KR20100090788A - Method for forming cracks on substrate made of brittle material - Google Patents

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Abstract

제 1 크랙과의 교차점에서 제 2 크랙을 확실하게 정지시킬 수 있는 취성 재료 기판의 크랙 형성 방법을 제공한다. 제 1 레이저 스크라이브 가공에 의해 제 1 크랙을 형성하고, 계속해서, 제 1 크랙의 균열 내에 마찰계수를 낮추는 마찰계수 강하제를 부착시키고 나서, 제 2 레이저 스크라이브 가공에 의해 제 2 크랙을 상기 제 1 크랙과 교차하는 방향으로 제 1 크랙과의 교차점까지 형성하고, 제 1 크랙과의 교차점에서 제 2 크랙의 진행을 정지시킨다. A crack forming method of a brittle material substrate capable of reliably stopping a second crack at an intersection with a first crack is provided. A first crack is formed by the first laser scribing process, and then a frictional coefficient lowering agent that lowers the coefficient of friction is attached to the crack of the first crack, and then the second crack is subjected to the first crack by the second laser scribe process. It forms in the direction which intersects with the 1st crack, and stops advancing of a 2nd crack at the intersection with a 1st crack.

Description

취성 재료 기판의 크랙 형성 방법{METHOD FOR FORMING CRACKS ON SUBSTRATE MADE OF BRITTLE MATERIAL}Crack formation method of brittle material substrate {METHOD FOR FORMING CRACKS ON SUBSTRATE MADE OF BRITTLE MATERIAL}

본 발명은 레이저 스크라이브 가공에 의해 취성 재료 기판에 크랙을 형성하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제 1 크랙을 형성한 후에, 제 1 크랙과 교차하는 제 2 크랙을 제 1 크랙과의 교차점까지 형성하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming a crack in a brittle material substrate by laser scribing, and more particularly, after forming the first crack, the second crack crossing the first crack to the intersection with the first crack It relates to a method of forming.

여기에서, 「레이저 스크라이브 가공」이란, 기판에 레이저빔을 조사하여 빔 스폿을 형성함과 아울러, 이 빔 스폿을 기판에 대하여 상대이동하도록 하여 기판을 연화점 이하의 온도에서 국소 가열하고, 이어서 빔 스폿이 통과한 궤적을 따라 상기 기판을 냉각함으로써 발생시킨 열응력을 이용하여 크랙을 형성하는 가공을 말한다. Here, the term "laser scribing" refers to forming a beam spot by irradiating a substrate with a laser beam, causing the beam spot to move relative to the substrate, and locally heating the substrate at a temperature below the softening point, and then beam spot. The process of forming a crack using the thermal stress which generate | occur | produced by cooling the said board | substrate along this trajectory which passes.

또, 「크랙」은, 기판을 완전히 분단하는 브레이크 처리를 실행하기 전에, 기판 위의 분단 예정의 위치에 미리 형성해 두는 선 형상의 균열을 말한다. 크랙은 기판의 이면까지 도달해 있지 않은 균열로 이루어지고, 크랙을 따라 두께방향으로 굽힘 모멘트를 주는 브레이크 처리를 실행함으로써, 크랙이 기판 두께방향으로 진전되고, 크랙 선단이 이면에 도달한 단계에서 완전히 분단된 분단 라인으로 된다. In addition, "crack" means the linear crack formed in advance in the position to divide | segment on a board | substrate before performing the brake process which completely divides a board | substrate. The crack is composed of cracks that do not reach the rear surface of the substrate, and by performing a braking process giving a bending moment in the thickness direction along the crack, the crack is advanced in the substrate thickness direction and completely at the stage where the crack tip reaches the rear surface. It becomes a segmented dividing line.

또, 「취성 재료」에는, 유리 기판 이외에, 세라믹스, 단결정 실리콘, 반도체 웨이퍼, 사파이어 등의 재료가 포함된다. In addition to the glass substrate, the "brittle material" includes materials such as ceramics, single crystal silicon, semiconductor wafers, and sapphire.

유리 기판 등의 취성 재료 기판은 적당한 크기나 형상으로 분단함으로써, 여러 제품에 사용되고 있다. Brittle material substrates, such as glass substrates, are used for various products by dividing into suitable sizes and shapes.

취성 재료 기판을 분단하는 방법으로서, 레이저 가열과 가열 직후의 냉각에 의하여 크랙을 형성하는 레이저 스크라이브 가공과, 레이저 스크라이브 가공으로 형성한 크랙을 따라 굽힘 모멘트를 가하는 브레이크 처리를 실행함으로써 분단하는 방법이 실용화되어 있다. 레이저 스크라이브 가공과 브레이크 처리에 의한 분단을 행함으로써, 우수한 품질의 분단면을 얻을 수 있다. As a method of dividing a brittle material substrate, the method of dividing by performing laser scribing process which forms a crack by laser heating and cooling immediately after heating, and the brake process which apply a bending moment along the crack formed by laser scribing process is put to practical use. It is. By dividing by laser scribing and brake processing, a dividing surface of excellent quality can be obtained.

레이저 스크라이브 가공은 서로 교차하는 복수의 직선 크랙을 기판 위에 형성할 때(크로스 스크라이브라고 함)에 이용되는 경우가 있다. 예를 들면, 대형 기판으로부터 제품이 되는 다수의 소형 사각형 기판을 잘라낼 때, 기판을 종횡으로 분단하는 크로스컷이 실행되는데, 이때 레이저 스크라이브 가공에 의한 크로스 스크라이브가 행해진다. Laser scribing is sometimes used to form a plurality of straight cracks that cross each other on a substrate (called a cross scribe). For example, when a large number of small rectangular substrates to be products are cut out from large substrates, a crosscut for dividing the substrates vertically and horizontally is performed, and cross scribing by laser scribing is performed.

일반적으로, 레이저 스크라이브 가공에서는, 가공폭을 좁고, 또한, 가열효율을 높이기 위하여, 빔 스폿의 형상을 타원형, 장원형 등의 장축을 갖는 형상으로 하고, 장축방향을 주사방향을 향하도록 하고 있다. 또한 가열 직후에 냉각을 행하는 냉각영역(냉각 스폿이라고 함)을, 빔 스폿에 추종하여 이동하도록 하고 있다(특허문헌 1 참조). In general, in laser scribing, in order to narrow the processing width and increase the heating efficiency, the shape of the beam spot is a shape having a long axis such as an ellipse or an oval shape, and the long axis direction is directed in the scanning direction. Moreover, the cooling area | region (referred to as a cooling spot) which performs cooling immediately after heating is made to move following a beam spot (refer patent document 1).

또, 레이저 스크라이브 가공에서, 가열 직후에 냉매를 분사하여 냉각할 때, 기체 냉매보다도 액체 냉매를 사용함으로써, 기판의 절단속도를 향상시키는 것이 개시되어 있다(특허문헌 2 참조). Moreover, in laser scribing, it is disclosed to improve the cutting speed of a substrate by using a liquid refrigerant rather than a gas refrigerant when the refrigerant is injected and cooled immediately after heating (see Patent Document 2).

이것에 의하면, 급속 가열된 기판에 액체 냉매로서, 물(순수)을 사용하는 것이 바람직하고, 또한 에탄올, 에틸렌글리콜, 메탄올, 아세톤, 계면활성제 중 어느 하나와 물을 혼합한 액체 냉매를 사용함으로써, 기체의 물리적 특성을 갖는 냉매를 사용했을 때와 비교하여, 빠른 절단속도로 절단할 수 있는 것이 개시되어 있다. 또한, 기체의 물리적 성질을 갖는 냉매인 실리콘 오일(비열이 프레온 가스와 동일한 정도로 작음)을 사용하면, 절단속도가 저하되어, 냉매로서 바람직하지 못한 것이 개시되어 있다. According to this, it is preferable to use water (pure water) as a liquid refrigerant for a rapidly heated substrate, and by using a liquid refrigerant in which water and ethanol, ethylene glycol, methanol, acetone, and a surfactant are mixed with water, It is disclosed that cutting can be performed at a high cutting speed as compared with the use of a refrigerant having physical properties of gas. In addition, when silicon oil (specific heat is as small as the freon gas) that is a refrigerant having a physical property of gas is used, the cutting speed is lowered, which is undesirable as a refrigerant.

한편, 유리 기판을 폐곡선을 따라 잘라내는 가공도 행해지고 있다. 예를 들면, 원형 태양전지 장치를 제조하는 공정에서, 직사각형의 대형 기판 위에 간격을 두고 배치되는 복수의 원형의 균열 외주선(균열 외주선의 내측에 원형 태양전지 장치가 형성됨)이 형성되고, 인접하는 원형 균열 외주선의 사이, 및, 대형 기판의 외주와 원형 균열 외주선과의 사이에, 선 형상의 균열을 형성함으로써 원형 기판을 가공하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 3 참조). On the other hand, the process which cuts out a glass substrate along a closed curve is also performed. For example, in the process of manufacturing a circular solar cell apparatus, a plurality of circular crack outer periphery lines (circular solar cell apparatuses are formed inside the crack outer periphery) which are arranged at intervals on a large rectangular substrate are formed and adjacent to each other. The method of processing a circular substrate by forming a linear crack between the circular crack outer periphery and between the outer periphery of a large substrate and the circular crack outer periphery is disclosed (refer patent document 3).

이것에 의하면, CO2 레이저를 사용하여 원형의 균열 외주선을 형성한다. 계속해서, 원형 기판(태양전지 장치)의 위는 CO2 레이저의 빔 스폿이 차단되도록 하면서, CO2 레이저를 직선 형상으로 주사하고, 대형 기판의 외주에서 근접하는 균열 외주선에 이르는 선 형상의 균열을 형성하고, 인접하는 균열 외주선 사이에도 선 형상의 균열을 형성한다. 이상의 공정에 의해, 원형 기판을 용이하게 분리할 수 있도록 하고 있다. According to this, a circular crack outer periphery is formed using a CO 2 laser. Subsequently, on the circular substrate (solar cell device), the beam spot of the CO 2 laser is blocked while scanning the CO 2 laser in a straight line, and the linear crack leading to the crack outer line which comes close to the outer periphery of the large substrate. Is formed, and linear cracks are formed between adjacent crack outer periphery lines. Through the above steps, the circular substrate can be easily separated.

일본 특표 평8-509947호 공보Japanese Patent Publication Hei 8-509947 일본 특개 2002-346995호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-346995 일본 특개 2002-87836호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-87836

(발명의 개시)(Initiation of invention)

(발명이 해결하고자 하는 과제)(Tasks to be solved by the invention)

도 1은 레이저 스크라이브 가공을 이용하여, 사각형의 유리 기판(G)으로부터 원형 부재(10)를 도려낼 때의 전형적인 가공 수순을 도시하는 모식도이다. 도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 원형 부재(10)의 외주를 이루는 원형 크랙(R-1)을 형성함과 아울러, 복수의 직선 크랙(X-1, X-2, Y-1, Y-2)이 형성된다. 이 직선 크랙은 「잘라버림」이라고 불리며, 원형 부재(10)를 분리하기 쉽게 하기 위하여 필요한 개수가 형성된다. FIG. 1: is a schematic diagram which shows the typical processing procedure at the time of cutting out the circular member 10 from the rectangular glass substrate G using laser scribing. As shown in Fig. 1 (a), the circular cracks R-1 forming the outer circumference of the circular member 10 are formed, and a plurality of straight cracks X-1, X-2, Y-1, Y-2) is formed. This straight crack is called "cutting off", and the necessary number is formed in order to easily separate the circular member 10.

이 경우, 도 1(b)에 가공순을 원숫자로 나타내는 바와 같이, 최초에 원형 크랙(R-1)(제 1 크랙)을 형성하고, 계속해서 원형 크랙(R-1)과 교차하는 위치까지, 각각의 직선 크랙(X-1, Y-1, X-2, Y-2)(제 2 크랙)을 형성하게 된다. In this case, as shown in Fig. 1 (b), the order of processing is shown by the original numeral, the circular crack R-1 (first crack) is first formed, and then the position where the circular crack R-1 intersects. Each straight crack (X-1, Y-1, X-2, Y-2) (second crack) is formed.

이 때 크랙은 가열영역(빔 스폿)과 냉각영역(냉각 스폿)의 경계 부근에서 형성되는데, 가열영역과 냉각영역의 미묘한 밸런스에 의해 크랙의 발생 위치가 미묘하게 변화된다. 또 기판의 내부 상태에 따라 응력 분포가 미묘하게 변화하는 것에 의해서도 크랙의 발생 위치가 변화된다. 따라서, 직선 크랙을 원형 크랙과의 교차점에서 정확하게 정지시키는 것은 대단히 곤란하다. 그 결과, 도 1(c)에 도시하는 바와 같이, 크랙의 정지 위치가 벗어나, 직선 크랙(X-1, Y-1, X-2)이 원형 크랙과의 교차점을 넘어 진행해 버리거나, 직선 크랙(Y-1)이 원형 크랙에 도달하지 않거나 하는 경우가 있다. At this time, cracks are formed in the vicinity of the boundary between the heating zone (beam spot) and the cooling zone (cooling spot), and the position of crack generation is slightly changed by a delicate balance between the heating zone and the cooling zone. In addition, the position of crack generation also changes due to the slight change in the stress distribution depending on the internal state of the substrate. Therefore, it is very difficult to stop the straight crack accurately at the intersection with the circular crack. As a result, as shown in Fig. 1 (c), the stop position of the crack is shifted, and the straight cracks X-1, Y-1, X-2 progress beyond the intersection with the circular crack, or the straight crack ( Y-1) may not reach the circular crack in some cases.

이러한 문제를 막기 위한 하나의 방법으로서, 상기한 특허문헌 3에 기재되어 있는 바와 같이, 원형 부재(10)의 위는 빔 스폿이 차단되도록 해 두고, 직선 크랙을 형성할 때, 빔 스폿의 일부가 교차점을 넘어 원형 부재(10)에 도달해도, 원형 부재(10) 자체는 직접 가열되지 않도록 하는 것을 생각할 수 있다. As one method for preventing such a problem, as described in Patent Document 3, the beam spot is blocked on the circular member 10, and when a straight crack is formed, part of the beam spot is formed. Even if the circular member 10 is reached beyond the intersection, it may be considered that the circular member 10 itself is not directly heated.

그렇지만, 이 방법을 채용하게 되면, 미리 레이저 차단용의 피막을 원형 부재(10)의 위에 형성해 두거나, 원형 크랙을 형성한 후에 원형 부재(10)의 위에 마스크 부재를 위치 결정하면서 부착할 필요가 있다. 전자의 경우에는 직선 크랙을 형성한 후, 피막을 제거하는 공정이 필요하게 된다. 후자의 경우에는 위치 결정 공정이 필요하게 되어, 모두 공정이 늘어나, 손이 많이 간다. However, when this method is adopted, it is necessary to form a laser shielding film on the circular member 10 in advance, or to attach the circularly formed crack member while positioning the mask member on the circular member 10 after forming the circular crack. . In the former case, after forming a linear crack, the process of removing a film is needed. In the latter case, a positioning process is required, and both of them increase the process and require a lot of hands.

게다가, 가령 피막 형성이나 마스크 부재의 부착에 의해 원형 부재(10) 자체는 직접 가열되지 않도록 한 경우에도, 후방의 냉각영역(냉각 스폿)에서 발생한 인장응력이 전방으로 전달되고, 직선 크랙의 선단이 원형 크랙과의 교차점을 넘어 진행하는 현상(상세한 것은 후술함)이 발생하는 경우가 있어, 직선 크랙을 확실하게 정지시킬 수는 없었다. In addition, even when the circular member 10 itself is not directly heated by, for example, film formation or attachment of a mask member, tensile stress generated in the rear cooling zone (cooling spot) is transmitted to the front, and the tip of the straight crack is The phenomenon which advances beyond the intersection with a circular crack (it mentions later in detail) may arise, and a linear crack could not be stopped reliably.

동일한 문제는 직선 형상의 레이저 스크라이브 가공을 행하는 경우에도 발생한다. 도 2는 레이저 스크라이브 가공을 이용하여, 유리 기판(G)으로부터 복수의 스트립 부재(11)를 잘라낼 때의 전형적인 가공 수순을 나타내는 모식도이다. 유리 기판(G)의 크기와 스트립 부재(11)의 크기와의 관계에 의해 단재부(端材部)(12)가 형성되는 경우에, 단재부(12)를 다른 목적으로 유효하게 이용하고 싶을 때, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 유리 기판(G)에 대하여, 제 1 방향에 직선 형상의 제 1 크랙(X-1)과, 제 1 방향과 직교하는 제 2 방향에 복수의 제 2 크랙(Y-1~Y-5)이 형성된다. The same problem occurs even when performing a linear laser scribing process. FIG. 2: is a schematic diagram which shows the typical processing procedure at the time of cut | disconnecting the some strip member 11 from the glass substrate G using laser scribing. In the case where the end portion 12 is formed by the relationship between the size of the glass substrate G and the size of the strip member 11, it is desirable to effectively use the end portion 12 for other purposes. At that time, as shown to Fig.2 (a), with respect to glass substrate G, a plurality of linear 1st cracks X-1 in a 1st direction and a 2nd direction orthogonal to a 1st direction Second cracks Y-1 to Y-5 are formed.

이 경우, 도 2(b)에 가공순을 원숫자로 나타내는 바와 같이, 최초에 제 1 크랙(X-1)을 형성하고, 계속해서 제 2 크랙(Y-1~Y-5)을 제 1 크랙(X-1)과 교차하는 위치까지 형성하게 된다. In this case, as shown in FIG. 2 (b), the processing order is represented by the original number, the first crack X-1 is first formed, and then the second cracks Y-1 to Y-5 are firstly formed. It is formed to a position intersecting the crack (X-1).

이 때도 제 2 크랙(Y-1~Y-5)의 선단을 제 1 크랙(X-1)과의 교차점에서 정확하게 정지시키는 것은 대단히 곤란하다. 그 결과, 도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 제 2 크랙(Y-1~Y-4)의 정지 위치가 벗어나, 제 1 크랙(X-1)과의 교차점을 넘어 진행해 버리거나, 제 2 크랙(Y-5)이 제 1 크랙과의 교차점에 도달하지 않거나 하게 된다. At this time, it is very difficult to accurately stop the tip of the second cracks Y-1 to Y-5 at the intersection with the first crack X-1. As a result, as shown in FIG.2 (c), the stop position of 2nd cracks Y-1 to Y-4 is displaced, and it advances beyond the intersection with 1st crack X-1, or 2nd The crack Y-5 does not reach or cross the intersection with the first crack.

그래서, 본 발명은 레이저 스크라이브 가공을 이용하여, 제 1 크랙을 형성하고, 계속해서 제 1 크랙과 교차하는 방향에 제 1 크랙과의 교차점까지 제 2 크랙을 형성할 때, 제 2 크랙을 확실하게 교차점에서 정지시킬 수 있는 취성 재료 기판의 크랙 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention reliably forms the second crack when forming the first crack by using laser scribing and subsequently forming the second crack up to an intersection point with the first crack in the direction crossing the first crack. It is an object of the present invention to provide a crack formation method for a brittle material substrate that can be stopped at an intersection point.

상기 과제를 해결하기 위하여 행해진 본 발명의 크랙 형성 방법은, 제 1 레이저 스크라이브 가공에 의해 제 1 크랙을 형성한다. 계속해서, 제 1 크랙의 균열 내에 마찰계수를 낮추는 마찰계수 강하제를 부착시키고 나서, 제 2 레이저 스크라이브 가공에 의해 제 2 크랙을 상기 제 1 크랙과 교차하는 방향으로 제 1 크랙과의 교차점까지 형성한다. In the crack formation method of this invention performed in order to solve the said subject, a 1st crack is formed by a 1st laser scribe process. Subsequently, a frictional modifier for lowering the frictional coefficient is attached to the crack of the first crack, and then the second crack is formed to the intersection with the first crack in the direction intersecting the first crack by the second laser scribe process. .

이와 같이, 제 1 크랙을 형성한 후에, 제 1 크랙의 균열 내에 마찰계수 강하제를 부착시켜 둠으로써, 제 1 크랙의 균열 내에서 양측의 면이 미끄러지게 된다. 이 상태에서 제 2 레이저 스크라이브 가공을 행했을 때, 제 2 크랙이 제 1 크랙과의 교차점에 도달하면, 교차점의 앞쪽에서는 제 2 크랙의 균열이 교차점까지 진행하지만, 교차점에서 제 1 크랙의 균열에 교차하면, 인장응력에 의해 제 2 크랙의 균열이 퍼지는 방향이, 제 1 크랙의 균열면이 미끄러지는 방향과 일치하기 때문에, 제 2 크랙의 균열의 진행이 미끄러짐 작용에 의해 도중에 끊어지게 된다. 그 결과, 교차점에서 제 2 크랙의 균열의 진행이 정지하게 된다. 그 후, 교차점보다 전방에, 다소의 가열이나 냉각이 이루어졌다고 해도, 이 부분에 초기 균열이 형성되지 않는 한, 제 2 크랙이 전방으로 진행되지는 않는다. In this manner, after the first crack is formed, by attaching a frictional coefficient lowering agent in the crack of the first crack, the surfaces on both sides slide in the crack of the first crack. In this state, when the second laser scribing is performed, when the second crack reaches an intersection point with the first crack, the crack of the second crack advances to the intersection point in front of the intersection point, but the crack of the first crack at the intersection point. If they cross, the direction in which the crack of the second crack spreads by the tensile stress coincides with the direction in which the crack surface of the first crack slips, so that the progress of the crack of the second crack is interrupted due to the slipping action. As a result, the progress of the crack of the second crack at the intersection point is stopped. Thereafter, even if some heating or cooling is performed in front of the intersection point, the second crack does not advance forward unless an initial crack is formed in this portion.

본 발명에 의하면, 제 1 크랙의 균열 내에 마찰계수를 낮추는 마찰계수 강하제를 부착시킴으로써, 균열 내에서 균열 양측의 면이 미끄러지게 되고, 그 결과, 제 2 크랙의 진행이 제 1 크랙과의 교차점에서 정지되어, 제 2 크랙을 확실하게 정지시킬 수 있다. According to the present invention, by attaching a friction coefficient lowering agent that lowers the friction coefficient in the crack of the first crack, the surfaces on both sides of the crack slide in the crack, so that the progress of the second crack is at the intersection with the first crack. It can stop and can reliably stop a 2nd crack.

(그 밖의 과제를 해결하기 위한 수단 및 효과)(Means and effects to solve other problems)

마찰계수 강하제는, 윤활 오일을 함유하는 것이 바람직하다. 특히 실리콘 오일을 함유하도록 하는 것이 바람직하다. It is preferable that a friction coefficient lowering agent contains lubricating oil. It is particularly desirable to contain silicone oil.

마찰계수 강하제는 제 1 크랙의 균열 내에서 균열 양측면의 마찰계수를 내릴 수 있는 재료이면 되는데, 예를 들면, 윤활제를 함유시키면 된다. 바람직하게는 실리콘 오일을 적당히 함유시키면, 마찰계수 강하제로서 이용할 수 있다. The friction coefficient lowering agent may be any material capable of lowering the friction coefficient on both sides of the crack in the crack of the first crack, for example, by containing a lubricant. Preferably, when the silicone oil is suitably contained, it can be used as a friction coefficient lowering agent.

여기에서 실리콘 오일에서도 많은 종류가 있지만, 수용성(냉매로서의 물과 함께 스프레이 하는 경우), 침투성(균열 내로의 침투 용이), 윤활성(마찰계수 내림 용이)을 고려하여, 크랙에 들어가기 쉽고, 마찰계수를 내리기 쉬운 재료를 선택하는 쪽이 보다 바람직하다. 구체적으로는 실리콘 중에서도, 윤활성을 향상시킨 변성 실리콘 오일이 바람직하다. There are many kinds of silicone oils here, but considering water solubility (when sprayed with water as a refrigerant), permeability (easiness of penetration into cracks), lubricity (easily lowering friction coefficient), it is easy to enter cracks and friction coefficient It is more preferable to select a material which is easy to fall. Specifically, among the silicones, a modified silicone oil having improved lubricity is preferable.

실리콘 오일 등의 윤활 오일 이외의 재료에서는, 예를 들면, 알킬기를 갖는 재료, 구체적으로는 알킬알코올, 알킬에테르, 지방산 알킬에스테르를 알코올 첨가에 의해 용액으로 바꾼 재료를, 마찰계수 강하제로서 이용할 수 있다. 그중에서도 알킬기를 갖는 재료가 탄소수 1~30의 직쇄 또는 분기 알킬기를 갖는 알킬알코올, 알킬에테르, 지방산 알킬에스테르이면, 마찰계수 강하제로서 우수하여 바람직하다. In materials other than lubricating oils, such as silicone oil, the material which has an alkyl group, specifically, the material which changed alkyl alcohol, alkyl ether, and fatty acid alkyl ester into the solution by alcohol addition can be used as a friction coefficient lowering agent. . Especially, if the material which has an alkyl group is an alkyl alcohol, alkyl ether, fatty acid alkyl ester which has a C1-C30 linear or branched alkyl group, it is excellent as a friction coefficient lowering agent, and it is preferable.

또, 마찰계수 강하제는, 제 1 레이저 스크라이브 가공에서 기판을 냉각할 때, 냉매와 함께 스프레이 하도록 해도 된다. The friction coefficient lowering agent may be sprayed together with the refrigerant when the substrate is cooled in the first laser scribing process.

레이저 스크라이브 가공에서는, 가열후의 냉각시 및 냉각 직후에 큰 인장응력이 작용하여, 크랙의 균열이 퍼지므로, 기판을 냉각할 때 냉매와 함께 스프레이 함으로써, 확실하게 균열 내에 마찰계수 강하제를 부착시킬 수 있고, 게다가 냉매 분사와 동시에 부착시킬 수 있으므로, 새로운 공정을 추가할 필요도 없게 된다. In laser scribing, a large tensile stress acts upon cooling after heating and immediately after cooling, and cracks spread, so that the coefficient of friction lowering agent can be reliably attached to the cracks by spraying with a refrigerant when cooling the substrate. In addition, since it can be attached at the same time as the refrigerant injection, there is no need to add a new process.

냉매로서 실리콘 오일을 함유한 물을 사용하도록 해도 된다. You may use water containing silicone oil as a refrigerant.

종래부터 냉각제로서 질소가스나 압축공기와 함께 분사시키고 있던 물(수증기), 알코올 등의 냉매는 단독으로는 마찰계수 강하제로서는 기능하지 않는다. 이들 액체에 실리콘 오일을 함유시킴으로써, 분사 가능한 마찰계수 강하제로서 이용할 수 있다. Refrigerants such as water (steam) and alcohol, which have been conventionally injected with nitrogen gas and compressed air as a coolant, do not function alone as a friction coefficient lowering agent. By containing silicone oil in these liquids, it can use as a friction coefficient lowering agent which can be sprayed.

마찰계수 강하제는, 제 1 레이저 스크라이브 가공에서 기판을 냉각한 직후에, 교차점 근방에 도포 또는 스프레이 해도 된다. The friction coefficient lowering agent may be applied or sprayed near the intersection immediately after cooling the substrate in the first laser scribing process.

냉각 직후에, 냉각제와는 별도로, 도포 또는 스프레이 함으로써, 제 1 크랙 전체 중, 필요한 교차점 근방에만 마찰계수 강하제를 부착시킬 수 있다. 이것에 의해, 마찰계수 강하제의 사용량을 줄일 수 있고, 또, 불필요한 부분에 마찰계수 강하제가 부착되는 것을 억제할 수 있다. Immediately after cooling, by applying or spraying separately from the coolant, the friction coefficient lowering agent can be attached only to the required intersection point in the entire first crack. Thereby, the usage-amount of a friction coefficient lowering agent can be reduced, and it can suppress that a friction coefficient lowering agent adheres to an unnecessary part.

도 1에 레이저 스크라이브 가공에 의해 폐곡선을 도려낼 때의 전형적인 가공 수순을 나타내는 모식도.
도 2는 레이저 스크라이브 가공에 의해 복수의 스트립 부재를 잘라낼 때의 전형적인 가공 수순을 나타내는 모식도.
도 3은 레이저 스크라이브 가공 중의 유리 기판의 상태를 도시하는 도면.
도 4는 분단 예정 라인 위에 있어서의 각 위치에서의 크랙의 발생 상태를 도시하는 단면도.
도 5는 본 발명의 1실시형태인 크랙 형성 방법의 각 공정을 도시하는 도면.
도 6은 냉각 스폿(CS)의 선단이 제 1 크랙에 도달한 상태를 도시하는 도면.
The schematic diagram which shows the typical processing procedure at the time of dipping a closed curve by laser scribe processing in FIG.
2 is a schematic diagram showing a typical processing procedure when cutting a plurality of strip members by laser scribing.
3 is a diagram illustrating a state of a glass substrate during laser scribing.
4 is a cross-sectional view showing a state of occurrence of cracks at respective positions on a parting line.
The figure which shows each process of the crack formation method which is one Embodiment of this invention.
FIG. 6 is a diagram showing a state where the tip of the cooling spot CS has reached the first crack. FIG.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)(The best mode for carrying out the invention)

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 설명의 편의상, 처음에 일반적인 레이저 스크라이브 가공에 의해 형성되는 크랙에 대하여 설명해 둔다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on drawing. For convenience of explanation, the cracks formed by general laser scribing will first be described.

도 3은 레이저 스크라이브 가공 중의 유리 기판(G)의 상태를 나타내는 도면으로, 도 3(a)는 사시도, 도 3(b)는 기판 표면의 일부를 확대한 평면도이다. 도 3(c)는 도 4의 각 단면 위치를 나타내는 도면이다. 또 도 4는 도 3(c)에 도시한 위치의 크랙의 발생 상태를 나타내는 단면도이다. 3: is a figure which shows the state of the glass substrate G during a laser scribing process, FIG. 3 (a) is a perspective view, FIG. 3 (b) is the top view which expanded the part of the substrate surface. FIG. 3 (c) is a diagram illustrating the respective cross-sectional positions of FIG. 4. 4 is sectional drawing which shows the generation state of the crack of the position shown to FIG. 3 (c).

유리 기판(G) 위에 분단 예정 라인(L0)을 정하고, 레이저빔을 조사하여 타원형의 빔 스폿(BS)을 형성하고, 그 장축방향을 분단 예정 라인(L0)을 향하여 주사한다. 또 도시하지 않은 노즐로부터 빔 스폿(BS)의 후방을 향하여, 냉매(예를 들면, 물을 포함하는 압축공기)를 분사함으로써 냉각 스폿(CS)을 형성하고, 빔 스폿(BS)을 따르도록 주사한다. The division scheduled line L0 is defined on the glass substrate G, the laser beam is irradiated to form an elliptical beam spot BS, and the long axis direction thereof is scanned toward the division scheduled line L0. Further, a cooling spot CS is formed by injecting a refrigerant (for example, compressed air containing water) from the nozzle (not shown) to the rear of the beam spot BS, and scanning the beam spot BS to follow the beam spot BS. do.

구체적으로는, 빔 스폿(BS)을 형성하는 레이저빔, 및, 냉각 스폿(CS)을 형성하는 노즐의 위치를 고정해 두고, 기판(G)을 분단 예정 라인(L0)을 따라 정면 방향(도면 중 화살표 방향)으로 상대이동시킴으로써, 빔 스폿(BS) 및 냉각 스폿(CS)을 분단 예정 라인(L0) 방향을 따라 초기균열(TR)로부터 주사한다. Specifically, the position of the laser beam which forms the beam spot BS and the nozzle which forms the cooling spot CS is fixed, and the board | substrate G is divided along the front line direction along the planned line L0 (FIG. Drawing). Middle beam direction), the beam spot BS and the cooling spot CS are scanned from the initial crack TR along the direction of the division line L0.

이 때 기판 표면 근방에 발생하는 압축응력 및 인장응력을 도 3(b)에 나타낸다. 도면에서는 압축응력의 크기를 파선 화살표로 나타냄과 아울러, 인장응력의 크기를 실선 화살표로 나타낸다. At this time, the compressive stress and the tensile stress occurring in the vicinity of the substrate surface are shown in Fig. 3 (b). In the figure, the magnitude of the compressive stress is indicated by a broken line arrow, and the magnitude of the tensile stress is indicated by a solid arrow.

빔 스폿(BS)이 통과함에 따라, 압축응력이 강해져 간다. 계속해서, 빔 스폿(BS)의 직후를 냉각 스폿(CS)이 통과하면, 압축응력으로부터 인장응력으로 일거에 반전된다. 그 후는 조금씩 인장응력이 완화하게 되고, 또한 내부의 열이 표면에 전도되어 다시 약한 압축력으로 반전하게 되어, 균열이 끝난다. As the beam spot BS passes, the compressive stress becomes stronger. Subsequently, when the cooling spot CS passes immediately after the beam spot BS, it is reversed in one step from the compressive stress to the tensile stress. After that, the tensile stress is gradually relaxed, and the heat inside is conducted to the surface and is reversed by a weak compressive force, and the crack ends.

도 4(a)는 빔 스폿(BS)이 통과한 직후의 단면 A-A'(도 3(c) 참조. 이하에 설명하는 각 단면에 대해서도 동일함)을 도시하는 도면이다. 압축응력이 작용하고 있기 때문에, 크랙은 발생하지 않았다. 도 4(b)는 냉각 스폿(CS)이 통과하고, 인장응력으로 반전된 단면 B-B'을 도시하는 도면이다. 강한 인장응력에 의해 굵은 크랙(L1)이 발생하고, 게다가 큰 인장응력에 의해 균열이 퍼지려고 하는 상태로 되어 있다. 도 4(c)는 냉각 스폿이 통과한 후, 인장응력이 약해져 가는 영역의 단면 C-C'을 도시하는 도면이다. 약한 인장응력에 의해 굵은 크랙(L1)보다는 균열의 폭이 좁아진 가는 크랙(L2)이 남아있다. 도 4(d)는 더욱 시간이 경과하고, 인장응력이 소실되어, 다시 약한 압축응력으로 반전했을 때의 단면 D-D'을 도시하는 도면이다. 이 영역에서는 약한 압축응력에 의해, 지금까지 보이고 있던 가는 크랙(L2)은 눈에 보이지 않는 크랙(L3)(블라인드 크랙이라고 함)으로 된다. Fig. 4A is a view showing a cross section A-A '(see Fig. 3 (c), which is the same for each cross section described below) immediately after the beam spot BS passes. Since the compressive stress was working, no crack occurred. Fig. 4B is a diagram showing a cross section BB ′ 'through which the cooling spot CS has passed and inverted by tensile stress. Thick crack L1 arises by strong tensile stress, and the crack is going to spread by big tensile stress. Fig. 4C is a diagram showing a cross section C-C 'of a region where the tensile stress is weakened after the cooling spot passes. The thin crack L2 remains narrower than the coarse crack L1 due to the weak tensile stress. Fig. 4 (d) is a diagram showing the cross-section D-D 'when the time has elapsed, the tensile stress is lost, and is reversed to the weak compressive stress again. In this region, due to the weak compressive stress, the thin crack L2 seen so far becomes an invisible crack L3 (called a blind crack).

다음에 본 발명의 크랙 형성 방법에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 1실시형태인 크랙 형성 방법의 각 공정을 나타내는 도면이다. 본 실시형태에서는, 제 1 크랙 형성 공정, 마찰계수 강하제의 부착 공정, 제 2 크랙 형성의 각 공정을 실행하는데, 제 1 크랙 형성과 마찰계수 강하제의 부착을 동시에 행하도록 하고 있다. Next, the crack formation method of this invention is demonstrated. It is a figure which shows each process of the crack formation method which is one Embodiment of this invention. In this embodiment, each process of a 1st crack formation process, the attachment process of a friction coefficient lowering agent, and a 2nd crack formation is performed, but it is made to perform a 1st crack formation and adhesion of a frictional coefficient lowering agent simultaneously.

도 5(a)는 제 1 크랙 형성 공정 및 마찰계수 강하제의 부착 공정을 도시하는 도면이다. 제 1 크랙 형성 공정(및 마찰계수 강하제의 부착 공정)에서는, 도 3, 도 4에서 설명한 레이저 스크라이브 가공을 실행한다. 단, 냉매에 마찰계수 강하제인 미량의 실리콘 오일을 포함시킨 점만이 상이하다. FIG. 5A is a diagram illustrating a first crack forming step and a step of attaching a friction coefficient lowering agent. In the first crack forming step (and the step of attaching the friction coefficient lowering agent), the laser scribing described in FIGS. 3 and 4 is performed. The only difference is that the refrigerant contains a small amount of silicone oil which is a friction coefficient lowering agent.

즉, 레이저빔(LB)을 기판(G)에 조사하여 타원의 빔 스폿(BS)을 형성한다. 또한 냉각 노즐(CN)로부터 냉매를 분사하여 냉각 스폿(CS)을 형성한다. 빔 스폿(BS)과 냉각 스폿(CS)의 위치는 고정하고, 기판(G)을 재치하는 테이블(도시하지 않음)을 구동하여, 기판(G)을 X방향을 향한 분단 예정 라인(L0)을 따라 이동함으로써, 빔 스폿(BS) 및 냉각 스폿(CS)을 초기균열(TR)로부터 기판(G)을 횡단하도록 주사한다. 이것에 의해 제 1 크랙(X-1)을 형성한다. That is, the laser beam LB is irradiated onto the substrate G to form an elliptic beam spot BS. In addition, a coolant is injected from the cooling nozzle CN to form a cooling spot CS. The positions of the beam spot BS and the cooling spot CS are fixed, and a table (not shown) on which the substrate G is placed is driven to separate the scheduled line L0 of the substrate G toward the X direction. By moving along, the beam spot BS and the cooling spot CS are scanned to cross the substrate G from the initial crack TR. As a result, the first crack X-1 is formed.

냉매에는, 마찰계수 강하제인 실리콘 오일을 1% 이하, 예를 들면, 0.4%로 하여, 물(본래의 냉각제)에 함유시켜 두고, 압축공기와 함께 노즐로부터 스프레이 가능한 상태로 해 둔다. 실리콘 오일의 농도를 높게 하면, 노즐로부터 분사할 수 없게 되기 때문에, 함유 농도는 상당히 옅게 되어 있다. The coolant is contained in the water (original coolant) at 1% or less, for example, 0.4%, of silicone oil, which is a friction coefficient lowering agent, and is allowed to be sprayed from the nozzle together with the compressed air. When the concentration of the silicone oil is increased, the injection cannot be carried out from the nozzle, so that the concentration is considerably lighter.

이렇게 하여, 냉매와 함께 마찰계수 강하제를 분사시킨다. 냉매가 분사된 직후에는, 굵은 크랙(L1)이 형성된다. 도 4(b)에서 설명한 바와 같이, 굵은 크랙(L1)에서는 큰 인장응력에 의해 균열이 퍼져 있어, 균열 내에 실리콘 오일이 부착되기 쉽다. 그 후, 시간경과에 따라, 가는 크랙(L2)을 거쳐, 눈으로 보이지 않는 크랙(L3)(블라인드 크랙)으로 되는데, 균열 내의 마찰계수는 부착된 실리콘 오일에 의해 저하되어 있다. 계속해서, 제 2 크랙 형성 공정을 실행한다. In this way, the friction coefficient lowering agent is injected together with the refrigerant. Immediately after the coolant is injected, the coarse crack L1 is formed. As described with reference to Fig. 4B, in the large crack L1, the crack is spread by a large tensile stress, and the silicone oil easily adheres to the crack. Subsequently, as time passes, the crack L2 (blind crack) becomes invisible through the fine crack L2, but the coefficient of friction in the crack is reduced by the adhered silicone oil. Subsequently, a second crack formation process is performed.

도 5(b)는 제 2 크랙 형성 공정을 도시하는 도면이다. 제 2 크랙 형성 공정에서는, 기판(G)의 주사방향을 Y방향을 향하여, 도 3, 도 4에서 설명한 레이저 스크라이브 가공을 실행한다. 이 때의 냉매에는 마찰계수 강하제를 포함시킬 필요는 없기 때문에, 물과 압축공기만의 냉매를 사용하면 되는데, 실리콘 오일(마찰계수 강하제)에 의한 악영향이 없는 한, 제 1 크랙 형성 공정(및 마찰계수 강하제의 부착 공정)에서 사용한 냉매를 그대로 사용하면 된다. 제 2 크랙 형성 공정에서는 제 1 크랙(X-1)과의 교차점(F)에 냉각 스폿(CS)이 도달하고, 또한 제 1 크랙을 넘을 때까지 주사를 계속한다. FIG. 5B is a diagram illustrating a second crack formation process. FIG. In the second crack forming step, the laser scribing described in FIGS. 3 and 4 is performed with the scanning direction of the substrate G toward the Y direction. Since the coolant at this time does not need to include a frictional coefficient lowering agent, a coolant exclusively of water and compressed air may be used. The first crack formation process (and friction) is performed unless there is an adverse effect caused by silicone oil (frictional coefficient lowering agent). What is necessary is just to use the refrigerant | coolant used by the adhering process of a coefficient lowering agent) as it is. In the second crack forming step, the scanning spot CS reaches the intersection point F with the first crack X-1 and continues scanning until the first crack exceeds the first crack.

도 6은 냉각 스폿(CS)의 선단이 제 1 크랙(X-1)에 도달한 상태를 나타내는 도면으로, 도 6(a)는 사시도, 도 6(b)는 평면도이다. 또, 도 6(c)~도 6(d)는 각각 도 6(b)의 영역(S)에 대한 상이한 상태의 확대도이다. 이 중 도 6(c)는 냉각 스폿(CS)이 영역(S)에 도달하기 전의 영역(S)의 상태, 도 6(d)는 제 1 크랙(X-1)에 실리콘 오일이 부착되어 있을 때의 도 6(b)의 영역(S), 도 6(e)는 비교예로서, 제 1 크랙(X-1)에 실리콘 오일이 부착되어 있지 않을 때의 도 6(b)의 영역(S)이다. FIG. 6: is a figure which shows the state where the front-end | tip of the cooling spot CS reached | attained 1st crack X-1, FIG. 6 (a) is a perspective view, FIG. 6 (b) is a top view. 6 (c) to 6 (d) are enlarged views of different states of the region S of FIG. 6 (b), respectively. 6 (c) shows a state of the region S before the cooling spot CS reaches the region S, and FIG. 6 (d) shows that silicone oil is attached to the first crack X-1. Area (S) of FIG. 6 (b) and FIG. 6 (e) are comparative examples, and the area (S) of FIG. 6 (b) when no silicone oil is attached to the first crack (X-1). )to be.

도 6(c)~도 6(e)에는, 4개의 마커(P1~P4)를 도시하고 있다. 이것들은 제 2 크랙 형성 공정에 의한 기판의 위치 변화를, 마커의 이동에 의해 설명하기 위하여, 편의상 붙여진 마커이다. Four markers P1-P4 are shown by FIG.6 (c)-FIG.6 (e). These are markers attached for convenience in order to explain the positional change of the substrate by the second crack forming step by the movement of the marker.

이 때 제 1 크랙(X-1)은 눈에 보이지 않는 크랙(L3)(블라인드 크랙)으로 되어 있지만, 균열 내에는 실리콘 오일(마찰계수 강하제)이 부착되어 있다. At this time, the first crack X-1 is an invisible crack L3 (blind crack), but silicon oil (friction coefficient lowering agent) is attached to the crack.

도 6(c)에 도시하는 바와 같이, 냉각 스폿(CS)이 영역(S)에 도달하기 전은, Y방향의 분단 예정 라인(L0)에는 크랙이 발생되어 있지 않다. 이 때의 4개의 마커(P1~P4)는 제 1 크랙(X-1)과 분단 예정 라인(L0)과의 교차점(F)으로부터 등거리에 붙여져 있다. As shown in FIG.6 (c), before the cooling spot CS reaches | attains the area | region S, a crack has not generate | occur | produced in the division planned line L0 of a Y direction. The four markers P1 to P4 at this time are pasted at an equidistant distance from the intersection point F between the first crack X-1 and the dividing scheduled line L0.

그 후, 냉각 스폿(CS)이 영역(S)에 도달하면, 도 6(d)에 도시하는 바와 같이, 분단 예정 라인(L0)을 따라 제 2 크랙(Y-1)이 형성된다. 냉각 스폿(CS)이 통과한 직후는 강한 인장응력이 발생하고, 제 2 크랙(Y-1)은 굵은 크랙(L1)으로 되어 있다. 이 때 제 2 크랙(Y-1)의 선단은 교차점(F)에서 정지한다. 이것은 제 1 크랙(X-1)의 균열 내의 마찰계수가 실리콘 오일의 부착에 의해 저하되어 있어, P1측(P2측)에 발생해 있는 인장응력이 교차점(F)을 넘어 P4측(P3측)으로 전달되지 않기 때문이다. 이 때 P1측(P2측)의 균열면이 P4측(P3측)의 균열면에 대하여 화살표 방향으로 미끄러짐으로써, 크랙의 진행이 정지된다. After that, when the cooling spot CS reaches the region S, as shown in Fig. 6D, the second crack Y-1 is formed along the division scheduled line L0. Immediately after the cooling spot CS passes, a strong tensile stress is generated, and the second crack Y-1 is a coarse crack L1. At this time, the tip of the second crack Y-1 stops at the intersection point F. As shown in FIG. This is because the friction coefficient in the crack of the first crack (X-1) is lowered due to the adhesion of the silicone oil, so that the tensile stress generated on the P1 side (P2 side) exceeds the intersection point F and the P4 side (P3 side). Because it is not delivered to. At this time, the crack surface on the P1 side (P2 side) slides in the direction of the arrow with respect to the crack surface on the P4 side (P3 side), so that the progress of the crack is stopped.

이 때 빔 스폿(BS)은 교차점(F)을 넘어 전방(P3, P4측)에 도달하고 있지만 압축응력을 주고 있는 것만으로 크랙을 진행시키지는 않는다. 교차점(F)에 초기균열(TR)이 형성되어 있지 않은 한, P4측(P3측)에 다소의 가열이 행해져도 크랙은 진행할 수 없다. At this time, the beam spot BS has reached the front (P3, P4 side) beyond the intersection point F, but does not advance the crack just by applying the compressive stress. The crack cannot advance even if some heating is performed on the P4 side (P3 side) unless the initial crack TR is formed at the intersection point F.

도 6(e)는 비교예로서, 제 1 크랙(X-1)의 균열 내에 실리콘 오일을 부착시키지 않았을 때, 냉각 스폿(CS)이 영역(S)에 도달한 경우이다. FIG. 6E shows a comparative example in which the cooling spot CS reaches the region S when the silicon oil is not adhered to the crack of the first crack X-1.

제 1 크랙(X-1)의 균열면에는 압축응력이 발생해 있기 때문에 마찰에 의해, P1측(P2측)의 균열면이 제 1 크랙의 방향을 따라 이동하면, P4측(P3측)의 균열면은 마찰력으로 끌려다니듯이 이동한다. 즉, P1측의 움직임에 연동하여 P4측이 이동하고, P2측의 움직임에 연동하여 P3측이 이동한다. Since the compressive stress is generated in the crack surface of the first crack X-1, when the crack surface on the P1 side (P2 side) moves along the direction of the first crack due to friction, the P4 side (P3 side) The crack face moves as if dragged by friction. That is, the P4 side moves in conjunction with the movement of the P1 side, and the P3 side moves in conjunction with the movement of the P2 side.

따라서, 제 2 크랙 형성 공정에서, 냉각 스폿(CS)이 통과한 직후에 강한 인장응력이 발생하고, 제 2 크랙(Y-1)이 굵은 크랙(L1)으로 되어 퍼지면, 교차점(F)을 넘어 굵은 크랙(L1)이 전달되어, 크랙(L1)과 동일한 균열폭으로 퍼지는 굵은 크랙(L4)이 형성된다. 즉, 교차점에서 정지하지 않고, 크랙이 전방으로 진행해 버린다. Therefore, in the second crack formation step, if a strong tensile stress occurs immediately after the cooling spot CS passes, and the second crack Y-1 becomes a large crack L1, it spreads beyond the intersection point F. Coarse crack L1 is transmitted, and coarse crack L4 which spreads by the same crack width as crack L1 is formed. That is, the crack advances forward without stopping at the intersection.

(실시예)(Example)

(실험)(Experiment)

냉매에 마찰계수 강하제로서 실리콘 오일을 함유시킨 경우와, 함유시키지 않았을 경우와의 비교실험을 행했다. A comparative experiment was conducted between the case where the refrigerant contained silicone oil as the friction coefficient lowering agent and when the refrigerant was not contained.

실험조건을 이하에 나타낸다. The experimental conditions are shown below.

유리 기판 무알칼리 유리(코닝사제 #1737)Glass substrate alkali-free glass (# 1737 made by Corning Corporation)

레이저 출력 160WLaser power 160W

주사속도 200mm/secScanning Speed 200mm / sec

냉매 분사량 2ml/min2ml / min refrigerant injection

균열 깊이 125㎛Crack depth 125㎛

냉매수 99.6%Refrigerant Water 99.6%

실리콘 오일 0.4%(신에츠카가쿠고교 가부시키가이샤제 Silicone oil 0.4% (product made by Shin-Etsukagaku Kogyo KK)

KF-643)KF-643)

상기 혼합비로 압축공기와 함께 분사시킴Sprayed with compressed air at the mixing ratio

이상의 조건하에서, 레이저 스크라이브 가공을 행했다. 우선, X방향에 제 1 크랙을 형성하고, 그 후 Y방향에 제 2 크랙을 형성하고, 제 2 크랙을 형성할 때, 빔 스폿(BS) 및 냉각 스폿(CS)이 제 1 크랙과의 교차점을 넘을 때까지 주사하도록 했다. Under the above conditions, laser scribing was performed. First, when the first crack is formed in the X direction, then the second crack is formed in the Y direction, and the second crack is formed, the beam spot BS and the cooling spot CS intersect with the first crack. The injection was made until it was over.

그 결과, 제 2 크랙은 교차점에서 완전하게 정지하여, 제 1 크랙을 넘어 전방으로 진행하는 일은 없었다. As a result, the second crack completely stopped at the intersection and did not go forward beyond the first crack.

비교예로서, 냉매를 100% 물(실리콘 오일 0%)로 바꾸어 동일한 레이저 스크라이브 가공을 행한 결과, 제 2 크랙은 교차점에서 정지하는 않고 제 1 크랙을 넘어 전방으로 진행했다. As a comparative example, as a result of performing the same laser scribing process by changing the refrigerant to 100% water (silicone oil 0%), the second crack proceeded forward beyond the first crack without stopping at the intersection.

이상의 결과로부터, 미량의 실리콘 오일(마찰계수 강하제)을 제 1 크랙의 균열 내에 부착시킴으로써, 교차점에서 크랙의 진행을 억제할 수 있는 것을 알았다. From the above results, it was found that by adhering a small amount of silicone oil (friction coefficient lowering agent) into the crack of the first crack, the progress of the crack can be suppressed at the intersection point.

또, 실리콘 오일 이외의 재료에 대해서도, 마찰계수 강하제로서 작용하는 재료의 검토를 행했다. 그 결과, 알킬기를 갖는 재료인 알킬알코올, 알킬에테르, 지방산 알킬에스테르(탄소수 1~30의 직쇄 또는 분지 알킬기를 갖는 것)를 알코올 첨가에 의해 용액으로 한 재료를, 마찰계수 강하제로서 냉매에 함유시킨 경우에도, 균열의 진행을 정지시키는 효과가 얻어졌다. In addition, materials other than silicone oil were also studied for materials acting as friction coefficient lowering agents. As a result, a material in which an alkyl alcohol, an alkyl ether, a fatty acid alkyl ester (having a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms), which is a material having an alkyl group, as a solution by adding alcohol is contained in the refrigerant as a friction coefficient lowering agent. Also in this case, the effect of stopping the progress of cracking was obtained.

(변형 실시형태)(Modification Embodiment)

상기 실시형태에서는, 냉각 노즐을 이용하여, 냉매와 함께 실리콘 오일(마찰계수 강하제)을 분사시켰지만, 냉각 노즐의 후방에 제 2 노즐을 설치하고, 실리콘 오일(마찰계수 강하제)을 필요한 부분에만 분사하도록 해도 된다. 즉, 교차점(F)의 근방에만 실리콘 오일을 부착시키도록 한다. 이와 같이 함으로써, 실리콘 오일의 부착이 신경이 쓰이는 용도의 경우에, 실리콘 오일의 영향을 최소한으로 억제할 수 있다. In the above embodiment, the silicon oil (friction coefficient lowering agent) is injected with the refrigerant using the cooling nozzle, but the second nozzle is provided behind the cooling nozzle, and the silicone oil (friction coefficient lowering agent) is sprayed only on the necessary portion. You may also That is, the silicon oil is to be attached only in the vicinity of the intersection point (F). By doing in this way, the influence of a silicone oil can be suppressed to the minimum in the case of the use which cares about adhesion of silicone oil.

또, 상기 실시형태에서는 노즐로부터의 분사에 의해 실리콘 오일을 부착시켰는데, 도포에 의해 부착시켜도 된다. 그 경우에도, 냉각 직후에 도포하는 쪽이 균열 내에 들어가기 쉽다. Moreover, in the said embodiment, although silicone oil was affixed by the injection from a nozzle, you may adhere | attach by application | coating. Even in that case, it is easy to apply | coat the coating immediately after cooling in a crack.

또, 제 2 크랙 형성 공정에서, 빔 스폿이 제 1 크랙과의 교차점에 도달했을 때, 레이저 조사를 정지하여 빔 스폿을 소거하면, 크랙의 진행을 정지하는 이외에, 가열에 의한 기판으로의 악영향을 억제할 수도 있다. 그 경우는, 교차점까지 냉각 스폿을 이동시키고나서 냉각 스폿의 이동을 정지함으로써, 제 2 크랙은 확실하게 교차점까지 형성하도록 한다. In the second crack forming step, when the beam spot reaches the intersection with the first crack, when the laser irradiation is stopped and the beam spot is erased, not only the crack progresses but also the adverse effect on the substrate due to heating It can also be suppressed. In that case, by moving the cooling spot to the intersection and stopping the movement of the cooling spot, the second crack is surely formed up to the intersection.

(산업상의 이용가능성)(Industrial availability)

본 발명의 크랙 형성 방법은 유리 기판 등의 취성 재료 기판의 분단에 이용할 수 있다. The crack formation method of this invention can be used for the division | segmentation of brittle material substrates, such as a glass substrate.

10 원형 부재 11 스트립 부재
BS 빔 스폿 CS 냉각 스폿
L0 분단 예정 라인 L1 굵은 크랙
L2 가는 크랙 L3 블라인드 크랙
F 교차점 X-1 제 1 크랙
Y-1 제 2 크랙
10 Round member 11 Strip member
BS beam spot CS cooling spot
Segmented line L1 Thick crack
L2 Fine Crack L3 Blind Crack
F Intersection X-1 First Crack
Y-1 second crack

Claims (7)

취성 재료 기판에 레이저빔을 조사하여 빔 스폿을 형성하고, 상기 빔 스폿을 상대이동시켜 상기 기판이 연화되는 온도 이하로 가열하고, 이어서 상기 빔 스폿이 통과한 궤적을 따라 상기 기판을 냉각하는 레이저 스크라이브 가공에 의해 크랙을 형성하는 취성 재료 기판의 크랙 형성 방법으로서,
제 1 레이저 스크라이브 가공에 의해 제 1 크랙을 형성하고,
상기 제 1 크랙의 균열 내에 마찰계수를 낮추는 마찰계수 강하제를 부착시키고 나서, 제 2 레이저 스크라이브 가공에 의해 제 2 크랙을 상기 제 1 크랙과 교차하는 방향으로 제 1 크랙과의 교차점까지 형성하고,
상기 제 1 크랙과의 교차점에서 제 2 크랙의 진행을 정지시키는 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 크랙 형성 방법.
A laser scribe for irradiating a laser beam to a brittle material substrate to form a beam spot, relative movement of the beam spot to heat below the temperature at which the substrate softens, and subsequently cooling the substrate along a trajectory through which the beam spot has passed. As a crack formation method of a brittle material substrate which forms a crack by a process,
The first crack is formed by the first laser scribe processing,
Attaching a coefficient of friction lowering agent to lower the coefficient of friction in the crack of the first crack, and then forming a second crack up to an intersection with the first crack in a direction intersecting the first crack by a second laser scribe process;
Stopping the progress of the second crack at the intersection with the first crack.
제 1 항에 있어서, 상기 마찰계수 강하제는 윤활 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성 방법.The method of claim 1, wherein the friction coefficient lowering agent contains a lubricating oil. 제 2 항에 있어서, 상기 마찰계수 강하제는 실리콘 오일을 함유하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성 방법.3. The method of claim 2 wherein the coefficient of friction lowering agent contains silicone oil. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰계수 강하제는 알킬알코올, 알킬에테르, 지방산 알킬에스테르 중 어느 하나를 함유하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성 방법.The method of claim 1, wherein the friction coefficient lowering agent contains any one of an alkyl alcohol, an alkyl ether, and a fatty acid alkyl ester. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰계수 강하제는 제 1 레이저 스크라이브 가공에서 기판을 냉각할 때, 냉매와 함께 스프레이 되는 것을 특징으로 하는 크랙 형성 방법.The method of claim 1, wherein the friction coefficient lowering agent is sprayed together with the refrigerant when cooling the substrate in the first laser scribing process. 제 5 항에 있어서, 상기 냉매로서 실리콘 오일을 함유한 물을 사용하는 것을 특징으로 하는 크랙 형성 방법.6. The crack formation method according to claim 5, wherein water containing silicone oil is used as said refrigerant. 제 1 항에 있어서, 상기 마찰계수 강하제는, 제 1 레이저 스크라이브 가공에서 기판을 냉각한 직후에, 상기 교차점 근방에 도포 또는 스프레이 되는 것을 특징으로 하는 크랙 형성 방법.The crack forming method according to claim 1, wherein the friction coefficient lowering agent is applied or sprayed near the intersection immediately after cooling the substrate in the first laser scribing process.
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