KR20010007100A - 레이저를 이용한 스크라이브 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유리판(glass 板) 등의 취성재료(脆性材料)에 있어서 CO₂레이저의 조사(照射)로 인한 열변형에 의하여 수직 크랙(垂直 crack)을 형성하는 스크라이브 방법에 관한 것으로서 불필요한 크랙이 일어나지 않도록 하는 새로운 스크라이브 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1방향의 수직 크랙에 대해서 제2방향에 형성되는 수직 크랙의 깊이가 얕도록 기판에 대한 레이저의 상대이동속도가 제1방향 및 제2방향에서 동일할 때 제1방향에 대하여 제2방향의 레이저 출력을 10∼40% 저하 시키고, 제1방향 및 제2방향의 레이저 출력이 동일할 때에 제1방향에 대한 제2방향의 레이저의 상대이동속도를 110∼140%로 설정함으로써 불필요한 크랙을 없애는 것이 가능하다.

Description

레이저를 이용한 스크라이브 방법{SCRIBING METHOD BY USE OF LASER}

본 발명은 유리판(glass 板) 등의 취성재료(脆性材料)에 있어서 CO₂레이저의 조사(照射)로 인한 열변형에 의하여 수직 크랙(垂直 crack)을 형성하는 방법에 관한 것이다.

글라스 컷 휠(glass cut wheel)을 이용한 글라스 스크라이버(glass scriber) 에 있어서 유리판에 제1방향인 X방향으로 스크라이브(scribe)를 실시하고 나서 제2방향인 Y방향으로 스크라이브를 실시하고, 그 후에 브레이크(break) 공정으로 휨 응력(應力)을 가함으로써 절단하였다. 이 제2방향으로 스크라이브를 실시할 때에는 제1방향으로 스크라이브를 실시할 때에 비해서 스크라이브 압력을 크게 하고 스크라이브 속도를 늦게 하였다.

종래의 스크라이브 방법을 대신하여 레이저를 이용한 스크라이브 방법이 실용화되고 있다. 이것은 도1에 나타내는 바와 같이, 화살표 방향으로 이동하는 유리판(1)에 대하여 레이저(2)로부터 레이저 빔(laser beam)을 레이저 스폿(laser spot)(3)형태로 조사(照射)하여 그 레이저 빔으로 가열된 영역이 다음에 냉매 제트(冷媒 jet)(4)로 냉각됨으로써 유리판(1)의 내부에 변형 응력(應力)이 발생되어 수직 크랙이 발생되고, 글라스 컷 휠을 이용한 글라스 스크라이버에서 형성된 것과 동일한 스크라이브 라인(수직 크랙 라인)(5)이 발생된다.

이 레이저에 의한 스크라이브에 있어서도 유리판의 제1방향으로 스크라이브를 실시하고 나서 제2방향인 Y방향으로 스크라이브를 실시한다. 그러나 글라스 컷 휠을 이용한 스크라이브를 실시할 때에는, 즉 제2방향으로 스크라이브를 실시할 때에는 제1방향으로 스크라이브를 실시할 때에 비해서 확실히 수직 크랙이 깊게 형성됨으로 스크라이브 압력을 크게하고 스크라이브 속도를 늦게 하였다. 따라서 레이저 스크라이브에 있어서도 이 이론을 답습하여 제2방향으로 스크라이브를 실시할 때에는 제1방향으로 스크라이브를 실시할 때에 비해서 단위면적 당 조사에너지(照射 energy)를 증가시키도록 유리판의 이동속도를 늦추던가 그 이동속도가 같을 경우에는 레이저 출력을 크게 하였다.

그러나 제1방향 및 제2방향으로 스크라이브를 실시한 때에, 스크라이브 라인이 직교하는 위치에서 큰 크랙(제품이 불량하게 되는 크랙)이 발생될 확률이 높았다. 그 데이터에 관해서는 다음에 나타낸다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 전술한 바와 같이 불필요한 크랙이 일어나지 않도록 하는 새로운 스크라이브 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 레이저를 이용한 스크라이브 방법을 나타내는 도면,

도2는 본 발명의 제1태양(態樣)에 있어서의 제1실시예를 나타내는 제어(制御) 블록도,

도3은 본 발명의 제2태양에 있어서의 제1실시예를 나타내는 제어(制御) 블록도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 유리판

6 : 크랙

본 발명의 취성 재료의 기판에 레이저의 조사로 인한 열변형에 의하여 기판에 크랙을 형성시키는 방법은 제1방향으로 크랙을 형성시킨 후, 제1방향과 직교하는 제2방향으로 크랙을 형성할 때에 제1방향의 크랙에 대하여 제2방향으로 형성되는 크랙의 깊이를 얕게 하는 것을 특징으로 한다.

제1방향의 수직 크랙에 대하여 제2방향으로 형성되는 수직 크랙이 깊지 않도록 하기 위하여 기판에 대한 레이저의 상대이동속도가 제1방향 및 제2방향에서 동일할 때에 제1방향에 대하여 제2방향에서의 레이저 출력을 10∼40% 저하시킨다.

또한 제1방향 및 제2방향의 레이저 출력이 동일할 때에 제1방향에 대하여 제2방향의 레이저의 상대이동속도를 110∼140%로 설정한다.

(실시예)

도2에 나타내는 바와 같이, 유리판(1)에 제1방향(먼저 긋기)인 X방향으로 스크라이브를 실시한 다음에 제2방향(나중 긋기)인 Y방향으로 스크라이브를 실시한다. 스크라이브 조건으로는 표1의 ①에 나타내는 바와 같이,

제1방향일 때의 스크라이브는 출력을 30W, 이동속도를 90mm/sec로 설정하고, 제2방향일 때의 스크라이브는 출력을 30W, 이동속도를 70mm/sec로 설정한다. 이와 같이 제2방향으로의 스크라이브를 실시할 때에는 이동속도를 제1방향으로 스크라이브를 실시할 때에 비해서 늦춘다.

이 경우에 도3에 나타내는 바와 같이, 스크라이브 라인(5)의 교차위치(Q)에서 제1방향의 브레이크 면에서 불필요한 큰 크랙(6)의 발생이 발견 되고 그 발생률은 약 75%(4장 중에 3장)이다.

다음에 스크라이브 조건으로서 표1의 ②에 나타내는 바와 같이,

제1방향에서의 스크라이브는 출력을 30W, 이동속도를 90mm/sec로 설정하고, 제2방향에서의 스크라이브는 출력을 30W, 이동속도를 90mm/sec로 설정한다. 이와 같이, 제1방향 및 제2방향에서의 스크라이브 조건을 동일하게 한다.

이 경우에서의 이상(異常) 발생률은 약 25%(4장 중에 1장)이다.

마지막에 스크라이브 조건은 표1의 ③에 나타내는 바와 같이,

제1방향에서의 스크라이브는 출력을 30W, 이동속도를 70mm/sec로 설정하고, 제2방향에서의 스크라이브는 출력을 30W, 이동속도를 90mm/sec로 설정한다. 이와 같이, 제2방향으로의 스크라이브를 실시할 때의 이동 속도를 제1방향에서의 스크라이브를 실시할 때에 비해서 빠르게 한다.

이 경우에는 이상 발생이 확인되지 않는다.

제2방향에서 스크라이브를 실시할 때에는 제1방향에서 스크라이브를 실시할 때에 비해서 단위면적 당 조사에너지를 감소시킴으로써 좋은 결과가 나온다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 제2방향에서 스크라이브를 실시할 때에 제1방향에서 스크라이브를 실시할 때에 비해서 단위면적 당 조사에너지를 감소시킴으로써 불필요한 크랙을 없애는 것이 가능하다.

Claims (3)

1. 취성 재료의 기판에 레이저의 조사로 인한 열변형에 의하여 기판에 수직 크랙을 형성하기 위한 스크라이브 방법에 있어서,

   제1방향으로 수직 크랙을 형성한 후, 제1방향과 직교하는 제2방향으로 수직 크랙을 형성할 때에, 제1방향의 크랙에 대하여 제2방향으로 형성되는 크랙의 깊이를 얕게 하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이브 방법.
2. 제1항에 있어서,

   기판에 대한 레이저의 상대이동속도가 제1방향 및 제2방향에서 동일할 때에 제1방향에 대하여 제2방향에서의 레이저 출력을 10∼40% 저하시키는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이브 방법.
3. 제1항에 있어서,

   제1방향 및 제2방향에서 레이저 출력이 동일할 때에 제1방향에 대하여 제2방향에서의 레이저의 상대이동속도를 110∼140%로 하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 스크라이브 방법.