TW201706221A - 疊層基板之加工方法及利用雷射光之疊層基板之加工裝置 - Google Patents

Abstract

本發明能夠同時且高品質地對構成疊層基板之脆性材料基板及樹脂層進行加工。 該加工方法包含第1步驟及第2步驟。第1步驟係準備包含玻璃基板11、及形成於玻璃基板11之表面之樹脂層12之疊層基板G。第2步驟係將特定波長之雷射光以於玻璃基板11聚光之方式照射於疊層基板G，將樹脂層12之雷射光照射部分改性而使脆性破壞強度低於周圍之脆性破壞強度，且使玻璃基板11產生龜裂。

Description

疊層基板之加工方法及利用雷射光之疊層基板之加工裝置

本發明係關於一種疊層基板之加工方法，尤其是關於一種用來對於脆性材料基板之表面疊層有樹脂層之疊層基板進行加工之方法。

又，本發明係關於一種利用雷射光之疊層基板之加工裝置。

薄膜太陽電池或液晶顯示裝置等中，有於玻璃基板上設置作為保護膜之樹脂層之情形。並且，此種基板會自一塊大型母基板分斷成複數個單位基板。

此種疊層基板之分斷方法示於專利文獻1中。該專利文獻1之方法中，針對於玻璃基板表面形成之保護用樹脂層，沿著分斷預定線照射雷射光。藉由該雷射光照射而去除樹脂層之一部分，露出玻璃基板之一部分。又，於玻璃基板上於加工前形成有初期龜裂，之後對玻璃基板照射雷射光，並噴水進行冷卻，藉此使龜裂進展自而進行分斷。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特表平10-506087號公報

於專利文獻1之方法中，形成於玻璃基板表面之樹脂層之一部分因雷射光之照射而蒸發並被去除。此時，有產生如下問題等之情形：被去除之樹脂飛散，作為異物附著於基板上，或者樹脂層之表面氧化 而於後步驟中無法進行刻劃加工。進而，亦有加工部周邊產生變色部分而加工寬度變大，或者需要高功率之雷射光等問題。又，於專利文獻1之方法中，需要於雷射光加工前於玻璃基板上形成初期龜裂。

本發明之課題在於能夠同時且高品質地對構成疊層基板之脆性材料基板及樹脂層進行加工。

本發明之一態樣之疊層基板之加工方法包含以下步驟。

第1步驟：準備包含脆性材料基板、及形成於脆性材料基板之表面之樹脂層之疊層基板。

第2步驟：將特定波長之雷射光以於脆性材料基板聚光之方式照射於疊層基板，將樹脂層之雷射光照射部分改性而使脆性破壞強度低於周圍之脆性破壞強度，且使脆性材料基板產生龜裂。

於該方法中，對於脆性材料基板之表面形成有樹脂層之疊層基板，照射特定波長之雷射光。藉由該雷射光之照射，而同時加工經雷射光照射之樹脂層及脆性材料基板。尤其，樹脂層之被雷射光照射之部分係不去除樹脂層地進行改性。藉由該改性，樹脂層之雷射光照射部分之脆性破壞強度與周圍之部分相比變低。因此，能夠高品質且短加工時間地加工疊層基板。

於此種方法中，藉由沿著例如疊層基板之分斷預定線照射雷射光，能夠不去除分斷預定線之樹脂層地藉由後面之分斷步驟將樹脂層及脆性材料基板分斷。因此，能夠抑制因樹脂層飛散所致之加工品質下降，且能以較低功率之雷射光進行加工。

本發明之另一態樣之疊層基板之加工方法係於第2步驟中，使雷射光照射部分之體積膨脹或變色而進行改性。

本發明之又一態樣之疊層基板之加工方法係於第2步驟中，使雷射光照射部分產生龜裂而進行改性。

本發明之又一態樣之疊層基板之加工方法係於第1步驟中，照射波長為515~1080nm之雷射光。

本發明之又一態樣之疊層基板之加工方法係於第1步驟中，照射脈寬為50psec~15nsec之脈衝雷射光。

本發明之又一態樣之疊層基板之加工方法係於第2步驟中，照射聚光透鏡之NA為0.17psec~0.7nsec之脈衝雷射光。

本發明之又一態樣之疊層基板之加工方法係於疊層基板設定分斷預定線。並且，於第2步驟中，沿著樹脂層之分斷預定線照射雷射光，且進而包含沿著分斷預定線將脆性材料基板及樹脂層分斷之第3步驟。

本發明之又一態樣之疊層基板之加工方法係於疊層基板設定分斷預定線。並且，於第2步驟中，沿著分斷預定線照射雷射光，且該疊層基板之加工方法進而包含沿著分斷預定線將脆性材料基板及樹脂層分斷之第3步驟。

本發明之一態樣之利用雷射光之疊層基板之加工裝置用於將於脆性材料基板之表面疊層有樹脂層之疊層基板進行加工，且具備支持機構及雷射光照射機構。支持機構支持疊層基板。雷射光照射機構將特定波長之雷射光以於脆性材料基板聚光之方式照射於疊層基板，將樹脂層之雷射光照射部分改性而使脆性破壞強度低於周圍之脆性破壞強度，且使脆性材料基板產生龜裂。

於如上所述之本發明中，能夠同時以高品質對構成疊層基板之脆性材料基板及樹脂層進行加工。

11‧‧‧玻璃基板

12‧‧‧聚酯膜(樹脂層)

26‧‧‧脈衝雷射光線振盪單元

26a‧‧‧振盪器

26b‧‧‧雷射控制部

27‧‧‧傳送光學系統

28‧‧‧聚光透鏡

29‧‧‧載物台

30‧‧‧驅動控制部

31‧‧‧加工控制部

C‧‧‧龜裂

G‧‧‧疊層基板

L‧‧‧雷射光

R‧‧‧區域

圖1係作為加工對象之疊層基板之剖面部分圖。

圖2係用於說明加工方法之第2步驟之疊層基板之剖視圖。

圖3係本發明之一實施形態之加工裝置之概略構成圖。

[加工對象]

圖1係表示利用本發明之一實施形態之方法而分斷之疊層基板之剖面。該疊層基板G係例如於強化玻璃等玻璃基板11之表面疊層作為保護層之聚酯膜(以下僅記為「樹脂層」)12而形成。又，此處，疊層基板G係一塊大型之母基板，於該母基板於例如X，Y方向設定有分斷預定線。並且，沿著該分斷預定線將母基板分斷成複數個單位基板。

再者，圖1係模式圖，其示意性顯示將玻璃基板11及樹脂層12之厚度等。又，圖中之一點鏈線d表示設定有分斷預定線之位置。

[加工(分斷)方法]

於分斷疊層基板G之情形時，首先沿著分斷預定線d自形成有樹脂層12之側照射雷射光。以下，說明將樹脂層12改性之情形時之例。

於該情形時，作為照射之雷射光之條件為如下之程度：如圖2所示，於樹脂層12中，使被照射雷射光L之區域R改性，且使玻璃基板11之內部或表面至內部產生龜裂C。

此處，所謂「改性」係指樹脂層12之被照射雷射光之區域R產生如下之物理變化，與周圍之部分相比，脆性破壞強度較低。

‧被照射雷射光之部分之體積膨脹

‧被照射雷射光之部分變色

‧被照射雷射光之部分產生龜裂

藉由如上所述之改性，照射有雷射光之部分與其他部分相比變脆。

如上所述，對形成有改性區域R及龜裂C之疊層基板G，按壓分斷預定線之兩側。藉此，能夠將玻璃基板11及樹脂層12同時分斷。

[實施例1]

於進行如上所述之加工之情形時，作為照射之雷射光，較佳使用 如下規格之雷射光。

波長：532nm

雷射光功率：1.0W

掃描速度：500mm/s

聚光徑： 5μm

脈寬：0.5nsec

再者，雷射光之規格除了以上之實施例1之規格以外，亦可於以下之條件下進行加工。

波長：515~1080nm

脈寬：50psec~15nsec

聚光透鏡之NA：0.17psec~0.7nsec

[加工裝置]

圖4係表示用於實施如上之加工方法之加工裝置之概略構成。該加工裝置25具有：雷射光線振盪單元26，其包含雷射光線振盪器26a及雷射控制部26b；傳送光學系統27，其包含用於將雷射光導向特定方向之複數個鏡片；及聚光透鏡28，用於使來自傳送光學系統27之雷射光聚光。自雷射光線振盪單元26出射光束強度等照射條件經控制之脈衝雷射光。藉由雷射光線振盪單元26、傳送光學系統27、及聚光透鏡28，構成向疊層基板照射雷射光之雷射光照射機構。

例如，作為雷射光線振盪器26a，使用具有振盪之雷射光之頻率或脈寬之切換機構之振盪器，藉此可變更疊層基板之樹脂層之吸收率。雷射光之波長只要為樹脂層能吸收之波長則並無特別限定，例如可使用1030~1080nm(基本波)、基本波之2倍波、具有600~980nm之波長之雷射光。

疊層基板G被載置於載物台29。載物台29係由驅動控制部30予以驅動控制，能夠於水平面內移動。即，載置於載物台29之疊層基板G、 及自聚光透鏡28照射之雷射光線能夠於水平面內相對移動。又，雷射光與載置有疊層基板G之載物台29能夠相對地於上下方向移動。雷射控制部26b及驅動控制部30係由加工控制部21控制。

再者，加工控制部31係由微電腦構成，控制雷射控制部26b及驅動控制部30，執行如上所述之加工。

[其他實施形態]

本發明並不限定於如上所述之實施形態，可不脫離本發明之範圍地進行各種變化或修正。

(a)於上述實施形態中，以於玻璃基板之表面形成有樹脂層之疊層基板為例進行說明，但只要為於脆性材料基板之表面形成有樹脂層之疊層基板，便可同樣地應用本發明。具體而言，脆性材料基板之材質可為矽、氧化鋁陶瓷、LTCC、氮化鋁、氮化矽，樹脂層之材質可為矽酮、環氧、阻焊劑。又，樹脂層亦可為疊層有複數個樹脂層之多層膜。再者，使用之雷射之波長亦可根據脆性材料基板及樹脂層之材質適當地選擇，而不限定於上述波長之範圍。

(b)又，於上述實施形態中，係自疊層基板之形成有樹脂層之側向樹脂層照射雷射光，但只要為透過脆性材料基板且樹脂層能吸收之雷射光照射條件，則亦可自脆性材料基板側向樹脂層照射雷射光。

(c)於上述實施形態中，係於分斷疊層基板時應用本發明，但亦可於其他加工中同樣地應用本發明。

11‧‧‧玻璃基板

12‧‧‧聚酯膜(樹脂層)

C‧‧‧龜裂

G‧‧‧疊層基板

L‧‧‧雷射光

R‧‧‧區域

Claims (8)

1. 一種疊層基板之加工方法，其包含：第1步驟，其係準備包含脆性材料基板、及形成於上述脆性材料基板之表面之樹脂層之疊層基板；以及第2步驟，其係將特定波長之雷射光以於上述脆性材料基板聚光之方式照射於上述疊層基板，將上述樹脂層之雷射光照射部分改性而使脆性破壞強度低於周圍之脆性破壞強度，且使上述脆性材料基板產生龜裂。
2. 如請求項1之疊層基板之加工方法，其中於上述第2步驟中，使上述樹脂層之雷射光照射部分之體積膨脹或變色而進行改性。
3. 如請求項1之疊層基板之加工方法，其中於上述第2步驟中，使上述樹脂層之雷射光照射部分產生龜裂而進行改性。
4. 如請求項1至3中任一項之疊層基板之加工方法，其中於上述第2步驟中，照射波長為515~1080nm之雷射光。
5. 如請求項1至3中任一項之疊層基板之加工方法，其中於上述第2步驟中，照射脈寬為50psec~15nsec之脈衝雷射光。
6. 如請求項1至3中任一項之疊層基板之加工方法，其中於上述第2步驟中，照射聚光透鏡之NA為0.17psec~0.7nsec之脈衝雷射光。
7. 如請求項1至3中任一項之疊層基板之加工方法，其中於上述疊層基板設定有分斷預定線，於上述第2步驟中，沿著上述分斷預定線照射雷射光，且該疊層基板之加工方法進而包含沿著分斷預定線將上述脆性材料基板及上述樹脂層分斷之第3步驟。
8. 一種利用雷射光之疊層基板之加工裝置，其係用於將於脆性材料基板之表面疊層有樹脂層之疊層基板進行加工之裝置，且具備： 支持機構，其支持上述疊層基板；及雷射光照射機構，其將特定波長之雷射光以於上述脆性材料基板聚光之方式照射於上述疊層基板，將上述樹脂層之雷射光照射部分改性而使脆性破壞強度低於周圍之脆性破壞強度，且使上述脆性材料基板產生龜裂。