JPWO2007094348A1 - レーザスクライブ方法、レーザスクライブ装置、及びこの方法または装置を用いて割断した割断基板 - Google Patents

Abstract

被割断基板の割断終端部における割断後の断面を、複雑な制御を要することなく、直角度及び直進性に優れた良品質なものとできるレーザスクライブ方法及びレーザスクライブ装置を提供すること。被割断基板Ｋを割断するブレイク工程に先立ち、被割断基板Ｋに対しレーザ光Ｌを被割断基板Ｋの割断予定線Ｊに沿って相対的に移動させることにより割断予定線Ｊの始端ＪＳから終端ＪＥに向かうスクライブ線Ｓを形成するレーザスクライブ方法または装置において、スクライブ線Ｓを形成しない無スクライブ線領域ＮＲを割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに形成することを特徴とする。【選択図】図７

Description

本発明は、レーザスクライブ方法、レーザスクライブ装置、及びこの方法または装置を用いて割断した割断基板に関する。より詳しくは、ガラス板、セラミックス板、ウエハー等の脆性材料を割断するにあたり、本切りのためのブレイク工程に先立ち、脆性材料の割断予定線に沿ってレーザ光を用いてスクライブ線を形成する方法、装置及びこれらを用いて割断した割断基板に関する。

レーザスクライブ方法は、脆性材料を割断するにあたり、本切りのためのブレイク工程に先立ち、脆性材料の割断予定線に沿ってレーザ光を用いてスクライブ線を形成する方法である。この方法では、レーザ発振器から出力されたレーザ光を、被加工物である脆性材料の割断予定線上に集光レンズで集光あるいは所定の形状に成形させ、且つ、可動テーブル等により脆性材料をレーザ光に対して相対的に移動させる。その際、レーザ光に追随させて冷却ミストを噴射する。この方法によると、ダイヤモンド刃等の超硬工具でスクライブ線を形成する方法に比べて、切り屑や微細な破片などの発生がなく、また非接触で処理を行うので脆性材料を傷付けるおそれもない。

従来のレーザスクライブ方法が抱える問題について、図１５を参照して説明する。図１５は従来のレーザスクライブ方法を示す図である。図１５（Ａ）はガラス板Ｋの割断予定線Ｊ４に沿ってレーザ光ＬをＹ２方向に相対移動させて形成したスクライブ線Ｓ４を示し、図１５（Ｂ）はその側断面図を示す。図１５（Ｃ）はスクライブ線Ｓ４を形成したガラス板Ｋに、外部から機械的な応力を加えてスクライブ線Ｓ４を境に本切りしたときの割断基板Ｋ’の断面を示す。

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示すように、ガラス板Ｋの中央部にレーザ光Ｌを照射したときは、レーザ光Ｌの相対移動方向Ｙ２の前後への熱拡散がバランスしているために、割断予定線Ｊ４に沿う方向に深さの安定した亀裂が進行してゆく。一方、周縁部にレーザ光Ｌを照射したときは、レーザ光Ｌの相対移動方向Ｙ２の前後への熱拡散のアンバランスのために、レーザ光Ｌの照射位置の熱応力もアンバランスになり、図１５（Ｂ）に示すように、スクライブ線Ｓ４の亀裂が中央部に比べて深くなってしまう。この現象は、ガラス板Ｋの割断終端部、すなわち割断予定線Ｊ４の終端ＪＥの近傍領域ＡＲにおいて特に著しい。この状態で割断すると、割断基板Ｋ’の断面は、図１５（Ｃ）に示すように、直角度及び直進性が良くなく品質に劣るものとなってしまう。ここで言う直角度とは、割断面が垂直面に平行となり傾いていないことを意味し、直進性とは、割断予定線Ｊ４に沿って真っ直ぐにスクライブ線Ｓ４が形成されることを意味し、割断予定線Ｊ４から逸れたり歪んだりしないことをいう。

スクライブ線の亀裂の深さを割断予定線の全体に亘って一定深さに制御する技術として、例えば特許文献１または特許文献２にその記載がある。
特開２０００−２８１３７１号公報 特開２００２−２９３５６０号公報

特許文献１には、レーザ光の後縁と冷却ノズルとの距離を調整して亀裂の深さを制御する技術が開示されており、この技術を割断終端部に適用することで上記問題の解決にはなり得るが、距離調整手段を付加し、その制御の最適条件を見出すために多くの時間と労力を要する。特許文献２には、割断終端の近傍領域でレーザ光の出力を逓減させることにより割断終端部でのスクライブ線の深さを基板中央部のものに合わせる技術が開示されているが、レーザ光の出力を逓減させる最適条件は、レーザのエネルギー、加熱温度、ガラス板の移動速度など、様々な条件の組み合わせで成り立つので、特許文献１の場合と同様に、最適解を見出すために多くの時間と労力を要する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、被割断基板の割断終端部における割断後の断面を、複雑な制御を要することなく、直角度及び直進性に優れた良品質なものとできるレーザスクライブ方法及びレーザスクライブ装置を提供すること、およびこのレーザスクライブ方法またはレーザスクライブ装置を用いて割断した割断基板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレーザスクライブ方法は、被割断基板Ｋを割断するブレイク工程に先立ち、被割断基板Ｋに対しレーザ光Ｌを被割断基板Ｋの割断予定線Ｊに沿って相対的に移動させることにより割断予定線Ｊの始端ＪＳから終端ＪＥに向かうスクライブ線Ｓを形成するレーザスクライブ方法において、スクライブ線Ｓを形成しない無スクライブ線領域ＮＲを割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに形成することを特徴とする。

また、本発明のレーザスクライブ装置は、被割断基板Ｋを割断するブレイク工程に先立ち、被割断基板Ｋに対しレーザ光Ｌを被割断基板Ｋの割断予定線Ｊに沿って相対的に移動させることにより割断予定線Ｊの始端ＪＳから終端ＪＥに向かうスクライブ線Ｓを形成するレーザスクライブ装置１において、スクライブ線Ｓを形成しない無スクライブ線領域ＮＲを割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに形成する無スクライブ線領域形成手段３２２を備えることを特徴とする。

本発明によると、スクライブ線Ｓを形成しない無スクライブ線領域ＮＲを割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに形成する。この部分に無スクライブ線領域ＮＲを形成することで、レーザ光Ｌの相対移動方向Ｙの前後への熱拡散のアンバランスが生じなくなり、終端ＪＥの近傍領域ＡＲで亀裂が深くなるという問題がない。レーザスクライブにより被割断基板Ｋの表面に生じた亀裂は、割断時に板厚方向に伸展すると同時に、割断予定線Ｊの終端ＪＥへも伸展する。スクライブ線Ｓを形成しない上記無スクライブ線領域ＮＲは、ブレイク工程時に直角度及び直進性良く割断される。このように、被割断基板Ｋの割断終端部における割断後の断面を、複雑な制御を要することなく、直角度及び直進性に優れた良品質なものとできる。

上記無スクライブ線領域ＮＲは、割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに照射されるレーザ光Ｌを遮光することにより形成することが好ましい。また、割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに照射されるレーザ光Ｌをオフすることによっても形成することができる。更に、割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに噴射される冷却ミストＭをオフすることによっても形成することができる。また、無スクライブ線領域形成手段をテーブル３に対して水平方向に移動可能な構造をさらに含むことが好ましい。

この水平方向に移動可能な構造として、スライド構造などが例示できる。

また、無スクライブ線領域形成手段をテーブル３に対して水平方向に移動させる駆動手段をさらに含むことが好ましい。

この水平方向に移動させる駆動手段として、空気圧や電動モータを利用したアクチュエータ、カム機構を利用したものなどが例示できるが、結果的に水平方向に移動させるものであれば他の駆動手段でも構わない。

本発明の割断基板は、上記のレーザスクライブ方法または装置を用いてレーザスクライブした被割断基板Ｋを割断して得られたものである。

本発明の割断基板は、スクライブ線Ｓを良品質なものとできることに起因して、良品質なものとなる。

本発明によると、被割断基板の割断終端部における割断後の断面を、複雑な制御を要することなく、直角度及び直進性に優れた良品質なものとできる。

また、割断基板を良品質なものとできる。

本発明に係るレーザスクライブ装置の概略を示す正面図である。 図１のＩ−Ｉ線矢視図である。 本発明の要部を示す斜視図である。 レーザ光ユニットの光学系を示す図である。 ガラス板の割断予定線を示す図である。 本発明に係るレーザスクライブ装置によるレーザスクライブ動作の流れを示すフローチャートである。 本発明により形成された一本のスクライブ線の例を示す図である。 本発明により形成された複数本のスクライブ線の例を示す図である。 本発明により形成されたスクライブ線の深さ及びこのスクライブ線を境に割断したときの割断面を示す図である。 本発明に係る他の形態のレーザスクライブ装置によるレーザスクライブ動作の流れを示すフローチャートである。 Ｌ型部材をテーブルに対して水平方向に移動させるように構成した実施形態を示す主要部縦断面図である。 本発明の実施例を説明するための図である。 本発明の実施例１及び比較例１により得られた割断面の顕微鏡写真である。 本発明の実施例２及び比較例２により得られた割断面の顕微鏡写真である。 従来のレーザスクライブ方法を示す図である。

符号の説明

１ レーザスクライブ装置
３ テーブル
６ レーザ光ユニット
８ 制御装置（レーザ光照射オフ手段、冷却ミスト噴射オフ手段）
３１ 載置面
６５ シャッター（レーザ光照射オフ手段）
７１ 冷却ミスト噴射管（冷却ミスト噴射手段）
７２ 開閉バルブ（冷却ミスト噴射オフ手段）
３２２ｘ 遮光板（遮光部材）
３２２ｙ 遮光板（遮光部材）
３２１ｘ 規制板（規制部材）
３２１ｙ 規制板（規制部材）
ＡＲ 近傍領域
Ｊ 割断予定線
ＪＳ 始端
ＪＥ 終端
Ｋ ガラス板（被割断基板）
Ｌ レーザ光
Ｍ 冷却ミスト
ＮＲ 無スクライブ線領域
Ｓ スクライブ線

以下に、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係るレーザスクライブ装置の概略を示す正面図、図２は図１のＩ−Ｉ線矢視図、図３は本発明の要部を示す斜視図、図４はレーザ光ユニットの光学系を示す図である。各図において、レーザスクライブ装置の据え付け面を基準とした固定座標系を直交Ｘ，Ｙ軸で表し、テーブルを基準とした移動座標系を直交ｘ，ｙ軸で表す。またｘ，ｙ軸に直交するｚ軸の軸回り方向をθで表す。

図１、図２に示すように、本発明に係るレーザスクライブ装置１は、基台２、テーブル３、テーブル駆動装置４、基板位置決め装置５、初期亀裂形成機構１０、レーザ光ユニット６、冷却ユニット７及び制御装置８などを備える。

基台２は、レーザスクライブ装置１の各構成要素を取り付けるための基本となるフレーム体であり、床面等の据え付け面Ｇに固設される。

テーブル３は、平面視が方形を呈する載置面３１を備える。載置面３１は、十分な平面度を有するように加工されると共に、置かれたガラス板Ｋを真空吸着するための多数の吸着穴を備える。載置面３１における四辺のうち互いに隣り合う二辺に沿った部分には、それぞれ長尺状で且つ長手方向の断面視が略Ｌ字を呈するＬ型部材３２ｘ，３２ｙが取り付けられる。二本のＬ型部材３２ｘ，３２ｙは、載置面３１に対するレーザ光Ｌの相対移動方向Ｙに対し選択的に直交可能となるように、平面視が互いに直交するように取り付けられる。

Ｌ型部材３２ｘ，３２ｙは、図３に示すように、載置面３１に垂直配設した規制板３２１ｘ，３２１ｙと、規制板３２１ｘ，３２１ｙの上部にそれぞれ載置面３１と平行に設けられた遮光板３２２ｘ，３２２ｙとを備える。遮光板３２２ｘ，３２２ｙの材質は、レーザ光Ｌを透過させないもの、すなわちレーザ光Ｌを反射するかまたは吸収するものとされる。前者として、例えばステンレスやアルミニウム等の金属を挙げることができる。後者として、例えばカーボン樹脂またはカーボン樹脂をコーティングした金属などを挙げることができる。遮光板３２２ｘ，３２２ｙの短手方向の長さは１ｍｍから２ｍｍ程度であることが好ましい。本実施形態では、加工の手間を省くためＬ型部材３２ｘ，３２ｙは、長尺状の上記材質からなる一枚ものの板を所定の長手方向線で折り曲げて形成している。遮光板３２２ｘ，３２２ｙと載置面３１との間に形成される空隙は、レーザスクライブ装置１で扱う最大厚さのガラス板の厚みよりも大きいものとされる。

テーブル駆動装置４は、テーブル３の下方に取り付けられ、ｘ方向駆動部４１とｙ方向駆動部４２とθ方向駆動部４３とを備える。ｘ方向駆動部４１は、テーブル３をｘ方向に直線駆動可能なリニアモータまたはボールねじ式直動機構などにより実現される。ｙ方向駆動部４２は、テーブル３をｙ方向に直線駆動可能なリニアモータまたはボールねじ式直動機構などにより実現される。θ方向駆動部４３は、テーブル３をθ方向に回転駆動可能なサーボモータ式回転機構などにより実現される。

基板位置決め装置５は、載置面３１の四つの頂点のうちＬ型部材３２ｘ，３２ｙを含まない頂点側に配設される。そして、ガラス板Ｋの２辺ｃ，ｄにそれぞれ押し当て可能な押し当て部材５１と、押し当て部材５１を対角線方向Ｄ１に駆動するエアシリンダ５２とを備える。

初期亀裂形成機構１０は、上下駆動可能とされた回転刃１１を備え、テーブル３に載置保持されたガラス板Ｋにおける割断予定線Ｊの始端ＪＳに極微小な初期亀裂ＣＲを形成可能に構成される。

レーザ光ユニット６は、テーブル３の上方において基台２に懸架支持され、図４に示すように、レーザ発振器６１と照射光学系６２とを備える。レーザ発振器６１として、使用時の発振波長が９〜１１μｍ、出力が１００〜２００Ｗ程度のＣＯレーザ、ＣＯ_２レーザなどを用いることができる。照射光学系６２は、シャッター６５、反射ミラー６３ａ，６３ｂ，６３ｃ、集光レンズ６４ａ及びエキスパンドレンズ６４ｂを備える。シャッター６５は、レーザ発振器６１から出射したレーザ光Ｌの光軸上に制御信号により開閉自在に配設される。反射ミラー６３ａは、レーザ発振器６１から出射したレーザ光Ｌの光軸上にその反射面を偏角させて配設される。反射ミラー６３ｂは、その反射面を反射ミラー６３ａの反射面に対向させて反射ミラー６３ａの垂直下方に配設される。反射ミラー６３ｃは、その反射面を反射ミラー６３ｂの反射面に対向させて反射ミラー６３ｂの水平方向に配設される。集光レンズ６４ａは、反射ミラー６３ｃで反射したレーザ光Ｌを集光するように配設される。エキスパンドレンズ６４ｂは、集光レンズ６４ａから出たレーザ光Ｌを、載置面３１に置いたガラス板Ｋ上に長さ２０ｍｍ以上の細長光に成形して照射可能に配設される。

図１に戻って、冷却装置７は、冷却ミスト噴射管７１と開閉バルブ７２と冷却剤貯蔵部７３とを備える。冷却ミスト噴射管７１は、ガラス板Ｋ上に照射されるレーザ光Ｌに追随するように、ガラス板Ｋに対するレーザ光Ｌの相対移動時の進行方向Ｙ２を基準にエキスパンドレンズ６４ｂの後方部に設けられる。開閉バルブ７２は、冷却ミスト噴射管７１と冷却剤貯蔵部７３との間に設けられ、制御信号により開閉自在に構成される。冷却剤貯蔵部７３は、水道水、蒸留水、純水、超純水、アルコール、アルコール水溶液、液体窒素、または液体ヘリウム等の冷却剤を貯蔵するタンクである。冷却ミスト噴射管７１から出た冷却剤は、空気や窒素、ヘリウムなどの気体（ガス）と混合されて（図示せず）、霧状の冷却ミストＭとなる。

制御装置８は、レーザスクライブ装置１におけるレーザスクライブ動作の開始命令等の諸命令や諸条件を入力するための入力部を備える。そして、入力された命令または条件に応じてテーブル駆動装置４、基板位置決め装置５、レーザ光ユニット６及び冷却ユニット７における各機器を所定のシーケンスにより制御することでレーザスクライブ装置１を機能動作させる。

次に、以上のように構成されたレーザスクライブ装置１の動作について説明する。図５はガラス板の割断予定線を示す図、図６は本発明に係るレーザスクライブ装置によるレーザスクライブ動作の流れを示すフローチャート、図７は本発明により形成された一本のスクライブ線の例を示す図、図８は本発明により形成された複数本のスクライブ線の例を示す図、図９は本発明により形成されたスクライブ線の深さ及びこのスクライブ線を境に割断したときの割断面を示す図、図１０は本発明に係る他の形態のレーザスクライブ装置によるレーザスクライブ動作の流れを示すフローチャートである。

図５に示すように、ガラス板Ｋには、互いに平行な２本の割断予定線Ｊ１，Ｊ２、及びこれらの割断予定線Ｊ１，Ｊ２に直行する１本の割断予定線Ｊ３があるものとして説明する。また、初期状態におけるテーブル３のｘ軸、ｙ軸は、それぞれ据え付け面のＸ軸、Ｙ軸に一致しており、レーザ発振器６１はオン、シャッター６５は閉じているものとして説明する。

まず、作業者はガラス板Ｋを手で持ってきて、その割断予定線Ｊ１がｙ軸に沿うように載置面３１に置く。なお、ガラス板Ｋを載置面３１上に置く操作をロボットに行わせるようにしてもよい（ステップ１００）。続いて、作業者はこのガラス板Ｋに対するレーザスクライブ動作の開始命令を、制御装置８の入力部から入力する（ステップ１１０）。これにより基板位置決め装置５はエアシリンダ５２を伸延させ、押当て部材５１をガラス板Ｋの辺ｃ，ｄに押し当ててガラス板Ｋを対角線方向Ｄ１に押し込む。その結果、ガラス板Ｋは対角線方向Ｄ１に移動し、辺ａ，ｂがそれぞれ規制板３２１ｘ，３２１ｙに当接したところで停止し位置決めがなされる。ガラス板Ｋが位置決めされると、載置面３１の吸着穴に真空圧が作用し、ガラス板Ｋを載置面３１上に吸着保持する（ステップ１２０）。

続いて、ｘ方向駆動部４１及びｙ方向駆動部４２は、テーブル３を駆動して割断予定線Ｊ１のスクライブ開始位置に移動させる。スクライブ開始位置とは、ガラス板Ｋの割断予定線Ｊ１の始端ＪＳがエキスパンドレンズ６４ｂの下方手前に来る位置である（ステップ１３０）。この状態で初期亀裂形成機構１０は回転刃３１を降下させて、その刃先が基板Ｋの表面よりも低くなる位置に配置する。続いて、ｙ方向駆動部４２は、テーブル３をｙ１（Ｙ１）方向に所定の速度で駆動する（ステップ１４０）。

テーブル３がｙ１方向に走行することにより、回転刃１１が基板Ｋにおける割断予定線Ｊの始端ＪＳに衝突する。その直後に初期亀裂形成機構１０は回転刃１１を上昇させる。これにより、割断予定線Ｊの始端ＪＳに所定深さ及び長さの極微小な初期亀裂ＣＲが形成される。なお、初期亀裂ＣＲの形成は、回転刃１１でなくレーザ光により行うことも可能である。

続いて、シャッター６５が開き、レーザ発振器６１から出射したレーザ光Ｌは、反射ミラー６３ａ，６３ｂ，６３ｃの順にそれらの各反射面で反射して進行方向を９０度ずつ変えて進む。反射ミラー６３ｃで反射したレーザ光Ｌは、集光レンズ６４ａを介してエキスパンドレンズ６４ｂに導かれる。レーザ光Ｌはエキスパンドレンズ６４ｂにより、ガラス板Ｋ上に長さ２０ｍｍ以上の細長光に成形されて照射される。また、シャッター６５に続いて開閉バルブ７２が開き、冷却ミスト噴射管７１は、冷却剤貯蔵部７３から導かれた冷却剤を冷却ミストＭとして噴射する（ステップ１５０）。

ガラス板Ｋに対するレーザ光Ｌ及び冷却ミストＭの相対的な移動により、ガラス板Ｋの割断予定線Ｊ１には始端ＪＳを起点として、まず、レーザ光Ｌを照射して局所的に熱膨張させて圧縮応力を生じさせ、次いで、レーザ光Ｌが照射された箇所に冷却ミストＭを供給して局所的に収縮させて引張応力を生じさせる。このように、レーザ光Ｌによる急激な加熱とその直後の冷却ミストＭによる急激な冷却により、図９（Ａ）に示すように、微小クラック（すなわちスクライブ線Ｓ１）を連続成長させることができる。

テーブル３のＹ１方向への移動に伴い、レーザ光Ｌが割断予定線Ｊ１の終端ＪＥの近傍領域ＡＲに差し掛かったとき、レーザ光Ｌは遮光板３２２ｘにより遮光されるため、図７に示すように、割断予定線Ｊ１のうち終端ＪＥの近傍領域ＡＲにはスクライブ線Ｓが形成されず、無スクライブ線領域ＮＲとなる。この部分に無スクライブ線領域ＮＲを形成することで、レーザ光Ｌの相対移動方向の前後への熱拡散のアンバランスが生じなくなり、終端ＪＥの近傍領域ＡＲで亀裂が深くなるという問題がない。

スクライブ線Ｓ１の形成が終ると、シャッター６５及び開閉バルブ７２が閉じ、レーザ光Ｌの照射及び冷却ミストＭの噴射が停止する（ステップ１７０）。そして、ｙ方向駆動部４２は、テーブル３をｙ２（Ｙ２）方向に駆動し元の位置に戻す（ステップ１８０）。

続いて、ｘ方向駆動部４１は、テーブル３をＸ１方向に駆動することで（ステップ２１０）、割断予定線Ｊ２のスクライブ開始位置に移動させ、その後、スクライブ線Ｓ１の形成時と同様な要領でスクライブ線Ｓ２を形成する（ステップ１３０〜ステップ１８０）。

スクライブ線Ｓ２の形成が終ると、θ方向駆動部４３は、テーブル３をθ方向に９０度回転駆動する（ステップ２２０）。その後、スクライブ線Ｓ１，Ｓ２の形成時と同様な要領でスクライブ線Ｓ３を形成する（ステップ１３０〜ステップ１８０）。なお、スクライブ線Ｓ３の形成時は、スクライブ線Ｓ１，Ｓ２の形成時とは異なり、ステップ１４０においてｘ方向駆動部４１がテーブル３を駆動してＹ１方向に移動させる。そしてレーザ光Ｌの遮光は遮光板３２２ｙが行う。

以上のようにしてスクライブ線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を形成したガラス板Ｋ（図８参照）に対し、手または専用の加圧器を用いて機械的な応力、例えばスクライブ線Ｓの回りの曲げモーメントを加えてスクライブ線Ｓを境に割断する。レーザスクライブによりガラス板Ｋの表面に生じた亀裂は、割断時に板厚方向に伸展すると同時に、割断予定線Ｊの終端ＪＥへも伸展する。このためスクライブ線Ｓを形成しない上記無スクライブ線領域ＮＲは、ブレイク工程時に直角度及び直進性良く割断される。その結果得られる割断基板Ｋ’は、図９（Ｂ）に示すように、直角度及び直進性に優れた良品質なものとなる。

なお、遮光板３２２ｘ，３２２ｙを設けずに、レーザ光Ｌがガラス板Ｋの割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに差し掛かったときにシャッター６５を閉じてレーザ光Ｌのガラス板Ｋへの照射を停止する方法、冷却ミストＭがガラス板Ｋの割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに差し掛かったときに開閉バルブ７２を閉じて冷却ミストＭのガラス板Ｋへの噴射を停止する方法、または、図１０のステップ１６５に示すように、前者及び後者を共に行う方法によっても、割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲにスクライブ線Ｓを形成しないようにできる。従って、上記と同様な理由により、割断後の断面が直角度及び直進性に優れた良品質なものとなると期待できる。

本発明では、基板に照射するビーム長と比較して、遮光する部分の長さが短いことを特長としている。これは、長いビームを用いながらも、短い区間で基板に対する熱エネルギーを加える量を正確にコントロール可能なことを意味する。よって、ビーム長を限定する必要は無く、遮光する部分よりも長ければ本発明による効果が得られる。つまりビーム長を２０ｍｍ、５０ｍｍ、８０ｍｍもしくはそれ以上に延長することも可能である。

図１１は遮光板３２２ｘ，３２２ｙをテーブル３に対して水平方向に移動させるように構成した実施形態を示す主要部縦断面図である。なお、図１１には、遮光板３２２ｘのみを示しているが、遮光板３２２ｙについても同様の構成である。

図１１に示す遮光板３２２ｘは磁性材料で構成されているとともに、テーブル３に対して水平方向に移動可能な調整部材３２３ｘにより支持されている。

この調整部材３２３ｘは、図示しない駆動機構によってテーブル３に対して水平方向に移動される。

また、テーブル３の側部に載置面３１よりも上方までのびる規制板３２１ｘを設けている。

そして、調整部材３２３ｘの上部、および規制板３２１ｘの上部に磁石３２４ｘ、３２５ｘを設け、磁石３２４ｘ、３２５ｘによって遮光板３２２ｘを磁気的に固定することができる。したがって、磁石３２４ｘ、３２５ｘは電磁石であることが好ましい。

ここで、駆動機構としては、例えば、調整部材３２３ｘを水平方向に移動させるための、従来公知の種々の機構を採用することができる。そして、駆動機構による遮光板３２２ｘの移動範囲は、遮光板３２２ｘによるガラス板Ｋの遮光幅を１ｍｍから５ｍｍの範囲で制御できるように設定されている（遮光幅の上限を５ｍｍに設定している）。

そして、遮光幅を調整する場合には、磁石３２５ｘによる遮光板３２２ｘの磁気的固定を解除し、この状態において、調整部材３２３ｘを移動させることにより遮光板３２２ｘによる遮光幅を変更し、遮光幅が最適値になった場合に、磁石３２５ｘによる遮光板３２２ｘの磁気的固定を復活させることにより遮光板３２２ｘを固定することができる。
ただし、磁石３２５ｘを省略することも可能である。

この実施形態を採用した場合には、ガラスの種類、ガラス板Ｋの厚み、レーザ光Ｌの走行速度に応じてガラス板Ｋの遮光幅を１ｍｍから５ｍｍの範囲で最適値に制御することができる。この制御により、ガラス板Ｋにスクライブ線Ｓをレーザ光Ｌによって形成する場合に、ガラスへの熱影響をバランスよくすることができる。

したがって、ガラス板Ｋのスクライブ線Ｓの終端部近傍では、ガラス板Ｋにレーザ光Ｌが与える熱が安定した形で付加されないため、終端部においては、単にスクライビングする（カットするのに適正な溝を形成する）程度を越えて、端部の溝が実際にカットされてしまう部分が生じてしまうという不都合の発生を防止できる。また、加熱が万遍なく行われず、カットをリードするスクライブ線Ｓの直線性（直進性）、直角性（直角度）が失われる状態が生じてしまうという不都合の発生を防止できる。

この結果、ブレイク工程時に直角性および直線性良く割断することができる。

この実施形態においては、ねじ止めが困難である場合であっても、簡単に、かつ確実に遮光板３２２ｘを固定することができる。

また、遮光板３２２ｘのめくれ上がりを無くすることができ、しかも、遮光板３２２ｘに外力が加わって位置ずれが発生した場合であっても、元の位置に容易に復帰させることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上に開示した実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこの実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲の記載によって示され、更に請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。

以下、本発明を実施例及び比較例により更に説明する。

〔実施例１〕
従来型のレーザスクライブ装置、すなわち上述の実施の形態で記述した遮光板３２２のないレーザスクライブ装置を用い、図１２に示すように、ガラス板Ｋにおける割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲをアルミテープ９で遮蔽した状態で、スクライブ線の形成を行った。その後、形成したスクライブ線の回りに加圧器により曲げモーメントを加えて割断を行った。実施条件を以下に示す。

アルミテープによる遮光部分長さ：１.０ｍｍ
ガラス板：旭硝子株式会社製ＡＮ１００、板厚：０.７ｍｍ、形態：単板、割断予定線長さ：２００ｍｍ
レーザスクライブ条件：レーザ出力１８０ワット、テーブル走行速度４００ｍｍ／ｓｅｃ、ガラス板上でのレーザ光の長さ２０ｍｍ以上
〔比較例１〕
ガラス板Ｋにおける割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲをアルミテープで遮蔽しないことの他は、実施例１と同じ条件でレーザスクライブ及び割断を行った。

〔実施例２〕
従来型のレーザスクライブ装置、すなわち上述の実施の形態で記述した遮光板３２２のないレーザスクライブ装置を用い、図１２に示すように、ガラス板Ｋにおける割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲをアルミテープ９で遮蔽した状態で、スクライブ線の形成を行った。その後、形成したスクライブ線の回りに加圧器により曲げモーメントを加えて割断を行った。実施条件を以下に示す。

アルミテープによる遮光部分長さ：１.０ｍｍ
ガラス板：コーニングジャパン社製ＥＡＧＬＥ２０００、板厚０.５ｍｍ、形態：単板、割断予定線長さ：２００ｍｍ
レーザスクライブ条件：レーザ出力１９０ワット、テーブル走行速度４００ｍｍ／ｓｅｃ、ガラス板上でのレーザ光の長さ２０ｍｍ以上
〔比較例２〕
ガラス板Ｋにおける割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲをアルミテープで遮蔽しないことの他は、実施例２と同じ条件でレーザスクライブ及び割断を行った。

以上の実施例１、２、及び比較例１、２で形成したスクライブ線の深さは、いずれも１６０μｍであった。割断後の断面を、光学顕微鏡で拡大撮影したところ、比較例１、２については、それぞれ図１３（Ｂ）、図１４（Ｂ）に示すように、ガラス板の割断終端部における割断後の断面は、滑らかでなく直角度及び直進性に劣るものであったが、実施例１、２については、それぞれ図１３（Ａ）、図１４（Ａ）に示すように、断面は滑らかで直角度及び直進性に優れる良品質のものとなった。なお、各写真において、明るい部分がガラス板Ｋを示し、その右端が終端ＪＥである。

スクライブ線Ｓを形成しない無スクライブ線領域ＮＲを割断予定線Ｊの終端ＪＥの近傍領域ＡＲに形成することによって、被割断基板の割断終端部における割断後の断面を直角度及び直進性に優れた良品質なものとできる。

Claims (17)

1. 被割断基板を割断するブレイク工程に先立ち、被割断基板に対しレーザ光を被割断基板の割断予定線に沿って相対的に移動させることにより割断予定線の始端から終端に向かうスクライブ線を形成するレーザスクライブ方法において、スクライブ線を形成しない無スクライブ線領域を割断予定線の終端の近傍領域に形成することを特徴とするレーザスクライブ方法。
2. 割断予定線の終端の近傍領域に照射されるレーザ光を遮光することにより、無スクライブ線領域を形成する請求項１に記載のレーザスクライブ方法。
3. レーザ光に追随して割断予定線に向けて冷却ミストを噴射させる請求項１または請求項２に記載のレーザスクライブ方法。
4. 割断予定線の終端の近傍領域に照射されるレーザ光をオフすることにより、無スクライブ線領域を形成する請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザスクライブ方法。
5. 割断予定線の終端の近傍領域に噴射される冷却ミストをオフすることにより、無スクライブ線領域を形成する請求項３または請求項４に記載のレーザスクライブ方法。
6. 被割断基板を割断するブレイク工程に先立ち、被割断基板に対しレーザ光を被割断基板の割断予定線に沿って相対的に移動させることにより割断予定線の始端から終端に向かうスクライブ線を形成するレーザスクライブ装置において、スクライブ線を形成しない無スクライブ線領域を割断予定線の終端の近傍領域に形成する無スクライブ線領域形成手段を備えることを特徴とするレーザスクライブ装置。
7. 被割断基板を置くための載置面を備えるテーブルと、
   テーブルに置かれた被割断基板に対してスクライブ線を形成するためのレーザ光を照射可能に設けたレーザ光ユニットと、
   テーブルとレーザ光ユニットとの両方またはいずれか一方を駆動することによりレーザ光を被割断基板の割断予定線の始端から終端に沿って相対的に移動させるレーザ光相対移動手段と、
   レーザ光相対移動手段による駆動時に被割断基板における割断予定線の終端の近傍領域にスクライブ線を形成しない無スクライブ線領域を形成する無スクライブ線領域形成手段とを備えることを特徴とするレーザスクライブ装置。
8. レーザ光相対移動手段によるレーザ光の相対移動時にレーザ光に追随して被割断基板における割断予定線に向けて冷却ミストを噴射させる冷却ミスト噴射手段を備える請求項６または請求項７に記載のレーザスクライブ装置。
9. 載置面に置いた被割断基板の周端部に当接して被割断基板のズレを規制する規制部材を備える請求項６から請求項８のいずれかに記載のレーザスクライブ装置。
10. 無スクライブ線領域形成手段は、レーザ光相対移動手段によるレーザ光の相対移動時に被割断基板Ｋにおける割断予定線の終端の近傍領域に照射されるレーザ光をオフするレーザ光オフ手段により構成される請求項６から請求項９のいずれかに記載のレーザスクライブ装置。
11. 無スクライブ線領域形成手段は、レーザ光相対移動手段によるレーザ光Ｌの相対移動時に被割断基板における割断予定線の終端の近傍領域に噴射される冷却ミストをオフする冷却ミストオフ手段を含んで構成される請求項１０に記載のレーザスクライブ装置。
12. 無スクライブ線領域形成手段は、割断予定線の終端の近傍領域に照射されるレーザ光を遮光するように設けた遮光部材により構成される請求項６から請求項９のいずれかに記載のレーザスクライブ装置。
13. 遮光部材と規制部材とが一体化されてなる請求項１２に記載のレーザスクライブ装置。
14. 無スクライブ線領域形成手段をテーブル３に対して水平方向に移動可能な構造をさらに含む請求項６から請求項１３のいずれかに記載のレーザスクライブ装置。
15. 無スクライブ線領域形成手段をテーブル３に対して水平方向に移動させる駆動手段をさらに含む請求項６から請求項１３のいずれかに記載のレーザスクライブ装置。
16. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のレーザスクライブ方法を用いてレーザスクライブした被割断基板Ｋを割断して得られた割断基板。
17. 請求項６から請求項１５のいずれかに記載のレーザスクライブ装置を用いてレーザスクライブした被割断基板Ｋを割断して得られた割断基板。

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