CN102441931A

CN102441931A - 脆性材料基板的分断装置

Info

Publication number: CN102441931A
Application number: CN2011103049302A
Authority: CN
Inventors: 田端淳
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2010-10-05
Filing date: 2011-09-30
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2031-09-30
Also published as: KR101277604B1; TWI447081B; CN102441931B; JP2012076425A; JP5309107B2; KR20120035844A; TW201221488A

Abstract

本发明提供一种具备可将在基板分断时产生的端材以简单且小型的机构确实除去并集中于设置于定位置的箱体以废弃的端材除去机能的分断装置。该分断装置以刻划形成手段(6)沿折断预定线使龟裂或切槽产生而将脆性材料基板(M)分断，载置基板的平台由主平台(2)与旋动平台(3)构成，旋动平台(3)配置于刻划形成手段(6)的附近且形成为可载置于分断时产生的脆性材料基板(M)的端材(M1)；前述旋动平台(3)是形成为可在使端材(M1)附着的状态下从水平的姿势旋动至倾倒姿势；设有在旋动平台(3)的倾倒姿势将附着于旋动平台(3)的端材M1推落的推出棒(12)。

Description

脆性材料基板的分断装置

技术领域

本发明涉及玻璃、硅、陶瓷、半导体等脆性材料基板的分断装置，特别是涉及具备将分断时在脆性材料基板的端部等产生的不要的端材的除去机构的脆性材料基板的分断装置。

背景技术

以往，做为将脆性材料基板即玻璃基板分断(折断)的方法，已知例如以专利文献1与专利文献2所揭示，将基板局部加热及冷却，借由在该加热及冷却及冷却时产生的热应力(压缩应力与拉伸应力)以预先在基板的端部形成的初期龟裂(触发)为起点使龟裂往所望的方向进展，在基板形成刻划线或完全分断的分断方法。

具体而言，做为加热源使用激光光束，借由使保持于平台上的基板对激光光束相对移动，沿进行分断的折断预定线局部照射加热并追随该局部照射加热从冷却单元的喷嘴喷射冷媒液。此时利用因加热而产生的压缩应力、因冷却而产生的拉伸应力所导致的应力分布使龟裂于折断预定线的方向进展，形成一条刻划线。

之后，除了脆性材料基板完全分断的场合外，借由沿刻划线压抵折断棒或压接转动滚筒使基板弯曲以将基板分断。

另外，若在折断时产生的端材(切片)残留于平台上，会在之后的折断时成为故障的原因，故以把持机构握持端材，借由使把持机构往拉离的方向移动来将端材分离、除去(参照专利文献3)。

专利文献1：日本特开2004-182530号公报

专利文献2：日本特开2005-263578号公报

专利文献3：日本特开2009-001484号公报

发明内容

[发明欲解决的技术问题]

图9是显示使用激光光束在脆性材料基板M形成刻划线的加工的图。

脆性材料基板M是载置于二分割的平台13、13上，借由向上面开口的多数空气吸引孔14吸着保持。在形成于二分割的平台13、13之间的空间15的下方配置有保持于扫瞄机构16的激光光束照射部17、冷媒液喷射喷嘴18。

扫瞄沿折断预定线S从激光光束照射部17射出的激光光束使加热区域(激光点)产生局部性的压缩应力并借由接着以紧追其后的方式从冷媒液喷射喷嘴18喷射冷媒使拉伸应力产生，使龟裂沿折断预定线S进展。在如上述沿一条折断预定线S使直线状的龟裂(刻划线)产生后，借由具备吸盘的机械手等搬送机构(图示外)以使次一折断预定线S来到激光光束照射位置的方式使脆性材料基板M移动以进行激光刻划，依序在所有折断预定线S使龟裂产生。

之后，从与使龟裂产生的面相反侧的面将相对于折断预定线S的部分以滚筒或折断棒等分断机构(图示外)按压，以使脆性材料基板M弯曲而分断。分断后，成为制品(中间制品)的脆性材料基板M虽借由机械手等搬送机构取出，但不要的端材M1会残留在图的右侧的平台13上。

此残留在平台13的端材M1宽度非常小，故无法以机械手的吸盘使吸着。

此外，若激光刻划时的冷媒液浸透至端材与平台之间会强力附着于平台面，即使吹送空气等亦不会简单分离，除去极困难。此外，空气的吹送会导致在分断时产生的玻璃屑等微细的屑粉飞舞而将作业环境劣化。

针对上述问题，申请人虽已提案如专利文献3所示的以夹头握持端材并除去的把持机构，但该机构为复杂，且夹头的机构全体需要相当量的空间，故有分断装置全体大型化且成为高价的问题。

针对上述问题，本发明是以提供具备可将在基板分断时产生的端材以简单且小型的机构确实除去并集中于设置于定位置的箱体以废弃的端材除去机能的分断装置为目的。

[解决技术问题的技术手段]

为了达成上述目的，在本发明是采用如下的技术手段。亦即，本发明的脆性材料基板的分断装置是一种脆性材料基板的分断装置，将脆性材料基板载置于平台上，以刻划形成手段沿折断预定线使龟裂或切槽产生而将脆性材料基板分断，其特征在于：前述平台由主平台与旋动平台构成，旋动平台配置于刻划形成手段的附近且形成为可载置于分断时产生的脆性材料基板的端材；前述旋动平台是形成为可在使端材附着的状态下从水平的姿势旋动至倾倒姿势；设有在旋动平台的倾倒姿势将附着于旋动平台的端材推落的推出棒。

[发明的技术效果]

在本发明是使端材附着的旋动台本身往下方倾倒并以推出棒将端材往端材收纳箱推落，故构成极简单而可小型地形成，且端材是在比基板载置面下方借由推出棒往端材收纳箱推落并集中，故端材或附着于该端材的玻璃屑等屑粉不会往外部，特别是上方的基板载置面飞散，有可维持良好作业环境的效果。特别是在冷媒液浸透至端材与平台之间的场合，以往将端材除去非常困难，但由于可将端材推落，故可确实除去。

本发明中，前述旋动平台、主平台、推出棒是夹刻划形成手段以左右一对形成。

借此，不论在左右任一旋动平台有端材残留，皆可借由使使端材附着的旋动平台倾倒而将端材除去。

此外，本发明中，在前述旋动平台与主平台之间形成有移动空间，使旋动平台在经过此移动空间往从刻划形成手段远离的方向水平移动后旋动至倾倒姿势。

借此，即使在于平台的下方配置刻划形成手段的场合亦可使此刻划形成手段回避而使旋动平台倾倒。

附图说明

图1是显示本发明的分断装置的一实施例的主视图。

图2是显示将脆性材料基板载置于旋动平台与主平台的状态的主视图。

图3是显示于本发明的分断装置中做为搬送机构的带式输送机与平台部分的概略俯视图。

图4是本发明的端材除去机构的扩大说明图。

图5是显示图4的端材除去机构的动作的第1阶段的说明图。

图6是显示图4的端材除去机构的动作的第2阶段的说明图。

图7是显示图4的端材除去机构的动作的第3阶段的说明图。

图8是显示图4的端材除去机构的动作的第4阶段的说明图。

图9是说明现有技术中的一般的分断装置的立体图。

【主要元件符号说明】

M 基板 M1 端材

A 分断装置 2 主平台

3 旋动平台 6 刻划形成手段

6a 激光光束照射部 6b 冷媒液喷射喷嘴

9 移动空间 11 端材收纳箱

12 推出棒

具体实施方式

以下，基于显示其实施形态的图面说明本发明的脆性材料基板的分断装置的详细。

图1及图2是显示本发明的脆性材料基板的分断装置的全体的主视图，图3是显示做为搬送机构的带式输送机与平台部分的概略俯视图，图4～8是为了依序说明端材除去的动作的端材除去机构部分的扩大图。

分断装置A具备支持在机台1的左右一对主平台2、2、配置于此主平台2、2之间实质上构成端材除去机构B的一部分的左右一对旋动平台3、3。主平台2、2与旋动平台3、3的上面是配置为成为同一水平面，将应划线的脆性材料基板M载置于该上面。脆性材料基板M是借由搬送机构4搬送至主平台2、2与旋动平台3、3上，且可借由此搬送机构4在平台上在图1的左右方向使移动。做为此搬送机构4，在本实施例是采用由左右一对带式输送机4a、4a构成的机构。在带式输送机4a、4a上载置脆性材料基板M并使移动至既定位置后，借由使带式输送机4a、4a降下并如图2所示使后退，将脆性材料基板M载置于主平台2、2与旋动平台3、3上。因此，如图3所示，借由在主平台2、2与旋动平台3、3设有多条平行的狭缝2a、3a且带式输送机4a、4a亦配合此狭缝2a、3a之间隔多个平行形成细长状，带式输送机4a、4a可从图1的姿势降下移动至图2的姿势。

另外，搬送机构4并不限于此，当然亦可为其他机构，例如在下端具备吸盘的机械手等机构。

此外，在主平台2、2与旋动平台3、3设置利用空气吸引的多数吸引口以使可吸着保持于主平台2、2与旋动平台3、3上载置的脆性材料基板M较理想。

在左右的旋动平台3、3的互相对向的端缘之间形成有在图1的前后方向直线延伸的间隙5，在此间隙5的下方配置有刻划形成手段6。

在本实施例是做为刻划形成手段6而使用激光照射机构，设有激光光束照射部6a与冷媒液喷射喷嘴6b。激光光束照射部6a与冷媒液喷射喷嘴6b是在扫瞄机构6c保持为可上下移动，可沿轨道6d在垂直于纸面的方向移动。

其次针对包含旋动平台3、3的端材除去机构B说明。在本实施例中端材除去机构B虽是设有左右一对，但两者为相同机构，故只针对其中一方(图的右侧)的机构基于图4至图8详述。

旋动平台3、3是形成为可以保持于滑动底座7的枢轴8为支点从图4的水平的姿势旋动至图7与图8的最终倾倒姿势。其旋动范围为90度至100度较理想。在此是设为100度。

旋动平台3、3往倾倒姿势旋动时，为了不接触位于下方的刻划形成手段6而如图5所示先在从刻划形成手段6往后退的方向水平移动后才旋动。为此，在主平台2、2与旋动平台3、3之间是形成有移动空间9(参照图4)。此外，旋动平台3、3的水平方向的移动是借由滑动底座7沿机台1的轨道10滑动来进行。此外，此时的旋动平台3、3的倾倒是先使在图5的中间倾倒姿势停止。此是为了使旋动平台3、3移动至后述的端材收纳箱11的上方时旋动平台3、3的前端不会接触端材收纳箱11的倾斜导引板11a。

在使图5的中间倾倒姿势维持的状态下，如图6所示使旋动平台3、3移动至配置于下方的端材收纳箱11的上方，在此位置如图7所示旋动至最终倾倒姿势。

另外，在使旋动平台3、3旋动至最终倾倒姿势的位置在机台1安装有将附着于旋动平台3、3的前端的端材C往下方的端材收纳箱11推落的推出棒12。

上述的旋动平台3、3的旋动与往水平方向的移动是以驱动机构(图示外)来进行。此外，此等动作与推出棒12的操作是以电脑控制来进行。

其次针对动作说明。

如图2所示，借由搬送机构4而载置于主平台2、2与旋动平台3、3上的脆性材料基板M借由刻划形成手段6，亦即激光光束照射部6a与冷媒液喷射喷嘴6b激光刻划，沿折断预定线形成龟裂(直线状的刻划线)。如上述在一条折断预定线使龟裂产生后，使脆性材料基板M借由搬送机构4移动以使次一折断预定线成为激光光束照射位置后进行激光刻划，依序在所有折断预定线使龟裂产生。

此后，从与使龟裂产生的面为相反侧的面以滚筒或折断棒等分断机构(图示外)按压，使脆性材料基板M弯曲而从刻划线分断。分断后是成为制品(中间制品)的基板，亦即位于图2的左侧的主平台2、2与旋动平台3、3上的基板借由搬送机构4取出，在右侧的旋动平台3、3有端材M1残留。此端材M1是激光刻划时的冷媒液浸透至旋动平台3、3上面与端材M1之间而强力附着于旋动平台3、3。此外，端材M1是以其一部分从旋动平台3、3的前端少许突出的状态残留。

为了除去此端材M1并废弃至端材收纳箱11，先使旋动平台3、3如图5所示在水平方向移动以使从刻划形成手段6退避后，使倾倒至在同图的假想线显示的中间倾倒姿势。

在维持此中间倾倒姿势的状态下如图6所示使旋动平台3、3移动至配置于下方的端材收纳箱11的上方，在此位置如图7所示旋动至最终倾倒姿势。在此，如图8所示推出棒12突出，按压在附着于旋动平台3、3的前端的端材M1的往下方露出的部分，使端材M1从旋动平台3、3剥离而落入下方的端材收纳箱11。

如上述，在刻划时产生的端材M1不会往外部飞散，确实集中于特定的端材收纳箱11，可集中废弃。

另外，可在旋动平台3、3的前端部的一部分形成推出棒12可通过的缺口，以使在以推出棒12将端材M1推落时推出棒12的前端确实抵接于端材M1。

在本实施例的分断装置A是在左右形成有端材除去机构B，故与上述相反地在于左侧的旋动平台3、3上有端材产生的场合可使左侧的端材除去机构B作动而与前述同样地将端材除去。

以上虽已针对本发明的代表性实施例说明，但本发明并非必须特定为上述的实施形态。例如在上述实施例虽是使用激光照射机构，但亦可为以刀轮等机械式刻划机构形成切槽。此外，在本发明是可在达成其目的并不脱离请求的范围的范围内适当修正、变更。

[产业上的可利用性]

本发明的脆性材料基板的分断装置可在将由玻璃基板、硅、陶瓷、化合物半导体等脆性材料构成的基板分断时利用。

Claims

1.一种脆性材料基板的分断装置，将脆性材料基板载置于平台上，以刻划形成手段沿折断预定线使龟裂或切槽产生而将脆性材料基板分断，其特征在于：

前述平台由主平台与旋动平台构成，旋动平台配置于刻划形成手段的附近且形成为可载置于分断时产生的脆性材料基板的端材；

前述旋动平台是形成为可在使端材附着的状态下从水平的姿势旋动至倾倒姿势；

设有在旋动平台的倾倒姿势将附着于旋动平台的端材推落的推出棒。

2.如权利要求1所述的脆性材料基板的分断装置，其特征在于其中，前述旋动平台、主平台、推出棒是夹刻划形成手段以左右一对形成。

3.如权利要求1或2所述的脆性材料基板的分断装置，其特征在于其中，在前述旋动平台与主平台之间形成有移动空间，使旋动平台在经过此移动空间往从刻划形成手段远离的方向水平移动后旋动至倾倒姿势。

4.如权利要求2所述的脆性材料基板的分断装置，其特征在于其中，前述刻划形成手段是由激光光束照射部与冷媒液喷射喷嘴构成，在左右的旋动平台之间配置于其下方。

5.如权利要求3所述的脆性材料基板的分断装置，其特征在于其中，前述刻划形成手段是由激光光束照射部与冷媒液喷射喷嘴构成，在左右的旋动平台之间配置于其下方。