专利名称：分断装置及分断方法
技术领域：
本发明尤其涉及一种用于切断低温共烧陶瓷基板、高温共烧陶瓷基板等脆性材料 基板的分断装置及分断方法。
背景技术：
低温共烧陶瓷(以下称为LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic))是如下基 板在氧化铝骨材与玻璃材料混合而成的薄片上对导体进行配线而形成多层膜，以800°C 左右的低温共烧所述多层膜。LTCC基板是在1块母板上同时形成多个格子状的功能区域， 并对应各功能区域来分割所述多个功能区域而加以使用。如专利文献1所示，以往是使用 陶瓷用划线器来进行划线，并手动分断LTCC基板。此外也有利用切割工具而机械地切断 LTCC基板的情况。[以往技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利第3116743号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]以往利用机械切割的分割方法中，不仅切割颇费时间，且难以准确地进行切割。而 且，具有切断时产生粉尘、或者必须预先在母板上的各小基板之间设置用于切断的固定空 间之类的缺点。针对LTCC基板也沿着所需切划线而准确地刻画母板时，可以沿着切划线来进行 分割。但是在LTCC基板等上形成划线之后手动分断时，其形状有限。例如若基板大于 5mm见方便可手动分断刻画后的LTCC基板等。然而，若尺寸小于5mm见方，则难以施加均勻 之力而进行分断。具有强制分断时易产生制品的切削不良之类的缺点。本发明的目的在于提供一种在基板上形成切划线之后能够容易地分断的分断装 置及分断方法。[解决问题的技术手段]为了解决所述问题，本发明的分断装置包括平台，载置预先形成着切划线且应切 断的基板，并将其端部作为分断线；夹持单元，使所述平台上的基板的切划线从平台端部的 分断线起向外侧突出Tl 0)而加以保持；及分断单元，相对于平台的面自由移动地设置 在所述平台的侧方，按压从所述平台突出的基板的端部，并进行分断。此处还可以更包括监测机构，用来识别从所述平台的端部突出的基板的位置。此处，所述分断单元也可以使分断部从其端部自所述平台的分断线起向外侧离开 T2( ^0)的位置起上下移动。此处，所述分断单元也可以使分断部从其端部自所述平台端部的分断线起向外侧离开T2(>0)的位置起转动。为了解决所述问题，本发明的分断方法在将端部作为分断线的平台上载置预先形 成着切划线且应切断的基板，然后使所述平台上的基板的切划线从平台端部的分断线起向 外侧突出Tl( >0)而加以保持，从所述平台的侧方按压自所述平台突出的基板的端部，并 进行分断。此处，所述分断步骤也可以从分断部的右侧端部自所述平台的分断线起向外侧 (左侧)离开Τ2( >0)的位置起使所述分断部上下移动。此处，所述分断步骤也可以从分断部的右侧端部自所述平台端部的分断线起向外 侧(左侧)离开Τ2 ( >0)的位置起使分断部转动。作为本发明的对象的基板，包括了低温共烧陶瓷基板、高温共烧陶瓷基板等陶瓷 基板、其他除玻璃以外的各种脆性材料基板。[发明的效果]根据具有此种特征的本发明，可以对应每个切划线进行定位并沿着切划线施加均 勻之力而加以分断。因此，脆性材料基板可以不论其形状而沿着切划线被分割。所以，在基 板的尺寸较小、或通过分割而获得例如5mm以下的小制品的情况下，特别有效。
图1是本发明的第1实施形态的分断装置的平面图。
图2是本实施形态的分断装置的前视图。
图3(a) (c)是表示本实施形态的平台端部的各种形状的部分侧视图。
图4A是表示平台端部与基板及分断单元的位置关系的图。
图4B是表示平台端部与基板及分断单元的位置关系的图。
图5A是表示平台端部与基板及分断单元的位置关系的图。
图5B是表示平台端部与基板及分断单元的位置关系的图。
图5C是表示平台端部与基板及分断单元的位置关系的图。
图6A是表示分断单元的其他例子的图。
图6B是表示分断单元的移动的其他例子的图。
图7是本发明第2实施形态的分断装置的平面图。
图8是本实施形态的分断装置的前视图。
图9是本实施形态的分断装置的右侧视图。
图10是本实施形态的定位滑板及分断板的透视图。
图11是本实施形态的按压块及基板压板的透视图。
图12是表示平台端部与基板、基板定位器及分断单元的位置关系的图。
[符号的说明]
10、100分断装置
20基座部
21,22 基座
22,113 平台
23基板
30、130定位部
31滑块
32固定部
117基板导板
40、140夹持单元
41按压条
42按压杆
50、120分断单元
51分断部
55、135量规
60、160监测部
61、161CCD相机
112载物台底
123定位滑板
124分断板
125切割推杆
131定位滑块
132基板定位器
133调整螺丝板
134调整螺丝
141按压块
142基板压板
150托盘
具体实施例方式接下来，对本发明的第1实施形态加以说明。图1是表示第1实施形态的分断装 置的构成的平面图，图2是其前视图。如所述多个图所示，分断装置10包括基座部20、定位 部30、夹持单元40、分断单元50、及监测部60。基座部20在基座21上保持平台22，在平台22的左侧方保持分断单元50。为便 于说明，在本说明书中以平台为基准将分断单元侧设为左(相反侧设为右)，以分断单元为 基准将平台侧设为右(相反侧设为左)。在平台22的右端保持着定位部30，在左端保持着 夹持单元40。平台22上载置着LTCC基板等由脆性材料形成的基板23，但图1、图2表示的 是载置前的状态。在平台22的中央处沿着X轴方向(左右方向)而设有传送槽24。定位部30使基板23的右端抵接后在X轴方向上传送基板23，同时改变XY平面上 的角度，从而对基板23进行定位。定位部30是表现为沿着平台22中央处的传送槽24自 由移动的滑块31、与固定部32。如图1所示，滑块31可改变角度，从而可以应对各种形状 的基板。夹持单元40用来使要切割的基板23的端部以从平台22的左端部起突出的状态 而加以保持，且包含按压条41与按压杆42。夹持单元40的按压条41是大于平台22在Y轴方向上的宽度的长条状构件，保持为与XY平面平行且自由地略微上下移动。按压杆42 是用来使按压条41上下移动的推杆。使用者通过在基板23定位之后，使按压杆42下降， 可以利用按压条41从上部按压基板23的左端从而使其固定。分断单元50将从平台22突出的基板23分断。如图1、图2所示，分断单元50的 分断部51利用弹簧52而保持为在Z轴方向上以微小间隔自由地上下移动。使用者通过操 作切断推杆53，可以使分断部51上下移动。分断部51右端的侧面形成为楔状。分断部51 在X轴方向上的位置可以通过调整旋钮54而略微地变化。此外，分断部51在X轴方向上 的位置可以通过量规55来显示。而且，如图2所示，在所述平台22的上部，设有用来识别平台22上的基板端部的 状态的监测部60。监测部60包含CCD (Charge Coupled Device，电荷耦合器件)相机61， CXD相机61利用滑动机构62而在Y轴方向上自由移动。CXD相机61对平台22端部的基 板的位置进行拍摄，所拍摄的图像通过未图示的监视器而向使用者显示。接下来，说明使用所述分断装置对预先平行形成着多个切划线SL的基板进行切 断时的动作。首先，在平台22上配置基板23，使滑块31的端部(左端)接触于基板23的 右端，并使基板23上形成的切划线与平台22的左侧端部对准。关于所述位置将于下文进 行详细说明。此时利用监测部60的CCD相机61来确认基板左侧面及/或切划线SL的位 置。然后，在所述状态下利用定位部30的固定部32来固定基板23的右端面。接着使 分断单元50靠近平台22的左侧端面，并固定在预定位置处。然后利用夹持单元40的按压 条41从上部按压基板23的左端而使其固定。代替所述固定，也可以从平台22的下部利用 真空吸附来固定基板。接下来，通过转动分断单元50的切断推杆53而压下分断部51。借 此可以沿着切划线而分断基板23。然后，解除基板23的固定。接着解除滑块31的固定，使 滑块31沿着平台22的槽24移动，移动到下一切划线并重复相同的处理。接下来，对平台22的端部的结构及平台与分断单元及基板的关系进行说明。图3 是表示保持基板23的平台22的左侧端部的各种形状的侧视图。首先，如图3(a)所示平台 22的端部可以是长方体状。这种情况下将所述平台22的脊线作为分断线BLl。此外，如图 3(b)所示，平台22也可以在端部形成截面为斜面的切口。这种情况下将平台22的上面与 斜面的脊线作为分断线BL2。此外，如图3(c)所示，还可以构成为使平台22的端部弯曲。 这种情况下将开始弯曲的部分作为分断线BL3。如图3(a) (c)分别所示般，所述多个分 断线BLl BL3是与图纸垂直的线。接下来，对使用图3 (a)所示的长方体状的平台22时的基板23与分断单元50的关 联进行说明。首先如图4所示，可以使基板23上面形成的切划线SL与分断线BLl在Z轴 方向上一致(在同一 YZ平面上平行地存在)。此时如图4A所示，从上部压下的分断部51 的右侧端部可以在Z轴上与分断线BLl—致(在同一 YZ平面上平行地存在)。此外，如图 4B所示，也可以处于比分断线BLl更靠外侧(左侧)的位置。所述位置需要利用监测部60 的CXD相机61来确认。无论哪种情况下，通过将分断部51向Z轴的负方向、即下方压下， 便可沿着切划线SL来进行分断。而且，如图5所示，基板23的切划线SL也可以从平台22的分断线BLl起向左侧、 即外侧突出而加以固定。这种情况下，如图5A所示可以使分断部51的端部与分断线BLl对准。此外，如图5B所示，也可以使分断部51的右侧端部与切划线SL对准。另外，如图5C 所示也可以设为比切划线SL更靠外侧(左侧)。所述位置需要利用监测部60的CXD相机 61来进行确认。无论在哪种情况下，通过将分断单元50向下方压下，便可沿着切划线SL来 分断基板23。更通常而言，若如图5C所示，将分断线BL与切划线SL在X轴方向上的间隔设为 Tl，将分断线BL与分断单元50在X轴方向上的间隔设为T2，则会考虑如下情况。(I)Tl = T2 = 0(2)Tl > T2 ^ 0(3)T2 > Tl ^ 0(4)Τ2 = Tl > 0图4A是(1)的情况，图4B是(3)的情况，图5A、图5B、图5C分别是⑵、(4)及 (3)的情况。此处当平台22处于图3(b)或(c)的情况下，若将分断线BL2、BL3与平台22左端 之间的间隔设为ΔΤ，则T2必须在Δ T以上。此外，于本实施形态中，如图4Α 图5C所示，分断单元50的分断部51具有与基 板23平行的下面，并由分断部的下面将基板23上面向下方压下，但也可以如图6Α所示，使 用具有不与基板23的面平行而是向右侧上方倾斜的倾斜面的分断单元，利用倾斜面将基 板23上面向Z轴方向压下。而且，如图6Β所示，也可以使下面与基板23平行的分断部51 如图中箭头所示般转动，从而将基板23的左端压下，借此沿着切划线SL进行分断。接下来，对本发明的第2实施形态的分断装置进行说明。图7是表示本实施形态 的分断装置100的构成的平面图，图8是其前视图，图9是右侧视图。本实施形态的分断装 置100也包括基座部110、分断单元120、定位部130、夹持单元140及监测部160。在本实 施形态中，基座部110在底板111上保持着载物台底板112。载物台底板112利用4根支柱 114来支撑上部的平台113。载物台底板112构成为可以在底板111上向X轴方向以微小 间隔移动，且利用安装在托架115上的载物台移动调整螺丝116而设定在所需位置之后，利 用螺栓而固定在底板111上。如图7所示，在平台113上沿着其中一侧面而设有基板导板 117。基板导板117通过抵压要切断的基板的侧面，而保持所述基板在Y轴方向上的位置。分断单元120将从平台113突出的基板23分断。在本实施形态中，包含螺旋弹簧 121a、121b的支撑轴122a、122b是垂直地嵌入在底板111上。分断单元120包含定位滑板 123与分断板124，定位滑板123及分断板124通过支撑轴122a、122b而保持为与XY平面平 行且在固定范围内自由地上下移动。如图10的透视图所示，定位滑板123是平板状构件， 左右设有长方形状的保持部123a、123b，由保持部的侧壁引导下述定位滑块并将其保持为 在X轴方向上自由地滑动。此外，在其上部设有平板状的分断板124，并利用螺栓而一体地 固定在定位滑板123上。定位滑板123与分断板124仅在Z轴方向(上下方向)上以微小 间隔自由地移动。分断板124用来分断基板23，且将与平台113的左侧端面相向的右侧面 设为朝向上方的斜面。此外，支撑轴122a的上部利用插针(pin)而转动自由地与切断推杆 125的一端连结。如图8、图9所示，切断推杆125配置成与Y轴方向平行，且设于其中间的 辊126抵接于分断板124上。而且，在图7中省略了切断推杆的图示。接下来，对定位部130进行说明。定位部130包含图10所示的定位滑块131及基板定位器132。定位滑块131及基板定位器132是通过螺栓而一体地固定，且整体成T字 状。基板定位器132的长度方向的右侧面是让基板23接触的面。定位滑块131在定位滑 板123上的一对保持部123a、123b的侧壁上被引导，且保持为仅在X轴方向上自由滑动。在 定位滑板123的侧方，如图7、图8所示，设有定位调整螺丝板133及调整螺丝134，利用调 整螺丝134可以使定位滑块131在X轴方向上移动。此外，构成为X轴方向上的位置可以 利用量规135来进行确认。接下来，夹持单元140使要切断的基板23的端部以从平台113突出的状态而加以 保持。夹持单元140是由安装在分断单元120上的按压块141与基板压板142而构成。如 图11的透视图所示，按压块141包含将平板弯折成L字状的形状的方块部141a与固定部 141b，固定部141b利用2根螺栓而固定在分断板124的右侧上面。基板压板142是细长的 平板状构件，且沿着Y轴方向而配置在平台的端部。按压块141通过按压轴143及弹簧144 而将基板压板142保持为自由地上下移动。因此，通过将切断推杆125朝向下方压下，可以 使分断板124与定位部130、夹持单元140 —体地上下移动。此外，在底板111上，设有用来 保持切断后的基板的基板托盘150。而且，在所述平台113的上部，如图8所示设有用来识别平台113上的基板的左侧 端部状态的监测部160。监测部160包含CXD相机161，CXD相机161利用滑动机构162而 在Y轴方向上自由地移动。C⑶相机161用来拍摄平台113左侧端部的基板的位置，所拍摄 的图像通过未图示的监视器而向使用者显示。此外，在图7、图9中省略了监测部160的图示。接下来，使用图12，来说明使用所述分断装置对预先平行形成着多个切划线SL的 基板进行切断时的动作。在第2实施形态的分断装置100中，可以不使分断板124在X轴 方向上移动，而使平台113与基板定位器132在X轴方向上移动。首先，通过调整螺丝116 来设定平台113在X轴方向上的位置，并设定所述调整螺丝116与分断板124端部的间隔 T2。接着进行基板定位器132的X轴方向上的定位。也就是，通过使调整螺丝134旋转，定 位滑块131与基板定位器132在定位滑板123上向-X轴方向移动微小距离，设定间隔T3。 可以利用量规135来确认与此时的平台113的端部之间的间隔。若将平台端部与切划线的 突出量设为与第1实施形态相同的Tl，则下式成立。Tl = T3+T2-P而且，P是Y轴方向上形成的切划线在X轴方向上的间距。然后，在平台113上载置基板23，并将其Y轴方向上的端部顶在基板导板117上。 而且，使基板23的左侧端部抵接于基板定位器132的右侧端部。在所述状态下手动固定基 板23，并压下切断推杆125而进行分断。此时，在压下途中基板压板142沿着基板23端部 在Y轴方向上的一边(左端)抵接，进而压下切断推杆125，借此弹簧121a、121b收缩并紧 紧按压基板23的端部，从而将基板23保持。另一方面，分断板124进而被压下，因此可以 沿着切划线而分断基板23。基板23的切断片落在基板托盘150内。之后，基板压板142将 切断推杆125上推至不压住基板23的位置处为止，使基板23向-X轴方向移动，并以同样 的方式进行分断。这样在本发明中，至少使应沿着切划线被切断的基板的部分从平台突出，将平台 上的部分固定后进行分断。因此，无论切划线的间隔大小如何，即便是例如所述间隔在5mm以下的细小基板，也可以施加均勻之力，因此能够准确地沿着切划线而进行分断。此外，第1、第2实施形态中是以低温共烧陶瓷基板作为基板来进行说明，但作为 本发明对象的基板包括高温共烧陶瓷基板等陶瓷基板、硅、蓝宝石、InP (铟)、GaN(氮化镓) 基板、其他除玻璃以外的各种脆性材料基板。在第1实施形态中，定位部是由在平台上滑动的滑块31与固定部32而构成，在 第2实施形态中定位部是由基板定位器132构成，但也可以是使基板23自动滑动的滑动机 构。此外，分断单元是通过转动切断推杆而使分断单元上下移动，但也可以使用汽缸或电动 机而使分断单元自动地上下移动或转动。而且，在第1、第2实施形态中，为了确认基板的突出位置而在分断装置上设置监 测部，但也可以不设置监测部而是通过从上方目测来确认位置。[工业利用可能性]本发明涉及一种对脆性材料基板进行分断的分断装置及分断方法，可以准确地定 位预先划线的脆性材料基板，施加均勻之力而进行分断，因此可以优选用于尺寸小的基板 的分断。
权利要求
一种分断装置，其特征在于包括平台，载置预先形成着切划线且应切断的基板，并将其端部作为分断线；夹持单元，使所述平台上的基板的切划线从平台端部的分断线起向外侧突出T1(≥0)而加以保持；及分断单元，相对于平台的面自由移动地设置在所述平台的侧方，按压从所述平台突出的基板的端部并进行分断。
2.根据权利要求1所述的分断装置，其特征在于更包括用来识别从所述平台端部突 出的基板的位置的监测机构。
3.根据权利要求1所述的分断装置，其特征在于所述分断单元使分断部从其端部自 所述平台的分断线起向外侧离开Τ2( > 0)的位置起上下移动。
4.根据权利要求1所述的分断装置，其特征在于所述分断单元使分断部从其端部自 所述平台端部的分断线起向外侧离开T2( ^ 0)的位置起转动。
5.一种分断方法，其特征在于在将端部作为分断线的平台上载置预先形成着切划线 且应切断的基板；使所述平台上的基板的切划线从平台端部的分断线起向外侧突出Tl 0)而加以保持；从所述平台的侧方按压自所述平台突出的基板的端部并进行分断。
6.根据权利要求5所述的分断方法，其特征在于所述分断步骤从分断部的端部自所 述平台的分断线起向外侧离开Τ2( > 0)的位置起使所述分断部上下移动。
7.根据权利要求5所述的分断方法，其特征在于所述分断步骤从分断部的端部自所 述平台端部的分断线起向外侧离开Τ2( > 0)的位置起使分断部转动。
全文摘要
本发明涉及一种分断装置及分断方法。本发明可以对形成着切划线的基板施加均匀之力而准确地进行分断。将基板保持在平台22上，使基板向平台22的侧方突出并利用定位部30将其定位。然后利用夹持单元40来固定基板23在平台上的部分。接着使用分断单元50从上按压基板23的突出部分，并沿着切划线进行分断。借此即便是直径小的基板，也可以施加均匀之力而容易地进行分断。
文档编号B28D1/22GK101898390SQ20101018909
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月26日 优先权日2009年5月29日
发明者前川和哉, 市川克则 申请人:三星钻石工业股份有限公司