[发明专利]脆性材料加工方法与系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种加工方法与系统，尤其是指一种脆性材料加工方法与系统。

背景技术

脆性材料已经广泛应用在电子产业领域，不管是在半导体工业或者是3C电子产品，都可以看到脆性材料的应用。

一般而言，脆性材料的加工方式基本上可以分成接触式加工或者是非接触式的加工。在接触式加工的方法中，一般多半是利用钻石或金刚石刀具在脆性材料表面上刻划出破坏痕迹，然后再沿该痕迹施加力量而折断。至于非接触式加工的方式，则可以利用具有高能量的光束，例如：激光，直接聚焦在脆性材料的表面上，通过高温的方式对脆性材料进行改质加工(例如：熔化或汽化)，再通过移动光束，使得光束移动的路径形成加工成品的外形。

前述利用钻石或金刚石刀具虽然可以对脆性材料进行加工，不过当所需加工产品的外形比较复杂时，例如：由曲线或曲线与直线组合形成的外形时，则会有难以切割的问题。因此，利用钻石或金刚石刀具对脆性材料加工时，常见的为直线的刻痕。

另外，如果采用非接触性的激光来对脆性材料进行加工时，虽然可以形成具有复杂形状的脆性材料成品，不过由于激光改质加工的方式需要的加工时间长，尤其是当材料厚度增加时，加工时间会增加，无形当中会影响到生产的效率。再者，由于激光加工是通过高温熔化或汽化的方式来形成加工品，因此加工品边缘的品质会因为高温之故而难以控制，此外由于高能量光束的大小也会影响到加工的精度。

现有技术中，例如中国台湾公开号第201100191号则教导一种加工脆性材料的方法及装置，其将脆性材料浸入一液体中，然后导引一辐射束穿过该液体而沿着一预定加工路径冲击该脆性材料的表面，以在该脆性材料的表面形成至少一刻痕，最后再对该脆性材料施加一横向作用力以使该脆性材料沿着该刻痕被劈裂，其中该横向作用力平行于该脆性材料的表面。如此，该横向作用力用来诱发缺陷扩散，进而达成劈裂该脆性材料。

发明内容

本发明提供一种脆性材料加工方法与系统，凭借预先在脆性基材上形成特定外形的破坏轮廓，然后再冲击该基材的表面对应破坏轮廓内的脆性材料，凭借冲击的力量使得该破坏轮廓在脆性基材的厚度方向破裂以向基材表面延伸产生断裂面，进而使具有该破坏轮廓的脆性材料脱离该脆性基材。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种脆性材料加工方法，其特征在于，包括：

提供由一脆性材料构成的一基材，该基材表面或内部形成有一破坏轮廓；

将具有该破坏轮廓的基材放置于一平台上；

提供一治具，其具有一凸部结构；

使该治具的凸部结构抵靠于对应该破坏轮廓的基材表面上；以及

使一冲击工具冲击该治具以使该基材的表面或内部的该破坏轮廓向该基材表面延伸，进而使对应该破坏轮廓的脆性材料脱离该基材。

该破坏轮廓由一预加工装置在该基材表面或内部加工而成，该预加工装置是激光或者是刀具。

该基材具有两个相互对应的表面，该其中的一个表面形成该破坏轮廓或者是该两个表面同时形成该破坏轮廓。

该基材的其中一个表面形成该破坏轮廓时，该治具抵靠于不具有该破坏轮廓的另一表面上。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案还包括：

一种脆性材料加工系统，其特征在于，包括：

一动力源；

一平台，其提供乘载由一脆性材料构成的一基材，该基材的表面或内部形成有一破坏轮廓；

一治具，其具有一第一凸部结构，该第一凸部结构抵靠于对应该破坏轮廓的基材表面上；以及

一冲击工具，其与该动力源耦接，以接收该动力源所产生的动力移动而冲击该治具以使该基材的表面或内部的该破坏轮廓向该基材表面延伸，进而使对应该破坏轮廓的脆性材料脱离该基材。

还包过有一预加工装置，该预加工装置是激光或者是刀具，以在该基材表面或内部形成该破坏轮廓。

该平台对应该破坏轮廓的位置上具有一个第二凸部结构或一个凹部结构。

该破坏轮廓的外形是由曲线、直线或者是前述两者所组合构成的封闭外形或者是非封闭的外形。

该基材具有两个相互对应的表面，该其中的一个表面形成该破坏轮廓或者是该两个表面同时形成该破坏轮廓。

该基材的其中一个表面形成该破坏轮廓时，该治具抵靠于不具有该破坏轮廓的另一表面上。

该动力源为气压动力源，其提供正压或负压来控制该冲击工具的移动。