板状物的分割装置的制作方法

本发明涉及沿着板状物的分割预定线施加外力而进行分割的板状物的分割装置。

背景技术：

通过沿着分割预定线对蓝宝石、sic、玻璃等板状物(基板)进行分割而分割成各个芯片。在对板状物进行分割的情况下，例如，沿着分割预定线从板状物的正面侧照射激光束而在板状物的内部形成改质层。在以这种方式形成了改质层之后，如专利文献1所公开的那样，通过使用了具有刀具(按压部件)的切割装置的3点切割法对板状物进行分割。在专利文献1的3点切割法中，沿着强度降低的分割预定线利用刀具对板状物进行按压，从而以改质层为起点将板状物分割成各个芯片。

专利文献1：日本特开2009-148982号公报

但是，在上述的3点切割法中，在两个部位对与分割预定线相邻的背面两侧进行支承，从作为正面侧的上方利用刀具按压在分割预定线上而进行分割。因此，与被按压的分割预定线相邻的芯片会在远离该分割预定线的方向上移动，存在在芯片的边缘产生碎裂的问题。

技术实现要素：

本发明是鉴于该点而完成的，其目的之一在于，提供板状物的分割装置，其能够抑制在沿着分割预定线对板状物进行分割时产生碎裂。

本发明的一个方式的板状物的分割装置对粘贴在保护带的上表面上并且强度沿着分割预定线降低的板状物沿着分割预定线进行分割，所述保护带安装于环状框架，其中，板状物的分割装置具有：框架保持单元，其构成为能够旋转，具有对环状框架进行保持的保持面；检测单元，其对粘贴在保护带上的板状物的分割预定线进行检测；分割单元，其沿着检测单元所检测出的分割预定线将板状物分割成芯片；以及移动单元，其使框架保持单元和分割单元相对地移动，分割单元具有：保持部，其从板状物的上表面和下表面这两个面侧对板状物的隔着要割断的分割预定线而相邻的两个区域中的一方进行保持；以及按压部，其对板状物的与被保持部保持的一方的区域隔着要割断的分割预定线而相邻的另一方区域进行按压，沿着分割预定线对板状物进行分割。

根据该结构，能够一边利用保持部从两个面侧对板状物的隔着要割断的分割预定线而相邻的两个区域中的一方进行保持，一边利用按压部对另一方的区域进行按压。由此，能够抑制在按压部的按压下被保持部保持的区域发生移动，能够避免在芯片的边缘产生碎裂。

在本发明的板状物的分割装置中，保持部可以具有：第1保持部，其隔着保护带从板状物的下表面侧将板状物顶起；以及第2保持部，其相对于板状物与第1保持部对置地配置在板状物的上方，并且从上方与板状物抵接而对板状物进行保持，第1保持部具有各种长度的多个矩形抵接部件，根据分割预定线的长度来定位所对应的长度的矩形抵接部件。

根据本发明，一边利用保持部从两个面侧对板状物的隔着分割预定线相邻的两个区域中的一方进行保持，一边利用按压部对另一方的区域进行按压而对板状物进行分割，因此能够抑制碎裂的产生。

附图说明

图1是本实施方式的分割装置的立体图。

图2是本实施方式的板状物的概略立体图。

图3是本实施方式的第2保持部和按压部周围的概略侧视图。

图4的(a)是要对板状物进行分割的准备状态的说明图，图4的(b)是保持着板状物的状态的说明图，图4的(c)是对板状物进行分割的状态的说明图。

图5的(a)是对要对板状物进行分割的准备状态进行俯视观察而得的说明图，图5的(b)是示出以往的不良情况的、与图5的(a)同样状态下的说明图。

标号说明

10：分割装置；11：框架保持单元(框架保持组件)；12：分割单元(分割组件)；13：移动单元(移动机构)；20：保持部；21：按压部；23：第1保持部；24：第2保持部；27：矩形抵接部件；55：检测单元(检测组件)；c：芯片；f：环状框架；l：分割预定线；t：保护带；w：板状物(板状的被加工物)。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式的板状物的分割装置进行说明。图1是本实施方式的分割装置的立体图。另外，分割装置并不限定于图1所记载的结构，能够适当变更。

如图1所示，分割装置10构成为通过分割单元(分割组件)12将借助保护带t被环状框架f支承的板状物(板状的被加工物)w分割成各个芯片c(参照图4)。

图2是本实施方式的板状物w的概略立体图。如图2所示，板状物w的正面侧粘贴在安装于环状框架f的保护带t的上表面上，被环状框架f保持。在板状物w的背面侧粘贴有被称为聚酯带的带(省略图示)。在板状物w的正面设置有格子状的分割预定线l，在由分割预定线l划分出的各区域内形成有各种器件d。另外，板状物w可以是在硅、砷化镓等半导体基板上形成有ic、lsi等器件的半导体晶片，也可以是在陶瓷、玻璃、蓝宝石系的无机材料基板上形成有led等光器件的光器件晶片。并且，板状物w可以是没有形成器件d的圆板状的石英玻璃基板或蓝宝石基板。

板状物w的强度沿着分割预定线l降低。为了实现该强度降低，可举出在板状物w的内部形成改质层(未图示)并将该改质层作为分割起点的例子。另外，改质层是指因激光的照射而使板状物w的内部的密度、折射率、机械强度或其他物理特性变成与周围不同的状态且比强度周围降低的区域。在板状物w上，因在激光的照射下形成的改质层而出现龟裂，在本实施方式中龟裂出现在板状物w的与分割预定线l相反的一侧的背面侧，板状物w以背面朝上的方式被环状框架f保持。改质层例如是熔融处理区域、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域，也可以是它们混合存在的区域。

另外，分割起点并不限定于改质层，只要是板状物w的分割时的起点即可，例如，也可以由激光加工槽、切削槽、划线构成。此外，只要保护带t具有伸缩性，则材质没有特别地限定。另外，优选带基材例如由po(polyolefin：聚烯烃)、pvc

(polyvinylchloride：聚氯乙烯)形成。

回到图1，分割装置10具有：框架保持单元(框架保持组件)11；分割单元12，其将板状物w沿着分割预定线l分割成芯片c(参照图4)；以及移动单元(移动机构)13，其使框架保持单元11和分割单元12相对地移动。

框架保持单元11具有形成为环状的框架保持部件17，框架保持部件17的上表面是载置环状框架f(参照图1)的保持面17a。框架保持部件17由具有磁性的材质制成，载置在保持面17a上的环状框架f通过磁力被吸附保持。另外，也可以通过如下方式来进行框架保持单元11对环状框架f的保持：在框架保持部件17的外周设置多个夹具机构，通过该夹具机构来夹持环状框架f。框架保持部件17构成为能够以其中央的贯通孔为中心借助齿轮18(参照图4的(a)等)进行旋转。

分割单元12具有：保持部20，其将板状物w从该板状物w的上表面和下表面这两个面侧夹住而进行保持；以及按压部21，其对板状物w的被保持部20保持的部分的附近进行按压。

保持部20具有：第1保持部23，其位于框架保持部件17的下方；以及第2保持部24，其位于框架保持部件17的上方。

第1保持部23具有：旋转体26，其旋转中心轴在y轴方向上延伸；以及各种长度的多个矩形抵接部件27，它们被设置成从旋转体26的外周面突出。旋转体26的两端侧被支架28支承，并且被设置成能够借助旋转机构(未图示)绕中心轴进行旋转。多个矩形抵接部件27形成为y轴方向的长度分别不同的各种长度。多个矩形抵接部件27所突出的方向通过旋转体26的旋转而发生变化，利用多个矩形抵接部件27中的、从旋转体26的上方竖直朝上配置的矩形抵接部件27的前端侧对板状物w从下表面侧进行保持。换言之，通过对旋转体26的旋转角度进行控制，能够选择朝上的矩形抵接部件27的长度，并利用该选择出的矩形抵接部件27对板状物w进行保持。

第1保持部23还具有升降机构30，该升降机构30具有将支架28支承为能够上下移动的两条导轨30a。升降机构30借助省略图示的电动机或滚珠丝杠轴等驱动机构使支架28和被支架28支承的矩形抵接部件27沿着导轨30a在上下方向(z轴方向)上移动。

第2保持部24和按压部21沿x轴方向排列设置，该第2保持部24被移动单元13的后述的支承板46支承。并且，第2保持部24和第1保持部23沿z轴方向排列设置(参照图4的(a))。图3是本实施方式的第2保持部和按压部周围的概略侧视图。如图3所示，第2保持部24具有：气缸(进退单元)32，其配设成从支承板46的下表面垂下；以及上部抵接部件33，其与气缸32的活塞杆32a的下端连接。在第2保持部24中，上部抵接部件33构成为能够通过气缸32的驱动在上下方向(z轴方向)上移动。上部抵接部件33由沿y轴方向(图3中的纸面垂直方向)延伸的片状或板状部件形成，以与矩形抵接部件27(参照图1)的上方对置的方式配设。

按压部21具有：气缸(进退单元)35，其朝向z轴方向；以及下压部件36，其与气缸35的活塞杆35a的下端连接。在按压部21中，下压部件36构成为能够通过气缸35的驱动在上下方向(z轴方向)上移动。下压部件36形成为沿y轴方向延伸的片状或板状(参照图1)，并且形成为其x轴方向的宽度随着朝向前端(下端)而逐渐减小。

回到图1，移动单元13具有：门型的柱部40，其固定在水平的基台(未图示)上；一对导轨41，它们与y轴方向平行，配置在柱部40的前表面上；以及y轴工作台42，其以能够滑动的方式设置在各导轨41上。并且，移动单元13具有：一对导轨44，它们与z轴方向平行，配置在y轴工作台42的前表面上；以及z轴工作台45，其以能够滑动的方式设置在各导轨44上。此外，移动单元13具有：支承板46，其与xy面平行，被支承在z轴工作台45的前表面上；一对导轨48，它们与x轴方向平行，配置在支承板46的下表面上；以及滑块49，其以能够滑动的方式设置在各导轨48上。y轴工作台42、z轴工作台45以及滑块49沿着导轨41、44、48的延伸方向被滚珠丝杠式的移动机构(未图示)等驱动。因此，通过y轴工作台42和z轴工作台45的驱动，第2保持部24和按压部21在y轴和z轴方向上被驱动，此外，通过滑块49的驱动，按压部21在x轴方向上被驱动。

移动单元13还具有：一对导轨51，它们与x轴方向平行，配置在固定柱部40的基台(未图示)上；以及x轴工作台52，其以能够滑动的方式设置在各导轨51上。x轴工作台52也沿着导轨51的延伸方向被滚珠丝杠式的移动机构(未图示)等驱动。在x轴工作台52的上表面侧安装有框架保持部件17，x轴工作台52设置成在与框架保持部件17的中央的贯通孔对应的区域中开口的形状(参照图4的(a)等)。因此，通过x轴工作台52的驱动，框架保持部件17和安装在被框架保持部件17支承的环状框架f上的板状物w在x轴方向上被驱动。

分割装置10还具有检测单元(检测组件)55，该检测单元55用于检测板状物w的分割预定线l(参照图2)，其中，该板状物w借助保护带t被环状框架f支承，该环状框架f被框架保持部件17保持。改质层所导致的龟裂出现在板状物w的与分割预定线l相反的一侧的背面侧，由于板状物w以背面朝上的方式被支承，所以检测单元55从下方检测板状物w。检测单元55由光学系统和摄像元件(ccd)等构成，安装在与yz面平行的安装板56上。安装板56如图1中的箭头所示的那样被设置成能够在y轴和z轴方向上驱动，从而能够调整检测单元55与保持于框架保持部件17的板状物w的相对位置。另外，在板状物w为硅等的情况下，检测单元55也可以是能够透过板状物w的红外线照相机。

接着，参照图4的(a)、图4的(b)以及图4的(c)对基于本实施方式的分割装置10的板状物w的分割方法进行说明。图4的(a)是要对板状物w进行分割的准备状态的说明图，图4的(b)是保持着板状物w的状态的说明图，图4的(c)是对板状物w进行分割的状态的说明图。

在分割装置10进行分割之前，预先通过基于激光光线照射的改质层的连续形成等方式使板状物w成为强度沿着分割预定线l降低的状态。并且，板状物w粘贴在安装于环状框架f的保护带t上而被保持。

首先，如图4的(a)所示，板状物w和环状框架f一体地载置在框架保持部件17的保持面17a上，通过磁力来保持环状框架f。在该状态下，通过检测单元55(参照图1)来检测板状物w的分割预定线l，并根据该检测结果使移动单元13(参照图1)驱动而进行板状物w的x轴和y轴方向的对准。通过该对准，为了对检测单元55所检测出的分割预定线l的附近进行按压而将板状物w割断，对按压部21、第1保持部23、第2保持部24与保持于框架保持部件17的板状物w之间的相对位置进行调整。具体来说，在板状物w的上方，在隔着检测单元55所检测出的分割预定线l的一方的位置(在图4的(a)中为左侧)配设按压部21，在另一方的位置(在图4的(a)中为右侧)配设第2保持部24。并且，在板状物w的下方，在第2保持部24的正下方配设第1保持部23，因此定位成第1保持部23和第2保持部24与板状物w对置。

另外，在按压部21的定位中，根据芯片c的平面芯片尺寸，通过使按压部21沿着导轨48移动来调整从第2保持部24到按压部21的距离。优选将按压部21的下压部件36的前端定位在与要割断的分割预定线l沿各保持部23、24所在的方向的相反方向最近的分割预定线l的附近。

在上述定位的前后，例如，通过未图示的控制单元(控制组件)来求出检测单元55所检测出的分割预定线l的长度，根据该长度来控制旋转体26的旋转，以便将所对应的长度的矩形抵接部件27朝上定位。具体来说，按照如下方式设定：第1保持部23中被朝上定位的矩形抵接部件27的长度比检测单元55所检测出的分割预定线l的长度长，并且如图5的(a)所示的那样，矩形抵接部件27的两端位于环状框架f的内侧。由此，矩形抵接部件27位于分割预定线l的延伸方向的整个范围内，并且能够避免如图5的(b)所示的那样因矩形抵接部件27与环状框架f接触而无法进行后述的保持。

之后，如图4的(b)所示，使第1保持部23的升降机构30驱动而使矩形抵接部件27上升而相对于板状物w行进。由此，隔着保护带t从板状物w的正面(下表面)侧将板状物w顶起，板状物w被配置在比环状框架f的上表面靠上方的位置。在该状态下，使第2保持部24的气缸32驱动而使上部抵接部件33下降而相对于板状物w行进。由此，上部抵接部件33从上方与板状物w抵接，保持成利用上部抵接部件33和矩形抵接部件27从板状物w的上表面和下表面这两个面侧将板状物w的要割断的分割预定线l的附近夹住。即，板状物w的隔着要割断的分割预定线l而相邻的两个区域中的一个区域被保持部20(各保持部23、24)保持。

在这样保持的状态下，如图4的(c)所示，使按压部21的气缸35驱动而使下压部件36下降而相对于板状物w行进。由此，与被各保持部23、24保持的芯片c隔着分割预定线l而相邻的芯片c被下压部件36向下方按压，沿着该分割预定线l将板状物w割断而进行分割。即，利用按压部21(下压部件36)将板状物w的隔着要割断的分割预定线l而相邻的两个区域中未被保持部20(各保持部23、24)保持的另一个区域向下方按压。

在沿着分割预定线l进行了分割之后，利用按压部21和各保持部23、24使下压部件36、矩形抵接部件27、上部抵接部件33相对于板状物w后退。然后，使框架保持部件17和板状物w在x轴方向上移动，按照与上述同样的要领对相邻的区域中未分割的分割预定线l进行分割，对板状物w的各分割预定线l反复进行该分割。

根据这样的实施方式，在利用按压部21按压板状物w而进行分割时，与要分割的分割预定线l相邻的芯片c被保持部20从两个面侧保持。由此，能够限制被保持部20保持的芯片c因按压部21施加的力而移动，能够避免如以往的3点切割法那样在芯片c的边缘产生碎裂。

并且，如图4的(c)所示，当在利用保持部20进行了保持之后通过按压部21按压板状物w而进行分割时，被按压的芯片c和在与保持部20相反的一侧与该芯片c相邻的芯片c按照同样的倾斜角度倾斜。由此，能够防止这些芯片c的边缘彼此摩擦或对撞，由此，能够抑制芯片c产生碎裂，能够实现良好的分割。

另外，在上述实施方式中，构成为第1保持部23具有多个矩形抵接部件27，但并不限定于此，也可以构成为第1保持部23具有用于保持板状物w的单一的抵接部件。但是，通过如上述实施方式那样、选择并使用长度不同的多个矩形抵接部件27中的任意的矩形抵接部件，在能够调整矩形抵接部件27的长度方面是有利的。

并且，上述矩形抵接部件27、上部抵接部件33、下压部件36的方式及结构等只不过是一例，只要能够发挥与上述实施方式同样的功能，则也可以变更为其他结构等。

并且，在上述实施方式中，在利用检测单元55检测了板状物w的最初的分割位置的分割预定线l之后进行分割，在第2条之后的分割预定线l的分割中，也可以根据芯片c的尺寸来控制板状物w的移动，从而省略检测单元55所进行的检测。

并且，在上述实施方式中，从板状物w的下方利用检测单元55进行检测，但也可以从板状物w的上方利用检测单元55进行检测。在板状物w中，由于因改质层而在正面或背面出现龟裂，因此在龟裂和分割预定线l的两方都处于板状物w的正面的情况下，可以使板状物w的正面朝上而从上方利用检测单元55进行检测。此外，也可以在板状物w的上下两侧设置检测单元55而从上方和下方的两方进行检测，根据龟裂的方向与存在分割预定线l的面的方向之间的关系来区分使用上下的检测单元55。

并且，对本实施方式和变形例进行了说明，但作为本发明的其他实施方式，也可以对上述实施方式和变形例进行整体和局部组合。

并且，本发明的实施方式并不限定于上述实施方式和变形例，也可以在不脱离本发明的技术思想的主旨的范围内进行各种变更、置换、变形。此外，如果因技术的进步或衍生出的其他技术而能够利用其他方式实现本发明的技术思想，则也可以使用该方法来实施。因此，权利要求书覆盖了能够包含在本发明的技术思想的范围内的所有实施方式。

产业上的可利用性

如以上说明的那样，本发明具有能够抑制在沿着分割预定线将板状物分割成多个芯片时产生碎裂的效果，特别是对从板状物分割而生成多个芯片的分割装置有用。