[發明專利]強化玻璃基板的刻劃方法及刻劃裝置

有效

• 申請號: 201210362076.X
• 申請日: 2012-09-20
• 公開（公告）號: CN103086594A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 高松生芳;辜志弘;森亮
• 申請（專利權）人: 三星鉆石工業股份有限公司
• 主分類號: C03B33/02
• 分類號: C03B33/02
• 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

本發明是關于強化玻璃制的玻璃基板的刻劃方法及刻劃裝置。

在此，所謂的“強化玻璃”，是以下述方式制造的玻璃，即在制造工藝中藉由離子(Ion)交換造成的化學處理，在玻璃基板的基板表面層(距基板表面的深度為5μm～50μm程度)形成殘留壓縮應力的壓縮應力層且在基板內部殘留伸張應力。

強化玻璃的特征，具有因壓縮應力層的影響而對外力難以裂開的性質，但相反地，具有一旦在基板表面產生龜裂且進展至存在殘留伸張應力的基板內部，在下次反而會讓龜裂容易加深滲透的性質。

背景技術

在一般分斷玻璃基板的加工被采用的方法，是首先在基板表面形成有限深度的刻劃線，接著，從基板的內側沿著刻劃線藉由使用裂斷桿(break?bar)或裂斷輥(break?ro11)按壓而裂斷。

在前者的形成刻劃線的步驟，藉由使圓盤狀的刀輪(cutter?wheel)(也稱刻劃輪(scribing?wheel))對基板表面壓接轉動以進行刻劃的方法被知悉，例如在專利文獻1等被揭示。

圖10，表示使玻璃制的基板M(母基板)分斷成為各個作為制品的單位基板之時，被采取并實行的交叉刻劃加工。首先，對基板M的表面，使用刀輪形成X方向的刻劃線S₁，接著，形成與X方向交叉的Y方向刻劃線S₂。如此，在X-Y方向形成交叉的多條刻劃線后，基板M被送入裂斷裝置，藉由沿著各刻劃線從內面側折斷，而被分斷為單位基板。

此外，在使用刀輪刻劃玻璃基板的方法中，有“外切”和“內切”法。根據基板的種類或用途，以能夠選擇性地分別使用外切和內切的刻劃裝置已被揭示(參照專利文獻2)。

前者的外切，如圖11(a)所示，是以刀輪的最下端下降到較基板M的表面(上面)略為下方的狀態，設定其在基板M的一側端部的外側位置(刻劃開始位置P1)。接著，從設定的位置使其水平移動，碰觸并穿越基板M端部，進一步地以既定的刻劃壓按壓，并同時以水平移動刀輪的方式進行刻劃。

采用外切法，在基板M端部不會發生刀輪滑移的問題，因為形成的刻劃線是到達基板M的端部，在下一步驟的裂斷便能容易且正確地被進行。在另一方面，因為刀前端碰觸基板M端部，在基版M端部產生劃痕，因基板M內部的伸張應力的影響，恐有從端部被全切(full-cut)之虞，此外，刀輪也因和邊緣部分的碰觸而容易消耗。

后者的內切法，如圖1l(b)所示，在距基板M的端緣2mm～10mm程度的內側(刻劃開始位置Q1)使刀輪從上方下降，以既定的刻劃壓抵接基板M，以按壓并同時使刀輪水平移動的方式進行刻劃。

采用內切法，因刀輪和基板M端部的邊緣部分未碰觸，不需擔心在基板M端部產生劃痕，關于刀前端的消耗與外切法相比也較能夠抑制。但，從基板M端部到刻劃開始位置Q1，因為未形成刻劃線，若與外切法比較，有較難以裂斷的傾向。此外，使刀輪從與基板M抵接狀態往水平方向移動時，會有刀前端的切入不良而滑移，無法刻劃的情形。

如上所述，外切和內切因為各有其優缺點，故根據基板的種類或用途，適當地選擇使用外切和內切。

專利文獻1：日本專利第3074143號公報

專利文獻2：日本特開2009-208237號公報

發明內容

近年，被使用在手機等的保護玻璃(cover?glass)等的玻璃制品之中，期待使用被稱為所謂的強化玻璃(也稱化學強化玻璃)的玻璃。如上所述，強化玻璃是以在基板表面層殘留壓縮應力的方式而被制造，如此獲得的玻璃，盡管玻璃的板厚薄，也難以裂開。

因此，使用強化玻璃，能夠制造出薄又輕且堅固的保護玻璃為其優點。另一方面，要作為保護玻璃，從大面積的母基板切割出所要的大小、所要的形狀的單位制品的加工是必要的。

但是，對強化玻璃采用外切而形成刻劃線的情況，在基板端部與刀前端碰觸之際，一旦較表面壓縮應力層深被刻劃，受到基板內部的殘留伸張應力的影響，恐怕將發生一次就被完全分斷的不佳情況。

因此，在強化玻璃，被認為采用內切的刻劃方法較外切好。

但是，即使采用內切法刻劃，在已使刀前端抵接時，因為強化玻璃的故，受基板表面層的殘留壓縮應力的影響，刀前端難以切入基板表面，朝基板的刀前端的穩定性非常差，因而產生滑移，會無法刻劃。因此，反而產生使刻劃加工困難的問題。

如上所述，對于強化玻璃，有別于對一直以來被使用的鈉玻璃基板的刻劃加工，無論采用外切或是內切，完好地形成刻劃線是有其困難的。此傾向，以基板表面的壓縮應力層厚且殘留應力大的基板較為顯著。