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1、TFTBG玻璃切割技術研討會報告—切割裂片基礎工藝及技術研究Content切割裂片原理介紹斷裂機理切割原理裂片原理切割裂片基礎工藝研究切割條件的選擇裂片條件的選擇切割刀輪的選定及使用壽命的評估刀輪的選擇切割刀輪使用壽命的評估鐳射切割技術鐳射切割原理鐳射發展現況Content切割裂片原理介紹斷裂機理切割原理裂片原理切割裂片基礎工藝研究切割條件的選擇裂片條件的選擇切割刀輪的選定及使用壽命的評估刀輪的選擇切割刀輪使用壽命的評估鐳射切割技術鐳射切割原理鐳射發展現況斷裂機理—微裂紋理論Griffith微裂紋理論发生脆性變形的材料,在拉出後會自動形成一些微裂紋，而這些微裂紋的端部正是應力集中的地方,
2、其邻近所贮藏的應变能逐步變成斷裂表面能而使微裂紋進一步扩展,造成材料強度的降低,更進一步的會導致材料的斷裂.材料的斷裂分为两个過程,一是微裂紋的產生;二是裂紋的擴展.傳統製程作業Penett刀輪切割Laser切割微裂紋的產生刀輪劃線刀輪劃線Pre-crackwithdiamondwheel/UVlaserpre-cut裂紋的擴展機械裂片壓力集中在刀輪鋸齒上CO2lasercutting+LiquidCoolant/Coldair斷裂過程切割方式对于玻璃的微裂紋的产生,有发现玻璃表面结合着极微小的脏粒子,而它和玻璃的弹性模量或热膨胀性能不同;或者粒子受到腐蚀,裂纹常常就从这些粒子中触发出来
3、.目前切割製程對玻璃斷裂的實現方式斷裂機理—微裂紋理論Inglis微裂紋端部應力集中理論不论裂紋是圓、椭圓或其他形状,其端部的應力是有裂纹的長度（）和端部曲率半径（）决定的,得出关系式如下:当外力较小时,裂紋很快达到理论强度,就使裂紋擴展,使增长，響應系数又增大,如此恶性循环,導致材料斷裂.上式中是裂紋尖端处的最大應力,是外施的應力.称为應力集中系数,它的大小表明外力施於材料时,裂紋尖端應力增加的倍数,由和决定.切割原理在切割时,对刀輪施加一定的切割壓力,使刀輪能在刀座的引導下在玻璃表面劃出一道连续的劃痕,即切割線（Scribingline）目的是为了使玻璃表面產生一定的微裂紋，同時使得
4、產生的微裂紋在外加壓力的作用下，沿着垂直於玻璃表面的方向擴展切割線（Scribingline）可以等效认为是由很多的微裂紋组成,每个微裂紋的長度沿着刀輪切割的方向由於刀輪在高速旋轉狀態下对玻璃造成的各種破坏現象可以用微裂紋理论来解释.切割线切割线等效圖切割原理玻璃在切割時,會產生MedianCrack和LateralCrackMediancrack:分斷的必須條件,因為玻璃厚度,製造過程影響,產生的Mediancrack也不一樣Lateralcrack:分斷中最不需要產生的,卻是無法避免,因作用力與反作用力,所以必然會產生,切割應使其減小到最低切割时玻璃的实际状况mediancrack和
5、lateralcrack不同的刀輪在切割時產生MedianCrack和LateralCrack的狀況MicroCrackMedianCrackScribelineNormal刀輪切割切入玻璃的深度2~5um玻璃厚度的10%~15%較好Penett刀輪切割切入玻璃的深度5~6um玻璃厚度的80%~100%較差切割原理—Mediancrack的產生Mediancrack的產生刀輪切入玻璃深度2~5um,在玻璃表面產生許多微裂紋;刀輪对與玻璃有擠壓作用,會在刀輪的下方形成深为5~10um的破坏区域;由於微裂紋的端部是應力集中的地方,刀輪与玻璃间作用產生的微裂紋就会沿着玻璃的厚度方向擴展;由於切
6、割壓力的存在，使微裂紋端部的應力增大，裂紋很快達到理论强度，向玻璃的厚度方向擴展,產生肋紋(RibMark)狀Mediancrack.Mediancrack的產生示意圖切割原理—Lateralcrack的產生Lateralcrack的產生当微裂紋長度大於臨界尺寸後,微裂紋擴展力和释放出的弹性應變能愈来愈大;微裂紋增殖產生分支,形成更多新表面,並使表面粗糙呈波紋贝壳狀，高低不平;为了能夠吸收更多的弹性應變能,在玻璃表面附近就形成Lateralcrack.Lateralcrack的產生示意圖新形成的表面,在切割完后或裂片製程完后,因为玻璃内部應力的原因，在切割線周围就会以玻璃屑的形式弹出.裂
7、片原理通過在玻璃基板的切割線背面施加一定的壓力,使得在切割後在玻璃厚度方向上形成的Mediancrack擴展到玻璃底部,達到使玻璃分离的目的.由Griffith的微裂紋理論可知,玻璃基板在斷裂时,在切割时形成的Mediancrack下方就会形成一个光滑的镜面区;若切割和裂片的條件合适,玻璃基板裂开后就会形成一个近似垂直于玻璃表面的光滑的斷面.当裂片时施加的裂片壓力没有完全施加在玻璃的切割線背面时,就会发生裂片歪斜的狀況,影响LCD的
