CN109219505A - 脆性基板的分断方法 - Google Patents

Abstract

准备设置着轴向(AX)上具有轴对称性的前端部(51N)的刀尖(51)。一边使刀尖(51)的轴向(AX)垂直于脆性基板(4)的一个面(SF1)，一边使刀尖(51)的前端部(51N)在一个面(SF1)上滑动，由此形成无裂纹状态的沟槽线。通过沿着沟槽线(TL)使厚度方向(DT)上的脆性基板(4)的裂纹伸展，而形成裂纹线。沿着裂纹线将脆性基板(4)分断。

Description

脆性基板的分断方法

技术领域

本发明涉及一种脆性基板的分断方法。

背景技术

制造平板显示面板或太阳能电池面板等电气设备时，经常必须将脆性基板分断。在典型的分断方法中，首先，在脆性基板上形成裂纹线。在本说明书中，所谓“裂纹线”是指在脆性基板的厚度方向上局部地扩展的裂纹在脆性基板的表面上呈线状延伸之物。接着，进行所谓裂断工序。具体来说，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地扩展。由此，沿着裂纹线将脆性基板分断。

根据专利文献1，在玻璃板的上表面刻划时会产生某个凹部。在该专利文献1中，该凹部称为“划线”。另外，与该划线的刻设同时地，产生从划线向正下方方向延伸的裂纹。从该专利文献1的技术来看，在现有的典型技术中，与形成划线同时地形成裂纹线。

根据专利文献2，提出了与所述典型的分断技术明显不同的分断技术。根据该技术，首先，通过刀尖在脆性基板上滑动而产生塑性变形，由此形成该专利文献2中称为“划线”的槽形状。在本说明书中，以下将该槽形状的情况称为“沟槽线”。在形成沟槽线的时间点，未在其下方形成裂纹。此后，通过沿着沟槽线使裂纹伸展而形成裂纹线。也就是说，不同于典型技术，暂且形成不伴有裂纹的沟槽线，之后沿着沟槽线形成裂纹线。然后，沿着裂纹线进行通常的裂断工序。

所述专利文献2的技术中使用的不伴有裂纹的沟槽线与伴有同时形成裂纹的典型划线相比，能够通过刀尖以更低载荷滑动来形成。因载荷较小而对刀尖造成的损伤变小。因此，根据该分断技术，可延长刀尖的寿命。

在所述专利文献2中，使用具有刀尖、及作为它的刀架的柄的切割器具。切割器具具有轴向，柄沿着轴向延伸。沟槽线通过刀尖在脆性基板上滑动而形成。刀尖由沿着轴向延伸的刀架保持。轴向相对于脆性基板的上表面倾斜。将轴向投影到脆性基板上所得的方向与刀尖的滑动方向对应。

背景技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平9-188534号公报

专利文献2：国际公开第2015/151755号

发明内容

[发明要解决的问题]

根据所述专利文献2，将轴向投影到玻璃基板上所得的方向与刀尖的滑动方向对应。换句话说，基板刀尖对脆性基板的作用存在各向异性。因此，必须对应于刀尖的滑动方向调整轴向。由此，必须在脆性基板的分断装置中设置用于以轴向与滑动方向对应的方式调整刀尖姿势的机构。另外，尤其在刀尖的滑动方向不固定的情况下，必须设置控制刀尖姿势的机构。刀尖姿势的调整及控制的必要性可能导致分断装置的成本增加、或工序所需时间增大、刻划位置的精度降低等缺点。

本发明是为了解决如上问题而完成，目的在于提供一种无需根据刀尖的滑动方向调整刀尖姿势的脆性基板的分断方法。

[解决问题的技术手段]

本发明的一实施方式的脆性基板的分断方法具有以下工序a)～e)。

a)准备具有一个面、及与一个面垂直的厚度方向的脆性基板。

b)准备设置着轴向上具有轴对称性的前端部的刀尖。

c)一边使刀尖的轴向垂直于脆性基板的一个面，一边使刀尖的前端部在一个面上滑动，由此通过塑性变形在脆性基板的一个面上形成具有槽形状的沟槽线。沟槽线是以获得在沟槽线的下方脆性基板在与沟槽线交叉的方向上连续地连接的状态即无裂纹状态的方式形成。

d)通过沿着沟槽线使厚度方向上的脆性基板的裂纹伸展，形成裂纹线。通过裂纹线在沟槽线的下方将脆性基板与沟槽线交叉的方向上连续性的连接断开。

e)沿着裂纹线将脆性基板分断。

此外，所述“a)”～“e)”的字母字符是为了对工序加以区别而标注，不意味着工序的实施顺序。

[发明的效果]

根据本发明，当使设置着具有轴对称性的前端部的刀尖在脆性基板的一个面上滑动时，刀尖的轴向垂直于一个面。由此，不依存于滑动方向，轴向与滑动方向的关系变得固定。因此，无需根据刀尖的滑动方向调整刀尖姿势。

附图说明

图1是概略性地表示本发明的实施方式1的脆性基板的分断方法中使用的切割器具的构成的立体图。

图2是概略性地表示本发明的实施方式1的脆性基板的分断方法中使用的切割器具的构成的侧视图。

图3是图1及图2的刀尖的前端部附近的局部剖视图。

图4是概略性地表示本发明的实施方式1的脆性基板的分断方法的构成的流程图。

图5是概略性地表示本发明的实施方式1的脆性基板的分断方法的第1工序的俯视图。

图6是沿着图5的线VI-VI的概略剖面图。

图7是概略性地表示本发明的实施方式1的脆性基板的分断方法的第2工序的俯视图。

图8是沿着图7的线VIII-VIII的概略剖面图。

图9是概略性地表示本发明的实施方式2的脆性基板的分断方法的第1工序的俯视图。

图10是说明图9的工序中的刀尖在脆性基板上的滑动方向的图。

图11是概略性地表示本发明的实施方式2的脆性基板的分断方法的第2工序的俯视图。

图12是概略性地表示本发明的实施方式3的脆性基板的分断方法的一工序的俯视图。

图13是说明图12的工序中的刀尖在脆性基板上的滑动方向的图。

图14是概略性地表示本发明的实施方式4的脆性基板的分断方法的第1工序的俯视图。

图15是说明图14的工序中的刀尖在脆性基板上的滑动方向的图。

图16是概略性地表示本发明的实施方式4的脆性基板的分断方法的第2工序的俯视图。

图17是概略性地表示本发明的实施方式5的脆性基板的分断方法的一工序的俯视图。

图18是说明图17的工序中的刀尖在脆性基板上的滑动方向的图。

图19是概略性地表示本发明的实施方式6的脆性基板的分断方法的一工序的侧视图。

图20是概略性地表示本发明的实施方式7的脆性基板的分断方法的一部分构成的流程图。

图21是概略性地表示本发明的实施方式8的脆性基板的分断方法的第1工序的俯视图。

图22是沿着图21的线XXII-XXII的概略剖面图。

图23是概略性地表示本发明的实施方式8的脆性基板的分断方法的第2工序的俯视图。

图24是概略性地表示本发明的实施方式8的脆性基板的分断方法的第3工序的俯视图。

图25是概略性地表示本发明的实施方式9的脆性基板的分断方法的一部分构成的流程图。

图26是概略性地表示本发明的实施方式9的脆性基板的分断方法的一工序的俯视图。

图27是沿着图26的线XXVII-XXVII的概略剖视图。

图28是沿着图26的线XXVIII-XXVIII的概略剖视图。

图29是沿着图26的线XXIX-XXIX的概略剖视图。

图30是概略性地表示本发明的实施方式9的脆性基板的分断方法的一工序的俯视图。

图31是沿着图30的线XXXI-XXXI的概略剖视图。

图32是沿着图30的线XXXII-XXXII的概略剖视图。

图33是概略性地表示本发明的实施方式9的脆性基板的分断方法的一工序的俯视图。

图34是沿着图33的线XXXIV-XXXIV的概略剖视图。

图35是沿着图33的线XXXV-XXXV的概略剖视图。

图36是概略性地表示本发明的实施方式9的脆性基板的分断方法的一工序的俯视图。

图37是概略性地表示本发明的实施方式10的脆性基板的分断方法中使用的切割器具的构成的立体图。

图38是沿着图37的线XXXVIII-XXXVIII的概略剖视图。

图39是沿着图38的线A-A的刀尖的前端部的表面形状的例子。

图40是沿着图38的线A-A的刀尖的前端部的表面形状的例子。

具体实施方式

以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在以下的附图中对相同或相符的部分标注相同的参照标号，且不重复其说明。

＜实施方式1＞

图1及图2分别是概略性地表示本实施方式的玻璃基板4(脆性基板)的分断方法中使用的切割器具50的构成的立体图。图3是图1及图2的刀尖51的前端部51N的附近的局部剖视图。

切割器具50具有刀尖51及支撑部52。刀尖51与支撑部52也可以是包含相同材料的一体部件。

在刀尖51，如图3所示，设置着轴向AX上具有轴对称性的前端部51N。也就是说，前端部51N的表面是通过使曲线绕轴向AX旋转而获得的面。前端部51N的表面是朝向外侧具有凸形状的曲面。前端部51N的表面也可以是球面的一部分。前端部51N的曲率半径优选3μm以上且40μm以下。前端部51N的表面也可以是圆锥面，该圆锥面的顶点也可以变圆。前端部51N沿着轴向AX的尺寸典型地为0.5μm以上，通常有1.0μm以上便足够，优选2.0μm以上。由此，刀尖51中与玻璃基板4直接接触的部分通常实质上包含于前端部51N。此外，所述“轴对称性”优选理想的几何轴对称性，但也可以是鉴于对玻璃基板4的作用的实质性的轴对称性。在本说明中，将后者称为“准轴对称性”，关于其详细情况，将在下述实施方式10中进行说明。

优选包含前端部51N的刀尖51的整体具有轴向AX上的轴对称性。在图3中，刀尖51包含具有轴向AX上的轴对称性的正圆锥形状，且在该正圆锥形状的顶点设置着前端部51N。在包含轴向AX的截面(图3)中，如果忽视前端部51N的形状，那么该正圆锥形状的顶点的角度优选120°以上，更优选130°以上。另外，该角度优选160°以下，更优选150°以下。

支撑部52优选沿着轴向AX延伸。切割器具50的整体也可以具有轴向AX上的轴对称性。

接下来，一边参照图4所示的流程图，一边对玻璃基板4的分断方法如下进行说明。

在步骤S10(图4)中，准备要被分断的玻璃基板4(图2)。玻璃基板4具有上表面SF1(一个面)、及与该上表面相反的下表面SF2(另一个面)。在上表面SF1设置着缘ED。上表面SF1典型地为平坦。在图5所示的例子中，缘ED具有长方形。玻璃基板4具有与上表面SF1垂直的厚度方向DT。另外，在步骤S20(图4)中，准备所述具有刀尖51的切割器具50(图1～图3)。

参照图5，在步骤S30(图4)中形成具有直线形状的沟槽线TL。具体来说，进行以下工序。

首先，将刀尖51(图1～图3)的前端部51N在位置N1按压至上表面SF1。由此，前端部51N与玻璃基板4接触。位置N1如图所示，优选远离玻璃基板4的上表面SF1的缘ED。这种情况下，可避免当刀尖51开始滑动时刀尖51撞击玻璃基板4的上表面SF1的缘ED。

接着，一边使刀尖51的轴向AX垂直于玻璃基板4的上表面SF1，一边使刀尖51的前端部51N在上表面SF1上滑动(参照图5的箭头)。滑动时对刀尖51从外部施加载荷。该载荷方向垂直于上表面SF1。通过滑动在上表面SF1上产生塑性变形。

通过该塑性变形，在玻璃基板4的上表面SF1上形成具有槽形状(参照图6)的沟槽线TL。沟槽线TL是以获得在沟槽线TL的下方玻璃基板4在与沟槽线TL的延伸方向(图5中的横向)交叉的方向DC(图6)上连续地连接的状态即无裂纹状态的方式形成。在无裂纹状态下，虽然通过塑性变形形成沟槽线TL，但不形成沿着沟槽线TL的裂纹。为了获得无裂纹状态，施加至刀尖51的载荷以如下方式进行调整：在沟槽线TL形成时间点小至不产生裂纹的程度，且在之后的工序中大至产生像形成能够产生裂纹的内部应力的状态那样的塑性变形的程度。

沟槽线TL优选只通过玻璃基板4的塑性变形产生，这种情况下，在玻璃基板4的上表面SF1上不产生切削。为了避免切削，不使刀尖51的载荷过高即可。因不产生切削而可避免在上表面SF1上产生欠佳的微细碎片。但是，通常可容许略微的切削。

沟槽线TL的形成通过在位置N1及位置N3e之间，使刀尖51的前端部51N从位置N1经由位置N2滑动到位置N3e而进行。位置N2远离玻璃基板4的上表面SF1的缘ED。位置N3e位于玻璃基板4的上表面SF1的缘ED。由此，为形成沟槽线TL而滑动的刀尖51最终到达位置N3e。无裂纹状态在刀尖51位于位置N2的时间点得到维持，进而，维持至刀尖51到达位置N3e的瞬间。当刀尖51到达位置N3e时，刀尖51将玻璃基板4的上表面SF1的缘ED切下。

参照图7及图8，通过所述切下而在位置N3e产生微细破坏。以该破坏为起点，以释放沟槽线TL附近的内部应力的方式产生裂纹。具体来说，厚度方向DT上的玻璃基板4的裂纹从位于玻璃基板4的上表面SF1的缘ED的位置N3e沿着沟槽线TL伸展(参照图7中的箭头)。换句话说，开始形成裂纹线CL。由此，作为步骤S50(图4)，从位置N3e朝向位置N1形成裂纹线CL。裂纹线CL沿着沟槽线TL伸展的方向(图7的箭头)与形成有沟槽线TL的方向(图5的箭头)相反。

此外，为了更确实地形成裂纹线CL，也可以使刀尖51从位置N2滑动到位置N3e的速度小于从位置N1到位置N2的速度。同样地，也可以使从位置N2到位置N3e施加至刀尖51的载荷在维持无裂纹状态的范围内大于从位置N1到位置N2的载荷。

通过裂纹线CL，在沟槽线TL的下方玻璃基板4在与沟槽线TL的延伸方向(图7中的横向)交叉的方向DC(图8)上连续性连接被断开。此处，“连续性连接”换句话说指未被裂纹覆盖。此外，在如上所述连续性连接被断开的状态下，玻璃基板4的一部分彼此也可经由裂纹线CL的裂纹而接触。另外，也可在沟槽线TL的正下方稍微保留有连续性连接。

接着，在步骤S60(图4)中，沿着裂纹线CL将玻璃基板4分断。也就是说，进行所谓裂断工序。裂断工序可通过对玻璃基板4施加外力而进行。例如，朝向玻璃基板4的上表面SF1上的裂纹线CL(图8)将应力施加部件(例如，称为“裂断棒”的部件)按压至下表面SF2上，由此，对玻璃基板4施加例如使裂纹线CL的裂纹张开的应力。此外，当裂纹线CL在其形成时在厚度方向DT上完全地扩展时，同时产生裂纹线CL的形成与玻璃基板4的分断。

通过以上进行玻璃基板4的分断。此外，所述裂纹线CL的形成工序与所谓裂断工序本质上不同。裂断工序是通过使已形成的裂纹在厚度方向上进一步伸展而将基板完全地分离。另一方面，裂纹线CL的形成工序是引起从通过形成沟槽线TL而获得的无裂纹状态向具有裂纹的状态变化。可认为该变化是通过无裂纹状态所具有的内部应力的释放而产生。

根据本实施方式，当使设置着具有轴对称性的前端部51N的刀尖51在玻璃基板4的上表面SF1上滑动时，使刀尖51的轴向AX垂直于上表面SF1(图2)。由此，不依存于刀尖51的前端部51N滑动的方向DA，轴向AX与滑动方向DA的关系便成为固定。因此，无需根据刀尖51的滑动方向DA调整刀尖51的姿势。

此外，在下述其他实施方式中，当为了形成沟槽线TL而使刀尖51在玻璃基板4的上表面SF1上滑动时，也使刀尖51的轴向AX垂直于上表面SF1。由此，在其他实施方式中，也获得与本实施方式相同的效果。

＜实施方式2＞

在实施方式1中，沟槽线TL具有直线形状。与此相对，在本实施方式中，沟槽线TL包含曲线形状。以下，对形成沟槽线TL的工序详细地进行叙述。

参照图9，在本实施方式中，沟槽线TL具有曲线形状。对应于此，形成沟槽线TL的工序包含使刀尖51的前端部51N朝向方向DA1(第1方向)滑动的工序、及随后使前端部51N朝向方向DA2(第2方向)滑动的工序。

参照图10，方向DA2与方向DA1不同。另外，刀尖51的前端部51N的滑动方向DA在方向DA1与方向DA2之间，如图中的虚线所示地连续地变化。

接着，沿着沟槽线TL形成裂纹线。参照图11，沿着该裂纹线将玻璃基板4分断。

此外，关于所述以外的构成，因与所述实施方式1的构成大致相同而对相同或对应的要素标注相同符号，并不重复其说明。

在本实施方式中，滑动方向DA在方向DA1与方向DA2之间变化。刀尖51的前端部51N具有轴对称性，且使刀尖51的轴向AX垂直于上表面SF1(图2)，因此，所述滑动方向DA的变化不会对轴向AX与滑动方向DA的关系造成影响。由此，无需根据刀尖51的滑动方向DA调整刀尖51的姿势。换句话说，当形成包含曲线部的沟槽线TL时，也无需根据刀尖51的滑动方向DA调整刀尖51的姿势。

＜实施方式3＞

参照图12，在本实施方式中，沟槽线TL实质上包含闭合曲线。对应于此，如图13所示，滑动方向DA如图中的虚线所示地遍及所有方向而变化。换句话说，刀尖51的前端部51N朝向所有方向滑动。此外，关于所述以外的构成，因与所述实施方式2的构成大致相同而对相同或对应的要素标注相同符号，并不重复其说明。

＜实施方式4＞

参照图14及图15，在本实施方式中，当形成沟槽线TL时，一边使刀尖51的前端部51N接触于玻璃基板4的上表面SF1上，一边使前端部51N所朝向的方向DA从方向DA1非连续地变化为方向DA2。

接着，沿着沟槽线TL形成裂纹线。参照图16，沿着该裂纹线将玻璃基板4分断。

此外，关于所述以外的构成，因与所述实施方式2的构成大致相同而对相同或对应的要素标注相同符号，并不重复其说明。

在方向DA非连续地变化的瞬间，刀尖51对于玻璃基板4相对地几乎停止。在这种停止状态下，如果调整了刀尖51的姿势，那么容易对于刀尖51的前端部51N或玻璃基板4产生损伤。根据本实施方式，无需调整刀尖51的姿势，因此，可避免所述损伤。

＜实施方式5＞

参照图17，本实施方式中形成的沟槽线TL包含相互平行的沟槽线TL1及沟槽线TL2。沟槽线TL1及沟槽线TL2是交替地形成。当形成沟槽线TL1时，一边使刀尖51的前端部51N接触于玻璃基板4的上表面SF1上，一边使前端部51N所朝向的方向DA为方向DA1。当形成沟槽线TL2时，一边使刀尖51的前端部51N接触于玻璃基板4的上表面SF1上，一边使前端部51N所朝向的方向DA为方向DA2。方向DA1与方向DA2彼此相反。由此，如图18所示，前端部51N所朝向的方向DA是方向DA1及方向DA2的任一方向。形成沟槽线TL时，滑动方向DA在方向DA1与方向DA2之间非连续地变化。

此外，关于所述以外的构成，因与所述实施方式4的构成大致相同而对相同或对应的要素标注相同符号，并不重复其说明。

如果沟槽线TL1及沟槽线TL2两者因方向DA1的滑动而形成，那么在通过使刀尖51从一缘(图中为左缘)向另一缘(图中为右缘)移动而形成沟槽线TL1之后，必须进行只用于使刀尖51向所述一缘返回的动作。与此相对，根据本实施方式，在该动作中形成沟槽线TL2。由此，工序所需的时间缩短。因此，可提高生产率。

＜实施方式6＞

参照图19，在所述各实施方式中，当形成沟槽线TL时，也可以使刀尖51绕轴向AX旋转(图中，参照旋转RT)。旋转RT也可以一边使刀尖51的前端部51N在玻璃基板4的上表面SF1上滑动一边进行。旋转RT既可以在滑动中一直进行，也可以间断性地进行。或者，旋转RT也可以在不使刀尖51的前端部51N在玻璃基板4的上表面SF1上滑动而进行。这种情况下，在刀尖51停止的状态或刀尖51离开玻璃基板4的状态下，使刀尖51旋转。

根据本实施方式，可避免刀尖51的局部磨损。由此，可延长刀尖51的寿命。

＜实施方式7＞

在所述各实施方式中，当形成沟槽线TL时，也可以向刀尖51的前端部51N在玻璃基板4的上表面SF1上滑动的位置供给润滑剂。换句话说，形成沟槽线TL的工序(图4：步骤S30)也可以如图20所示，包含供给润滑剂的步骤S31、及使刀尖51在供给有润滑剂的位置上滑动的步骤S32。作为润滑剂，例如可使用常温且液体的润滑油或常温且固体的润滑剂。

在所述各实施方式中，当形成沟槽线TL时，与玻璃基板4的上表面SF1进行滑动的刀尖51容易产生磨损。根据本实施方式，可抑制这种磨损。

＜实施方式8＞

参照图21，在步骤S10(图4)中，准备与所述实施方式1相同的玻璃基板4。但是，在本实施方式中，在玻璃基板4的上表面SF1上预先设置着辅助线AL。参照图22，辅助线AL具有辅助沟槽线TLa与辅助裂纹线CLa。辅助沟槽线TLa具有槽形状。辅助裂纹线CLa通过厚度方向DT上的玻璃基板4的裂纹沿着辅助沟槽线TLa延伸而构成。

在本实施方式中，辅助线AL通过在玻璃基板4的上表面SF1同时形成辅助沟槽线TLa及辅助裂纹线CLa的工序而设置。这种辅助线AL可通过现有的典型的刻划方法而形成。例如，这种辅助线AL可如图21的箭头所示，通过刀尖搭在玻璃基板4的上表面SF1的缘ED上，然后在上表面SF1上移动而形成。该刀尖优选能够转动地被保持的刀尖(轮型刀尖)。换句话说，刀尖优选在玻璃基板4上转动而非滑动。

此外，辅助线AL的起点在图21中为缘ED，但也可以远离缘ED。另外，辅助线AL也可以通过与所述实施方式1～7的任一实施方式的裂纹线CL的形成方法相同的方法形成。另外，也可以使用在玻璃基板4上滑动的刀尖来形成所述辅助线AL。或者，为了容易准备所述辅助线AL用的刀尖，也可以使用该刀尖51来形成所述辅助线AL。

接着，在步骤S20(图4)中，准备与实施方式1相同的刀尖51。

参照图23，接着，在步骤S30(图4)中形成沟槽线TL。在本实施方式中，沟槽线TL的形成是通过在位置N1及位置N3a之间，使刀尖51从位置N1经由位置N2滑动到位置N3a而进行。位置N3a配置在辅助线AL上。位置N2配置在位置N1与位置N3a之间。优选刀尖51越过辅助线AL上的位置N3a进而滑动到位置N4。位置N4优选远离缘ED。

为了形成沟槽线TL，如上所述滑动的刀尖51在位置N3a与辅助线AL交叉。利用该交叉在位置N3a产生微细的破坏。以该破坏为起点，以释放沟槽线TL附近的内部应力的方式产生裂纹。具体来说，厚度方向上的玻璃基板4的裂纹从位于辅助线AL上的位置N3a沿着沟槽线TL伸展(参照图24的箭头)。换句话说，开始形成裂纹线CL(图24)。由此，作为步骤S50(图4)，从位置N3a朝向位置N1形成裂纹线CL。

刀尖51到达位置N3a之后，离开玻璃基板4。优选刀尖51越过位置N3a滑动到位置N4之后，离开玻璃基板4。

接着，在步骤S60(图4)中，与实施方式1同样地，沿着裂纹线CL将玻璃基板4分断。通过以上所述进行本实施方式的玻璃基板4的分断方法。

在实施方式1中，刀尖51在位置N3e(图5)切下玻璃基板4。与此相对，根据本实施方式，无需进行这种切下。由此，可避免刀尖51切下时可能产生的对刀尖51或玻璃基板4的损伤。

此外，如果只是刀尖51与辅助线AL交叉，那么可能存在无法获得开始形成裂纹线CL的契机的情况。这种情况下，形成与辅助线AL交叉的沟槽线TL之后，将玻璃基板4沿着辅助线AL分断即可。由此，可获得开始形成裂纹线CL的契机。

＜实施方式9＞

参照图26，首先，与其他实施方式同样，准备玻璃基板4(图4：步骤S10)。另外，准备刀尖51(图4：步骤S20)。

接着，与其他实施方式同样地，一边使刀尖51的轴向AX垂直于玻璃基板4的上表面SF1，一边使刀尖51的前端部51N在上表面SF1上滑动。该滑动从起始点N1经由中途点N2进行至终点N3为止。由此，在玻璃基板4的上表面SF1上产生塑性变形。由此，在上表面SF1上形成从起始点N1经由中途点N2向终点N3延伸的沟槽线TL(图4：步骤S30)。

形成各个沟槽线TL的工序包含形成低载荷区间LR作为沟槽线TL的一部分的工序(图25：步骤S30L)、及形成高载荷区间HR作为沟槽线TL的一部分的工序(图25：步骤S30H)。在图26中，从起始点N1到中途点N2为止形成低载荷区间LR，从中途点N2到终点N3为止形成高载荷区间HR。形成高载荷区间HR的工序中施加至刀尖51的载荷比形成低载荷区间LR的工序中使用的载荷高。反过来说，形成低载荷区间LR的工序中施加至刀尖51的载荷比形成高载荷区间HR的工序中使用的载荷低，且例如为高载荷区间HR的载荷的30～50％左右。因此，高载荷区间HR中的沟槽线的宽度比低载荷区间LR的宽度大。另外，如图27所示，高载荷区间HR的深度比低载荷区间LR的深度大。沟槽线TL的截面例如具有角度150°左右的V字形状。

此外，因在高载荷区间HR对刀尖51施加较高的载荷，所以如果考虑刀尖51的寿命，那么优选高载荷区间HR的距离较小。进而，在沟槽线TL形成过程中使载荷变化的情况下，为了以更小的距离使高载荷区间HR的载荷充分变大，优选在高载荷区间HR使刻划速度较小。也就是说，使刀尖51的载荷瞬间增加的控制较为困难，因此，实际上以位置N2为起始点，在固定的区间在达到预先规定的载荷之前一边使载荷变大一边进行刻划。因此，通过减小高载荷区间HR中的速度，能够在更小的距离设为高载荷，从而能够缩小高载荷区间HR整体的距离。

形成沟槽线TL的工序是以获得在沟槽线TL的正下方玻璃基板4在与沟槽线TL交叉的方向DC(图28及图29)上连续地连接的状态即无裂纹状态的方式进行。为此，使施加至刀尖的载荷增大至产生玻璃基板4的塑性变形的程度且减小至不产生以该塑性变形部为起点的裂纹的程度。

接着，以如下方式进行形成裂纹线的工序(图4：步骤S50)。

参照图30～图32，首先，在玻璃基板4的上表面SF1上形成与高载荷区间HR交叉的辅助线AL。辅助线AL伴有玻璃基板4的厚度方向上渗透的裂纹。辅助线AL可利用通常的刻划方法形成。

接着，沿着辅助线AL将玻璃基板4分离。该分离可通过通常的裂断工序进行。以该分离为契机，使厚度方向上的玻璃基板4的裂纹沿着沟槽线TL仅伸展到沟槽线TL中的高载荷区间HR。

参照图33及图34，通过以上所述，沿着沟槽线TL的一部分形成裂纹线CL。具体来说，在高载荷区间HR中通过分离新产生的边与中途点N2之间的部分形成裂纹线CL。形成裂纹线CL的方向与形成沟槽线TL的方向DA(图26)相反。

此外，不易在通过分离新产生的边与终点N3之间的部分形成裂纹线CL。推测该理由或许是因为沟槽线TL附近所产生的内部应力的分布具有依存于沟槽线TL的形成方向的各向异性。

参照图35，通过裂纹线CL在沟槽线TL的高载荷区间HR的正下方，将玻璃基板4在与沟槽线TL的延伸方向交叉的方向DC上连续性的连接断开。此处，“连续性连接”换句话说指未被裂纹覆盖的连接。此外，在如上所述连续性连接被断开的状态下，玻璃基板4的一部分彼此也可经由裂纹线CL的裂纹而接触。

接着，进行沿着沟槽线TL将玻璃基板4分断的裂断工序(图4：步骤S60)。此时，通过对玻璃基板4施加应力而以裂纹线CL为起点沿着低载荷区间LR使裂纹伸展。裂纹伸展的方向(图36中的箭头PR)与形成沟槽线TL的方向DA(图26)相反。

通过以上，将玻璃基板4分断。

根据本实施方式，当形成用来规定将玻璃基板4分断的位置的沟槽线TL(图26及图27)时，与高载荷区间HR相比，在低载荷区间LR，施加至刀尖51(图1)的载荷减轻。由此，可减小对刀尖51的损伤。

另外，在低载荷区间LR及高载荷区间HR中的低载荷区间LR为无裂纹状态的情况下(图33及图34)，在低载荷区间LR不存在成为将玻璃基板4分断的起点的裂纹。因此，在该状态下对玻璃基板4进行任意处理的情况下，即使对低载荷区间LR施加意外的应力，也不易产生玻璃基板4的未意图的分断。因此，可稳定地进行所述处理。

另外，在低载荷区间LR及高载荷区间HR的两者为无裂纹状态的情况下(图26及图27)，在沟槽线TL中不存在成为将玻璃基板4分断的起点的裂纹。因此，在该状态下对玻璃基板4进行任意处理的情况下，即使对沟槽线TL施加意外的应力，也不易产生玻璃基板4的未意图的分断。因此，可更稳定地进行所述处理。

另外，沟槽线TL在形成辅助线AL之前形成。由此，可避免当形成沟槽线TL时辅助线AL带来影响。尤其，可避免为了形成沟槽线TL而刀尖51刚通过辅助线AL上之后的形成异常。

＜实施方式10＞

在本实施方式中，对刀尖的前端部具有所述实施方式1中提及的准轴对称性的情况进行说明。

图37是概略性地表示本实施方式的切割器具150的构成的立体图。切割器具150具有设置着前端部151N的刀尖151代替设置着前端部51N的刀尖51(图2)。刀尖151具备具有变圆的顶点的多角锥的形状。多角锥具有侧面SD与棱线RG。在多角锥的顶点设置着前端部151N。

图38是沿着图37的线XXXVIII-XXXVIII的与轴向AX垂直的概略剖视图。线XXXVIII-XXXVIII(图37)对应于刀尖151中的前端部151N与除此以外的部分的边界附近处与轴向AX垂直的截面。以下，对该截面观察下的前端部151N的形状进行说明。

前端部151N的形状是与所述多角锥对应的n边多边形(n≥3)，优选正多边形。在图38中，例示了16边形(n＝16)。前端部151N对应于n个棱线RG(图37)具有n个点PT，各个点PT与外切圆CC相接。另外，前端部151N对应于n个侧面SD(图37)具有n个边SD，各个边SD具有尺寸DS。将外切圆CC的大小设为固定，n越大，尺寸DS越小，结果，前端部151N的截面形状越接近圆形。因此，n越大，前端部151N在轴向AX上的轴对称性越接近于理想的几何对称性。因此，可认为如果n大至某种程度，那么前端部151N在功能上具有轴对称性。也就是说，可认为前端部151N具有所述准轴对称性。根据本发明者的研究，认为如果尺寸DS为1μm以下，那么前端部151N具有准轴对称性。满足该条件的n例如可根据前端部151N的角度与轴AX附近的前端部151N的曲率半径而计算。关于该计算的例子，将在下文进行说明。

图39对应于沿着图38的线A-A的截面视图，作为前端部151N的例子，表示在轴AX附近具有曲率半径R＝3μm的前端部151Na～151Nc的表面形状。前端部151Na～151Nc分别具有前端角度120°、130°及140°。轴AX附近的曲率半径R为3μm，所以在前端部51N的沿着轴向AX的尺寸为1μm的情况下，前端部151Na～151Nc分别具有直径5.08μm、5.62μm及6.56μm。换句话说，前端部151Na～151Nc分别具有圆周15.96μm、17.65μm及20.60μm。因此，将尺寸DS(图38)设为1μm以下的n在前端部151Na的情况下为16以上，在前端部151Nb的情况下为18以上，在前端部151Nc的情况下为21以上。

图40对应于沿着图38的线A-A的截面视图，作为前端部151N的例子，表示在轴AX附近具有曲率半径R＝5μm的前端部151Ni～151Nk的表面形状。前端部151Ni～151Nk分别具有前端角度120°、130°及140°。因为轴AX附近的曲率半径R为5μm，所以在前端部51N的沿着轴向AX的尺寸为1μm的情况下，前端部151Ni～151Nk分别具有直径6.17μm、6.51μm及7.26μm。换句话说，前端部151Ni～151Nk分别具有圆周19.38μm、20.45μm及22.80μm。因此，将尺寸DS(图38)设为1μm以下的n在前端部151Ni的情况下为20以上，在前端部151Nj的情况下为21以上，在前端部151Nk的情况下为23以上。

根据图39及图40的研究结果，例如如果为n≥16，那么有时能够获得准轴对称性。因此，n优选16以上。如果为n≥25，那么可使用通常使用的范围内的任意的前端角度及曲率半径并且可获得准轴对称性。鉴于用来形成前端部的作业的作业性及加工时间，优选n不过大，因此，n优选25以下。

为了获得刀尖151，例如通过对具有多棱柱形状的材料片(例如金刚石片)的前端多次进行研磨，对该金刚石片的前端部赋予大致多角锥形状即可。作为变化例，也可以对棱线RG(图37)实施R倒角。由此，边SD(图38)的直线部分变短，因此，前端部151N的形状更接近于圆形。也就是说，前端部151N的轴对称性接近于更理想的对称性。这种情况下，通过更小的n，也能够获得准轴对称性。

此外，在所述各实施方式中，对上表面SF1的缘为长方形的情况进行了图示，但也可以使用其他形状。另外，对上表面SF1为平坦的情况进行了说明，但上表面也可以弯曲。另外，对沟槽线TL为直线状的情况进行了说明，但沟槽线TL也可以是曲线状。另外，对使用玻璃基板4作为脆性基板的情况进行了说明，但脆性基板也可以利用玻璃以外的脆性材料制作，例如可利用陶瓷、硅、化合物半导体、蓝宝石或石英制作。

[符号说明]

AL：辅助线

CL：裂纹线

AX：轴向

SF1：上表面(一个面)

HR：高载荷区间

LR：低载荷区间

TL、TL1、TL2：沟槽线

4：玻璃基板(脆性基板)

50、150：切割器具

51、151：刀尖

51N、151N、151Na～151Nc、151Ni～151Nk：前端部

52：支撑部

Claims (9)

1.一种脆性基板的分断方法，具备

工序a)，准备具有一个面、及与所述一个面垂直的厚度方向的脆性基板，还具备

工序b)，准备设置着轴向上具有轴对称性的前端部的刀尖，还具备

工序c)，一边使所述刀尖的所述轴向垂直于所述脆性基板的所述一个面，一边使所述刀尖的所述前端部在所述一个面上滑动，由此通过塑性变形在所述脆性基板的所述一个面上形成具有槽形状的沟槽线，所述沟槽线是以获得在所述沟槽线的下方所述脆性基板在与所述沟槽线交叉的方向上连续地连接的状态即无裂纹状态的方式形成，还具备

工序d)，沿着所述沟槽线使所述厚度方向上的所述脆性基板的裂纹伸展，由此形成裂纹线，通过所述裂纹线在所述沟槽线的下方将所述脆性基板在与所述沟槽线交叉的方向上连续性的连接断开，还具备

工序e)，沿着所述裂纹线将所述脆性基板分断。

2.根据权利要求1所述的脆性基板的分断方法，其中所述工序c)包含：

工序c1)，使所述刀尖的所述前端部朝向第1方向滑动；及

工序c2)，在所述工序c1)之后，使所述刀尖的所述前端部朝向与所述第1方向不同的第2方向滑动。

3.根据权利要求2所述的脆性基板的分断方法，其中所述工序c)包含如下工序，即，一边使所述刀尖的所述前端部接触于所述脆性基板的所述一个面上，一边使所述刀尖的所述前端部所朝向的方向从所述第1方向非连续地变化为所述第2方向。

4.根据权利要求1所述的脆性基板的分断方法，其中在所述工序c)中，所述刀尖的所述前端部朝向所有方向滑动。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的脆性基板的分断方法，其中所述刀尖包含所述轴向上具有轴对称性的正圆锥形状，且所述刀尖的所述前端部设置在所述正圆锥形状的顶点。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的脆性基板的分断方法，其中所述工序c)包含使所述刀尖绕所述轴向旋转的工序。

7.根据权利要求6所述的脆性基板的分断方法，其中使所述刀尖绕所述轴向旋转的工序包含如下工序，即，一边使所述刀尖的所述前端部在所述脆性基板的所述一个面上滑动，一边使所述刀尖绕所述轴向旋转。

8.根据权利要求6或7所述的脆性基板的分断方法，其中使所述刀尖绕所述轴向旋转的工序包含如下工序，即，不使所述刀尖的所述前端部在所述脆性基板的所述一个面上滑动而是使所述刀尖绕所述轴向旋转。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的脆性基板的分断方法，其中所述工序c)包含如下工序，即，对所述刀尖的所述前端部在所述脆性基板的所述一个面上滑动的位置供给润滑剂。