JP2004216729A - 分割溝付き基板の分割装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板を分割溝に沿って正確且つ確実にスティック状に分割する。
【解決手段】一定の間隔で平行な複数の分割溝を有するセラミック基板を上面に載置して基板面に沿い且つ分割溝に直角な方向に移送する移送手段２と、移送手段により分割位置２４に移送される基板移送方向先端部に当接して位置決めするストッパー３と、分割位置において位置決めされた基板の、移送方向最先端分割溝位置の後側下面を支持する受部３２及び上面を押さえる押え部３４を有する保持手段４と、保持した基板の最先端分割溝位置よりも先端側を押下する割部材５とを具備する。ストッパーが、位置決め位置２８と後退位置２９とに移動可能に設けられる。移送手段の上面を、移送手段に搭載したステージの上面で形成し、小基板の収容溝を上面に所定ピッチで設け、収容溝の後側縁部を保持手段の受部に形成する。
【選択図】 図１
【解決手段】一定の間隔で平行な複数の分割溝を有するセラミック基板を上面に載置して基板面に沿い且つ分割溝に直角な方向に移送する移送手段２と、移送手段により分割位置２４に移送される基板移送方向先端部に当接して位置決めするストッパー３と、分割位置において位置決めされた基板の、移送方向最先端分割溝位置の後側下面を支持する受部３２及び上面を押さえる押え部３４を有する保持手段４と、保持した基板の最先端分割溝位置よりも先端側を押下する割部材５とを具備する。ストッパーが、位置決め位置２８と後退位置２９とに移動可能に設けられる。移送手段の上面を、移送手段に搭載したステージの上面で形成し、小基板の収容溝を上面に所定ピッチで設け、収容溝の後側縁部を保持手段の受部に形成する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一定の繰り返し間隔で平行な複数の分割溝を有する平板状のセラミック基板を、分割溝に沿って分割する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載するための小型基板は、一般に広い面積のセラミック基板に各々が同じ小型基板となる多数の小型基板領域を縦横の直線状の分割溝で区画形成し、その分割溝に沿って分割することにより多数個の小型基板とすることが行なわれている。その基板の分割は、一般的には縦又は横のいずれか一方の分割線に沿ってスティック状に分割し、そのスティック状のものから更に個々の小基板に分割することが行なわれている。
【０００３】
このセラミック基板の分割には、例えば、平坦な支持板の上面を水平に移動する硬質ゴム製の下ベルトを設け、その下ベルトの移動方向に直角に分割溝が位置するように下ベルトの上に分割溝付きのセラミック基板を載せ、そのセラミック基板を下ベルトと同一速度で移動する硬質ゴム製の上ベルトとの間に挟んで移送しながらその途中で、上ベルトの上面に上方から付勢される押圧ローラによりセラミック基板の上面に押圧力を印加し、この押圧力によりセラミック基板を分割溝に沿って分割する方法が採られている。しかし、このような構成の分割装置では、押圧ローラによる押圧力がセラミック基板の分割溝に必ずしも十分に集中しないことから、セラミック基板を分割溝に沿って確実に分割することができない問題がある。また、近年、基板の小型化に伴い分割形成される基板も幅が狭くなり、より確実且つ正確に分割することが要求されるようになった。
【０００４】
より確実且つ正確にセラミック基板を分割溝に沿って分割するために、特許文献１に見られるように、前記従来の分割装置において、前記支持板を下ベルトの途中まで設け、この支持板の基盤移動方向端の縁から分割溝の繰り返し間隔と同じ間隔だけ離間した位置に、少し上方へ突出して下ベルトの下面に当接した支持ローラを設け、前記支持板の端縁の直上で上ベルトの上面に当接して押圧力を印加する押圧ローラを設けた構成のものがある。この構成のものも、ローラ外周部分で押圧すること、ベルトが介在していることなどから、やはり分割の正確さに問題がある。
【０００５】
また別に、特許文献２に見られるように、上シートと下シートとで基板を挟んだ状態で搬送し、シートではさんだ状態のまま受け部と押さえ部により保持した状態で割り部により分割溝に沿って割る構成のものが提案されている。この構成のものもシートで挟む構成である点は同じであり、分割されて形成される基板が小さいときには、分割の正確さに問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−０１８８３０号公報（図１参照）
【特許文献２】
特開２００１−２７７１９２号公報（図２参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
セラミック基板の分割、特に小さなチップサイズ（１００５、０６０３、０４０２等）にする分割の正確さについては、分割面が分割溝に沿い且つ基板の上下面に直角であることが望まれるのであり、例えば、分割面が斜めになると、最終的に縦横に分割された小基板は正面形状又は側面形状が菱形になったり台形状になったりするから、別の本体基板に自動機でマウントする際に小基板を保持できない状態が生じることがあるからである。
本発明は、主に前記した小さなチップサイズに分割するための分割溝付きのセラミック基板を縦又は横の分割溝に沿って正確且つ確実にスティック状に分割できる分割装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の分割溝付き基板の分割装置は、少なくとも一方の面に一定の間隔で平行な複数の分割溝を有するセラミック基板を上面に載置して前記基板面に沿い且つ前記分割溝に直角な方向に移送する移送手段と、前記移送手段により分割位置に移送されるセラミック基板の移送方向先端部に当接して位置決めするストッパーと、前記分割位置において位置決めされた前記セラミック基板の、移送方向最先端分割溝位置の後側下面を支持する受部及び同後側上面を押さえる押え部を有する保持手段と、前記保持手段に保持したセラミック基板の最先端分割溝位置よりも先端側を押下する割部材とを具備することを特徴とする。
【０００９】
セラミック基板は、移送手段で移送されると共にストッパーで分割位置に位置決めされ、分割位置に保持手段で上下から挟むように停止した状態に保持され、保持されたセラミック基板の最先端分割溝位置よりも先端側が割部材の押下動作により分割溝に沿って割れて分割される。セラミック基板がストッパにより直接位置決めされた状態で、つまり、セラミック基板の先端縁及び分割溝が移送方向に正確に直角となり斜めにはならない状態で、保持手段により上下から挟むように保持されるから、所望の正確な位置に確実にセラミック基板を保持でき、正確に確実に定位置に保持されているセラミック基板先端部を割部材で押下して分割するから、この分割は、正確で、確実である。従来のベルト及びローラを用いる構成、又はベルト（シート）で基板を挟んで分割作用力を与える構成等を用いる装置と比べて、セラミック基板がより小さく分割される場合に、従来の装置よりも正確に、確実に分割できる。
【００１０】
前記ストッパーが、所定位置決め位置とその位置からセラミック基板移送方向に後退した位置とに移動可能に設けられ、セラミック基板位置決め後の前記割部材押下前に後退させられる構成とするのが良い。この構成では、ストッパーが、セラミック基板の位置決め後に保持手段により保持され、次に割部材が押下動作する前に後退させられるから、セラミック基板が割部材によって割られるときの、基板先端側の下方への回動動作にストッパーが干渉しない。これにってセラミック基板の分割が、正確に行なわれる。また、割部材が押下動作する前にストッパーが後退させられるから、前記セラミック基板移送方向の割部材の厚さ寸法を大きくすることができる。すなわち、セラミック基板の分割溝の間隔が非常に小さい間隔で設けられているような場合に割部材を厚く形成してあっても、ストッパーに邪魔されることが無いからであり、これにより割部材を必要且つ十分な強度に形成できるから、割作用時に変歪することが無く、従って、正確に、確実にセラミック基板に割力を与えることができ、より小さい小基板の分割に対しても対応できるようになる。
【００１１】
前記セラミック基板を支持する前記移送手段の上面を、移送手段に設けたステージの上面で形成し、そのステージが分割された小基板を受け入れて１個ずつ収容する前記移送方向に直角な収容溝を前記上面に所定ピッチで設けられ、その収容溝の前記移送方向後側縁部の上面を前記保持手段の受部に形成されている構成とするのが良い。この構成では、移送手段が収容溝のピッチに等しいピッチで移送動作すると、順次先端側から分割される小基板を１個の収容溝に１個ずつ収容できる。分割されるとき小基板は収容溝の上にあるから溝幅はあまり広く形成する必要はなく深さも深くする必要はないから、落下による衝撃を小さく押えることができて、基板の損傷を防止でき、位置ずれも殆どないから、整列状態にすることができる。
【００１２】
前記ステージが、前記セラミック基板の移送方向に直角な幅寸法よりも少し小さい幅寸法に形成され、前記収容溝が、分割されて落下した小基板を所定の姿勢で収容する断面形状に形成され、別に、前記ステージの両側面に沿って上昇しステージの両側面から少し突出している前記収容溝内の小基板の両端部を両側の支持アームで支持する取り出し手段を設けた構成とするのが良い。この構成では、ステージの収容溝に収容された小基板を分割装置から取り出して次工程の機械に移送する際に、小基板を整列させた状態に支持できるから、例えば、次工程の電極塗布工程に、整列状態で受け渡すことができるから、次工程では整列操作なしに直ちに作業を開始できる。なお、小基板の両端を支持する支持アームは上面に小基板を水平に支持できる凹所をステージの収容溝に対応したピッチで設けるのがよい。両端を凹所内に支持された小基板は支持アーム上での位置ずれを防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を、図１〜図３を用いて説明する。この分割溝付基板の分割装置１は、少なくとも一方の面に一定の間隔で平行な複数の分割溝を有するセラミック基板をその分割溝に沿って分割してスティック状の小基板とするものである。なお、その小基板はさらに長手方向に直角に設けてある分割線に沿って分割されて単一小基板とされるが、この分割装置１では単一小基板が複数個連続しているスティック状小基板にまで分割する。この分割装置１は、図１に示すように、移送手段２、ストッパー３、保持手段４、割部材５、取り出し手段６等で構成されている。
【００１４】
移送手段２は、図１に示すように、装置本体７に設けた水平なガイド１０に沿って進退移動する、台車１１にステージ１２を搭載してあり、そのステージ１２の上面１３に分割するセラミック基板１４を載置して移送し、移送経路の途中でセラミック基板１４が小基板１５に分割され、そのスティック状の小基板１５を支持して所定取り出し位置２６まで移送するものである。そのステージ１２は、図２（ａ）に示すように、セラミック基板１４の移送方向長さ寸法の約３倍の長さと、適当な厚さとを有する金属製の略直方体状の物である。その平坦な上面１３にスティック状に分割された小基板１５の収容溝１６をステージ１２の長手方向（移送方向）に直角な方向に平行して所定ピッチで凹設されている。例えば、収容溝１６はスティック状に分割された小基板の、移送方向幅寸法の約３倍のピッチで、上面１３の平坦な部分が適当に残るように凹設されている。
【００１５】
収容溝１６の形状は、図２（ｄ）に示すように、側面形状と同じ一様な断面のもので、斜面１７、１８、１９、２０を有する。この収容溝１６は分割されて落下する小基板１５を受け入れて所定の斜め姿勢で支持し、後述する取り出し手段６による取り出しに都合のよい状態である。分割後の小基板１５を対応する収容溝１６に適切に受け入れるためには収容溝１６の形状が重要であり、例えば０６０３基板（小基板の割幅が０・６ｍｍ、基板厚さが０．１５〜０．２ｍｍ）の場合、次のように形成してある。小基版１５が、スムーズに滑るために斜面１７の角度θを６０°（４５〜７５°の範囲で選択するのが良い）、斜面１７の長さを１．２ｍｍ（０．８〜１．６ｍｍの範囲で選択するのが良い）、安定に収容するために斜面１８の長さを０．３５ｍｍ（０．２５〜０．５ｍｍの範囲で選択するのが良い）、斜面１９に触れないようにするために斜面１７の上端（後述する受部３２の前側端縁）と斜面１９の下端との水平距離Ｈ１を０．７ｍｍ（０．６５〜０．８ｍｍの範囲で選択するのが良い）、溝１６の開口幅Ｈ２の長さが１．１ｍｍ（０．９〜１．３ｍｍの範囲で選択するのが良い）としてある。これにより、分割された小基板１５は、分割前の水平な状態から分割されて斜面１７に沿う状態にまで斜面１９に触れることなく回動し、斜面１７に当たると共にその斜面に沿ってスムーズに下降し、斜面１７、１８で支持される収容位置２１に達する。また、前記斜め姿勢は小基板１５が分割されて落下を開始した直後の姿勢に近い姿勢であり、そのまま斜面１７に支持されて下降し、そして直ちに底の斜面１８に当接して所定の斜め姿勢に支持されるのであり、落下による衝撃を小さく押えることができる。
【００１６】
台車１１の駆動部には、パルスモータ、あるいはサーボモータを用いてあり、ステージ１２に設けられている収容溝１６のピッチに等しいピッチで台車１１を間歇的に進行させることができるようになっている。この移送手段２の図１の左方から右方へ向う移送経路の途中には、セラミック基板の積載位置２３、セラミック基板の分割位置２４等が順次設けられている。セラミック基板１４の積載位置２３では、前記ステージ１２にセラミック基板１４が所定の位置関係で載せられる。
【００１７】
ストッパー３は、移送手段２の移送経路の途中の分割位置２４前側に設けてあり、ステージ１２に載置されて移送されてくるセラミック基板１４の先端縁に当接して分割位置２４に位置決めする位置２８と、その位置から移送手段の移送方向と同じ方向に少し後退した位置２９とに、装置本体７側に設けたカム装置又はソレノイドやエアシリンダ等の駆動部により移動できるように設けてある。この位置決めする位置２８にあるストッパー３に対応して、セラミック基板１４をストッパー３に押付けて確実に位置決めするために、必要に応じてプッシャー３０が設けられる。このプッシャー３０は先端が分割位置２４に到達したセラミック基板１４の後端を押圧するようになっており、またセラミック基板１４が分割されて短くなって行く分、押圧ストロークを延長できるようになっている。すなわち、必要なストロークが十分に得られるエアシリンダ又はばね併用エアシリンダ等で構成されていて、最後の１分割までセラミック基板１４をストッパー３へ押付けることができるようになっている。
【００１８】
保持手段４は、図２に（ｂ）示すように、セラミック基板１４が分割されるときにセラミック基板１４を所定位置に保持しているもので、分割位置２４に停止したセラミック基板１４の最も先端側の分割線から後ろ側部分の下面に当接している受部３２及び補助受部３３と、同分割線から後ろ側部分の上面に当接する押え部材３４とで構成されている。受部３２は分割位置２４にきた収容溝１６の後側縁部の上面１３であり、補助受部３３は装置本体７に固定された小さい台のようなもので、分割位置２４にきた受部３２の両側に受部３２を両側へ少し延長させた状態となるように設けてある。押え部材３４はセラミック基板押え部材３４が、水平方向には定位置で、例えばエアシリンダあるいはカムにより下降及び上昇するように設けられ、下降時に受部３２及び補助受部３３との間にセラミック基板１４を挟んで保持するようになっている。
【００１９】
割部材５は、細長い平面を下端に形成されたものであり、分割位置２４にあるセラミック基板１４の最も先端の分割溝３６よりも先端側、つまり分割されたときにスティック状小基板１５となって離れる側の上面に当接して押し下げ動作を行い、これによって分割するものである。この割部材５は、例えばカム装置又はエアシリンダによって定位置で下降及び上昇駆動される。
【００２０】
取り出し手段６は、分割位置２４に後続する部分に設けてある二又フォーク状の支持アーム３７で構成されている。取り出し位置２６に到達した台車１１はその位置に停止して小基板１５を取り出される。支持アーム３７がステージ１２の両側面に位置している待機状態から、ステージ１２の収容溝１６にあって両端部が少し側面から突出しているスティック状小基板１５の両端部を支持して持ち上げて、所望位置に取り出すようになっている。支持アーム３７は、２本の水平なアームの上面に、図３に見られるように、ステージ１２の収容溝１６と同じピッチで設けられた底４４が平らな支持凹所４２を設けてあり、水平な状態で、上昇し、所望位置へ水平状態を保ったまま移動でき、次工程に小基板１５を整列状態で受け渡した後に、後元の位置に戻って待機する構成である。
【００２１】
この基板分割装置１は、各部の検知手段を含む適切な制御部を設けてあり、大略次のように動作する。まず、図１（ａ）の左端部の積載位置２３に停止した台車１１上に搭載されているステージ１２に、待機しているセラミック基板１４が載せられる。このときセラミック基板１４は略分割溝３６が台車１１の進行方向に直角となるように載置される。次に、台車１１が図の右方へ進行し、ステージ１２の最先端位置の収容溝１６が分割位置２４に達したとき、ステージ１２先端が適当な検出部で検出されて停止する。これとほぼ同時にプッシャー３０が動作してセラミック基板１４を押し、セラミック基板１４は側面を適当なガイドによって案内されて前進し、前進した位置にあるストッパー３に当接して止まる。この状態でセラミック基板１４は、図２（ａ）に示すように、最先端の分割溝３６がステージ１２の最先端の収容溝１６の進行方向後ろ側の縁部、つまり受部３２の前縁よりも僅かに前側に位置した位置にある。また、ステージ１２の収容溝１６の後ろ側の縁部が形成する受部３２の前縁は補助受部３３の前縁と進行方向位置が一致している。
【００２２】
この状態で分割手段が動作する。まず、押え部材３４が下降し、セラミック基板１４の分割溝３６の後ろ側上面を押え、次にストッパー３が後退してから、割部材５が下降し、セラミック基板１４の分割溝３６前側上面を押し下げる。これにより、図２（ｂ）に見られるように、セラミック基板１４が分割溝３６に沿って分割され、つまり割られてスティック状の小基板１５として分離され、少し落下して下側の収容溝１６に所定の斜め姿勢で納まる。その後押え部材３４及び割部材５が上昇して分割手段が待機状態に戻ると共にストッパー３が所定位置に前進する。
【００２３】
この一つの分割動作終了に続いて、台車１１が所定ピッチ前進してステージ１２の先端から２番目の収容溝１６が分割位置２４に移動する。このときセラミック基板１４はステージ１２と共に、あるいはプッシャー３０に押されて少し前進するが、途中でストッパー３の位置で止められるから、ステージ１２のみが更に前進して止まる。この状態は前記した一つの分割動作の開始直前状態と同じである。これに続いて前記と同様に分割動作が行なわれる。このような移動と分割動作とが引き続き行なわれて、最後の分割が終了すると、台車１１は取り出し位置２６に移動する。
【００２４】
取り出し位置２６では、取り出し手段６の支持アーム３７が待機していて、台車１１はこれに対応する位置に停止し、台車１１の停止に続いて支持アーム３７がまず上昇して小基板１５を取り出し、それから適所に移動する。台車１１は小基板１５の取り出しが終わると、元のセラミック基板積載位置２３に戻る。なお、その取り出した状態は、小基板１５がステージ１２の収容溝１６内の所定斜め姿勢から元の上面が上側となった水平姿勢に変り、水平姿勢の整列状態である。従って、水平整列状態を次工程で効果的に利用できる。
【００２５】
上述したことから理解されるように、この分割装置１によれば、分割位置２４に保持手段４で上下から挟むように停止した状態にセラミック基板１４が確実に保持されてから、割部材５の押下動作により分割溝に沿って割れて分割されるから、正確に、確実に分割できる。また、ストッパー３がセラミック基板の位置決め後に、割部材５の押下動作前に後退させられる構成により、ストッパーと割部材との干渉が無く、分割溝３６の間隔が狭くても割部材５を必要十分な強度のものとすることができる。また、ステージ１２が、分割のための受部３２を構成しているだけでなく、分割された小基版１５を所定姿勢で収容する等間隔配置の収容溝１６を有する構成であるから、適当な深さに形成することにより落下による基板の損傷を防止できると共に収容溝１６内の小基板１５が整列状態であり分割後に次工程で扱いやすくなる。つまり、従来の基板分割機においては、分割後に分割されたスティック状小基板（１５）の位置を補正、制御する手段がないものであった。一般に行なわれている次の端面電極塗布工程では、カセット等の治具に小基板を詰めて電極塗布（例えばスパッタによる塗布）が行なわれるが基板分割機から排出された小基板が整列されていないために位置補正の手間がかかり、また位置補正のときに小基板が最終小片に分割するための分割溝を持っているためにその分割溝に沿って割れやすく、割れのトラブルが発生する問題があった。この点、本発明においては所定ピッチで整列した状態が得られるから、整列の手間が掛からず、また割れトラブルも回避できる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、セラミック基板がより小さく分割される場合に、従来の装置よりも正確に確実に分割できる効果を奏する。
請求項２に記載の発明は、割られるセラミック基板の先端側の回動にストッパが干渉しないから、正確に分割され、また、ストッパーが割部材と干渉しないから、割部材の厚さ寸法を小さく制限されず、十分な強度に形成して確実に割力を与えることができ、より小さい小基版の分割に対応できる効果を奏する。
請求項３に記載の発明は、分割の際の落下による衝撃を小さくして分割された基板の損傷を防止でき、分割された基板を整列状態にできるから、次の工程に移りやすい効果を奏する。
請求項４に記載の発明は、次工程の作業が容易となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の、概略の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】同実施形態の分割位置付近の拡大図を示し、（ａ）はストッパーが位置決めしている状態の正面図、（ｂ）は分割直後の正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は一つの収容溝の拡大正面図である。
【図３】同実施形態の動作を説明するための部分拡大図であり、（ａ）はセラミック基板が順次分割されている途中の状態を示す部分拡大正面図、（ｂ）は取り出し位置に移動したステージと支持アームとの関係を示す部分拡大正面図、（ｃ）は（ｂ）に示した部分の右側面図、（ｄ）は支持アームが小基板を支持して支持台上方にある状態を示す部分拡大正面図である。
【符号の説明】
１ 分割装置
２ 移送手段
３ ストッパー
４ 保持手段
５ 割部材
６ 取り出し手段
７ 装置本体
１０ ガイド
１１ 台車
１２ ステージ
１３ 上面
１４ セラミック基板
１５ 小基板
１６ 収容溝
１７、１８、１９、２０ 斜面
２１ 収容位置
２３ 積載位置
２４ 分割位置
２６ 取り出し位置
２８ 位置決めする位置
２９ 後退した位置
３０ プッシャー
３２ 受部
３３ 補助受部
３４ 押え部材
３６ 分割溝
３７ 支持アーム
４２ 凹所
４４ 底
【発明の属する技術分野】
本発明は、一定の繰り返し間隔で平行な複数の分割溝を有する平板状のセラミック基板を、分割溝に沿って分割する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載するための小型基板は、一般に広い面積のセラミック基板に各々が同じ小型基板となる多数の小型基板領域を縦横の直線状の分割溝で区画形成し、その分割溝に沿って分割することにより多数個の小型基板とすることが行なわれている。その基板の分割は、一般的には縦又は横のいずれか一方の分割線に沿ってスティック状に分割し、そのスティック状のものから更に個々の小基板に分割することが行なわれている。
【０００３】
このセラミック基板の分割には、例えば、平坦な支持板の上面を水平に移動する硬質ゴム製の下ベルトを設け、その下ベルトの移動方向に直角に分割溝が位置するように下ベルトの上に分割溝付きのセラミック基板を載せ、そのセラミック基板を下ベルトと同一速度で移動する硬質ゴム製の上ベルトとの間に挟んで移送しながらその途中で、上ベルトの上面に上方から付勢される押圧ローラによりセラミック基板の上面に押圧力を印加し、この押圧力によりセラミック基板を分割溝に沿って分割する方法が採られている。しかし、このような構成の分割装置では、押圧ローラによる押圧力がセラミック基板の分割溝に必ずしも十分に集中しないことから、セラミック基板を分割溝に沿って確実に分割することができない問題がある。また、近年、基板の小型化に伴い分割形成される基板も幅が狭くなり、より確実且つ正確に分割することが要求されるようになった。
【０００４】
より確実且つ正確にセラミック基板を分割溝に沿って分割するために、特許文献１に見られるように、前記従来の分割装置において、前記支持板を下ベルトの途中まで設け、この支持板の基盤移動方向端の縁から分割溝の繰り返し間隔と同じ間隔だけ離間した位置に、少し上方へ突出して下ベルトの下面に当接した支持ローラを設け、前記支持板の端縁の直上で上ベルトの上面に当接して押圧力を印加する押圧ローラを設けた構成のものがある。この構成のものも、ローラ外周部分で押圧すること、ベルトが介在していることなどから、やはり分割の正確さに問題がある。
【０００５】
また別に、特許文献２に見られるように、上シートと下シートとで基板を挟んだ状態で搬送し、シートではさんだ状態のまま受け部と押さえ部により保持した状態で割り部により分割溝に沿って割る構成のものが提案されている。この構成のものもシートで挟む構成である点は同じであり、分割されて形成される基板が小さいときには、分割の正確さに問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−０１８８３０号公報（図１参照）
【特許文献２】
特開２００１−２７７１９２号公報（図２参照）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
セラミック基板の分割、特に小さなチップサイズ（１００５、０６０３、０４０２等）にする分割の正確さについては、分割面が分割溝に沿い且つ基板の上下面に直角であることが望まれるのであり、例えば、分割面が斜めになると、最終的に縦横に分割された小基板は正面形状又は側面形状が菱形になったり台形状になったりするから、別の本体基板に自動機でマウントする際に小基板を保持できない状態が生じることがあるからである。
本発明は、主に前記した小さなチップサイズに分割するための分割溝付きのセラミック基板を縦又は横の分割溝に沿って正確且つ確実にスティック状に分割できる分割装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の分割溝付き基板の分割装置は、少なくとも一方の面に一定の間隔で平行な複数の分割溝を有するセラミック基板を上面に載置して前記基板面に沿い且つ前記分割溝に直角な方向に移送する移送手段と、前記移送手段により分割位置に移送されるセラミック基板の移送方向先端部に当接して位置決めするストッパーと、前記分割位置において位置決めされた前記セラミック基板の、移送方向最先端分割溝位置の後側下面を支持する受部及び同後側上面を押さえる押え部を有する保持手段と、前記保持手段に保持したセラミック基板の最先端分割溝位置よりも先端側を押下する割部材とを具備することを特徴とする。
【０００９】
セラミック基板は、移送手段で移送されると共にストッパーで分割位置に位置決めされ、分割位置に保持手段で上下から挟むように停止した状態に保持され、保持されたセラミック基板の最先端分割溝位置よりも先端側が割部材の押下動作により分割溝に沿って割れて分割される。セラミック基板がストッパにより直接位置決めされた状態で、つまり、セラミック基板の先端縁及び分割溝が移送方向に正確に直角となり斜めにはならない状態で、保持手段により上下から挟むように保持されるから、所望の正確な位置に確実にセラミック基板を保持でき、正確に確実に定位置に保持されているセラミック基板先端部を割部材で押下して分割するから、この分割は、正確で、確実である。従来のベルト及びローラを用いる構成、又はベルト（シート）で基板を挟んで分割作用力を与える構成等を用いる装置と比べて、セラミック基板がより小さく分割される場合に、従来の装置よりも正確に、確実に分割できる。
【００１０】
前記ストッパーが、所定位置決め位置とその位置からセラミック基板移送方向に後退した位置とに移動可能に設けられ、セラミック基板位置決め後の前記割部材押下前に後退させられる構成とするのが良い。この構成では、ストッパーが、セラミック基板の位置決め後に保持手段により保持され、次に割部材が押下動作する前に後退させられるから、セラミック基板が割部材によって割られるときの、基板先端側の下方への回動動作にストッパーが干渉しない。これにってセラミック基板の分割が、正確に行なわれる。また、割部材が押下動作する前にストッパーが後退させられるから、前記セラミック基板移送方向の割部材の厚さ寸法を大きくすることができる。すなわち、セラミック基板の分割溝の間隔が非常に小さい間隔で設けられているような場合に割部材を厚く形成してあっても、ストッパーに邪魔されることが無いからであり、これにより割部材を必要且つ十分な強度に形成できるから、割作用時に変歪することが無く、従って、正確に、確実にセラミック基板に割力を与えることができ、より小さい小基板の分割に対しても対応できるようになる。
【００１１】
前記セラミック基板を支持する前記移送手段の上面を、移送手段に設けたステージの上面で形成し、そのステージが分割された小基板を受け入れて１個ずつ収容する前記移送方向に直角な収容溝を前記上面に所定ピッチで設けられ、その収容溝の前記移送方向後側縁部の上面を前記保持手段の受部に形成されている構成とするのが良い。この構成では、移送手段が収容溝のピッチに等しいピッチで移送動作すると、順次先端側から分割される小基板を１個の収容溝に１個ずつ収容できる。分割されるとき小基板は収容溝の上にあるから溝幅はあまり広く形成する必要はなく深さも深くする必要はないから、落下による衝撃を小さく押えることができて、基板の損傷を防止でき、位置ずれも殆どないから、整列状態にすることができる。
【００１２】
前記ステージが、前記セラミック基板の移送方向に直角な幅寸法よりも少し小さい幅寸法に形成され、前記収容溝が、分割されて落下した小基板を所定の姿勢で収容する断面形状に形成され、別に、前記ステージの両側面に沿って上昇しステージの両側面から少し突出している前記収容溝内の小基板の両端部を両側の支持アームで支持する取り出し手段を設けた構成とするのが良い。この構成では、ステージの収容溝に収容された小基板を分割装置から取り出して次工程の機械に移送する際に、小基板を整列させた状態に支持できるから、例えば、次工程の電極塗布工程に、整列状態で受け渡すことができるから、次工程では整列操作なしに直ちに作業を開始できる。なお、小基板の両端を支持する支持アームは上面に小基板を水平に支持できる凹所をステージの収容溝に対応したピッチで設けるのがよい。両端を凹所内に支持された小基板は支持アーム上での位置ずれを防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を、図１〜図３を用いて説明する。この分割溝付基板の分割装置１は、少なくとも一方の面に一定の間隔で平行な複数の分割溝を有するセラミック基板をその分割溝に沿って分割してスティック状の小基板とするものである。なお、その小基板はさらに長手方向に直角に設けてある分割線に沿って分割されて単一小基板とされるが、この分割装置１では単一小基板が複数個連続しているスティック状小基板にまで分割する。この分割装置１は、図１に示すように、移送手段２、ストッパー３、保持手段４、割部材５、取り出し手段６等で構成されている。
【００１４】
移送手段２は、図１に示すように、装置本体７に設けた水平なガイド１０に沿って進退移動する、台車１１にステージ１２を搭載してあり、そのステージ１２の上面１３に分割するセラミック基板１４を載置して移送し、移送経路の途中でセラミック基板１４が小基板１５に分割され、そのスティック状の小基板１５を支持して所定取り出し位置２６まで移送するものである。そのステージ１２は、図２（ａ）に示すように、セラミック基板１４の移送方向長さ寸法の約３倍の長さと、適当な厚さとを有する金属製の略直方体状の物である。その平坦な上面１３にスティック状に分割された小基板１５の収容溝１６をステージ１２の長手方向（移送方向）に直角な方向に平行して所定ピッチで凹設されている。例えば、収容溝１６はスティック状に分割された小基板の、移送方向幅寸法の約３倍のピッチで、上面１３の平坦な部分が適当に残るように凹設されている。
【００１５】
収容溝１６の形状は、図２（ｄ）に示すように、側面形状と同じ一様な断面のもので、斜面１７、１８、１９、２０を有する。この収容溝１６は分割されて落下する小基板１５を受け入れて所定の斜め姿勢で支持し、後述する取り出し手段６による取り出しに都合のよい状態である。分割後の小基板１５を対応する収容溝１６に適切に受け入れるためには収容溝１６の形状が重要であり、例えば０６０３基板（小基板の割幅が０・６ｍｍ、基板厚さが０．１５〜０．２ｍｍ）の場合、次のように形成してある。小基版１５が、スムーズに滑るために斜面１７の角度θを６０°（４５〜７５°の範囲で選択するのが良い）、斜面１７の長さを１．２ｍｍ（０．８〜１．６ｍｍの範囲で選択するのが良い）、安定に収容するために斜面１８の長さを０．３５ｍｍ（０．２５〜０．５ｍｍの範囲で選択するのが良い）、斜面１９に触れないようにするために斜面１７の上端（後述する受部３２の前側端縁）と斜面１９の下端との水平距離Ｈ１を０．７ｍｍ（０．６５〜０．８ｍｍの範囲で選択するのが良い）、溝１６の開口幅Ｈ２の長さが１．１ｍｍ（０．９〜１．３ｍｍの範囲で選択するのが良い）としてある。これにより、分割された小基板１５は、分割前の水平な状態から分割されて斜面１７に沿う状態にまで斜面１９に触れることなく回動し、斜面１７に当たると共にその斜面に沿ってスムーズに下降し、斜面１７、１８で支持される収容位置２１に達する。また、前記斜め姿勢は小基板１５が分割されて落下を開始した直後の姿勢に近い姿勢であり、そのまま斜面１７に支持されて下降し、そして直ちに底の斜面１８に当接して所定の斜め姿勢に支持されるのであり、落下による衝撃を小さく押えることができる。
【００１６】
台車１１の駆動部には、パルスモータ、あるいはサーボモータを用いてあり、ステージ１２に設けられている収容溝１６のピッチに等しいピッチで台車１１を間歇的に進行させることができるようになっている。この移送手段２の図１の左方から右方へ向う移送経路の途中には、セラミック基板の積載位置２３、セラミック基板の分割位置２４等が順次設けられている。セラミック基板１４の積載位置２３では、前記ステージ１２にセラミック基板１４が所定の位置関係で載せられる。
【００１７】
ストッパー３は、移送手段２の移送経路の途中の分割位置２４前側に設けてあり、ステージ１２に載置されて移送されてくるセラミック基板１４の先端縁に当接して分割位置２４に位置決めする位置２８と、その位置から移送手段の移送方向と同じ方向に少し後退した位置２９とに、装置本体７側に設けたカム装置又はソレノイドやエアシリンダ等の駆動部により移動できるように設けてある。この位置決めする位置２８にあるストッパー３に対応して、セラミック基板１４をストッパー３に押付けて確実に位置決めするために、必要に応じてプッシャー３０が設けられる。このプッシャー３０は先端が分割位置２４に到達したセラミック基板１４の後端を押圧するようになっており、またセラミック基板１４が分割されて短くなって行く分、押圧ストロークを延長できるようになっている。すなわち、必要なストロークが十分に得られるエアシリンダ又はばね併用エアシリンダ等で構成されていて、最後の１分割までセラミック基板１４をストッパー３へ押付けることができるようになっている。
【００１８】
保持手段４は、図２に（ｂ）示すように、セラミック基板１４が分割されるときにセラミック基板１４を所定位置に保持しているもので、分割位置２４に停止したセラミック基板１４の最も先端側の分割線から後ろ側部分の下面に当接している受部３２及び補助受部３３と、同分割線から後ろ側部分の上面に当接する押え部材３４とで構成されている。受部３２は分割位置２４にきた収容溝１６の後側縁部の上面１３であり、補助受部３３は装置本体７に固定された小さい台のようなもので、分割位置２４にきた受部３２の両側に受部３２を両側へ少し延長させた状態となるように設けてある。押え部材３４はセラミック基板押え部材３４が、水平方向には定位置で、例えばエアシリンダあるいはカムにより下降及び上昇するように設けられ、下降時に受部３２及び補助受部３３との間にセラミック基板１４を挟んで保持するようになっている。
【００１９】
割部材５は、細長い平面を下端に形成されたものであり、分割位置２４にあるセラミック基板１４の最も先端の分割溝３６よりも先端側、つまり分割されたときにスティック状小基板１５となって離れる側の上面に当接して押し下げ動作を行い、これによって分割するものである。この割部材５は、例えばカム装置又はエアシリンダによって定位置で下降及び上昇駆動される。
【００２０】
取り出し手段６は、分割位置２４に後続する部分に設けてある二又フォーク状の支持アーム３７で構成されている。取り出し位置２６に到達した台車１１はその位置に停止して小基板１５を取り出される。支持アーム３７がステージ１２の両側面に位置している待機状態から、ステージ１２の収容溝１６にあって両端部が少し側面から突出しているスティック状小基板１５の両端部を支持して持ち上げて、所望位置に取り出すようになっている。支持アーム３７は、２本の水平なアームの上面に、図３に見られるように、ステージ１２の収容溝１６と同じピッチで設けられた底４４が平らな支持凹所４２を設けてあり、水平な状態で、上昇し、所望位置へ水平状態を保ったまま移動でき、次工程に小基板１５を整列状態で受け渡した後に、後元の位置に戻って待機する構成である。
【００２１】
この基板分割装置１は、各部の検知手段を含む適切な制御部を設けてあり、大略次のように動作する。まず、図１（ａ）の左端部の積載位置２３に停止した台車１１上に搭載されているステージ１２に、待機しているセラミック基板１４が載せられる。このときセラミック基板１４は略分割溝３６が台車１１の進行方向に直角となるように載置される。次に、台車１１が図の右方へ進行し、ステージ１２の最先端位置の収容溝１６が分割位置２４に達したとき、ステージ１２先端が適当な検出部で検出されて停止する。これとほぼ同時にプッシャー３０が動作してセラミック基板１４を押し、セラミック基板１４は側面を適当なガイドによって案内されて前進し、前進した位置にあるストッパー３に当接して止まる。この状態でセラミック基板１４は、図２（ａ）に示すように、最先端の分割溝３６がステージ１２の最先端の収容溝１６の進行方向後ろ側の縁部、つまり受部３２の前縁よりも僅かに前側に位置した位置にある。また、ステージ１２の収容溝１６の後ろ側の縁部が形成する受部３２の前縁は補助受部３３の前縁と進行方向位置が一致している。
【００２２】
この状態で分割手段が動作する。まず、押え部材３４が下降し、セラミック基板１４の分割溝３６の後ろ側上面を押え、次にストッパー３が後退してから、割部材５が下降し、セラミック基板１４の分割溝３６前側上面を押し下げる。これにより、図２（ｂ）に見られるように、セラミック基板１４が分割溝３６に沿って分割され、つまり割られてスティック状の小基板１５として分離され、少し落下して下側の収容溝１６に所定の斜め姿勢で納まる。その後押え部材３４及び割部材５が上昇して分割手段が待機状態に戻ると共にストッパー３が所定位置に前進する。
【００２３】
この一つの分割動作終了に続いて、台車１１が所定ピッチ前進してステージ１２の先端から２番目の収容溝１６が分割位置２４に移動する。このときセラミック基板１４はステージ１２と共に、あるいはプッシャー３０に押されて少し前進するが、途中でストッパー３の位置で止められるから、ステージ１２のみが更に前進して止まる。この状態は前記した一つの分割動作の開始直前状態と同じである。これに続いて前記と同様に分割動作が行なわれる。このような移動と分割動作とが引き続き行なわれて、最後の分割が終了すると、台車１１は取り出し位置２６に移動する。
【００２４】
取り出し位置２６では、取り出し手段６の支持アーム３７が待機していて、台車１１はこれに対応する位置に停止し、台車１１の停止に続いて支持アーム３７がまず上昇して小基板１５を取り出し、それから適所に移動する。台車１１は小基板１５の取り出しが終わると、元のセラミック基板積載位置２３に戻る。なお、その取り出した状態は、小基板１５がステージ１２の収容溝１６内の所定斜め姿勢から元の上面が上側となった水平姿勢に変り、水平姿勢の整列状態である。従って、水平整列状態を次工程で効果的に利用できる。
【００２５】
上述したことから理解されるように、この分割装置１によれば、分割位置２４に保持手段４で上下から挟むように停止した状態にセラミック基板１４が確実に保持されてから、割部材５の押下動作により分割溝に沿って割れて分割されるから、正確に、確実に分割できる。また、ストッパー３がセラミック基板の位置決め後に、割部材５の押下動作前に後退させられる構成により、ストッパーと割部材との干渉が無く、分割溝３６の間隔が狭くても割部材５を必要十分な強度のものとすることができる。また、ステージ１２が、分割のための受部３２を構成しているだけでなく、分割された小基版１５を所定姿勢で収容する等間隔配置の収容溝１６を有する構成であるから、適当な深さに形成することにより落下による基板の損傷を防止できると共に収容溝１６内の小基板１５が整列状態であり分割後に次工程で扱いやすくなる。つまり、従来の基板分割機においては、分割後に分割されたスティック状小基板（１５）の位置を補正、制御する手段がないものであった。一般に行なわれている次の端面電極塗布工程では、カセット等の治具に小基板を詰めて電極塗布（例えばスパッタによる塗布）が行なわれるが基板分割機から排出された小基板が整列されていないために位置補正の手間がかかり、また位置補正のときに小基板が最終小片に分割するための分割溝を持っているためにその分割溝に沿って割れやすく、割れのトラブルが発生する問題があった。この点、本発明においては所定ピッチで整列した状態が得られるから、整列の手間が掛からず、また割れトラブルも回避できる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、セラミック基板がより小さく分割される場合に、従来の装置よりも正確に確実に分割できる効果を奏する。
請求項２に記載の発明は、割られるセラミック基板の先端側の回動にストッパが干渉しないから、正確に分割され、また、ストッパーが割部材と干渉しないから、割部材の厚さ寸法を小さく制限されず、十分な強度に形成して確実に割力を与えることができ、より小さい小基版の分割に対応できる効果を奏する。
請求項３に記載の発明は、分割の際の落下による衝撃を小さくして分割された基板の損傷を防止でき、分割された基板を整列状態にできるから、次の工程に移りやすい効果を奏する。
請求項４に記載の発明は、次工程の作業が容易となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の、概略の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】同実施形態の分割位置付近の拡大図を示し、（ａ）はストッパーが位置決めしている状態の正面図、（ｂ）は分割直後の正面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は一つの収容溝の拡大正面図である。
【図３】同実施形態の動作を説明するための部分拡大図であり、（ａ）はセラミック基板が順次分割されている途中の状態を示す部分拡大正面図、（ｂ）は取り出し位置に移動したステージと支持アームとの関係を示す部分拡大正面図、（ｃ）は（ｂ）に示した部分の右側面図、（ｄ）は支持アームが小基板を支持して支持台上方にある状態を示す部分拡大正面図である。
【符号の説明】
１ 分割装置
２ 移送手段
３ ストッパー
４ 保持手段
５ 割部材
６ 取り出し手段
７ 装置本体
１０ ガイド
１１ 台車
１２ ステージ
１３ 上面
１４ セラミック基板
１５ 小基板
１６ 収容溝
１７、１８、１９、２０ 斜面
２１ 収容位置
２３ 積載位置
２４ 分割位置
２６ 取り出し位置
２８ 位置決めする位置
２９ 後退した位置
３０ プッシャー
３２ 受部
３３ 補助受部
３４ 押え部材
３６ 分割溝
３７ 支持アーム
４２ 凹所
４４ 底
Claims (4)
- 少なくとも一方の面に一定の間隔で平行な複数の分割溝を有するセラミック基板を上面に載置して前記基板面に沿い且つ前記分割溝に直角な方向に移送する移送手段と、前記移送手段により分割位置に移送されるセラミック基板の移送方向先端部に当接して位置決めするストッパーと、前記分割位置において位置決めされた前記セラミック基板の、移送方向最先端分割溝位置の後側下面を支持する受部及び同後側上面を押さえる押え部を有する保持手段と、前記保持手段に保持したセラミック基板の最先端分割溝位置よりも先端側を押下する割部材とを具備することを特徴とする分割溝付き基板の分割装置。
- 前記ストッパーが、所定位置決め位置とその位置からセラミック基板移送方向に後退した位置とに移動可能に設けられ、セラミック基板位置決め後の前記割部材押下前に後退させられることを特徴とする請求項１に記載の分割溝付き基板の分割装置。
- 前記セラミック基板を支持する前記移送手段の上面を、移送手段に設けたステージの上面で形成し、そのステージが分割された小基板を受け入れて１個ずつ収容する前記移送方向に直角な収容溝を前記上面に所定ピッチで設けられ、その収容溝の前記移送方向後側縁部の上面を前記保持手段の受部に形成されていることを特徴とする請求項１、又は請求項２に記載の分割溝付き基板の分割装置。
- 前記ステージが、前記セラミック基板の移送方向に直角な幅寸法よりも少し小さい幅寸法に形成され、前記収容溝が、分割されて落下した小基板を所定の姿勢で収容する断面形状に形成され、別に、前記ステージの両側面に沿って上昇しステージの両側面から少し突出している前記収容溝内の小基板の両端部を両側の支持アームで支持する取り出し手段を設けたことを特徴とする請求項３に記載の分割溝付き基板の分割装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003007125A JP2004216729A (ja) | 2003-01-15 | 2003-01-15 | 分割溝付き基板の分割装置 |
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| JP2004216729A true JP2004216729A (ja) | 2004-08-05 |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013216102A (ja) * | 2013-06-14 | 2013-10-24 | Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd | ブレイク装置及びブレイク方法 |
| JP2014221551A (ja) * | 2014-06-30 | 2014-11-27 | 三星ダイヤモンド工業株式会社 | ブレイク装置 |
| CN104511973A (zh) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 三星钻石工业股份有限公司 | 脆性材料基板的裂断方法及裂断装置 |
| US9331557B2 (en) | 2011-03-31 | 2016-05-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Cleavage method, rotor manufacturing method, and cleavage apparatus |
-
2003
- 2003-01-15 JP JP2003007125A patent/JP2004216729A/ja active Pending
Cited By (4)
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