JP2015066832A - 脆性材料基板のブレイク方法並びにブレイク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面に凸部を有する基板をブレイクバーできれいにブレイクすることができるブレイク方法並びにブレイク装置を提供する。
【解決手段】 基板本体Ｗ１の一方の面に形成された樹脂層Ｗ２の表面に凸部１が形成され、基板本体Ｗ１の他方の面にスクライブラインＳが形成されている脆性材料基板Ｗを、樹脂層Ｗ２の面からブレイクバー９を押圧することにより、脆性材料基板Ｗを撓ませてスクライブラインＳに沿ってブレイクする脆性材料基板のブレイク方法であって、ブレイクバー９先端の直線状稜線部９ａで、ブレイクされる脆性材料基板Ｗの凸部１に相対する部分に、当該凸部１が嵌まり込む凹部９ｂを形成して、ブレイクバー９の押圧時に脆性材料基板Ｗの押圧面全域に均等な押圧荷重がかかるようにしてブレイクする。
【選択図】図３

Description

本発明は、ガラスやセラミック等の脆性材料からなる基板本体の片面にシリコン等の樹脂層が形成された基板に対し、基板本体に形成されたスクライブライン（切溝）に沿って基板をブレイクするブレイク方法並びにブレイク装置に関する。特に本発明は、樹脂層表面に凸部が形成され、基板本体の裏面に前段工程でスクライブラインが形成された脆性材料基板のブレイク方法並びにそのブレイク装置に関する。

従来から、基板の表面にカッターホイール（スクライビングホイールともいう）や固定刃、もしくはレーザービーム等のスクライブ手段を用いて、互いに直交するＸ方向並びにＹ方向のスクライブラインを形成し、その後、当該スクライブラインの反対側の面から外力を印加して基板を撓ませたり、押し曲げたりすることにより、基板をスクライブラインに沿ってブレイクしてチップ等の単位製品を取り出す方法は知られており、例えば、特許文献１〜特許文献３等で開示されている。

また、基板をスクライブラインに沿って撓ませてブレイクするための手段は、従来から各種のものが知られている。
図６は、一般的に用いられているブレイク方法の一例を示す図である。図６（ａ）に示すように、基板本体Ｗ１の表面に樹脂層Ｗ２が形成された基板Ｗ’は、ダイシングリング（図示略）に支持された弾力性のある粘着性のダイシングテープ１６に貼り付けられる。基板本体Ｗ１の下面には、前段工程で互いに直交する複数条のスクライブラインＳが形成されており、この基板Ｗ’を貼り付けたダイシングテープ１６を、水平なテーブル１７上にクッションシート１８を介して載置する。このとき、基板Ｗ’のスクライブラインＳが形成されている面が下側となるようにする。そして、図６（ｂ）に示すように、基板Ｗ’の上方からブレイクバー１９を降下させて基板Ｗ’を撓ませることにより、基板本体Ｗ１のスクライブラインＳの亀裂（クラック）を厚み方向に進展させて、基板本体Ｗ１をブレイクすると同時に樹脂層Ｗ２もブレイクする。

図７は別のブレイク方法を示す図である。この方法では、上記クッションシート１８に代えて、スクライブラインＳを挟んで基板Ｗ’を受ける一対の受刃２０、２０を配置する。そして、ダイシングテープ１６に貼り付けられた基板Ｗ’の、スクライブラインＳを設けた面とは反対側の面からブレイクバー１９を基板Ｗ’に押し付けることにより、基板Ｗ’を上記同様にスクライブラインＳに沿って撓ませてブレイクするようにしている。

特開２０１３−０７１３３５号公報 特開２０１２−１３１２１６号公報 特開２０１１−２１２９６３号公報

ブレイクされる基板Ｗ’は、多くの場合、ブレイクバーが押し付けられる面が平坦な面で形成されている。したがって、図８に示すように、ブレイクバー１９の直線状の下端稜線部１９ａを基板Ｗ’に対してその全域にわたって均等な押圧荷重で押し付けることができる。
しかし基板によっては、例えば図１（ａ）に示すように、樹脂層Ｗ２の表面に凸部１が基板Ｗの周辺部に沿って形成され、この凸部１によって囲まれた領域内に、単位製品を区分けするＸ−Ｙ方向のスクライブラインＳが基板本体Ｗ１の下面に形成されている場合がある。
このような場合、図８のように先端稜線部１９ａがその全長にわたって直線状に形成されているブレイクバー１９で図１の基板Ｗを押し付けると、凸部１近傍の押圧力が他の部分より強くなって基板Ｗの上面にかかる荷重が不均等になる。このため、基板本体Ｗ１のスクライブラインＳのクラックが斜めに走ったり、チッピング（欠け）等が発生したりするとともに、樹脂層Ｗ２の内部に不規則な亀裂が生じたりすることがあって不良品となり、製品歩留まりが悪化するといった問題点があった。
また、ブレイクバー１９の刃先となる先端稜線部１９ａにおいて、樹脂層Ｗ２の凸部１の当接する部分が他の部分より大きな荷重を受けるため、繰り返し使用するうちに局部的な摩耗が発生し、平坦な表面を有する基板のブレイク用として使用できなくなるといった問題点もあった。

そこで本発明は、上記課題を解決し、樹脂層表面に凸部を有する脆性材料基板をブレイクバーできれいにブレイクすることができるブレイク方法並びにブレイク装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明に係る脆性材料基板のブレイク方法は、基板本体の一方の面に形成された樹脂層の表面に凸部が形成され、前記基板本体の他方の面にスクライブラインが形成されている脆性材料基板を、前記樹脂層の面からブレイクバーを押圧することにより前記脆性材料基板を撓ませて前記スクライブラインに沿ってブレイクする脆性材料基板のブレイク方法であって、前記ブレイクバーの先端の直線状稜線部で、ブレイクされる脆性材料基板の前記凸部に相対する部分に、当該凸部が嵌まり込む凹部を形成して、ブレイクバーの押圧時に脆性材料基板のブレイクバー押圧面全域に均等な押圧荷重がかかるようにしてブレイクするようにした。

また、別の観点からなされた本発明の脆性材料基板のブレイク装置は、基板本体の一方の面に形成された樹脂層の表面に凸部が形成され、前記基板本体の他方の面にスクライブラインが形成されている脆性材料基板を、前記樹脂層の面からブレイクバーを押圧することにより前記脆性材料基板を撓ませて前記スクライブラインに沿ってブレイクする脆性材料基板のブレイク装置であって、前記ブレイクバーの先端の直線状稜線部で、ブレイクされる脆性材料基板の前記凸部に相対する部分に、当該凸部が嵌まり込む凹部が形成されるようにしてある。

本発明では、ブレイクバーの先端稜線部に、ブレイクされる脆性材料基板の凸部が嵌まり込む凹部を形成して、ブレイクバーの押圧時に脆性材料基板のブレイクバー押圧面全域に均等な押圧荷重がかかるようにしてブレイクするようにしたので、ブレイク時に従来のような荷重不均等による不規則な亀裂の発生や、分断面でのチッピングの発生を抑制して、脆性材料基板をスクライブラインに沿ってきれいにブレイクすることが可能となった。

本発明において、前記ブレイクバーの凹部の深さが前記脆性材料基板の凸部の高さと等しく形成され、前記凹部の幅は、前記凸部が余裕をもって嵌まり込むことができる寸法で形成されている構成とするのがよい。
これにより、ブレイクバーを脆性材料基板の凸部並びに平坦な表面部分に対して均等な荷重で押し付けることができると共に、ブレイクバーの凹部が脆性材料基板の凸部に嵌まり込むときに凸部のエッジに当たって破損するような不具合を防ぐことができる。

本発明のブレイク方法並びにブレイク装置によってブレイクされる基板の一例を示す図。 本発明に係るブレイク装置の一例を示す斜視図。 図２のブレイク装置によるブレイク工程を示す図。 基板をダイシングテープに貼り付けた状態を示す斜視図。 図２のブレイク装置によるブレイク工程を示す断面図。 従来の一般的なブレイク方法の一例を示す説明図。 従来のブレイク方法の別の例を示す説明図。 従来のブレイク方法におけるブレイクバーの形態を説明するための断面図。

以下において、本発明の基板ブレイク方法並びに基板ブレイク装置の実施の態様を図１〜図５に基づいて説明する。図１は本発明によってブレイクされる脆性材料基板Ｗの形態の一例を示す図である。脆性材料基板Ｗは、ガラスやセラミック等の脆性材料からなる基板本体Ｗ１と、当該基板本体Ｗ１の上面に形成されたシリコン等の樹脂層Ｗ２とからなる。樹脂層Ｗ２の表面には、図１（ａ）の斜視図、図１（ｂ）の断面図、図１（ｃ）の平面図に示すように、上面周辺部に沿って凸部１が四角形のループを描くように形成され、この凸部１によって囲まれた領域内で、基板本体Ｗ１の下面に単位製品を区分けするＸ−Ｙ方向のスクライブラインＳが前段工程で形成されている。以下において、この脆性材料基板Ｗを単に「基板Ｗ」という。

図２は本発明に係るブレイク装置Ａの一例を示す図である。
ブレイク装置Ａは、基板Ｗを載置して保持するテーブル２を備えている。テーブル２は、水平なレール３に沿ってＹ方向に移動できるようになっており、モータＭによって回転するネジ軸４により駆動される。さらにテーブル２は、モータを内蔵する回転駆動部５により水平面内で回動できるようになっている。

テーブル２を挟んで設けてある両側の支持柱６、６と、Ｘ方向に水平に延びるビーム（横桟）７とからなるブリッジ１３が、テーブル２上を跨ぐようにして設けられている。ビーム７には、流体シリンダ８によってテーブル２に向かって上下動する長尺板状のブレイクバー９が設けられている。ブレイクバー９は、その下端に先端部を細くした直線状の稜線部９ａを備えている。この稜線部９ａの所定位置、すなわち、後述するブレイク動作時においてテーブル２上に載置された基板Ｗの凸部１に相対する位置に、凸部１が嵌まり込む凹部９ｂが設けられている（図３（ａ）参照）。

図３（ａ）に示すように、ブレイクバー９の凹部９ｂの深さＨは基板Ｗの凸部１の高さｈと等しく、凹部９ｂの幅Ｌ１は、基板Ｗの凸部１が余裕をもって嵌まり込むことができるように凸部１の幅Ｌ２より少し長く形成されている。

基板Ｗをブレイクするにあたっては、まず、図４に示すように、基板Ｗをダイシングリング１０に支持された弾力性のある粘着性のダイシングテープ１１に対して、スクライブラインＳが下方になるようにして貼り付ける。そして図３（ａ）に示すように、この基板Ｗを貼り付けたダイシングテープ１１を、クッションシート１２を介してブレイク装置Ａのテーブル２上に載置保持する。このとき、基板ＷのスクライブラインＳが形成されている面が下側となるようにする。

そして図３（ｂ）に示すように、基板Ｗの上方からブレイクバー９をスクライブラインＳに向かって降下させて基板Ｗを押し付け、スクライブラインＳをクッションシート１２上で撓ませてスクライブラインＳの亀裂を厚み方向に浸透させて基板Ｗをブレイクする。
このブレイクバー９によるブレイク時において、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、基板Ｗの凸部１はブレイクバー９の凹部９ｂに嵌まり込むと共に、凹部９ｂの深さＨが凸部１の高さｈと等しく形成されているので、ブレイクバー９の凹部９ｂと直線状の稜線部９ａの基板Ｗに対する押圧荷重が均等になる。これにより、従来のように荷重不均等によって、基板本体Ｗ１のスクライブラインＳから外れて斜めにブレイクしたり、樹脂層Ｗ２の内部に不規則な亀裂を生じたりすることなく、基板ＷをスクライブラインＳに沿ってきれいにブレイクすることができる。

本発明において、上記実施例では基板Ｗの下面にクッションシート１２を敷設して、ブレイクバー９を押し付けることにより基板Ｗを撓ませるようにしたが、クッションシート１２に代えて、図７に示したようなスクライブラインＳを挟んで基板Ｗ’を受ける一対の受刃２０、２０を配置するようにしてもよい。

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施例構造のみに特定されるものでない。例えば、上記したダイシングテープ１１を省略することも可能である。その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することができる。

本発明は、基板本体の片面に樹脂層が形成され、樹脂層表面に凸部が形成された脆性材料基板のブレイクに適用することができる。

Ａ ブレイク装置
Ｓ スクライブライン
Ｗ 脆性材料基板
Ｗ１ 基板本体
Ｗ２ 樹脂層
１ 凸部
２ テーブル
９ ブレイクバー
９ａ ブレイクバーの直線状の稜線部
９ｂ ブレイクバーの凹部
１１ ダイシングテープ
１２ クッションシート

Claims (3)

1. 基板本体の一方の面に形成された樹脂層の表面に凸部が形成され、前記基板本体の他方の面にスクライブラインが形成されている脆性材料基板を、前記樹脂層の面からブレイクバーを押圧することにより前記脆性材料基板を撓ませて前記スクライブラインに沿ってブレイクする脆性材料基板のブレイク方法であって、
   前記ブレイクバーの先端の直線状稜線部で、ブレイクされる脆性材料基板の前記凸部に相対する部分に、当該凸部が嵌まり込む凹部を形成して、ブレイクバーの押圧時に脆性材料基板のブレイクバー押圧面全域に均等な押圧荷重がかかるようにしてブレイクするようにしたことを特徴とする脆性材料基板のブレイク方法。
2. 基板本体の一方の面に形成された樹脂層の表面に凸部が形成され、前記基板本体の他方の面にスクライブラインが形成されている脆性材料基板を、前記樹脂層の面からブレイクバーを押圧することにより前記脆性材料基板を撓ませて前記スクライブラインに沿ってブレイクする脆性材料基板のブレイク装置であって、
   前記ブレイクバーの先端の直線状稜線部で、ブレイクされる脆性材料基板の前記凸部に相対する部分に、当該凸部が嵌まり込む凹部が形成されていることを特徴とする脆性材料基板のブレイク装置。
3. 前記ブレイクバーの凹部の深さが前記脆性材料基板の凸部の高さと等しく形成され、前記凹部の幅は、前記凸部が余裕をもって嵌まり込むことができる寸法で形成されている請求項２に記載の脆性材料基板のブレイク装置。

Images