KR20220092425A

KR20220092425A - 취성 재료 기판의 가공 방법 및 분단 방법

Info

Publication number: KR20220092425A
Application number: KR1020210185866A
Authority: KR
Inventors: 요헤이 다키타; 료스케 이케우치
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2021-12-23
Publication date: 2022-07-01
Also published as: CN114670343A; JP7255890B2; TW202235388A; JP2022100469A

Abstract

[과제] 유리 기판 등의 취성 재료 기판으로부터 폐곡선의 스크라이브 라인으로 둘러싸인 이형 제품을 잘라낼 때의 버 발생을 억제할 수 있는 가공 방법을 제공한다.
[해결 수단] 기판의 내측 위치를 개시점으로 하여 고정날의 스크라이빙 툴을 대고 눌러 트렌치 라인으로 폐곡선이 되도록 주회 이동시켜 스크라이브 라인을 가공하고, 또한 연속시켜, 접점 위치에서 0.5mm 이하의 곡률 반경이 되는 전향부 K를 그려 전향한 후에 기판 단연(端緣)까지 도달하는 분리용 스크라이브 라인을 가공하고, 트렌치 라인의 홈에 두께 방향으로 진행하는 크랙이 유도되도록 하는 스크라이브 공정에 의해 가공한다.

Description

취성 재료 기판의 가공 방법 및 분단 방법{PROCESSING METHOD AND DIVIDING METHOD FOR BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE}

본 발명은, 휴대 단말용의 액정 디스플레이(LCD)나 유기 EL 디스플레이(OLED) 등의 표시 패널, 태양전지 패널 등에 이용되는 유리 기판 등의 취성 재료 기판의 가공 방법 및 분단 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 취성 재료 기판에 폐곡선을 형성하는 분단용의 홈을 가공하고 이 폐곡선으로 둘러싸인 이형 제품을 잘라내는 분단 방법에 관한 것이다. 또한, 본 명세서에 있어서 「이형」이란 직선 이외의 곡선을 포함하는 형상을 말하고, 직선 이외의 곡선 부분을 포함하는 폐곡선으로 둘러싸인 형상으로 잘라낸 제품을 이형 제품이라고 한다.

유리 기판 등의 분단 방법에서는, 회전날인 커터 휠, 혹은, 끝이 뾰족한 고정날을 이용한 스크라이빙 툴의 날끝으로 기판 표면 위를 스크라이브함으로써, 기판 표면에 선형의 홈을 형성한다. 이 홈은, 기판 표면이 소성 변형된 절결이며, 선형의 홈은 「스크라이브 라인」이라 칭해지고 있다.

또한, 본 명세서에 있어서, 회전날이 아닌, 다이아몬드날 등과 같은 끝이 뾰족한 고정날을 이용하여 기판에 소성 변형의 홈을 형성하는 공구를 스크라이빙 툴이라 칭한다.

취성 재료 기판(W)으로부터, 도 4에 나타내는 네 모서리의 모서리부를 2~10mm 정도의 비교적 큰 곡률 반경의 원호로 둥글게 한 사각형으로 이루어지는 폐곡선으로 둘러싸인 영역을 잘라내는 경우, 커터 휠(회전날)이나 스크라이빙 툴(고정날)을 이용하여 취성 재료 기판(W)의 표면의 개시점(P)의 위치로부터 스크라이브를 개시하고, 상기 사각형을 그리도록 하여 주회(일주)시키고, 다시 개시점(P)의 위치에 접하는 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)을 가공한다. 그리고, 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)에 이어서, 개시점(P)을 통과하여 기판단(N)까지 일직선으로 연장되는 분리용 스크라이브 라인(SL2)을 일필휘지로 형성한다.

스크라이브 라인은, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 그 형성과 동시에, 스크라이브 라인(SL)으로부터 직하 방향으로 연장되는 크랙(C)을 수반하게 할 수 있다. 이 크랙(C)을 수반한 스크라이브 라인을 여기에서는 「크랙 라인(CL)」이라 칭한다.

이 크랙(C)을 수반하는 크랙 라인(CL)이 형성되어 있으면, 계속되는 브레이크 공정에서 기판을 휘게 하는 등에 의해 기계적으로 응력을 부여하거나, 국소 가열 등에 의해 열적으로 응력을 부여하거나 함으로써, 크랙 라인(CL)의 크랙(C)이 두께 방향으로 진행하여 기판이 완전 분단되어, 폐곡선으로 둘러싸인 이형 제품(A)을 잘라낼 수 있다.

이러한 크랙 라인(CL)의 형성에는, 그 기점이 되는 트리거(기점 크랙)가 필요하다. 트리거는 (기판의 외측으로부터)기판의 단연(端緣)에 스크라이빙 툴 또는 커터 휠(회전날)의 날끝을 얹음으로써 용이하게 형성할 수 있다. 이는 기판의 단연에 있어서는 날끝을 얹을 때의 충격 등에 의해 국소적인 파괴가 발생하기 때문이다. 또한 얹혀진 날끝이 기판의 표면 위를 이동함으로써, 트리거로부터 날끝의 이동 방향으로 크랙 라인(CL)을 신장시킬 수 있다. 또한, 기판의 단연으로부터 커터 휠을 전동시켜 스크라이브하는 경우와 같이, 기판의 단연도 포함시켜 스크라이브하는 스크라이브 가공 방법을 「외측 자르기」라 칭한다. 한편, 기판 단연으로부터 기판 내측으로 떨어진 위치를 스크라이브 개시점으로 하는 스크라이브 방법을 「내측 자르기」라 칭한다.

트리거를 형성하는 방법으로서, 기판의 단연에 날끝을 얹는 것에 의존하지 않는 방법도 있다. 예를 들어 스크라이빙 툴이나 커터 휠을 유지하는 스크라이브 헤드에 진동 발생 부재를 부설해 두고, 기판 단연으로부터 기판 내측으로 떨어진 스크라이브 개시점(「내측 자르기」에서의 개시점)에 날끝을 대고 눌러, 날끝을 진동시켜 기판에 충격을 가함으로써 트리거를 형성할 수 있다(특허문헌 1 참조).

그러나 상기 어느 종래 방법의 경우에서도 트리거를 가공할 때에, 날끝과 기판 사이의 충격이 필요 이상으로 강하면, 날끝으로의 대미지, 기판의 단연에서의 결락의 발생, 기판의 갈라짐 등의 문제를 초래하게 되므로, 날끝의 이동 속도나 스크라이브 시의 날끝 하중 등의 스크라이브 조건에 큰 제약을 받는다는 문제점이 있었다.

이에, 본 출원인은 먼저 특허문헌 2에 있어서, 이하에 나타내는 가공 방법을 제안했다.

즉, 최초로 고정날의 스크라이빙 툴, 또는, 커터 휠을 이용하여, 기판 표면의 일단연에 가까운 개소로부터 타단연에 가까운 개소까지, 단연을 포함하지 않도록 스크라이브하여, 크랙(C)을 수반하지 않는 얕은 홈형상의 스크라이브 라인(SL)(도 6(a) 참조)을 형성한다. 이에 의해, 스크라이브 개시점에서 강한 충격이 가해지는 일 없이 스크라이브 가공할 수 있어, 크랙(C)을 수반하지 않는 홈형상의 스크라이브 라인(SL)을 확실히 가공할 수 있다. 이하, 크랙(C)을 수반하지 않는 얕은 홈형상의 스크라이브 라인(SL)(도 6(a) 참조)을 「트렌치 라인(TL)」이라 칭한다.

그 다음에 트렌치 라인(TL)의 일단 근방 위치에서, 당해 트렌치 라인(TL)에 대하여, 특허문헌 2에서는 직교하는 방향으로 날끝을 스크라이브시킴으로써 「어시스트 라인」을 형성한다. 이때 어시스트 라인과 트렌치 라인(TL)의 교점 위치 근방의 트렌치 라인(TL) 측에서는, 크랙(C)이 두께 방향으로 진행되어 크랙(C)이 유도된다(도 6(b) 참조). 그리고 교점 위치를 기점 트리거로 하여 트렌치 라인(TL)을 따라 크랙(C)을 신장시킬 수 있으므로, 크랙 라인(CL)을 형성할 수 있게 된다.

상기 가공 방법에 의하면, 최초의 스크라이브 라인을 가공할 때에, 크랙(C)을 수반하는 스크라이브 라인(즉 크랙 라인(CL))을 형성할 필요가 없기 때문에, 스크라이브 하중(날끝 하중)에 대한 선택 가능한 스크라이브 조건의 범위(자유도)가 저하중 측으로 넓어진다. 즉, 크랙(C)을 수반하지 않는 트렌치 라인(TL)의 형성이라면, 작은 스크라이브 하중으로 비교적 용이하게 스크라이브 가공할 수 있게 된다. 그 결과, 스크라이브 하중을 너무 가해서 기판이 갈라져버릴 우려가 없어진다. 특히 기판의 판 두께가 얇아질수록 갈라지기 어려워지는 효과는 현저하고, 200μm 이하의 유리 기판의 가공에서는 매우 유효하다. 게다가, 트렌치 라인(TL)에서의 스크라이브는 흠집이 적은 고품질의 가공이 가능해지므로 전체 둘레에 걸쳐 가공 품질이 향상한다. 또, 저하중이기 때문에 날끝의 마모나 대미지도 억제할 수도 있다.

일본국 특허공개 2000-264656호 공보 일본국 특허 6249091호 공보

따라서, 취성 재료 기판으로부터 도 4와 같은 폐곡선으로 둘러싸인 이형 제품(A)을 잘라내는 경우에도, 최초로 그리는 스크라이브 라인을 트렌치 라인으로 형성하고 나서 크랙을 유도하여 크랙 라인으로 변화시키는 것이 바람직하다. 즉, 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)을, 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인(TL)으로서 가공한 후, 트렌치 라인(TL)을 크랙(C)이 수반된 크랙 라인(CL)으로 변화시키도록 한다.

구체적으로는, 커터 휠이나 스크라이빙 툴을 이용하여 「내측 자르기」에서의 개시점(P)의 위치로부터 스크라이브를 개시하여, 사각형을 그리도록 주회시키고, 다시 개시점(P)의 위치에서 접하는 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)을 가공한다. 이 주회하는 스크라이브 라인은 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인으로서 스크라이브하는데, 주회 이동하여 다시 개시점(P)의 위치에서 접하면, (어시스트 라인을 형성했을 때와 동일하게) 그때의 충격이나 응력 변화에 의해 개시점(P) 근방의 트렌치 라인을 크랙(C)을 수반한 크랙 라인(CL)으로 변화시킬 수 있다. 그리고, 또한 스크라이브 라인(SL1)에 이어서 개시점(P)(이후, 주회 이동 후의 개시점(P)의 위치를 접점(P)이라고도 한다)의 위치를 거쳐 기판단(N)까지 일직선으로 연장되는 분리용의 스크라이브 라인(SL2)을 일필휘지로 형성한다.

그러나, 실험에 의하면, 상기의 수법으로 스크라이브 가공을 행하면, 브레이크 공정에서 응력을 부여함으로써 이형 제품(A)을 잘라냈을 때에, 도 5(b)의 확대도에 나타내는 바와 같이, 접점(P)의 근방 부분에 단차형상의 버(B)(뿔(B)이라고도 한다)가 발생하는 것이 판명되었다. 이는, 접점(P)의 위치로부터 직선형의 분리용 스크라이브 라인(SL2)을 가공할 때에, 이미 가공된 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)의 근방 부분을 통과하게 되고, 이 근방 부분은 일주(一周) 째의 스크라이브로 발생한 응력이 잔류하고 있고, 또, 접점(P)과의 분기 부분에서 라인이 중복되거나, 작은 균열이 생기거나 하고 있는 것이 버(B)의 발생 원인이 되어 있는 것으로 생각할 수 있다. 이러한 버(B)는 제품의 가공 품질을 현저하게 열화시켜, 불량품 발생의 큰 요인이 된다.

이에 본 발명은, 폐곡선을 따라 스크라이브 라인을 가공하고, 계속해서 브레이크했을 때에 생기는 버 발생의 과제를 해결하고, 취성 재료 기판으로부터 이형 제품을 잘라낼 때에 버의 발생을 억제하고, 높은 수율로 양호품을 잘라낼 수 있는 취성 재료 기판의 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명의 취성 재료 기판의 가공 방법은, 취성 재료 기판의 표면에 대해, 상기 기판의 단연으로부터 내측으로 떨어진 위치를 스크라이브 개시점으로 하여 고정날의 스크라이빙 툴을 대고 눌러 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인으로 폐곡선을 그리도록 주회 이동시키고, 상기 스크라이브 개시점까지 되돌아와 스크라이브 라인을 가공함과 더불어, 상기 스크라이브 라인에 연속시켜, 상기 접점 위치에서 0.5mm 이하의 곡률 반경이 되는 전향부 K를 그려 전향한 후에 분리용 스크라이브 라인을 가공하고, 상기 트렌치 라인의 홈에 두께 방향으로 진행하는 크랙이 유도되도록 하는 스크라이브 공정으로 이루어진다.

본 발명에 의하면, 스크라이브 라인을 크랙이 수반되지 않는 트렌치 라인으로서 형성하므로, 크랙을 수반하는 스크라이브 라인으로서 가공하는 경우보다 낮은 하중에서의 스크라이브 조건을 선택할 수 있고, 과하중으로 가공하는 것에 의한 갈라짐 등의 문제를 해소할 수 있다.

또, 작은 곡률 반경으로 전향하는 것이 가능한 스크라이빙 툴을 이용하여, 이를 주회 이동시켜 폐곡선을 그리도록 하고, 스크라이브 개시점에서 트렌치 라인에 접했을 때에, 그 접점(개시점) 위치에서 0.5mm 이하의 작은 곡률 반경이 되는 원호형상의 전향부 K를 그림으로써, 폐곡선으로부터 즉시 이격하도록 하여 분리용 스크라이브 라인을 그리고 있으므로, 분리용 스크라이브 라인을, 접점의 직후의 위치에서 폐곡선의 스크라이브 라인으로부터 이격시킬 수 있게 된다. 따라서 분리용 스크라이브 라인과 폐곡선의 스크라이브 라인의 교점 근방에 있어서, 각각의 잔류 응력의 영향을 받기 어려워져, 폐곡선의 스크라이브 라인에 있어서의 버의 발생을 억제할 수 있게 되고, 버가 발생했다고 해도 허용 가능한 정도의 크기로 억제할 수 있다.

상기 발명에 있어서, 상기 폐곡선은 직선 부분과 곡선 부분이 포함되고, 상기 접점 위치는 직선 부분에 포함되도록 해도 된다.

접점 위치에서 0.5mm 이하의 곡률 반경이 되는 전향부 K를 그려 전향한 후에 기판 단연까지 도달하는 분리용 스크라이브 라인을 가공하므로, 접점(개시점) 위치를 직선 부분에 형성해도, 분리용 스크라이브 라인을 폐곡선의 스크라이브 라인으로부터 즉시 이격시킬 수 있다. 이와 같이 접점(개시점)을 직선 부분에 형성하도록 하면 잘라내는 이형 제품의 코너 부분(곡선 부분)의 형상이 어떠해도, 코너의 형상과 무관계하게 분리용 스크라이브 라인의 전향부 K의 곡률 반경을 설정할 수 있다.

여기서, 상기 분리용 스크라이브 라인은, 상기 전향부 K에서 전향한 후에는 직선형으로 그려, 상기 전향부 K를 사이에 두고 상기 폐곡선의 상기 접점 위치가 포함되는 직선 부분과 상기 분리용 스크라이브 라인의 직선이 이루는 굴곡 각도가 20°~90°이도록 해도 된다.

분리용 스크라이브 라인을, 브레이크가 용이한 직선 형상으로 하려면, 폐곡선의 직선 부분과 겹치지 않도록 하기 위해서, 폐곡선의 직선 부분과 평행이 되지 않도록 할 필요가 있다. 후술하는 검증 실험에 의하면 구체적으로는 굴곡 각도를 20°~90°로 하면 되는 것이 판명되었다.

상기 발명에 있어서 상기 취성 재료 기판은, 판 두께가 200μm 이하인 유리 기판이어도 된다.

본 발명에 의해, 판 두께가 200μm 이하인 기술적으로 분단 가공이 곤란한 유리 기판이어도, 버 발생을 억제한 분단 가공이 가능해진다.

도 1은, 본 발명 방법의 제1 실시 형태의 스크라이브 공정을 나타내는 설명도이며, 도 1(a)는 기판 전체를 나타내고, 도 1(b)는 일부를 확대하여 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명 방법의 제2 실시 형태의 스크라이브 공정을 나타내는 설명도이다.
도 3은, 본 발명에 있어서 이용되는 스크라이빙 툴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 발명자들에 의해 검증을 위해서 이루어진 실험적인 분단 방법을 나타내는 설명도이다.
도 5는, 도 4의 분단 방법에 의한 분단 결과를 설명하기 위한 확대도이다.
도 6(a)는 기판에 형성되는 크랙(C)이 없는 스크라이브 라인(트렌치 라인)을 나타내고, 도 6(b)는 크랙(C)이 포함되는 스크라이브 라인(크랙 라인(CL))을 나타내는 단면도이다.

이하, 도면에 의거하여 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 본 발명에 의한 가공 대상 기판으로서는, 유리 기판, 세라믹 기판, 실리콘 기판, 화합물 반도체 기판, 사파이어 기판, 석영 기판 등을 들 수 있는데, 그 중에서도 본 발명이 유효한 기판은, 스크라이브 하중을 작게 하여 가공할 필요가 있는 판 두께가 얇은 기판이며, 특히 200μm 이하의 얇은 유리 기판이다.

본 실시 형태에 있어서는, 도 3에 나타내는 스크라이빙 툴(1)이 이용된다. 스크라이빙 툴(1)은, 홀더(1a)에 지지된 사각뿔대 형상의 부재로 이루어지는 날끝부(1b)를 구비하고 있고, 날끝부 선단의 천정면(1c)과, 날끝부 주위의 능선(1d)이 잇는 모서리부가 각각 날끝(1e)(고정날)을 형성하고 있다.

또한, 날끝부(1b)는 사각뿔대의 형태 대신에, 삼각뿔대 또는 오각뿔대 등의 다각뿔대로서 형성할 수도 있다. 또, 각기둥 또는 다각형의 판형상의 날끝부(1b)의 모서리부에 천정면 및 능선을 형성하여 날끝부(1e)로 할 수도 있다.

다음에 본 실시 형태의 분단 방법에 대해 설명한다.

＜실시 형태 1＞

기판 분단의 제1 단계로서 다음과 같은 스크라이브 공정을 행한다. 스크라이브 공정으로서, 도 1에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(W)(이하 단순히 기판이라고 한다)의 표면에 스크라이빙 툴(1)로, 네 모서리의 모서리부를 둥글게 한 사각형의 폐곡선으로 그려지는 스크라이브 라인(SL1)을 가공한다. 구체적으로는, 상기 사각형의 폐곡선 중 하나의 변(직선 부분)의 중간 위치를 개시점(P1)으로 하여, 스크라이빙 툴(1)의 날끝(1e)을 대고 눌러, 크랙을 수반하지 않는 얕은 홈형상의 트렌치 라인(도 6(a))으로 스크라이브를 개시한다. 그리고 상기 사각형을 그리도록 스크라이빙 툴(1)을 주회 이동시키고, 다시 개시점(P1)의 위치에서 접할 때까지 트렌치 라인의 스크라이브 라인(SL1)을 가공한다(이후, 주회 이동한 후의 개시점(P1)의 위치를 접점(P1)이라고도 한다).

상기 스크라이브 공정에서는, 접점(P1)에서 폐곡선이 완성된 스크라이브 라인(SL1)에 연속시켜, 접점(P1)의 위치를 기점으로 하는 0.5mm 이하의 작은 곡률 반경 R이 되는 원호형상의 전향부 K를 그려 스크라이브 방향을 전향시킨 후, 또한 연속시켜 기판 단연까지 도달하는 분리용 스크라이브 라인(SL2)을 일필휘지로 가공한다. 여기에서는 선단을 뾰족하게 한 고정날의 스크라이빙 툴(1)을 이용함으로써, 회전날에 비해 전향부 K의 곡률 반경 R을 충분히 작게 하여 전향할 수 있다. 구체적으로는 곡률 반경 R을 1mm~0.1mm, 또한, 날끝을 뾰족하게 함으로써 0.1mm보다 작은 곡률 반경 R로 전향시키는 것도 가능해진다.

전향부 K에서 전향한 후의 분리용 스크라이브 라인(SL2)은, 기판(W)의 단연까지 도달시키도록 한다. 이와 같이 해서 기판(W)의 단연에 접한 트렌치 라인은, 기판(W)의 단연 근방의 트렌치 라인의 홈에 두께 방향으로 진행하는 크랙이 유도되고, 크랙(C)을 수반하는 크랙 라인(CL)(도 6(b))으로 변화한다. 이 부분의 분리용 스크라이브 라인(SL2)은 다음의 브레이크 공정에서 용이하게 브레이크할 수 있도록 하기 위해서 직선으로 그리는 것이 바람직하다. 단 브레이크에 지장을 초래하지 않는 정도이면 곡선으로 할 수도 있다.

또한, 크랙(C)은 환경 조건이나 스크라이브 조건에 따라 기판(W)의 단연의 근방에만 짧게 형성되는 것도, 분리용 스크라이브 라인(SL2) 및 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)을 따라 길게 형성되는 것도 있을 수 있는데, 어느 경우여도, 그 후에 응력 부여에 의해 확실하게 트렌치 라인 전체로 신장시킬 수 있으므로 적어도 단연의 근방에 크랙이 유도되어 있으면 된다.

또, 상기 분리용 스크라이브 라인(SL2)을 직선형으로 그릴 때, 전향부 K를 사이에 두고, 스크라이브 라인(SL1)의 접점(P1)이 포함되는 직선 부분(접점(P1)에서 전향부 K와 접하는 직선 부분)과, 분리용 스크라이브 라인(SL2)의 직선이 이루는 굴곡 각도 α는 20°~90°의 범위가 되도록 가공하는 것이 버를 억제함에 있어서 특히 바람직하다.

그리고, 분리용 스크라이브 라인(SL2)의 기판(W)의 단연 부분에, 크랙을 수반하는 크랙 라인(CL)이 형성된 후, 기계적으로 기판을 휘게 하거나, 혹은, 광조사, 온열, 냉열 분사 등의 열을 가하여 기판에 응력을 부여하는 브레이크 공정을 행하여, 스크라이브 라인(SL2)으로부터 잘라내고, 또한 스크라이브 라인(SL1)을 따라 폐곡선으로 둘러싸인 이형 제품(A)을 잘라낸다.

상기 방법에 의하면, 스크라이브 라인(SL1)을 크랙이 수반되지 않는 트렌치 라인으로 하여 가공하므로, 최초부터 크랙을 수반하는 스크라이브 라인을 가공하는 경우보다 낮은 스크라이브 하중을 선택할 수 있다. 또, 분리용 스크라이브 라인(SL2)이 접점(P1)으로부터 0.5mm 이하의 작은 곡률 반경 R로 전향하는 전향부를 형성하도록 했으므로, 접점 직후의 위치에서 폐곡선으로부터 이격시킬 수 있고, 폐곡선의 스크라이브 라인을 따라 분리할 때, 분리용 스크라이브 라인의 영향이나 분리용 스크라이브 라인 근방의 응력이 잔류하는 영역의 영향을 받기 어려워진다. 그 결과, 버의 발생을 억제할 수 있다.

(검증 실험 1)

검증 목적：폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)의 개시점(접점)(P1)을, 폐곡선의 직선 부분의 중앙 부근으로 하고, 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)의 직선 부분으로부터 분기하여 전향하는 전향부 K의 곡률 반경 R을 변수 파라미터로 하고, 단연까지 연장되는 직선형의 분리용 스크라이브 라인(SL2)을 가공했을 때의 발생하는 버의 크기를 검증한다(도 1 참조).

기판 판 두께：50μm

스크라이빙 툴의 압압력：1.3N

스크라이브 속도：10mm/sec(전향부 0.1mm/sec)

굴곡 각도：90°로 고정

전향부 K의 곡률 반경：10mm, 1mm, 0.5~0.1mm

검증 결과를 표 1에 나타낸다. 이형 제품으로서의 양부 판정은, 버의 크기가 15μm 이상을 불량, 15~5μm를 양호, 5μm 미만을 최량으로 한다.

표 1에 보이는 바와 같이, 곡률 반경 R이 작아질수록 버의 크기는 작아지는 경향이 보였다. 특히 곡률 반경을 0.4mm 이하로 하면 버 억제의 효과가 현저해졌다.

＜실시 형태 2＞

실시 형태 1과 동일한 스크라이빙 툴(1)에 의한 스크라이브 가공을 행하는데, 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)의 개시점(접점)(P1)을, 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)의 직선 부분의 끝, 즉 둥글게 한 모서리부(코너의 곡선 부분)와의 경계 위치로 하고, 주회 이동하여, 접점(P1)의 위치에서 접하는 폐곡선의 스크라이브 라인(SN1)을 가공한다. 그리고 스크라이브 라인(SN1)에 연속하도록 하여, 접점(P1)의 위치로부터 곡률 반경 R의 전향부에서 전향한 후, 바람직하게는 20°~90°의 굴곡 각도로 기판단(N1)까지 직선으로 연장되는 분리용의 스크라이브 라인(SL2)을 일필휘지로 형성한다.

이 실시 형태에 있어서도, 앞의 실시 형태 1과 마찬가지로, 버의 발생을 억제할 수 있다.

(검증 실험 2)

검증 목적：폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)의 개시점(접점)(P1)을, 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)의 직선 부분의 끝(코너의 곡선 부분과의 경계 위치)으로 하고, 분리용 스크라이브 라인(SL2)의 직선 부분과, 폐곡선의 스크라이브 라인(SL1)의 직선 부분이 이루는 굴곡 각도 α를 변수 파라미터로 하여, 발생하는 버의 크기와의 관계를 검증한다(도 2 참조).

기판 판 두께：50μm

스크라이빙 툴의 압압력：1.3N

스크라이브 속도：10mm/sec(전향부 0.1mm/sec)

전향부 K의 곡률 반경：0.1mm로 고정

굴곡 각도 α：0°, 20°, 45°, 70°, 90°

검증 결과를 표 2에 나타낸다. 이형 제품으로서의 양부 판정은, 버의 크기가 15μm 이상을 불량, 15~5μm를 양호, 5μm 미만을 최량으로 한다.

표 2에 보이는 바와 같이, 굴곡 각도가 0°(도 4의 종래예에 해당)인 경우를 제외하고, 20°~90° 중 어느 것에 대해서도 버는 2μm가 되어, 버 억제의 효과가 현저했다.

또한, 도시를 생략하지만, 개시점(접점)의 위치가 검증 실험 1과 같이 직선부의 중앙인 경우도, 굴곡 각도 α가 20°~90°인 범위에서는 「양호」 이상의 판정이며, 억제의 효과가 얻어지고 있다.

이상, 본 발명의 대표적인 실시예에 대해 설명했는데, 본 발명은 반드시 상기 기재의 실시 형태로 특정되는 것이 아니다. 예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 두께가 50μm인 기판을 이용했는데, 본 발명은 기판의 판 두께가 100μm보다 두꺼워진 경우에서 적용할 수 있다. 또, 전향부에 있어서, 스크라이빙 툴의 압압력을 작게 해도 된다.

또, 상기 실시 형태에서는, 기판(W)의 단연에 분리용 스크라이브 라인(SL2)이 도달함으로써 트렌치 라인의 홈에 두께 방향으로 진행하는 크랙이 유도되도록 했는데, 크랙을 유도하기 위한 크랙 라인인 어시스트 라인을 분리용 스크라이브 라인(SL2)과 교차하도록 형성해도 된다. 이 경우, 분리용 스크라이브 라인(SL2)은 기판(W)의 단연으로부터 떨어진 장소에 형성할 수 있다. 그리고, 분리용 스크라이브 라인(SL2)과 어시스트 라인이 교차함으로써, 어시스트 라인의 크랙이 분리용 스크라이브 라인(SL2)의 교점으로부터 유도되고, 분리용 스크라이브 라인(SL2)의 트렌치 라인이 크랙(C)을 수반하는 크랙 라인(CL)으로 변화한다.

또한, 본 발명은, 그 목적을 달성하고, 청구범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절히 수정, 변경하는 것이 가능하다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명은, 유리 기판 등의 취성 재료 기판으로부터 이형 제품을 잘라낼 때에 이용할 수 있다.

A: 분단되는 이형 제품 C: 크랙
CL: 크랙 라인 K: 굴곡부의 모서리부
N1: 기판단 P1: 스크라이브 개시점(교점)
SL: 스크라이브 라인 SL1: 폐곡선의 스크라이브 라인
SL2: 분리용 스크라이브 라인 TL: 트렌치 라인
W: 기판 1: 스크라이빙 툴

Claims

취성 재료 기판의 표면에 대해, 상기 기판의 단연(端緣)으로부터 내측으로 떨어진 위치를 스크라이브 개시점으로 하여 고정날의 스크라이빙 툴을 대고 눌러 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인으로 폐곡선을 그리도록 주회 이동시키고, 상기 스크라이브 개시점까지 되돌아와 스크라이브 라인을 가공함과 더불어, 상기 스크라이브 라인에 연속시켜, 상기 접점 위치에서 0.5mm 이하의 곡률 반경이 되는 전향부 K를 그려 전향한 후에 분리용 스크라이브 라인을 가공하고, 상기 트렌치 라인의 홈에 두께 방향으로 진행하는 크랙이 유도되도록 하는 스크라이브 공정으로 이루어지는 취성 재료 기판의 가공 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 폐곡선은 직선 부분과 곡선 부분이 포함되고, 상기 접점 위치는 직선 부분에 포함되는, 취성 재료 기판의 가공 방법.
청구항 2에 있어서,
상기 분리용 스크라이브 라인은, 상기 전향부 K에서 전향한 후에는 직선으로 그려지고, 상기 전향부 K를 사이에 두고 상기 폐곡선의 상기 접점 위치가 포함되는 직선 부분과 상기 분리용 스크라이브 라인의 직선이 이루는 굴곡 각도가 20°~90°인, 취성 재료 기판의 가공 방법.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 취성 재료 기판은, 판 두께가 200μm 이하인 유리 기판인, 취성 재료 기판의 가공 방법.
취성 재료 기판의 표면에 대해, 상기 기판의 단연으로부터 내측으로 떨어진 위치를 스크라이브 개시점으로 하여 고정날의 스크라이빙 툴을 대고 눌러 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인으로 폐곡선을 그리도록 주회 이동시키고, 상기 스크라이브 개시점까지 되돌아와 스크라이브 라인을 가공함과 더불어, 상기 스크라이브 라인에 연속시켜, 상기 접점 위치에서 0.5mm 이하의 곡률 반경이 되는 전향부 K를 그려 전향한 후에 분리용 스크라이브 라인을 가공하고, 상기 트렌치 라인의 홈에 두께 방향으로 진행하는 크랙이 유도되도록 하는 스크라이브 공정과,
상기 스크라이브 라인을 따라 응력을 가함으로써 상기 폐곡선으로 둘러싸인 영역을 잘라내는 브레이크 공정으로 이루어지는 취성 재료 기판의 분단 방법.