脆性材料的切割装置及切割方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种脆性材料的切割装置及切割方法，该装置具备：凹坑形成机构，沿着切割预定线(Sp)在脆性材料(1)的表面上形成多个凹坑(D)；切割刀(31)，在脆性材料(1)的表面上形成划线(S)；沿着切割预定线(Sp)在脆性材料(1)的表面上形成多个凹坑(D)，之后沿着形成有该凹坑(D)的切割预定线(Sp)相对移动脆性材料(1)和切割刀(31)，从而在脆性材料(1)的表面上形成划线(S)。根据本发明专利技术，可抑制碎屑和水平裂纹的产生，同时能够使从划线(S)的裂纹向深处扩展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地说，涉及沿着在脆性材料表面上设定的切割预定线移动切割刀而形成划线(Scribe line)的。
技术介绍
以往，已知有将用于制造液晶显示屏等的母玻璃，或在液晶显示屏的制造工艺中将矩阵基板和彩色滤色片基板粘合在一起的状态的液晶单元等脆性材料，沿着在其表面设定的规定的切割预定线进行切割的切割方法。作为这种脆性材料的切割装置已知有如下装置，即具备切入到脆性材料的表面而形成划线的切割刀和用于移动该切割刀的移动机构，上述移动机构使上述切割刀沿着在上述脆性材料的表面上设定的切割预定线移动而形成划线之后，使自该划线的裂纹扩展从而切割脆性材料(专利文献1)。此外，切割装置已知还有如下的切割装置，即在作为上述切割刀的大致圆盘状的划线刀轮的外周上等间距地形成突起，通过使该划线刀轮沿着切割预定线进行旋转，由上述突起予以打点冲击的同时形成上述划线(专利文献2)。在先技术文献专利文献专利文献1 日本特开平4-2241 号公报专利文献2 日本特许第3074143号公报
技术实现思路
但是，通过上述专利文献1的切割装置进行切割的脆性材料，由于从所形成的划线扩展的裂纹(称为新的)仅达到板厚的一半左右，因此之后需要对脆性材料施加外力而沿着划线进行切割，此时，发生在脆性材料的表面侧及背面侧上产生小碎片(碎屑)的问题。而且，如上述专利文献1，当移动切割刀而形成划线时，在脆性材料的表面上发生水平裂纹，因此存在降低切割的脆性材料的抗弯强度的问题。另外，根据上述专利文献2的切割装置，虽然能够将从划线扩展的裂纹加深，因此用较小的外力也能够切割脆性材料，但是存在由于上述突起的打点冲击，产生比专利文献1 更大的水平裂纹，且产生大量碎屑的问题。鉴于这些问题，本专利技术提供的，能够使从划线扩展的裂纹加深，从而可抑制水平裂纹及碎屑的产生。S卩，技术方案1涉及的脆性材料的切割装置，其具备切割刀，在脆性材料的表面上形成划线；切割刀移动机构，使脆性材料与切割刀进行相对移动；上述切割刀移动机构使上述切割刀沿着在上述脆性材料的表面上设定的切割预定线移动而形成划线，其特征在于，设置有凹坑形成机构，其沿着上述切割预定线在脆性材料的表面上形成多个凹坑 (Dimple)，而且，上述切割刀移动机构使切割刀沿着形成有上述凹坑的切割预定线进行相对移动。技术方案2涉及的脆性材料的切割装置，其特征在于，在上述技术方案1的脆性材料的切割装置中，上述凹坑形成机构具备发振机构，用于发振激光；聚焦机构，将通过该发振机构发振的激光进行聚焦；聚焦位置移动机构，使由上述聚焦机构聚焦的激光的聚焦位置移动；通过将激光聚焦在上述切割预定线的规定位置上来除去上述脆性材料表面的一部分，从而形成凹坑。另外，技术方案3涉及的脆性材料的切割方法，在脆性材料的表面上设定切割预定线，并使脆性材料和切割刀沿着该切割预定线进行相对移动，从而形成划线，其特征在于，沿着上述切割预定线在脆性材料的表面上形成多个凹坑，之后沿着形成有多个该凹坑的切割预定线移动切割刀。技术方案4涉及的脆性材料的切割方法，其特征在于，在上述技术方案3记载的脆性材料的切割方法中，通过聚焦在上述切割预定线上的规定位置上的激光来除去上述脆性材料表面的一部分，从而形成凹坑。技术方案5涉及的脆性材料的切割方法，其特征在于，在上述技术方案4记载的脆性材料的切割方法中，通过断续地照射上述激光的同时进行移动，从而沿着上述切割预定线以规定间隔形成多个凹坑。根据上述技术方案1的专利技术，由于沿着切割预定线预先以规定间隔形成凹坑，所以当沿着切割预定线相对移动脆性材料和切割刀时，切割刀经过凹坑时上下振动，从而能够使从划线扩展的裂纹加深。而且，通过沿着上述凹坑移动切割刀，可抑制水平裂纹的产生，从而能够提高切割的脆性材料的抗弯强度。根据上述技术方案2的专利技术，由于通过照射激光来形成凹坑，所以可容易形成所需形状的凹坑。根据上述技术方案3的专利技术，由于沿着切割预定线以规定间隔预先形成凹坑，所以当沿着切割预定线相对移动脆性材料和切割刀时，切割刀因凹坑上下振动，从而能够使从划线扩展的裂纹加深。而且，通过沿着上述凹坑移动切割刀，可抑制水平裂纹的产生，从而能够提高切割的脆性材料的抗弯强度。根据上述技术方案4的专利技术，由于通过照射激光形成凹坑，因此形成凹坑时不产生碎屑。根据上述技术方案5的专利技术，由于沿着切割预定线以规定间隔形成多个凹坑，所以可使上述切割刀沿着该凹坑移动，从而可进行根据凹坑的切割刀的自定位。附图说明图1是本实施例涉及的切割装置的侧视图。图2是脆性材料的俯视图。图3是加工头的扩大剖视图。图4是用于说明切割方法的图，(a)是侧视图，(b)是俯视图。附图标记1 脆性材料2 切割装置3 加工台4 加工头12:凹坑形成部13 划线形成部31 切割刀D 凹坑S 划线Sp 切割预定线L:激光具体实施例方式下面说明图示的实施例，图1是切割脆性材料的切割装置2的示意图，图2是进行切割的脆性材料1的俯视图。上述图2所示的脆性材料1是由TFT基板和彩色滤色片基板粘合在一起而成的液晶单元，切割成作为液晶显示屏使用的3张屏幕部la、与该屏幕部Ia的图示上方邻接的端子部lb、以及与上述屏幕部Ia的下方邻接的位置及与端子部Ib的上方邻接的剩余材料部 Ic0在上述切割装置2中，在上述屏幕部la、端子部lb、剩余材料部Ic的边界部分设定切割预定线Sp，并沿着该切割预定线Sp形成划线S来切割它们之后，从上述端子部Ib只剥离上述彩色滤色片基板，以便露出上述TFT基板。而且，在上述脆性材料1中的上述屏幕部la、端子部lb、剩余材料部Ic的各自四个拐角处分别设有定位标记ld，切割装置2根据该定位标记Id设定脆性材料1的方向和切割预定线Sp。而且，除此之外，上述脆性材料1有单层的蓝宝石基板、SiC基板、Si基板等，而且， 根据本实施例涉及的切割方法，特别适合切割厚度为0. 1 4mm左右的脆性材料1。上述切割装置2具备加工台3，载置脆性材料1 ；加工头4，在脆性材料1上形成划线S ；移动机构5，构成切割刀移动机构及聚焦移动机构，该切割刀移动机构使该加工头4 在图示左右方向的X方向上移动；第一、第二相机6、7，用于调节上述加工头4的定位；通过控制机构8来控制这些机构。在上述加工台3的表面上穿设有无数个未图示的吸附孔，该吸附孔与未图示的真空源及高压气体源连接。而且，通过上述吸附孔产生负压来吸附保持脆性材料1，同时通过由吸附孔喷射高压气体来在划线位置上切割脆性材料1。此外，加工台3通过Y向驱动机构3a在图示的纵深方向的Y方向上进行进退运动， 同时通过θ轴驱动机构北以上下方向的Z轴为中心旋转，从而能够变更被载置的脆性材料1的方向。上述加工头4包括外壳11，通过上述移动机构5进行移动；凹坑形成部12，设在该外壳11的内部，并且在脆性材料1的表面上形成凹坑D ；划线形成部13，在上述脆性材料 1的表面上形成划线S。上述移动机构5由沿X方向架设在加工台3上方的滚珠丝杆fe和用于驱动该滚珠丝杆fe的电机恥构成，通过滚珠丝杆fe的旋转上述外壳11在X方上进行进退运动。当形成划线S时，上述凹坑形成部12位于在X方向上比上述划线形成部13更前方。换言之，上述凹坑形成部12沿着切割预定线Sp形成凹坑D之后，上述划线形成部 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种脆性材料的切割装置，其具备：切割刀，在脆性材料的表面上形成划线；切割刀移动机构，使脆性材料与切割刀进行相对移动；上述切割刀移动机构使上述切割刀沿着在上述脆性材料的表面上设定的切割预定线移动，从而形成划线，其特征在于，设置有凹坑形成机构，其沿着上述切割预定线在脆性材料的表面上形成多个凹坑，上述切割刀移动机构使切割刀沿着形成有上述凹坑的切割预定线进行相对移动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小关良治，北冈猛，
申请(专利权)人：澁谷工业株式会社，株式会社北冈铁工所，
类型：发明
国别省市：JP