TWI658012B - Substrate breaking device and method - Google Patents

Abstract

本發明提供一種基板分斷裝置，其可對形成有劃線之基板沿劃線方向進行加熱或冷卻從而有效地分斷基板，且可精密地控制基板之加熱或冷卻從而有效地分斷基板。

本發明提供一種基板分斷裝置，其包含：第1熱傳導元件，其對形成有劃線之基板之第1區域進行加熱或冷卻；及第2熱傳導元件，其於劃線方向以與第1熱傳導元件鄰接之方式配置，且與第1區域相反地對基板之第2區域進行冷卻或加熱。

Description

基板分斷裝置及方法

本發明係關於一種基板分斷裝置及方法，更詳細而言係關於一種不利用物理方法即可分斷基板之基板分斷裝置及方法。

一般而言，於玻璃基板等脆性材料基板中，於為了對基板進行分斷加工而於基板上沿分斷預定線形成劃線之後，藉由分斷步驟而分斷基板。

於基板上形成劃線之方法中，有利用切割輪等之機械加工或利用雷射束之照射之非接觸式加工方法。

於基板上沿分斷預定線形成劃線之後，為了完全分斷基板而進行分斷步驟，於基板之分斷方法中，有使用輥或推進器等對基板施加影響之接觸式方法、及使用雷射或蒸氣等加熱基板之後使其冷卻之非接觸式方法。

然而，接觸式分斷步驟存在以下問題，即，因對基板施加物理衝擊而導致產生表面不良，或使產生誤差及不可應用之範圍較大。

又，於先前之非接觸式分斷步驟中，利用由基板之熱變化所引起之膨脹收縮，但於由熱變化所致之拉伸力較小之材料中，存在效果較小之問題。

因此，本發明係為了解決上述問題而完成者，其目的在於提供 一種可對形成有劃線之基板進行加熱或冷卻從而有效地分斷基板之基板分斷裝置及方法。

用以達成上述目的之本發明提供一種基板分斷裝置，其包含：第1熱傳導元件，其對形成有劃線之基板之第1區域進行加熱或冷卻；及第2熱傳導元件，其於上述劃線方向以與上述第1熱傳導元件鄰接之方式配置，且與上述第1區域相反地對上述基板之第2區域進行冷卻或加熱。

上述第1熱傳導元件及上述第2熱傳導元件可接觸支持上述基板，且可對各自接觸之上述基板之第1區域及第2區域進行加熱或冷卻。

上述基板分斷裝置更包含控制部，其以上述第1熱傳導元件及上述第2熱傳導元件各自交替進行上述基板之加熱或冷卻之方式進行控制。

上述第2熱傳導元件可於上述劃線方向以與上述第1熱傳導元件鄰接之方式於上述第1熱傳導元件之兩側配置一對。

另一方面，用以達成上述目的之本發明提供一種基板分斷方法，其包含：對形成有劃線之基板之第1區域進行加熱或冷卻之階段；及與上述第1區域相反地對在上述劃線方向上與上述第1區域鄰接之上述基板之第2區域進行冷卻或加熱之階段。

於對上述基板之上述第1區域進行加熱或冷卻之階段，可藉由接觸支持上述基板之第1熱傳導元件對所接觸之上述基板之第1區域進行加熱或冷卻，且於對上述基板之第2區域進行冷卻或加熱之階段，可藉由接觸支持上述基板之第2熱傳導元件對所接觸之上述基板之第2區域進行冷卻或加熱。

上述基板分斷方法可更包含以對上述基板之第1區域與第2區域 各自交替進行加熱或冷卻之方式進行控制之階段。

上述基板之上述第2區域於上述劃線方向以與上述第1區域鄰接之方式形成於上述第1區域之兩側。

根據本發明之基板分斷裝置及方法，可對形成有劃線之基板沿劃線方向進行加熱或冷卻從而有效地分斷基板。

又，可精密地控制基板之加熱或冷卻從而有效地分斷基板。

1‧‧‧基板分斷裝置

10‧‧‧基板

11‧‧‧劃線

13‧‧‧第1區域

15‧‧‧第2區域

100‧‧‧第1熱傳導元件

200‧‧‧第2熱傳導元件

圖1與圖2係分別表示於本發明之一實施例之顯示概略構成之基板分斷裝置中各熱傳導元件交替進行加熱或冷卻之情況之圖。

圖3(a)、(b)係分別表示作用於圖1及圖2之基板之應力之圖。

圖4係更詳細地表示作用於圖1之基板之內部應力之圖。

以下，參照隨附圖式對本發明之較佳實施例詳細地進行說明。首先，於對各圖之構成要素附加參照符號時，對於同一構成要素，即使顯示於其他圖上，亦儘可能地具有同一符號。又，以下對本發明之較佳實施例進行說明，但本發明之技術思想並不限定或限制於此，當然能由通常之技術人員將其變形而以各種形態實施。

圖1與圖2係分別表示於本發明之一實施例之顯示概略構成之基板分斷裝置中各熱傳導元件交替進行加熱或冷卻之情況之圖。

上述圖1及圖2中，為了概念性地明確理解本發明，僅明確圖示主要特徵部分，其結果，可預想到圖解之各種變形，無需由圖中所圖示之特定之形狀而限制本發明之範圍。

若參照圖1及圖2，則本發明之一實施形態之基板分斷裝置1包含：第1熱傳導元件100，其對形成有劃線11之基板10之包含劃線11之第1區域13進行加熱或冷卻；及第2熱傳導元件200，其於劃線11之方 向上以與第1熱傳導元件100鄰接之方式配置，且與第1區域13相反地對基板10之第2區域15進行冷卻或加熱。

於基板10上，沿基板10之分斷預定線預先形成劃線11。本實施例中，於基板10上形成劃線11之方法無需限定於特定之加工方法，利用輪式切割機進行加工或利用雷射進行加工之方式等均可使用。

第1熱傳導元件100對包含劃線11之基板10之一部分區域第1區域13進行加熱或冷卻。

第2熱傳導元件200配置於在基板10之劃線11之方向上與第1區域13鄰接之第2區域15，且與第1熱傳導元件100相反地對第2區域15進行冷卻或加熱。即，於第1熱傳導元件100對基板10之第1區域13進行加熱時，第2熱傳導元件200對基板10之第2區域15進行冷卻，於第1熱傳導元件100對基板10之第1區域13進行冷卻時，第2熱傳導元件200對基板10之第2區域15進行加熱。

由此，沿基板10之劃線11之方向於基板10之水平方向上產生溫度梯度，於第1區域13與第2區域15互不相同地產生作用於基板10之應力。即，如圖1所示，於基板10之第1區域13被冷卻時，於第1區域13中基板10熱收縮而於劃線11產生拉伸應力，且於基板10之第2區域15被加熱時，於第2區域15中基板10熱膨脹而自劃線11產生壓縮應力。

另一方面，第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200接觸支持基板10，且對分別接觸之基板10之第1區域13及第2區域15進行加熱或冷卻。如此具有以下優點：基板10藉由第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200接觸而受到加熱或冷卻，由此與利用冷風或熱風等之非接觸式熱傳導相比能量損耗較少，從而可準確地進行實際上應用於基板10之溫度之測定。

又，本實施例之基板分斷裝置1更包含控制部(未圖示)，其將第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200分別交替控制為發熱狀態或冷卻 狀態。如圖2所示，第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200藉由控制部而交替進行發熱或冷卻。由此，於基板10之第1區域13及第2區域15中沿劃線11作用之內部應力交替顯示拉伸應力或壓縮應力，由此可有效地完成基板10之分離。

於本實施例中，第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200使用藉由電性方式進行發熱或冷卻之熱電元件。控制部與由熱電元件構成之第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200電性連結，且控制第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200之發熱或冷卻。藉由對第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200進行電性控制而容易地交替進行基板10之加熱或冷卻，從而可精密地控制基板10之加熱溫度或冷卻溫度。

第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200之大小及個數，可考慮基板10之大小及材質等而適當變更。

於本實施例中，一對第2熱傳導元件200於基板10之劃線11之方向上以與第1熱傳導元件100鄰接之方式配置於第1熱傳導元件100之兩側。以第1熱傳導元件100為基準，於第1熱傳導元件100之兩側配置形成互不相同之溫度梯度之第2熱傳導元件200，藉此可更有效地沿劃線11產生分離力。

若對具有上述構成之基板分斷裝置1之作用進行說明，則為如下上述。

圖3(a)表示作用於圖1之基板10之應力，圖3(b)表示作用於圖2之基板10之應力。參照圖3(a)、(b)，於基板10之第1區域13及第2區域15中作用於劃線11之應力於彼此相反之方向上產生，由此作用於基板10之劃線11之分離力集中顯示，結果可有效地完成劃線11上之分離。

又，如圖3之(a)與(b)般，於基板10之第1區域13及第2區域15分別交替進行加熱與冷卻，由此於基板10之劃線11上裂痕crack漸進性前進，從而可有效地完成基板10之分離。

圖4係更詳細地表示作用於圖1之基板10之內部應力之圖。

參照圖4，於進行基板10之加熱或冷卻時，於基板10之內部，如圖4所示藉由加熱膨脹或冷卻收縮而顯示內部應力。此時，於基板10之第1區域13及第2區域15分別作用有不同方向之內部應力，因此上述力複合性地作用而使劃線11上之分離力增加，且於產生溫度差異之部分集中，由此可有效地完成基板10之分離。

如此，根據本發明之基板分斷裝置1，可藉由使形成有劃線11之基板10於劃線11之方向上產生溫度梯度而使基板10有效地分離，尤其即便對於線膨脹係數較小之材質之基板10，亦可有效地進行基板10之分斷步驟。

又，並非以物理方法而係利用由加熱或冷卻所引起之基板10之膨脹或收縮而進行基板10之分斷步驟，由此於分斷步驟時可防止基板10之損傷，且亦可應用於無法利用先前之物理分斷步驟之裝備，從而具有如下效果：不會產生劃線11與分斷桿之間之距離誤差之問題等，可使分斷步驟簡化。又，對以較弱之力形成有劃線11之基板10亦可有效地進行分斷步驟，於分斷步驟時不會對基板10施加多餘之負載，因此具有可維持剖面強度而使剖面品質提高之效果。

又，藉由使用利用接觸而對基板10進行加熱或冷卻之熱電元件，而具有以下效果：熱傳導時之能量損耗較少，可防止由熱傳導物質所導致之污染之產生等，步驟變得簡便，可簡便且精密地控制基板10之加熱或冷卻，從而可有效地分斷基板10。

以下，對本發明之一實施例之基板分斷方法進行說明。其中，對於與本發明之一實施例之基板分斷裝置1中所說明之構成要素相同之構成要素省略其說明。

本發明之一實施例之基板分斷方法包含：階段S100，係對形成有劃線11之基板10之包含劃線11之第1區域13進行加熱或冷卻；階段 (S200)，係與第1區域13相反地對在基板10之劃線11之方向上與第1區域13鄰接之第2區域15進行冷卻或加熱；及階段(S300)，係以對基板10之第1區域13及第2區域15分別交替進行加熱或冷卻之方式控制。

於對基板10之第1區域13進行加熱或冷卻之階段(S100)，藉由接觸支持基板10之第1熱傳導元件100對所接觸之基板10之第1區域13進行加熱或冷卻，且於對基板10之第2區域15進行冷卻或加熱之階段(S200)，藉由接觸支持基板10之第2熱傳導元件200對所接觸之基板10之第2區域15進行冷卻或加熱。

對於第1熱傳導元件100及第2熱傳導元件200，與上述之本發明之一實施例之基板分斷裝置1相同，故省略詳細之說明。

基板10之第1區域13及第2區域15之大小或個數可根據基板10之大小及材質而適當變更，於本實施例中，一對第2區域15於劃線11之方向上以與第1區域13鄰接之方式形成於第1區域13之兩側，由此可更有效地產生形成於劃線11之分離力。

對於具有上述構成之基板分斷方法之作用及效果，與本發明之一實施例之基板分斷裝置1相同，故省略詳細之說明。

以上之說明只不過係例示性地說明本發明之技術思想，只要係於本發明所屬之技術領域具有通常知識之人員，則可於不脫離本發明之本質特性之範圍內進行各種修正、變更、及置換。因此，本發明中揭示之實施例及隨附圖式並非限定本發明之技術思想，而係用以作為一例來說明，並非藉由上述實施例及隨附圖式來限定本發明之權利範圍。本發明之權利範圍應藉由申請專利範圍來解釋，處於與其同等之範圍內之所有技術思想應解釋為包含於本發明之權利範圍。

Claims (8)

1. 一種基板分斷裝置，其包含：第1熱傳導元件，其對形成有劃線之基板之第1區域進行加熱或冷卻；及第2熱傳導元件，其以於上述劃線方向與上述第1熱傳導元件鄰接之方式配置，且對上述基板之第2區域進行與上述第1區域相反的冷卻或加熱。
2. 如請求項1之基板分斷裝置，其中上述第1熱傳導元件及上述第2熱傳導元件接觸支持上述基板，且對各自接觸之上述基板之第1區域及第2區域進行加熱或冷卻。
3. 如請求項1或2之基板分斷裝置，其中更包含控制部，該控制部係以上述第1熱傳導元件及上述第2熱傳導元件各自對上述基板之第1區域及第2區域交替進行加熱或冷卻之方式進行控制。
4. 如請求項1或2之基板分斷裝置，其中上述第2熱傳導元件以於上述劃線方向與上述第1熱傳導元件鄰接之方式於上述第1熱傳導元件之兩側配置一對。
5. 一種基板分斷方法，其包含：對形成有劃線之基板之第1區域進行加熱或冷卻之步驟；及對在上述劃線方向上與上述第1區域鄰接之上述基板之第2區域進行與上述第1區域相反的冷卻或加熱之步驟。
6. 如請求項5之基板分斷方法，其中於對上述基板之第1區域進行加熱或冷卻之步驟中，藉由接觸支持上述基板之第1熱傳導元件而對所接觸之上述基板之第1區域進行加熱或冷卻，且於對上述基板之第2區域進行冷卻或加熱之步驟中，藉由接觸支持上述基板之第2熱傳導元件而對所接觸之上述基板之第2區域進行冷卻或加熱。
7. 如請求項5或6之基板分斷方法，其中更包含以對上述基板之第1區域與第2區域各自交替進行加熱或冷卻之方式進行控制之步驟。
8. 如請求項5或6之基板分斷方法，其中上述基板之第2區域以於上述劃線方向與上述第1區域鄰接之方式形成於上述第1區域之兩側。