JP7255890B2 - Processing method and cutting method for brittle material substrate - Google Patents

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Description

本発明は、携帯端末用の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）等の表示パネル、太陽電池パネル等に用いられるガラス基板等の脆性材料基板の加工方法及び分断方法に関する。特に本発明は、脆性材料基板に閉曲線を形成する分断用の溝を加工してこの閉曲線で囲まれた異形製品を切り出す分断方法に関する。なお、本明細書において「異形」とは直線以外の曲線を含む形状をいい、直線以外の曲線部分を含む閉曲線で囲まれた形状で切り出した製品を異形製品という。 The present invention relates to a processing method and a cutting method for brittle material substrates such as glass substrates used for display panels such as liquid crystal displays (LCDs) and organic EL displays (OLEDs) for mobile terminals, solar cell panels and the like. In particular, the present invention relates to a dividing method for forming a dividing groove that forms a closed curve in a brittle material substrate and cutting out odd-shaped products surrounded by this closed curve. In this specification, the term "deformed shape" refers to a shape including curved lines other than straight lines, and a product cut out in a shape surrounded by closed curves including curved portions other than straight lines is referred to as a deformed product.

ガラス基板等の分断方法では、回転刃であるカッターホイール、あるいは、先の尖った固定刃を用いたスクライビングツールの刃先で基板表面上をスクライブすることにより、基板表面に線状の溝を形成する。この溝は、基板表面が塑性変形された切り欠きであり、線状の溝は「スクライブライン」と称されている。 In the method of cutting a glass substrate, etc., linear grooves are formed on the substrate surface by scribing the surface of the substrate with a cutter wheel, which is a rotating blade, or the cutting edge of a scribing tool with a sharp fixed blade. . The grooves are notches formed by plastically deforming the substrate surface, and the linear grooves are called "scribe lines".

なお、本明細書において、回転刃ではなく、ダイヤモンド刃等のような先の尖った固定刃を用いて基板に塑性変形の溝を刻設する工具をスクライビングツールと称する。 In this specification, a scribing tool refers to a tool that uses a sharp fixed blade such as a diamond blade instead of a rotary blade to form grooves for plastic deformation on a substrate.

脆性材料基板Ｗから、図４に示すような四隅の角部を２～１０ｍｍ程度の比較的大きな曲率半径の円弧で丸めた四角形からなる閉曲線で囲まれた領域を切り出す場合、カッターホイール（回転刃）やスクライビングツール（固定刃）を用いて脆性材料基板Ｗの表面の開始点Ｐの位置からスクライブを開始し、上記四角形を画くようにして周回（一周）させ、再び開始点Ｐの位置に接する閉曲線のスクライブラインＳＬ１を加工する。そして、閉曲線のスクライブラインＳＬ１に続けて、開始点Ｐを通り過ぎて基板端Ｎまで一直線に延びる分離用スクライブラインＳＬ２を一筆書きで形成する。 When cutting out from the brittle material substrate W a region surrounded by a closed curve consisting of a quadrangle in which the four corners are rounded by arcs with a relatively large curvature radius of about 2 to 10 mm as shown in FIG. 4, a cutter wheel (rotary blade ) or a scribing tool (fixed blade) is used to start scribing from the position of the starting point P on the surface of the brittle material substrate W, and the scribing is performed so as to draw the above-mentioned square (one round), and the position of the starting point P is touched again. A closed curve scribe line SL1 is processed. Then, following the closed-curve scribe line SL1, a separation scribe line SL2 passing through the starting point P and extending in a straight line to the substrate edge N is formed in a single stroke.

スクライブラインは、図６（ｂ）に示すように、その刻設と同時に、スクライブラインＳＬから直下方向に延びるクラックＣを伴わせることができる。このクラックＣを伴ったスクライブラインをここでは「クラックラインＣＬ」と称する。 As shown in FIG. 6(b), the scribe line can be accompanied by a crack C extending directly downward from the scribe line SL at the same time when the scribe line is engraved. A scribe line with this crack C is called a "crack line CL" here.

このクラックＣを伴うクラックラインＣＬが形成されていれば、続くブレイク工程で基板を撓ませる等で機械的に応力を付与したり、局所加熱等で熱的に応力を付与したりすることによって、クラックラインＣＬのクラックＣが厚み方向に進行して基板が完全分断され、閉曲線で囲まれた異形製品Ａを切り出すことができる。 If the crack line CL with this crack C is formed, in the subsequent breaking step, by applying mechanical stress such as bending the substrate or applying thermal stress such as local heating, The crack C of the crack line CL progresses in the thickness direction, completely dividing the substrate, and the odd-shaped product A surrounded by the closed curve can be cut out.

このようなクラックラインＣＬの形成には、その起点となるトリガー（起点クラック）が必要である。トリガーは（基板の外側から）基板の端縁へのスクライビングツールまたはカッターホイール（回転刃）の刃先の乗り上げによって容易に形成することができる。これは基板の端縁においては刃先の乗り上げの際の衝撃等により局所的な破壊が生じるからである。さらに乗り上げた刃先が基板の表面上を移動することで、トリガーから刃先の移動方向にクラックラインＣＬを伸展させることができる。なお、基板の端縁からカッターホイールを転動させてスクライブする場合のように、基板の端縁も含めてスクライブするスクライブ加工方法を「外切り」と称する。一方、基板端縁から基板内側に離れた位置をスクライブ開始点とするスクライブ方法を「内切り」と称する。 Formation of such a crack line CL requires a trigger (originating crack) as its starting point. The trigger can be easily formed by riding the cutting edge of a scribing tool or cutter wheel (rotating blade) over the edge of the substrate (from the outside of the substrate). This is because the edges of the substrate are locally damaged by the impact when the cutting edge rides on them. Furthermore, by moving the edge of the blade on the surface of the substrate, the crack line CL can be extended from the trigger in the moving direction of the edge of the blade. A scribing method for scribing including the edge of the substrate, such as scribing by rolling a cutter wheel from the edge of the substrate, is referred to as “outer cutting”. On the other hand, a scribing method in which a scribing starting point is set at a position away from the edge of the substrate toward the inner side of the substrate is called "inner cutting".

トリガーを形成する方法として、基板の端縁への刃先の乗り上げに依存しない方法もある。たとえばスクライビングツールやカッターホイールを保持するスクライブヘッドに振動発生部材を付設しておき、基板端縁から基板内側に離れたスクライブ開始点（「内切り」での開始点）に刃先を押し当て、刃先を振動させて基板に衝撃を加えることでトリガーを形成することができる（特許文献１参照）。 Some methods of forming the trigger do not rely on the riding of the cutting edge on the edge of the substrate. For example, a vibration generating member is attached to the scribing head that holds the scribing tool or cutter wheel, and the cutting edge is pressed against the scribing starting point (the starting point for "inner cutting") that is separated from the substrate edge toward the inside of the substrate. can be formed by vibrating and applying an impact to the substrate (see Patent Document 1).

しかしながら上記いずれの従来方法の場合でもトリガーを加工する際に、刃先と基板との間の衝撃が必要以上に強いと、刃先へのダメージ、基板の端縁での欠けの発生、基板の割れ等の不具合を招くことになるので、刃先の移動速度やスクライブ時の刃先荷重等のスクライブ条件に大きな制約を受けるといった問題点があった。 However, in the case of any of the above conventional methods, if the impact between the cutting edge and the substrate is stronger than necessary when processing the trigger, damage to the cutting edge, occurrence of chipping at the edge of the substrate, cracking of the substrate, etc. Therefore, there is a problem that the scribing conditions such as the moving speed of the cutting edge and the load on the cutting edge during scribing are greatly restricted.

そこで、本出願人は先に特許文献２において、以下に示すような加工方法を提案した。
すなわち、最初に固定刃のスクライビングツール、または、カッターホイールを用いて、基板表面の一端縁に近い箇所から他端縁に近い箇所まで、端縁を含まないようにスクライブして、クラックＣを伴わない浅い溝状のスクライブラインＳＬ（図６（ａ）参照）を形成する。これにより、スクライブ開始点で強い衝撃が加わることなくスクライブ加工することができ、クラックＣを伴わない溝状のスクライブラインＳＬを確実に加工できる。以下、クラックＣを伴わない浅い溝状のスクライブラインＳＬ（図６（ａ）参照）を「トレンチラインＴＬ」と称する。 Therefore, the present applicant previously proposed a processing method as shown below in Patent Document 2.
That is, first, using a scribing tool with a fixed blade or a cutter wheel, scribing is performed from a point near one edge of the substrate surface to a point near the other edge so as not to include the edge, and a crack C is formed. A shallow groove-shaped scribe line SL (see FIG. 6A) is formed. As a result, scribing can be performed without applying a strong impact at the scribing start point, and a groove-like scribe line SL without cracks C can be reliably processed. Hereinafter, the shallow groove-like scribe line SL (see FIG. 6A) without cracks C is referred to as "trench line TL".

次いでトレンチラインＴＬの一端近傍位置で、当該トレンチラインＴＬに対して、特許文献２では直交する方向に刃先をスクライブさせることで「アシストライン」を形成する。このときアシストラインとトレンチラインＴＬとの交点位置近傍のトレンチラインＴＬ側では、クラックＣが厚さ方向に進行してクラックＣが誘導される（図６（ｂ）参照）。そして交点位置を起点トリガーとしてトレンチラインＴＬに沿ってクラックＣを伸展させることできるので、クラックラインＣＬを形成できるようになる。 Next, at a position near one end of the trench line TL, in Patent Document 2, an "assist line" is formed by scribing a cutting edge in a direction perpendicular to the trench line TL. At this time, on the side of the trench line TL near the intersection of the assist line and the trench line TL, the crack C progresses in the thickness direction and is induced (see FIG. 6B). Since the crack C can be extended along the trench line TL with the intersection position as the starting point trigger, the crack line CL can be formed.

上記加工方法によれば、最初のスクライブラインを加工する際に、クラックＣを伴うスクライブライン（すなわちクラックラインＣＬ）を形成する必要がないため、スクライブ荷重（刃先荷重）についての選択可能なスクライブ条件の範囲（自由度）が低荷重側に広がる。すなわち、クラックＣを伴わないトレンチラインＴＬの形成であれば、小さいスクライブ荷重で比較的容易にスクライブ加工できるようになる。その結果、スクライブ荷重を加え過ぎて基板が割れてしまうおそれがなくなる。特に基板の板厚が薄くなるほど割れにくくなる効果は顕著であり、２００μｍ以下のガラス基板の加工では非常に有効である。しかも、トレンチラインＴＬでのスクライブは傷が少ない高品質の加工が可能になるので全周にわたって加工品質が向上する。また、低荷重であるため刃先の摩耗やダメージをも抑えることもできる。 According to the above processing method, when processing the first scribe line, it is not necessary to form a scribe line with a crack C (that is, a crack line CL). range (degree of freedom) expands to the low load side. That is, if the trench line TL is formed without cracks C, scribing can be relatively easily performed with a small scribing load. As a result, there is no risk of cracking the substrate due to excessive scribing load. In particular, the thinner the substrate, the more difficult it is to crack, and this is very effective in processing a glass substrate of 200 μm or less. Moreover, since scribing along the trench line TL enables high-quality processing with few scratches, the processing quality is improved over the entire circumference. In addition, since the load is low, wear and damage to the cutting edge can also be suppressed.

特開２０００－２６４６５６号公報JP-A-2000-264656 特許６２４９０９１号公報Japanese Patent No. 6249091

従って、脆性材料基板から図４のような閉曲線で囲まれた異形製品Ａを切り出す場合にも、最初に画くスクライブラインをトレンチラインで形成してからクラックを誘導してクラックラインに変化させることが望ましい。即ち、閉曲線のスクライブラインＳＬ１を、クラックを伴わないトレンチラインＴＬとして加工した後、トレンチラインＴＬをクラックＣの伴ったクラックラインＣＬに変化させるようにする。 Therefore, even when a deformed product A surrounded by a closed curve as shown in FIG. 4 is cut out from a brittle material substrate, it is possible to first form a scribe line to be drawn as a trench line and then induce a crack to change it into a crack line. desirable. That is, after the closed curve scribe line SL1 is processed as a trench line TL without cracks, the trench lines TL are changed to crack lines CL with cracks C. FIG.

具体的には、カッターホイールやスクライビングツールを用いて「内切り」での開始点Ｐの位置からスクライブを開始し、四角形を描くように周回させ、再び開始点Ｐの位置で接する閉曲線のスクライブラインＳＬ１を加工する。この周回するスクライブラインはクラックを伴わないトレンチラインとしてスクライブするが、周回移動して再び開始点Ｐの位置で接すると、（アシストラインを形成したときと同様に）そのときの衝撃や応力変化によって開始点Ｐ近傍のトレンチラインをクラックＣを伴ったクラックラインＣＬに変化させることができる。そして、さらにスクライブラインＳＬ１に続けて開始点Ｐ（以後、周回移動後の開始点Ｐの位置を接点Ｐともいう）の位置を経て基板端Ｎまで一直線に延びる分離用のスクライブラインＳＬ２を一筆書きで形成する。 Specifically, using a cutter wheel or a scribing tool, start scribing from the position of the starting point P for "inner cutting", rotate it so as to draw a square, and reconnect at the position of the starting point P to form a closed-curve scribe line. Process SL1. This circulating scribe line scribes as a trench line without cracks. A trench line near the starting point P can be changed into a crack line CL with a crack C. FIG. Further, following the scribe line SL1, a scribe line SL2 for separation extending in a straight line from the position of the starting point P (hereinafter, the position of the starting point P after the circular movement is also referred to as the contact point P) to the substrate end N is written in one stroke. form with

しかし、実験によれば、上記の手法でスクライブ加工を行うと、ブレイク工程で応力を付与することにより異形製品Ａを切り出したときに、図５（ｂ）の拡大図に示すように、接点Ｐの近傍部分に段状のバリＢ（ツノＢともいう）が生じることが判明した。これは、接点Ｐの位置から直線状の分離用スクライブラインＳＬ２を加工する際に、既に加工された閉曲線のスクライブラインＳＬ１の近傍部分を通過することになり、この近傍部分は一周目のスクライブで生じた応力が残留しており、また、接点Ｐとの分岐部分でラインが重複したり、小さな亀裂が生じたりしていることがバリＢの発生原因となっているものと考えられる。このようなバリＢは製品の加工品質を著しく劣化し、不良品発生の大きな要因となる。 However, according to experiments, when the scribing process is performed by the above method, when the odd-shaped product A is cut out by applying stress in the breaking process, as shown in the enlarged view of FIG. It was found that stepped burrs B (also called horns B) were generated in the vicinity of the . This is because when the linear separation scribe line SL2 is processed from the position of the contact point P, it passes through the vicinity of the already processed closed curve scribe line SL1, and this vicinity is scribed in the first round of scribing. It is considered that the burr B is generated because the generated stress remains and the line overlaps at the branched portion with the contact point P or a small crack occurs. Such burrs B significantly deteriorate the processing quality of products and become a major factor in the generation of defective products.

そこで本発明は、閉曲線に沿ってスクライブラインを加工し、続いてブレイクしたときに生じるバリ発生の課題を解決し、脆性材料基板から異形製品を切り出す際にバリの発生を抑制し、高い歩留まりで良品を切り出すことができる脆性材料基板の加工方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention solves the problem of burr generation that occurs when a scribe line is processed along a closed curve and then breaks, suppresses the generation of burrs when cutting odd-shaped products from a brittle material substrate, and achieves a high yield. It is an object of the present invention to provide a processing method for a brittle material substrate that can cut out a non-defective product.

上記課題を解決するためになされた本発明の脆性材料基板の加工方法は、脆性材料基板の表面に対し、前記基板の端縁から内側に離れた位置をスクライブ開始点として固定刃のスクライビングツールを押し付けてクラックを伴わないトレンチラインで閉曲線を画くように周回移動させ、前記スクライブ開始点まで戻ってスクライブラインを加工するとともに、前記スクライブラインに連続させて、前記スクライブ開始点位置で０．５ｍｍ以下の曲率半径となる転向部Ｋを画いて転向した後に分離用スクライブラインを加工し、前記トレンチラインの溝に厚み方向に進行するクラックが誘導されるようにするスクライブ工程からなる。 A method of processing a brittle material substrate according to the present invention, which has been devised to solve the above problems, is to use a scribing tool with a fixed blade on the surface of the brittle material substrate, with a position spaced inward from the edge of the substrate as a scribing starting point. It is pressed and moved around so as to draw a closed curve with a trench line without cracks, returned to the scribe start point to process the scribe line, and is continued to the scribe line so that it is 0.5 mm or less at the scribe start point position. A scribing step is performed in which a separating scribe line is processed after turning by drawing a turning portion K having a radius of curvature of , so that a crack proceeding in the thickness direction is induced in the groove of the trench line.

本発明によれば、スクライブラインをクラックが伴わないトレンチラインとして形成するので、クラックを伴うスクライブラインとして加工する場合よりも低い荷重でのスクライブ条件を選択することができ、過荷重で加工することによる割れ等の不具合を解消することができる。
また、小さな曲率半径で転向することが可能なスクライビングツールを用いて、これを周回移動させて閉曲線を画くようにし、スクライブ開始点でトレンチラインに接したときに、その接点（開始点）位置で０．５ｍｍ以下の小さな曲率半径となる円弧状の転向部Ｋを画くことにより、閉曲線から直ちに離隔するようにして分離用スクライブラインを画いているので、分離用スクライブラインを、接点の直後の位置で閉曲線のスクライブラインから離隔させることができるようになる。したがって分離用スクライブラインと閉曲線のスクライブラインの交点近傍において、それぞれの残留応力の影響を受けにくくなり、閉曲線のスクライブラインにおけるバリの発生を抑えることができるようになり、バリが生じたとしても許容可能な程度の大きさに抑えることができる。 According to the present invention, since the scribe line is formed as a trench line without cracks, it is possible to select a scribing condition with a lower load than when processing as a scribe line with cracks, and it is possible to process with an excessive load. It is possible to eliminate defects such as cracks due to
In addition, using a scribing tool that can be turned with a small radius of curvature, it is moved around to draw a closed curve, and when it touches the trench line at the scribing start point, By drawing an arc-shaped turning portion K with a small curvature radius of 0.5 mm or less, the separating scribe line is drawn so as to be immediately separated from the closed curve, so the separating scribe line is positioned immediately after the contact point. can be separated from the scribe line of the closed curve. Therefore, in the vicinity of the intersection of the separation scribe line and the closed curve scribe line, it is less susceptible to the effects of each residual stress, making it possible to suppress the generation of burrs on the closed curve scribe line. It can be kept as small as possible.

上記発明において、前記閉曲線は直線部分と曲線部分とが含まれ、前記接点位置は直線部分に含まれるようにしてもよい。
接点位置で０．５ｍｍ以下の曲率半径となる転向部Ｋを描いて転向した後に基板端縁まで到達する分離用スクライブラインを加工するので、接点（開始点）位置を直線部分に設けても、分離用スクライブラインを閉曲線のスクライブラインから直ちに離隔させることができる。このように接点（開始点）を直線部分に設けるようにすれば切り出す異形製品のコーナー部分（曲線部分）の形状がどのようであっても、コーナーの形状と無関係に分離用スクライブラインの転向部Ｋの曲率半径を設定することができる。
ここで、前記分離用スクライブラインは、前記転向部Ｋで転向した後は直線状に画かれ、前記転向部Ｋを挟んで前記閉曲線の前記接点位置が含まれる直線部分と前記分離用スクライブラインの直線とのなす屈曲角度が２０°～９０°であるようにしてもよい。
分離用スクライブラインを、ブレイクが容易な直線形状にするには、閉曲線の直線部分と重ならないようにするため、閉曲線の直線部分と平行にならないようにする必要がある。後述する検証実験によれば具体的には屈曲角度を２０°～９０°とすればよいことが判明した。 In the above invention, the closed curve may include a straight portion and a curved portion, and the contact position may be included in the straight portion.
Since a turning portion K having a radius of curvature of 0.5 mm or less is drawn at the contact position and the scribe line for separation reaches the edge of the substrate after being turned, even if the contact (starting point) position is provided in a straight portion, The separating scribe line can be immediately separated from the closed curve scribe line. If the point of contact (starting point) is provided on the straight line portion in this way, the turning point of the separating scribe line can be obtained regardless of the shape of the corner portion (curved portion) of the odd-shaped product to be cut, regardless of the shape of the corner. The radius of curvature of K can be set.
Here, the separating scribe line is drawn in a straight line after being turned at the turning portion K, and the straight portion including the contact position of the closed curve with the turning portion K interposed therebetween and the separating scribe line The bending angle with the straight line may be 20° to 90°.
In order for the separating scribe line to have a linear shape that facilitates breaking, it is necessary not to overlap the straight line portion of the closed curve, so that it is not parallel to the straight line portion of the closed curve. According to verification experiments to be described later, it was found that the bending angle should be specifically set to 20° to 90°.

上記発明において前記脆性材料基板は、板厚が２００μｍ以下のガラス基板であってもよい。
本発明により、板厚が２００μｍ以下の技術的に分断加工が困難であるガラス基板であっても、バリ発生を抑えた分断加工が可能になる。 In the above invention, the brittle material substrate may be a glass substrate having a thickness of 200 μm or less.
According to the present invention, even a glass substrate having a thickness of 200 μm or less, which is technically difficult to cut, can be cut while suppressing the generation of burrs.

本発明方法の第１の実施形態のスクライブ工程を示す説明図であって図１（ａ）は基板全体を示し、図１（ｂ）は一部を拡大して示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing which shows the scribing process of 1st Embodiment of the method of this invention, Fig.1 (a) shows the whole board|substrate, FIG.1(b) is a figure which expands and shows a part. 本発明方法の第２の実施形態のスクライブ工程を示す説明図である。It is an explanatory view showing the scribing step of the second embodiment of the method of the present invention. 本発明において用いられるスクライビングツールの一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a scribing tool used in the present invention; 本発明者等によって検証のためになされた実験的な分断方法を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an experimental division method for verification by the inventors of the present invention. 図４の分断方法による分断結果を説明するための拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view for explaining a division result by the division method of FIG. 4; 図６（ａ）は基板に形成されるクラックＣのないスクライブライン（トレンチライン）を示し、図６（ｂ）はクラックＣが含まれるスクライブライン（クラックラインＣＬ）を示す断面図である。FIG. 6(a) shows a scribe line (trench line) without cracks C formed in the substrate, and FIG. 6(b) is a cross-sectional view showing a scribe line (crack line CL) including cracks C. FIG.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。本発明による加工対象基板としては、ガラス基板、セラミック基板、シリコン基板、化合物半導体基板、サファイア基板、石英基板などが挙げられるが、なかでも本発明が有効な基板は、スクライブ荷重を小さくして加工する必要がある板厚が薄い基板であり、特に２００μｍ以下の薄いガラス基板である。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings. Substrates to be processed according to the present invention include glass substrates, ceramic substrates, silicon substrates, compound semiconductor substrates, sapphire substrates, and quartz substrates. It is a thin substrate, especially a thin glass substrate having a thickness of 200 μm or less.

本実施の形態においては、図３に示すスクライビングツール１が用いられる。スクライビングツール１は、ホルダ１ａに支持された四角錐台形状の部材からなる刃先部１ｂを備えており、刃先部先端の天面１ｃと、刃先部周囲の稜線１ｄとが結ぶ角部がそれぞれ刃先１ｅ（固定刃）を形成している。
なお、刃先部１ｂは四角錘台の形態に代えて、三角錘台または五角錘台等の多角錘台として形成することもできる。また、角柱または多角形の板状の刃先部１ｂの角部に天面及び稜線を形成して刃先部１ｅとすることもできる。 In this embodiment, a scribing tool 1 shown in FIG. 3 is used. The scribing tool 1 includes a cutting edge portion 1b made of a member in the shape of a truncated quadrangular pyramid supported by a holder 1a. 1e (fixed blade) is formed.
Note that the cutting edge portion 1b can also be formed as a polygonal truncated pyramid such as a triangular truncated pyramid or a pentagonal truncated pyramid instead of the square truncated pyramid. Further, the cutting edge portion 1e can be formed by forming a top surface and a ridgeline at the corners of the prismatic or polygonal plate-like cutting edge portion 1b.

次に本実施の形態の分断方法について説明する。
＜実施形態１＞
基板分断の第一段階として次のようなスクライブ工程を行う。スクライブ工程として、図１に示すように、ガラス基板Ｗ（以下単に基板という）の表面にスクライビングツール１で、四隅の角部を丸めた四角形の閉曲線で描かれるスクライブラインＳＬ１を加工する。具体的には、上記四角形の閉曲線のうちの一つの辺（直線部分）の中間位置を開始点Ｐ１として、スクライビングツール１の刃先１ｅを押し当て、クラックを伴わない浅い溝状のトレンチライン（図６（ａ））でスクライブを開始する。そして上記四角形を画くようにスクライビングツール１を周回移動させて、再び開始点Ｐ１の位置で接するまでトレンチラインのスクライブラインＳＬ１を加工する（以後、周回移動した後の開始点Ｐ１の位置を接点Ｐ１ともいう）。 Next, the dividing method of this embodiment will be described.
<Embodiment 1>
The following scribing process is performed as the first stage of dividing the substrate. As a scribing step, as shown in FIG. 1, a scribing tool 1 is used to process the surface of a glass substrate W (hereinafter simply referred to as substrate) to form a scribe line SL1 drawn as a square closed curve with rounded corners. Specifically, a shallow groove-like trench line (Fig. 6(a)) starts scribing. Then, the scribing tool 1 is circularly moved so as to draw the above-mentioned square, and the scribing line SL1 of the trench line is processed until it touches again at the position of the starting point P1 (hereinafter, the position of the starting point P1 after circular movement is the contact point P1 also called).

上記スクライブ工程では、接点Ｐ１で閉曲線が完成したスクライブラインＳＬ１に連続させて、接点Ｐ１の位置を起点とする０．５ｍｍ以下の小さな曲率半径Ｒとなる円弧状の転向部Ｋを画いてスクライブ方向を転向させた後、さらに連続させて基板端縁まで到達する分離用スクライブラインＳＬ２を一筆書きで加工する。ここでは先端を尖らせた固定刃のスクライビングツール１を用いることで、回転刃に比べて転向部Ｋの曲率半径Ｒを十分に小さくして転向することができる。具体的には曲率半径Ｒを１ｍｍ～０．１ｍｍ、さらには、刃先を尖らせることによって０．１ｍｍよりも小さい曲率半径Ｒで転向させることも可能となる。 In the scribing step, an arc-shaped turning portion K having a small curvature radius R of 0.5 mm or less is drawn from the position of the point of contact P1, continuing from the scribing line SL1, which is a closed curve completed at the point of contact P1, in the scribing direction. , the separation scribe line SL2 reaching the edge of the substrate is processed in a single stroke. Here, by using the scribing tool 1 having a fixed blade with a sharpened tip, it is possible to turn the turning portion K with a sufficiently smaller radius of curvature R than that of the rotating blade. Specifically, the radius of curvature R is 1 mm to 0.1 mm, and it is also possible to turn with a radius of curvature R smaller than 0.1 mm by sharpening the cutting edge.

転向部Ｋで転向した後の分離用スクライブラインＳＬ２は、基板Ｗの端縁まで到達させるようにする。このようにして基板Ｗの端縁に接したトレンチラインは、基板Ｗの端縁近傍のトレンチラインの溝に厚み方向に進行するクラックが誘導され、クラックＣを伴うクラックラインＣＬ（図６（ｂ））に変化する。この部分の分離用スクライブラインＳＬ２は次のブレイク工程で容易にブレイクできるようにするために直線で描くのが好ましい。ただしブレイクに支障を来さない程度であれば曲線にすることもできる。
なお、クラックＣは環境条件やスクライブ条件に応じて基板Ｗの端縁の近傍のみに短く形成されることも、分離用スクライブラインＳＬ２及び閉曲線のスクライブラインＳＬ１に沿って長く形成されることもありうるが、いずれの場合であっても、その後に応力付与により確実にトレンチライン全体に伸展させることができるので少なくとも端縁の近傍にクラックが誘導できていればよい。 The separating scribe line SL2 after turning at the turning portion K is made to reach the edge of the substrate W. As shown in FIG. In the trench line in contact with the edge of the substrate W in this way, a crack progressing in the thickness direction is induced in the groove of the trench line near the edge of the substrate W, and the crack line CL (Fig. 6(b)) accompanies the crack C. )). The separating scribe line SL2 in this portion is preferably drawn as a straight line so that it can be easily broken in the next breaking step. However, it can be curved as long as it does not interfere with the break.
Depending on environmental conditions and scribing conditions, the crack C may be formed short only near the edge of the substrate W, or may be formed long along the separation scribe line SL2 and the closed-curve scribe line SL1. However, in any case, it is sufficient that the cracks are induced at least in the vicinity of the edges because the trench lines can be reliably extended over the entire trench line by applying stress thereafter.

また、上記分離用スクライブラインＳＬ２を直線状に画くとき、転向部Ｋを挟んで、スクライブラインＳＬ１の接点Ｐ１が含まれる直線部分（接点Ｐ１で転向部Ｋと接する直線部分）と、分離用スクライブラインＳＬ２の直線とのなす屈曲角度αは２０°～９０°の範囲となるように加工するのがバリを抑制する上で特に好ましい。 Further, when the separating scribe line SL2 is drawn in a straight line, the straight line portion including the contact point P1 of the scribe line SL1 (the straight line portion in contact with the turning portion K at the contact point P1) sandwiching the turning portion K, and the separating scribe line In order to suppress burrs, it is particularly preferable that the bending angle α between the line SL2 and the straight line is in the range of 20° to 90°.

そして、分離用スクライブラインＳＬ２の基板Ｗの端縁部分に、クラックを伴うクラックラインＣＬが形成された後、機械的に基板を撓ませたり、あるいは、光照射、温熱、冷熱噴射等の熱を加えて基板に応力を付与するブレイク工程を行って、スクライブラインＳＬ２から切り出し、さらにスクライブラインＳＬ１に沿って閉曲線で囲まれた異形製品Ａを切り出す。 Then, after the crack lines CL with cracks are formed at the edge portions of the substrate W of the separation scribe lines SL2, the substrate is mechanically bent, or heat such as light irradiation, thermal heat, or cold jet is applied. In addition, a breaking step is performed to apply stress to the substrate to cut out from the scribe line SL2, and further cut out the odd-shaped product A surrounded by a closed curve along the scribe line SL1.

上記方法によれば、スクライブラインＳＬ１をクラックが伴わないトレンチラインとして加工するので、最初からクラックを伴うスクライブラインを加工する場合よりも低いスクライブ荷重を選択することができる。また、分離用スクライブラインＳＬ２が接点Ｐ１から０．５ｍｍ以下の小さな曲率半径Ｒで転向する転向部を設けるようにしたので、接点直後の位置で閉曲線から離隔させることができ、閉曲線のスクライブラインに沿って分離する際、分離用スクライブラインの影響や分離用スクライブライン近傍の応力が残留する領域の影響を受けにくくなる。その結果、バリの発生を抑えることができる。 According to the above method, since the scribe line SL1 is processed as a trench line without cracks, a lower scribe load can be selected than when processing a scribe line with cracks from the beginning. In addition, since the separating scribe line SL2 is provided with a turning portion that turns from the contact point P1 with a small curvature radius R of 0.5 mm or less, it can be separated from the closed curve at the position immediately after the contact point, and the scribe line of the closed curve can be formed. When separating along the line, the influence of the scribe line for separation and the area where the stress remains in the vicinity of the scribe line for separation is less likely to be affected. As a result, the occurrence of burrs can be suppressed.

（検証実験１）
検証目的：閉曲線のスクライブラインＳＬ１の開始点（接点）Ｐ１を、閉曲線の直線部分の中央付近とし、閉曲線のスクライブラインＳＬ１の直線部分から分岐して転向する転向部Ｋの曲率半径Ｒを変数パラメータにして、端縁まで延びる直線状の分離用スクライブラインＳＬ２を加工したときの発生するバリの大きさを検証する（図１参照）。
基板板厚：５０μｍ
スクライビングツールの押圧力：１．３Ｎ
スクライブ速度：１０ｍｍ／ｓｅｃ（転向部０．１ｍｍ／ｓｅｃ）
屈曲角度：９０°で固定
転向部Ｋの曲率半径：１０ｍｍ、１ｍｍ、０．５～０．１ｍｍ (Verification experiment 1)
Verification purpose: The starting point (point of contact) P1 of the scribe line SL1 of the closed curve is set near the center of the straight line portion of the closed curve, and the curvature radius R of the turning portion K branching from the straight line portion of the scribe line SL1 of the closed curve and turning is set as a variable parameter. Then, the size of the burr generated when the linear separation scribe line SL2 extending to the edge is processed is verified (see FIG. 1).
Substrate thickness: 50 μm
Pressing force of scribing tool: 1.3N
Scribing speed: 10 mm/sec (turning part 0.1 mm/sec)
Bending angle: fixed at 90° Curvature radius of turning part K: 10 mm, 1 mm, 0.5 to 0.1 mm

検証結果を表１に示す。異形製品としての良否判定は、バリの大きさが１５μｍ以上を不良、１５-５μｍを良、５μｍ未満を最良とする。

Figure 0007255890000001
Table 1 shows the verification results. As for the judgment of quality as an irregularly shaped product, burrs with a size of 15 μm or more are considered defective, 15-5 μm as good, and less than 5 μm as best.
Figure 0007255890000001

表１に見られるように、曲率半径Ｒが小さくなるほどバリの大きさは小さくなる傾向が見られた。特に曲率半径を０．４ｍｍ以下にするとバリ抑制の効果が顕著になった。 As seen in Table 1, there was a tendency that the smaller the curvature radius R, the smaller the burr size. In particular, when the radius of curvature was set to 0.4 mm or less, the effect of suppressing burrs became remarkable.

＜実施形態２＞
実施形態１と同様のスクライビングツール１によるスクライブ加工を行うが、閉曲線のスクライブラインＳＬ１の開始点（接点）Ｐ１を、閉曲線のスクライブラインＳＬ１の直線部分の端、すなわち丸めた角部（コーナーの曲線部分）との境界位置とし、周回移動して、接点Ｐ１の位置で接する閉曲線のスクライブラインＳＮ１を加工する。そしてスクライブラインＳＮ１に連続するようにして、接点Ｐ１の位置から曲率半径Ｒの転向部で転向した後、好ましくは２０°～９０°の屈曲角度で基板端Ｎ１まで直線で延びる分離用のスクライブラインＳＬ２を一筆書きで形成する。
この実施形態においても、先の実施形態１と同様に、バリの発生を抑制できる。 <Embodiment 2>
Scribing is performed by the scribing tool 1 in the same manner as in the first embodiment, but the starting point (point of contact) P1 of the scribe line SL1 of the closed curve is set at the end of the straight portion of the scribe line SL1 of the closed curve, that is, the rounded corner (corner curve part), and circular movement is performed to machine a closed-curve scribe line SN1 that touches at the position of the point of contact P1. Then, the separating scribe line continues to the scribe line SN1 and extends straight from the position of the contact point P1 to the substrate end N1 at a bending angle of preferably 20° to 90° after turning at the turning portion having the curvature radius R. Form SL2 in a single stroke.
In this embodiment as well, the generation of burrs can be suppressed as in the first embodiment.

（検証実験２）
検証目的：閉曲線のスクライブラインＳＬ１の開始点（接点）Ｐ１を、閉曲線のスクライブラインＳＬ１の直線部分の端（コーナーの曲線部分との境界位置）とし、分離用スクライブラインＳＬ２の直線部分と、閉曲線のスクライブラインＳＬ１の直線部分とがなす屈曲角度αを変数パラメータにして、発生するバリの大きさとの関係を検証する（図２参照）。
基板板厚： ５０μｍ
スクライビングツールの押圧力：１．３Ｎ
スクライブ速度：１０ｍｍ／ｓｅｃ（転向部０．１ｍｍ／ｓｅｃ）
転向部Ｋの曲率半径：０．１ｍｍで固定
屈曲角度α：０°、２０°、４５°、７０°、９０° (Verification experiment 2)
Verification purpose: The starting point (point of contact) P1 of the scribe line SL1 of the closed curve is the end of the straight portion of the scribe line SL1 of the closed curve (the boundary position with the curved portion of the corner), and the straight portion of the separation scribe line SL2 and the closed curve The bending angle α formed by the straight portion of the scribe line SL1 is used as a variable parameter to verify the relationship with the size of the generated burr (see FIG. 2).
Substrate thickness: 50 μm
Pressing force of scribing tool: 1.3N
Scribing speed: 10 mm/sec (turning part 0.1 mm/sec)
Curvature radius of turning part K: fixed at 0.1 mm Bending angle α: 0°, 20°, 45°, 70°, 90°

検証結果を表２に示す。異形製品としての良否判定は、バリの大きさが１５μｍ以上を不良、１５-５μｍを良、５μｍ未満を最良とする。

Figure 0007255890000002
Table 2 shows the verification results. As for the judgment of quality as an irregularly shaped product, burrs with a size of 15 μm or more are considered defective, 15-5 μm as good, and less than 5 μm as best.
Figure 0007255890000002

表２に見られるように、屈曲角度が０°（図４の従来例に該当）である場合を除いて、２０°～９０°のいずれについてもバリは２μｍとなり、バリ抑制の効果が顕著であった。
なお、図示を省略するが、開始点（接点）の位置が検証実験１のように直線部の中央である場合も、屈曲角度αが２０°～９０°の範囲では「良」以上の判定であり、抑制の効果が得られている。 As can be seen in Table 2, except for the case where the bending angle is 0° (corresponding to the conventional example in FIG. 4), the burr is 2 μm for all angles from 20° to 90°, and the effect of suppressing burrs is remarkable. there were.
Although illustration is omitted, even when the position of the starting point (contact point) is the center of the straight portion as in Verification Experiment 1, the judgment of "good" or more is possible when the bending angle α is in the range of 20 ° to 90 °. Yes, it has a suppressive effect.

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記記載の実施形態に特定されるものでない。例えば、上記実施形態では、厚みが５０μｍの基板を用いたが、本発明は基板の板厚が１００μｍよりも厚くなった場合でも適用できる。また、転向部において、スクライビングツールの押圧力を小さくしてもよい。
また、上記実施形態では、基板Ｗの端縁に分離用スクライブラインＳＬ２が達することでトレンチラインの溝に厚み方向に進行するクラックが誘導されるようにしたが、クラックを誘導するためのクラックラインであるアシストラインを分離用スクライブラインＳＬ２と交差するように形成してもよい。この場合、分離用スクライブラインＳＬ２は基板Ｗの端縁から離れた場所に形成することができる。そして、分離用スクライブラインＳＬ２とアシストラインが交差することで、アシストラインのクラックが分離用スクライブラインＳＬ２の交点より誘導され、分離用スクライブラインＳＬ２のトレンチラインがクラックＣを伴うクラックラインＣＬに変化する。
さらに、本発明は、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。 Although representative examples of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily limited to the embodiments described above. For example, in the above embodiment, a substrate having a thickness of 50 μm was used, but the present invention can be applied even when the thickness of the substrate exceeds 100 μm. Also, the pressing force of the scribing tool may be reduced at the turning portion.
Further, in the above-described embodiment, the separation scribe line SL2 reaches the edge of the substrate W, thereby inducing a crack progressing in the thickness direction in the groove of the trench line. may be formed so as to intersect the separation scribe line SL2. In this case, the separating scribe line SL2 can be formed at a location away from the edge of the substrate W. FIG. By crossing the separation scribe line SL2 and the assist line, a crack in the assist line is induced from the intersection of the separation scribe line SL2, and the trench line of the separation scribe line SL2 changes to the crack line CL with the crack C. do.
Furthermore, the present invention can be modified and changed as appropriate without departing from the scope of the claims while achieving the object thereof.

本発明は、ガラス基板等の脆性材料基板から異形製品を切り出す際に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used when cutting odd-shaped products from brittle material substrates such as glass substrates.

Ａ 分断される異形製品
Ｃ クラック
ＣＬ クラックライン
Ｋ 屈曲部の角部
Ｎ１ 基板端
Ｐ１ スクライブ開始点（交点）
ＳＬ スクライブライン
ＳＬ１ 閉曲線のスクライブライン
ＳＬ２ 分離用スクライブライン
ＴＬ トレンチライン
Ｗ 基板
１ スクライビングツール

A Odd-shaped product to be cut C Crack CL Crack line K Bending corner N1 Board edge P1 Scribing start point (intersection point)
SL scribe line
SL1 closed curve scribe line SL2 separation scribe line TL trench line W substrate 1 scribing tool

Claims (5)

脆性材料基板の表面に対し、前記基板の端縁から内側に離れた位置をスクライブ開始点として固定刃のスクライビングツールを押し付けてクラックを伴わないトレンチラインで閉曲線を画くように周回移動させ、前記スクライブ開始点まで戻ってスクライブラインを加工するとともに、前記スクライブラインに連続させて、前記スクライブ開始点位置で０．５ｍｍ以下の曲率半径となる転向部Ｋを描いて転向した後に分離用スクライブラインを加工し、前記トレンチラインの溝に厚み方向に進行するクラックが誘導されるようにするスクライブ工程からなる脆性材料基板の加工方法。 A scribing tool with a fixed blade is pressed against the surface of the brittle material substrate with a position spaced inward from the edge of the substrate as the starting point for scribing, and the scribing tool is circularly moved so as to draw a closed curve with a trench line that does not involve cracks. Returning to the starting point, processing a scribe line, continuing with the scribe line, drawing a turning portion K having a radius of curvature of 0.5 mm or less at the position of the scribing start point, and processing a separating scribe line after turning. and a scribing step for inducing cracks progressing in the thickness direction in the grooves of the trench lines. 前記閉曲線は直線部分と曲線部分とが含まれ、前記スクライブ開始点位置は直線部分に含まれる請求項１に記載の脆性材料基板の加工方法。 2. The method of processing a brittle material substrate according to claim 1, wherein the closed curve includes a straight line portion and a curved line portion, and the scribe start point position is included in the straight line portion. 前記分離用スクライブラインは、前記転向部Ｋで転向した後は直線に画かれ、前記転向部Ｋを挟んで前記閉曲線の前記スクライブ開始点位置が含まれる直線部分と前記分離用スクライブラインの直線とのなす屈曲角度が２０°～９０°である請求項２に記載の脆性材料基板の加工方法。 The separating scribe line is drawn as a straight line after turning at the turning portion K, and the straight line portion including the scribe start point position of the closed curve with the turning portion K interposed therebetween and the straight line of the separating scribe line. 3. The method for processing a brittle material substrate according to claim 2, wherein the bending angle between the two is 20° to 90°. 前記脆性材料基板は、板厚が２００μｍ以下のガラス基板である請求項１～３のいずれか１項に記載の脆性材料基板の加工方法。 The method for processing a brittle material substrate according to any one of claims 1 to 3, wherein the brittle material substrate is a glass substrate having a thickness of 200 µm or less. 脆性材料基板の表面に対し、前記基板の端縁から内側に離れた位置をスクライブ開始点として固定刃のスクライビングツールを押し付けてクラックを伴わないトレンチラインで閉曲線を画くように周回移動させ、前記スクライブ開始点まで戻ってスクライブラインを加工するとともに、前記スクライブラインに連続させて、前記スクライブ開始点位置で０．５ｍｍ以下の曲率半径となる転向部Ｋを描いて転向した後に分離用スクライブラインを加工し、前記トレンチラインの溝に厚み方向に進行するクラックが誘導されるようにするスクライブ工程と、
前記スクライブラインに沿って応力を加えることにより前記閉曲線で囲まれた領域を切り出すブレイク工程とからなる脆性材料基板の分断方法。 A scribing tool with a fixed blade is pressed against the surface of the brittle material substrate with a position spaced inward from the edge of the substrate as the starting point for scribing, and the scribing tool is circularly moved so as to draw a closed curve with a trench line that does not involve cracks. Returning to the starting point, processing a scribe line, continuing with the scribe line, drawing a turning portion K having a radius of curvature of 0.5 mm or less at the position of the scribing start point, and processing a separating scribe line after turning. and a scribing step for inducing cracks progressing in the thickness direction in the grooves of the trench lines;
and a breaking step of cutting out the region surrounded by the closed curve by applying stress along the scribe line.
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