扩展器、破断装置以及分断方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于破断在半导体基板、陶瓷基板等脆性材料基板上涂布树脂层等而成的复合基板的扩展器、破断装置以及分断方法。
【背景技术】
[0002]半导体芯片是通过将形成在半导体晶片上的元件区域在所述元件区域的边界位置分断而制造。以往，在将晶片分断成芯片的情况下，通过切割装置使切割刀片旋转，从而通过切削将半导体晶片切断得较小。
[0003]然而，在使用切割装置的情况下，必需有水以排出因切削产生的排出碎屑，为了不使该水或排出碎屑对半导体芯片的性能产生不良影响，必须有前后步骤以对半导体芯片实施保护，且清洗掉水或排出碎屑。因此，有步骤变得复杂，无法削减成本或缩短加工时间的缺点。另外，因使用切割刀片进行切削，所以会产生膜剥离或缺损等问题。另外，在具有微小机械构造的MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems,微机电系统)基板中，会因水的表面张力导致构造破坏，所以不能使用水，从而产生无法通过切割进行分断的问题。
[0004]另外，在专利文献1、2中提出了一种基板裂断装置，通过对形成着划线的半导体晶片，从形成着划线一面的背面，沿着划线垂直于该面按压而将其裂断。下面，示出利用此种裂断装置的裂断的概要。在成为裂断对象的半导体晶片上整齐排列地形成着多个功能区域。在进行分断的情况下，首先，在半导体晶片上，在功能区域之间隔开等间隔沿纵向及横向形成划线。接着，沿着该划线利用裂断装置进行分断。图1(a)表示分断前载置于裂断装置的半导体晶片的剖视图。如本图所示，在复合基板101上形成着功能区域101a、101b，在功能区域101a、1lb之间形成着划线S1、S2、S3...。在进行分断的情况下，在复合基板101的背面贴附胶带102，在其正面贴附保护膜103。接着，在裂断时，如图1(b)所示，在支承刀105、106的正中间配置应裂断的划线，在该情况下为划线S2，使刀片104从其上部对准划线下降，从而按压复合基板101。以此方式,利用一对支承刀105、106与刀片104的三点弯曲进行裂断。
[0005][【背景技术】文献]
[0006][专利文献]
[0007][专利文献I]日本专利特开2004-39931号公报
[0008][专利文献2]日本专利特开2010-149495号公报
【发明内容】
[0009][发明要解决的问题]
[0010]在具有此种构成的裂断装置中，于在裂断时将刀片104往下压而进行按压的情况下，复合基板101会稍微折曲，因此，应力会集中于复合基板101与支承刀105、106的前缘接触的部分。因此，如果裂断装置的支承刀105、106的部分如图1(a)所示那样接触到功能区域101a、101b，那么在裂断时会对功能区域施加力。因此，存在有可能损伤半导体晶片上的功能区域的问题。
[0011]另外，作为使用裂断装置进行分断的基板，有在陶瓷基板上涂布硅树脂而成的复合基板。在此种复合基板中，在将陶瓷基板裂断后，直接利用裂断棒按压树脂层，在此情况下，存在树脂层变形而易于受到损伤的问题。另外，如果为了解决所述问题而想要使用激光进行分断，那么存在会因激光的热影响而受到损伤，或在照射激光之后，飞溅物附着于周边的问题。
[0012]本发明着眼于此种问题而完成，其目的在于能够将脆性材料基板已经被裂断的复合基板无损伤地破断。
[0013][解决问题的技术手段]
[0014]为了解决该问题，本发明的扩展器在分断复合基板时使用，所述复合基板是在一个面具有在纵向及横向上整齐排列的多个功能区域的脆性材料基板上涂布树脂，并且在所述脆性材料基板形成着裂断线以分断所述各功能区域；且该扩展器包括:平板状的基底；以及条带状的多个扩展棒，在所述平板状的基底上一体地形成；所述各扩展棒的各个脊线形成同一平面，并且具有所述复合基板的功能区域的间距的2以上的整数倍的间隔。
[0015]为了解决该问题，本发明的破断装置是将复合基板的树脂层破断的破断装置，所述复合基板是在一个面具有功能区域的脆性材料基板上涂布树脂，并且在所述脆性材料基板形成着裂断线以分断所述功能区域；所述破断装置包括:工作台；弹性支撑板，配置于所述工作台上，将形成着裂断线的面作为上表面而保持所述复合基板；扩展器，包含平板状的基底及在所述基底上一体形成的条带状的多个扩展棒，所述各扩展棒的各个脊线形成同一平面，并且具有所述复合基板的功能区域的间距的2以上的整数倍的间隔；移动机构，使所述工作台沿着其面移动；以及升降机构，一边平行地保持所述复合基板与扩展棒，一边使所述扩展器朝所述弹性支撑板上的复合基板的面升降。
[0016]为了解决该问题，本发明的分断方法是将复合基板分断的分断方法，所述复合基板是在一个面具有在纵向及横向上整齐排列的多个功能区域的脆性材料基板上涂布树脂，并且形成着裂断线以分断所述各功能区域；并且在弹性支撑板上以脆性材料基板成为上表面的方式配置所述复合基板，通过沿着已经裂断的线使所述扩展器的扩展棒对应于下端而往下压所述扩展器，而将树脂层破断。
[0017]为了解决该问题，本发明的分断方法是将复合基板分断的分断方法，所述复合基板是在一个面具有在纵向及横向上整齐排列的多个功能区域的脆性材料基板上涂布树脂，并且形成着裂断线以分断所述各功能区域；并且在弹性支撑板上以脆性材料基板成为上表面的方式配置所述复合基板，通过沿着已经裂断的线使所述扩展器的所述扩展棒对应于下端而往下压所述扩展器，使破断进展到树脂层进行破断，通过使所述复合基板的位置移动相当于所述功能区域的间距的量，并再次往下压所述扩展器，而将树脂层破断。
[0018]此处，所述扩展器的扩展棒的下端截面可以形成为圆弧状。
[0019][发明的效果]
[0020]根据具有此种特征的本发明，将复合基板配置于弹性支撑板上，以条带状的扩展棒的最下端线对应于裂断线的方式进行位置对准，从而进行破断。因此，能获得可不损伤功能区域而沿着裂断线将树脂层破断的效果。
【附图说明】
[0021]图1(a)、(b)是表示以往的半导体晶片裂断时的状态的剖视图。
[0022]图2(a)、(b)是本发明的实施方式的成为分断对象的基板的前视图及侧视图。
[0023]图3是表示本实施方式的树脂层的破断装置的一例的立体图。
[0024]图4是表示本实施方式的扩展器的一例的立体图。
[0025]图5是表示本发明的实施方式的在破断时使用的弹性支撑板的立体图。
[0026]图6(a)?(d)是表示该实施方式的复合基板的分断过程的概略图。
[0027]图7(a)?(C)是表示该实施方式的树脂层的分断过程的概略图。
[0028]图8(a)?(C)是表示该实施方式的树脂层的分断过程的概略图。
【具体实施方式】
[0029]接下来，对本发明的实施方式进行说明。图2示出了作为此种基板的一例的长方形状的形成着半导体元件的复合基板10的前视图及侧视图。在该实施方式中，将成为分断对象的复合基板10设为在陶瓷基板11上涂布树脂层、例如硅树脂12而成的复合基板10。此处，复合基板10的仅陶瓷基板11的分断是使刻划垂直地延伸到基板而一次性分断，因此将这种分断表述为“裂断”，而硅树脂层12的分断是通过施加力使树脂层的龟裂逐渐扩张而裂开，因此将这种分断表述为“破断”。另外，将复合基板10整体的分断表述为“分断”。在复合基板10的制造步骤中，沿着平行于X轴、y轴的线纵横地整齐排列地以相同间距呈格子状形成多个功能区域13。该功能区域13例如设为组入了 LED (Light-Emitting D1de,发光二极管)或机械构成零件、传感器、致动器等的MEMS功能区域。而且，为了针对各功能区域进行分断而制成半导体芯片，如一点链线所示，将纵向上等间隔的线设为刻划预定线Syl?Syn,将横向上等间隔的线设为刻划预定线Sxl?Sxm,功能区域的零件位于由这些刻划预定线包围的正方形的中央。此外，复合基板10可为正方形还可为长方形，在图2中设为长方形，但格子状的功能区域为正方形，关于刻划预定线的数量，使y方向的刻划预定线Syl?Syn比X方向的刻划预定线Sxl?Sxm多。
[0030]接下来，对该实施方式的用于破断树脂层的破断装置20进行说明。如图3所示，破断装置20包含能够朝y方向移动及旋转的工作台21。在破断装置20中，在工作台21的下方设置着移动机构，所述移动机构使工作台21沿着其面在y轴方向上移动，并且使工作台21沿着其面旋转。而且，在工作台21上隔着下述弹性支撑板40载置成为分断对象的复合基板10。在工作台21的上部，设置着口字状的水平固定构件22，在水平固定构件22的上部保持着伺服电动机23。在伺服电动机23的旋转轴直接连接着滚珠螺杆24，滚珠螺杆24的下端由另一水平固定构件25支撑，且使滚珠螺杆24可旋转。上移动构件26在中央部具备与滚珠螺杆24螺合的母螺纹27，从所述上移动构件26的两端部朝下方具备支撑轴28a、28b。支撑轴28a、28b贯通水平固定构件25的一对贯通孔而连结于下移动构件29。在下移动构件29的下表面，与工作台21的面平行地安装着下述扩展器30。由此，在通过伺服电动机23使滚珠螺杆24旋转的情况下，上移动构件26与下移动构件29成为一体而上下移动，扩展器30也同时上下移动。此处，伺服电动机23与水平固定构件22、25以及上下的移动构件26、29构成使扩展器30升降的升降