脆性材料基板的分斷方法與分斷裝置製造方法
2023-07-22 01:48:11
脆性材料基板的分斷方法與分斷裝置製造方法
【專利摘要】本發明是有關於一種脆性材料基板的分斷方法與分斷裝置，其可減少斷裂時的上刀的壓入量。其是在由切割環1支撐的具有彈性的粘著膜2的下面貼附脆性材料基板W，於在該基板W的下面形成多條劃線S後，跨越應分斷的劃線S而在其左右位置的基板W下面抵接一對支撐刀4、4，在基板W的與設置有劃線S的面為相反側的面，在與劃線S相對的部位配置上刀6，將該上刀6自粘著膜2的上方按壓至基板W，藉此利用3點彎曲力矩使基板W沿劃線S斷裂，且在利用上刀6進行斷裂時，以在保持基板W的粘著膜2產生向下的張力的方式，將支撐刀4、4配置於上推粘著膜2的位置而進行斷裂。
【專利說明】脆性材料基板的分斷方法與分斷裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種由玻璃、矽、氧化鋁、陶瓷、化合物半導體等脆性材料構成的基板的分斷方法、分斷裝置。特別是涉及一種沿形成於基板上的多條劃線以短條狀或格子狀分斷基板而分斷成晶片等製品的方法與其分斷裝置。
【背景技術】
[0002]自先前起,眾所周知有如下方法:對脆性材料基板使用晶圓切割機(dicingsaw)、刀輪(cutter wheel)、雷射束形成多條劃線，其後施加外力使基板彎曲而沿劃線斷裂，藉此取出晶片等單位製品(例如專利文獻1、專利文獻2等)。
[0003]在對脆性材料基板沿劃線施加彎曲力矩而使其斷裂時，為了有效地產生彎曲力矩，較佳為藉由如上述專利文獻等所示的3點彎曲方式進行。
[0004]圖3是表示將表面形成有多個電子零件(微細的電子電路)的氧化鋁基板或LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics,低溫煅燒陶瓷)基板以3點彎曲方式斷裂而取出電子零件的通常的斷裂步驟。
[0005]對於表面形成有多個電子零件且以保護膠帶11被覆其電子零件形成面的基板W，將保護膠帶11以朝下的方式貼附於由切割環12支撐的具有彈性的粘著膜13的下面。在基板W的電子零件形成面，在前面步驟中形成多條劃線S，跨越該劃線S而在其左右位置配置承受基板W的下面的一對支撐刀14。在基板W的與設置有劃線S的面為相反側的面，在與劃線S相對的部位的上方配置有上刀15。藉由使該上刀15自粘著膜13的上方按壓至基板W，使基板W彎曲而自劃線S斷裂。
[0006]再者，為了自劃線S準確地斷裂，而在基板W設置與上刀15的位置對準用的對準標記，利用攝像裝置(未圖示)拍攝基板W的表面，藉此參照所拍攝的對準標記進行斷裂位置的定位。利用該攝像裝置進行的定位也存在取代對準標記而參照劃線自身進行定位的情況。
[0007][先前技術文獻]
[0008][專利文獻]
[0009][專利文獻I]日本專利特開2011-212963號公報
[0010][專利文獻2]日本專利特開2010-014945號公報
【發明內容】
[0011][發明所欲解決的問題]
[0012]於在基板W的上表面抵壓上刀15而以上述的3點彎曲方式使基板W彎曲而斷裂的情形時，需要自上刀15接觸基板W的上表面起至將劃線分斷為止的固定的壓入衝程(壓入量)。在例如厚度0.64mm的氧化鋁基板的情形時，該壓入量必須為約0.1_。
[0013]由上刀15進行的壓入動作是對I片基板進行與劃線的數目相同的次數，因此存在若壓入量較大則在粘著膠帶產生無法復原的較小的「皺褶」的情況。若產生這種「皺褶」，則在上述的利用攝像裝置進行的基板的對準中產生誤差，無法準確地自劃線S斷裂。
[0014]若上刀的壓入量較大，則如圖4所示，存在基板W的分斷端面16的上端緣彼此相互幹涉而使該部分欠缺的情況，也存在較大地損及製品的加工品質的問題。
[0015]因此，本發明的目的在於，克服現有的脆性材料基板的分斷方法與分斷裝置存在的缺陷，而提供一種新的脆性材料基板的分斷方法與分斷裝置，所要解決的技術問題是使其可減少斷裂時的上刀的壓入量。
[0016][解決問題的技術手段]
[0017]本發明的目的及解決其技術問題是採用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種脆性材料基板的分斷方法，其是在由切割環支撐的具有彈性的粘著膜的下面貼附脆性材料基板，於在上述脆性材料基板的敞開的下面形成多條劃線後，跨越應分斷的劃線而在其左右位置的基板下面抵接一對支撐刀，在上述脆性材料基板的與設置有劃線的面為相反側的面，在與劃線相對的部位配置上刀，將該上刀自上述粘著膜上方按壓至上述脆性材料基板，藉此利用3點彎曲力矩使脆性材料基板沿劃線斷裂，且在利用上述上刀進行斷裂時，以保持上述脆性材料基板的上述粘著膜產生向下的張力的方式，將上述一對支撐刀配置於上推粘著膜的位置而進行斷裂。
[0018]本發明的目的及解決其技術問題還採用以下技術方案來實現。依據本發明提出的一種脆性材料基板的分斷裝置為如下的構成:在由切割環支撐的具有彈性的粘著膜的下面貼附脆性材料基板，跨越形成於上述脆性材料基板的下面的應分斷的劃線而配置抵接於其左右位置的基板下面的一對支撐刀，在上述脆性材料基板的與設置有上述應分斷的劃線的面為相反側的面，在與該劃線相對的部位的上方配置上刀，自上述粘著膜上方以上述上刀按壓上述脆性材料基板，藉此利用3點彎曲力矩使上述脆性材料基板沿劃線斷裂，且在利用上述上刀進行斷裂時，以保持上述脆性材料基板的粘著膜產生向下的張力的方式，將上述一對支撐刀配置於上推粘著膜的位置。
[0019][發明的效果]
[0020]本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。藉由上述技術方案，本發明脆性材料基板的分斷方法與分斷裝置至少具有下列優點及有益效果:
[0021]根據本發明，保持基板的粘著膜藉由支撐刀提升而產生向下的張力，因此基板藉由粘著膜而始終受到如撕裂劃線的力，其結果為，即便上刀對基板的壓入量較小，也可自劃線斷裂。因此，可使上刀對基板的壓入量相較先前的方法減少，因此可抑制因上刀的反覆升降而導致在粘著膜產生較小的皺褶等變形，藉此可消除基板的分斷位置的位置偏移的產生。由於上刀對基板的壓入量較小，並且藉由粘著膜而使基板在自劃線撕裂的方向受到拉伸力，因此在斷裂時，分斷端面的上端緣彼此不會幹涉，可製作無缺陷的高品質的製品。
[0022]在本發明的基板分斷裝置中，較佳為如下構成:上述支撐刀以可經由能上下移動的移動載物臺而進行上下位置調整的方式形成。
[0023]藉此，可根據應分斷的基板而在適當的位置對藉由上述支撐刀提升的粘著膜的提升量進行微調整。
[0024]綜上所述，本發明是有關於一種脆性材料基板的分斷方法與分斷裝置，其可減少斷裂時的上刀的壓入量。其是在由切割環I支撐的具有彈性的粘著膜2的下面貼附脆性材料基板W，於在該基板W的下面形成多條劃線S後，跨越應分斷的劃線S而在其左右位置的基板W下面抵接一對支撐刀4、4，在基板W的與設置有劃線S的面為相反側的面，在與劃線S相對的部位配置上刀6，將該上刀6自粘著膜2的上方按壓至基板W，藉此利用3點彎曲力矩使基板W沿劃線S斷裂，且在利用上刀6進行斷裂時，以在保持基板W的粘著膜2產生向下的張力的方式，將支撐刀4、4配置於上推粘著膜2的位置而進行斷裂。本發明在技術上有顯著的進步，具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
[0025]上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本發明的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1是表示將成為分斷對象的氧化鋁基板安裝於由切割環支撐的粘著膜上的狀態的立體圖。
[0027]圖2是本發明的基板分斷裝置的剖面圖。
[0028]圖3是表示先前的藉由3點彎曲力矩進行的斷裂步驟的一例的剖面圖。
[0029]圖4是表示先前的藉由3點彎曲力矩使基板斷裂的狀態的剖面圖。
[0030]1:切割環
[0031]2:粘著膜
[0032]3:保護膠帶
[0033]4:支撐刀
[0034]6:上刀
[0035]S:劃線
[0036]W:基板
【具體實施方式】
[0037]以下，基於表示一實施形態的圖式而對本發明的基板分斷方法與基板分斷裝置的詳情進行詳細說明。此處，以將一體成形有多個電子零件的氧化鋁基板斷裂而取出電子零件的情形為例進行說明。
[0038]圖1是表示將成為分斷對象的氧化鋁基板安裝於由切割環支撐的粘著膜上的狀態的立體圖，圖2是本發明的基板分斷裝置的剖面圖。
[0039]如圖1所示，成為加工對象的基板W是以將電子零件形成面朝上的狀態貼附於由切割環I支撐的粘著膜2的粘著面。該粘著膜2是由具有彈性的樹脂片材形成，在經切割環I張開的狀態下固定周圍。在基板W的電子零件形成面，在前步驟中加工有多條劃線S，其表面藉由保護膠帶3而被覆保護。在斷裂加工時以使保護膠帶3朝下的方式反轉，而在下述的基板分斷裝置的固定載物臺5上載置切割環I。
[0040]如圖2所示，基板分斷裝置具備:左右一對支撐刀4、4，其跨越形成於經反轉的基板W的下面的劃線S而位於其左右位置的基板下面；固定載物臺5，其載置切割環I ;及上刀6，其配置於基板W的與劃線S相對的部位的上方。支撐刀4、4其上表面由平坦的面形成。
[0041]在將切割環I載置於固定載物臺5上時，以將基板W保持於下面的粘著膜2藉由支撐刀4、4提升而產生向下的張力(彈性復原力)的方式，預先設定有上述一對支撐刀4、4的位置。該提升量H在例如切割環I的內徑為250_、基板W的厚度為0.64mm的情形時較佳為1.3mm左右。
[0042]本實施例中，以可調整左右的支撐刀4、4的間隔的方式經由調整機構(未圖示)安裝於支撐臺7。進而，支撐臺7安裝於移動載物臺8，該移動載物臺8是以可藉由移動機構(未圖示)而上下移動的方式形成，藉此形成為可對支撐刀4、4的高度位置進行微調整。
[0043]再者，省略圖示，在基板W，以與先前相同的方式設置有與上刀6的位置對準用的對準標記，藉由攝像裝置(未圖示)拍攝對準標記，藉此進行斷裂位置的定位後進行斷裂。在此情形時，也可不使用對準標記而參照劃線自身進行斷裂位置的定位。
[0044]在如上述般形成的基板分斷裝置中，藉由將上刀6自上述粘著膜2的上方按壓至基板W，利用與支撐刀4、4形成的3點彎曲力矩使基板W沿劃線S斷裂。
[0045]在該斷裂動作時，將基板W保持於下面的粘著膜2藉由支撐刀4、4提升而產生向下的張力，因此基板W藉由粘著膜2的向如圖中箭頭所表示的外方向的拉伸力而始終受到如撕裂劃線S的力，其結果為，即便上刀6對基板的壓入量較小，也可自劃線S斷裂。
[0046]為了實際確認本發明的效果，在切割環I的內徑為250mm、基板W的厚度為
0.64mm、粘著膜2的提升量H為1.3mm的條件下進行斷裂測試，結果，以使經切割環I張開的粘著膜成為水平的姿勢(未賦予張力的狀態)的方式進行斷裂的情形的上刀壓入量
為0.1mm，相對於此，在以本發明方法實施的情形時，可以約一半的0.05mm的壓入量進行斷
m
? ο
[0047]如上所述，根據本發明`，可使斷裂時的上刀6對基板W的壓入量相較先前方法減少至大致一半左右，因此可抑制因上刀6的反覆升降而導致在粘著膜2產生的較小的皺褶等變形，藉此，可消除基板的利用攝像裝置進行位置對準後的位置偏移的產生。由於上刀6對基板W的壓入量較小，並且藉由粘著膜2的向外方向的拉伸力而使基板在自劃線S撕裂的方向受到力，因此在斷裂時分斷端面的上端緣彼此不會幹涉，可製作無缺陷的高品質的製品O
[0048]以上對本發明的代表性實施例進行了說明，但本發明並非限定於上述實施形態。例如，被覆基板W的電子零件形成面的保護膠帶3也可設置於支撐刀4、4的上表面，或者也可省略保護膠帶自身。支撐刀4、4也可夾持劃線S而承受基板W下面的一部分。進而，作為加工對象的基板，在本實施例中以氧化鋁基板為例，但也可為LTCC基板或玻璃基板、矽基板。
[0049]此外，本發明中，可在達成其目的且不脫離申請專利範圍的範圍內進行適當修正、變更。
[0050][產業上的可利用性]
[0051]本發明的分斷方法與分斷裝置是用於氧化鋁基板、LTCC基板、玻璃基板及由矽、陶瓷、化合物半導體等脆性材料構成的基板的分斷。
[0052]以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明作任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何熟悉本專業的技術人員，在不脫離本發明技術方案範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
【權利要求】
1.一種脆性材料基板的分斷方法，其特徵在於:其是在由切割環支撐的具有彈性的粘著膜的下面貼附脆性材料基板，於在上述脆性材料基板的敞開的下面形成多條劃線後，跨越應分斷的劃線而在其左右位置的基板下面抵接一對支撐刀，在上述脆性材料基板的與設置有劃線的面為相反側的面，在與劃線相對的部位配置上刀，將該上刀自上述粘著膜上方按壓至上述脆性材料基板，藉此利用3點彎曲力矩使脆性材料基板沿劃線斷裂，且 在利用上述上刀進行斷裂時，以保持上述脆性材料基板的上述粘著膜產生向下的張力的方式，將上述一對支撐刀配置於上推粘著膜的位置而進行斷裂。
2.一種脆性材料基板的分斷裝置，其特徵在於:其是在由切割環支撐的具有彈性的粘著膜的下面貼附脆性材料基板，跨越形成於上述脆性材料基板的下面的應分斷的劃線而配置抵接於其左右位置的基板下面的一對支撐刀，在上述脆性材料基板的與設置有上述應分斷的劃線的面為相反側的面，在與該劃線相對的部位的上方配置上刀，自上述粘著膜上方以上述上刀按壓上述脆性材料基板，藉此利用3點彎曲力矩使上述脆性材料基板沿劃線斷裂，且 在利用上述上刀進行斷裂時，以保持上述脆性材料基板的粘著膜產生向下的張力的方式，將上述一對支撐刀配置於上推粘著膜的位置。
3.根據權利要求2所述的脆性材料基板的分斷裝置，其特徵在於，其中上述支撐刀是以可經由能上下移動的移動載物臺而進行上下位置調整的方式而形成。
【文檔編號】B28D1/22GK103786267SQ201310447319
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年9月24日 優先權日:2012年10月26日
【發明者】村上健二, 武田真和, 木下知子, 田村健太 申請人:三星鑽石工業股份有限公司