TW200403192A - Method of scribing on brittle material, scribe head, and scribing apparatus with the scribe head - Google Patents

Description

200403192 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於在玻璃板、半導體晶圓、陶究等脆 料之表面形成劃線之方法及劃線頭以及具備該_ 線裝置。 【先前技術】 當作電子零件材料使用之方形玻璃，係以1 板為母材，將該母材分割而獲得。此分料，首先璃 輪片在母材表面從行走開始位置往一方向壓接轉 ，將刀輪片之轉動方向改變為與上次轉動方向交：二 並同樣地形成劃線（以下，稱為交又劃線加卫）。接著，蔣 二=線Ϊ工：：材送至裂片•’在裂片機對母材施加 、i，肖由沿者形成於母材之劃線施加彎曲力矩來使 母材沿劃線分割，而獲得所需要之方形玻璃。 使用於上述劃線加工之劃線裝置，例如有圖u所示之 裝置。又’在該圖設定左右方向為X方向，與紙面正夺之 方向為Y方向，而說明如下。 S亥劃線裝置，係具備：能水平旋轉之工作台20，用以 將所載置之玻璃板9〇 u真空吸附機構固定；—對平行導

L:、，用以：工作台20支撐成能沿γ方向移動；滾 '、干，用以能使工作台20沿導軌21、21移動；導桿 23,沿X方向架設於工作台2〇上方；劃線頭26，於I 23設置成能沿X方向滑動；馬達24,用以使劃線頭、26 ^ 200403192 動，刀片支持具27，於書j線 ό , . , 綠頭26下部設置成能升降動且 擺頭自如，刀輪片28，於刀η ± 4士 iA . . 、片支持具27下端安裝成能旋 轉，及一對CCD攝影機25，执罢认、兹a °又置於導桿23上方，用以辨 識知;在玻璃板9 〇上之對準找3己。 如此般構成之書彳線奘 琛凌置之劃線頭有特別的設計，藉以 防止必定存在於玻璃板9。纟面之微小凹凸及其他要因使 劃線頭行走時之劃線產生變形n® 12所示，㈣ 線頭本體26A將刀片支持具27透過與玻璃板⑽表面正交 之奴動軸29 δ又置成能繞旋動軸29之軸心擺動自如，並且 於該刀片支持具27將刀輪片28設置於比旋動軸29之轴 心位置~更往行走方向（圖12箭號s方向）之相反方向的 位置Q2，藉此，在劃線頭行走中，使刀輪片28追隨劃線 頭本體26A，以獲得刀輪片28之直進穩定性而防止劃線產 生變形。 ;、二而上述$彳線裝置’在玻璃板9 0僅有一方向形成劃 線時沒有任何問題，但若進行交叉劃線，如圖丨3所示， 則發生所謂交點跳越之現象，即，在刀輪片28交又通過 最初所形成之劃線LfL3的附近，不會形成後來應形成之 劃線L4〜Le。此種交點跳越若存在於玻璃板9〇，則欲以前 述之裂片機分割玻璃板90時，將不能依照劃線分割玻璃 板9 0，產生大量不良品，導致生產效率極低。 此種問題之原因，係在於：刀輪片交又通過既存之劃 線時，刀輪片垂直加在玻璃板9 0之劃線所必要之力量， 被潛伏於劃線兩侧之内部應力所削弱。 200403192 因此*务明申請人，為解決上述問 — 線方法及劃線頭以及具備該劃線頭 :種劃 2〇〇〇- 142969 ^)^^^t；€^_ 之劃線頭本體將刀片切具透過與脆丁 材料上 軸設置成能繞旋動轴之轴心擺動自如並 刀輪片設置於㈣動！置更往 支持具將 向的位置而構成之劃線頭，-之相反方 式形成劃線，在此情形，在…#料表面以交又之方 使其擺動範…。〜2。之範圍。圖“ 2實： 形態之劃線頭，⑷係前視圖，⑻係仰視圖。，、實- 該劃線頭’係具備：劃線頭本體30、軸承外殼31、刀 片支持具32、刀輪片33、及彈壓機構… 刀 劃線頭本體30 ’其下部作成缺口，於該缺口部35内 收納軸承外殼3卜軸承外殼3卜其一端部透過軸承”連 結於插穿劃線頭本體3〇之水 於血支千之支轴36另-端部抵接 •:、支軸千仃玫置在劃線頭本體3〇内之止動車由38，軸承 汗敍31在止動軸3δ所限制之範圍内繞支軸％之軸心旋 動0 2片支持具32 ’係於軸承外殼31内透過與脆性材料 面正又之％動軸39設置成能繞旋動軸39之軸心擺動自如 。在旋動轴39與軸承外殼31之間介裝軸承4G。又，在旋 動軸39之上方設有彈壓機構34，彈壓機構％所產生之彈 i力透過旋動軸39及刀片支持具32而施加於刀輪片Μ。 刀輪片33，設置於刀片支持具32，且位於比上述旋動 200403192 軸39之軸心位置更往劃線頭之彳千击士 a 〇 尺貝之仃走方向S之相反方向（圖 14之左方向）的位置。 在此’劃線中，刀片支持具32雖將擺動範圍控制在 〇。〜2。，但其控制機構，係利用形成於軸承外殼31下 面之槽4卜即’將刀片支持具32安裝成其上端部收納於 轴承外殼31之槽41内，當刀*姓目π 田刀片支持具32擺動至擺動範 圍之最大值時’使刀片支持# 32上端部上之四角落之角 中任-組對角42、45(43、44)抵接於㈣之兩内壁面46 、47。藉此，藉由調整槽41之兩内壁面46、47與刀片支 持具32上端部之兩側面48、49間㈣隙，能調整使刀片 支持具32之擺動範圍0在上述既定範圍。因此，若將間 隙取大則能擴大擺動範圍0，相反地若將間隙取小則能縮 小擺動範圍0。 、 【發明内容】 曼Jg所欲解決之技術問擷 本發明申請人所提出之劃線頭，藉由形成如上所說明 之構成，而能確保可維持刀輪片直進性之刀片支持具之擺 動動作，並將潛伏於交點附近之内部應力的影響降至最低 ，故進行交叉劃線時即使將施加於刀輪片之加壓力保持一 又，亦不會發生交點跳越，又不會發生在劃線開始端不能 形成劃線等事，而能達成預期目的。 然而，上述劃線頭，於刀片支持具將刀輪片設置於比 疑動軸之軸心位置更往行走方向之相反方向的位置，在割 200403192 線時以支軸側位於前面之方式行走，故與既有之劃線交又 時’或通過玻璃之起伏、彎曲或玻璃表面之凹凸時，刀輪 片被向上推，使刀片支持具繞支軸旋動而從玻璃面浮起f 圖5，係用以說明這種現象之示意圖。 即，當以支軸36為前面，在以彈壓機構34使刀輪片 3 3緊壓玻璃板9 0表面之狀態下使劃線頭行走（圖中箭號$ 方向）時，在刀輪片33之刀鋒稜線33A接觸玻璃板9〇表 面之點P，以刀輪片33對玻璃板90劃線加工時所必要之 劃線加工水平分力Μ(劃線力之水平方向分力）與劃線加工籲 垂直为力Ν(劃線力之垂直方向分力）的合力的反作用力尺 會向刀輪片33之中心側產生。但是反作用力R變成以支 軸36為中心之旋轉矩作用於刀輪片33，結果，刀輪片 被向上推，使圖外刀片支持具繞支軸36旋動而從玻璃板 9 0表面浮起。 若發生如上述刀片支持具之浮起現象，會使刀輪片33 對玻璃板90之加壓力被該反作用力削弱，結果，不易獲 得深垂直裂痕。 X _ 然而，觀察刀輪片在玻璃發生垂直裂痕之機構，得知 首先s刀鋒受到荷重時，玻璃表面之與刀鋒抵接之處 產生彈性變形，其次，隨刀鋒荷重之增加在該處產生塑性 k形。刀鋒荷重進一步增加就超過塑性變形之界限點，結 果發生脆性破壞，垂直裂痕在玻璃厚度方向開始成長。該 垂直裂痕之成長，是當裂痕之前端抵達對應刀鋒荷重之大 小及玻璃之材質或一定厚度等的深度（從脆性材料表面起 11 200403192 :之距離)時停止。就一定之材質、一定之厚度的玻璃而 吕，能控制上述垂直裂痕前端所抵達之深度（以下，稱為 垂直裂痕抵達深度）者僅有刀鋒荷重，，若增加刀鋒荷 重’則刀輪片之刀鋒咬進玻璃表面之深度變深，用以發生 垂直裂痕之能量變大’ *支垂直裂痕之抵達深度變深。然而 若刀鋒荷重超過某一定之大小，雖能獲得所謂深垂直裂 ^，但同時累積於玻璃表面附近之内部應變將成為飽和狀

態，而發生水平裂痕，即，與垂直裂痕之成長方向完全不 相同之方向的裂痕。此種水平裂痕係大量產生欲避免之切 屑之原因。 本發明者等，更詳細探究上述機構得知，刀鋒荷重與 垂直裂痕之抵達深度有如圖6所示之關係。即，從圖6之 曲線圖得知，垂直裂痕之抵達深度，係先存在隨刀鋒荷重 之增加緩慢加深之領域（4領域），接著存在隨刀鋒荷重之 增加急劇增加之領域（Β領域），進一步存在即使隨刀鋒荷 重增加亦幾乎不增加之領域（c領域）。並且，在此c領域 ’有A領域或B領域未出現之水平裂痕大幅增加。 _ 從以上事實發現，以相當於B領域（抵達深度p隨刀鋒 荷重之增加而急劇增加之領域）之刀鋒荷重來劃線，能獲 得深垂直裂痕，而不發生水平裂痕。 然而，B領域之刀鋒荷重範圍非常小，如前述，以習 知技術不能避免刀片支持具浮起現象之發生，而使刀輪片 之加壓力被該反作用力R削弱，故在範圍非常小之上述B 領域内調整刀鋒荷重極為困難。 12 200403192 又，在丄、 第2割綠夕線’如前述為要防止交點跳越之發生’ 妗加，⑯形成時須使刀鋒荷重比第1劃線之形成時大幅 曰 刀鋒荷重往往進入上述C領域，而無法避免大旦 切屑發生。 里 再者，古：^ β ，另一問題，使用上述習知刀輪片之劃 玻璃之起伏或蠻沾 、 飞弓曲、玻璃表面之凹凸，又，保持刀輪片之 片支持具或保持該刀片支持具之劃線頭的搖晃等外來要 口 、、工吊導致無法獲得穩定之劃線。 本發明等，根據前述之現象、問題，認真研究之 發現丄若將劃線頭之行走方向改為與習知者相反之方:， Ρ白头係以支軸位於前面之方式使劃線頭行走，若改成 X支軸位於後面之方式使劃線頭行走，則能防止刀片支持 =之斤起現象’結果，能對刀輪片確實施加刀鋒荷重，而 此將刀鋒何重控制在適合前述β領域之範圍。即，如圖5 :斤不右以支車由9位於後面之方式使劃線頭向箭號τ方向 二走’在刀輪片5之刀鋒稜線5Α接觸玻璃板9〇表面的點 Ρ向刀輪片5中心側產生行走方向之劃線加丄水平分力^ 與玻璃板90厚度方向之劃線加工垂直分力w兩者所產生 之合力之反作用力X，反作用力χ係向支轴9之力量，故 不會如前述使刀輪片從玻璃板90表面浮起。結果，不會 削：上述任何緊壓力W，能確實對刀輪片5施加刀鋒荷； ’實質上能將刀鋒荷重控制力β領域之範圍。因此，本發 明，係藉由劃線頭之逆向行走，與習知技術相比更容易^ 刀鋒荷重控制於Β領域之範圍。 、 13 200403192 本發明之目的在於提供一種劃線方法及劃線頭以 線聲Γ置 、1如 ㈣ 、’、"’以在進行交叉劃線時，不發生交點跳越，防止刀 1支持具之浮起現象，使向刀輪片之加壓力有效率地作用 方、脆丨生材料，能獲得比習知技術更深之垂直裂痕。 技術手段 為要達成上述目的，本發明之脆性材料之劃線方法， 其特徵在於··在行走於脆性材料上之劃線頭本體，將刀片 支持具透過與脆性材料面平行之支轴設置成能繞支轴 心並且在刀片支持具設有劃線刀而構 性=㈣：其支轴位於劃線刀之後侧之方式行走於脆 材枓上，以在脆性材料面形成劃線。 在此構成，亦可在劃線中使劃線刀從脆性材料承受之 反作用力之方向，維持在反仙力之起 連結線上或比連結線更靠脆性材料之狀態下^4轴、的 又，亦可使該劃線刀為刀輪片，並且將、 :性材料面平行之旋轉軸設置成能繞旋轉軸之軸心旋^自 並且將鑽石 在此情形，亦可將該刀片 交之旋動軸設置成能繞旋動軸 佳者為將该旋轉轴’設置於比 位置。 亦可使該劃線刀為鑽石刀 支持具。 支持具，透過與脆性材料正 之軸心擺動自如。再者，較 旋動軸之軸心更靠支軸側之 刀固接於刀片 又，本發明之劃線頭，其 特徵在於： 在行走於脆性材 200403192 脆性材料面平行 並且在刀片支持 料上之劃線頭本體，將刀片支持具透過與 之支轴设置成能繞支轴之轴心擺動自如， 具設有劃線刀而構成。 亦可位於劃線中劃線刀從 的線上或位於比該線更上 在此構成，該支軸之軸心， 脆性材料承受之反作用力之向量 方之位置。 又，亦可使該劃線刀為刀輪片，甘 饷月，並且將刀輪片透過盥 脆性材料面平行之旋轉軸設置， ^ 又夏战月b繞方疋轉軸之軸心旋轉自 如0 在此情形，亦可將該刀片支持具，透過與脆性材料正 交之旋動軸設置成能繞旋動軸之軸心擺動自如。再者，較 佳者為使該旋轉軸位於比旋動軸之軸心更靠支軸側之位： 亦可使該劃線刀為鑽石刀，並且將鑽石刀固接於刀片 支持具。 本發明之劃線裝置，其特徵在於：具備上述之割線頭 ’便劃線頭以其支軸位於劃線刀之後側之方式行走於脆性 材料上，以在脆性材料面形成劃線。 在4劃線裝置，該劃線刀可為刀輪片，亦可為鑽石刀 本發明之劃線方法及劃線頭以及劃線裝置， 構成能發揮如下作用。 ’ 一例如，在使用刀輪片作為劃線刀之構成中，如圖5所 不，使劃線頭以支軸9位於後側之方式行走（圖中箭號τ

15 200403192 方向）藉此’在刀輪片5之刀鋒稜線5A接觸玻璃板90 表面的點 E，雜奋政， 雖曰發生行走方向之劃線加工水平分力V與 :璃板90厚度方向之劃線加工垂直分力W兩者所產生之 合力之反作用力X，但該反作用力X係向支軸9之力量， 而不殳成作用於刀輪片5之旋轉矩。藉此不發生如前述之 刀片支持具之浮起j見象，使向刀輪# 5之加壓力不因反作 用力X而減少。 曰 f使用鑽石刀作為劃線刀之構成亦能作相同之說

月具體而s ’如圖j 〇所示，使劃線頭以支軸9位於後 側之方式行走（圖中箭號T方向），藉此，在鑽石刀74之 刀鋒稜線74A接觸玻璃板90表面的點p，雖會產生行走方 向之劃線加卫水平分力v與玻璃板9g厚度方向之劃線加 工垂直分力W兩者所產生之合力之反作用力X，但是該反 作用力X係向支轴9之力量，而不變成作用於鐵石刀W 2轉矩。藉此不發生如前述之刀片支持具之浮起現象， 鑽石刀74之加壓力不因反作用力χ而減少。 田m〈稱成，m 5或鑽；5刀74之加壓力將有 :率地作用於玻璃板90(脆性材料），而能獲得比習知技術 更深之垂直裂痕。 在/\若將該刀片支持具透過與黯㈣面正交之旋 置成能繞旋動軸之轴心擺動自如，則能提高刀片支 符具對劃線頭行走方向之追隨性。 :者，若將該旋轉軸設於比旋動轴之轴心更靠支軸側 置，則能進-步提高刀片支持具對劃線頭行走方向之 16 追隨性。 “月之劃線方法及劃線頭以及劃線裝置，劃線 片從脆性材料承受之反作用力之方向，只要維持在 二M ΘS點與支轴之軸心的連結線上或從該連結線 办近跪性材料之狀態下即可更確 【實施方式】 *以下，參閱圖式說明本發明之實施形態。λ，本發明 J'良方法因在劃線頭實施，故在此對劃線頭之實施形 態說明中亦會對劃線方法之實施形態作說明。 圖1，絲示本發明之劃線頭之實施形態’U)係前視 圖，（b)係仰視圖。 hJ線頭1，係具備劃線頭本體2、軸承外殼3、刀片支 持具4、刀輪片5、及彈壓機構6。 sj線頭本體2 ’其下部被做出缺口，於該缺口部8内 收A轴承外殼3。轴承外殼3，其一端部透過軸承丨〇連結 ^ "劃線頭本體2之水平之支軸9，另一端部則抵接 、支轴平行设置在劃線頭本體2内之止動軸丨丨，以在止 動軸11所限制之範圍内繞支軸9之軸心旋動。 77 #支持具4 ’於軸承外殼3透過與脆性材料面正交 之方疋動轴7設置成能繞旋動軸7之軸心擺動自如。在旋動 轴7與轴承外殼3之間介裝軸承12。又在旋動軸7之上方 。又置彈屢機構6 ’彈壓機構6之彈壓力透過旋動軸7及刀 片支持具4施加於刀輪片5。 200403192 之軸二rj持具4，未必如上述般設置成能繞旋動軸7 擺動自如，亦可固定於劃線頭本體2 省略抽承外殼3及抽承12等擺動所需要之構件即可咖， 旋轉置：刀片支持具4透過與脆性材料面平行之 疋轉軸13权置成能繞該旋轉軸13之轴心旋轉自如，並且 ’旋轉軸13設於比該旋動轴7 之位置。 1置更罪支軸9側 係 方 又，刀輪片5與旋動軸7之位置關係不限於上述之關 刀輪片5之旋轉軸！ 3亦可位於旋動軸7之軸心正下

右要以上述之劃線頭1進行劃線，則使劃線頭1以支 轴9位於刀輪片5之後側之方式行走於脆性材料上。即， 使劃線頭1沿目1之箭號T所示之方向行走。使劃線頭以 支軸9位於刀輪片5之後側行走，藉以如_ $所示，在刀 輪片5之刀鋒稜線5A接觸玻璃板之表面的點e，雖會 產生:走方向之劃線加工水平分力v與玻璃板9〇厚度方 向之=·線加工垂直I力w兩者所產生之合力之反作用力X β反作用力χ係向支軸9之力量，不會變成使刀輪 片5從破璃板9〇表面浮起的旋轉矩。藉此，不發生如前 述之刀片支持具浮起現象，向刀輪片5之加壓力不因反作 用力Χ而減少。結果，能使向刀輪片5之加壓力有效率地 作用於脆性材料’獲得比習知技術更深之垂直裂痕。 在此’如圖5所示，劃線中刀輪片5從玻璃板90承受 之反作用力χ的方向，若能維持在該反作用力X與支軸9 18 軸心之連結線H ^ Λ. t ^ ^ , ，或在比該連結線li更靠近玻璃板90 狀恶即可（圖中，灸 確實消除Mm rH)，藉此能更 貫„轉矩之產生。適當調整劃線速度、向刀輪片 1 77輪片5與支軸9之相對位置關係即可維持 這樣的狀態。

At ’、人參閱圖2及圖3說明本發明劃線裝置之實施形 態0 ^ S 2係具備劃線頭5 0之劃線裝置的側視圖，圖3， 係劃線頭50之主要部的前視圖。 劃線頭50,係在一對側壁51間以倒立狀態保持，在 側壁51之下部，透過支軸54將側視呈L字狀支持具用保 持具53设置成能旋動自如。在該支持具用保持具53之前 方（圖3之右方）安裝有將刀輪片$支擇成能旋轉之刀片支 持具4。 刀片支持具4，係透過設於其上端之旋動軸7及供該 旋動軸7插穿之軸承12安裝於支持具用保持具53，並能 現旋動轴7之軸心旋動。 刀輪片5，係與實施形態1之情形相同，於刀片支持 具4透過與脆性材料面平行之旋轉軸13設置成能繞旋轉 軸13之軸心旋轉自如，並且旋轉軸13係位於比旋動轴7 之軸心位置更靠支軸54側之位置。 在伺服馬達52之旋轉軸與支軸54，將斜齒輪55安裝 成彼此喃合。藉此，藉由祠服馬達5 2之正反旋轉，支持 具用保持具53則以支軸54為中心旋轉，使刀輪片5上下 200403192 水平Γ二本身，係設置成能沿劃線襄£ 100之之 :::向的導軌58移動。又’動力傳達機構不限定於斜 之；i 11如圖5所不，劃線中刀輪片5從玻璃板90承受 乍用力X的方向，若能維持在該反作用力χ與支轴9 H上，或纽該連結線H更#玻璃板90之 I P圖5中，參閱虛線箭號χι、^、Vi)，藉此能更 =貫消除該旋轉矩之產生。藉由適當調整劃線速度、向刀 輪片5之加壓力、刀於η 可維持這樣的狀態。轴4之相對位置關係即 播在本貫施形態，雖使用斜齒輪55作為動力傳達機 構來傳達供給支持制保持具53之動力，但如圖4所示 姓亦可將伺服馬達52之旋轉軸56直接連結於支持具用保 持具5 3。 以上之實施形態中，雖已說明使用刀輪片作為劃線刀 =劃線頭及使用該劃線頭之劃線裝置，但劃線刀不限於該 刀輪片，亦可使用鐵石刀作為其他例。以下，說明使两該 鑽石刀之劃線頭。 圖7,係表示使用於圖i所示之劃線裝置之劃線頭的 其他實施形態，（a)係前視圖，（b)係仰視圖。 -在本貫加A匕、，因僅有劃線刀之構成與上述實施形態 不同，而其他構成相同，故對同樣之構成省略說明。 劃線頭70，雖與上述實施形態同樣地在旋動軸7之上 方設置彈壓制6，但彈壓機構6所產生之彈壓力係透過 20 旋動軸7及刀片支持且 之鑽石刀74。 〃 2施加於與錢石保持構件73接合 又’刀片支持具72，去、 7之軸心擺動自如，亦 ，、上述叙°x置成能繞旋動軸 亦可固定於劃線頭本體 ，省略軸承外殼3及軸承 在此情形 鑽石77 74 ^ 2 4擺動所需要之構件即可。 ，係設於圓柱狀鑽石保 持構件73之-端部形成凹部 4牛2在鑽石保 成使該鑽石保持構件持具72，形 杜73孫以山 鈿0^欠入之孔，鑽石保持構 件係以敗入該孔之狀態軟焊而接合。如此，接合有饈 石刀7 4之鑽石俾柱媒^ 鑽 保持構件73，係設置於比旋動轴 位置更於靠支軸54側之位置。 之轴、 鑽石刀74,具體上能應用圖8或圖9所示之構成。 圖8,係表示適用於圖7所示之劃線頭之實施形態的 鑽石刀之例’（a)係前視圖，（b)係側視圖，（c)係劃線狀 態之說明圖。 一、 钱鑽石刀74,如圖8之（a)所示，由4個劈開面74八、 74B、74C、74D、及被該等 4 個劈開面 74A、74b、74c、 741)包圍之正方形端面74a形成。該鑽石刀74之切割點 741、742、743、744為端面74a之角部。又，如圖8之 (b)所示’例如劈開面具有收斂於9〇度之角度0 a的邊 551、552。劃線時，例如圖8之（c)所示，各劈開面具有 收斂於110度之角度0a之邊的鑽石刀，藉由將角度ea 之中心線CC與玻璃板90所成的角度0b設在57〜58度， 21 200403192 即可以切割點742來劃線。 鑽石刀除如上述之構成外，亦能使用圖9所示之構成 〇 圖9係適用於圖7所不之劃線頭之實施形態的鑽石 刀其他例，⑷係前視圖，⑻係從圖⑷之箭號χ方向所 視的側視圖，（c)係從圖⑷之箭號¥方向所視的側視圖。 *該鑽石刀84,如圖9之（a)所示，係貝殼狀之所謂貝 喊型鑽石刀’由2個傾斜面84a、84b形成刀鋒稜線8标。 :石刀84,如圖9之(c)所示，劈開面84a係具有收斂於 又之角度的邊，刀鋒稜線84s從圖9之（3)之箭號γ 方向所視具有圓弧形狀。 以上述之劃線頭70進行劃線時，使劃線頭7〇以支軸 、寸鑽石刀74位於後側之方式行走於脆性材料上。即， =丨線頭7。沿圖7箭號了所示之方向行走。使劃線頭7〇 轴9相對鑽石刀74位於後側之方式行走，藉以如圖 r ^不^在鑽石刀74之切割點74卜742、743、744或刀 蜂钹線84S接觸玻璃板90表面之點p，雖會產生行走方向 =線加工水平分力V與玻璃板9〇厚度方向之劃線加： 用力刀力w兩者所產生之合力之反作用力χ，但是該反作 板9Π Γ向支轴9之力量，不會變成使鐵石刀74從玻璃 持 ^浮起的旋轉矩。藉此，不發生如前述之刀片支 力，起之現象，而使鑽石刀74之刀鋒荷重不因反作用 X而減少。結果’能使鑽石刀74之刀鋒荷重有效率地 用於脆性材料，獲得比習知技術更深之垂直裂痕。 22 200403192 在此’如圖1 0所示，畲丨丨綠 ^線中鑽石刀74從玻璃板90承 受之反作用力X的方向，若台士各 右犯維持在該反作用力X之起點 P與支車由9轴心之連結線l H上，或在比該連結線Η更靠玻 璃板90之狀態即可（圖i 〇 — 多閱虛線前號X2、W2、V2) ’藉此能更確實消除該旋轉矩 疋得矩之產生。適當調整劃線速度 、向鑽石刀74之加壓力、錘Χτ77< 鑽石刀7 4與支軸9之相對位置 關係即可維持這樣的狀態。

又’在此雖已說明具備劃線頭i及劃線頭5〇之劃線裝 置’但具備使用鑽石刀之劃線帛70纟代替劃線帛1之劃 線裝置亦含在本實施形態中。其構成係除劃線頭外均與本 實施形態相同，且已就劃線帛70作說明，故省略詳細說 明。又，依照具備劃線頭70之裝置構成而產生的力學作 用’係適用基於圖1 〇之說明。 其次，分別實施本發明之劃線方法與習知劃線方法， 並測定形成於玻璃之垂直裂痕的深度。 實施例 ’係使用圖4所示之劃線頭6 〇，以

本發明之劃線方法 下列之條件進行劃線。 刀輪片之輪徑 刀輪片之輪厚 刀輪片之刀鋒角度 劃線速度 刀鋒荷重 玻璃板之材質 2. 5mm 0.65mm 125。 300mm/sec 1.lkgf 鹼玻璃（soda-glass) 23 u. Ymin 圖 之箭號T方向 破璃板之厚度 劃線頭之行走方向 比較例 為了作比較，劃線頭之行走方向係按照習知技術，即 =之箭號S方向，其他則以與上述本發明實施例相同之 反進订。不過，使刀片支持具4之方向與上述實施例相 ’而使刀輪Μ 5之旋轉軸13在行走時位於旋 之 後側。 測定結果 X上述各方法劃線後，就各方法測定垂直裂痕之深度 後’獲得下列結果。 貫加例 4 5 0 /z m〜5 〇 〇 # m 比較例 11〇 # m〜120 # m k以上結果得知，依據本實施例之劃線方法及劃線頭 ，以相同之刀鋒荷重即可獲得高達約比較例之4倍以上深 度之垂直裂痕。 又，上述說明中，主要是針對在本身為脆性材料之一 種的玻璃板形成劃線之情形作說明，但不限於此，例如在 液晶顯示面板、電漿顯示面板（PDp)、有機EL顯示器等將 脆性材料貼合而成之平面板顯示器（FPD)，或透過型投影 機之基板、反射型投影機之基板等母貼合基板，形成劃線 之步驟’均能應用本發明之劃線方法及劃線頭。 產業上之利用可能忖 本發明之劃線方法及劃線頭以及劃線裝置，能獲得比 24 200403192 習知技術更深之劃線形成用的垂直裂痕，尤其適合於將交 叉之d線形成在脆性材料基板上之場合，在交叉劃線後之 分割步驟，能沿著劃線容易分割脆性材料基板。又，能消 除不良品之發生，使生產效率比習知技術更高。 又，本發明之劃線之形成技術，不僅能應用於玻璃板 ，亦能應用於液晶顯示面板、pDp、FpD、透過型投影機基 板、反射型投影機基板等母貼合基板等。 【圖式簡單說明】 0 (一）圖式部分 圖1，係表示本發明之劃線頭之實施形態，（a)係前視 圖，（b)係仰視圖。 圖2，係表示本發明之劃線頭之其他實施形態的側視 圖3，係圖2所示之劃線頭主要部的前視圖。 圖4，係表示劃線頭之其他實施形態的前視圖。

圖5，係用以說明產生於刀輪片之旋轉矩的示意圖。 圖6，係表示習知劃線方法之刀鋒荷重與垂直裂痕、、果 度之關係的曲線圖。 月1J視圖， 圖7，係表示劃線頭之其他實施形態，（a)係、 (b)係仰視圖。 所示之劃線頭 • (b)係側視圖 之實施形態的 ，（c)係劃線 圖8，係表示適用於圖7 鑽石刀之一例，（a )係前視圖 狀態之說明圖。 25 200403192 圖9，係適用於圖7所 刀之其他例，（a)係前視圖， 向透視的側視圖，（c)係從圖 圖。 示之劃線頭之實施形態的鑽石 (b)係從該圖（a)之箭號X方 (a)之箭號γ方向所視的側視 圖i U，係用以說明使 石刀之旋轉矩的示意圖 圖11，係表示習知劃線襄置的概略前視圖。 圖12，係表示習知劃線頭的前視_。

圖13’係交點跳越現象的說明圖。 圖14，係表示習知則後 圖。 」線碩，⑷係前視圖，係仰 (二）元件代表符號 1，26, 50, 70 2, 26A，30 3, 31 4, 6, 27, 32 5, 28, 33 5A，33A，84s 6, 34 7, 29 8, 35 9, 36, 54, 56 10, 12, 37, 40 11，38 劃線頭 劃綠頭本體 軸承外殼 77片支持具 刀輪片 刀鋒稜線 彈壓機構 旋動軸 Ad# 支軸 軸承 止動軸

26 200403192 13, 39 旋轉軸 20 工作台 21，58 導軌 22 螺桿 23 導桿 24, 52 馬達 41 槽 46, 47 内壁面 51 側壁 53 支持具用保持具 55 斜齒輪 73 鑽石保持機構 74, 84 鑽石刀 74A,74B, 74C,74D,84A 劈開面 84a,84b 傾斜面 90 玻璃板 i 00 lil» vrrv 劃琛装罝 741,742, 743,744 切割點 Μ, N, V, W 分力 R, X 反作用力 S, T 行走方向 27

Claims (1)

1. 200403192 拾、申請專利範圍： 1 · 一種脆性材料之劃線方法，其特徵在於·· 在行走於脆性材料上之劃線頭本體，將刀片支罝、 過與脆性材料面平行之支軸設置成能繞支軸之軸心擺動^ 如，並且在刀片支持具設有劃線刀而構成劃線頭飞 線頭以其支轴位於劃線刀之後側之方式行走於脆性材= ，以在脆性材料面形成劃線。 2.如申請專利範圍第1項之脆性材料之劃線方 =線中使劃線刀從脆性材料承受之反作用力之方向，維 、玉反作用力之起點與支軸之轴心的連結線上或比綠 更罪脆性材料之狀態下進行劃線。 、°、’ 方去3.=請專利範圍第1項或第2項之脆性材料之料 劃線刀為刀輪片，並且將刀輪片透過盘脆性 ::::設置成能繞旋轉軸之軸_ 中，該刀片1持之膽性材料之劃線方法，其 成能繞旋動轴之軸心擺動自、如、職材枓正交之旋動轴設置 中二::::專::範圍第4項之脆性材料之劃線方法，直 轉轴，係設置於比旋動一更靠支轴㈣ 6·如申請專利範圍第i 方法，其中該劃線刀為鑽石刀：2項之脆性材料之劃線 支持具。 並且將鑽石刀固接於刀片 28 200403192 劃線頭本體，將刀片去拄 月克持具透過與脆性材料面平行之 設置成能繞支軸之軸心擺動自如，並且在 劃線刀而構成。 又持，、彡又有 8.如申請專利範圍第7項之脆性材料之劃線頭，㈠ ，錢軸之轴心’係位於劃線令劃線刀從脆性材料 反作用力之向量的線上或位於比該線更上方之位置。 9 甘如申請專利範圍第7項或第8項之脆性材 頭，其中該劃線刀為刀輪片， 一、 料面平行之旋轉軸設置成能繞旋轉與脆性材 之轴心旋轉自如0 '如申請專利範圍第9項之脆性材料之劃線頭，1中 ’该刀片支持具，係透過與跪性材料正交之旋 置 能繞旋動軸之軸心擺動自如。 °又成 申請專利範圍第1〇項之脆性材料之劃線頭，盆 ，忒旋轉軸，係位於比旋動軸之 '、 。 干 又罪支軸側之位置 12.如申請專利範圍第7項或第8 頭，其中該劃線刀為鑽石刀、& #枓之劃線 持具。 固接於刀片支 1 3. —種脆性材料之劃線裝置， 7項或第8項之脆性材料之劃線厂請專利範圍第 於劃線刀之後側之方式行走於脆性材支軸位 面形成劃線。 在脆性材料 14。一種脆性材料之劃線裝置 9項至第η項中任-項之脆 二備中㉔專利範圍第 材枓之劃線頭，使劃線頭以 29 200403192 其支軸位於劃線刀之後側之方式行走於脆性材料上，以在 脆性材料面形成劃線。 15.-種脆性材料之劃線裝置，係具備中請專利範圍第 項之脆性材料之劃線頭， 之後側之古使“線碩以其支軸位於劃線刀 更側之方式行走於脆性材料 線。 在脆性材料面形成劃

   拾壹、囷式： 如次頁

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