JP2009096148A - Brittle material substrate parting apparatus and its method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はスクライブ加工された脆性材料基板を分断するための脆性材料基板分断装置及び脆性材料基板分断方法に関するものである。 The present invention relates to a brittle material substrate cutting device and a brittle material substrate cutting method for cutting a scribe-processed brittle material substrate.
液晶表示パネル等の平面表示体に用いられるパネル基板の製造工程においては、最終段階でマザー基板から液晶パネル基板を分断する。このとき液晶パネル基板は使用用途によっては多数の小片に分断する場合がある。ガラス基板やシリコン基板等の基板を小片に分断する場合には、小片の外形に沿って小ピッチでスクライブ加工を行い、スクライブ位置で基板を分断する。分断する方法として、基板に直接力を加えて曲げモーメントを印加する方法や、ブレークバーでスクライブラインに沿って分断する方法が知られている。 In the manufacturing process of a panel substrate used for a flat display body such as a liquid crystal display panel, the liquid crystal panel substrate is divided from the mother substrate at the final stage. At this time, the liquid crystal panel substrate may be divided into a large number of small pieces depending on the intended use. When a substrate such as a glass substrate or a silicon substrate is divided into small pieces, scribing is performed at a small pitch along the outer shape of the small piece, and the substrate is divided at a scribe position. As a method of dividing, a method of directly applying a force to the substrate to apply a bending moment and a method of dividing along a scribe line with a break bar are known.
しかしこのような方法では、ガラス基板が汚染したり欠損する恐れがある。そこで特許文献1では、上面が開放した容器の上部に弾性を有するシートを置き、弾性シート上にガラス基板を接着させて容器の外周とほぼ同一形状のリングを押しつけ、密閉すると共に容器を加圧し、弾性シートを湾曲させることによってガラス基板を分割する装置が知られている。
However, with such a method, the glass substrate may be contaminated or lost. Therefore, in
又特許文献2には、上に湾曲した支持ヘッドを用いた分断装置が提案されている。この分断装置では、支持ヘッド上にガラス基板を配置し、上部より押えシートで覆ってその間の空隙部を真空で吸引することによって、ガラス基板を支持ヘッドに沿って湾曲させ、分断するようにしている。
しかるに特許文献1の基板分割装置によれば、スクライブ加工されたガラス基板を弾性シート上に張り付ける必要があり、分割後に小片となった基板を弾性シートから取り外すのに手間がかかるという欠点があった。又特許文献2の方法では、ガラス基板に押えシートを被せるため、押えシートの内側を気密に保つことが難しく、又ガラス基板に不均一な力がかかるという欠点があった。更にガラス基板は湾曲した支持ヘッドに接着していないため、ガラス基板を分断した後、分断したチップが散乱し易く、取り出し難くなるという欠点もあった。
However, according to the substrate dividing apparatus of
本発明はこのような従来の欠点に着目してなされたものであって、主にスクライブピッチの小さい脆性材料基板をシート上に接着することなく、分断後の基板が散乱しないようにして容易にガラス板などの脆性材料基板を分断することができる脆性材料基板分断装置及び脆性材料基板分断方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such a conventional defect, and it is easy to prevent the divided substrate from being scattered without mainly bonding a brittle material substrate having a small scribe pitch on the sheet. An object of the present invention is to provide a brittle material substrate cutting device and a brittle material substrate cutting method capable of cutting a brittle material substrate such as a glass plate.
この課題を解決するために、本発明の脆性材料基板分断装置は、上面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された下部筐体と、下面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された上部筐体と、前記上部筐体及び前記下部筐体を開閉自在に連結し、閉成時に前記一対の弾性フィルムが対向するように、前記上部筐体及び下部筐体を固定する連結部と、前記上部筐体及び前記下部筐体に夫々連結され、前記上部筐体及び前記下部筐体の夫々の流体室内部を加圧する加圧部と、を具備するものである。 In order to solve this problem, the brittle material substrate cutting apparatus of the present invention includes a lower housing in which a fluid chamber is configured including an elastic film provided on an upper surface, and an elastic film provided on a lower surface. Connected to connect the upper case and the lower case so that the upper case and the lower case can be opened and closed and the pair of elastic films face each other when closed. And a pressurizing unit connected to the upper casing and the lower casing, respectively, and pressurizing the fluid chambers of the upper casing and the lower casing.
ここで前記加圧部は、夫々コンプレッサ及びレギュレータを具備し、独立して夫々の流体室の圧力を調整するようにしてもよい。 Here, each of the pressurizing units may include a compressor and a regulator, and may independently adjust the pressure of each fluid chamber.
ここで前記加圧部は、前記上部筐体及び下部筐体のいずれか一方に接続されるレギュレータ及びコンプレッサと、前記上部筐体及び下部筐体の夫々の流体室内部を連結し、その間に開閉自在のバルブを有するダクトと、を有するようにしてもよい。 Here, the pressurizing unit connects a regulator and a compressor connected to one of the upper casing and the lower casing and fluid chambers of the upper casing and the lower casing, and opens and closes between them. And a duct having a free valve.
この課題を解決するために、本発明の脆性材料基板分断方法は、上面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された下部筐体の前記弾性フィルム上に、スクライブした脆性材料基板を配置し、下面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された上部筐体を、前記弾性フィルムが前記脆性材料基板に接触するようにして前記上部筐体と前記下部筐体とを固定し、前記上部筐体及び前記下部筐体で構成される夫々の流体室の圧力を変化させて、いずれか一方の流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくし、前記一対の弾性フィルムと前記脆性材料基板とを湾曲させることによって、前記脆性材料基板をスクライブしたラインに沿って分断するものである。 In order to solve this problem, the brittle material substrate cutting method according to the present invention arranges a scribed brittle material substrate on the elastic film of the lower housing in which a fluid chamber is configured including the elastic film provided on the upper surface. And fixing the upper housing and the lower housing so that the elastic film is in contact with the brittle material substrate, the upper housing having a fluid chamber including an elastic film provided on the lower surface, By changing the pressure of each fluid chamber constituted by the upper housing and the lower housing, the pressure of one fluid chamber is made larger than the pressure of the other fluid chamber, and the pair of elastic films and the By curving the brittle material substrate, the brittle material substrate is divided along a scribed line.
ここで前記上部筐体で構成される流体室及び下部筐体で構成される流体室を夫々加圧し、前記上部筐体及び下部筐体のいずれかの流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくすることによって、前記一対の弾性フィルムと脆性材料基板とを湾曲させるようにしてもよい。 Here, the fluid chamber constituted by the upper casing and the fluid chamber constituted by the lower casing are respectively pressurized, and the pressure of the fluid chamber of either the upper casing or the lower casing is set to the pressure of the other fluid chamber. By making it larger, the pair of elastic films and the brittle material substrate may be curved.
ここで前記脆性材料基板は、一方の面にのみスクライブが施されたものであり、前記脆性材料基板のスクライブされていない面と接する前記弾性フィルムを含む前記上部筐体及び下部筐体のいずれか一方で構成される流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくするようにしてもよい。 Here, the brittle material substrate is scribed only on one surface, and includes any one of the upper housing and the lower housing including the elastic film in contact with the non-scribe surface of the brittle material substrate. You may make it make the pressure of the fluid chamber comprised on the one side become larger than the pressure of the other fluid chamber.
このような特徴を有する本発明によれば、脆性材料基板を確実に容易に分断することができる。本発明は特に板厚が薄い脆性材料基板を小ピッチの間隔でスクライブして多数の小片や細片に分断する場合に有効であり、分断した後も脆性材料基板が散乱することなく、容易に取り出すことができるという効果が得られる。 According to the present invention having such characteristics, the brittle material substrate can be reliably and easily divided. The present invention is particularly effective when a fragile material substrate having a small thickness is scribed at a small pitch to divide it into a large number of small pieces or strips, and the fragile material substrate does not scatter even after being divided. The effect that it can be taken out is obtained.
図1は本発明の第1の実施の形態による脆性材料基板分断装置の断面図、図2はその斜視図である。本実施の形態において、下部筐体11は上面に弾性フィルム12が張り付けられ、この弾性フィルム12によって下部筐体11の内部は密閉され、流体室Aとなっている。弾性フィルム12は伸縮自在の柔軟な部材であり、気密性があり、且つ脆性材料基板を傷つけず、汚染しない材質のものをいう。この弾性フィルム12として、例えばPET(ポリエチレンテレプタレート)などを用いることができる。下部筐体11の側壁には内部に流体を圧入するためのプラグ13が設けられており、プラグ13にはパイプ14を介してレギュレータ15及びコンプレッサ16が連結されている。コンプレッサ16は下部筐体11の流体室Aを加圧するものであり、レギュレータ15はその圧力を設定値に保持するものである。又メータ17は流体室Aの圧力を確認するための圧力計である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a brittle material substrate cutting apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view thereof. In the present embodiment, an elastic film 12 is attached to the upper surface of the
一方、上部筐体21は下面が解放された筐体であって、下面に弾性フィルム22が張り付けられ、内部が密閉され、流体室Bとなっている。弾性フィルム22も弾性フィルム12と同じ部材とする。そしてその側壁のプラグ23には、パイプ24を介してレギュレータ25及びコンプレッサ26が連結されている。コンプレッサ26は下部筐体21の流体室Bを加圧するものであり、レギュレータ25はその圧力を設定値に保持するものである。又メータ27は流体室Bの圧力を確認するための圧力計である。ここでレギュレータ19,25、コンプレッサ16,26は上記の筐体の流体室A,Bを夫々加圧する加圧部を構成している。
On the other hand, the
そしてこれらの下部筐体11と上部筐体21の間には、下部筐体11,上部筐体21を連結するヒンジ部30が取付けられ、ヒンジ部30によって2枚貝の如く開閉自在となるように構成されている。更に下部筐体11,上部筐体21を閉じたときに、その状態を保持するためパチン錠などの固定具31が設けられている。ヒンジ部30と固定具31とは、下部筐体11,上部筐体21を連結して固定する連結部である。下部筐体11,上部筐体21を閉じたときには、図1に示すように弾性フィルム12,22が接触する。
Between the
さてこの脆性材料基板分断装置を用いて1枚のガラス板41を分断する場合には、あらかじめガラス板41の上面に所望の形状に沿ってスクライブラインを形成しておく。ここでは図2に示すように小ピッチで多数の並行なスクライブラインを格子状に形成し、ガラス板41を多数の小片に分断するものとする。そして図2及び図3に示すように、下部筐体11の弾性フィルム12上に対象となるガラス板41を配置する。この場合に位置決めは不要であり、任意の位置に置くだけでよい。そして下部筐体11,上部筐体21を閉じて固定具31により固定する。これによって図4に示すように、ガラス板41は弾性フィルム12及び22の間に保持されることとなる。
When a
さてこの状態でコンプレッサ16及び26を同時に駆動して、パイプ14及び24を介して上下の流体室A,Bに流体、例えば空気を流入させる。そして上下の流体室A,Bの圧力を同一に保ちつつ加圧する。これによって弾性フィルム22及び12は夫々ガラス板41に上と下から夫々密着することとなる。次に一方の流体室、例えば下部筐体11の流体室Aの圧力を上部筐体の流体室Bの圧力よりも上昇させる。このときコンプレッサ16を更に駆動して加圧してもよく、レギュレータ25よりわずかに空気を排出させて上部の流体室Bの圧力を下げるようにしてもよい。これによって図5に示すように弾性フィルム12及び22が上向きに湾曲し、これに伴ってガラス板41も湾曲する。このとき加わる曲げモーメントによりガラス板41のスクライブ加工されている強度の弱い部分で破断し、小ピッチの多数のスクライブラインに沿ってガラス板41を小片に分断することができる。
In this state, the
こうして分断が終了した後に、流体室A,Bの圧力を大気圧まで同時に下げる。これによって分断されたガラス板が弾性フィルム12上に水平に保持されることとなる。ここで固定具31を外し、上部筐体21を開放する。こうすればガラス板は既に分断されているため、分断された小片として容易に取り出すことができる。この場合、弾性フィルム12と小片とは接着していないため、取り出しは極めて容易に行うことができる。弾性フィルム12は水平であるため、分断されて小片となったガラス板が散乱することもない。
After the division is thus completed, the pressures of the fluid chambers A and B are simultaneously reduced to atmospheric pressure. As a result, the divided glass plate is held horizontally on the elastic film 12. Here, the
又この実施の形態において、液晶パネルのマザー基板などの2枚の貼り合わせ基板を小片に分断する場合には、上下に同時に小ピッチでスクライブを形成して本実施の形態の分断装置で分断することも可能である。しかしこの場合には流体室A,Bの圧力の設定が難しく、水平クラックが発生する可能性もある。従って上下のガラス板を別々に分断することが好ましい。 Further, in this embodiment, when two bonded substrates such as a mother substrate of a liquid crystal panel are divided into small pieces, scribes are simultaneously formed at a small pitch in the vertical direction and are divided by the dividing device of this embodiment. It is also possible. However, in this case, it is difficult to set the pressure in the fluid chambers A and B, and a horizontal crack may occur. Therefore, it is preferable to divide the upper and lower glass plates separately.
上下のガラス板を個別に分断する場合には、まず上側のガラス板のみに小ピッチでスクライブを施して図3に示すように弾性フィルム12上に設置し、上部筐体21を閉じ、流体室Aを図5に示すように上に凸として上側のガラス板のみをスクライブラインに沿って分断する。その後、一旦取り出して貼り合わせ基板を反転させて、他方のガラス板にも同様に小ピッチでスクライブを行う。そして貼り合わせ基板を弾性フィルム12上に再び設置し、流体室Aを図5に示すように上に凸として、上側のガラス板を分断して貼り合わせ基板の分断を完了する。これによって安定して2枚の貼り合わせ基板を分断することができる。又分断後は図3に示すように弾性フィルム12に分断されたチップが残り、各チップと弾性フィルム12とは接着されていないため、容易に取り出すことができる。 When the upper and lower glass plates are individually divided, first, only the upper glass plate is scribed at a small pitch and placed on the elastic film 12, as shown in FIG. As shown in FIG. 5, A is convex upward and only the upper glass plate is cut along the scribe line. Thereafter, the substrate is taken out and the bonded substrate is inverted, and the other glass plate is similarly scribed at a small pitch. Then, the bonded substrate is placed again on the elastic film 12, the fluid chamber A is convex upward as shown in FIG. 5, and the upper glass plate is divided to complete the cutting of the bonded substrate. As a result, the two bonded substrates can be divided stably. Further, after the division, as shown in FIG. 3, the divided chips remain in the elastic film 12, and since each chip and the elastic film 12 are not bonded, they can be easily taken out.
尚この実施の形態では、流体室A,Bを加圧し、流体室Aの圧力を流体室Bより大きくなるようにしているが、流体室Bの圧力をより大きくなるように、即ち下に凸となるように弾性フィルム12,22をガラス板41と共に湾曲させて分断してもよい。この場合はガラス板41の下面にスクライブを施しておく。更に流体室A,Bは夫々一方を減圧することによって弾性フィルム12,22が上に凸又は下に凸となるように変形させるようにしてもよい。
In this embodiment, the fluid chambers A and B are pressurized so that the pressure in the fluid chamber A is greater than that in the fluid chamber B. However, the pressure in the fluid chamber B is increased, that is, protrudes downward. The
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では流体室A,Bに夫々レギュレータとコンプレッサとを接続して加圧部としていたが、図6に示すようにダクト51によって流体室A,Bを連結し、その間にバルブ52を設けて、いずれか一方、例えば流体室Aにのみレギュレータ15とコンプレッサ16,メータ17を接続しておくようにしてもよい。尚、下部筐体11のプラグ53はダクト51に連結されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, a regulator and a compressor are connected to the fluid chambers A and B, respectively, to form a pressurizing unit. However, as shown in FIG. 6, the fluid chambers A and B are connected by a duct 51, and a valve is interposed between them. The
この場合にはまずバルブ52を開放して流体室A,Bを連結した状態でコンプレッサ16を駆動すれば、コンプレッサ16のみを用いて流体室A,Bを完全に同一の圧力に加圧することができる。その後流体室A,Bを連結するバルブ52を閉鎖し、流体室Aのみをコンプレッサ16によって更に加圧する。こうすれば1台のコンプレッサで弾性フィルム12,22を湾曲させ、ガラス板を分断することができる。
In this case, if the compressor 16 is driven with the
又前述した第1,第2の実施の形態では、単板のガラス板や液晶マザー基板に小さいスクライブピッチを施して小片に分断する例について説明しているが、分断の対象はガラス板に限らず、また分断の形状も小片に分断するものに限らない。本発明は種々の脆性材料基板を任意の形状に分断する分断装置に適用することができる。 In the first and second embodiments described above, an example is described in which a single glass plate or a liquid crystal mother substrate is divided into small pieces by applying a small scribe pitch. However, the object of division is limited to the glass plate. Further, the shape of the division is not limited to that divided into small pieces. The present invention can be applied to a cutting apparatus that cuts various brittle material substrates into arbitrary shapes.
又下部筐体11、上部筐体21を透明部材で構成してもよく、この場合には湾曲によって分断している状態を外部から容易に把握することができる。
In addition, the
本発明はスクライブ加工された単板や貼り合わせ基板など種々の脆性材料基板をスクライブラインに沿って容易に分断することができる。本発明は特に脆性材料基板を小サイズに分断する場合に有効であり、液晶表示パネル等の製造工程やその他種々の脆性材料基板の分断工程に用いることができる。 The present invention can easily divide various brittle material substrates such as a scribed single plate and a bonded substrate along a scribe line. The present invention is particularly effective when a brittle material substrate is divided into small sizes, and can be used in a manufacturing process of a liquid crystal display panel or the like, or in various other brittle material substrate cutting processes.
11 下部筐体
21 上部筐体
12,22 弾性フィルム
22,23 フラグ
14,24 パイプ
15,25 レギュレータ
16,26 コンプレッサ
17,27 メータ
30 ヒンジ部
31 固定部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
下面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された上部筐体と、
前記上部筐体及び前記下部筐体を開閉自在に連結し、閉成時に前記一対の弾性フィルムが対向するように、前記上部筐体及び下部筐体を固定する連結部と、
前記上部筐体及び前記下部筐体に夫々連結され、前記上部筐体及び前記下部筐体の夫々の流体室内部を加圧する加圧部と、を具備する脆性材料基板分断装置。 A lower housing in which a fluid chamber is configured including an elastic film provided on an upper surface, and a brittle material substrate is disposed on the elastic film;
An upper housing in which a fluid chamber is configured including an elastic film provided on a lower surface;
A connecting part for connecting the upper case and the lower case so as to be freely opened and closed, and fixing the upper case and the lower case so that the pair of elastic films face each other when closed;
A brittle material substrate cutting apparatus comprising: a pressurizing unit that is coupled to the upper casing and the lower casing, respectively, and pressurizes the fluid chambers of the upper casing and the lower casing.
前記上部筐体及び下部筐体のいずれか一方に接続されるレギュレータ及びコンプレッサと、
前記上部筐体及び下部筐体の夫々の流体室内部を連結し、その間に開閉自在のバルブを有するダクトと、を有する請求項1記載の脆性材料基板分断装置。 The pressurizing part is
A regulator and a compressor connected to one of the upper housing and the lower housing;
The brittle material substrate cutting apparatus according to claim 1, further comprising: a duct having a valve that can be opened and closed between the fluid chambers of the upper housing and the lower housing.
下面に設けられる弾性フィルムを含んで流体室が構成された上部筐体を、前記弾性フィルムが前記脆性材料基板に接触するようにして前記上部筐体と前記下部筐体とを固定し、
前記上部筐体及び前記下部筐体で構成される夫々の流体室の圧力を変化させて、いずれか一方の流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくし、
前記一対の弾性フィルムと前記脆性材料基板とを湾曲させることによって、前記脆性材料基板をスクライブしたラインに沿って分断する脆性材料基板分断方法。 A scribed brittle material substrate is disposed on the elastic film of the lower housing in which the fluid chamber is configured including the elastic film provided on the upper surface,
An upper housing in which a fluid chamber is configured including an elastic film provided on a lower surface, the upper housing and the lower housing are fixed so that the elastic film is in contact with the brittle material substrate,
By changing the pressure of each fluid chamber composed of the upper housing and the lower housing, the pressure of one of the fluid chambers is larger than the pressure of the other fluid chamber,
A brittle material substrate cutting method in which the pair of elastic films and the brittle material substrate are curved to cut the brittle material substrate along a scribed line.
前記上部筐体及び下部筐体のいずれかの流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくすることによって、前記一対の弾性フィルムと脆性材料基板とを湾曲させる請求項4記載の脆性材料基板分断方法。 Pressurizing each of the fluid chamber composed of the upper housing and the fluid chamber composed of the lower housing;
5. The brittle material substrate according to claim 4, wherein the pair of elastic films and the brittle material substrate are curved by making the pressure of the fluid chamber of either the upper housing or the lower housing larger than the pressure of the other fluid chamber. Splitting method.
前記脆性材料基板のスクライブされていない面と接する前記弾性フィルムを含む前記上部筐体及び下部筐体のいずれか一方で構成される流体室の圧力を他方の流体室の圧力より大きくする請求項5記載の脆性材料基板分断方法。 The brittle material substrate is scribed on only one side,
6. The pressure of a fluid chamber constituted by one of the upper housing and the lower housing including the elastic film in contact with a non-scribed surface of the brittle material substrate is made larger than the pressure of the other fluid chamber. The brittle material substrate cutting method described.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112573814A (en) * | 2020-12-15 | 2021-03-30 | 深圳沃特佳科技有限公司 | Technological method for preventing ITO (indium tin oxide) from being scratched in cutting process |
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2007
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