CN108136618A - 脆性衬底的分断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是通过使具有突起部(PP)与从突起部(PP)延伸且具有凸形状的侧部(PS)的刀尖(51)在脆性衬底(4)的一面(SF1)上,沿着从突起部(PP)朝向侧部(PS)的方向滑动,而使一面(SF1)上产生塑性变形,由此形成具有沟槽形状的沟槽线(TL)。通过使脆性衬底(4)的龟裂沿着沟槽线(TL)的至少一部分伸展而形成龟裂线(CL)。沿着龟裂线(CL)将脆性衬底(4)分断。沟槽线(TL)的形成步骤是以如下方式进行:在龟裂线(CL)的形成步骤中,龟裂线(CL)沿着沟槽线(TL)伸展的方向与形成有沟槽线(TL)的方向相同。

Description

脆性衬底的分断方法
技术领域
本发明涉及一种脆性衬底的分断方法。
背景技术
在平板显示面板或太阳电池面板等电气设备的制造中,常常需要将玻璃衬底等脆性衬底分断。首先,在衬底上形成划线,接着,沿着所述划线将衬底分断。划线可通过使用切割器对衬底进行机械加工而形成。通过使切割器在衬底上滑动或滚动,而在衬底上形成因塑性变形产生的沟槽,同时,在所述沟槽的下方形成垂直龟裂。然后,进行被称为断裂步骤的应力赋予。通过断裂步骤使龟裂在厚度方向完全行进,由此将衬底分断。
将衬底分断的步骤大多是于在衬底上形成划线的步骤后紧接着进行。但是,也提出有在形成划线的步骤与断裂步骤之间进行加工衬底的步骤。所谓加工衬底的步骤例如是在衬底上设置若干部件的步骤。
例如根据国际专利公开第2002/104078号的技术,在有机EL(Electroluminescence,电致发光)显示器的制造方法中,在安装密封盖之前,针对成为各有机EL显示器的各区域,在玻璃衬底上形成划线。因此,可避免在设置密封盖后在玻璃衬底上形成划线时成为问题的密封盖与玻璃切割器的接触。
另外,例如根据国际专利公开第2003/006391号的技术,在液晶显示面板的制造方法中,将2个玻璃衬底在形成划线后贴合。由此,能够通过1次断裂步骤将2片脆性衬底同时断裂。
背景技术文献
专利文献
专利文献1:国际专利公开第2002/104078号
专利文献2:国际专利公开第2003/006391号
发明内容
[发明所要解决的问题]
所述以往的技术是在形成划线后对脆性衬底进行加工,然后通过应力赋予进行断裂步骤。这种情况意味着在对脆性衬底加工时垂直龟裂已经存在。由于所述垂直龟裂在厚度方向的进一步伸展是在加工中意外地产生,所以有可能导致加工中应为一体的脆性衬底被分断。另外,即便是在划线的形成步骤与衬底的断裂步骤之间不进行衬底加工步骤的情况下,通常也需要在划线的形成步骤后且衬底的断裂步骤前搬送或保管衬底,所以也有可能在这时衬底意外地被分断。因此,如果可通过不伴随垂直龟裂的线(换句话说,处于下述“无龟裂状态”的线)规定脆性衬底要被分断的位置,那么极其有用。另外,即便是在不需要担忧如上所述的意外分断的情况下,只要能够通过不伴随垂直龟裂的线来规定脆性衬底要被分断的位置,那么即使在所述线的形成步骤中刀尖压抵于脆性衬底的负荷更小也足够。刀尖负荷的减轻对减轻刀尖的磨耗或脆性衬底表面的损伤有用。但是,使用刀尖的滑动形成能够规定脆性衬底要被分断的位置且不伴随垂直龟裂的线的技术至今仍尚未被充分地研究。当然,通常这种不伴随垂直龟裂的线仅被认为是因对刀尖的负荷不足而引起的单纯的不良的线。
本发明是为了解决如上问题而完成的,其目的在于提供一种能够通过不伴随垂直龟裂的线来规定脆性衬底要被分断的位置的脆性衬底的分断方法。
[解决问题的技术手段]
本发明的一形态的脆性衬底的分断方法具有以下的步骤a)~c)。
a)通过使具有突起部与从突起部延伸且具有凸形状的侧部的刀尖在脆性衬底的一面上,沿着从突起部朝向侧部的方向滑动,而使一面上产生塑性变形,由此形成具有沟槽形状的沟槽线。沟槽线是以获得无龟裂状态的方式形成,该无龟裂状态是在沟槽线的下方,脆性衬底在与沟槽线交叉的方向上连续相连的状态。
b)通过使脆性衬底的龟裂沿着沟槽线的至少一部分伸展而形成龟裂线。通过龟裂线,将在沟槽线的下方脆性衬底在与沟槽线交叉的方向上连续相连的状态断开。
c)沿着龟裂线将脆性衬底分断。
步骤a)是以在步骤b)中龟裂线沿着沟槽线伸展的方向与形成有沟槽线的方向相同的方式进行。
本发明的另一形态的脆性衬底的分断方法具有以下的步骤a)~c)。
a)通过使具有突起部与从突起部延伸且具有凸形状的侧部的刀尖在脆性衬底的一面上,沿着从侧部朝向突起部的方向滑动,而使一面上产生塑性变形,由此形成具有沟槽形状的沟槽线。沟槽线是以获得无龟裂状态的方式形成,该无龟裂状态是在沟槽线的下方,脆性衬底在与沟槽线交叉的方向上连续相连的状态。
b)通过使脆性衬底的龟裂沿着沟槽线的至少一部分伸展而形成龟裂线。通过龟裂线,将在沟槽线的下方脆性衬底在与沟槽线交叉的方向上连续相连的状态断开。
c)沿着龟裂线将脆性衬底分断。
步骤a)是以在步骤b)中龟裂线沿着沟槽线伸展的方向与形成有沟槽线的方向相反的方式进行。
[发明的效果]
根据本发明,作为规定脆性衬底要被分断的位置的线,形成下方不具有龟裂的沟槽线。作为分断的直接契机所使用的龟裂线是通过在形成沟槽线后使龟裂沿着该沟槽线伸展而形成。由此,能够通过不伴随垂直龟裂的线来规定脆性衬底要被分断的位置。
附图说明
图1(A)是概略性表示用于本实施方式1的脆性衬底的分断方法的器具的构成的侧视图,及图1(B)是以图1(A)的箭头IB的视点概略性表示所述器具所具有的刀尖的构成的俯视图。
图2是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的构成的流程图。
图3是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的第1步骤的俯视图。
图4是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法中形成的沟槽线的构成的剖面图。
图5是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法的第2步骤的俯视图。
图6是概略性表示本发明的实施方式1的脆性衬底的分断方法中形成的龟裂线的构成的剖面图。
图7是概略性表示本发明的实施方式1的第1变化例的脆性衬底的分断方法的第1步骤的俯视图。
图8是概略性表示本发明的实施方式1的第1变化例的脆性衬底的分断方法的第2步骤的俯视图。
图9是概略性表示本发明的实施方式1的第2变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。
图10是概略性表示本发明的实施方式2的脆性衬底的分断方法的第1步骤的俯视图。
图11是概略性表示本发明的实施方式2的脆性衬底的分断方法的第2步骤的俯视图。
图12是概略性表示本发明的实施方式2的脆性衬底的分断方法的第3步骤的俯视图。
图13是概略性表示本发明的实施方式2的变化例的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。
图14是概略性表示本发明的实施方式3的脆性衬底的分断方法的一步骤的俯视图。
图15是概略性表示本发明的实施方式4的脆性衬底的分断方法的第1步骤的俯视图。
图16是概略性表示本发明的实施方式4的脆性衬底的分断方法的第2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。另外,在以下的附图中对相同或相当的部分标注相同的参照编号并不重复说明。
<实施方式1>
(切割器具的构成)
参照图1,首先,对本实施方式的玻璃衬底4(脆性衬底)的分断方法中的沟槽线形成步骤所使用的切割器具50的构成进行说明。切割器具50具有刀尖51及刀柄52。刀尖51通过被固定在刀柄52而得以保持,所述刀柄52作为刀尖51的保持器。
在刀尖51,设置有顶面SD1(第1面)、与包围顶面SD1的多个面。所述多个面包含侧面SD2(第2面)及侧面SD3(第3面)。顶面SD1、侧面SD2及SD3(第1~第3面)朝向互不相同的方向,且彼此相邻。刀尖51具有顶面SD1、侧面SD2及SD3所会合的顶点,由该顶点构成刀尖51的突起部PP。另外,侧面SD2及SD3形成构成刀尖51的侧部PS的棱线。侧部PS从突起部PP线状地延伸。另外,侧部PS如上所述为棱线,所以具有呈线状延伸的凸形状。
刀尖51优选为金刚石尖头。也就是说,从硬度以及能够缩小表面粗糙度的方面来说,刀尖51优选为由金刚石制成。更优选为刀尖51由单晶金刚石制作。进而优选为从结晶学来说,顶面SD1是{001}面,侧面SD2及SD3分别是{111}面。在所述情况下,侧面SD2及侧面SD3虽具有不同朝向,但在结晶学上是相互等价的结晶面。
另外,可使用非单晶的金刚石,例如,也可使用以CVD(Chemical VaporDeposition:化学气相沉积)法合成的多晶体金刚石。或者,也可使用烧结金刚石,该烧结金刚石是将从微粒石墨或非石墨状碳在不包含铁族元素等结合材的情况下烧结出的多晶体金刚石粒子通过铁族元素等结合材结合而成。
刀柄52沿着轴向AX延伸。刀尖51优选以顶面SD1的法线方向大致沿着轴向AX的方式安装于刀柄52。
(玻璃衬底的分断方法)
在本实施方式中,对包含使刀尖51(图1)在玻璃衬底4的上表面SF1上沿着方向DA滑动的步骤的玻璃衬底4的分断方法(图2)进行说明。
要被分断的玻璃衬底4具有上表面SF1(一面)及与它相反的下表面SF2(另一面)。参照图3,包围上表面SF1的边缘包含彼此对向的边ED1(第1边)及边ED2(第2边)。在图3所示的例中,边缘为长方形状。因此,边ED1及ED2为彼此平行的边。另外,在图3所示的例中,边ED1及ED2为长方形的短边。另外,玻璃衬底4具有垂直于上表面SF1的厚度方向DT。
参照图2及图3,在步骤S30形成沟槽线TL。具体来说,进行以下的步骤。
首先,在上表面SF1将刀尖51的突起部PP及侧部PS压抵在位置N1。位置N1的详情将在下文叙述。参照图1(A),刀尖51的压抵是以在玻璃衬底4的上表面SF1上将刀尖51的突起部PP配置在边ED1和侧部PS之间的方式,且以将刀尖51的侧部PS配置在突起部PP和边ED2之间的方式进行。
接着,使所压抵的刀尖51在玻璃衬底4的上表面SF1上滑动(参照图3的箭头)。刀尖51(图1)在上表面SF1上沿着从突起部PP朝向侧部PS的方向DA滑动。换句话说,刀尖51沿着将从突起部PP朝向侧部PS的方向投影于上表面SF1上的方向DA滑动。方向DA大致沿着将突起部PP附近的侧部PS的延伸方向投影在上表面SF1上的方向。通过该滑动而使上表面SF1上产生塑性变形。由此,在上表面SF1上,形成具有沟槽形状的沟槽线TL(图中的5条线)。这样,沟槽线TL是通过玻璃衬底4的塑性变形而产生,该塑性变形以不会切削玻璃衬底表面的低负荷而充分地形成,但也可略微切削玻璃衬底4。但是,这种切削会产生不期望的细微的碎片,所以优选不产生。
沟槽线TL的形成是在位置N1和位置N3之间进行。位置N2位于位置N1和N3之间。因此,沟槽线TL形成在位置N1和N2之间、以及位置N2和N3之间。
位置N1及N3可如图3所示那样位于与玻璃衬底4的上表面SF1的边缘分离的位置,或者也可为其中一个位置或两个位置都位于上表面SF1的边缘。前者情况下,所要形成的沟槽线TL与玻璃衬底4的边缘分离,后者情况下,所要形成的沟槽线TL与玻璃衬底4的边缘相接。
位置N1及N2中,位置N1更接近边ED1,另外,位置N1及N2中,位置N2更接近边ED2。此外,在图3所示的例子中,位置N1更接近边ED1及ED2中的边ED1,位置N2更接近边ED1及ED2中的边ED2,但也可为位置N1及N2两者位于接近边ED1或ED2中的其中任一边的位置。
当形成沟槽线TL时,在本实施方式中,使刀尖51从位置N1向位置N2位移,进而从位置N2向位置N3位移。也就是说,参照图1,使刀尖51向从边ED1朝向边ED2的方向也就是方向DA位移。方向DA对应于将从刀尖51延伸的轴向AX投影在上表面SF1上的方向。在所述情况下,通过刀柄52在上表面SF1上拖曳刀尖51。
参照图4,形成沟槽线TL的步骤是以获得无龟裂状态的方式进行,该无龟裂状态是在沟槽线TL的下方,玻璃衬底4在与沟槽线TL的延伸方向(图3中的横向)交叉的方向DC上连续相连的状态。在无龟裂状态下,虽由塑性变形而形成沟槽线TL,但未形成沿着沟槽线TL的龟裂。因此,即使像以往的断裂步骤那样对玻璃衬底4单纯地施加产生弯曲力矩等的外力,也不会轻易地产生沿着沟槽线TL的分断。因此,在无龟裂线的状态下不进行沿着沟槽线TL的分断步骤。为了获得无龟裂状态,施加在刀尖51的负荷小到在划线时不产生龟裂的程度,且在之后的步骤中调整为产生例如制造出能够使龟裂产生的内部应力的状态的塑性变形的程度。
所述无龟裂状态可持续维持所期望的时间。为了维持无龟裂状态,只要避免在沟槽线TL对玻璃衬底4施加过度的应力这样的操作即可,例如避免施加使衬底产生破损那样的较大的外部应力或伴随着较大的温度变化的加热。在此期间,玻璃衬底4可以被搬送或保管或加工。玻璃衬底4的加工例如可为在玻璃衬底4上设置部件(未图示)的步骤。
参照图5,在步骤S30(图2)之后的步骤S50(图2)中,使厚度方向DT上的玻璃衬底4的龟裂沿着沟槽线TL的至少一部分伸展。在图5中,使玻璃衬底4的龟裂沿着所形成的沟槽线TL(图3)中位置N2和位置N3之间的部分伸展。由此形成龟裂线CL。
在本实施方式中,以形成与沟槽线TL在位置N2交叉的辅助线AL为契机,开始龟裂线CL的形成。辅助线AL可以是伴随着厚度方向DT上的龟裂的一般划线,用来释放沟槽线TL附近的内部应力的应变。辅助线AL的形成方法无特别限定,但可如图5所示,将上表面SF1的边缘作为基点而形成。
参照图6,通过龟裂线CL,将在沟槽线TL的下方玻璃衬底4在与沟槽线TL的延伸方向(图5的横向)交叉的方向DC上连续相连的状态断开。此处,所谓“连续相连”,换句话说,也就是未被龟裂阻断而相连的情况。此外,在如上所述那样连续相连被断开的状态下,也可以在隔着龟裂线CL的龟裂的情况下使玻璃衬底4的部分彼此接触。另外,在沟槽线TL的正下方,也可以稍微保留着连续相连。
在本实施方式中,龟裂线CL(图5)沿着沟槽线TL(图3)伸展的方向(图5的虚线箭头)设为与形成有沟槽线TL的方向(图3的实线箭头)相同。为了像这样选择龟裂线CL的伸展方向,只要适当地选择沟槽线TL的形成方法即可。
根据本发明者的研究,在如本实施方式那样通过使刀尖51(图1)朝方向DA滑动而形成沟槽线TL的情况下,只要刀尖51的轴向AX相对于玻璃衬底4的上表面SF1接近垂直,那么龟裂线CL的伸展方向便与沟槽线TL的伸展方向相同。此外,在如本实施方式那样通过使刀尖51(图1)朝方向DA滑动而形成沟槽线TL的情况下,只要与所述相反地使轴向AX从玻璃衬底4的上表面SF1的法线大幅倾斜,那么龟裂线CL的伸展方向便与沟槽线TL的伸展方向相反。如果轴向AX为它们中间的角度,那么龟裂线CL的伸展方向不稳定,难以预测。
因此,为了将龟裂线CL的伸展方向更确实地设为与沟槽线TL的形成方向相同,只要以轴向AX(图1)的角度相对于上表面SF1更接近垂直的方式调整刀尖51的姿势即可。换句话说,通过使上表面SF1与侧面SD3之间的角度AG1增大,且使上表面SF1与顶面SD1之间的角度AG2减少,可更确实地使龟裂线CL的伸展方向与沟槽线TL的伸展方向相同。
如果像所述那样调整刀尖51(图1)的姿势,那么角度AG1增大且角度AG2减少。根据使用顶面SD1与侧部PS之间的角度为158°的刀尖51的第1实验,如果设为角度AG1=5°且角度AG2=17°,那么龟裂线CL的伸展方向与沟槽线TL的伸展方向相反。如果通过调整轴向AX而使角度AG1=角度AG2=11°,那么龟裂线CL的伸展方向与沟槽线TL的伸展方向相同。根据使用顶面SD1与侧部PS之间的角度为165°的刀尖51的第2实验,如果设为角度AG1=5°且角度AG2=10°,那么龟裂线CL的伸展方向与沟槽线TL的伸展方向相反。如果通过调整轴向AX而设为角度AG1=7°且角度AG2=8°,那么龟裂线CL的伸展方向与沟槽线TL的伸展方向相同。此外,由于期望刀尖51的突起部PP某种程度上较尖锐,所以顶面SD1与侧部PS之间的角度优选为160°程度以下。在此种条件下,为了将龟裂线CL的伸展方向设为与沟槽线TL的伸展方向相同,优选设为角度AG2≦角度AG1。
在如上所述那样选择龟裂线CL的伸展方向的情况下,厚度方向DT(图6)上的玻璃衬底4的龟裂沿着沟槽线TL从位置N2向位置N3(图5中,参照虚线箭头)伸展。此外,与从位置N2向位置N3的方向相比,龟裂线CL不易朝从位置N2向位置N1的方向形成。也就是说,龟裂线CL的伸展容易度存在方向相关性。因此,可能产生龟裂线CL形成在位置N2和N3之间而未形成在位置N2和N1之间的现象。本实施方式是以沿着位置N2和N3之间将玻璃衬底4分断为目的,而非以沿着位置N2和N1之间将玻璃衬底4分离为目的。因此,必须在位置N2和位置N3之间形成龟裂线CL,另一方面,在位置N2和N1之间形成龟裂线CL的难度不成问题。
接着,在步骤S60(图2)中,沿着龟裂线CL将玻璃衬底4分断。也就是说,进行所谓的断裂步骤。断裂步骤例如可通过对玻璃衬底4施加外力而进行。例如,通过朝向玻璃衬底4的上表面SF1上的龟裂线CL(图6)将应力施加部件压抵于下表面SF2上,而对玻璃衬底4施加如打开龟裂线CL那样的应力。此外,在龟裂线CL在形成时于厚度方向DT完全行进的情况下,龟裂线CL的形成与玻璃衬底4的分断可能会同时产生。
通过以上操作将玻璃衬底4分断。此外,所述形成龟裂线CL的步骤与所谓的断裂步骤本质上不同。断裂步骤是使已经形成的龟裂在厚度方向进而伸展,从而将衬底完全分离。另一方面,形成龟裂线CL的步骤带来的是从通过形成沟槽线TL获得的无龟裂状态向具有龟裂的状态变化。认为该变化是因无龟裂状态所具有的内部应力的释放而产生。认为形成沟槽线TL时的塑性变形、以及形成沟槽线TL而产生的内部应力的大小或方向性等状态在使用旋转刀滚动的情况下和在如本实施方式那样使用刀尖滑动的情况下不同,在使用刀尖滑动的情况下,在更广的划线条件下容易产生龟裂。另外,内部应力释放需要施加应力作为其契机,在本实施方式中,辅助线AL的形成作为这种契机而发挥作用。
此外,所述中对上表面SF1为平坦的情况进行了说明,但上表面也可弯曲。另外,对沟槽线TL为直线状的情况进行了说明,但沟槽线也可为曲线状。另外,对使用玻璃衬底4作为脆性衬底的情况进行了说明,但脆性衬底也可由玻璃以外的脆性材料制作,例如,可由陶瓷、硅、化合物半导体、蓝宝石或石英制作。
(效果)
根据本实施方式,作为规定玻璃衬底4要被分断的位置的线,形成下方不具有龟裂的沟槽线TL(图4)。作为分断的直接契机使用的龟裂线CL(图6)是通过在形成沟槽线TL后使龟裂沿着沟槽线TL伸展而形成。由此,能够通过不伴随垂直龟裂的线也就是沟槽线TL来规定玻璃衬底4要被分断的位置。
如上所述,不伴随垂直龟裂的线也就是沟槽线TL与伴随垂直龟裂的通常划线相比,即便将刀尖51压抵于玻璃衬底4的负荷较小也容易形成。减轻刀尖51的负荷有助于减轻刀尖51的磨耗或玻璃衬底4的上表面SF1的损伤。
另外,在如本实施方式那样使刀尖51朝向方向DA(图1)滑动的情况下,与使刀尖51朝向方向DB滑动的情况相比,不易产生刀尖51的局部磨耗。由此,刀尖51的寿命延长。
另外,关于沟槽线TL形成后且龟裂线CL形成前的玻璃衬底4(图3),虽通过沟槽线TL规定玻璃衬底4要被分断的位置,但由于尚未形成龟裂线CL所以处于不易分断的状态。通过使用该状态,虽预先规定玻璃衬底4要被分断的位置,但也能够防止玻璃衬底4在应被分断的时间点之前意外地被分断。例如,能够防止玻璃衬底4在搬送过程中意外地被分断。另外,能够防止在对所述玻璃衬底4进行某些加工的过程中将玻璃衬底4意外地分断。
另外,在与下述实施方式2不同的本实施方式中,在已形成沟槽线TL的时间点(图3)尚未形成辅助线AL(图5)。因此,能够不受辅助线AL的影响,而更稳定地维持无龟裂状态。
(第1变化例)
参照图7,第1变化例是关于辅助线AL与沟槽线TL在位置N2交叉时无法充分获得龟裂线CL(图5)开始形成的契机的情况。参照图8,通过对玻璃衬底4施加产生弯曲力矩等的外力,厚度方向DT上的龟裂沿着辅助线AL伸展,结果,将玻璃衬底4分离。以此为契机开始形成龟裂线CL。根据本变化例,能够从沟槽线TL更确实地形成龟裂线CL。
此外,在本变化例中,通过将玻璃衬底4分离而释放沟槽线TL附近的内部应力的应变,由此开始形成龟裂线CL。因此,辅助线AL自身也可以是通过对沟槽线TL施加应力而形成的龟裂线CL。
另外,在图7中,辅助线AL形成在玻璃衬底4的上表面SF1上,但也可形成在下表面SF2上。在所述情况下,辅助线AL与沟槽线TL在平面布局上,在位置N2相互交叉,但未相互直接接触。
(第2变化例)
参照图9,在第2变化例中,当在步骤S30(图2)中形成沟槽线TL时,刀尖51在位置N2压抵于玻璃衬底4的上表面SF1的力比在位置N3压抵于玻璃衬底4的上表面SF1的力大。具体来说,将位置N4作为位置N3和N2之间的位置,在沟槽线TL形成到位置N4的时间点,降低刀尖51的负荷。换句话说,刀尖51的负荷在沟槽线TL的始端部也就是位置N1和N4之间比在位置N3提高。由此,能够减轻始端部以外的负荷,且容易引导龟裂线CL从位置N2起形成。
<实施方式2>
以下,一边使用图10~图12,一边对本实施方式的玻璃衬底4的分断方法进行说明。
参照图10,在本实施方式中,与实施方式1不同的是,在沟槽线TL形成之前形成辅助线AL。辅助线AL的形成方法本身与图5(实施方式1)相同。
参照图11,接着,在步骤S20(图2)中将刀尖51压抵于上表面SF1,然后在步骤S30(图2)中,形成沟槽线TL。沟槽线TL的形成方法本身与图3(实施方式1)相同。辅助线AL及沟槽线TL在位置N2相互交叉。
参照图12,接着,通过通常的断裂步骤即对玻璃衬底4施加产生弯曲力矩等的外力,而将玻璃衬底4沿着辅助线AL分离。由此,作为步骤S50(图2),开始形成与实施方式1相同的龟裂线CL(图中,参照虚线箭头)。此外,在图10中辅助线AL形成在玻璃衬底4的上表面SF1上,但用来将玻璃衬底4分离的辅助线AL也可以形成在玻璃衬底4的下表面SF2。在所述情况下,辅助线AL及沟槽线TL在平面布局上在位置N2相互交叉,但相互不直接接触。
此外,关于所述以外的构成,与所述实施方式1的构成大致相同。
参照图13,接着对变化例进行说明。在本变化例中,当在步骤S30(图2)中形成沟槽线TL时,刀尖51在位置N2压抵于玻璃衬底4的上表面SF1的力比在位置N3压抵于玻璃衬底4的上表面SF1的力大。具体来说,将位置N4作为位置N3和N2之间的位置,在沟槽线TL形成到位置N4的时间点,降低刀尖51的负荷。换句话说,刀尖51的负荷在沟槽线TL的始端部也就是位置N1和N4之间比在位置N3提高。由此,能够减轻始端部以外的负荷,且容易引导龟裂线CL从位置N2起形成。
<实施方式3>
在本实施方式中,与实施方式1及2不同的是,沟槽线TL是通过使刀尖51(图1)在玻璃衬底4的上表面SF1上沿着方向DB而非方向DA滑动而形成。具体来说,进行以下的步骤。
参照图14,首先,将刀尖51的突起部PP及侧部PS在位置N3压抵于上表面SF1。参照图1(A),刀尖51的压抵是以在玻璃衬底4的上表面SF1上将刀尖51的突起部PP配置在边ED1和侧部PS之间的方式,且以将刀尖51的侧部PS配置在突起部PP和边ED2之间的方式进行。
接着,使所压抵的刀尖51在玻璃衬底4的上表面SF1上滑动(参照图中的箭头)。使刀尖51(图1)在上表面SF1上沿着从侧部PS朝向突起部PP的方向DB滑动。换句话说,使刀尖51(图1)在将从侧部PS朝向突起部PP的方向投影在上表面SF1上的方向DB上滑动。方向DB大致沿着将突起部PP附近的侧部PS的延伸方向投影在上表面SF1上的方向。通过该滑动,与实施方式1同样地形成沟槽线TL。
在形成沟槽线TL时,在本实施方式中,使刀尖51从位置N3向位置N2位移,进而从位置N2向位置N1位移。也就是说,参照图1,使刀尖51向从边ED2朝向边ED1的方向也就是方向DB位移。方向DB对应于将从刀尖51延伸的轴向AX投影于上表面SF1上的方向相反的方向。在所述情况下,通过刀柄52在上表面SF1上推进刀尖51。
接着,与实施方式1(图5)同样地形成龟裂线CL。龟裂线CL的伸展方向与实施方式1中的龟裂线CL的伸展方向(图5的虚线箭头)相同。因此,在本实施方式中,龟裂线CL(图5)沿着沟槽线TL(图14)伸展的方向(图5的虚线箭头)与形成有沟槽线TL的方向(图14的实线箭头)相反。为了像这样选择龟裂线CL的伸展方向,只要适当地选择沟槽线TL的形成方法即可。具体来说,与实施方式1同样地选择刀尖51的姿势即可。根据本发明者的研究,龟裂线CL的伸展方向并非沟槽线TL的形成方向,而主要通过刀尖51的姿势决定。
此外,在本实施方式中,也可应用与实施方式1的第1变化例(图7及图8)及第2变化例(图9)相同的变化例。另外,也可以与实施方式2及其变化例同样地,在形成沟槽线TL之前形成辅助线AL。
接着,对变化例进行说明。首先,与所述本实施方式同样地,通过使刀尖51向方向DB(图1)滑动而从位置N3经过N2直至N1为止形成沟槽线TL。然后,在本变化例中,刀尖51的滑动在位置N1折返。接着,从位置N1到位置N2,使刀尖41在已经形成的沟槽线TL上再次滑动。换句话说,在通过使刀尖51向方向DB滑动而形成的沟槽线TL的终端部,使刀尖51向方向DA再次滑动。以该再次滑动为契机,龟裂线CL从沟槽线TL中受到刀尖51的所述再次滑动的部分朝向位置N3伸展。根据本变化例,无须特别形成辅助线AL(图5)等,而可容易地对玻璃衬底4赋予开始形成龟裂线CL的契机。该再次滑动也可以和从位置N3到位置N1同样地向方向DB进行,但通过使刀尖51在位置N1上不离开玻璃衬底4的上表面SF(也就是说,保持刀尖51与上表面SF接触的状态)而向相反方向折返滑动,而能够确实地使刀尖51从位置N1向位置N2在已经形成的沟槽线TL上再次滑动。
此外,在该变化例中,也可以在利用刀尖51的滑动形成沟槽线TL中,当形成受到刀尖51再次滑动的部分时,提高刀尖51的负荷。具体来说,与位置N3至位置N2的负荷相比,也可以提高位置N2至位置N1的负荷。然后,优选在刀尖51在位置N1折返并滑动至位置N2时,仍维持所述提高后的负荷。由此,能够减轻刀尖51重复滑动的区间(也就是说,位置N1与位置N2间的区间)以外的区间的刀尖51的负荷,且容易引导龟裂线CL从刀尖51重复滑动的区间起形成。
<实施方式4>
参照图15,在本实施方式中,在通过使刀尖51向方向DB(图1)滑动而形成沟槽线TL时,刀尖51通过位于作为玻璃衬底4边缘的边ED1上的位置N0。由此,刀尖51在位置N0上切下玻璃衬底4的边缘。以此为契机,如图16所示,龟裂线CL从位置N0朝向位置N3伸展。根据本实施方式,无须特别形成辅助线AL(图5)等,而可容易地对玻璃衬底4赋予开始形成龟裂线CL的契机。
此外,龟裂线CL的形成是通过在沟槽线TL上的特定部位,对玻璃衬底4施加如释放沟槽线TL附近的内部应力的应变的应力而开始。应力施加并不限定于实施方式1~3中说明的形成辅助线AL或沿着辅助线AL将玻璃衬底分离、或者实施方式4中说明的切下玻璃衬底4的边缘,例如,也可以通过再次将刀尖压抵于所形成的沟槽线TL上或其附近而施加外部应力、或者通过照射激光等实施加热而进行。
<附记>
在所述各实施方式中,在形成沟槽线TL时刀尖51(图1)的滑动方向为方向DA的情况下,在与形成有沟槽线TL的方向相同的方向形成龟裂线CL。另外,在形成沟槽线TL时刀尖51(图1)的滑动方向为方向DB的情况下,在与形成有沟槽线TL的方向相反的方向形成龟裂线CL。在任一种情况下,只要使刀尖51的轴向AX从玻璃衬底4的上表面SF1的法线方向进一步倾斜,那么均能够使龟裂线CL的伸展方向与所述情况相反。也就是说,在形成沟槽线TL时刀尖51(图1)的滑动方向为方向DA的情况下,可以在与形成有沟槽线TL的方向相反的方向形成龟裂线CL。另外,在形成沟槽线TL时刀尖51(图1)的滑动方向为方向DB的情况下,可以在与形成有沟槽线TL的方向相同的方向形成龟裂线CL。在所述情况下,优选在图1中设为角度AG2>角度AG1。
此外,成为沿着沟槽线TL形成龟裂线CL的契机的应力施加的位置只要考虑龟裂线CL的伸展方向选择即可。例如,在形成辅助线AL作为应力施加的情况下,辅助线AL与沟槽线TL交叉的位置是考虑龟裂线CL的伸展方向而选择。
基于所述内容,可实施下述(1)或(2)所记载的玻璃衬底(脆性衬底)的分断方法。
(1)第1脆性衬底的分断方法具有以下的步骤a)~c)。
a)通过使具有突起部与从突起部延伸且具有凸形状的侧部的刀尖在脆性衬底的一面上,沿着从突起部朝向侧部的方向滑动,而使一面上产生塑性变形,由此形成具有沟槽形状的沟槽线。沟槽线是以获得无龟裂状态的方式形成,该无龟裂状态是在沟槽线的下方脆性衬底在与沟槽线交叉的方向上连续相连的状态。
b)通过使脆性衬底的龟裂沿着沟槽线的至少一部分伸展而形成龟裂线。通过龟裂线,将在沟槽线的下方脆性衬底在与沟槽线交叉的方向上连续相连的状态断开。
c)沿着龟裂线将脆性衬底分断。
步骤a)是以步骤b)中龟裂线沿着沟槽线伸展的方向与形成有沟槽线的方向相反的方式进行。
(2)第2脆性衬底的分断方法具有以下的步骤a)~c)。
a)通过使具有突起部与从突起部延伸且具有凸形状的侧部的刀尖在脆性衬底的一面上,沿着从侧部朝向突起部的方向滑动,而使一面上产生塑性变形,由此形成具有沟槽形状的沟槽线。沟槽线是以获得无龟裂状态的方式形成,该无龟裂状态是在沟槽线的下方脆性衬底在与沟槽线交叉的方向上连续相连的状态。
b)通过使脆性衬底的龟裂沿着沟槽线的至少一部分伸展而形成龟裂线。通过龟裂线,将在沟槽线的下方脆性衬底在与沟槽线交叉的方向上连续相连的状态断开。
c)沿着龟裂线将脆性衬底分断。
步骤a)是以步骤b)中龟裂线沿着沟槽线伸展的方向与形成有沟槽线的方向相同的方式进行。
[符号的说明]
4 玻璃衬底(脆性衬底)
51 刀尖
AL 辅助线
CL 龟裂线
SF1 上表面(一面)
TL 沟槽线
PP 突起部
PS 侧部

Claims (3)

1.一种脆性衬底的分断方法,其具备a)步骤,通过使具有突起部与从所述突起部延伸且具有凸形状的侧部的刀尖在脆性衬底的一面上,沿着从所述突起部朝向所述侧部的方向滑动,而使所述一面上产生塑性变形,由此形成具有沟槽形状的沟槽线;所述沟槽线是以获得无龟裂状态的方式形成,该无龟裂状态是在所述沟槽线的下方所述脆性衬底在与所述沟槽线交叉的方向上连续相连的状态;
还具备b)步骤,通过使所述脆性衬底的龟裂沿着所述沟槽线的至少一部分伸展而形成龟裂线;通过所述龟裂线,将在所述沟槽线的下方所述脆性衬底在与所述沟槽线交叉的方向上连续相连的状态断开;
还具备c)步骤,沿着所述龟裂线将所述脆性衬底分断;且
所述步骤a)是以在所述步骤b)中所述龟裂线沿着所述沟槽线伸展的方向与形成有所述沟槽线的方向相同的方式进行。
2.一种脆性衬底的分断方法,其具备a)步骤,通过使具有突起部与从所述突起部延伸且具有凸形状的侧部的刀尖在脆性衬底的一面上,沿着从所述侧部朝向所述突起部的方向滑动,而使所述一面上产生塑性变形,由此形成具有沟槽形状的沟槽线;所述沟槽线是以获得无龟裂状态的方式形成,该无龟裂状态是在所述沟槽线的下方所述脆性衬底在与所述沟槽线交叉的方向上连续相连的状态;
还具备b)步骤,通过使所述脆性衬底的龟裂沿着所述沟槽线的至少一部分伸展而形成龟裂线;通过所述龟裂线,将在所述沟槽线的下方所述脆性衬底在与所述沟槽线交叉的方向上连续相连的状态断开;
还具备c)步骤,沿着所述龟裂线将所述脆性衬底分断;且
所述步骤a)是以在所述步骤b)中所述龟裂线沿着所述沟槽线伸展的方向与形成有所述沟槽线的方向相反的方式进行。
3.根据权利要求1或2所述的脆性衬底的分断方法,其中
所述刀尖具有彼此相邻的第1至第3面、所述第1至第3面会合的顶点、以及所述第2和第3面所成的棱线,且
所述刀尖的所述突起部是由所述顶点构成,所述刀尖的所述侧部是由所述棱线构成。
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