脆性材料基板的刻划方法 技术领域 本发明涉及一种从脆性材料基板上切出产品时， 预先形成在基板面上的划线的刻 划方法。 本发明用于例如从玻璃基板上切出整个一周由如圆或椭圆的闭合曲线围成的区域 时的刻划加工。
此外， 此处的脆性材料除玻璃基板以外， 也包括陶瓷、 单晶硅、 半导体晶片、 蓝宝石 等。
背景技术
通常， 当从玻璃基板等上切出产品时， 使用刻划轮 ( 也称作刀轮 ) 的方法得到广泛 利用。
即， 首先， 沿包含产品的轮廓线的分断预定线一面压接刻划轮一面使其移动， 由此 形成划线 ( 不贯穿基板的深度的线状裂痕 )。其次， 施加使基板弯曲的力、 或者施加由加热 或冷却所产生的热应力来赋予沿划线进行分断的力。由此， 使构成划线的裂痕朝深度方向 伸展而使基板断裂。其结果， 达到完全分断的状态。
当要切出的产品的轮廓形状为由如圆形或椭圆形的闭合曲线围成的形状时， 根据 基板上的产品的布局， 有时产品的轮廓的一部分不与基板端或邻接的产品的轮廓接触， 产 品的整个轮廓在基板内形成闭合曲线。
在此种情况下， 形成于基板上的划线形成沿产品的轮廓的划线 ( 称为轮廓用划 线 )， 并且在位于轮廓用划线的外侧的边材区域形成辅助分断的辅助划线。
此辅助划线是当相对于要分断的轮廓用划线， 贯穿基板的较深的裂痕在邻接产品 的轮廓用划线或基板端处先产生并断裂时， 用于将先产生的较深的裂痕引导至此轮廓用划 线为止。 另外， 当此轮廓用划线断裂时， 此辅助划线用于分割并去除周围的边材时的分割用 途。
例如， 揭示有在一个基板内， 利用包含形成为圆形的多条轮廓用划线、 及连结它们 之间的辅助划线的割断线进行分断的例子 ( 参照专利文献 1)。根据此文献， 相对于轮廓用 划线， 使辅助划线从大致法线方向或交叉的方向接近。 而且， 揭示有从形成于基板端的初始 龟裂起使龟裂发展、 及因具有辅助划线而使分断变得容易。
另一方面， 如果形成闭合曲线的轮廓用划线与辅助划线相交， 那么当辅助划线的 损坏先发展时， 在此交点处产生异常损坏， 存在不仅无法获得所期望的形状， 而且平板玻璃 破损而无法使用的情况。为了防止此种情况， 揭示有在分离用的辅助划线与形成闭合曲线 的轮廓用划线之间设置 2mm 左右之间隙 ( 参照专利文献 2)。
先前技术文献
专利文献
专利文献 1 ： 日本专利特开 2007-55072 号公报
专利文献 2 ： 日本专利第 2926526 号公报发明内容 图 6 是表示专利文献 2 中所记载的划线的布局的一例的图。此处， 当从方形玻璃 基板 100 上切出圆板 R1 时， 形成圆形的轮廓用划线 101、 以及配置在基板的对角线上的四条 辅助划线 102a ～ 102d。此时， 如果辅助划线 102a ～ 102d 与轮廓用划线 101 直接交叉， 那 么有可能在交点附近产生异常损坏， 因此以使辅助划线 102a ～ 102d 在轮廓用划线 101 的 2mm 左右之前停止的方式设置间隙部分 103a ～ 103d， 从而抑制异常损坏。
但是， 当在轮廓用划线与辅助划线之间设置有间隙时， 有时会产生切割残留现象。 图 7 是表示所产生的切割残留现象的图。 在对应于图 6 之间隙部分 103a ～ 103d 的位置上， 产生刺状的切割残留部分 104a ～ 104d。
因此， 本发明的目的在于提供一种不易产生异常损坏及由切割残留现象所引起的 刺的刻划方法。
本发明通过钻研形成轮廓用划线与辅助划线的位置关系来解决所述课题。 迄今为 止， 一般认为如果辅助划线不在与轮廓用划线交叉的方向上朝向轮廓用划线， 那么难以将 引起断裂的较深的裂痕从辅助划线确实地传递至轮廓用划线。而且， 一般认为如果在轮廓 用划线与辅助划线相接近的部分形成非刻划区域 ( 图 6 中为间隙部分 103a ～ 103d)， 那么 裂痕的传递变得越来越困难。因此， 未曾形成切线方向的辅助划线。但是， 本发明者发现当 使辅助划线朝向切线方向时， 在非刻划区域中裂痕弯折后确实地到达轮廓用划线， 而可将 裂痕传递至轮廓用划线。
因此， 本发明的刻划方法是在脆性材料基板的表面形成包含构成要切出的产品的 轮廓的闭合曲线的轮廓用划线， 并且在轮廓用划线的外侧形成辅助分断的辅助划线的脆性 材料基板的刻划方法， 且辅助划线朝向轮廓用划线的切线方向。 此外， 以在辅助划线与轮廓 用划线之间残留 2mm 以下的距离的非刻划区域的方式形成这些划线。
根据本发明， 以在辅助划线与轮廓用划线之间残留 2mm 以下的距离的非刻划区域 的方式形成这些划线， 因此当断裂时， 不会产生由使辅助划线前进而形成的较深的裂痕所 引起的异常损坏。而且， 使辅助划线前进而形成的较深的裂痕在非刻划区域弯折后确实地 到达轮廓用划线为止。 另外， 由于使辅助划线朝向轮廓用划线的切线方向， 因此不仅不再产 生如辅助划线为法线方向时的刺状的切割残留， 而且可实现几乎无切割残留的断裂。
在所述发明中， 也可以相对于一条轮廓用划线， 至少形成两条辅助划线。
在此情况下， 更优选在一条轮廓用划线的周围形成三条或四条辅助划线。
根据本发明， 由于将周围的边材分割成多块， 因此从基板上分离产品变得容易。
另外， 在所述发明中， 也可以使多条轮廓用划线以相互隔离的状态并列地形成于 所述基板上， 且形成于邻接的轮廓用划线之间的辅助划线是作为针对两侧的轮廓用划线的 辅助划线而共用。
根据本发明， 通过共用辅助划线， 可减少所形成的划线的条数。
在此情况下， 也可以将轮廓用划线排列配置， 在各轮廓用划线的周围形成四条辅 助划线， 且将各辅助划线配置在两条平行的直线上。
根据本发明， 只要使刻划轮相对于基板直线式地压接移动， 并在非刻划区域的部 分暂时朝上方退避， 便可连续地形成辅助划线， 因此可减少加工的工序， 并且可缩短加工时 间。
附图说明
图 1 是表示利用本发明的一实施形态的刻划方法所形成的划线的布局的一例的 图 2 是表示刻划轮的一例的图。 图 3 是表示进行断裂时形成于接点附近的裂痕的图。 图 4 是表示利用本发明的另一实施形态的刻划方法所形成的划线的布局的一例 图 5 是表示利用本发明的另一实施形态的刻划方法所形成的划线的布局的一例 图 6 是表示先前的划线的布局例的图。 图 7 是表示切割残留现象的图。 [ 符号的说明 ] 10 玻璃基板 11a ～ 11c 轮廓用划线 12a ～ 12d 辅助划线 13a ～ 13d 辅助划线图。
的图。
的图。
具体实施方式
以下， 使用图式对本发明的刻划方法的一实施形态进行说明。图 1 是表示从玻璃 基板上切出多个圆形产品时所形成的划线的布局的一例的图， 图 1(a) 是其整体图， 图 1(b) 是局部放大图。另外， 图 2 是表示形成划线时所使用的刻划轮的一例的图， 图 2(a) 是其正 面图， 图 2(b) 是表示使用状态的图。
首先， 对所使用的刻划轮进行说明。刻划轮的刀尖如图 2(a) 所示， 优选使用轮面 相对于基板面不易滑动的带槽的刻划轮 SH。通过使用带槽的刻划轮， 容易在基板内形成包 含闭合曲线的轮廓用划线、 或者形成始端及终端位于基板内的直线状的辅助划线。 另外， 如 图 2(b) 所示， 当使用带槽的刻划轮 SH 时， 形成于基板 G 上的裂痕 M 较使用无槽的刻划轮时 更深。由此可进一步减少切割残留的产生， 故更优选。具体而言， 例如可使用三星钻石工业 (Mitsuboshi Diamond Industrial) 股份有限公司制造的带槽的刻划轮即 Penett( 注册商 标 )。
其次， 对刻划方法进行说明。此处， 如图 1 所示， 对用于从带状的玻璃基板 10 上切 出三块圆板 R1 ～ R3 的刻划进行说明。
预先在玻璃基板 10 上设定圆板 R1 ～ R3( 产品 ) 的布局。此处， 为使加工变得容 易， 设定为使圆板 R1 ～ R3 排列成一列的布局。此外， 当欲进一步增加要切出的圆板的数量 时， 在基板上设定使圆板状产品纵横地排列的布局。
在成为欲切出的圆板 R1 ～ R3 的轮廓的位置， 使用刻划轮 SH( 图 2) 形成轮廓用划 线 11a ～ 11c。
接着， 在线 L1 上形成辅助划线 12a、 12b、 12c、 12d， 在线 L2 上形成辅助划线 13a、 13b、 13c、 13d。线 L1、 L2 相互平行， 且均形成圆板 R1 ～ R3 的切线。即， 线 L1 分别通过接点Ca1、 Cb1、 Cc1 而与轮廓用划线 11a ～ 11c 连接， 线 L2 分别通过接点 Ca2、 Cb2、 Cc2 而与轮廓 用划线 11a ～ 11c 连接。
各辅助划线 12a ～ 12d、 13a ～ 13d 在划线 L1、 L2 上相接近， 直至距轮廓用划线 11a ～ 11c 的距离 d 变成 2mm 以下为止 ( 参照图 1(b))， 但使各辅助划线 12a ～ 12d、 13a ～ 13d 必定远离各接点 Ca1、 Cb1、 Cc1、 Ca2、 Cb2、 Cc2， 从而以与轮廓用划线 11a ～ 11c 分离的 方式形成各辅助划线。
当实际形成辅助划线时， 以如下方式依次形成辅助划线 ： 在玻璃基板 10 上， 使刻 划轮 SH 以下降并压接的状态沿线 L1、 L2 移动， 当接近各接点时使刻划轮 SH 以从玻璃基板 10 上升而离开的状态移动， 当刻划轮 SH 再次远离接点时使其以下降并压接的状态移动。
通过以上的刻划方法形成轮廓用划线与辅助划线后， 进行断裂。
断裂可以通过手动而沿划线赋予使基板弯曲的应力， 也可以机械式地赋予此应 力。
图 3 是表示进行断裂时形成于接点附近的裂痕的图。例如在轮廓用划线 11a 与辅 助划线 13a、 13b 之间， 产生从辅助划线 13a、 13b 起弯折的裂痕 15a、 15b， 且这些裂痕确实地 到达轮廓用划线 11a。 而且， 形成与辅助划线 13a、 裂痕 15a、 轮廓用划线 11a( 一部分 )、 裂痕 15b、 辅助划 线 13b 相连的断裂线， 由此可不产生刺状的切割残留而进行分离。
关于辅助划线 12a、 轮廓用划线 11a、 辅助划线 12b， 也形成相同的裂痕， 从而可不 产生刺状的切割残留而进行分离。
此外， 关于轮廓用划线 11a 的残留部分， 可与迄今为止同样地无问题地进行分离。
根据以上的结果， 可遍及轮廓用划线 11a 的整个一周不产生异常损坏或切割残留 而分离圆板 R1。其他圆板 R2、 R3 也相同。
图 4 是表示本发明的另一实施形态的刻划方法的图。此处， 对用于从玻璃基板 20 上切出一块圆板 R1 的刻划进行说明。
在成为欲切出的圆板 R1 的轮廓的位置上形成轮廓用划线 21。
接着， 形成辅助划线 22a、 22b、 22c、 22d。 各辅助划线成为各旋转 90 度的关系， 且分 别与基板 20 的各端边平行地配置。
各辅助划线 22a ～ 22d 如图 1(b) 所示般相接近， 直至距轮廓用划线 21 的距离 d 变成 2mm 以下为止， 但以与轮廓用划线 21 分离的方式形成。
在此情况下， 也可以与所述实施形态同样地， 遍及轮廓用划线 21 的整个一周不产 生异常损坏或切割残留而分离圆板 R1。
图 5 是表示另一实施形态的刻划方法的图。对用于从玻璃基板 30 上切出一块圆 板 R1 的刻划进行说明。
在成为欲切出的圆板 R1 的轮廓的位置上形成轮廓用划线 31。
接着， 形成辅助划线 32a、 32b、 32c、 32d。 各辅助划线成为各旋转 90 度的关系， 但分 别与基板 20 的各端边不平行地配置。
各辅助划线 22a ～ 22d 相接近， 直至距轮廓用划线 21 的距离 d 变成 2mm 以下为止， 但以与轮廓用划线 21 分离的方式形成。
在此情况下， 也可以与图 4 同样地， 遍及轮廓用划线 31 的整个一周不产生异常损
坏或切割残留而分离圆板 R1。
[ 产业上的可利用性 ]
本发明的刻划方法可用于从玻璃基板等上切出由闭合曲线围成的产品时的刻划 加工。