TW201638033A - 包含脆性層的多層結構的切割方法 - Google Patents

Abstract

一種包含脆性層的多層結構的切割方法。此切割方法包括：切割多層結構以形成切割邊緣；沿著切割邊緣移除脆性層以外的多層結構的材料，其中脆性層以外的多層結構的材料的寬度落在1微米至2毫米的範圍內；以及移除脆性層以外的多層結構的材料之後，以雷射光束修飾剩下的脆性層的邊緣。

Description

包含脆性層的多層結構的切割方法

本發明是有關於一種包含脆性層的多層結構的切割方法。

在多項科技領域中，脆性材料的切割（如玻璃的切割）實為一重要課題，特別是在顯示器或觸控面板領域。在過去，當玻璃板的厚度落在500微米至700微米的範圍內時，玻璃板的切割所造成的碎屑可以藉由機械研磨來移除。然而，現今玻璃板可以製作得越來越薄，而實現具有曲面的產品，或者藉由捲撓式（roll-to-roll）的方式來傳輸玻璃板。

因此，超薄玻璃板的切割品質變得十分重要。然而，由於超薄玻璃板的碎屑無法藉由機械研磨來移除，超薄玻璃板的切割品質難以提高。一般而言，機械研磨會使得超薄玻璃板破裂，且任何傳統機械研磨或先進超快雷射切割尚無法達成無碎屑的高切割品質。

本發明提供一種包含脆性層的多層結構的切割方法，其可以實現多層結構的高切割品質。

本發明的一實施例提供一種包含脆性層的多層結構的切割方法。此切割方法包括：切割多層結構以形成切割邊緣；沿著切割邊緣移除脆性層以外的多層結構的材料，其中脆性層以外的多層結構的材料的寬度落在1微米至2毫米的範圍內；以及移除脆性層以外的多層結構的材料之後，以雷射光束修飾剩下的脆性層的邊緣。

本發明的一實施例提供一種包含脆性層的多層結構的切割方法。此切割方法包括：切割多層結構以形成切割邊緣；以及使雷射光束照射鄰接於切割邊緣的脆性層的邊緣，以剝離位於脆性層的邊緣的碎屑層，其中雷射光束在脆性層上的光斑滿足0.5≦b/a≦2，其中a為雷射光束在脆性層的表面上的光斑直徑，且b為雷射光束的焦點中心至脆性層的邊緣在與脆性層的厚度方向相垂直的方向上的距離。

基於上述，本發明實施例的包含脆性層的多層結構的切割方法中，藉由改良的熱破裂方式，以雷射或雷射光束照射脆性層的邊緣來剝離位於脆性層的邊緣的碎屑層，來修飾脆性層的邊緣。因此，脆性層的邊緣得到良好的修飾，且多層結構的高切割品質得以實現。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1繪示本發明一實施例中，包含脆性層的多層結構的切割方法的步驟示意圖。請參考圖1，本實施例的切割方法包括以下步驟。首先，執行步驟S110。步驟S110為切割多層結構1以形成切割邊緣E1。在本實施例中，多層結構1包括脆性層12、黏著層14以及聚合物層16，且黏著層14配置於脆性層12以及聚合物層16之間。在本實施例中，舉例而言，脆性層12為玻璃層，或者是其他以二氧化矽為主要成分的材料層，例如是陶瓷層。另外，黏著層14例如為光學透明黏著層（optical clear adhesive, OCA），而聚合物層16例如為聚對苯二甲酸（polyethylene terephthalate, PET）。

接著，執行步驟S120。步驟S120為沿著切割邊緣E1移除脆性層12以外的多層結構1的材料。在本實施例中，沿著切割邊緣E1移除脆性層12以外的多層結構1的材料的方法包括沿著切割邊緣E1移除黏著層14的材料以及聚合物層16的材料。在本實施例中，脆性層12以外的多層結構1的材料的寬度落在1微米至2毫米的範圍內。也就是說，黏著層14被移除的材料以及聚合物層16被移除的材料各自的寬度落在1微米至2毫米的範圍內。

之後，執行步驟S130。步驟S130為移除脆性層12以外的多層結構1的材料之後，以雷射光束B3修飾剩下的脆性層12的邊緣。在本實施例中，以雷射光束B3修飾脆性層12的邊緣的方法包括使雷射光束B3照射鄰接於切割邊緣E1的脆性層12的邊緣，以剝離位於脆性層12的邊緣的碎屑層。雷射光束B3照射脆性層12的頂面以及底面的至少其中之一，且頂面以及底面延著脆性層12的厚度方向排列。在圖1中，雷射光束B3照射脆性層12的頂面。

在本實施例中，雷射光束B3在脆性層12上的光斑滿足0.5≦b/a≦2，其中a為雷射光束B3在脆性層12的表面（頂面或底面）上的光斑直徑，且b為雷射光束B3的焦點中心至脆性層12的邊緣的距離。舉例而言，b為此焦點中心至脆性層12的邊緣在平行於脆性層12的頂面或底面的方向上的距離，或者為此焦點中心至脆性層12的邊緣在垂直於脆性層12的厚度方向上的距離。在本實施例中，雷射光束B3照射脆性層12的掃瞄路徑以及掃描速度受到控制，使雷射光束B3完成掃瞄路徑。在本實施例中，雷射光束B3在脆性層12的表面的該掃描速度落在10毫米/秒（mm/s）至100毫米/秒的範圍內。另外，雷射光束B3在脆性層12的表面的平均功率落在1瓦至50瓦的範圍內。此外，雷射光束B3在脆性層12的表面的光斑直徑落在50微米至1000微米的範圍內。在本實施例中，雷射光束B3的波長落在3微米至12微米的範圍內。另外，脆性層12的厚度落在1微米至1毫米的範圍內。

接著，執行步驟S140。在此步驟中，多層結構1所形成的產品得以完成。在本實施例中，切割多層結構1（即步驟S110）之後形成於脆性層12的邊緣的碎屑大小受到控制，因此碎屑層的寬度落在1微米至2毫米的範圍內。此外，在本實施例中，切割多層結構1（即步驟S110）之後形成於脆性層12的邊緣的碎屑寬度被控制至小於脆性層12的厚度的二倍。

以下示例性地描述切割方法的細節。

在本實施例中，多層結構1的彎曲強度可達500百萬帕斯卡（MPa）或以上。在步驟110中，可以使用刀具、剪刀、切割刀片、雷射等來切割多層結構1，以形成所需形狀，例如是多邊形、圓形或不規則形，而進行多層結構1之切割。藉由前述的切割步驟，即步驟S110，位於多層結構1的多個碎屑得以形成，使得多層結構1的彎曲強度弱，且多層結構1無法抗彎。此時，多層結構1的彎曲強度小於200 MPa，且當多層結構1彎曲時容易發生破裂。在步驟S130中，脆性層12的邊緣修飾使用雷射處理來移除於步驟S110中形成於脆性層12的邊緣的碎屑。此方法可以稱作剝離法。在步驟S110以及步驟S130之後，具有各種所需形狀以及彎曲強度達500MPa或以上的多層結構1得以完成。切割方法的組合可以包括步驟S110以及S130，或者包括步驟S110、步驟S120以及步驟S130。

圖2A繪示圖1的多層結構的剖面示意圖，且圖2B以及圖2C分別繪示圖1的多層結構於二個不同方向觀看的爆炸圖。請參考圖2A至圖2C，脆性層12包括第一表面121、第二表面122、第三表面123、第四表面124、第五表面125以及第六表面126。脆性層12從第一表面121至第二表面122的厚度可以落在10微米至700微米的範圍內。黏著層14包括第一表面141、第二表面142、第三表面143、第四表面144、第五表面145以及第六表面146。當黏著層14例如是光學透明黏著層時，黏著層14的厚度（即從第一表面141至第二表面142的距離）可以落在1微米至50微米的範圍內。聚合物層16包括第一表面161、第二表面162、第三表面163、第四表面164、第五表面165以及第六表面166。當聚合物層16例如是聚對苯二甲酸層時，聚合物層16的厚度（即從聚合物層16的第一表面161至聚合物層16的第二表面162的距離）可以落在2微米至300微米的範圍內。在圖2A至圖2C中，z方向為脆性層12、黏著層14以及聚合物層16的厚度方向。

圖3繪示側視圖以及俯視圖以示本發明一實施例中圖1所述步驟S110的詳細步驟。請參考圖3，步驟S110包括子步驟S112、子步驟S114以及子步驟S116。在子步驟S112中，刀具222，例如是碳化鎢刀、一般金屬刀等，被用來切割聚合物層16以及黏著層14。在本實施例中，刀具222的切割深度可以控制至小於或等於相疊合的聚合物層16以及黏著層14的總和厚度，此厚度例如是落在3微米至350微米的範圍內。步驟112之後，聚合物層16以及黏著層14根據所需形狀切除，而脆性層12則保留下來。圖3繪示處理路徑224，且脆性層12由陰影區域來表示。在子步驟S114中，刀具242，例如是鑽石刀，被用來在脆性層12的第一表面121刻凹槽。圖3繪示凹槽路徑244，且凹槽深度約為脆性層12的厚度的十分之一。在子步驟S116中，脆性層12藉由手動劈裂262或自動機構劈裂264劈裂，使得多層結構1如所需形狀切割。

圖4A以及圖4B繪示側視圖以及俯視圖以示本發明二實施例中圖1所述步驟S110的細節。請參考圖4A以及圖4B，在本實施例中，步驟S110包括子步驟S118。在子步驟S118中，雷射處理被用來切割多層結構1，其中雷射光源282可以是具有平均功率1瓦至100瓦、奈秒級或皮秒級脈衝寬度，以及處理速度達1毫米/秒至1000毫米/秒的二極體驅動固態雷射（diode-pumped solid-state laser, DPSS）。可替代地，雷射光源282可以是具有平均功率1瓦至300瓦、微秒級脈衝寬度，以及處理速度達1毫米/秒至1000毫米/秒的二氧化碳雷射（carbon dioxide laser, CO₂ gas laser）。當使用二極體驅動固態雷射的雷射光源時，由於二極體驅動固態雷射的雷射光源的焦深小，雷射的焦點284可以在z軸方向上來回移動。也就是說，焦點284可以位於多層結構1的範圍內（例如是脆性層12的第二表面122至聚合物層16的第一表面161的範圍內），或位於多層結構1的範圍之外。焦點284可以依據需求，沿著處理路徑286來回移動，從而實現多層結構1的切割。若採用二氧化碳雷射，由於二氧化碳雷射的焦深大，焦點284可以沿著處理路徑286移動一次，且不須沿著z軸方向來回移動。也就是說，焦點284可以位於多層結構1的範圍內（例如是脆性層12的第二表面122至聚合物層16的第一表面161的範圍內），或位於多層結構1的範圍之外。焦點284可以依據需求，沿著處理路徑286移動一次，從而實現多層結構1的切割。在圖4A中，雷射光源282配置於多層結構1上方。然而，在其他實施例中，如圖4B所示，雷射光源282可以配置於多層結構1下方。

在圖3、圖4A以及圖4B的任何實施例中，於切割步驟，即步驟S110之後，邊緣碎屑的寬度被控制至小於脆性層12的厚度的二倍。在一實施例中，雷射光源282的能量被控制，以使碎屑層的寬度落在1微米至2毫米的範圍內。

圖5繪示側視圖以及俯視圖以示本發明一實施例中圖1所述步驟S120的細節。請參考圖5，步驟S120包括子步驟S122。在子步驟S122中進行二氧化碳雷射處理，其中雷射的焦點落在多層結構1的範圍內，或者藉由離焦方法使其落在多層結構1的範圍外的一個距離。在子步驟S122中，二氧化碳雷射322被用以進行處理，二氧化碳雷射322的焦點324落在多層結構1的上方，且聚焦光班為圓形。藉由離焦處理，雷射處理的熱處理範圍得以增加。藉此，黏著層14以及聚合物層16可以藉由單一處理而選擇性地移除。也就是說，在此處理中，雷射所提供的熱能高於切割黏著層14以及聚合物層16所需熱能，但低於使脆性層12變形所需熱能。因此，多層結構1的邊緣形成只有脆性層存在的區域。以下即稱此區域為偏位區域（offset region）127。另外，藉由離焦，過高的熱能傳導至脆性層12而導致脆性層12不預期熱破裂的機率降低。在此處理中，二氧化碳雷射322的平均功率落在1瓦至500瓦的範圍內。二氧化碳雷射322的處理速度落在10毫米/秒至1000毫米/秒。另外，圖5繪示處理路徑326，且所產生之偏位區域127，例如是圖5的陰影區域，其寬度落在200微米至2000微米的範圍內。

圖6繪示側視圖以及俯視圖以示本發明一實施例中圖1所述步驟S130的細節。請參考圖6，步驟S130包括子步驟S132。在子步驟S132中，雷射處理的表面可以是脆性層12的第一表面121或第二表面122。二氧化碳雷射462的處理路徑包括三種路徑：路徑466、路徑468以及路徑470。雷射處理可以沿著三種路徑（路徑466、路徑468以及路徑470）的其中任何一種來進行。另外，雷射處理可以沿著結合路徑468以及路徑470的路徑來進行（例如雷射處理可以沿著圖7A所示的路徑469來進行），且在脆性層12的第一表面121的偏位區域上進行。因此，脆性層12的邊緣上的碎屑，包括第三表面123、第四表面124、第五表面125以及第六表面126上的碎屑，可以藉由熱破裂來剝離。在其他實施例中，雷射處理可以沿著圖7B所示的路徑467來進行。在子步驟S132中，雷射功率落在10瓦至100瓦的範圍內，雷射波長落在1kHz至100kHz的範圍內，掃描速度落在10毫米/秒至1000毫米/秒的範圍內，掃描節距（scanning pitch）落在10微米至100微米的範圍內，且雷射焦點464的光斑大小落在50微米至500微米的範圍內。此外，雷射的焦點464至脆性層12上進行雷射處理的表面（即頂面（即第一表面121）或底面（即第二表面122））的距離落在0毫米至20毫米的範圍內。路徑468或路徑470的長度落在100微米至10毫米的範圍內。雷射焦點464在路徑466上的光斑中心至脆性層12的邊緣的距離滿足一關係：0.5≤b/a≤2。其中，“a”為雷射光束在脆性層12的處理表面上的光斑直徑，且“b”為雷射光束的焦點中心至脆性層12的起始切割邊緣在垂直於z方向的方向上的距離（z方向為脆性層12的厚度方向）。

圖8繪示在圖1所述步驟S130中，修飾脆性層的邊緣時應用熱破裂的原理的示意圖。請參考圖1以及圖8，當雷射光束B3的焦點464形成於脆性層12的邊緣附近，溫度梯度T1形成。脆性層12上靠近焦點464的位置變熱，而脆性層12上遠離焦點464的位置變冷。上述兩位置的溫度差異導致脆性層12的邊緣上的碎屑在虛線L1上發生破裂，如圖8所示。當焦點464沿著脆性層12的邊緣由右至左移動，脆性層12的邊緣上的碎屑即沿著虛線L1剝離。

在本實施例中，較冷的位置係相對於較熱的位置，於脆性層12上自然形成，而無須任何致冷裝置。焦點464可以沿著彎曲的邊緣移動，而碎屑隨之延著彎曲的路徑剝離。因此，邊緣修飾處理（即步驟S130）可以應用於各種形狀切割的脆性層12。

換言之，雷射光束B3於脆性層12上沿著脆性層12的邊緣產生應變區（strain area），且應變（strain）於脆性層12的邊緣上沿著脆性層12的邊緣傳播碎屑，以剝離脆性層12的邊緣的碎屑層，從而修飾脆性層12的邊緣。

在本實施例之包含脆性層的多層結構的切割方法中，藉由雷射或雷射光束照射脆性層12的邊緣，以改良的熱破裂方式來剝離脆性層12的邊緣的碎屑層，藉以修飾脆性層12的邊緣。因此，脆性層12的邊緣修飾得良好，藉以實現多層結構1的高切割品質。

在前述多層結構1之切割以及邊緣修飾的步驟中，當聚合物層16以及黏著層14被雷射加熱時，其可能發生熱轉變，且脆性層12的表面容易在處理的過程中受到損傷，因而導致脆性層12的表面的強度下降。因此，在本實施例中，多層結構1被設計得可以克服前述之現象。以下內容將描述如何修飾此結構的邊緣。

圖9繪示形成於圖1所述步驟S110至步驟S130之後的一凸塊的剖面示意圖。圖9繪示凸塊B1。當多層結構1與其他基板組合時，凸塊B1會產生間隙。在本實施例中，於以雷射光束修飾脆性層12的邊緣（即步驟S130）之前，或者於移除脆性層12以外的多層結構1的材料（即步驟S120）之前，或者甚至於切割多層結構1以形成切割邊緣E1（即步驟S110）之前，可以配置至少一保護膜P1以及保護膜P2於多層結構1的至少一側，如圖10所示。

為了避免產生凸塊B1，保護膜P1被附加於聚合物層16之上，使得發生熱轉變的區域保留於保護膜P1上。保護膜P1以及保護膜P2為消耗材。在一實施例中，保護膜P1以及保護膜P2的材料可以與聚合物層16的材料相同。在一實施例中，保護膜P1以及保護膜P2由聚對苯二甲酸、聚萘二甲酸（polyethylene naphthalate, PEN）、聚碳酸酯（polycarbonate, PC）或其組合所製成。在完成處理後，保護膜P1以及保護膜P2可以揭除。

由於薄玻璃容易因摩擦或接觸於堅硬物體而降低其表面強度，保護膜P2被附加於脆性層12上。因此，表面強度不會受到影響，如圖10所示。本實施例的邊緣修飾與前述實施例之邊緣修飾相同。在本實施例中，圖11繪示以雷射在無保護膜P1以及保護膜P2時於脆性層12側的邊緣修飾，有保護膜P1以及保護膜P2時於脆性層12側的邊緣修飾，無保護膜P1以及保護膜P2時於聚合物層16側的邊緣修飾，以及有保護膜P1以及保護膜P2時於聚合物層16側的邊緣修飾的結果之差異。前述二側的邊緣修飾皆可以移除碎屑。當於脆性層12側進行邊緣修飾（即以雷射光束B3先照射脆性層12的第二表面122）時，由於雷射光束B3照射且主要加熱於脆性層12，其熱能無法完全地蒸發於脆性層12後方的聚合物層16以及黏著層14，因此，在邊緣修飾之後，脆性層12的寬度小於聚合物層16的寬度。

在無保護膜P1以及保護膜P2時於脆性層12側的邊緣修飾的情況下，凸塊B1的高度H1（如圖9所示）約為59至69微米（見於圖11左上），且對隨後的組裝處理（即多層結構1與其他基板組裝）產生不利的影響。在有保護膜P1以及保護膜P2時於脆性層12側的邊緣修飾的情況下，凸塊的高度約為0（見於圖11左下），且不會對隨後的組裝處理產生不利的影響。當於聚合物層16側進行邊緣修飾（即以雷射光束B3先照射聚合物層16的第一表面161）時，由於聚合物層16以及黏著層14先接收到雷射的熱能，其發生明顯的熱收縮。因此，脆性層12的寬度大於聚合物層16的寬度。在無保護膜P1以及保護膜P2時於聚合物層16側的邊緣修飾的情況下，凸塊的高度約為28至38微米（見於圖11右上），且對隨後的組裝處理產生不利的影響。在有保護膜P1以及保護膜P2時於聚合物層16側的邊緣修飾的情況下，凸塊的高度約為19至29微米（見於圖11右下）。

圖12繪示於聚合物層側邊緣修飾之後脆性層的傾角。請參考圖12，在頂部的剝離處理（即聚合物層16側的邊緣修飾）中，由於雷射光束先照射於脆性層12頂部，脆性層12頂部以及底部的溫度分佈具有差異。此溫度分佈的差異導致脆性層12的邊緣具有傾角，如圖12所示。此傾角會對於藉由視覺辨認並定位（例如是定位電荷耦合元件（charge coupled device, CCD））以對位基板時產生不利的影響。在本實施例中，雷射光束同時照射多層結構1的頂部以及底部（即頂部以及底部的剝離處理），如圖13所示。亦即，邊緣修飾同時施行於多層結構1的頂部以及底部，如圖13所示。藉此，脆性層12頂部以及底部的溫度分佈差異減少。因此，在邊緣修飾之後，脆性層12的邊緣相對於脆性層12的頂面以及底面約為90度。

圖14繪示本發明一實施例中脆性層的設計內孔以及比較內孔。請參考圖14，本實施例的邊緣修飾屬於熱破裂的方式。一般而言，熱破裂難以施行於凹轉角處，特別是脆性層12具有較小曲率半徑的內孔510，例如是曲率半徑小於或等於5毫米的內孔。因此，對於脆性層12具有較小曲率半徑的內孔520，直線路徑段522（直線路徑段522的長度例如是5至10毫米）設計於具有較小曲率半徑的內孔520其雷射邊緣修飾的路徑上。當雷射掃瞄直線路徑段522時，碎屑得以剝離，並且驅使內孔520的凹轉角524的碎屑隨之剝離，如圖14所示。

除了直線路徑段522之外，凸路徑段亦有助於邊緣修飾。直線路徑段522以及凸路徑段皆有助於邊緣修飾。因此，不論雷射掃瞄路徑沿著內孔或沿著外部邊緣（外部邊緣可以包括直線邊緣、凹部邊緣、凸部邊緣或其組合），邊緣修飾可以起始於直線路徑段522或凸路徑段。

圖15繪示整合切割以及邊緣修飾於一步驟的示意圖。請參考圖15，雖然切割（即圖1的步驟S110）以及邊緣修飾（即圖1的步驟S130）為二個流程，但其可以藉由二氧化碳雷射來實行。因此，在一個步驟中，當以一個雷射B2切割出多層結構1的形狀時，被切割下來的另一個多層結構1’的邊緣可以以另一個雷射B3來修飾。切割的時間以及邊緣修飾的時間可以相配合，以設計各別的雷射頭的工作時間比例，如圖15所示。

請再次參考圖1，在邊緣修飾（即步驟S130）之前，多層結構1的彎曲強度小於50MPa或者約為50MPa。因此當多層結構1彎曲時容易發生斷裂。在邊緣修飾之後，多層結構1的彎曲強度可以增進至超過500MPa。圖16A以及圖16B分別繪示圖1的多層結構在有以及沒有如圖10所示的保護膜P1以及保護膜P2時，其脆性層側在邊緣修飾之後的實驗結果。請參考圖1、圖10以及圖16。圖16A繪示保護膜P2對邊緣強度的影響。事實上，保護膜P2可以不增強邊緣強度，但可以減少因脆性層12表面損傷而降低脆性層表面強度的機率。從實驗結果中可以得知，當不採用保護膜P2時，脆性層12的表面強度降低。因此，當多層結構1由二點進行彎曲時，而對其測量邊緣強度時，由於其表面強度降低，所測得的強度最大值僅約為400MPa。相對地，當採用保護膜P2時，表面強度降低的問題得以克服，且在邊緣修飾之後，多層結構1的強度約為900MPa。也就是說，當採用保護膜P2時，多層結構1的彎曲強度得以增進。另外，當採用保護膜P1時，凸塊的高度降低。在一實施例中，在沒有保護膜P1以及保護膜P2時於脆性層12側的邊緣修飾的情況下，凸塊的高度約為69微米。在有保護膜P1以及保護膜P2時於脆性層12側的邊緣修飾的情況下，凸塊的高度約為零。在沒有保護膜P1以及保護膜P2時於聚合物層16側的邊緣修飾的情況下，凸塊的高度約為38微米。在有保護膜P1以及保護膜P2時於聚合物層16側的邊緣修飾的情況下，凸塊的高度約為29微米。

可以於進行邊緣修飾時使用對準系統。特別是在本實施例中，使用電性連接至雷射光源的控制單元。控制單元用以尋找脆性層12的邊緣（例如是藉由電荷耦合元件），且控制雷射光源B3照射脆性層12的掃描路徑以及掃描速度（例如是控制雷射的焦點移動），而使雷射光源B3照射鄰接於脆性層12邊緣的脆性層12表面，以剝離位於脆性層12的邊緣的碎屑層，從而修飾脆性層12的邊緣。對準系統亦可以增進於邊緣修飾之後的邊緣品質，如高邊緣直線度、強彎曲強度或低凸塊高度。

綜上所述，本發明實施例的包含脆性層的多層結構的切割方法中，藉由改良的熱破裂方式，以雷射或雷射光束照射脆性層的邊緣來剝離位於脆性層的邊緣的碎屑層，來修飾脆性層的邊緣。因此，脆性層的邊緣得到良好的修飾，且多層結構的高切割品質得以實現。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

1、1’‧‧‧多層結構
12‧‧‧脆性層
121、141、161‧‧‧第一表面
122、142、162‧‧‧第二表面
123、143、163‧‧‧第三表面
124、144、164‧‧‧第四表面
125、145、165‧‧‧第五表面
126、146、166‧‧‧第六表面
127‧‧‧偏位區域
14‧‧‧黏著層
16‧‧‧聚合物層
222、242‧‧‧刀具
224、286‧‧‧處理路徑
244‧‧‧凹槽路徑
262‧‧‧手動劈裂
264‧‧‧自動機構劈裂
282‧‧‧雷射光源
284、324、464‧‧‧焦點
322、462‧‧‧二氧化碳雷射
466、467、468、469、470‧‧‧路徑
510、520‧‧‧內孔
522‧‧‧直線路徑段
524‧‧‧凹轉角
B1‧‧‧凸塊
B2、B3‧‧‧雷射光束
E1‧‧‧切割邊緣
H1‧‧‧高度
L1‧‧‧虛線
S110、S120、S130、S140‧‧‧步驟
S112、S114、S116、S118、S122、S132‧‧‧子步驟
T1‧‧‧溫度梯度

圖1繪示本發明一實施例中，包含脆性層的多層結構的切割方法的步驟示意圖。 圖2A繪示圖1的多層結構的剖面示意圖。 圖2B以及圖2C分別繪示圖1的多層結構於二個不同方向觀看的爆炸圖。 圖3繪示側視圖以及俯視圖以示本發明一實施例中圖1所述步驟S110的詳細步驟。 圖4A以及圖4B繪示側視圖以及俯視圖以示本發明二實施例中圖1所述步驟S110的細節。 圖5繪示側視圖以及俯視圖以示本發明一實施例中圖1所述步驟S120的細節。 圖6繪示側視圖以及俯視圖以示本發明一實施例中圖1所述步驟S130的細節。 圖7A以及圖7B繪示本發明二實施例中圖6所述的二雷射處理路徑。 圖8繪示在圖1所述步驟S130中，修飾脆性層的邊緣時應用熱破裂的原理的示意圖。 圖9繪示形成於圖1所述步驟S110至步驟S130之後的一凸塊的剖面示意圖。 圖10繪示本發明一實施例中圖1的多層結構被保護膜覆蓋的示意圖。 圖11繪示以雷射在無保護膜時於脆性層側的邊緣修飾，有保護膜時於脆性層側的邊緣修飾，無保護膜時於聚合物層側的邊緣修飾，以及有保護膜時聚合物層側的邊緣修飾的結果。 圖12繪示於聚合物層側邊緣修飾之後脆性層的傾角。 圖13繪示雷射光束同時照射多層結構的頂面以及底面的剖面示意圖。 圖14繪示本發明一實施例中脆性層的設計內孔以及比較內孔。 圖15繪示整合切割以及邊緣修飾於一步驟的示意圖。 圖16A以及圖16B分別繪示圖1的多層結構在有以及沒有如圖10所示的保護膜時，其脆性層側在邊緣修飾之後的實驗結果。

1‧‧‧多層結構

12‧‧‧脆性層

14‧‧‧黏著層

16‧‧‧聚合物層

B3‧‧‧雷射光束

E1‧‧‧切割邊緣

S110、S120、S130、S140‧‧‧步驟

Claims (22)

1. 一種包含脆性層的多層結構的切割方法，包括： 切割該多層結構以形成一切割邊緣； 沿著該切割邊緣移除該脆性層以外的該多層結構的材料，其中該脆性層以外的該多層結構的該材料的寬度落在1微米至2毫米的範圍內；以及 移除該脆性層以外的該多層結構的該材料之後，以一雷射光束修飾剩下的該脆性層的邊緣。
2. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中以該雷射光束修飾該脆性層的邊緣的步驟包括： 使該雷射光束照射鄰接於該切割邊緣的該脆性層的邊緣，以剝離位於該脆性層的邊緣的一碎屑層。
3. 如申請專利範圍第2項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束照射該脆性層的一頂面以及一底面的至少其中之一，且該頂面以及該底面延著該脆性層的一厚度方向排列。
4. 如申請專利範圍第2項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束在該脆性層上的光斑滿足0.5≦b/a≦2，其中a為該雷射光束在該脆性層的表面上的光斑直徑，且b為該雷射光束的焦點中心至該脆性層的邊緣在與該脆性層的該厚度方向相垂直的方向上的距離。
5. 如申請專利範圍第2項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，更包括： 控制該雷射光束照射該脆性層的一掃瞄路徑以及一掃描速度，且使該雷射光束完成該掃瞄路徑。
6. 如申請專利範圍第5項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束的掃描起始於該掃瞄路徑的一直線路徑段或一凸路徑段。
7. 如申請專利範圍第5項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束在該脆性層的表面的該掃描速度落在10毫米/秒至100毫米/秒的範圍內。
8. 如申請專利範圍第2項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束在該脆性層的表面的平均功率落在1瓦至50瓦的範圍內。
9. 如申請專利範圍第2項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束在該脆性層的表面的光斑直徑落在50微米至1000微米的範圍內。
10. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束於該脆性層上沿著該脆性層的邊緣產生一應變區，且一應變於該脆性層的邊緣上沿著該脆性層的邊緣傳播碎屑，以剝離該脆性層的邊緣的一碎屑層。
11. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該脆性層為一玻璃層或一陶瓷層。
12. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該多層結構更包括一黏著層以及一聚合物層，該黏著層配置於該脆性層以及該聚合物層之間，且沿著該切割邊緣移除該脆性層以外的該多層結構的該材料的步驟包括移除該黏著層的材料以及該聚合物層的材料。
13. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，更包括： 以該雷射光束修飾該脆性層的邊緣之前，配置至少一保護膜於該多層結構的至少一側。
14. 如申請專利範圍第13項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該保護膜由聚對苯二甲酸、聚萘二甲酸、聚碳酸酯或其組合所製成。
15. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束的波長落在3微米至12微米的範圍內。
16. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該脆性層的厚度落在1微米至1毫米的範圍內。
17. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中切割該多層結構之後形成於該脆性層的邊緣的碎屑大小被控制，以使該碎屑層的寬度落在1微米至2毫米的範圍內。
18. 如申請專利範圍第1項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中切割該多層結構之後形成於該脆性層的邊緣的碎屑寬度被控制至小於該脆性層的厚度的二倍。
19. 一種包含脆性層的多層結構的切割方法，包括： 切割該多層結構以形成一切割邊緣；以及 使一雷射光束照射鄰接於該切割邊緣的該脆性層的邊緣，以剝離位於該脆性層的邊緣的一碎屑層，其中該雷射光束在該脆性層上的光斑滿足0.5≦b/a≦2，其中a為該雷射光束在該脆性層的表面上的光斑直徑，且b為該雷射光束的焦點中心至該脆性層的邊緣在與該脆性層的一厚度方向相垂直的方向上的距離。
20. 如申請專利範圍第19項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該雷射光束於該脆性層上沿著該脆性層的邊緣產生一應變區，且一應變於該脆性層的邊緣上沿著該脆性層的邊緣傳播碎屑，以剝離該脆性層的邊緣的一碎屑層，從而修飾該脆性層的邊緣。
21. 如申請專利範圍第19項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，其中該脆性層為一玻璃層或一陶瓷層。
22. 如申請專利範圍第19項所述的包含脆性層的多層結構的切割方法，更包括： 使該雷射光束照射鄰接於該切割邊緣的該脆性層的邊緣之前，配置至少一保護膜於該多層結構的至少一側。