[發明專利]脆性材料基板的割斷方法

有效

• 申請號: 201010210773.4
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN101927402A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 井村淳史;塚田義隆
• 申請（專利權）人: 三星鉆石工業股份有限公司
• 主分類號: B23K26/00
• 分類號: B23K26/00;B23K26/42;C03B33/09
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種以激光照射割斷玻璃基板或陶瓷基板等脆性材料基板的方法。

背景技術

以往，做為玻璃基板或陶瓷基板等脆性材料基板的割斷方法，是廣泛使用使刀輪等壓接于脆性材料基板的表面并同時轉動，形成對脆性材料基板的表面大致垂直方向的裂痕(以下稱為“垂直裂痕”)，之后，對基板施加機械性的按壓力，使垂直裂痕往基板厚度方向進展以割斷基板的方法。

然而，通常在使用刀輪形成脆性材料基板的垂直裂痕的場合，會產生被稱為玻璃屑(cullet)的小破片，可能因此玻璃屑而在脆性材料基板的表面產生傷痕。此外，在割斷后的脆性材料基板的端部容易產生微裂痕(microcrack)，可能以此微裂痕為起因而產生脆性材料基板的斷裂。因此，通常是在割斷后研磨、洗凈脆性材料基板的端部以去除微裂痕或玻璃屑等。

另一方面，近年來，使用二氧化碳激光以熔融溫度未滿的溫度加熱脆性材料基板，據此借由在脆性材料基板產生的熱應力使拉伸應力局部性產生以形成垂直裂痕的方法已有各種檢討、開發。由于此使用激光光束的割斷方法是非接觸加工，故可抑制上述的玻璃屑或微裂痕等潛在性缺陷的產生。但由于在此使用激光光束的割斷方法中垂直裂痕也未達基板的厚度方向的全體而通常僅止于表面部，故仍須施加外力使垂直裂痕往基板厚度方向進展。因此，垂直裂痕的端面被彼此按壓，仍有產生微裂痕或玻璃屑的問題。

針對此問題，例如在專利文獻1有提案借由在玻璃基板的側面形成初期龜裂，先以線狀加熱器加熱割斷預定線，以空氣噴嘴等冷卻機構部分冷卻進展的龜裂的前端周邊，以使龜裂更加進展的技術。

此外，在專利文獻2有提案對至少2點同時照射激光光束形成初期龜裂后，借藉由使激光光束沿割斷預定線移動以使初期龜裂在割斷預定線的方向進展的割斷脆性材料基板的方法

專利文獻1：日本特開2000-281375號公報

專利文獻2：日本特開平7-328781號公報

然而，在專利文獻1的提案技術中，因于玻璃基板的側面形成初期龜裂，故在割斷預定線的方向(從基板側面觀察為深度方向)形成既定長度(深度)的初期龜裂有困難。此外，實質上需要在于分離割斷面的方向對割斷預定線的終端部施加力的狀態下固定支持的機構或使檢出進展的龜裂位置的感測器移動的機構等，故割斷作業準備作業繁雜且裝置會大型化。另外，由于以沿割斷預定線配置的加熱器線加熱割斷預定線全線，故電力消耗量比部分加熱的場合多。

此外，在專利文獻2的提案技術中，需要多個激光振蕩器，且以光軸變更手段作為必要手段，有裝置復雜化、大型化的問題。此外，在以多個激光光束照射形成初期龜裂的場合，激光輸出或照射位置等的調整十分困難，有初期龜裂的形成位置的精度無法提升的問題。

由此可見，上述現有的脆性材料基板的割斷方法在方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般方法又沒有適切的方法能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新的脆性材料基板的割斷方法，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的脆性材料基板的割斷方法存在的缺陷，而提供一種新的脆性材料基板的割斷方法，所要解決的技術問題是使其在不招致裝置的大型化、復雜化的情況下，便可以將微裂痕或玻璃屑等的產生抑制至最小，非常適于實用。

本發明的另一目的在于，提供一種新的脆性材料基板的割斷方法，所要解決的技術問題是使其在割斷被貼合的積層基板的一方的基板時可簡單分離、除去被割斷的基板部分，從而更加適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種脆性材料基板的割斷方法，是借由照射激光光束來割斷脆性材料基板，其包括以下步驟：在前述基板的一面的割斷預定線的割斷開始端以刀具形成初期龜裂的步驟；按壓前述基板的形成有前述初期龜裂的面的相反側面的與前述初期龜裂對向的部分，使前述初期龜裂往前述基板的厚度方向進展而形成到達前述相反側面的初期貫通龜裂的步驟；從前述初期貫通龜裂沿前述割斷預定線使激光光束相對移動并同時照射，以熔融溫度未滿的溫度加熱前述基板，據此借由在基板產生的熱應力使初期貫通龜裂沿前述割斷預定線進展之的步驟。