CN106182152A - 复合基板的分割方法及分割装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够将复合基板以无分断残留的状态确实且有效率地分割的复合基板的分割方法及分割装置。复合基板(W)是在包含脆性材料的基板主体(1)的单面隔着接着层(2)而形成有树脂层(3)且在基板主体(1)的表面形成有多条划线(S)，分割方法包括：第一分割步骤，通过将复合基板(W)的基板主体(1)设为下侧而贴附在胶带(5)上，并将分割杆(8)从树脂层(3)的上表面压抵于划线(S)，而将分割杆(8)的刀尖一边切入树脂层(3)及接着层(2)一边压入，并且使基板主体(1)向下方弯曲而沿划线(S)将基板主体(1)分割；及第二分割步骤，通过将胶带(5)设为上侧，并使辊(13)在复合基板(W)的上表面的整个宽度上進行按压滚动，而使在第一分割步骤中经分割的分断线(L)再次弯曲而将分断残留部分分割。

Description

复合基板的分割方法及分割装置

技术领域

本发明涉及一种在包含玻璃或陶瓷等脆性材料的基板主体的单面隔着接着层而形成有硅酮树脂等树脂层的复合基板的分割方法及分割装置。

背景技术

以往以来，已知有通过对复合基板，使用切割轮(也称为划线轮)或切割机(dicing saw)等预先形成多条划线，并于其后，施加外力使基板弯曲而沿划线分割，而取出芯片等单位产品的方法，例如，在专利文献1或专利文献2等中公开。

图1是用以说明在表面或内部形成有电路图案的包含玻璃或陶瓷等脆性材料的基板主体1的单面隔着接着层2而形成有硅酮树脂等树脂层3的复合基板W的一般的分割方法的图。

通过像图1(b)所示那样使切割轮4对复合基板W的基板主体1一边沿划线预定线压抵，一边滚动，而加工包含有限深度的裂缝的划线S。而且，像图1(c)所示那样，将该复合基板W以基板主体1朝向下侧的状态，贴附在支撑于切割环10(参照图2)且具有弹性的胶带5上并载置在平台6上。

在平台6，形成有横跨划线S而在其左右位置支承复合基板W的下表面的一对支承刀7、7，且在基板W的与划线S相对的部位的上方配置有具有锐利的刀尖的分割杆8。

通过像图1(d)所示那样，将该分割杆8一边切入树脂层3一边压入，首先将树脂层3及接着层2分断，其后通过进一步的压抵使复合基板W弯曲而使基板主体1也从划线S分断。

另外，在像图1(f)所示那样利用切割机等对树脂层3形成有槽9的情况下，通过将分割杆8压入该槽9而将接着层2分断，同时使复合基板W弯曲，而使基板主体1也从划线S分断。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2012-131216号公报

[专利文献2]日本专利特开2011-212963号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

用于树脂层3及接着层2的分断的分割杆8为了能够将这些层切断需要有前端变尖的锐利的刀尖。但是，分割杆8不仅将树脂层3及接着层2分断，而且在这些分断后继而按压基板主体1使其弯曲，而沿先加工的划线S分断，所以在分断基板时负担较大的荷重。因此，如果使刀尖角度过小，那么会发生刀损坏或折断等损伤，所以刀尖角度的极限为10度左右。

但是，复合基板W的接着层2即便层本身较薄也具有延展性，因此即使将分割杆8的刀尖角度尖锐地形成至极限的10度，也存在通过分割杆8的压抵无法分割的情况。另外，视情况，除了利用切割机切断的情况以外，有时树脂层3的一部分会发生分断残留。如果像这样产生局部的分断残留，那么会在流线化作业中在连续的下一步骤中产生弊端而导致异常。

因此，本发明谋求解决所述以往问题，目的在于提供一种能够将复合基板以无分断残留的状态确实地、而且有效率地分割的新的分割方法。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，在本发明中提出了如下技术性方法。也就是说，本发明的分割方法构成为一种复合基板的分割方法，该复合基板是在包含脆性材料的基板主体的单面隔着接着层而形成有硅酮树脂等树脂层，且在所述基板主体的表面以特定的间距形成有多条划线，且所述复合基板的分割方法包括：第一分割步骤，通过在将所述复合基板的基板主体设为下侧的状态下将该复合基板贴附在具有弹性的胶带上，并将具有锐角的刀尖的分割杆从复合基板的树脂层的上表面朝向所述划线压抵，而将该分割杆的刀尖一边切入所述树脂层及所述接着层一边压入，并且使所述基板主体向下方弯曲而使所述划线的龟裂沿厚度方向渗透而将所述基板主体分割；以及第二分割步骤，通过在将所述胶带设为上侧的状态下使辊一边在复合基板的上表面的整个宽度上进行压抵一边滚动，而使在第一分割步骤中分割的分断线再次弯曲而将具有分断残留的部分分割。

在本发明中，宜将在所述第一分割步骤中使用的所述分割杆的刀尖角度设为10～50度。另外，本发明适于如下复合基板的分割：所述复合基板的所述基板主体为玻璃或陶瓷，所述树脂层为硅酮或阻焊剂与硅酮的积层材。

进而，在本发明中，作为用以进行第二分割步骤的分割装置，可使用如下分割装置，该分割装置包括：

平台，载置所述复合基板；门型梁，以横跨所述平台的方式设置；轨道，设置于所述平台的两侧，且在包含所述平台的表面的平面内在将所述梁的延伸方向设为X方向的情况下沿相对于X方向为直角方向的Y方向延伸，且限制所述梁相对于所述平台的相对的移动方向；驱动机构，驱动所述梁以使其相对于所述平台沿所述轨道相对性地移动；辊，沿X轴方向延伸，且以沿X轴方向延伸的轴为旋转轴而旋转自如地保持于所述梁；调整器件，用以调整所述辊相对于所述梁的上下位置；以及按压构件，用以抑制所述辊的向上方的浮升。

[发明效果]

根据本发明，在第二刻划步骤中，通过辊的按压滚动，可将在第一分割步骤中产生的接着层或树脂层的分断残留部分确实地分断，而可避免连续的下一步骤中的异常。另外，即便在先行的第一分割步骤中接着层或树脂层未完全地分断，也可以通过第二分割步骤中的辊的按压滚动而再次分割，所以无需使在第一分割步骤中使用的分割杆的刀尖过于锐利地变尖，由此，不仅能够确保分割杆的强度而且能够延长使用寿命。

另外，在第二分割步骤中是通过使辊一边在复合基板的上表面的整个宽度上进行压抵一边滚动，而使复合基板的分断部位连续地弯曲而分割，所以也具有能够缩短产距时间的优点。

附图说明

图1(a)～(f)是表示成为分断对象的复合基板的分割方法的说明图。

图2是表示复合基板向切割环的胶带的贴附状态的立体图。

图3是图2的剖视图。

图4是表示第二分割装置的整体立体图。

图5是表示第二分割装置的辊按压构件的局部放大剖视图。

图6是表示第二分割步骤中的复合基板的平台载置状态的剖视图。

图7是图6的局部放大剖视图。

图8是表示第二分割步骤的动作的剖视图。

图9是说明辊直径与分断面的品质的关系的示意图。

图10(a)～(c)是因基板弯曲而产生的分断线的深度方向的张开角度θ的说明图。

具体实施方式

下面，基于表示一实施方式的附图详细地对本发明的分割方法及分割装置的详细情况进行说明。

成为本发明的分割对象的复合基板W的构成与图1(a)所示的复合基板W相同，是由积层体形成，该积层体是将在上表面或内部形成有电子电路图案(未图示)的包含玻璃或陶瓷等脆性材料的基板主体1与硅酮等树脂层3隔着接着层2积层而成。也存在将树脂层3设为硅酮与阻焊剂的积层体的情况。复合基板W的总厚度为0.1～1.0mm左右。另外，像图1(b)所示那样，在预先的刻划步骤中利用切割轮4在基板主体1的表面隔开特定的间距而形成有多条划线S。

在本发明的分割方法中，对于在基板主体1上形成有划线S的复合基板W，首先，进行与图1(c)～(f)所示的顺序相同的分割步骤(第一分割步骤)。

也就是将加工有划线S的复合基板W像图1(c)及图2、3所示那样，以基板主体1朝向下侧的状态贴附在支撑于切割环10且具有弹性的胶带5上，并载置在第一分割装置的平台6上。

在第一分割装置的平台6，配置有横跨划线S而在其左右位置支承复合基板W的下表面的一对支承刀7、7，且在复合基板W的与划线S相对的部位的上方，配置有具有刀尖角度为10～50度、较佳为15～25度、例如为20度的锐角的刀尖的分割杆8。像图1(d)所示那样，将该分割杆8一边切入树脂层3及接着层2一边压入并且使基板主体1向下方弯曲，而使划线S的龟裂沿厚度方向渗透而将基板主体1分割。此外，也可以使用垫片(cushion sheet)(未图示)代替所述一对支承刀7、7。

通过该第一分割步骤，复合基板W沿划线S被分割，但如上所述，在第一分割步骤中，会在接着层2、或视情况在树脂层3的一部分产生像图1(e)所示那样的分断残留。

在本发明中，继该第一分割步骤之后，进行下面叙述的第二分割步骤，而将所述的分断残留部分完全地分割。

图4是表示用以进行第二分割步骤的第二分割装置的一例的立体图。

第二分割装置A包括供载置支撑于切割环10的复合基板W的平台11，且以横跨该平台11的方式设置有门型梁12。梁12是以能够沿在Y方向上延伸的左右轨道18、18移动的方式设置，且由驱动机构(未图示)驱动。

此外，在所述实施例中是利用驱动机构移动梁12，但也可以相反地将梁固定在台座上，使平台沿轨道移动。

进而，沿X方向水平地延伸的辊13旋转自如地保持于梁12。辊13是由直径5～20mm的铁、铝、丙烯酸等硬质树脂形成，且以至少能够按压要分断的复合基板W的整个宽度的长度形成。在本实施例中，使用直径10mm的铁材。此外，在下文进行叙述，辊13的直径较理想的是根据邻接的划线S间的距离(也就是单位基板的宽度)及复合基板W的厚度而选择。

另外，辊13是经由调整螺钉14而保持在梁12的左右两端，并且能够通过调整螺钉14相对于梁12调整上下位置地安装在梁12的左右两端。进而，像图5所示那样，辊13是通过能够在其中间位置上下调整的按压构件15而被抑制向上方的浮升。此外，形成为按压构件15的上下调整可以通过调整螺丝16而进行。

继第一分割步骤之后，像图6、7所示那样，在将贴附有复合基板W的切割环10的胶带5设为上侧的状态下，将复合基板W载置于第二分割装置A的平台11。此时，预先将具有弹性的垫片17铺设在复合基板W的下表面。垫片17优选为橡胶或海绵等发泡树脂。

然后，通过使辊13相对于复合基板W的上表面一边压抵一边滚动，而像图8所示那样使刚才通过第一分割步骤分割的分断线L再次弯曲，而将接着层2或树脂层3的分断残留部分完全分断。辊13相对于复合基板W的相对位置或压抵力可根据复合基板W的厚度或组成材质而利用调整螺钉14进行调整。而且，被分断为一个个的单位基板是以贴附于胶带5的状态被取出。

如上所述，根据本发明，在第二刻划步骤中，通过辊13的按压滚动，可将在第一分割步骤中产生的接着层2或树脂层3的分断残留部分确实地分割，而可防患于未然地避免在连续的下一步骤中的异常。另外，即便在先行的第一分割步骤中接着层2或树脂层3未完全地分断，也可以通过第二分割步骤中的辊13的按压滚动而再次分割，所以无需使在第一分割步骤中使用的分割杆8的刀尖过于锐利地变尖，由此，也有如下优点：不仅能够确保分割杆8的强度，而且能够延长使用寿命。

(辊直径的选择)

在所述实施方式中是使用直径10mm的辊13，分割形成有划分出基板上的一个个产品芯片的划线S的复合基板W。

然而，在相对于邻接的划线S间的距离(也就是单位基板的宽度)、或基板厚度不同的多种复合基板W，利用同一辊13进行分割处理的情况下，存在分割后的基板主体(玻璃)1发生破损的复合基板W。因此，发明者等人进行了研究为了防止基板主体1的破损的解决对策的实验，结果发现，辊直径的选择较为重要。

也就是进行如下实验：准备辊13的直径为5mm～20mm的分割装置，分割邻接的划线S的宽度(也就是产品芯片的尺寸)为1mm～3.5mm、板厚为0.8mm～1mm(玻璃基板0.5mm、树脂层0.3mm～0.5mm)的复合基板W。

例如，如果分割邻接的划线的宽度为1.5mm、玻璃基板的厚度为0.5mm、树脂层的厚度为0.45mm的复合基板，那么当辊直径为10mm时玻璃基板产生破损，但当辊直径为15mm时能够恰当地分断。另一方面，在将辊直径设为20mm的情况下，玻璃基板未产生破损，但是产生了分断残留(树脂层成为未分离的状态)。

图10是用以说明辊直径与分断面的品质的关系的示意图。

对所述的不良情况的原因进行了研究，结果可知，如果是辊13的曲率过小的辊直径(图10(a))，那么会因滚动时复合基板W较大地弯曲而导致分断后成为分离片的玻璃基板主体1彼此碰撞而破损。另一方面，可知如果是曲率过大的辊直径(图10(c))，那么会因滚动时复合基板W的弯曲量不充分，而导致树脂层3无法分离。由此可知，只要设为这些中的适当的辊直径(图10(b))，便能够使经分断的玻璃基板主体1彼此不接触，而将树脂层3分离，所以存在适当的辊直径的范围。

因此，通过将辊13的直径的值选择为小于滚动后产生未分离的分断线的直径，且大于因滚动后分离片彼此的碰撞而导致破损的直径的范围，能够高品质且再现性良好进行分断。

由于该适当的辊直径的范围根据邻接的划线间的距离或基板厚度而变化，所以较理想的是预先针对每个加工对象的基板进行实验而确定能够恰当地进行加工的辊直径的范围。此外，使用产品芯片的通常的尺寸为1mm～3.5mm、板厚为0.8mm～1mm(玻璃基板0.5mm、树脂层0.3mm～0.5mm)的复合基板，如果为该范围，那么只要使用12mm～18mm的辊直径的辊便能够品质良好地进行分断。

而且，发明者等人为了能够客观地判断能够进行高品质的分断的辊直径的范围，进一步重复进行了实验。也就是动态拍摄使辊滚动而通过划线时的基板的弯曲情况，并根据图像测定像图10所示那样因复合基板W弯曲而产生的分断线L的深度方向的张开角度θ的最大角。

结果可知，只要将张开角度θ设为5°＜θ＜15°，便能够进行不会产生基板的破损或树脂层未分离(分断残留)的高品质的分断。

以上，对本发明的代表性的实施例进行了说明，但本发明并不一定只特定为所述实施例的构造，可在达成本发明的目的、且不脱离权利要求范围的范围内适当地进行修正、变更。

[工业上的可利用性]

本发明可恰当地用于在包含玻璃或陶瓷等脆性材料的基板主体的单面隔着接着层而形成有硅酮树脂等树脂层的复合基板的分断。

[符号的说明]

A 第二分割装置

L 分断线

S 划线

W 复合基板

1 基板主体

2 接着层

3 树脂层

4 切割轮

5 胶带

8 分割杆

10 切割环

11 平台

12 梁

13 辊

Claims (11)

1.一种复合基板的分割方法，是在包含脆性材料的基板主体的单面隔着接着层而形成有硅酮树脂等树脂层，且在所述基板主体的表面以特定的间距形成有多条划线的复合基板的分割方法，且包括：

第一分割步骤，通过在将所述复合基板的基板主体设为下侧的状态下将该复合基板贴附在具有弹性的胶带上，并将具有锐角的刀尖的分割杆从复合基板的树脂层的上表面朝向所述划线压抵，而将该分割杆的刀尖一边切入所述树脂层及所述接着层一边压入，并且使所述基板主体向下方弯曲而使所述划线的龟裂沿厚度方向渗透而将所述基板主体分割；以及

第二分割步骤，通过在将所述胶带设为上侧的状态下使辊一边在复合基板的上表面的整个宽度上进行压抵一边滚动，而使在第一分割步骤中分割的分断线再次弯曲而将存在分断残留的部分分割。

2.根据权利要求1所述的复合基板的分割方法，其中

在所述第一分割步骤中使用的所述分割杆的刀尖角度为10～50度。

3.根据权利要求1或2所述的分割方法，其中

所述复合基板的所述基板主体为玻璃或陶瓷，所述树脂层为硅酮或阻焊剂与硅酮的积层材。

4.根据权利要求1或2所述的分割方法，其中

将在所述第二分割步骤中使用的所述辊的直径选择为小于滚动后产生树脂层未分离的分断线的直径，且大于因滚动后分离片彼此的碰撞而导致基板主体的破损的直径的范围。

5.根据权利要求1或2所述的分割方法，其中

将在所述第二分割步骤中使用的所述辊的直径选择为因滚动时的基板的弯曲而引起的分断线的深度方向的张开角度大于5度且小于15度。

6.一种分割装置，是用以进行根据权利要求1所述的分割方法的第二分割步骤的分割装置，且包括：

平台，载置所述复合基板；

门型梁，以横跨所述平台的方式设置；

轨道，设置在所述平台的两侧，且在包含所述平台的表面的平面内在将所述梁的延伸方向设为X方向的情况下沿相对于X方向为直角方向的Y方向延伸，且限制所述梁相对于所述平台的相对的移动方向；

驱动机构，驱动所述梁而使其相对于所述平台沿所述轨道相对性地移动；

辊，沿X轴方向延伸，且以沿X轴方向延伸的轴为旋转轴而旋转自如地保持于所述梁；

调整器件，用以调整所述辊相对于所述梁的上下位置；以及

按压构件，用以抑制所述辊的向上方的浮升。

7.一种分割装置，包括：

平台，载置基板；

门型梁，以横跨所述平台的方式设置；

轨道，设置于所述平台的两侧，且在包含所述平台的表面的平面内在将所述梁的延伸方向设为X方向的情况下是沿相对于X方向为直角方向的Y方向延伸，且限制所述梁相对于所述平台的相对的移动方向；

驱动机构，驱动所述梁而使其相对于所述平台沿所述轨道相对性地移动；

辊，沿X轴方向延伸，且以沿X轴方向延伸的轴为旋转轴而旋转自如地保持于所述梁；

调整器件，用以调整所述辊相对于所述梁的上下位置；及

按压构件，用以抑制所述辊的向上方的浮升。

8.根据权利要求6或7所述的分割装置，其中

所述辊是经由作为所述调整器件而发挥功能的调整螺钉而被保持，且所述调整螺钉安装于所述梁的左右两端，

进而，在所述梁的中央位置安装有具有施力构件的按压构件，且所述按压构件是通过对所述辊施力而抑制辊的浮升。

9.根据权利要求6或7所述的分割装置，其中

所述辊的直径为12mm～18mm。

10.根据权利要求6或7所述的分割装置，其中

所述驱动机构使所述梁沿所述轨道移动。

11.根据权利要求6或7所述的分割装置，其中

所述驱动机构使所述平台沿所述轨道移动。