专利名称：基板固定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基板固定装置，特别是涉及一种以负压吸附固定基板的装置。
背景技术：
以往，做为切断玻璃基板或陶瓷基板等脆性材料基板的方法，使用藉由将由钻石 等构成的刀之刃按压于固定为平坦的状态的脆性材料基板使相对移动，形成由垂直裂痕构 成的划线，之后，依必要施加剪断力使垂直裂痕往基板的厚度方向全体伸展切断基板的方 法。此外，最近，以激光光束照射形成划线的方法亦逐渐被使用。欲使构成划线的垂直裂痕加深，使用刀的场合必须增大对基板的按压力，使用激 光的场合必须增大激光光束的照射输出或延迟扫描速度。然而，若增大刀的按压力，于基板 易产生微细的缺口或裂痕且刀的使用寿命变短。此外，若增大激光光束的照射输出，可能于 基板表面产生加热造成的损伤，若延迟扫描速度，加工效率会降低。针对此点，有提案在使基板弯曲的状态下进行划线以加深垂直裂痕的技术(例如 参照专利文献1)。专利文献1日本特开平7-323384号公报然而，在提案技术是在形成有特定的曲面的载台上保持基板，故必须分别使用对 应于基板的曲面状态的载台。
发明内容
本发明的目的在于，提供不交换载台便可将基板变形为所望的形状且可固定的基 板固定装置。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种基板固定装置，具备具有形成有吸引孔或吸引槽的基板支持面的基台、安装为覆盖 前述基板支持面的弹性多孔质构件、使前述吸引孔或吸引槽的内部产生负压的吸引手段， 在前述弹性多孔质构件的表面吸附固定基板，使前述吸引孔或吸引槽的内部产生的负压局 部相异，以使吸附固定的前述基板可变形。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的基板固定装置，其中前述弹性多孔质构件的厚度为0. 1 5mm的范围。前述的基板固定装置，其中前述弹性多孔质构件的弹性率为10 25N/mm2的范围。前述的基板固定装置，其中前述弹性多孔质构件的气孔率为20 50%的范围。前述的基板固定装置，其中前述弹性多孔质构件的气孔率为20 50%的范围。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明 基板固定装置至少具有下列优点及有益效果以本发明的基板固定装置，将弹性多孔质构 件安装为覆盖形成有吸引孔或吸引槽的基板支持面并设置使前述吸引孔或吸引槽的内部 产生负压的吸引手段，使前述吸引孔或吸引槽的内部产生局部相异的负压。即，由于使由前述吸引孔或吸引槽产生的吸引力局部相异，故可将于弹性多孔质构件的表面吸附固定的基 板变形为所望的形状。藉此，不必准备如以往的对应于各曲面形状的多个载台。综上所述，本发明提供不交换载台便可将基板变形为所望的形状且可固定的基板 固定装置。本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用 的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
的立体图。
图 1 S
12 14 16 52 LB
1为显示本发明的基板固定装置的一实施例的概说纵剖面图。 2为图1的基板固定装置的基台的平面图。 3为显示使用图1基板固定装置割断基板的场合的步骤图。 4为显视图3B中的弯曲后的脆性材料基板的使用激光光束的划线的-
5为显示图3C中的脆性材料基板的弯曲状态的概说图。
-实施例
基台
固定台(基板固定装置)吸引孔连接管吸引槽划线激光光束
2:载置板(弹性多孔质构件)
llaUlbUlc 减压室(吸引手段) 13 贯通孔 15 基板支持面 50 脆性材料基板 53 垂直裂痕 Va.Vb.Vc 调整阀
具体实施例方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 附图及较佳实施例，对依据本发明提出的基板固定装置其具体实施方式
、结构、特征及其功 效，详细说明如后。图1显示本发明的基板固定装置的一实施例的概说垂直剖面图。在此图显示的固 定台(基板固定装置)s粗分为基台1与载置板(弹性多孔质构件)22个构件。在基台1 的内部于对纸面垂直方向形成有细长的3个减压室11a 11c。在基台1的上面的基板支 持面15以特定间隔形成有多个吸引孔12，此等吸引孔12是连通于减压室11a 11c其中 之一。此外，在各减压室11a 11c的底面分别形成有贯通孔13。在此贯通孔13安装一 方端连接于真空泵P的连接管14的另一方端。在连接管14的途中设有调整阀Va、Vb、Vc。 另外，减压室并不限定于3个。图2显示基台1的平面图。在图2A中基台1的基板支持面15纵横排列配置有多 个吸引孔12。当然，吸引孔12的配置并不限定于此。在连通于相同减压室的吸引孔12产 生相同吸引力，如后述，藉由对各减压室改变吸引力而使基板的吸引局部相异，可使基板弯 曲。图2B是在基板支持面15形成吸引槽16代替吸引孔12，在此种实施形态的场合亦发挥同样的作用效果。在图1中，在基台1的基板支持面15的上安装有载置板2。在基板支持面15与载 置板2之间设接着剂层亦无妨。此载置板2是由多孔质构件构成，来自吸引孔12的吸引力 带平缓的扩张传至载置板2的表面。此外，由于载置板2具有弹性，故载置于载置板2的基 板的弯曲等厚度方向的变形为可能。欲将来自吸引孔12的局部相异的吸引力带平缓的扩张传至载置板2的表面，载置 板2的气孔率为20 50%的范围较理想，厚度为0. 1 5mm的范围较理想。此外，欲容易 且高精度进行基板的弯曲等所望的变形，弹性率为10 25N/mm2的范围较理想，更理想为 18 22N/mm2的范围。做为此种载置板，具有连续气泡的发泡胺甲酸乙酯橡胶或烧结多孔 质树脂等可适于使用。另外，在使用具有连续气泡的多孔质材料的场合，遮蔽为在载置有脆 性材料基板50的部分以外的载置板2的表面吸引力不发生较理想。在此种构成的固定台S，各减压室11a 11c的空气被真空泵P通过连接管14排 出后，减压室11a 11c减压，空气从吸引孔12吸入。藉由根据调整阀Va、Vb、Vc的开度调 整减压室11a 11c的减压程度，各减压室11a 11c连通的吸引孔12群各自吸引压力改 变，可使吸引固定于载置板2的脆性材料基板50变化为所望的形状。减压室11a 11c的 数目并无限定，越使数目多越能使脆性材料基板50的形状变化为各种。另外，欲使脆性材 料基板50变形为凹形状或凸形状至少需要3个减压室。图3显示使用于图1显示的固定台S割断脆性材料基板的场合的步骤图。在固定 台S的载置板2的表面载置脆性材料基板50。之后，使真空泵P(于图1图示)起动(图 3A)。真空泵虽可分别设于各减压室11a 11c，但从避免设备大型化、重量化的观点，设置 1台真空泵并使往各减压室11a 11c的连接管14分歧较理想。从各减压室11a 11c的 吸引量是以设于连接管14的途中的调整阀Va、Vb、Vc调整。藉由使调整阀Va与调整阀Vc的开度大、使调整阀Vb的开度小，从减压室11a与 减压室11c的吸引量比从减压室lib的吸引量多，连通于减压室11a与减压室11c的吸引 孔12的吸引力比连通于减压室lib的吸引孔12的吸引力大。藉此，载置板2上的脆性材 料基板50中央部向上弯曲为凸形状。其次，在弯曲后的脆性材料基板50的大致中央部最突出的部分(棱线部分)对基 板表面大致垂直照射激光光束LB (图3B)。又同时如图4所示，使做为冷却媒体的水从喷嘴 37喷出至激光光束照射区域之后端附近。藉由对脆性材料基板50照射激光光束LB，以未 满熔融温度于厚度方向加热脆性材料基板50，脆性材料基板50即将热膨胀。此时，由于脆 性材料基板50通过平缓扩张的弹性多孔质构件被吸引，故基板的变形受抑制而无法膨胀， 而以照射点为中心产生压缩应力。在加热后立即以水冷却脆性材料基板50的表面，据以使 脆性材料基板50收缩产生拉伸应力。藉由此拉伸应力的作用，以未图示的起点裂痕为开始 点沿割断预定线51于脆性材料基板50形成垂直裂痕53。此外，藉由使脆性材料基板50弯 曲为划线形成面侧成为凸形状，在脆性材料基板50的划线形成面产生拉伸应力，故垂直裂 痕53更容易形成。之后藉由使激光光束LB及冷却喷嘴37依割断预定线51相对移动，垂直裂痕53 伸展并于脆性材料基板50形成划线52。在此实施形态的场合，是在激光光束LB与冷却喷 嘴37固定于特定位置的状态下，藉由使固定台S移动而使脆性材料基板50移动。当然，在固定脆性材料基板50的状态下使激光光束LB与冷却喷嘴37移动亦无妨。或使脆性材料 基板50及激光光束LB与冷却喷嘴37双方移动亦无妨。形成划线时、弯曲后的脆性材料基板50在激光光束照射点的曲率半径为 2000mm 4000mm的范围较理想，更理想是2500mm 3500mm的范围。在此使用的激光光束LB并无特别限定，由脆性材料基板50的材质或厚度、欲形成 的垂直裂痕的深度等适当决定即可。脆性材料基板为玻璃基板的场合，适合使用在玻璃基 板表面的吸收大的波长9 11 ym的激光光束。此种激光光束可举出二氧化碳激光。激光 光束的对基板的照射形状是在激光光束的相对移动方向细长的椭圆形状较理想，相对移动 方向的照射长度L为10 60mm的范围，照射宽度W为1 5mm的范围较理想。从冷却喷嘴37喷出的冷却媒体可举出水或酒精等。此外，在使用割断后的脆性材 料基板50不会产生不良影响的范围，添加有介面活性剂等添加剂亦无妨。冷却媒体的吹送 量通常为1 2ml/min的范围。以冷却媒体进行的基板的冷却，从急冷以激光光束加热的 基板的观点，使水与气体(通常为空气)喷射的所谓水注(water jet)方式较理想。以冷 却媒体冷却的区域为长径1 5mm程度的圆形状或椭圆形状较理想。此外，冷却区域以形 成在激光光束加热区域的相对移动方向后方、冷却区域与加热区域的中心点间的距离5 30mm程度较理想。激光光束LB及冷却喷嘴37的相对移动速度并无特别限定，由欲获得的垂直裂痕 53的深度等适当决定即可。一般越使相对速度慢，形成的垂直裂痕53便越深。通常，相对 移动速度为数百mm/sec程度。另外，划线52的形成并不限定于利用激光光束LB的照射者，使用划线刀形成划线 52当然亦无妨。但在于次一步骤以激光光束LB的照射使划线52的垂直裂痕53伸展的场 合，将在次一步骤使用的激光光束LB亦用于划线形成可图割断装置的简化而较理想。如以上做法，在脆性材料基板50形成划线52后，增大调整阀Vb的开度，减少调整 阀va与调整阀Vc的开度。藉此，从减压室lib的吸引量比从减压室11a与减压室11c的 吸引量多，连通于减压室lib的吸引孔12的吸引力比连通于减压室11a与减压室11c的吸 引孔12的吸引力大，载置板2上的脆性材料基板50中央部弯曲为凹形状(同图3C)。之后，沿弯曲后的脆性材料基板50的划线52再度照射激光光束LB。如图5所示， 藉由使脆性材料基板50弯曲为激光光束LB的照射侧成为凹形状，在激光光束LB的照射侧 与相反侧面产生拉伸应力，故即使为线膨胀系数小的脆性材料基板50亦可确实使垂直裂 痕53往基板厚度方向伸展。只要垂直裂痕53伸展至脆性材料基板50的相反侧面或接近 相反侧面，脆性材料基板50便藉此割断。反之，垂直裂痕53未到达脆性材料基板50的相 反侧面时，沿划线52重复照射激光光束LB，使垂直裂痕53伸展即可。此外，因必要而对脆 性材料基板50施加外部应力割断亦可。在使垂直裂痕53伸展时、弯曲后的脆性材料基板50在激光光束LB照射点的曲率 半径为2000mm 4000mm的范围较理想，更理想是2500mm 3500mm的范围。此外，从使垂 直裂痕53有效伸展的观点，激光光束LB的照射部分为脆性材料基板50的曲率半径最小的 部分较理想。另外，在脆性材料基板50形成划线52后，藉由使脆性材料基板50的正反面反转 使划线形成面为下侧，在与划线形成面相反面的对应于划线52的部分照射激光光束LB，亦
6可使划线52的垂直裂痕53伸展。但，必须于以图3显示的方法增加使脆性材料基板50反 转的步骤，故从生产效率的点等如图5所示的沿划线52照射激光光束LB较理想。做为以上说明的割断对象即脆性材料基板，可举出例如玻璃基板或陶瓷基板、单 结晶硅基板、蓝宝石基板等。本发明的基板固定装置可适合使用于例如液晶显示器等面板 制造领域。以本发明的基板固定装置，藉由使由吸引孔或吸引槽产生的吸引力局部相异，可 将基板变形为所望的形状。藉此，不必准备如以往的对应于各曲面形状的多个载台，故为有用。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质 对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
一种基板固定装置，具备具有形成有吸引孔或吸引槽的基板支持面的基台、安装为覆盖前述基板支持面的弹性多孔质构件、使前述吸引孔或吸引槽的内部产生负压的吸引手段，在前述弹性多孔质构件的表面吸附固定基板，其特征在于使前述吸引孔或吸引槽的内部产生的负压局部相异，以使吸附固定的前述基板可变形。
2.根据权利要求1所述的基板固定装置，其特征在于其中前述弹性多孔质构件的厚度 为0. 1 5mm的范围。
3.根据权利要求1或2所述的基板固定装置，其特征在于其中前述弹性多孔质构件的 弹性率为10 25N/mm2的范围。
4.根据权利要求1或2所述的基板固定装置，其特征在于其中前述弹性多孔质构件的 气孔率为20 50%的范围。
5.根据权利要求3所述的基板固定装置，其特征在于其中前述弹性多孔质构件的气孔 率为20 50%的范围。
全文摘要
本发明是有关于一种提供可将基板变形为所希望的形状且可固定的基板固定装置。将载置板(2)安装为覆盖形成有吸引孔(12)的基板支持面(15)并设置使吸引孔(12)连通的减压室11a～11c为负压的真空泵P。之后，藉由调整调整阀(Va、Vb、Vc)的开度，使减压室(11a～11c)内为相异负压，使吸引孔12的吸引力局部相异，在使基板变形的状态下于载置板2上吸附固定。在此，从使基板顺利变形为所望形状的观点，前述弹性多孔质构件的厚度为0.1～5mm的范围较理想。此外，前述弹性多孔质构件的弹性率为10～25N/mm2的范围较理想。另外，前述弹性多孔质构件的气孔率为20～50％的范围较理想。
文档编号C03B33/02GK101851060SQ20101014924
公开日2010年10月6日 申请日期2010年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者在间则文, 山本幸司, 畑强之 申请人:三星钻石工业股份有限公司