CN103786267A - 脆性材料基板的分断方法与分断装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种脆性材料基板的分断方法与分断装置，其可减少断裂时的上刀的压入量。其是在由切割环1支撑的具有弹性的粘着膜2的下面贴附脆性材料基板W，于在该基板W的下面形成多条划线S后，跨越应分断的划线S而在其左右位置的基板W下面抵接一对支撑刀4、4，在基板W的与设置有划线S的面为相反侧的面，在与划线S相对的部位配置上刀6，将该上刀6自粘着膜2的上方按压至基板W，藉此利用3点弯曲力矩使基板W沿划线S断裂，且在利用上刀6进行断裂时，以在保持基板W的粘着膜2产生向下的张力的方式，将支撑刀4、4配置于上推粘着膜2的位置而进行断裂。

Description

脆性材料基板的分断方法与分断装置

技术领域

本发明涉及一种由玻璃、硅、氧化铝、陶瓷、化合物半导体等脆性材料构成的基板的分断方法、分断装置。特别是涉及一种沿形成于基板上的多条划线以短条状或格子状分断基板而分断成晶片等制品的方法与其分断装置。

背景技术

自先前起，众所周知有如下方法：对脆性材料基板使用晶圆切割机(dicing saw)、刀轮(cutter wheel)、激光束形成多条划线，其后施加外力使基板弯曲而沿划线断裂，藉此取出晶片等单位制品(例如专利文献1、专利文献2等)。

在对脆性材料基板沿划线施加弯曲力矩而使其断裂时，为了有效地产生弯曲力矩，较佳为藉由如上述专利文献等所示的3点弯曲方式进行。

图3是表示将表面形成有多个电子零件(微细的电子电路)的氧化铝基板或LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics，低温煅烧陶瓷)基板以3点弯曲方式断裂而取出电子零件的通常的断裂步骤。

对于表面形成有多个电子零件且以保护胶带11被覆其电子零件形成面的基板W，将保护胶带11以朝下的方式贴附于由切割环12支撑的具有弹性的粘着膜13的下面。在基板W的电子零件形成面，在前面步骤中形成多条划线S，跨越该划线S而在其左右位置配置承受基板W的下面的一对支撑刀14。在基板W的与设置有划线S的面为相反侧的面，在与划线S相对的部位的上方配置有上刀15。藉由使该上刀15自粘着膜13的上方按压至基板W，使基板W弯曲而自划线S断裂。

再者，为了自划线S准确地断裂，而在基板W设置与上刀15的位置对准用的对准标记，利用摄像装置(未图示)拍摄基板W的表面，藉此参照所拍摄的对准标记进行断裂位置的定位。利用该摄像装置进行的定位也存在取代对准标记而参照划线自身进行定位的情况。

[先前技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2011-212963号公报

[专利文献2]日本专利特开2010-014945号公报

发明内容

[发明所欲解决的问题]

于在基板W的上表面抵压上刀15而以上述的3点弯曲方式使基板W弯曲而断裂的情形时，需要自上刀15接触基板W的上表面起至将划线分断为止的固定的压入冲程(压入量)。在例如厚度0.64mm的氧化铝基板的情形时，该压入量必须为约0.1mm。

由上刀15进行的压入动作是对1片基板进行与划线的数目相同的次数，因此存在若压入量较大则在粘着胶带产生无法复原的较小的「皱褶」的情况。若产生这种「皱褶」，则在上述的利用摄像装置进行的基板的对准中产生误差，无法准确地自划线S断裂。

若上刀的压入量较大，则如图4所示，存在基板W的分断端面16的上端缘彼此相互干涉而使该部分欠缺的情况，也存在较大地损及制品的加工品质的问题。

因此，本发明的目的在于，克服现有的脆性材料基板的分断方法与分断装置存在的缺陷，而提供一种新的脆性材料基板的分断方法与分断装置，所要解决的技术问题是使其可减少断裂时的上刀的压入量。

[解决问题的技术手段]

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种脆性材料基板的分断方法，其是在由切割环支撑的具有弹性的粘着膜的下面贴附脆性材料基板，于在上述脆性材料基板的敞开的下面形成多条划线后，跨越应分断的划线而在其左右位置的基板下面抵接一对支撑刀，在上述脆性材料基板的与设置有划线的面为相反侧的面，在与划线相对的部位配置上刀，将该上刀自上述粘着膜上方按压至上述脆性材料基板，藉此利用3点弯曲力矩使脆性材料基板沿划线断裂，且在利用上述上刀进行断裂时，以保持上述脆性材料基板的上述粘着膜产生向下的张力的方式，将上述一对支撑刀配置于上推粘着膜的位置而进行断裂。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种脆性材料基板的分断装置为如下的构成：在由切割环支撑的具有弹性的粘着膜的下面贴附脆性材料基板，跨越形成于上述脆性材料基板的下面的应分断的划线而配置抵接于其左右位置的基板下面的一对支撑刀，在上述脆性材料基板的与设置有上述应分断的划线的面为相反侧的面，在与该划线相对的部位的上方配置上刀，自上述粘着膜上方以上述上刀按压上述脆性材料基板，藉此利用3点弯曲力矩使上述脆性材料基板沿划线断裂，且在利用上述上刀进行断裂时，以保持上述脆性材料基板的粘着膜产生向下的张力的方式，将上述一对支撑刀配置于上推粘着膜的位置。

[发明的效果]

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明脆性材料基板的分断方法与分断装置至少具有下列优点及有益效果：

根据本发明，保持基板的粘着膜藉由支撑刀提升而产生向下的张力，因此基板藉由粘着膜而始终受到如撕裂划线的力，其结果为，即便上刀对基板的压入量较小，也可自划线断裂。因此，可使上刀对基板的压入量相较先前的方法减少，因此可抑制因上刀的反复升降而导致在粘着膜产生较小的皱褶等变形，藉此可消除基板的分断位置的位置偏移的产生。由于上刀对基板的压入量较小，并且藉由粘着膜而使基板在自划线撕裂的方向受到拉伸力，因此在断裂时，分断端面的上端缘彼此不会干涉，可制作无缺陷的高品质的制品。

在本发明的基板分断装置中，较佳为如下构成：上述支撑刀以可经由能上下移动的移动载物台而进行上下位置调整的方式形成。

藉此，可根据应分断的基板而在适当的位置对藉由上述支撑刀提升的粘着膜的提升量进行微调整。

综上所述，本发明是有关于一种脆性材料基板的分断方法与分断装置，其可减少断裂时的上刀的压入量。其是在由切割环1支撑的具有弹性的粘着膜2的下面贴附脆性材料基板W，于在该基板W的下面形成多条划线S后，跨越应分断的划线S而在其左右位置的基板W下面抵接一对支撑刀4、4，在基板W的与设置有划线S的面为相反侧的面，在与划线S相对的部位配置上刀6，将该上刀6自粘着膜2的上方按压至基板W，藉此利用3点弯曲力矩使基板W沿划线S断裂，且在利用上刀6进行断裂时，以在保持基板W的粘着膜2产生向下的张力的方式，将支撑刀4、4配置于上推粘着膜2的位置而进行断裂。本发明在技术上有显著的进步，具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是表示将成为分断对象的氧化铝基板安装于由切割环支撑的粘着膜上的状态的立体图。

图2是本发明的基板分断装置的剖面图。

图3是表示先前的藉由3点弯曲力矩进行的断裂步骤的一例的剖面图。

图4是表示先前的藉由3点弯曲力矩使基板断裂的状态的剖面图。

1：切割环

2：粘着膜

3：保护胶带

4：支撑刀

6：上刀

S：划线

W：基板

具体实施方式

以下，基于表示一实施形态的图式而对本发明的基板分断方法与基板分断装置的详情进行详细说明。此处，以将一体成形有多个电子零件的氧化铝基板断裂而取出电子零件的情形为例进行说明。

图1是表示将成为分断对象的氧化铝基板安装于由切割环支撑的粘着膜上的状态的立体图，图2是本发明的基板分断装置的剖面图。

如图1所示，成为加工对象的基板W是以将电子零件形成面朝上的状态贴附于由切割环1支撑的粘着膜2的粘着面。该粘着膜2是由具有弹性的树脂片材形成，在经切割环1张开的状态下固定周围。在基板W的电子零件形成面，在前步骤中加工有多条划线S，其表面藉由保护胶带3而被覆保护。在断裂加工时以使保护胶带3朝下的方式反转，而在下述的基板分断装置的固定载物台5上载置切割环1。

如图2所示，基板分断装置具备：左右一对支撑刀4、4，其跨越形成于经反转的基板W的下面的划线S而位于其左右位置的基板下面；固定载物台5，其载置切割环1；及上刀6，其配置于基板W的与划线S相对的部位的上方。支撑刀4、4其上表面由平坦的面形成。

在将切割环1载置于固定载物台5上时，以将基板W保持于下面的粘着膜2藉由支撑刀4、4提升而产生向下的张力(弹性复原力)的方式，预先设定有上述一对支撑刀4、4的位置。该提升量H在例如切割环1的内径为250mm、基板W的厚度为0.64mm的情形时较佳为1.3mm左右。

本实施例中，以可调整左右的支撑刀4、4的间隔的方式经由调整机构(未图示)安装于支撑台7。进而，支撑台7安装于移动载物台8，该移动载物台8是以可藉由移动机构(未图示)而上下移动的方式形成，藉此形成为可对支撑刀4、4的高度位置进行微调整。

再者，省略图示，在基板W，以与先前相同的方式设置有与上刀6的位置对准用的对准标记，藉由摄像装置(未图示)拍摄对准标记，藉此进行断裂位置的定位后进行断裂。在此情形时，也可不使用对准标记而参照划线自身进行断裂位置的定位。

在如上述般形成的基板分断装置中，藉由将上刀6自上述粘着膜2的上方按压至基板W，利用与支撑刀4、4形成的3点弯曲力矩使基板W沿划线S断裂。

在该断裂动作时，将基板W保持于下面的粘着膜2藉由支撑刀4、4提升而产生向下的张力，因此基板W藉由粘着膜2的向如图中箭头所表示的外方向的拉伸力而始终受到如撕裂划线S的力，其结果为，即便上刀6对基板的压入量较小，也可自划线S断裂。

为了实际确认本发明的效果，在切割环1的内径为250mm、基板W的厚度为0.64mm、粘着膜2的提升量H为1.3mm的条件下进行断裂测试，结果，以使经切割环1张开的粘着膜成为水平的姿势(未赋予张力的状态)的方式进行断裂的情形的上刀压入量为0.1mm，相对于此，在以本发明方法实施的情形时，可以约一半的0.05mm的压入量进行断裂。

如上所述，根据本发明，可使断裂时的上刀6对基板W的压入量相较先前方法减少至大致一半左右，因此可抑制因上刀6的反复升降而导致在粘着膜2产生的较小的皱褶等变形，藉此，可消除基板的利用摄像装置进行位置对准后的位置偏移的产生。由于上刀6对基板W的压入量较小，并且藉由粘着膜2的向外方向的拉伸力而使基板在自划线S撕裂的方向受到力，因此在断裂时分断端面的上端缘彼此不会干涉，可制作无缺陷的高品质的制品。

以上对本发明的代表性实施例进行了说明，但本发明并非限定于上述实施形态。例如，被覆基板W的电子零件形成面的保护胶带3也可设置于支撑刀4、4的上表面，或者也可省略保护胶带自身。支撑刀4、4也可夹持划线S而承受基板W下面的一部分。进而，作为加工对象的基板，在本实施例中以氧化铝基板为例，但也可为LTCC基板或玻璃基板、硅基板。

此外，本发明中，可在达成其目的且不脱离申请专利范围的范围内进行适当修正、变更。

[产业上的可利用性]

本发明的分断方法与分断装置是用于氧化铝基板、LTCC基板、玻璃基板及由硅、陶瓷、化合物半导体等脆性材料构成的基板的分断。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种脆性材料基板的分断方法，其特征在于：其是在由切割环支撑的具有弹性的粘着膜的下面贴附脆性材料基板，于在上述脆性材料基板的敞开的下面形成多条划线后，跨越应分断的划线而在其左右位置的基板下面抵接一对支撑刀，在上述脆性材料基板的与设置有划线的面为相反侧的面，在与划线相对的部位配置上刀，将该上刀自上述粘着膜上方按压至上述脆性材料基板，藉此利用3点弯曲力矩使脆性材料基板沿划线断裂，且

在利用上述上刀进行断裂时，以保持上述脆性材料基板的上述粘着膜产生向下的张力的方式，将上述一对支撑刀配置于上推粘着膜的位置而进行断裂。

2.一种脆性材料基板的分断装置，其特征在于：其是在由切割环支撑的具有弹性的粘着膜的下面贴附脆性材料基板，跨越形成于上述脆性材料基板的下面的应分断的划线而配置抵接于其左右位置的基板下面的一对支撑刀，在上述脆性材料基板的与设置有上述应分断的划线的面为相反侧的面，在与该划线相对的部位的上方配置上刀，自上述粘着膜上方以上述上刀按压上述脆性材料基板，藉此利用3点弯曲力矩使上述脆性材料基板沿划线断裂，且

在利用上述上刀进行断裂时，以保持上述脆性材料基板的粘着膜产生向下的张力的方式，将上述一对支撑刀配置于上推粘着膜的位置。

3.根据权利要求2所述的脆性材料基板的分断装置，其特征在于，其中上述支撑刀是以可经由能上下移动的移动载物台而进行上下位置调整的方式而形成。

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