KR20200111628A - 기판 분단방법 및 기판 분단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 분단방법에서 복잡한 장치를 필요로 하지 않고 기판을 정밀하게 분단하기 위한 것으로, 본 발명의 기판 분단방법은 취성재료 기판(W)의 분단예정 라인을 따라서 스크라이브 라인(S)을 형성하는 공정과, 스크라이브 라인(S)의 가장 가까운 곳에 대략 평행하게 칼끝 형상의 브레이크 바(44)를 누름으로써 스크라이브 라인(S)의 표면에 압축 팽창을 발생시켜서, 그에 의해 취성재료 기판(W)을 스크라이브 라인(S)을 따라서 분단하는 공정을 구비하고 있다.

Description

기판 분단방법 및 기판 분단장치{METHOD AND DEVICE FOR DIVIDING SUBSTRATE}

본 발명은 평면 패널 디스플레이(FPD)의 표시패널 기판에 사용되는 유리기판 등의 취성재료 기판을 복수의 기판으로 분단하기 위해 실시되는 기판 분단방법 및 기판 분단장치에 관한 것이다.

액정표시장치 등의 표시패널 기판은 통상적으로 취성재료 기판인 유리기판을 이용해서 제조된다. 액정표시장치는 한 쌍의 유리기판을 적당한 간격을 형성하여 접합하고 그 간격 내에 액정을 봉입함으로써 제조된다.

이와 같은 표시패널 기판을 제조하는 경우에는 접합기판(한 쌍의 기판(W)을 접합하여 이루어지는 기판)을 분단함으로써 복수의 표시패널 기판을 작성하는 방법이 실시되고 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).

일본국 특개평6-48755호 공보

종래의 접합기판의 분단방법에서는 한쪽의 기판(W)을 분단하기 위해 접합 기판의 앞뒤를 반전시키는 반전공정과, 한쪽의 기판(W)이 스크라이브 되어 생성된 수직 크랙을 침투시켜서 한쪽의 기판(W)을 분단하기 위한 브레이크 공정이 필요하다. 이러한 공정을 포함하는 기판 분단장치는 복잡한 구조로 되며, 그 설치 면적이 커지게 된다는 문제가 있었다.

게다가, 종래의 브레이크 공정에서 이용되는 방법, 즉 기판의 뒷면 측에서부터 스크라이브 라인을 따라 기판을 눌러서 분단하는 방법에서는 기판이 구부러져 분단되므로 분단 후의 기판의 분단면에 파편 등이 생기기 쉬웠다.

본 발명의 목적은 기판 분단방법에서 복잡한 장치를 필요로 하지 않고 기판을 정밀하게 분단하는 것에 있다.

이하에 과제를 해결하기 위한 수단으로 복수의 형태를 설명한다. 이들 형태는 필요에 따라 임의로 조합할 수 있다.

본 발명의 하나의 관점에 관한 기판 분단방법은 이하의 공정을 구비하고 있다.

◎ 취성재료 기판의 분단예정 라인을 따라서 스크라이브 라인을 형성하는 공정.

◎ 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 대략 평행하게 칼끝 형상의 브레이크 바를 누름으로써 스크라이브 라인의 표면에 압축 팽창을 발생시켜서, 그에 의해 취성재료 기판을 스크라이브 라인을 따라서 분단하는 공정.

이 방법에서는 스크라이브 라인을 형성한 기판 표면을 브레이크 바로 누름으로써 기판을 분단할 수 있다. 따라서 상기 종래와는 달리 기판을 반전하여 기판 뒷면에서부터 브레이크 할 필요가 없다.

특히, 기판의 분단은 휨이 아니라 기판의 스크라이브 라인 표면에서의 압축 팽창에 의한 것이므로 분단은 한순간에 이루어진다. 그 결과, 치핑 등이 발생하기 어려워 기판 단면의 정밀도가 향상된다.

스크라이브 라인의 형성에 의해 기판의 표면을 기부(base)로 하는 수직 크랙이 분단예정 라인을 따라서 형성되어도 좋다.

브레이크 바의 누름에 의해 수직 크랙의 기판의 표면 부분에 압축력을 발생시켜서, 그에 의해 기판의 저면(底面) 부분에 인장력을 발생시켜서 수직 크랙이 당해 기판의 저면 부분까지 침투하여 기판을 분단시켜도 좋다.

이 방법에서는 기판의 분단은 휨이 아니라, 기판의 스크라이브 라인의 표면에서의 압축 팽창에 의하므로 분단은 한순간에 이루어진다. 그 결과, 치핑 등이 잘 발생하지 않아서 기판 단면의 정밀도가 향상된다.

브레이크 바의 가압 위치는 스크라이브 라인과는 0.5mm 이하의 간격을 두고 형성되어 있어도 좋다.

이 방법에서는 스크라이브 라인이 확실하게 분단된다.

취성재료 기판은 2매의 기판으로 이루어지는 접합기판이라도 좋다.

스크라이브 라인을 형성하는 공정에서는 2매의 기판의 분단예정 라인을 따라서 각각 스크라이브 라인을 형성해도 좋다.

취성재료 기판을 분단하는 공정에서는 2매의 기판의 각 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 각 브레이크 바를 반대 측에서 가압함으로써 2매의 기판을 각 스크라이브 라인을 따라서 분단해도 좋다.

이 방법에서는 2매의 기판을 정밀하게 분단할 수 있다.

취성재료 기판을 분단하는 공정에서는 2매의 기판의 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 브레이크 바를 각각 반대 측에서부터 동시에 가압함으로써 2매의 기판을 스크라이브 라인을 따라서 동시에 분단해도 좋다.

이 방법에서는 2매의 기판을 동시에 분단할 수 있다. 왜냐하면, 2개의 브레이크 바를 2매의 기판 각각에 대해 동시에 누름으로써 2매의 기판을 휘게 하지 않고 압축 팽창을 이용하여 분단할 수 있기 때문이다.

본 발명의 다른 관점에 관한 기판 분단장치는 스크라이브 라인이 형성된 취성재료 기판을 스크라이브 라인을 따라서 분단하기 위한 장치로, 가압력 발생부와, 브레이크 바와, 토글 기구를 구비하고 있다.

브레이크 바는 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 대략 평행하게 눌러짐으로써 스크라이브 라인의 표면에 압축 팽창을 발생시키며, 그에 의해 취성재료 기판을 스크라이브 라인을 따라서 분단하기 위한 부재이다.

토글 기구는 가압력 발생부로부터의 가압력을 브레이크 바에 전달하는 기구이다.

이 장치에서는 스크라이브 라인을 형성한 기판 표면을 브레이크 바로 누름으로써 기판을 분단할 수 있다. 그러므로 종래와는 달리 기판을 반전하여 기판 뒷면에서부터 브레이크 할 필요가 없다.

특히, 기판의 분단은 휨이 아니라, 기판의 스크라이브 라인의 표면에서의 압축 팽창에 의한 것이므로 분단은 한순간에 이루어진다. 그 결과, 치핑 등이 잘 발생하지 않아서 기판 단면의 정밀도가 향상된다.

특히, 이 장치에서는 토글 기구에 의해 가압력이 증대하고 있으므로 브레이크 바로부터 기판으로 전달되는 하중이 충분히 커지게 된다.

본 발명에 관한 기판 분단방법 및 기판 분단장치에서는 기판을 정밀하게 분단할 수 있다.

도 1은 스크라이브 장치의 개략 사시도이다.
도 2는 브레이크 장치의 개략 사시도이다.
도 3은 브레이크 장치의 부분 사시도이다.
도 4는 브레이크 장치의 부분 정면도이다.
도 5는 브레이크 바의 사시도이다.
도 6은 브레이크 장치의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 7은 기판의 모식적인 단면도이다.
도 8은 스크라이브 패턴을 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 제 2 실시형태의 기판의 모식적인 단면도이다.

1.제 1 실시형태

(1) 스크라이브 장치

도 1을 이용하여 스크라이브 장치(1)를 설명한다. 도 1은 스크라이브 장치의 개략 사시도이다. 스크라이브 장치(1)는 취성재료 기판(W)(이하, "기판(W)"이라 한다.)을 스크라이브 가공하는 장치이다. 기판(W)은 예를 들어 유리기판, 세라믹 기판, 사파이어 기판, 실리콘 기판 등이다.

스크라이브 장치(1)는 기판(W)을 탑재하는 테이블(2)을 구비하고 있다. 테이블(2)은 이동대(3)에 놓여 있고, 이동대(3)는 수평한 레일(5a, 5b)을 따라서 이동할 수 있도록 되어 있으며, 모터(6)에 의해 회전하는 볼 나사(7)에 의해 구동된다.

또, 이하의 설명에서는 레일(5a, 5b)이 연장하는 수평방향을 Y 방향으로 하고, 그에 직교하는 수평방향을 X 방향으로 한다.

테이블(2)은 기판(W)을 정위치에서 지지할 수 있도록 지지수단(도시하지 않음)을 구비하고 있다. 지지수단은 예를 들어 테이블(2)에 형성된 다수의 작은 흡착구멍(도시하지 않음)으로부터의 공기의 흡인이다.

스크라이브 장치(1)에는 이동대(3)와 테이블(2)이 걸치도록, X축 방향을 따라서 브리지(11)가 지주(12a, 12b)에 의해 가설되어 있다.

브리지(11)에는 가이드(13)가 장착되어 있으며, 스크라이브 헤드(14)가 가이드(13)를 따라서 X 축 방향을 따라 이동 가능하게 설시되어 있다. 그리고 스크라이브 헤드(14)에는 홀더 조인트(15)를 통해 홀더 유닛(16)이 장착되어 있다.

홀더 유닛(16)은 홀더(도시하지 않음)와 스크라이빙 휠(20)(도 7, 이하 '휠(20)'이라 한다)을 구비하고 있다. 휠(20)은 홀더에 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 휠(20)에는 칼날부(20a)가 형성되어 있다. 칼날부(20a)의 끼인각(α１)은 통상 둔각이고, 100~140°, 바람직하게는 110~130°의 범위이다. 또한, 끼인각의 구체적인 각도는 절단하는 취성재료 기판(W)의 재질, 두께 등으로부터 적절하게 설정된다.

(2) 브레이크 장치

(2-1) 개략 설명

도 2를 이용하여 브레이크 장치(기판 분단장치의 한 예)를 설명한다. 도 2는 브레이크 장치의 개략 사시도이다. 또한, 도 2는 개략 설명을 위한 도면이므로 적절히 간략화하였으며, 나중에 설명하는 도 3~도 5와는 다른 부분이 있다.

브레이크 장치(31)는 기판(W)을 탑재하는 테이블(32)을 구비하고 있다. 테이블(32)은 이동대(33)에 놓여 있고, 이동대(33)는 수평한 레일(35a, 35b)을 따라서 Y 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있으며, 모터(36)에 의해 회전하는 볼 나사(37)에 의해 구동된다.

테이블(32)은 테이블(2)과 마찬가지로 기판(W)을 정위치에서 지지할 수 있도록 지지수단을 구비하고 있다.

브레이크 장치(31)에는 이동대(33)와 그 상부의 테이블(32)이 걸쳐지도록 X 축 방향을 따라서 브리지(41)가 지주(42a, 42b)에 의해 가설되어 있다.

브레이크 바(44)는 에어 실린더(45)에 의해 승강이 가능하게 되어 있다.

브레이크 바(44)의 하단에 있는 칼날부(44a)는, 도 5 및 도 7에 나타내는 것과 같이, 길이방향으로 능선(44b)을 갖는 하향 삼각형으로 형성되어 있다. 즉, 브레이크 바(44)의 칼날부(44a)는 V자 형상으로 구성되어 있으며, 그 끼인각(α2)은 둔각이다.

브레이크 바(44)의 칼날부(44a)의 형상은 휠(20)의 칼날부(20a)와 실질적으로 동등한 형상을 갖고 있다. 즉, 브레이크 바(44)의 칼끝과 휠(20)의 칼끝의 형상이 동일한 사이즈, 동일한 형상(각도)이 되도록 설정되어 있다. 이 결과, 칼날부(44a)의 끼인각(α2)은 둔각이며, 100~140°, 바람직하게는 110~130°의 범위이다.

(2-2) 상세 설명

도 3~도 5를 이용하여 브레이크 장치를 상세하게 설명한다. 도 3은 브레이크 장치의 부분 사시도이다. 도 4는 브레이크 장치의 부분 정면도이다. 도 5는 브레이크 바의 사시도이다.

브레이크 장치(31)는 연결부재(51)를 구비하고 있다. 연결부재(51)는 에어 실린더(45)에 의해 상하방향으로 구동된다.

브레이크 장치(31)는 토글 기구(53)를 구비하고 있다. 토글 기구(53)는 연결부재(51)로부터의 하중을 증대하여 브레이크 바(44)에 전달하는 기구이다. 토글 기구(53)는 2세트의 토글 기구(53A, 53B)를 구비하고 있다. 2세트의 토글 기구(53A, 53B)는 X 방향으로 나란히 배치되어 있다.

이하에 토글 기구(53A)를 설명한다(토글 기구(53B)는 동일하므로 설명을 생략). 토글 기구(53A)는 제 1 플레이트(53a)와, 제 2 플레이트(53b)와, 제 3 플레이트(53c)를 구비하고 있다. 제 1 플레이트(53a)와 제 3 플레이트(53c)는 한 방향으로 길게 연장되어 있다. 제 2 플레이트(53b)는 대략 삼각형 형상이다. 제 1 플레이트(53a)는 상측의 일단이 연결부재(51)의 하부에 회전이 자유롭게 연결되고, 하단이 제 2 플레이트(53b)의 윗변의 일방 측에 회전이 자유롭게 연결되어 있다. 제 2 플레이트(53b)는 상측의 타단이 브레이크 장치(31)의 정지부에 회전이 자유롭게 연결되어 있다. 제 3 플레이트(53c)는 상단이 제 2 플레이트(53b)의 하단에 회동이 불가능하게 연결되어 있다. 즉, 제 2 플레이트(53b)와 제 3 플레이트(53c)는 일체(一體)인 부재로 되어 있다. 제 3 플레이트(53c)는 하단이 브레이크 바(44)의 홀더에 회전이 자유롭게 연결되어 있다.

이상의 연결에 의해 제 1 플레이트(53a)는 하단이 상단에 대해 X 방향 바깥쪽에 위치한다. 또한, 제 2 플레이트(53b)는 하단이 상단에 대해 X 방향 바깥쪽에 위치한다.

이상의 구조에 의해 간단한 구조로 큰 힘을 브레이크 바(44)에 인가할 수 있다.

(2-3) 제어 구성

도 6을 이용하여 브레이크 장치(31)의 제어 구성을 설명한다. 도 6은 브레이크 장치의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.

브레이크 장치(31)는 컨트롤러(61)를 구비하고 있다. 컨트롤러(61)는 프로세서(예를 들어 CPU)와, 기억장치(예를 들어 ROM, RAM, HDD, SSD 등)와, 각종 인터페이스(예를 들어 A/D 컨버터, D/A 컨버터, 통신 인터페이스 등)를 구비하는 컴퓨터 시스템이다. 제어부는 기억부(기억장치의 기억영역의 일부 또는 전부에 대응)에 보존된 프로그램을 실행함으로써 각종 제어동작을 실시한다.

컨트롤러(61)는 단일 프로세서로 구성되어 있어도 좋으나, 각 제어를 위해 독립된 복수의 프로세서로 구성되어 있어도 좋다.

컨트롤러(61)의 각 요소의 기능은 일부 또는 전체가 컨트롤러(61)를 구성하는 컴퓨터 시스템에서 실행 가능한 프로그램으로 실현되어도 된다. 기타 제어부의 각 요소의 기능의 일부는 커스텀 IC에 의해 구성되어 있어도 좋다.

컨트롤러(61)는 모터(36), 에어 실린더(45)에 접속되어 있다.

컨트롤러(61)에는 도시하지 않았으나 기판(W)의 크기, 형상 및 위치를 검출하는 센서, 각 장치의 상태를 검출하기 위한 센서 및 스위치, 및 정보입력장치가 접속되어 있다.

(3) 기판 분단방법

상기의 스크라이브 장치(1) 및 브레이크 장치를 이용한 기판 분단방법은 예를 들어 기판(W)을 분단하여 복수의 기판을 얻기 위해 실시된다.

(3-1) 스크라이브 라인 형성 공정

도 7을 이용하여 스크라이브 라인 형성 공정을 설명한다. 도 7은 기판의 모식적인 단면도이다.

단판(單板)의 기판(W)의 분단예정 라인을 따라서 휠(20)이 기판(W)에 압접되고 전동(轉動)되어서 기판(W)을 스크라이브 한다. 이에 의해, 기판(W)의 두께방향을 향하는 수직 크랙(Vm)이 분단예정 라인을 따라서 순차로 형성되어 스크라이브 라인(S)이 된다. 수직 크랙(Vm)은 기판(W)의 표면에서부터 기판(W) 두께의 50% 이상에 이르도록, 더 바람직하게는 80% 이상에 이르도록, 더 바람직하게는 90% 이상에 이르도록 형성된다.

(3-2) 브레이크 공정

도 7을 이용하여 브레이크 공정을 설명한다. 또한, 이하의 동작은 컨트롤러(61)의 제어에 의해 실시된다.

도 7에 나타내는 것과 같이, 목적으로 하는 분단 후의 기판의 영역 외에서 스크라이브 라인(S)에 대해 간격(d)을 두고 대략 평행하게 브레이크 바(44)를 기판(W)에 누른다. 즉, 브레이크 바(44)를 누르는 라인(P)은 스크라이브 라인(S)에 대해 평행이 된다. 상세하게는 스크라이브 라인(S)의 가장 가까운 곳에 대략 평행하게 칼끝 형상의 브레이크 바(44)를 누름으로써 스크라이브 라인(S)의 표면에 압축 팽창을 발생시키고, 그에 의해 기판(W)을 스크라이브 라인(S)를 따라서 분단한다. 구체적으로는 스크라이브 라인(S)의 상측이 합쳐지도록 서로 눌려지며, 동시에 하측이 서로 벌어지게 된다. 이러한 현상이 생기는 것은 테이블(32)의 표면이 단단해서 기판(W)이 거의 구부러지지 않기 때문이다.

이 방법에서는 상기 종래와는 달리 기판을 반전하여 기판 뒷면에서부터 브레이크 하지 않고, 스크라이브 라인(S)을 형성한 기판(W)의 표면을 브레이크 바(44)로 누름으로써 기판(W)을 분단할 수 있다.

이와 같이 기판(W)은 구부러지는 것이 아니라 기판(W)의 압축 팽창에 의해 한순간에 분단되므로 치핑 등의 불량이 발생하기 어렵다.

상세하게는 브레이크 바(44)의 칼날부(44a)가 기판(W)의 표면에 파고듦으로써, 기판(W)의 표면 부분에는 압축력이 더해져서 이미 형성되어 있는 스크라이브 라인(S)에서의 수직 크랙(Vm)의 표면 부분에 압축력이 작용한다. 이 경우, 스크라이브 라인(S)을 형성하는 수직 크랙(Vm)은 기판의 두께에 대해 50% 이상에 이르도록 형성되어 있으며, 기판(W)의 표면 부분이 압축됨으로써 스크라이브 라인(S)의 수직 크랙(Vm)은 기판(W)의 표면 부분에서의 간격이 압축된 상태가 되어 저면 부분에서 인장(引張)이 된 상태가 되기 때문에 수직 크랙(Vm)은 기판(W)의 저면을 향해서 침투하여, 이 수직 크랙(Vm)이 기판(W)의 저면에 이른다. 그리고 스크라이브 라인(S)의 전체에 걸쳐서 수직 크랙(Vm)이 기판(W)의 저면에 이른 상태가 됨으로써 기판(W)은 스크라이브 라인(S)을 따라서 분단된다.

가압 라인(P)과 스크라이브 라인(S)의 간격(d)은 0.5mm 이하인 것이 바람직하다. 그 이유는, 간격(d)이 0.5mm보다 커지면 스크라이브 라인(S)의 수직 크랙(Vm)에서의 표면 측 부분에 작용하는 압축력이 충분하지 않아서 수직 크랙(Vm)이 기판(W)의 저면까지 도달하지 않을 우려가 있기 때문이다. 또한, 더 바람직하게는 가압 라인(P)과 스크라이브 라인(S)과의 간격(d)은 0.2~0.3mm의 범위이다.

또한, 브레이크 바(44)에 부여하는 추력(推力)은 휠(20)에서 스크라이브 라인(S)을 형성할 때에 기판(W)이 받는 면압(面壓)과 동등한 면압이 발생하도록 설정되어 있다.

(4) 실시 예

(4-1) 스크라이브 패턴

도 8을 이용하여 스크라이브 패턴의 일례를 설명한다. 도 8은 스크라이브 패턴을 설명하기 위한 평면도이다.

기판(W)은 제 1~제 8 분단예정 라인(D1~D8)을 따라서 D1~D8의 순서로 분단됨으로써 2행×2열의 4개의 기판(Wa)이 된다.

제 1 분단예정 라인(D1)은 제 1 행의 2개의 기판(Wa)에서의 행 방향(가로방향)을 따른 측면 가장자리(側緣)에 대응하고 있으며, 기판(W)의 행 방향을 따른 한쪽의 측면 가장자리에 대해 일정한 간격이 마련되어 있다. 제 2 분단예정 라인(D2)은 제 1 행의 2개의 기판(Wa)에서의 제 2 행의 기판(Wa)에 근접한 측면 가장자리에 대응하고 있다. 제 3 분단예정 라인(D3)은 제 2 행의 2개의 기판(Wa)에서의 제 1 행의 기판(Wa)에 근접한 측면 가장자리에 대응하고 있으며, 제 2 분단예정 라인(D2)과는 2~4mm의 간격이 벌어져 있다. 제 4 분단예정 라인(D4)은 제 2 행의 2개의 기판(Wa)에서의 행 방향(가로방향)을 따른 측면 가장자리에 대응하고 있으며, 기판(W)의 행 방향을 따른 다른 측면 가장자리에 대해 일정한 간격이 마련되어 있다. 제 5 분단예정 라인(D5)은 제 1 열의 2개의 기판(Wa)에서의 열 방향(세로방향)을 따른 측면 가장자리에 대응하고 있으며, 기판(W)의 열 방향을 따른 한쪽의 측면 가장자리에 대해 일정한 간격이 마련되어 있다. 제 6 분단예정 라인(D6)은 제 1 열의 2개의 기판(Wa)에서의 제 2 열 기판(Wa)에 근접한 측면 가장자리에 대응하고 있다. 제 7 분단예정 라인(D7)은 제 2 열의 2개의 기판(Wa)에서의 제 1열 기판(Wa)에 근접한 측면 가장자리에 대응하고 있으며, 제 6 분단예정 라인(D6)과는 2~4mm의 간격이 벌어져 있다. 제 8 분단예정 라인(D8)은 제 2 열의 2개의 기판(Wa)에서의 열 방향(세로방향)을 따른 측면 가장자리에 대응하고 있으며, 기판(W)의 열 방향을 따른 다른쪽의 측면 가장자리에 대해 일정한 간격이 마련되어 있다.

(4-2) 스크라이브 라인 형성

기판(W)에 대해 예를 들어 휠(20)을 제 1~4 분단예정 라인(D1~D4)을 따라서 D1~D4의 순서로 압접 상태에서 회전시킨다. 이에 의해, 기판(W) 두께의 50% 이상의 깊이인 수직 크랙이 제 1 ~ 제 4 스크라이브 라인(S1~S4)의 바로 밑에 각각 형성된다.

이와 같은 상태가 되면 제 5 분단예정 라인(D5)을 따라서 휠(20)을 압접 상태로 전동(轉動)시킨다. 이에 의해, 제 5 분단예정 라인(D5)을 따라서 제 5 스크라이브 라인(S5)이 각각 형성된다.

이후, 동일한 방식으로 제 6 ~ 제 8 분단예정 라인(D6~D8)을 따라서 휠(20)을 차례로 압접 상태로 전동시켜서, 제 6 ~ 제 8 분단예정 라인(D6~D8)을 따라서 제 6 ~ 제 8 분단예정 라인(D6~D8)을 그 순서로 각각 형성한다.

(4-3) 분단 공정

제 1 스크라이브 라인(S1)에 대해 기판(Wa)과는 반대 측의 기판(W)의 측면 가장자리부에서 제 1 스크라이브 라인(S1)에 대해 0.5mm 이하의 간격을 두고 브레이크 바(44)를 기판에 누른다. 제 1 가압 라인(P1)은 제 1 스크라이브 라인(S1)에 대해 평행이 된다. 이에 의해 제 1 스크라이브 라인(S1)에서의 수직 크랙이 제 1 기판(W1)의 저면을 향해서 침투하여 기판(W)의 저면에 이른다. 이 작용이 제 1 스크라이브 라인(S1)의 전체에 걸쳐서 발생함으로써 제 1 스크라이브 라인(S1)을 따라서 기판(W)이 분단된다.

다음에, 제 2 스크라이브 라인(S2)에 대해 기판(Wa)과는 반대 측의 영역에, 제 2 스크라이브 라인(S2)에 대해 0.5mm 이하의 간격을 두고 브레이크 바(44)를 기판(W)에 누른다. 제 2 가압 라인(P2)은 제 2 스크라이브 라인(S2)에 대해 평행이 된다. 이에 의해 제 2 스크라이브 라인(S2)에서의 수직 크랙이 기판(W)의 표면에서부터 기판(W)의 저면에 이르도록 침투하여, 제 2 스크라이브 라인(S2)의 전체에 걸쳐서 수직 크랙이 기판(W)의 저면에 도달함으로써 기판(W)이 제 2 스크라이브 라인(S2)을 따라서 분단된다.

제 3 스크라이브 라인(S3) 및 제 4 스크라이브 라인(S4)을 따라서 기판(Wa) 측과는 반대 측에 브레이크 바(44)를 각각 누른다. 제 3 가압 라인(P3) 및 제 4 가압 라인(P4)은 제 1 스크라이브 라인(S3) 및 제 4 스크라이브 라인(S4)에 대해 각각 평행이 된다. 이에 의해 제 3 스크라이브 라인(S3) 및 제 4 스크라이브 라인(S4)을 따라서 기판(W)이 차례로 분단된다.

그 후, 제 5 스크라이브 라인(S5)~제 8 스크라이브 라인(S8)을 따라서 기판 (Wa) 측과는 반대 측에 브레이크 바(44)를 제 1 스크라이브 라인(S1)과 제 2 스크라이브 라인(S2)의 사이, 제 3 스크라이브 라인(S3)과 제 4 스크라이브 라인(S4)의 사이에 각각 누른다. 제 5 가압 라인(P5), 제 6 가압 라인(P6), 제 7 가압 라인(P7) 및 제 8 가압 라인(P8)은 제 5 스크라이브 라인(S5), 제 6 스크라이브 라인(S6), 제 7 스크라이브 라인(S7) 및 제 8 스크라이브 라인(S8)에 대해 각각 평행이 된다. 이에 의해 제 5 스크라이브 라인(S5)~제 8 스크라이브 라인(S8)을 따라서 기판(W)이 분단되고 불필요한 부분이 제거되어서 4개의 기판(Wa)이 얻어진다.

2. 제 2 실시형태

제 1 실시형태는 단판의 기판을 이용하여 일 실시형태를 설명하였으나 기판의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 접합 모 기판(mother board, 한 쌍의 기판(W)이 서로 접합된 것)에서의 각 기판(W)을 각각 분단하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.

도 9를 이용하여 그와 같은 예로 제 2 실시형태를 설명한다. 도 9는 제 2 실시형태의 기판의 모식적 단면도이다. 또한, 기본적인 구성은 제 1 실시형태와 같으므로 이하에서는 다른 점을 중심으로 설명한다.

접합기판(Ws)은 제 1 스크라이브 라인(S1)이 형성된 제 1 기판(W1)과 제 2 스크라이브 라인(S2)이 형성된 제 2 기판(W2)이 접합되어 이루어진다.

브레이크 장치는 상하에 배치된 제 1 브레이크 바(44A)와 제 2 브레이크 바(44B)를 구비하고 있다.

(1) 스크라이브 라인 형성공정

도 9에 나타내는 것과 같이, 제 1 기판(W1)의 분단예정 라인을 따라서 휠(20A)이 기판(W)에 압접되고 전동되어서 제 1 기판(W1)을 스크라이브 한다. 이에 의해 제 1 기판(W1)의 두께방향으로 향하는 수직 크랙(Vm1)이 분단예정 라인을 따라서 차례로 형성되어서 제 1 스크라이브 라인(S1)이 된다. 수직 크랙(Vm1)은 제 1 기판(W1)의 표면에서부터 두께의 50% 이상에 이르도록, 더 바람직하게는 80% 이상에 이르도록, 더 바람직하게는 90% 이상에 이르도록 형성된다.

도 9에 나타내는 것과 같이, 제 2 기판(W2)의 분단예정 라인을 따라서 휠(20B)이 제 2 기판(W2)에 압접되고 전동되어서 제 2 기판(W2)을 스크라이브 한다. 이에 의해 제 2 기판(W2)의 두께방향으로 향하는 수직 크랙(Vm2)이 분단예정 라인을 따라서 차례로 형성되어 제 2 스크라이브 라인(S2)이 된다. 수직 크랙(Vm2)은 제 2 기판(W2)의 표면에서부터 두께의 50% 이상에 이르도록, 더 바람직하게는 80% 이상에 이르도록, 더 바람직하게는 90% 이상에 이르도록 형성된다.

또한, 제 1 스크라이브 라인(S1)과 제 2 스크라이브 라인(S2)은 평면에서 본 때에 같은 위치에 형성되어 있다.

이렇게 해서 제 1 기판(W1) 및 제 2 기판(W2)의 분단예정 라인을 따라서 각각 제 1 스크라이브 라인(S1) 및 제 2 스크라이브 라인(S2)이 형성된다.

(2) 브레이크 공정

도 9에 나타내는 것과 같이, 목적으로 하는 분단 후의 기판의 영역 외에서 제 1 스크라이브 라인(S1)에 대해 간격(d)을 두고 대략 평행하게 제 1 브레이크 바(44A)를 제 1 기판(W1)에 누른다. 또한, 상기 동작과 동시에, 목적으로 하는 분단 후의 기판의 영역 외에서 제 2 스크라이브 라인(S2)에 대해 간격(d)을 두고 대략 평행하게 제 2 브레이크 바(44B)를 제 2 기판(W2)에 누른다. 제 1 가압 라인(P1)과 제 2 가압 라인(P2)은 평면에서 본 때에 같은 위치이다. 이 결과, 제 1 기판(W1)과 제 2 기판(W2)은 동시에 분단된다.

위에서 기술한 바와 같이, 제 1 기판(W1) 및 제 2 기판(W2)의 제 1 스크라이브 라인(S1) 및 제 2 스크라이브 라인(S2)의 가장 가까운 곳에 제 1 브레이크 바(44A) 및 제 2 브레이크 바(44B)를 각각 반대 측에서 가압함으로써 제 1 기판(W1) 및 제 2 기판(W2)을 제 1 스크라이브 라인(S1) 및 제 2 스크라이브 라인(S2)을 따라서 분단한다.

상세하게는, 제 1 스크라이브 라인(S1) 및 제 2 스크라이브 라인(S2) 각각의 가장 가까운 곳에 대략 평행하게 칼끝 형상의 제 1 브레이크 바(44A) 및 제 2 브레이크 바(44B)를 가압함으로써 제 1 스크라이브 라인(S1) 및 제 2 스크라이브 라인(S2)의 표면에 압축 팽창을 발생시키며, 그에 의해서 제 1 기판(W1) 및 제 2 기판(W2)을 제 1 스크라이브 라인(S1) 및 제 2 스크라이브 라인(S2)을 따라서 분단한다.

이 방법에서는 제 1 스크라이브 라인(S1) 및 제 2 스크라이브 라인(S2)을 형성한 기판(Ws)의 표면을 제 1 브레이크 바(44A) 및 제 2 브레이크 바(44B)로 누름으로써 제 1 기판(W1) 및 제 2 기판(W2)을 분단할 수 있다.

이와 같이 제 1 기판(W1) 및 제 2 기판(W2)은 구부러지는 것이 아니라, 제 1 기판(W1) 및 제 2 기판(W2)의 압축 팽창에 의해 한순간에 분단되므로 치핑 등의 불량이 발생하기 어렵다.

3. 다른 실시형태

이상, 본 발명의 복수의 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되는 것이 아니며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다. 특히, 본 명세서에 쓰여진 복수의 실시형태 및 변형 예는 필요에 따라서 임의로 조합 가능하다.

본 발명은 석영 기판, 사파이어 기판, 반도체 웨이퍼, 세라믹 기판 등의 분단에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또, 본 발명은 플랫 디스플레이 패널의 일종인 플라스마 디스플레이 패널, 유기 EL 패널, 무기 EL 패널, 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판에도 적용할 수 있다.

토글 구조는 제 1 실시형태의 것에 한정되지 않는다.

브레이크 바에 큰 추력을 부여하는 구조는 에어 실린더와 토글 구조의 조합에 한정되지 않는다. 예를 들어 대형 직동 실린더라도 좋다.

본 발명은 취성 재료기판을 여러 기판으로 분단하기 위해 실시되는 기판분단방법에 널리 적용할 수 있다.

1 스크라이브 장치
2 테이블
20 스크라이빙 휠
31 브레이크 장치
32 테이블
44 브레이크 바
53 토글 기구
W 취성재료 기판
Ws 접합기판

Claims (7)

1. 취성재료 기판의 분단예정 라인을 따라서 스크라이브 라인을 형성하는 공정과,
   상기 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 대략 평행하게 칼끝 형상의 브레이크 바를 누름으로써 상기 스크라이브 라인의 표면에 압축 팽창을 발생시키고, 그에 의해 상기 취성재료 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라서 분단하는 공정을 구비하는 기판 분단방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스크라이브 라인의 형성에 의해 상기 기판의 표면을 기부로 하는 수직 크랙이 상기 분단예정 라인에 따라서 형성되고,
   상기 브레이크 바의 압력에 의해 상기 수직 크랙의 상기 기판의 표면 부분에 압축력을 발생시키며, 그에 의해 상기 기판의 저면 부분에 인장력을 발생시켜 상기 수직 크랙이 당해 기판의 상기 저면 부분까지 침투하여 상기 기판을 분단시키는 기판 분단방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 브레이크 바를 누르는 위치는 상기 스크라이브 라인과는 0.5mm 이하의 간격을 두고 형성되어 있는 기판 분단방법.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 취성재료 기판은 2매의 기판으로 이루어지는 접합기판이고,
   상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정에서는 상기 2매의 기판의 분단예정 라인을 따라서 각각 스크라이브 라인을 형성하며,
   상기 취성재료 기판을 분단하는 공정에서는 상기 2매의 기판의 상기 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 상기 브레이크 바를 각각 반대 측에서 누름으로써 상기 2매의 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라서 분단하는 기판 분단방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 취성재료 기판을 분단하는 공정에서는 상기 2매의 기판의 상기 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 상기 브레이크 바를 각각 반대 측에서 동시에 누름으로써 상기 2매의 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라서 동시에 분단하는 기판 분단방법.
6. 스크라이브 라인이 형성된 취성재료 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라서 분단하기 위한 기판 분단장치로,
   가압력 발생부와,
   상기 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 대략 평행하게 가압됨으로써 상기 스크라이브 라인의 표면에 압축 팽창을 발생시키고, 그에 의해 상기 취성재료 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라서 분단하기 위한 브레이크 바와,
   상기 가압력 발생부로부터의 가압력을 상기 브레이크 바에 전달하는 토글 기구를 구비하는 기판 분단장치.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 취성재료 기판은 2매의 기판으로 이루어지는 접합기판이고,
   상기 스크라이브 라인을 형성하는 공정에서는 상기 2매의 기판의 분단예정 라인을 따라서 각각 스크라이브 라인을 형성하며,
   상기 취성재료 기판을 분단하는 공정에서는 상기 2매의 기판의 상기 스크라이브 라인의 가장 가까운 곳에 상기 브레이크 바를 각각 반대 측에서 누름으로써 상기 2매의 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라서 분단하는 기판 분단방법.

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