TWI663134B

TWI663134B - 脆性基板之分斷方法

Info

Publication number: TWI663134B
Application number: TW104137613A
Authority: TW
Inventors: 曾山浩
Original assignee: 日商三星鑽石工業股份有限公司
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2019-06-21
Also published as: JPWO2016084614A1; CN107001103B; TW201628984A; KR101912685B1; KR20170076727A; CN107001103A; JP6311798B2; WO2016084614A1

Abstract

本發明包含以下步驟：於上表面(SF1)上藉由使刀尖(51)移動而產生塑性變形，而形成槽線(TL)。形成槽線(TL)之步驟係以可獲得無裂紋狀態之方式進行。形成槽線(TL)之步驟包含形成低載荷區間(LR)及高載荷區間(HR)之步驟。於形成高載荷區間(HR)之步驟中對刀尖(51)施加之載荷高於形成低載荷區間(LR)之步驟中使用之載荷。藉由使裂紋僅於槽線(TL)中高載荷區間(HR)伸展，而沿槽線(TL)之一部分形成裂紋線。沿槽線(TL)分斷玻璃基板(11)。分斷玻璃基板(11)之步驟包含以裂紋線為起點沿低載荷區間(LR)使裂紋伸展之步驟。

Description

脆性基板之分斷方法

本發明係關於一種脆性基板之分斷方法。

於平板顯示器面板或太陽電池面板等電性機器之製造中，經常需要分斷玻璃基板等脆性基板。首先於基板上形成劃線，其次沿該劃線分斷基板。劃線可藉由使用刀尖對基板機械加工而形成。藉由刀尖於基板上滑動或轉動，而於基板上藉由塑性變形形成槽之同時，於該槽之正下方形成垂直裂紋。其後，進行與分斷步驟相稱之應力賦予。藉此，藉由使上述垂直裂紋於厚度方向上完全進展，而分斷基板。

分斷基板之步驟大多在基板形成劃線之步驟之後立刻進行。然而，亦提出有於形成劃線之步驟與分斷步驟之間，進行加工基板之步驟。

例如根據國際公開第2002/104078號之技術，可於有機EL顯示器之製造方法中，於安裝密封蓋前針對成為各有機EL顯示器之每區域於玻璃基板上形成劃線。因此，可避免於設置密封蓋後於玻璃基板上形成劃線時成為問題之密封蓋與玻璃切割機之接觸。

又，例如根據國際公開第2003/006391號之技術，可於液晶顯示面板之製造方法中，將2枚玻璃基板於形成劃線後貼合。藉此，可以1次之分斷步驟將2枚脆性基板同時分斷。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2002/104078號

[專利文獻2]國際公開第2003/006391號

根據上述先前技術，於劃線形成後進行對脆性基板之加工，且藉由其後之應力賦予而進行分斷步驟。此點意味著於對脆性基板之加工時沿劃線整體已存在垂直裂紋。因此，可能因於加工中意外產生該垂直裂紋於厚度方向上之進一步伸展，而於加工中本應為一體之脆性基板被分離。又，即便於劃線之形成步驟與基板之分斷步驟之間不進行基板之加工步驟之情形時，通常亦需要於劃線之形成步驟後且基板之分斷步驟前進行基板之搬送或保管，此時可能意外分斷基板。

本發明人為解決上述問題而開發了獨自之分斷技術。根據該技術，作為規定使脆性基板分斷之位置之線，首先，於其正下方形成不具有裂紋之槽線。藉由形成槽線，而規定成為使脆性基板分斷之位置。其後，只要維持於槽線之正下方不存在裂紋之狀態，則不易產生沿槽線之分斷。藉由使用該狀態，即便一邊預先規定成為使脆性基板分斷之位置，亦可一邊防止於應分斷之時點之前意外分斷脆性基板。

上述槽線之形成係藉由使用刀尖之機械加工進行。於該機械加工時刀尖受損，最終不再適合使用。因此必須於適當之時機更換刀尖，該作業負擔於分斷步驟中較大。根據本發明人之研究，與通常之劃線之形成相比，槽線之形成不易產生對刀尖之損傷。然而，為了上述之作業負擔之進一步減輕，期望開發對刀尖之損傷更小之分斷方法。

本發明係為解決如以上之問題而完成者，其目的在於提供一種可減小對進行規定使脆性基板分斷之位置之加工之刀尖損傷之脆性基板之分斷方法。

脆性基板之分斷方法具有以下之步驟。

準備具有第1面及與第1面相反之第2面、且具有垂直於第1面之厚度方向之脆性基板。其次，藉由一面將刀尖向脆性基板之第1面上按壓、一面於第1面上使刀尖移動，而於脆性基板之第1面上產生塑性變形，而形成槽線。形成槽線之步驟係以可獲得於槽線之正下方脆性基板於與槽線交叉之方向連續相連之狀態即無裂紋狀態之方式進行。形成槽線之步驟包含：形成作為槽線之一部分的低載荷區間之步驟，與形成作為槽線之一部分的高載荷區間之步驟。於形成高載荷區間之步驟中對刀尖施加之載荷高於形成低載荷區間之步驟中使用之載荷。其次，藉由使厚度方向之脆性基板之裂紋沿槽線僅於槽線中高載荷區間伸展，而沿槽線之一部分形成裂紋線。於形成裂紋線之步驟之後，沿槽線分斷脆性基板。分斷脆性基板之步驟包含：藉由對脆性基板施加應力而以裂紋線為起點沿低載荷區間使裂紋伸展之步驟。

根據本發明，於形成用以規定使脆性基板分斷之位置之槽線時，相較於高載荷區間，於低載荷區間內可減輕對刀尖施加之載荷。藉此可減小對刀尖之損傷。

11‧‧‧玻璃基板(脆性基板)

50‧‧‧劃線工具

50R‧‧‧劃線工具

50v‧‧‧劃線工具

51‧‧‧刀尖

51R‧‧‧劃線輪

51v‧‧‧刀尖

52‧‧‧刀柄

52R‧‧‧保持器

53‧‧‧銷

61‧‧‧分斷輥

62‧‧‧輔助輥

70‧‧‧輸送帶

80‧‧‧工作台

81‧‧‧襯墊

85‧‧‧分斷棒

AL‧‧‧輔助線

AX‧‧‧軸方向

BL‧‧‧分斷線

BM‧‧‧分斷線

CL‧‧‧裂紋線

CM‧‧‧裂紋線

CP‧‧‧缺口

DT‧‧‧厚度方向

F‧‧‧載荷

Fi‧‧‧面內成分

Fp‧‧‧垂直成分

HR‧‧‧高載荷區間

LR‧‧‧低載荷區間

MS‧‧‧表面形狀

N1‧‧‧起點

N2‧‧‧中途點

N3‧‧‧終點

PF‧‧‧外周面

PP‧‧‧突起

PPv‧‧‧突起

PS‧‧‧側部

PSv‧‧‧側部

Q1‧‧‧起點

Q2‧‧‧中途點

Q3‧‧‧終點

RX‧‧‧旋轉軸

S1‧‧‧端點

S2‧‧‧中途點

S3‧‧‧端點

SC‧‧‧圓錐面

SD1‧‧‧頂面

SD2‧‧‧側面

SD3‧‧‧側面

SF1‧‧‧上表面

SF2‧‧‧下表面

SF2C‧‧‧對向部分

TL‧‧‧槽線

TM‧‧‧交叉槽線

圖1係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之流程圖。

圖2係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖3係沿圖2之線III-III之概略剖視圖。

圖4係沿圖2之線IVA-IVA之概略剖視圖(A)、及沿圖2之線IVB-IVB之概略剖視圖(B)。

圖5係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖6係沿圖5之線VI-VI之概略剖視圖。

圖7係沿圖5之線VII-VII之概略剖視圖。

圖8係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖9係沿圖8之線IX-IX之概略剖視圖。

圖10係沿圖8之線X-X之概略剖視圖。

圖11係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖12係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之一步驟之剖視圖。

圖13係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之一步驟之剖視圖。

圖14係依據對應於圖13之箭頭XIV之視野之概略性側視圖。

圖15係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之一步驟之剖視圖。

圖16係概略性顯示本發明之實施形態1之脆性基板之分斷方法之一步驟之剖視圖。

圖17係概略性顯示於本實施形態1之脆性基板之分斷方法所使用之劃線工具之構成之側視圖(A)，及依據對應於圖17(A)之箭頭XVII之視野之刀尖之仰視圖(B)。

圖18係概略性顯示本發明之實施形態1之第1變化例之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖19係概略性顯示本發明之實施形態1之第2變化例之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖20係概略性顯示本發明之實施形態1之第3變化例之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖21係概略性顯示於本發明之實施形態1之第4變化例之脆性基板之分斷方法所使用之劃線工具之構成之側視圖(A)，及依據對應於圖21(A)之箭頭XXI之視野之刀尖之仰視圖(B)。

圖22係概略性顯示本發明之實施形態2之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖23係概略性顯示本發明之實施形態2之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖24係概略性顯示本發明之實施形態2之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖25係概略性顯示本發明之實施形態2之第1變化例之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖26係概略性顯示本發明之實施形態2之第1變化例之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖27係概略性顯示本發明之實施形態2之第2變化例之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖28係概略性顯示本發明之實施形態2之第3變化例之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖29係概略性顯示於本發明之實施形態2之脆性基板之分斷方法所使用之劃線工具之構成之側視圖。

圖30係概略性顯示圖29之劃線輪及銷之構成之前視圖(A)，及圖30(A)之局部放大圖(B)。

圖31係概略性顯示本發明之實施形態3之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖32係概略性顯示本發明之實施形態3之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖33係概略性顯示本發明之實施形態4之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖34係概略性顯示本發明之實施形態4之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖35係概略性顯示本發明之實施形態4之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖36係概略性顯示本發明之實施形態4之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖37係概略性顯示本發明之實施形態4之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖38係概略性顯示本發明之實施形態5之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖39係概略性顯示本發明之實施形態5之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖40係概略性顯示本發明之實施形態5之脆性基板之分斷方法之一步驟之俯視圖。

圖41係概略性顯示本發明之實施形態6之脆性基板之分斷方法之一步驟之局部俯視圖(A)~(D)。

圖42係沿圖41(A)之線XLIIA-XLIIA之概略局部剖視圖(A)，沿圖41(B)之線XLIIB-XLIIB之概略局部剖視圖(B)，沿圖41(C)之線XLIIC-XLIIC之概略局部剖視圖(C)，及沿圖41(D)之線XLIID-XLIID之概略局部剖視圖(D)。

以下，基於圖式對本發明之各實施形態之脆性基板之分斷方法進行說明。另，以下之圖式中，於相同或相當之部分標註相同參照序號，且不重複其說明。

(實施形態1)

對本實施形態之玻璃基板11(脆性基板)之分斷方法，一邊參照流程圖(圖1)，一邊於以下說明。

參照圖2~圖4，準備玻璃基板11(圖1：步驟S10)。玻璃基板11具有：上表面SF1(第1面)、與下表面SF2(與第1面相反之第2面)。又，玻璃基板11具有：垂直於上表面SF1之厚度方向DT。

又，準備具有刀尖之劃線工具。關於劃線工具之細節見後述。

其次，將刀尖向玻璃基板11之上表面SF1上按壓，且於上表面SF1上使刀尖51自起點N1經由中途點N2向終點N3移動。藉此，可使玻璃基板11之上表面SF1上產生塑性變形。藉此，於上表面SF1上，形成自起點N1經由中途點N2延伸至終點N3之槽線TL(圖1：步驟S20)。於圖2中，藉由刀尖向方向DA之移動，而形成3條TL。

形成槽線TL之步驟包含：形成作為槽線TL之一部分的低載荷區間LR之步驟(圖1：步驟S20L)，與形成作為槽線TL之一部分的高載荷區間HR之步驟(圖1：步驟S20H)。於圖2中，自起點N1至中途點N2形成低載荷區間，且自中途點N2至終點N3形成高載荷區間。於形成高載荷區間HR之步驟中對刀尖51施加之載荷高於在形成低載荷區間LR之步驟使用之載荷。反言之，即於形成低載荷區間LR之步驟中對刀尖51施加之載荷低於在形成高載荷區間HR之步驟使用之載荷，例如為高載荷區間HR之載荷之30~50%左右。因此，高載荷區間HR之槽線之寬度大於低載荷區間LR之寬度。例如，高載荷區間HR具有10μm寬度，低載荷區間LR具有5μm寬度。又，高載荷區間HR之深度大於低載荷區間LR之深度。槽線TL之剖面具有例如角度150°左右之V字形狀。

另，由於高載荷區間HR中對刀尖51施加較高載荷，故若考慮到刀尖51之壽命則高載荷區間HR之距離較小較佳。此外，於在槽線TL之形成中使載荷變化之情形時，為於更小之距離將高載荷區間HR之載荷設為足夠大，而於高載荷區間HR中將劃線速度設為較小較佳。即，因為難以進行使刀尖51之載荷瞬間增加之控制，故實際上以位置N2為起點，而於固定區間內載荷增大至預先設定之載荷為止而進行劃線。因此，藉由減小於高載荷區間HR之速度，可於更小之距離設為高載荷，從而可縮小高載荷區間HR整體之距離。

形成槽線TL之步驟係以可獲得於槽線TL之正下方玻璃基板11於與槽線TL交叉之方向DC(圖4(A)及(B))連續相連之狀態即無裂紋狀態之方式進行。因此，將對刀尖施加之載荷設為大至使玻璃基板11發生塑性變形之程度、且小至不會產生以該塑性變形部為起點之裂紋之程度。

其次，可如以下般形成裂紋線(圖1：步驟S30)。

參照圖5~圖7，首先，於玻璃基板11之上表面SF1上形成交叉於高載荷區間HR之輔助線AL。輔助線AL係伴隨於玻璃基板11之厚度方向滲透之裂紋。輔助線AL可藉由通常之劃線方法形成。

其次，沿輔助線AL分離玻璃基板11。該分離可藉由通常之分斷步驟進行。以該分離作為開端，使厚度方向之玻璃基板11之裂紋沿槽線TL僅於槽線TL中高載荷區間HR伸展。

參照圖8及圖9，藉由以上，沿槽線TL之一部分形成裂紋線CL。具體而言，於高載荷區間HR中，於因分離新產生之邊、與中途點N2之間之部分，形成裂紋線CL。裂紋線CL形成之方向與槽線TL形成之方向DA(圖2)相反。另，於因分離新產生之邊、與終點N3之間之部分不易形成裂紋線CL。該方向依存性係起因於形成高載荷區間HR時之刀尖之狀態者，細節見後述。

參照圖10，因裂紋線CL而於槽線TL之高載荷區間HR之正下方，玻璃基板11於與槽線TL之延伸方向交叉之方向DC上之連續相連地被切斷。此處所謂「連續相連」換言之即未因裂紋被截斷之相連。另，於如上述般連續相連地切斷之狀態下，亦可介隔裂紋線CL之裂紋使玻璃基板11之部分彼此接觸。

其次，進行沿槽線TL分斷玻璃基板11之分斷步驟(圖1：步驟S40)。此時，藉由對玻璃基板11施加應力而以裂紋線CL為起點沿低載荷區間LR使裂紋伸展。裂紋伸展之方向(圖11之箭頭PR)與槽線TL所形成之方向DA(圖2)相反。

其次，針對上述分斷步驟之細節，於以下說明。

參照圖12，以玻璃基板11之上表面SF1介隔襯墊81對向於工作台81之方式，將形成有裂紋線CL之玻璃基板11(圖9)介隔襯墊81置放於工作台80上。襯墊81包含與玻璃基板11及工作台80之材料相比更易變形之材料。

參照圖13及圖14，準備分斷棒85。分斷棒85較佳具有如圖14所示般，以可局部按壓玻璃基板11之表面之方式突出之形狀，於圖14中具有大致V字狀形狀。如圖13所示，該突出部分直線狀延伸。

其次，使分斷棒85接觸於玻璃基板11之下表面SF2之一部分。該接觸部分於下表面SF2中厚度方向(圖13之縱方向)上自與裂紋線CL對向之對向部分SF2C遠離。

其次，如箭頭CT1所示，上述接觸部分沿槽線TL之低載荷區間LR擴張，而向對向部分SF2C側靠近。藉由上述之最初之接觸時、或接續於其之接觸部分之擴張，產生使分斷棒85於下表面SF2上接觸於對向於低載荷區間LR之部分、且自對向於高載荷區間HR之部分遠離之狀態。

參照圖15，如箭頭CT2所示，上述接觸部分到達至對向部分SF2C。換言之，分斷棒85藉由上述之步驟先對裂紋線CL中之低載荷區間LR施加應力，其後，進而對裂紋線CL亦同時施加應力。藉由該應力使裂紋自裂紋線CL(圖15)沿低載荷區間LR伸展(參照圖16之箭頭PR)。

藉由以上之分斷步驟，進行玻璃基板之分斷(圖11)。

參照圖17(A)及(B)，針對適用於上述之槽線TL形成之劃線工具50進行說明。劃線工具50係藉由安裝於劃線頭(未圖示)而相對於玻璃基板11相對移動，藉此進行對玻璃基板11之劃線者。劃線工具50具有刀尖51及刀柄52。刀尖51被保持於刀柄52。

於刀尖51，設置有頂面SD1(第1面)、及包圍頂面SD1之複數個面。該等複數個面包含側面SD2(第2面)及側面SD3(第3面)。頂面SD1、側面SD2及SD3相互朝向不同方向，且相互相鄰。刀尖51具有頂面SD1、側面SD2及SD3交匯之頂點，且藉由該頂點而構成刀尖51之突起部PP。又，側面SD2及SD3形成構成刀尖51之側部PS之稜線。側部PS自突起部PP線狀延伸。又，側部PS由於如上述般為稜線，故具有線狀延伸之凸形狀。

刀尖51較佳為金剛石筆。即，刀尖51較佳由金剛石製成。於該情形時，可容易地提高硬度並減小表面粗糙度。更佳為刀尖51由單結晶金剛石製成。尤其理想為自結晶學方面而言，頂面SD1為{001}面，側面SD2及SD3各自為{111}面。於該情形時，側面SD2及SD3雖具有不同方向，但在結晶學上為相互等價之晶面。

另，亦可使用非單晶之金剛石，例如，亦可使用以CVD(Chemi-cal Vapor Deposition：化學氣相沈積)法合成之多結晶金剛石。或，亦可使用自微粒之石墨或非石墨狀碳、不包含鐵族元素等黏結劑而燒結之多結晶金剛石、或將金剛石粒子藉由鐵族元素等黏結劑黏結之燒結金剛石。

刀柄52沿軸方向AX延伸。刀尖51較佳以頂面SD1之法線方向大致沿軸方向AX之方式安裝於刀柄52。

於使用劃線工具50之槽線TL之形成中，首先將刀尖51按壓於玻璃基板11之上表面SF1。具體而言，將刀尖51之突起部PP及側部PS向玻璃基板11所具有之厚度方向DT按壓。

其次，使被按壓之刀尖51於上表面SF1向方向DA滑動。方向DA係將自突起部PP沿側部PS延伸之方向投影於上表面SF1上者，大致對應於將軸方向AX向上表面SF1上投影之方向。滑動時，將刀尖51藉由刀柄52於上表面SF1拖動。藉由該滑動，使玻璃基板11之上表面SF1上產生塑性變形。藉由該塑性變形形成槽線TL。

另，於本實施形態之自起點N1至終點N3之槽線TL之形成中，若使刀尖51朝方向DB移動，換言之，若以刀尖51之移動方向為基準使刀尖51之姿勢向反方向傾斜，則與採用方向DA之情形相比，較不易形成圖9所示之裂紋線CL、及產生圖16所示之裂紋之行進。更一般性而言，於藉由刀尖51向方向DA移動而形成之槽線TL中，裂紋容易向與方向DA相反方向伸展。另一方面，於藉由刀尖51向方向DB移動而形成之槽線TL中，裂紋容易向與方向DB相同方向伸展。此種方向依存性據推測可能與起因於形成槽線TL時產生之塑性變形而於玻璃基板11內產生之應力分佈相關聯。

根據本實施形態，於形成用以規定使玻璃基板11分斷之位置之槽線TL(圖2及圖3)時，相比於高載荷區間HR，於低載荷區間LR內可減輕對刀尖51(圖17(A))施加之載荷。藉此可減小對刀尖51之損傷。

又，於低載荷區間LR及高載荷區間HR中之低載荷區間LR為無裂紋狀態之情形時(圖8及圖9)，成為使玻璃基板11分斷之起點之裂紋於低載荷區間LR不存在。因此於該狀態下對玻璃基板11進行任意處理之情形時，即便對低載荷區間LR施加意外之應力，亦不易於玻璃基板11產生意外之分斷。因此可穩定地進行上述處理。

又，於低載荷區間LR及高載荷區間HR之兩者為無裂紋狀態之情形時(圖2及圖3)，成為使玻璃基板11分斷之起點之裂紋於槽線TL不存在。因此於該狀態下對玻璃基板11進行任意處理之情形時，即便對槽線TL施加意外之應力，亦不易於玻璃基板11產生意外之分斷。因此可更穩定地進行上述處理。

又，槽線TL係於輔助線AL形成之前形成。藉此，可避免於槽線TL形成時對輔助線AL造成影響。尤其是，可避免為了形成槽線TL時刀尖51剛通過輔助線AL後產生之形成異常。

其次，以下針對實施形態1之變化例進行說明。

參照圖18，亦可將輔助線AL交叉於槽線TL時作為開端，形成裂紋線CL。於在輔助線AL之形成時對玻璃基板11施加之應力較大之情形時，可能產生此種現象。

參照圖19，亦可於玻璃基板11之上表面SF1，首先形成輔助線AL，其後形成槽線TL(於圖19中未圖示)。

參照圖20，亦可將輔助線AL以於平面佈局中與高載荷區間HR交叉之方式，形成於玻璃基板11之下表面SF2上。藉此，可相互不影響地形成輔助線AL及槽線TL之兩者。

參照圖21(A)及(B)，亦可取代劃線工具50(圖17(A)及(B))，而使用劃線工具50v。刀尖51v具有包含頂點、與圓錐面SC之圓錐形狀。刀尖51v之突起部PPv係以頂點構成。刀尖之側部PSv係沿自頂點於圓錐面SC上延伸之假想線(圖21(B)之虛線)構成。藉此側部PSv具有線狀延伸之凸形狀。

(實施形態2)

參照圖22，首先準備玻璃基板11。又，準備具有刀尖之劃線工具。關於劃線工具之細節見後述。

其次，藉由於玻璃基板11之上表面SF1上刀尖向方向DB之移動，而於上表面SF1上形成交叉於後述之高載荷區間HR(圖23)之輔助線AL。

參照圖23，藉由刀尖向方向DB之移動，而於玻璃基板11之上表面SF1上自起點Q1經由中途點Q2至終點Q3而形成槽線TL。自起點Q1至中途點Q2之槽線TL係形成為高載荷區間HR。自中途點Q2至終點Q3之槽線TL係形成為低載荷區間LR。

參照圖24，藉由上述之裂紋之伸展，而沿槽線TL之一部分形成裂紋線CL。具體而言，於高載荷區間HR中，因分離新產生之邊、與中途點Q2之間之部分，形成裂紋線CL。裂紋線CL形成之方向與槽線TL形成之方向DB(圖23)相同。另，於因分離新產生之邊、與中途點Q2之間之部分不易形成裂紋線CL。該方向依存性係起因於形成高載荷區間HR時之刀尖之狀態者，細節見後述。

其次，藉由與實施形態1相同之分斷步驟(圖12~圖16)，進行以裂紋線CL為起點沿槽線TL自中途點Q2朝向終點Q3使裂紋伸展之分斷步驟。藉此分斷脆性基板11。

參照圖25及圖26，作為第1變化例，亦可首先形成槽線TL，其後形成輔助線AL。參照圖27，作為第2變化例，亦可以輔助線AL之形成作為開端，形成裂紋線CL。參照圖28，亦可將輔助線AL以於平面佈局中與高載荷區間HR交叉之方式，形成於玻璃基板11之下表面SF2上。又，於本實施形態中高載荷區間HR雖自起點Q1開始形成，但高載荷區間HR只要形成於與輔助線AL交叉之部分即可。例如，亦可自起點Q1直至與輔助線AL交叉之部分前方形成低載荷區間LR，且接續於其，以與輔助線AL交叉之方式形成高載荷區間HR。

參照圖29，針對適用於本實施形態之槽線TL之形成之劃線工具50R進行說明。劃線工具50R具有劃線輪51R、保持器52R、及銷53。劃線輪51R具有大致圓盤狀形狀，且其直徑典型為數mm左右。劃線輪51R係介隔銷53可繞著旋轉軸RX旋轉地保持於保持器52R。

劃線輪51R具有供刀尖設置之外周部PF。外周部PF係繞著旋轉軸RX圓環狀延伸。外周部PF係如圖30(A)所示，於目視程度下切削為稜線狀，藉此，構成包含稜線與傾斜面之刀尖。另一方面，於顯微鏡程度下，如圖30(B)所示，於藉由劃線輪51R侵入上表面SF1內而有效地作用之部分(較圖30(B)之兩點鏈線更下方)的外周部PF之稜線具有微小之表面形狀MS。表面形狀MS較佳於前視時(圖30(B))，具有具備有限曲率半徑之曲線形狀。劃線輪51R係使用超硬合金、燒結金剛石、多結晶金剛石或單結晶金剛石等硬質材料形成。就減小上述之稜線及傾斜面之表面粗糙度之觀點而言，劃線輪51R亦可整體由單結晶金剛石製成。

使用劃線工具50R之槽線TL之形成係藉由於玻璃基板11之上表面SF1上使劃線輪51R轉動(圖29：箭頭RT)，且利用劃線輪51R於上表面SF1上向行進方向DB行進而進行。藉由該轉動之行進係一邊藉由對劃線輪51R施加載荷F而將劃線輪51R之外周部PF向玻璃基板11之上表面SF1上按壓一邊進行。藉此，藉由使玻璃基板11之上表面SF1上產生塑性變形，而形成具有槽形狀之槽線TL。載荷F具有平行於玻璃基板11之厚度方向DT之垂直成分Fp、與平行於上表面SF1之面內成分Fi。行進方向DB與面內成分Fi之方向相同。

另，槽線TL之形成亦可使用向方向DB移動之劃線工具50(圖17(A)及(B))或50v(圖21(A)及(B))取代向方向DB移動之劃線工具50R。

另，對於除上述以外之構成，因與上述實施形態1之構成大致相同，故對同一或對應之要件標註同一符號，且不重複其說明。

藉由本實施形態，亦可獲得與實施形態1大致相同之效果。又，於本實施形態中，由於可使用旋轉之刀尖而非固定之刀尖形成槽線TL，故可延長刀尖之壽命。

(實施形態3)

參照圖31，首先準備玻璃基板11、與具有刀尖之劃線工具。藉由刀尖之移動，於玻璃基板11之上表面SF1上於點R1及R6之間形成槽線TL。點R1及點R2之間、點R3及點R4之間、點R5及點R6之間之槽線TL係形成為高載荷區間HR。點R2及點R3之間、點R4及點R5之間之槽線TL係形成為低載荷區間LR。槽線TL之形成方法可採用於上述之實施形態1或2(包含該等之變化例)說明之任意者。

其次，各自沿交叉於高載荷區間HR之複數條分斷線BL，分離玻璃基板11。該分斷線BL之形成以通常之劃線步驟或自槽線TL產生垂直裂紋之步驟等之任何方法進行均可，且分斷線BL之分離可藉由通常之分斷步驟進行。

參照圖32，以上述之玻璃基板11之分離為開端，於因分離新產生之邊、與隔著該邊之1對中途點中之一者之間之部分中，形成裂紋線CL。裂紋線CL形成之方向，於向方向DA(圖17(A)或圖21(A))形成槽線TL之情形時，係與方向DA相反，於向方向DB(圖17(A)、圖21(A)或圖29)形成槽線TL之情形時，係與方向DB相同。

其次，藉由與實施形態1相同之分斷步驟(圖12~圖16)，進行以裂紋線CL為起點沿槽線TL使裂紋伸展之分斷步驟。藉此分斷脆性基板11。

根據本實施形態，可藉由複數條槽線TL、及交叉於其之複數條分斷線BL規定使玻璃基板11分斷之位置。

(實施形態4)

參照圖33，藉由刀尖51向方向DA移動(參照圖17(A))，於玻璃基板11之上表面SF1上於端點S1及S3之間於方向DL形成槽線。端點S1及中途點S2之間之槽線TL係形成為低載荷區間LR。中途點S2及端點S3之間之槽線TL係形成為高載荷區間HR。

參照圖34，其次，藉由一面將刀尖51向玻璃基板11之上表面SF1上按壓、一面於玻璃基板11之上表面SF1上使刀尖51向方向DA(圖17(A))移動，而使玻璃基板11之上表面SF1上產生塑性變形，藉此於上表面SF1上於方向DM形成與槽線TL之低載荷區間LR交叉之交叉槽線TM。形成交叉槽線TM之步驟係與槽線TL同樣，以可獲得無裂紋狀態之方式進行。即，形成交叉槽線TM之步驟係以可獲得於交叉槽線TM之正下方玻璃基板11於與交叉槽線TM交叉之方向上連續相連之狀態即無裂紋狀態之方式進行。

其次，沿與交叉槽線TM交叉之分斷線BM分離玻璃基板11。該分離可藉由通常之劃線步驟及分斷步驟進行。分斷線BM係於自交叉槽線TM與槽線TL之交叉點向方向DM偏移之點與交叉槽線TM交叉。以該分離為開端，沿交叉槽線TM，形成伴隨於玻璃基板11之厚度方向滲透之裂紋的裂紋線CM(圖35)。

其次，沿交叉於槽線TL之高載荷區間HR之分斷線BL分離玻璃基板11。該分離可藉由通常之劃線步驟及分斷步驟進行。以該分離為開端，沿高載荷區間HR，形成伴隨於玻璃基板11之厚度方向滲透之裂紋的裂紋線CL(圖36)。

其次，藉由與實施形態1相同之分斷步驟(圖12~圖16)，進行以裂紋線CL為起點沿槽線TL使裂紋伸展之分斷步驟。藉此，沿槽線TL分斷脆性基板11(圖37)。其後，沿裂紋線CM進行分斷步驟，進一步分斷脆性基板11。

根據本實施形態，可藉由槽線TL、及交叉於其之交叉槽線TM規定使玻璃基板11分斷之位置。

另，亦可取代刀尖51(圖17(A))，而使用刀尖51v(圖21(A))。又，槽線TL之形成亦可向與方向DL(圖33)相反方向進行，於該情形時，將刀尖51(圖17(A))向方向DB移動。同樣，交叉槽線TM之形成亦可向與方向DM(圖34)相反方向進行，於該情形時，將刀尖51(圖17(A))向方向DB移動。於將刀尖向方向DB移動之情形時，亦可取代刀尖51，而使用劃線輪51R(圖29)之刀尖。

(實施形態5)

參照圖38，藉由施加載荷而將劃線輪51R(圖29)之刀尖向玻璃基板11之上表面SF1上按壓，且於上表面SF1上使刀尖向方向DB(圖29)移動。藉此，於玻璃基板11之上表面SF1上產生塑性變形。其結果，於上表面SF1上向方向DM(圖38)形成交叉槽線TM。於開始交叉槽線TM之形成時，進行劃線輪51R(圖29)之刀尖跨上玻璃基板11之邊緣之動作。此時，於玻璃基板11之邊緣產生微小缺口CP。其結果，於交叉槽線TM之一側端，設置有位於玻璃基板11之邊緣上之缺口CP。

參照圖39，其次，於上表面SF1上藉由使刀尖移動，而於上表面SF1上於點T1及T6之間形成槽線TL。點T1及點T2之間、點T3及點T4之間、點T5及點T6之間之槽線TL係形成為高載荷區間HR。點T2及點T3之間、點T4及點T5之間之槽線TL係形成為低載荷區間LR。交叉槽線TM於上表面SF1上與高載荷區間HR交叉。另，槽線TL之形成方法可採用於上述之實施形態1或2(包含該等之變化例)說明之任意者。

其次，以缺口CP為起點沿交叉槽線TM使裂紋伸展。藉此沿交叉槽線TM分離玻璃基板11(圖40)。以該分離為開端，於因分離新產生之邊、與隔著該邊之1對中途點中之一者之間之部分中，於高載荷區間HR形成裂紋線CL。

藉由本實施形態，亦可獲得與實施形態4大致相同之效果。又，根據本實施形態，利用缺口CP作為使交叉槽線TM產生裂紋之起點。因此可省略沿交叉於交叉槽線TM之分斷線BM(圖34)之分斷步驟。又，藉由跨上玻璃基板11之邊緣之刀尖為劃線輪51R(圖29)者，而與使用固定之刀尖即刀尖51(圖17(A))或51v(圖21(A))之情形相比，可抑制因跨上而對刀尖施加之損傷。另，於該損傷幾乎不會成為問題之情形，亦可取代劃線輪51R(圖29)之刀尖，使用刀尖51或刀尖51v。

(實施形態6)

參照圖41(A)及圖42(A)，首先，對本實施形態之玻璃基板11之分斷裝置進行說明。分斷裝置具有劃線工具50(亦參照圖17(A))、輸送帶70、分斷輥61、及輔助輥62。輸送帶70係一邊將玻璃基板11之上表面SF1露出一邊將玻璃基板11向方向CV搬送者。劃線工具50被固定於劃線頭(未圖示)，且藉由與利用輸送帶70而移動之玻璃基板11接觸，而對玻璃基板11之上表面SF1進行劃線者。分斷輥61係為了進行分斷步驟而局部按壓玻璃基板11之下表面SF2之構件。輔助輥62以可進行藉由分斷輥61對下表面SF2上之按壓之方式，而於相反面即上表面SF1上接觸於玻璃基板11之輥。以可藉由分斷輥61之按壓而使玻璃基板11穩定地彎曲之方式，於平面佈局中(於圖41(A))中將輔助輥62配置於與分斷輥61不同之位置，且較佳以於旋轉軸方向(圖41(A)之縱方向)夾持分斷輥之方式配置。

另，於圖41(A)及圖42(A)中為了便於看圖而藉由二點鏈線示意性地顯示輸送帶70。對於其他圖亦相同。

其次，對利用上述分斷裝置之分斷方法，於以下說明。

隨著輸送帶70之向搬送方向CV之移動，使玻璃基板11向搬送方向CV搬送。藉此，劃線工具50之刀尖51(亦參照圖17)自玻璃基板11之右緣跨上上表面SF1上。藉由該跨上，而於玻璃基板11之右緣形成缺口CP。

跨上上表面SF1上之刀尖51藉由玻璃基板11之向搬送方向CV之移動，而對於玻璃基板11之上表面SF1向相對與搬送方向CV相反方向移動。將刀尖51對於上表面SF1之相對移動方向設為對應於方向DB(圖17(A))者。該移動中，藉由對刀尖51施加載荷，而於上表面SF1上，形成槽線TL之高載荷區間HR。

參照圖41(B)及圖42(B)，於進一步搬送玻璃基板11後，藉由將對刀尖51施加之載荷設為小於高載荷區間HR者，而開始槽線TL之低載荷區間LR之形成。

參照圖41(C)及圖42(C)，藉由將玻璃基板11進一步搬送，而藉由分斷輥61及輔助輥62，進行對設置有缺口CP之高載荷區間HR之應力施加。藉此，裂紋自缺口CP伸展，其結果，於高載荷區間HR形成裂紋線CL。於圖42(C)中，裂紋線CL於厚度方向貫穿玻璃基板11而到達至下表面SF2。

參照圖41(D)及圖42(D)，藉由將玻璃基板11進一步搬送，而開始利用分斷輥61及輔助輥62對低載荷區間LR之應力施加。裂紋自上述之裂紋線CL伸展至低載荷區間LR中受到應力施加之部分。以後，隨著進行玻璃基板11之搬送，而於低載荷區間LR中裂紋伸展。於使裂紋伸展時，藉由利用劃線工具50形成低載荷區間LR，而延長低載荷區間LR。藉此，一邊延長槽線TL之低載荷區間LR，一邊對應於延長之長度而進行玻璃基板11之分斷。即，進行玻璃基板11之連續分斷。

根據本實施形態，可連續地分斷玻璃基板11。藉此，可不受到玻璃基板11長度之制約而分斷玻璃基板11。

又，於與高載荷區間HR不同之低載荷區間LR中，裂紋不易伸展至尚未受到分斷輥61之應力施加之部分。因此，於圖42(D)所示之連續分斷步驟中，可防止裂紋到達至刀尖51、或進而超出刀尖51之位置而伸展。藉此，可穩定地進行玻璃基板11之連續分斷。

另，於本實施形態中雖為了使裂紋線CL產生而使用玻璃基板11之邊緣之缺口CP，但亦可使用其他開端形成裂紋線CL。又，亦可取代劃線工具50，使用劃線工具50v(圖21)或50R(圖29)。

上述各實施形態之脆性基板之分斷方法雖對於玻璃基板尤其可較好地應用，但脆性基板亦可由玻璃以外之材料製成。例如，作為玻璃以外之材料，亦可使用陶瓷、矽、化合物半導體、藍寶石、或石英。

Claims

一種脆性基板之分斷方法，其包含：準備具有第1面及與上述第1面相反之第2面、且具有垂直於上述第1面之厚度方向之脆性基板之步驟；及藉由一面將刀尖向上述脆性基板之第1面上按壓、一面於上述第1面上使上述刀尖移動，而於上述脆性基板之上述第1面上產生塑性變形，藉此形成槽線之步驟；且形成上述槽線之步驟係以可獲得於上述槽線之正下方上述脆性基板於與上述槽線交叉之方向上連續相連之狀態即無裂紋狀態之方式進行，且上述形成槽線之步驟包含：形成作為槽線之一部分的低載荷區間之步驟；及形成作為槽線之一部分的高載荷區間之步驟；且於形成上述高載荷區間之步驟中對上述刀尖施加之載荷高於形成上述低載荷區間之步驟中使用之載荷；且該脆性基板之分斷方法進而包含：藉由使上述厚度方向之上述脆性基板之裂紋沿上述槽線僅於上述槽線中之上述高載荷區間伸展，而沿上述槽線之一部分形成裂紋線之步驟；及於形成上述裂紋線之步驟後，沿上述槽線分斷上述脆性基板之步驟；且分斷上述脆性基板之步驟包含：藉由對上述脆性基板施加應力而以上述裂紋線為起點沿上述低載荷區間使裂紋伸展之步驟。
如請求項1之脆性基板之分斷方法，其中：形成上述裂紋線之步驟包含：伴隨於上述脆性基板之上述厚度方向滲透之裂紋而於上述脆性基板之上述第1面上形成與上述高載荷區間交叉之輔助線之步驟。
如請求項2之脆性基板之分斷方法，其中：形成上述裂紋線之步驟包含：沿上述輔助線分離上述脆性基板之步驟。
如請求項1之脆性基板之分斷方法，其進而包含：於上述脆性基板之上述第2面上形成輔助線之步驟；且上述輔助線於平面佈局中與上述高載荷區間交叉；且形成上述裂紋線之步驟包含：沿上述輔助線分離上述脆性基板之步驟。
如請求項1至4中任一項之脆性基板之分斷方法，其進而包含：於形成上述槽線之步驟後，藉由一面將刀尖向上述脆性基板之第1面上按壓、一面於上述脆性基板之上述第1面上使上述刀尖移動而於上述脆性基板之上述第1面上產生塑性變形，藉此於上述第1面上形成與上述槽線之上述低載荷區間交叉之交叉槽線之步驟；且形成上述交叉槽線之步驟係以可獲得於上述交叉槽線之正下方上述脆性基板於與上述交叉槽線交叉之方向連續相連之狀態即無裂紋狀態之方式進行；且該脆性基板之分斷方法進而包含：沿上述交叉槽線，形成伴隨於上述脆性基板之上述厚度方向滲透之裂紋的裂紋線之步驟。
如請求項1之脆性基板之分斷方法，其進而包含：於形成上述槽線之步驟前，藉由利用施加載荷一面將刀尖向上述脆性基板之第1面上按壓、一面於上述第1面上使上述刀尖移動而於上述脆性基板之上述第1面上產生塑性變形，藉此於上述第1面上形成與上述槽線之上述高載荷區間交叉之交叉槽線之步驟；且形成上述交叉槽線之步驟係以可獲得於上述交叉槽線之正下方上述脆性基板於與上述交叉槽線交叉之方向連續相連之狀態即無裂紋狀態之方式進行；且形成上述裂紋線之步驟係藉由沿上述交叉槽線使裂紋伸展而分離上述脆性基板而進行。
如請求項1之脆性基板之分斷方法，其中：於進行使上述裂紋伸展之步驟時，藉由形成上述低載荷區間之步驟而延長上述低載荷區間。