特許 5832064 カッター及びそれを用いた脆性材料基板の分断方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5832064

(24)【登録日】2015年11月6日

(45)【発行日】2015年12月16日

(54)【発明の名称】カッター及びそれを用いた脆性材料基板の分断方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 33/10 20060101AFI20151126BHJP

   B28D 1/22 20060101ALI20151126BHJP

   C03B 33/04 20060101ALI20151126BHJP

【ＦＩ】

   C03B33/10

   B28D1/22

   C03B33/04

【請求項の数】5

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2009-19499(P2009-19499)

(22)【出願日】2009年1月30日

(65)【公開番号】特開2010-173905(P2010-173905A)

(43)【公開日】2010年8月12日

【審査請求日】2011年11月21日

【審判番号】不服2014-21763(P2014-21763/J1)

【審判請求日】2014年10月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】390000608

【氏名又は名称】三星ダイヤモンド工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】富永 圭介

(72)【発明者】

【氏名】前川 和哉

【合議体】

【審判長】 真々田 忠博

【審判官】 大橋 賢一

【審判官】 萩原 周治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２１９５２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平７−２２３８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−２７８４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 仏国特許出願公開第２４６６４４１（ＦＲ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

C03B 33/00-33/14

B28B 1/00-7/04

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を共有する２つの円錐又は円錐台の合同な底面を接合した形状を有し、前記底面の円周部分が刃先稜線を形成し、この刃先稜線に、回転軸方向に対して所定角度傾斜した溝が周方向に所定間隔で形成され、且つ前記２つの円錐又は円錐台の側面と前記底面とのなす角度である刃角が互いに異なり、大きい刃角の側の溝の深さｄ_２が、小さい刃角の側の溝の深さｄ_１より浅く、前記刃角の差が３０°未満であることを特徴とするカッター。

【請求項2】

小さい刃角の側の溝の深さｄ_１が２μｍ〜２５００μｍの範囲であり、大きい刃角の側の溝の深さｄ_２が１μｍ〜２０μｍの範囲である請求項１に記載のカッター。

【請求項3】

請求項１又は２記載のカッターを脆性材料基板の表面に圧接させた状態で、前記脆性材料基板及び前記カッターの少なくとも一方を閉曲線を描くように移動させて、脆性材料基板厚み方向に対して傾斜したクラックからなるスクライブラインを形成した後、前記脆性材料基板に応力を加えて前記クラックを前記脆性材料基板の裏面まで成長させて、前記脆性材料基板を分断し貫通孔を形成することを特徴とする脆性材料基板の分断方法。

【請求項4】

脆性材料基板に対して前記カッターの刃先稜線を垂直に立てた状態で、前記脆性材料基板及び前記カッターの少なくとも一方を移動させる請求項３記載の脆性材料基板の分断方法。

【請求項5】

請求項１又は２に記載のカッターを、脆性材料基板の表面に圧接させた状態で、前記脆性材料基板及び前記カッターの少なくとも一方を閉曲線を描くように移動させて、脆性材料基板厚み方向に対して傾斜した第１クラックからなる第１スクライブラインを形成し、次いで、前記第１スクライブラインよりも内側で且つ第１スクライブラインと同心円状に前記脆性材料基板の厚み方向に対して傾斜し、前記第１クラックと合流する第２クラックからなる第２スクライブラインを形成した後、前記脆性材料基板に応力を加えて前記第１クラックを前記脆性材料基板の裏面まで成長させて、前記脆性材料基板を分断し貫通孔を形成することを特徴とする脆性材料基板の分断方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はカッターに関し、より詳細には脆性材料基板の分断に好適に使用されるカッターに関するものである。

【背景技術】

【0002】

脆性材料基板であるガラス基板に例えば貫通孔を形成する場合、図１２に示すように、ガラス基板１の表面を不図示のカッターで閉曲線状にスクライブして、基板表面に対して垂直なクラック７１からなるスクライブライン６を形成し（同図（ａ））、次にスクライブライン６で囲まれた領域を冷却して収縮させ（同図（ｂ））、スクライブライン６で囲まれた領域を抜き落とし貫通孔１１を形成していた（同図（ｃ））。

【0003】

しかし、この従来の方法では、スクライブライン６で囲まれた領域を収縮させる工程が必要となる。また、図１３に示すように、この収縮が十分でないと、スクライブライン６で囲まれた領域を取り除く際に、クラック７１を形成する対向面同士が接触・摩擦し、貫通孔１１の周縁に微小な凹凸（以下、「コジリ」と記す）や貝殻状の欠け（以下、「ハマカケ」と記す）等が生じる。

【0004】

そこで、例えば特許文献１では、刃先稜線に対して左右の刃角が異なるカッターを用いる、又は刃先稜線に対して左右の刃角が同一のカッターをガラス基板面に対して傾斜させた状態で相対移動させることによって、ガラス基板１の厚み方向に対して傾斜するクラック、すなわちスクライブライン６で囲まれた領域の抜き勾配を形成し、当該領域に対して垂直方向に外力を加えて当該領域を取り除く技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平7-223828

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記提案技術では、傾斜したクラックが基板の厚み方向の深くまでは形成されないことがある。また、ガラス基板１の表面からある程度深さまでは所望の傾斜角度で形成されるものの、それより深いところではクラックの傾斜は基板厚み方向に対して急激に小さくなり、ガラス基板１の裏面側に近くなるとクラックの傾斜は基板厚み方向、すなわち基板表面に対してほぼ垂直になることがある。

【0007】

このようにクラックが深くまで形成されていない、あるいは基板表面に対して垂直な部分を長く有していると、スクライブラインで囲まれた領域を取り除く際に、クラックを形成する対向面が接触・摩擦し、図１３に示したように、貫通孔１１の周縁にコジリやハマカケ等が生じる。

【0008】

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、基板の厚み方向の深くまで、傾斜したクラックを確実に形成できるカッターを提供することにある。

【0009】

また本発明の目的は、コジリやハマカケ等を貫通孔の周縁に発生させることなく、カッターを用いて脆性材料基板に貫通孔を円滑に形成する、又は脆性材料基板から円盤状の基板を切り出す方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

前記目的を達成する本発明に係るカッターは、回転軸を共有する２つの円錐又は円錐台の合同な底面を接合した形状を有し、前記底面の円周部分が刃先稜線を形成し、この刃先稜線に、回転軸方向に対して所定角度傾斜した溝が周方向に所定間隔で形成され、且つ前記２つの円錐又は円錐台の側面と前記底面とのなす角度である刃角が互いに異なり、大きい刃角の側の溝の深さｄ_２が、小さい刃角の側の溝の深さｄ_１より浅く、前記刃角の差が３０°未満であることを特徴とする。ここで、小さい刃角の側の溝の深さｄ_１が２μｍ〜２５００μｍの範囲であり、大きい刃角の側の溝の深さｄ_２が１μｍ〜２０μｍの範囲であるのが好ましい。

【0011】

また本発明に係る脆性材料基板の分断方法は、前記記載のカッターを脆性材料基板の表面に圧接させた状態で、前記脆性材料基板及び前記カッターの少なくとも一方を閉曲線を描くように移動させて、脆性材料基板厚み方向に対して傾斜したクラックからなるスクライブラインを形成した後、前記脆性材料基板に応力を加えて前記クラックを前記脆性材料基板の裏面まで成長させて、前記脆性材料基板を分断し貫通孔を形成することを特徴とする。

【0012】

ここで、基板表面に生じる微小クラックを抑える観点からは、脆性材料基板に対して前記カッターの刃先稜線を垂直に立てた状態で、前記脆性材料基板及び前記カッターの少なくとも一方を移動させるのが好ましい。

【0013】

また本発明に係る脆性材料基板の分断方法は、前記記載のカッターを、脆性材料基板の表面に圧接させた状態で、前記脆性材料基板及び前記カッターの少なくとも一方を閉曲線を描くように移動させて、脆性材料基板厚み方向に対して傾斜した第１クラックからなる第１スクライブラインを形成し、次いで、前記第１スクライブラインよりも内側で且つ第１スクライブラインと同心円状に前記脆性材料基板の厚み方向に対して傾斜し、前記第１クラックと合流する第２クラックからなる第２スクライブラインを形成した後、前記脆性材料基板に応力を加えて前記第１クラックを前記脆性材料基板の裏面まで成長させて、前記脆性材料基板を分断し貫通孔を形成することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明のカッターでは、回転軸方向に対して所定角度傾斜した溝を周方向に所定間隔で形成すると共に、刃先稜線を構成する２つの刃角が互いに異なるようにし、大きい刃角の側の溝の深さｄ_２を、小さい刃角の側の溝の深さｄ_１より浅く、前記刃角の差を３０°未満としたので、このカッターによって脆性材料基板に形成されるクラックは基板の厚み方向に対して傾斜し、しかも基板の深くまで形成される。

【0015】

また本発明の分断方法では、前記のカッターを用いるので、コジリやハマカケ等を周縁に発生させることなく、脆性材料基板に貫通孔を円滑に形成できる、あるいは円盤状の基板を切り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明に係るカッターの一例を示す斜視図である。

【図2】図１の矢印Ａ及び矢印Ｂから見たカッターの部分拡大図である。

【図3】図１のカッターの溝部分の拡大垂直断面図である。

【図4】本発明に係るカッターに形成される溝の他の例を示す部分拡大図である。

【図5】本発明に係るカッターの他の例を示す斜視図である。

【図6】本発明に係る分断方法の一例を示す工程図である。

【図7】図６の各工程に対応する縦断面図である。

【図8】基板が厚い場合及び硬い場合におけるクラックの形状を示した模式図である。

【図9】本発明に係る分断方法の他の例を示す工程図である。

【図10】図９の各工程に対応する縦断面図である。

【図11】本発明に係る分断方法のさらに他の例を示す工程図である。

【図12】従来の貫通孔の形成方法を示す工程図である。

【図13】従来の貫通孔の形成方法における不具合を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係るカッター及び脆性材料基板の分断方法についてより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

【0018】

図１〜３に、本発明に係るカッターの一実施形態を示す。図１はカッターの全体斜視図、図２（Ａ）は図１の矢印Ａから見た刃先稜線の部分拡大図、図２（Ｂ）は図１の矢印Ｂから見た刃先稜線の部分拡大図、そして図３は溝部分での垂直断面図である。図１に示すカッター２ａは、回転軸２２を共有する２つの円錐台の合同な底面を接合した形状を有し、底面の円周部分に刃先稜線２１が形成されている。２つの円錐台の高さは通常は同じであるが、異なっていても構わない。図３から理解されるように、このカッター２ａでは、２つの円錐台の側面と底面とのなす刃角θ１と刃角θ２が異なっており、刃先稜線２１には、回転軸方向に対して所定角度傾斜した溝２３が周方向に所定間隔で形成されている。

【0019】

このカッター２ａを用いてスクライブを行うと、図３において、下方に向かって左方向に傾斜したクラックが形成される。すなわち、刃角θ１と刃角θ２とが異なるカッターを用いた場合、基板に形成されるクラックは、刃先と基板との接点を対称点として、大きい刃角θ２と点対称側に傾斜して形成される。また、所定角度傾斜した溝が周方向に所定間隔で形成されたカッターを用いた場合も、基板に形成されるクラックは、刃先と基板との接点を対称点として、溝の浅い側ｄ２と点対称側に傾斜して形成される。したがって、基板厚み方向に対して傾斜したクラックを深く確実に形成するために、本発明のカッターでは大きい刃角側の溝の深さを浅くする。

【0020】

カッター２ａにおける刃角θ１と刃角θ２との差が大きいほど、基板厚み方向に対するクラックの傾斜角度は大きくなる。一方、クラックの傾斜角度が大きくなると、クラックが基板の深くまで達しなくなり、基板を分断しにくくなる。このため、本発明では、刃角θ１と刃角θ２との差は３０°未満とした。刃角θ１及び刃角θ２それぞれの角度に特に限定はないが、通常は刃角θ１が３０°〜７５°の範囲、刃角θ２が６５°〜９０°の範囲が好ましく、刃先角度（θ１＋θ２）は１００°〜１６０°の範囲が好ましい。

【0021】

カッター２ａに形成する溝２３のピッチとしては２０〜２００μｍの範囲が好ましい。溝２３の両端での深さは、深さｄ_１が２〜２５００μｍの範囲、深さｄ_２が１〜２０μｍの範囲が好ましい。

【0022】

カッター２ａの外径は１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲が好ましい。カッターの外径が１ｍｍよりも小さいと、取り扱い性及び耐久性が低下することがあり、外径が１０ｍｍより大きいと、スクライブの際に傾斜クラックが深く形成されないことがある。より好ましいカッター２ａの外径は１ｍｍ〜６ｍｍの範囲である。また、カッター２ａにかける荷重及びスクライブ速度は、脆性材料基板の種類や厚みなどから適宜決定されるが、通常、荷重は０．０５〜０．４ＭＰａの範囲、スクライブ速度は１０〜５００ｍｍ／ｓｅｃの範囲である。

【0023】

図４に、本発明で使用するカッターの他の形態を示す。同図（Ａ）は図３の矢印Ａから見た刃先稜線の部分拡大図、同図（Ｂ）は図３の矢印Ｂから見た刃先稜線の部分拡大図である。この図に示すように、溝２３の形状はＵ字状であってもよい。この場合、Ｕ字状の溝２３のピッチ、及び溝２３の両端の深さｄ_１，ｄ_２としては前記形態の好適範囲がここでも例示される。なお、同図（Ａ）に示す溝の形状は、Ｖ字状やＵ字状の他、鋸刃状、凹形状などの形状であっても構わない。

【0024】

図５に、本発明に係るカッターの他の実施形態例を示す。この図のカッター２ｂは、回転軸を共有する、異なる高さの２つの円錐の合同な底面を接合した形状を有する。図１に示したカッターと同様に、底面の円周部分に刃先稜線２１が形成されており、この図では図示していないが、２つの円錐の側面と底面とのなす刃角θ１と刃角θ２は異なっており、刃先稜線２１には、回転軸方向に対して所定角度傾斜した溝２３が周方向に所定間隔で形成されている。このようなカッター２ｂを用いても、基板厚み方向に対して傾斜したクラックが形成される。

【0025】

次に、本発明に係る脆性材料基板の分断方法について説明する。図６及び図７に、本発明に係る分断方法の一実施形態を示す工程図を示す。これらの図は、脆性材料基板であるガラス基板に円形の貫通孔を開ける場合又はガラス基板から円盤状の基板を抜き取る場合の工程図である。まず図６（ａ）に示すように、図１に示したカッター２ａを用いて、ガラス基板１上をスクライブして円状のスクライブライン３を形成する。このスクライブによってガラス基板１には、図７（ａ）に示すような、ガラス基板１の厚み方向に対して半径方向外方に広がるように傾斜したクラック４が形成される。ここで形成されるクラック４は、従来のカッターで形成されるクラックに比べて、所定の傾斜角度を維持しながらガラス基板１の深くまで達する点で異なる。

【0026】

次に、図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、スクライブライン３で囲まれた領域に対して上方から下方に向けて力を加えると、クラック４の傾斜が抜き勾配となって当該領域は容易に抜け落ちる。これにより貫通孔１１が形成されたガラス基板又はディスク基板などの円形基板が作製される。なお、形成するクラックの傾斜方向を半径方向内方に狭まるようにしてもよい。ただし、この場合には、スクライブライン３で囲まれた領域に対して下方から上方に向けて力を加えて、当該領域を抜け落とすようにする必要がある。

【0027】

また、クラック４がガラス基板１の裏面まで達していなかった場合であっても、上記外力が加わることによって、クラック４はガラス基板１の裏面まで進展するので、スクライブライン３で囲まれた領域の分断に支障を来すおそれはない。もちろん、ガラス基板１に外力を加える前に、ガラス基板１を加熱及び／又は冷却して膨張・収縮させて、クラック４をガラス基板１の裏面まで進展させるようにしても構わない。このようにガラス基板１に外力を加える前にガラス基板１を膨張・収縮させておくと、スクライブライン３で囲まれた領域をガラス基板から抜き落とす際も処理が一層円滑に行えるようになる。

【0028】

以上説明した分断方法は、脆性材料が比較的薄い場合及び脆い場合などに好適に用いることができる分断方法である。脆性材料基板が厚い場合や硬い場合などには、本発明のカッターを用いても基板の裏面側まで所定の角度で傾斜したクラックを形成できない場合がある。具体的には図８に示すように、基板１の表面からある程度の深さまでは所定の傾斜角度でクラック７３は形成されるものの、それより深いところではクラック７３の傾斜は基板の厚み方向に対して急激に小さくなり、基板１の裏面側に近くなるとクラック７３の傾斜は基板厚み方向と略平行となることがある。

【0029】

そこで、このような場合には、次のような分断方法を用いることが推奨される。図９及び図１０に、このような場合に好適に用いられる分断方法を示す工程図を示す。なお、ここで示す工程図は、ガラス基板などの脆性材料基板に貫通孔を形成する場合の工程図である。図９は斜視図、図１０は縦断面図である。まず図９（ａ）に示すように、図１に示すカッター２ａを用いて、ガラス基板１上の、貫通孔形成予定領域の外縁をスクライブして第１スクライブライン３１を形成する。このスクライブによってガラス基板１には、図１０（ａ）に示すような、浅い所で半径方向外方に広がるように傾斜し、深い所では基板表面に対して略垂直な第１クラック４１が形成される。

【0030】

次に、図９（ｂ）に示すように、第１スクライブライン３１よりも内側で且つ第１スクライブライン３１と同心円状にカッター２ａによってスクライブを行い第２スクライブライン３２を形成する。このスクライブによって、図１０（ｂ）に示すように、浅い所では半径方向外方に広がる傾斜が小さく、深くなると傾斜が急に大きくなって第１クラック４１に合流する第２クラック４２が形成される。これによって、第１スクライブライン３１で囲まれた領域をガラス基板１から抜き落とすための、基板表面に対して垂直な部分Ｌ（図１０（ｃ）に図示）の短い抜き勾配が形成される。

【0031】

ここで、同じカッター２ａを用いて第２クラック４２を形成した場合でも、第２クラック４２が第１クラック４１と平行とならずに第１クラック４１に合流するのは、第１クラックの形成によって、その周辺の脆性材料内部の応力の状態が変化し、クラックが形成されていない部分と異なる状態になるためであると考えられる。直線状のスクライブラインを形成する通常のスクライブにおいても、基板の端辺付近に端辺に沿ってスクライブラインを形成すると、スクライブラインに沿って形成されるクラックが端辺側に傾斜する傾向のあることが確認されている。したがって、第２クラック４２が第１クラック４１に合流するようにするためには、例えば第１スクライブライン３１と第２スクライブライン３２との間隔を、基板１の厚みやカッター２ａの圧接力などを考慮しながら調整する必要がある。第１スクライブライン３１と第２スクライブライン３２との間隔は、通常は０．１〜１ｍｍの範囲が好ましい。第１スクライブライン３１と第２スクライブライン３２との間隔を広げすぎると、第２クラック４２は第１クラック４１と略平行に形成され、第１クラック４１と合流しなくなる。逆に第１スクライブライン３１と第２スクライブライン３２との間隔を狭くしすぎると、第１クラック４１における基板表面に対して垂直な部分Ｌ（図１０（ｃ）に図示）が長くなり、第１スクライブライン３１で囲まれた領域をガラス基板１から抜き落とす際にコジリやハマカケなどが発生するおそれがある。

【0032】

そして図９（ｃ）及び図１０（ｃ）に示すように、第１スクライブライン３１で囲まれた領域に対して下方に力を加えると、第１クラック４１及び第２クラック４２によって形成された抜き勾配によって、当該領域は容易に抜け落ち、ガラス基板１に貫通孔１１が形成される。なお、第１クラック４１がガラス基板１の裏面まで達していなかった場合であっても、上記外力が加わることによって、第１クラック４１はガラス基板１の裏面まで進展するので、貫通孔１１の形成に支障を来すおそれはない。もちろん、ガラス基板１に外力を加える前に、ガラス基板１を加熱及び／又は冷却して膨張・収縮させて、第１クラック４１をガラス基板１の裏面まで進展させるようにしても構わない。このようにガラス基板１に外力を加える前にガラス基板１を膨張・収縮させておくと、第１スクライブライン３１で囲まれた領域をガラス基板から抜き落とす際も処理が一層円滑に行えるようになる。

【0033】

本発明の分断方法において、第１スクライブライン３１と第２スクライブライン３２とで異なるカッターを使用してもよい。例えば、第１スクライブライン３１を形成するときは、基板の表面に対して垂直なクラックを形成する従来のカッターを用い、第２スクライブライン３２を形成するときは、基板厚み方向に対して強く傾斜する本発明に係るカッターを用いるようにしてもよい。

【0034】

本発明の分断方法の対象となる脆性材料基板１としては、従来公知のものが挙げられる。例えば、ガラス、セラミック、シリコン、サファイア等の脆性材料基板が挙げられる。また、本発明の分断方法で分断できる脆性材料基板１の厚みは、脆性材料基板の材質等によって異なるが、脆性材料基板がガラス基板の場合にはおおよそ２ｍｍ程度の厚さまでが好適である。また閉曲線で囲まれた面積としては特に限定はなく、一般に小さい面積の場合ほど形成しにくいところ、本発明の分断方法では直径１５ｍｍ程度の貫通孔であっても容易に形成することができる。

【0035】

図１１に、本発明に係る分断方法の他の実施形態を示す。この図に示す貫通孔の形成方法は、微小間隙を介して又は直接接合された２枚の脆性材料基板（例えばガラス基板）１ａ，１ｂに貫通孔を形成する方法である。まず図１１（ａ）に示すように、円盤形状で外周部に刃先が形成されたカッター２ａを用いて、上ガラス基板１ａの貫通孔形成予定領域の外縁をスクライブし、第１クラック４１からなる第１スクライブライン３１を形成する。次に、図１１（ｂ）に示すように、第１スクライブライン３１よりも内側で且つ第１スクライブライン３１と同心円状にカッター２ａによってスクライブを行い、第２クラック４２からなる第２スクライブライン３２を形成する。前述のように、この第２クラック４２は第１クラック４１に合流し、第１スクライブライン３１で囲まれた領域を上ガラス基板１ａから抜き取るための、基板表面に対して垂直な部分Ｌ（図１０（ｃ）に図示）の短い抜き勾配が形成される。

【0036】

次に、図１１（ｃ）に示すように、下ガラス基板１ｂの貫通孔形成予定領域の外縁よりも内側で且つ第１スクライブライン３１よりも外側を、カッター２ａを用いてスクライブし、第３クラック４３からなる第３スクライブライン３３を形成する。次いで、同図（ｄ）に示すように、第３スクライブライン３３よりも外側にある貫通孔形成予定領域の外縁をカッター２ａによってスクライブし、第４クラック４４からなる第４スクライブライン３４を形成する。前述のように、この第４クラック４４は第３クラック４３に合流し、第４スクライブライン３４で囲まれた領域を下ガラス基板１ｂから抜き取るための、基板表面に対して垂直な部分Ｌ（図１０（ｃ）に図示）の短い抜き勾配が形成される。

【0037】

そして図１１（ｅ）に示すように、第１スクライブライン３１で囲まれた領域に対して下方に力を加えると、第１クラック４１と第２クラック４２とによって形成された抜き勾配によって上ガラス１ａの貫通孔形成予定領域が上ガラス基板１ａから抜け落ち、第３クラック４３と第４クラック４４とによって形成された抜き勾配によって下ガラス１ｂの貫通孔形成予定領域が下ガラス基板１ｂから抜け落ちる。これによって２枚積層されたガラス基板１ａ，１ｂに貫通孔１１が形成される。

【0038】

なお、下ガラス基板１ｂに第３スクライブライン３３、第４スクライブラインをこの順で形成した後、上ガラス基板１ａに第１スクライブライン３１、第２スクライブライン３２をこの順で形成しても、上記実施形態と同様に、２枚積層されたガラス基板１ａ，１ｂに貫通孔１１が形成される。

【0039】

以上、説明した実施形態ではガラス基板１の表面に描くスクライブラインの円形状の閉曲線であったが、これに限定されるものではなく、スクライブラインの形状は閉曲線であればいかなる形状であっても構わない。

【実施例】

【0040】

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが本発明はこれらの例に何ら限定されるものではない。

【0041】

実施例１
スクライブ装置（「MP500A」三星ダイヤモンド工業社製）に、厚さ１．１ｍｍのソーダガラス基板を取り付け、スクライブを行ってスクライブラインを形成した。使用したカッターの仕様及びスクライブ条件は下記の通りである。そして、形成したスクライブラインと交差する位置でソーダガラス基板を垂直に切断し、その断面から、形成したクラックのガラス基板の表面に対する傾斜角度を測定した。同じ条件下で２０回スクライブを行い、その実測値の平均値をクラックの傾斜角度とした。表１に、クラックの傾斜角度を、ガラス基板の断面拡大写真と共に示す。

【0042】

（傾斜溝付きカッター）
直径 ：２．０ｍｍ
厚さ ：０．６５ｍｍ
刃先角度：１３０°（刃角θ１：６０°，刃角θ２：７０°）
溝の数 ：１３５
溝の深さ：（ｄ_１）１６．９６μｍ、（ｄ_２）８．９５μｍ

【0043】

（スクライブ条件）
スクライブ荷重：０．２２ＭＰａ
切込み量 ：０．２０ｍｍ
吸着圧 ：約−３５ｋＰａ

【0044】

比較例１
刃角θ１及び刃角θ２をいずれも７５°とし、溝の深さｄ_１を１１．２９μｍ、ｄ_２を８．９７μｍとした以外は、実施例１と同じ構成のカッターを用いて、実施例１と同様にしてスクライブを行い、形成されたクラックの傾斜角度を測定した。表１に、クラックの傾斜角度を、ガラス基板の断面拡大写真と共に示す。

【0045】

比較例２
刃角θ１及び刃角θ２をいずれも７５°とし、溝の深さｄ_１を２０．４０μｍ、ｄ_２を９．５１μｍとした以外は、実施例１と同じ構成のカッターを用いて、実施例１と同様にしてスクライブを行い、形成されたクラックの傾斜角度を測定した。表１に、クラックの傾斜角度を、ガラス基板の断面拡大写真と共に示す。

【0046】

実施例２
ガラス基板として厚さ１．１ｍｍの無アルカリガラスを用い、スクライブ荷重を０．３２ＭＰａとした以外は、実施例１と同様にしてスクライブを行い、形成されたクラックの傾斜角度を測定した。表２に、クラックの傾斜角度を、ガラス基板の断面拡大写真と共に示す。

【0047】

比較例３
ガラス基板として厚さ１．１ｍｍの無アルカリガラスを用い、スクライブ荷重を０．３２ＭＰａとした以外は、比較例１と同じ構成のカッターを用いて、実施例１と同様にしてスクライブを行い、形成されたクラックの傾斜角度を測定した。表２に、クラックの傾斜角度を、ガラス基板の断面拡大写真と共に示す。

【0048】

比較例４
ガラス基板として厚さ１．１ｍｍの無アルカリガラスを用い、スクライブ荷重を０．３２ＭＰａとした以外は、比較例２と同じ構成のカッターを用いて、実施例１と同様にしてスクライブを行い、形成されたクラックの傾斜角度を測定した。表２に、クラックの傾斜角度を、ガラス基板の断面拡大写真と共に示す。

【0049】

【表1】

【0050】

【表2】

【産業上の利用可能性】

【0051】

本発明のカッターを用いて脆性材料基板をスクライブすると、形成されるクラックは基板の厚み方向に対して傾斜し、しかも基板の深くまで達する。これにより、コジリやハマカケ等を周縁に発生させることなく、脆性材料基板に貫通孔を円滑に形成できる、あるいは脆性材料基板から円盤状の基板を切り出すことができ有用である。

【符号の説明】

【0052】

１ ガラス基板（脆性材料基板）
１ａ 上ガラス基板
１ｂ 下ガラス基板
２ａ，２ｂ カッター
１１ 貫通孔
２１ 刃先稜線
２２ 回転軸
２３ 溝
３１ 第１スクライブライン
３２ 第２スクライブライン
３３ 第３スクライブライン
３４ 第４スクライブライン
４１ 第１クラック
４２ 第２クラック
４３ 第３クラック
４４ 第４クラック
θ１，θ２ 刃角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】