JP2017024349A - 脆性材料基板における垂直クラックの形成方法および脆性材料基板の分断方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】脆性材料基板への垂直クラックの形成方法が、一方主面にライン状の溝部であるトレンチラインを形成するトレンチライン形成工程と、等間隔に複数の溝を設けた刃先を外周部に備えるスクライビングホイールを圧接転動させることによって、トレンチラインに交差するアシストラインを形成するアシストライン形成工程と、を備え、トレンチライン形成工程においては、直下においてクラックレス状態が維持されるようにトレンチラインを形成し、アシストライン形成工程においては、複数の溝が外周に対して非対称な形状にて形成されたスクライビングホイールを用いてアシストラインを形成し、両ラインとの交点を開始点としてトレンチラインからの垂直クラックの伸展が生じるようにした。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の実施の形態において用いるスクライブ装置100の構成を概略的に示す図である。スクライブ装置100は、一般には、ガラス基板、セラミックス基板、半導体基板などの脆性材料基板Wを所定の分断位置にて厚み方向DTに分断して小サイズ化する際に使用されるが、本実施の形態においては、スクライブ装置100を、脆性材料基板Wの一方主面SF1側の分断位置において垂直クラックを伸展させるべく行う、アシストラインAL(図6など参照)の形成に用いるものとする。なお、本実施の形態において、アシストラインALとは、主面SF1側の分断位置に形成されるトレンチラインTL(図3など参照)と交差する位置に形成される、トレンチラインTLの直下において垂直クラックを伸展させるに際して起点(トリガー)となる加工痕である。また、トレンチラインTLとは、その直下が垂直クラックの形成位置となる微細なライン状の溝部(凹部)である。アシストラインALとトレンチラインTLの詳細については後述する。
次に、本実施の形態において行う、アシストラインALを利用した、分断位置における垂直クラックの形成の手順について説明する。図3ないし図9は、係る垂直クラックの形成の様子を段階的に示す図である。以降においては、矩形状の脆性材料基板Wに対し一組の対辺に平行な複数の分断位置(分断線)があらかじめ設定されている場合を例として説明を行う。また、各図には、アシストラインALの形成進行方向をx軸正方向とし、トレンチラインTLの形成進行方向をy軸正方向とし、鉛直上方をz軸正方向とする右手系のxyz座標を付している。
図10は、トレンチラインTLの形成に続いてアシストラインALを形成することで垂直クラックVCが形成される際のアシストラインAL近傍の様子を示す模式図である。なお、図6ないし図8においてはアシストラインALを概略的に連続する線状の加工痕として図示していたが、微視的には、図10に示すように、アシストラインALは、溝Gと突起Pとが交互に存在する刃先PFの形状を反映して、十数μm程度の短い線分が断続する態様の加工痕として形成される。
実施例として、上述の実施の形態にて示した手順によるトレンチラインTLとアシストラインALの形成を、アシストラインALの形成条件を違えつつ複数回行い、垂直クラックVCの伸展の発生状況を評価した。脆性材料基板Wとしては0.3mm厚のガラス基板を用いた。
上述の実施の形態においては、トレンチラインTLを形成した後に、アシストラインALを形成するようにしているが、トレンチラインTLとアシストラインALの形成順序は逆転していてもよい。
2 スクライブヘッド
50、150 スクライブツール
51 スクライビングホイール
52 ピン
53 ホルダ
100 スクライブ装置
151 ダイヤモンドポイント
152 シャンク
A1 (アシストラインTLの)始点
A2 (アシストラインTLの)終点
AL アシストライン
AX 軸中心
C (トレンチラインTLとアシストラインALの)交点
CR 内部クラック領域
DP スクライブ方向
G (スクライビングホイール51の)溝
OP (スクライビングホイール51の)外周
P (スクライビングホイール51の)突起
PF (スクライビングホイール51の)刃先
SF1 (脆性材料基板Wの)一方主面(上面)
SF2 (脆性材料基板Wの)他方主面(下面)
T1 (トレンチラインTLの)始点
T2 (トレンチラインTLの)終点
TL トレンチライン
VC 垂直クラック
W 脆性材料基板
Claims (6)
- 脆性材料基板を厚み方向に分断する際に分断位置において垂直クラックを形成する方法であって、
前記脆性材料基板の一方主面にライン状の溝部であるトレンチラインを形成するトレンチライン形成工程と、
等間隔に複数の溝を設けた刃先を外周部に備えるスクライビングホイールを前記一方主面において圧接転動させることによって、前記トレンチラインに交差する加工痕であるアシストラインを形成するアシストライン形成工程と、
を備え、
前記トレンチライン形成工程においては、前記トレンチラインの直下においてクラックレス状態が維持されるように前記トレンチラインを形成し、
前記アシストライン形成工程においては、前記複数の溝が前記外周に対して非対称な形状にて形成された前記スクライビングホイールを用いて前記アシストラインを形成し、
前記トレンチラインと前記アシストラインとの交点を開始点として前記トレンチラインから前記脆性材料基板の厚み方向に垂直クラックを伸展させる、
ことを特徴とする、脆性材料基板における垂直クラックの形成方法。 - 請求項1に記載の脆性材料基板における垂直クラックの形成方法であって、
前記アシストライン形成工程においては、前記アシストラインの形成に伴って、前記脆性材料基板の内部であって前記アシストラインの側方に多数のアシストクラックが存在する内部クラック領域が生じるようにし、
前記内部クラック領域が前記トレンチライン上の垂直クラックの予定伸展方向側に形成されるように前記トレンチラインと前記アシストラインの形成位置を定める、
ことを特徴とする、脆性材料基板における垂直クラックの形成方法。 - 請求項2に記載の脆性材料基板における垂直クラックの形成方法であって、
前記アシストラインを前記トレンチライン上の垂直クラックの予定伸展方向逆側近傍にて前記トレンチラインと交差するように形成する、
ことを特徴とする、脆性材料基板における垂直クラックの形成方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の脆性材料基板における垂直クラックの形成方法であって、
前記トレンチラインを形成した後に前記アシストラインを形成する、
ことを特徴とする、脆性材料基板における垂直クラックの形成方法。 - 脆性材料基板を厚み方向に分断する際に分断位置において垂直クラックを形成する方法であって、
前記脆性材料基板の一方主面にライン状の溝部であるトレンチラインを形成するトレンチライン形成工程と、
等間隔に複数の溝を設けた刃先を外周部に備えるスクライビングホイールを前記一方主面において圧接転動させることによって、前記トレンチラインに交差する加工痕であるアシストラインを形成するアシストライン形成工程と、
を備え、
前記トレンチライン形成工程においては、前記トレンチラインの直下においてクラックレス状態が維持されるように前記トレンチラインを形成し、
前記アシストライン形成工程においては、前記複数の溝が前記外周の左右において異なる深さを有するように形成された前記スクライビングホイール用いて前記アシストラインを形成し、
前記トレンチラインと前記アシストラインとの交点を開始点として前記トレンチラインから前記脆性材料基板の厚み方向に垂直クラックを伸展させる、
ことを特徴とする、脆性材料基板における垂直クラックの形成方法。 - 脆性材料基板を厚み方向に分断する方法であって、
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の垂直クラックの形成方法によって前記脆性材料基板に垂直クラックを形成する垂直クラック形成工程と、
前記垂直クラックに沿って前記脆性材料基板をブレークするブレーク工程と、
を備えることを特徴とする、脆性材料基板の分断方法。
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