CN108987307B - 用于分隔衬底的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

用于分隔衬底的设备，具有：支托面，容纳具有第一表面和与其相对的第二表面的衬底板卡，使得衬底板卡以第二表面至少部分搁置在支托面上；第一保持装置，将布置在支托面上的衬底板卡在第一折断过程期间保持在支托面，在第一折断过程期间将第一保持力施加到衬底板卡的第一保持区域；第一折断装置，在第一折断过程期间将第一折断力施加到衬底板卡的第一折断区域，以便部分分隔衬底板卡；第二保持装置，将在第一折断过程后被部分分隔的衬底板卡在第二折断过程期间保持在支托面上，在第二折断过程期间将第二保持力施加到衬底板卡的第二保持区域；第二折断装置，在第二折断过程期间将第二折断力施加到衬底板卡的第二折断区域，以便进一步分隔衬底板卡。

Description

用于分隔衬底的设备和方法
技术领域
本发明涉及用于分隔衬底的设备和方法。
背景技术
衬底，如直接铜键合衬底(DCB-衬底)，通常用于使用在功率电子装置模块中。功率电子装置模块用于例如机器和电动车辆的驱动控制、汽车组件或能量技术中。用于功率电子装置模块的衬底通常是陶瓷衬底，该陶瓷衬底具有例如Al2O3或AlN作为绝缘层。金属层，例如铜层(Cu)，被施加在绝缘层的两侧。在此在制造时，通常会在所谓的大型板卡上生产多个衬底(电路)。因此，多个衬底在生产过程中互相连接，然后被分隔。分隔可以例如通过(机械)折断方法、锯切(例如金刚石锯)、激光或水射流切割完成。在(机械)折断过程中，大型板卡通常必须在不同折断边缘处的多个依次的折断过程中折断，以便分隔位于其上的所有衬底。在单个折断过程之间，在此需要相应地翻转大型板卡。在翻转时，必须通过合适的抓拿装置容纳大型板卡，这可能会导致损坏，如衬底表面中的划伤或不期望的陶瓷破裂。在翻转时，衬底也能够掉落并且在此折断。另外，表面上的污染的风险也会增加。即使锯切衬底时，也能够容易发生污染。此外，由于通过锯切进行的分隔非常耗时，并且造成较高的刀具磨损(锯片磨损)和因此增加了成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种避免上述缺点的用于分隔衬底的设备和方法。
该目的通过根据本发明所述的设备和方法来实现。本发明构思的构造方案和改型方案是以下说明的内容。
一种用于分隔衬底的设备，具有支托面，该支托面被构造成容纳具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的衬底板卡，使得衬底板卡以该衬底板卡的第二表面至少部分地搁置在支托面上。该设备还具有第一保持装置和第一折断装置。第一保持装置被构造成将布置在支托面上的衬底板卡在第一折断过程期间保持在支托面上。所述第一保持装置进一步被构造成在所述第一折断过程期间将第一保持力施加到所述衬底板卡的第一保持区域上。第一折断装置被构造成在所述第一折断过程期间将第一折断力施加到所述衬底板卡的第一折断区域上，以便部分地分隔所述衬底板卡。该设备还具有第二保持装置和第二折断装置。第二保持装置被构造成将在所述第一折断过程之后被部分分隔的衬底板卡在第二折断过程期间保持在所述支托面上，所述第二保持装置进一步被构造成在所述第二折断过程期间将第二保持力施加到所述衬底板卡的第二保持区域上。第二折断装置被构造成在所述第二折断过程期间将第二折断力施加到所述衬底板卡的第二折断区域上，以便进一步分隔所述衬底板卡。
一种用于分隔衬底的方法，包括：将衬底板卡搁置到支托面上，其中，所述衬底板卡具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，并且其中，所述衬底板卡被搁置成使得所述衬底板卡以所述衬底板卡的第二表面至少部分搁置在所述支托面上；借助于第一保持装置在第一折断过程期间将第一保持力施加到所述衬底板卡的第一保持区域上，所述第一保持装置被构造成将布置在所述支托面上的衬底板卡在第一折断过程期间保持在所述支托面上；借助于第一折断装置将第一折断力施加到所述衬底板卡的第一折断区域上，所述第一折断装置被构造成在所述第一折断过程期间部分地分隔所述衬底板卡；借助于第二保持装置在第二折断过程期间将第二保持力施加到所述衬底板卡的第二保持区域上，所述第二保持装置被构造成将在所述第一折断过程之后被部分分隔的衬底板卡在第二折断过程期间保持在所述支托面上；并且借助于第二折断装置将第二折断力施加到所述衬底板卡的第二折断区域上，所述第二折断装置被构造成在所述第二折断过程期间进一步分隔所述衬底板卡。
另外参考附图描述示例。这些附图用于表示特定的原则，从而仅表示那些对于理解这些原则所必需的方面。这些附图不是按比例绘制的。在附图中，相同的附图标记指代相同的特征。
附图说明
图1示例性示出了具有多个衬底的衬底板卡。
图2(包括图2A和图2B)示出了用于去除衬底板卡的边缘区域的方法。
图3示出了根据本发明的一个实施方式的用于去除衬底板卡的边缘区域的设备的示例。
图4(包括图4A和图4B)示出了根据本发明的实施方式的用于将衬底从衬底板卡分隔的设备的示例。
图5(包括图5A至图5C)示例性示出了保持装置的部分区域的不同实施方式。
图6示出了根据本发明的实施方式的用于将衬底从衬底板卡分隔的设备的另一个示例。
图7示出了根据本发明的实施方式的用于将衬底从衬底板卡分隔的设备的另一个示例。
图8示出了根据本发明的实施方式的用于将衬底从衬底板卡分隔的设备的另一个示例。
图9示出了在用于移除边缘区域的折断过程期间的图8中的设备。
图10更详细地示出了图9中的设备。
图11示出了在用于分隔衬底的第一折断过程期间的图8中的设备。
图12示出了在第一折断过程期间的图11中的设备的横截面。
图13示出了在用于分隔衬底的第二折断过程期间的图8中的设备。
图14示出了在第二折断过程期间的图13中的设备的横截面。
图15(包括图15A和图15B)示例性示出了在用于去除边缘区域的折断过程期间的第三保持区域和第三折断区域。
图16(包括图16A和图16B)示例性示出了在第一折断过程期间的第一保持区域和第一折断区域。
图17(包括图17A和图17B)示例性示出了在第二折断过程期间的第二保持区域和第二折断区域。
具体实施方式
以下参考附图进行详细描述。附图构成说明书的一部分并且示出了可以使用本发明的特定实施方式以用于说明。应当理解，除非另有说明，所描述的实施方式的特征可以彼此组合。与设备的组件有关的术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于相应地标识在相同折断过程中使用的相关组件。但是，这些术语并未确定执行单个折断过程并且在分隔衬底时使用组件的顺序。
图1示例性示出了对通常被称为大型板卡的衬底板卡100俯视图。衬底板卡100具有多个单个的衬底101、102、103、104、105、106。图1中所示的衬底板卡100例如具有六个单个的衬底101、102、103、104、105、106。然而这只是一个示例。例如，衬底板卡100也可以具有小于六个的衬底，例如仅三个单个衬底，或者六个以上的衬底。根据一个示例，衬底板卡100具有偶数n的单个衬底，其中n≥4。衬底板卡100可以例如具有正方形或矩形的形状。然而这仅仅是示例。其他形状(如圆形)原则上也是可能的。单个衬底101、102、103、104、105、106例如可以具有正方形或矩形的形状。
在图1中所示的示例中，衬底板卡100具有沿第一方向的第一长度l1和沿第二方向的第二长度l2。第一长度l1可以是例如大约40mm，并且第二长度l2可以例如是大约53mm。根据一个示例，单个衬底101、102、203、104、105、106各自具有相同的尺寸。单个衬底101、102、203、104、105、106中的每一个衬底能够具有例如沿第一方向20mm的长度和沿第二方向12mm的长度。然而这只是一个示例。衬底板卡100和单个衬底101、102、103、104、105、106的其它尺寸也是可能的。根据一个示例，单个衬底101、102、103、104、105、106形成衬底板卡100的整个面。相反，根据另一个示例，单个衬底101、102、103、104、105、106不形成衬底板卡100的整个面。例如，在衬底板卡100的一个或多个边缘处可以设置附加的边缘区域111。例如，这种边缘区域111可以在分隔衬底101、102、103、104、105、106之前便于处理衬底板卡100。例如，衬底板卡100可以在分隔之前仅在边缘区域111中被抓住，以便使得衬底板卡100例如在两个生产机器之间运输。由此能够避免损坏衬底101、102、103、104、105、106。
图2示意性示出了衬底板卡100的侧视图。如图2中示意性所示，衬底板卡100可以例如具有电绝缘层120。电绝缘层120可以具有例如Al2O3、Al2TiO5、ZrO2、AlN，Si3N4或SSiC的陶瓷材料。然而这仅仅是示例。其他陶瓷或电绝缘材料也是可能的。在电绝缘层120的第一表面上布置有第一导电层121，并且在相对于第一侧上的第二侧上布置有第二导电层122。第一导电层121可以至少部分地覆盖电绝缘层120的第一表面，并且第二导电层122可以至少部分地覆盖电绝缘层120的第二表面。导电层121、122可以具有金属或金属合金，例如Cu或Al。在此，导电层121、122可以分别具有相同的金属或相同的金属合金，或者它们可以具有不同的金属或不同的金属合金。衬底101、102、103、104、105、106可以例如是直接铜键合衬底(DCB衬底)或绝缘金属衬底(IMS衬底)。在导电层121、122上可以布置有电子结构元件(未示出)。为了在衬底101、102、103、104、105、106的不同电子结构元件之间建立相应的连接，导电层121、122可以被结构化(未示出)。在此，在单个衬底101、102、103、104、105、106之间不存在电连接。也就是说，导电层121、122至少在单个衬底101、102、103、104、105、106的边缘区域中断。
例如，衬底101、102、103、104、105、106可以通过锯切或激光切割进行分隔。但是，所提及的方法具有各种缺点。例如，衬底板卡100也可以被折断以分隔衬底101、102、103、104、105、106。为此，可以在所设置的折断边缘130处设置弱化位置(弱化线)，该弱化位置表示衬底板卡100被针对性折断的目标折断位置。弱化位置可以例如通过穿孔、划痕或材料弱化(例如热激光方法)产生。在此，可以从衬底板卡100的一侧或从衬底板卡100的两侧产生该弱化。然而，弱化位置不仅可以设置在单个衬底101、102、103、104、105、106之间的折断边缘130处，也可以设置在衬底101、102、103、104、105、106与边缘区域111之间的折断边缘130处。这种折断边缘130在图2A中被示意性示出。衬底板卡100在折断边缘130的位置处具有较小的厚度。例如，衬底板卡100在垂直于第一和第二表面的方向上具有第一厚度d。在折断边缘130的区域中，可以减小该厚度d。例如，第一导电层121和第二导电层122在折断边缘130的区域中具有中断。此外，电绝缘层120的厚度可以在折断边缘130区域中至少区段式地减小。衬底板卡100的厚度d可以是例如1000μm、600μm、400μm或200μm。在折断边缘区域中，厚度d可以例如减小至少10％、至少25％或至少50％。然而这仅仅是示例。衬底板卡100和折断边缘130的任何其他厚度都是可能的。
在用于去除边缘区域111的已知方法中，使用具有槽201的块200。这种块在图2中示意性示出，其中，图2A示出了在折断之前的衬底板卡100，并且图2B示出了在折断之后的衬底板卡100。槽201的厚度能够略大于具有电绝缘层120和导电层121、122的衬底板卡100的厚度d。因此，边缘区域111可以被引入到槽201中。块200不可移动并且因此固定保持边缘区域111，而(弯曲)力矩被施加到衬底板卡100上。在折断边缘130(目标折断位置)的区域中，衬底板卡100由此折断，并且边缘区域111与衬底板卡100的其余部分分离。对衬底板卡100施加的(弯曲)力矩M可以例如手动施加。但是也可能的是，通过机器执行此步骤。但是，用于去除边缘区域的这个过程能够造成问题。例如，在此能够出现的是，衬底板卡不在折断边缘130处准确地折断。另外，可能出现壳形成的效果或者可能出现细线裂纹。恰恰更小的衬底101、102、103、104、105、106或衬底板卡100(例如，l1<30mm和l2<60mm)可能由于尺寸较小而难以通过人或机器抓拿，这可能导致衬底101、102、103、104、105、106的损坏或分隔过程中的延迟。
如果衬底板卡100具有多于一个的边缘区域111(例如在图1所示那样)，则在去除在第一侧上的边缘区域11之后，衬底板卡100被转动，以便以相同的方式和形式借助于不可移动的块200也去除在另一侧上的边缘区域111。
在去除边缘区域111之后，衬底板卡100然后被放置在不同的第二加工机器中，以便现在也分隔衬底101、102、103、104、105、106。在此，为了分隔衬底101、102、103、104、105、106，需要多个折断过程。在图1中所示的具有六个单个衬底101、102、103、104、105、106的衬底板卡100的情况下，例如除了用于去除边缘区域111的两个折断过程，还需要用于分隔衬底101、102、103、103的三个另外的折断过程。在各两个依次的折断过程之间，衬底板卡100或已经部分分隔的衬底101、102、103、104、105、106必须被抓拿并且翻转，以便接着能够执行下一个折断过程。每次当衬底板卡100必须被再度抓拿并且翻转时，存在损坏衬底表面的风险。
因此本发明规定，在同一个设备中进行所有必要的折断过程，从而不需要在单个折断过程之间抓拿和翻转衬底板卡100。此外，利用这里描述的设备在唯一步骤中也可以同时执行多个折断过程。
参考图3，可以在一个处理步骤中去除边缘区域111(如果存在的话)。在分隔衬底101、102、103、104、105、106之前，可以例如进行该步骤。然而，原则上也可以仅在分隔之后或者在两个分隔步骤之间去除边缘区域111。衬底板卡100以其第二表面(另外也称为下侧)位于支托面300上。在此，可能存在的边缘区域111至少部分超出支托面300。在图3中，这例如对于衬底板卡100的一侧被示出。然而，如已经描述的那样，衬底板卡100可以在多个侧部处具有边缘区域111，该边缘区域分别在相应侧上突出超过支托面300。
第三保持装置310可以将衬底板卡100固定在支托面上。例如，第三保持装置310可以将第三保持力F10施加到衬底板卡100的第一表面(以下也称为上侧)上。然而，不必强制要求第三保持装置310主动将保持力F10施加到衬底板卡100上。而是，第三保持装置310也可以布置在衬底板卡100的上侧上，使得第三保持装置尽管不主动将力施加到该衬底板卡上，然而当边缘区域111被移除时，衬底板卡100被保持在支托面300上。例如，在移除边缘区域111时，衬底板卡100可以在施加折断力或力矩到衬底板卡100上时被提升并且从下方被向着保持装置310按压。第三折断装置320被构造成将力矩M施加到边缘区域111上。折断装置320可以例如具有可移动的抓块320。可移动的抓块320可以具有被构造成容纳边缘区域111的槽301。槽301的厚度或高度可以略大于衬底板卡100的厚度d(见图2)。因此，具有槽301的抓块320可以容易地推过衬底板卡100的边缘区域111。如果力矩M随后施加到可移动的抓块320上，那么边缘区域111与折断装置320一同运动，这是因为抓块在槽301中仅具有例如在0.02mm至1mm之间的小空隙。在折断边缘130的区域中，边缘区域111于是从衬底板卡100折断。
在衬底板卡100的上侧上的第三保持区域中的第三保持装置310可以(主动或被动地)将保持力F10施加到衬底板卡100上，使得衬底板卡100在折断过程期间被保持在支托面300上或支托面300与保持装置310之间。如图3中示例所示，第三保持装置310可以具有窄条。该条可以例如沿着相应的折断边缘130保持该衬底板卡100。第三保持区域，即第三保持装置310和衬底板卡100接触并暴露于保持力的区域，能够因此是沿着在边缘区域111和相邻衬底(例如101、104)之间的第三折断边缘130延伸的狭窄长形的区域。第三保持装置310的长度可以例如在相应方向上对应于衬底板卡100的长度(例如，长度l1)。第三保持装置310的宽度可以例如小于1mm、1mm或几毫米。但是也可能的是，保持装置310完全覆盖衬底101、102、103、104、105、106，即衬底板卡100被平坦地压紧。重要的是，衬底板卡100在折断过程期间被足够地保持并且不会在衬底板卡100处产生损坏。因此第三保持区域沿着相应的折断边缘130在第一侧上延伸。在第三保持区域与折断边缘130之间的距离可以例如计为0mm，但是该距离例如也可以计为在0mm与1mm之间，在0mm与5mm之间或者在0mm与10mm之间。第三保持区域从折断边缘130延伸得距离越远，则衬底板卡100出现不希望损坏的危险越大。
如果衬底板卡100在多于一个的侧部上具有边缘区域111，则基本上可以同时去除所有侧部上的边缘区域111。为此，在具有边缘区域111的所有侧部上靠接折断装置320并且折断边缘区域111。然而也可能的是，对于侧部中的每个侧部使用相同的折断装置320。然后彼此相继地去除不同的边缘区域111。同样例如可以同时移除两个相对的边缘区域111，并且然后移除同样彼此相对的其余侧部的边缘区域111。在任何情况下，衬底板卡100在去除边缘区域111期间保持在支托面300上并且在其位置中不会改变。第三保持装置310将衬底板卡100相应于边缘区域的数量沿着相应的折断边缘130保持在支托面300上。
图4示出了用于在随后的分隔步骤期间分隔衬底101、102、103、104、105、106的设备。参照图4A，设备具有第一保持装置311和第一折断装置321。第一保持装置311能够在用于分隔衬底101、102、103、104、105、106的第一折断过程期间将衬底板卡100或衬底板卡100的第一部分保持在支托面300上。第一部分可以例如具有单个衬底101、102、103、104、105、106中的一个或多个衬底。在当前示例中，第一部分例如具有第二衬底102和第五衬底105，其中，在图4的视图中，第五衬底105不可见。当衬底板卡100的第一部分保持在支托面300上时，将第一折断力F21施加到衬底板卡100的第二部分上。因此，衬底板卡100的第一部分可以与衬底板卡100的第二部分分离。第二部分可以是连贯的部分，或者如图4所示，可以由几个部分区域组成。在当前示例中，第二部分例如具有两个第二部分区域，即具有第一衬底101和第四衬底104的第一部分区域，其中，第四衬底104在图4的视图中不可见，以及具有第三衬底103和第六衬底106的第二部分区域，其中，在图4的视图中，第六衬底106不可见。衬底板卡100的第二部分因此处于第一部分区域和第二部分区域之间的中部。
衬底板卡100的第一部分通过至少一个第一折断边缘131与至少一个部分区域分离。如果在折断过程期间将折断力F21施加到部分区域中的每个部分区域上，则第一部分可以通过在相应的第一折断边缘131处折断该衬底板卡100而与第二部分分离。
第一折断装置321可以例如具有一个或多个折断条，如图4所示。折断条的数量可以例如对应于第一折断边缘131的数量。支托面300可以具有留空部，第一折断装置321布置在该留空部中。通过提升折断装置321、例如折断条，能够将折断力F21施加到在衬底板卡100的第二部分中的衬底板卡100的下侧上，使得第二部分被提升并且在在第一折断边缘131处从第一部分折断。
第一保持装置311可以沿着相应的第一折断边缘131将保持力F11施加到衬底板卡100的第一部分上。为此，第一保持装置311可以具有相应数量的保持条。在图4的示例中，沿着两个折断边缘131发生折断过程。因此，第一保持装置311在该示例中可以具有分别沿着第一折断边缘131延伸的两个保持条。每个保持条在第一方向上具有的长度能够在相同方向上基本对应于衬底板卡100的长度。保持条的宽度可以计为小于1mm、1mm或几毫米。然而这只是一个示例。第一保持装置311可以将第一部分也平坦地保持在支托面300上。例如，保持装置311的尺寸可以对应于第一部分的尺寸并且因此完全覆盖该第一部分。在此重要的是，衬底板卡100的第一部分在折断过程期间被足够地保持并且尽可能不会在衬底板卡100的第一部分或第二部分处产生损坏。
第一保持装置311与衬底板卡100接触的第一保持区域因此沿着第一折断边缘131中的每个第一折断边缘在第一侧上延伸。第一保持区域能够是连贯的区域，或者能够具有多个部分区域。在第一保持区域与第一折断边缘131之间的距离可以例如计为0mm，但是该距离例如也可以计为在0mm与1mm之间，在0mm与5mm之间或者在0mm与10mm之间。第一保持区域从第一折断边缘131延伸得距离越远，则衬底板卡100出现不希望损坏的危险越大。
为了尽可能避免损坏衬底表面上的相关区域，第一保持装置311可以例如仅在这样的区域中接触衬底板卡100，在该区域中没有导电层121被施加到电绝缘层120上。这在图4至图7中被示例性示出。
保持装置311的接触面(第一保持装置311利用该接触面与衬底板卡100的上侧接触)在此可以具有不同的形状。图4A的第一保持装置311的相应截取部分A分别示出于图5A、图5B和图5C中。例如，如图5A所示，第一保持装置311的接触面可以是平坦的并且平放在衬底板卡100的上侧上。因此，第一保持区域可以具有更大的面。然而，如在图5B中示例所示，接触面也可以具有尖部，并且因此仅在非常窄的有限区域内接触衬底板卡100的上侧。在这种情况下，第一保持区域具有相对较小的面。如图5C所示，接触面也可以例如具有圆形形状。同样在这个示例中，第一保持区域具有相当小的面。然而这仅仅是示例。接触面的任何其他形状，也例如不规则形状，同样是可能的。
如上所述，图6示例性示出了平坦的第一保持装置311，第一保持装置的面基本上对应于衬底板卡100的第一部分的面。第一保持区域可以以这种平面实施方案例如完全覆盖衬底板卡100的第一部分。例如，第一保持区域可以覆盖衬底板卡100的第一部分的100％，>95％，>80％或>70％。在这样的平面实施方案中，第一保持装置311在该第一保持装置的与衬底板卡100接触的下侧处例如具有平面磨削的材料或弹性的材料如橡胶，尤其是ESD橡胶，由此衬底表面不被损坏。
当借助于第一折断装置321折断衬底板卡100时，可能发生的是，当折断力F21施加到第二部分的下侧上时，衬底板卡100的第二部分或不同的部分区域从支托面300跳起。第二部分于是可能会不受控制地跳来跳去并且在此被损坏。为了防止这种情况，设备可以具有捕捉装置330。捕捉装置330可以在折断过程期间至少部分地布置在第二部分上方并且被构造成防止第二部分(或者部分区域)乱飞。这例如在图7中示出。例如，捕捉装置330可以连接到第一保持装置311。捕捉装置330例如可以具有至少一个在折断过程中分别布置在部分区域上的板。
设备还能够具有第二保持装置。第二保持装置能够类似于第一保持装置311来构造。第二保持装置被构造成在用于分隔衬底101、102、103、104、105、106的第二折断过程期间将衬底板卡100的第三部分保持在支托面300上。在用于去除边缘区域的折断过程中，例如边缘区域111已被去除，并且在用于分隔衬底101、102、103、104、105、106的第一折断过程中，第一衬底101和第四衬底104(第一部分区域)并且第三衬底103和第六衬底106(第二部分区域)(它们一起形成的衬底板卡100的第二部分)与第二衬底102和第五衬底105(它们形成衬底板卡100的第一部分)分离。但是，例如第一衬底101与第四衬底104还彼此连接，第二衬底102与第五衬底105还彼此连接，并且第三衬底103与第六衬底106还彼此连接。在用于分隔衬底的另外的折断过程中，因此还将这些剩余的部分彼此分离。由第二保持装置保持在支托面300上的衬底板卡100的第三部分从而不同于由第一保持装置311保持在支托面300上的第一部分。然而，第三部分可能至少部分与第一部分重叠。例如，第三部分可能包括第一衬底101，第二衬底102和第三衬底103。
设备可以对于第二折断过程还具有第二折断装置。第二折断装置可以基本对应于第一折断装置321。然而，第二折断装置对衬底板卡100的第四部分施加折断力，第四部分与第二部分不同，第一折断装置321将折断力F21施加到该第二部分上(参见图4、图6、图7)。例如，衬底板卡100的第四部分可以包括第四衬底104、第五衬底105和第六衬底106。因此，虽然第一衬底101、第二衬底102和第三衬底103由第二保持装置保持在支托面300上，但是通过第二折断装置将折断力施加到第四衬底104、第五衬底105和第六衬底106上，从而也使得剩余的衬底彼此分离。在此，基本原理与在用于分隔衬底101、102、103、104、105、106的第一折断过程中的基本原理是相同的，已经参照图4至图7描述了该基本原理。
支托面300可以例如具有留空部，第二折断装置布置在该留空部中。通过提升第二折断装置，例如折断条，可以将第二折断力施加到在第四部分中的衬底板卡100的下侧上，从而使得第四部分提升并且在第二折断边缘132处从衬底板卡100的第三部分折断。
在所有折断过程期间，衬底板卡100可以保留在支托面300上。不需要抓住和翻转衬底板卡100或其部分。单个保持装置可以彼此相继地分别对于相应的折断过程放置在衬底板卡100上。在每个折断过程中，相应的折断装置可以将折断力施加到衬底板卡100的一部分上。在每个折断过程期间，相应的保持力和折断力分别作用在衬底板卡100的不同部分上。这在图15至图17中对于三个不同的折断过程被示例展示。在图15至图17中，示例示出了针对不同的折断过程的相应的保持区域(以点划线)和折断区域(以虚线)。
图15示例性示出了在用于去除边缘区域111的第三折断过程期间的不同的第三保持区域H3和不同的第三折断区域B3。在图15的示例中，在衬底板卡100的相应相对的侧部上示出了两个边缘区域111。然而同样可能的是，衬底板卡100仅在一侧具有边缘区域111。同样基本上也可能的是，衬底板卡100在三个或四个侧部上具有边缘区域111。
参照图15A，第三保持区域H3布置在第三折断边缘130的第一侧上。第三折断区域B3在第三折断边缘130的相应另一侧上延伸。第三折断区域B3例如位于第三折断边缘130的一个侧部上，边缘区域111也位于该侧部上。也就是说，将折断力施加到边缘部分111上。第三保持力F10被施加到衬底板卡100的剩余部分上。在图15A的示例中，第三保持区域H3沿着衬底板卡100的第一折断边缘131、第二折断边缘132和第三折断边缘130延伸。由此在该第三折断过程中不被折断的第一折断边缘131和第二折断边缘132能够例如被保护免受不期望的折断。然而这只是一个示例。例如在图15B中所示那样，第三保持区域H3可以例如具有两个或更多个部分区域，该部分区域分别沿着第三折断边缘130中的一个折断边缘延伸。第三保持区域H3或单个部分区域能够例如具有与相应的第三折断边缘130的0mm至1mm、0mm至2.5mm或0mm至5mm的距离。第三保持区域H3或者单个部分区域能够例如具有与相应的第三折断边缘130的长度相对应的长度。然而第三保持区域H3或者单个部分区域的长度也能够与相应的第三折断边缘130的长度的仅比例部分相对应。第三保持区域H3或相应的部分区域能够具有例如<1mm、例如1mm至5mm或例如>5mm的宽度。例如，第三保持区域H3也可以是在相应的第三折断边缘130之间延伸的单个连贯区域。根据一个示例，第三保持区域H3的尺寸对应于衬底板卡100的尺寸减去边缘区域111和第三折断边缘130的面。在这个示例中，衬底板卡100因此被平坦地保持在支托面上。
第三折断区域B3在第三折断边缘130的第二侧上以与第三折断边缘130的第三距离延伸。第三距离可以例如是0mm至2mm。第三折断区域B3能够在边缘区域111中的每个边缘区域中具有例如在>0mm和<2mm之间的特定的宽度。例如，第三折断区域B3的面可以基本上对应于边缘区域111的面，或者可以具有比边缘区域111更小的面。
参照图16，示出了第一保持区域H1和第一折断区域B1。在图16的示例中，衬底板卡100在第一折断过程中沿着两个第一折断边缘131折断。两个第一折断边缘131彼此平行地延伸。在图16的示例中，第二衬底102和第五衬底105形成衬底板卡100的第一部分。第一衬底101、第四衬底104、第三衬底103和第六衬底106形成衬底板卡100的第二部分，然而该第二部分又具有两个部分区域。第一部分区域包括第一衬底101和第四衬底104，并且第二部分区域包括第三衬底103和第六衬底106。第一部分区域和第二部分区域在第一折断过程期间分别从第一部分折断。第一保持区域H1分别在第一折断边缘131的一侧上延伸。第一折断区域B1在第一折断边缘131的相应另一侧上延伸。
如图16A所示，第一保持区域H1可以具有两个部分区域，该部分区域分别沿着第一折断边缘131在狭窄区域中延伸。例如，该部分区域能够与第一折断边缘131具有从0mm到1mm、从0mm到2.5mm或0mm到5mm的距离。部分区域例如可以具有特定的宽度，例如>0mm，>1mm，>2.5mm或>5mm。如图16B所示，第一保持区域H1也可以是唯一的连贯区域，该连贯区域的面对应于衬底板卡100的第一部分的面。
第一折断区域B1也可以具有多个部分区域。第一粉碎区域B1的部分区域的数量可以对应于第一折断边缘131的数量(这里是两个)。因此，衬底板卡100的第二部分的部分区域中的每个部分区域可以从衬底板卡100的第一部分折断。第一折断区域B1的部分区域中的每个部分区域可以与相应的第一折断边缘131具有特定的距离。该距离可以是例如>0mm，>1mm，>2.5mm或>5mm。第一折断区域B1的部分区域的宽度可以例如是<1mm，>1mm，>2.5mm或>5mm。例如在图16B中示出了第一折断区域B1，第一折断区域的部分区域具有某种宽度。
图17示例性示出了相应的第二保持区域H2和折断区域B2。在所示的示例中，在第二折断过程中仅沿着第二折断边缘132进行折断。第二折断边缘132垂直于第一折断边缘131。然而这只是一个示例。基本上，第二折断边缘132可以与第一折断边缘处于每个任意的角度中。由此能够在唯一的步骤中使得第一衬底101与第四衬底104分离，第二衬底102与第五衬底105分离，并且第三衬底103与第六衬底106分离。第二保持区域H2沿着第二折断边缘132的第一侧延伸，并且第二折断区域B2在第二折断边缘132的第二侧上延伸。在此，第二保持区域H2可以再次是狭窄区域(<1mm，参见图17A)或具有一定宽度(例如≥1mm，>2.5mm，>5mm)的平面区域(参见图17B)。第二保持区域H2可以在与第二折断边缘132的例如0mm，>0mm，>1mm，>2.5mm或>5mm的距离中延伸。第二折断区域B2可以是狭窄区域(<1mm，参见图17A)或是具有一定宽度(例如≥1mm，>2.5mm，>5mm)的平面区域(参见图17B)。第二折断区域B2可以在与第二折断边缘132的例如>0mm，>1mm，>2.5mm或者>5mm的距离中延伸。
在所示的示例中，在第二折断过程中仅沿着第二折断边缘132进行折断。然而这只是一个示例。在第二折断过程中也能够沿着一个以上的第二折断边缘132进行折断。所示出的折断过程在此也可以以其任意顺序任意交换。此外，当衬底板卡100不具有边缘区域111时，例如不需要用于去除边缘区域的折断过程。
参照图8，示出了用于折断衬底的设备的示例。具有例如六个衬底101、102、103、104、105、106的衬底板卡100位于支托面300(在该视图中完全被衬底板卡100覆盖)上。在支托面300的第三侧上安装有第三保持装置3101。例如，第三保持装置3101借助于第三连接装置401连接到支托面300。第三保持装置3101能够借助于第三连接装置401例如能够转动地连接到支托面300，使得第三保持装置3101可以在需要时经过支托面300而翻转。第三保持装置3101可以例如具有第三接片3102，当第三保持装置3101翻转到具有位于支托面300上的衬底板卡100的支托面300上时，第三接片沿着衬底板卡100的第一折断边缘131和第二折断边缘132延伸。所示的第三接片3102结果在类似于图15A中所示的第三保持区域H3的保持区域中。然而，所示的第三接片3102仅是一个示例。第三接片3102也可以扁平构造，因此从中得到具有任意的如图15中示例所示那样的尺寸的第三保持区域H3。
在支托面300的第一侧上布置有第一保持装置3111。例如，第一保持装置3111借助于第一连接装置402连接到支托面300。第一保持装置3111可以借助于第一连接装置402例如能够转动地与支托面300连接，使得第一保持装置3111在需要时可以经过支托面300翻转。第一保持装置3111可以例如具有第一接片3112，当第一保持装置3111翻转到具有位于支托面300上的衬底板卡100的支托面300上时，第一接片沿着衬底板卡100的第一折断边缘131延伸。所示的第一接片3112结果在类似于图16A中所示的第一保持区域H1的保持区域中。然而，所示的第一接片3112仅是一个示例。第一接片3112也可以扁平构造，因此从中得到具有任意的如图16中示例所示那样的尺寸的第一保持区域H2。
在支托面的第二侧上布置有第二保持装置3121。例如，第二保持装置3121借助于第二连接装置403连接到支托面300。第二保持装置3121可以借助于第二连接装置403例如能够转动地与支托面300连接，使得第二保持装置3121在需要时可以经过支托面300翻转。第二保持装置3121可以例如具有第二接片3122，当第二保持装置3121翻转到具有位于支托面300上的衬底板卡100的支托面300上时，第二接片至少沿着衬底板卡100的第二折断边缘132延伸。所示的第二接片3122结果在类似于图17A中所示的第二保持区域H2的保持区域中。然而，所示的第二接片3122仅是一个示例。第二接片3122也可以扁平构造，因此从中得到具有任意的如图17中示例所示那样的尺寸的第二保持区域H2。
保持装置3101、3111、3121能够转动地连接到支托面300在此仅仅是一个示例。保持装置3101、3111、3121例如也可以手动地、借助于机器人手臂或以任何其它合适的方式和形式放置到支托面300上或位于该支托面上的衬底板卡100上。
在第一步骤中，例如第三保持装置3101放置到具有衬底板卡100的支托面300上(例如翻转)。这例如在图9中示出。如例如在图10中所示，现存的边缘区域111突出超过支托面300和第三保持装置3101。因此，如参照图3所述借助于第三折断装置320可以去除边缘区域111。第三折断装置320能够在此例如手动操作然而也可以通过机器操作。
随后，再次从具有衬底板卡100的支托面300去除第三保持装置3101，并且在第二步骤中，如在图11中示例所示那样，第一保持装置3111放置到具有衬底板卡100的支托面300上(例如翻转)。如参照图4、图6和图7所述，在该第一折断过程中，衬底板卡100的不同部分可以彼此分离，其中，每个部分具有至少有一个衬底101、102、103、104、105、106。图12示例性示出了该设备的横截面。虽然第一保持装置3111保持衬底板卡100的相应部分(例如，第二衬底102和第五衬底105)，但是通过第一折断装置32折断了其他部分(例如，衬底板卡100的第一衬底101和第四衬底104与第三衬底103和第六衬底106)。第一折断装置321可以如上述那样将折断力施加到衬底板卡100的下侧上，而第一保持装置3111将衬底板卡100从上侧保持在支托面上。
最后如图13中示例所示，第一保持装置3111可以被再次移除并且第二保持装置3121可以被放置到具有衬底板卡100的支托面300上。如进一步上文所述，剩余的衬底也可以因而也还彼此分离。图14示例性示出了是第二折断装置，第二折断装置从下侧再次将折断力施加到衬底板卡100上，而第二保持装置3121将衬底板卡100从上侧保持在支托面300上。
第一折断装置321和第二折断装置322例如可以包括机械装置，诸如控杆、偏心件、电磁执行器或升降缸。在此，在折断过程期间，两个以上的部分能够彼此分离。例如，在折断过程中可以同时进行两个或更多个折断。折断可以例如同时沿着彼此平行延伸的折断线进行。
在具有六个衬底101、102、103、104、105、106的当前衬底板卡100中，三个折断过程足以去除现存边缘区域111并且将所有衬底彼此分离。在折断过程期间，衬底板卡100在此能够在一个或多个折断边缘130、131、132处折断。在具有多个衬底的较大的衬底板卡100中，也能够需要更多的折断过程。然而，每个折断过程可以按照借助附图所述的相同的基本原理进行。在整个过程期间不需要将衬底板卡100转换到其他折断装置中，与总共需要多少折断步骤(折断过程)来将所有衬底彼此分开无关。
除非另有说明，参照特定附图讨论的特征可以与其他附图的特征进行组合。

Claims (15)

1.一种用于分隔衬底的设备，所述设备具有：
固定的支托面(300)，所述支托面被构造成容纳具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的衬底板卡(100)，使得所述衬底板卡(100)以所述衬底板卡的第二表面至少部分地搁置在所述支托面(300)上，其中所述支托面向所述衬底板卡(100)施加具有第一方向的支托力；
第一保持装置(3111)，所述第一保持装置被构造成在第一折断过程期间将布置在所述支托面(300)上的衬底板卡(100)保持在所述支托面(300)上，其中，所述第一保持装置(3111)进一步被构造成在所述第一折断过程期间将具有第二方向的第一保持力(F11)施加到所述衬底板卡(100)的第一保持区域(H1)上，其中所述第二方向与所述第一方向相反；
第一折断装置(321)，所述第一折断装置被构造成在所述第一折断过程期间将具有所述第一方向的第一折断力(F21)施加到所述衬底板卡(100)的第一折断区域(B1)上，以便部分地分隔所述衬底板卡(100)；
第二保持装置(3121)，所述第二保持装置被构造成在第二折断过程期间将在所述第一折断过程之后被部分分隔的所述衬底板卡(100)保持在所述支托面(300)上，其中，所述第二保持装置(3121)进一步被构造成在所述第二折断过程期间将具有所述第二方向的第二保持力施加到所述衬底板卡(100)的第二保持区域(H2)上；
第二折断装置(322)，所述第二折断装置被构造成在所述第二折断过程期间将具有所述第一方向的第二折断力施加到所述衬底板卡(100)的第二折断区域(B2)上，以便进一步分隔所述衬底板卡。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，
所述衬底板卡(100)具有至少三个衬底(101、102、103、104、105、106)；
所述衬底板卡(100)具有至少两个折断边缘(131、132)，其中所述至少两个折断边缘(131、132)中的每一个折断边缘表示在各两个衬底(101、102、103、104、105、106)之间的边界；
所述第一保持区域(H1)在至少一个第一折断边缘(131)的第一侧上延伸；
所述第一折断区域(B1)在所述至少一个第一折断边缘(131)的相应另一个第二侧上延伸；
所述第二保持区域(H2)在至少一个第二折断边缘(132)的第一侧上延伸；并且
所述第二折断区域(B2)在所述至少一个第二折断边缘(132)的相应另一个第二侧上延伸。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，
所述第一折断边缘(131)中的至少一个第一折断边缘与所述第二折断边缘(132)成角度地布置；
所述第一保持区域(H1)和所述第一折断区域(B1)彼此平行地延伸；并且
所述第二保持区域(H2)和所述第二折断区域(B2)彼此平行并且垂直于所述第一保持区域(H1)和所述第一折断区域(B1)地延伸。
4.根据权利要求2或3所述的设备，其中，
所述第一保持区域(H1)与所述至少一个第一折断边缘(131)具有第一距离；
所述第一折断区域(B1)与所述至少一个第一折断边缘(131)具有第二距离；
所述第二保持区域(H2)与所述至少一个第二折断边缘(132)具有第三距离；并且
所述第二折断区域(B2)与所述至少一个第二折断边缘(132)具有第四距离。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，
所述第一距离计为0mm，在0mm至1mm之间，在0mm至2.5mm之间或在0mm至5mm之间；
所述第二距离计为大于0mm、大于1mm、大于2.5mm或大于5mm；
所述第三距离计为0mm、在0mm至1mm之间、在0mm至2.5mm之间或在0mm至5mm之间；并且
所述第四距离计为大于0mm、大于1mm、大于2.5mm或大于5mm。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，
所述衬底板卡(100)具有电绝缘层(120)、第一导电层(121)和第二导电层(122)，其中所述第一导电层(121)至少部分地覆盖所述电绝缘层(120)的第一表面，并且其中所述第二导电层(122)至少部分地覆盖所述电绝缘层(120)的与所述第一表面相对的第二表面；并且
所述第一保持区域(H1)和所述第二保持区域(H2)各自仅包括所述衬底板卡(100)的以下区域：在所述区域中所述电绝缘层(120)未被所述第一导电层(121)覆盖。
7.根据权利要求2或3所述的设备，其中，
所述至少三个衬底(101、102、103、104、105、106)具有第一面；并且
所述支托面(300)的面与所述第一面大小相同。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，
所述第一保持装置(3111)和所述第二保持装置(3121)被构造成使得所述第一保持力(F11)和所述第二保持力分别施加到所述衬底板卡(100)的所述第一表面上；并且
所述第一折断装置(321)和所述第二折断装置(322)被构造成使得所述第一折断力(F21)和所述第二折断力分别施加到所述衬底板卡(100)的所述第二表面上。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，
所述支托面(300)具有第一留空部，所述第一留空部被构造成容纳所述第一折断装置(321)；并且
所述支托面(300)具有第二留空部，所述第二留空部被构造成容纳所述第二折断装置(322)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述第一折断装置(321)和所述第二折断装置(322)分别具有以下的至少一个：
折断条，
控杆，
偏心件，
电磁执行器，和
升降缸。
11.根据权利要求1所述的设备，其中，所述衬底板卡(100)至少在一侧具有边缘区域(111)，其中，当所述衬底板卡(100)搁置在所述支托面(300)上时，至少一个边缘区域(111)至少部分地突出超过所述支托面(300)，并且其中，所述设备还具有：
第三保持装置(3101)，所述第三保持装置被构造成在第三折断过程期间将布置在所述支托面(300)上的衬底板卡(100)保持在所述支托面(300)上，其中，所述第三保持装置(3101)进一步被构造成在所述第三折断过程期间将第三保持力(F10)施加到所述衬底板卡(100)的第三保持区域(H3)上；以及
第三折断装置(320)，所述第三折断装置被构造成在所述第三折断过程期间将第三折断力施加到所述衬底板卡(100)的第三折断区域(B3)上。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述第三折断区域(B3)在所述衬底板卡(100)的所述至少一个边缘区域(111)的区域中延伸。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其中，所述第三折断装置(320)具有带有槽(301)的可移动元件，其中，所述槽(301)被构造成在所述第三折断过程期间至少部分地容纳所述至少一个边缘区域(111)。
14.一种用于分隔衬底的方法，所述方法包括：
将衬底板卡(100)搁置到固定的支托面(300)上，其中，所述衬底板卡(100)具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，并且其中，所述衬底板卡(100)被搁置成使得所述衬底板卡以所述衬底板卡的第二表面至少部分地搁置在所述支托面(300)上，其中所述支托面向所述衬底板卡(100)施加具有第一方向的支托力；
借助于第一保持装置(3111)在第一折断过程期间将具有第二方向的第一保持力(F11)施加到所述衬底板卡(100)的第一保持区域(H1)上，所述第一保持装置被构造成在第一折断过程期间将布置在所述支托面(300)上的所述衬底板卡(100)保持在所述支托面(300)上，其中所述第二方向与所述第一方向相反；
借助于第一折断装置(321)将具有所述第一方向的第一折断力(F21)施加到所述衬底板卡(100)的第一折断区域(B1)上，所述第一折断装置被构造成在所述第一折断过程期间部分地分隔所述衬底板卡(100)；
借助于第二保持装置(3121)在第二折断过程期间将具有所述第二方向的第二保持力施加到所述衬底板卡(100)的第二保持区域(H2)上，所述第二保持装置被构造成在第二折断过程期间将在所述第一折断过程之后被部分分隔的所述衬底板卡(100)保持在所述支托面(300)上；并且
借助于第二折断装置(322)将具有所述第一方向的第二折断力施加到所述衬底板卡(100)的第二折断区域(B2)上，所述第二折断装置被构造成在所述第二折断过程期间进一步分隔所述衬底板卡(100)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述衬底板卡(100)至少在一侧具有边缘区域(111)，其中，当所述衬底板卡(100)搁置在所述支托面(300)上时，至少一个边缘区域(111)至少部分地突出超过所述支托面(300)，并且其中，所述方法还包括：
借助于第三保持装置(3101)在第三折断过程期间将第三保持力(F10)施加到所述衬底板卡(100)的第三保持区域(H3)上，所述第三保持装置被构造成在第三折断过程期间将布置在所述支托面(300)上的所述衬底板卡(100)保持在所述支托面(300)上；并且
借助于第三折断装置(320)在所述第三折断过程期间将第三折断力施加到所述衬底板卡(100)的第三折断区域(B3)上，
其中，在所述第一折断过程之前、在所述第一折断过程和第二折断过程之间、或者在所述第二折断过程之后，进行所述第三折断过程。
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