JPH01133952A - 板状脆性材料の切断方法 - Google Patents
板状脆性材料の切断方法Info
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- JPH01133952A JPH01133952A JP29382787A JP29382787A JPH01133952A JP H01133952 A JPH01133952 A JP H01133952A JP 29382787 A JP29382787 A JP 29382787A JP 29382787 A JP29382787 A JP 29382787A JP H01133952 A JPH01133952 A JP H01133952A
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- cut
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
- C03B33/033—Apparatus for opening score lines in glass sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
- B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
- B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
- B28D5/0005—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing
- B28D5/0041—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by breaking, e.g. dicing the workpiece being brought into contact with a suitably shaped rigid body which remains stationary during breaking
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は集積回路や太陽電池の基板の生産におけるよう
に、ガラス板や各種セラミックス板等の切断加工を主と
し、しかも多量生産を必要とする産業分野に係る板状脆
性材料の切断方法に関する。
に、ガラス板や各種セラミックス板等の切断加工を主と
し、しかも多量生産を必要とする産業分野に係る板状脆
性材料の切断方法に関する。
（従来の技術）
一般にガラス板やセラミックス板の切断に際しては、予
めダイヤモンドカッターのような工具で、板の一面に切
断すべき形状の条痕を設け、その条痕の左、右部を把持
し、人力で、上記条痕に曲げモーメントを加えることに
より、その切断が行なわ几でいｔｏ （発明が解決しようとする問題点） 従来の曲げ加工による切断は、上述のように人力により
行なわｎているので、生産性に乏Ｌ７ぐ、セラミックス
等の切断を伴なう各種産業では、その切断の隘路となっ
ていた。
めダイヤモンドカッターのような工具で、板の一面に切
断すべき形状の条痕を設け、その条痕の左、右部を把持
し、人力で、上記条痕に曲げモーメントを加えることに
より、その切断が行なわ几でいｔｏ （発明が解決しようとする問題点） 従来の曲げ加工による切断は、上述のように人力により
行なわｎているので、生産性に乏Ｌ７ぐ、セラミックス
等の切断を伴なう各種産業では、その切断の隘路となっ
ていた。
本発明はこのような点に鑑み、比較的簡単な手段により
、セラミックスを含む板状脆性材料の切設加工に卦ける
生産性を飛躍的に向上させｔ切断方法を得ることを目的
とする・ 〔発明の構成〕 （問題点を解決する友めの手段） 本発明はセラミックスを含む板状脆性材料（以下工作物
とよぶ）の−面に、予めダイヤモンドカッターのような
工具で切断すべき形状の条痕を設け、次に同じ曲率をも
ち、雌形の球面をもつ加圧板と雌形の球面をもつ加圧板
の球面で形成さ几た球面座により、上記工作物をその条
痕が雌形の球面と当接可能にして挾持した状態で、上記
球面間に押圧荷重を加え、工作物を各球面に沿って変形
させることにより、工作物を上記条痕に沿っｔ縦断面内
で、曲げ加工により切断することを特徴とする板状脆性
材料の切断方法としたものである。
、セラミックスを含む板状脆性材料の切設加工に卦ける
生産性を飛躍的に向上させｔ切断方法を得ることを目的
とする・ 〔発明の構成〕 （問題点を解決する友めの手段） 本発明はセラミックスを含む板状脆性材料（以下工作物
とよぶ）の−面に、予めダイヤモンドカッターのような
工具で切断すべき形状の条痕を設け、次に同じ曲率をも
ち、雌形の球面をもつ加圧板と雌形の球面をもつ加圧板
の球面で形成さ几た球面座により、上記工作物をその条
痕が雌形の球面と当接可能にして挾持した状態で、上記
球面間に押圧荷重を加え、工作物を各球面に沿って変形
させることにより、工作物を上記条痕に沿っｔ縦断面内
で、曲げ加工により切断することを特徴とする板状脆性
材料の切断方法としたものである。
このように本発明においては、工作物を球面座で挾持し
て、球面に沿って変形させているので、工作物内には自
動的に球面の曲率に比例した曲げモーメントを誘起し、
まｔその曲げによる引張応力は条痕を設けた面に発生し
、しかも条痕部では作物の切断は、予め設けておいた条
痕に沿ったすべての縦断面でほとんど同時に、しかも確
実に行なわ几る。
て、球面に沿って変形させているので、工作物内には自
動的に球面の曲率に比例した曲げモーメントを誘起し、
まｔその曲げによる引張応力は条痕を設けた面に発生し
、しかも条痕部では作物の切断は、予め設けておいた条
痕に沿ったすべての縦断面でほとんど同時に、しかも確
実に行なわ几る。
（実施例）
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図のＡＩ＋ Ａ２は曲率半径がＲである雌形と雌形
の球面船、（ｈをもつアクリル樹脂（略称ＰＭＭＡ ）
製の加圧板であり、Ｔは切断加工を行なうセラミックス
等の板状の工作物であって、こ几は上記２つの球面ＱＩ
Ｑ２で形成さ几た球面座により挟持さ几ている。
の球面船、（ｈをもつアクリル樹脂（略称ＰＭＭＡ ）
製の加圧板であり、Ｔは切断加工を行なうセラミックス
等の板状の工作物であって、こ几は上記２つの球面ＱＩ
Ｑ２で形成さ几た球面座により挟持さ几ている。
このとき、上記工作物Ｔの一面には、第１図、第２図に
示すように予め切断すべき形状の条痕Ｎが、ダイヤモン
ドカッターのような工具で設けてあり、まｔ工作物Ｔは
上記条痕ＮがＡ、で示す雌形の球面ＱＩに当接可能なよ
うにしである。
示すように予め切断すべき形状の条痕Ｎが、ダイヤモン
ドカッターのような工具で設けてあり、まｔ工作物Ｔは
上記条痕ＮがＡ、で示す雌形の球面ＱＩに当接可能なよ
うにしである。
このような状態のもとで、上記各加工板Ａ、 、Ａ。
間に押圧荷重Ｗを加えて、工作物Ｔを球面Ｑ＋ Ｑｚに
沿って変形させれば、Ｔには一様な曲げモーメントラ誘
起し、その曲げによる引張応力は工作物に条痕を設けた
方の面に生じ、また条痕部では引張りによる応力集中を
生じる。
沿って変形させれば、Ｔには一様な曲げモーメントラ誘
起し、その曲げによる引張応力は工作物に条痕を設けた
方の面に生じ、また条痕部では引張りによる応力集中を
生じる。
セラミックス材料の引張強さは、圧縮強さに比べて、か
なり小さく、例へばソーダガラスの引張強さは約５すｆ
／ｍｒｒ？であるのに対し、圧縮強さは約８０”ｙｆ／
ｍ７５である。このため上述の球面の曲率半径Ｒを適当
に選べば工作物は条痕部の応力集中により切断さ几るが
、このとき工作物に誘起さ几ている曲げモーメントは一
様であるので、工作物の曲げによる切断は、予め切断す
べき形状に設けた一条痕に沿ったすべての縦断面で、同
様に起こる。
なり小さく、例へばソーダガラスの引張強さは約５すｆ
／ｍｒｒ？であるのに対し、圧縮強さは約８０”ｙｆ／
ｍ７５である。このため上述の球面の曲率半径Ｒを適当
に選べば工作物は条痕部の応力集中により切断さ几るが
、このとき工作物に誘起さ几ている曲げモーメントは一
様であるので、工作物の曲げによる切断は、予め切断す
べき形状に設けた一条痕に沿ったすべての縦断面で、同
様に起こる。
なお本発明による切断では、球面Ｑ＋ 、（ｈの曲率半
径Ｒの選定は次のようにし友。
径Ｒの選定は次のようにし友。
Ｒ，＜ Ｒ＜ Ｒ，［１１
ここにＲ１，Ｒ２は、条痕をも之ない工作物と、条痕を
もった工作物が、そ几ぞｎ曲げ破壊するときの曲率半径
であって、工作物の厚さをｈ、材料の引ａ”
（３） Ｒ，＝ゴーπｈ ただしＥは工作物のヤング率 αは条痕部の応力集中係数 上記（１）式で示すようにＲ＞ Ｒ，であるので、工作
物の切断は条痕以外のところでは起こらないし、Ｒ〈Ｒ
１であるので、工作物の切断はすべての条痕に沿った縦
断面で確実に起こる。
もった工作物が、そ几ぞｎ曲げ破壊するときの曲率半径
であって、工作物の厚さをｈ、材料の引ａ”
（３） Ｒ，＝ゴーπｈ ただしＥは工作物のヤング率 αは条痕部の応力集中係数 上記（１）式で示すようにＲ＞ Ｒ，であるので、工作
物の切断は条痕以外のところでは起こらないし、Ｒ〈Ｒ
１であるので、工作物の切断はすべての条痕に沿った縦
断面で確実に起こる。
（実験例〕
以下、実験例としてソーダガラス板とアルミナセラミッ
クス板の切断例について述べる。こ几ら材料のヤング率
Ｅと引張強さσｂは次のようになる。
クス板の切断例について述べる。こ几ら材料のヤング率
Ｅと引張強さσｂは次のようになる。
ソーダガラス： Ｅ＝７０００１Ｌｐ、７’／ｍ７７Ｊ
σｂ＝ ５’ｙｆ／ｍｍアルミナセラミックス： Ｅ
＝ ２８０００１Ｌｐ、７”／ｍ７％σｂ＝２１に７７
ｍ’実験では、切断すべき形状の条痕は、普通のガラス
切りで設けた。そのときの条痕の応力集中係数はα中４
．５であった。
σｂ＝ ５’ｙｆ／ｍｍアルミナセラミックス： Ｅ
＝ ２８０００１Ｌｐ、７”／ｍ７％σｂ＝２１に７７
ｍ’実験では、切断すべき形状の条痕は、普通のガラス
切りで設けた。そのときの条痕の応力集中係数はα中４
．５であった。
（実験例Ｉ）
工作物は厚さｈ ” １．１ ｕで１辺がｔｏｏｍｍの
ソーダガラスの正方形板である。こ几に第３図に示すよ
うな条痕を設けて、２４板の小長方形板を同時切断する
ことを試みｔｏこのガラス板が曲げにより破壊するとき
の曲率半径を、上記（２）式及び（３）式より求めてみ
ると、条痕がないときにはＲ，中５１０□、条痕がある
ときにはＲ２中２３０ ｏｚｍとなるので、実験では上
記（１１式全満足する球面として曲率半径がＲ＝１０θ
Ｏ藺のものを用・ハた。その結果は工作物の切断は期待
し友ように行なわ几ｔ０すなわち切断は条痕に沿ったす
べての縦断面で行なわｎ。
ソーダガラスの正方形板である。こ几に第３図に示すよ
うな条痕を設けて、２４板の小長方形板を同時切断する
ことを試みｔｏこのガラス板が曲げにより破壊するとき
の曲率半径を、上記（２）式及び（３）式より求めてみ
ると、条痕がないときにはＲ，中５１０□、条痕がある
ときにはＲ２中２３０ ｏｚｍとなるので、実験では上
記（１１式全満足する球面として曲率半径がＲ＝１０θ
Ｏ藺のものを用・ハた。その結果は工作物の切断は期待
し友ように行なわ几ｔ０すなわち切断は条痕に沿ったす
べての縦断面で行なわｎ。
２４枚の長方形板を採取した。
（実験列■）
工作物は厚さｈ＝ ２．７ 、３．７ 、４．７ ｍｍ
で一辺がそ几ぞ几７ｏｍａの３種類のソーダガラス板で
ある。実験ではこ几らガラス板をそ几ぞ几１６等分する
条痕を設け、１６枚の小正方形板をそ几ぞ几同時切断す
ることを試みｔｏこ几らのガラス板についての前述のＲ
１＋ Ｒ２を求めてみると、そｎぞｎｇ１表のようにな
るので、実験では上記（１）式を満足する球面としてＲ
”３０００ｗｕｘのものを用いた。この場合の工作物の
切断もすべて期待しｔように行なわ几た。
で一辺がそ几ぞ几７ｏｍａの３種類のソーダガラス板で
ある。実験ではこ几らガラス板をそ几ぞ几１６等分する
条痕を設け、１６枚の小正方形板をそ几ぞ几同時切断す
ることを試みｔｏこ几らのガラス板についての前述のＲ
１＋ Ｒ２を求めてみると、そｎぞｎｇ１表のようにな
るので、実験では上記（１）式を満足する球面としてＲ
”３０００ｗｕｘのものを用いた。この場合の工作物の
切断もすべて期待しｔように行なわ几た。
第 １ 表
工作物ンゴ厚さｈ ” １． Ｏｕで１辺が１０ ｏｚ
ｍであるアルミナセラミックスの正方形板である。実験
ではこの正方形板を２５等分して、２５枚の小正方形を
同時に切断することを試みた。アルミナセラミックス板
についての前述のＲ１ＴＲ２’！：式（２）、（３）か
ら求めてみると、Ｒ１” ４５０ ａｉｌｓ Ｒ２”
２００ ｏＯとなるので、実験では式（１）を満足す
る球面としてＲ＝１０００．のものを用いた。この場合
も期待した通りＯ切断が行なわｎ ｆｃ。
ｍであるアルミナセラミックスの正方形板である。実験
ではこの正方形板を２５等分して、２５枚の小正方形を
同時に切断することを試みた。アルミナセラミックス板
についての前述のＲ１ＴＲ２’！：式（２）、（３）か
ら求めてみると、Ｒ１” ４５０ ａｉｌｓ Ｒ２”
２００ ｏＯとなるので、実験では式（１）を満足す
る球面としてＲ＝１０００．のものを用いた。この場合
も期待した通りＯ切断が行なわｎ ｆｃ。
なお加工においては、ガラス破片が発生し、こ几が工作
物と雌形又は雌形の球面上に付着して工作物表面に悪影
響を与えることがあるので、雌形上及び／又は雌形上に
可撓性シート部材を載置又は付着等の適当な方法で工作
物との間に介して、シート部材にガラス破片を吸収させ
るようにしてもよい。
物と雌形又は雌形の球面上に付着して工作物表面に悪影
響を与えることがあるので、雌形上及び／又は雌形上に
可撓性シート部材を載置又は付着等の適当な方法で工作
物との間に介して、シート部材にガラス破片を吸収させ
るようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上説明し之ように、本発明による板状脆性材料の切断
方法では、板状脆性材料即ち工作物を球面に沿って変形
させるだけの比較的簡単な手段により、工作物の曲げ加
工による切断が、予め切断すべき形状に設けた条痕に沿
ったすべての縦断面で、はとんど同時に、しかも確実に
行なわｎる。
方法では、板状脆性材料即ち工作物を球面に沿って変形
させるだけの比較的簡単な手段により、工作物の曲げ加
工による切断が、予め切断すべき形状に設けた条痕に沿
ったすべての縦断面で、はとんど同時に、しかも確実に
行なわｎる。
し之がって本切断方法は、例えば集積回路や太陽電池の
基板の生産におけるように、多量のガラス板や各種セラ
ミックス板の切断加工を必要とする産業分野で、極めて
有用で顕著な効果を奏することができる。
基板の生産におけるように、多量のガラス板や各種セラ
ミックス板の切断加工を必要とする産業分野で、極めて
有用で顕著な効果を奏することができる。
第１図は本発明の板状脆性材料の切断方法の一実施例を
実施する装置を示す概略断面立面図、第２図及び第３図
は第１図に示す板状脆性材料のそｎぞｎ異る平面図であ
る。 Ａ、・・・雌形の球面をもつ加圧板 Ａ２・・・雌形の球面をもつ加圧板 Ｎ・・・条 痕 Ｑｌ・・・雌形の球面 Ｑ２・・・雌形の球面 Ｔ・・・工作物（板状脆性材料） 代理人弁理士 河 内 潤 二
実施する装置を示す概略断面立面図、第２図及び第３図
は第１図に示す板状脆性材料のそｎぞｎ異る平面図であ
る。 Ａ、・・・雌形の球面をもつ加圧板 Ａ２・・・雌形の球面をもつ加圧板 Ｎ・・・条 痕 Ｑｌ・・・雌形の球面 Ｑ２・・・雌形の球面 Ｔ・・・工作物（板状脆性材料） 代理人弁理士 河 内 潤 二
Claims (2)
- （１）セラミックスを含む板状脆性材料の一面に、予め
ダイヤモンドカッターを含む工具で切断すべき形状の条
痕を設け、次にほぼ同じ曲率をもち、雌形の球面をもつ
加圧板と雄形の球面をもつ加圧板の２つの球面により形
成された球面座により、上記板状脆性材料を、その条痕
が雌形の球面に当接可能にして挾持した状態で、上記球
面間に押圧荷重を加え、上記板状脆性材料を各球面に沿
って変形させることにより、板状脆性材料内に自動的に
曲げモーメントを誘起させ、もって上記板状脆性材料を
曲げ加工により、上記条痕に沿った縦断面で切断するこ
とを特徴とする、セラミックスを含む板状脆性材料の切
断方法。 - （２）上記板状脆性材料と、雌形又は雄形の球面をもつ
加圧板の少くとも一方と、の間に可撓性シート部材を介
した特許請求の範囲第１項記載の板状脆性材料の切断方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29382787A JPH01133952A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 板状脆性材料の切断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29382787A JPH01133952A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 板状脆性材料の切断方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01133952A true JPH01133952A (ja) | 1989-05-26 |
Family
ID=17799670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29382787A Pending JPH01133952A (ja) | 1987-11-20 | 1987-11-20 | 板状脆性材料の切断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01133952A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1987
- 1987-11-20 JP JP29382787A patent/JPH01133952A/ja active Pending
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