TWI682906B - 劃線之形成方法 - Google Patents

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Abstract

本發明使用常規輪，一方面使基板之表面損傷為最小，且使基板之分斷面美觀。
本發明係為分斷基板而於基板之上表面形成劃線之劃線形成方法，其係使用常規輪，以由輪引起之基板表面之塑性變形深度間歇地變深或變淺之方式，一面前進移行，一面形成劃線。

Description

劃線之形成方法
本發明係關於一種用以切斷LCD(Liquid Crystal Display，液晶顯示器)面板、半導體晶圓、玻璃、陶瓷等脆性材料之劃線(scribe line)形成方法。
為了將作為LCD面板、半導體晶圓、玻璃、陶瓷等脆性材料之原板之基板以所期望之大小分斷為數塊，而於分斷前使用由金剛石或人造金剛石加工而成之輪(wheel)對基板進行加壓，從而形成橫及豎劃線。
就劃線形成時所使用之輪之種類而言，有高滲透輪與常規輪。高滲透輪如根據圖4所示般，於輪13之外周加工出齒或槽14，若使用該高滲透輪，則可於劃線形成時，使垂直裂紋相對於基板厚度較深地滲透。由此，可順利地進行劃線形成後之基板之分斷作業。即，若使用高滲透輪則可使垂直裂紋擴展至基板厚度之80~90%左右。然而，另一方面，於使用了高滲透輪之情形時，劃線形成部分會殘留高壓之應力，從而於分斷基板之作業時容易產生碎片。
例如，如圖5所示，於高滲透輪之輪13形成有槽14，當對所載置之基板形成劃線時，若將與輪13之刀尖相關之槽14與槽14之間之區間設為A，將槽14設為C，將A與C之邊界設為B，則A、B、C之各部位產生之對基板之刻劃負載之分佈，成為圖5之下半部分所示之曲線。
即，當輪13旋轉時，於刀尖與槽14之邊界部分即B處施加較強之 刻劃負載。而且，於槽14之形成部分即C處，成為無刻劃負載之狀態，因而負載分佈線大幅降低。
根據上述負載分佈圖所示，於使用了高滲透輪之基板之刻劃作業中，會發生極不規則之應力之集中現象。因此，於劃線形成後，基板分斷過程中無法分斷為一條直線，亦會出現分斷面不平滑而部分分斷面產生損傷之情況。由此，結果，所分斷之基板之品質下降。
而且，於劃線交叉之部位，因剪切力及應力之集中而產生不需要之裂紋，於所分斷之基板之角部容易產生缺損或龜裂。
為了解決上述問題，若使用並非為高滲透輪、即輪外周並無槽14之圖6般之常規輪(normal wheel)3形成劃線，則輪3對基板之加壓負載變得均勻，但裂紋之滲透深度變淺。即，如圖7所示，垂直裂紋僅滲透至基板1之厚度t之十分之一左右。
為了使垂直裂紋向基板1之厚度方向滲透，而進行利用了斷條(break bar)等引起之壓力或彎曲應力之斷裂作業。該情形時，當裂紋自淺裂紋之前端向厚度方向擴展時，難以保障垂直方向之直進性，如圖7般分斷面24以向左右偏離之方式形成，結果，導致品質不良。
另一方面，於為刀尖未受到槽加工之常規輪3之情形時，對基板之表面施加均勻之負載，不易發生如高滲透輪般之應力集中或應力不均引起之不良。
因此，劃線交叉之部位之破損較高滲透輪少，如上述般垂直裂紋較淺，因而有分斷基板時發生不良之虞。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]韓國註冊專利公報10-0573986號
[專利文獻2]韓國註冊專利公報10-1365049號
本發明係為了解決上述問題而發明，本發明之目的在於為了生產出優質之基板產品，而使用常規輪使對基板表面之損傷最小化，並且可產生較深之裂紋以補足上述常規輪之缺點而採納高滲透輪之優點。
本發明之另一目的在於控制由常規輪引起之基板之塑性變形深度，而使垂直裂紋形成得較深。
本發明之又一目的在於使劃線交叉之部位不會產生基板之損傷。
本發明之又一目的在於利用伺服馬達，使輪對基板之塑性變形深度發生變化，無論對何種脆性基板均可進行控制而形成最佳之劃線。
用以解決上述目的之本發明之主要構成為一種劃線形成方法，其特徵在於，其係為分斷基板而於基板之上表面形成劃線者，其係使用常規輪，以由上述常規輪引起之基板表面之塑性變形深度間歇地變深或變淺之方式，一面前進移行一面形成劃線。
本發明之另一特徵在於：於要由後續之上述常規輪橫越既設之劃線之交叉點，將由後續之上述常規輪引起之基板之塑性變形深度形成得較上述既設之劃線淺。
本發明之又一特徵在於：於上述基板中劃線未交叉之部位，將由上述常規輪引起之基板之塑性變形深度加深。
本發明之又一特徵在於：由上述常規輪引起之基板之塑性變形深度為基板厚度之10%~20%之深度。
本發明之又一特徵在於：上述交叉點之、由後續之上述常規輪引起之基板之塑性變形深度為2μm以下。
本發明之特徵在於：上述交叉點以外之部分之、由上述常規輪引起之基板之塑性變形深度為2~5μm。
本發明之又一特徵在於：構成為由上述常規輪引起之基板之塑性變形深度係由伺服馬達予以控制。
通常，若使用常規輪，僅會產生基板厚度之10%左右之垂直裂紋，但根據本發明，具有如下優點，即，與高滲透輪同等地產生基板厚度之80%左右為止之垂直裂紋。
而且，根據本發明，可製作出所要分斷之基板之分斷面極為光滑之高品質基板。
而且，根據本發明，於伺服馬達之精密控制下，可任意地控制基板之塑性變形深度，任何脆性材料皆可無損傷地加以分斷。
再者，根據本發明，即便於容易產生損傷之劃線之交叉點亦可無損傷地進行分斷，從而可減少基板之損號而有助於節省資材。
1‧‧‧基板
2‧‧‧交叉點
3‧‧‧輪
5‧‧‧劃線
13‧‧‧輪
14‧‧‧槽
24‧‧‧分斷面
A‧‧‧區間
B‧‧‧邊界
C‧‧‧槽
t‧‧‧厚度
圖1係說明本發明之刻劃作業之圖。
圖2係說明為了將基板分斷為所期望之大小而使用輪實施刻劃作業之圖。
圖3係說明圖1之另一實施例之圖。
圖4係表示高滲透輪之圖。
圖5係說明高滲透輪對基板之刻劃載荷之圖。
圖6係表示常規輪之圖。
圖7係說明於進行了利用常規輪之刻劃後實施斷裂之圖。
以下，基於隨附圖式對本發明進行詳細敍述。
圖1係用以說明利用輪3於基板1之上表面進行刻劃作業情形時 之、由輪3引起之基板1之塑性變形深度之圖。刻劃作業係於基板1之分斷前之階段進行之步驟，且係使用輪3於基板1形成劃線之作業。
如圖示般，根據本發明，當使輪3一面於基板1之上表面移行一面進行刻劃作業時，將基板1之塑性變形深度(基板被按壓後未恢復至原來位置之深度)週期性地或深或淺地滲透。上述塑性變形深度之調節可由利用了伺服馬達之輪3之精密的上升下降動作之控制而實現。
基板之塑性變形區域之深度很重要之理由在於，若可知塑性變形深度，則可知可使基板之垂直裂紋之深度形成為深達最大限度之極限值。因此，根據本發明，即便使用常規輪形成劃線，亦可使基板之垂直裂紋之深度擴展至基板厚度之80%。
圖1中輪3之深度較淺地進入之部分，如圖2中所示，係基板1之劃線5重疊之交叉點2之部分。於該交叉點2，容易產生部分破損或容易產生不規則之裂紋。由此，於該交叉點2，使由輪3引起之基板1之塑性變形深度較淺，從而使裂痕或細小破損等損傷之產生最小化。
先前，將由輪引起之基板之塑性變形深度設為基板厚度之10%左右。本發明中，由輪3引起之基板1之塑性變形深度為基板厚度之10%以上。
本發明中，將由輪3引起之基板1之塑性變形深度設為基板1之厚度之10%以上之深度，但若要賦予相對於深度之範圍，則設為基板1之厚度之10%~20%左右之深度。若為該深度以下，則無法順利地分斷，若為該深度以上，則亦會出現於基板1之厚度方向上產生多餘之裂紋之情況，且無謂之動力消耗增大，因而欠佳。具體實施例中，由普通之輪3引起之基板1之塑性變形深度較佳為2~5μm左右。若設於該範圍，則可將垂直裂紋賦予至基板厚度之約80%為止，將基板之分斷面精加工得美觀。
圖3係圖1之輪3移行時之基板1之塑性變形深度之其他實施例。
如圖示般，由輪3引起之基板1之塑性變形深度之軌跡成為以劃線5之交叉點2為頂點之波狀、或描繪成梯形狀、山狀等各種形狀之軌跡。
可根據脆性材料之特性，或根據想要分斷之基板之尺寸，於輪3到達交叉點2前，預先掌握因其周邊位置對基板之表面造成損傷而調節並設定劃線之軌跡。關於由上述輪3引起之基板1之塑性變形深度之調節，可利用伺服馬達之工作之精密控制進行調節。
因此，於無論為何種材質之脆性材料，或將基板1分斷為何種尺寸之情形時，藉由調節由輪3引起之基板1之塑性變形深度，可不對基板1造成損傷地形成具有美觀之分斷面之劃線。
另一方面，亦可代替由輪3引起之基板1之塑性變形深度之控制，而利用輪3對基板1之加壓力之變化形成劃線。然而，該情形時，因輪3僅對基板1提供加壓力之變化，所以無法正確地控制基板1之塑性變形深度。若正確地知曉由輪3引起之基板1之塑性變形深度，則可明確地知曉基板1之損傷因何種程度之塑性變形深度而產生，而僅有加壓力則存在無法正確知曉之缺點。因此，於劃線形成時對由輪引起之基板之塑性變形深度進行控制可最確實地防止基板之損傷。
如以上，根據本發明，可使用常規輪使對基板之表面之損傷為最小限度，並且使基板之分斷面變得美觀，而且，使劃線之交叉點之破損亦最小化。
並且，於刻劃作業時，可一面使用常規輪一面使基板之垂直裂紋加深，還可順利地進行基板之分斷，並防止產生如下不良：於基板之分斷面之端部分產生碎屑或破損而分斷面變得粗燥。
1‧‧‧基板
3‧‧‧輪

Claims (5)

  1. 一種劃線形成方法，其特徵在於，其係為分斷基板而於基板之上表面形成劃線者，且將於外周切斷刀部未形成槽之常規輪置於基板之上部，以上述常規輪對上述基板進行加壓，使上述基板塑性變形至規定之深度，並於此狀態下使上述常規輪移行，於上述常規輪移行中持續地對上述基板進行加壓的同時，改變上述常規輪對上述基板之加壓力，而於上述基板形成深度不同之連續之劃線；為了抑制於上述劃線交叉之交叉點處之應力集中引起裂紋產生，使上述交叉點處之塑性變形之深度，形成得比劃線未交叉之部位之深度更淺。
  2. 如請求項1之劃線形成方法，其中由上述常規輪引起之基板之塑性變形深度以基板厚度之10%~20%之深度形成。
  3. 如請求項1之劃線形成方法，其中上述交叉點之上述常規輪引起之基板之塑性變形深度為2μm以下。
  4. 如請求項1之劃線形成方法，其中上述交叉點以外之部分之由上述常規輪引起之基板之塑性變形深度為2~5μm。
  5. 如請求項1之劃線形成方法，其中構成為由上述常規輪引起之基板之塑性變形深度係由伺服馬達予以控制。
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