TWI434815B - The method of marking the substrate - Google Patents

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Description

貼合基板之刻劃方法
本發明係關於分斷貼合基板時，預先形成刻劃線之貼合基板之刻劃方法，更詳言之係關於使用刀輪(亦稱為刻劃輪)於貼合基板之兩面分別形成刻劃線之貼合基板之刻劃方法。
圖5係於液晶面板之製造使用之貼合玻璃基板之剖面圖。在液晶面板等之製程係使用2片薄玻璃基板G1、G2(表側之第一基板G1裡側之第二基板G2)以接著材11貼合之大面積之母基板M(母基板)。欲從此種母基板M製造製品係包含分斷為每一個成為製品單位之單位基板U之步驟。
分斷為每一個單位基板U之步驟一般係以於以下顯示之流程進行。首先，如圖6所示，對母基板M之第一基板G1之表面以刀輪在X方向形成刻劃線S1，其次，進行形成與X方向交叉之Y方向之刻劃線S2之交叉刻劃。如上述於X-Y方向將交叉之複數條刻劃線形成為格子狀後，母基板M係送往折斷裝置，從第二基板G2側以折斷棒按壓，使第一基板G1沿各刻劃線彎曲。藉此，第一基板G1折斷為每一個單位基板U。此時，由於第二基板G2尚未分斷，故折斷之第一基板G1藉由接著材11固著於第二基板G2，不會分離為每一個單位基板U。
接著，對第二基板G2如圖7所示同樣形成X方向之刻劃線S3，其次，進行形成Y方向之刻劃線S4之交叉刻劃，之後，送往折斷裝置折斷第二基板G2。此時，母基板M分離為每一個單位基板U。
如上述，於將貼合基板分斷時，對第一基板G1、第二基板G2之各基板進行交叉刻劃。
做為為了於母基板M形成刻劃線之刀輪，使用如圖8所示之具有平滑刃前緣稜線部2之刀輪1a(稱為普通刀輪1a)、如圖9所示之於刃前緣稜線部2設缺口3(槽)使對基板不易滑動且提高滲透性之刀輪1b(稱為具槽之刀輪1b)(參照專利文獻1)。
前者之普通刀輪1a係為了形成刃前緣稜線部2之兩側之傾斜面而將刃前緣稜線部2之兩側以砥石研削。於傾斜面雖有研削條痕之凹凸形成但為微細，通常，刃前緣稜線部2之中心線平均粗度Ra(JIS B 0601-1982)為0.4μm未滿。如上述普通刀輪1a之刃前緣係形成有非常平滑之稜線面。
於後者之具槽之刀輪1b具體而言有三星鑽石工業社製之「APIO(註冊商標)」刀輪。此具槽之刀輪1b係使缺口(槽)之周方向長度比突起部分之周方向長度(2個鄰接之缺口之間之稜線長度)短為特徵。例如在輪外徑3mm之「APIO」刀輪，缺口之深度為1μm程度，缺口之周方向長度為4～14μm程度(因此突起部分之周方向長度為14μm以上)。
另外，做為具槽之刀輪之種類，除上述之「APIO」刀輪以外，亦有以進行比該刀輪更具有高滲透性之刻劃為目的而使刃前緣稜線部之缺口之周方向長度比突起部分之周方向長度更長之具槽之刀輪(例如三星鑽石工業社製之「Penett(註冊商標)」刀輪)。缺口之周方向長度比突起部分之周方向長度更長之類型之具槽之刀輪係突起對基板給予之打點衝擊變大，可於基板形成深垂直裂痕。此種類型主要係於不進行折斷步驟而僅以刻劃步驟分斷時使用之高滲透性刀輪，故在伴隨折斷步驟之分斷方法不使用。
因此，在以於刻劃步驟後伴隨折斷步驟之分斷方法分斷貼合基板時係利用普通刀輪1a(以後簡稱為N型輪1a)、使缺口之周方向長度比突起部分之周方向長度短之「APIO」刀輪(以後簡稱為A型輪1b)其中之一。
專利文獻：國際公開號WO2007/004700公報
在此，針對以N型輪1a與A型輪1b進行之刻劃加工之特徵說明。N型輪1a由於刃前緣稜線加工為平滑，故可進行於基板形成之刻劃線之槽面遠比以A型輪1b形成者無傷痕之端面強度強之優良刻劃加工。反之，關於形成之刻劃線之滲透性(切槽之深度)、刻劃線形成後之分離性則比A型輪1b差。因此，在於互相正交之X方向與Y方向進行交叉刻劃之場合，產生有於交點部分刻劃線不能形成之「交點跳躍」現象產生之場合。產生「交點跳躍」現象之基板沿預定之刻劃線之分斷變困難，成為不良品。此外，即使在「交點跳躍」現象不發生之場合，分離性亦不充分，故會產生於折斷時需要施加過大之荷重來分斷之場合，可能成為基板破損之原因。
相對於此，A型輪1b係於刃前緣稜線形成有缺口，故刻劃線之滲透性比N型輪1a更優良，形成之切槽之深度比N型輪1a深，對基板之卡度(滑動困難度)改善，可進行於交叉刻劃時之交點部分不易產生「交點跳躍」現象之刻劃加工。另一方面，於形成於基板之刻劃線之槽面於A型輪1b之缺口之角接觸之部分形成小傷痕，故比以N型輪1a形成之刻劃線分斷面之端面強度差。在液晶面板之製程之場合，於基板間封入有液晶，故端面強度之降低係致命的。
如上述，於對基板進行交叉刻劃之場合，必須從「交點跳躍」現象與端面強度之2個觀點選擇最佳之刀輪來加工，但在使用N型輪1a之場合與使用A型輪1b之場合各有優劣。
針對上述問題，本發明係以提供可確實防止在交叉刻劃之「交點跳躍」現象之產生且可於貼合基板之分斷面獲得充分之端面強度之貼合基板之刻劃方法為目的。
此外，本發明係以於貼合基板之分斷時藉由保持各分斷面之端面強度之平衡來維持一定以上之端面強度，避免形成端面強度弱之分斷面為目的。
為了解決上述目的，在本發明係採用如下之技術手段。亦即，本發明之貼合基板之刻劃方法係一種貼合基板之刻劃方法，在將貼合有第一基板與第二基板之貼合基板沿互相交叉之第一方向與第二方向分斷時，預先於第一基板與第二基板之各基板於第一方向與第二方向形成刻劃線，其特徵在於：使用沿圓周稜線交互形成缺口與突起且缺口之周方向長度比突起之周方向長度短且缺口之節距為第一長度之第一刀輪；及沿圓周稜線交互形成缺口與突起且缺口之周方向長度比突起之周方向長度短且缺口之節距比前述第一長度還短之第二刀輪之2種具槽之刀輪；第一基板之第一方向係以第一刀輪形成刻劃線；第一基板之第二方向係以第二刀輪形成刻劃線；第二基板之第二方向係以第一刀輪形成刻劃線；第二基板之第一方向係以第二刀輪形成刻劃線。
根據本發明之貼合基板之刻劃方法，使用沿圓周稜線交互形成缺口與突起且缺口之周方向長度比突起之周方向長度短之2種刀輪。藉此，可進行不易滑動且分離性優良之刻劃加工。2種類之中，以第一刀輪形成之刻劃線比以第二刀輪形成之刻劃線因缺口之節距長，故第一刀輪可進行將端面強度比滲透性優先之加工。反之第二刀輪可進行將滲透性比端面強度優先之加工。根據本發明，形成於第一方向之刻劃線係第一基板與第二基板之中一方以第一刀輪形成，另一方以第二刀輪形成。此外，關於形成於第二方向之刻劃線亦第一基板與第二基板之中一方以第一刀輪形成，另一方以第二刀輪形成。因此，係在於第一方向與第二方向之任一方向皆形成各1條有由第一刀輪與第二刀輪形成之刻劃線之狀態下分斷，於第一方向與第二方向之任一方向皆必定進行一方之基板端面強度強之使用第一刀輪之加工。亦即，第一方向與第二方向係進行滲透性與端面強度平均化而取得平衡之刻劃。此外，沒有只有端面強度弱之刻劃線形成之分斷面，故確保端面強度。
在此，第一刀輪與第二刀輪係輪徑相同，第一刀輪之缺口數比第二刀輪之缺口數小較理想。
一般刻劃之基板之板厚越厚，越有提高切斷時之按壓荷重之必要，因此輪徑係依據刻劃之基板之板厚決定，但用於第一基板之刻劃的是第一刀輪與第二刀輪雙方，同樣地用於第二基板之刻劃的是第一刀輪與第二刀輪雙方，故2種類之輪選擇同徑較理想。在此場合，從與缺口之節距之關係，當然第一刀輪之缺口數比二刀之缺口數小。
此外，第一刀輪與第二刀輪之缺口數之比為1/10～1/100較理想。
藉由使缺口數之比變化一位以上，即使為具槽之刀輪，亦可使端面強度或滲透性大幅變化，可凸顯本發明之特徵。但若使缺口數之比過度增大，一方會成為龐大之缺口數而輪之製造變困難，故實用上係1/10～1/100程度較理想。
具體而言係選擇以第一刀輪之缺口數為5～50個之範圍，第二刀輪之缺口數為50～500個之範圍成為上述比率較理想。
此外，使輪徑為2mm～3mm，缺口之周方向長度為4μm～14μm較理想。
基於圖式詳細說明本發明之貼合基板之刻劃方法之詳細。在以下說明之實施形態係如後述，並非於刻劃第一基板後接著刻劃第二基板而是先將第一基板移動至折斷裝置後折斷，之後再刻劃第二基板。在折斷處理雖係使用例如將折斷棒壓抵之類型之折斷裝置，但於本發明之實施中折斷之自由度大，折斷裝置或折斷方法不限於此。此外，折斷處理在先進行對第一基板與第二基板之刻劃後才進行亦可。
圖1係顯示實施本發明之貼合基板之刻劃方法時使用之刻劃裝置之一實施形態之概略前視圖。
進行刻劃加工之對象之母基板M係貼合有2片玻璃基板，以成為液晶面板之單位構造體於XY方向排列之方式形成有圖案，藉由將母基板M分斷為每一個單位構造體可獲得製品。
刻劃裝置SC具備可在將母基板M水平載置之狀態下旋轉之平台4、將此平台4支持為可於一方向(垂直於圖1之紙面之方向)移動之軌道5、在平台4之上方橋架於與軌道5正交之方向(圖1之左右方向)之導引棒6、設為可沿此導引棒6移動之2基之刻劃頭7a、7b、可升降地裝著於刻劃頭7a、7b之下端之刀具保持具8a、8b。
此外，於刀具保持具8a安裝有具槽之第一刀輪12，於刀具保持具8b安裝有具槽之第二刀輪13。
第一刀輪12與第二刀輪13皆為「APIO」類型，亦即使位於刃前緣稜線之槽之周方向長度比突起之周方向長度短之具槽之刀輪。輪徑雖使為相同，但使第一刀輪12之缺口數比第二刀輪13之缺口數少，因此刃前緣稜線之缺口枝節距係使第一刀輪12比第二刀輪13長。
具體而言，例如，使輪徑皆為3mm，缺口之深度為1μm，使第一刀輪12之缺口之周方向長度為4μm～14μm，缺口數5(因此，缺口之節距1884μm(3mm*π/5))，使第二刀輪13之缺口之周方向長度為4μm～14μm，缺口數300(因此，缺口之節距31μm(3mm*π/300))。
此場合之缺口數之比係1/60(亦即5個/300個)。
其次，針對使用刻劃裝置SC進行之動作說明。圖2、3係顯示本發明之貼合基板之刻劃方法之加工流程之圖。
於平台4上將母基板M載置為使第一基板G1朝上且X方向(第一方向)一致於軌道5之方向。之後，使用第一刀輪12依序形成X方向之刻劃線S1(圖2(a))。
接著，使平台4旋轉90度，在使Y方向(第二方向)一致於軌道5之方向後，使用第二刀輪13依序形成Y方向之刻劃線S2。此時在與刻劃線S1之交叉部分雖進行交叉刻劃，但由於係使用滲透性較高之第二刀輪13，故「交點跳躍」現象不會產生(圖2(b))。
接著，將母基板M移動至折斷裝置。將母基板M反轉使第二基板G2朝上，藉由沿先前形成之刻劃線S1、S2之裡側將折斷棒從第二基板G2側抵接使基板彎曲來將第一基板G1折斷(圖2(c))。此時第一基板G1雖折斷為每一個單位基板，但因各單位基板係接著於第二基板G2，故不會分離為零散。
接著，再將母基板M移動至刻劃裝置SC，將母基板M載置為使第二基板G2朝上且Y方向(第二方向)一致於軌道5之方向。之後，使用第一刀輪12依序形成Y方向之刻劃線S3(圖3(a))。
接著，使平台4旋轉90度，在使X方向(第一方向)一致於軌道5之方向後，使用第二刀輪13依序形成X方向之刻劃線S4。此時在與刻劃線S3之交叉部分雖進行交叉刻劃，但由於係使用滲透性較高之第二刀輪13，故「交點跳躍」現象不會產生(圖3(b))。
接著，再將母基板M移動至折斷裝置。將母基板M反轉使第一基板G1朝上，藉由沿先前形成之刻劃線S3、S4之裡側將折斷棒從第一基板G1側抵接使基板彎曲來將第二基板G2折斷(圖3(c))。此時第一基板G1與第二基板G2係在貼合之狀態下零散地分離為每一個單位基板。
圖4係顯示以上述流程分斷之單位基板之端面強度之狀態之示意圖。分斷面係因第一基板12與第二基板13其中一方以第一刀輪12刻劃，另一方以第二刀輪13刻劃，故一方之基板之端面強度E1強，另一方之基板之端面強度則比該一方之基板之端面強度E1弱。貼合基板全體之端面強度平均化且藉由端面強度強之側之基板之存在而可確保做為貼合基板之端面強度且可進行「交點跳躍」現象不會產生之加工。
在本實施形態雖係於上下基板形成之刻劃線全部成為同一平面之端面，但即使在為了端子區域之形成而形成段差面之端面之場合亦可將本發明直接適用。
此外，本發明於玻璃基板以外之脆性材料基板亦可利用。
[產業上之可利用性]
本發明之貼合基板之刻劃方法可於將玻璃基板等貼合基板分斷時利用。
M．．．貼合基板
G1．．．第一基板
G2．．．第二基板
E1．．．強端面強度
E2．．．弱端面強度
S1 ．．．第一基板之第一方向(X方向)之刻劃線
S2 ．．．第一基板之第二方向(Y方向)之刻劃線
S3 ．．．第二基板之第二方向(Y方向)之刻劃線
S4 ．．．第二基板之第一方向(X方向)之刻劃線
12．．．第一刀輪(具槽之刀輪)
13．．．第二刀輪(具槽之刀輪)
圖1係顯示實施本發明之貼合基板之刻劃方法時使用之刻劃裝置之一例之前視圖。
圖2係顯示本發明之貼合基板之刻劃方法之加工流程之圖。
圖3係繼圖2之後繼續顯示本發明之貼合基板之刻劃方法之加工流程之圖。
圖4係顯示使用本發明之貼合基板之刻劃方法分斷之單位基板之端面強度之狀態之示意圖。
圖5係於液晶面板之製造使用之貼合玻璃基板之剖面圖。
圖6係顯示以往之貼合基板之加工流程之圖。
圖7係顯示以往之貼合基板之加工流程之圖。
圖8係顯示普通刀輪之形狀之圖。
圖9係顯示具槽之刀輪之形狀之圖。
M．．．貼合基板
G1．．．第一基板
G2．．．第二基板
U．．．單位基板
11．．．接著材

Claims (4)

  1. 一種貼合基板之刻劃方法，在將貼合有第一基板與第二基板之貼合基板沿互相交叉之第一方向與第二方向分斷時，預先於第一基板與第二基板之各基板於第一方向與第二方向形成刻劃線，其特徵在於：使用沿圓周稜線交互形成缺口與突起且缺口之周方向長度比突起之周方向長度短且缺口之節距為第一長度之第一刀輪；及沿圓周稜線交互形成缺口與突起且缺口之周方向長度比突起之周方向長度短且缺口之節距比前述第一長度還短之第二刀輪之2種具槽之刀輪；第一基板之第一方向係以第一刀輪形成刻劃線；第一基板之第二方向係以第二刀輪形成刻劃線；第二基板之第二方向係以第一刀輪形成刻劃線；第二基板之第一方向係以第二刀輪形成刻劃線。
  2. 如申請專利範圍第1項之貼合基板之刻劃方法，其中，第一刀輪與第二刀輪係輪徑相同，第一刀輪之缺口數比第二刀輪之缺口數小。
  3. 如申請專利範圍第2項之貼合基板之刻劃方法，其中，第一刀輪與第二刀輪之缺口數之比為1/10～1/100。
  4. 如申請專利範圍第3項之貼合基板之刻劃方法，其中，輪徑為2mm～3mm，缺口之周方向長度為4μm～14μm。
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