JP6682907B2 - 脆性基板の分断方法 - Google Patents
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Description
a)一の面と、一の面に垂直な厚さ方向とを有する脆性基板が準備される。
b)第1の面と、第1の面と隣り合う第2の面と、第2の面と隣り合うことで稜線をなしかつ第1の面および第2の面の各々と隣り合うことで頂点をなす第3の面と、を有する刃先が準備される。稜線は、面取り加工なしのものである。
c)脆性基板の一の面上で刃先を稜線から第1の面へ向かう方向へ摺動させることによって、溝形状を有するトレンチラインが塑性変形により脆性基板の一の面上に形成される。トレンチラインは、トレンチラインの下方において脆性基板がトレンチラインと交差する方向において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように形成される。
d)工程c)の後に、トレンチラインに沿って厚さ方向における脆性基板のクラックを伸展させることによって、クラックラインが形成される。クラックラインは、工程c)によって摺動させられた刃先の稜線が脆性基板の一の面の縁を切り下ろされ、刃先の稜線によって切り下ろされた縁からトレンチラインに沿ってクラックラインが伸展することにより形成される。クラックラインによってトレンチラインの下方において脆性基板はトレンチラインと交差する方向において連続的なつながりが断たれている。
e)クラックラインに沿って脆性基板が分断される。
a)一の面と、一の面に垂直な厚さ方向とを有する脆性基板が準備される。
b)第1の面と、第1の面と隣り合う第2の面と、第2の面と隣り合うことで稜線をなしかつ第1の面および第2の面の各々と隣り合うことで頂点をなす第3の面と、を有する刃先が準備される。刃先は、稜線に垂直な断面において2μm以下の曲率半径を有する。
c)脆性基板の一の面上で刃先を稜線から第1の面へ向かう方向へ摺動させることによって、溝形状を有するトレンチラインが塑性変形により脆性基板の一の面上に形成される。トレンチラインは、トレンチラインの下方において脆性基板がトレンチラインと交差する方向において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように形成される。
d)工程c)の後に、トレンチラインに沿って厚さ方向における脆性基板のクラックを伸展させることによって、クラックラインが形成される。クラックラインは、工程c)によって摺動させられた刃先の稜線が脆性基板の一の面の縁を切り下ろされ、刃先の稜線によって切り下ろされた縁からトレンチラインに沿ってクラックラインが伸展することにより形成される。クラックラインによってトレンチラインの下方において脆性基板はトレンチラインと交差する方向において連続的なつながりが断たれている。
e)クラックラインに沿って脆性基板が分断される。
(カッティング器具の構成)
図1および図2を参照して、はじめに、本実施の形態のガラス基板4(脆性基板)の分断方法におけるトレンチラインの形成工程に用いられるカッティング器具50の構成について説明する。カッティング器具50は刃先51およびシャンク52を有している。刃先51は、そのホルダとしてのシャンク52に固定されることによって保持されている。
図5に示すフロー図を参照しつつ、次に、ガラス基板4の分断方法について、以下に説明する。
図10を参照して、本比較例の刃先59の頂点PPは、4つの面SE1〜SE4が合流する箇所に設けられている。頂点PPからは4つの稜線PS1〜PS4が設けられている。この場合、図6の工程において、ガラス基板4の上面SF1の縁EDを、稜線PS1〜PS4のいずれかで切り下ろし得る。よって、本実施の形態と同様に、クラックラインCLが確実に形成されやすい長所がある。一方で、刃先59の形成に高い加工精度が必要となり、よってその形成が容易ではない、という短所がある。なぜならば、本比較例のように面SE1〜SE4が合流する箇所によって刃先の頂点PPが設けられる場合は、これらのうち3つの面が合流する点を通るように、残る1つの面の位置を合わせる必要があるためである。
本比較例においては、刃先51の摺動方向が、方向DB(図1)と反対であるものとする。この場合、図6の工程において、ガラス基板4の上面SF1の縁EDを、稜線PSではなく天面SD1が切り下ろす。つまり、切り下ろしの際、上記本実施の形態においては鋭利な稜線PSが作用するのに対して、本比較例においては、平坦な天面SD1が作用する。このため本比較例においては、クラックラインCLの形成開始のきっかけとなる微細な破壊が生じにくくなる。よってクラックラインCLが確実には形成されにくくなる。
図11は、本実施の形態の実施例におけるガラス基板4の分断形状を概略的に示す側面図である。図12は、比較例3のガラス基板4の分断形状を概略的に示す側面図である。分断されるガラス基板4の厚みは0.1mmとされた。ガラス基板4が分断されることによって得られた面(以下、「分断面」とも称する)は、図11および図12における右辺に対応しており、レーザ顕微鏡によって得られた表面プロファイルに基づき、分断面の高度差を強調して描かれたものである。分断に用いられた刃先51の稜線PS(図3)は、実施例においては面取り加工なしのものとされ、比較例3においては面取りありのものとされた。稜線PSの曲率半径は、実施例においては0.6μmであり、比較例3においては3.9μmであった。
本実施の形態によれば、刃先51を容易に準備することができる。その第1の理由は、上記比較例1とは異なり、刃先51の頂点が、天面SD1、側面SD2および側面SD3の3つの面が合流する箇所として設けられるからである。仮に、3つを超える面が合流する箇所によって刃先の頂点が設けられる場合、3つの面が合流する点を通るように、残る面の位置を合わせる必要がある。このため、高い加工精度が必要となる。これに対して、3つの面が合流する箇所によって刃先の頂点が設けられる場合、そのような高い加工精度は必要ではない。第2の理由は、刃先51の稜線PSが、面取り加工なしのものであるからである。これにより、刃先51の稜線PSが面取り加工ありのものである場合に比して、刃先51を容易に準備することができる。これを他の観点から見れば、刃先51が、稜線PSに垂直な断面において2μm以下、好ましくは1μm以下、の曲率半径を有するからである。このような曲率半径は、稜線PSをなす一対の面が形成された後に、稜線PSに対する面取り加工を控えるだけで、容易に得られる。よって、刃先51を容易に準備することができる。
再び図6を参照して、本実施の形態においては、ガラス基板4の上面SF1上において刃先51が摺動することになる位置に、潤滑剤が供給される。言い換えれば、トレンチラインTL(図6)を形成する工程(図5:ステップS30)は、図13に示すように、潤滑剤を供給するステップS31と、潤滑剤が供給された位置において刃先51が摺動されるステップS32とを含む。ステップS31を実施するためには、たとえば、シャンク52(図1)に潤滑剤供給部(図示せず)が設けられれば良い。なお、これら以外の構成については、上述した実施の形態1の構成とほぼ同じであるため、その説明を繰り返さない。またステップS31は、後述する実施の形態3〜5にも適用可能である。
図14を参照して、ステップS10(図5)にて、上記実施の形態1と同様のガラス基板4が準備される。ただし本実施の形態においては、ガラス基板4の上面SF1上にアシストラインALが設けられている。図15を参照して、アシストラインALは、アシストトレンチラインTLaと、アシストクラックラインCLaとを有する。アシストトレンチラインTLaは溝形状を有する。アシストクラックラインCLaは、厚さ方向DTにおけるガラス基板4のクラックがアシストトレンチラインTLaに沿って延びることによって構成されている。
本実施の形態においては、実施の形態3と異なり、アシストラインAL(図15および図16)が有するアシストトレンチラインTLaおよびアシストクラックラインCLaのそれぞれが、実施の形態1で説明されたトレンチラインTLおよびクラックラインCLの形成方法に類した方法によって形成される。以下、この方法について具体的に説明する。
図20および図21を参照して、本実施の形態においては、トレンチラインTLの形成においては刃先51が用いられ、アシストトレンチラインTLaの形成においては、実施の形態4で説明されたアシスト刃先として、アシスト刃先51aが用いられる。刃先51の形状と、アシスト刃先51aの形状とは、互いに相違している。たとえば、頂点PP(図2参照)の近傍において刃先51およびアシスト刃先51aのそれぞれは、稜線PSに垂直な断面における稜線PSの角度APおよびAPaを有し、角度APは角度APaよりも大きい。なお、これら以外の構成については、上述した実施の形態4の構成とほぼ同じであるため、その説明を繰り返さない。
AL アシストライン
CL クラックライン
SD1 天面(第1の面)
SD2 側面(第2の面)
SD3 側面(第3の面)
SF,SF1 上面(一の面)
PP 頂点
TL トレンチライン
PS 稜線
CLa アシストクラックライン
TLa アシストトレンチライン
4 ガラス基板(脆性基板)
51 刃先
51a アシスト刃先
Claims (2)
- a)一の面と、前記一の面に垂直な厚さ方向とを有する脆性基板を準備する工程を備え、さらに
b)第1の面と、前記第1の面と隣り合う第2の面と、前記第2の面と隣り合うことで稜線をなしかつ前記第1の面および前記第2の面の各々と隣り合うことで頂点をなす第3の面と、を有する刃先を準備する工程を備え、前記稜線は、面取り加工なしのものであり、さらに
c)前記脆性基板の前記一の面上で前記刃先を前記稜線から前記第1の面へ向かう方向へ摺動させることによって、溝形状を有するトレンチラインを塑性変形により前記脆性基板の前記一の面上に形成する工程を備え、前記トレンチラインは、前記トレンチラインの下方において前記脆性基板が前記トレンチラインと交差する方向において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように形成され、さらに
d)前記工程c)の後に、前記トレンチラインに沿って前記厚さ方向における前記脆性基板のクラックを伸展させることによって、クラックラインを形成する工程を備え、前記クラックラインによって前記トレンチラインの下方において前記脆性基板は前記トレンチラインと交差する方向において連続的なつながりが断たれており、さらに
e)前記クラックラインに沿って前記脆性基板を分断する工程を備え、
前記工程d)は、
前記工程c)によって摺動させられた前記刃先の前記稜線が前記脆性基板の前記一の面の縁を切り下ろす工程と、
前記刃先の前記稜線によって切り下ろされた前記縁から前記トレンチラインに沿って前記クラックラインが伸展する工程と、を含む、
脆性基板の分断方法。 - a)一の面と、前記一の面に垂直な厚さ方向とを有する脆性基板を準備する工程を備え、さらに
b)第1の面と、前記第1の面と隣り合う第2の面と、前記第2の面と隣り合うことで稜線をなしかつ前記第1の面および前記第2の面の各々と隣り合うことで頂点をなす第3の面と、を有する刃先を準備する工程を備え、前記刃先は、前記稜線に垂直な断面において2μm以下の曲率半径を有し、さらに
c)前記脆性基板の前記一の面上で前記刃先を前記稜線から前記第1の面へ向かう方向へ摺動させることによって、溝形状を有するトレンチラインを塑性変形により前記脆性基板の前記一の面上に形成する工程を備え、前記トレンチラインは、前記トレンチラインの下方において前記脆性基板が前記トレンチラインと交差する方向において連続的につながっている状態であるクラックレス状態が得られるように形成され、さらに
d)前記工程c)の後に、前記トレンチラインに沿って前記厚さ方向における前記脆性基板のクラックを伸展させることによって、クラックラインを形成する工程を備え、前記クラックラインによって前記トレンチラインの下方において前記脆性基板は前記トレンチラインと交差する方向において連続的なつながりが断たれており、さらに
e)前記クラックラインに沿って前記脆性基板を分断する工程を備え、
前記工程d)は、
前記工程c)によって摺動させられた前記刃先の前記稜線が前記脆性基板の前記一の面の縁を切り下ろす工程と、
前記刃先の前記稜線によって切り下ろされた前記縁から前記トレンチラインに沿って前記クラックラインが伸展する工程と、を含む、
脆性基板の分断方法。
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