划线单元、板子划线装置、划线方法和基底制造方法

专利名称：划线单元、板子划线装置、划线方法和基底制造方法
技术领域：
本发明涉及在加工板子时用到的装置和方法。更具体地说，本发 明涉及对形成有多个单元基底的板子进行划线的划线单元；具有该划线 单元的划线装置；以及划线方法和使用该划线方法制造基底的方法。
背景技术：
最近，具有多种功能和更高数据处理速度的数据处理装置迅速发 展起来。每个这些数据处理装置都包括被设置成用于显示运算信息的显 示器。虽然通常将阴极射线管(CRT)用作显示器，但近几年对诸如薄 膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)或有机发光二极管显示器(OLED)等 平板显示器的使用也有所增加。通常，用于监视器或电视(TV)机中的多个单元基底被设置在大 尺寸的板子上。因此，需要有一种将单元基底从大尺寸的板子上分离出 来的处理方法。将大尺寸的板子分离成单元基底的方法包括通过使用金刚石轮 子在板子上形成垂直裂纹的划线过程，和通过使用切断杆向形成有裂纹 的部分施加作用力从而将板子分离成多个单元基底的切断过程。然而，如果使用传统装置来执行划线过程，则单元基底的断裂面 边缘会变得粗糙。因此，需要进行用于打磨单元基底的断裂面边缘的打 磨过程以使断裂面变得平滑。打磨过程导致了所需时间的增加。

发明内容
本发明的示例性实施例涉及用于切割工件的划线单元。在一示例性实施例中，所述划线单元可以包括与所述工件接触从而在所述工件 的表面中形成裂纹的划线器；被构造成用于支撑所述划线器的支撑件； 以及被构造成用于向所述划线器提供振动的振动器。本发明的示例性实施例涉及板子划线装置，所述板子划线装置用 于在将单元基底从形成有所述单元基底的所述板子中分离出来之前执行 划线过程。在一示例性实施例中，所述装置可以包括在其上放置所述 板子的支撑部件；划线单元，其被构造成用于对放置在所述支撑部件上 的所述板子进行划线；第一运动单元，其被构造成用于使所述划线单元 或所述支撑部件沿第一方向作直线运动；以及第二运动单元，其被构造 成用于使所述划线单元沿垂直于所述第一方向的第二方向作直线运动， 其中所述划线单元包括划线器，其与工件接触从而在所述工件的表面 中形成裂纹；被构造成用于支撑所述划线器的支撑件；和被构造成用于 向所述划线器提供振动的振动器。本发明的示例性实施例涉及对工件进行划线的方法。在一示例性 实施例中，所述方法可以包括使划线器与所述工件接触；以及使所述 工件和所述划线器作相对运动，其中在划线过程中向所述划线器施加振 动。本发明的示例性实施例涉及基底制造方法。在一示例性实施例中，
所述方法可以包括执行通过划线器对形成有单元基底的板子进行划线
的划线过程；执行使所述单元基底从已划线的所述板子中分离出来的切
断过程；以及执行用于清洁所述单元基底的清洁过程，其中，当对所述
板子进行划线时，通过向所述划线器施加振动来执行所述划线过程；并
且在所述切断过程和所述清洁过程之间执行清洁过程，而不必执行用于 打磨所述单元基底的断裂面的打磨过程。


图1是描述用于平板显示器的板子的例子的立体图，在所述板子 中形成有多个单元基底。图2描述了本发明用于将板子分离成多个单元基底的装置。
图3是描述本发明一个实施例的划线装置的立体图。
图4是图3中示出的划线单元的立体图。图5A和图5B是分别描述图4中示出的轮子的不同例子的主视 图。图6是图3中示出的划线单元的局部截面图。图7A和图7B是对照地示出了在不施加兆声振动时执行划线过程 的情况下的单元基底的断裂面，和在施加兆声振动时执行划线过程的情 况下的单元基底的断裂面。图8是描述本发明一个实施例的平板显示器制造方法的流程图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明作更加全面的描述，在这些附图中示出了本 发明的优选实施例。然而，本发明可以用很多不同的形式实施，而不应当被 理解为受此处描述的实施例的限制。相反，提供这些实施例是为了使本发 明的公开彻底和完整，并且充分地向本领域技术人员传达本发明的范围。 在附图中，为清楚起见扩大了各个层和区域的厚度。虽然本发明的实施例指定用于平板显示器的板子10作为待切割 工件，但本发明并不限于此并且可以应用于其它类型的工件。图1描述了板子10的例子，图2描述了用于将图1中所示的板子 IO分离为多个单元基底10a的装置1。板子IO可以是用于薄膜晶体管液 晶显示器(TFT-LCD)的板子，或者是用于有机发光二极管显示器(OLED) 的板子，这些板子都是用于平板显示器的板子类型。如图1所示，板子 IO大致呈矩形板的形状，并且在板子IO中形成有多个单元基底10a。图 2中所描述的装置1将板子10分离为多个单元基底10a。参照图2,装置1包括装载部件12、划线部件14、切断部件16 和卸载部件18，它们按照上述列出的顺序而布置成一排。板子IO通过装 载部件12放入装置1中。在板子IO经过划线部件14和切断部件16时 被分离为多个单元基底IO之后，通过卸载部件18将单元基底IO放置到 外部。划线部件14通过使用划线器420而在板子10上形成垂直裂纹。 切断部件16通过使用切断杆(图中未示出)而向板子10上形成有裂纹的部分施加作用力，以便从板子10中分离出单独的单元基底10a。图3是设置在图2示出的划线部件14中的划线装置14a的立体图。 如图3所示，划线装置14a包括工作台120、第一运动单元200、第二运 动单元300、划线单元400和旋转单元500。板子10在划线过程中被放 置在工作台100上。工作台IOO包括平坦且大致呈矩形形状的顶面。工作台100的顶 面面积与板子10的面积相同，或者大于板子10的面积。在工作台100 的顶面上形成有多个连接至真空管的孔，从而通过真空压力将板子10固 定在工作台100上。工作台IOO上可以安装有夹具(图中未示出)，从 而辅助地将板子10固定在工作台100上。划线单元400在放置于工作台IOO上的板子IO上划线，从而形成 裂纹。如图4所示，划线单元400包括划线器420、支撑件440、振动器 460和加压部件480。划线器420在划线过程中直接与板子IO接触。由 金刚石制成的轮子作为划线器420使用。在轮子420的中心处形成有通 孔424。轮子420的边缘设置得很锋利。如图5A所示，轮子420的边缘 可以设置为圆形。视需要，如图5B所示，在轮子420的边缘422处沿轮 子420的外周可以形成有轮齿422a。在使用图5B所示的轮子420的情 况下，划线过程的效率会更高。轮子420受支撑件440支撑。图6是轮子420安装在支撑件440 上的结构截面图。如图6所示，支撑件440包括本体442和轴销444。在 本体442的底面处形成有沿一个方向穿过本体442的凹槽442a。轴销444 呈具有圆形横截面的长杆形状。轴销444沿垂直于凹槽442a长度方向的 方向布置在凹槽442a中。轴销444的两端都被安装成固定在本体442上。 轴销444穿过在轮子420中形成的通孔424。当轮子420借助于轴销444 而受到支撑时，轮子420的一部分置于凹槽442a中，其它部分从支撑件 440向下突出。加压部件480向轮子420施加压力，从而当轮子420和板子10 相互接触时允许轮子420以恒定的作用力压迫板子10。在一示例性实施 例中，加压部件480布置在支撑件440的上方，并使用气动压力向下压迫支撑件440，从而向轮子420施加压力。可以将加压部件480设置为具 有包括通过气动压力而抬起或降低的杆(图中未示出)的结构。视需要， 可以将加压部件480设置为如下结构，其中由空气直接向轮子420的本 体442施加压力。振动器460安装在本体442内，并在划线过程中向轮子420施加 振动。兆声换能器(megasonic transducer)可以作为振动器460使用。振 动器460可以向上和向下地施加振动给轮子420。当轮子420在板子10 上形成裂纹时，板子10的断裂面通常会比较粗糙。因此，在通过切断过 程将单元基底10a从板子IO上分离出来以后，在清洁过程之前必须使用 磨石来打磨单元基底10a的断裂面边缘。然而，如果当轮子420在板子 10上形成裂纹时向轮子420施加振动，则板子10的断裂面就会变得平滑。 因而，在清洁单元基底10a之前可以省略打磨单元基底10a的过程。第一运动单元200允许工作台IOO沿第一方向22作直线运动。第 一运动单元200包括第一引导件220、第一支架240和第一驱动器(图中 未示出)。第一引导件220沿纵向设置在第一方向22上并安装在基座600 的中央。第一引导件220在纵向上具有相同的宽度。将第一引导件220 的顶面设置成平的。在第一引导件220的两侧表面上沿纵向分别形成有 凹槽222。工作台100通过第一支架240与第一引导件220结合。第一支架 240包括基板242、支撑板244和结合板246。基板242是布置在第一引 导件220上的矩形平板。支撑板220固定结合至工作台IOO上，从而从 下方支撑工作台100。两个支撑板220被设置并布置得彼此相对。结合板 246包括侧板246a和插入板246b。侧板246a被布置为垂直于基板242 的底面，并且固定结合在基板242的底面上。插入板246b沿垂直于侧板 246a的方向从侧板246a的内侧表面的底端延伸，从而插入到在第一引导 件220的侧面上形成的凹槽222中。两个结合式插入板246b设置得彼此 相对。第一驱动器提供驱动力，从而使工作台IOO可作直线运动。视需 要，第一驱动器可以是包括电动机、传动带和皮带轮的组件。视需要， 第一驱动器可以是包括线性电动机的组件。上述组件在现有技术中是众所周知的，因此不再描述它们的详细结构。第二运动单元300使划线单元400可沿垂直于第一方向22的第二 方向24作直线运动。第二运动单元300包括垂直支撑件320、水平支撑 件340、第二引导件360、第二支架380以及第二驱动器(图中未示出)。 各个垂直支撑件320固定安装在基座600上，并使垂直支撑件320相互 隔开一定间距。各个垂直支撑件320被布置成当板子10沿第一方向22 运动时，允许板子10在垂直支撑件320之间通过。水平支撑件340固定 安装在垂直支撑件320的顶端。第二引导件360沿水平支撑件340的长 度方向设置在水平支撑件340的一个侧面上。在第二引导件360的顶面 和底面上沿第二引导件360的长度方向设置有凹槽。第二引导件360和 水平支撑件340可以一体设置。划线单元400通过第二支架380与水平支撑件340结合。第二支 架380包括支撑板382和结合板384。支撑板382是布置在第二引导件 360上的矩形平板。结合板384包括侧板384a和插入板384b。侧板384a 从支撑板382的顶侧和底侧垂直于支撑板382而突出，并且插入板384b 插入到在第二引导件360上形成的凹槽362中。第二驱动器提供驱动力， 从而使划线单元400可沿第二引导件360作直线运动。第二驱动器可以 设置得具有与第一驱动器类似的结构。划线单元400安装在支撑板382上，从而可上下运动。在一示例 性实施例中，在支撑板382上沿第三方向26形成有狭缝型引导凹槽386， 并且划线单元400与插入在引导凹槽386中的支撑轴(图中未示出)结 合。第三方向26既垂直于第一方向22又垂直于第二方向24。在图3中， 第三方向26是上下垂直方向。第三驱动器(图中未示出)提供驱动力， 从而使划线单元400可作直线运动。电动机或气缸可以作为第三驱动器 使用。旋转单元500使板子IO旋转，从而在垂直于板子10的方向上形 成裂纹。在一示例性实施例中，工作台IOO包括顶板120和底板140。底 板140固定在第一支架240上，并且顶板120与底板140结合而可以相 对于底板140在水平面上方旋转。在顶板120的底面上固定安装有与电 动机500结合的旋转轴500。
下面详细描述使用图3中示出的划线装置14a对板子IO进行划线 的方法。将对准的板子IO放置在工作台100上。工作台100沿第一方向 22作直线运动。当工作台100到达先前设定的第一位置时，工作台100 停止运动。然后，划线单元400沿第二方向24作直线运动。当划线单元 400到达预设位置时，划线单元400停止运动。此后，划线单元400向下 运动并且轮子420与板子IO接触。由加压部件480向轮子420施加压力 从而压迫板子10。在轮子420压迫板子10的同时，向轮子420施加兆声 振动。工作台IOO在第一方向22上沿直线运动至第二位置。在压迫板子 IO的同时，轮子420在轴销444上旋转。在板子IO上线性地形成裂纹。 如果从板子10的一端到另一端形成了裂纹，则划线单元400向上运动并 且工作台IOO返回第一位置。划线单元400在第二方向24上沿直线运动 预设距离，然后划线单元400向下运动。当工作台IOO运动到第二位置 时，在板子IO上形成了裂纹。重复这些步骤。然后，工作台100旋转90 度并重复前述步骤。
图7A是示出在不向轮子420提供兆声振动的情况下执行划线过 程时的断裂面状态的图像。图7B是示出当通过向轮子420提供兆声振动 来执行划线过程时的断裂面状态的图像。如图7A和图7B所示，在向轮 子420提供兆声振动的情况下断裂面更加平滑。
图8描述了使用图3中示出的划线装置14a制造平板显示器的方 法。参照图8,先装载板子10 (S10)。对已装载的板子IO按顺序执行 划线过程和切断过程(S20和S30)。如果板子10己被分离成多个单元 基底10a，则卸载单元基底10a (S40)。无需打磨过程，对单元基底10a 直接执行清洁过程(S50)。由于在划线过程中施加了兆声振动，因而断 裂面变得非常平滑。因此，不必执行打磨过程。
下面对各个修改的实施例作简要描述。
上述实施例指出第一驱动单元200使工作台100沿第一方向22 作直线运动。然而，可以固定工作台100并且划线单元400可以在划线 过程中沿第一方向22作直线运动。在这种情况下，垂直支撑件362可以 沿第一方向22作直线运动。
另外，上述实施例指出只有当板子IO从第一位置运动到第二位置 时， 一个划线单元400才与水平支撑轴结合从而对板子IO进行划线。然 而，可以在水平支撑件364上安装两个划线单元400。在这种情况下，当 板子IO从第一位置运动到第二位置时，第一划线单元执行划线过程，而 当板子IO从第二位置运动到第一位置时，第二划线单元执行划线过程。 上述方法能够縮短执行划线过程所需的时间。
另外，上述实施例指出划线装置14a被构造成用于对板子10的顶 面执行划线过程。在需要对板子IO的背面执行划线过程的情况下，划线 单元14a可以包括将板子IO的顶面和底面翻转的单元。视需要，可以在 垂直支撑件362上安装两个水平支撑件364;上划线单元可以安装在上方 的水平支撑件364上，从而对板子IO的顶面执行划线过程；下划线单元 可以安装在下方的水平支撑件364上，从而对板子10的底面执行划线过 程。这样能够縮短执行划线过程所需的时间。
另外，上述实施例指出在不对单元基底10a的断裂面执行打磨过 程的情况下执行清洁过程。然而，在需要更平滑的断裂面的情况下，在 执行清洁过程之前可以对单元基底10a的断裂面执行打磨过程。
另外，上述实施例指出用于支撑板子IO的整个底面的工作台100 作为用于支撑板子IO的支撑部件使用。然而，该支撑部件可以具有各种 结构，例如具有只支撑板子IO的两个边缘的结构。
根据本发明，当将板子分离成多个单元基底时，可以获得相对平 滑的断裂面。另外，在将板子分离成多个单元基底之后，无需打磨过程 就可以直接执行清洁过程，从而縮短执行全部过程所需的时间，并且由 于不需要用于执行打磨过程的单元，因此减小了设备面积。
虽然结合附图中示出的本发明实施例对本发明进行了描述，但本 发明并不受所述实施例的限制。对本领域技术人员显而易见的是，在不 背离本发明的范围和精神的情况下，可以对本发明作各种替换、修改和 变化。
权利要求
1. 一种用于切割工件的划线单元，所述划线单元包括与所述工件接触从而在所述工件的表面中形成裂纹的划线器；被构造成用于支撑所述划线器的支撑件；以及被构造成用于向所述划线器提供振动的振动器。
2. 根据权利要求l所述的划线单元，其中所述划线器包括可旋转的 轮子，并且所述支撑件还包括本体和轴销，所述轴销与所述本体结合并插入到 在所述轮子上形成的通孔中，从而可旋转地支撑所述轮子。
3. 根据权利要求2所述的划线单元，其中在所述本体的底面中形成 有凹槽，所述轮子的一部分插入在所述凹槽中，并且所述轴销在所述凹槽内并固定安装在所述本体上。
4. 根据权利要求2所述的划线单元，其中所述振动器被设置在所述 本体内。
5. 根据权利要求l所述的划线单元，其中所述振动器是兆声振动器。
6. 根据权利要求2所述的划线单元，其中所述轮子包括形成有轮齿 的边缘。
7. 根据权利要求l所述的划线单元，其中所述划线单元还包括加压 部件，所述加压部件被设置在所述支撑件上方并且被构造成用于使用气 动压力向所述支撑件施加压力。
8. —种板子划线装置，用于在将单元基底从形成有所述单元基底的 所述板子中分离出来之前执行划线过程，所述装置包括在其上放置所述板子的支撑部件；划线单元，其被构造成用于对放置在所述支撑部件上的所述板子进 行划线；第一运动单元，其被构造成用于使所述划线单元或所述支撑部件沿 第一方向作直线运动；以及第二运动单元，其被构造成用于使所述划线单元沿垂直于所述第一 方向的第二方向作直线运动，其中所述划线单元包括划线器，其与工件接触从而在所述工件的表面中形成裂纹；被构造成用于支撑所述划线器的支撑件；和被构造成用于向所述划线器提供振动的振动器。
9. 根据权利要求8所述的板子划线装置，其中所述划线器包括可旋 转的轮子，所述支撑件包括本体和轴销，在所述本体的底面中形成有凹槽，所 述轴销被安装成在所述凹槽之内固定在所述本体上，并且所述轮子的一部分插入在所述凹槽中，并且所述轴销插入到在所述 轮子上形成的开口中从而可旋转地支撑所述轮子。
10. 根据权利要求9所述的板子划线装置，其中所述振动器是布置 在所述本体内的兆声振动器。
11. 根据权利要求9所述的板子划线装置，其中所述划线单元还包 括加压部件，所述加压部件布置在所述支撑件上方并且被构造成用于使 用气动压力向所述支撑件施加压力。
12. 根据权利要求9所述的板子划线装置，其中所述支撑部件包括 在其上放置所述板子的工作台，并且所述划线单元还包括被构造成用于使所述工作台旋转的旋转单元。
13. —种对工件进行划线的方法，所述方法包括 使划线器与所述工件接触；以及使所述工件和所述划线器作相对运动， 其中在划线过程中向所述划线器施加振动。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述振动是兆声振动。
15. 根据权利要求13所述的方法，其中所述划线器是轮子，所述轮 子可以在所述工件和所述划线器作相对运动期间沿着所述工件的表面旋 转。
16. 根据权利要求13所述的方法，其中当所述划线器与所述工件接 触时，通过气体向所述划线器施加压力。
17. —种基底制造方法，所述方法包括 对形成有单元基底的板子进行划线；切断已划线的所述板子，使得所述单元基底从已划线的所述板子中 分离出来；以及清洁所述单元基底，其中通过向划线器施加振动来对所述板子进行划线，并且在切断过 程和清洁过程之间对所述单元基底进行清洁，而不必打磨所述单元基底 的断裂面。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述振动是兆声振动。
19. 根据权利要求17所述的方法，其中当所述划线器与工件接触时， 通过气体向所述划线器施加压力。
20. 根据权利要求17所述的方法，其中所述板子是用于平板显示器 的板子。
全文摘要
本发明提供了一种用于执行划线过程的划线单元，在该划线过程中，将单元基底从形成有所述单元基底的板子中分离出来。所述划线单元包括兆声振动器，所述兆声振动器向轮子施加兆声振动从而使所述单元基底的断裂面平滑。因此，就能在清洁已分离出来的所述单元基底之前省略打磨所述单元基底的断裂面边缘的过程。
文档编号C03B33/02GK101284709SQ20081009069
公开日2008年10月15日 申请日期2008年4月9日 优先权日2007年4月12日
发明者金相吉 申请人:细美事有限公司