[發明專利]脆性材料加工方法與系統

無效

• 申請號: 201210295955.5
• 申請日: 2012-08-17
• 公開（公告）號: CN103586985A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 楊友財
• 申請（專利權）人: 佳友科技有限公司
• 主分類號: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00;B28D1/22;B23K26/36;C03B33/02
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及一種加工方法與系統，尤其是指一種脆性材料加工方法與系統。

背景技術

脆性材料已經廣泛應用在電子產業領域，不管是在半導體工業或者是3C電子產品，都可以看到脆性材料的應用。

一般而言，脆性材料的加工方式基本上可以分成接觸式加工或者是非接觸式的加工。在接觸式加工的方法中，一般多半是利用鉆石或金剛石刀具在脆性材料表面上刻劃出破壞痕跡，然后再沿該痕跡施加力量而折斷。至于非接觸式加工的方式，則可以利用具有高能量的光束，例如：激光，直接聚焦在脆性材料的表面上，通過高溫的方式對脆性材料進行改質加工(例如：熔化或汽化)，再通過移動光束，使得光束移動的路徑形成加工成品的外形。

前述利用鉆石或金剛石刀具雖然可以對脆性材料進行加工，不過當所需加工產品的外形比較復雜時，例如：由曲線或曲線與直線組合形成的外形時，則會有難以切割的問題。因此，利用鉆石或金剛石刀具對脆性材料加工時，常見的為直線的刻痕。

另外，如果采用非接觸性的激光來對脆性材料進行加工時，雖然可以形成具有復雜形狀的脆性材料成品，不過由于激光改質加工的方式需要的加工時間長，尤其是當材料厚度增加時，加工時間會增加，無形當中會影響到生產的效率。再者，由于激光加工是通過高溫熔化或汽化的方式來形成加工品，因此加工品邊緣的品質會因為高溫之故而難以控制，此外由于高能量光束的大小也會影響到加工的精度。

現有技術中，例如中國臺灣公開號第201100191號則教導一種加工脆性材料的方法及裝置，其將脆性材料浸入一液體中，然后導引一輻射束穿過該液體而沿著一預定加工路徑沖擊該脆性材料的表面，以在該脆性材料的表面形成至少一刻痕，最后再對該脆性材料施加一橫向作用力以使該脆性材料沿著該刻痕被劈裂，其中該橫向作用力平行于該脆性材料的表面。如此，該橫向作用力用來誘發缺陷擴散，進而達成劈裂該脆性材料。

發明內容

本發明提供一種脆性材料加工方法與系統，憑借預先在脆性基材上形成特定外形的破壞輪廓，然后再沖擊該基材的表面對應破壞輪廓內的脆性材料，憑借沖擊的力量使得該破壞輪廓在脆性基材的厚度方向破裂以向基材表面延伸產生斷裂面，進而使具有該破壞輪廓的脆性材料脫離該脆性基材。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種脆性材料加工方法，其特征在于，包括：

提供由一脆性材料構成的一基材，該基材表面或內部形成有一破壞輪廓；

將具有該破壞輪廓的基材放置于一平臺上；

提供一治具，其具有一凸部結構；

使該治具的凸部結構抵靠于對應該破壞輪廓的基材表面上；以及

使一沖擊工具沖擊該治具以使該基材的表面或內部的該破壞輪廓向該基材表面延伸，進而使對應該破壞輪廓的脆性材料脫離該基材。

該破壞輪廓由一預加工裝置在該基材表面或內部加工而成，該預加工裝置是激光或者是刀具。

該基材具有兩個相互對應的表面，該其中的一個表面形成該破壞輪廓或者是該兩個表面同時形成該破壞輪廓。

該基材的其中一個表面形成該破壞輪廓時，該治具抵靠于不具有該破壞輪廓的另一表面上。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案還包括：

一種脆性材料加工系統，其特征在于，包括：

一動力源；

一平臺，其提供乘載由一脆性材料構成的一基材，該基材的表面或內部形成有一破壞輪廓；

一治具，其具有一第一凸部結構，該第一凸部結構抵靠于對應該破壞輪廓的基材表面上；以及

一沖擊工具，其與該動力源耦接，以接收該動力源所產生的動力移動而沖擊該治具以使該基材的表面或內部的該破壞輪廓向該基材表面延伸，進而使對應該破壞輪廓的脆性材料脫離該基材。

還包過有一預加工裝置，該預加工裝置是激光或者是刀具，以在該基材表面或內部形成該破壞輪廓。

該平臺對應該破壞輪廓的位置上具有一個第二凸部結構或一個凹部結構。

該破壞輪廓的外形是由曲線、直線或者是前述兩者所組合構成的封閉外形或者是非封閉的外形。

該基材具有兩個相互對應的表面，該其中的一個表面形成該破壞輪廓或者是該兩個表面同時形成該破壞輪廓。

該基材的其中一個表面形成該破壞輪廓時，該治具抵靠于不具有該破壞輪廓的另一表面上。

該動力源為氣壓動力源，其提供正壓或負壓來控制該沖擊工具的移動。