專利名稱：脆性材料基板的倒角方法
技術領域：
本發(fā)明涉及形成于脆性材料基板端面上的邊緣線(棱線)的倒角方 法，更詳細地說是涉及縮小沿著邊緣線形成的倒角加工面的凹陷、更優(yōu) 選使其形成為平坦的加工面的倒角方法。
背景技術：
玻璃基板等脆性材料基板通過被加工成期望的尺寸、形狀而應用于 各種產品中。通常，脆性材料基板的加工通過切割、砂輪劃線、激光劃 線等現(xiàn)有的加工技術進行，但是通過這些加工技術分割的基板端面的邊 緣線非常尖，僅施加微小的沖擊就會產生碎屑或微裂紋等不良情況。例
如，在平板顯示器(FPD)用的玻璃基板中，由于邊緣缺口而產生的碎片 成為損傷FPD用基板表面的原因，從而對產品合格率造成影響。
因此，為了防止分割基板后產生的基板的邊緣部分的缺口，沿著邊 緣線進行倒角加工。
作為現(xiàn)有的倒角加工之一，存在一邊供應大量的水一邊利用金剛石 磨石進行研磨的濕研磨法。但是，在利用濕研磨法形成的倒角加工面上， 連續(xù)殘存有微小裂紋，從而倒角加工面的強度顯著地低于周圍的強度。
因此，提出了通過沿著邊緣線照射激光束進行加熱熔融來進行倒角 加工的加熱熔融法。例如公開了在使玻璃部件整體保持比常溫高的溫度 (余熱)的狀態(tài)下，通過對棱線部附近進行激光加熱使棱線部軟化從而 使棱線部變圓來進行倒角的方法(參照專利文獻1)。
圖9是示出通過使用C02激光光源進行加熱熔融來進行倒角加工時 的激光照射狀態(tài)的剖視圖。事先使用未圖示的加熱器將玻璃基板10整體 緩慢地加熱至比軟化溫度低的預定溫度，然后沿著保持預定溫度的玻璃 基板10的待進行倒角加工的邊緣線51照射來自C02激光光源50的激光。
此時，通過對激光輸出、掃描速度進行調節(jié)，使被激光照射的邊緣部分 達到高溫而軟化，由此加工成被激光照射后的邊緣部分帶有圓角。
在該情況下，預熱、加工后的冷卻都需要消耗時間。并且，需要對 基板整體進行預熱，在基板上已經形成有無法加熱的器件或傳感器等功 能膜的情況下，有時無法利用該方法實施倒角加工。并且，如果余熱不 足則會由于熱應力導致破裂(裂紋)，從而無法進行良好的倒角加工。進 一步，在利用加熱熔融的倒角加工中，存在熔融部分變形從而其一部分 (帶有圓角的部分的局部)比周圍鼓起，損害基板端面的平面度的情況。
另一方面，作為利用激光照射來加熱熔融以外的倒角方法，公開有 下述的激光劃線法通過對邊緣附近照射激光來對其進行加熱從而使玻 璃基板10上產生裂紋，并通過使激光相對地沿著邊緣線方向進行掃描從 而使裂紋沿著邊緣線成長，將邊緣附近從玻璃基板分離來進行倒角(專 利文獻2)。
圖IO是示出通過使用C02激光光源進行激光劃線來進行倒角加工時 的激光照射狀態(tài)的圖。對玻璃基板10的邊緣線51附近局部照射來自C02
激光光源50的激光，以比軟化溫度低的溫度進行加熱。此時，由于伴隨 著局部的熱膨脹的熱應力產生裂紋52。進而，通過沿著邊緣線51掃描激 光，使依次產生的裂紋52沿著邊緣線51成長，將包含邊緣線51的邊緣 附近(角部分)分離。
根據(jù)專利文獻2，通過利用激光劃線進行倒角加工，能夠實施不會 損害玻璃基板的精度、并且生產率高、不需要清洗工序的倒角加工。
專利文獻1日本特開平2-241684號公報
專利文獻2日本特開平9-225665號公報
然而，在利用激光照射進行玻璃基板的倒角加工的情況下，使用玻 璃基板能夠吸收的波長區(qū)域的激光光源。通常玻璃材料根據(jù)蘇打玻璃類、 石英玻璃類等種類不同而可吸收波長區(qū)域略有不同，但是如果是波長區(qū) 域為2pm 10.6pm (10.6pm是032激光的波長)的激光則都能夠吸收。 但是，作為實際使用的倒角加工用的激光光源，在加熱熔融、激光劃線
中都使用C02激光。
其原因在于，倒角加工是對基板端面(表面)的邊緣線進行加工， 在沿著邊緣線照射激光進行加熱時， 一般認為最好使用最能被邊緣部分
吸收的波長的激光。即一般認為玻璃對C02激光的波長U0.6pm)吸收
率高，在玻璃基板的表面附近基本上都被吸收(稱為表面吸收)，因此與 其他的激光相比，能夠高效地對表面附近進行加熱，適于倒角加工。
對于C02激光以外的特殊激光，有時為了研究目的可用于倒角加工，
但實際上在玻璃基板的倒角加工中尚未應用特殊激光。例如，主要用作
醫(yī)療用激光的Er : YAG激光(波長為2.94nm)、 Ho : YAG激光(波長為 2.09—m)等也是玻璃材料可以吸收的波長區(qū)域的激光光源，但是玻璃基 板對這些激光波長的吸收率小于對C02激光波長的吸收率，其結果是， 當對玻璃基板進行照射時，從基板表面直至基板內部被連續(xù)吸收(稱為 內部吸收)。對于產生這種內部吸收的波長的激光光源，能夠在像利用激 光劃線來分割厚板玻璃時那樣，在使裂紋從基板表面向基板內部較深地 伸展來分割基板時使用。即在下述情況下是有效的利用內部吸收從厚 板玻璃表面直至厚板玻璃內部進行深入加熱，使熱應力分布一直形成到 厚板玻璃的內部深處，從而使裂紋從表面較深地伸展到內部。但是，在 倒角加工中， 一般認為具有上述那樣僅在表面附近被吸收的波長的激光 對進行倒角加工的部分的加熱效率好，沒有特意利用特殊激光替換co2 激光的理由，因此主要使用C02激光。進一步，上述的醫(yī)療用的Er : YAG 激光(波長為2.94pm)和Ho:YAG激光(波長為2.09pm)的輸出功率 為2W至IOW左右，即使直接將醫(yī)療用激光轉用于倒角加工也存在輸出 不足的問題，因此從激光輸出的觀點出發(fā)也沒有利用特殊激光替換co2 激光的理由。
進而，實際上，通過利用將C02激光作為光源的激光劃線來進行倒
角加工已經能夠實現(xiàn)一定程度的倒角加工。
然而，近年來，在平板顯示器(FPD)用玻璃基板等中，使用比以 往大型的玻璃基板，伴隨著玻璃基板的大型化，對于基板的加工品質謀 求比目前更高的精度和可靠性。進而，對于通過倒角加工所形成的加工 面的形狀，也謀求比目前更高的精度和可靠性。
此處，對由利用激光劃線的倒角加工所形成的加工面進行說明。圖 11是通過使用C02激光的激光劃線進行倒角加工時的加工剖面的放大 圖。
通過倒角加工，將玻璃基板10的角部分U分離(剝離)，玻璃基板
10的邊緣線53也和角部分U —起消失，但是形成新的倒角加工面54。
觀察該倒角加工面54的剖面形狀，其具有向玻璃基板10側凹陷的 圓弧形狀。倒角加工面54凹陷的結果是在玻璃基板S與基板表面55、 56 之間的交叉部分形成兩條邊緣線57、 58。這些邊緣線57、 58與最初的邊 緣線53相比，其尖銳度有所改善，但是如果凹陷變大則會形成銳利的邊 緣。
在平板顯示器用(FPD用)玻璃基板中，有時在邊緣線57、 58的正 上方配線有TAB (Tape Automatic Bonding:巻帶自動結合)式巻帶，在 倒角加工后，如果在該部分殘存有銳利的邊緣則TAB式巻帶非常有可能 斷線。
因此，謀求使倒角加工面54的凹陷成為盡可能小的形狀從而不形成 銳利的邊緣的倒角加工。
但是，使用以往的CCV激光的激光劃線所形成的倒角加工面54無論 如何都會形成凹陷。即使改變照射至邊緣線53的激光的照射方向，結果 也大致相同，難以對倒角加工面的形狀進行控制。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的第一個目的在于對利用激光劃線的倒角方法進行 改良，提供一種能夠縮小激光劃線時形成的倒角加工面的凹陷、更優(yōu)選 為能夠使形成的倒角加工面平坦的倒角方法。
并且，本發(fā)明的第二個目的在于提供一種不僅能夠使倒角加工面 的形狀平坦化，而且能夠對加工面的形狀進行控制的倒角方法。
為了解決上述課題而完成的本發(fā)明的脆性材料基板的倒角方法通過 沿著脆性材料基板的邊緣線掃描激光來對所述邊緣線進行倒角加工，使 用相對于所述脆性材料基板的吸收率為0.05 0.95的波長的激光光源，
以入射至所述邊緣線附近的方式照射激光，通過分布于從邊緣線直到基 板內部的激光吸收區(qū)域在基板內部形成溫度分布，利用由該溫度分布在 基板內部產生的熱應力分布使裂紋伸展，同時對裂紋的伸展方向進行調
此處，所謂"脆性材料基板"，除了玻璃基板以外，還包含石英、單 晶硅、藍寶石、半導體芯片、陶瓷等基板。.
所謂"相對于脆性材料基板的吸收率為0.05 0.95的波長的激光光 源"，如果進行功能性說明，則意味著除了僅在基板表面附近被吸收(表 面吸收)的波長的激光光源、以及基板幾乎不吸收的波長的激光光源之 外的激光光源，指的是在將激光照射至基板上時，從基板表面附近(也 包含邊緣線)直到基板內部都分布有吸收激光(內部吸收)的激光吸收 區(qū)域的波長的激光。具體而言，在玻璃基板的情況下，由于C02激光和 CO激光(波長為5.3pm)的吸收率大于0.95，因此被從此處使用的倒角 加工用的激光光源中排除。雖然由于脆性材料基板的種類不同而優(yōu)選波 長區(qū)域不同，但是在玻璃基板的情況下，優(yōu)選波長區(qū)域為2pm 5^im的 激光光源。
根據(jù)本發(fā)明，作為倒角加工用的激光光源，使用是產生內部吸收而 不產生表面吸收的波長的激光光源，以讓來自該激光光源的激光從邊緣 線附近入射的方式照射激光。此時，激光從基板表面直到基板內部所通 過的區(qū)域都成為激光吸收區(qū)域，激光吸收區(qū)域內的各點吸收被照射的激 光而發(fā)熱。即，激光吸收區(qū)域的各點成為從邊緣線直到基板內部分布的 熱源而發(fā)熱，并將熱傳遞至周圍。其結果是，根據(jù)激光吸收區(qū)域的形狀 而形成線狀、面狀或者立體狀的熱源(即不是點狀熱源和基板表面上的 熱源)，被加熱時的溫度分布產生于基板內部，進一步可以獲得因該溫度 分布產生的熱應力分布。此時的溫度分布或熱應力分布與利用僅產生表 面吸收的波長的激光光源(例如對應于玻璃基板的C02激光光源)進行 加熱的情況不同。進而，通過對由內部吸收產生的熱應力分布場(特別 是拉伸應力)進行控制使裂紋成長，并且不僅使裂紋成長還能夠對裂紋 的伸展方向迸行調節(jié)(具體例后述)，由此對倒角加工面的形狀進行調節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，不是使用僅產生表面吸收的波長的激光光源進行加熱， 而是使用產生內部吸收的波長的激光光源對從邊緣線直到基板內部進行 加熱，并對此時的熱應力分布進行控制，在使裂紋伸展的同時對其伸展 方向進行調節(jié)，由此能夠對倒角加工面的形狀進行調節(jié)，因此，能夠使 倒角加工面的形狀根據(jù)熱應力分布(拉伸應力)的形狀而變化，通過使 熱應力分布(拉伸應力)形成適當?shù)男螤?，能夠使倒角加工面的形狀?成為凹陷小的形狀，進一步形成平坦的形狀。
在上述發(fā)明中，優(yōu)選激光從所述邊緣線朝基板內部沿傾斜方向入射。
由此，從邊緣線朝基板內部傾斜地入射的激光在基板內部幾乎完全 被吸收，能夠高效地進行加熱。
在上述發(fā)明中，也可以使激光從上述邊緣線朝基板內部呈直線狀入 射，從而形成為線狀的激光吸收區(qū)域。
由此，通過使激光從邊緣線入射并在基板內呈直線狀地行進而形成 線狀的激光吸收區(qū)域，從而能夠集中對較細的激光吸收區(qū)域進行加熱， 使熱應力分布集中，因此能夠容易地對裂紋的伸展方向進行調節(jié)。
在上述發(fā)明中，脆性材料基板是玻璃類材料，激光光源可以是Er: YAG激光、Ho:YAG激光、Er光纖激光、Ho光纖激光、半導體激光、 基于光參數(shù)振蕩的波長轉換光源中的任一種。
由于可以利用Er: YAG激光照射波長為2.94(im的激光、利用Ho: YAG激光照射波長為2.09pm的激光，因此通過使用這些激光光源而產生 內部吸收，能夠得到凹陷小的倒角加工面。另外，這些激光到目前為止 都是作為醫(yī)療專用的輸出功率小(10W以下)的激光使用，但是在用于 倒角加工中時使用輸出功率大(例如10W 200W)的激光光源。
在上述發(fā)明中，在夾著所述邊緣線的兩側基板面上，在邊緣線附近 的位置上分別形成有與邊緣線平行的初始龜裂線。
通過將這些初始龜裂線作為裂紋伸展的起點，能夠對形成裂紋的位 置進行更高精度地控制。
在上述發(fā)明中，可以使初始龜裂線的龜裂剖面的形狀是龜裂前端朝 靠近邊緣線的方向傾斜的傾斜龜裂。
由此，形成于基板表面上的裂紋成為傾斜方向，并且靠近倒角加工 面的方向，因此能夠利用熱應力分布場(拉伸應力)對裂紋的伸展方向 進行更高精度地控制。 '
此處，傾斜龜裂可以通過將刀刃棱線左右不對稱的刀輪壓接在基板 表面上形成。
并且，傾斜龜裂可以通過基于對基板表面照射傾斜方向的激光進行 消融加工形成。
通過將具有非對稱刀刃的刀輪垂直按壓在基板上，能夠形成龜裂前 端朝向與基板表面傾斜的方向的裂紋。并且，通過對基板表面傾斜地照
射光束直徑縮小了的高輸出功率激光(例如YAG激光)，能夠利用消融 加工(但是不會被分割程度的強度)形成傾斜的龜裂而不形成裂紋。因 此，能夠以通過這些加工方法形成的傾斜的龜裂為起點，對裂紋的形成 位置和裂紋的伸展方向進行高精度控制。


圖1是示出了作為本發(fā)明的一個實施方式的脆性材料基板的倒角加 工方法的圖。
圖2是沿圖1的A—A'的剖視圖。
圖3是示出了使用Er激光光源進行加熱時玻璃基板的狀態(tài)的示意剖 視圖。
圖4是示出了使用C02激光光源進行加熱時的玻璃基板的狀態(tài)的示 意剖視圖。
圖5是示出了作為本發(fā)明的另一個實施方式的脆性材料基板的倒角 方法的圖，是示出了作為本發(fā)明的另一個實施方式的裂紋形成裝置的概 略結構圖。
圖6是沿圖5的B—B'的剖面。
圖7是示出了利用非對稱刀輪形成傾斜龜裂的狀態(tài)的圖。
圖8是示出了利用激光消融形成傾斜龜裂的狀態(tài)的圖。
圖9是示出了通過使用C02激光光源進行加熱熔融來進行倒角加工
時的激光照射狀態(tài)的剖視圖。
圖IO是示出了通過使用C(V激光光源進行激光劃線類進行倒角加工
時的激光照射狀態(tài)的圖。
圖11是通過利用C02激光的激光劃線進行倒角加工時的加工剖面的 放大圖。
標號說明
10:玻璃基板；10a、 10b:基板表面；11:邊緣線；12:激光吸收 區(qū)域(點狀)；13:熱源；14:激光吸收區(qū)域(線狀)；20: El"激光光源； 30:非對稱刀輪；40: YAG激光
具體實施例方式
以下，使用附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。另外，本發(fā)明并不 限于以下說明的實施方式，在不脫離本發(fā)明主旨的范圍內包含各種方式。 圖1是示出了作為本發(fā)明的一個實施方式的脆性材料基板的倒角加
工方法的圖。圖2是示出了沿圖1的A—A'的剖面的圖。將Er: YAG激 光光源20 (以后稱為Er激光光源20)配置在與玻璃基板10的待進行倒 角加工的邊緣線11對置的位置，使激光從基板的邊緣線11朝向基板內 部傾斜地入射。然后，使玻璃基板10相對于激光光源20相對移動，使 激光沿著邊緣線11進行掃描。具體而言，使用于移動玻璃基板10位置 的載物臺驅動機構(未圖示)進行動作來進行掃描。或者，也可以固定 玻璃基板10的位置，利用機械臂那樣的移動機構使激光光源20移動。
對于激光的光束形狀，可以呈直線狀地照射，從而在基板內部形成 線狀的激光照射區(qū)域。并且，也可以在激光的光路上設置透鏡進行聚光 來形成焦點，使該焦點位置位于邊緣線11正前方位置從而使焦點避開基 板10，或者反過來對焦點位置進行調節(jié)使其位于基板10內部，從而形成 面狀或者立體狀的激光照射區(qū)域。在本實施方式中，以在基板內形成線 狀的激光照射區(qū)域的方式呈直線狀地照射激光。
根據(jù)該倒角方法，使用Er激光光源20對基板進行加熱。由此，并 不是通過邊緣線11附近的表面吸收進行加熱，而是通過內部吸收進行加熱。
此處，對通過將激光光源從C02激光替換成Er激光所產生的差異，
一邊與現(xiàn)有方法進行比較一邊進行說明。
圖3是示出了根據(jù)圖1中說明那樣配置來使用Er激光光源20進行 加熱時的玻璃基板的狀態(tài)的示意剖視圖，圖3 (a)是示出玻璃基板內部 的溫度分布和激光吸收區(qū)域的圖，圖3 (b)是示出熱應力分布和裂紋形 狀的圖。
圖4是示出了使用CCV激光光源代替圖3中的Er激光光源時的玻璃 基板狀態(tài)的示意剖視圖，圖4 (a)是示出了溫度分布和激光吸收區(qū)域的 圖，圖4 (b)是示出了熱應力分布和裂紋形狀的圖。
為了便于說明，首先對利用C02激光21進行加熱時的情況進行說明。 當從C02激光光源21向邊緣線11呈直線狀地傾斜入射(以與兩個端面 10a、 10b成大約45度的方式入射)C(V激光(波長為10.6,)時 由于 玻璃基板10對該波長的吸收率高，因此形成表面吸收，邊緣線11上的 入射點12稱為激光吸收區(qū)域。因此，通過以入射點12為中心的點狀熱 源13對玻璃基板10內進行加熱。即，如圖4 (a)中用實線所示的那樣， 形成以入射點12為中心的大致同心圓狀的溫度分布Tc，并且呈同心圓狀 地進行熱傳遞。進而，通過形成同心圓狀的溫度分布Tc，如圖4 (b)中 的點劃線所示，在基板10的內部形成具有朝向邊緣線11的瘤狀凸部的 波型熱應力分布(拉伸應力)Fc。
然后，隨著加熱后的冷卻，當在基板內產生的熱應力變得足夠大時， 最終從基板表面到內部產生裂紋。
通常，在未形成初始龜裂的狀態(tài)下在基板表面上產生裂紋時，存在 裂紋沿著與基板表面垂直的方向進入基板的性質。并且，當裂紋在基板 內產生熱應力分布場的狀態(tài)下進入基板時，存在裂紋容易沿著拉伸應力 的集中方向伸展的性質。另一方面，已經產生的裂紋具有直進的性質。
根據(jù)這些性質，在玻璃基板10的角部分U中，裂紋受到以下的力 想要沿著具有瘤狀凸部的波型熱應力分布Fc的形狀伸展的力，以及從基 板表面垂直進入的裂紋的想要保持原狀地呈直線狀行進的力，這些力競
相作用的結果是形成從波型的應力分布FC脫離的圓弧狀裂紋C'。即，在 形成有較大波動形狀的應力分布場(拉伸應力)的情況下，裂紋無法完 全追隨該應力分布場，呈直線狀伸展的力占優(yōu)，其結果是，裂紋無視波 型應力分布場而伸展，產生了沿拉伸應力方向伸展的力和要呈直線狀行 進的力平衡后的中間呈圓弧狀的裂紋。
相對于此，在使用圖3所示的Er激光光源20時，如果Er激光(波 長為2.94pm)朝向邊緣線11傾斜地入射，并呈直線狀行進，則由于玻璃 基板10對該波長的吸收率為中間的值(0.05 0.95)，因此成為內部吸收， 從邊緣線ll直到基板內部形成了線狀的激光吸收區(qū)域。因此，通過來自 入射點12的線狀熱源14對玻璃基板10內部進行加熱。即，如圖3 (a) 中的實線所示那樣，形成以線狀熱源14為中心的U字狀(或者V字狀) 的溫度分布Td，并且呈U字狀地進行熱傳遞。進而，通過形成了U字狀 的溫度分布Td，如圖3 (b)中的點劃線所示那樣，基板內部的瘤狀凸部 變小形成大致直線狀的熱應力分布場(拉伸應力)Fd。
艮P，通過利用內部吸收形成呈線狀分布的熱源14，從而圖4 (照射 C02激光的情況下)中的熱應力分布中呈現(xiàn)瘤狀凸部的部分被積極地加 熱，該部分的溫度分布發(fā)生變化從而使熱應力分布平坦化，其結果是得 到了接近于直線的熱應力分布場(拉伸應力)Fd。
然后，隨著加熱后的冷卻，基板內產生的熱應力變得足夠大，最終 從基板表面到內部產生裂紋，但是由于形成有直線狀的熱應力分布(拉 伸應力場)Fd，因此能夠使裂紋沿著該直線伸展。
艮口，在玻璃基板10的角部分U中，從基板表面垂直進入的裂紋能夠 沿著直線狀的熱應力分布場(拉伸應力)Fd伸展，沿著該直線狀的裂紋 連續(xù)地形成倒角加工面，其結果是，形成了平坦的倒角加工面C。或者， 即使達不到平坦面程度，也能夠形成凹陷小的倒角加工面。
這樣，通過利用Er激光光源20在玻璃基板IO的角部分進行內部吸 收，能夠對熱應力分布場(拉伸應力)進行控制，因此，通過形成了裂 紋能夠追隨的熱應力分布場，能夠對倒角加工面的形狀進行控制。
例如，在上述實施方式中，使激光以相對于夾著邊緣線11的兩個基
板表面10a、 10b成大約45度的方式入射，從而所形成的倒角加工面相 對于兩個端面10a、 10b成大約45度的角度，但是通過改變入射角度y 能夠使倒角加工面向任一端面?zhèn)葍A斜。
并且，也可以使激光的光束形狀不呈直線狀而呈面狀地進行照射， 從而使激光吸收區(qū)域形成為面狀或立體狀。進一步，也可以使激光會聚 而形成焦點，并使焦點對準基板內部、或者使焦點對準基板正前方，從 而使激光吸收區(qū)域形成立體形狀。形成與各個激光吸收區(qū)域的形狀對應 的熱源并進行加熱，從而在玻璃基板10的角部分形成各種各樣的溫度分 布，但只要形成有裂痕能夠追隨的熱應力分布場，就能夠對倒角加工面 的形狀和方向進行控制。
其次，對第二實施方式進行說明。在第一實施方式中，進行了下述 的改良通過照射可內部吸收的激光從而形成凹陷小的倒角加工面或者 平坦的倒角加工面，但是為了進一步提高所形成的倒角加工面的位置和 方向的控制性，在本實施方式中導入初始龜裂線。
圖5是示出了作為本發(fā)明的另一個實施方式的脆性材料基板的倒角 方法的圖。并且，圖6是示出了與圖5的倒角加工面垂直的沿著B—B， 的剖面的圖。
首先，在夾著玻璃基板10的待進行倒角加工的邊緣線11的兩個基 板表面10a、 10b上，并且在邊緣線11附近的位置上，形成沿著該邊緣 線11平行地前進的初始龜裂線15、 16。
形成初始龜裂線15、 16的位置必須位于在隨后的工序中照射激光時 形成熱應力分布場(拉伸應力)以引導裂紋的區(qū)域內。具體而言，優(yōu)選 形成于距離邊緣線0.5mm 3mm的位置。并且，初始龜裂15、 16的剖面 形狀形成為龜裂前端相對于基板表面10a、 10b向靠近邊緣線11的方向 傾斜的傾斜龜裂。
圖7是示出了用于形成傾斜龜裂的刀輪的一例的圖。如圖7 (a)中 放大刀刃部分進行表示的那樣，該刀輪30沿著刀刃棱線的周方向以適當 的間隔形成有槽31。在相鄰的槽31之間形成有突起32，由此，能夠提 高劃線性能。圖7 (b)示出了槽31的剖面(C一C'剖面)。槽31的切取
面以相對于棱線左右非對稱的方式傾斜。通過形成這樣的非對稱槽，能
夠不損害劃線性能而形成初始龜裂(參照日本專利2989602號)。
并且，即使使用刀刃棱線左右刃角不對稱的刀輪也能夠形成傾斜龜
裂(參照日本特開平9-278474號)。
另外，作為形成傾斜龜裂的其他方法，如圖8所示，能夠使用下述
的方法縮小高輸出激光(例如YAG激光或者脈沖CCV激光)的光束直
徑并使其聚光，以焦點對準基板表面的方式進行加熱，使用針孔在傾斜
方向上進行消融加工。
在利用這些方法形成傾斜龜裂后，與第一實施方式同樣，使Er激光
光源20朝向邊緣線11，使Er激光(波長為2.94pm)呈直線狀地傾斜入射。
其結果是，裂紋以初始龜裂線15、 16的位置為起點伸展，進一步裂 紋的伸展方向是傾斜龜裂方向，朝基板內部伸展.，此時，通過使荖板內 的熱應力分布場(拉伸應力)接近傾斜龜裂方向，能夠使裂紋沿著熱應 力分布場(拉伸應力)伸展，能夠利用該裂紋將倒角加工面加工成期望 的形狀。
以上對玻璃基板的倒角加工進行了說明，但是對于其他的脆性材料 基板，也能夠通過根據(jù)各種基板材料的吸收特性選擇能夠內部吸收的激 光光源來實現(xiàn)同樣的倒角加工。
產業(yè)上的可利用性
本發(fā)明應用于玻璃基板等脆性材料基板的倒角加工中。
權利要求
1、一種脆性材料基板的倒角方法，該方法通過沿著脆性材料基板的邊緣線掃描激光來對所述邊緣線進行倒角加工，其特征在于，使用相對于所述脆性材料基板的吸收率為0.05～0.95的波長的激光光源，以入射至所述邊緣線附近的方式照射激光，通過分布于從邊緣線直到基板內部的激光吸收區(qū)域在基板內部形成溫度分布，利用由該溫度分布在基板內部產生的熱應力分布使裂紋伸展，同時對裂紋的伸展方向進行調節(jié)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的脆性材料基板的倒角方法，其中， 所述激光從所述邊緣線朝基板內部沿傾斜方向入射。
3、 根據(jù)權利要求1所述的脆性材料基板的倒角方法，其中， 所述激光從上述邊緣線向基板內部呈直線狀入射，^成紱絲的激光吸收區(qū)域。
4、 根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的脆性材料基板的倒角方法， 其中，脆性材料基板是玻璃類材料，激光光源是Er : YAG激光、Ho : YAG 激光、Er光纖激光、Ho光纖激光、半導體激光、基于光參數(shù)振蕩的波長 轉換光源中的任一種。
5、 根據(jù)權利要求1 3中任一項所述的脆性材料基板的倒角方法， 其中，在夾著所述邊緣線的兩側基板面上，在邊緣線附近的位置上分別形 成有與邊緣線平行的初始龜裂線。
6、 根據(jù)權利要求5所述的脆性材料基板的倒角方法，其中，所述初始龜裂線的龜裂剖面的形狀是龜裂前端朝靠近邊緣線的方向 傾斜的傾斜龜裂。 .
7、 根據(jù)權利要求6所述的脆性材料基板的倒角方法，其中， 所述傾斜龜裂是通過將刀刃棱線左右不對稱的刀輪壓接在基板表面上形成的。
8、根據(jù)權利要求6所述的脆性材料基板的倒角方法，其中，所述傾斜龜裂是通過基于對基板表面照射傾斜方向的激光進行消融 加工形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠形成凹陷小的倒角加工面的脆性材料基板的倒角方法。使用相對于基板(10)的吸收率為0.05～0.95的波長的激光光源，以入射至邊緣線(11)附近的方式照射激光，通過分布于從邊緣線直到基板內部的激光吸收區(qū)域(14)在基板內部形成溫度分布，利用由該溫度分布在基板內部產生的熱應力分布使裂紋伸展，同時對裂紋的伸展方向進行調節(jié)，由此形成能夠在基板內部對裂紋進行控制的熱應力分布場。
文檔編號C03B33/02GK101386466SQ20081021356
公開日2009年3月18日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權日2007年9月12日
發(fā)明者清水政二 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司