JPH11157863A

JPH11157863A - 非金属材料の分割方法

Info

Publication number: JPH11157863A
Application number: JP9314728A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sawada; 博司沢田
Original assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: Renesas Semiconductor Manufacturing Co Ltd; Kansai Nippon Electric Co Ltd
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-11-17
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】板幅が大きい基板であっても切り残しや面外
変形がなく、直進性よく高速に分割できる非金属材料の
分割方法を提供する。【解決手段】支持台１上にガラス基板２を載置して固
定し、ガラス基板２の下面にシーズヒータ３を接触して
配設し、加熱帯２ａを形成することにより、ガラス基板
２の側端面６にあらかじめ形成された端面キズ４から亀
裂５を進展開始させる。次に、亀裂５の先端部をガラス
基板２の上面側に移動可能に配設されたノズル９からエ
アーを噴射して局所冷却することにより亀裂をさらに進
展させ、ノズル９を基板の終端面まで移動させてガラス
基板２を分割する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子工業などで使用
されるガラスのような脆い非金属材料を熱応力を利用し
て分割する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラーＰＤＰ，ＬＣＤ，ＥＬなど
ガラス基板を使用する電子工業の分野では、製造コスト
を低減するために、大型かつ平坦なガラス基板に多数個
取りできるように複数のパターンを形成後、個々に分割
する工程を必要とし、微小なガラスのかけら、ゴミなど
が発生しないように分割する加工技術の開発が望まれて
いる。

【０００３】この種の分割方法として熱応力を利用した
ものがあり、これについて以下図面を参照して説明す
る。図９に示すように、支持台１の上に厚さ約３ｍｍの
低融点ガラス基板２が載置され、該ガラス基板２の下面
に接触して線熱源、例えば、直径９ｍｍ、長さ１４００
ｍｍ、入力６００Ｗのシーズヒータ３が配設されてい
る。また、ガラス基板２の一側端部６の分割開始位置に
は例えばダイヤモンドポイントなどにより端面キズ４が
形成されている。ここで、シーズヒータ３に通電すると
シーズヒータに沿った直線状の領域（破線で示す加熱
帯）２ａの温度が上昇する。すると、基板の端面６には
図１０（ａ）に示すｘ方向の応力７，８に比例した応力
がｙ方向にも発生する。端面キズ４には応力が集中し、
ガラスの引長強度を越えると端面キズ４から加熱帯２ａ
に沿って亀裂５が発生する。亀裂５が発生すると図１０
（ｂ）に示すようなモーメントＭにより応力拡大係数が
発生し、この値がガラスの破壊じん性値を越えると亀裂
は更に進展を続ける。線熱源による亀裂進展メカニズム
は、等温場において図１０（ａ）に示すような引張応力
７と圧縮応力８を受けるモデルと等価であり、これらの
応力によって上記のモーメントが作用するといえる。さ
て、亀裂が終端面６’に達する場合、ガラス基板２は分
割される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の線熱源に
よる分解方法では、亀裂進展の直進性は良好であるが、
図１１に示すように亀裂の先端からガラス基板の終端面
までの距離ｄとガラス基板の板幅Ｗがｄ／Ｗ＜１．５に
なると、終端面６’に発生する応力７’，８’によって
亀裂を閉じようとするモーメントＭ’が作用して亀裂が
終端面に近づくと応力拡大係数が図１２に示すように減
少する。このため、亀裂進展速度が低下し、板幅Ｗが広
い基板では亀裂が終端面まで到達せず切り残しが生じる
という致命的な不具合があった。また、板ガラスでは板
幅Ｗが大きくなると、例えば８００ｍｍを越えると、切
り残しが生じると共に、亀裂進展速度の低下による加熱
時間の増大によって加熱部分とその他の部分の温度差が
大きくなりすぎて面外変形を起こし、不良品になるとい
う不具合もあった。

【０００５】本発明は上記従来の技術の問題点に鑑みて
提案されたもので、その目的は板幅が大きい基板であっ
ても切り残しや面外変形がなく、かつ、直進性よく高速
に分割できる非金属材料の分割方法を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の非金属材料の分
割方法は、非金属材料からなる基板に線熱源を接触して
加熱帯を形成し、外加熱帯に発生した亀裂の先端部を局
所冷却して加熱帯に沿って亀裂を進展させることにより
分割することを特徴とする。

【０００７】また、非金属材料からなる基板に線熱源を
接触して加熱帯を形成し、加熱によって亀裂を進展させ
るに際し、亀裂が終端面に近づくにつれ亀裂を閉じさせ
る作用をする応力を打ち消すような逆符号の応力を終端
面に作用させることを特徴とする。

【０００８】また、非金属材料からなる基板に線熱源を
接触して加熱帯を形成し、該加熱帯に発生した亀裂を局
所冷却すると共に、前記逆符号の応力を基板の終端面に
作用させることを特徴とする。

【０００９】また、基板の一方の面に線熱源を接触し、
他方の面の加熱帯に冷却用媒体を噴射して局所冷却する
ことを特徴とする。

【００１０】また、基板と線熱源との接触部を双方向か
ら冷却用媒体を噴射して局所冷却することを特徴とす
る。

【００１１】また、基板に対してノズルを傾斜して配設
し、亀裂の後方に向かって噴射することを特徴とする。

【００１２】また、局所冷却領域の径が基板の幅の０．
５％以上であることを特徴とする。

【００１３】また、基板の終端面の分割予定部を固定
し、かつ、該分割予定部の両側を亀裂進展方向と直角方
向に可動自在に保持することにより、逆符号の応力を終
端面に作用させることを特徴とする。

【００１４】また、基板の終端面の分割予定部を固定
し、かつ、該分割予定部の両側に亀裂進展方向の外力を
加えることにより、逆符号の応力を終端面に作用させる
ことを特徴とする。

【００１５】また、非金属材料からなる基板に線熱源を
接触して加熱帯を形成し、前記基板の端面キズが形成さ
れた一端面と対向する終端面の近傍の加熱帯を冷却位置
を固定して局所冷却すると共に、前記端面キズから加熱
帯に発生した亀裂を局所冷却し、この亀裂の局所冷却部
を加熱帯に沿って移動させて亀裂を加熱帯に沿って進展
させることを特徴とする。

【００１６】また、冷却位置を固定した局所冷却におけ
る冷却位置Ｘ₀が終端面を基準（Ｘ₀＝０）として、０＜
Ｘ₀≦０．２Ｌの範囲（ただし、Ｌは基板の長さ）であ
ることを特徴とする。

【００１７】上記の手段により、板幅が大きい基板であ
っても、切り残しや面外変形がなく、かつ、直進性と高
速性に優れた非金属材料の分割方法を提供できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明は、ガラス，セラミックな
どの板幅が広く脆い非金属材料を熱応力を利用して分割
する方法を開示するものであり、非金属材料からなる帯
板状の基板にシーズヒータなどの線熱源を接触して基板
に加熱帯を形成し、基板の一側端面にあらかじめ形成さ
れた端面キズから加熱によって亀裂を進展させるに際
し、亀裂が終端面に近づくにつれ亀裂を閉じさせる作用
をする応力を打ち消すような逆符号の応力を終端面に作
用させることにより、亀裂進展速度を終端面まで低下さ
せずに基板を分割することを特徴とする。

【００１９】また、前記端面キズから加熱によって若干
進展した亀裂の先端部を室温または室温以下に局所冷却
し、かつ、冷却領域を加熱帯に沿って移動させることに
より基板の終端面まで高速に亀裂を進展させ、基板を分
割することを特徴とする。特に、亀裂先端の局所冷却と
前記の逆符号の応力を併用することにより、進展速度を
低下させることなくすみやかに終端面まで亀裂を進展さ
せることが可能になる。

【００２０】最適な冷却領域は亀裂の先端部であって、
かつ、亀裂の先端より後方である。亀裂の先端より前方
の領域のみを冷却すると亀裂が進展しなくなるので、こ
の領域の冷却は避けるべきである。亀裂の先端部と亀裂
の先端より前方の領域とにまたがって冷却してもよい
が、前方の領域は極力小さくすべきである。

【００２１】局所冷却領域の形状は、亀裂の両側（進展
方向に向かって左右の領域）を対称に冷却できるもので
あればどのような形状でもよい。また、冷却領域の大き
さは下限値が存在し、この下限値は基板の幅Ｗによって
異なる。亀裂の進展方向の領域の径をＸとすると、望ま
しい条件はＸ／Ｗ＞０．００５である。すなわち、基板
の幅０．５％以上の径の領域を冷却する必要がある。

【００２２】局所冷却は、室温より所定温度まで加熱さ
れた加熱帯の一部（亀裂先端部）を室温まで冷却すれば
十分である。したがって、局所冷却は局所に非加熱領域
を形成することに相当する。勿論、室温以下まで冷却し
ても良い。冷却手段は室温のエアー、エアーと水の混合
物、冷却された金属、セラミックなどの固体を基板に接
触させてもよい。この方法は流体による冷却に比べ冷却
領域を正確に制御でき、必要な領域のみ正確に冷却でき
るので、応力拡大係数が大きくなり亀裂進展速度が大き
いという利点がある。

【００２３】冷却用媒体をノズルから噴射する場合、基
板の一方の面に線熱源を接触して加熱帯を形成し、基板
の他方の面に噴射してもよい。より望ましい方法は、線
熱源の両側に設置された一対のノズルにより、線熱源と
基板との接触部へ双方向から噴射することである。この
方法は基板と線熱源の両方が同時に局所冷却され、さら
に線熱源と基板の間に薄い流体膜が発生し基板への熱伝
導がなくなるため熱応力の応答性が良く、亀裂の進展速
度が大きい利点がある。また、亀裂先端の前方領域を冷
却しないようにノズルを傾斜して配設し、冷却用媒体が
亀裂後方へ噴射されるようにしてもよい。

【００２４】線熱源であるヒータを基板に接触させるに
際し、ヒータと基板の間に非接触部ができないようにヒ
ータの支持を行うと共に、ヒータを支持するに際し、ヒ
ータの温度が支持部で低下しないようにヒータの略全域
を支持する。

【００２５】その他、線熱源は直線状だけでなく曲線状
であってもよい。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の分割方法の一実施例について
図面を参照して説明する。図１に示すように、支持台１
に長さ１１００ｍｍ、幅１４４０ｍｍ、厚さ２．８ｍｍ
のソーダガラス基板２を載置し、固定する（手段は図示
しない）。該ガラス基板２の下面に分割予定線に沿って
線熱源であるシーズヒータ（直径９ｍｍ，長さ１４４０
ｍｍ，入力６００Ｗ）３を接触して配設する。その際、
温度分布が不均一にならないようにシーズヒータとガラ
ス基板を全長にわたって密着させる。ガラス基板２の一
側端部６の分割開始位置にはあらかじめ端面キズ４を形
成しておく。その際、ガラス基板の外観品質を低下させ
ないために、端面キズ４はガラス基板２の上、下面では
なく側端面に厚み方向に刻線を入れて形成する。一方、
ガラス基板２の上面側には冷却用ノズル９を開口部をガ
ラス基板側にして設置する。

【００２７】上記のようにセットしてから、シーズヒー
タの電源を入れ、シーズヒータと接触しているガラス基
板の直線状の領域を加熱して加熱帯２ａを形成する。ガ
ラス基板の温度が所定温度、例えば５０℃まで上昇する
と、端面キズに応力が集中し亀裂が発生する。亀裂が発
生すると上記のモーメントの作用により応力拡大係数が
発生し、必要最小限のエネルギーですみやかに滑らかな
亀裂進展が開始する。亀裂進展の開始直後にノズル９か
ら室温のエアー（空気）をガラス基板２の上面に噴射し
て亀裂の先端部を室温まで局所冷却すると、加熱による
応力変化と局所冷却による応力変化の相乗効果によって
高速度で亀裂が進展する。亀裂の進展にともなってノズ
ル９を駆動装置（図示しない）によって亀裂進展方向に
移動させ、常に亀裂先端部を局所冷却することにより、
亀裂はガラス基板２の終端面６’まで直進性よく高速度
で確実に進展し、１４４０ｍｍ幅のような幅広のガラス
基板であっても面外変形や切り残しのない分割ができ
る。

【００２８】局所冷却がない従来の線熱源による加熱だ
けの場合、亀裂先端部は図２の実践５ａで示す形状をし
ているが、亀裂５の先端部の略円形の領域１０を局所冷
却すると、亀裂先端部は矢印Ａの方向に収縮し実線５ｂ
で示すように大きく開口する。この亀裂先端部の大きな
開口形状は線熱源による応力拡大係数と局所冷却による
応力拡大係数の重ね合わせによって形成されるもので、
亀裂進展の原動力となっている。収縮力Ａはガラス基板
の表面で発生するので、本発明は比較的薄い基板の分割
に好適する。

【００２９】本発明は局所冷却によって亀裂先端部に図
２の矢印Ａで示される収縮力を発生させ亀裂先端部を開
口させることを特徴とする。したがって、どの領域を局
所冷却するかは本発明にとって重要な要素である。ポイ
ントは図３（ａ）に示すような亀裂先端の前方の領域１
１を局所冷却しないことである。理由は、前方の領域１
１を局所冷却すると、亀裂が進展しようとする前方の領
域１１の近傍に矢印Ｂで示す収縮力が発生して開口を阻
止するため亀裂が進展できないからである。また、実際
のエアー噴射において、エアーの広がりによっては図３
（ｂ）に示すように亀裂先端部と亀裂の前方にまたがっ
て領域１２を局所冷却してしまう場合があり、開口を促
進する収縮力と、開口を抑制する収縮力とが存在するこ
とになるので、開口を抑制する収縮力を小さくするため
に亀裂先端の前方の冷却領域（斜線部）を極力小さくす
る必要がある。そのためには、ノズル９を亀裂の後方側
へ傾斜して設置し、エアーが後方へ噴射されるようにす
るとよい。

【００３０】次に、局所冷却する領域の形状は特に限定
されるものでなく、円形でもよいし、楕円形でもよい
し、矩形でもよい。また、局所冷却する領域の大きさ
は、図２に示すように亀裂の進展方向に沿う径（あるい
は長さ）Ｘで表すことができる。基板の幅をＷとする
と、望ましくはＸ／Ｗ＞０．００５の範囲であって、例
えば幅が１０００ｍｍであれば径５ｍｍ以上の領域を冷
却する必要がある。径がこれ以下になると収縮力Ａが不
十分であり、亀裂先端部が十分に開口せず、亀裂の進展
にあまり寄与しない。径の上限は亀裂の進展性の観点か
らは特に限定する必要はなく、他の観点から決定すれば
よい。

【００３１】図１に示す装置構成でガラス基板をセット
してからヒータの電源を入れた場合、幅１４４０ｍｍの
ガラス基板の端面キズから亀裂進展が始まるまで６０〜
６５ｓｅｃかかり、その後亀裂が終端面まで１１００ｍ
ｍ進展するのに約６０ｓｅｃかかった。端面キズから亀
裂進展が始まる際のヒータ温度は約１３５℃であり、分
割完了時のヒータ温度は約２１５℃であった。ガラス基
板の上面の加熱帯の温度はヒータの真上で約５０℃、５
ｍｍ離れると約２５℃であった（ただし室温２０℃）。

【００３２】このように、たかだか５０℃に加熱された
ガラス基板の加熱帯を、ノズル９からエアーを噴射して
室温程度まで局所冷却することによって、上記のように
亀裂を進展させ基板を分割することができる。また、室
温以下にあらかじめ冷却された気体を噴射して加熱帯を
室温以下に局所冷却すると大きな収縮力Ａが得られ、亀
裂先端の開口も大きくなって亀裂が容易に進展する。し
かし、冷却した気体はガラス基板の冷却力が大きいの
で、亀裂先端の前方領域１１を冷却しないようにノズル
９を亀裂の後方側へ傾斜させる方法は有効である。

【００３３】上記の実施例では、ガラス基板をセットし
てからヒータの電源を入れたのでヒータの温度上昇に時
間がかかる。そこであらかじめ所定の温度まで加熱した
ヒータをガラス基板に接触させることにより、端面キズ
から亀裂進展開始までの時間を短縮することができる。

【００３４】次に、ヒータの支持方法について説明す
る。図１の構成では、ヒータ支持方法は図４に示すよう
にブロック１３で複数箇所支えているが、ブロック１３
に接触している部分のヒータ温度が他の部分よりも大幅
に低下するため、ブロック手前で亀裂が一時停止し、数
秒後一気にブロックを越えた位置まで進展し、分割面に
乱れを発生させる。さらにブロックにより支えていない
部分のヒータの直線性を確保できないため、分割の直線
性が悪化する。これらの点を改良するために、図５に示
すように熱膨張による逃げ１４を確保した状態でヒータ
の略全域を支持するヒータガイド１５が有効である。

【００３５】次に、本発明の分割方法の他の実施例につ
いて説明する。この実施例は図６の要部拡大断面図に示
すように、ガラス基板２の下面にヒータガイド１５によ
って支持されたシーズヒータ３が接触して設置され、特
にガラス基板２とシーズヒータ３の接触部１６はシーズ
ヒータ３の両側に設置された一対のノズル１７，１７か
ら噴射されるエアーによって局所冷却される。エアーは
接触部１６に向かって噴射されるがある程度の広がりを
有するので接触部１６の近傍のガラス基板とヒータを同
時に効率よく冷却する。また、ガラス基板の加熱面を直
接冷却するので温度低下の応答性が良好であり、このた
め冷却に応じて亀裂先端部にすみやかに開口部が形成さ
れ、短時間のうちに亀裂が進展する。また、接触部１６
にエアーを噴射することにより、ガラス基板２とシーズ
ヒータ３の間に微小な隙間が形成されるので、ガラス基
板の局所冷却がさらに効率よく行われるという作用効果
もある。

【００３６】上記の各実施例ではガラス基板は固定し、
ノズルを移動させた場合について説明したが、逆にノズ
ルを固定しガラス基板を移動してもよい。要は、亀裂の
進展中常に亀裂先端部を局所冷却することが重要であ
る。そのためには亀裂の進展位置を検出し、位置に応じ
て移動させる制御手段が必要である。この制御手段は種
々の構成が考えられ、例えばカメラによる検出と画像処
理などは有効な手段である。

【００３７】さて、上記の亀裂先端部を局所冷却する方
法は亀裂進度速度が早く、また、亀裂が終端面に近づい
た時の応力拡大係数の減小も大幅に緩和されるという特
徴があるが、この方法でも十分ではなく亀裂が基板の終
端面に近くなると速度が遅くなるという問題点がある。
これは線熱源で亀裂を進展させて分割する方法に特有の
もので、局所冷却がない場合、亀裂が終端面に近づきｄ
／Ｗ〈１．５になると、終端部の応力が図１１に示すよ
うに亀裂を閉じさせる作用をし、応力拡大係数が急減す
ることが原因になっている。したがって、この応力を打
ち消すような逆符号の応力を終端面に作用させておき、
線熱源で加熱すると、終端面での応力拡大係数の低下が
補償され、略一定の速度で亀裂を終端面まで進展させる
ことができる。特に、終端面への逆符号応力の作用と、
亀裂先端の局所冷却とを併用することにより、高速かつ
速度が低下しない基板の分割が可能となる。

【００３８】逆符号の応力は、図１１に示した応力分布
と逆符号の分布で自由表面である基板終端面に作用さ
せ、疑似的に半無限帯板と同様の応力状態にすることが
理想である。実際には図７（ａ）に示すように、基板の
終端面の分割予定線上のＣ部をチャック等の治具で挟
み、亀裂進展方向（ｘ方向）に可動しないように固定す
ると共に、Ｃ部の両側の部分、例えば端部Ｂ，Ｂを亀裂
進展方向と直角方向（ｙ方向）に可動自在に治具で保持
することにより実現できる。また、図７（ｂ）に示すよ
うに、Ｃ部を同様に固定すると共に、Ｃ部の両側の部
分、例えばＢ，Ｂ部をチャック等の治具で挟み、かつ、
ｘ方向に引っ張ることによりＢ，Ｂ部にｘ方向の外力を
作用させるようにしてもよい。要は、図７のモーメント
Ｍが生じるように応力を作用すればよく、そのための具
体的な手段は上記に限らない。

【００３９】次に本発明の分割方法の別の実施例につい
て説明する。本発明は、上記のように非金属材料からな
る帯板状の基板２にシーズヒータなどの線熱源３を接触
して基板に加熱帯２ａを形成し、基板の一側端面にあら
かじめ形成された端面キズ４から加熱によって亀裂５を
進展させるに際し、亀裂の先端部を局所冷却し、かつ、
冷却領域を加熱帯に沿って移動させることにより基板の
終端面まで高速に亀裂を進展させ、基板を分割すること
を特徴とする。端面キズ４は基板の一方の端面６に亀裂
が発生しやすくするために導入さるが、基板の幅が狭い
場合は端面キズを導入した端面６からのみ上記のように
亀裂が進展する。しかし、基板の幅が広い場合（例え
ば、板幅Ｗが３００ｍｍ以上）は、反対の端面（終端面
６’）からも亀裂が進展することがある。このように対
向する２つの端面から発生した亀裂が進展して接近し、
ついには２つの亀裂が１つに合流する。合流部分の亀裂
は直線性が悪く、分割精度が低下して品質が低下する。

【００４０】この問題を解決するための方法を説明す
る。すなわち、図８に示すように、基板２の終端面６’
の近傍の加熱帯２ａ上のＰ点を局所冷却する。この局所
冷却はＰ点に固定され、移動しない。この固定冷却と併
用して上記のようにノズル９を端面６から端面６’へ移
動して端面キズ４から発生した亀裂５を終端面６’へ進
展させる。Ｐ点の固定冷却により終端面６’にｙ方向の
圧縮応力が発生し、一方、端面６にはｙ方向の引張力が
生じるので、終端面６’では亀裂進展が妨げられ、端面
６では亀裂進展が促されるので、確実に一方の端面６か
らのみ短時間で亀裂を進展させることができる。なお、
この現象はＰ点が終端面６’に近い程短時間で効果が生
じるが、Ｐ点が終端面６’上になると冷却点Ｐにｙ方向
の圧縮応力が発生しなくなるので、終端面６’上は冷却
するべきではない。したがって、望ましい冷却点Ｐの範
囲は、終端面６’を基準にしてＰ点の座標を（Ｘ₀，
０）とすれば、０＜Ｘ₀≦０．２Ｌである。ただしＬは
基板の長さである。Ｘ₀＝０（終端面）は除く。また、
上限を０．２Ｌとした理由は、Ｘ₀≧０．２Ｌとなると
端面６‘に圧縮応力が係にくくなる上、端面６に引張応
力が発生しなくなるためである。なお、上記の終端面近
傍の冷却位置を固定した局所冷却において、具体的な冷
却方法はすでに説明した移動する局所冷却の場合と同様
であり、説明を省略する。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、ガラス，セラミックな
どの非金属材料からなる基板にシーズヒータなどの線熱
源を接触して加熱帯を形成し、該加熱帯に発生した亀裂
の先端部を局所冷却して加熱帯に沿って亀裂を進展させ
て基板を分割するようにしたので、板幅が大きい基板で
あっても切り残しや面外変形がなく、かつ直進性に優れ
た非金属材料の分割方法を提供できる。また、基板の終
端面に亀裂を閉じさせる作用をする応力を打ち消す逆符
号の応力を作用させることにより、高速かつ一様速度の
分割方法を提供できる。また、基板の終端面の近傍を併
せて局所冷却することにより、幅の広い基板において終
端面からも亀裂が進展し、２つの亀裂の合流部での分割
の直線性が低下する問題を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非金属材料の分割方法の一実施例を
説明するための斜視図

【図２】本発明の局所冷却による亀裂先端部の形状変
化を説明するための図

【図３】局所冷却の領域と応力の関係を説明するため
の図

【図４】本発明に係るシーズヒータの支持方法の一実
施例を示す図

【図５】本発明に係るシーズヒータの支持方法の他の
実施例を示す図

【図６】本発明の分割方法の他の実施例を説明するた
めの図

【図７】基板の終端面に逆符号の応力を作用させるた
めの原理図

【図８】本発明の移動局所冷却と固定局所冷却の併用
を説明する図

【図９】従来の線熱源による基板の分割方法を示す斜
視図

【図１０】従来の線熱源による基板分割の原理を説明
するための図

【図１１】終端面近傍での応力拡大係数の減少を説明
するための図

【図１２】リガメント長さと応力拡大係数の関係を示
す図

【符号の説明】

１ガラス基板の支持台２ガラス基板２ａ加熱帯３シーズヒータ（線熱源）４端面キズ５亀裂５ａ加熱による亀裂先端形状５ｂ局所冷却による亀裂先端形状６基板の側端面９，１７ノズル１０，１１，１２局所冷却の領域１３ヒータ支持ブロック１４熱膨張による逃げ１５ヒータガイド１６ヒータと基板の接触部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】非金属材料からなる基板に線熱源を接触し
て加熱帯を形成し、該加熱帯に発生した亀裂を局所冷却
し、加熱帯に沿って亀裂を進展させる非金属材料の分割
方法。
【請求項２】非金属材料からなる基板に線熱源を接触し
て加熱帯を形成し、加熱によって亀裂を進展させるに際
し、亀裂が終端面に近づくにつれ亀裂を閉じさせる作用
をする応力を打ち消すような逆符号の応力を終端面に作
用させる非金属材料の分割方法。
【請求項３】非金属材料からなる基板に線熱源を接触し
て加熱帯を形成し、該加熱帯に発生した亀裂を局所冷却
すると共に、亀裂が終端面に近づくにつれ亀裂を閉じさ
せる作用をする応力を打ち消すような逆符号の応力を終
端面に作用させ、加熱帯に沿って亀裂を進展させる非金
属材料の分割方法。
【請求項４】亀裂先端部を冷却することを特徴とする請
求項１または請求項３に記載の非金属材料の分割方法。
【請求項５】基板の一方の面に線熱源を接触し、他方の
面に冷却用媒体を噴射して局所冷却することを特徴とす
る請求項１または請求項３に記載の非金属材料の分割方
法。
【請求項６】基板と線熱源との接触部に双方向から冷却
用媒体を噴射して局所冷却することを特徴とする請求項
１または請求項３に記載の非金属材料の分割方法。
【請求項７】基板に対してノズルを傾斜して配設し、亀
裂の後方に向かって噴射することを特徴とする請求項５
または請求項６に記載の非金属材料の分割方法。
【請求項８】局所冷却領域の径が基板の幅の０．５％以
上であることを特徴とする請求項１または請求項３に記
載の非金属材料の分割方法。
【請求項９】基板の終端面の分割予定部を固定し、か
つ、該分割予定部の両側を亀裂進展方向と直角方向に可
動自在に保持することを特徴とする請求項２に記載の非
金属材料の分割方法。
【請求項１０】基板の終端面の分割予定部を固定し、か
つ、該分割予定部の両側に亀裂進展方向の外力を加える
ことを特徴とする請求項２に記載の非金属材料の分割方
法。
【請求項１１】非金属材料からなる基板に線熱源を接触
して加熱帯を形成し、前記基板の端面キズが形成された
一端面と対向する終端面の近傍の加熱帯を冷却位置を固
定して局所冷却すると共に、前記端面キズから加熱帯に
発生した亀裂を局所冷却し、この亀裂の局所冷却部を加
熱帯に沿って移動させて亀裂を加熱帯に沿って進展させ
る非金属材料の分割方法。
【請求項１２】冷却位置を固定した局所冷却における冷
却位置Ｘ₀が終端面を基準（Ｘ₀＝０）として、０＜Ｘ₀
≦０．２Ｌの範囲（ただし、Ｌは基板の長さ）であるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の非金属材料の分割方
法。