CN104513005B - 刻划方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刻划方法。一面抑制对刀尖的损伤,一面在所需的位置确实地开始形成划线。准备设置着如下表面的基板(4),所述表面是由具有由第一及第二边(D1)、(D2)构成的角的边缘包围。通过刻划基板(4)的表面,而以在与第一边(D1)之间局部地夹着基板(4)的表面的方式形成第一辅助线(AL1)。将刀尖压抵在基板(4)的表面上的、自边缘分离且位于第一边(D1)与第一辅助线(AL1)之间的位置。使刀尖以与第一辅助线(AL1)交叉的第一轨道进行滑动。以刀尖与第一辅助线(AL1)交叉为开端,开始形成第一划线(SL1)。
Description
技术领域
本发明涉及一种基板的刻划方法,尤其涉及一种使用刀尖的刻划方法。
背景技术
在平面显示面板或太阳能电池板等电气设备的制造中,经常必须将例如玻璃板、半导体晶片、蓝宝石晶片、或陶瓷板等由脆性材料制成的基板切断。此时,经常地利用刻划装置对基板进行刻划。即,在基板表面形成划线。划线是指在基板的厚度方向上至少局部地行进的裂纹在基板的表面上线状地延伸而成的线。在裂纹在厚度方向上完全地行进的情况下,只形成划线便可沿划线将基板完全地切断。在裂纹在厚度方向上只是局部地行进的情况下,在形成划线之后,实施被称为断裂步骤的应力施加。通过利用断裂步骤使裂纹在厚度方向上完全地行进,而沿着划线将基板完全地切断。
如果以基板的边缘为起点,则可容易地形成划线。这是因为在基板的边缘易于引起局部破裂,从而能够以该破裂为起点使划线延伸。然而,希望在基板上从与边缘分离的位置开始形成划线的情况也比较多见。在此情况下,因划线的起点位于基板表面的平坦面上,所以当开始形成划线时,容易导致刀尖在基板上打滑。因此,不易产生作为用以开始形成划线的开端的破裂(以下称为起点裂纹)。因此,形成起点裂纹的技术一直进行研究。
根据日本专利特开2000-264656号公报(专利文献1),揭示了在工件面形成划线的刻划方法。刻划装置包含包括切割刀、及对切割刀施加振动的振动产生构件的刻划本体。根据该方法,通过使刻划本体在与工件分离而位于上方的状态下沿工件面相对移动,而使切割刀位于刻划开始点的正上方。接着,通过使刻划本体下降,而使切割刀的前端以刻划本体的自重触及刻划开始点。其后,通过对刻划本体施加冲击,而在工件面上,在与边缘分离的刻划开始点形成起点裂纹。通过对工件施加振动,而以起点裂纹为开端形成划线。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2000-264656号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
根据所述公报记载的刻划装置,起点裂纹是通过对刻划本体(刻划头)施加冲击而形成。然而,若意图只依赖于冲击获得划线的起点,则必须对切割刀施加较大的冲击力。因此,会对切割刀的刀尖造成较大损伤。
本发明是为了解决如上问题而完成,其目的在于提供一种可一面抑制对刀尖的损伤,一面自基板的与边缘分离的位置开始形成划线的刻划方法。
[解决问题的技术手段]
本发明的刻划方法包括如下步骤。准备设置着由具有由第一及第二边构成的角的边缘包围的表面的基板。通过刻划基板的表面,而以在与第一边之间局部地夹着基板的表面的方式,形成第一辅助线。将自基板分离的刀尖压抵在基板表面上的自边缘分离且位于第一边与第一辅助线之间的位置。使压抵在基板的表面上的刀尖以与第一辅助线交叉的第一轨道进行滑动。以刀尖与第一辅助线交叉为开端,开始形成第一划线。
根据该刻划方法,以滑动的刀尖与第一辅助线交叉为开端开始形成第一划线。由此,无需为了确保第一划线的形成开端而对刀尖施加较大的冲击。因此,可一面抑制对刀尖的损伤,一面从基板的自边缘分离的位置开始形成第一划线。
优选的是,当形成第一辅助线时,从第二边刻划基板的表面。由此,能够以第二边为开端开始形成第一辅助线。
更优选的是,当从第二边刻划基板的表面时,使刀尖在基板的表面上滑动。一般来说,不易获得将滑动的刀尖切入基板的表面的开端,但在基板的第二边上也就是边缘上,易于将滑动的刀尖切入基板中。因此,即便使用滑动的刀尖,也可容易地开始形成第一辅助线。
所述刻划方法可还包括如下步骤。将自基板分离的刀尖压抵在基板的表面上自边缘分离且位于第二边与第一划线之间的位置。使压抵在基板的表面上的刀尖以与第一划线交叉的第二轨道进行滑动。以刀尖与第一划线交叉为开端,开始形成第二划线。由此,第一划线被用作确保第二划线的形成开端的辅助线。因此,与另行形成辅助线的情况相比,可简化步骤。
或者,所述刻划方法可还包括如下步骤。通过自第一边刻划基板的表面,而形成以夹在第二边与第一划线之间的方式延伸的第二辅助线。将自基板分离的刀尖压抵在基板的表面上自边缘分离且位于第二边与第二辅助线之间的位置。使压抵在基板的表面上的刀尖以依序与第二辅助线及第一划线交叉的第二轨道进行滑动。以刀尖与第二辅助线交叉为开端,开始形成第二划线。由此,利用第二辅助线开始形成的第二划线在因伸展而稳定化之后,与第一划线交叉。因此,可在第一划线的附近稳定地形成第二划线。
[发明的效果]
根据本发明,如上所述,可一面抑制对刀尖的损伤,一面自基板的自边缘分离的位置开始形成划线。
附图说明
图1是概略地表示本发明的实施方式一中的刻划方法的流程图。
图2是概略地表示本发明的实施方式一中的刻划方法的第一步骤的俯视图。
图3是概略地表示本发明的实施方式一中的刻划方法的第二步骤的俯视图。
图4是概略地表示本发明的实施方式一中的刻划方法的第三步骤的俯视图。
图5是概略地表示本发明的实施方式一中的刻划方法的第四步骤的俯视图。
图6是概略地表示本发明的实施方式一中的刻划方法的第五步骤的俯视图。
图7是概略地表示本发明的实施方式一中的刻划方法的第六步骤的俯视图。
图8是概略地表示本发明的实施方式一中的刻划方法的第七步骤的俯视图。
图9是概略地表示图2的步骤的局部侧视图。
图10是概略地表示本发明的实施方式二中的刻划方法的一步骤的局部侧视图。
图11是概略地表示本发明的实施方式三中的刻划方法的第一步骤的俯视图。
图12是概略地表示本发明的实施方式三中的刻划方法的第二步骤的俯视图。
图13是概略地表示本发明的实施方式三中的刻划方法的第三步骤的俯视图。
图14是概略地表示本发明的实施方式三中的刻划方法的第四步骤的俯视图。
图15是概略地表示本发明的实施方式三中的刻划方法的第五步骤的俯视图。
图16是概略地表示本发明的实施方式三中的刻划方法的第六步骤的俯视图。
图17是概略地表示本发明的实施方式三中的刻划方法的第七步骤的俯视图。
图18是概略地表示本发明的实施方式四中的刻划方法的流程图。
图19是概略地表示本发明的实施方式四中的刻划方法的第一步骤的俯视图。
图20是概略地表示本发明的实施方式四中的刻划方法的第二步骤的俯视图。
图21是概略地表示本发明的实施方式四中的刻划方法的第三步骤的俯视图。
图22是概略地表示本发明的实施方式四中的刻划方法的第四步骤的俯视图。
具体实施方式
以下,基于附图,对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下附图中,对同一或相符的部分标注同一参照编号,且不重复对其进行说明。
(实施方式一)
图1是概略地表示本实施方式中的刻划方法的流程图。图2~图8是依序表示该刻划方法的步骤的俯视图。
参照图2,准备由玻璃制成的母基板4(基板)(图1:步骤S10)。在母基板4设置着由包含边D1~D4(第一~第四边)的边缘包围的表面。边D1及D2构成图中的左上角。边D2及D3构成图中的右上角。边D3及D4构成图中的右下角。边D4及D1构成图中的左下角。在本实施方式中,母基板4的表面由包含该等四个角的长方形的边缘包围。此处,长方形是包含正方形在内的概念。
从边D2朝向与边D1平行的方向DR1刻划母基板4的表面。具体来说,进而参照图9,在支撑于工作台11上的母基板4的表面上,使切割刀120的刀尖121(图9)朝着方向DR1滑动。由此,从与边D1分离且位于边D2上的起点PL1朝着方向DR1形成辅助线AL1(第一辅助线)(图1:步骤S20)。辅助线AL1是以在与边D1之间局部地夹着母基板4的表面的方式(图中是以夹着母基板4的左部分的方式)而形成。在本实施方式中,辅助线AL1与边D1平行地延伸,且将边D2及D4之间连接。
此外,如图9所示,切割刀120也可包含保持刀尖121的刀架122。切割刀120优选金刚石头(diamond point)。也就是说,刀尖121优选由金刚石制成。金刚石是天然或合成的单晶体金刚石、多晶体金刚石、或者通过铁族元素等结合材料使金刚石粒子结合而成的烧结金刚石。
参照图3,将自母基板4分离的刀尖121(图9)压抵在母基板4表面上的接触点PP1(图1:步骤S30)。接触点PP1是母基板4的自边缘分离且位于边D1与辅助线AL1之间。此处,“边D1与辅助线AL1之间”是指夹在边D1及辅助线AL1之间,且与边D1及辅助线AL1分别分离的位置。在本实施方式中,该刀尖121与用以形成辅助线AL1的刀尖是同一或同样的刀尖。接着,使压抵在母基板4表面上的刀尖121是以和辅助线AL1于交叉点PA1交叉后延伸至边D3的轨道TJ1(第一轨道),朝着与边D2平行的方向DR2滑动(图1:步骤S40)。
参照图4,以刀尖121与辅助线AL1交叉为开端,开始形成划线SL1(第一划线)。具体来说,在接触点PP1至交叉点PA1为止的区间NL1在母基板4的表面滑动的刀尖121在交叉点PA1陷入辅助线AL1的裂纹。由此,刀尖121以交叉点PA1为起点开始形成划线SL1。
此外,在刀尖121在母基板4的表面滑动的情况下,容易在母基板4的表面形成划痕。该划痕对于用于所述断裂步骤而言过浅,并不属于本说明书中的“划线”。
参照图5,在划线SL1与边D4之间形成与划线SL1并行的划线SL1a~SL1d。划线SL1a~SL1d的形成方法与划线SL1的形成方法相同。
参照图6,将与母基板4分离的刀尖121(图9)压抵在母基板4的表面上的接触点PP2(图1:步骤S50)。接触点PP2是母基板4的与边缘分离且边D2与划线SL1之间。此处,“边D2与划线SL1之间”是指夹在边D2及划线SL1之间且与边D2及划线SL1分别分离的位置。在本实施方式中,该刀尖121与用以形成辅助线AL1的刀尖是同一或同样的刀尖。接着,使压抵在母基板4的表面上的刀尖121以和划线SL1于交叉点PS2交叉的轨道TJ2(第二轨道),与边D1平行地滑动(图1:步骤S60)。
参照图7,以刀尖121与划线SL1交叉为开端,开始形成划线SL2(第二划线)。具体来说,在接触点PP2至交叉点PS2为止的区间NL2在母基板4的表面滑动的刀尖121在交叉点PS2陷入划线SL1的裂纹,由此,以交叉点PS2为起点开始形成划线SL2。
参照图8,在划线SL2与边D3之间形成与划线SL2并行的划线SL2a及SL2b。划线SL2a及SL2b的形成方法与划线SL2的形成方法相同。
利用以上方式,通过与边D2平行地并行的划线SL1及SL1a~SL1d、及与边D1平行地并行的辅助线AL1、划线SL2、SL2a及SL2b划分作为单位基板U1~U12的部分。接着,将母基板4搬送至断裂装置(未图示)。继而,进行母基板4的断裂步骤。由此,获得相互分离的单位基板U1~U12。
根据本实施方式,以滑动的刀尖121(图9)与辅助线AL1(图4)在交叉点PA1交叉为开端,开始形成划线SL1。由此,无需为了确保划线SL1的形成开端而对刀尖121施加较大的冲击。因此,可一面抑制对刀尖121的损伤,一面从母基板4的与边缘分离的位置(交叉点PA1)开始形成划线SL1。
另外,当形成辅助线AL1(图2)时,从边D2上的起点PL1刻划母基板4的表面。由此,能够以边D2为开端开始形成辅助线AL1。另外,当从边D2刻划母基板4的表面时,使刀尖121(图9)在母基板4的表面上滑动。一般来说,不易获得将滑动的刀尖121切入母基板4的表面的开端,但在母基板4的边D2上也就是边缘上,易于将滑动的刀尖121切入母基板4中。因此,即便使用滑动的刀尖121,也可容易地开始形成辅助线AL1。
另外,以刀尖121与划线SL1(图7)在交叉点PS2交叉为开端,开始形成划线SL2。由此,划线SL1被用作确保划线SL2的形成开端的辅助线。因此,与另行形成辅助线的情况相比,可简化步骤。
(实施方式二)
参照图10,本实施方式是在实施方式一中形成划线SL1时(图3及图4),使用刻划头30。将刻划头30与使刻划头30对于母基板4相对移位的机构(在图10中未图示)一同地装入至刻划装置而使用。
刻划头30包括主体部110、切割刀120(图9)、及负荷部130。切割刀120是安装于主体部110。切割刀120因来自主体部110的作用,而以力F被压抵在母基板4的表面。主体部110可绕支点AX旋动地被支撑。负荷部130能够以对母基板4的表面上压抵切割刀120的方式对主体部110施加连续的力LD。负荷部130包括用以产生力LD的气缸131、及用以传递力的按压销132。
通过利用气缸131对主体部110施加连续的力LD,而将切割刀120的刀尖121以力F朝向母基板4的表面上压抵。通过在施加力F的状态下使刻划头30朝着方向DR2移动,而使刀尖121在母基板4的表面上移动。方向DR2是沿着从支点AX朝向刀尖121的方向。因此,刀尖121在母基板4的表面上的移动是以支点AX位于刀尖121的后侧的方式进行。
此外,所述以外的构成与所述实施方式一的构成大致相同,因此,对同一或对应的要素标注同一符号,不重复对其进行说明。
根据本实施方式,可通过主体部110的旋动运动将负荷传递至刀尖121。另外,当刀尖121在母基板4的表面上移动时,支点AX位于刀尖121的后侧。由此,在划线SL1的形成中,易于将切割刀120切入母基板4中。因此,可利用交叉点PA1(图4)更确实地获得开始形成划线SL1的开端。因此,可更确实地形成划线SL1。
(实施方式三)
图11~图17是依序表示本实施方式中的刻划方法的步骤的俯视图。
参照图11,准备母基板4(图1:步骤S10)。利用刀尖121(图9)从边D2朝着与边D1平行的方向DR1对母基板4的表面刻划至终点PE1。终点PE1与母基板4的表面的边缘分离。由此,从与边D1分离且位于边D2上的起点PL1朝着方向DR1形成辅助线AL1v(第一辅助线)(图1:步骤S20)。辅助线AL1是以在与边D1之间局部地夹着母基板4的表面的方式(图中是以夹着母基板4的左上部分的方式)而形成。在本实施方式中,辅助线AL1是与边D1平行地延伸。
参照图12,将与母基板4分离的刀尖121(图9)压抵在母基板4的表面上的接触点PP1(图1:步骤S30)。接触点PP1是母基板4的与边缘分离且边D1与辅助线AL1v之间。此处,“边D1与辅助线AL1v之间”是指夹在边D1及辅助线AL1v之间且与边D1及辅助线AL1v分别分离的位置。在本实施方式中,该刀尖121与用以形成辅助线AL1v的刀尖是同一或同样的刀尖。接着,使压抵在母基板4的表面上的刀尖121以与辅助线AL1v在交叉点PA1交叉后延伸至终点PE2的轨道TJ1v(第一轨道)朝着与边D2平行的方向DR2滑动(图1:步骤S40)。终点PE2与母基板4的表面的边缘分离。
参照图13,以刀尖121与辅助线AL1v交叉为开端,开始形成划线SL1v(第一划线)。具体来说,在从接触点PP1至交叉点PA1为止的区间NL1在母基板4的表面滑动的刀尖121在交叉点PA1陷入辅助线AL1v的裂纹,由此,以交叉点PA1为起点开始形成划线SL1v。
参照图14,在划线SL1v与边D4之间形成与划线SL1v并行的划线SL1va~SL1vd。划线SL1va~SL1vd的形成方法与划线SL1v的形成方法相同。
参照图15,将与母基板4分离的刀尖121(图9)压抵在母基板4的表面上的接触点PP2(图1:步骤S50)。接触点PP2是母基板4的与边缘分离且边D2与划线SL1v之间。此处,“边D2与划线SL1v之间”是指夹在边D2及划线SL1v且与边D2及划线SL1v分别分离的位置。在本实施方式中,该刀尖121与用以形成辅助线AL1v的刀尖是同一或同样的刀尖。接着,使压抵在母基板4的表面上的刀尖121以与划线SL1v在交叉点PS2交叉后延伸至终点PE3的轨道TJ2v(第二轨道),与边D1平行地滑动(图1:步骤S60)。终点PE3是与母基板4的表面的边缘分离。
参照图16,以刀尖121与划线SL1v交叉为开端,开始形成划线SL2v(第二划线)。具体来说,在接触点PP2至交叉点PS2为止的区间NL2在母基板4的表面滑动的刀尖121在交叉点PS2陷入划线SL1v的裂纹,由此,以交叉点PS2为起点开始形成划线SL2v。
参照图17,在划线SL2v与边D3之间形成与划线SL2v并行的划线SL2va及SL2vb。划线SL2va及SL2vb的形成方法与划线SL2v的形成方法相同。
利用以上方式,通过与边D2平行地并行的划线SL1v及SL1va~SL1vd、及与边D1平行地并行的辅助线AL1v、划线SL2v、SL2va及SL2vb,划分作为单位基板U1~U12的部分。接着,将母基板4搬送至断裂装置(未图示)。继而,进行母基板4的断裂步骤。由此,获得相互分离的单位基板U1~U12。
此外,所述以外的构成与所述实施方式一或二的构成大致相同,因此,对同一或对应的要素标注同一符号,不重复对其进行说明。
根据本实施方式,在刻划结束的时间点,母基板4的表面的边缘如图17所示地排列成行。具体来说,未被刻划分开的区域沿着边缘从边D1依序经由边D4及边D3连续地延伸至边D2。由此,可抑制在刻划后且断裂前的母基板4的搬送过程中母基板4意外地分离成多个部分。
(实施方式四)
图18是概略地表示本实施方式中的刻划方法的流程图。在本实施方式中,首先进行与实施方式一的图2~图5相同的步骤(与图1的步骤S10~S40相同的步骤)。以下,对此后的步骤进行说明。
参照图19,通过从边D1刻划母基板4的表面,而形成以夹在边D2与划线SL1之间的方式延伸的辅助线AL2(第二辅助线)(图18:步骤S52)。
参照图20,将与母基板4分离的刀尖121(图9)压抵在母基板4表面上的接触点PP2(图18:步骤S54)。接触点PP2是母基板4的与边缘分离且边D2与辅助线AL2之间。此处,“边D2与辅助线AL2之间”是指夹在边D2及辅助线AL2之间且与边D2及辅助线AL2分别分离的位置。在本实施方式中,该刀尖121与用以形成辅助线AL1的刀尖是同一或同样的刀尖。接着,使压抵在母基板4的表面上的刀尖121以依序与辅助线AL2及划线SL1交叉的轨道TJ2(第二轨道)进行滑动(图18:步骤S62)。
参照图21,以刀尖121与辅助线AL2交叉为开端,开始形成划线SL2(第二划线)。具体来说,在从接触点PP2至交叉点PA2为止的区间NL2在母基板4的表面滑动的刀尖121在交叉点PA2陷入辅助线AL2的裂纹,由此,以交叉点PA2为起点,开始形成划线SL2。
参照图22,在划线SL2与边D3之间形成与划线SL2并行的划线SL2a及SL2b。划线SL2a及SL2b的形成方法与划线SL2的形成方法相同。
利用以上方式,通过与边D2平行地并行的划线SL1及SL1a~SL1d、及与边D1平行地并行的辅助线AL1、划线SL2、SL2a及SL2b,划分作为单位基板U1~U12的部分。接着,将母基板4搬送至断裂装置(未图示)。接着,进行母基板4的断裂步骤。由此,获得相互分离的单位基板U1~U12。
根据本实施方式,利用辅助线AL2(图21)而开始形成的划线SL2在因伸展而稳定化后,与划线SL1交叉。因此,可在划线SL1的附近稳定地形成划线SL2。
此外,本发明可在其发明范围内自由地组合各实施方式,或对各实施方式适当地进行变形、省略。例如,在所述各实施方式中,辅助线AL1是从母基板4的边D2上的起点PL1(图2)形成,但也可从与边D2分离的起点形成。另外,也可取代图9所示地通过一面静置母基板4一面使刀尖121移动进行刻划,而以在母基板4与刀尖121之间产生与其等效的相对移动的方式,一面使刀尖121静止一面使母基板4移动,或者使刀尖121和母基板4两者进行移动。另外,母基板4是由玻璃制成,但也可由其他脆性材料制成。另外,用以形成辅助线AL1(图2)的刻划也可通过轮状刀尖的转动而进行,而不通过刀尖121在母基板4的表面上的滑动(图9)进行。关于辅助线AL2(图19)也情况相同。
[符号的说明]
4 母基板(基板)
11 工作台
110 主体部
120 切割刀
121 刀尖
122 刀架
130 负荷部
131 气缸
132 按压销
30 刻划头
AL1、AL1v 辅助线(第一辅助线)
AL2 辅助线(第二辅助线)
AX 支点
D1~D4 边(第一~第四边)
SL1、SL1v 划线(第一划线)
SL1a~SL1d、SL1va~SL1vd 划线
SL2、SL2v 划线(第二划线)
SL2a、SL2b、SL2va、SL2vb 划线
TJ1、TJ1v 轨道(第一轨道)
TJ2、TJ2v 轨道(第二轨道)
U1~U12 单位基板
Claims (5)
1.一种刻划方法,包括如下步骤:
准备设置着由具有由第一及第二边构成的角的边缘包围的表面的基板;
通过刻划所述基板的所述表面,而以在与所述第一边之间局部地夹着所述基板的所述表面的方式,形成第一辅助线;
将自所述基板分离的刀尖压抵在所述基板的所述表面上的自所述边缘分离且位于所述第一边与所述第一辅助线之间的位置;及
使压抵在所述基板的所述表面上的所述刀尖以与所述第一辅助线交叉的第一轨道进行滑动;且以所述刀尖与所述第一辅助线交叉为开端,开始形成第一划线。
2.根据权利要求1所述的刻划方法,其中形成所述第一辅助线的步骤包含自所述第二边刻划所述基板的所述表面的步骤。
3.根据权利要求2所述的刻划方法,其中自所述第二边刻划所述基板的所述表面的步骤包含使刀尖在所述基板的所述表面上滑动的步骤。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的刻划方法,其还包括如下步骤:将自所述基板分离的刀尖压抵在所述基板的所述表面上的自所述边缘分离且位于所述第二边与所述第一划线之间的位置;及
使压抵在所述基板的所述表面上的所述刀尖以与所述第一划线交叉的第二轨道进行滑动;且以所述刀尖与所述第一划线交叉为开端,开始形成第二划线。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的刻划方法,其包括如下步骤:通过自所述第一边刻划所述基板的所述表面,而形成以夹在所述第二边与所述第一划线之间的方式延伸的第二辅助线;
将自所述基板分离的刀尖压抵在所述基板的所述表面上的自所述边缘分离且位于所述第二边与所述第二辅助线之间的位置;及
使压抵在所述基板的所述表面上的刀尖以依序与所述第二辅助线及所述第一划线交叉的第二轨道进行滑动;且以所述刀尖与所述第二辅助线交叉为开端,开始形成第二划线。
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