TW201908088A - 脆性材料基板裂片裝置及使用該裝置之裂片方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭露一種脆性材料基板裂片裝置，其特徵在於利用一預切割裝置在該脆性材料基板上之一預定處形成一深度小於該脆性材料基板厚度的預切割道，然後再利用一線型裂片裝置朝該脆性材料基板的表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板，採用本發明裂片，可提高脆性材料基板的利用率。

Description

脆性材料基板裂片裝置及使用該裝置之裂片方法
本發明是關於一種脆性材料基板裂片裝置及使用該裝置之裂片方法。
目前，半導體業以及面板業，在相關製程完成後，必須進一步經由切割、裂片程序，才能將基板裂片成面積更小的次基板。其中，常見的裂片手段是先在基板上形成一預切割道，然後再利用撞擊耳料區或自預切割道之正面或背面施以瞬間應力，使原本的基板裂片成面積更小的此基板。惟，這些裂片製程均遭遇耳料浪費、切割邊緣不平整、甚至汙染基板上之元件等缺點。有鑑於此，業界乃殷切期盼開發一種適用於半導體業或面板業的裂片裝置以及利用該裂片裝置的裂片方法，以改善目前的裂片裝置以及利用該裂片裝置的裂片方法所面臨的缺點。
有鑑於此，本發明揭露一種脆性材料基板裂片裝置，其特徵在於利用一預切割裝置在該脆性材料基板上之一預定處形成一深度小於該脆性材料基板厚度的預切割道，然後再利用一線型裂片裝置朝該脆性材料基板的表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板，採用本發明裂片，可提高脆性材料基板的利用率。
本發明之一特徵是揭露一種脆性材料基板裂片裝置，包括：一平台，用以承載一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該平台上包括有複數個突出結構，且該脆性材料基板是藉由該下表面被放置於該平台上之該等突出結構上；一預切割裝置，設置於該平台之上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及一線型裂片裝置，設置於該平台之上方，且該線型裂片裝置在對準該預切割道後，可朝該脆性材料基板之該上表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露另一種脆性材料基板裂片裝置，包括：一載體，用以承載一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該載體包括一第一平台與一第二平台與一連結該第一平台與該第二平台的連結結構，該第一平台與該第二平台之間具有一第一間隔，且該第一平台與該第二平台係位在同一水平面，其中該第一平台與該第二平台上均包括有複數個突出結構，且該脆性材料基板是藉由該下表面被放置於該第一平台與第二平台上之該等突出結構上；一預切割裝置，設置於該載體之上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一對準於該第一間隔處之預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及一線型裂片裝置，設置於該載體之該第一間隔處之上方，且該線型裂片裝置在對準該預切割道後，可朝該脆性材料基板之該上表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露另一種脆性材料基板裂片裝置，包括：一載體，用以承載一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該載體包括一第一平台與一第二平台與一連結該第一平台與該第二平台的連結結構，該第一平台與該第二平台之間具有一第一間隔，且該第一平台與該第二平台係位在同一水平面，其中該第一平台與該第二平台上均包括有複數個突出結構，且該脆性材料基板是藉由該下表面被放置於該第一平台與第二平台上之該等突出結構上；一預切割裝置，設置於該載體之上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一對準於該第一間隔處之預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及一線型裂片裝置，可上、下移動地被設置於對準該載體之該第一間隔下方處之該連結結構上，且在該預切割道與該線型裂片裝置對準後，該線型裂片裝置往上朝該脆性材料基板之該下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露另一種脆性材料基板裂片裝置，包括：一輸送系統，用以輸送一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該輸送系統包括複數個彼此平行沿第一方向延伸排列的滾桶，且相鄰的該等滾桶間具有一第二間隔；一預切割裝置，設置於該輸送系統之上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及一線型裂片裝置，設置於該輸送系統的其中一該第二間隔處的上方或下方，且在該脆性材料基板上之該預切割道位在該第二間隔時，該線型裂片裝置對準於該預切割道後，朝該脆性材料基板之該上表面或該下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道後，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露另一種脆性材料基板裂片裝置，包括：一輸送系統，用以輸送一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該輸送系統包括一第一輸送機構與一第二輸送機構，且該第一、第二輸送機構之間具有一第三間隔；一預切割裝置，設置於該輸送系統上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一預定位置上進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及一線型裂片裝置，設置於該第一輸送機構與該第二輸送機構之間的該第三間隔處的上方或下方，在該脆性材料基板跨越於該第一輸送機構與該第二輸送機構之間且該預切割道位在該第一、第二輸送機構之間的該第三間隔處時，該線型裂片裝置對準於該預切割道後，朝該脆性材料基板之該上表面或下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道後，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板裂片裝置，且該脆性材料基板為玻璃基板或半導體基板。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板裂片裝置，且該預切割裝置為一光學式預切割裝置或一機械式預切割裝置。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板裂片裝置，且該光學式預切割裝置為雷射切割機。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板裂片裝置，且該機械式預切割裝置為刀輪切割機或切割刀切割機。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板裂片裝置，且該線型裂片裝置為金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材。
本發明之另一特徵是揭露一種利用上述脆性材料基板裂片裝置之脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括:提供一如段落[0004]所述之脆性材料基板裂片裝置；提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並使該脆性材料基板藉由該下表面被放置於該平台上之該等突出結構上；利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面之一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及將該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置移動至對準於該預切刻道之上方，然後朝該脆性材料基板上表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切刻道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露一種利用上述脆性材料基板裂片裝置之脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括:提供一如段落[0005]所述之脆性材料基板裂片裝置；提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並使該脆性材料基板藉由該下表面被放置於該第一平台與第二平台上之該等突出結構上；利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面之一對準於該第一間隔處之預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及使該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置移動至對準於該預切刻道之上方，然後朝該脆性材料基板上表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切刻道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露一種利用上述脆性材料基板裂片裝置之脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括:提供一如段落[0006]所述之脆性材料基板裂片裝置；提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並使該脆性材料基板藉由該下表面被放置於該第一平台與第二平台上之該等突出結構上；利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面之一對準於該第一間隔處之預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及使該預切刻道與該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置對準，然後使該線型裂片裝置往上朝該脆性材料基板下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切刻道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露一種利用上述脆性材料基板裂片裝置之脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括:提供一如段落[0007]所述之脆性材料基板裂片裝置；提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並將該脆性材料基板放置於該輸送系統上；利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面的一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及利用該輸送系統輸送該脆性材料基板，使該預切割道對準於其中一該第二間隔；使該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置對準該預切割道後，朝該脆性材料基板之該上表面或下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露一種利用上述脆性材料基板裂片裝置之脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括:提供一如段落[0008]所述之脆性材料基板裂片裝置；提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並將該脆性材料基板放置於該輸送系統之該第一輸送機構上；利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面的一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及利用該第一、第二輸送機構輸送該脆性材料基板，使其跨越於該第一輸送機構與該第二輸送機構之間，並使該預切割道對準於該第一、第二輸送機構之間的該第三間隔；使該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置對準該預切割道後，朝該脆性材料基板之該上表面或該下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板之裂片方法，且該脆性材料基板為玻璃基板或半導體基板。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板之裂片方法，且該預切割裝置為一光學式預切割裝置或一機械式預切割裝置。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板之裂片方法，且該光學式預切割裝置為雷射切割機。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板之裂片方法，且該機械式預切割裝置為刀輪切割機或切割刀切割機。
本發明之另一特徵是揭露一種如上所述之脆性材料基板之裂片方法，且該線型裂片裝置為金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材。
為使本發明之發明特徵、內容與優點及其所能達成之功效更易瞭解，茲將本發明配合附圖，並以實施例之表達形式詳細說明如下，而其中所使用之圖式，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後之真實比例與精準配置，故不應就所附之圖式的比例與配置關係解讀、侷限本發明於實際實施上的權利範圍，合先敘明。
以下將參照相關圖式，說明依本發明之脆性材料基板切割裂片裝置及使用該裝置之方法之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
實施例一
首先，請參閱第1A圖，其所顯示的是一種脆性材料基板裂片裝置10的部分示意圖，其包括一平台100、一預切割裝置200及一如第1B~1C圖所示的線型裂片裝置300。其中，平台100係用以承載一具有上表面201與下表面202的脆性材料基板200，該平台100具有一正面100A及一與該正面100A相對的背面(未標示)，且該正面100A上包括有複數個突出結構150，其中該脆性材料基板200是藉由其下表面202被放置於該平台100上之該等突出結構150上。
本實施例上述脆性材料基板200為一玻璃基板，惟在根據本發明的其他實施例中，此脆性材料基板也可為半導體基板，例如矽晶圓、藍寶石基板、石英基板、碳化矽基板、氧化鋁基板、砷化鎵基板、氮化鎵基板、III-V族基板等。此外，本實施例上述該等突出結構150，其突出於平台100之正面100A的高度介於1~5公分之間，惟上述該等突出結構150之高度可視需要加以調整，上述之高度範圍僅用以例示說明，並非用以限制本發明之專利範圍。
其次，請繼續參閱第1A圖，利用此脆性材料基板裂片裝置10中之預切割裝置250在該脆性材料基板200之上表面201之一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道(SL)。在本實施例中，此預切割裝置250為一光學式預切割裝置，例如氣態雷射切割機或固態雷射切割機，其中上述氣態雷射切割機例如可選自二氧化碳雷射切割機，而固態雷射切割機例如可選自摻銣釔石榴石雷射(Nd:YAG Laser)切割機、紫外光雷射(UV Laser)切割機等皮秒雷射切割機、奈秒雷射切割機或飛秒雷射切割機等。此外，在根據本發明的其他實施例中，此預切割裝置250也可為一機械式預切割裝置，例如刀輪切割機或切割刀切割機。
接著，請參閱第1B~1D圖，先將此脆性材料基板裂片裝置10中之線型裂片裝置300如第1B圖所示般移動至預切刻道(SL)之上方，在本實施例中此線型裂片裝置300為一金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材，其可藉由位在該線型裂片裝置300兩側的傳動機構350被帶動而上、下運動。待線型裂片裝置300對準該預切割道(SL)後，如第1C圖所示般利用傳動機構350帶動線型裂片裝置300向下，使線型裂片裝置300朝脆性材料基板200之上表面201運動，並使該脆性材料基板200在線型裂片裝置300接觸到預切刻道(SL)時，被該線型裂片裝置300的張力裂片成如第1D圖所示之面積更小的次脆性材料基板200A、200B。
實施例二
首先，請參閱第2A圖，其所顯示的是另一種脆性材料基板裂片裝置20的部分示意圖，其包括一載體125、一預切割裝置250以及一如第2A~2B圖所示的線型裂片裝置300。載體125係用以承載一具有相對上表面201及下表面202之脆性材料基板200，該載體125包括一第一平台121與一第二平台122與一連結該第一平台121與該第二平台122的連結結構123，該第一平台121與該第二平台122之間具有一第一間隔124，且該第一平台121與該第二平台122係位在同一水平面，其中該第一平台121與該第二平台122上均包括有複數個突出結構150，且該脆性材料基板200是藉由該下表面202被放置於該第一平台121與第二平台122上之該等突出結構150上。
本實施例上述脆性材料基板200為一玻璃基板，惟在根據本發明的其他實施例中，此脆性材料基板也可為半導體基板，例如矽晶圓、藍寶石基板、石英基板、碳化矽基板、氧化鋁基板、砷化鎵基板、氮化鎵基板、III-V族基板等。此外，本實施例上述該等突出結構150，其突出於平台100之正面100A的高度介於1~5公分之間，惟上述該等突出結構150之高度可視需要加以調整，上述之高度範圍僅用以例示說明，並非用以限制本發明之專利範圍。
其次，請繼續參閱第2A圖，利用此脆性材料基板裂片裝置20中之預切割裝置250在該脆性材料基板200之上表面201之一對準於該第一間隔處之一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道(SL)。在本實施例中，此預切割裝置250為一光學式預切割裝置，例如氣態雷射切割機或固態雷射切割機，其中上述氣態雷射切割機例如可選自二氧化碳雷射切割機，而固態雷射切割機例如可選自摻銣釔石榴石雷射(Nd:YAG Laser)切割機、紫外光雷射(UV Laser)切割機等皮秒雷射切割機、奈秒雷射切割機或飛秒雷射切割機等。此外，在根據本發明的其他實施例中，此預切割裝置250也可為一機械式預切割裝置，例如刀輪切割機或切割刀切割機。
接著，請參閱第2B~2D圖，先將此脆性材料基板裂片裝置20中之線型裂片裝置300如第2B圖所示般移動至預切刻道(SL)之上方，在本實施例中此線型裂片裝置300為一金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材，其可藉由位在該線型裂片裝置300兩側的傳動機構350被帶動而上、下運動。待線型裂片裝置300對準該預切割道(SL)後，如第2C圖所示般利用傳動機構350帶動線型裂片裝置300向下，使線型裂片裝置300朝脆性材料基板200之上表面201運動，並使該脆性材料基板200在線型裂片裝置300接觸到預切刻道(SL)時，被該線型裂片裝置300的張力裂片成如第2D圖所示之面積更小的次脆性材料基板200A、200B。
實施例三
首先，請參閱第3A圖，其所顯示的是另一種脆性材料基板裂片裝置30的部分示意圖，其包括一載體125、一預切割裝置250以及一線型裂片裝置300。載體125係用以承載一具有相對上表面201及下表面202之脆性材料基板200，該載體125包括一第一平台121與一第二平台122與一連結該第一平台121與該第二平台122的連結結構123，該第一平台121與該第二平台122之間具有一第一間隔124，且該第一平台121與該第二平台122係位在同一水平面，其中該第一平台121與該第二平台122上均包括有複數個突出結構150，且該脆性材料基板200是藉由該下表面202被放置於該第一平台121與第二平台122上之該等突出結構150上。在本實施例中此線型裂片裝置300為一金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材，且此線型裂片裝置300是可上、下活動地被設置於對準於第一間隔124下方處之連結結構123上，可藉由位在該線型裂片裝置300兩側的傳動機構350被帶動而在第一間隔124上、下運動。此外，本實施例中之傳動機構350可藉由另一外部機構帶動(未顯示)或者藉由傳動機構350本身內部的設計(未顯示)而達到帶動線型裂片裝置300上、下運動之目的。
然後，再如第3B圖所示般，使一脆性材料基板200被放置於該第一平台121與第二平台122上之該等突出結構150上。本實施例上述脆性材料基板200為一玻璃基板，惟在根據本發明的其他實施例中，此脆性材料基板也可為半導體基板，例如矽晶圓、藍寶石基板、石英基板、碳化矽基板、氧化鋁基板、砷化鎵基板、氮化鎵基板、III-V族基板等。此外，本實施例上述該等突出結構150，其突出於平台100之正面100A的高度介於1~5公分之間，惟上述該等突出結構150之高度可視需要加以調整，上述之高度範圍僅用以例示說明，並非用以限制本發明之專利範圍。
其次，請繼續參閱第3B圖，利用此脆性材料基板裂片裝置30中之預切割裝置250在該脆性材料基板200之上表面201之一對準於該第一間隔處之一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道(SL)。在本實施例中，此預切割裝置250為一光學式預切割裝置，例如氣態雷射切割機或固態雷射切割機，其中上述氣態雷射切割機例如可選自二氧化碳雷射切割機，而固態雷射切割機例如可選自摻銣釔石榴石雷射(Nd:YAG Laser)切割機、紫外光雷射(UV Laser)切割機等皮秒雷射切割機、奈秒雷射切割機或飛秒雷射切割機等。此外，在根據本發明的其他實施例中，此預切割裝置250也可為一機械式預切割裝置，例如刀輪切割機或切割刀切割機。
接著，請參閱第3C~3E圖，先如第3C圖所示般使該預切割道(SL)與該線型裂片裝置300對準後，接著再如第3D圖所示般利用傳動機構350帶動線型裂片裝置300向上朝脆性材料基板200之下表面202運動，並使該脆性材料基板200在線型裂片裝置300接觸到預切刻道(SL)時，被該線型裂片裝置300的張力裂片成如第3E圖所示之面積更小的次脆性材料基板200A、200B。
實施例四
首先，請參閱第4A~4B圖，其所顯示的是另一種脆性材料基板裂片裝置40的部分示意圖，其包括一輸送系統370、一預切割裝置250以及一如第4B~4C圖所示位在該輸送系統370上方之線型裂片裝置300。輸送系統370是用以輸送一具有相對上表面201與下表面202之脆性材料基板200，該輸送系統370包括複數個彼此平行沿第一方向延伸排列的滾筒375，且相鄰的該等第一滾筒375間具有一第二間隔378，其中該脆性材料基板200是藉由其下表面202被放置於該等滾筒375上。在本實施例中此線型裂片裝置300為一金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材，其可藉由位在該線型裂片裝置300兩側的傳動機構350被帶動而在其中一該等第二間隔378上、下運動。本實施例上述脆性材料基板200為一玻璃基板，惟在根據本發明的其他實施例中，此脆性材料基板也可為半導體基板，例如矽晶圓、藍寶石基板、石英基板、碳化矽基板、氧化鋁基板、砷化鎵基板、氮化鎵基板、III-V族基板等。
其次，請繼續參閱第4A圖，利用此脆性材料基板裂片裝置40中之預切割裝置250在該脆性材料基板200之上表面201之一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道(SL)。在本實施例中，此預切割裝置250為一光學式預切割裝置，例如氣態雷射切割機或固態雷射切割機，其中上述氣態雷射切割機例如可選自二氧化碳雷射切割機，而固態雷射切割機例如可選自摻銣釔石榴石雷射(Nd:YAG Laser)切割機、紫外光雷射(UV Laser)切割機等皮秒雷射切割機、奈秒雷射切割機或飛秒雷射切割機等。此外，在根據本發明的其他實施例中，此預切割裝置250也可為一機械式預切割裝置，例如刀輪切割機或切割刀切割機。
接著，請參閱第4B~4D圖，先如第4B圖所示般利用該輸送系統370輸送該脆性材料基板200，使該預切割道(SL)對準於其中一該第二間隔378，再使該脆性材料基板裂片裝置40中之該線型裂片裝置300對準該預切割道後，然後再如第4C圖所示般利用傳動機構350帶動線型裂片裝置300向下，使線型裂片裝置300朝脆性材料基板200之上表面201運動，並使該脆性材料基板200在線型裂片裝置300接觸到預切刻道(SL)時，被該線型裂片裝置300的張力裂片成如第4D圖所示之面積更小的次脆性材料基板200A、200B。
實施例五
首先，請參閱第5A~5B圖，其所顯示的是另一種脆性材料基板裂片裝置50的部分示意圖，其包括一輸送系統370、一預切割裝置250以及一如第5B~5C圖所示位在該輸送系統370下方的線型裂片裝置300。輸送系統370是用以輸送一具有相對上表面201與下表面202之脆性材料基板200，該輸送系統370包括複數個彼此平行沿第一方向延伸排列的滾筒375，且相鄰的該等第一滾筒375間具有一第二間隔378，其中該脆性材料基板200是藉由其下表面202被放置於該等滾筒375上。在本實施例中此線型裂片裝置300為一金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材，其可藉由位在該線型裂片裝置300兩側的傳動機構350被帶動而在其中一該等第二間隔378上、下運動。本實施例上述脆性材料基板200為一玻璃基板，惟在根據本發明的其他實施例中，此脆性材料基板也可為半導體基板，例如矽晶圓、藍寶石基板、石英基板、碳化矽基板、氧化鋁基板、砷化鎵基板、氮化鎵基板、III-V族基板等。
其次，請繼續參閱第5A圖，利用此脆性材料基板裂片裝置40中之預切割裝置250在該脆性材料基板200之上表面201之一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道(SL)。在本實施例中，此預切割裝置250為一光學式預切割裝置，例如氣態雷射切割機或固態雷射切割機，其中上述氣態雷射切割機例如可選自二氧化碳雷射切割機，而固態雷射切割機例如可選自摻銣釔石榴石雷射(Nd:YAG Laser)切割機、紫外光雷射(UV Laser)切割機等皮秒雷射切割機、奈秒雷射切割機或飛秒雷射切割機等。此外，在根據本發明的其他實施例中，此預切割裝置250也可為一機械式預切割裝置，例如刀輪切割機或切割刀切割機。
接著，請參閱第5B~5D圖，先如第5B圖所示般利用該輸送系統370輸送該脆性材料基板200，使該預切割道(SL)對準於其中一該第二間隔378，再使該脆性材料基板裂片裝置40中之該線型裂片裝置300對準該預切割道後，然後再如第5C圖所示般利用傳動機構350帶動線型裂片裝置300向上，使線型裂片裝置300朝脆性材料基板200之下表面202運動，並使該脆性材料基板200在線型裂片裝置300接觸到預切刻道(SL)時，被該線型裂片裝置300的張力裂片成如第5D圖所示之面積更小的次脆性材料基板200A、200B。
實施例六
首先，請參閱第6A~6B圖，其所顯示的是另一種脆性材料基板裂片裝置60的部分示意圖，其包括一輸送系統380、一預切割裝置259以及一如第6B~6C圖所示之線型裂片裝置300。上述輸送系統380是用以輸送一具有相對上、下表面之脆性材料基板200，該輸送系統380包括一第一輸送機構380A與一第二輸送機構380B，其中該第一輸送機構380A包括一第一輸送帶383A及複數帶動該第一輸送帶383A之第一滾輪384A，該第二輸送機構380B包括一第二輸送帶383B及複數帶動該第二輸送帶383B之第二滾輪384B，且該第一、第二輸送機構380A、380B之間具有一第三間隔388。上述預切割裝置250是設置於該輸送系統380之上方，本實施例之預切割裝置250是設置於該第一輸送機構383A之上方，在根據本發明的其他實施例中預切割裝置250也可設置於該第二輸送機構383B之上方。如第6A圖所示，脆性材料基板200是藉由其下表面202先被放置於第一輸送機構380A上之第一輸送帶383A上。本實施例上述脆性材料基板200為一玻璃基板，惟在根據本發明的其他實施例中，此脆性材料基板也可為半導體基板，例如矽晶圓、藍寶石基板、石英基板、碳化矽基板、氧化鋁基板、砷化鎵基板、氮化鎵基板、III-V族基板等。此外，此線型裂片裝置300是設置於該輸送系統380之上方，且本實施例中此線型裂片裝置300為一金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材，其可藉由位在該線型裂片裝置300兩側的傳動機構350被帶動而在該第三間隔388上、下運動。
其次，請繼續參閱第6A圖，提供一具有相對上表面201與下表面202之脆性材料基板200，並將該脆性材料基板200放置於輸送系統380之第一輸送機構380A的第一輸送帶383A上，然後利用該脆性材料基板裂片裝置60中之該預切割裝置250在該脆性材料基板200之上表面201的一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板200厚度之預切刻道(SL)。在本實施例中，此預切割裝置250為一光學式預切割裝置，例如氣態雷射切割機或固態雷射切割機，其中上述氣態雷射切割機例如可選自二氧化碳雷射切割機，而固態雷射切割機例如可選自摻銣釔石榴石雷射(Nd:YAG Laser)切割機、紫外光雷射(UV Laser)切割機等皮秒雷射切割機、奈秒雷射切割機或飛秒雷射切割機等。此外，在根據本發明的其他實施例中，此預切割裝置250也可為一機械式預切割裝置，例如刀輪切割機或切割刀切割機。
接著，請參閱第6B~6D圖，如第6B圖所示，先利用第一、第二輸送機構380A、380B輸送該脆性材料基板200，使其跨越於該第一輸送機構380A與該第二輸送機構380B之間，並使該預切割道(SL)對準於該第一、第二輸送機構380A、380B之間的該第三間隔388。接著，使該脆性材料基板裂片裝置60中之該線型裂片裝置300對準該預切割道(SL)，然後如第6C圖所示般，利用位在線型裂片裝置300兩側的傳動機構350帶動線型裂片裝置300向下運動，使線型裂片裝置300朝該脆性材料基板200之上表面201運動，並使該脆性材料基板200在該線型裂片裝置300接觸到該預切割道(SL)時，如第6D圖所示般被該線型裂片裝置300之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板200A、200B。
實施例七
首先，請參閱第7A~7B圖，其所顯示的是另一種脆性材料基板裂片裝置70的部分示意圖，其包括一輸送系統380、一預切割裝置259以及一如第6B~6C圖所示之線型裂片裝置300。上述輸送系統380是用以輸送一具有相對上、下表面之脆性材料基板200，該輸送系統380包括一第一輸送機構380A與一第二輸送機構380B，其中該第一輸送機構380A包括一第一輸送帶383A及複數帶動該第一輸送帶383A之第一滾輪384A，該第二輸送機構380B包括一第二輸送帶383B及複數帶動該第二輸送帶383B之第二滾輪384B，且該第一、第二輸送機構380A、380B之間具有一第三間隔388。上述預切割裝置250是設置於該輸送系統380之上方，本實施例之預切割裝置是設置於該第一輸送機構383A之上方，在根據本發明的其他實施例中預切割裝置250也可設置於該第二輸送機構383B之上方。如第6A圖所示，脆性材料基板200是藉由其下表面202先被放置於第一輸送機構380A上之第一輸送帶383A上。本實施例上述脆性材料基板200為一玻璃基板，惟在根據本發明的其他實施例中，此脆性材料基板也可為半導體基板，例如矽晶圓、藍寶石基板、石英基板、碳化矽基板、氧化鋁基板、砷化鎵基板、氮化鎵基板、III-V族基板等。此外，此線型裂片裝置300是設置於該輸送系統380之下方，且本實施例中此線型裂片裝置300為一金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材，其可藉由位在該線型裂片裝置300兩側的傳動機構350被帶動而在該第三間隔388上、下運動。
其次，請繼續參閱第7A圖，提供一具有相對上表面201與下表面202之脆性材料基板200，並將該脆性材料基板200放置於輸送系統380之第一輸送機構380A的第一輸送帶383A上，然後利用該脆性材料基板裂片裝置60中之該預切割裝置250在該脆性材料基板200之上表面201的一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板200厚度之預切刻道(SL)。在本實施例中，此預切割裝置250為一光學式預切割裝置，例如氣態雷射切割機或固態雷射切割機，其中上述氣態雷射切割機例如可選自二氧化碳雷射切割機，而固態雷射切割機例如可選自摻銣釔石榴石雷射(Nd:YAG Laser)切割機、紫外光雷射(UV Laser)切割機等皮秒雷射切割機、奈秒雷射切割機或飛秒雷射切割機等。此外，在根據本發明的其他實施例中，此預切割裝置250也可為一機械式預切割裝置，例如刀輪切割機或切割刀切割機。
接著，請參閱第7B~7D圖，如第7B圖所示，先利用第一、第二輸送機構380A、380B輸送該脆性材料基板200，使其跨越於該第一輸送機構380A與該第二輸送機構380B之間，並使該預切割道(SL)對準於該第一、第二輸送機構380A、380B之間的該第三間隔388。接著，使位在該輸送系統380下方的該線型裂片裝置300對準該預切割道(SL)，然後如第7C圖所示般，利用位在線型裂片裝置300兩側的傳動機構350帶動線型裂片裝置300向上運動，使線型裂片裝置300朝該脆性材料基板200之下表面201運動，並使該脆性材料基板200在該線型裂片裝置300接觸到該預切割道(SL)時，如第7D圖所示般被該線型裂片裝置300之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板200A、200B。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，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，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可更動與組合上述各種實施例。
10、20、30、40、50、60、70‧‧‧脆性材料基板裂面裝置
100‧‧‧平台
100A、121A、122A‧‧‧正面
121‧‧‧第一平台
122‧‧‧第二平台
123‧‧‧連結結構
124‧‧‧第一間隔
125‧‧‧載體
150‧‧‧突出結構
200‧‧‧脆性材料基板
200A、200B‧‧‧次脆性材料基板
201‧‧‧上表面
202‧‧‧下表面
250‧‧‧預切割裝置
300‧‧‧線型裂片裝置
350‧‧‧傳動機構
370、380‧‧‧輸送系統
375‧‧‧滾筒
378‧‧‧第二間隔
380A‧‧‧第一輸送機構
380B‧‧‧第二輸送機構
383A‧‧‧第一輸送帶
383B‧‧‧第二輸送帶
384A‧‧‧第一滾輪
384B‧‧‧第二滾輪
388‧‧‧第三間隔
SL‧‧‧預切割道
第1A~1D圖繪示的是根據本發明第一實施例所揭示的脆性材料基板裂片裝置的部分示意圖及使用該裝置之裂片方法。
第2A~2D圖繪示的是根據本發明第二實施例所揭示的脆性材料基板裂片裝置的部分示意圖及使用該裝置之裂片方法。
第3A~3E圖繪示的是根據本發明第三實施例所揭示的脆性材料基板裂片裝置的部分示意圖及使用該裝置之裂片方法。
第4A~4D圖繪示的是根據本發明第四實施例所揭示的脆性材料基板裂片裝置的部分示意圖及使用該裝置之裂片方法。
第5A~5D圖繪示的是根據本發明第四實施例所揭示的脆性材料基板裂片裝置的部分示意圖及使用該裝置之裂片方法。
第6A~6D圖繪示的是根據本發明第五實施例所揭示的脆性材料基板裂片裝置的部分示意圖及使用該裝置之裂片方法。
第7A~7D圖繪示的是根據本發明第六實施例所揭示的脆性材料基板裂片裝置的部分示意圖及使用該裝置之裂片方法。

Claims (36)

  1. 一種脆性材料基板裂片裝置，包括： 一平台，用以承載一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該平台上包括有複數個突出結構，且該脆性材料基板是藉由該下表面被放置於該平台上之該等突出結構上； 一預切割裝置，設置於該平台之上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 一線型裂片裝置，設置於該平台之上方，且該線型裂片裝置在對準該預切割道後，可朝該脆性材料基板之該上表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之脆性材料基板裂片裝置，該脆性材料基板為玻璃基板或半導體基板。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之脆性材料基板裂片裝置，該預切割裝置為一光學式預切割裝置或一機械式預切割裝置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之脆性材料基板裂片裝置，該光學式預切割裝置為雷射切割機。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之脆性材料基板裂片裝置，該機械式預切割裝置為刀輪切割機或切割刀切割機。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之脆性材料基板裂片裝置，該線型裂片裝置為金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材。
  7. 一種脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括: 提供一如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之脆性材料基板裂片裝置； 提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並使該脆性材料基板藉由該下表面被放置於該平台上之該等突出結構上； 利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面之一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 將該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置移動至對準於該預切刻道之上方，然後朝該脆性材料基板上表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切刻道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  8. 一種脆性材料基板裂片裝置，包括： 一載體，用以承載一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該載體包括一第一平台與一第二平台與一連結該第一平台與該第二平台的連結結構，該第一平台與該第二平台之間具有一第一間隔，且該第一平台與該第二平台係位在同一水平面，其中該第一平台與該第二平台上均包括有複數個突出結構，且該脆性材料基板是藉由該下表面被放置於該第一平台與第二平台上之該等突出結構上； 一預切割裝置，設置於該載體之上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一對準於該第一間隔處之預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 一線型裂片裝置，設置於該載體之該第一間隔處之上方，且該線型裂片裝置在對準該預切割道後，可朝該脆性材料基板之該上表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之脆性材料基板裂片裝置，該脆性材料基板為玻璃基板或半導體基板。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之脆性材料基板裂片裝置，該預切割裝置為一光學式預切割裝置或一機械式預切割裝置。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之脆性材料基板裂片裝置，該光學式預切割裝置為雷射切割機。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之脆性材料基板裂片裝置，該機械式預切割裝置為刀輪切割機或切割刀切割機。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之脆性材料基板裂片裝置，該線型裂片裝置為金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材。
  14. 一種脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括: 提供一如申請專利範圍第8至13項中任一項所述之脆性材料基板裂片裝置； 提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並使該脆性材料基板藉由該下表面被放置於該第一平台與第二平台上之該等突出結構上； 利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面之一對準於該第一間隔處之預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 使該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置移動至對準於該預切刻道之上方，然後朝該脆性材料基板上表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切刻道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  15. 一種脆性材料基板裂片裝置，包括： 一載體，用以承載一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該載體包括一第一平台與一第二平台與一連結該第一平台與該第二平台的連結結構，該第一平台與該第二平台之間具有一第一間隔，且該第一平台與該第二平台係位在同一水平面，其中該第一平台與該第二平台上均包括有複數個突出結構，且該脆性材料基板是藉由該下表面被放置於該第一平台與第二平台上之該等突出結構上； 一預切割裝置，設置於該載體之上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一對準於該第一間隔處之預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 一線型裂片裝置，可上、下移動地被設置於對準於該載體之該第一間隔下方處之該連結結構上，且在該預切割道與該線型裂片裝置對準後，該線型裂片裝置往上朝該脆性材料基板之該下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之脆性材料基板裂片裝置，該脆性材料基板為玻璃基板或半導體基板。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之脆性材料基板裂片裝置，該預切割裝置為一光學式預切割裝置或一機械式預切割裝置。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之脆性材料基板裂片裝置，該光學式預切割裝置為雷射切割機。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之脆性材料基板裂片裝置，該機械式預切割裝置為刀輪切割機或切割刀切割機。
  20. 如申請專利範圍第16項所述之脆性材料基板裂片裝置，該線型裂片裝置為金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材。
  21. 一種脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括: 提供一如申請專利範圍第15至20項中任一項所述之脆性材料基板裂片裝置； 提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並使該脆性材料基板藉由該下表面被放置於該第一平台與第二平台上之該等突出結構上； 利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面之一對準於該第一間隔處之預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 使該預切刻道與該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置對準，然後使該線型裂片裝置往上朝該脆性材料基板下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切刻道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  22. 一種脆性材料基板裂片裝置，包括： 一輸送系統，用以輸送一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該輸送系統包括複數個彼此平行沿第一方向延伸排列的滾桶，且相鄰的該等滾桶間具有一第二間隔； 一預切割裝置，設置於該輸送系統之上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一預定位置進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 一線型裂片裝置，設置於該輸送系統的其中一該第二間隔處的上方或下方，且在該脆性材料基板上之該預切割道位在該第二間隔時，該線型裂片裝置對準於該預切割道後，朝該脆性材料基板之該上表面或該下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道後，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之脆性材料基板裂片裝置，該脆性材料基板為玻璃基板或半導體基板。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之脆性材料基板裂片裝置，該預切割裝置為一光學式預切割裝置或一機械式預切割裝置。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之脆性材料基板裂片裝置，該光學式預切割裝置為雷射切割機。
  26. 如申請專利範圍第24項所述之脆性材料基板裂片裝置，該機械式預切割裝置為刀輪切割機或切割刀切割機。
  27. 如申請專利範圍第23項所述之脆性材料基板裂片裝置，該線型裂片裝置為金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材。
  28. 一種脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括: 提供一如申請專利範圍第22至27項中任一項所述之脆性材料基板裂片裝置； 提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並將該脆性材料基板放置於該輸送系統上； 利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面的一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 利用該輸送系統輸送該脆性材料基板，使該預切割道對準於其中一該第二間隔； 使該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置對準該預切割道後，朝該脆性材料基板之該上表面或下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  29. 一種脆性材料基板裂片裝置，包括： 一輸送系統，用以輸送一具有相對上、下表面之脆性材料基板，該輸送系統包括一第一輸送機構與一第二輸送機構，且該第一、第二輸送機構之間具有一第三間隔； 一預切割裝置，設置於該輸送系統上方，且該預切割裝置可在該脆性材料基板之該上表面之一預定位置上進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 一線型裂片裝置，設置於該第一輸送機構與該第二輸送機構之間的該第三間隔處的上方或下方，在該脆性材料基板跨越於該第一輸送機構與該第二輸送機構之間且該預切割道位在該第一、第二輸送機構之間的該第三間隔處時，該線型裂片裝置對準於該預切割道後，朝該脆性材料基板之該上表面或下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道後，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之脆性材料基板裂片裝置，該第一輸送機構包括一第一輸送帶及複數帶動該第一輸送帶之第一滾輪，且該第二輸送機構包括一第二輸送帶及複數帶動該第二輸送帶之第二滾輪。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之脆性材料基板裂片裝置，該脆性材料基板為玻璃基板或半導體基板。
  32. 如申請專利範圍第31項所述之脆性材料基板裂片裝置，該預切割裝置為一光學式預切割裝置或一機械式預切割裝置。
  33. 如申請專利範圍第32項所述之脆性材料基板裂片裝置，該光學式預切割裝置為雷射切割機。
  34. 如申請專利範圍第32項所述之脆性材料基板裂片裝置，該機械式預切割裝置為刀輪切割機或切割刀切割機。
  35. 如申請專利範圍第31項所述之脆性材料基板裂片裝置，該線型裂片裝置為金屬線材、金屬複合線材或絕緣線材。
  36. 一種脆性材料基板之裂片方法，其步驟包括: 提供一如申請專利範圍第29至35項中任一項所述之脆性材料基板裂片裝置； 提供一具有相對上、下表面之脆性材料基板，並將該脆性材料基板放置於該輸送系統之該第一輸送機構上； 利用該脆性材料基板裂片裝置中之該預切割裝置在該脆性材料基板之該上表面的一預定處進行預切割，並形成一深度小於該脆性材料基板厚度之預切刻道；以及 利用該第一、第二輸送機構輸送該脆性材料基板，使其跨越於該第一輸送機構與該第二輸送機構之間，並使該預切割道對準於該第一、第二輸送機構之間的該第三間隔； 使該脆性材料基板裂片裝置中之該線型裂片裝置對準該預切割道後，朝該脆性材料基板之該上表面或該下表面運動，使該脆性材料基板在該線型裂片裝置接觸到該預切割道時，被該線型裂片裝置之張力裂片成面積更小的次脆性材料基板。
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