专利名称：脆性材料基板的分断方法及用于该方法的基板分断装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于由玻璃等脆性材料构成的基板分断方法，特别是关于对0. Imm以下的薄玻璃基板沿分断预定线使激光光移动同时照射，将玻璃基板分断为个别的单位要素的方法。
背景技术：
图5显示针对板厚为0. 5mm以上的玻璃基板，在格子状地形成刻划槽后(交叉刻划)将基板分断为个别的单位要素(制品)的场合的以往例的图。一般在玻璃基板的板厚为0. 5mm以上而较厚的场合，可对基板以激光照射形成刻划槽(不贯通基板的裂痕)。在此场合，先使刀轮等轻微冲撞玻璃基板G的一端缘形成触发部T1 (初期龟裂)。 之后从已形成的触发部T1往第1方向(X方向)扫瞄激光束的光束点，接着以追随后方近处的方式喷射冷媒，利用基板内的深度方向的热应力分布形成第1刻划槽Si。其次，于玻璃基板G的与设有触发部T1的端缘正交的端缘形成触发部T2，从触发部T2往与第1刻划槽S1 正交的第2方向(Y方向)利用深度方向的热应力形成第2刻划槽S2。所述第1刻划槽S1、第2刻划槽S2并非完全分断基板，而是以半切的状态被保持。 之后，通过施加外力使玻璃基板G弯曲并沿刻划槽(裂痕)分断，取出形成于基板上的个别的单位要素(制品)。如上述操作而获得的玻璃基板的单位要素之中，除形成有触发部的端缘部分的单位要素G1外，占大多数的中间部分的单位要素G2(以交叉剖面线显示的部分)无触发部，形成有平滑且漂亮的分断端面。亦即，触发部1\、T2在以激光束形成刻划槽的场合虽是为了使龟裂进展而为必要，但在分断为单位要素而成为制品的场合，触发部会成为伤痕残存。因此，触发部残存的区域的单位要素G1被从制品排除，从位于其余的区域的单位要素G2取出制品。另一方面，若基板的板厚变薄成为0.3mm以下，玻璃基板内的深度方向的热应力分布不易被形成，其结果，形成刻划槽为困难。在板厚较薄的场合，例如揭示于专利文献1、 专利文献2，若将玻璃基板局部性地加热且将加热后方近处冷却，会因前后方向的热应力而以先形成于基板的端缘的触发部为起点贯通基板的裂痕进展。因此，已知基板会突然被完全分断(全切)。具体而言，是使用由激光束形成的光束点，对保持于平台上的玻璃基板G使光束点相对移动同时从先于玻璃基板G的端缘形成的触发部使光束点沿分断预定线扫瞄并加热。由此于分断预定在线使压缩应力产生。接着，以冷却机构以追随已被加热的部分的方式急冷。如上述操作使压缩应力区域的后部产生拉伸应力区域，以前后方向的应力分布使贯通玻璃基板G的裂痕产生而分断基板。由此分断为形成于基板的各个别的单位要素(制
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m ) ο专利文献1 日本特幵2004-155159号公报。专利文献2 日本特幵2001-170786号公报。
近年来，为了追求 单位要素(制品)的轻量化，被要求使玻璃基板的板厚较薄。因此，逐渐使用板厚0. Imm以下的薄玻璃基板做为基板。然而，若欲使用激光束于X-Y方向交叉切割，在于X方向或Y方向的任一方扫瞄激光束时，由于板厚非常薄而被完全分断(全切)，无法交叉切割。因此，在使用此种薄玻璃基板的场合，如图6中(a)所示，先于玻璃基板G的一端缘形成X方向用的触发部T1,从此触发部T1往X方向扫瞄激光束而将如图6中(b)所示的长方形的玻璃基板G3完全分断(全切)。其次，于长方形玻璃基板G3的端缘设Y方向用的触发部T3，从此触发部T3往Y方向扫瞄激光束而完全分断(全切)为个别的单位要素。如上述操作而被分断的单位要素G4是如图6中(C)所示，于全部皆于激光束照射面侧的端缘有触发部T1或触发部T3的痕迹残留。触发部的存在使外观变差。因此，若将触发部做为伤痕残存的单位要素从制品排除，会连一个良品都无法获得。此外，即使容许有触发部的痕迹残留的单位要素做为制品，如图7所示，可能于触发部做成时于触发部前端附近有小伤痕产生，所述触发部、伤痕会于作为表面的玻璃基板的激光束照射面的一部分成为诱发微小裂痕的原因，故端面强度会劣化。此外，有导致对形成于单位要素的表面的电子电路等带来电路切断等重大的恶影响之虞。另外，若以形成电子电路等之侧的面为表面，将触发部形成于背面侧，从背面侧进行激光照射及冷媒喷射，关于表面便不会有触发部的伤痕产生。然而，若为了向背面照射激光而载置为将反面即表面侧接触平台并进行激光照射，会因与平台面的摩擦而有电子电路的破损或污损等问题产生。因此，有持续载置为背面侧接触平台面并加工的必要。在此场合，由于激光束不得不从背面接触的平台的下侧照射，故加工装置的构成或加工步骤无论如何都会变复杂，技术上的困难度增加且装置成本增大。
发明内容
[发明欲解决的课题]针对上述问题，本发明是以提供在于板厚0. Imm以下的薄玻璃基板上形成有单位要素(制品)的场合，以不影响单位要素的方式分断的方法为目的。[解决课题的技术手段]为了达成上述目的，在本发明采用如下的技术手段。亦即，本发明的基板分断方法是一种脆性材料基板的分断方法，在板厚0. Imm以下的脆性材料基板单侧面的端缘于分断预定线的基端部形成触发部；通过从设有此触发部之面之相反侧的面以相对于触发部的位置为起点使激光束的光束点沿分断预定线扫瞄并随之使冷媒对加热部分喷射而将基板从分断预定线分断。[发明的效果]根据本发明的分断方法，在板厚0. Imm以下的基板是与板厚较厚的场合(0. 3mm以上)不同，即使在于基板端形成龟裂时从与设有龟裂之面之相反侧的面照射激光的场合， 龟裂亦可做为触发部发挥作用。因此，从与设有触发部(初期龟裂)之面之相反侧的面以相对于触发部的位置为起点使激光束沿分断预定线扫瞄而分断。因此可以于分断后于激光束照射面侧的端缘没有触发部且无伤痕的漂亮的状态分断。由此，于分断后的制品没有触发部的漂亮的表面(激光束照射面)与有触发部或小伤痕被明确区分，可选择漂亮的表面做为电子电路形成等的使用面，可将起因于微小裂痕的电路的切断等防患于未然。本发明中，在板厚0. Imm以下的脆性材料基板单侧面的端缘于第1分断预定线的基端部形成第1触发部；通过从设有此第1触发部之面之相反侧的面以相对于第1触发部的位置为起点使激光束的光束点沿第1分断预定线扫瞄并随之使冷媒对加热部分喷射而将基板分断为长方形；其次，在被分断为长方形的基板的形成有前述第1触发部的相同单侧面的端缘于与前述第1分断预定线正交的第2分断预定线的基端部形成第2触发部；通过从设有此第2触发部之面之相反侧的面以相对于第2触发部的位置为起点使激光束的光束点沿第2分断预定线扫瞄并随之使冷媒对加热部分喷射而将基板分断为单位要素亦可。
由此，可不于表面形成触发部痕迹而确实制作于纵横具有分断面的单位要素(制
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图1为显示实施本发明的分断方法的一实施态样的立体图。图2为显示第1触发部与第1方向(X方向)的分断预定线的玻璃基板的立体图。图3为被分断为长方形的玻璃基板的立体图。图4为被分断为单位要素的玻璃基板的立体图。图5为说明以往的玻璃基板的分断方法的图。图6为以使用以往的激光束的分断方法分断0. Imm以下的薄玻璃基板的场合的图。图7为一般的触发部形成部分的扩大立体图。主要元件符号说明1玻璃基板Ia被分断为长方形的玻璃基板Ib被分断为单位要素的玻璃基板2支持平台3激光光学系统4冷却机构4a喷嘴5保持构件6a第1分断预定线6b第2分断预定线7a第1触发部7b第2触发部8刀轮
具体实施例方式于以下基于显示其实施形态的图式详细说明本发明的分断方法的详细。图1为显示本发明的分断方法的实施态样的立体图，图2为显示第1触发部与第 1方向(X方向)的分断预定线的玻璃基板的立体图，图3为显示第2触发部与第2方向(Y方向)的分断预定线的长方形玻璃基板的立体图，图4为被分断为单位要素的玻璃基板的立体图以本发明方法分断的玻璃基板1是以0. Imm以下的薄板厚形成，被以适当的固定机构，例如空气吸引机构等保持于支持平台2。于玻璃基板1上纵横地形成有多个的单位要素(成为制品的单位)。于支持平台2的上方设有做为为了将载置于支持平台2上的玻璃基板1沿分断预定线分断而使基板1产生局部性的压缩应力的加热手段的激光光学系统3、以及通过追随此激光光学系统3并冷却已加热的区域来使拉伸应力产生并使贯通裂痕沿分断预定线进展的冷却机构4。于冷却机构4的前端安装有喷射冷煤的喷嘴4a。激光光学系统3及冷却机构4是以激光光学系统3在前排列为一列，被共通的保持构件5支持，形成为可相对搭载玻璃基板1的支持平台2沿排列方向移动。于支持平台2的下方设有可通过升降机构上下移动的刀轮8。基板1的端缘是以比支持平台2的端稍往外侧伸出的状态被载置。在沿分断预定线分断时，在玻璃基板1的端缘于沿X方向的第1分断预定线6a的基端部形成第1触发部 7a。第1触发部7a是通过使刀轮冲撞端缘来形成。如图1、图2所示，对设有此第1触发部7a之面的背面侧，以相对于第1触发部7a 的位置为起点使激光光学系统3及冷却机构4沿第1分断预定线6a相对移动。由此，以因激光束的加热而产生的压缩应力与因冷却机构4的急冷而产生的拉伸应力的前后方向的分布将玻璃基板1分断为如图3所示的横长的长方形的基板la。在此场合，由于玻璃基板 1的板厚为0. Imm以下而较薄，故不会因前后方向的压缩应力与拉伸应力而以位于相反面的第1触发部7a为起点形成刻划槽而会被突然分断。其次，在被分断为长方形的玻璃基板Ia的形成有第1触发部7a的相同面的端缘使用刀轮8于与第1分断预定线6a正交而于Y方向延伸的第2分断预定线6b的基端部形成第2触发部7b。对设有此第2触发部7b之面之背面侧，以相对于第2触发部7b的位置为起点使激光光学系统3、冷却机构4沿第2分断预定线6b相对移动。由此，以位于相反面的第2触发部7b为起点，以前后方向的压缩应力与拉伸应力的应力分布将玻璃基板Ia分断为如图4所示的单位要素lb。如上述被分断的单位要素Ib于激光束照射面侧的端缘没有触发部的痕迹残留。 由此，分断后的制品是以无触发部的漂亮的表面形成。因此，可选择无触发部的漂亮的表面做为电子电路等的使用面，可将起因于微小裂痕的电路的切断等防患于未然。以上虽已针对本发明的代表性的实施例说明，但本发明并非特定于上述的实施形态，可在达成其目的且不超出申请专利范围的范围内适当修正、变更。[产业上的可利用性]本发明的分断方法除玻璃基板外，亦可利用于将由硅、陶瓷、化合物半导体等脆性材料构成的薄板厚的基板分断的场合。
权利要求
1.一种脆性材料基板的分断方法，其特征在于在板厚0. Imm以下的脆性材料基板单侧面的端缘于分断预定线的基端部形成触发部； 通过从设有此触发部之面之相反侧的面，以相对于触发部的位置为起点使激光束的光束点沿分断预定线扫瞄并随之使冷媒对加热部分喷射而将基板从分断预定线分断。
2.一种脆性材料基板的分断方法，其特征在于在板厚0. Imm以下的脆性材料基板单侧面的端缘于第1分断预定线的基端部形成第1 触发部；通过从设有此第1触发部之面之相反侧的面，以相对于第1触发部的位置为起点使激光束的光束点沿第1分断预定线扫瞄并随之使冷媒对加热部分喷射而将基板分断为长方形；其次，在被分断为长方形的基板的形成有前述第1触发部的相同单侧面的端缘，于与前述第1分断预定线正交的第2分断预定线的基端部形成第2触发部；通过从设有此第2触发部之面之相反侧的面，以相对于第2触发部的位置为起点使激光束的光束点沿第2分断预定线扫瞄并随之使冷媒对加热部分喷射而将基板分断为单位要素。
3.如权利要求1或2所述的脆性材料基板的分断方法，其特征在于，前述基板为玻璃基板。
4.一种基板分断装置，通过沿载置于平台上的脆性材料基板的分断预定线使激光束的光束点扫瞄并加热，随之使冷媒对加热部分喷射而将基板分断，其特征在于将用以对以基板端比平台端更往外侧伸出的状态载置的前述基板的端缘冲撞而形成触发部的可升降的刀轮设于前述平台的下方。
5.如权利要求4记载的基板分断装置，其特征在于，前述平台具备保持基板的空气吸引机构。
全文摘要
本发明是关于脆性材料基板的分断方法及用于该方法的基板分断装置，提供在于板厚0.1mm以下的薄基板上形成有成为制品的单位要素的场合，以不影响单位要素的方式分断的方法。解决手段在薄脆性材料基板单侧面的端缘于分断预定线的基端部形成触发部；通过从设有此触发部之面的相反侧的面以相对于触发部的位置为起点使激光束的光束点沿分断预定线扫瞄并随之使冷媒对加热部分喷射而将基板从分断预定线分断。
文档编号B28D5/00GK102219369SQ201110069579
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年3月19日
发明者山本幸司, 池田刚史 申请人:三星钻石工业股份有限公司