CN105014793A - 脆性材料基板的端材分离方法及端材分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明的端材分离方法及装置，能够确实地将在纵方向及横方向阵列排列形成有功能区域、且除了树脂层外被裂断的基板的周围端材分离。将基板(20)保持在端材分离载台(15)上。端材分离载台(15)具有腔室(52)、其上部的底板(53)、以及弹性板(54)，且在弹性板(54)与底板(53)设置多个开口。此外，借由从弹性板(54)的开口吸引空气而保持其上面的基板(20)。借由使相对向的二边和与其垂直的另二边的高度相互不同的框状的推板(47)以与基板(20)的面平行地下降，而使基板(20)周围的端材分离。借由上述技术方案，本发明能够使作业时间缩短，并能够使端材分离装置的构造简单化。

Description

脆性材料基板的端材分离方法及端材分离装置

技术领域

本发明是关于一种使用于分离基板周围端材的端材分离方法及端材分离装置，该基板是在半导体基板、陶瓷基板等脆性材料基板上涂布有树脂层而成。

背景技术

在专利文献1中，提及有如下的基板裂断装置：利用裂断杆对形成有刻划线的基板，从形成有刻划线的面的背面，沿刻划线并与面垂直地进行按压而借此进行裂断。成为裂断对象的基板是半导体晶圆，且在呈阵列地形成有多个功能区域的情形时，首先在基板以在功能区域之间隔着等间隔的方式在纵方向及横方向形成刻划线。然后，必须沿着该刻划线以裂断装置进行分断。而且，由于在基板的周围产生端材，因此必须对其沿着刻划线以裂断装置进行裂断，且将所涂布的树脂层裂断而进行分离。

专利文献1：日本特开2004-39931号公报

专利文献2：日本特开2013-177309号公报

在脆性材料基板、例如陶瓷基板上在制造步骤中沿x轴与y轴以一定间距形成多个功能区域，对在陶瓷基板上面填充硅树脂的基板使用裂断装置进行裂断。虽在将该基板裂断成格子状后，有必要将形成有功能区域的区域外周的端材切离，但在以往公知存在有为了就各边个别地取出端材，而使得作业步骤变复杂的问题。

发明内容

本发明是着眼于现有习知的端材分离步骤复杂的问题，其目的在于使脆性材料基板既已裂断基板的周围的端材以较短时间分离。

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。依据本发明提出的脆性材料基板的端材分离方法，是分离脆性材料基板的功能区域周围的端材；该脆性材料基板，是在一侧面具有在纵方向及横方向以既定间距形成的功能区域，且涂布有树脂，并以该功能区域位于中心的方式沿呈格子状形成的刻划线被裂断；将该脆性材料基板保持在于上面具有与该脆性材料基板的全功能区域相当形状的弹性板的端材分离载台上，从上部保持与该脆性材料基板的全功能区域相当的区域，从该端材分离载台的上部使与该脆性材料基板的端材位置对应的框状的推板一边维持与脆性材料基板平行的状态一边下降，借此分离端材。

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。依据本发明提出的脆性材料基板的端材分离装置，是分离脆性材料基板周围的端材；该脆性材料基板，是在一侧面具有在纵方向及横方向以既定间距形成的功能区域，且涂布有树脂，并以该功能区域位于中心的方式沿呈格子状形成的刻划线被裂断；其具备有：在上面保持该脆性材料基板的端材分离载台、具有与成为该脆性材料基板周围的端材的部分对应的边的框状的推板、以及使该推板以与该脆性材料基板的面平行地升降的升降机构。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的端材分离装置，其中该端材分离载台，具有：具有凹部的腔室、设于该腔室上且具有多个开口的底板、以及设于该底板上面的弹性板。

前述的端材分离装置，其中该弹性板，是较位于该基板应分离的端材内侧的有效区域更窄，且已使上面的缘弯曲的平板的板。

前述的端材分离装置，其中该推板的相对向的二边、和与其垂直的另二边的高度相互不同。

前述的端材分离装置，其中该推板，呈上下移动自如地安装于搬送该脆性材料基板的搬送头。

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，本发明能够借由对除了树脂层外被裂断的脆性材料基板以推板往下按压一次的下降操作，将脆性材料基板周围不要的部分作为端材并全部分离。因此能够使作业时间缩短，此外，能够使端材分离装置的构造简单化。

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表示实现本发明实施形态的搬送机构整体构成的立体图。

图2表示实现本发明实施形态的搬送机构的前视图。

图3A表示借由本实施形态的搬送头搬送的基板一例的前视图。

图3B表示图3A中沿A-A线的部分剖面图。

图4表示本发明实施形态的搬送头的立体图。

图5是本实施形态的搬送头的前视图。

图6是本实施形态的搬送头的仰视图。

图7是切除本实施形态的搬送头的一部分而表示的立体图。

图8表示使用于本实施形态的搬送装置的集尘机一例的立体图。

图9是表示使用于本实施形态的端材分离装置的推板一例的立体图。

图10表示本发明实施形态的端材分离载台与扩展载台的侧视图。

图11表示本实施形态的搬送头与端材分离载台、及扩展载台的剖面图。

图12表示本实施形态的搬送头与端材分离载台的一部分的剖面图。

【主要元件符号说明】

10：基座

11：梁

12：线性滑件

13：搬送头

14：裂断载台

15：端材分离载台

16：扩展载台

17：扩展机构

20：基板

21：陶瓷基板

22：功能区域

23：硅树脂

24：线状突起

31：吊架基座

32：吊架

33、34：吊架托架

35：线性滑件

40：头部

41：底板

42：弹性片

43：导管

44：鼓风机

46：闩扣机构

47：推板

48：气缸

51：臂

52：腔室

53：底板

54：弹性板

55：旋转轴

具体实施方式

针对本发明实施形态的端材分离载台进行说明。图1表示实现本实施形态的搬送机构整体构成的立体图，图2是其前视图。如这些图式所示，在基座10上借由支柱并与基座10上面平行地保持有梁11，在此梁11的侧方设置线性滑件12。线性滑件12使搬送头13沿着梁11自在地动作。在基座10上，如图1、图2所示，设置有裂断脆性材料基板(以下，简称基板)的裂断载台14、分离下述端材的端材分离载台15、及扩展载台16。搬送头13，从裂断载台14吸引基板并往图中右方的端材分离载台15搬送。

针对在本发明实施形态中成为搬送及端材分离对象的基板进行说明。基板20如图3A所示的前视图及图3B所示的部分剖面图，为在陶瓷基板21上在制造步骤中沿x轴与y轴以一定间距形成有多个功能区域22的基板。该功能区域22例如为具有作为LED功能的区域，在各功能区域于各个表面形成有用于LED的圆形晶体。在该基板的上面填充硅树脂23，但为了使该硅树脂23留在形成有LED功能区域22的范围，而在功能区域22的外侧周围形成有较陶瓷基板21的表面稍微高的线状突起24。在填充硅树脂23时，有时会有硅树脂23到达线状突起24的上面或其外侧的情况。

而且，为了就各功能区域进行分断以成为LED芯片，在裂断基板20之前，借由刻划装置以各功能区域位于中心的方式，且以纵方向的刻划线Sy1～Syn、与横方向的刻划线Sx1～Sxm相互正交的方式进行刻划。

将经刻划的基板20在图2所示的裂断载台14中，以形成有晶体的面作为上面，借由未图示的裂断装置沿刻划线Sx1～Sxm’、刻划线Sy1～Syn裂断。经裂断后的基板20仅陶瓷基板21层沿刻划线被分断，但硅树脂23层则尚未被裂断。亦即，基板20成为仅借由表面较薄的硅树脂23层连接的状态，在线状突起24内侧具有排列于x、y轴的多个功能区域的部分与成为外周端材的不要的部分。

接着，针对用于吸引该基板20并进行搬送的搬送头13进行说明。图4表示搬送头13的立体图，图5是其侧视图，图6是其仰视图，图7是切除搬送头一部分而表示的立体图。

如图4所示，搬送头13，在大致正方形状的水平方向的吊架基座31垂直地连接有大致L字状的吊架32。在吊架32的侧方连接有长方形状的吊架托架33，在吊架托架33进一步地以重合其面的方式安装有长方形状的吊架托架34，在吊架托架34设置可上下移动自如的线性滑件35。在线性滑件35的下方设置头部40。线性滑件35在上方向与下方向的两方向分别具有流入空气流的流入口，借由切换其流入而使头部40上下移动自如的升降机构。此外，线性滑件35只要是能够使头部40升降即可，并不仅只为借由空气流的流入而使其上下移动，亦可为利用马达等而使其上下移动。

头部40是直方体状的筐体，筐体内部为空洞，下面开放。而且如图7所示，在下面设置底板41。底板41是下面为平坦的金属制构件，例如为铝制。在底板41以与经裂断的基板20的功能区域22对应的方式，等间隔地设置有呈阵列地排列于xy方向的多个开口。所述开口设成为分别大于晶体的径长。此外，也在与基板20的功能区域22的外周端材对应的部分，设置有沿外周的开口。

在底板41下面安装有薄的弹性片42。弹性片42是平坦的橡胶制平板。而且，如图6所示，也在弹性片42以与成为搬送对象的基板20的各功能区域22对应的方式在x方向及y方向等间隔地具有开口，进一步地在与其周围的线状突起24对向的部分具有四角形的环状凹部。此外，也在与基板20的功能区域22的外周端材对应的部分，在环状凹部的外侧设置有沿外周的开口。所述开口在重合底板41与弹性片42时成为同一位置。此处，底板41的开口及弹性片42的开口设成为较形成于功能区域22的LED晶体的径长稍大的径长，且在吸引经裂断的基板20时，构成为功能区域22的晶体不直接与弹性片42接触。

接着，在该头部40的一侧面，安装有导管43，在导管43的前端连结有图8所示的集尘机的鼓风机(blower)44。此外，在此处虽使用集尘机，但亦可使用鼓风机44单体。在基板20已接触弹性片42的状态下，一旦驱动鼓风机44并通过导管43吸引空气，则从底板41、弹性片42的开口吸引空气，且能够吸引基板20。此外，借由未图示的切换部将空气流从流入切换成流出，借此能够切换成使空气从弹性片42的开口喷出的状态。

而且，在该头部40的四侧的侧壁设置有多个闩扣(latch)机构46。闩扣机构46是为了在头部40的下面将底板41与弹性片42设成为一体并保持成装卸自如，并且在弹性片42的橡胶已劣化的情形时能够容易地更换。此外，该闩扣机构46亦可为设于头部40的至少平行的一对侧壁而成。

在头部40的下部外周，呈上下移动自如地设置图9所示的框状的推板47。推板47，是在已将基板20保持于头部40与端材分离载台15之间的状态下，借由使推板47下降，将基板20周围不要的部分作为端材而分离。推板47是与基板20周围的端材部分相当的尺寸大小的框状构件。此外如图示般，构成为上面一定的高度，一对相对向的边47a、47b的厚度较厚，与其呈直角的相对向的二边47c、47d的厚度较薄。

接着，针对推板47的升降机构进行说明。头部40的侧壁之中，在除了连结导管43的一个侧壁以外的相互平行的2个侧壁，设置气缸48以作为升降机构。气缸48，如图5所示具有以螺栓固定于头部40的侧壁的本体部48a、上下移动自如的平板状的连结构件48b、及与其连接的框状的连结构件48c。此外，在连结构件48c的下方呈上下移动自如地连结有推板47。

接着针对使用于端材的分离的端材分离载台15进行说明。端材分离载台15，如图10～图12所示，在臂51上具有长方形状的腔室52与其上部的底板53、及与此几乎相同形状的弹性板54。

在腔室52的中央部分形成有较大的凹部，且与形成于臂51内部的导管51a连通。底板53是与经裂断的基板的全功能区域相当的长方形状的平板，但较佳为稍微小于全功能区域。底板53例如为铝制。在底板53以与各功能区域22对应的方式设置有呈阵列地排列于xy方向的多个开口。

在底板41的上面贴附有弹性板54。弹性板54是与相当于基板20的全功能区域的长方形状区域相当的形状的橡胶制等平板，但较佳为稍微小于全功能区域。在弹性板54除了4个边的外周部外，设置有底板53的开口、亦即以与经裂断的基板的功能区域对应的方式呈阵列地排列于xy方向的多个开口。较佳为弹性板54上面的缘的部分为稍微弯曲的构造。

此外，该弹性板54与底板53的开口均设成为与各功能区域22对应，因此能够在重合时使外部空气通过所述开口而流通于腔室52的凹部。在臂51内部的导管51a通过未图示的管与真空吸附装置链接，且借由驱动真空吸附装置而能够使空气从弹性板54的开口喷出或进行吸引。

此外，该臂51构成为可以旋转轴55为中心而从图10的状态往顺时针方向旋转自如180°。在该轴上设置有使臂51与其上部的腔室52、底板53及弹性板54一起旋转的旋转机构。旋转机构只要是能够使臂51旋转180°者即可，可为旋转汽缸，或亦可为由马达与减速齿轮所构成。

接着，针对借由该搬送装置将基板20从裂断载台14往端材分离载台15搬送的情形进行说明。首先，使搬送装置的搬送头13移动于裂断载台14上的基板20的正上方，使头部40下降与基板20相合。然后，以使头部40最下部的弹性片42的开口对应于LED晶体的方式进行定位。接着，一旦驱动鼓风机44并通过导管43吸引空气，则从底板41、弹性片42的开口吸引空气，能够对已与弹性片42接触的基板20进行吸引。此处，即使在从弹性片42的开口吸引空气时产生空气泄漏，由于空气始终从开口往内部流入，因此亦能够吸引基板20。然后，借由升起搬送头13，而能够将经裂断的基板20在维持原状态下升起。

在该状态下，使搬送头13整体借由线性滑件12而移动，借此能够将基板20搬送至所欲的位置。以如此方式，在使搬送头13移动至端材分离载台15的正上方后，使头部40借由线性滑件35而下降。然后，被保持于头部40下面的基板20与端材分离载台15的上部接触，且以其功能区域22成为分别对应于弹性板54的开口位置的方式定位并停止下降。然后，在基板20的下面已接触弹性板54的状态下通过臂51吸引空气，借此能够将基板20保持于端材分离载台15上。此时，亦可为维持使鼓风机44动作的状态，又亦可使其停止。

接着，针对端材分离装置端材分离时的动作进行说明。首先，可借由从推板47的升降机构的气缸48吹出空气，而使头部15下部的推板47下降。一旦使推板47以与基板20平行地下降，则首先借由厚度较厚的边47a、47b，仅基板20的功能区域外侧的细长的周边部分承受向下的压力，分离并成为端材。进一步地一旦持续下降，则借由厚度较薄的二边47c、47d，基板20的功能区域外侧的细长的周边部分承受下降的压力而分离并成为端材。如此般能够借由以推板47按压等之类的一次下降操作，而完全分离基板20周围的端材。此时，并不使基板20周围相邻接的边同时成为端材而分离。此外，弹性板54稍微小于推板47，其上面的缘部分弯曲。因此，能够在不损伤基板20的功能区域的情况下，以较短时间将周围的端材完全分离。

之后，在从臂51吸引空气的状态下，从鼓风机44喷出空气，使头部40上升。借此，使头部40从基板20分离。在使头部40上升的状态下，借由线性滑件12使搬送头13往图2左方移动而借此返回至原状态。

在该实施形态中，虽针对将拥有于上面具有晶体功能区域的LED基板的LED芯片周围端材进行分离的例子进行了说明，但本发明不仅适用于在表面具有晶体的芯片，尤其亦可适用于具有未有任何突出功能区域的芯片，此外，亦可适用于拥有具有晶体以外的突起物的功能区域的脆性材料基板。

进一步地，在该实施形态中，虽针对在陶瓷基板涂布有硅树脂的脆性材料基板进行了说明，但亦可为其他各种材质层的基板。例如，亦可为对玻璃基板积层有偏光板等层而成。

虽针对气缸作为上述的端材分离载台中推板的升降机构进行了说明，但升降机构当然亦可为线性滑件等其他形状的升降机构。

本发明能够对仅已将脆性材料基板的陶瓷基板裂断的基板进行保持并分离端材，能够具有效果地适用于基板制造时的端材分离装置。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，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做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做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种脆性材料基板的端材分离方法，是分离脆性材料基板的功能区域周围的端材，其特征在于：

该脆性材料基板，是在一侧面具有在纵方向及横方向以既定的间距形成的功能区域，且涂布有树脂，并以该功能区域位于中心的方式沿呈格子状形成的刻划线被裂断；

将该脆性材料基板保持在上面具有与该脆性材料基板的全功能区域相当形状的弹性板的端材分离载台上；

从上部保持与该脆性材料基板的全功能区域相当的区域；

从该端材分离载台的上部使与该脆性材料基板的端材位置对应的框状的推板一边维持与脆性材料基板平行的状态一边下降，借此分离端材。

2.一种脆性材料基板的端材分离装置，是分离脆性材料基板周围的端材，其特征在于：

该脆性材料基板，是在一侧面具有在纵方向及横方向以既定的间距形成的功能区域，且涂布有树脂，并以该功能区域位于中心的方式沿呈格子状形成的刻划线被裂断；

该端材分离装置，具备有：

在上面保持该脆性材料基板的端材分离载台、

具有与成为该脆性材料基板周围的端材的部分对应的边的框状的推板、以及

使该推板以与该脆性材料基板的面平行地升降的升降机构。

3.根据权利要求2所述的脆性材料基板的端材分离装置，其特征在于其中，该端材分离载台，具有：

具有凹部的腔室、

设于该腔室上且具有多个开口的底板、以及

设于该底板上面的弹性板。

4.根据权利要求3所述的脆性材料基板的端材分离装置，其特征在于其中，该弹性板，是比位于该基板应分离的端材内侧的有效区域更窄，且已使上面的缘弯曲的平板的板。

5.根据权利要求2所述的脆性材料基板的端材分离装置，其特征在于其中，该推板的相对向的二边、和与其垂直的另二边的高度相互不同。

6.根据权利要求2所述的脆性材料基板的端材分离装置，其特征在于其中，该推板，呈上下移动自如地安装于搬送该脆性材料基板的搬送头。