[发明专利]脆性材料基板的割断方法

说明书

技术领域

本发明是关于脆性材料基板的割断方法，更详细地是关于使用激光的脆性材料基板的割断方法。

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龟裂(以下称为「垂直龟裂」)，之后，对基板施加机械性的按压力，使垂直龟裂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龟裂的场合，会产生被称为玻璃屑(cullet)的小破片，可能因此玻璃屑而于脆性材料基板的表面产生伤痕。此外，于割断后的脆性材料基板的端部容易产生微裂痕(micro crack)，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，据此由于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龟裂，以此割断脆性材料基板的方法已有各种检讨、开发。由于此使用激光束的割断方法是非接触加工，故可抑制上述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束的割断方法中，如图4(a)所示，有垂直龟裂L2的进展于割断预定线L1的终端(基板端部)附近中断的问题。若在于割断预定线L1的终端未形成垂直龟裂的状态下对基板G施加按压力以割断，会如同图4(b)所示割断线的终端部分L3从割断预定线L1偏离，无法获得充分的尺寸精度。因此，以往关于割断预定线L1的终端的未形成垂直龟裂L2的部分，可能需要使刀轮压接转动重新形成垂直龟裂的作业。

针对此点，例如在专利文献1(日本特开平8-175837号公报)有提案在于割断预定线的始点形成初期龟裂后，对割断预定线的周围施加弯曲力矩并同时局部加热，使垂直龟裂沿割断预定线进行至终端的技术。

然而，在前述提案技术中，要在割断预定线的周围正确形成弯曲力矩，必须将楔正确配置于基板背面的对应于割断预定线的位置，需要严密的作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脆性材料基板的割断方法，以比较简单的作业使垂直龟裂确实进展至前述割断预定线的终端。

为实现上述目的，本发明提供的脆性材料基板的割断方法具有：于脆性材料基板的一面的割断预定线的割断开始端形成初期龟裂的步骤；以及从前述初期龟裂沿前述割断预定线使激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，之后立刻以冷却媒体冷却，以此使基板产生的热应力，使前述初期龟裂沿前述割断预定线进展，形成到达前述基板的背面的垂直龟裂的步骤，其特征在于：在使前述初期龟裂进展的步骤的途中使前述激光束的加热条件及冷却媒体的冷却条件的至少一方变化，形成不到达前述基板的背面的垂直龟裂。

在此，从使垂直龟裂确实进展至前述割断预定线的终端的观点，于前述割断预定线的终端附近使前述加热条件及冷却条件的至少一方往于前述基板产生的热应力变小的方向变化较理想。

前述变化的加热条件是激光束的相对移动速度、照射点形状、照射输出中至少一个较理想。前述变化的冷却条件是冷却媒体的吹送点位置较理想。

此外，从使垂直龟裂确实进展至前述割断预定线的终端的观点，可进一步设在使前述初期龟裂沿前述割断预定线进展后，于进展后的龟裂的周围施加弯曲力矩的步骤。

本发明的效果：

在本发明的脆性材料基板的割断方法中，以使前述激光束的加热条件及冷却媒体的冷却条件的至少一方在前述相对移动的途中变化的比较简单的作业即可使垂直龟裂进展至前述割断预定线的终端。由此，于割断预定线的后端部分端面质量提升。

若于前述割断预定线的终端附近使前述加热条件及冷却条件的至少一方往于前述基板产生的热应力变小的方向变化，例如，从激光束的照射开始至条件变更是于基板厚度方向形成涵盖全体的贯通垂直龟裂，条件变更后是于基板厚度方向形成既定深度的垂直龟裂。

若使前述变化的加热条件为激光束的相对移动速度、照射点形状、照射输出中至少一个，并使前述变化的冷却条件为冷却媒体的吹送量、吹送点位置、冷媒温度中至少一个，容易控制于基板产生的热应力，可控制沿割断预定线进展的垂直龟裂的深度。

此外，若进一步设在使前述初期龟裂沿前述割断预定线进展后，于进展后的龟裂的周围施加弯曲力矩的步骤，可确实割断脆性材料基板。

附图说明

图1显示实施本发明的割断方法的割断装置的实施例的构成图。

图2显示本发明的割断方法中的激光加热及冷却的概略立体图。