專利名稱：脆性材料基板的刻劃方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從脆性材料基板上切出產(chǎn)品時，預(yù)先形成在基板面上的劃線的刻 劃方法。本發(fā)明用于例如從玻璃基板上切出整個一周由如圓或橢圓的閉合曲線圍成的區(qū)域 時的刻劃加工。此外，此處的脆性材料除玻璃基板以外，也包括陶瓷、單晶硅、半導(dǎo)體晶片、藍(lán)寶石寸。
背景技術(shù)：
通常，當(dāng)從玻璃基板等上切出產(chǎn)品時，使用刻劃輪(也稱作刀輪)的方法得到廣泛 利用。S卩，首先，沿包含產(chǎn)品的輪廓線的分?jǐn)囝A(yù)定線一面壓接刻劃輪一面使其移動，由此 形成劃線(不貫穿基板的深度的線狀裂痕)。其次，施加使基板彎曲的力、或者施加由加熱 或冷卻所產(chǎn)生的熱應(yīng)力來賦予沿劃線進(jìn)行分?jǐn)嗟牧?。由此，使?gòu)成劃線的裂痕朝深度方向 伸展而使基板斷裂。其結(jié)果，達(dá)到完全分?jǐn)嗟臓顟B(tài)。當(dāng)要切出的產(chǎn)品的輪廓形狀為由如圓形或橢圓形的閉合曲線圍成的形狀時，根據(jù) 基板上的產(chǎn)品的布局，有時產(chǎn)品的輪廓的一部分不與基板端或鄰接的產(chǎn)品的輪廓接觸，產(chǎn) 品的整個輪廓在基板內(nèi)形成閉合曲線。在此種情況下，形成于基板上的劃線形成沿產(chǎn)品的輪廓的劃線(稱為輪廓用劃 線)，并且在位于輪廓用劃線的外側(cè)的邊材區(qū)域形成輔助分?jǐn)嗟妮o助劃線。此輔助劃線是當(dāng)相對于要分?jǐn)嗟妮喞脛澗€，貫穿基板的較深的裂痕在鄰接產(chǎn)品 的輪廓用劃線或基板端處先產(chǎn)生并斷裂時，用于將先產(chǎn)生的較深的裂痕引導(dǎo)至此輪廓用劃 線為止。另外，當(dāng)此輪廓用劃線斷裂時，此輔助劃線用于分割并去除周圍的邊材時的分割用 途。例如，揭示有在一個基板內(nèi)，利用包含形成為圓形的多條輪廓用劃線、及連結(jié)它們 之間的輔助劃線的割斷線進(jìn)行分?jǐn)嗟睦?參照專利文獻(xiàn)1)。根據(jù)此文獻(xiàn)，相對于輪廓用 劃線，使輔助劃線從大致法線方向或交叉的方向接近。而且，揭示有從形成于基板端的初始 龜裂起使龜裂發(fā)展、及因具有輔助劃線而使分?jǐn)嘧兊萌菀住Ａ硪环矫?，如果形成閉合曲線的輪廓用劃線與輔助劃線相交，那么當(dāng)輔助劃線的 損壞先發(fā)展時，在此交點處產(chǎn)生異常損壞，存在不僅無法獲得所期望的形狀，而且平板玻璃 破損而無法使用的情況。為了防止此種情況，揭示有在分離用的輔助劃線與形成閉合曲線 的輪廓用劃線之間設(shè)置2mm左右之間隙(參照專利文獻(xiàn)2)。先前技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2007-55072號公報專利文獻(xiàn)2 日本專利第四沈526號公報

發(fā)明內(nèi)容
圖6是表示專利文獻(xiàn)2中所記載的劃線的布局的一例的圖。此處，當(dāng)從方形玻璃 基板100上切出圓板Rl時，形成圓形的輪廓用劃線101、以及配置在基板的對角線上的四條 輔助劃線10 102d。此時，如果輔助劃線10 102d與輪廓用劃線101直接交叉，那 么有可能在交點附近產(chǎn)生異常損壞，因此以使輔助劃線10 102d在輪廓用劃線101的 2mm左右之前停止的方式設(shè)置間隙部分103a 103d，從而抑制異常損壞。但是，當(dāng)在輪廓用劃線與輔助劃線之間設(shè)置有間隙時，有時會產(chǎn)生切割殘留現(xiàn)象。 圖7是表示所產(chǎn)生的切割殘留現(xiàn)象的圖。在對應(yīng)于圖6之間隙部分103a 103d的位置上， 產(chǎn)生刺狀的切割殘留部分10 104d。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種不易產(chǎn)生異常損壞及由切割殘留現(xiàn)象所引起的 刺的刻劃方法。本發(fā)明通過鉆研形成輪廓用劃線與輔助劃線的位置關(guān)系來解決所述課題。迄今為 止，一般認(rèn)為如果輔助劃線不在與輪廓用劃線交叉的方向上朝向輪廓用劃線，那么難以將 引起斷裂的較深的裂痕從輔助劃線確實地傳遞至輪廓用劃線。而且，一般認(rèn)為如果在輪廓 用劃線與輔助劃線相接近的部分形成非刻劃區(qū)域(圖6中為間隙部分103a 103d)，那么 裂痕的傳遞變得越來越困難。因此，未曾形成切線方向的輔助劃線。但是，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)當(dāng) 使輔助劃線朝向切線方向時，在非刻劃區(qū)域中裂痕彎折后確實地到達(dá)輪廓用劃線，而可將 裂痕傳遞至輪廓用劃線。因此，本發(fā)明的刻劃方法是在脆性材料基板的表面形成包含構(gòu)成要切出的產(chǎn)品的 輪廓的閉合曲線的輪廓用劃線，并且在輪廓用劃線的外側(cè)形成輔助分?jǐn)嗟妮o助劃線的脆性 材料基板的刻劃方法，且輔助劃線朝向輪廓用劃線的切線方向。此外，以在輔助劃線與輪廓 用劃線之間殘留2mm以下的距離的非刻劃區(qū)域的方式形成這些劃線。根據(jù)本發(fā)明，以在輔助劃線與輪廓用劃線之間殘留2mm以下的距離的非刻劃區(qū)域 的方式形成這些劃線，因此當(dāng)斷裂時，不會產(chǎn)生由使輔助劃線前進(jìn)而形成的較深的裂痕所 引起的異常損壞。而且，使輔助劃線前進(jìn)而形成的較深的裂痕在非刻劃區(qū)域彎折后確實地 到達(dá)輪廓用劃線為止。另外，由于使輔助劃線朝向輪廓用劃線的切線方向，因此不僅不再產(chǎn) 生如輔助劃線為法線方向時的刺狀的切割殘留，而且可實現(xiàn)幾乎無切割殘留的斷裂。在所述發(fā)明中，也可以相對于一條輪廓用劃線，至少形成兩條輔助劃線。在此情況下，更優(yōu)選在一條輪廓用劃線的周圍形成三條或四條輔助劃線。根據(jù)本發(fā)明，由于將周圍的邊材分割成多塊，因此從基板上分離產(chǎn)品變得容易。另外，在所述發(fā)明中，也可以使多條輪廓用劃線以相互隔離的狀態(tài)并列地形成于 所述基板上，且形成于鄰接的輪廓用劃線之間的輔助劃線是作為針對兩側(cè)的輪廓用劃線的 輔助劃線而共用。根據(jù)本發(fā)明，通過共用輔助劃線，可減少所形成的劃線的條數(shù)。在此情況下，也可以將輪廓用劃線排列配置，在各輪廓用劃線的周圍形成四條輔 助劃線，且將各輔助劃線配置在兩條平行的直線上。根據(jù)本發(fā)明，只要使刻劃輪相對于基板直線式地壓接移動，并在非刻劃區(qū)域的部 分暫時朝上方退避，便可連續(xù)地形成輔助劃線，因此可減少加工的工序，并且可縮短加工時 間。


圖1是表示利用本發(fā)明的一實施形態(tài)的刻劃方法所形成的劃線的布局的一例的 圖。圖2是表示刻劃輪的一例的圖。圖3是表示進(jìn)行斷裂時形成于接點附近的裂痕的圖。圖4是表示利用本發(fā)明的另一實施形態(tài)的刻劃方法所形成的劃線的布局的一例 的圖。圖5是表示利用本發(fā)明的另一實施形態(tài)的刻劃方法所形成的劃線的布局的一例 的圖。圖6是表示先前的劃線的布局例的圖。圖7是表示切割殘留現(xiàn)象的圖。[符號的說明]10玻璃基板Ila Ilc 輪廓用劃線12a 12d 輔助劃線13a 13d 輔助劃線
具體實施例方式以下，使用圖式對本發(fā)明的刻劃方法的一實施形態(tài)進(jìn)行說明。圖1是表示從玻璃 基板上切出多個圓形產(chǎn)品時所形成的劃線的布局的一例的圖，圖1(a)是其整體圖，圖1(b) 是局部放大圖。另外，圖2是表示形成劃線時所使用的刻劃輪的一例的圖，圖2(a)是其正 面圖，圖2(b)是表示使用狀態(tài)的圖。首先，對所使用的刻劃輪進(jìn)行說明?？虅澼喌牡都馊鐖D2(a)所示，優(yōu)選使用輪面 相對于基板面不易滑動的帶槽的刻劃輪SH。通過使用帶槽的刻劃輪，容易在基板內(nèi)形成包 含閉合曲線的輪廓用劃線、或者形成始端及終端位于基板內(nèi)的直線狀的輔助劃線。另外，如 圖2 (b)所示，當(dāng)使用帶槽的刻劃輪SH時，形成于基板G上的裂痕M較使用無槽的刻劃輪時 更深。由此可進(jìn)一步減少切割殘留的產(chǎn)生，故更優(yōu)選。具體而言，例如可使用三星鉆石工業(yè) (Mitsuboshi Diamond Industrial)股份有限公司制造的帶槽的刻劃輪即Penett (注冊商 標(biāo))°其次，對刻劃方法進(jìn)行說明。此處，如圖1所示，對用于從帶狀的玻璃基板10上切 出三塊圓板Rl R3的刻劃進(jìn)行說明。預(yù)先在玻璃基板10上設(shè)定圓板Rl R3(產(chǎn)品)的布局。此處，為使加工變得容 易，設(shè)定為使圓板Rl R3排列成一列的布局。此外，當(dāng)欲進(jìn)一步增加要切出的圓板的數(shù)量 時，在基板上設(shè)定使圓板狀產(chǎn)品縱橫地排列的布局。在成為欲切出的圓板Rl R3的輪廓的位置，使用刻劃輪SH(圖2)形成輪廓用劃 線 Ila 11c。接著，在線Ll上形成輔助劃線12a、12b、12c、12d，在線L2上形成輔助劃線13a、 13b、13c、13d。線L1、L2相互平行，且均形成圓板Rl R3的切線。即，線Ll分別通過接點Cal、Cbl、Ccl而與輪廓用劃線Ila Ilc連接，線L2分別通過接點Ca2、Cb2、Cc2而與輪廓 用劃線Ila Ilc連接。各輔助劃線12a 12d、13a 13d在劃線Li、L2上相接近，直至距輪廓用劃線 Ila Ilc的距離d變成2mm以下為止(參照圖1 (b))，但使各輔助劃線12a 12d、13a 13d必定遠(yuǎn)離各接點Cal、Cbl、Ccl、Ca2、Cb2、Cc2，從而以與輪廓用劃線Ila Ilc分離的 方式形成各輔助劃線。當(dāng)實際形成輔助劃線時，以如下方式依次形成輔助劃線在玻璃基板10上，使刻 劃輪SH以下降并壓接的狀態(tài)沿線Li、L2移動，當(dāng)接近各接點時使刻劃輪SH以從玻璃基板 10上升而離開的狀態(tài)移動，當(dāng)刻劃輪SH再次遠(yuǎn)離接點時使其以下降并壓接的狀態(tài)移動。通過以上的刻劃方法形成輪廓用劃線與輔助劃線后，進(jìn)行斷裂。斷裂可以通過手動而沿劃線賦予使基板彎曲的應(yīng)力，也可以機(jī)械式地賦予此應(yīng) 力。圖3是表示進(jìn)行斷裂時形成于接點附近的裂痕的圖。例如在輪廓用劃線Ila與輔 助劃線13a、13b之間，產(chǎn)生從輔助劃線13a、13b起彎折的裂痕15a、15b，且這些裂痕確實地 到達(dá)輪廓用劃線11a。而且，形成與輔助劃線13a、裂痕15a、輪廓用劃線lla(—部分)、裂痕15b、輔助劃 線1 相連的斷裂線，由此可不產(chǎn)生刺狀的切割殘留而進(jìn)行分離。關(guān)于輔助劃線12a、輪廓用劃線11a、輔助劃線12b，也形成相同的裂痕，從而可不 產(chǎn)生刺狀的切割殘留而進(jìn)行分離。此外，關(guān)于輪廓用劃線Ila的殘留部分，可與迄今為止同樣地?zé)o問題地進(jìn)行分離。根據(jù)以上的結(jié)果，可遍及輪廓用劃線Ila的整個一周不產(chǎn)生異常損壞或切割殘留 而分離圓板R1。其他圓板R2、R3也相同。圖4是表示本發(fā)明的另一實施形態(tài)的刻劃方法的圖。此處，對用于從玻璃基板20 上切出一塊圓板Rl的刻劃進(jìn)行說明。在成為欲切出的圓板Rl的輪廓的位置上形成輪廓用劃線21。接著，形成輔助劃線22a、22b、22c、22d。各輔助劃線成為各旋轉(zhuǎn)90度的關(guān)系，且分 別與基板20的各端邊平行地配置。各輔助劃線2 22d如圖1(b)所示般相接近，直至距輪廓用劃線21的距離d 變成2mm以下為止，但以與輪廓用劃線21分離的方式形成。在此情況下，也可以與所述實施形態(tài)同樣地，遍及輪廓用劃線21的整個一周不產(chǎn) 生異常損壞或切割殘留而分離圓板R1。圖5是表示另一實施形態(tài)的刻劃方法的圖。對用于從玻璃基板30上切出一塊圓 板Rl的刻劃進(jìn)行說明。在成為欲切出的圓板Rl的輪廓的位置上形成輪廓用劃線31。接著，形成輔助劃線32a、32b、32c、32d。各輔助劃線成為各旋轉(zhuǎn)90度的關(guān)系，但分 別與基板20的各端邊不平行地配置。各輔助劃線2 22d相接近，直至距輪廓用劃線21的距離d變成2mm以下為止， 但以與輪廓用劃線21分離的方式形成。在此情況下，也可以與圖4同樣地，遍及輪廓用劃線31的整個一周不產(chǎn)生異常損
6壞或切割殘留而分離圓板Rl。[產(chǎn)業(yè)上的可利用性]本發(fā)明的刻劃方法可用于從玻璃基板等上切出由閉合曲線圍成的產(chǎn)品時的刻劃加工。
權(quán)利要求
1.一種刻劃方法，其是在脆性材料基板的表面形成包含構(gòu)成要切出的產(chǎn)品的輪廓的閉 合曲線的輪廓用劃線，并且在所述輪廓用劃線的外側(cè)形成輔助分?jǐn)嗟妮o助劃線的脆性材料 基板的刻劃方法，其特征在于所述輔助劃線朝向所述輪廓用劃線的切線方向，此外，以在所述輔助劃線與所述輪廓用劃線之間殘留2mm以下的距離的非刻劃區(qū)域的 方式形成這些劃線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻劃方法，其特征在于相對于一條輪廓用劃線，至少形成兩 條輔助劃線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻劃方法，其特征在于使多條輪廓用劃線以相互隔離的狀 態(tài)并列地形成于所述基板上，且形成于鄰接的輪廓用劃線之間的輔助劃線是作為針對兩側(cè)的輪廓用劃線的輔助劃線 而共用。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的刻劃方法，其特征在于將輪廓用劃線排列配置，在各輪廓用 劃線的周圍形成四條輔助劃線，且將各輔助劃線配置在兩條平行的直線上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不易產(chǎn)生異常損壞及由切割殘留現(xiàn)象所引起的刺的刻劃方法。此刻劃方法是在脆性材料基板10的表面形成包含構(gòu)成要切出的產(chǎn)品的輪廓的閉合曲線的輪廓用劃線，并且在所述輪廓用劃線的外側(cè)形成輔助分?jǐn)嗟妮o助劃線的脆性材料基板的刻劃方法，且輔助劃線12a～12d、13a～13d朝向輪廓用劃線11a～11c的切線方向，此外，以在輔助劃線與輪廓用劃線之間殘留2mm以下的距離的非刻劃區(qū)域的方式形成這些劃線。
文檔編號B28D5/00GK102099169SQ20098012855
公開日2011年6月15日 申請日期2009年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者川畑孝志, 村上健二, 阪口良太 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司