글라스 스크라이브용 도구는 초경합금 재질이 일반적이었습니다. 도구의 수명을 늘리기 위해, PCD(다이아몬드 소결체)를 기반으로 한 도구를 개발하였습니다.
PCD(Polycrystalline diamond)는 다결정 다이아몬드 분말에 바인더 금속으로 코발트 등을 사용하여 고압에서 소결한 것입니다. 다결정 다이아몬드의 입자, 바인더의 종류 및 비율, 제조 방법 등에 따라 다양한 특성(물리적 성질)을 갖게 됩니다. 경도나 인성 등을 고려하여, 스크라이브 가공에 적합한 소재를 끊임없이 연구해 왔습니다. 또한, 도구 성능 향상을 위하여 PCD 보다 더욱 적합한 신소재에 대해서도 계속 연구 개발을 진행하고 있습니다.
이전부터 사용되었던 유리 절단 도구(유리 커터)는, 공구 끝에 다이아몬드나 초경합금날을 붙인 것으로 그 칼날로 유리 표면에 흠집을 내는 방식이었습니다. 칼날을 적절한 각도로 유리에 접촉시켜서 알맞은 힘과 스피드에서 유리 커터를 움직여야 깨끗하게 절단되는 이른바 전문가와 같은 숙련도가 필요한 것이었습니다. 더욱 간단하게 절단 가공을 할 수 있도록 고안된 것이 칼날을 바퀴모양으로 만든 유리 커터입니다.
액정 패널이 대형화되며 앞뒤면 컷팅을 위한 기판 뒤집기가 어려워진 요즘 기판을 반전시키지 않고 액정 패널을 절단할 수 있는 방법이 없을까? 하는 고객 요구에 따라 개발된 도구가 고침투 칼날 Penett®입니다. 1차 크랙이 유리 두께의 80 % 정도까지 침투하기 때문에, 상하를 동시에 스크라이브하는 것 만으로 반전과 브레이크 공정없이도 대폭적인 생산성 향상이 가능하게 되었습니다.
또한, 유리 최외곽부나 교점 품질을 향상시키는 APIO®를 개발하여서, 더욱 다양해지고 더욱 얇아진 글라스기판에 대응해 왔습니다.
현재는 스크라이브시 Chipping (유리의 미세한 깨짐)을 최소화한 Ryu Type과 수십 μm의 초박판 글라스용 고정블레이드 SOLID-D® 등, 글라스 소재에 적합한 형상을 개발하고 있습니다.
다이아몬드(단결정)의 모스 경도는 10으로, 매우 단단한 구조이지만, 결정방향에 따라 경도가 달라집니다. 완벽한 결을 가지고 있기 때문에, 특정한 방향으로 쉽게 쪼개지는 특성이 있습니다. 다이아몬드 소결체는 다결정 다이아몬드를 금속 등과 함께 고온 • 고압에서 소결한 것이므로, 결정방향에 따른 쪼개짐이 없고, 경도가 높은 고난이도 난삭재입니다.
고난이도 난삭재인 PCD 등의 소재를 직경 2mm 전후의 형상으로 가공하고, 그 능선에 μm 수준의 가공을 하기 위해서는 특수 가공 기술이 필요합니다. 다이아몬드 숫돌 등으로 시간을 들여 천천히 가공하면 고품질 가공이 가능하지만, 대량 생산을 위해서는 가공 시간을 단축하여야 합니다.
기존의 숫돌 연마 가공뿐만 아니라, 레이저 가공 기술도 함께 사용하기에 고품질 제품을 단시간에 가공할 수 있는 기술을 보유하고 있습니다.
MDI공장(이이다 공장)에서는 가공 자동화를 통해 안정된 품질과 대량 생산이 가능한 시스템을 구축하고 있습니다.
소재나 형상을 개발할 때에는 그 성능을 검증할 필요가 있습니다.
형상과 가공 표면 등은 SEM관측을 통해 미크론 단위에서 검사하고 있습니다. 모든 가공 부분이 의도한 각도, 길이, 표면 조도를 갖는지를 확인합니다.
실제 절단 가공시의 성능을 검증하기 위한 테스트도 실시합니다. 검증용 장치의 스크라이브 라인 확인은 표면의 라인 상태뿐만 아니라, 1차 크랙의 형태도 확인합니다. 또한, 도구 수명을 확인하기 위해 일정 거리를 주행시키는 검증도 수행하고 있습니다. 일반적인 양산 상황보다 높은 부하와 마모를 가하여 극한 상황에서 견딜 수 있는 상황을 만들어 시제품 검증을 확인합니다.
그 결과를 개발에 적용시켜, 형상과 가공 방법을 재검토하고 다시 검증합니다. 이러한 반복 작업을 통해, 원하는 성능을 재현할 수 있는 도구를 개발하고 있습니다.
