[发明专利]强化玻璃基板的刻划方法及刻划装置

说明书

技术领域

本发明是关于强化玻璃制的玻璃基板的刻划方法及刻划装置。

在此，所谓的“强化玻璃”，是以下述方式制造的玻璃，即在制造工艺中藉由离子(Ion)交换造成的化学处理，在玻璃基板的基板表面层(距基板表面的深度为5μm～50μm程度)形成残留压缩应力的压缩应力层且在基板内部残留伸张应力。

强化玻璃的特征，具有因压缩应力层的影响而对外力难以裂开的性质，但相反地，具有一旦在基板表面产生龟裂且进展至存在残留伸张应力的基板内部，在下次反而会让龟裂容易加深渗透的性质。

背景技术

在一般分断玻璃基板的加工被采用的方法，是首先在基板表面形成有限深度的刻划线，接着，从基板的内侧沿着刻划线藉由使用裂断杆(break bar)或裂断辊(break ro11)按压而裂断。

在前者的形成刻划线的步骤，藉由使圆盘状的刀轮(cutter wheel)(也称刻划轮(scribing wheel))对基板表面压接转动以进行刻划的方法被知悉，例如在专利文献1等被揭示。

图10，表示使玻璃制的基板M(母基板)分断成为各个作为制品的单位基板之时，被采取并实行的交叉刻划加工。首先，对基板M的表面，使用刀轮形成X方向的刻划线S₁，接着，形成与X方向交叉的Y方向刻划线S₂。如此，在X-Y方向形成交叉的多条刻划线后，基板M被送入裂断装置，藉由沿着各刻划线从内面侧折断，而被分断为单位基板。

此外，在使用刀轮刻划玻璃基板的方法中，有“外切”和“内切”法。根据基板的种类或用途，以能够选择性地分别使用外切和内切的刻划装置已被揭示(参照专利文献2)。

前者的外切，如图11(a)所示，是以刀轮的最下端下降到较基板M的表面(上面)略为下方的状态，设定其在基板M的一侧端部的外侧位置(刻划开始位置P1)。接着，从设定的位置使其水平移动，碰触并穿越基板M端部，进一步地以既定的刻划压按压，并同时以水平移动刀轮的方式进行刻划。

采用外切法，在基板M端部不会发生刀轮滑移的问题，因为形成的刻划线是到达基板M的端部，在下一步骤的裂断便能容易且正确地被进行。在另一方面，因为刀前端碰触基板M端部，在基版M端部产生划痕，因基板M内部的伸张应力的影响，恐有从端部被全切(full-cut)之虞，此外，刀轮也因和边缘部分的碰触而容易消耗。

后者的内切法，如图1l(b)所示，在距基板M的端缘2mm～10mm程度的内侧(刻划开始位置Q1)使刀轮从上方下降，以既定的刻划压抵接基板M，以按压并同时使刀轮水平移动的方式进行刻划。

采用内切法，因刀轮和基板M端部的边缘部分未碰触，不需担心在基板M端部产生划痕，关于刀前端的消耗与外切法相比也较能够抑制。但，从基板M端部到刻划开始位置Q1，因为未形成刻划线，若与外切法比较，有较难以裂断的倾向。此外，使刀轮从与基板M抵接状态往水平方向移动时，会有刀前端的切入不良而滑移，无法刻划的情形。

如上所述，外切和内切因为各有其优缺点，故根据基板的种类或用途，适当地选择使用外切和内切。

专利文献1：日本专利第3074143号公报

专利文献2：日本特开2009-208237号公报

发明内容

近年，被使用在手机等的保护玻璃(cover glass)等的玻璃制品之中，期待使用被称为所谓的强化玻璃(也称化学强化玻璃)的玻璃。如上所述，强化玻璃是以在基板表面层残留压缩应力的方式而被制造，如此获得的玻璃，尽管玻璃的板厚薄，也难以裂开。

因此，使用强化玻璃，能够制造出薄又轻且坚固的保护玻璃为其优点。另一方面，要作为保护玻璃，从大面积的母基板切割出所要的大小、所要的形状的单位制品的加工是必要的。

但是，对强化玻璃采用外切而形成刻划线的情况，在基板端部与刀前端碰触之际，一旦较表面压缩应力层深被刻划，受到基板内部的残留伸张应力的影响，恐怕将发生一次就被完全分断的不佳情况。

因此，在强化玻璃，被认为采用内切的刻划方法较外切好。

但是，即使采用内切法刻划，在已使刀前端抵接时，因为强化玻璃的故，受基板表面层的残留压缩应力的影响，刀前端难以切入基板表面，朝基板的刀前端的稳定性非常差，因而产生滑移，会无法刻划。因此，反而产生使刻划加工困难的问题。

如上所述，对于强化玻璃，有别于对一直以来被使用的钠玻璃基板的刻划加工，无论采用外切或是内切，完好地形成刻划线是有其困难的。此倾向，以基板表面的压缩应力层厚且残留应力大的基板较为显著。