CN102729346B - 折断装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在脆性材料基板的分断时可阻止分断端面彼此干涉、且得到没有缺口的整齐分断端面的折断装置。此折断装置，是对形成有划线S之面相反侧之面朝划线S压接折断杆B，据以使脆性材料基板弯成V字形后沿划线S加以分断，其中，折断杆是由以长条硬质构件形成且在按压方前端具备前端抵接部8a的杆本体8、与由柔软的弹性构件形成且以夹着前端抵接部8a彼此成对的方式安装在杆本体8的左右裙片9，9构成，左右裙片9，9倾斜形成为越接近前端越从杆本体8往外侧扩张且其前端9a较前端抵接部8a突出于按压方向侧。

Description

折断装置
技术领域
本发明是关于玻璃基板、半导体基板等脆性材料基板的折断装置，进一步详言之，是关于将在前工艺形成有划线(切槽)的基板，沿该划线加以分断的折断装置。
背景技术
在将玻璃等脆性材料基板加以分断的加工中，以使用刀轮(cutterwheel、也称scribing wheel)等的槽加工用工具、或照射激光束以于基板表面形成划线(scribe line)，之后，沿着该划线施加外力使基板弯曲以折断(分断)的方法较为人知，例如专利文献1及专利文献2中已有所揭露。
图6显示现有习知的脆性材料基板通常的折断方法程序的图。
首先，如图6(a)所示，将脆性材料基板W装载于划线装置的装载台20上，在其表面使用刀轮21形成划线S。
其次，如图6(b)所示，将脆性材料基板W装载于铺有弹性体缓冲片23的折断装置的装载台22上。此时，将脆性材料基板W反转成形成有划线S的表面(表面侧)朝向缓冲片23、而相反侧的表面(背面侧)为上面。
接着，从朝下的划线S的背面上方，降下一沿着划线S延伸的长条板状折断杆24从脆性材料基板W的相反侧按压，借由使脆性材料基板W在缓冲片23上略弯曲成V字形，据以使划线S(裂痕)渗透于深度方向。据此，如图6(c)所示，脆性材料基板W即沿着划线S被折断。
先行技术文献
[专利文献1]日本专利第3787489号公报
[专利文献2]特开平10-330125号公报
发明内容
发明欲解决的课题
根据该现有习知的方法，如图6(c)所示，在使用折断杆24使脆性材料基板W弯曲成V字形加以分段时，会有左右基板的相邻上端缘部分25彼此挤压干涉而形成小缺口等受损的情形。当产生此种缺口时，即便是非常小的缺口，也会因该处而诱使在折断后的基板表面产生裂纹等，成为产生瑕疵品的重要原因。此外，当因缺口而产生的微小片残留在缓冲片23时，在进行次一折断时，有可能造成脆性材料基板W的损伤。尤其是在脆性材料基板W表面形成有微细电子电路的情形时，即有可能产生切断电子电路等的重大不良影响。
因此，本发明的目的在提供一种在使脆性材料基板弯曲成V字形加以分断时可阻止分断端面彼此干涉、且得到没有缺口的整齐分断端面的新颖折断装置。
用以解决课题的手段
为解决上述课题而为的本发明的折断装置，对脆性材料基板从形成有划线的表面侧相反侧的背面侧朝向该划线压接折断杆，据以使该基板弯成V字形后进行沿该划线的分断，其中该折断杆，是由以长条硬质构件形成且在按压方前端具备前端抵接部的杆本体、与由较杆本体柔软的弹性构件形成且以夹着该前端抵接部彼此成对的方式安装在该杆本体的左右裙片构成；该左右裙片倾斜形成为越接近前端越从该杆本体往外侧扩张，且其前端较该前端抵接部突出于按压方向侧。
发明效果
根据本发明，在压接折断杆以使脆性材料基板弯曲成V字形后加以分断时，因左右裙片的弹性变形，脆性材料基板即受到从划线向左右分离的方向的力(增压)，由于此力，在分断的同时脆性材料基板的左右分断面被拉开而无分断面彼此干涉的情形，获得无缺口的整齐分断面的效果。
上述左右裙片较佳形成为沿杆本体长度方向隔着间隔分割为多个。如此，裙片即易于变形，能使力量集中于抵接部分以赋予横方向的力。
又，也可将左右裙片沿杆本体长度方向连续长长的形成。如此，即能沿着划线均匀的赋予横方向的力。
本发明中，较佳是在左右裙片的外侧面形成有沿杆本体长度方向的槽。
如此，当裙片抵接于基板而被按压时能在槽的部分弯曲，即使裙片材质的硬度较高、或是相当厚的弹性树脂，也能容易的弹性变形。此外，借由弯曲动作，能对基板有效的作用于水平方向拉开的力。
附图说明
图1显示本发明的折断装置的一例的立体图。
图2显示在折断装置的一折断杆例的立体图。
图3用以说明折断杆的动作的剖面图。
图4显示在折断杆的裙片的其它实施例的立体图。
图5显示在折断杆的裙片的再一实施例的立体图。
图6显示现有习知的一般折断方法的图。
1、20、22：装载台          1a：空气吸附孔
5：支承柱                  6：横架
7：桥部                    8：杆本体
8a：杆本体的前端抵接部     9、9’：裙片
9a：裙片前端               9b：裙片的槽
9c：连结部                 9d：连结板部
10：轴                     11：汽缸
12：摄影机                 13：监视器
21：刀轮                   23：缓冲片
A：折断装置                B、24：折断杆
S：划线                    W：脆性材料基板
具体实施方式
以下，根据图的揭示详细说明本发明的折断装置。
图1显示本发明的折断装置的一例的立体图，图2显示在折断装置的一折断杆例的立体图，图3用以说明折断杆的动作的剖面图。
折断装置A，具备装载待分断的脆性材料基板W(例如玻璃基板)的装载台1。此装载台1可沿水平轨道2，2移动于Y方向，被借由马达M旋转的螺栓3驱动。又，装载台1可借由内装马达的驱动部4在水平面内旋动。
装载台1具备将装载于其上脆性材料基板W保持于定位置的保持手段。本实施例中，作为此保持手段，设有于装载台1开口的多数个小的空气吸附孔1a，借由来自此空气吸附孔1a的空气吸引吸附保持脆性材料基板W。又，除此之外，也可以用来抵接脆性材料基板W端面以进行定位的块体(block)或销(pin)作为保持手段。
具备夹着装载台1设置的两侧的支承柱5，5与延伸于X方向的横架6的桥7，是跨在装载台21设置。在此横架6通过轴10将折断杆保持可升降，借由汽缸11进行升降。
折断杆(brake bar)B，如图2及图3所示，具备配合形成于折断对象基板W的划线S的长度延伸于水平方向的长条状杆本体8。杆本体8是以硬质构件(例如厚的硬质橡胶制)形成，被轴10支承，而能以轴10在按压基板W的方向升降。又，折断杆B的下端侧，在按压方向(向下方向)的前端形成有用以与基板W抵接的前端抵接部8a。前端抵接部8a是将前端的剖面作成三角形而成尖锐突出，形成棱线，而能沿划线S有效的传递按压力。当然，只要能有效的传递按压力的形状的话，前端抵接部8a的形状并无特别限定。例如，前端抵接部8a的剖面可以是半圆形。此外，若折断对象是如贴合基板般的表面、背面皆需进行按压的情形时，由于前端抵接部8a抵接的面也形成有划线，因此在此种情形时，可作成开叉(二股)的前端抵接部以避开划线S进行按压。
在杆本体8的侧面，具备在中央夹着前端抵接部8a彼此成对、以较杆本体8柔软的弹性构件形成的左右一对的裙片9，9。具体而言，虽与杆本体8同样的使用硬质橡胶，但将其厚度作薄以作为增加了柔软性的弹性构件。如此，借由相同硬质橡胶的使用，可将杆本体8与裙片9一体成形。当然，也可使用育杆本体8不同的柔软材料以对裙片9，9赋予柔软性。
此左右一对的裙片9，9是倾斜形成为越接近前端(下端)、越从杆本体8向外扩张，且其前端部9a较杆本体8a的前端抵接部8a更突出于下方。又，为了使裙片9，9的弹性变形更为容易，在裙片9，9的外侧面设有沿杆本体8的长度方向的槽9b。
进一步的，在本实施例中，如图2所示，左右裙片9，9形成为沿着杆本体8的长度方向隔着间隔、例如分割为四个。此等被分割为四个的裙片9’形成为与连结板部9d连结成一体。
又，如图1所示，安装有用以检测脆性材料基板W的位置的摄影机12、与显示摄影机14拍摄的影像的监视器13。以摄影机12拍摄设在装载台1上的脆性材料基板W的角隅部表面的位置特定用对准标记，据以检测脆性材料基板W的位置。若对准标记是位于基准设定位置的话，即开始折断作业。但若对准标记相对基准设定位置有偏差的话，则检测该偏差量，一边观察监视器的影像、一边以手作业、或使脆性材料基板W在装载台1上移动以修正该偏差。
接着，说明此折断装置的动作。
在脆性材料基板W已在前段的划线步骤中形成划线(切槽)S，如图1所示，以此划线S与折断杆B的长度方向一致的方式将基板W通过缓冲片14装载于装载台1。此时，是将脆性材料基板W的形成有划线S的面(表面侧)朝向缓冲片14侧，使相反侧的面(背面侧)成为上面。
其次，如图3(a)所示，移动装载台1将其配置在脆性材料基板W待分断的划线S紧挨在折断杆B的前端抵接部8a的正下方。
接着，如图3(b)所示降下折断杆B，首先左右裙片9，9的前端部9a，9a在划线S上方接触其左右两侧部分。当折断杆B进一步降下时，裙片9，9即往箭头方向弹性变形，此弹性变形的力量作用于使脆性材料基板W从划线S分离的方向。
在此状态下进一步使折断杆B降下时，杆本体8的前端抵接部8a即按压脆性材料基板W，使脆性材料基板W赞缓冲片14上弯曲成V字形。如此，划线S(裂痕)即往深度方向渗透，如图3(c)所示，从划线S将脆性材料基板W折断。
在此分断时，脆性材料基板W因裙片9，9的弹性变形而承受从划线S分离方向的力(增压)，因此与分断的同时晶圆WW的左右分断端面被拉开，不会产生端面彼此接触等的干涉。如此，即不会产生缺口等的损伤、获得端面强度优异的分断面。
又，将杆本体8对脆性材料基板W的按压力设定为与使用现有习知的折断杆的按压力相同程度，即能实现与现行同等的折断处理。
因裙片9，9的弹性变形产生的往左右的分离拉力，是由裙片9，9的材料及厚度、形状所决定。因此，若是高硬度的硬质橡胶等的情形时，如上实施例等所示，较佳是在裙片9，9的外侧面设置沿杆本体8长度方向的槽9b、或再加上将裙片9，9形成为沿杆本体8的长度方向隔着间隔分割为多个，以更易于弹性变形。
又，裙片9对杆本体8的安装方法只要是配置成能产生往左右分离方向的力即可，因此所分割的多个裙片不仅可安装成沿长度方向左右并列，也可沿长度方向左右交错的安装。
此外，视裙片9，9的材料，如图4所示，可将上述左右裙片9，9沿杆本体8的长度方向连续长长的形成，或也可省略上述槽9b。
上述实施例中，虽显示了个别作成上述左右裙片9，9将其安装于杆本体8之例，但也可如图5所示，将左右裙片9，9通过连结部9c加以连带形成为一体。
以上，虽针对本发明的代表性实施例作了说明，但本发明并不限定于上述实施例的构成。例如，也可作成将裙片9，9以能装拆的方式安装于折断杆B的杆本体8，视脆性材料基板W的种类换装弹力不同的裙片、或不需要裙片时则从杆本体8卸下。除此之外，本发明可在达成其目的且不脱离申请专利范围的范围内，适当的进行各种修正、变更。
产业上的可利用性
本发明可适用于沿着划线分断玻璃基板、半导体基板、薄膜太阳电池等脆性材料的折断装置。

Claims (4)

1.一种折断装置，其对脆性材料基板从形成有划线的表面侧相反侧的背面侧朝向该划线压接折断杆，据以使该基板弯成V字形后进行沿该划线的分断，其特征在于：
该折断杆，是由以长条硬质构件形成且在按压方前端具备前端抵接部的杆本体、与由较杆本体柔软的弹性构件形成且以夹着该前端抵接部彼此成对的方式安装在该杆本体的左右裙片构成；
该左右裙片倾斜形成为越接近前端越从该杆本体往外侧扩张，且其前端较该前端抵接部突出于按压方向侧。
2.如权利要求1所述的折断装置，其特征在于该左右裙片形成为沿杆本体长度方向隔着间隔分割为多个。
3.如权利要求1所述的折断装置，其特征在于该左右裙片是沿杆本体长度方向连续长长的形成。
4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的折断装置，其特征在于其在左右裙片的外侧面形成有沿杆本体长度方向的槽。
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