KR102167941B1 - 취성 기판의 분단 방법 - Google Patents
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Abstract
축방향(AX)에 있어서의 축대칭성을 갖는 선단부(51N)가 형성된 날끝(51)이 준비된다. 취성 기판(4)의 하나의 면(SF1)에 대하여 날끝(51)의 축방향(AX)을 수직으로 하면서, 하나의 면(SF1) 상에 있어서 날끝(51)의 선단부(51N)를 슬라이딩시킴으로써, 크랙리스 상태의 트렌치 라인이 형성된다. 트렌치 라인(TL)을 따라 두께 방향(DT)에 있어서의 취성 기판(4)의 크랙을 신전시킴으로써, 크랙 라인이 형성된다. 크랙 라인을 따라 취성 기판(4)이 분단된다.
Description
본 발명은 취성 기판의 분단 방법에 관한 것이다.
플랫 디스플레이 패널 또는 태양 전지 패널 등의 전기 기기의 제조에 있어서, 취성 기판을 분단하는 것이 자주 필요해진다. 전형적인 분단 방법에 있어서는, 우선, 취성 기판 상에 크랙 라인이 형성된다. 본 명세서에 있어서 「크랙 라인」이란, 취성 기판의 두께 방향으로 부분적으로 진행된 크랙이, 취성 기판의 표면상에 있어서 라인 형상으로 연장되어 있는 것을 의미한다. 다음으로, 소위 브레이크 공정이 행해진다. 구체적으로는, 취성 기판에 응력을 인가함으로써, 크랙 라인의 크랙이 두께 방향으로 완전히 진행된다. 이에 따라, 크랙 라인을 따라 취성 기판이 분단된다.
특허문헌 1에 의하면, 유리판의 상면에 있는 오목부가 스크라이브시에 발생한다. 이 특허문헌 1에 있어서는, 이 오목부가 「스크라이브 라인」이라고 칭해지고 있다. 또한, 이 스크라이브 라인의 각설(刻設)과 동시에, 스크라이브 라인으로부터 직하(直下) 방향으로 연장되는 크랙이 발생한다. 이 특허문헌 1의 기술에 보여지는 바와 같이, 종래의 전형적인 기술에 있어서는, 스크라이브 라인의 형성과 동시에 크랙 라인이 형성된다.
특허문헌 2에 의하면, 상기의 전형적인 분단 기술과는 현저하게 상이한 분단 기술이 제안되어 있다. 이 기술에 의하면, 우선, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩에 의해 소성 변형을 발생시킴으로써, 이 특허문헌 2에 있어서 「스크라이브 라인」이라고 칭해지는 홈 형상이 형성된다. 본 명세서에 있어서는, 이후에 있어서, 이 홈 형상의 것을 「트렌치 라인」이라고 칭한다. 트렌치 라인이 형성되어 있는 시점에서는, 그 하방에 크랙은 형성되지 않는다. 그 후에 트렌치 라인을 따라 크랙을 신전(伸展)시킴으로써, 크랙 라인이 형성된다. 즉, 전형적인 기술과는 달리, 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인이 일단 형성되고, 그 후에 트렌치 라인을 따라 크랙 라인이 형성된다. 그 후, 크랙 라인을 따라 통상의 브레이크 공정이 행해진다.
상기 특허문헌 2의 기술에서 이용되는, 크랙을 수반하지 않는 트렌치 라인은, 크랙의 동시 형성을 수반하는 전형적인 스크라이브 라인에 비하여, 보다 낮은 하중으로의 날끝의 슬라이딩에 의해 형성 가능하다. 하중이 작은 것에 의해, 날끝에 가해지는 손상이 작아진다. 따라서, 이 분단 기술에 의하면, 날끝의 수명을 늘릴 수 있다.
상기 특허문헌 2에 있어서, 날끝과, 그 홀더로서의 생크(shank)를 갖는 커팅 기구가 이용된다. 커팅 기구는 축방향을 갖고 있고, 생크는 축방향을 따라 연재(延在)하고 있다. 트렌치 라인은, 취성 기판 상에 있어서의 날끝의 슬라이딩에 의해 형성된다. 날끝은, 축방향을 따라 연재하는 홀더에 보유 지지된다. 축방향은, 취성 기판의 상면에 대하여 경사져 있다. 축방향을 취성 기판 상으로 투영한 방향이, 날끝의 슬라이딩 방향에 대응하고 있다.
상기 특허문헌 2에 의하면, 축방향을 유리 기판 상으로 투영한 방향이, 날끝의 슬라이딩 방향에 대응하고 있다. 환언하면, 취성 기판에 대한 기판 날끝의 작용에 이방성이 존재한다. 이 때문에, 날끝의 슬라이딩 방향에 대응하여, 축방향을 조정할 필요가 있다. 따라서, 취성 기판의 분단 장치에, 축방향이 슬라이딩 방향에 대응하도록 날끝의 자세를 조정하기 위한 기구를 형성할 필요가 있다. 또한 특히, 날끝의 슬라이딩 방향이 일정하지 않은 경우에는, 날끝의 자세를 제어하는 기구를 형성할 필요가 있다. 날끝의 자세의 조정 및 제어의 필요성은, 분단 장치의 비용의 증가나, 공정에 필요로 하는 시간의 증대, 스크라이브 위치의 정밀도의 저하 등의 디메리트로 이어질 수 있다.
본 발명은 이상과 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 날끝의 슬라이딩 방향에 따라 날끝의 자세를 조정할 필요가 없는, 취성 기판의 분단 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일국면에 따르는 취성 기판의 분단 방법은, 이하의 공정 a)∼e)를 갖는다.
a) 하나의 면과, 하나의 면에 수직인 두께 방향을 갖는 취성 기판이 준비된다.
b) 축방향에 있어서의 축 대칭성을 갖는 선단부가 형성된 날끝이 준비된다.
c) 취성 기판의 하나의 면에 대하여 날끝의 축방향을 수직으로 하면서, 하나의 면 상에 있어서 날끝의 선단부를 슬라이딩시킴으로써, 홈 형상을 갖는 트렌치 라인이 소성 변형에 의해 취성 기판의 하나의 면 상에 형성된다. 트렌치 라인은, 트렌치 라인의 하방에 있어서 취성 기판이 트렌치 라인과 교차하는 방향에 있어서 연속적으로 이어져 있는 상태인 크랙리스 상태가 얻어지도록 형성된다.
d) 트렌치 라인을 따라 두께 방향에 있어서의 취성 기판의 크랙을 신전시킴으로써, 크랙 라인이 형성된다. 크랙 라인에 의해 트렌치 라인의 하방에 있어서 취성 기판은 트렌치 라인과 교차하는 방향에 있어서 연속적인 이어짐이 끊어져 있다.
e) 크랙 라인을 따라 취성 기판이 분단된다.
또한, 상기 「a)」∼ 「e)」의 알파벳 문자는, 공정을 구별하기 위해서 붙여져 있는 것으로, 공정의 실시의 순서에 대해서 의미를 포함하는 것은 아니다.
본 발명에 의하면, 축대칭성을 갖는 선단부가 형성된 날끝이 취성 기판의 하나의 면 상을 슬라이딩될 때에, 하나의 면에 대하여 날끝의 축방향이 수직으로 된다. 이에 따라, 슬라이딩 방향에 의존하는 일 없이, 축방향과 슬라이딩 방향의 관계가 일정해진다. 따라서, 날끝의 슬라이딩 방향에 따라서 날끝의 자세를 조정할 필요가 없다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법에 이용되는 커팅 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법에 이용되는 커팅 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 날끝의 선단부 근방의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 구성을 개략적으로 나타내는 플로우도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 6은 도 5의 선 Ⅵ-Ⅵ을 따르는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 8은 도 7의 선 Ⅷ-Ⅷ을 따르는 개략 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 10은 도 9의 공정에 있어서의, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩 방향을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 13은 도 12의 공정에 있어서의, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩 방향을 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 15는 도 14의 공정에 있어서의, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩 방향을 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 17은 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 18은 도 17의 공정에 있어서의, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩 방향을 설명하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시의 형태 6에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 20은 본 발명의 실시의 형태 7에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 플로우도이다.
도 21은 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 22는 도 21의 선 XXⅡ-XXⅡ을 따르는 개략 단면도이다.
도 23은 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 24는 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제3 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 25는 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 플로우도이다.
도 26은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 27은 도 26의 선 XXⅦ-XXⅦ을 따르는 개략 단면도이다.
도 28은 도 26의 선 XXⅧ-XXⅧ을 따르는 개략 단면도이다.
도 29는 도 26의 선 XXⅨ-XXⅨ을 따르는 개략 단면도이다.
도 30은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 31은 도 30의 선 XXXI-XXXI를 따르는 개략 단면도이다.
도 32는 도 30의 선 XXXⅡ-XXXⅡ를 따르는 개략 단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 34는 도 33의 선 XXXⅣ-XXXⅣ를 따르는 개략 단면도이다.
도 35는 도 33의 선 XXXⅤ-XXXⅤ를 따르는 개략 단면도이다.
도 36은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 37은 본 발명의 실시의 형태 10에 있어서의 취성 기판의 분단 방법에 이용되는 커팅 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 38은 도 37의 선 XXXⅧ-XXXⅧ를 따르는 개략 단면도이다.
도 39는 도 38의 선 A-A를 따르는, 날끝의 선단부의 표면 형상의 예이다.
도 40은 도 38의 선 A-A를 따르는, 날끝의 선단부의 표면 형상의 예이다.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법에 이용되는 커팅 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 날끝의 선단부 근방의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 구성을 개략적으로 나타내는 플로우도이다.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 6은 도 5의 선 Ⅵ-Ⅵ을 따르는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 8은 도 7의 선 Ⅷ-Ⅷ을 따르는 개략 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 10은 도 9의 공정에 있어서의, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩 방향을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 13은 도 12의 공정에 있어서의, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩 방향을 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 15는 도 14의 공정에 있어서의, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩 방향을 설명하는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시의 형태 4에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 17은 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 18은 도 17의 공정에 있어서의, 취성 기판 상에서의 날끝의 슬라이딩 방향을 설명하는 도면이다.
도 19는 본 발명의 실시의 형태 6에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 20은 본 발명의 실시의 형태 7에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 플로우도이다.
도 21은 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제1 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 22는 도 21의 선 XXⅡ-XXⅡ을 따르는 개략 단면도이다.
도 23은 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제2 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 24는 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 제3 공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 25는 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 플로우도이다.
도 26은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 27은 도 26의 선 XXⅦ-XXⅦ을 따르는 개략 단면도이다.
도 28은 도 26의 선 XXⅧ-XXⅧ을 따르는 개략 단면도이다.
도 29는 도 26의 선 XXⅨ-XXⅨ을 따르는 개략 단면도이다.
도 30은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 31은 도 30의 선 XXXI-XXXI를 따르는 개략 단면도이다.
도 32는 도 30의 선 XXXⅡ-XXXⅡ를 따르는 개략 단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 34는 도 33의 선 XXXⅣ-XXXⅣ를 따르는 개략 단면도이다.
도 35는 도 33의 선 XXXⅤ-XXXⅤ를 따르는 개략 단면도이다.
도 36은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 취성 기판의 분단 방법의 일공정을 개략적으로 나타내는 상면도이다.
도 37은 본 발명의 실시의 형태 10에 있어서의 취성 기판의 분단 방법에 이용되는 커팅 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 38은 도 37의 선 XXXⅧ-XXXⅧ를 따르는 개략 단면도이다.
도 39는 도 38의 선 A-A를 따르는, 날끝의 선단부의 표면 형상의 예이다.
도 40은 도 38의 선 A-A를 따르는, 날끝의 선단부의 표면 형상의 예이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 도면에 기초하여 본 발명의 실시의 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 도면에 있어서 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.
<실시의 형태 1>
도 1 및 도 2의 각각은, 본 실시의 형태에 있어서의 유리 기판(4)(취성 기판)의 분단 방법에 이용되는 커팅 기구(50)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 도 3은, 도 1 및 도 2의 날끝(51)의 선단부(51N)의 근방의 부분 단면도이다.
커팅 기구(50)는 날끝(51) 및 지지부(52)를 갖고 있다. 날끝(51)과 지지부(52)는, 동일 재료로 이루어지는 일체의 부재라도 좋다.
날끝(51)에는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 축방향(AX)에 있어서의 축대칭성을 갖는 선단부(51N)가 형성되어 있다. 즉, 선단부(51N)의 표면은, 축방향(AX) 둘레로 곡선을 회전시킴으로써 얻어지는 면이다. 선단부(51N)의 표면은, 외측을 향하여 볼록 형상을 갖는 곡면이다. 선단부(51N)의 표면은, 구면의 일부라도 좋다. 선단부(51N)의 곡률 반경은, 3㎛ 이상 40㎛ 이하인 것이 바람직하다. 선단부(51N)의 표면은, 원추면이라도 좋고, 이 원추면의 정점(頂点)은 라운딩 처리되어 있어도 좋다. 선단부(51N)의 축방향(AX)을 따른 치수는, 전형적으로는 0.5㎛ 이상이고, 통상 1.0㎛ 이상 있으면 충분하고, 바람직하게는 2.0㎛ 이상이다. 이에 따라, 날끝(51) 중, 유리 기판(4)에 직접 접촉하게 되는 부분이, 통상, 선단부(51N)에 실질적으로 포함된다. 또한, 전술한 「축대칭성」은, 바람직하게는 이상적인 기하학적 축대칭성이지만, 유리 기판(4)으로의 작용을 감안하여 실질적인 축대칭성이라도 좋다. 후자를 본 명세서에서는 「의사(疑似)적 축대칭성」이라고 칭하고, 그 상세에 대해서는, 후술하는 실시의 형태 10에 있어서 설명한다.
바람직하게는, 선단부(51N)를 포함하는 날끝(51)의 전체가, 축방향(AX)에 있어서의 축대칭성을 갖고 있다. 도 3에 있어서는, 날끝(51)은, 축방향(AX)에 있어서의 축대칭성을 갖는 직(直)원추 형상을 포함하고, 이 직원추 형상의 정점에 선단부(51N)가 형성되어 있다. 축방향(AX)을 포함하는 단면(도 3)에 있어서, 선단부(51N)의 형상을 무시하면, 이 직원추 형상의 정점의 각도는, 120°이상이 바람직하고, 130°이상이 보다 바람직하다. 또한 이 각도는, 160°이하가 바람직하고, 150°이하가 보다 바람직하다.
지지부(52)는 축방향(AX)을 따라 연재하고 있는 것이 바람직하다. 커팅 기구(50)의 전체가, 축방향(AX)에 있어서의 축대칭성을 갖고 있어도 좋다.
다음으로, 도 4에 나타내는 플로우도를 참조하면서, 유리 기판(4)의 분단 방법에 대해서, 이하에 설명한다.
스텝 S10(도 4)에서, 분단되게 되는 유리 기판(4)(도 2)이 준비된다. 유리 기판(4)은, 상면(SF1)(하나의 면)과, 그 반대의 하면(SF2)(다른 면)을 갖고 있다. 상면(SF1)에는 가장자리(ED)가 형성되어 있다. 상면(SF1)은, 전형적으로는 평탄하다. 도 5에서 나타내는 예에 있어서는, 가장자리(ED)는 장방 형상을 갖는다. 유리 기판(4)은, 상면(SF1)에 수직인 두께 방향(DT)을 갖는다. 또한 스텝 S20(도 4)에서, 전술한, 날끝(51)을 갖는 커팅 기구(50)(도 1∼도 3)가 준비된다.
도 5를 참조하여, 스텝 S30(도 4)에서, 직선 형상을 갖는 트렌치 라인(TL)이 형성된다. 구체적으로는, 이하의 공정이 행해진다.
우선, 날끝(51)(도 1∼도 3)의 선단부(51N)가 상면(SF1)에 위치(N1)에서 밀어붙여진다. 이에 의해 선단부(51N)가 유리 기판(4)에 접촉한다. 위치(N1)는, 도시되어 있는 바와 같이, 유리 기판(4)의 상면(SF1)의 가장자리(ED)로부터 떨어져 있는 것이 바람직하다. 그 경우, 날끝(51)의 슬라이딩 개시시에, 날끝(51)이 유리 기판(4)의 상면(SF1)의 가장자리(ED)에 충돌하는 것을 피할 수 있다.
다음으로, 유리 기판(4)의 상면(SF1)에 대하여 날끝(51)의 축방향(AX)을 수직으로 하면서, 상면(SF1) 상에 있어서 날끝(51)의 선단부(51N)가 슬라이딩된다(도 5의 화살표 참조). 슬라이딩시에 날끝(51)에는 외부로부터 하중이 인가된다. 이 하중 방향은 상면(SF1)에 대하여 수직이다. 슬라이딩에 의해 상면(SF1) 상에 소성 변형이 발생된다.
이 소성 변형에 의해, 홈 형상(도 6 참조)을 갖는 트렌치 라인(TL)이 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 형성된다. 트렌치 라인(TL)은, 트렌치 라인(TL)의 하방에 있어서 유리 기판(4)이 트렌치 라인(TL)의 연재 방향(도 5에 있어서의 횡방향)과 교차하는 방향(DC)(도 6)에 있어서 연속적으로 이어져 있는 상태인 크랙리스 상태가 얻어지도록 형성된다. 크랙리스 상태에 있어서는, 소성 변형에 의한 트렌치 라인(TL)이 형성되어 있기는 하지만, 그에 따른 크랙은 형성되어 있지 않다. 크랙리스 상태를 얻기 위해, 날끝(51)에 가해지는 하중은, 트렌치 라인(TL) 형성 시점에서는 크랙이 발생하지 않을 정도로 작고, 또한, 후의 공정에서 크랙을 발생시킬 수 있는 내부 응력의 상태를 만들어 내는 바와 같은 소성 변형이 발생할 정도로 커지도록 조정된다.
트렌치 라인(TL)은, 유리 기판(4)의 소성 변형만에 의해 발생하는 것이 바람직하고, 그 경우, 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에서 깎임이 발생하지 않는다. 깎임을 피하기 위해서는, 날끝(51)의 하중을 과도하게 높게 하지 않으면 좋다. 깎임이 없음으로써, 상면(SF1) 상에, 바람직하지 않은 미세한 파편이 발생하는 것을 피할 수 있다. 단, 약간의 깎임은, 통상, 허용될 수 있다.
트렌치 라인(TL)의 형성은, 위치(N1) 및 위치(N3e)의 사이에서, 위치(N1)로부터 위치(N2)를 경유하여 위치(N3e)로 날끝(51)의 선단부(51N)를 슬라이딩시킴으로써 행해진다. 위치(N2)는, 유리 기판(4)의 상면(SF1)의 가장자리(ED)로부터 떨어져 있다. 위치(N3e)는, 유리 기판(4)의 상면(SF1)의 가장자리(ED)에 위치하고 있다. 따라서, 트렌치 라인(TL)을 형성하기 위해 슬라이딩된 날끝(51)은, 최종적으로 위치(N3e)에 도달한다. 크랙리스 상태는, 날끝(51)이 위치(N2)에 위치하고 있는 시점에서 유지되어 있고, 또한, 날끝(51)이 위치(N3e)에 도달하는 순간까지 유지되고 있다. 날끝(51)이 위치(N3e)에 도달하면, 날끝(51)은, 유리 기판(4)의 상면(SF1)의 가장자리(ED)를 잘라내린다.
도 7 및 도 8을 참조하여, 상기의 잘라내림에 의해, 위치(N3e)에 미세한 파괴가 발생한다. 이 파괴를 기점으로 하여, 트렌치 라인(TL) 부근의 내부 응력을 해방하도록 크랙이 발생한다. 구체적으로는, 유리 기판(4)의 상면(SF1)의 가장자리(ED)에 위치하는 위치(N3e)로부터 트렌치 라인(TL)을 따라, 두께 방향(DT)에 있어서의 유리 기판(4)의 크랙이 신전된다(도 7에 있어서의 화살표 참조). 환언하면, 크랙 라인(CL)의 형성이 개시된다. 이에 따라, 스텝 S50(도 4)으로서, 위치(N3e)로부터 위치(N1)로 크랙 라인(CL)이 형성된다. 트렌치 라인(TL)을 따라 크랙 라인(CL)이 신전하는 방향(도 7의 화살표)은, 트렌치 라인(TL)이 형성된 방향(도 5의 화살표)과 반대이다.
또한, 크랙 라인(CL)의 형성을 보다 확실히 하기 위해, 날끝(51)이 위치(N2)로부터 위치(N3e)를 슬라이딩하는 속도를, 위치(N1)로부터 위치(N2)에 있어서의 속도보다 작게 해도 좋다. 동일하게, 위치(N2)로부터 위치(N3e)에 있어서 날끝(51)에 인가되는 하중을, 크랙리스 상태가 유지되는 범위에서 위치(N1)로부터 위치(N2)에 있어서의 하중보다도 크게 해도 좋다.
크랙 라인(CL)에 의해 트렌치 라인(TL)의 하방에 있어서 유리 기판(4)은 트렌치 라인(TL)의 연재 방향(도 7에 있어서의 횡방향)과 교차하는 방향(DC)(도 8)에 있어서 연속적인 이어짐이 끊어져 있다. 여기에서 「연속적인 이어짐」이란, 환언하면, 크랙에 의해 차단되어 있지 않은 이어짐을 말한다. 또한, 전술한 바와 같이 연속적인 이어짐이 끊어져 있는 상태에 있어서, 크랙 라인(CL)의 크랙을 개재하여 유리 기판(4)의 부분끼리가 접촉하고 있어도 좋다. 또한, 트렌치 라인(TL)의 직하에 약간 연속적인 이어짐이 남아 있어도 좋다.
다음으로, 스텝 S60(도 4)에서, 크랙 라인(CL)을 따라 유리 기판(4)이 분단 된다. 즉, 소위 브레이크 공정이 행해진다. 브레이크 공정은, 유리 기판(4)으로의 외력의 인가에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상의 크랙 라인(CL)(도 8)을 향하여 하면(SF2) 상에 응력 인가 부재(예를 들면, 「브레이크 바」라고 칭해지는 부재)를 밀어붙임으로써, 크랙 라인(CL)의 크랙을 벌리는 바와 같은 응력이 유리 기판(4)으로 인가된다. 또한 크랙 라인(CL)이 그 형성시에 두께 방향(DT)으로 완전히 진행된 경우는, 크랙 라인(CL)의 형성과 유리 기판(4)의 분단이 동시에 발생한다.
이상에 의해 유리 기판(4)의 분단이 행해진다. 또한 전술한 크랙 라인(CL)의 형성 공정은, 이른바 브레이크 공정과 본질적으로 상이하다. 브레이크 공정은, 이미 형성되어 있는 크랙을 두께 방향으로 더욱 신전시킴으로써 기판을 완전히 분리하는 것이다. 한편, 크랙 라인(CL)의 형성 공정은, 트렌치 라인(TL)의 형성에 의해 얻어진 크랙리스 상태로부터, 크랙을 갖는 상태로의 변화를 가져오는 것이다. 이 변화는, 크랙리스 상태가 갖는 내부 응력의 개방에 의해 발생한다고 생각된다.
본 실시의 형태에 의하면, 축대칭성을 갖는 선단부(51N)가 형성된 날끝(51)이 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상을 슬라이딩될 때에, 상면(SF1)에 대하여 날끝(51)의 축방향(AX)이 수직으로 된다(도 2). 이에 따라, 날끝(51)의 선단부(51N)가 슬라이딩되는 방향(DA)에 의존하는 일 없이, 축방향(AX)과 슬라이딩 방향(DA)의 관계가 일정해진다. 따라서, 날끝(51)의 슬라이딩 방향(DA)을 따라 날끝(51)의 자세를 조정할 필요가 없다.
또한, 후술하는 다른 실시의 형태에 있어서도, 트렌치 라인(TL)의 형성을 위해 날끝(51)이 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상을 슬라이딩될 때에, 상면(SF1)에 대하여 날끝(51)의 축방향(AX)이 수직으로 된다. 따라서, 다른 실시의 형태에 있어서도, 본 실시의 형태와 동일한 효과가 얻어진다.
<실시의 형태 2>
실시의 형태 1에 있어서는, 트렌치 라인(TL)이 직선 형상을 갖고 있다. 이에 대하여, 본 실시의 형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)은 곡선 형상을 포함한다. 이하, 트렌치 라인(TL)을 형성하는 공정에 대해서 상술한다.
도 9를 참조하여, 본 실시의 형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)은 곡선 형상을 갖는다. 이에 대응하여, 트렌치 라인(TL)을 형성하는 공정은, 날끝(51)의 선단부(51N)를 방향(DA1)(제1 방향)을 향하여 슬라이딩시키는 공정과, 그 후에, 선단부(51N)를 방향(DA2)(제2 방향)을 향하여 슬라이딩시키는 공정을 포함한다.
도 10을 참조하여, 방향(DA2)은 방향(DA1)과는 상이하다. 또한 날끝(51)의 선단부(51N)의 슬라이딩 방향(DA)은, 방향(DA1)과 방향(DA2)의 사이에서, 도면 중의 파선으로 나타내는 바와 같이, 연속적으로 변화한다.
이어서, 트렌치 라인(TL)을 따라 크랙 라인이 형성된다. 도 11을 참조하여, 이 크랙 라인을 따라 유리 기판(4)이 분단된다.
또한, 상기 이외의 구성에 대해서는, 전술한 실시의 형태 1의 구성과 거의 동일하기 때문에, 동일 또는 대응하는 요소에 대해서 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는다.
본 실시의 형태에 있어서는, 슬라이딩 방향(DA)이 방향(DA1)과 방향(DA2)의 사이에서 변화한다. 날끝(51)의 선단부(51N)가 축대칭성을 갖고, 또한, 상면(SF1)에 대하여 날끝(51)의 축방향(AX)이 수직으로 되는 점(도 2)에서, 전술한 슬라이딩 방향(DA)의 변화는, 축방향(AX)과 슬라이딩 방향(DA)의 관계에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 날끝(51)의 슬라이딩 방향(DA)에 따라 날끝(51)의 자세를 조정할 필요가 없다. 환언하면, 곡선부를 포함하는 트렌치 라인(TL)이 형성될 때에 있어서도, 날끝(51)의 슬라이딩 방향(DA)에 따라 날끝(51)의 자세를 조정할 필요가 없다.
<실시의 형태 3>
도 12를 참조하여, 본 실시의 형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)은, 실질적으로, 폐곡선을 포함한다. 이에 대응하여, 도 13에 나타내는 바와 같이, 슬라이딩 방향(DA)은, 도면 중의 파선으로 나타내는 바와 같이, 전방향에 걸쳐 변화한다. 환언하면, 날끝(51)의 선단부(51N)는, 전방향을 향하여 슬라이딩된다. 또한, 상기 이외의 구성에 대해서는, 전술한 실시의 형태 2의 구성과 거의 동일하기 때문에, 동일 또는 대응하는 요소에 대해서 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는다.
<실시의 형태 4>
도 14 및 도 15를 참조하여, 본 실시의 형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)이 형성될 때에, 날끝(51)의 선단부(51N)를 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 접촉시키면서, 선단부(51N)가 향하는 방향(DA)이 방향(DA1)으로부터 방향(DA2)으로 불연속으로 변화된다.
이어서, 트렌치 라인(TL)을 따라 크랙 라인이 형성된다. 도 16을 참조하여, 이 크랙 라인을 따라 유리 기판(4)이 분단된다.
또한, 상기 이외의 구성에 대해서는, 전술한 실시의 형태 2의 구성과 거의 동일하기 때문에, 동일 또는 대응하는 요소에 대해서 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는다.
방향(DA)이 불연속으로 변화하는 순간에 있어서는, 날끝(51)은 유리 기판(4)에 대하여 상대적으로 거의 정지하고 있다. 이러한 정지 상태에 있어서, 만일 날끝(51)의 자세가 조정되었다고 하면, 날끝(51)의 선단부(51N) 또는 유리 기판(4)에 손상이 발생하기 쉽다. 본 실시의 형태에 의하면, 날끝(51)의 자세를 조정할 필요가 없기 때문에, 전술한 손상을 피할 수 있다.
<실시의 형태 5>
도 17을 참조하여, 본 실시의 형태에 있어서 형성되는 트렌치 라인(TL)은, 서로 평행한 트렌치 라인(TL1) 및 트렌치 라인(TL2)을 포함한다. 트렌치 라인(TL1) 및 트렌치 라인(TL2)은 번갈아 형성된다. 트렌치 라인(TL1)이 형성될 때는, 날끝(51)의 선단부(51N)를 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 접촉시키면서, 선단부(51N)가 향하는 방향(DA)이 방향(DA1)으로 된다. 트렌치 라인(TL2)이 형성될 때는, 날끝(51)의 선단부(51N)를 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 접촉시키면서, 선단부(51N)가 향하는 방향(DA)이 방향(DA2)으로 된다. 방향(DA1)과 방향(DA2)은, 서로 반대이다. 따라서, 도 18에 나타내는 바와 같이, 선단부(51N)가 향하는 방향(DA)은, 방향(DA1) 및 방향(DA2) 중 어느 하나이다. 트렌치 라인(TL)의 형성에 있어서, 슬라이딩 방향(DA)은, 방향(DA1)과 방향(DA2)의 사이에서 불연속으로 변화된다.
또한, 상기 이외의 구성에 대해서는, 전술한 실시의 형태 4의 구성과 거의 동일하기 때문에, 동일 또는 대응하는 요소에 대해서 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는다.
만일, 트렌치 라인(TL1) 및 트렌치 라인(TL2)의 양쪽이, 방향(DA1)의 슬라이딩에 의해 형성되었다고 하면, 날끝(51)을 한쪽의 가장자리(도면 중, 좌측의 가장자리)로부터 다른 한쪽의 가장자리(도면 중, 우측의 가장자리)로 이동시킴으로써 트렌치 라인(TL1)을 형성한 후에, 날끝(51)을 상기 한쪽의 가장자리의 쪽으로 되돌리기 위하는 것 뿐인 동작이 필요해진다. 이에 대하여 본 실시의 형태에 의하면, 이 동작 중에 트렌치 라인(TL2)이 형성된다. 이에 따라, 공정에 필요한 시간이 단축된다. 따라서 생산성을 향상시킬 수 있다.
<실시의 형태 6>
도 19를 참조하여, 전술한 각 실시의 형태에 있어서, 트렌치 라인(TL)이 형성될 때에, 날끝(51)이 축방향(AX) 둘레로 회전되어도 좋다(도면 중, 회전(RT)을 참조). 회전(RT)은, 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 있어서 날끝(51)의 선단부(51N)를 슬라이딩시키면서 행해져도 좋다. 회전(RT)은, 슬라이딩 중, 상시 행해져도 좋고, 간헐적으로 행해져도 좋다. 혹은, 회전(RT)은, 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 있어서 날끝(51)의 선단부(51N)를 슬라이딩시키는 일 없이 행해져도 좋다. 이 경우, 날끝(51)이 정지한 상태에서, 또는 날끝(51)이 유리 기판(4)으로부터 떨어진 상태에서, 날끝(51)이 회전된다.
본 실시의 형태에 의하면, 날끝(51)의 국소적인 마모를 피할 수 있다. 따라서 날끝(51)의 수명을 늘릴 수 있다.
<실시의 형태 7>
전술한 각 실시의 형태에 있어서, 트렌치 라인(TL)이 형성될 때에, 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 있어서 날끝(51)의 선단부(51N)가 슬라이딩하게 되는 위치에, 윤활제가 공급되어도 좋다. 환언하면, 트렌치 라인(TL)을 형성하는 공정(도 4: 스텝 S30)은, 도 20에 나타내는 바와 같이, 윤활제를 공급하는 스텝 S31과, 윤활제가 공급된 위치에 있어서 날끝(51)이 슬라이딩되는 스텝 S32를 포함해도 좋다. 윤활제로서는, 예를 들면 상온에서 액체의 윤활유 또는 상온에서 고체의 윤활제를 이용할 수 있다.
전술한 각 실시의 형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)의 형성시에, 유리 기판(4)의 상면(SF1)과 슬라이딩하는 날끝(51)이 마모되기 쉬워진다. 본 실시의 형태에 의하면, 이러한 마모를 억제할 수 있다.
<실시의 형태 8>
도 21을 참조하여, 스텝 S10(도 4)에서, 상기 실시의 형태 1과 동일한 유리 기판(4)이 준비된다. 단, 본 실시의 형태에 있어서는, 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에, 미리 어시스트 라인(AL)이 형성되어 있다. 도 22를 참조하여, 어시스트 라인(AL)은, 어시스트 트렌치 라인(TLa)과, 어시스트 크랙 라인(CLa)을 갖고 있다. 어시스트 트렌치 라인(TLa)은 홈 형상을 갖고 있다. 어시스트 크랙 라인(CLa)은, 두께 방향(DT)에 있어서의 유리 기판(4)의 크랙이 어시스트 트렌치 라인(TLa)을 따라 연장됨으로써 구성되어 있다.
본 실시의 형태에 있어서는, 어시스트 라인(AL)은 유리 기판(4)의 상면(SF1)에, 어시스트 트렌치 라인(TLa) 및 어시스트 크랙 라인(CLa)을 동시에 형성하는 공정에 의해 형성된다. 이러한 어시스트 라인(AL)은, 종래의 전형적인 스크라이브 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 이러한 어시스트 라인(AL)은, 도 21의 화살표로 나타내는 바와 같이, 날끝이 유리 기판(4)의 상면(SF1)의 가장자리(ED)에 올라앉고, 그리고 상면(SF1) 상을 이동함으로써 형성될 수 있다. 이 날끝은, 회동 가능하게 유지된 것(휠형인 것)인 것이 바람직하다. 환언하면, 날끝은 유리 기판(4) 상에서 슬라이딩이 아니라 회동하는 것인 것이 바람직하다.
또한, 어시스트 라인(AL)의 기점은, 도 21에 있어서는 가장자리(ED)이지만, 가장자리(ED)로부터 떨어져 있어도 좋다. 또한, 어시스트 라인(AL)은, 전술한 실시의 형태 1∼7 중 어느 하나에 있어서의 크랙 라인(CL)의 형성 방법과 동일한 방법에 의해 형성되어도 좋다. 또한, 유리 기판(4) 상에서 슬라이딩되는 날끝을 이용하여 상기의 어시스트 라인(AL)이 형성되어 있어도 좋다. 혹은, 전술한 어시스트 라인(AL)용의 날끝의 준비를 용이하게 하기 위해, 상기의 어시스트 라인(AL)이 이 날끝(51)을 이용하여 형성되어 있어도 좋다.
다음으로 스텝 S20(도 4)에서, 실시의 형태 1과 동일한 날끝(51)이 준비된다.
도 23을 참조하여, 다음으로, 스텝 S30(도 4)에서 트렌치 라인(TL)이 형성된다. 본 실시의 형태에 있어서는, 트렌치 라인(TL)의 형성은, 위치(N1) 및 위치(N3a)의 사이에서, 위치(N1)로부터 위치(N2)를 경유하여 위치(N3a)로 날끝(51)을 슬라이딩시킴으로써 행해진다. 위치(N3a)는 어시스트 라인(AL) 상에 배치되어 있다. 위치(N2)는, 위치(N1)와 위치(N3a)의 사이에 배치되어 있다. 바람직하게는, 날끝(51)은, 어시스트 라인(AL) 상의 위치(N3a)를 넘어 추가로 위치(N4)까지 슬라이딩된다. 위치(N4)는 가장자리(ED)로부터 떨어져 있는 것이 바람직하다.
트렌치 라인(TL)을 형성하기 위해 상기와 같이 슬라이딩된 날끝(51)은, 위치(N3a)에 있어서 어시스트 라인(AL)과 교차한다. 이 교차에 의해 위치(N3a)에 미세한 파괴가 발생한다. 이 파괴를 기점으로 하여, 트렌치 라인(TL) 부근의 내부 응력을 해방하도록 크랙이 발생한다. 구체적으로는, 어시스트 라인(AL) 상에 위치하는 위치(N3a)로부터 트렌치 라인(TL)을 따라, 두께 방향에 있어서의 유리 기판(4)의 크랙이 신전된다(도 24의 화살표 참조). 환언하면, 크랙 라인(CL)(도 24)의 형성이 개시된다. 이에 따라, 스텝 S50(도 4)으로서, 위치(N3a)로부터 위치(N1)로 크랙 라인(CL)이 형성된다.
날끝(51)은, 위치(N3a)에 도달한 후, 유리 기판(4)으로부터 떨어진다. 바람직하게는, 날끝(51)은, 위치(N3a)를 넘어 위치(N4)까지 슬라이딩한 후, 유리 기판(4)으로부터 멀어진다.
다음으로, 스텝 S60(도 4)에서, 실시의 형태 1과 동일하게, 크랙 라인(CL)을 따라 유리 기판(4)이 분단된다. 이상에 의해 본 실시의 형태의 유리 기판(4)의 분단 방법이 행해진다.
실시의 형태 1에 있어서는, 날끝(51)이 위치(N3e)(도 5)에서 유리 기판(4)을 잘라내린다. 이에 대하여, 본 실시의 형태에 의하면, 이러한 잘라내림이 필요없다. 이에 따라, 날끝(51)에 의한 잘라내림 시에 발생할 수 있는, 날끝(51) 또는 유리 기판(4)으로의 손상을 피할 수 있다.
또한, 날끝(51)이 어시스트 라인(AL)과 교차한 것 만으로는, 크랙 라인(CL)의 형성 개시의 계기가 얻어지지 않는 경우가 있을 수 있다. 그러한 경우는, 어시스트 라인(AL)과 교차하는 트렌치 라인(TL)이 형성된 후에, 유리 기판(4)이 어시스트 라인(AL)을 따라 분단되면 좋다. 이에 따라, 크랙 라인(CL)의 형성 개시의 계기를 얻을 수 있다.
<실시의 형태 9>
도 26을 참조하여, 우선, 다른 실시의 형태와 마찬가지로, 유리 기판(4)이 준비된다(도 4: 스텝 S10). 또한 날끝(51)이 준비된다(도 4: 스텝 S20).
다음으로, 다른 실시의 형태와 마찬가지로, 유리 기판(4)의 상면(SF1)에 대하여 날끝(51)의 축방향(AX)을 수직으로 하면서, 상면(SF1) 상에 있어서 날끝(51)의 선단부(51N)가 슬라이딩된다. 이 슬라이딩은, 시점(N1)으로부터 도중점(途中点; N2)을 경유하여 종점(N3)까지 행해진다. 이에 의해 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 소성 변형이 발생된다. 이에 의해 상면(SF1) 상에, 시점(N1)으로부터 도중점(N2)을 경유하여 종점(N3)으로 연장되는 트렌치 라인(TL)이 형성된다(도 4: 스텝 S30).
트렌치 라인(TL)의 각각을 형성하는 공정은, 트렌치 라인(TL)의 일부로서 저하중 구간(LR)을 형성하는 공정(도 25: 스텝 S30L)과, 트렌치 라인(TL)의 일부로서 고하중 구간(HR)을 형성하는 공정(도 25: 스텝 S30H)을 포함한다. 도 26에 있어서는, 시점(N1)으로부터 도중점(N2)까지 저하중 구간(LR)이 형성되고, 도중점(N2)으로부터 종점(N3)까지 고하중 구간(HR)이 형성된다. 고하중 구간(HR)을 형성하는 공정에 있어서 날끝(51)에 가해지는 하중은, 저하중 구간(LR)을 형성하는 공정에서 이용되는 하중보다도 높다. 반대로 말하면, 저하중 구간(LR)을 형성하는 공정에 있어서 날끝(51)에 가해지는 하중은, 고하중 구간(HR)을 형성하는 공정에서 이용되는 하중보다도 낮고, 예를 들면, 고하중 구간(HR)의 하중의 30∼50% 정도이다. 그 때문에, 고하중 구간(HR)에 있어서의 트렌치 라인의 폭은, 저하중 구간(LR)의 폭보다도 크다. 또한, 도 27에 나타내는 바와 같이, 고하중 구간(HR)의 깊이는, 저하중 구간(LR)의 깊이보다도 크다. 트렌치 라인(TL)의 단면은, 예를 들면, 각도 150°정도의 V자 형상을 갖는다.
또한, 고하중 구간(HR)에 있어서는 날끝(51)으로 높은 하중이 가해지기 때문에, 날끝(51)의 수명을 고려하면, 고하중 구간(HR)의 거리는 작은 것이 바람직하다. 또한, 트렌치 라인(TL) 형성 중에 하중을 변화시키는 경우, 보다 작은 거리에서 고하중 구간(HR)에 있어서의 하중을 충분히 크게 하기 위해, 고하중 구간(HR)에서는 스크라이브 속도가 작아지는 것이 바람직하다. 즉, 날끝(51)의 하중을 순간적으로 증가시키는 제어는 곤란한 점에서, 실제로는 위치(N2)를 시점으로 하여, 일정한 구간에서는 미리 정해진 하중에 도달할 때까지 하중이 커지면서 스크라이브가 행해진다. 따라서, 고하중 구간(HR)에 있어서의 속도를 작게 함으로써, 보다 작은 거리에서 고하중으로 할 수 있어, 고하중 구간(HR) 전체의 거리를 작게 할 수 있다.
트렌치 라인(TL)을 형성하는 공정은, 트렌치 라인(TL)의 직하에 있어서 유리 기판(4)이 트렌치 라인(TL)과 교차하는 방향(DC)(도 28 및 도 29)에 있어서 연속적으로 이어져 있는 상태인 크랙리스 상태가 얻어지도록 행해진다. 이를 위해서는, 날끝에 가해지는 하중이, 유리 기판(4)의 소성 변형을 발생시킬 정도로 크고, 또한, 이 소성 변형부를 기점으로 한 크랙을 발생시키지 않을 정도로 작아진다.
다음으로, 크랙 라인을 형성하는 공정(도 4: 스텝 S50)이, 이하와 같이 행해진다.
도 30∼도 32를 참조하여, 우선, 유리 기판(4)의 상면(SF1) 상에 있어서 고하중 구간(HR)에 교차하는 어시스트 라인(AL)이 형성된다. 어시스트 라인(AL)은, 유리 기판(4)의 두께 방향으로 침투하는 크랙을 수반한다. 어시스트 라인(AL)은, 통상의 스크라이브 방법에 의해 형성할 수 있다.
다음으로, 어시스트 라인(AL)을 따라 유리 기판(4)이 분리된다. 이 분리는, 통상의 브레이크 공정에 의해 행할 수 있다. 이 분리를 계기로 하여, 두께 방향에 있어서의 유리 기판(4)의 크랙이 트렌치 라인(TL)을 따라, 트렌치 라인(TL) 중 고하중 구간(HR)에만 신전된다.
도 33 및 도 34를 참조하여, 이상에 의해, 트렌치 라인(TL)의 일부를 따라 크랙 라인(CL)이 형성된다. 구체적으로는, 고하중 구간(HR) 중, 분리에 의해 새롭게 발생한 변과, 도중점(N2)의 사이의 부분에, 크랙 라인(CL)이 형성된다. 크랙 라인(CL)이 형성되는 방향은, 트렌치 라인(TL)이 형성된 방향(DA)(도 26)과 반대이다.
또한, 분리에 의해 새롭게 발생한 변과 종점(N3)의 사이의 부분에는 크랙 라인(CL)이 형성되기 어렵다. 이 이유는, 트렌치 라인(TL) 근방에 발생되는 내부 응력의 분포가, 트렌치 라인(TL)의 형성 방향에 의존한 이방성을 갖고 있기 때문이 아닐까 추측된다.
도 35를 참조하여, 크랙 라인(CL)에 의해 트렌치 라인(TL)의 고하중 구간(HR)의 직하에 있어서, 유리 기판(4)은 트렌치 라인(TL)의 연재 방향과 교차하는 방향(DC)에 있어서 연속적인 이어짐이 끊어져 있다. 여기서 「연속적인 이어짐」이란, 환언하면, 크랙에 의해 차단되어 있지 않은 이어짐을 말한다. 또한, 전술한 바와 같이 연속적인 이어짐이 끊어져 있는 상태에 있어서, 크랙 라인(CL)의 크랙을 개재하여 유리 기판(4)의 부분끼리가 접촉하고 있어도 좋다.
다음으로, 트렌치 라인(TL)을 따라 유리 기판(4)을 분단하는 브레이크 공정이 행해진다(도 4: 스텝 S60). 이 때에, 유리 기판(4)에 응력을 가함으로써 크랙 라인(CL)을 기점으로 하여 저하중 구간(LR)을 따라 크랙이 신전된다. 크랙이 신전되는 방향(도 36에 있어서의 화살표(PR))은, 트렌치 라인(TL)이 형성된 방향(DA)(도 26)과 반대이다.
이상에 의해, 유리 기판(4)이 분단된다.
본 실시의 형태에 의하면, 유리 기판(4)이 분단되는 위치를 규정하기 위한 트렌치 라인(TL)(도 26 및 도 27)의 형성에 있어서, 고하중 구간(HR)에 비하여 저하중 구간(LR)에 있어서, 날끝(51)(도 1)에 가해지는 하중이 경감된다. 이에 따라 날끝(51)으로의 손상을 작게 할 수 있다.
또한 저하중 구간(LR) 및 고하중 구간(HR) 중 저하중 구간(LR)이 크랙리스 상태인 경우(도 33 및 도 34), 유리 기판(4)이 분단되는 기점이 되는 크랙이 저하중 구간(LR)에는 없다. 따라서 이 상태에 있어서 유리 기판(4)에 대하여 임의의 처리를 행하는 경우, 저하중 구간(LR)에 뜻하지 않은 응력이 가해져도, 유리 기판(4)의 의도하지 않은 분단이 발생하기 어렵다. 따라서 상기 처리를 안정적으로 행할 수 있다.
또한 저하중 구간(LR) 및 고하중 구간(HR)의 양쪽이 크랙리스 상태인 경우(도 26 및 도 27), 유리 기판(4)이 분단되는 기점이 되는 크랙이 트렌치 라인(TL)에 없다. 따라서 이 상태에 있어서 유리 기판(4)에 대하여 임의의 처리를 행하는 경우, 트렌치 라인(TL)에 뜻하지 않은 응력이 가해져도, 유리 기판(4)의 의도하지 않은 분단이 발생하기 어렵다. 따라서 상기 처리를 보다 안정적으로 행할 수 있다.
또한, 트렌치 라인(TL)은 어시스트 라인(AL)의 형성 전에 형성된다. 이에 따라, 트렌치 라인(TL)의 형성시에 어시스트 라인(AL)이 영향을 미치는 것을 피할 수 있다. 특히, 트렌치 라인(TL) 형성을 위해 날끝(51)이 어시스트 라인(AL) 상을 통과한 직후에 있어서의 형성 이상(異常)을 피할 수 있다.
<실시의 형태 10>
본 실시의 형태에 있어서는, 전술한 실시의 형태 1에 있어서 언급된 의사적 축대칭성을 날끝의 선단부가 갖는 경우에 대해서 설명한다.
도 37은, 본 실시의 형태에 있어서의 커팅 기구(150)의 구성을 개략적으로 나타내는 사시도이다. 커팅 기구(150)는, 선단부(51N)가 형성된 날끝(51)(도 2)을 대신하여, 선단부(151N)가 형성된 날끝(151)을 갖고 있다. 날끝(151)은, 라운드 처리된 정점을 갖는 다각추의 형상을 갖고 있다. 다각추는 측면(SD)과 능선(RG)을 갖고 있다. 다각추의 정점에 선단부(151N)가 형성되어 있다.
도 38은, 도 37의 선 XXXⅧ-XXXⅧ를 따르는, 축방향(AX)에 수직인 개략 단면도이다. 선 XXXⅧ-XXXⅧ(도 37)는, 날끝(151)에 있어서의 선단부(151N)와 그 이외의 부분의 경계 근방에 있어서의, 축방향(AX)에 수직인 단면에 대응하고 있다. 이하, 이 단면에서 볼 때에 있어서의 선단부(151N)의 형상에 대해서 설명한다.
선단부(151N)의 형상은, 상기 다각추에 대응한 n변 다각형(n≥3)이고, 바람직하게는 정다각형이다. 도 38에 있어서는 16각형(n=16)이 예시되어 있다. 선단부(151N)는, n개의 능선(RG)(도 37)에 대응하여 n개의 점(PT)을 갖고 있고, 점(PT)의 각각은 외접원(CC)에 접하고 있다. 또한 선단부(151N)는, n개의 측면(SD)(도 37)에 대응하여 n개의 변(SD)을 갖고 있고, 변(SD)의 각각은 치수(DS)를 갖고 있다. 외접원(CC)의 크기를 일정하게 하여, n이 커질수록, 치수(DS)는 작아지고, 결과적으로 선단부(151N)의 단면 형상은 원형에 가까워져 간다. 따라서 n이 커질수록, 선단부(151N)의, 축방향(AX)에 있어서의 축대칭성은, 이상적인 기하학적 대칭성에 가까워진다. 따라서, n이 어느 정도 크면, 선단부(151N)는, 그 기능 상, 축대칭성을 갖고 있다고 할 수 있다. 즉, 선단부(151N)는, 전술한 의사적 축대칭성을 갖고 있다고 할 수 있다. 본 발명자들의 검토에 의하면, 치수(DS)가 1㎛ 이하이면, 선단부(151N)는 의사적 축대칭성을 갖고 있다고 할 수 있다. 이 조건을 만족하는 n은, 예를 들면, 선단부(151N)의 각도와, 축(AX) 근방에서의 선단부(151N)의 곡률 반경으로부터 산출될 수 있다. 이 산출의 예에 대해서, 이하에 설명한다.
도 39는, 도 38의 선 A-A를 따르는 단면에서 보는 것에 대응하고 있고, 선단부(151N)의 예로서, 축(AX) 근방에서 곡률 반경 R=3㎛를 갖는 선단부(151Na∼151Nc)의 표면 형상을 나타내고 있다. 선단부(151Na∼151Nc)의 각각은, 선단 각도 120°, 130°및 140°를 갖고 있다. 축(AX) 근방에서의 곡률 반경 R이 3㎛인 점에서, 선단부(51N)의 축방향(AX)을 따른 치수가 1㎛인 경우, 선단부(151Na∼151Nc)의 각각은, 직경 5.08㎛, 5.62㎛ 및 6.56㎛를 갖고 있다. 환언하면, 선단부(151Na∼151Nc)의 각각은, 원주 15.96㎛, 17.65㎛ 및 20.60㎛를 갖고 있다. 따라서, 치수(DS)(도 38)를 1㎛ 이하로 하는 n은, 선단부(151Na)의 경우는 16 이상이고, 선단부(151Nb)의 경우는 18 이상이고, 선단부(151Nc)의 경우는 21 이상이다.
도 40은, 도 38의 선 A-A를 따르는 단면에서 보는 것에 대응하고 있고, 선단부(151N)의 예로서, 축(AX) 근방에서 곡률 반경 R=5㎛를 갖는 선단부(151Ni∼151Nk)의 표면 형상을 나타내고 있다. 선단부(151Ni∼151Nk)의 각각은, 선단 각도 120°, 130° 및 140°를 갖고 있다. 축(AX) 근방에서의 곡률 반경 R이 5㎛인 점에서, 선단부(51N)의 축방향(AX)을 따른 치수가 1㎛인 경우, 선단부(151Ni∼151Nk)의 각각은, 직경 6.17㎛, 6.51㎛ 및 7.26㎛를 갖고 있다. 환언하면, 선단부(151Ni∼151Nk)의 각각은, 원주 19.38㎛, 20.45㎛ 및 22.80㎛를 갖고 있다. 따라서, 치수(DS)(도 38)를 1㎛ 이하로 하는 n은, 선단부(151Ni)의 경우는 20 이상이고, 선단부(151Nj)의 경우는 21 이상이고, 선단부(151Nk)의 경우는 23 이상이다.
도 39 및 도 40의 검토 결과에 의거하면, 예를 들면 n≥16이면 의사적 축대칭성을 얻을 수 있는 경우가 있다. 따라서 n은 16 이상이 바람직하다. n≥25이면, 통상 이용되는 범위 내에서의 임의의 선단 각도 및 곡률 반경을 이용하면서 의사적 축대칭성을 얻을 수 있다. 선단부를 형성하기 위한 작업의 작업성 및 가공 시간을 감안하면, n은 불필요하게 크지 않은 것이 바람직하고, 따라서 n은 25 이하가 바람직하다.
날끝(151)을 얻기 위해서는, 예를 들면, 다각기둥 형상을 갖는 재료편(예를 들면 다이아몬드편)의 선단을 복수회 연마함으로써, 이 다이아몬드편의 선단부에 대략 다각추 형상이 부여되면 좋다. 변형예로서, 능선(RG)(도 37)에 대하여 R 모따기가 실시되어도 좋다. 이에 따라 변(SD)(도 38)의 직선 부분이 짧아지기 때문에, 선단부(151N)의 형상은, 보다 원형에 가까워진다. 즉, 선단부(151N)의 축대칭성은, 보다 이상적인 것에 가까워진다. 이 경우, 보다 작은 n에 의해서도 의사적 축대칭성이 얻어진다.
또한 상기 각 실시의 형태에 있어서는 상면(SF1)의 가장자리가 장방 형상인 경우에 대해서 도시되어 있지만, 다른 형상이 이용되어도 좋다. 또한 상면(SF1)이 평탄한 경우에 대해서 설명했지만, 상면은 만곡되어 있어도 좋다. 또한 트렌치 라인(TL)이 직선 형상인 경우에 대해서 설명했지만, 트렌치 라인(TL)은 곡선 형상이라도 좋다. 또한 취성 기판으로서 유리 기판(4)이 이용되는 경우에 대해서 설명했지만, 취성 기판은, 유리 이외의 취성 재료로 만들어져 있어도 좋고, 예를 들면, 세라믹스, 실리콘, 화합물 반도체, 사파이어 또는 석영으로 만들어질 수 있다.
AL: 어시스트 라인
CL: 크랙 라인
AX: 축방향
SF1: 상면(하나의 면)
HR: 고하중 구간
LR: 저하중 구간
TL, TL1, TL2: 트렌치 라인
4: 유리 기판(취성 기판)
50, 150: 커팅 기구
51, 151: 날끝
51N, 151N, 151Na∼151Nc, 151Ni∼151Nk: 선단부
52: 지지부
CL: 크랙 라인
AX: 축방향
SF1: 상면(하나의 면)
HR: 고하중 구간
LR: 저하중 구간
TL, TL1, TL2: 트렌치 라인
4: 유리 기판(취성 기판)
50, 150: 커팅 기구
51, 151: 날끝
51N, 151N, 151Na∼151Nc, 151Ni∼151Nk: 선단부
52: 지지부
Claims (9)
- a) 하나의 면과, 상기 하나의 면에 수직인 두께 방향을 갖는 취성 기판을 준비하는 공정을 구비하고, 추가로
b) 축방향에 있어서의 축대칭성을 갖는 선단부가 형성된 날끝을 준비하는 공정을 구비하고, 추가로
c) 상기 취성 기판의 상기 하나의 면에 대하여 상기 날끝의 상기 축방향을 수직으로 하면서, 상기 하나의 면 상에 있어서 상기 날끝의 상기 선단부를 슬라이딩시킴으로써, 홈 형상을 갖는 트렌치 라인을 소성 변형에 의해 상기 취성 기판의 상기 하나의 면 상에 형성하는 공정을 구비하고, 상기 트렌치 라인은, 상기 트렌치 라인의 하방에 있어서 상기 취성 기판이 상기 트렌치 라인과 교차하는 방향에 있어서 연속적으로 이어져 있는 상태인 크랙리스 상태가 얻어지도록 형성되고, 추가로
d) 상기 트렌치 라인을 따라 상기 두께 방향에 있어서의 상기 취성 기판의 크랙을 신전시킴으로써, 크랙 라인을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 크랙 라인에 의해 상기 트렌치 라인의 하방에 있어서 상기 취성 기판은 상기 트렌치 라인과 교차하는 방향에 있어서 연속적인 이어짐이 끊어져 있고, 추가로
e) 상기 크랙 라인을 따라 상기 취성 기판을 분단하는 공정을 구비하며,
상기 날끝의 상기 선단부는, 곡률 반경이 3㎛ 이상 40㎛ 이하이고, 축방향을 따른 치수가 0.5㎛ 이상인, 취성 기판의 분단 방법. - 제1항에 있어서,
상기 공정 c)는,
c1) 상기 날끝의 상기 선단부를 제1 방향을 향하여 슬라이딩시키는 공정과,
c2) 상기 공정 c1)의 후에, 상기 날끝의 상기 선단부를, 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 향하여 슬라이딩시키는 공정
을 포함하는, 취성 기판의 분단 방법. - 제2항에 있어서,
상기 공정 c)는, 상기 날끝의 상기 선단부를 상기 취성 기판의 상기 하나의 면 상에 접촉시키면서, 상기 날끝의 상기 선단부가 향하는 방향을 상기 제1 방향으로부터 상기 제2 방향으로 불연속으로 변화시키는 공정을 포함하는, 취성 기판의 분단 방법. - 제1항에 있어서,
상기 공정 c)에 있어서, 상기 날끝의 상기 선단부는 전(全)방향을 향하여 슬라이딩되는, 취성 기판의 분단 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날끝은, 상기 축방향에 있어서의 축대칭성을 갖는 직(直)원추 형상을 포함하고, 상기 날끝의 상기 선단부는 상기 직원추 형상의 정점(頂点)에 형성되어 있는, 취성 기판의 분단 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정 c)는, 상기 축방향 둘레로 상기 날끝을 회전시키는 공정을 포함하는, 취성 기판의 분단 방법. - 제6항에 있어서,
상기 축방향 둘레로 상기 날끝을 회전시키는 공정은, 상기 취성 기판의 상기 하나의 면 상에 있어서 상기 날끝의 상기 선단부를 슬라이딩시키면서 상기 축방향 둘레로 상기 날끝을 회전시키는 공정을 포함하는, 취성 기판의 분단 방법. - 제6항에 있어서,
상기 축방향 둘레로 상기 날끝을 회전시키는 공정은, 상기 취성 기판의 상기 하나의 면 상에 있어서 상기 날끝의 상기 선단부를 슬라이딩시키는 일 없이 상기 축방향 둘레로 상기 날끝을 회전시키는 공정을 포함하는, 취성 기판의 분단 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공정 c)는, 상기 취성 기판의 상기 하나의 면 상에 있어서 상기 날끝의 상기 선단부가 슬라이딩하게 되는 위치에 윤활제를 공급하는 공정을 포함하는, 취성 기판의 분단 방법.
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