JP2021107099A - Laminate processing method, laminate processor and laminate processed product manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、積層体加工方法、積層体加工装置及び積層体加工物の製造方法に関する。 The present invention relates to a laminate processing method, a laminate processing apparatus, and a method for producing a laminate processed product.
積層体を構成する薄板を加工するものとしては、例えば特開2002−170797号公報所載の研削装置が公知である。 As a device for processing a thin plate constituting a laminated body, for example, a grinding device published in JP-A-2002-170797 is known.
ところで、従来の装置にあっては、積層体において、一方の薄板のみに砥石によって貫通孔を的確に形成することは、極めて困難である。つまり、一方の薄板に研削によって貫通孔を形成すると、この貫通孔の形成に際して他方の薄板が砥石によって傷つくおそれがある。 By the way, in the conventional apparatus, it is extremely difficult to accurately form a through hole in only one of the thin plates with a grindstone in the laminated body. That is, if a through hole is formed in one thin plate by grinding, the other thin plate may be damaged by the grindstone when the through hole is formed.
そこで、本発明の課題は、複数枚の薄板が積層された積層体において、他の薄板を傷つけずに所定の薄板のみに貫通孔を容易かつ確実に形成することのできる積層体加工方法、積層体加工装置及び積層体加工物の製造方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is a laminate processing method and lamination capable of easily and surely forming through holes only in a predetermined thin plate without damaging other thin plates in a laminate in which a plurality of thin plates are laminated. It is an object of the present invention to provide a body processing apparatus and a method for manufacturing a laminated body processed product.
上記課題を解決すべくなされた本発明の積層体加工方法は、
複数枚の薄板が積層された積層体を加工する方法であって、
1枚の薄板に、他の薄板との対向面まで至らない有底の凹部を形成する凹部形成工程と、
上記凹部の形成された上記薄板の、上記凹部の底面から上記対向面までの部分を、除去する除去工程と
を有する。
The laminate processing method of the present invention made to solve the above problems is
It is a method of processing a laminated body in which a plurality of thin plates are laminated.
A recess forming step of forming a bottomed recess in one thin plate that does not reach the surface facing the other thin plate.
It has a removing step of removing a portion of the thin plate in which the recess is formed from the bottom surface of the recess to the facing surface.
当該積層体加工方法は、凹部形成工程において、少なくとも1枚の薄板に、他の薄板との対向面まで至らない有底の凹部を形成し、除去工程において、上記凹部の形成された上記薄板の、上記凹部の底面から上記対向面までの部分を、除去する。これにより、少なくとも一枚の薄板に貫通孔が形成され且つこの薄板に対向する他の薄板に貫通孔が形成されていない積層体加工物を容易かつ確実に得ることができる。特に、上記凹部形成工程において上記他の薄板の対向面まで至らない有底の凹部を形成するので、他の薄板に傷が生ずることを抑制できる。 In the laminate processing method, in the recess forming step, at least one thin plate is formed with a bottomed recess that does not reach the surface facing the other thin plate, and in the removing step, the thin plate in which the recess is formed is formed. , The portion from the bottom surface of the recess to the facing surface is removed. As a result, it is possible to easily and surely obtain a laminated work piece in which at least one thin plate has through holes and no through holes are formed in other thin plates facing the thin plate. In particular, since the bottomed recess that does not reach the facing surface of the other thin plate is formed in the recess forming step, it is possible to prevent the other thin plate from being scratched.
当該積層体加工方法にあっては、上記除去工程において、上記除去対象部分を吸引除去する際に、上記凹部形成工程において生じた加工屑を除去することが好ましい。これにより、吸引により上記除去対象部分を容易かつ確実に除去することができる。 In the laminate processing method, it is preferable to remove the processing debris generated in the recess forming step when the portion to be removed is suction-removed in the removing step. Thereby, the removal target portion can be easily and surely removed by suction.
さらに、上記吸引によって、上記凹部形成工程において生じた加工屑を除去することが好ましい。これにより、上記除去対象部分の除去とともに、加工屑を除去することができる。 Further, it is preferable to remove the work chips generated in the recess forming step by the suction. As a result, the processing waste can be removed together with the removal of the removal target portion.
当該積層体加工方法にあっては、上記凹部形成工程において、砥石を用いた研削によって上記凹部を形成することが好ましい。これにより、砥石を用いた研削によって容易かつ確実に所望の上記凹部を形成することができる。 In the laminate processing method, it is preferable to form the recesses by grinding with a grindstone in the recess forming step. Thereby, the desired recess can be easily and surely formed by grinding with a grindstone.
上記砥石は、上記積層体の法線方向を回転軸として回転すると共に、上記回転軸が上記積層体の法線方向を中心に上記積層体に対して相対的に回転移動することで、上記凹部を形成することが好ましい。これにより、所望の上記凹部を容易かつ確実に形成することができる。 The grindstone rotates about the normal direction of the laminated body as a rotation axis, and the rotation axis rotates relative to the laminated body about the normal direction of the laminated body, so that the recessed portion. It is preferable to form. Thereby, the desired recess can be easily and surely formed.
上記凹部形成工程は、上記凹部の形成前に、上記積層体の凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を検出する検出ステップを有することが好ましい。このように上記積層体の凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を認識しておくことで、上記凹部形成工程における凹部の形成に際して、他の薄板との対向面まで至らない所望の有底の凹部を確実に形成することができる。 It is preferable that the recess forming step includes a detection step for detecting the position of the recess forming target portion of the laminated body in the thickness direction before forming the recess. By recognizing the position of the concave portion forming target portion of the laminated body in the thickness direction in this way, when forming the concave portion in the concave portion forming step, a desired bottomed surface that does not reach the surface facing the other thin plate is formed. Recesses can be reliably formed.
上記積層体が液晶パネルの基板であるとよい。液晶パネルの基板にあっては、一対の薄板が隙間をもって配されており、当該積層体加工方法によれば、一方の薄板のみに貫通孔を容易かつ確実に形成することができる。 It is preferable that the laminated body is a substrate of a liquid crystal panel. In the substrate of the liquid crystal panel, a pair of thin plates are arranged with a gap, and according to the laminate processing method, a through hole can be easily and surely formed only in one of the thin plates.
当該積層体加工方法にあっては、上記積層体が少なくとも3枚の上記薄板が積層されて構成され、上記凹部形成工程において、少なくとも1枚の薄板に平面視上記凹部と対応する位置に貫通孔を形成することが好ましい。これにより、少なくとも2枚の薄板に貫通孔が形成された積層体加工物を得ることができる。 In the laminate processing method, the laminate is formed by laminating at least three thin plates, and in the recess forming step, at least one thin plate has a through hole at a position corresponding to the recess in a plan view. It is preferable to form. As a result, it is possible to obtain a laminated body work piece in which through holes are formed in at least two thin plates.
当該積層体加工方法にあっては、上記凹部形成工程後、上記除去工程に必要な除去力を低減させる補助工程をさらに備えるとよい。これにより、上記除去工程において容易かつ確実に除去対象部分を除去することができる。 The laminate processing method may further include an auxiliary step for reducing the removing force required for the removing step after the recess forming step. Thereby, the removal target portion can be easily and surely removed in the removal step.
上記補助工程は、上記凹部の外周の少なくとも一部に薄板を貫通するクラックを形成するとよい。クラックを形成することで、除去工程において必要な除去力を低減することができる。 In the auxiliary step, it is preferable to form a crack penetrating the thin plate at least a part of the outer circumference of the recess. By forming the crack, the removing force required in the removing step can be reduced.
上記課題を解決すべくなされた本発明の積層体加工装置は、
複数枚の薄板が積層された積層体を加工する装置であって、
少なくとも1枚の薄板に、他の薄板との対向面まで至らない有底の凹部を形成する凹部形成具を駆動する駆動機構と、
上記凹部の形成された薄板の、上記凹部の底面から上記対向面までの部分を除去する除去具と
を有する。
The laminate processing apparatus of the present invention made to solve the above problems is
It is a device that processes a laminated body in which a plurality of thin plates are laminated.
A drive mechanism that drives a recess forming tool that forms a bottomed recess that does not reach the surface facing the other thin plates on at least one thin plate.
It has a removing tool for removing a portion of the thin plate on which the recess is formed from the bottom surface of the recess to the facing surface.
当該積層体加工装置は、駆動機構により駆動される凹部形成具が、少なくとも1枚の薄板に、他の薄板との対向面まで至らない有底の凹部を形成し、除去具が、上記凹部の形成された上記薄板の、上記凹部の底面から上記対向面までの部分を、除去することができる。これにより、少なくとも一枚の薄板に貫通孔が形成され且つこの薄板に対向する他の薄板に貫通孔が形成されていない積層体加工物を容易かつ確実に得ることができる。特に、上記凹部形成工程において上記他の薄板の対向面まで至らない有底の凹部を形成するので、他の薄板に傷が生ずることを抑制できる。 In the laminate processing device, the recess forming tool driven by the drive mechanism forms a bottomed recess on at least one thin plate that does not reach the surface facing the other thin plates, and the removing tool is the recess. The portion of the formed thin plate from the bottom surface of the recess to the facing surface can be removed. As a result, it is possible to easily and surely obtain a laminated work piece in which at least one thin plate has through holes and no through holes are formed in other thin plates facing the thin plate. In particular, since the bottomed recess that does not reach the facing surface of the other thin plate is formed in the recess forming step, it is possible to prevent the other thin plate from being scratched.
当該積層体加工装置にあっては、上記除去具が、上記除去対象部分を吸引する吸引具であることが好ましい。これにより、上記除去具の吸引により上記除去対象部分を容易かつ確実に除去することができる。 In the laminate processing device, it is preferable that the removing tool is a suction tool that sucks the part to be removed. Thereby, the removal target portion can be easily and surely removed by suction of the removal tool.
上記吸引具は、上記除去対象部分を吸引除去するに際して、上記凹部の形成に際して生じた加工屑を除去することが好ましい。これにより、上記吸引具によって、上記除去対象部分の除去とともに、加工屑を除去することができる。 It is preferable that the suction tool removes the processing debris generated when the concave portion is formed when the portion to be removed is suction-removed. As a result, the suction tool can remove the processing waste as well as the removal target portion.
上記凹部形成具が砥石であり、上記砥石が、上記積層体の法線方向を回転軸として回転すると共に、上記回転軸が上記積層体の法線方向を中心に上記積層体に対して相対的に回転移動することで、上記凹部を形成することが好ましい。これにより、所望の上記凹部を容易かつ確実に形成することができる。 The recess forming tool is a grindstone, and the grindstone rotates about the normal direction of the laminate as a rotation axis, and the rotation axis is relative to the laminate about the normal direction of the laminate. It is preferable to form the recess by rotating and moving to. Thereby, the desired recess can be easily and surely formed.
当該積層体加工装置にあっては、上記凹部の形成前に上記積層体の凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を検出する検出具をさらに備えることが好ましい。このように上記積層体の凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を認識しておくことで、上記凹部形成工程における凹部の形成に際して、他の薄板との対向面まで至らない所望の有底の凹部を確実に形成することができる。 It is preferable that the laminated body processing apparatus further includes a detector for detecting the position of the concave portion forming target portion of the laminated body in the thickness direction before forming the concave portion. By recognizing the position of the concave portion forming target portion of the laminated body in the thickness direction in this way, when forming the concave portion in the concave portion forming step, a desired bottomed surface that does not reach the surface facing the other thin plate is formed. Recesses can be reliably formed.
当該積層体加工装置にあっては、上記凹部形成具による上記凹部形成が終了後、上記除去具が除去を行うのに必要な除去力を低減させる補助動作を行う補助機構をさらに備えるとよい。これにより、上記除去具によって容易かつ確実に除去対象部分を除去することができる。 It is preferable that the laminate processing device further includes an auxiliary mechanism that performs an auxiliary operation for reducing the removing force required for the removing tool to perform the removal after the concave forming by the recess forming tool is completed. Thereby, the removal target portion can be easily and surely removed by the removing tool.
上記補助機構は、上記凹部の外周の少なくとも一部に薄板を貫通するクラックを形成するとよい。クラックを形成することで、除去具によって除去する際の必要な除去力を低減することができる。 The auxiliary mechanism may form a crack penetrating the thin plate at least a part of the outer circumference of the recess. By forming the crack, the removing force required for removing by the removing tool can be reduced.
当該積層体加工装置にあっては、上記積層体が少なくとも3枚の上記薄板が積層されて構成され、上記凹部形成具が、少なくとも1枚の薄板に平面視上記凹部と対応する位置に貫通孔を形成することが好ましい。これにより、少なくとも2枚の薄板に貫通孔が形成された積層体加工物を得ることができる。 In the laminated body processing apparatus, the laminated body is formed by laminating at least three thin plates, and the recess forming tool has a through hole at a position corresponding to the recess in a plan view on at least one thin plate. It is preferable to form. As a result, it is possible to obtain a laminated body work piece in which through holes are formed in at least two thin plates.
さらに、上記積層体の端面を研削する研削具又は研磨する研磨具をさらに備えるとよい。これにより、上記積層体の上記薄板への上記貫通孔の形成のみならず、上記積層体の端面の研削加工又は研磨加工も行うことができる。 Further, it is preferable to further provide a grinding tool for grinding the end face of the laminated body or a polishing tool for polishing. As a result, not only the formation of the through hole in the thin plate of the laminate, but also the grinding or polishing of the end face of the laminate can be performed.
また、不使用時の上記凹部形成具、及び、上記研削具又は上記研磨具をそれぞれ収容するホルダーをさらに備えるとよい。これにより、不使用時の上記凹部形成具、及び、上記研削具又は上記研磨具をホルダーにそれぞれ収容することができる。 Further, it is preferable to further include the recess forming tool when not in use, and a holder for accommodating the grinding tool or the polishing tool, respectively. As a result, the recess forming tool and the grinding tool or the polishing tool when not in use can be housed in the holder, respectively.
さらに、上記凹部形成具、及び、上記研削具又は上記研磨具が装着可能なスピンドルと、このスピンドルの動作を制御する制御部をさらに備え、上記制御部が、上記凹部形成具、及び、上記研削具又は上記研磨具を上記スピンドルに選択的に装着するよう制御することが好ましい。これにより、上記貫通孔の形成加工及び上記端面の研削加工又は研磨加工を制御部によって制御して行うことができる。 Further, the recess forming tool, the spindle to which the grinding tool or the polishing tool can be mounted, and a control unit for controlling the operation of the spindle are further provided, and the control unit is the recess forming tool and the grinding. It is preferable to control the tool or the polishing tool to be selectively mounted on the spindle. Thereby, the forming process of the through hole and the grinding process or the polishing process of the end face can be controlled by the control unit.
上記課題を解決すべくなされた本発明の積層体加工物製造方法は、上記構成からなる当該積層体加工方法を備え、少なくとも1枚の上記薄板に貫通孔を有する積層体加工物を製造する方法である。 The method for producing a laminated body processed product of the present invention, which has been made to solve the above problems, includes the laminated body processing method having the above configuration, and is a method for producing a laminated body processed product having through holes in at least one of the thin plates. Is.
当該積層体加工物製造方法は、少なくとも一枚の薄板に貫通孔が形成され且つこの薄板に対向する他の薄板に貫通孔が形成されていない積層体加工物を容易かつ確実に得ることができる。 According to the method for producing a work piece of a laminated body, it is possible to easily and surely obtain a work piece of a laminate in which a through hole is formed in at least one thin plate and no through hole is formed in another thin plate facing the thin plate. ..
以上説明したように、当該発明にあっては、少なくとも一枚の薄板に貫通孔が形成され且つこの薄板に対向する他の薄板に貫通孔が形成されていない積層体加工物を容易かつ確実に得ることができる。 As described above, in the present invention, it is easy and reliable to easily and surely produce a laminated product in which at least one thin plate has through holes and no through holes are formed in other thin plates facing the thin plate. Obtainable.
以下、本発明に係る一実施の形態として、二枚の薄板(硬質の透明なガラス板)が積層されて構成されている液晶パネルの基板(積層体)の一枚の薄板に貫通孔を形成する加工装置Mについて説明するが、まず加工対象である積層体について説明する。 Hereinafter, as an embodiment according to the present invention, a through hole is formed in one thin plate of a liquid crystal panel substrate (laminated body) formed by laminating two thin plates (hard transparent glass plates). The processing apparatus M to be processed will be described, but first, the laminated body to be processed will be described.
[積層体]
加工対象である加工前の積層体Wは、2枚の薄板1が積層されて構成されている(図1及び図2参照)。加工後の積層体Wは、1枚の薄板1のみに貫通孔2が形成されている(図3及び図4参照)。なお、図面は、理解しやすくするために、実際のものとは異なる縮尺で記載している。実際には、薄板1の厚さはシール材3a,3bの厚さよりもずっと大きく、積層体W全体の厚みから考えるとシール材3a,3bは極めて小さい。2枚の薄板1の隙間は、砥石の砥粒の大きさよりもずっと小さい。より詳細には、2枚の薄板1の間の隙間は、薄板研削に用いられる砥粒(実際に薄板を研削する砥粒)のうち、最も大きい砥粒よりも小さい。したがって、砥石を用いて一方の薄板に貫通孔を形成した場合には、貫通孔形成後すぐに他方の薄板に砥粒が接触してしまう。
[Laminate]
The laminated body W before processing, which is the object to be processed, is configured by laminating two thin plates 1 (see FIGS. 1 and 2). In the processed laminate W, a through
積層体Wは、図2に示すように、貫通孔2(図4参照)が形成される薄板1と、この薄板1と対向する薄板1とが、隙間をもって配されている。この二枚の薄板1は、隙間に配されたシール部材3によって接着されている。このシール部材3は、図1に示すように、薄板1の周縁に沿って配された周縁部3aと、形成される貫通孔2の周囲に配された孔周囲部3bとを有している。シール部材3によって、図2及び図4に示すように、二枚の薄板1の隙間に液晶4が密閉されている。孔周囲部3bで囲まれた箇所に孔を形成したとしても、孔周囲部3bによって液晶が漏れることはない。積層体Wは、孔周囲部3bで囲まれた箇所に加工装置M(図5参照)によって有底の凹部(一方の薄板のみに貫通孔)が形成される(図3及び図4参照)。凹部の下方に位置する底の厚みは、積層体Wの材質や除去具120の除去力等、様々な要素を考慮して判断する必要があるが、薄ければ薄いほど好ましい。しかしながら、底を薄くしようとすればするほど、加工精度が要求され、失敗の可能性も高くなることから、除去具120によって除去できる程度の厚みであればよい。したがって、底の厚みは、砥石の砥粒の大きさ等の条件を考慮し、安定して貫通せずに研削できる範囲において、なるべく薄い厚さに設定されるのが好ましい。この底の厚みは、実験を繰り返すことで、状況に合う厚みを見つけることができる。底の厚みは、上記の通り様々な条件を考慮して決める必要があるが、薄板1の半分以下の厚みであることが好ましい。なおここで、除去具120の除去力とは、除去に用いられる力を意味し、除去具として吸引具を用いた場合には、吸引力を意味し、粘着具を用いた場合には粘着力を意味する。
In the laminated body W, as shown in FIG. 2, a
[加工装置]
図5に示す加工装置Mは、加工対象物、例えば、ガラス板や積層体Wに穴あけ加工(凹部形成、すなわち一方の薄板1にのみ貫通孔をあける加工を含む)や端面研削等の加工を行う。加工装置Mの加工対象物としては、ガラスや樹脂で形成された透明な板状部材や半導体、複数の薄板を重ねた積層体等が含まれるが、以下においては積層体Wとして説明する。加工装置Mは、図5に示すように、積層体を研削する加工ユニット100と、この加工ユニット100に積層体Wを搬送する搬送ユニット10と、未加工の積層体を搬送ユニット10に供給する供給ユニット60と、搬送ユニット10から積層体Wを排出する排出ユニット70とを備えている。一つの搬送ユニット10に対して複数(4つ)の加工ユニット100を備えている。
[Processing equipment]
The processing apparatus M shown in FIG. 5 performs processing such as drilling (including forming a recess, that is, processing for making a through hole only in one thin plate 1) or end face grinding on a processing object, for example, a glass plate or a laminate W. conduct. The processing object of the processing apparatus M includes a transparent plate-shaped member made of glass or resin, a semiconductor, a laminated body in which a plurality of thin plates are stacked, and the like, which will be described below as the laminated body W. As shown in FIG. 5, the processing apparatus M supplies the
搬送ユニット10は、図5に示すように、直線的に配設された第一のレール11と、この第一のレール11に沿って走行する走行体13とを備えている。走行体13は、複数の加工対象物を同時に保持及び搬送可能である。より詳細には、走行体13は、後述する吸着台108の数と同じ数の加工対象物を搬送可能である。複数の加工ユニット100は、全て第一のレール11の一方(図5において右側)に設けられている。この複数の加工ユニット100は、第一のレール11と直交する方向に配設された第二のレール101と、この第二のレール101に沿って走行する加工テーブル103と、加工テーブル103に載置された積層体Wを研削する加工機104とを有している。加工テーブル103は、第一のレール11と第二のレール101とが交差する積層体Wの受け渡し位置と、その外側(図5における右側)に位置し積層体Wの加工を行う加工位置とを移動するよう設けられている。
As shown in FIG. 5, the
供給ユニット60は、加工前の積層体Wを保持するワークカートリッジ61を有し、搬送ユニット10に加工前の積層体Wを供給するよう設けられている。排出ユニット70は、加工後の積層体Wを保持するワークカートリッジ71を有し、搬送ユニット10から加工後の積層体Wがワークカートリッジ71に収納されるよう設けられている。なお、搬送ユニット10、供給ユニット60及び排出ユニット70の具体的構成は、特開2014−65126号公報所載のものを採用することが可能である。
The
加工ユニット100に設けられた加工テーブル103は、図6に示すように、第二のレール101(図5参照)にスライド可能に載置されたステージ基台105と、このステージ基台105上に着脱可能に取り付けられる保持基台107とを備えている。この保持基台107には、積層体Wを保持する吸着台108(保持台)が載置固定されている。より詳細には、吸着台108は、加工対象物の種類や数に応じて選出されており、本実施の形態では3つの吸着台108が保持基台107の上に載置固定されている。加工対象物が積層体Wとは異なるサイズのものであれば、それに応じて保持基台107に載置固定される吸着台108の数や種類が変更される。吸着台108の表面には、図2及び図7に示すように、後述する凹部2aの形成の際に、積層体Wの凹部形成箇所の裏面(凹部2aが形成される薄板1の他方の薄板1)に当接する平坦な当接部108aが設けられている。また、吸着台108の表面には、図6に示すように、積層体Wを吸着保持するための少なくとも1つ(図示例では4つ)の吸着孔109が表出している。
As shown in FIG. 6, the machining table 103 provided in the
加工ユニット100は、図7に示すように1枚の薄板1に他の薄板1との対向面まで至らない有底の凹部2aを形成する凹部形成具110(図9〜図11参照)と、図8に示すように凹部2aが形成された薄板1の、凹部形成箇所に残留した部分(除去対象部分)を除去する除去具120とを有している。凹部形成具110自体は、加工装置Mの一部とは必ずしも言えないが、加工装置Mに取り付け可能なものであり、加工装置Mに取り付けられた状態では加工ユニット100の一部を形成している。
As shown in FIG. 7, the
加工ユニット100は、凹部2aの形成前に積層体Wの凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を検出する検出具130(図2参照)を有している。この検出具130としては、光学式の変位計を用いることができる。検出具130は、吸着台108の上方に配置され、凹部形成動作の直前に凹部形成対象部位の上方に移動して吸着台108に保持される積層体Wの凹部形成対象部位の厚さ方向の位置(厚み)を検出する。なお、ここで凹部形成対象部位とは、積層体Wの凹部を形成しようとする箇所のことを意味している。
The
凹部形成具110としては、砥石が用いられる。この砥石は、図9〜図11に示すように、下方が開口する筒状の研削部111と、研削部111の上部から上方に突出する軸部112とを有している。なお、図9〜図11は、構成を理解しやすくするために縮尺を実際のものとは変えている。軸部112は、加工機104に設けられるスピンドル104a(凹部形成具の駆動機構に相当。駆動機構は、凹部形成具110を駆動させる機構であり、スピンドル以外にもモータや動力伝達機構等の構成が含まれていても良い。)に着脱可能に装着される。研削部111は、筒状の周囲及び下面に砥粒が配されており、筒状の周面及び下面によって薄板1を研削する。筒状の研削部111には、下部から上部に向けてスリット113が形成されている。このため、研削によって生じる加工屑がスリット113を介して筒状の研削部111の内側に移動する。
A grindstone is used as the
凹部形成具110としての砥石は、遊星運動をしつつ凹部2aを形成する。つまり、砥石は、図12に示すように、積層体Wの法線方向を回転軸O1として回転すると共に、上記回転軸O1が上記積層体Wの法線方向を中心O2に相対的に回転移動することで、凹部2a(図7参照)を形成する。同一製品の砥石であっても、厳密には研削精度が砥石によって異なる場合がある。このため、凹部2aを形成する際の砥石が上述のような遊星運動を制御されることで、砥石に応じて的確な形状の凹部2aを形成できる。また、これにより図3に示すような平面視円形の溝からなる凹部2aが形成され、この凹部2aの間は研削されずに円柱状に残存する。このため、後の工程で除去される除去対象部分は、肉厚部(残存した部分)と、この肉厚部の周囲に配される薄肉部(凹部2aに起因する部分)とを有する断面凸形状となる(図7及び図8参照)。
The grindstone as the
凹部形成具110によって形成される凹部2aの深さは、積層体Wの利用目的や材質等によって適宜定められるものである。凹部2aの除去という点で考えると、凹部2aの深さは深いほど良いが、凹部形成具110の寸法精度や砥粒等によっては、凹部2aを深くすれば深くするほど、貫通による他の薄板を傷つける可能性が大きくなる。
The depth of the
除去具120としては、図8に示すように、上記除去対象部分を含む領域を吸引する吸引具を用いることができる。つまり、除去具120は、吸引によって除去対象部分を除去することで、図4に示すように、薄板1の一方のみに貫通孔2が形成される。除去具120は、除去対象部分を吸引除去するとともに、凹部2aの形成時に生じた加工屑(切削屑)を吸引除去する。
As the
なお、加工ユニット100は、薄板1への貫通孔2の形成のみならず、他の加工を行うことができ、例えば、積層体Wの端面の研削や研磨の加工を行うことができる。加工テーブル103には、図6に示すように、凹部形成具110やその他の研削具、研磨具等の加工ツール140が載置されており、目的に応じたものをスピンドル104a(図9参照)に自動で取付けることができるよう設けられている。
The
加工装置Mは、各種の動作を制御する制御装置(図示省略)を有している。ここで、制御装置としては、例えば電子制御ユニットから構成することができる。なお、制御装置は、後述する積層体加工方法の種々の動作を制御している。特に、制御装置は、凹部2aの形成前に検出具130によって積層体Wの凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を検出し、この検出データに基づいて凹部形成具110を作動させる制御を行う。積層体Wの表面性状は、同じ種類の積層体Wであっても非常に微小な範囲では個体差があるため、積層体Wごとで異なっている。このため、凹部形成対象部位の厚さ方向の位置(凹部形成対象部位の厚み)が吸着台108に保持される積層体Wごとに微小に異なる。このため、上述のような制御を行うことで、積層体Wの個体差の影響を減らし、正確な深さの凹部2aを的確に形成することができる。
The processing device M has a control device (not shown) that controls various operations. Here, the control device can be composed of, for example, an electronic control unit. The control device controls various operations of the laminate processing method described later. In particular, the control device detects the position of the recess forming target portion of the laminated body W in the thickness direction by the
[積層体加工方法]
本実施形態の積層体加工方法は、搬送ユニット10によって加工前の積層体Wを加工ユニット100に供給する工程(S100)と、加工ユニット100によって供給された加工前の積層体Wを加工する工程(S200)と、加工された積層体Wを搬送ユニット10によって搬出する工程(S300)とを有している。
[Laminate processing method]
The laminate processing method of the present embodiment includes a step (S100) of supplying the laminate W before processing to the
加工工程(S200)は、積層体Wの1枚の薄板1に、図7に示すように他の薄板1との対向面まで至らない有底の凹部2aを形成する工程(S210)と、この凹部2aの形成された上記薄板1の、上記凹部2aの底面から上記対向面までの部分を、図4に示すように除去する工程(S220)とを有している。
The processing step (S200) includes a step (S210) of forming a bottomed
凹部形成工程(S210)は、積層体Wの凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を検出する検出ステップ(S211)と、検出ステップ(S211)によって得たデータを基に積層体Wを凹部形成具110によって研削することで凹部2aを形成する形成ステップ(S212)とを有している。検出ステップ(S211)では、図2に示すように検出具130を凹部形成対象部位Tの上方に移動させ、検出具130が凹部形成対象部位の厚みを検出する。検出された厚みからどれくらいの量を研削するかが算出される。研削量が算出されると、形成ステップ(S212)において、算出結果に基づいて研削が行われる。形成ステップ(S212)においては、凹部形成箇所に残留した部分(除去対象部分)が除去具120の吸引によって除去可能な程度の厚さまで研削する。除去具120の吸引力の強さや加工対象物の種類によって、適切な凹部形成対象部位の厚みは変わるので、画一的に厚みを決めることはできないが、吸引力の強さ、加工対象物の種類や材質、凹部の形状等を加味して決定される。
In the recess forming step (S210), the laminate W is formed with a recess based on the detection step (S211) for detecting the position of the recess forming target portion of the laminated body W in the thickness direction and the data obtained in the detection step (S211). It has a forming step (S212) for forming the
除去工程(S220)において、吸引具(除去具120)の吸引によって、除去対象部分を除去する。吸引による負圧によって他の部分よりも厚みの薄い凹部2aに応力が集中的に作用し、この凹部2aに破断が生じ、除去対象部分が除去される。なお、除去対象部分が薄膜状に形成されていることから、上述のような応力が凹部2aの底部の部分に的確に作用し、所望の平面視の形状を容易かつ確実に除去できる。このため、除去対象部分の形状を上述のように設けることで、所望の貫通孔2を容易かつ確実に形成できる。また、この除去工程(S220)において、上記吸引によって凹部形成工程(S210)において生じた加工屑を除去する。
In the removing step (S220), the part to be removed is removed by suction of the suction tool (removing tool 120). Due to the negative pressure due to suction, stress acts intensively on the
[利点]
上述のような加工装置Mによる積層体加工方法によれば、一枚の薄板1に貫通孔2が形成され且つこの薄板1に対向する他の薄板1に貫通孔2が形成されていない積層体加工物を容易かつ確実に得ることができる。特に、凹部形成工程(S210)において他の薄板1の対向面まで至らない有底の凹部2aを形成するので、他の薄板1に傷が生ずることを抑制できる。
[advantage]
According to the laminated body processing method by the processing apparatus M as described above, the laminated body in which the through
また、凹部2aの形成前に積層体Wの凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を検出具130によって検出し、このデータを基に凹部2aを形成するものであるので、凹部2aの形成に際して他の薄板1との対向面まで至らない所望の有底の凹部2aを確実に形成でき、他の薄板1に傷が生ずることをより的確に抑制できる。
Further, before the
さらに、吸着台108の表面は、図2及び図7に示すように、積層体Wの凹部形成箇所の裏面に当接する平坦な当接部108aを有しているので、凹部2aの形成に際して当接部108aが積層体Wを支持するため、所望の凹部2aをより容易かつ確実に形成することができる。
Further, as shown in FIGS. 2 and 7, the surface of the suction table 108 has a
また、除去対象部分を吸引具の吸引によって、除去対象部分を容易かつ確実に除去することができるとともに、凹部2aの形成に際して生じた加工屑を除去することができる。言い換えると、加工屑を除去するステップを削減することができる。
Further, the part to be removed can be easily and surely removed by suctioning the suction tool, and the work dust generated when the
凹部2aの形成及び除去対象部分の除去において、積層体Wが吸着台108に吸着保持され、固定されているので、凹部2aの形成及び除去対象部分の除去を、容易かつ確実に行うことができる。
In the formation of the
積層体加工装置Mは、吸着台108に積層体Wを搬送する搬送ユニット10を備えているので、加工対象の積層体Wを容易かつ確実に搬送することができる。また、複数の積層体Wを同時に搬送可能であり、加工ユニットでは一度に搬送される複数の積層体Wをそれぞれ保持し、加工可能であるため非常に効率的に積層体Wの加工を行うことができる。
Since the laminate processing device M includes a
また、吸着台108に保持される積層体Wの端面を研磨等する加工ツールを備えるため、薄板1への貫通孔2の形成のみならず、積層体Wの端面の研磨等の他の加工も行うことができる。さらに、不使用時の凹部形成具110及び加工ツール140をそれぞれ収容するホルダーを備えているので、不使用時の凹部形成具110及び加工ツール140をホルダーにそれぞれ収容することができる。また、凹部形成具110及び加工ツール140が装着可能なスピンドルと、このスピンドルの動作を制御する制御部をさらに備え、この制御部が、凹部形成具110及び加工ツール140をスピンドルに選択的に装着するよう制御することで、貫通孔2の形成加工及び上記端面の研磨加工等の他の加工を制御部によって制御して行うことができる。
Further, since the processing tool for polishing the end face of the laminated body W held on the suction table 108 is provided, not only the formation of the through
[その他の実施形態]
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内において適宜設計変更可能である。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the design can be appropriately changed within the scope intended by the present invention.
上記実施形態においては、積層体Wとして液晶パネルの基板を例にとり説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、薄板同士が隙間を有さず積層されている積層体であってもよい。特に薄板が積層された状態で一方の薄板側から砥石やドリル等を用いて孔を形成すると他の薄板が傷ついてしまうような状態の積層体の一つの薄板に孔を形成する場合に有効である。 In the above embodiment, the liquid crystal panel substrate has been described as an example of the laminated body W, but the present invention is not limited thereto. For example, it may be a laminated body in which thin plates are laminated without any gap. It is especially effective when forming holes in one thin plate of a laminated body in which holes are formed from one thin plate side using a grindstone, a drill, etc. in a laminated state, and the other thin plates are damaged. be.
また、積層体が少なくとも3枚の薄板が積層されて構成されているものであってもよい。この場合、凹部形成工程において、少なくとも1枚の薄板に平面視凹部と対応する位置に貫通孔を形成することも可能である。具体的には、凹部形成工程において、凹部形成具によって3枚の薄板が積層された積層体の上層の薄板に貫通孔を形成するとともに中間層の薄板に凹部を形成することも可能である。 Further, the laminated body may be formed by laminating at least three thin plates. In this case, in the recess forming step, it is also possible to form a through hole in at least one thin plate at a position corresponding to the plan view recess. Specifically, in the recess forming step, it is also possible to form a through hole in the upper thin plate of the laminated body in which three thin plates are laminated by the recess forming tool and to form a recess in the thin plate of the intermediate layer.
さらに、凹部2aの形成に際して砥石を用いたものについて説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されず、その他の加工具を用いて凹部を形成してもよい。
Further, although the case where a grindstone is used for forming the
また、除去対象部分の除去に際して吸引を用いるものについて説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されない。例えば、水圧や、押圧、粘着力等によって除去対象部分を除去するものであってもよい。このような場合であっても、除去対象部分の除去とともに、加工屑を除去するようにすると良い。 In addition, although the method using suction for removing the portion to be removed has been described, the present invention is not necessarily limited to this. For example, the portion to be removed may be removed by water pressure, pressing, adhesive force, or the like. Even in such a case, it is preferable to remove the work chips together with the removal of the portion to be removed.
上記実施形態では、砥石を遊星運動させて凹部を形成したが、本発明はこれに限らず、砥石やドリルを遊星運動させず、その場で回転させながら研削するようにしても良い。さらに、上記実施形態では、くぼんだ部分の真ん中に突出した部分が残るような構成であるが、凹部は貫通孔の平面形状全体に平坦であっても良い。 In the above embodiment, the grindstone is moved by a planet to form a recess, but the present invention is not limited to this, and the grindstone or the drill may be ground while rotating on the spot without the planetary movement. Further, in the above embodiment, the structure is such that a protruding portion remains in the middle of the recessed portion, but the recess may be flat over the entire planar shape of the through hole.
上記実施形態では、一方の薄板1に他の薄板1の対向面まで至らない有底の凹部2aを形成する工程(S210)と、この凹部2aの形成された薄板1の、凹部2aの底面から対向面までの部分(底)を除去する工程(S220)とで一方の薄板1に孔を形成したが、本発明はこれに限られない。例えば2枚の薄板の間が真空状態や空気等の気体以外の流体や固体等が配置されている場合には、それらの物質が原因で除去が難しい場合もある。この場合には、除去を補助する補助工程を加えても良い。除去を補助する工程としては、例えば、図14に示すように、補助具121によって凹部2aの底面にクラックを生じさせるよう、衝撃や振動を加える工程が考えられる。凹部2aの少なくとも1か所に薄板1を貫通するクラックを形成することで、除去に必要な力が低減し、除去しやすくなる。仮に凹部2aの全周にクラックを形成したとしても、クラックを形成しただけでは底を除去するのは難しく、一方の薄板に貫通孔を形成するためには吸引等の除去工程が必要となる。なお、ここで補助工程によって凹部2aのできるだけ外周に近い箇所にクラックが形成させるようにすることで除去されずに残留する部分を減少させることができる。
In the above embodiment, a step (S210) of forming a bottomed
上記の実施形態では、凹部2aを形成する際に凹部形成具110を薄板1に対して回転移動させたが、本発明はこれに限らず、凹部形成具110を固定して薄板1の方を回転移動させても良い。
In the above embodiment, when the
上記の実施形態では、2枚の薄板にシール部材を挟んだ構成について説明したが、本発明はこれに限らず、積層体はシール材等を挟まない構成であっても良い。2枚の薄板の間に十分な間隔がある場合であっても本発明は適用できる。 In the above embodiment, the configuration in which the sealing member is sandwiched between the two thin plates has been described, but the present invention is not limited to this, and the laminated body may have a configuration in which the sealing material or the like is not sandwiched. The present invention can be applied even when there is a sufficient distance between two thin plates.
さらに、加工装置Mが、吸着台に積層体Wを搬送する搬送ユニット10を備えるものについて説明したが、搬送ユニット10を備えることは本発明の必須の構成要件ではない。また、上記実施形態にあっては、搬送ユニット10及び複数の加工ユニット100を備えることで、同時に複数の積層体Wの加工を行うことができるが、加工ユニットが複数設けられるものに本発明は限定されない。
Further, although the processing apparatus M including the
また、積層体加工装置Mは、積層体Wの凹部形成対象部位の厚さ方向の位置を検出具130によって検出するものについて説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されない。また、積層体加工装置は、吸着台とこの吸着台に保持された積層体との相対的平面位置を撮影するカメラを備えることも可能である。具体的には、特開2014−65126号公報のように搬送ユニットにカメラを設けることができる。このカメラと、上記実施形態の検出具130とをともに備えることで、カメラの撮影データを利用して吸着台と積層体との相対的平面位置を認識するとともに、検出具130のデータを利用して吸着台と積層体との厚さ方向の相対的な位置を認識しつつ、各種の加工作業を行うことができる。
Further, although the laminate processing apparatus M has described the one in which the position of the laminate W in the thickness direction of the concave portion forming target portion is detected by the
以上のように、本発明は、例えば携帯通信端末などで用いられる積層体の所望の薄板に対して貫通孔を形成できる。 As described above, the present invention can form a through hole in a desired thin plate of a laminated body used in, for example, a mobile communication terminal.
1 薄板
2 貫通孔
2a 凹部
3a シール部材
3b シール部材
10 搬送ユニット
60 供給ユニット
61 ワークカートリッジ
70 排出ユニット
71 ワークカートリッジ
100 加工ユニット
103 加工テーブル
140 加工ツール
W 積層体
1
Claims (22)
1枚の薄板に、他の薄板との対向面まで至らない有底の凹部を形成する凹部形成工程と、
上記凹部の形成された上記薄板の、上記凹部の底面から上記対向面までの部分を、除去する除去工程と
を有する積層体加工方法。 It is a method of processing a laminated body in which a plurality of thin plates are laminated.
A recess forming step of forming a bottomed recess in one thin plate that does not reach the surface facing the other thin plate.
A laminate processing method comprising a removing step of removing a portion of the thin plate in which the recess is formed from the bottom surface of the recess to the facing surface.
上記凹部形成工程において、少なくとも1枚の薄板に平面視上記凹部と対応する位置に貫通孔を形成する請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の積層体加工方法。 The laminated body is composed of at least three thin plates laminated.
The laminate processing method according to any one of claims 1 to 7, wherein in the recess forming step, a through hole is formed in at least one thin plate at a position corresponding to the recess in a plan view.
1枚の薄板に、他の薄板との対向面まで至らない有底の凹部を形成する凹部形成具を駆動させる駆動機構と、
上記凹部の形成された薄板の、上記凹部の底面から上記対向面までの部分を除去する除去具と
を有する積層体加工装置。 It is a device that processes a laminated body in which a plurality of thin plates are laminated.
A drive mechanism that drives a recess forming tool that forms a bottomed recess that does not reach the surface facing the other thin plate on one thin plate.
A laminate processing apparatus having a removing tool for removing a portion of a thin plate having the recess formed from the bottom surface of the recess to the facing surface.
上記砥石が、上記積層体の法線方向を回転軸として回転すると共に、上記回転軸が上記積層体の法線方向を中心に上記積層体に対して相対的に回転移動することで、上記凹部を形成する請求項11、請求項12又は請求項13に記載の積層体加工装置。 The recess forming tool is a grindstone and
The grindstone rotates about the normal direction of the laminated body as a rotation axis, and the rotation axis rotates relative to the laminated body about the normal direction of the laminated body, so that the concave portion is formed. The laminate processing apparatus according to claim 11, claim 12 or claim 13.
上記凹部形成具が、少なくとも1枚の薄板に平面視上記凹部と対応する位置に貫通孔を形成する請求項11から請求項17のいずれか1項に記載の積層体加工装置。 The laminated body is composed of at least three thin plates laminated.
The laminate processing apparatus according to any one of claims 11 to 17, wherein the recess forming tool forms a through hole in at least one thin plate at a position corresponding to the recess in a plan view.
上記制御部が、上記凹部形成具、及び、上記研削具又は上記研磨具を上記スピンドルに選択的に装着するよう制御する請求項20に記載の積層体加工装置。 The recess forming tool, the spindle to which the grinding tool or the polishing tool can be mounted, and a control unit for controlling the operation of the spindle are further provided.
The laminate processing device according to claim 20, wherein the control unit controls the recess forming tool and the grinding tool or the polishing tool to be selectively mounted on the spindle.
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