CN104999572B - 裂断方法及裂断装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种裂断方法及裂断装置，能够在不使已载置于平台上的基板移动或反转的情况下，沿相互正交的分断预定线以低负载具有效果地进行裂断而切出单位制品。其是借由将基板(W)载置于具备有与相互正交的格子状的刻划预定线(S1、S2)对应的凸部(1b)的吸附平台(1)上并以吸附平台(1)进行吸附，使基板(W)与凸部(1b)相接触的部分弯曲隆起成凸状，利用刻划线形成构件(11)对该弯曲隆起部(14)的顶部表面进行刻划，借此于基板(W)形成刻划线，同时借由在基板(W)的弯曲隆起部(14)所产生的伸张应力，使刻划线的龟裂往基板厚度方向浸透而将基板(W)沿刻划线完全分断，切出呈格子状划分的单位制品(W1)。

Description

裂断方法及裂断装置

技术领域

本发明涉及一种由玻璃、硅、陶瓷等脆性材料所构成的基板的裂断方法及裂断装置，特别是涉及一种能够从大型的母基板借由沿相互于X-Y方向正交的分断预定线进行裂断，而切出如液晶显示面板的覆盖玻璃般的四角形单位制品的裂断方法及裂断装置。

背景技术

以往现有习知借由在玻璃等脆性材料基板(以下，简称“基板”)的表面形成刻划线(切槽)，沿该刻划线以裂断杆按压、或以滚筒压接转动等使基板挠曲而借此分断基板的方法被广为实施。

此外，作为形成刻划线的手段，存在有以刀轮(也称刻划轮)等刃体进行的方法、及使用激光光束的方法。

在使用刃体的情形，是借由一边将其刃前端按压于基板表面一边使刃体或基板相对移动而于基板表面形成连续的沟槽的方法。

在使用激光光束的情形，是借由使基板相对于激光光束进行相对移动而使光束点沿基板的裂断预定线进行扫描并加热，并且追随于其从冷却机构的喷嘴喷射冷媒液，利用此时的由加热所产生的压缩应力、及由急冷所产生的伸张应力的应力分布而使龟裂(裂纹)产生，沿裂断预定线的方向形成连续的沟槽的方法。两者是从装置价格、加工对象基板、加工品质等观点并根据使用用途而分开使用。

作为在以刀轮加工刻划线时，以低负载形成有限深度的龟裂的手段，例如有专利文献1中所揭示的方法。

在该方法中，借由将基板载置于直线状的凸部上面而使基板弯曲，在借由该弯曲而于基板产生张力的状态下，对弯曲顶部以刀轮一边按压一边转动，用以加工刻划线。

然而，在该方法中，由于刻划线的龟裂为有限深度，因此接下来有必要进一步进行用以从刻划线进行完全分断的裂断步骤。此外，在该方法中，即使假定可借由使刀轮的按压负载增强而完全分断刻划线的龟裂，对于与凸部延伸方向正交的方向的裂断也有必要进行非常麻烦的操作。也即，必须将沿凸部延伸方向分断成的左右的基板取出，就每一个改变其方向再度设定于装置中，由于该操作繁杂且作业时间长，因此实质上在生产线上是难以实施的。

专利文献1：日本特开平11-79770号公报

专利文献2：日本特开2011-201200号公报

发明内容

另一方面，于专利文献2中提及有在基板表面以激光光束形成刻划线之后，借由使基板反转并对刻划线的相反侧的位置照射第二次的激光光束，使龟裂往厚度方向浸透而裂断基板的激光裂断方法。

根据该激光裂断方法，可在不将已于最初加工有刻划线的基板搬送至裂断装置的情况下，沿刻划线进行裂断。然而，用于使基板反转的反转机构是必需的，从而使装置规模变大。尤其产生基板面积越大型化，反转越加困难的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种裂断方法及裂断装置，该裂断方法及裂断装置能够在不使已载置于平台上的基板相对于平台面移动、或使其反转等的情况下，沿相互于X-Y方向正交的分断预定线以低负载具有效果地进行裂断，切出单位制品。

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裂断方法，是沿相互正交的格子状的刻划预定线裂断基板而切出单位制品，其包括以下步骤：借由将基板载置于具备有与该格子状的刻划预定线对应的凸部的吸附平台上并以该吸附平台进行吸附，使该基板与该凸部相接触的部分弯曲隆起成凸状；利用刻划线形成构件对该弯曲隆起部的顶部表面进行刻划，借此于该基板形成刻划线，同时借由在该基板的弯曲隆起部所产生的伸张应力，使刻划线的龟裂往该基板厚度方向浸透而将该基板沿刻划线完全分断，切出呈格子状划分的单位制品。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种裂断装置，其主要由吸附平台、及在该吸附平台上所吸附的基板的表面形成刻划线的刻划线形成构件所构成；该吸附平台，形成为具备在与该基板的相互正交的格子状的刻划预定线对应的位置呈格子状地形成的凸部，借由在该吸附平台吸附该基板，使该基板与该凸部相接触的部分弯曲隆起成凸状；该刻划线形成构件，形成为可沿该吸附平台所吸附的该基板的弯曲隆起部的顶部相对移动。

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。

在本发明中，该刻划线形成构件，虽较佳为一边按压基板表面一边进行转动的刀轮，但也可为朝向基板照射激光光束的激光照射部。该激光照射部，以与冷却照射后的激光点的冷却机构成组使用。

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，本发明裂断方法及裂断装置至少具有下列优点及有益效果：

根据本发明，借由将基板载置于吸附平台上并进行吸引，基板能够在呈格子状配置的凸部的部分隆起而形成沿刻划预定线的弯曲隆起部。由于该弯曲隆起部以顶部为边界往左右作用有伸张应力，因此借由对弯曲隆起部的顶部进行刻划而形成的刻划线的龟裂，因该伸张应力而往厚度方向较深地浸透，借此基板沿刻划线被完全分断，能够切出呈格子状划分的单位制品。

如此在本发明中，由于成为实质性的刻划预定线的弯曲隆起部，作用有以其顶部为边界的往左右的伸张应力，因此即使刻划线的龟裂较浅地形成，也能够使该龟裂往厚度全部浸透而沿刻划线分断。借此，能够以完美的分断面分断基板，并能够将分断后的基板的端面强度保持为较高。此外，由于刻划线的龟裂较浅地完成，因此在刻划线形成构件中，在为刀轮的情形时，能够以较低的刻划负载形成刻划线，在为激光照射部的情形时，能够以较小的输出功率形成刻划线。

进一步地，在使基板已吸附于吸附平台的状态下，借由使刻划线形成构件沿呈格子状正交的弯曲隆起部相对移动，能够切出呈格子状划分的单位制品，因此具有能够缩短作业时间并使生产性提高的效果。

综上所述，本发明是有关于一种裂断方法及裂断装置，能够在不使已载置于平台上的基板移动或反转的情况下，沿相互正交的分断预定线以低负载具有效果地进行裂断而切出单位制品。本发明构成为：借由将基板载置于具备有与相互正交的格子状的刻划预定线对应的凸部的吸附平台上并以吸附平台进行吸附，使基板与凸部相接触的部分弯曲隆起成凸状，利用刻划线形成构件对该弯曲隆起部的顶部表面进行刻划，借此于基板形成刻划线，同时借由在基板的弯曲隆起部所产生的伸张应力，使刻划线的龟裂往基板厚度方向浸透而将基板沿刻划线完全分断，切出呈格子状划分的单位制品。本发明在技术上有显著的进步,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。

附图说明

图1是表示借由本发明裂断的基板的一例的俯视图。

图2是表示本发明的裂断装置的一例的概略性主视图。

图3是表示图2的裂断装置中的吸附平台的立体图。

图4是表示吸附平台的基板吸附状态的一部分剖面图。

图5是图4的部分放大剖面图。

图6是表示本发明的裂断装置的其他实施例的概略性主视图。

A：裂断装置 S1：X方向的刻划预定线

S2：Y方向的刻划预定线 W：基板

W1：单位制品 1：平台

1 a：空气吸引孔 1 b：凸部

11：刀轮(刻划线形成构件) 14：基板的弯曲隆起部

15：激光照射部 16：冷却机构

具体实施方式

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裂断方法及裂断装置其具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明中供裂断的基板W，例如是使用于液晶显示用面板的覆盖玻璃等的厚度0.1～0.5mm的薄板玻璃，如图1所示般借由从一片母基板W沿相互于X-Y方向正交的格子状的刻划预定线S1、S2进行分断，将多个、在本实施例中为4片单位制品W1切出。

图2是表示本发明的裂断装置A，其具备有载置基板W并进行保持的吸附平台1。在吸附平台1，如图3所示般，在表面设置有多个空气吸引孔1 a…，与设置于外部的真空泵等空气吸引源(省略图示)连通。此外，吸附平台1，在其表面具备有相互于X-Y方向正交并形成为格子状的凸部1 b。该凸部1 b，形成于与载置于该吸附平台1供裂断的基板W的刻划预定线S1、S2对应的位置。借此，在已将基板W载置于吸附平台1上并以空气吸引孔1 a…吸引基板W时，基板W在凸部1 b的部分隆起并如图4及图5所示般形成弯曲隆起部14。

较佳为上述凸部1 b的高度在0.2～3.0mm、各凸部的X方向的间隔在50～500mm、Y方向的间隔在50～500mm的范围内形成。该些尺寸，根据裂断对象基板W的厚度或素材、及切出的单位制品W1的尺寸而设定。在本实施例中，是对于厚度0.3mm的薄板玻璃制基板，以凸部0.3mm、X方向的间隔100mm、Y方向的间隔100mm形成。

进一步地，吸附平台1，为可沿水平的轨道2于Y方向(图1的前后方向)移动，以借由马达(省略图示)而进行旋转的螺纹轴3驱动。此外，吸附平台1为可借由内藏马达的旋转驱动部4而于水平面内旋动。

具备有夹着吸附平台1设置的两侧的支持柱5、5、及于X方向水平延伸的梁(横梁)6的桥架7，以跨越平台1上的方式设置。

在梁6，设置有于X方向水平延伸的导引件9，在该导引件9以刻划头10可借由马达8而于X方向移动的方式安装刻划头10。

在刻划头10的下部，设置有保持刀轮11的保持具12，该刀轮11是作为对载置于吸附平台1上的基板W的表面进行刻划加工的刻划线形成构件。保持具12，形成为可借由流体气缸13而与刀轮11一起升降。

接着，针对上述裂断装置的裂断动作顺序进行说明。

首先，将基板W载置于吸附平台1上。然后，使真空泵动作而在吸附平台1表面吸引基板W。借由该吸引，如图4、图5所示，基板W在呈格子状配置的凸部1b部分隆起而形成弯曲隆起部14。此时，由于凸部1b形成于与基板W的刻划预定线对应的位置，因此弯曲隆起部14的顶部成为刻划预定线。

在该状态中，一边使刀轮11按压于X方向的弯曲隆起部14的顶部一边于X方向转动而加工刻划线S1’。此时，由于弯曲隆起部14往上方挠曲，因此其表面部分如于图5的箭头所示般以刻划线S1’的龟裂为中心而于左右作用有伸张应力，借由该伸张应力，龟裂往厚度方向较深地浸透而沿刻划线S1’完全分断基板W。

在将X方向的所有刻划线S1’分断后，使吸附平台1在水平面上旋转90度，与上述同样地借由刀轮11分断刻划线S2’，借此能够切出单位制品W1。

如此般，由于在弯曲隆起部14作用有以顶部为边界往左右的伸张应力，因此即使以较低的刻划负载较浅地形成刻划线的龟裂，也能够使该龟裂往厚度全部浸透而进行沿刻划线的分断。借此，能够以完美的分断面分断基板，并能够将分断后的基板的端面强度保持为较高。

在上述实施例中，虽例示了使用刀轮11作为对基板W加工刻划线S1’、S2’的刻划线形成构件的例子，但也可取代其，如图6所示般以照射激光光束的激光照射部15进行。该激光照射部15以与冷却照射后的激光点的冷却机构成组使用。

激光照射部15及冷却机构16，与上述刀轮11同样地，安装于可沿裂断装置A的导引件9而于X方向移动的刻划头10。而且，对已载置于吸附平台1的基板W的弯曲隆起部14的顶部，一边使激光照射部15移动一边照射激光光束，并且追随于其从冷却机构16喷射冷媒。借由此时的加热所产生的压缩应力、与急速冷却所产生的伸张应力的应力分布，而使龟裂产生以加工刻划线。此时，即使是使激光照射部15的输出功率变小而较浅地形成刻划线的龟裂，由于在弯曲隆起部14作用有以顶部为边界往左右的伸张应力，因此能够使龟裂借由伸张应力而往基板厚度方向较深地浸透，与上述刀轮11的情形同样地，能够沿刻划线S1’、S2’完全分断基板W而切出单位制品W1。

另外，在本发明中，也可预先如日式拉门(障子)框般呈格子状拼装上述凸部1b，而成为能够装卸自如地安装于吸附平台1。

借此，若将凸部1b从吸附平台1取出，则也能够将基板W以不使其隆起而为平坦的状态载置于平台上，可作为仅加工刻划线的一般的刻划装置而使用。此外，也可先准备多个与尺寸不同的单位制品W1的尺寸相配合者，从而拼装出所欲的尺寸者再使用。

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。

本发明是可适用于从玻璃等大型的母基板沿相互于X-Y方向正交的分断预定线裂断基板的裂断方法及裂断装置。

Claims (7)

1.一种裂断方法，是沿相互正交的格子状的刻划预定线裂断基板而切出单位制品，其特征在于其包括以下步骤：

借由将基板载置于具备有与该格子状的刻划预定线对应的凸部的吸附平台上并以该吸附平台进行吸附，使该基板与该凸部相接触的部分弯曲隆起成凸状；

利用刻划线形成构件对该弯曲隆起部的顶部表面进行刻划，借此于该基板形成刻划线，同时借由在该基板的弯曲隆起部所产生的伸张应力，使刻划线的龟裂往该基板厚度方向浸透而将该基板沿刻划线完全分断，切出呈格子状划分的单位制品。

2.根据权利要求1所述的裂断方法，其特征在于其中，

该凸部的高度为0.2～3.0mm，各凸部的间隔为50～500mm。

3.根据权利要求1或2所述的裂断方法，其特征在于其中，

该刻划线形成构件为刀轮。

4.根据权利要求1或2所述的裂断方法，其特征在于其中，

该刻划线形成构件为照射激光光束的激光照射部，该激光照射部具备冷却照射后的激光点的冷却机构。

5.一种裂断装置，其特征在于：

其主要由吸附平台、及在该吸附平台上所吸附的基板的表面形成刻划线的刻划线形成构件所构成；

该吸附平台，形成为具备在与该基板的相互正交的格子状的刻划预定线对应的位置呈格子状地形成的凸部，借由在该吸附平台吸附该基板，使该基板与该凸部相接触的部分弯曲隆起成凸状；

该刻划线形成构件，形成为可沿该吸附平台所吸附的该基板的弯曲隆起部的顶部相对移动。

6.根据权利要求5所述的裂断装置，其特征在于其中，

该刻划线形成构件为刀轮。

7.根据权利要求5所述的裂断装置，其特征在于其中，

该刻划线形成构件为照射激光光束的激光照射部，该激光照射部具备冷却照射后的激光点的冷却机构。