CN104129002B - 裂断用治具 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种裂断用治具，能够在对具有功能区域的基板进行裂断时不位置错位地进行裂断。其解决手段为：在具有突起部(21)的基座(20)上通过弹性构件(30)配置基板(10)。而且借由具有相当于基板(10)的开口(41)的框状构件(40)与其上部的具有梳状部(52a‑53b)的按压构件(50)而保持基板(10)的周围。据此，在裂断时能够在不产生基板的位置错位或翘起的情况下，正确地完成裂断。

Description

裂断用治具
技术领域
本发明是有关于一种在对半导体晶圆等的脆性材料基板进行裂断时所使用的裂断用治具，且该脆性材料基板是具有功能区域(也称元件区域)的基板。
背景技术
在专利文献1中，提及有如下的基板裂断装置：对形成有刻划线的基板，从形成有刻划线的面的背面沿刻划线并与面呈垂直地进行按压而借此裂断。以下，揭示利用如此般的裂断装置进行裂断的概要。在成为裂断对象的基板，阵列地形成有多个功能区域。在进行分断的情形，首先，对基板以在功能区域之间隔着等间隔的方式在纵向及横向形成刻划线。然后，沿该刻划线以裂断装置进行分断。图1(a)表示进行分断前的载置于裂断装置的基板的剖面图。如该图所示，基板101在功能区域101a、101b彼此之间形成有刻划线S1、S2、S3……。在进行分断的情形，在基板101的背面粘贴有粘着带102，且在其表面粘贴有保护薄膜103。然后，在裂断时，如图1(b)所示般，在承受刀刃105、106的正中间配置应进行裂断的刻划线，在该情形配置刻划线S2，且从其上部使刀片(blade)104以吻合刻划线的方式下降，按压基板101。以如此方式进行了利用一对承受刀刃105、106与刀片104的三点弯曲的裂断。
专利文献1：日本特开2004-39931号公报
在具有如此般构成的基板裂断装置中，呈格子状地形成有刻划的基板中，尤其是在进行裂断周边部分时，一旦将刀片下压而进行按压，则基板将稍微往外侧移动。此时存在有基板的端部容易翘起而搭上基板固定框架、产生真空泄漏的情况。因而导致已预先设定好的使裂断杆下降的位置与刻划线的位置产生错位，而存在有无法稳定地进行裂断的问题。因而必需使裂断用的刀片移动微小间隔、再次定位基板等，而存在有不仅在设定上花费时间，也有可能在已成为位置错位的情形使功能区域损伤的问题。
由此可见，上述现有的裂断装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于即使反复进行裂断亦能够以基板不会产生位置错位的方式对基板进行裂断的裂断用治具。
本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。一种裂断用治具，对具有刻划线的脆性材料基板进行裂断，包括：基座，载置该脆性材料基板；弹性构件，具有与该脆性材料基板相同的形状，且配置于该基座上；框状的框状构件，在中央具有相当于该弹性构件外形的开口，且保持已载置于该基座上的弹性构件及已载置于其上部的该脆性材料基板；以及按压构件，配置于该框状构件的上部，且从该框状构件的周围按压该脆性材料基板。
本发明的目的还可采用以下技术措施进一步实现。
较佳的，前述的裂断用治具，其中该脆性材料基板，具有在纵向及横向以既定的间距形成的功能区域、及以功能区域位于中心的方式形成格子状的刻划线；该基座，具有以相当于该脆性材料基板功能区域的间距的间隔排列的开口；该弹性构件，在对应该基座开口的位置具有贯通孔。
较佳的，前述的裂断用治具，其中该基座，具有与该脆性材料基板相同形状的突起部；该基座的开口，贯通该突起部。
较佳的，前述的裂断用治具，其中该按压构件，具有较该脆性材料基板小的中央开口、及从周围朝向该中央开口并由相当于该脆性材料基板功能区域间距的间距突起部及狭缝构成的梳状部；该框状构件，在其周围的上面具有相当于该功能区域间距的间距沟槽。
较佳的，前述的裂断用治具，其中该弹性构件，是与该脆性材料基板为相同形状的具有一定厚度的透明的弹性板。
借由上述技术方案，本发明裂断用治具至少具有下列优点及有益效果：本发明的裂断用治具，由于脆性材料基板在周围以裂断用治具的框状构件及按压构件进行定位及裂断，因此使得即使在裂断时，也不会有基板端部位置错位的情况。因此可获得即使进行多少次裂断也无需反复定位，而能够沿刻划线对脆性材料基板进行裂断的效果。
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表示现有习知的基板裂断时状态的剖面图。
图2表示本发明成为裂断对象的基板的一例的主视图。
图3A表示本发明实施例的裂断用治具一部分的立体图。
图3B表示本实施例裂断用治具的一部分与成为裂断对象的基板的立体图。
图4表示在本实施例的裂断用治具载置有基板的状态的剖面图。
【主要元件符号说明】
10：脆性材料基板 11：功能区域
20：基座 21：突起部
22、24：开口 23、25：导管
30：弹性构件 31、32：贯通孔
40：框状构件 41：开口
42a、42b、43a、43b：沟槽 50：按压构件
51：开口 52a、52b、53a、53b：梳状部
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种裂断用治具的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
在本发明的实施例中成为裂断对象的基板10，如图2所示，在制造步骤中沿x轴与y轴呈格子状地以一定间距形成有多个功能区域11的基板。该功能区域11，例如设定成具有作为LED功能的区域。而且，为了就各功能区域进行分断而成为LED晶片，而借由刻划装置以各功能区域位于中心的方式形成为纵向的刻划线Sy1-Syn与横向的刻划线Sx1-Sxm相互正交。因此，上述的刻划线Sx1-Sxm、Sy1-Syn的间距与功能区域的x轴与y轴方向的间距相同。
接着，针对在对基板10进行裂断时所使用的本实施例的裂断用治具进行说明。图3A、图3B是表示本实施例的裂断用治具1的立体图。如图3B所示，裂断用治具，具有正方形状的基座20与配置于其上部的弹性构件30、图3A所示的保持弹性构件30的周围的框状构件40、及具有与框状构件40大致相同外径的按压构件50。裂断用治具1固定基板10，且在从其上部借由未图示的刀片对基板进行裂断时使用。
接着，针对各构件更详细地进行说明。基座20，以透明构件构成，且其内部成为空洞。在基座20上面的中央，设置有与基板10相同的长方形状的薄的突起部21，在突起部21的表面沿长方形的边呈环状地设置多个开口22。该所有开口22相连通并与设置于基座20侧方的导管23连结。此外，在开口22的内侧，设置有在x轴及y轴方向所排列的多个开口24。上述的开口24在内部全部连通，在外部的侧方与导管25连结。上述的导管23、25与未图示的真空吸附装置连接。
接着，弹性构件30是与该突起部21为相同形状并具有一定厚度的橡胶等弹性构件，且设置有沿周围4个边设置的贯通孔31、及在其内侧呈格子状地排列的多个贯通孔32。贯通孔31设置于与上述开口22对应的位置，贯通孔32设置于与各开口24对应的位置。因此，在将弹性构件30维持载置于突起部21的正上方时，使贯通孔31与开口22、贯通孔32与开口24的各位置分别一致。为了可从下方确认该弹性构件30所载置的基板10的刻划线的位置，该弹性构件30较佳为透明构件。
基座20的开口22，在已使基板10正确地定位并配置于突起部21及弹性构件30的正上方时，位于纵向两端的刻划线Sy1、Syn及横向两端的刻划线Sx1、Sxm的外侧。上述的开口22与贯通孔31，使用于在已沿刻划线进行裂断时，吸引各LED晶片外侧的基板10端材的部分。
此外，基座20的开口24，在已使基板10正确地定位并配置于突起部21及弹性构件30的正上方时，通过形成于基板10的刻划线Sx2-Sx(m-1)、Sy2-Sy(n-1)相邻开口24的中间，且基板10的各功能区域11分别设置于与各开口24对应的位置。
接着，如图3A所示，框状构件40是平板状的构件，在其中央设置有与基板10及弹性构件30为相同矩形的开口41。在框状构件40的周围，在已将弹性构件30保持于中央的开口41时，沿着与x轴平行的贯通孔31、32的中心线，在x轴平行地形成有一定深度的多个沟槽42a、42b。此外，在已将弹性构件30保持于该开口41时，沿着与y轴平行的贯通孔31、32的中心线，在y轴平行地形成有一定深度的多个沟槽43a、43b。而且，框状构件40的厚度，相当于基座20的突起部21、弹性构件30及基板10的厚度之和。
接着，按压构件50是外形与框状构件40大致相同的薄的平板，且在中央设置比框状构件40的开口41稍微小的开口51。而且，在周围形成有更朝向开口51的边交互地设置有狭缝与突起的梳状部52a、52b、53a、53b。梳状部的狭缝及突起的间距，与成为裂断对象的基板10的刻划线Sx1-Sxm、Sy1-Syn的间距相同，且具有一定的宽度。
而且，在已使框状构件40与按压构件50以使外周一致的方式重合时，梳状部52a-53b的狭缝、与框状构件40的沟槽42a-43b成为分别相对应的构造。而且，已在框状构件40的开口保持有基板10时，基板10的刻划线的延长线成为通过框状构件40的沟槽及按压构件50的狭缝的中心位置。
接着，针对使用裂断用治具1对基板10进行裂断的情形进行说明。首先，如图2所示般对基板10进行刻划。刻划可为使刻划轮转动的刃前端刻划，也可为使用激光的激光刻划。
接着，如图4表示的剖面图般，预先在裂断装置的平台60上面配置裂断用治具1的基座20。然后，在基座20的突起部21上配置弹性构件30，在其上以形成有刻划线的面为下方的方式层叠基板10。然后，在基座20的突起部21上载置有弹性构件30与基板10的状态下，在其外侧载置框状构件40，接着载置按压构件50。此时，框状构件40的下面配置成直接与基座20的突起部21以外的周围接触。据此将刻划线定位成位于各开口22的中间。接着，在按压构件50与框状构件40的四方设置有螺纹槽，而借由螺钉连结并固定基座20。
此时，由于按压构件50的开口51较框状构件40的开口41稍微小，因此使梳状部52a-53b的突起设置成被覆于基板10的周围。然后，使未图示的真空吸附装置动作而从导管23吸引基板10的周围，从导管25吸引基板的各功能区域而借此保持基板10。
此时，从下方通过透明的基座20及弹性构件30以CCD摄影机或红外线摄影机等确认基板10的刻划线，从上部以裂断装置的刀片61从基板10的刻划线正上方往下压而进行裂断。据此，使刀片61在相当于按压构件50的狭缝或框状构件40的沟槽42a、42b、43a、43b的位置往下压。因而能够在刀片61不与按压构件50或框状构件40接触之下，对基板10进行裂断。此外，基板10的端部由按压构件50任何的梳状部突起的前端按压，因此即使是在裂断时，已分断的基板的位置也不会错位，而留在原来的位置。而且能够借由沿刻划线Sx1-Sxm反复进行裂断而成为细长的分断片。一旦完成x轴方向的裂断，则借由沿刻划线Sy1-Syn反复进行裂断而能够生成个别的LED晶片。
此外，在已沿刻划线Sx1、Sxm、Sy1、Syn进行裂断时虽产生端材，但借由框状构件40、按压构件50保持，进一步地端材也通过开口22、贯通孔31借由真空吸附装置吸附，因此不会产生位置错位。如此，在裂断时由于几乎不会产生分断片的位置错位，因此可确实地实行裂断作业。
此外，在该实施例中，虽在基座20设置有与基板10相同形状的突起部21，但若弹性构件30相当厚则不一定要设置突起部。
此外，在该实施例中，虽已针对呈格子状地形成有功能区域的基板的裂断进行了说明，但关于功能区域并不受限定。此外，本发明亦可适用于LTCC基板、氧化铝(alumina)、氮化铝、钛酸钡、氮化硅、硅树脂等各种脆性材料基板。
本发明在对具有应进行保护的区域的脆性材料基板进行刻划、裂断时，由于即使对端部进行裂断亦能够在不产生位置错位的情况下进行裂断，因此可很有效果地应用于基板的裂断装置。
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的内容，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 (4)

1.一种裂断用治具，对具有刻划线的脆性材料基板进行裂断，其特征在于，包括：
基座，载置该脆性材料基板；
弹性构件，具有与该脆性材料基板相同的形状，且配置于该基座上；
框状的框状构件，在中央具有相当于该弹性构件外形的开口，且保持已载置于该基座上的弹性构件及已载置于其上部的该脆性材料基板；以及
按压构件，配置于该框状构件的上部，且从该框状构件的周围按压该脆性材料基板；
该脆性材料基板，具有在纵向及横向以既定的间距形成的功能区域、及以功能区域位于中心的方式形成格子状的刻划线；
该基座，具有以相当于该脆性材料基板功能区域的间距的间隔排列的开口；
该弹性构件，在对应该基座开口的位置具有贯通孔。
2.如权利要求1所述的裂断用治具，其特征在于：
该基座，具有与该脆性材料基板相同形状的突起部；
该基座的开口，贯通该突起部。
3.如权利要求1所述的裂断用治具，其特征在于：
该按压构件，具有较该脆性材料基板小的中央开口、及从周围朝向该中央开口并由相当于该脆性材料基板功能区域间距的间距突起部及狭缝构成的梳状部；
该框状构件，在其周围的上面具有相当于该功能区域间距的间距沟槽。
4.如权利要求1至权利要求3中任一项裂断用治具，其特征在于：
该弹性构件，是与该脆性材料基板为相同形状的具有一定厚度的透明的弹性板。
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