脆性材料基板的裂断装置及脆性材料基板的裂断方法
【专利摘要】本发明是有关于一种脆性材料基板的裂断装置及脆性材料基板的裂断方法，基板(100)借由在排气部(74)的作用下经由吸附槽(72)及吸附口(71)对基板(100)与弹性薄片构件(101)之间进行排气，而被吸附保持于弹性薄片构件(101)上。若于此状态下借由裂断棒(14)按压基板(100)，则借由弹性薄片构件(101)的弹性力而于基板(100)产生弯曲应力，从而于与刻划线(99)相对应的位置将基板(100)裂断。本发明提供的脆性材料基板的裂断装置及脆性材料基板的裂断方法即使不使用黏着性膜亦可将基板裂断，从而可削减黏着性膜的成本。
【专利说明】脆性材料基板的裂断装置及脆性材料基板的裂断方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种将脆性材料基板裂断的脆性材料基板的裂断装置及裂断方法。【背景技术】
[0002]半导体元件是借由将形成于基板的元件区域于该区域的边界位置裂断(割断)而制造。以此方式割断基板时，使用裂断装置。此种裂断装置成为如下构成:借由自与形成有刻划线的主面相反侧的主面利用裂断棒于Z方向上按压于一个主面形成有刻划线的基板，而将该基板于朝向X方向的刻划线裂断，且于该基板的一个主面形成有借由利用刻划轮对基板表面进行刻划线而形成的刻划线、借由金刚石切割器等切削器具将基板表面线状地削掉的刻划线槽、借由激光使基板表面消融而线状地除去的消融加工线、或借由利用激光使基板表面局部熔融而使基板的构造线状地变质的加工线等(于本说明书中，将该些总称为“刻划线”)。而且，于基板裂断时，基板是借由被称为支承刀等于Y方向上仅相互间隔微小距离而配置的一对支承构件而抵接支承(例如参照专利文献I)。
[0003]图8表示借由此种先前的裂断装置将基板裂断的情况的概要图。
[0004]于形成于环状构件43中央的圆形开口部，以使其黏着面朝下的状态黏贴有被称为切割保护胶带的黏着性膜42。而且，裂断对象的基板100黏贴于黏着性膜42的黏着面。介隔黏着性膜42黏贴有基板100的环状构件43设置于裂断装置的旋转构件11。于此状态下，基板100介隔保护膜44，借由支承机构10的一对支承构件61、62而支承。
[0005]于基板100下侧的主面形成有刻划线99。借由CXD相机35自一对支承构件61、62间的间隙对该刻划线99进行拍摄，根据借由该CCD相机35拍摄的影像，进行基板100的定位。然后，借由裂断棒14按压基板100的与形成有刻划线的主面相反侧的主面，而将基板100沿刻划线99裂断。
[0006][先前技术文献]
[0007][专利文献]
[0008][专利文献I]日本特开2004-39931号公报
【发明内容】
[0009]于采用如上所述般将基板100黏贴于黏着性膜42而裂断的构成的情形时，存在每当执行裂断时会消耗黏着性膜42的问题。因此，用于基板裂断的成本会提高相当于消耗黏着性膜42的量。又，必须用以将基板100贴合于黏着性膜42的作业。
[0010]本发明是为解决上述课题而成，其目的在于提供一种即使不使用黏着性膜亦可将基板裂断，且可实现作业的高效化及黏着性膜的成本削减的脆性材料基板的裂断装置及脆性材料基板的裂断方法。
[0011]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0012]技术方案I的发明是一种脆性材料基板的裂断装置，其是借由对在一个主面形成有刻划线的脆性材料基板沿上述刻划线按压裂断棒，而将上述脆性材料基板裂断；其具备:弹性构件，其具有透光性，在与上述脆性材料基板的形成有上述刻划线的主面相抵接的状态下支承该脆性材料基板；固定构件，其用以将上述脆性材料基板固定于上述弹性构件的表面；平台，其具有透光性，自与上述脆性材料基板相反侧支承上述弹性构件；裂断棒，其自与形成有上述刻划线的主面相反侧的主面按压固定于上述弹性构件的脆性材料基板；相机，其经由上述平台及上述弹性构件对上述刻划线进行拍摄；及移动机构，其根据借由上述相机拍摄的影像，使上述平台与上述裂断棒相对移动。
[0013]技术方案2的发明如技术方案I的发明，其中上述固定构件是借由对上述脆性材料基板与上述弹性构件之间进行排气，而将上述脆性材料基板吸附保持于上述弹性构件表面的吸附保持机构。
[0014]技术方案3的发明如技术方案2的发明，其中上述吸附保持机构具备吸附口，该吸附口形成于上述弹性构件与上述脆性材料基板的抵接面，用以吸附保持借由将上述脆性材料基板裂断而制成的各元件，且与上述各元件相对应。
[0015]技术方案4的发明如技术方案I至技术方案3中任一项的发明，其中上述弹性构件为透明橡胶(例如，透明聚硅氧烷橡胶)制的片状构件。
[0016]技术方案5的发明是一种脆性材料基板的裂断方法，其是借由对在一个主面形成有刻划线的脆性材料基板沿上述刻划线按压裂断棒，而将上述脆性材料基板裂断；其具备:载置步骤，其是在使形成有上述刻划线的主面与弹性构件的表面抵接的状态下，将形成有上述刻划线的脆性材料基板载置于配设于透光性的平台上的透光性的上述弹性构件的表面；吸附保持步骤，其是将上述脆性材料基板的形成有上述刻划线的主面吸附保持于上述弹性构件的表面；拍摄步骤，其是借由相机经由上述平台及上述弹性构件对上述刻划线进行拍摄；移动步骤，其是根据借由上述相机拍摄的影像，使上述平台与上述裂断棒相对移动；以及按压步骤，其是借由上述裂断棒，自与形成有上述刻划线的主面相反侧的主面按压吸附保持于上述弹性构件的脆性材料基板。
[0017]借由上述技术方案，本发明脆性材料基板的裂断装置及脆性材料基板的裂断方法至少具有下列优点及有益效果:
[0018]根据技术方案I及技术方案5的发明，于弹性构件的作用下，即使不使用黏着性膜亦可将基板裂断，可省略将基板贴合于黏着性膜的作业，并且可削减黏着性膜的成本。此时，由于弹性构件与平台具有透光性，故而可自弹性构件与平台侧执行用以定位基板与裂断棒的刻划线的拍摄。
[0019]根据技术方案2的发明，可将基板吸附保持于弹性构件的表面而固定。
[0020]根据技术方案3的发明，可将借由裂断而制成的各元件吸附保持于弹性构件的表面。
[0021]根据技术方案4的发明，可获得适合基板裂断的弹性与透光性。
[0022]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明脆性材料基板的裂断装置的立体图。[0024]图2是本发明脆性材料基板的裂断装置的立体图。
[0025]图3表示将基板100配置于透光台102及弹性薄片构件101上而裂断的状态的示意图。
[0026]图4是图3的局部放大图。
[0027]图5 —并表示基板100及形成于弹性薄片构件101的吸附口 71的配置的说明图。
[0028]图6表示形成于透光台102的吸附槽72的构成的说明图。
[0029]图7表示裂断动作的流程图。
[0030]图8表示借由先前的裂断装置将基板裂断的情况的概要图。
[0031]10:支承机构11:旋转构件
[0032]12:Y平台13:支承台
[0033]14:裂断棒15:吊支构件
[0034]16:升降台
[0035]23、31、34、36:步进马达
[0036]25、32、33、38:滚珠螺杆
[0037]35:CCD 相机37:导轨
`[0038]71:吸附口72:吸附槽
[0039]74:排气部99:刻划线
[0040]100:基板101:弹性薄片构件
[0041]102:透光台P:元件
【具体实施方式】
[0042]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的脆性材料基板的裂断装置及脆性材料基板的裂断方法其【具体实施方式】、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
[0043]图1及图2是本发明脆性材料基板的裂断装置的立体图。
[0044]该脆性材料基板的裂断装置用以将使用LTCC (Low Temperature Co-f iredCeramic,低温共烧陶瓷)或HTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic,高温共烧陶瓷)等陶瓷、玻璃、或其它脆性材料而构成的脆性材料基板(以下，简称为“基板”)裂断(割断)。该基板的裂断装置具有将基板吸附保持于配设于玻璃制的透光台102上的透明聚硅氧烷橡胶制的弹性薄片构件101上而裂断构成。该基板的裂断装置具备:旋转构件11，其以使形成于吸附保持于弹性薄片构件101上的基板的刻划线的朝向与所需的方向对准的方式使透光台102旋转；Y平台12，其支承旋转构件11 ;支承台13，其支承该Y平台12 ;及升降台16，其相对于旋转构件11升降。支承台13经由4根轴18、基台17及腿部19而设置于地面上。
[0045]于支承台13的上表面，4根柱状升降导引件24竖立设置于旋转构件11外侧的位置，以架跨该些柱状升降导引件24上端的方式固定有台座21。又，于支承台13与台座21之间设置有借由柱状升降导引件24可升降地导引的升降台16。
[0046]于台座21上，介隔支承构件22而设置有步进马达23。于该步进马达23的旋转轴连结有于旋转自如状态下贯通台座21的滚珠螺杆25，该滚珠螺杆25螺合于形成于升降台16的母螺纹部。因此，升降台16借由步进马达23的驱动而于Z方向上升降。
[0047]如图2所示，于该升降台16的下表面，介隔吊支构件15而安装有裂断棒14。该裂断棒14亦被称为刀片或裂断刀，用以于基板裂断时，借由沿形成于基板的刻划线按压基板，而将使基板裂断之力赋予基板。
[0048]如图2所示，Y平台12接收借由步进马达31的驱动而旋转的滚珠螺杆32的驱动，而于支承台13上于Y方向上往返移动。又，旋转构件11的旋转角度位置可借由利用步进马达34使滚珠螺杆33旋转而调整。
[0049]如图2所示，于支承台13下方设置有CXD相机35。该CXD相机35可沿支承于基台17上的支承板39的一对导轨37而于X方向上移动。又，CXD相机35的支承部41与借由步进马达36的驱动而旋转的滚珠螺杆38螺合。因此，CXD相机35接收步进马达36的驱动，而于X方向上往返移动。再者，该C⑶相机35用以经由透光台102及弹性薄片构件101观察形成于基板的刻划线与裂断棒14的位置关系。
[0050]图3表示将基板100配置于透光台102及弹性薄片构件101上而进行裂断的状态的示意图，图4是其局部放大图。
[0051]如图3及图4所示，于弹性薄片构件101穿设有用以将基板100吸附保持于该弹性薄片构件101的吸附口(排气口)71。又，于透光台102与吸附口 71相对向的位置形成有吸附槽(排气槽)72。该吸附槽72与真空泵或排气扇等排气部74连接。因此，载置于弹性薄片构件101上的基板100借由在排气部74的作用下经由吸附槽72及吸附口 71于基板100与弹性薄片构件101之间进行排气，而被吸附保持于弹性薄片构件101上。
[0052]再者，即使于该状态下，由于透光台102及弹性薄片构件101均具有透光性，故而亦可如图3所示般，经由透光台102及弹性薄片构件101借由CCD相机35观察形成于基板100的刻划线99。
[0053]图5 —并表示基板100及形成于弹性薄片构件101的吸附口 71的配置的说明图。
[0054]于图5所示的实施形态中，基板100借由以纵5条、横6条的刻划线99裂断而被分割成42个元件P。因此，为了吸附保持借由将基板100裂断而制成的各元件P，而于弹性薄片构件101形成有与各元件P相对应的42个吸附口 71。再者，于该实施形态中，为了便于说明，表示有将基板100分割成42个元件P的情况，但实际上，基板100可进而分割成多个元件P。
[0055]图6表示形成于透光台102的吸附槽72的构成的说明图。
[0056]于透光台102，形成有由纵6条、横7条的槽部构成的吸附槽72。因此，成为于与所有上述42个吸附口 71相对向的位置配置有吸附槽72的情况。再者，该吸附槽72无需由纵、横的槽部构成，亦可仅由纵或仅由横的槽部构成。总之，只要于与所有吸附口 71相对向的位置配置吸附槽72即可。
[0057]其次，对上述基板100的利用裂断装置的裂断动作进行说明。图7表示裂断动作的流程图。
[0058]当执行裂断动作时，首先，将基板100载置于裂断装置的弹性薄片构件101上(步骤SI)。然后，于排气部74的作用下，经由形成于透光台102的吸附槽72及穿设于弹性薄片构件101的吸附口 71而对基板100与弹性薄片构件101之间进行排气，借此，将基板100吸附保持于弹性薄片构件101上(步骤S2)。[0059]其次，借由CXD相机35，而对形成于基板100的刻划线99进行拍摄(步骤S3)。此时，由于透光台102与弹性薄片构件101具有透光性，故而可借由C⑶相机35自基板100的下方，经由透光台102及弹性薄片构件101而对形成于基板的刻划线99的影像进行拍摄。于该刻划线99的拍摄时，借由步进马达36的驱动使CCD相机35于X方向上移动，针对于X方向上延伸的刻划线99，于其全域对影像进行拍摄。
[0060]其次，根据借由CXD相机35拍摄的影像，使基板100与裂断棒14相对移动，借此执行基板100中的刻划线99与裂断棒14的定位(步骤S4)。更具体而言，根据借由CCD相机35拍摄的刻划线99的影像，识别形成于基板100的刻划线99的角度与位置。然后，借由步进马达31的驱动而使Y平台12于Y方向上移动，并且借由步进马达34的驱动而调整旋转构件11的旋转角度位置，借此，使基板100于Y方向及Θ方向上移动，而将基板100配置于使配置于端部的刻划线99与裂断棒14准确地相对向的位置。
[0061]然后，借由裂断棒14按压基板100，而将基板100裂断。即，借由步进马达23的驱动使升降台16下降，使裂断棒14抵接于基板100的与刻划线99相反侧的主面后，进一步使该裂断棒14下降。于此状态下，由于基板100由弹性薄片构件101支承，故而借由该弹性薄片构件101的弹性力对基板100产生弯曲应力。然后，若进一步使裂断棒14下降，则基板100以使刻划线99与裂断棒14 一致的方式而配置，与其相互作用，而使基板100于与刻划线99相对应的位置被裂断。
[0062]为了使基板100产生适当的弯曲应力以便将基板100较佳地裂断，必须适当地选择弹性薄片构件101的厚度与硬度。该弹性薄片构件101的厚度亦取决于基板100的硬度及厚度，但较佳为Imm至5mm左右。又，该弹性薄片构件101的硬度亦取决于基板100的硬度及厚度，但较佳为30度至70度(JIS K 6253的A50至A70)左右。
[0063]若沿基板100的最初的刻划线99的裂断结束，则一面借由CXD相机35而对基板100进行拍摄，一面借由步进马达31的驱动而使Y平台12于Y方向上移动相当于刻划线99的间距的距离后，再次使裂断棒14下降，于相当于下一刻划线99的位置使基板100裂断。再者，于可使Y平台12准确地移动相当于刻划线99的间距的距离的情形时，亦可省略CCD相机35对基板100的拍摄。
[0064]再者，当沿与结束裂断的刻划线99正交方向的刻划线99执行裂断时，借由步进马达34的驱动而使旋转构件11旋转90度后，重复上述步骤S3、步骤S4、步骤S5。于此情形时，即使于随着基板100的裂断作业，而使基板100成为图5所示的元件P的情形时，由于为了吸附保持借由将基板100裂断而制成的各元件P，而于弹性薄片构件101形成有与各元件P相对应的42个吸附口 71，故而基板100亦不会自弹性薄片构件101脱落。
[0065]若于与所有刻划线99相对应的区域均结束基板100的裂断作业(步骤S6)，则将基板100 (各元件P)搬出而结束作业(步骤S7)。
[0066]再者，于上述实施形态中，是使用具备吸附口 71与吸附槽72、且将基板100吸附保持于弹性薄片构件101的表面的吸附保持机构来作为用以将基板100固定于弹性薄片构件101的表面的固定构件，但亦可使用其它固定构件。例如，亦可采用如下构成:由微黏着材料构成具有透光性的弹性薄片构件101的表面，并将基板100黏着保持于该弹性薄片构件101的表面。
[0067]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种脆性材料基板的裂断装置，其是借由对在一个主面形成有刻划线的脆性材料基板沿该刻划线按压裂断棒，而将该脆性材料基板裂断；其特征在于其具备: 弹性构件，其具有透光性，在与该脆性材料基板的形成有该刻划线的主面相抵接的状态下支承该脆性材料基板； 固定构件，其用以将该脆性材料基板固定于该弹性构件的表面； 平台，其具有透光性，自与该脆性材料基板相反侧支承该弹性构件； 裂断棒，其自与形成有该刻划线的主面相反侧的主面按压固定于该弹性构件的脆性材料基板； 相机，其经由该平台及该弹性构件而对该刻划线进行拍摄；及 移动机构，其根据借由该相机拍摄的影像，使该平台与该裂断棒相对移动。
2.如权利要求1所述的脆性材料基板的裂断装置，其特征在于该固定构件是借由对该脆性材料基板与该弹性构件之间进行排气，而将该脆性材料基板吸附保持于该弹性构件表面的吸附保持机构。
3.如权利要求2所述的脆性材料基板的裂断装置，其特征在于该吸附保持机构具备吸附口，该吸附口形成于该弹性构件与该脆性材料基板的抵接面，用以吸附保持借由将该脆性材料基板裂断而制成的各元件，且与该各元件相对应。
4.如权利要求1至3任一项权利要求所述的脆性材料基板的裂断装置，其特征在于: 该弹性构件为透明橡胶制的片状构件。
5.一种脆性材料基板的裂断方法，其是借由对在一个主面形成有刻划线的脆性材料基板沿该刻划线按压裂断棒，而将该脆性材料基板裂断；其特征在于其具备: 载置步骤，其是在使形成有该刻划线的主面与弹性构件的表面抵接的状态下，将形成有该刻划线的脆性材料基板载置于配设于透光性的平台上的透光性的该弹性构件的表面； 吸附保持步骤，其是将该脆性材料基板的形成有该刻划线的主面吸附保持于该弹性构件的表面； 拍摄步骤，其是借由相机经由该平台及该弹性构件对该刻划线进行拍摄； 移动步骤，其是根据借由该相机拍摄的影像，使该平台与该裂断棒相对移动；以及按压步骤，其是借由该裂断棒，自与形成有该刻划线的主面相反侧的主面按压吸附保持于该弹性构件的脆性材料基板。
【文档编号】B28D5/00GK103786269SQ201310331803
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2012年10月29日
【发明者】武田真和, 村上健二, 田村健太 申请人:三星钻石工业股份有限公司