本發(fā)明涉及脆性襯底的分?jǐn)喾椒ā?/p>
背景技術(shù):
在平板顯示器面板或太陽能電池面板等電氣設(shè)備的制造中,經(jīng)常需要分?jǐn)嗖Aбr底等脆性襯底。首先在襯底上形成劃線,其次沿所述劃線分?jǐn)嘁r底??虅澞軌蛲ㄟ^使用刀尖對襯底機械加工而形成。通過刀尖在襯底上滑動或滾動,而在襯底上形成由塑性變形所致的溝槽,并同時在所述溝槽的正下方形成垂直裂紋。其后,進行稱為分?jǐn)嗖襟E的應(yīng)力賦予。由此,通過使所述垂直裂紋在厚度方向上完全進展而分?jǐn)嘁r底。
分?jǐn)嘁r底的步驟相對多的是于在襯底形成劃線的步驟后立刻進行。但是,也提出有在形成劃線的步驟與分?jǐn)嗖襟E之間進行加工襯底的步驟。
例如根據(jù)國際公開第2002/104078號的技術(shù),在有機el(electroluminescence,電致發(fā)光)顯示器的制造方法中,能夠在安裝密封蓋之前針對成為各有機el顯示器的每一區(qū)域在玻璃襯底上形成劃線。因此,能夠避免在設(shè)置密封蓋后在玻璃襯底上形成劃線時成為問題的密封蓋與玻璃切割器的接觸。
此外,例如根據(jù)國際公開第2003/006391號的技術(shù),在液晶顯示面板的制造方法中,能夠?qū)?個玻璃襯底在形成劃線后貼合。由此,能夠用1次分?jǐn)嗖襟E將2個脆性襯底同時分?jǐn)唷?/p>
[現(xiàn)有技術(shù)文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開第2002/104078號
專利文獻2:國際公開第2003/006391號
技術(shù)實現(xiàn)要素:
[發(fā)明所要解決的問題]
根據(jù)所述先前技術(shù),在形成劃線后進行對脆性襯底的加工,且通過其后的應(yīng)力賦予而進行分?jǐn)嗖襟E。此意味著在對脆性襯底加工時沿劃線整體已存在垂直裂紋。因此,能夠能會因在加工中意外產(chǎn)生所述垂直裂紋在厚度方向上的進而伸展,而在加工中應(yīng)為一體的脆性襯底分離。此外,即使于不在劃線的形成步驟與襯底的分?jǐn)嗖襟E之間進行襯底的加工步驟的情況下,一般也需要在劃線的形成步驟后且襯底的分?jǐn)嗖襟E前進行襯底的搬送或保管,此時能夠能意外分?jǐn)嘁r底。
本發(fā)明人為解決所述問題而開發(fā)了獨自的分?jǐn)嗉夹g(shù)。根據(jù)所述技術(shù),作為規(guī)定分?jǐn)啻嘈砸r底的位置的線,首先,在其正下方形成不具有裂紋的溝槽線。通過形成溝槽線,而規(guī)定成為分?jǐn)啻嘈砸r底的位置。其后,只要維持在溝槽線的正下方不存在裂紋的狀態(tài),就不易產(chǎn)生沿溝槽線的分?jǐn)?。通過使用所述狀態(tài),即使預(yù)先規(guī)定成為分?jǐn)啻嘈砸r底的位置,也能夠防止在應(yīng)分?jǐn)嗟臅r點之前意外分?jǐn)啻嘈砸r底。
所述溝槽線的形成是通過使用刀尖的機械加工進行。在所述機械加工時刀尖受損,最終不再適合使用。因此必須在適當(dāng)?shù)臅r機更換刀尖,所述作業(yè)負(fù)擔(dān)在分?jǐn)嗖襟E中較大。根據(jù)本發(fā)明人的研究,與一般的劃線的形成相比,溝槽線的形成不易產(chǎn)生對刀尖的損傷。但是,為了所述作業(yè)負(fù)擔(dān)的進而減輕,期望開發(fā)對刀尖的損傷更小的分?jǐn)喾椒ā?/p>
本發(fā)明是為了解決如以上問題而完成的,其目的是提供一種能夠減小對進行規(guī)定分?jǐn)啻嘈砸r底的位置的加工的刀尖損傷的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ā?/p>
[解決問題的技術(shù)手段]
脆性襯底的分?jǐn)喾椒ň哂幸韵虏襟E。
準(zhǔn)備脆性襯底,所述脆性襯底具有第1面及與第1面相反的第2面,且具有垂直于第1面的厚度方向。其次,通過一面將刀尖向脆性襯底的第1面上按壓,一面使刀尖在第1面上移動而在脆性襯底的第1面上產(chǎn)生塑性變形,由此形成溝槽線。形成溝槽線的步驟是以能夠獲得在溝槽線的正下方脆性襯底在與溝槽線交叉的方向連續(xù)相連的狀態(tài)即無裂紋狀態(tài)的方式進行。形成溝槽線的步驟包含:形成作為溝槽線的一部分的低負(fù)荷區(qū)間的步驟,與形成作為溝槽線的一部分的高負(fù)荷區(qū)間的步驟。在形成高負(fù)荷區(qū)間的步驟中對刀尖施加的負(fù)荷,高于形成低負(fù)荷區(qū)間的步驟所使用的負(fù)荷。其次,通過使厚度方向上的脆性襯底的裂紋沿溝槽線僅在溝槽線中高負(fù)荷區(qū)間伸展,而沿溝槽線的一部分形成裂紋線。在形成裂紋線的步驟之后,沿溝槽線分?jǐn)啻嘈砸r底。分?jǐn)啻嘈砸r底的步驟包含如下步驟,即,通過對脆性襯底施加應(yīng)力而以裂紋線為起點沿低負(fù)荷區(qū)間使裂紋伸展。
[發(fā)明的效果]
根據(jù)本發(fā)明,在形成用以規(guī)定分?jǐn)啻嘈砸r底的位置的溝槽線時,相比于高負(fù)荷區(qū)間,在低負(fù)荷區(qū)間內(nèi)能夠減輕對刀尖施加的負(fù)荷。由此能夠減小對刀尖的損傷。
附圖說明
圖1是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ牧鞒虉D。
圖2是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖3是沿圖2的線iii-iii的概略剖視圖。
圖4是沿圖2的線iva-iva的概略剖視圖(a)、及沿圖2的線ivb-ivb的概略剖視圖(b)。
圖5是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖6是沿圖5的線vi-vi的概略剖視圖。
圖7是沿圖5的線vii-vii的概略剖視圖。
圖8是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖9是沿圖8的線ix-ix的概略剖視圖。
圖10是沿圖8的線x-x的概略剖視圖。
圖11是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖12是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的剖視圖。
圖13是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的剖視圖。
圖14是依據(jù)對應(yīng)于圖13的箭頭xiv的視野的概略性側(cè)視圖。
圖15是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的剖視圖。
圖16是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的剖視圖。
圖17是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ㄖ兴褂玫目虅澒ぞ叩臉?gòu)成的側(cè)視圖(a),及對應(yīng)于圖17(a)的箭頭xvii的視野下的刀尖的仰視圖(b)。
圖18是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的第1變化例的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖19是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的第2變化例的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖20是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的第3變化例的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖21是概略性表示本發(fā)明的實施方式1的第4變化例的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ㄖ兴褂玫目虅澒ぞ叩臉?gòu)成的側(cè)視圖(a),及對應(yīng)于圖21(a)的箭頭xxi的視野下的刀尖的仰視圖(b)。
圖22是概略性表示本發(fā)明的實施方式2的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖23是概略性表示本發(fā)明的實施方式2的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖24是概略性表示本發(fā)明的實施方式2的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖25是概略性表示本發(fā)明的實施方式2的第1變化例的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖26是概略性表示本發(fā)明的實施方式2的第1變化例的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖27是概略性表示本發(fā)明的實施方式2的第2變化例的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖28是概略性表示本發(fā)明的實施方式2的第3變化例的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖29是概略性表示本發(fā)明的實施方式2的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ㄖ兴褂玫目虅澒ぞ叩臉?gòu)成的側(cè)視圖。
圖30是概略性表示圖29的劃線輪及銷的構(gòu)成的前視圖(a),及圖30(a)的局部放大圖(b)。
圖31是概略性表示本發(fā)明的實施方式3的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖32是概略性表示本發(fā)明的實施方式3的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖33是概略性表示本發(fā)明的實施方式4的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖34是概略性表示本發(fā)明的實施方式4的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖35是概略性表示本發(fā)明的實施方式4的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖36是概略性表示本發(fā)明的實施方式4的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖37是概略性表示本發(fā)明的實施方式4的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖38是概略性表示本發(fā)明的實施方式5的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖39是概略性表示本發(fā)明的實施方式5的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖40是概略性表示本發(fā)明的實施方式5的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的俯視圖。
圖41是概略性表示本發(fā)明的實施方式6的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ǖ囊徊襟E的局部俯視圖(a)~(d)。
圖42是沿圖41(a)的線xliia-xliia的概略局部剖視圖(a),沿圖41(b)的線xliib-xliib的概略局部剖視圖(b),沿圖41(c)的線xliic-xliic的概略局部剖視圖(c),及沿圖41(d)的線xliid-xliid的概略局部剖視圖(d)。
具體實施方式
以下,基于圖示對本發(fā)明的各實施方式的脆性襯底的分?jǐn)喾椒ㄟM行說明。另外,以下的圖示中,對相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)注相同參照序號,且不重復(fù)其說明。
(實施方式1)
對本實施方式的玻璃襯底11(脆性襯底)的分?jǐn)喾椒?,以下一面參照流程圖(圖1)一面說明。
參照圖2~圖4,準(zhǔn)備玻璃襯底11(圖1:步驟s10)。玻璃襯底11具有上表面sf1(第1面)、與下表面sf2(與第1面相反的第2面)。此外,玻璃襯底11具有垂直于上表面sf1的厚度方向dt。
此外,準(zhǔn)備具有刀尖的刻劃工具。關(guān)于刻劃工具的詳細(xì)內(nèi)容見后述。
其次,一面將刀尖向玻璃襯底11的上表面sf1上按壓,一面使刀尖51在上表面sf1上從起點n1經(jīng)由中途點n2向終點n3移動。由此,能夠在玻璃襯底11的上表面sf1上產(chǎn)生塑性變形。由此,在上表面sf1上,形成從起點n1經(jīng)由中途點n2延伸至終點n3的溝槽線tl(圖1:步驟s20)。在圖2中,通過刀尖向方向da的移動而形成3條tl。
形成溝槽線tl的步驟包含:形成作為溝槽線tl的一部分的低負(fù)荷區(qū)間lr的步驟(圖1:步驟s20l);及形成作為溝槽線tl的一部分的高負(fù)荷區(qū)間hr的步驟(圖1:步驟s20h)。在圖2中,從起點n1至中途點n2形成低負(fù)荷區(qū)間,且從中途點n2至終點n3形成高負(fù)荷區(qū)間。在形成高負(fù)荷區(qū)間hr的步驟中對刀尖51施加的負(fù)荷,高于在形成低負(fù)荷區(qū)間lr的步驟使用的負(fù)荷。反言之,在形成低負(fù)荷區(qū)間lr的步驟中對刀尖51施加的負(fù)荷低于在形成高負(fù)荷區(qū)間hr的步驟使用的負(fù)荷,例如為高負(fù)荷區(qū)間hr的負(fù)荷的30~50%左右。因此,高負(fù)荷區(qū)間hr的溝槽線的寬度大于低負(fù)荷區(qū)間lr的寬度。例如,高負(fù)荷區(qū)間hr具有10μm寬度,低負(fù)荷區(qū)間lr具有5μm寬度。此外,高負(fù)荷區(qū)間hr的深度大于低負(fù)荷區(qū)間lr的深度。溝槽線tl的剖面具有例如角度150°左右的v字形狀。
另外,由于在高負(fù)荷區(qū)間hr中對刀尖51施加較高負(fù)荷,因此如果考慮到刀尖51的壽命,那么優(yōu)選高負(fù)荷區(qū)間hr的距離較小。此外,于在溝槽線tl的形成中使負(fù)荷變化的情況下,為了在更小的距離使高負(fù)荷區(qū)間hr的負(fù)荷足夠大,優(yōu)選在高負(fù)荷區(qū)間hr使刻劃速度較小。也就是說,因為難以進行使刀尖51的負(fù)荷瞬間增加的控制,所以實際上一面以位置n2為起點,至在固定區(qū)間達到預(yù)先設(shè)定的負(fù)荷為止使負(fù)荷增大,一面進行刻劃。因此,通過減小在高負(fù)荷區(qū)間hr的速度,能夠在更小的距離成為高負(fù)荷,從而能夠縮小高負(fù)荷區(qū)間hr整體的距離。
形成溝槽線tl的步驟是以能夠獲得在溝槽線tl的正下方玻璃襯底11在與溝槽線tl交叉的方向dc(圖4(a)及(b))連續(xù)相連的狀態(tài),也就是說無裂紋狀態(tài)的方式進行。因此,將對刀尖施加的負(fù)荷設(shè)為大至使玻璃襯底11產(chǎn)生塑性變形的程度,且小至不會產(chǎn)生以所述塑性變形部為起點的裂紋的程度。
其次,如以下那樣形成裂紋線(圖1:步驟s30)。
參照圖5~圖7,首先,在玻璃襯底11的上表面sf1上形成交叉于高負(fù)荷區(qū)間hr的輔助線al。輔助線al伴隨著在玻璃襯底11的厚度方向上滲透的裂紋。輔助線al能夠利用一般的刻劃方法形成。
其次,沿輔助線al分離玻璃襯底11。所述分離能夠通過一般的分?jǐn)嗖襟E進行。以所述分離為契機,使厚度方向上的玻璃襯底11的裂紋沿溝槽線tl僅在溝槽線tl中高負(fù)荷區(qū)間hr伸展。
參照圖8及圖9,通過以上方法沿溝槽線tl的一部分形成裂紋線cl。具體而言,在高負(fù)荷區(qū)間hr中,在通過分離而新產(chǎn)生的邊與中途點n2之間的部分形成裂紋線cl。形成裂紋線cl的方向與形成溝槽線tl的方向da(圖2)相反。另外,在通過分離而新產(chǎn)生的邊與終點n3之間的部分不易形成裂紋線cl。所述方向相關(guān)性是起因于形成高負(fù)荷區(qū)間hr時的刀尖的狀態(tài)者,下文詳細(xì)敘述。
參照圖10,通過裂紋線cl而在溝槽線tl的高負(fù)荷區(qū)間hr的正下方,玻璃襯底11在與溝槽線tl的延伸方向交叉的方向dc上斷開連續(xù)相連。此處所謂「連續(xù)相連」,換言之是未被裂紋截斷的相連。另外,在如所述般斷開連續(xù)相連的狀態(tài)下,玻璃襯底11的部分彼此也可經(jīng)由裂紋線cl的裂紋而接觸。
其次,進行沿溝槽線tl分?jǐn)嗖Aбr底11的分?jǐn)嗖襟E(圖1:步驟s40)。此時,通過對玻璃襯底11施加應(yīng)力而使裂紋以裂紋線cl為起點沿低負(fù)荷區(qū)間lr伸展。裂紋伸展的方向(圖11的箭頭pr)與形成溝槽線tl的方向da(圖2)相反。
其次,針對所述分?jǐn)嗖襟E的詳細(xì)內(nèi)容在以下進行說明。
參照圖12,以玻璃襯底11的上表面sf1介隔襯墊81對向于工作臺80的方式,將形成有裂紋線cl的玻璃襯底11(圖9)介隔襯墊81置放在工作臺80上。襯墊81包含與玻璃襯底11及工作臺80的材料相比更易變形的材料。
參照圖13及圖14準(zhǔn)備分?jǐn)鄺U85。分?jǐn)鄺U85優(yōu)選如圖14所示般具有以能夠局部按壓玻璃襯底11的表面的方式突出的形狀,在圖14中具有大致v字狀形狀。如圖13所示,所述突出部分以直線狀延伸。
其次,使分?jǐn)鄺U85接觸于玻璃襯底11的下表面sf2的一部分。所述接觸部分從下表面sf2中在厚度方向(圖13的縱方向)上與裂紋線cl對向的對向部分sf2c離開。
其次,如箭頭ct1所示,所述接觸部分沿溝槽線tl的低負(fù)荷區(qū)間lr擴展,向?qū)ο虿糠謘f2c靠近。在所述最初接觸時,或通過其后的接觸部分的擴展而產(chǎn)生如下狀態(tài),即,分?jǐn)鄺U85在下表面sf2上接觸于與低負(fù)荷區(qū)間lr對向的部分,且從與高負(fù)荷區(qū)間hr對向的部分離開。
參照圖15,如箭頭ct2所示,所述接觸部分到達至對向部分sf2c。換言之,分?jǐn)鄺U85通過所述的步驟先對裂紋線cl中的低負(fù)荷區(qū)間lr施加應(yīng)力,其后,進而也同時對裂紋線cl施加應(yīng)力。通過所述應(yīng)力,裂紋從裂紋線cl(圖15)沿低負(fù)荷區(qū)間lr伸展(參照圖16的箭頭pr)。
通過以上的分?jǐn)嗖襟E,進行玻璃襯底的分?jǐn)?圖11)。
參照圖17(a)及(b),針對適用于所述溝槽線tl的形成的刻劃工具50進行說明。刻劃工具50通過安裝在劃線頭(未圖示)而相對于玻璃襯底11相對移動,由此進行對玻璃襯底11的劃線??虅澒ぞ?0具有刀尖51及刀柄52。刀尖51被保持在刀柄52。
在刀尖51設(shè)置有頂面sd1(第1面)、及包圍頂面sd1的多個面。這些多個面包含側(cè)面sd2(第2面)及側(cè)面sd3(第3面)。頂面sd1、側(cè)面sd2及sd3朝向互不相同的方向,且相互相鄰。刀尖51具有頂面sd1、側(cè)面sd2及sd3交匯的頂點,且通過所述頂點而構(gòu)成刀尖51的突起部pp。此外,側(cè)面sd2及sd3形成構(gòu)成刀尖51的側(cè)部ps的棱線。側(cè)部ps從突起部pp以線狀延伸。此外,側(cè)部ps由于如所述般為棱線,因此具有線狀延伸的凸形狀。
刀尖51優(yōu)選為金剛石筆。也就是說,刀尖51優(yōu)選由金剛石制成。在所述情況下,能夠容易地提高硬度并減小表面粗糙度。更優(yōu)選為刀尖51由單晶金剛石制成。尤其優(yōu)選從結(jié)晶學(xué)方面來說,頂面sd1為{001}面,側(cè)面sd2及sd3各自為{111}面。在所述情況下,側(cè)面sd2及sd3是雖具有不同方向但結(jié)晶學(xué)上相互等價的晶面。
另外,也可使用不為單晶的金剛石,例如,也可使用以cvd(chemicalvapordeposition:化學(xué)氣相沉積)法合成的多晶金剛石?;蛘?,也可使用從微粒石墨或非石墨狀碳以不包含鐵族元素等結(jié)合材燒結(jié)的多晶金剛石,或?qū)⒔饎偸W油ㄟ^鐵族元素等結(jié)合材結(jié)合的燒結(jié)金剛石。
刀柄52沿軸方向ax延伸。刀尖51優(yōu)選以使頂面sd1的法線方向大致沿軸方向ax的方式安裝在刀柄52。
在使用刻劃工具50的溝槽線tl的形成中,首先將刀尖51按壓于玻璃襯底11的上表面sf1。具體而言,將刀尖51的突起部pp及側(cè)部ps向玻璃襯底11所具有的厚度方向dt按壓。
其次,使被按壓的刀尖51在上表面sf1向方向da滑動。方向da是將從突起部pp沿側(cè)面ps延伸的方向投影在上表面sf1上者,大致對應(yīng)于將軸方向ax投影于上表面sf1上的方向?;瑒訒r,刀尖51通過刀柄52在上表面sf1拖動。通過所述滑動,在玻璃襯底11的上表面sf1上產(chǎn)生塑性變形。通過所述塑性變形形成溝槽線tl。
另外,在本實施方式的從起點n1至終點n3的溝槽線tl的形成中,如果使刀尖51朝方向db移動,換言之,以刀尖51的移動方向為基準(zhǔn)使刀尖51的姿勢向反方向傾斜,那么與采用方向da的情況相比,圖9所示的裂紋線cl更難以形成、及圖16所示的裂紋更難以前進。更一般而言,在通過刀尖51向方向da移動而形成的溝槽線tl中,裂紋容易向與方向da相反的方向伸展。另一方面,在通過刀尖51向方向db移動而形成的溝槽線tl中,裂紋容易向與方向db相同的方向伸展。這種方向相關(guān)性推測可能與起因于溝槽線tl的形成時產(chǎn)生的塑性變形而在玻璃襯底11內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力分布相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本實施方式,在形成用以規(guī)定分?jǐn)嗖Aбr底11的位置的溝槽線tl(圖2及圖3)時,相比于高負(fù)荷區(qū)間hr,在低負(fù)荷區(qū)間lr內(nèi)能夠減輕對刀尖51(圖17(a))施加的負(fù)荷。由此能夠減小對刀尖51的損傷。
此外,在低負(fù)荷區(qū)間lr及高負(fù)荷區(qū)間hr中的低負(fù)荷區(qū)間lr為無裂紋狀態(tài)的情況下(圖8及圖9),在低負(fù)荷區(qū)間lr不存在成為分?jǐn)嗖Aбr底11的起點的裂紋。因此在所述狀態(tài)下對玻璃襯底11進行任意處理的情況下,即便對低負(fù)荷區(qū)間lr施加意外的應(yīng)力,也難以在玻璃襯底11產(chǎn)生意外的分?jǐn)唷R虼四軌蚍€(wěn)定地進行所述處理。
此外,在低負(fù)荷區(qū)間lr及高負(fù)荷區(qū)間hr的兩者為無裂紋狀態(tài)的情況下(圖2及圖3),在溝槽線tl不存在成為分?jǐn)嗖Aбr底11的起點的裂紋。因此在所述狀態(tài)下對玻璃襯底11進行任意處理的情況下,即便對溝槽線tl施加意外的應(yīng)力,亦難以在玻璃襯底11產(chǎn)生意外的分?jǐn)唷R虼四軌蚋€(wěn)定地進行所述處理。
此外,溝槽線tl是在輔助線al形成之前形成。由此,能夠避免在溝槽線tl形成時輔助線al產(chǎn)生影響。尤其是,能夠避免為了形成溝槽線tl時刀尖51剛通過輔助線al后的形成異常。
其次,以下針對實施方式1的變化例進行說明。
參照圖18,也可將輔助線al交叉于溝槽線tl時作為契機而形成裂紋線cl。在輔助線al的形成時對玻璃襯底11施加的應(yīng)力較大的情況下,能夠能產(chǎn)生這種現(xiàn)象。
參照圖19,也可首先在玻璃襯底11的上表面sf1形成輔助線al,其后形成溝槽線tl(在圖19中未圖示)。
參照圖20,也可將輔助線al以在平面布局中與高負(fù)荷區(qū)間hr交叉的方式,形成于玻璃襯底11的下表面sf2上。由此,能夠相互不影響地形成輔助線al及溝槽線tl兩者。
參照圖21(a)及(b),也可取代刻劃工具50(圖17(a)及(b)),而使用刻劃工具50v。刀尖51v具有包含頂點與圓錐面sc的圓錐形狀。刀尖51v的突起部ppv由頂點構(gòu)成。刀尖的側(cè)部psv是從頂點沿在圓錐面sc上延伸的假想線(圖21(b)的虛線)構(gòu)成。由此側(cè)部psv具有線狀延伸的凸形狀。
(實施方式2)
參照圖22,首先準(zhǔn)備玻璃襯底11。此外,準(zhǔn)備具有刀尖的刻劃工具。關(guān)于刻劃工具的詳細(xì)內(nèi)容見后述。
其次,通過在玻璃襯底11的上表面sf1上刀尖向方向db移動,而在上表面sf1上形成交叉于后述的高負(fù)荷區(qū)間hr(圖23)的輔助線al。
參照圖23,通過刀尖向方向db的移動,而在玻璃襯底11的上表面sf1上從起點q1經(jīng)由中途點q2至終點q3形成溝槽線tl。從起點q1至中途點q2的溝槽線tl形成為高負(fù)荷區(qū)間hr。從中途點q2至終點q3的溝槽線tl形成為低負(fù)荷區(qū)間lr。
其次,沿輔助線al分離玻璃襯底11。所述分離能夠通過一般的分?jǐn)嗖襟E進行。以所述分離為契機使厚度方向上的玻璃襯底11的裂紋沿溝槽線tl僅在溝槽線tl中高負(fù)荷區(qū)間hr伸展。
參照圖24,通過所述裂紋的伸展,而沿溝槽線tl的一部分形成裂紋線cl。具體而言,在高負(fù)荷區(qū)間hr中通過分離而新產(chǎn)生的邊與中途點q2之間的部分形成裂紋線cl。形成裂紋線cl的方向與形成溝槽線tl的方向db(圖23)相同。另外,在通過分離而新產(chǎn)生的邊與中途點q2之間的部分難以形成裂紋線cl。所述方向相關(guān)性是起因于形成高負(fù)荷區(qū)間hr時的刀尖的狀態(tài),詳細(xì)內(nèi)容見后述。
其次,通過與實施方式1相同的分?jǐn)嗖襟E(圖12~圖16),進行以裂紋線cl為起點沿溝槽線tl從中途點q2朝向終點q3使裂紋伸展的分?jǐn)嗖襟E。由此分?jǐn)啻嘈砸r底11。
參照圖25及圖26,作為第1變化例,也可首先形成溝槽線tl,其后形成輔助線al。參照圖27,作為第2變化例,也能以輔助線al的形成為契機形成裂紋線cl。參照圖28,也可將輔助線al以在平面布局中與高負(fù)荷區(qū)間hr交叉的方式,形成于玻璃襯底11的下表面sf2上。此外,在本實施方式中高負(fù)荷區(qū)間hr雖從起點q1開始形成,但高負(fù)荷區(qū)間hr只要形成于與輔助線al交叉的部分即可。例如,也可從起點q1直至與輔助線al交叉的部分近前為止形成低負(fù)荷區(qū)間lr,且其后以與輔助線al交叉的方式形成高負(fù)荷區(qū)間hr。
參照圖29,針對適用于本實施方式的溝槽線tl的形成的刻劃工具50r進行說明。刻劃工具50r具有劃線輪51r、固持器52r、及銷53。劃線輪51r具有大致圓盤狀形狀,且其直徑典型為數(shù)mm左右。劃線輪51r經(jīng)由銷53能夠繞旋轉(zhuǎn)軸rx旋轉(zhuǎn)地保持在固持器52r。
劃線輪51r具有設(shè)置有刀尖的外周部pf。外周部pf繞旋轉(zhuǎn)軸rx圓環(huán)狀延伸。外周部pf如圖30(a)所示,在目視精度下切為棱線狀,由此,構(gòu)成包含棱線與傾斜面的刀尖。另一方面,在顯微鏡精度下,如圖30(b)所示,通過劃線輪51r向上表面sf1內(nèi)侵入而在實際作用的部分(圖30(b)的較兩點鏈線更下方),外周部pf的棱線具有微細(xì)的表面形狀ms。表面形狀ms優(yōu)選在前視時(圖30(b)),具有包含有限曲率半徑的曲線形狀。劃線輪51r是使用超硬合金、燒結(jié)金剛石、多晶金剛石或單晶金剛石等硬質(zhì)材料形成。就減小所述的棱線及傾斜面的表面粗糙度的觀點來說,劃線輪51r也可整體由單晶金剛石制成。
使用刻劃工具50r的溝槽線tl的形成是通過如下方式進行,即,在玻璃襯底11的上表面sf1上使劃線輪51r滾動(圖29:箭頭rt),由此劃線輪51r在上表面sf1上向前進方向db前進。由所述滾動所致的前進是一面通過對劃線輪51r施加負(fù)荷f而將劃線輪51r的外周部pf向玻璃襯底11的上表面sf1上按壓一面進行。由此,通過在玻璃襯底11的上表面sf1上產(chǎn)生塑性變形,而形成具有溝槽形狀的溝槽線tl。負(fù)荷f具有平行于玻璃襯底11的厚度方向dt的垂直成分fp、與平行于上表面sf1的面內(nèi)成分fi。前進方向db與面內(nèi)成分fi的方向相同。
另外,溝槽線tl的形成也可使用向方向db移動的刻劃工具50(圖17(a)及(b))或50v(圖21(a)及(b))取代向方向db移動的刻劃工具50r。
另外,對于除所述以外的構(gòu)成,因與所述實施方式1的構(gòu)成大致相同,所以對同一或?qū)?yīng)的要件標(biāo)注同一符號,且不重復(fù)其說明。
通過本實施方式,也可獲得與實施方式1大致相同的效果。此外,在本實施方式中,由于能夠使用旋轉(zhuǎn)的刀尖而非固定的刀尖形成溝槽線tl,因此能夠延長刀尖的壽命。
(實施方式3)
參照圖31,首先準(zhǔn)備玻璃襯底11、與具有刀尖的刻劃工具。通過刀尖的移動,在玻璃襯底11的上表面sf1上在點r1及r6之間形成溝槽線tl。點r1及點r2之間、點r3及點r4之間、點r5及點r6之間的溝槽線tl形成為高負(fù)荷區(qū)間hr。點r2及點r3之間、點r4及點r5之間的溝槽線tl形成為低負(fù)荷區(qū)間lr。溝槽線tl的形成方法能夠采用在所述的實施方式1或2(包含所述變化例)說明的任意者。
其次,沿各自交叉于高負(fù)荷區(qū)間hr的多條分?jǐn)嗑€bl分離玻璃襯底11。所述分?jǐn)嗑€bl的形成以一般的刻劃步驟,或從溝槽線tl產(chǎn)生垂直裂紋的步驟等的任何方法進行均可,且分?jǐn)嗑€bl的分離能夠通過一般的分?jǐn)嗖襟E進行。
參照圖32,以所述的玻璃襯底11的分離為契機,在通過分離而新產(chǎn)生的邊、與隔著所述邊的1對中途點中的一者之間的部分形成裂紋線cl。形成裂紋線cl的方向,在向方向da(圖17(a)或圖21(a))形成溝槽線tl的情況下與方向da相反,在向方向db(圖17(a)、圖21(a)或圖29)形成溝槽線tl的情況下與方向db相同。
其次,通過與實施方式1相同的分?jǐn)嗖襟E(圖12~圖16),進行使裂紋以裂紋線cl為起點沿溝槽線tl伸展的分?jǐn)嗖襟E。由此分?jǐn)啻嘈砸r底11。
根據(jù)本實施方式,能夠通過多條溝槽線tl、及交叉于其等的多條分?jǐn)嗑€bl而規(guī)定分?jǐn)嗖Aбr底11的位置。
(實施方式4)
參照圖33,通過刀尖51向方向da的移動(參照圖17(a)),在玻璃襯底11的上表面sf1上在端點s1及s3之間向方向dl形成溝槽線。端點s1及中途點s2之間的溝槽線tl形成為低負(fù)荷區(qū)間lr。中途點s2及端點s3之間的溝槽線tl形成為高負(fù)荷區(qū)間hr。
參照圖34,其次,通過一面將刀尖51向玻璃襯底11的上表面sf1上按壓,一面使刀尖51在玻璃襯底的上表面sf1上向方向da(圖17(a))移動,而在玻璃襯底11的上表面sf1上產(chǎn)生塑性變形,由此在上表面sf1上沿方向dm形成與溝槽線tl的低負(fù)荷區(qū)間lr交叉的交叉溝槽線tm。形成交叉溝槽線tm的步驟是與溝槽線tl相同,以能夠獲得無裂紋狀態(tài)的方式進行。也就是說,形成交叉溝槽線tm的步驟是以能夠獲得在交叉溝槽線tm的正下方,玻璃襯底11在與交叉溝槽線tm交叉的方向連續(xù)相連的狀態(tài)即無裂紋狀態(tài)的方式進行。
其次,沿與交叉溝槽線tm交叉的分?jǐn)嗑€bm分離玻璃襯底11。所述分離能夠通過一般的刻劃步驟及分?jǐn)嗖襟E進行。分?jǐn)嗑€bm在從交叉溝槽線tm與溝槽線tl的交叉點向方向dm偏移的點與交叉溝槽線tm交叉。以所述分離為契機,沿交叉溝槽線tm形成伴隨著在玻璃襯底11的厚度方向上滲透的裂紋的裂紋線cm(圖35)。
其次,沿與溝槽線tl的高負(fù)荷區(qū)間hr交叉的分?jǐn)嗑€bl分離玻璃襯底11。所述分離能夠通過一般的刻劃步驟及分?jǐn)嗖襟E進行。以所述分離為契機,沿高負(fù)荷區(qū)間hr形成伴隨著在玻璃襯底11的厚度方向上滲透的裂紋的裂紋線cl(圖36)。
其次,通過與實施方式1相同的分?jǐn)嗖襟E(圖12~圖16),進行使裂紋以裂紋線cl為起點沿溝槽線tl伸展的分?jǐn)嗖襟E。由此,沿溝槽線tl分?jǐn)啻嘈砸r底11(圖37)。其后,沿裂紋線cm進行分?jǐn)嗖襟E,進而分?jǐn)啻嘈砸r底11。
根據(jù)本實施方式,能夠通過溝槽線tl、及交叉于其等的交叉溝槽線tm規(guī)定分?jǐn)嗖Aбr底11的位置。
另外,也可取代刀尖51(圖17(a)),而使用刀尖51v(圖21(a))。此外,溝槽線tl的形成也可向與方向dl(圖33)相反的方向進行,在所述情況下,將刀尖51(圖17(a))向方向db移動。同樣,交叉溝槽線tm的形成也可向與方向dm(圖34)相反的方向進行,在所述情況下,將刀尖51(圖17(a))向方向db移動。在將刀尖向方向db移動的情況下,也可取代刀尖51,而使用劃線輪51r(圖29)的刀尖。
(實施方式5)
參照圖38,一面通過施加負(fù)荷而將劃線輪51r(圖29)的刀尖向玻璃襯底11的上表面sf1上按壓,一面在上表面sf1上使刀尖向方向db(圖29)移動。由此,在玻璃襯底11的上表面sf1上產(chǎn)生塑性變形。其結(jié)果,在上表面sf1上向方向dm(圖38)形成交叉溝槽線tm。在開始交叉溝槽線tm的形成時,劃線輪51r(圖29)的刀尖進行跨上玻璃襯底11的緣的動作。此時,在玻璃襯底11的緣產(chǎn)生微細(xì)缺口cp。其結(jié)果,在交叉溝槽線tm的一側(cè)端,設(shè)置有位于玻璃襯底11的緣上的缺口cp。
參照圖39,其次,通過使刀尖在上表面sf1上移動,而在上表面sf1上在點t1及t6之間形成溝槽線tl。點t1及點t2之間、點t3及點t4之間、點t5及點t6之間的溝槽線tl形成為高負(fù)荷區(qū)間hr。點t2及點t3之間、點t4及點t5之間的溝槽線tl形成為低負(fù)荷區(qū)間lr。交叉溝槽線tm在上表面sf1上與高負(fù)荷區(qū)間hr交叉。另外,溝槽線tl的形成方法能夠采用在所述的實施方式1或2(包含這些變化例)說明的任意者。
其次,使裂紋以缺口cp為起點沿交叉溝槽線tm伸展。由此沿交叉溝槽線tm分離玻璃襯底11(圖40)。以所述分離為契機,在通過分離而新產(chǎn)生的邊與隔著所述邊的1對中途點中的一者之間的部分,在高負(fù)荷區(qū)間hr形成裂紋線cl。
其次,通過與實施方式1相同的分?jǐn)嗖襟E(圖12~圖16),進行使裂紋以裂紋線cl為起點沿溝槽線tl伸展的分?jǐn)嗖襟E。由此分?jǐn)啻嘈砸r底11。
通過本實施方式,也可獲得與實施方式4大致相同的效果。此外,根據(jù)本實施方式,利用缺口cp作為產(chǎn)生沿交叉溝槽線tm的裂紋的起點。因此能夠省略沿交叉于交叉溝槽線tm的分?jǐn)嗑€bm(圖34)的分?jǐn)嗖襟E。此外,通過跨上玻璃襯底11的緣的刀尖為劃線輪51r(圖29),而與使用固定的刀尖即刀尖51(圖17(a))或51v(圖21(a))的情況相比,能夠抑制因跨上而對刀尖施加的損傷。另外,在所述損傷不會特別成為問題的情況下,也可取代劃線輪51r(圖29)的刀尖,而使用刀尖51或刀尖51v。
(實施方式6)
參照圖41(a)及圖41(b),首先,對本實施方式的玻璃襯底11的分?jǐn)嘌b置進行說明。分?jǐn)嘌b置具有刻劃工具50(亦參照圖17(a))、輸送機70、分?jǐn)噍?1、及輔助輥62。輸送機70一面露出玻璃襯底11的上表面sf1一面向方向cv搬送玻璃襯底11??虅澒ぞ?0被固定在劃線頭(未圖示),且通過與利用輸送機70移動的玻璃襯底11接觸,而對玻璃襯底11的上表面sf1進行刻劃。分?jǐn)噍?1是用以進行分?jǐn)嗖襟E而局部按壓玻璃襯底11的下表面sf2的部件。輔助輥62是以可進行利用分?jǐn)噍?1向下表面sf2上按壓的方式在相反面即上表面sf1上接觸于玻璃襯底11的輥。以能夠通過分?jǐn)噍?1的按壓而使玻璃襯底11穩(wěn)定地彎曲的方式,在平面布局(在圖41(a))中將輔助輥62配置在與分?jǐn)噍?1不同的位置,且優(yōu)選以在旋轉(zhuǎn)軸方向(圖41(a)的縱方向)上隔著分?jǐn)噍伒姆绞脚渲谩?/p>
另外,在圖41(a)及圖42(a)中為了便于觀察圖而通過二點鏈線示意性地表示輸送機70。對于其他圖也相同。
其次,以下對利用所述分?jǐn)嘌b置的分?jǐn)喾椒ㄟM行說明。
隨著輸送機70向搬送方向cv的移動,玻璃襯底11被向搬送方向cv搬送。由此,刻劃工具50的刀尖51(也參照圖17)從玻璃襯底11的右緣跨上上表面sf1上。通過所述跨上,而在玻璃襯底11的右緣形成缺口cp。
跨上上表面sf1上的刀尖51通過玻璃襯底11向搬送方向cv的移動,而相對于玻璃襯底11的上表面sf1相對性地向與搬送方向cv相反的方向移動。將刀尖51相對于上表面sf1的相對性的移動方向設(shè)為對應(yīng)于方向db(圖17(a))。所述移動中,通過對刀尖51施加負(fù)荷,而在上表面sf1上形成溝槽線tl的高負(fù)荷區(qū)間hr。
參照圖41(b)及圖42(b),在進而搬送玻璃襯底11后,通過使對刀尖51施加的負(fù)荷小于高負(fù)荷區(qū)間hr,而開始溝槽線tl的低負(fù)荷區(qū)間lr的形成。
參照圖41(c)及圖42(c),通過將玻璃襯底11進而搬送,而利用分?jǐn)噍?1及輔助輥62進行向設(shè)置有缺口cp的高負(fù)荷區(qū)間hr的應(yīng)力施加。由此,裂紋從缺口cp伸展,其結(jié)果,在高負(fù)荷區(qū)間hr形成裂紋線cl。在圖42(c)中,裂紋線cl在厚度方向貫穿玻璃襯底11而到達至下表面sf2。
參照圖41(d)及圖42(d),通過將玻璃襯底11進而搬送,而開始利用分?jǐn)噍?1及輔助輥62對低負(fù)荷區(qū)間lr的應(yīng)力施加。裂紋從所述的裂紋線cl伸展至低負(fù)荷區(qū)間lr中受到應(yīng)力施加的部分。其后,隨著玻璃襯底11的搬送的進展,而在低負(fù)荷區(qū)間lr中裂紋伸展。在使裂紋伸展時,通過利用刻劃工具50形成低負(fù)荷區(qū)間lr,而延長低負(fù)荷區(qū)間lr。由此,一面延長溝槽線tl的低負(fù)荷區(qū)間lr,一面對應(yīng)于延長的長度而使玻璃襯底11的分?jǐn)噙M展。也就是說,使玻璃襯底11的連續(xù)分?jǐn)噙M展。
根據(jù)本實施方式,能夠連續(xù)地分?jǐn)嗖Aбr底11。由此,能夠不受到玻璃襯底11長度的制約而分?jǐn)嗖Aбr底11。
此外,與高負(fù)荷區(qū)間hr不同,在低負(fù)荷區(qū)間lr中,裂紋不易伸展至尚未受到分?jǐn)噍?1的應(yīng)力施加的部分。因此,在圖42(d)所示的連續(xù)分?jǐn)嗖襟E中,能夠防止裂紋到達至刀尖51、或進而超出刀尖51的位置而伸展。由此,能夠穩(wěn)定地進行玻璃襯底11的連續(xù)分?jǐn)唷?/p>
另外,在本實施方式中雖為了使裂紋線cl產(chǎn)生而使用玻璃襯底11的緣的缺口cp,但也可使用其他契機形成裂紋線cl。此外,也可使用刻劃工具50v(圖21)或50r(圖29)取代刻劃工具50。
所述各實施方式的脆性襯底的分?jǐn)喾椒m特別適合于玻璃襯底,但脆性襯底也可由除玻璃以外的材料制成。例如,作為除玻璃以外的材料,也可使用陶瓷、硅、化合物半導(dǎo)體、藍(lán)寶石、或石英。
[符號的說明]
al輔助線
bl、bm分?jǐn)嗑€
cl、cm裂紋線
cp缺口
hr高負(fù)荷區(qū)間
sc圓錐面
pf外周面
sd1頂面
sd2、sd3側(cè)面
ax軸方向
sf1上表面
sf2下表面
lr低負(fù)荷區(qū)間
tl溝槽線
pp、ppv突起
ms表面形狀
tm交叉溝槽線
ps、psv側(cè)部
sf2c對向部分
rx旋轉(zhuǎn)軸
11玻璃襯底(脆性襯底)
50、50r、50v刻劃工具
51、51v刀尖
51r劃線輪
52刀柄
52r固持器
53銷
61分?jǐn)噍?/p>
62輔助輥
70輸送機
80工作臺
81襯墊
85分?jǐn)鄺U