专利名称：脆性材料基板的分断方法
技术领域：
本发明涉及一种分割脆性材料基板的方法，尤其是涉及一种利用龟裂进展来分断基板的方法。
背景技术：
将使用LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics，低温共烧陶瓷)或HTCC(HighTemperature Co-fired Ceramics，高温共烧陶瓷)等陶瓷及其他脆性材料构成的脆性材料基板(包括主表面或内部形成着电路等基板)分割，而切出多个分割个片的手法有多种。例如已知有如下形态使用切割轮等在脆性材料基板的分割预定位置形成切割线，借此沿着切割线而在脆性材料基板的厚度方向形成垂直龟裂，之后利用3点弯曲施加外力(荷重)，从而使垂直龟裂在脆性材料基板的厚度方向上伸展，由此将脆性材料基板分断(例如参照专利文献1)。这种情况下，是通过使沿着切割线形成的垂直龟裂在脆性材料基板的厚度方向上伸展而到达里面，从而将脆性材料基板分断。先行技术文献专利文献专利文献1 日本专利特开2010-173251号公报
发明内容
利用分断装置分断脆性材料基板，通常是通过以下方式实现在分断对象的脆性材料基板的下表面侧的分断对象位置上抵压一个下刀(下侧分断条)，在上表面侧将两个上刀(上侧分断条)以从分断对象位置等距离隔开的状态抵压于此脆性材料基板。分断对象的脆性材料基板有各种厚度，而且在多个部位分断一个基板时的分断位置的间隔(分割间距)也有多种，因此以往认为必须对应要分断的基板而使两个上刀的间隔最佳化。所以，每当要分割大小或分割间距不同的脆性材料基板时，必须进行规定上刀间隔及其他分断条件的步骤。然而，为了进行这种条件规定步骤则必须准备额外的脆性材料基板，从而造成了浪费。而且，在分断批次数不容易增加的试验品等情况下，并不一定会在规定条件后进行分断，这样就会造成只能获得外形尺寸不均的分割个片的情况。本发明是鉴于所述问题研究而成，其目的在于提供一种即便事先不规定条件也能恰当地分断脆性材料基板的方法。为了解决所述问题，技术方案1的发明是一种脆性材料基板的分断方法，其特征在于包括准备步骤，准备脆性材料基板，此脆性材料基板是以垂直于主表面的特定分割间距设定着分割预定位置，且在所述分割预定位置上形成着微小龟裂；保持步骤，将所述脆性材料基板粘着固定于弹性膜，然后将所述弹性膜水平保持；第1配置步骤，在所述分割预定位置的铅直下方配置第1分断条；第2配置步骤，在所述脆性材料基板的上方，在与所述分割预定位置距离相等的两个位置上分别配置第2分断条；及分断步骤，使所述第1分断条上升并使所述两个第2分断条下降，在所述脆性材料基板的上表面且相对于所述分割预定位置对称的两个位置和所述脆性材料基板的下表面的所述分割预定位置上，对所述脆性材料基板施力，借此将所述脆性材料基板分断；在所述第2配置步骤中，将所述两个第2分断条的配置间隔设定为所述分割间距的1. 3倍以上且1. 6倍以下，在所述分断步骤中，保持所述第2配置步骤中设定的所述配置间隔而使所述所述两个第2分断条抵接于所述脆性材料基板，借此由所述第2分断条对所述脆性材料基板施力。技术方案2的发明是根据技术方案1所述的脆性材料基板的分断方法，其特征在于在所述第2配置步骤中，将所述两个第2分断条的配置间隔设定为所述分割间距的1. 5倍。技术方案3的发明是根据技术方案1或2所述的脆性材料基板的分断方法，其特征在于所述脆性材料基板是LTCC基板。[发明的效果]根据技术方案1至3的发明，即便不进行用于设定上刀间隔的条件规定步骤，也可以抑制分割个片的外形尺寸不均，从而进行恰当的分割，因此能够一面确保分割个片的尺寸精度、一面提高分断生产性。
图1是表示可应用本实施方式的分断方法的分断装置10的外观的示意截面图。图2是表示以设定着不同割间距ρ的脆性材料基板为对象，对上侧分断条3的配置间隔d进行各种改变而分断脆性材料基板5，获得俯视矩形状的分割个片时的、比d/p、与由分断所得的分割个片的外形尺寸的不均3 σ的关系的图表。图3是表示以厚度t不同的脆性材料基板为对象，对上侧分断条3的配置间隔d进行各种改变而分断脆性材料基板5，获得俯视矩形状的分割个片时的、比d/p、与由分断所得的分割个片的外形尺寸的不均3σ的关系的图表。[符号的说明]
1弹性膜
Ia(弹性膜的)粘着面
2框架
3(3a、3b)上侧分断条
3ae、3be(上侧分断条的)前端
4下侧分断条
4e(下侧分断条的)前端
5脆性材料基板
5a、5b(脆性材料基板的)主表面
10分断装置
CR垂直龟裂
F保护膜
L分割预定线
d(上侧分断条的)配置间隔
ρ(脆性材料基板的)分割间距
具体实施例方式<分断概要>图1是表示可应用本实施方式的分断方法的分断装置10的外观的示意截面图。分断装置10主要包括框架2，面在端缘部水平呈现粘着固定了被加工物(分断对象物)的弹性膜1 一面予以保持；两个上侧分断条(上刀)3 (3a、3b)，分断时在被加工物上侧上下移动；及一个下侧分断条(下刀)4，在被加工物下侧上下移动。两个上侧分断条3a、!3b在水平方向(图视左右方向)隔开配置，且两者的隔开距离可以调节。而且，下侧分断条4配置在水平方向上与两个上侧分断条3a、!3b距离相等的位置上。以下，举例说明将脆性材料基板5作为被加工物而进行分断的情况。脆性材料基板 5 是使用 LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)或 HTCC (High TemperatureCo-fired Ceramics)等陶瓷及其他脆性材料构成的基板。还有，在本实施方式中，脆性材料基板5俯视为矩形。而且，脆性材料基板5包括主表面或内部形成着电路等的基板。在本实施方式中，分割预定位置设定为与脆性材料基板5的主表面fejb垂直。在图1中，实际上为面的脆性材料基板5的分割预定位置是以波状线的分割预定线L表示。脆性材料基板5的面内方向上的各分割预定位置彼此的间隔(也称为分隔间距)设为P。而且，分断之前，在主表面fe侧的分割预定位置上利用切割装置等而形成着作为分断起点的微小垂直龟裂CR。还有，图1中的脆性材料基板5的大小只是一个例示。脆性材料基板5可以对应其目的而选择适当大小。虽然没有特殊限定，脆性材料基板5的厚度t例如可设为0. 2 3mm左右。而且，图1中表示了 7个部位的分割预定位置(7根分割预定线L)，但这也只是例示。在使用分断装置10将作为被加工物的脆性材料基板5分断时，首先将未形成垂直龟裂CR的主表面恥作为固定面，将脆性材料基板5粘着固定到弹性膜1的粘着面Ia上。弹性膜1也称为切割胶带等，它是以例如聚氯乙烯(PVC)、聚烯烃(PO)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯等为素材的膜状构件，厚度为数十ym 数百ym左右，例如具有IOOym的厚度。若将脆性材料基板5固定到粘着面Ia上，接着在粘着面Ia为上方的状态下，将弹性膜1呈现于分断装置10的框架2上。图1表示通过未图示的分断装置10的保持组件将保持着弹性膜的框架2保持后，使脆性材料基板5水平保持的状态。在此状态下，分割预定位置是在垂直于图纸的方向上延伸。还有，如图1所示，也可以在分断时于形成着垂直龟裂CR的主表面fe上粘贴保护膜F。接下来，将下侧分断条4以与弹性膜1隔开的状态，配置在作为分断对象的分割预定线L(以下称为对象分割预定线Li)的铅直下方的位置上。然后，将两个上侧分断条3a、3b以与脆性材料基板5隔开的状态，以相对于此对象分割预定线Ll对称(与对象分割预定线Ll的水平距离分别为d/2)，以特定的配置间隔d隔开配置。接着，使两个上侧分断条3保持配置间隔d而在铅直方向下降，使各自的前端3ae、3be抵接于脆性材料基板5的主表面5a，并且使下侧分断条4在铅直方向上升，使其前端如隔着弹性膜1而抵接于脆性材料基板5的主表面恥。借此，通过上侧分断条3而铅直朝下地对脆性材料基板5施力，通过下侧分断条4而铅直朝上地对脆性材料基板5施力。这样一来，脆性材料基板5上的对象分割预定线Ll的位置上作用3点弯曲的应力。当此应力作用时，以沿着此位置形成的垂直龟裂CR为起点，产生沿着此对象分割预定线Ll的龟裂伸展。通过使此龟裂到达主表面恥为止，而实现对象分割预定线Ll的位置的分断。还有，在图1中，例示了上侧分断条3的前端3ae、3be和下侧分断条4的前端如均形成为截面锐角，且与脆性材料基板5或弹性膜1线接触(图1所示的截面中是点接触)的形态，但并非必须如此，也可以是前端3ae、3be及前端如形成为截面矩形状、且与脆性材料基板5或弹性膜1面接触的形态。而且，可以将上侧分断条3抵接于脆性材料基板5后抵接下侧分断条4而进行分断，也可以使顺序颠倒。<上侧分断条的配置间隔>接下来，说明本实施方式中具有特征性的分断装置10进行分断时的两个上侧分断条3的配置间隔的设定方法。图2及图3是表示对上侧分断条3的配置间隔d进行各种改变而分断脆性材料基板5，获得俯视矩形状的分割个片时的、分割间距ρ (相当于分割个片一边的大小目标值)与配置间隔d的比d/p、和由分断所得的分割个片的外形尺寸的不均3 ο (σ为标准偏差)的关系的图表。还有，外形尺寸的测定是针对20个分割个片的正交的2边进行。S卩，图2及图3的各数据点的测定数为40。图2中，表示了对分割间距ρ即分割个片的大小目标值分别设定为lmm、1.5mm、2mm,4mm,6mm的五种LTCC基板进行分断时的结果。LTCC基板的厚度t为0. 55mm。还有，当分割间距P未达Imm时，由于无法稳定利用切割形成垂直龟裂CR所以不进行评估。另一方面，图3中表示了对LTCC基板的厚度t分别为0. 2mm、0. 55mm的两种LTCC基板进行分断时的结果。还有，分割间距P是设定为1.0mm。无论哪种情况下，都是以比d/P的值变成0. 5,0. 75、1. 0,1. 25、1. 5,1. 75这6个水准的方式，设定上侧分断条3的配置间隔d的值。还有，当厚度t较小时，根据经验可知本来就难以因为分断产生尺寸不均，或者还有只通过切割便可分割的情况，所以当厚度t未达0. 2mm时不进行评估。根据图2及图3的结果，即便分割间距ρ及LTCC基板的厚度发生改变，无论哪种分断情况下，比d/p的值为1. 5时3 σ的值都是最小值。而且，分割间距ρ越大则厚度t越大，且值的变动趋于变大。分割间距P是在分断前预先规定的已知值，所以即便要分断的脆性材料基板5的分割间距ρ或厚度d不同，通过将上侧分断条3的配置间隔d设定为分割间距P的1.5倍，而实现抑制分割个片的外形尺寸不均的分断。因此，在本实施方式中，将通过切割而在分割预定位置形成着微小垂直龟裂的脆性材料基板利用分断装置在分割预定位置通过龟裂进展而分断时，将上侧分断条的配置间隔设定为分割间距的1. 3倍以上且1. 6倍以下。借此，能够进行抑制分割个片的外形尺寸的不均且恰当的分割。更优选的是将上侧分断条的配置间隔设定为分割间距的1.5倍。这样一来，可以说是机械地设定上侧分断条的配置间隔，借此不需要像以往进行的用于设定上刀间隔的条件规定步骤。所以，根据本实施方式，可以一面确保分割个片的尺寸精度一面提高分断生产性。
权利要求
1.一种脆性材料基板的分断方法，其特征在于包括准备步骤，准备脆性材料基板，此脆性材料基板是以垂直于主表面的特定分割间距设定着分割预定位置，且在所述分割预定位置上形成着微小龟裂；保持步骤，将所述脆性材料基板粘着固定于弹性膜，然后将所述弹性膜水平保持；第1配置步骤，在所述分割预定位置的铅直下方配置第1分断条；第2配置步骤，在所述脆性材料基板的上方，在与所述分割预定位置距离相等的两个位置上分别配置第2分断条；及分断步骤，使所述第1分断条上升并使所述两个第2分断条下降，在所述脆性材料基板的上表面且相对于所述分割预定位置对称的两个位置和所述脆性材料基板下表面的所述分割预定位置上，对所述脆性材料基板施力，借此将所述脆性材料基板分断；在所述第2配置步骤中，将所述两个第2分断条的配置间隔设定为所述分割间距的1. 3倍以上且1. 6倍以下，在所述分断步骤中，保持所述第2配置步骤中设定的所述配置间隔，使所述两个所述第2分断条抵接于所述脆性材料基板，借此由所述第2分断条对所述脆性材料基板施力。
2.根据权利要求1所述的脆性材料基板的分断方法，其特征在于在所述第2配置步骤中，将所述两个第2分断条的配置间隔设定为所述分割间距的1. 5倍。
3.根据权利要求1或2所述的脆性材料基板的分断方法，其特征在于所述脆性材料基板是LTCC基板。
全文摘要
本申请提供一种即便事先不规定条件也能恰当地分断脆性材料基板的分断方法。脆性材料基板的分断方法包含以下步骤准备脆性材料基板，此脆性材料基板是以垂直于主表面的特定分割间距设定着分割预定位置，且在分割预定位置形成着微小龟裂；将脆性材料基板粘着固定在弹性膜之后，将弹性膜水平保持；在分割预定位置的铅直下方配置第1分断条；在脆性材料基板的上方，与分割预定位置距离相等的两个位置上分别配置第2分断条；及通过第1分断条的上升和两个第2分断条的下降，而从上下对脆性材料基板施力，借此将脆性材料基板分断；将第2分断条的配置间隔设定为分割间距的1.3倍以上且1.6倍以下，并保持此配置间隔而使第2分断条抵接脆性材料基板。
文档编号B28D5/00GK102555082SQ20111039112
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月25日 优先权日2010年11月30日
发明者村上健二, 武田真和 申请人:三星钻石工业股份有限公司