CN105313227A - 脆性材料基板的端材分离方法及端材分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脆性材料基板的端材分离方法及端材分离装置，其课题在于准确地将沿纵向及横向整齐排列地形成有功能区域、且形成有划线的基板的周围的端材分离。本发明的解决方法为如下所述。将基板(20)保持在端材分离台(15)上。端材分离台(15)具有腔室(52)与其上部的底板(53)及弹性板(54)，且在弹性板(54)与底板(53)设置有多个开口。另外，通过从弹性板(54)的开口吸引空气而保持其上表面的基板(20)。通过使对向的边的高度相互不同的框状的推板(47)与基板(20)的面平行地下降，而使基板(20)的周围的端材分离。

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

本发明涉及一种用以分离半导体基板、陶瓷基板等脆性材料基板的周围的端材的端材分离方法及端材分离装置。

背景技术

在专利文献1中提出有一种基板切断装置，其通过将形成有划线的基板从形成有划线的面的背面利用切断杆沿划线与面垂直地按压而切断。在成为切断的对象的基板为半导体晶片，且整齐排列地形成有多个功能区域的情况下，首先，在基板上在功能区域之间隔开相等的间隔而沿纵向及横向形成划线。然后，必须利用切断装置沿该划线进行切断。继而，由于在基板的周围产生端材，因此必须利用切断装置沿划线将该端材切断而分离。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2004-39931号公报

[专利文献2]日本专利特开2013-177309号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

如果设为使用切断装置将通过制造步骤在脆性材料基板、例如陶瓷基板上沿x轴与y轴以固定间距形成有多个功能区域的基板切断，则必须在将该基板断裂为格子状之后，将形成有功能区域的区域的外周的端材去除，但由于在以往不对功能区域与端材部分加以区别地进行单片化(切断)，因此在将基板单片化(切断)为各功能区域之后，必须仅将单片化的端材部分去除，从而存在作业步骤变复杂等问题，尤其是在基板的单片化后的大小较小的情况下为一项依靠人工的耗费工时的作业。

本发明是着眼于所述问题点而完成的，其目的在于在脆性材料基板的单片化(切断)之前，使已对脆性材料基板划线的基板的功能区域的周围的端材在短时间内机械性地从基板的功能区域分离。

[解决问题的技术手段]

为了解决该问题，本发明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的周围的端材的端材分离方法，且所述脆性材料基板是在其中一面具有沿纵向及横向以特定的间距形成的功能区域，且以所述功能区域位于中心的方式呈格子状形成有划线的基板，该脆性材料基板的端材分离方法是将所述脆性材料基板保持在端材分离台上，该端材分离台在上表面具有相当于所述脆性材料基板的整个功能区域的形状的弹性板，从上部保持相当于所述脆性材料基板的整个功能区域的区域，通过使与所述脆性材料基板的端材的位置对应的框状推板从所述端材分离台的上部一面保持平行于脆性材料基板的状态一面下降而将端材分离。

为了解决该问题，本发明的脆性材料基板的端材分离装置是分离脆性材料基板的周围的端材的端材分离装置，且所述脆性材料基板是在其中一面具有沿纵向及横向以特定的间距形成的功能区域，且以所述功能区域位于中心的方式呈格子状形成有划线的基板，该脆性材料基板的端材分离装置包括：端材分离台，将所述脆性材料基板保持在上表面；框状推板，具有与成为所述脆性材料基板的周围的端材的部分对应的边；以及升降机构，使所述推板以平行于所述脆性材料基板的表面的状态升降。

于此，也可设为所述端材分离台包含：腔室，具有凹处；底板，设置在所述腔室上，并具有多个开口；以及弹性板，设置在所述底板的上表面。

于此，弹性板也可设为比位于所述基板的所应分离的端材的内侧的有效区域窄、且使上表面的边缘弯曲的平板的板。

于此，所述推板也可设为相相对向的两边与垂直于该两边的其他两边的高度相互不同的板。在该情况下，推板的两边先碰到的基板的两边的端材部分先被切断(分离)，其次推板的其他两边后碰到的基板的剩余两边的端材部分后被切断(分离)。由于基板的邻接的两边的端材部分具有时间差地被切断，因此在邻接的两边的交界部分(功能区域的角的部分)不会从邻接的两边受到对向的按压力，因此，功能区域的角部变为不易损伤。

于此，所述推板也可上下移动自如地安装于兼具搬送所述脆性材料基板的功能的端材分离头。

[发明的效果]

根据具有此种特征的本发明，可通过相对于形成有划线的脆性材料基板而下压推板的一次下降的操作，将脆性材料基板的周围的多余部分作为端材而全部机械性地分离。因此，能够缩短作业时间，另外，能够简化端材分离装置的构造。尤其是在单片化后的脆性材料基板(各功能区域)的大小较小的情况下，在单片化(切断)之后从单片化的各功能区域将作为多余部分的单片化的端材部分去除成为繁杂的作业，因此尤其有效。

附图说明

图1是表示实现本发明的实施方式的基板切断机构(划线、端材分离、切断)的整体构成的立体图。

图2是表示实现本发明的实施方式的基板切断机构的前视图。

图3(a)、(b)是表示通过本实施方式的端材分离装置进行端材分离的基板的一例的前视图及沿A-A线的局部剖视图。

图4是表示本发明的实施方式的端材分离装置的端材分离头的立体图。

图5是本实施方式的端材分离装置的端材分离头的前视图。

图6是本实施方式的端材分离装置的端材分离头的仰视图。

图7是将本实施方式的端材分离装置的端材分离头的一部分切除而表示的立体图。

图8是表示用于本实施方式的端材分离装置的吸尘器的一例的立体图。

图9是表示用于本实施方式的端材分离装置的推板的一例的立体图。

图10是表示本发明的实施方式的端材分离装置的端材分离头、端材分离台及切断台的侧视图。

图11是表示本实施方式的端材分离台与切断台的剖视图。

图12是表示本实施方式的端材分离装置的端材分离头与端材分离台的一部分的剖视图。

具体实施方式

对本发明的实施方式的端材分离台进行说明。图1是表示实现本实施方式的基板切断机构的整体构成的立体图，图2是表示实现本实施方式的基板切断机构的整体构成的前视图。如这些图所示，横梁11是通过支架而平行于基座10的上表面地被保持在基座10上，且在该横梁11的侧方设置有线性滑块12。线性滑块12使端材分离头13沿横梁11自由地动作。如图2所示，在基座10上设置有对脆性材料基板(下面简称为基板)进行划线的划线台14、将下述的端材分离的端材分离台15、及切断台16。端材分离头13在从划线台14吸引基板并将基板搬送至图中右侧的端材分离台15之后进行端材分离。

对在本发明的实施方式中成为搬送及端材分离的对象的基板进行说明。基板20是如在图3中表示前视图及其局部剖视图般，设为利用制造步骤在陶瓷基板21上沿x轴与y轴以固定间距形成有多个功能区域22的基板。该功能区域22设为例如具有作为LED(LightEmittingDiode，发光二极管)的功能的区域，在各功能区域分别在表面形成有用于LED的圆形透镜。

而且，为了针对各功能区域的每一个进行切断而形成为LED芯片，在切断基板20之前，通过划线装置以各功能区域位于中心的方式，且以纵向的划线S_y1～S_yn与横向的划线S_x1～S_xm相互正交的方式进行划线。

搬入的基板20在图2所示的划线台14上，以形成有透镜的面作为上表面，通过未图示的划线装置形成划线S_x1～S_xm、及划线S_y1～S_yn。刚被划线后的基板20虽形成有划线，但未被完全切断。即，基板20成为连接的状态，且具有沿x轴、y轴排列的多个功能区域的部分与成为外周的端材的多余部分。

其次，对用以吸引并搬送该基板20及对该基板20进行端材分离的端材分离头13进行说明。图4是表示端材分离头13的立体图，图5是表示端材分离头的侧视图，图6是表示端材分离头的仰视图，图7是将端材分离头的一部分切除而表示的立体图。

如图4所示，端材分离头13中，大致L字状的吊架32垂直地连接于大致正方形状的水平方向的吊架基座31。长方形状的吊架托座33连接在吊架32的侧方，进而，长方形状的吊架托座34与吊架托座33的面重叠地安装于吊架托座33，上下移动自如的线性滑块35设置于吊架托座34。头部40设置在线性滑块35的下方。线性滑块35是升降机构，其在上方向与下方向的两个方向上分别具有流入空气流的流入口，且通过切换该流入而使头部40上下移动自如。此外，线性滑块35只要能够升降头部40即可，并非仅为通过空气流的流入而使头部上下移动的机构，也能利用电动机等使头部上下移动。

头部40为长方体状的壳体，壳体的内部为空腔，且下表面敞开。而且，如图7所示，在下表面设置有底板41。底板41是下表面为平坦的金属制构件，例如设为铝制。在底板41上，以与已划线的基板20的功能区域22对应的方式，且以等间隔设置有沿xy方向排列的多个开口。这些开口均设为大于透镜的直径。另外，在与基板20的功能区域22的外周的端材对应的部分，也设置有沿外周的开口。

在底板41的下表面安装有较薄的弹性薄片42。弹性薄片42为平坦的橡胶制平板。而且，弹性薄片42也如图6所示般与成为搬送的对象的基板20的各功能区域22对应地沿x方向及y方向以等间隔具有开口。另外，在与基板20的功能区域22的外周的端材对应的部分也设置有开口。使这些开口在使底板41与弹性薄片42重合时成为同一位置。于此，底板41的开口及弹性薄片42的开口是以如下方式构成：使直径稍微大于形成在功能区域22的LED的透镜的直径，且在吸引经划线的基板20时，功能区域22的透镜不直接接触于弹性薄片42。

其次，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所示的吸尘器的鼓风机44。此外，此处是使用吸尘器，但也可单独使用鼓风机44。如果在使基板20接触于弹性薄片42的状态下驱动鼓风机44而经由导管43吸引空气，则可从底板41、弹性薄片42的开口吸引空气，从而可吸引基板20。另外，通过利用未图示的切换部将空气流从流入切换为流出，能够切换为使空气从弹性薄片42的开口喷出的状态。

而且，在该头部40的四个侧壁设置有多个闩锁机构46。闩锁机构46是用于将底板41与弹性薄片42一体地装卸自如地保持在头部40的下表面，并且在弹性薄片42的橡胶劣化的情况下可容易地更换的机构。此外，该闩锁机构46也可设置在头部40的至少平行的一对侧壁。

图9所示的框状推板47上下移动自如地设置在头部40的下部外周。推板47在将基板20保持在头部40与端材分离台15之间的状态下，通过使推板47下降，而将基板20的周围的多余部分作为端材而分离。推板47为相当于基板20的周围的端材部分的大小的框状构件。另外，如图示般，构成为上表面为固定的高度，且一对相对向的边47a、47b的厚度较厚，与该等成直角的相对向的两边47c、47d的厚度较薄。

其次，对推板47的升降机构进行说明。在头部40的侧壁中的除连结导管43的一个侧壁以外的相互平行的两个侧壁，设置有气缸48作为升降机构。如图5所示，气缸48具有通过螺固而固定在头部40的侧壁的主体部48a、上下移动自如的平板状连结构件48b、及连接于连结构件48b的框状连结构件48c。另外，推板47上下移动自如地连结在连结构件48c的下方。

其次，对用于端材的分离的端材分离台15进行说明。如图10～图12所示，端材分离台15在臂51上具有长方形状的腔室52及其上部的底板53、及与底板53大致相同形状的弹性板54。在腔室52的中央部分形成有较大的凹处，与形成在臂51的内部的导管51a连通。底板53为相当于被切断的基板的整个功能区域的长方形状的平板，但优选为预先设为稍小于整个功能区域。底板53设为例如铝制。在底板53上以与各功能区域22对应的方式设置有沿xy方向整齐排列的多个开口。

在底板53的上表面贴附有弹性板54。弹性板54为相当于长方形状区域的形状的橡胶制等的平板，该长方形状区域相当于基板20的整个功能区域，但优选为预先设为稍小于整个功能区域。在弹性板54上除了四边的外周部以外，以与外底板53的开口、即被划线的基板的功能区域对应的方式设置有沿xy方向整齐排列的多个开口。弹性板54的上表面的边缘部分优选为稍微弯曲(倒角)的构造。

另外，因该弹性板54与底板53的开口均以与各功能区域22对应的方式设置，因此能够在使弹性板54与底板53重叠时，使外部的空气通过这些开口而流通至腔室52的凹处。真空吸附装置经由未图示的管而连结于臂51的内部的导管51a，通过驱动真空吸附装置而可自弹性板54的开口喷出或吸引空气。

另外，该臂51构成为以旋转轴55为中心，从图10的状态向时针方向自如旋转180°。在该轴上设置有旋转机构，该旋转机构使臂51及其上部的腔室52、底板53及弹性板54一同旋转。旋转机构只要能够使臂51旋转180°即可，也可为旋转气缸，另外，也可包含电动机与减速齿轮。

其次，对通过该端材分离装置将基板20从划线台14搬送至端材分离台15的情况进行说明。首先，使端材分离装置的端材分离头13移动至划线台14上的基板20的正上方，并使头部40对准于基板20而下降。然后，以使头部40的最下部的弹性薄片42的开口与LED的透镜对应的方式进行定位。其次，如果驱动鼓风机44而经由导管43吸引空气，则从底板41、弹性薄片42的开口吸引空气，从而能够吸引与弹性薄片42接触的基板20。于此，即便在从弹性薄片42的开口吸引空气时产生空气的泄漏，也会使空气始终从开口流入至内部，因此能够吸引基板20。然后，通过提升端材分离头13而可将已被划线的基板20直接提升。

通过在该状态下利用线性滑块12使端材分离头13整体移动，可将基板20搬送至所需的位置。如此一来，在使端材分离头13移动至端材分离台15的正上方之后，通过线性滑块35使头部40下降。然后，保持在头部40的下表面的基板20接触于端材分离台15的上部，并以使该功能区域22成为分别与弹性薄片54的开口对应的位置的方式进行定位而停止下降。然后，在基板20的下表面接触于弹性板54的状态下，通过经由臂51吸引空气而可将基板20保持在端材分离台15上。此时，可使鼓风机44保持动作的状态，另外，也可使鼓风机44停止。

其次，对端材分离装置的端材分离时的动作进行说明。首先，通过从推板47的升降机构气缸48吹出空气，而可使头部40的下部的推板47下降。当使推板47与基板20平行地下降时，首先，通过厚度较厚的边47a、47b仅使基板20的功能区域的外侧的细长周边部分受到向下的压力而被分离成为端材。进而，当继续下降时，通过厚度较薄的两边47c、47d使基板20的功能区域的外侧的细长周边部分受到下降的压力而被分离成为端材。以此方式，可通过下压推板47的一次下降操作而将基板20的周围的端材全部分离。此时，未将基板20的周围的邻接的边同时作为端材而分离。另外，弹性板54稍小于推板47，且其上表面的边缘部分被倒角而弯曲。因此，不会损伤基板20的功能区域，可在短时间将周围的端材全部分离。

其后，在从臂51吸引空气的状态下，从鼓风机44喷出空气而使头部40上升。由此，头部40从基板20分离。在使头部40上升的状态下，通过利用线性滑块12使端材分离头13向图2的左侧移动而恢复为原来的状态。

在该实施方式中，对分离具有在上表面具有透镜的功能区域的LED基板的LED芯片的周围的端材的例子进行了说明，但本发明不仅可应用于在表面具有透镜的芯片，尤其是也可应用于具有无任何突起的功能区域的芯片，另外，还可应用于包含具有除透镜以外的突起物的功能区域的脆性材料基板。

进而，在该实施方式中，对陶瓷基板进行了说明，但也可为其他种类的材质的层的基板。例如也可为玻璃基板或半导体基板。

在该实施方式中，对具有端材分离功可及基板的搬送功能的端材分离头进行了说明，当然即便是不具有基板的搬送功能的端材分离头也可进行端材分离。在所述的端材分离台中，作为推板的升降机构而对气缸进行了说明，当然升降机构也可为线性滑块等其他形状的升降机构。

[产业上的可利用性]

本发明能够保持已对脆性材料基板(陶瓷基板等)进行划线的基板而将端材分离，且能够有效地应用于基板制造时的端材分离装置。

[符号的说明]

10基座

11横梁

12线性滑块

13端材分离头

14划线台

15端材分离台

16切断台

17切断机构

20基板

21陶瓷基板

22功能区域

23陶瓷基板的表面层

24线状突起

31吊架基座

32吊架

33、34吊架托座

35线性滑块

40头部

41底板

42弹性薄片

43导管

44鼓风机

46闩锁机构

47推板

48气缸

51臂

52腔室

53底板

54弹性板

55旋转轴

Claims (6)

1.一种脆性材料基板的端材分离方法，其是分离脆性材料基板的功能区域的周围的端材的端材分离方法，且

所述脆性材料基板为：

在其中一面具有沿纵向及横向以特定的间距形成的功能区域，且以所述功能区域位于中心的方式呈格子状形成有划线；且该脆性材料基板的端材分离方法为：

将所述脆性材料基板保持在端材分离台上，该端材分离台在上表面具有相当于所述脆性材料基板的整个功能区域的形状的弹性板，

自上部保持相当于所述脆性材料基板的整个功能区域的区域，

通过使与所述脆性材料基板的端材的位置对应的框状推板从所述端材分离台的上部一面保持平行于脆性材料基板的状态一面下降而将端材分离。

2.一种脆性材料基板的端材分离装置，其是分离脆性材料基板的周围的端材的端材分离装置，且

所述脆性材料基板为：

在其中一面具有沿纵向及横向以特定的间距形成的功能区域，且以所述功能区域位于中心的方式呈格子状形成有划线；且该脆性材料基板的端材分离装置包括：

端材分离台，将所述脆性材料基板保持在上表面；

框状推板，具有与成为所述脆性材料基板的周围的端材的部分对应的边；及

升降机构，使所述推板与所述脆性材料基板的表面平行地升降。

3.根据权利要求2所述的脆性材料基板的端材分离装置，其中所述端材分离台包含：

腔室，具有凹处；

底板，设置在所述腔室上，且具有多个开口；及

弹性板，设置在所述底板的上表面。

4.根据权利要求3所述的脆性材料基板的端材分离装置，其中弹性板为比位于所述基板的所应分离的端材的内侧的有效区域窄、且上表面的边缘弯曲的平板的板。

5.根据权利要求2所述的脆性材料基板的端材分离装置，其中所述推板为相对向的两边与垂直于该两边的其他两边的高度相互不同的板。

6.根据权利要求2所述的脆性材料基板的端材分离装置，其中所述推板上下移动自如地安装于搬送所述脆性材料基板且进行端材分离的端材分离头。