[发明专利]脆性材料基板的割断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以激光照射割断玻璃基板或陶瓷基板等脆性材料基板的方法。

背景技术

以往，做为玻璃基板或陶瓷基板等脆性材料基板的割断方法，是广泛使用使刀轮等压接于脆性材料基板的表面并同时转动，形成对脆性材料基板的表面大致垂直方向的裂痕(以下称为“垂直裂痕”)，之后，对基板施加机械性的按压力，使垂直裂痕往基板厚度方向进展以割断基板的方法。

然而，通常在使用刀轮形成脆性材料基板的垂直裂痕的场合，会产生被称为玻璃屑(cullet)的小破片，可能因此玻璃屑而在脆性材料基板的表面产生伤痕。此外，在割断后的脆性材料基板的端部容易产生微裂痕(microcrack)，可能以此微裂痕为起因而产生脆性材料基板的断裂。因此，通常是在割断后研磨、洗净脆性材料基板的端部以去除微裂痕或玻璃屑等。

另一方面，近年来，使用二氧化碳激光以熔融温度未满的温度加热脆性材料基板，据此借由在脆性材料基板产生的热应力使拉伸应力局部性产生以形成垂直裂痕的方法已有各种检讨、开发。由于此使用激光光束的割断方法是非接触加工，故可抑制上述的玻璃屑或微裂痕等潜在性缺陷的产生。但由于在此使用激光光束的割断方法中垂直裂痕也未达基板的厚度方向的全体而通常仅止于表面部，故仍须施加外力使垂直裂痕往基板厚度方向进展。因此，垂直裂痕的端面被彼此按压，仍有产生微裂痕或玻璃屑的问题。

针对此问题，例如在专利文献1有提案借由在玻璃基板的侧面形成初期龟裂，先以线状加热器加热割断预定线，以空气喷嘴等冷却机构部分冷却进展的龟裂的前端周边，以使龟裂更加进展的技术。

此外，在专利文献2有提案对至少2点同时照射激光光束形成初期龟裂后，借藉由使激光光束沿割断预定线移动以使初期龟裂在割断预定线的方向进展的割断脆性材料基板的方法

专利文献1：日本特开2000-281375号公报

专利文献2：日本特开平7-328781号公报

然而，在专利文献1的提案技术中，因于玻璃基板的侧面形成初期龟裂，故在割断预定线的方向(从基板侧面观察为深度方向)形成既定长度(深度)的初期龟裂有困难。此外，实质上需要在于分离割断面的方向对割断预定线的终端部施加力的状态下固定支持的机构或使检出进展的龟裂位置的感测器移动的机构等，故割断作业准备作业繁杂且装置会大型化。另外，由于以沿割断预定线配置的加热器线加热割断预定线全线，故电力消耗量比部分加热的场合多。

此外，在专利文献2的提案技术中，需要多个激光振荡器，且以光轴变更手段作为必要手段，有装置复杂化、大型化的问题。此外，在以多个激光光束照射形成初期龟裂的场合，激光输出或照射位置等的调整十分困难，有初期龟裂的形成位置的精度无法提升的问题。

由此可见，上述现有的脆性材料基板的割断方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的脆性材料基板的割断方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的脆性材料基板的割断方法存在的缺陷，而提供一种新的脆性材料基板的割断方法，所要解决的技术问题是使其在不招致装置的大型化、复杂化的情况下，便可以将微裂痕或玻璃屑等的产生抑制至最小，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，提供一种新的脆性材料基板的割断方法，所要解决的技术问题是使其在割断被贴合的积层基板的一方的基板时可简单分离、除去被割断的基板部分，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种脆性材料基板的割断方法，是借由照射激光光束来割断脆性材料基板，其包括以下步骤：在前述基板的一面的割断预定线的割断开始端以刀具形成初期龟裂的步骤；按压前述基板的形成有前述初期龟裂的面的相反侧面的与前述初期龟裂对向的部分，使前述初期龟裂往前述基板的厚度方向进展而形成到达前述相反侧面的初期贯通龟裂的步骤；从前述初期贯通龟裂沿前述割断预定线使激光光束相对移动并同时照射，以熔融温度未满的温度加热前述基板，据此借由在基板产生的热应力使初期贯通龟裂沿前述割断预定线进展之的步骤。