JP4890462B2 - 脆性材料基板のスクライブライン形成方法およびスクライブライン形成装置 - Google Patents
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Description
また、発生するカレットがホイール刃先の転動を軸支する回転部分に紛れ込むことにより、軸支部の磨耗を早めたり、軸支部の回転が円滑とならず刃先の磨耗を早めたりする結果、カッター寿命が短くなる。
このような不都合を回避するために、例えば特許文献1〜特許文献3に示すようなレーザビームを使用してスクライブラインを形成する方法が実用化されている。
その一方で、加工対象の脆性材料基板の熱加工履歴、表面状態、材質、セル基板の場合のセルギャップにおける内部構造等により、レーザスクライブしても、脆性材料基板表面付近に形成されるクラックの深さが浅い場合があり、ブレィク動作が不安定になり、ブレイク後の分断面の品質の安定化が期待しにくい問題がある。さらに、クロススクライブ動作において、既に形成されている第1の方向の第1スクライブラインと交差して第2の方向に第2スクライブラインが形成される際にその交点付近でそれまで形成されていた垂直クラック形成が途切れ、それ以降のスクライブラインの形成が不具合を起こすことがある。
加えて、垂直クラックの深さが浅いと、後続のブレィク工程で大きな荷重を基板に加える必要があり、装置が大がかりとなったり、ブレィク後の断面の品質面での問題が発生したりする。
そこで本発明は、レーザスクライブおよびカッターによるスクライブの両者の特徴を最大限に生かした方法、即ち、スクライブ形成予定ラインに沿って、レーザスクライブした後にカッターでスクライブライン上をなどって、垂直クラックの深さを深くすることにより、直進性の良い断面品質の優れた脆性基板材料のスクライブライン形成方法並びにその装置を提供することを主たる目的とするものである。
このように、レーザスクライブ動作とカッターの圧接移動との組み合わせによりスクライブラインを形成することにより、レーザスクライブ動作のみを単独で行う場合の短所を抑えつつ、レーザスクライブ動作による長所をさらにカッターの圧接移動によって増大させるという効果を奏することができる。具体的には、最初のレーザスクライブで真直性に優れ、カレットの発生の少ないスクライブラインを形成した後、そのスクライブライン上をカッターにより荷重を付加させることで、レーザスクライブ単独では浅くしか形成できないクラックの深さを、より深いクラックに進行させることで、ブレィク動作の安定性を確保し、その後の断面品質の高品質化の維持に寄与するという従来技術には見られなかった特有の効果を得ることができる。また、カッター圧接手段が初期亀裂を形成する手段を兼ねているので、そのために必要となる付加的な装置が不要になる。
更に、例えば、液晶パネルの電極端子処理は通常、刃先でスクライブラインを形成し、次にブレィクマシンでいわゆる耳落としを行うのだが、耳幅が少ない為に、正確にブレィクが行われないことがあったが、本発明によれば正確にブレィクを行うことができる。また、レーザスクライブでのレーザ走査速度を落とすことなく刃先でクラックを深く形成できるので、いわゆるタクトタイムを変えることなく液晶パネルを生産できると言う効果が得られる。
上記発明において、前記カッターが、カッターホイールのような脆性基板上を転動する回転刃の形態で形成するのが好ましい。
これにより、脆性材料基板上にホイール状のカッターを転動させることにより、より深いクラックを形成することができる。
これにより、カッター部分の構造を簡単な機構で安価に構成することができる。
L1 スクライブライン形成予定ライン
L2 スクライブライン
S1 レーザスポット
S2 冷却スポット
14 光学ホルダー
16 冷却ノズル
18 カッターホイール
図7、図8は、上述したスクライブライン形成装置において、カッターホイールによる圧接条件を変化させて形成したスクライブラインの状態を示す断面写真および平面写真である。使用した装置は、三星ダイヤモンド工業株式会社製MS500型であり、使用したカッターホイールは、三星ダイヤモンド工業株式会社製CW−T 2φ 120°V770タイプである。
また、使用した基板は、コーニング社製イーグル2000で、その厚さは、0.7mmである。
なお、図において×1000倍(右列)は、×200(左列)の表面部分を拡大したものである。
ちなみに、カッターホイールのみでスクライブした後、分断する場合には、7N程度の圧接荷重が必要なので、それに比べると非常に軽い荷重でクラックが入り、軽い荷重でブレークすることができる。なお、写真による図示はしないが、3N近傍にクラックが発生し始める境界がある。
平面写真では、カッターホイール圧接荷重2Nの場合は(図8(a))、クラックは入らず、塑性変形の痕跡が生じる。カッターホイール圧接荷重4Nの場合は(図8(b))、クラックが少し入り始めている。カッターホイール圧接荷重6N、8Nの場合は(図8(c)(d))、クラックが入っている。
また、図8に見られるように、レーザスクライブ後にカッターホイールを転動させた場合は荷重が2Nから10Nまで、いずれもうねりのない一直線状に形成されたスクライブラインが形成されている。
上記した実施形態ではスクライブラインL2を形成するカッターをホイール状の回転刃としたが、図6に示すように、設定された位置でガラス基板Aに摺接する非回転刃18aで形成することも可能である。
Claims (8)
- 脆性材料基板の表面をスクライブライン形成予定ラインに沿って、前記脆性材料基板の軟化点よりも低い温度でレーザビームで加熱する工程、加熱直後に引き続いて加熱領域を冷却して第1の深さの第1のクラックを形成する工程、その後、スクライブラインに沿って、カッターを圧接状態で基板表面上を移動させることにより、基板内に前記スクライブラインに沿って第1の深さより深い第2のクラックを形成させる工程を具備することを特徴とする脆性材料基板のスクライブライン形成方法。
- 前記カッターが脆性材料基板表面上を転動する回転刃である請求項1に記載の脆性材料基板のスクライブライン形成方法。
- 前記カッターが脆性材料基板表面上を摺接する非回転刃である請求項1に記載の脆性材料基板のスクライブライン形成方法。
- テーブルに載置した脆性材料基板の表面でスクライブ形成予定ラインに沿って、前記脆性材料基板の軟化点よりも低い温度でレーザ加熱しながらレーザビームを発生するレーザビーム発生手段と、前記レーザビームによる加熱直後に引き続き加熱領域を冷却する冷却手段からなる第1のクラック形成手段と、その後、スクライブラインに沿って圧接状態で移動して前記基板内に前記第1のクラック形成手段により形成される第1のクラックより深いクラックを形成するカッター圧接手段とを具備し、前記第1のクラック形成手段と前記カッター圧接手段を脆性材料基板に対して相対的に移動させることを特徴とする脆性材料基板のスクライブライン形成装置。
- 前記カッターが脆性材料基板表面上を転動する回転刃である請求項4に記載の脆性材料基板のスクライブライン形成装置。
- 前記カッターが脆性材料基板表面上を摺接する非回転刃である請求項4に記載の脆性材料基板のスクライブライン形成装置。
- 前記レーザビーム発生手段、冷却手段およびカッター圧接手段をこの順に一直線上に配設して走査させる取付けフレームを具備してなる請求項4記載のスクライブライン形成装置。
- 前記カッター圧接移動手段が、初期亀裂を形成する手段を兼用する請求項7に記載のスクライブライン形成装置。
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