CN107663008A - 脆性基板的切断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种脆性基板的切断方法,高精度地控制切断面相对于脆性基板的表面的角度。准备具有第一面(SF1)以及与第一面(SF1)相反的第二面(SF2)的脆性基板(4)。通过将具有光轴(LA)的激光照射到脆性基板(4)的第一面(SF1)上而使脆性基板(4)局部地变质,由此形成变质区域(RA)。通过使刀尖在脆性基板(4)的第一面(SF1)以及第二面(SF2)中的任一者上移动,形成裂纹线(CL)。通过使裂纹线(CL)经由脆性基板(4)的变质区域(RA)伸展,在脆性基板(4)形成切断面(PS)。以裂纹线(CL)从激光的光轴(LA)偏移配置的方式进行形成变质区域(RA)的工序以及形成裂纹线(CL)的工序。
Description
技术领域
本发明涉及一种脆性基板的切断方法。
背景技术
在平面显示面板或者太阳能电池面板等电子设备的制造中,需要屡次切断脆性基板。在典型的切断方法中,首先在脆性基板上形成裂纹线。在本说明书中,“裂纹线”是指,在脆性基板的厚度方向上局部行进的裂纹在脆性基板的表面上呈线状延伸而成的线。接着,进行所谓的断开工序。具体而言,通过对脆性基板施加应力,使裂纹线的裂纹在厚度方向上完全行进。由此,沿着裂纹线将脆性基板切断。
根据专利文献1,当划刻时产生位于玻璃板的上表面的凹坑。在该专利文献1中,将该凹坑称作“划刻线”。另外,在该划刻线的刻设的同时,产生从划刻线朝正下方方向延伸的裂纹。从该专利文献1的技术可知,在以往的典型的技术中,在划刻线的形成的同时形成裂纹线。
根据专利文献2,提出了与上述的典型的切断技术显著不同的切断技术。根据该技术,首先,通过刀尖在脆性基板上的滑动而产生塑性变形,由此形成在该专利文献2中被称作“划刻线”的槽形状。在本说明书中,以下,将该槽形状称作“沟槽线”。在形成沟槽线的时刻,在其下方未形成裂纹。之后,沿着沟槽线使裂纹伸展,由此形成裂纹线。也就是说,与典型的技术不同,暂时形成不伴随裂纹的沟槽线,之后,沿着沟槽线形成裂纹线。之后,沿着裂纹线进行通常的断开工序。
上述专利文献2的技术中使用的不伴随裂纹的沟槽线与伴随着裂纹的同时形成的典型的划刻线相比,能够通过刀尖在更低的负载下的滑动来形成。由于负载小,由此对刀尖造成的损伤变小。因此,根据该切断技术,能够延长刀尖的寿命。
在大多情况下,在使用了裂纹线的脆性基板的切断中,优选裂纹线在脆性基板中相对于基板的表面垂直地伸展。由此,能够获得与基板表面垂直的切断面。另一方面,根据要切断的脆性基板的用途或者形状,期望形成相对于基板表面倾斜的切断面。例如,在沿着闭合曲线将脆性基板切断的情况下,若通过断开工序形成与基板表面垂直的切断面,则在断开工序后,不容易从闭合曲线的外侧部分抽出内侧部分。为了使之容易,需要使切断面相对于基板表面倾斜,换言之,需要设置起模斜度。
根据专利文献3,意图设置起模斜度,在玻璃板的一面侧,利用作为刀具的金刚石盘锯以描绘闭合曲线的方式形成相对于玻璃板的厚度方向倾斜的切痕。作为使切痕倾斜的方法,例示两种方法。作为第一种方法,将金刚石盘锯在倾斜的状态下使用。作为第二种方法,使用具有非对称的形状的金刚石盘锯。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平9-188534号公报
专利文献2:国际公开第2015/151755号
专利文献3:日本特开平7-223828号公报
发明内容
根据上述专利文献3的方法,当在脆性基板的一方表面上形成裂纹线时,在该表面附近,能够使裂纹线朝所希望的倾斜方向延伸。但是,为了切断基板而需要使裂纹线伸展至基板的相反表面,在该过程中,伸展方向可能会因某些难以控制的原因而变化。因此,有时无法获得朝所希望的方向倾斜的切断面。
本发明是为了解决以上的课题而完成的,其目的在于,提供一种能够高精度地控制切断面相对于脆性基板的表面的角度的脆性基板的切断方法。
用于解决课题的方案
本发明的脆性基板的切断方法具备:准备具有第一面以及与第一面相反的第二面的脆性基板的工序;通过将具有光轴的激光照射到脆性基板的第一面上而使脆性基板局部地变质,由此形成变质区域的工序;使刀尖在脆性基板的第一面以及第二面的任一面上移动而形成裂纹线的工序;以及使裂纹线经由脆性基板的变质区域伸展,由此在脆性基板形成切断面的工序。以使裂纹线从激光的光轴偏移配置的方式进行形成变质区域的工序以及形成裂纹线的工序。
发明效果
根据本发明,通过将具有光轴的激光照射到脆性基板的第一面上而使脆性基板局部地变质,由此形成变质区域。裂纹线从激光的光轴偏移配置。由此,能够对裂纹线相对于脆性基板的第一面伸展的方向进行微调。因此,能够对切断面相对于脆性基板的第一面的角度进行控制。
附图说明
图1是示意性示出本发明的实施方式1的脆性基板的切断方法的结构的流程图。
图2是示意性示出本发明的实施方式1的脆性基板的切断方法的第一工序的俯视图。
图3是沿着图2的线III-III的概要剖视图。
图4是示出为了形成图2的变质区域而使用的激光的光斑以及光轴的例子的俯视图。
图5是示出使用了图4的光斑的扫描的情形的俯视图。
图6是图4的光斑的与扫描方向垂直的方向上的强度分布的例子的图表。
图7是示意性示出本发明的实施方式1的脆性基板的切断方法的第二工序的俯视图。
图8是沿着图7的线VIII-VIII的概要剖视图。
图9是示意性示出本发明的实施方式1的脆性基板的切断方法的第三工序的俯视图。
图10是沿着图9的线X-X的概要剖视图。
图11是示意性示出本发明的实施方式2的脆性基板的切断方法的一工序的俯视图。
图12是沿着图11的线XII-XII的概要剖视图。
图13是示意性示出本发明的实施方式2的脆性基板的切断方法的一工序的俯视图。
图14是沿着图13的线XIV-XIV的概要剖视图。
图15是示意性示出本发明的实施方式3的脆性基板的切断方法的结构的流程图。
图16是示意性示出本发明的实施方式3的脆性基板的切断方法的一工序的俯视图。
图17是沿着图16的线XVII-XVII的概要剖视图。
图18是示意性示出本发明的实施方式2的脆性基板的切断方法的一工序的俯视图。
图19是沿着图18的线XIX-XIX的概要剖视图。
图20是示意性示出本发明的实施方式3的变形例的脆性基板的切断方法的第二工序的俯视图。
图21是示意性示出本发明的实施方式3的变形例的脆性基板的切断方法的第三工序的俯视图。
图22是示意性示出本发明的实施方式4的脆性基板的切断方法的第一工序的俯视图。
图23是沿着图22的线XXIII-XXIII的概要剖视图。
图24是示意性示出本发明的实施方式4的脆性基板的切断方法的第二工序的俯视图。
图25是沿着图24的线XXV-XXV的概要剖视图。
图26是示意性示出本发明的实施方式4的变形例的脆性基板的切断方法的第一工序的俯视图。
图27是示意性示出本发明的实施方式4的变形例的脆性基板的切断方法的第二工序的俯视图。
图28是示意性示出本发明的实施方式5的脆性基板的切断方法的第一工序的俯视图。
图29是沿着图28的线XXIX-XXIX的概要剖视图。
图30是示出为了形成图28的变质区域而使用的激光的光斑以及光轴扫描的情形的俯视图。
图31是示意性示出本发明的实施方式5的脆性基板的切断方法的第二工序的俯视图。
图32是沿着图31的线XXXII-XXXII的概要剖视图。
图33是示意性示出本发明的实施方式5的脆性基板的切断方法的第三工序的俯视图。
图34是沿着图33的线XXXIV-XXXIV的概要剖视图。
图35是示意性示出本发明的实施方式5的变形例的脆性基板的切断方法的一工序的俯视图。
图36是沿着图35的线XXXVI-XXXVI的概要剖视图。
图37是示意性示出本发明的实施方式5的变形例的脆性基板的切断方法的一工序的俯视图。
图38是沿着图37的线XXXVIII-XXXVIII的概要剖视图。
图39是示意性示出形成发明的实施方式5的裂纹线的方法的例子的第一工序的俯视图。
图40是沿着图39的线XL-XL的概要剖视图。
图41是示意性示出形成发明的实施方式5的裂纹线的方法的例子的第二工序的俯视图。
图42是沿着图41的线XLII-XLII的概要剖视图。
图43是示出形成在玻璃基板的上表面上的裂纹线与光轴之间的间隔DS、裂纹线在伸展路径上的引导量DI各自的定义的剖视图。
图44是示出形成在玻璃基板的下表面上的裂纹线与光轴之间的间隔DS、裂纹线的伸展路径的引导量DI各自的定义的剖视图。
图45是示出图43以及图44各自的情况下的间隔DS与引导量DI之间的关系的实验结果的图表。
附图标记说明:
AL 辅助线
CL 裂纹线
LA 光轴
PS 切断面
RA 变质区域
SC 扫描方向
SF1 上表面(第一面)
SF2 下表面(第二面)
SP 光斑
TL 沟槽线
4 玻璃基板(脆性基板)
4i 内侧部分
4o 外侧部分
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。需要说明的是,在以下的附图中对相同或者相当的部分标注相同的附图标记,并且不反复对其进行说明。
<实施方式1>
以下对本实施方式的脆性基板的切断方法(图1)进行说明。
参照图2以及图3,在步骤S20(图1)中,准备具有上表面SF1(第一面)以及下表面SF2(与第一面相反的第二面)、且具有与上表面SF1垂直的厚度方向的玻璃基板4(脆性基板)。玻璃基板4例如是无碱玻璃。玻璃基板4的厚度优选为0.7mm以下,更优选为0.5mm以下。
接着,在步骤S40(图1)中,通过将具有光轴LA的激光照射到玻璃基板4的上表面SF1上,使玻璃基板4局部地变质。由此,形成变质区域RA。变质区域RA是玻璃基板4中的通过基于激光的瞬间加热使内部应力变化而成的区域。需要说明的是,如图3所示,形成变质区域RA的范围可以是玻璃基板4的厚度方向的一部分,或者也可以遍及玻璃基板4的厚度方向的整个区域。形成变质区域RA的范围根据玻璃基板4的厚度、激光的强度以及焦点位置等而变化。
典型来说,激光的照射是通过使具有光轴LA的光斑SP(图4)如图5所示在上表面SF1上沿着扫描方向SC扫描来进行的。在该情况下,最终获得的变质区域RA的形成所使用的光轴LA(图2)是瞬间的光轴LA(图4)的集合(换言之为光轴LA的轨迹)。光斑SP例如具有直径数毫米的圆形形状。激光的扫描例如是通过使由数kHz的脉冲产生的光斑SP沿着扫描方向SC以数十mm/秒的速度移动来进行的。参照图6,作为典型,光轴LA是与扫描方向SC垂直的方向X上的光斑SP的强度I的分布的中心轴。激光的输出例如为数十W左右。若输出过低,则无法对玻璃基板4赋予充分的变质。若输出过高,则也可能对玻璃基板4造成的损伤过大而使玻璃基板4产生裂缝。激光例如由CO2激光器生成。
参照图7以及图8,在步骤S60(图1)中,使刀尖(未图示)在玻璃基板4的上表面SF1上移动。通过刀尖的移动所引起的机械加工,形成裂纹线CL。裂纹线CL的形成本身能够通过通常的划刻方法进行。形成上述的变质区域RA的工序以及形成裂纹线CL的工序以使裂纹线CL从激光的光轴LA偏移配置的方式进行。
参照图9以及图10,在步骤S80(图1)中,通过使裂纹线CL经由玻璃基板4的变质区域RA伸展,在玻璃基板4形成切断面PS。即,进行沿着裂纹线CL切断玻璃基板4的断开工序。断开工序能够通过向玻璃基板4施加外力来进行。例如,通过朝向玻璃基板4的上表面SF1上的裂纹线CL(图8)在下表面SF2上按压应力施加构件(例如被称作“断开杆”的构件)按压,朝玻璃基板4施加扩开裂纹线CL的裂纹的应力。需要说明的是,裂纹线CL在其形成时刻(图8)沿厚度方向完全推进的情况下,同时产生裂纹线CL的形成与玻璃基板4的切断。
根据本发明人的实验,发现裂纹线CL的伸展路径(图10的虚线箭头)被引导为接近光轴LA的现象(参照图10的实线箭头)。认为该现象是由于在形成变质区域RA时产生于玻璃基板4中的内部应力的分布而产生的。通过利用该现象,能够对相对于上表面SF1而裂纹线CL所伸展的方向(图10的伸展方向)进行微调。即,能够控制切断面PS相对于上表面SF1的角度。
根据后述的实验结果,在上表面SF1上的光轴LA与裂纹线CL之间的偏移量(图7中的光轴LA与裂纹线CL之间的间隔)为最佳值的情况下,裂纹线CL的伸展路径的引导量最大化。即,偏移量过小或过大,均导致由变质区域RA产生的引导的效果变小。偏移量的最佳值例如为数百μm的程度。裂纹线CL的伸展路径的引导量能够用图10的实线箭头方向上的切断面PS的尺寸表示,例如为10μm~数十μm的程度。
另外,根据本实施方式,变质区域RA以及裂纹线CL的双方形成在上表面SF1上。由此,与如后述的实施方式2那样变质区域RA形成在上表面SF1上且裂纹线CL形成在下表面SF2上的情况相比,使工序变得容易。
另外,根据本实施方式,在形成变质区域RA之后形成裂纹线CL。由此,在裂纹线CL的起点附近、换言之上表面SF1附近,也能够利用变质区域RA对裂纹线CL的伸展方向造成影响。
需要说明的是,作为变形例,也可以在形成裂纹线CL之后形成变质区域RA,接着使裂纹线CL伸展至下表面SF2。但是,为了使变质区域RA更加可靠且充分地作用于裂纹线CL,如上所述,优选在裂纹线CL的形成前形成变质区域RA。
<实施方式2>
在上述实施方式1中裂纹线CL形成在上表面SF1上,而在本实施方式中裂纹线CL形成在下表面SF2上。以下,对本实施方式的玻璃基板4的切断方法进行具体说明。
首先,与实施方式1相同,在玻璃基板4形成变质区域RA(图2以及图3)。参照图11以及图12,接着,在本实施方式中,通过使刀尖在玻璃基板4的下表面SF2上移动,由此形成裂纹线CL。
参照图13以及图14,通过使裂纹线CL经由玻璃基板4的变质区域RA伸展,在玻璃基板4形成切断面PS。即,进行沿着裂纹线CL切断玻璃基板4的断开工序。断开工序可以通过朝玻璃基板4施加外力来进行。例如,通过朝向玻璃基板4的下表面SF2上的裂纹线CL(图12)在上表面SF1上按压应力施加构件(例如被称作“断开杆”的构件),朝玻璃基板4施加扩开裂纹线CL的裂纹的应力。需要说明的是,在裂纹线CL在其形成时刻(图12的时刻)沿厚度方向完全推进的情况下,同时产生裂纹线CL的形成与玻璃基板4的切断。
根据本发明人的实验,发现裂纹线CL的伸展路径(图14的虚线箭头)接近光轴LA的现象(参照图14的实线箭头)。认为该现象是由于在形成变质区域RA时产生于玻璃基板4中的内部应力的分布而产生的。通过利用该现象,能够对相对于上表面SF1裂纹线CL所伸展的方向(图14的伸展方向)进行微调。即,能够控制切断面PS相对于上表面SF1的角度。
根据后述的实验结果,在下表面SF2上的光轴LA与裂纹线CL之间的偏移量(图11中的光轴LA与裂纹线CL之间的间隔)为最佳值的情况下,裂纹线CL的伸展路径的引导量最大化。即,偏移量过小或过大均导致由变质区域RA产生的引导的效果变小。偏移量的最佳值例如为数百μm的程度。裂纹线CL的伸展路径的引导量能够用图14的实线箭头方向上的切断面PS的尺寸表示,例如为10μm~数十μm的程度。
另外,根据本实施方式,在形成变质区域RA之后形成裂纹线CL。由此,在裂纹线CL的起点附近、换言之下表面SF2附近,也能够利用变质区域RA对裂纹线CL的伸展方向造成影响。并且,根据本实施方式,通过未形成变质区域RA的下表面SF2上的刀尖的移动,形成裂纹线CL。由此,能够避免由于激光所造成的损伤而导致裂纹线CL的质量降低。
需要说明的是,作为变形例,也可以在形成裂纹线CL之后形成变质区域RA,接着使裂纹线CL伸展至上表面SF1。但是,为了使变质区域RA更加可靠且充分地作用于裂纹线CL,如上所述,优选在裂纹线CL的形成前形成变质区域RA。
<实施方式3>
在本实施方式中,形成裂纹线CL(图7以及图8)的方法与实施方式1的方法不同。以下,对本实施方式的玻璃基板4的切断方法进行具体说明。
首先,与实施方式1相同,在步骤S20以及S40(图15)中,准备玻璃基板4,形成变质区域RA。需要说明的是,也可以在后述的步骤S60(图15)之后进行步骤S40(图15)。
参照图16以及图17,接着,在步骤S50(图15)中,如箭头(图16)所示,使刀尖在玻璃基板4的上表面SF1(图17)上移动,由此在上表面SF1上产生塑性变形。由此,形成具有槽形状的沟槽线TL。进行该形成工序,以便获得在沟槽线TL的正下方玻璃基板4在与沟槽线TL交叉的方向RT(图17)上连续地相连的状态即无裂纹状态。在无裂纹状态下,形成有基于塑性变形的沟槽线TL,但不形成沿着该沟槽线TL的裂纹。为了获得无裂纹状态,只要避免朝刀尖施加过大的负载即可。
优选沟槽线TL仅通过玻璃基板4的塑性变形而产生,在该状态下,不会产生玻璃基板4上的刮削。为了避免刮削,只要不过度提高刀尖的负载即可。由于不进行刮削,由此避免在玻璃基板4上产生不想要的微细碎片。但是,通常允许少量的刮削。
参照图18以及图19,接着,在步骤S60(图15)中,形成裂纹线CL。通过使裂纹从沟槽线TL伸展来进行该形成工序。在本实施方式中,如图16所示,以通过刀尖在位置NP切开玻璃基板4的缘而产生的微细破坏为起点,如图18的箭头所示,开始形成裂纹线CL。
接着,在步骤S80(图15)中,与实施方式1相同地形成切断面PS(图10)。即切断玻璃基板4。
根据本实施方式,也能够获得与实施方式1相同的效果。并且,在本实施方式中,如图17所示,在无裂纹状态下形成沟槽线TL之后,如图19所示,在沟槽线TL的正下方形成裂纹线CL。根据本发明人的研究,通过该方法,与实施方式1相比,能够使沿着裂纹线CL的切断面更平滑。
需要说明的是,认为以释放沟槽线TL的形成时产生的内部应力的方式形成本实施方式的裂纹线CL。该应力释放的契机不限于上述的玻璃基板4的缘的切开(图16)。以下,对该观点下的变形例进行说明。
首先,与实施方式1相同,在步骤S20以及S40(图15)中,准备玻璃基板4,形成变质区域RA。需要说明的是,也可以在后述的步骤S60(图15)之后进行步骤S40(图15)。接着,参照图20,在步骤S50(图15)中,形成沟槽线TL。与上述的图16的工序不同,在本变形例中,刀尖不切开玻璃基板4的缘。
参照图21,在步骤S60(图15)中,在玻璃基板4的上表面SF1(图21所示的面)上形成与沟槽线TL交叉的辅助线AL。以此为契机,如图中箭头所示,开始形成裂纹线CL。
在步骤S80(图15)中,接着,与实施方式1相同,形成切断面PS。即切断玻璃基板4。
需要说明的是,玻璃基板4上的刀尖的上述移动可以是滑动以及转动中的任一种。在滑动的情况下,使用固定于支架的刀尖(例如金刚石尖头)。在转动的情况下,使用被保持为能够绕支架的轴旋转的刀尖(所谓的划刻轮)。在高精度地管理沟槽线TL与光轴LA的相对位置这点上,滑动的刀尖比转动的刀尖更优异。
也可以在沟槽线TL以及裂纹线CL的形成后(换言之辅助线AL的形成后),形成变质区域RA。由此,不会受到由激光引起的损伤的影响而能够形成沟槽线TL,并且,即便在裂纹线CL的起点附近,也能够利用变质区域RA对裂纹线CL的伸展方向造成影响。
<实施方式4>
在实施方式3(图16~图19)及其变形例(图20以及图21)各自中,沟槽线TL以及裂纹线CL形成在上表面SF1上。与此相对,在本实施方式(图22~图25)及其变形例(图26以及图27)中,沟槽线TL以及裂纹线CL形成在下表面SF2上。
需要说明的是,上述以外的结构与上述的实施方式3或者其变形例的结构大致相同,因此,对相同或者对应的要素标注相同的附图标记,并不反复对其进行说明。
<实施方式5>
参照图28以及图29,在本实施方式中,以光轴LA在玻璃基板4的上表面SF1上具有曲线部的方式进行形成变质区域RA的工序。更具体而言,以光轴LA在玻璃基板4的上表面SF1上形成闭合曲线的方式进行形成变质区域RA的工序。典型来说,如图30所示,通过使具有光轴LA的光斑SP在上表面SF1上沿着扫描方向SC进行扫描,进行激光的照射。在该情况下,在最终获得的变质区域RA的形成中使用的光轴LA(图28)是瞬间的光轴LA(图30)的集合(换言之光轴LA的轨迹)。
参照图31以及图32,在本实施方式中,以裂纹线CL在玻璃基板4的上表面SF1上具有曲线部的方式进行形成裂纹线CL的工序。更具体而言,以裂纹线CL在玻璃基板4的上表面SF1上形成闭合曲线的方式进行形成裂纹线CL的工序。
在本实施方式中,以在俯视下(图31)在比裂纹线CL的闭合曲线靠外侧的位置配置光轴LA的方式进行形成变质区域RA的工序以及形成裂纹线CL的工序。如图31所示,光轴LA也可以具有扩大裂纹线CL的闭合曲线的形状。需要说明的是,如在实施方式1中说明的那样,变质区域RA以及裂纹线CL的形成顺序是任意的。
参照图33以及图34,通过使裂纹线CL伸展而在玻璃基板4形成切断面PS。即,进行沿着裂纹线CL切断玻璃基板4的断开工序。如图34所示,形成的切断面PS在变质区域RA的作用下从下表面SF2朝向上表面SF1具有锥形。
需要说明的是,上述以外的结构与上述的实施方式1的结构大致相同,因此,对相同或者对应的要素标注相同的附图标记,并不反复对其进行说明。
根据本实施方式,在形成切断面PS(图34)后,在将外侧部分4o与内侧部分4i相互分离时,锥形(图34)作为起模斜度而发挥作用。由此,能够从外侧部分4o容易地取出内侧部分4i。
另外,与后述的变形例相比,能够抑制变质区域RA在内侧部分4i中占据的比例。这对于想要抑制相对于内侧部分4i的由激光引起的损伤的影响的情况是有用的。
接着,以下对变形例进行说明。
参照图35以及图36,在本变形例中,以在俯视下(图35)在比裂纹线CL的闭合曲线靠内侧的位置配置光轴LA的方式进行形成变质区域RA的工序以及形成裂纹线CL的工序。如图35所示,光轴LA也可以具有缩小裂纹线CL的闭合曲线的形状。
参照图37以及图38,通过使裂纹线CL伸展而在玻璃基板4形成切断面PS。即,进行沿着裂纹线CL切断玻璃基板4的断开工序。如图38所示,形成的切断面PS在变质区域RA的作用下从上表面SF1朝向下表面SF2具有锥形。
根据本变形例,锥形也作为起模斜度发挥作用,由此能够从外侧部分4o容易地取出内侧部分4i。并且,与上述的本实施方式相比,能够抑制变质区域RA在外侧部分4o中占据的比例。这对于想要抑制相对于外侧部分4o的由激光引起的损伤的影响的情况下是有用的。
本实施方式及其变形例的裂纹线CL的形成方法是任意的,也可以如实施方式3所说明的那样,在形成沟槽线TL之后使用该沟槽线TL形成裂纹线CL。以下,对该方法的一例进行说明。
参照图39以及图40,如图中箭头所示,通过使刀尖(未图示)在上表面SF1上移动,以位置NQ作为起点以及终点而形成沟槽线TL。当刀尖返回到位置NQ时,利用刀尖对已经形成的沟槽线TL施加力。
参照图41以及图42,以上述的力的施加为契机,释放在形成沟槽线TL时产生的内部应力。由此,如图中箭头所示,在与沟槽线TL的形成方向相反的方向形成裂纹线CL。
需要说明的是,在本实施方式中,与实施方式1相同,裂纹线CL形成在上表面SF1上,但裂纹线CL也可以与实施方式2相同地形成在下表面SF2上。
【实施例】
参照图43,作为第一实验,通过在实施方式1中说明的方法形成切断面PS。上表面SF1上的光轴LA与裂纹线CL之间的间隔DS为0mm、0.3mm、0.5mm以及0.7mm。通过测定所获得的切断面PS的表面分布,调查裂纹线CL的伸展路径的引导量DI。
参照图44,作为第二实验,通过在实施方式2中说明的方法形成切断面PS。下表面SF2上的光轴LA与裂纹线CL之间的间隔DS为0mm、0.3mm、0.5mm以及0.7mm。通过测定所获得的切断面PS的表面分布,调查裂纹线CL的伸展路径的引导量DI。
需要说明的是,在第一实验以及第二实验这两者中,作为玻璃基板4,使用厚度0.3mm的无碱玻璃。作为用于形成变质区域RA的激光器,使用输出71W、脉冲频率5kHz的CO2激光器。激光的光斑为直径4mm的圆形形状。玻璃基板4上的光斑的扫描速度为60mm/秒。
参照图45,将第一实验以及第二实验各自的结果示于图表E1以及E2。与间隔DS为零的情况相比,在间隔DS大于零的情况下,引导量DI变大。在间隔DS=0.5mm时获得引导量DI的最大值。
需要说明的是,在进一步放慢扫描速度的情况下,玻璃基板4有可能破裂。推测该理由在于,通过激光的照射而朝玻璃基板4入射的每单位面积的总能量过剩。另外,在进一步加快扫描速度的情况下,所获得的引导量DI的最大值进一步变小。推测该理由在于,通过激光的照射而产生的玻璃基板4中的内部应力变化变小。
需要说明的是,在上述各实施方式中,对作为脆性基板使用玻璃基板4的情况进行了说明,但脆性基板也可以通过玻璃以外的脆性材料制作,例如能够通过陶瓷、硅、化合物半导体、蓝宝石或者石英制作。
Claims (6)
1.一种脆性基板的切断方法,其中,
所述脆性基板的切断方法具备:
准备具有第一面以及与所述第一面相反的第二面的脆性基板的工序;
通过将具有光轴的激光照射到所述脆性基板的所述第一面上而使所述脆性基板局部地变质,由此形成变质区域的工序;
使刀尖在所述脆性基板的所述第一面以及所述第二面中的任一者上移动而形成裂纹线的工序;以及
使所述裂纹线经由所述脆性基板的所述变质区域伸展,由此在所述脆性基板形成切断面的工序,
以使所述裂纹线从所述激光的光轴偏移配置的方式进行形成所述变质区域的工序以及形成所述裂纹线的工序。
2.根据权利要求1所述的脆性基板的切断方法,其中,
通过使刀尖在所述脆性基板的所述第一面上移动来进行形成所述裂纹线的工序。
3.根据权利要求1所述的脆性基板的切断方法,其中,
通过使刀尖在所述脆性基板的所述第二面上移动来进行形成所述裂纹线的工序。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的脆性基板的切断方法,其中,
在形成所述裂纹线的工序之前,所述脆性基板的切断方法具备通过使刀尖在所述脆性基板上移动而产生塑性变形,由此形成具有槽形状的沟槽线的工序,以获得在所述沟槽线的正下方所述脆性基板在与所述沟槽线交叉的方向上连续地相连的状态即无裂纹状态的方式进行形成所述沟槽线的工序,
通过使裂纹从所述沟槽线伸展来进行形成所述裂纹线的工序。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的脆性基板的切断方法,其中,
以使所述裂纹线在所述脆性基板上具有曲线部的方式进行形成所述裂纹线的工序。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的脆性基板的切断方法,其中,
以使所述裂纹线在所述脆性基板上形成闭合曲线的方式进行形成所述裂纹线的工序。
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