JP2018171671A - 樹脂シートの分断装置及び分断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】樹脂シートをブレイクバーを用いて分断したときに、樹脂シートがブレイクバーに付着することを防止すること。【解決手段】下移動部材２０にブレイクバー２１と一対の弾性体２２，２３を取付ける。樹脂シートの面に垂直にブレイクバー２１と一対の弾性体２２，２３とを下降させ、弾性体２２，２３を収縮させて樹脂シート３３をブレイクする。ブレイク後にブレイクバー２１を上昇させるときに弾性体２２，２３が元の状態に復帰するので、樹脂シート２３がブレイクバー２１に付着することを防止することができる。【選択図】図７

Description

本発明はシリコーンシート等の樹脂シートを分断するための分断装置及び分断方法に関するものである。

特許文献１には熱可塑性の樹脂シートをブレイクバーを用いて切断する分断方法及び分断装置が示されている。ここではダイシングリングに貼られた粘着テープ上に分断の対象となる樹脂シートを保持し、弾性支持板上にダイシングリングを保持して鋭角の刃先を有するブレイクバーを分断予定ラインに沿って押し下げることによって樹脂シートを分断している。

特開２０１５−１８８９６８公報

しかるに樹脂のみで形成された樹脂シート１０１にダイシングリングに貼られたダイシングテープ１０２上に保持して分断する際に、図１（ａ）に示すようにブレイクバー１１０を分断予定ラインに沿って押し下げると、ブレイクバー１１０が樹脂シート１０１に食い込み、密着してしまうことがある。そして分断を終了した後にブレイクバー１１０を上昇させると、図１（ｂ）に示すように分断された樹脂シート１０１がダイシングテープ１０２から外れてブレイクバー１１０に付着して上昇してしまうことがあるという問題点があった。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであって、分断した後の樹脂シートがブレイクバーに密着してダイシングリングの粘着シートから外れることなく分断を完了することができる分断装置及び分断方法を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の樹脂シートの分断装置は、樹脂シートの分断に用いられる分断装置であって、粘着テープ上に分断の対象となる樹脂シートを保持した枠状体と、上下動自在に保持された移動部材と、前記移動部材の下面に垂直に保持され、下面がシートに平行に保持された板状のブレイクバーと、前記移動部材の下面で前記ブレイクバーの両側に設けられた一対の弾性体と、前記樹脂シートの面に対して前記移動部材を垂直に上下動させる昇降機構と、前記ブレイクバーに対して前記枠状体が配置されたテーブルを相対的に移動させる相対移動手段と、を具備し、前記ブレイクバーの下端から前記樹脂シートの厚み分上方の位置を基準位置とすると、前記一対の弾性体の下端は前記基準位置よりも下方にあり、前記樹脂シート上に前記ブレイクバーを降下させることによって樹脂シートを分断するものである。

ここで前記一対の弾性体は、スポンジとしてもよい。

ここで前記一対の弾性体は、帯電防止仕様のスポンジとしてもよい。

この課題を解決するために、本発明の樹脂シートの分断方法は、枠状体によって保持された粘着テープ上に樹脂シートを粘着させて保持し、上下動自在のブレイクバーの両側に一対の弾性体を保持し、前記枠状体上に保持した前記樹脂シートの面にブレイクバーを降下させると共に、前記一対の弾性体を収縮させ、前記ブレイクバーより前記樹脂シートを分断するものである。

このような特徴を有する本発明によれば、ブレイクバーの両側に弾性体を設けている。従って分断予定ラインに沿ってブレイクバーを押し下げてブレイクすると、一対の弾性体が収縮して樹脂シートを押圧する。そのため分断を終了しブレイクバーを上昇させたときに弾性体が元の状態に復帰するまで樹脂シートを粘着テープに押し付けるため、分断された樹脂シートがブレイクバーに密着することなく、樹脂シートを粘着テープ上に保持して分断を終了することができるという効果が得られる。

図１は従来の分断装置の樹脂の分断状態を示す図である。 図２は本発明の実施の形態による分断装置の概略斜視図である。 図３は下移動部材に取付けられるブレイクバーと一対の弾性体を示す斜視図である。 図４は下移動部材に取付けられるブレイクバーと一対の弾性体を示す側面図である。 図５はテーブルとその上部に保持される樹脂シートの詳細を示す斜視図である。 図６はテーブル上にダイシングリングを保持し、ブレイクバーを押下する前の状態を示す側面図である。 図７はブレイクバーを押下し分断した状態を示す側面図である。 図８は分断後にブレイクバーを上昇させた状態を示す側面図である。

本発明の実施の形態による樹脂シートの分断装置１０について説明する。分断装置１０は、図２に示すようにｘ軸に平行なラインに沿って２分割され、互いにｙ軸の正又は負方向へ移動することが可能なテーブル１１を有している。テーブル１１の下方にはテーブル１１をその面に沿ってｙ軸方向に移動させ、更にその面に沿って回転させるＹ軸移動機構１２が設けられている。テーブル１１の上部にはコ字状の水平固定部材１３が設けられ、その上部にはサーボモータ１４が保持されている。サーボモータ１４の回転軸にはボールネジ１５が直結され、ボールネジ１５の下端は、別の水平固定部材１６にて回転できるように支持されている。上移動部材１７は中央部にボールネジ１５に螺合する雌ネジ１８を備え、その両端部から下方に向けて支持軸１９ａ，１９ｂを備えている。支持軸１９ａ，１９ｂは水平固定部材１６の一対の貫通孔を貫通して下移動部材２０に連結されている。下移動部材２０の下面には後述するブレイクバーがテーブル１１の面に垂直に取付けられている。こうすればサーボモータ１４によりボールネジ１５を回転させた場合、上移動部材１７と下移動部材２０とが一体となって上下動し、ブレイクバーも同時に上下動することとなる。ここでＹ軸移動機構１２はブレイクバーとテーブルを相対的に移動させる相対移動手段を構成しており、サーボモータ１４と水平固定部材１３，１６は上下の移動部材１７，２０を昇降させる昇降機構を構成している。

さてこの実施の形態では図３に斜視図、図４に側面図を示すように、下移動部材２０の下面にブレイクバー２１と、その両側に一対の弾性体２２，２３とを取付ける。ブレイクバー２１は細長い平板で先端を鋭くした金属製の刃物状の部材である。ここでこの先端部分の頂角は１０°以上、好ましくは１５°以上であり且つ３０°以下とする。頂角が１０°以下となれば欠け易く寿命が短くなり、３０°以上となれば精度が低下することとなる。そしてこのブレイクバー２１は鋭い先端部分が下方となるように下移動部材２０の下面に長手方向に沿って垂直に取付けられる。

弾性体２２，２３は下移動部材２０の下面に配置され、ブレイクバー２１の両側の側方に一定間隔を隔てて取付けられた直方体状の部材である。弾性体２２，２３は外力によって収縮し、外力がなくなれば元の状態に復帰するスポンジ等の部材とする。この弾性体２２，２３の下端は図４（ａ）に示すようにブレイクバー２１の下端よりもやや低い位置となる高さとする。分断の対象となる樹脂シートが例えば電子部品の基板である場合には、電子部品に悪影響を与えないように帯電防止機能を有する弾性体、例えば帯電防止仕様のスポンジ等を用いることが好ましい。

ここでは図４（ａ）に示すように左右の弾性体２２，２３の下面よりもブレイクバーの先端が上方になるようにしているが、図４（ｂ）に示すようにブレイクバー２１の先端が下方になるような長さのものを用いてもよい。この場合にはブレイクバーの下端Ｌ₁より樹脂シートの厚さ分上方にある位置を基準位置Ｌ₀とすると、一対の弾性体２２，２３の下端は基準位置Ｌ₀より下方に位置するものとする。弾性体２２，２３の下端が図４（ａ）に示すようにブレイクバー２１の下端よりもやや低い位置となる場合も、この条件を満たしている。このように弾性体２２，２３の高さを設定しておくことによって、ブレイクバー２１の先端が樹脂シートの下面に達し樹脂シートを完全に分断したときに、弾性体２２，２３は圧縮されることとなる。

図５はテーブル１１の上部に保持される樹脂シートの詳細を示す斜視図、図６はその側面図である。本実施の形態では、分断の対象をシリコーン樹脂シートとし、このシートを保持するために、半導体ウエハをチップに分離する際に用いられる円環の枠状体であるダイシングリング３１を使用している。図示のように、ダイシングリング３１の内側には上向きに粘着材を有する粘着テープ３２が貼り付けられている。この粘着テープ３２は塩化ビニル、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラート等の基材の層と、その上面に粘着材の層を有する２層構造のテープである。基材層は例えば厚さを８０μｍ、粘着材の層は２０μｍとし、合わせて１００μｍの厚さとする。そしてこの粘着テープ３２の上面中央には分断の対象となる樹脂シート３３、ここではシリコーン樹脂シートが貼り付けられる。本実施の形態では樹脂シート３３は０．１〜１．０ｍｍの厚さ、ここでは例えば０．１ｍｍ厚さの略正方形状のシリコーン樹脂シートとする。この樹脂シート３３を１×１ｍｍ四方の多数の正方形の微小シートとなるように高精度で分断するものとする。

本実施の形態では、シリコーン樹脂シート３３を破断する際に弾性支持板４０を用いる。弾性支持板４０は図５に斜視図を示すようにゴム製等の弾性を有する長方形の平板であって、シリコーン樹脂シート３３より１回り大きい大きさとする。弾性支持板４０は例えば厚さを１ｍｍ程度とし、硬度は好ましくは８０度以上、１００度以下とする。ここでは１ｍｍ厚、９０度の硬度の弾性支持板４０を用いた。

前述した分断装置１０のテーブル１１上には図５に示すように弾性支持板４０を載置する。そしてテーブル１１上には、弾性支持板４０の上部に樹脂シート３３が位置するようにダイシングリング３１を配置する。そしてテーブル１１の下方より図示しない真空吸着手段等で樹脂シート３３を保持する。そうすれば図６に示すように粘着テープ３２の下面が吸着されるため、弾性支持板４０と粘着テープ３２及びその上面の樹脂シート３３をテーブル１１上に保持することができる。

次に樹脂シート３３の分断方法について説明する。まずブレイクバー２１の直下に樹脂シート３３の分断予定ラインが位置するようにＹ軸移動機構１２によりテーブル１１を移動させる。このときテーブル１１を２分割しておくと、その隙間からブレイクバー２１の位置を確認することができる。位置確認を終えた後はテーブル１１を閉じておく。

次にサーボモータ１４を駆動し、上移動部材１７と下移動部材２０とを同時に低下させてブレイクバー２１をテーブル１１に対して垂直に保ちつつ徐々に降下させる。こうすれば図７に示すように、まず弾性体２２，２３が樹脂シート３３に接触し、押されて収縮する。更にブレイクバー２１を降下させると、樹脂シート３３がブレイクバー２１に押されて変形し、沈み込んで弾性支持板４０がＶ字状にわずかに変形する。そして弾性支持板４０がわずかに均等に変形していくことで、ブレイクバー２１に接する分断予定ラインに沿って亀裂が下方に伸展していくこととなる。そしてブレイクバー２１を十分降下させることによって、樹脂内の亀裂が伸展して分断が完了することとなる。

そして分断が完了すると、サーボモータ１４を逆転させて下移動部材２０を上昇させる。このとき樹脂シート３３は弾性体２２，２３が元の状態に復帰するまで粘着テープ３２の面に押し付けられていることから、ブレイクバー２１の上昇に伴いブレイクバー２１に付着して樹脂シート３３が上昇することがなく、図８に示すように分断した樹脂シート３３をそのまま粘着テープ３２上に保持することができる。そしてブレイクバー２１を上昇させ、樹脂シート３３がブレイクバー２１から離れると、一対の弾性体２２，２３も圧縮状態から元の状態に復帰する。

次にＹ軸移動機構１２により所定のピッチでテーブル１１をｙ軸方向にわずかに移動させた後、ブレイクバー２１を再び降下させ、同様にして分断を繰り返す。そしてある方向で全ての分断を終えた後、Ｙ軸移動機構１２によりテーブル１１を９０°回転させて同様にブレイクバー２１を降下させ、弾性体２２，２３を変形させつつ樹脂シート３３を分断する。そしてブレイクバー２１を上昇させて分断を終了する。更にテーブル１１をｙ軸方向にブレイクラインのピッチ分だけ移動させて、同様にしてブレイクバー２１を降下させる。こうすれば全面の分断が完了し、格子状に樹脂シート３３を分断することができる。

尚この実施の形態では、分断の対象となる樹脂シートをシリコーン樹脂として説明しているが、他の樹脂、例えばエポキシ樹脂など１種類の樹脂のシートであってもよい。又樹脂とセラミック基板やガラス板などの脆性材料基板とを積層した積層型の樹脂シートであってもよい。

更にこの実施の形態では、樹脂シートを枠状のダイシングリングに張った粘着テープ上に保持するようにしているが、枠状体であれば足りるので、ダイシングリングに限定されるものではない。

本発明は分断装置を用いて樹脂シートを正確に分断することができるので、樹脂シートを精密に分断する分断装置に好適である。

１０ 分断装置
１１ テーブル
１２ Ｙ軸移動機構
１３，１６ 水平固定部材
１４ サーボモータ
１７ 上移動部材
２０ 下移動部材
２１ ブレイクバー
２２，２３ 弾性体
３１ ダイシングリング
３２ 粘着テープ
３３ 樹脂シート
４０ 弾性支持板

Claims (4)

1. 樹脂シートの分断に用いられる分断装置であって、
   粘着テープ上に分断の対象となる樹脂シートを保持した枠状体と、
   上下動自在に保持された移動部材と、
   前記移動部材の下面に垂直に保持され、下面がシートに平行に保持された板状のブレイクバーと、
   前記移動部材の下面で前記ブレイクバーの両側に設けられた一対の弾性体と、
   前記樹脂シートの面に対して前記移動部材を垂直に上下動させる昇降機構と、
   前記ブレイクバーに対して前記枠状体が配置されたテーブルを相対的に移動させる相対移動手段と、を具備し、
   前記ブレイクバーの下端から前記樹脂シートの厚み分上方の位置を基準位置とすると、前記一対の弾性体の下端は前記基準位置よりも下方にあり、前記樹脂シート上に前記ブレイクバーを降下させることによって樹脂シートを分断する樹脂シートの分断装置。
2. 前記一対の弾性体は、スポンジである請求項１記載の樹脂シートの分断装置。
3. 前記一対の弾性体は、帯電防止仕様のスポンジである請求項２記載の樹脂シートの分断装置。
4. 枠状体によって保持された粘着テープ上に樹脂シートを粘着させて保持し、
   上下動自在のブレイクバーの両側に一対の弾性体を保持し、
   前記枠状体上に保持した前記樹脂シートの面にブレイクバーを降下させると共に、前記一対の弾性体を収縮させ、前記ブレイクバーより前記樹脂シートを分断する樹脂シートの分断方法。

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