專利名稱：劃線方法和劃線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于平面型顯示裝置(以下稱FPD)所使用之玻璃基板等的脆性材料基板分割用之劃線方法。
背景技術(shù)：
FPD等所使用之玻璃基板厚度，按不同用途而從0.5mm至3mm都有在使用。制造各種厚度的FPD用玻璃基板時，一般是采用稱作浮法或熔法之制程等。
浮法，系使玻璃浮在熔融錫金屬的自由面上之方法，能制得變形少且平坦度非常優(yōu)異的平板玻璃。依據(jù)該浮法，可制造出厚度0.5mm～10mm之各種厚度的玻璃板。厚度較厚的玻璃板，系用碳擋件來防止錫金屬上玻璃的擴展而制造出，厚度較薄的玻璃板，則將浮在錫的自由面上之玻璃，用輥機構(gòu)朝雙方向拉伸而制造出。
另一方面，熔法，系使從桶中溢出并向下垂流之玻璃向下延伸，不需使用輥，而使液體以其自然面來凝固之方法，可制得高精度的平坦度之玻璃板。
將在熔爐熔融之玻璃，使用上述浮法或熔法之任一者而制成之平坦玻璃板，經(jīng)各種制程后流到輸送帶上，而在分割制程將玻璃板分割。
該分割制程包含劃線制程及裂片制程，在劃線制程，系在送到輸送帶上之帶狀玻璃板上，沿玻璃板之搬送方向平行及垂直地形成劃線；在裂片制程，系沿著劃線制程所形成之劃線，將玻璃板予以裂片。在進行玻璃板之分割制程時，關(guān)于輸送帶上玻璃板之搬送速度，當(dāng)玻璃板厚度越薄則越慢，在玻璃板厚度0.5～0.7mm左右時，系調(diào)整成100mm/s以下的搬送速度。在玻璃板分割制程所形成之劃線的正下方，系連續(xù)地形成垂直裂痕。
沿輸送帶上的玻璃板之搬送方向及該搬送方向的正交方向之劃線，一般是用超硬合金制或燒結(jié)鉆石制的刀輪來形成。然而，這種使用刀輪的方法，劃線形成中所產(chǎn)生之玻璃屑將附著于玻璃板表面，而造成玻璃板制品缺陷的原因，又當(dāng)將玻璃板子以裂片時，可能在玻璃板的端面部分產(chǎn)生缺口而造成制品不良。
為了消除該采用刀輪之方法所具有的問題點，所提案出之劃線方法，系藉由雷射之加熱作用與冷卻媒體之冷卻作用而在脆性材料基板上產(chǎn)生熱變形，并利用該熱變形來形成劃線；例如已知有日本專利第3027768號所揭示之方法。
在該劃線方法，如圖9所示，系對玻璃基板50，照射來自雷射振蕩裝置61之激光束。從雷射振蕩裝置61照射之激光束，系沿著劃線預(yù)定線而在玻璃基板50上形成長圓形的雷射光點LS。從雷射振蕩裝置61照射之激光束，系相對于玻璃基板50沿著雷射光點LS的長邊方向移動。
又，在玻璃基板50表面之激光束照射區(qū)域附近，系以形成劃線的方式，從冷卻噴嘴62噴附冷卻水等的冷卻媒體。在照射激光束之玻璃基板50表面，因激光束之加熱而產(chǎn)生壓縮應(yīng)力后，藉由噴附冷卻媒體，而產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。如此般，由于在壓縮應(yīng)力產(chǎn)生區(qū)域之鄰近區(qū)域形成拉伸應(yīng)力，故在兩區(qū)域間，因個別的應(yīng)力而產(chǎn)生應(yīng)力梯度，而在玻璃基板50，從預(yù)先形成于玻璃基板50端部之切口沿著劃線預(yù)定線而形成連續(xù)的裂痕BC。由于該裂痕BC很微小，一般光憑肉眼是看不到的，故將其稱為盲裂痕BC。

發(fā)明內(nèi)容要分割玻璃基板等的脆性材料基板時，如上述般，須進行在玻璃基板上形成劃線之劃線制程、及沿著劃線制程所形成的劃線來實施裂片之裂片制程。劃線制程所形成的劃線必須形成適當(dāng)?shù)纳疃龋栽诹哑瞥虝r能順沿劃線進行正確地裂片。另一方面，若劃線劃得過深，構(gòu)成劃線之盲裂痕會貫穿到玻璃基板下面而形成整體切割(full body cut)，而在進行裂片制程前已使玻璃基板成為分割狀態(tài)，因搬送途中之玻璃基板的落下、脫落等，可能會導(dǎo)致玻璃板之分割生產(chǎn)線停止等的阻礙。因此，在分割對象之玻璃基板上形成適當(dāng)深度的劃線乃相當(dāng)?shù)闹匾?br> 然而，在按照不同用途而制造各種厚度的玻璃板中，厚度較薄的玻璃板的情形，如前述般，由于輸送帶上的搬送速度調(diào)整成100mm/s以下的低速，激光束之加熱區(qū)域?qū)⒉灰椎竭_玻璃板下面，故極有可能使盲裂痕變成整體切割。
又，當(dāng)激光束之輸出產(chǎn)生變動，由于玻璃板之加熱區(qū)域的深度也會變動，故激光束之輸出變動會使所形成之劃線深度產(chǎn)生變動。在厚度較薄的玻璃板，因激光束之輸出產(chǎn)生變動，可形成適當(dāng)深度盲裂痕的激光束輸出、與無法形成盲裂痕的激光束輸出之差異小，又可形成適當(dāng)深度盲裂痕的激光束輸出、與使盲裂痕變成整體切割的激光束輸出之差異小，故為形成適當(dāng)深度盲裂痕所能容許的激光束輸出之范圍狹小，就算在相同的劃線制程，因激光束輸出產(chǎn)生變動，也有可能生成未形成盲裂痕的區(qū)域、盲裂痕變成整體切割的區(qū)域這兩者。
本發(fā)明之目的系提供一劃線方法及劃線裝置，其能避免盲裂痕變成整體切割，且能擴大為獲得適當(dāng)深度盲裂痕之激光束輸出范圍。
為了解決上述課題，本發(fā)明之劃線方法，其特征在于，系將脆性材料基板表面，以低于該脆性材料基板軟化點之溫度連續(xù)加熱，且在該加熱區(qū)域之內(nèi)部形成冷卻區(qū)域，藉此沿著該脆性材料基板之劃線預(yù)定線來形成盲裂痕。
上述本發(fā)明之劃線方法中較佳為，該加熱區(qū)域系藉由照射激光束來形成。
上述本發(fā)明之劃線方法中較佳為，根據(jù)溫度測定機構(gòu)(用來測定該脆性材料基板表面的溫度分布)所測定出之該脆性材料基板表面的溫度分布，而將用來形成冷卻區(qū)域之冷卻噴嘴移動至適當(dāng)位置。
又，本發(fā)明之劃線裝置，其特征在于，系具備將脆性材料基板表面以低于該脆性材料基板軟化點之溫度連續(xù)加熱之加熱機構(gòu)，冷卻該脆性材料基板表面之冷卻機構(gòu)，及冷卻機構(gòu)移動構(gòu)機，將該冷卻機構(gòu)往該加熱區(qū)域之內(nèi)側(cè)或外側(cè)移動，而使其距離該加熱機構(gòu)所形成的加熱區(qū)域端部既定距離。

(一)圖式部分圖1系顯示用來實施本發(fā)明的劃線方法所使用之劃線裝置之概略圖。
圖2顯示使用圖1劃線裝置之本發(fā)明的劃線方法中、玻璃基板50上的光束照射狀態(tài)之示意立體圖。
圖3系示意顯示圖2玻璃基板50上的物理變化狀態(tài)之俯視圖。
圖4系顯示實驗例1的結(jié)果。
圖5(a)～(c)系分別顯示實驗例2的結(jié)果。
圖6(a)、(b)系分別顯示實驗例3的結(jié)果。
圖7(a)～(d)系分別顯示實驗例4的結(jié)果。
圖8(a)～(c)系分別顯示實驗例5的結(jié)果。
圖9系用來說明藉由激光束來形成劃線的方法之示意圖。
圖10系玻璃基板自動分割生產(chǎn)線100之概略示意圖。
(二)組件代表符號11…架臺12…滑動臺13…滾珠螺桿14…導(dǎo)軌15…導(dǎo)軌16…滾珠螺帽19…臺座
21…導(dǎo)軌22…滾珠螺桿23…馬達24…滾珠螺帽25…旋轉(zhuǎn)機構(gòu)26…旋轉(zhuǎn)臺28…馬達29…馬達31…支持臺32…安裝臺33…光學(xué)保持具34…雷射振蕩器35…刀輪36…刀輪保持具37…冷卻噴嘴38…CCD攝影機39…CCD攝影機50…玻璃基板具體實施方式以下，詳細說明本發(fā)明之劃線方法及劃線裝置。
圖1系顯示用來實施本發(fā)明的劃線方法所使用之劃線裝置之概略圖。該劃線裝置，例如是用來切斷FPD基板用的玻璃基板，如圖1所示，系具有在水平架臺11上沿既定的水平方向(Y方向，垂直紙面的方向)往復(fù)移動之滑動臺12。
滑動臺12，系在沿Y方向平行配置于架臺11上面之一對導(dǎo)軌14、15上，被支撐成能以水平狀態(tài)沿各導(dǎo)軌14、15滑動。在兩導(dǎo)軌14、15之中間部，系將平行于各導(dǎo)軌14、15之滾珠螺桿13設(shè)置成能被馬達(未圖示)轉(zhuǎn)動。滾珠螺桿13可正、逆轉(zhuǎn)，該滾珠螺桿13上螺合著滾珠螺帽16。滾珠螺帽16系以無法轉(zhuǎn)動的狀態(tài)和滑動臺12設(shè)成一體，藉由滾珠螺桿13之正、逆轉(zhuǎn)，而沿著滾珠螺桿13往兩方向滑動。藉此，與滾珠螺帽16設(shè)成一體之滑動臺12，則沿著各導(dǎo)軌14、15而往Y方向滑動。
在滑動臺12上，將臺座19配置成水平狀態(tài)。臺座19，被平行配置于滑動臺12上之一對導(dǎo)軌21支撐成可滑動。各導(dǎo)軌21系沿著與Y方向(滑動臺12之滑動方向)正交之X方向配置。又，在各導(dǎo)軌21間的中央部，系配置著和各導(dǎo)軌21平行的滾珠螺桿22，滾珠螺桿22可藉由馬達進行正、逆轉(zhuǎn)。
該滾珠螺桿22上螺合著滾珠螺帽24。滾珠螺帽24系以無法轉(zhuǎn)動的狀態(tài)和臺座19設(shè)成一體，藉由滾珠螺桿22之正、逆轉(zhuǎn)，而沿著滾珠螺桿22往兩方向滑動。藉此，臺座19則沿著各導(dǎo)軌21而往X方向滑動。
在臺座19上設(shè)置旋轉(zhuǎn)機構(gòu)25，在旋轉(zhuǎn)機構(gòu)25上，將待載置玻璃基板50(切斷對象)之旋轉(zhuǎn)臺25配置成水平狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)25系用來使旋轉(zhuǎn)臺26繞著鉛垂方向的中心線周圍旋轉(zhuǎn)，而使旋轉(zhuǎn)臺26能以和基準(zhǔn)位置形成任意轉(zhuǎn)角θ的方式來轉(zhuǎn)動。在旋轉(zhuǎn)臺26上，例如藉由吸引夾頭來固定玻璃基板50。
在旋轉(zhuǎn)臺26上方，以間隔適當(dāng)間隔的方式配置支持臺31。該支持臺31，系在鉛垂?fàn)顟B(tài)的光學(xué)保持具33下端部被支撐成水平狀態(tài)。光學(xué)保持具33之上端部系安裝在架臺11上所設(shè)之安裝臺32下面。安裝臺32上設(shè)有用來振蕩出激光束之雷射振蕩器34。雷射振蕩器34所振蕩出之激光束，系照射至光學(xué)保持具33內(nèi)所保持之光學(xué)系。
照射至光學(xué)保持具33內(nèi)之激光束，系從光學(xué)保持具33的下端面照射至旋轉(zhuǎn)臺26上所載置之玻璃基板50。藉由光學(xué)保持具33內(nèi)所保持之光學(xué)系，激光束系以沿既定方向延伸之長圓形雷射光點的方式照射在玻璃基板50上。
在安裝于光學(xué)保持具33下端部之支持臺31，設(shè)有用來在玻璃基板50表面形成切口之刀輪35。該刀輪35的作用，系沿著所照射之激光束長邊方向而在玻璃基板50端部形成裂痕(切口)，該切口為盲裂痕之起點。又，其被刀輪保持具36保持成可升降。
又，在支持臺31上，以靠近光學(xué)保持具33的方式設(shè)置冷卻噴嘴移動機構(gòu)37a，在該冷卻噴嘴移動機構(gòu)37a上設(shè)置冷卻噴嘴37。該冷卻噴嘴37能將冷卻水、氦氣、氮氣、二氧化碳等的冷卻媒體噴射至玻璃基板50。冷卻噴嘴移動機構(gòu)37a可移動，以使冷卻噴嘴37所放出之冷卻媒體能遍及從激光束之長圓形光點端部算起往內(nèi)側(cè)既定距離的位置、從激光束之光點端部算起往外側(cè)既定距離的位置這兩位置間，而形成冷卻點CP。
又，在劃線裝置上設(shè)置一對CCD攝影機38、39，以對預(yù)先在玻璃基板50上圖案化而成之對準(zhǔn)標(biāo)記進行攝影，并在安裝臺32上設(shè)置監(jiān)視器28、29，以分別顯示各CCD攝影機38、39所攝影之影像。
又，在劃線裝置上，分別以靠近光學(xué)保器具33及冷卻噴嘴37的方式來形成溫度傳感器(用來檢測玻璃基板50表面的溫度分布)40與CCD攝影機45。該溫度傳感器40內(nèi)裝有受光組件，以會聚基板表面周邊之紅外光并轉(zhuǎn)換成電氣；藉此來以非接觸的方式檢測玻璃基板50表面上之雷射光點LS及噴附冷卻媒體之冷卻點CP的溫度。CCD攝影機45，系用來將攝影信號供給至影像處理裝置(未圖標(biāo))，該影像處理裝置系以影像處理的方式來確認盲裂痕的形成。
藉由這種劃線裝置來在玻璃基板50實施劃線時，首先，將分割成既定大小之玻璃基板50載置于劃線裝置之旋轉(zhuǎn)臺26上，并用吸引機構(gòu)予以固定。接著，藉由CCD攝影機38、39，來攝影玻璃基板50上所設(shè)之對準(zhǔn)標(biāo)記。所攝影的對準(zhǔn)標(biāo)記系顯示在監(jiān)視器28、29中，而以臺定位用之影像處理裝置(未圖標(biāo))來處理對準(zhǔn)標(biāo)記之位置信息。之后，相對于支持臺31，將載置有玻璃基板50之旋轉(zhuǎn)臺26定位于既定位置，用雷射在玻璃基板50上實施劃線。在玻璃基板50實施劃線時，從光學(xué)保持具33照射至玻璃基板50表面之長圓形的雷射光點之長邊方向，系順沿玻璃基板50上所形成的劃線之X方向。旋轉(zhuǎn)臺26之定位，系藉由滑動臺12之滑動、臺座19之滑動、及旋轉(zhuǎn)機構(gòu)25所產(chǎn)生之旋轉(zhuǎn)臺26的旋轉(zhuǎn)來進行。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)臺26相對于支持臺31之定位完成時，將旋轉(zhuǎn)臺26沿X方向滑動，而使玻璃基板50之端部面對刀輪35。接著，使刀輪35降下，而在玻璃基板50之端部形成切口(圖2之TR)。
之后，使旋轉(zhuǎn)臺26順沿劃線預(yù)定線之X方向滑動，并從雷射振蕩器35照射出激光束，同時從冷卻噴嘴37噴射出冷卻媒體(例如將冷卻水和壓縮空氣一起噴出)。根據(jù)溫度傳感器40檢測玻璃基板50表面的溫度分布所得之溫度數(shù)據(jù)，而用冷卻噴嘴移動機構(gòu)37a將冷卻噴嘴37移動到適當(dāng)?shù)奈恢茫宕藖頉Q定出冷卻噴嘴37之適當(dāng)位置。具體而言，系用溫度傳感器40連續(xù)監(jiān)測冷卻媒體噴射處附近的表面溫度，當(dāng)玻璃基板50的表面溫度接近熔融溫度時，即控制冷卻媒體噴射用的冷卻噴嘴37之位置及噴射量。
圖2系顯示使用上述劃線裝置之本發(fā)明的劃線方法中玻璃基板50上的光束照射狀態(tài)之示意立體圖；圖3系示意顯示該玻璃基板50上的物理變化狀態(tài)之俯視圖。
雷射振蕩器34所振蕩出的激光束，系在玻璃基板50表面上形成長圓形的雷射光點LS。雷射光點LS是以其長軸和待形成的劃線方向一致的方式來進行照射。雷射光點LS之尺寸，例如設(shè)定為長徑b＝17mm、短徑a＝1.4mm之長圓形，但也能作適當(dāng)?shù)淖兏?。雷射光點LS所產(chǎn)生的加熱溫度，系低于玻璃基板50之熔融溫度。亦即，系比玻璃基板50軟化點為低之溫度。藉此，被雷射光點LS照射之玻璃基板50表面，能以不致產(chǎn)生熔融的方式來進行加熱。
冷卻噴嘴37，系以和雷射光LS區(qū)域的后方部分重迭的方式來噴附冷卻水等的冷卻媒體，而形成冷卻點CP。結(jié)果，會在雷射光點LS與冷卻點CP之間產(chǎn)生溫度梯度。
在被雷射光點LS加熱之玻璃基板50表面的區(qū)域，會產(chǎn)生壓縮應(yīng)力；又，在被噴附冷卻水之冷卻點CP，則會產(chǎn)生拉伸應(yīng)力。如此般，當(dāng)在雷射光點LS之加熱區(qū)域產(chǎn)生壓縮應(yīng)力、在冷卻水之冷卻點CP產(chǎn)生拉伸應(yīng)力時，基于雷射光點LS上所產(chǎn)生之壓縮力，將在冷卻點CP之雷射光點LS相反側(cè)的區(qū)域產(chǎn)生大的拉伸應(yīng)力。利用該拉伸應(yīng)力，從玻璃基板50端部之刀輪35所形成的切口起，會順沿劃線預(yù)定線而形成盲裂痕BC。
如此般所形成的盲裂痕BC相當(dāng)微小，當(dāng)冷卻媒體所產(chǎn)生之拉伸應(yīng)力的作用消失時，憑肉眼幾乎看不到該盲裂痕BC。然而，在冷卻水噴附區(qū)域的附近，由于產(chǎn)生大的拉伸應(yīng)力，形成于玻璃基板50表面之盲裂痕BC，當(dāng)以微觀方式觀察時則形成大幅度開口的狀態(tài)。
一般而言，使用上述方法所形成之盲裂痕BC深度δ，系和雷射光點LS的大小、雷射光點LS及冷卻點CP相對于玻璃基板50之相對移動速度V有關(guān)。
本發(fā)明之劃線方法，系進一步在雷射光點LS中噴附冷卻媒體，而使冷卻點CP形成在雷射光點LS的區(qū)域內(nèi)。藉此，在玻璃基板50表層之溫度分布中、溫度在最高點附近或下降中途，能以半強制冷卻的方式來形成冷卻點CP。因此，當(dāng)激光束所產(chǎn)生之加熱區(qū)域到達玻璃基板50的下面之前，由于對玻璃基板50實施冷卻，而能防止盲裂痕BC變成整體切割，此現(xiàn)象乃是起因于激光束所產(chǎn)生之加熱區(qū)域到達玻璃基板50的下面。又，就算激光束之輸出產(chǎn)生些微變動、例如在10W左右，或雷射光點LS及冷卻點CP相對于玻璃基板50的移動速度產(chǎn)生些微的變動，也能形成適當(dāng)深度的盲裂痕。因此，使用于劃線的雷射光輸出所容許的變動范圍可加大，且雷射光點LS及冷卻點CP相對于玻璃基板50的移動速度所容許的變動范圍可加大，而能進行穩(wěn)定的劃線。
針對上述般將冷卻點CP形成在雷射光點LS內(nèi)之本發(fā)明的劃線方法，為確認其效果，系進行實驗例1～5，以下詳細說明其結(jié)果。
(實驗例1)實驗例1系使用厚0.7mm的硬質(zhì)系玻璃來作為玻璃基板。使用環(huán)形模式之激光束來照射該玻璃基板，光束形狀為39mm(長徑b)×1.4mm(短徑a)。在實驗例1，系以間隔1mm的間隔而將冷卻點CP形成在雷射光點LS端部的外側(cè)。亦即顯示和以往相同的劃線方法。結(jié)果顯示于圖4。
以下，圖4～圖8中所顯示之各符號代表如下的結(jié)果。
○形成正常的盲裂痕。
×無法形成正常的盲裂痕，即，無法形成盲裂痕(低速度區(qū)域的情形)，或分割后的截面品質(zhì)不良(高速度區(qū)域的情形)。產(chǎn)生盲裂痕之形成部分及未形成部分。
F產(chǎn)生整體切割。
M基板產(chǎn)生熔融。
(實驗例2)實驗例2系使用厚0.7mm的硬質(zhì)系玻璃來作為玻璃基板。作為照射該玻璃基板之激光束，系使用高斯光束，其光束形狀為27mm(長徑b)×1.4mm(短徑a)。在該條件下，將冷卻點CP與雷射光點LS端部的間隔作各種改變，并進行劃線。結(jié)果顯示于圖5。圖5(a)系顯示冷卻點CP以1mm的間隔形成在雷射光點LS的端部外側(cè)的情形，亦即顯示出習(xí)知的劃線方法。圖5(b)系顯示冷卻點CP以1mm的間隔形成在雷射光點LS的端部內(nèi)側(cè)的情形。圖5(c)系顯示冷卻點CP以7mm的間隔形成在雷射光點LS的端部內(nèi)側(cè)的情形。
(實驗例3)實驗例3系使用厚0.7mm的硬質(zhì)系玻璃來作為玻璃基板。作為照射該玻璃基板之激光束，系使用高斯光束，其光束形狀為22mm(長徑b)×1.4mm(短徑a)。在該條件下，將冷卻點CP與雷射光點LS端部的間隔作各種改變，并進行劃線。結(jié)果顯示于圖6。圖6(a)系顯示冷卻點CP以1mm的間隔形成在雷射光點LS的端部外側(cè)的情形，亦即顯示出習(xí)知的劃線方法。圖6(b)系顯示冷卻點CP以3mm的間隔形成在雷射光點LS的端部內(nèi)側(cè)的情形。
(實驗例4)實驗例4系使用厚0.7mm的硬質(zhì)系玻璃來作為玻璃基板。作為照射該玻璃基板之激光束，系使用環(huán)形模式，其光束形狀為17mm(長徑b)×1.4mm(短徑a)。在該條件下，將冷卻點CP與雷射光點LS端部的間隔作各種改變，并進行劃線。結(jié)果顯示于圖7。圖7(a)系顯示冷卻點CP以3mm的間隔形成在雷射光點LS的端部外側(cè)的情形，亦即顯示出習(xí)知的劃線方法。圖7(b)系顯示冷卻點CP以1mm的間隔形成在雷射光點LS的端部外側(cè)的情形，亦即顯示出習(xí)知的劃線方法。圖7(c)系顯示冷卻點CP以1mm的間隔形成在雷射光點LS的端部內(nèi)側(cè)的情形。圖7(d)系顯示冷卻點CP以3mm的間隔形成在雷射光點LS的端部內(nèi)側(cè)的情形。
(實驗例5)實驗例5系使用厚0.5mm的硬質(zhì)系玻璃A來作為玻璃基板。作為照射該玻璃基板之激光束，系使用高斯光束，其光束形狀為28mm(長徑b)×0.8mm(短徑a)。在該條件下，將冷卻點CP與雷射光點LS端部的間隔作各種改變，并進行劃線。結(jié)果顯示于圖8。圖8(a)系顯示冷卻點CP以2mm的間隔形成在雷射光點LS的端部內(nèi)側(cè)的情形。圖8(b)系顯示冷卻點CP以4mm的間隔形成在雷射光點LS的端部內(nèi)側(cè)的情形。圖8(c)系顯示冷卻點CP以6mm的間隔形成在雷射光點LS的端部內(nèi)側(cè)的情形。
如以上實驗例1～5所進行之劃線結(jié)果所示，依玻璃基板厚度(0.7mm、0.5m)，雖細部的最佳條件會有不同，但將冷卻點CP形成在雷射光點LS內(nèi)側(cè)之本發(fā)明的劃線方法，相較于將冷卻點CP形成在雷射光點LS外側(cè)之習(xí)知劃線方法，可減少整體切割現(xiàn)象的發(fā)生，且將雷射光點LS及冷卻點CP之既定移動速度擴張成±10mm/s左右、將激光束之既定輸出擴張成±10W左右之適當(dāng)范圍時，仍能形成適當(dāng)深度的盲裂痕。
圖10系顯示玻璃基板自動分割生產(chǎn)線100的概略示意圖，該生產(chǎn)線100系在劃線裝置后方組裝有裂片裝置之玻璃基板50分割自動化生產(chǎn)線之一例。
該玻璃基板自動分割生產(chǎn)線100系用來分割成單片玻璃基板者，其具備裝設(shè)有玻璃基板50收納用匣之匣裝載器101，將取出自匣裝載器101之玻璃基板50載置并實施定位之輸送帶102，用來在玻璃基板50上劃線之本發(fā)明的劃線裝置103，將形成劃線后的玻璃基板50載置并實施定位之輸送帶104，由二合一之臺所構(gòu)成之裂片裝置105(藉由使至少1個臺向下轉(zhuǎn)動而將玻璃基板50彎曲而使玻璃基板50沿著劃線進行分割)，將分割后的玻璃基板50B搬到玻璃基板自動分割生產(chǎn)線100外之搬出輸送帶106。在該玻璃基板自動分割生產(chǎn)線100之各處，系設(shè)有用來進行各狀態(tài)的玻璃基板50之搬送等之機械手臂R1～R5。
接著，說明該玻璃基板自動分割生產(chǎn)線100之動作。
收納于匣裝載器101的匣內(nèi)之玻璃基板50，以機械手臂(供材機械手臂)R1取出后，將取出之玻璃基板50放置在輸送帶102上。接著將玻璃基板50定位于輸送帶102之前方側(cè)。之后，用機械手臂(搬送機械手臂)R2保持玻璃基板50而將其搬送至劃線裝置103內(nèi)。
搬送來之玻璃基板50系載置于劃線裝置103內(nèi)之臺上。在劃線裝置103，如上述般，系在玻璃基板50上沿著預(yù)先決定的線來形成盲裂痕BC。在劃線裝置103，當(dāng)玻璃基板50表面無法良好地形成既定的盲裂痕BC時，系從影像處理(未圖標(biāo))送出NG信號，而使劃線裝置103停止動作，并發(fā)出警報以告知有異常產(chǎn)生。
另一方面，在劃線裝置103，當(dāng)玻璃基板50表面可良好地形成盲裂痕BC時，用機械手臂(搬送機械手臂)R3保持玻璃基板50而將其載置于輸送帶104上。
載置于輸送帶104上的玻璃基板50被定位于輸送帶104之前方側(cè)后，用機械手臂(搬送機械手臂)R4將玻璃基板50搬送至裂片裝置105，且使玻璃基板50的盲裂痕BC位于二合一的臺彼此間之中央。
將被裂片裝置105分割成復(fù)數(shù)片之玻璃基板(以下，將分割成復(fù)數(shù)片后之各玻璃基板稱為玻璃基板50B)，用機械手臂(搬送機械手臂)R5載置于搬出輸送帶105上。
又，也能采用另一個生產(chǎn)線之構(gòu)成，其在影像處理裝置產(chǎn)生NG信號時，系將未形成既定的盲裂痕BC之玻璃基板50從生產(chǎn)線100自動搬出。藉此即可構(gòu)成全自動運轉(zhuǎn)。
關(guān)于以上所說明之本發(fā)明劃線方法，在本實施形態(tài)，系針對用圖1所示的劃線裝置來形成劃線的情形作說明，但本發(fā)明所能獲得的效果并不限于此，例如，對于在玻璃板的生產(chǎn)線之輸送帶上所搬送之玻璃基板，沿著搬送方向與搬送方向之正交方向來形成劃線之裝置，當(dāng)然也能適用。
如以上所說明，本發(fā)明之劃線方法之特征在于，系將脆性材料基板表面，以低于該脆性材料基板軟化點之溫度連續(xù)加熱，且在該加熱區(qū)域之內(nèi)部形成冷卻區(qū)域，藉此沿著該脆性材料基板之劃線預(yù)定線來形成盲裂痕。因此，本發(fā)明之劃線方法，藉由將溫度最高點附近或下降中途的加熱區(qū)域?qū)嵤┌霃娭评鋮s，能防止整體切割的現(xiàn)象，而能形成適當(dāng)深度的盲裂痕。本發(fā)明之劃線方法，相較于將冷卻區(qū)域形成于加熱區(qū)域外側(cè)之習(xí)知劃線方法，可將加熱區(qū)域及冷卻區(qū)域之既定移動速度擴張成±10mm/s左右、將激光束之既定輸出擴張成±10W左右之適當(dāng)范圍，而穩(wěn)定地實施適當(dāng)?shù)膭澗€。
權(quán)利要求
1.一種劃線方法，其特征在于，將脆性材料基板表面，以低于該脆性材料基板軟化點之溫度連續(xù)加熱，且在該加熱區(qū)域之內(nèi)部形成冷卻區(qū)域，藉此沿著該脆性材料基板之劃線預(yù)定線來形成盲裂痕。
2.如權(quán)利要求1的劃線方法，其特征在于，該加熱區(qū)域系藉由照射激光束來形成。
3.如權(quán)利要求1或2的劃線方法，其特征在于，根據(jù)用來測定該脆性材料基板表面的溫度分布的溫度測定機構(gòu)所測定出之該脆性材料基板表面的溫度分布，而將用來形成冷卻區(qū)域之冷卻噴嘴移動至適當(dāng)位置。
4.一種劃線裝置，其特征在于，其具備將脆性材料基板表面以低于該脆性材料基板軟化點之溫度連續(xù)加熱之加熱機構(gòu)，冷卻該脆性材料基板表面之冷卻機構(gòu)，及冷卻機構(gòu)移動構(gòu)機，系將該冷卻機構(gòu)往該加熱區(qū)域之內(nèi)側(cè)或外側(cè)移動，而使其距離該加熱機構(gòu)所形成的加熱區(qū)域端部既定距離。
全文摘要
為抑制盲裂痕變成整體切割的現(xiàn)象產(chǎn)生，并進一步擴大可獲得適當(dāng)深度的盲裂痕之激光束輸出范圍。將玻璃基板50表面，以低于玻璃基板50軟化點之溫度連續(xù)照射激光束來形成雷射光點LS，并在雷射光點LS之內(nèi)部形成冷卻點CP，藉此沿著玻璃基板50之劃線預(yù)定線來形成盲裂痕。本方法，藉由在雷射光點LS區(qū)域中形成強制冷卻用的冷卻點CP，能防止整體切割的現(xiàn)象，又能擴大移動速度及激光束輸出之適當(dāng)范圍，而穩(wěn)定地形成適當(dāng)深度之盲裂痕。
文檔編號C03B33/023GK1468695SQ03141289
公開日2004年1月21日 申請日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月11日
發(fā)明者井上修一, 松本真人, 人 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司