强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置制造方法[0002]一般而言，在分断玻璃基板的加工中，采用有由首先在基板表面形成有限深度的刻划线的步骤、及之后藉由从基板的背侧沿刻划线以裂断杆或裂断辊进行按压而裂断的步骤所构成的分断方法(参照专利文献I及专利文献2)。具体而言，如图5所示，对大面积的母基板M的表面以刀轮(也称刻划轮)形成X方向的刻划线SI，接着，形成与X方向交叉的Y方向的刻划线S2。如此形成有在X-Y方向交叉的多条刻划线之后，将基板M送往裂断装置，藉由沿各刻划线从背面侧使其挠曲，而分断成单位基板。[0003]在以刀轮对玻璃基板进行刻划的方法中，有“外切”与“内切”的方法，且根据基板的种类或厚度、用途，而选择性地分开使用外切与内切的刻划方法(参照专利文献2)。[0004]前者的外 切法，如图6(a)所示，将刀轮K的最下端以下降至较基板M的表面(上面)稍微下方的状态，设定于基板M的单侧端部的外侧位置(刻划开始位置)。然后使其从已设定的位置水平移动，与基板端部碰撞并搭上，进一步地以一边以既定的刻划压按压、一边使刀轮K水平移动的方式进行刻划。[0005]在外切法中，刀轮在基板端部的进入(侵入)变佳，并且由于形成的刻划线到达基板的端部，因此在下一步骤中可容易且正确地进行裂断。但另一方面，刀轮的刀前端与基板端部碰撞，因此恐存在有在基板端部产生缺口、因基板内部的伸张应力的影响而从端部不规则地破断、或全切(完全分断)等情况。此外，刀轮也因与边缘部分碰撞而容易耗损。[0006]后者的内切法，如图6(b)所示，在离母基板M的端缘2mm~IOmm左右的内侧(刻划开始位置)使刀轮K从上方下降并以既定的刻划压抵接于基板M，且以一边按压一边使刀轮K水平移动的方式进行刻划。[0007]在内切法中，由于不具有刀轮与基板端部的边缘部分碰撞的情况，因此可不必担心在基板端部产生缺口，且也防止基板的完全分断。此外，相比较于外切法也能够抑制刀轮的刀前端的耗损。因此，在强化玻璃基板的刻划加工中，「内切」的方法较「外切」的方法更佳。[0008]专利文献1:日本特许第3074143号公报
[0009]专利文献2:日本特开2009-208237号公报


[0010]然而，即使是欲以内切法对强化玻璃基板进行刻划，在使刀前端抵接时，由于是强化玻璃之故，因基板表面层的残留压缩应力的影响而导致刀前端难以侵入基板表面、刀前端往基板的进入非常差。因此，除了产生滑动外，也存在有刻划加工变困难的问题。此外，为了使刀前端侵入而一旦以较强的按压负载进行刻划，则将会有因基板内部的残留伸张应力的影响而一次破断、或完全分断等的不佳情况发生。
[0011]如此，对于强化玻璃基板，与现有习知所使用的对钠玻璃基板等的刻划加工有所不同，不管是利用外切法或内切法，要良好地形成刻划线是有其困难的。该倾向，在基板表面的压缩应力层厚而残留应力大的基板更为明显。
[0012]因此，本发明的目的在于，提供一种新的强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置，所要解决的技术问题是使其即使是对加工困难的强化玻璃制的玻璃基板，也可以“内切”的方法确实地形成刻划线，非 常适于实用。
[0013]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强化玻璃基板的的刻划方法，是在在基板表面形成有压缩应力层的强化玻璃基板形成刻划线的刻划方法，具有:(a)在较该基板的一端缘更进入内侧的位置，对该基板表面照射激光光束，藉由照射痕形成成为刀轮的刻划起点的触发沟槽的触发沟槽加工步骤；(b)使刀轮下降至与该触发沟槽抵接的位置，沿刻划预定线压接转动而形成刻划线的刻划步骤。
[0014]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0015]前述的强化玻璃基板的刻划方法，其中该触发沟槽形成有助于刀轮在触发沟槽内行进的长度。
[0016]前述的强化玻璃基板的刻划方法，其中该触发沟槽的宽度形成为15~50 μ m。
[0017]前述的强化玻璃基板的刻划方法，其中该触发沟槽的长度形成为50~250 μ m。
[0018]前述的强化玻璃基板的刻划方法，其中该触发沟槽的深度形成为2.5 μ m以上。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种刻划装置，是在在基板表面形成有压缩应力层的强化玻璃基板形成刻划线的刻划装置，具备:刻划头，是将载置该基板的平台、用以照射在该基板的表面形成触发沟槽的激光光束的激光照射部、与用以沿设定于该基板上的刻划预定线压接转动而形成刻划线的刀轮一体地保持，或者分别地保持；轮升降手段，是升降被保持于该刻划头的刀轮；移动手段，是沿该基板的表面使该刻划头相对移动；以及控制部，是控制该激光照射部及该刀轮进行的刻划动作；该控制部，一旦在刻划头已被设定成该激光照射部来到较该基板的一端缘更进入内侧的地点的上方位置的状态下开始控制，则进行以下的控制:(a)对该基板表面照射激光光束，藉由照射痕形成成为刀轮的刻划起点的触发沟槽；(b)接着，使刀轮移动至该触发沟槽的上方并且下降至与该基板抵接的位置，沿着刻划预定线压接转动而形成刻划线。
[0019]本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
[0020]前述的刻划装置，其中该激光照射部，以沿刻划预定线的方向在该基板表面加工触发沟槽的长度为50~250 μ m、触发沟槽的宽度为15~50 μ m的细窄宽度的触发沟槽的方式做控制。
[0021]本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置至少具有下列优点及有益效果:
[0022]根据本发明，即使是强化玻璃基板，也可在较基板的一端缘更进入内侧的位置藉由激光光束加工触发沟槽，以该触发沟槽为起点藉由刀轮进行刻划，因此在刀轮的转动初期，可使刀轮的刀前端抵接于形成于触发沟槽的端部的阶差部而往基板的进入变佳，且不会产生滑动等的不佳情况。藉此，具有即使是强化玻璃基板也可利用“内切”的方法确实地进行刻划的效果。
[0023]在本发明中，该触发沟槽，可成为以有助于刀轮在触发沟槽内行进的长度而形成的构成。藉此，由于刀轮在触发沟槽内行进而抵接阶差部，因此可进一步地有助于刀轮对基板的进入。
[0024]综上所述，本发明是有关于一种强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置，其可使强化玻璃基板也可以内切法确实地形成刻划线。其解决手段为:在在基板表面形成有压缩应力层的强化玻璃基板加工刻划线的刻划方法，是在较基板的一端缘更进入内侧的位置，对该基板的表面照射激光光束，藉由照射痕形成成为刀轮的刻划起点的触发沟槽，接着，使刀轮抵接于触发沟槽，以该触发沟槽为起点在基板表面压接转动而形成刻划线。本发明在技术上有显著的进步，具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
[0025]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。



[0026]图1是表示使用于本发明的刻划方法的刻划装置的一实施例的示意图。
[0027]图2是表示利用图1的刻划装置的刻划步骤的图。
[0028]图3是用以说明触发沟槽沿长度方向的剖面图。
[0029]图4是用以说明触发沟槽沿宽度方向的剖面图。
[0030]图5是说明现有习知的玻璃基板的刻划方法的俯视图。
[0031]图6 (a)及图6 (b)是说明内切、外切的刻划方法的图。
[0032]【符号说明】
[0033]M:强化玻璃基板
[0034]T:触发沟槽
[0035]I:激光照射部
[0036]2:刀轮
[0037]3:平台
[0038]15:触发沟槽的阶差部
[0039]20:控制部
[0040]21: CPU
[0041]22:存储器
[0042]23:输入装置
[0043]24:显示装置
[0044]31:触发长度设定信息
[0045]32:触发宽度设定信息
[0046] 33:轮调整长度设定信息(轮位置调整长度)
[0047]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置其、方法、步骤、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0048]图1是表示为了在在基板表面具有压缩应力层的强化玻璃基板形成刻划线而使用的刻划装置的一实施例的示意图。
[0049]该刻划装置SC，具备有载置强化玻璃基板M的平台3。平台3，具备有保持机构以可将载置于其上的基板M保持于一定位置。在本实施例中，作为该保持机构，是通过在平台3的表面开口的多个小的空气吸附孔(未图示)吸附保持基板M。此外，平台3，可沿水平的轨道4而在Y方向(图1的纸面前后方向)移动，且藉由利用马达(未图示)而旋转的螺纹轴5驱动。进一步地，平台3可藉由内藏马达的旋转驱动部6而在水平面内旋动。
[0050]还具备有夹着平台3而设的两侧的支持柱7及在X方向水平延伸的梁(横梁)8的桥架9，以跨过平台3上的方式设置。在梁8，设置有在X方向水平延伸的导引件10，在该导引件10以可藉由马达13而沿梁8在X方向移动的方式安装有刻划头11。在刻划头11安装有以将绿光激光(green laser)的激光光束聚光于基板面的方式照射的激光照射部1、及通过可升降的刀轮保持具12而保持的刀轮2。另外，在本实施例中，激光照射部I与刀轮2，虽隔着些微的间 隔安装于相同刻划头11，但也可将其安装于单独的刻划头。在任何的情形两者间的间隔为已知，可成为下述的“轮位置调整长度” 33的设定信息时的参考。
[0051]刀轮2，如图4所示，是使用以在圆周棱线具有刀前端2a的超硬合金制的盘(disc)体而形成,且直径为2~3mm、刀前端角度α形成为100~150度的钝角。
[0052]接着，针对刻划装置SC的控制系统，根据图1进行说明。刻划装置SC具备有控制部20。控制部20是由藉由对控制进行必要的演算处理的CPU(中央处理单元)21、储存控制程序或必要的设定信息的存储器22 (记忆部)、进行用以设定信息或操作的输入的输入装置23、以及被使用作为输入操作画面或装置状况的监视器画面的显示装置24所构成的电脑系统而构成。在控制部20，预先将对控制为必要的设定信息储存于存储器22，藉此藉由控制程序与设定信息而可进行所希望的刻划动作。在作为对刻划加工为必要的设定信息并储存于存储器22的设定信息中，当然包含激光照射的输出功率(power)、关于激光照射(触发加工)的开始位置的信息、刀轮的按压负载、及用以利用刀轮形成刻划线的扫描距离等，但作为关系着本发明的信息，更包含“触发长度” 31、“触发宽度” 32、“轮位置调整长度”33的各信息。“触发长度”31、“触发宽度”32，是用以将藉由激光照射而形成的触发的长度L或宽度W设定成所希望的值而设定的信息。根据该设定信息，算出激光的照射脉冲次数或刻划头的触发形成时的移动距离，而加工与设定信息一致的长度L及宽度W的触发沟槽T。此外，“轮位置调整长度”33，是关于在先藉由激光照射部I形成触发沟槽T之后，为了使刀轮2抵接于该触发形成位置而为必要的调整长度E的设定信息。也即，激光照射部I与刀轮2隔着既定的间隔安装于刻划头11，因此，为了使刀轮2抵接于藉由激光照射所形成的触发沟槽T的位置，必需使刀轮移动与该间隔同程度的距离后下降而抵接。因此，要预先设定移动距离即轮位置的调整长度E。
[0053]接着，说明使用了该刻划装置SC的刻划方法。首先，如图2步骤(a)、(b)所示，在基板M的图中右方向的刻划预定线上，从激光照射部I将激光光束往较基板M的一端缘(图的左端缘)更进入内侧(例如5mm内侧)的地点Pl (触发加工的开始地点)照射，使基板M表面局部熔融、升华(局部的微小消蚀(ablation))，藉此加工沿刻划预定线的细长的触发沟槽T。该触发沟槽T的深度D(参照图3、图4)，可藉由照射激光的输出功率而在
2.5 μ m~4 μ m 的范围做调整，且根据基板M的压缩应力层的厚度设定适当的深度。此外，将触发沟槽T的长度形成在50~250 μ m的范围、宽度W形成在15~50 μ m的范围。虽将触发沟槽T的长度L或宽度W的数值，设定为上述的“触发长度”31、“触发宽度”32，但是根据下述的刻划步骤中使用的刀轮2的直径或刀前端角度而选择数值。另外，触发沟槽T的长度L方向的调整，如图2步骤(b)所示，可藉由使激光照射部I沿导引件10(参照图1)移动而进行，此外，触发沟槽T的宽度W方向的调整，可藉由利用螺纹轴5使平台往Y方向(前后方向)移动而进行。
[0054]在已加工触发沟槽T之后，根据已储存于「轮位置调整长度」33的调整长度E，使刻划头11移动而使刀轮2来到触发沟槽T的正上方。接着，如图2步骤(C)所示，使刀轮2往触发沟槽T下降，使其一边压接基板M —边沿刻划预定线并沿触发沟槽T的长度方向转动。在该转动初期，刀轮2如图2步骤(d)所示，成为抵接于形成在触发沟槽T的端部的阶差部15，藉此可使往基板M的进入变佳，而可在不会产生滑动的情况下确实地刻划至刻划预定线的终端位置P2。此外，由于阶差部15落差2.5 μ m~4 μ m、且形成于触发沟槽T的端部，因此不会产生因刀轮2抵接时的冲击导致不规则的破断或龟裂。
[0055]此外，使刀轮2下降至触发沟槽T而转动时，为了使刀轮2在触发沟槽T内行进而抵接阶差部15，可将触发沟槽的长度L，预先加计行进距离而设定。藉此，可进一步有助于刀轮2对基板M的进入。作为已加上行进距离的触发沟槽T的长度，例如在已将触发沟槽T的深度D设为3 μ m、且使用直径2mm的刀轮的情形，如图3所示，由于潜入触发沟槽T的刀轮2的刀前端部分的前后长度LI是154.8 μ m,因此,将行进距离加算于其中约200 μ m为适当的长度。另外，在图3中，为了便于说明，改变刀轮2与触发沟槽T的缩尺比率而加以表不。
[0056]此外，在使刀轮2下降至触发沟槽T时，若触发沟槽T的宽度W狭窄，则将使刀轮2的刀前端的左右斜面勉强地压入触发沟槽T，恐会有在基板M产生不规则的破断或龟裂先行等的不良情况。因此，可将触发沟槽T的宽度W设定成触发沟槽T的左右的缘部不与刀轮2抵接的程度。例如，触发沟槽T的深度为3 μ m、且使用具有130度的刀前端角度的刀轮2的情形，如图4所示，由于在从刀轮2的刀前端的前端起3 μ m的位置的连结左右斜面的距离L2为12.87 μ m,因此触发沟槽T的宽度W可为较上述12.87 μ m更大且具有多余的数值，例如设为15 μ m，较佳为设为20 μ m。然而，一旦宽度W过宽，则将难以发挥作为触发沟槽的功能，因此较佳为设为50 μ m以下。藉此，可防止因将刀轮的刀前端勉强地压入宽度窄的触发沟槽而产生的不良情况。
[0057]以上述的方式，依序加工图1中的X方向的刻划线之后，使平台3在水平方向旋转90度，并以与上述同样的手段形成与X方向正交的Y方向的所有刻划线。以如此方式，加工相交叉的X-Y方向的刻划线。
[0058]在上述实施例中，虽就形成每一条刻划线进行了利用激光光束照射的触发沟槽T的加工步骤、及利用刀轮2的刻划步骤，但也可预先在所有刻划预定线形成触发沟槽T，而之后从该触发沟槽T进行利用刀轮2的刻划步骤。
[0059]本发明的刻划方法，可利用在对在表面具有压缩应力层的强化玻璃基板进行刻划的情形。
[0060]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实 施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。