JP2022007357A - Breaking method of composite substrate - Google Patents

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Nao Tokunaga
真和 武田
Masakazu Takeda
三雄 三浦
Mitsuo Miura
光寿 植田
Mitsutoshi Ueda
護 秀島
Mamoru Hideshima
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Abstract

To provide a breaking method capable of parting a resin film and a brittle material substrate at once without performing substrate inversion in a breaking step and without using a sharp breaking bar by parting a composite substrate where a deposition layer including the resin film is formed on the brittle material substrate.SOLUTION: Provided is a breaking method of a composite substrate where a deposition layer 2 including a resin film is formed on one side surface of a brittle material substrate 1. The breaking method includes: a scribe step of forming a scribe line on a surface of the brittle material substrate 1; and a breaking step of parting the deposition layer together with the brittle material substrate by separating the composite substrates W divided by the scribe line in a direction along a contact surface between the deposition layer 2 and the brittle material substrate 1 while a contact member 5 having a flat contact surface is pressed on a breaking projected line which is located at a back side position across the brittle material substrate 1 of the scribe line, and on a resin film surface of the deposition layer 2.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、ガラス等の脆性材料基板の一方側の面に樹脂膜を含む成膜層が形成された複合基板を分断するブレイク方法に関する。
ここで「樹脂膜」とは、脆性材料基板上の一方の面の表面を封止するようにシート状に形成される主としてポリマー樹脂製の膜をいう。樹脂膜には、脆性材料基板を保護する目的、あるいは脆性材料基板上に形成された機能性膜を保護する目的で形成される膜の他に、樹脂膜自体が機能性膜の一部となって機能する場合も含まれる。「機能性膜」とは、金属膜、有機膜、半導体膜等の積層構造により光学的、音響的、電気的、化学的機能等を奏する膜をいい、例えばセンサ、MEMS等のデバイス、素子としてこれらの機能を奏する膜をいう。なお、成膜層は樹脂膜単独でもよいし機能性膜との積層構造でもよい。機能性膜や樹脂膜の脆性材料基板への成膜方法、固着方法については特に限定されない。
The present invention relates to a break method for dividing a composite substrate in which a film-forming layer containing a resin film is formed on one surface of a brittle material substrate such as glass.
Here, the "resin film" refers to a film mainly made of a polymer resin, which is formed in a sheet shape so as to seal the surface of one surface on the brittle material substrate. In addition to the film formed for the purpose of protecting the brittle material substrate or the functional film formed on the brittle material substrate, the resin film itself becomes a part of the functional film. It also includes cases where it works. The "functional film" refers to a film that exhibits optical, acoustic, electrical, chemical functions, etc. due to a laminated structure of a metal film, an organic film, a semiconductor film, etc., and is used as a device or element such as a sensor or a MEMS. A membrane that fulfills these functions. The film-forming layer may be a resin film alone or a laminated structure with a functional film. The method for forming a functional film or a resin film on a brittle material substrate and the method for fixing the film are not particularly limited.

脆性材料基板の一方の面に樹脂膜を封止したような複合基板を分断するには、図8(a)に示すように、まず脆性材料基板1の表面にカッターホイールKを用いてスクライブライン(切溝)Sを加工する(スクライブ工程)。次の工程で図8(b)に示すように、基板W(脆性材料基板1と成膜層(樹脂膜)2とを含む複合基板)を反転(1回目)させてクッションシート13上に載置する。そして図8(c)に示すように、上方からブレイクバー14を押しつけて基板Wを撓ませることによりスクライブラインの亀裂を浸透させて脆性材料基板1をスクライブラインに沿って完全分断する(脆性材料基板のブレイク工程)。
このとき基板Wを(下に凸の形で)撓ませても亀裂浸透は脆性材料基板1までで停止し、脆性材料とは材質が異なる樹脂膜については亀裂を一気に浸透させることはできない。
In order to divide a composite substrate having a resin film sealed on one surface of the brittle material substrate, first, as shown in FIG. 8A, a scribing line is used on the surface of the brittle material substrate 1 using a cutter wheel K. (Cut groove) S is processed (scribe process). In the next step, as shown in FIG. 8B, the substrate W (composite substrate containing the brittle material substrate 1 and the film-forming layer (resin film) 2) is inverted (first time) and placed on the cushion sheet 13. Place. Then, as shown in FIG. 8C, the break bar 14 is pressed from above to bend the substrate W to infiltrate the cracks in the scribe line and completely divide the brittle material substrate 1 along the scribe line (brittle material). Substrate break process).
At this time, even if the substrate W is bent (in a convex shape downward), the crack penetration stops at the brittle material substrate 1, and the crack cannot be penetrated at once for the resin film whose material is different from that of the brittle material.

そのため、続いて、図8(d)に示すように、基板Wを再度反転(2回目)させてクッションシート13上に載せ、図8(e)に示すようにブレイクバー14を分断ラインに沿って降下させて脆性材料基板1をV字形に押し曲げることで成膜層(樹脂膜)2を引き裂くように分断している(樹脂膜のブレイク工程)(特許文献1、2参照)。なお、スクライブラインSの加工は、カッターホイールに代えてレーザを用いて加工することも可能である。 Therefore, subsequently, as shown in FIG. 8 (d), the substrate W is inverted (second time) again and placed on the cushion sheet 13, and the break bar 14 is placed along the dividing line as shown in FIG. 8 (e). The brittle material substrate 1 is pushed and bent into a V shape to split the film-forming layer (resin film) 2 so as to tear it (see Patent Documents 1 and 2). The scribe line S can be processed by using a laser instead of the cutter wheel.

特開2015-79824号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-79824 特開2015-83336号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-83336

この従来手法では、スクライブ機構によって支持板上の脆性材料基板1にスクライブラインSを加工するスクライブ工程を経た後、ブレイク機構に搬送して先ず脆性材料基板1をスクライブラインから完全分断し、次いで基板Wを反転させた上で成膜層(樹脂膜)2を分断するというように、ブレイク工程において脆性材料基板1のブレイク工程と成膜層(樹脂膜)2のブレイク工程とを別々に行う必要がある。
すなわち、ブレイク工程中に、基板Wの反転機構が必要となって装置構成が複雑かつ大型化し、加えて作業が煩雑で時間がかかるといった課題があった。
In this conventional method, after undergoing a scribing step of processing a brittle material substrate 1 on a support plate by a scribing mechanism, the brittle material substrate 1 is first completely separated from the brittle line by being conveyed to a break mechanism, and then the substrate. It is necessary to separately perform the break step of the brittle material substrate 1 and the break step of the film-forming layer (resin film) 2 in the break step, such as dividing the film-forming layer (resin film) 2 after inverting W. There is.
That is, there is a problem that the inversion mechanism of the substrate W is required during the break process, the apparatus configuration becomes complicated and large, and the work is complicated and time-consuming.

また別の手段として、特許文献2の図8で開示された方法がある。この方法では、本明細書の図9(a)に記載するように、先ずスクライブ機構で脆性材料基板1の表面にカッターホイールKでスクライブラインSを加工した後、基板W(脆性材料基板1と成膜層(樹脂膜)2とを含む複合基板)をブレイク機構に搬送して、図9(b)に示すように、スクライブラインSが下面側となるように基板Wを反転させ、左右の受け台15、15の間にスクライブラインSが位置するように受け台上に載置する。そして、図9(c)に示すように、先端を鋭利な刃先としたブレイクバー16をスクライブライン上方から押しつけて基板Wを撓ませる。この押しつけによって鋭利な刃先により最初に押しつけられる成膜層(樹脂膜)2を切断し、その後更なる押しつけによって基板Wを撓ませてスクライブラインSの亀裂を厚み方向に進展させて脆性材料基板1を分断するというものである。 As another means, there is a method disclosed in FIG. 8 of Patent Document 2. In this method, as described in FIG. 9A of the present specification, first, a scribe line S is processed on the surface of the brittle material substrate 1 by a scribe mechanism with a cutter wheel K, and then the substrate W (the brittle material substrate 1 and the like) are formed. The composite substrate (composite substrate including the film forming layer (resin film) 2) is conveyed to the break mechanism, and as shown in FIG. 9B, the substrate W is inverted so that the scribe line S is on the lower surface side, and the left and right sides are left and right. Place it on the pedestal so that the scribe line S is located between the pedestals 15 and 15. Then, as shown in FIG. 9 (c), the break bar 16 having a sharp cutting edge is pressed from above the scribe line to bend the substrate W. By this pressing, the film formation layer (resin film) 2 that is first pressed by the sharp cutting edge is cut, and then by further pressing, the substrate W is bent to develop cracks in the scribe line S in the thickness direction, and the brittle material substrate 1 Is to divide.

この方法によればブレイク工程では、ブレイクバー16の押しつけによって脆性材料基板1と成膜層(樹脂膜)2とを、反転することなく同時に分断することができる。しかし、分断に使用されるブレイクバー16は、成膜層(樹脂膜)2を切断するために先端を尖らせた鋭角な刃先(例えば刃先角度30度)を必要とする。また、ブレイクバー16は成膜層(樹脂膜)2を切断するだけではなく、引き続いて脆性材料基板1を押圧してスクライブラインSから分断するものであるから、刃先の先端に大きな荷重が連続して負荷されることになる。鋭角な刃先は非常に繊細で傷みやすいものであるから、このような刃先に繰り返し大きな荷重が負荷されると、摩耗や刃こぼれが発生して精度良くきれいに分断することができなくなるとともに、場合によっては完全分断されずに一部が連なった状態で残ることがあり、このため、ブレイクバーの交換頻度が多くなって作業効率が悪くなる、等の大きな問題点があった。 According to this method, in the break step, the brittle material substrate 1 and the film-forming layer (resin film) 2 can be simultaneously separated without being inverted by pressing the break bar 16. However, the break bar 16 used for division requires an acute-angled cutting edge (for example, a cutting edge angle of 30 degrees) with a sharp tip in order to cut the film forming layer (resin film) 2. Further, since the break bar 16 not only cuts the film forming layer (resin film) 2 but also subsequently presses the brittle material substrate 1 to separate it from the scribe line S, a large load is continuously applied to the tip of the cutting edge. Will be loaded. A sharp cutting edge is extremely delicate and easily damaged, so if a large load is repeatedly applied to such a cutting edge, wear and spillage will occur, making it impossible to divide the blade accurately and cleanly, and in some cases. There is a big problem that the break bar may be replaced frequently and the work efficiency may be deteriorated because the break bar may be left in a continuous state without being completely divided.

また、スクライブラインとは別に刃先先端の押しつけ位置が起点となって成膜層2のブレイクが行われるので、分断面の加工品質を高めるためには、刃先先端が成膜層(樹脂膜)2に接する位置を、スクライブラインSの延長線上から外れないように正確に位置合わせする必要もある。 Further, since the film forming layer 2 is broken from the pressing position of the cutting edge tip separately from the scribe line, the cutting edge tip is the film forming layer (resin film) 2 in order to improve the processing quality of the sectional cross section. It is also necessary to accurately align the position in contact with the scribe line S so as not to deviate from the extension line of the scribe line S.

そこで本発明は、樹脂膜を含む成膜層が脆性材料基板の片側面に形成された複合基板をブレイクする際に、基板の反転動作を行わずに樹脂膜を含む成膜層と脆性材料基板とを同時にブレイク処理することができ、しかも(刃こぼれが生じやすく、しかもスクライブラインの延長線上に正確な位置合わせが必要となる)鋭利な刃先のブレイクバーを用いることなくブレイク処理することができるブレイク方法を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, when the composite substrate in which the film-forming layer containing the resin film is formed on one side of the brittle material substrate is broken, the film-forming layer containing the resin film and the brittle material substrate are not subjected to the inversion operation of the substrate. Can be broken at the same time, and can be broken without using a break bar with a sharp cutting edge (which is prone to blade spillage and requires accurate alignment on the extension of the scrib line). The purpose is to provide a break method.

上記課題を解決するためになされた本発明のブレイク方法は、表面を封止する樹脂膜を含む成膜層が脆性材料基板の一方側の面に形成された複合基板のブレイク方法であって、前記複合基板の前記成膜層が形成されていない側の脆性材料基板面にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、前記スクライブラインの前記脆性材料基板を挟んで裏側位置となるブレイク予定ライン上で、かつ、前記成膜層の樹脂膜面に対し、平坦な当接面を備えた当接部材を圧接しながら、前記スクライブラインで区分けされた前記複合基板を、前記成膜層と前記脆性材料基板との接触面に沿った方向に引き離すことにより前記脆性材料基板とともに前記成膜層を分断するブレイク工程とからなる構成とした。 The break method of the present invention made to solve the above-mentioned problems is a break method of a composite substrate in which a film-forming layer containing a resin film for sealing the surface is formed on one side of a brittle material substrate. In the scribing step of forming a scribing line on the brittle material substrate surface on the side of the composite substrate on which the film formation layer is not formed, and on the planned break line located on the back side of the brittle material substrate of the scribing line. Further, the composite substrate divided by the scribing line is pressed against the resin film surface of the film-forming layer while a contact member having a flat contact surface is pressed against the film-forming layer and the brittle material substrate. The structure comprises a break step of dividing the film-forming layer together with the brittle material substrate by pulling it away in the direction along the contact surface with the brittle material.

本発明によれば、ブレイク工程で複合基板を、成膜層と脆性材料基板との接触面に沿った方向に互いに引き離す力を加えるが、このとき同時に、スクライブラインの脆性材料基板を挟んで裏側位置となるブレイク予定ライン上で、かつ、前記成膜層の樹脂膜面に対し、平坦な当接面の当接部材を圧接する。脆性材料基板は、既に亀裂が入っていて実質的な肉厚が小さくなっているスクライブラインの切れ残り部分に、引き離す力(引張荷重)が集中するようになる。
したがって、脆性材料基板はスクライブラインの切れ残り部分に沿って深く亀裂浸透しライン方向に沿って進展して完全にブレイクされる。なおこのとき当接部材でブレイク予定ライン(すなわちスクライブライン直上)を圧接しているので、圧接位置では基板が撓むことによっても脆性材料基板の亀裂浸透が補助されることになる。
脆性材料基板が完全ブレイクされると、引き続きブレイク予定ライン(スクライブライン直上)の成膜層の樹脂膜の位置に引き離す力が集中するようになる。このときブレイク予定ライン上の樹脂膜で当接部材によって圧接されている部分では、樹脂膜が圧接力により局所的に薄く弾性変形されて破断されやすい状態になっている。しかも樹脂膜が圧接力により脆性材料基板に密着するようになっており、脆性材料基板の引き離しに伴って当該基板に密着している成膜層(樹脂膜)も追随してブレイク予定ラインの位置で引き裂かれる結果、脆性材料基板と成膜層(樹脂膜)とがスクライブライン(ブレイク予定ライン)に沿って同時に分断されるようになる。
According to the present invention, in the break step, a force is applied to separate the composite substrate from each other in the direction along the contact surface between the film-forming layer and the brittle material substrate, but at the same time, the back side of the brittle material substrate of the scrib line is sandwiched. A contact member having a flat contact surface is pressed against the resin film surface of the film-forming layer on the planned break line at the position. In the brittle material substrate, the pulling force (tensile load) is concentrated on the uncut portion of the scribe line that has already been cracked and the actual wall thickness is reduced.
Therefore, the brittle material substrate penetrates deeply along the uncut portion of the scribe line, propagates along the line direction, and is completely broken. At this time, since the contact member presses the planned break line (that is, directly above the scribe line), the substrate bends at the press contact position to assist the crack penetration of the brittle material substrate.
When the brittle material substrate is completely broken, the pulling force is continuously concentrated on the position of the resin film of the film-forming layer on the planned break line (immediately above the scribe line). At this time, in the portion of the resin film on the planned break line that is in pressure contact with the contact member, the resin film is locally thinly elastically deformed by the pressure contact force and is easily broken. Moreover, the resin film is in close contact with the brittle material substrate due to the pressure contact force, and the film formation layer (resin film) that is in close contact with the brittle material substrate follows the position of the planned break line as the brittle material substrate is separated. As a result of being torn in, the brittle material substrate and the film-forming layer (resin film) are simultaneously separated along the scribing line (scheduled break line).

上記発明によれば、ブレイク工程での反転機構が不要になり、加工工程が減少し、脆性材料基板の分断と成膜層(樹脂膜)の分断とが一挙に行われるようになり、加工時間を短縮することができる。また、複合基板の分断が、従来のような鋭利な刃先のブレイクバーを利用することなく、平坦な当接面の当接部材による圧接力と、引き離し力とにより行われるので、刃こぼれや摩耗の心配をすることなく安定してブレイク処理を続けることができる。 According to the above invention, the inversion mechanism in the break process becomes unnecessary, the processing process is reduced, the brittle material substrate is divided and the film-forming layer (resin film) is divided at once, and the processing time is increased. Can be shortened. In addition, the composite substrate is divided by the pressure contact force of the contact member on the flat contact surface and the pulling force without using the break bar of the sharp cutting edge as in the conventional case, so that the blade is spilled or worn. You can continue the break process stably without worrying about.

上記発明において、一対の水平なテーブルを互いに隙間をあけて配置し、前記当接部材を前記隙間の上方に配置し、前記ブレイク工程では、前記ブレイク予定ラインが前記隙間の間に位置するようにして前記テーブル上に前記複合基板を載置保持し、前記当接部材を前記ブレイク予定ラインに圧接しながら前記テーブルを水平に引き離すようにしてもよい。
これにより、ブレイク工程で、同じテーブル上で基板を反転することなく、脆性材料基板のブレイクと、成膜層(樹脂膜)のブレイクとを同時に行うことができるので装置構成がシンプルになる。また当接部材は平坦面を用いているので正確にブレイク予定ライン上(スクライブライン直上)に位置合わせする必要もない。
In the above invention, a pair of horizontal tables are arranged with a gap between them, and the contact member is arranged above the gap so that the planned break line is located between the gaps in the break step. The composite substrate may be placed and held on the table, and the table may be pulled horizontally while the contact member is pressed against the planned break line.
As a result, in the break step, the brittle material substrate can be broken and the film-forming layer (resin film) can be broken at the same time without inverting the substrate on the same table, which simplifies the device configuration. Moreover, since the contact member uses a flat surface, it is not necessary to accurately align it on the planned break line (immediately above the scribe line).

上記発明において、前記当接部材がローラであり、前記ブレイク工程ではブレイクの起点にする前記ブレイク予定ラインの片側エッジの位置を圧接するようにしてもよい。
これにより、ブレイク予定ライン上の片側エッジを起点にして、脆性材料基板と樹脂膜とのブレイク処理を行うことができる。
この場合、さらに、前記片側エッジの位置から前記ローラを圧接しながら転動するようにしてもよい。例えば比較的厚い樹脂膜であっても、ブレイク予定ラインに沿って、正確に脆性材料基板と樹脂膜とが順次分断できるようになる。
In the above invention, the contact member is a roller, and in the break step, the position of one side edge of the planned break line which is the starting point of the break may be pressed against each other.
As a result, the break treatment between the brittle material substrate and the resin film can be performed starting from one side edge on the planned break line.
In this case, the roller may be further rolled while being pressed against the roller from the position of the one-sided edge. For example, even with a relatively thick resin film, the brittle material substrate and the resin film can be accurately sequentially separated along the planned break line.

上記発明において、前記当接部材が棒状体であり、前記ブレイク工程で前記ブレイク予定ライン上を横断するように圧接してもよい。 In the above invention, the contact member is a rod-shaped body, and may be pressure-welded so as to cross the planned break line in the break step.

本発明方法のブレイク対象となる複合基板の一例を示す断面図および斜視図。A cross-sectional view and a perspective view showing an example of a composite substrate to be a break target of the method of the present invention. 本発明方法の一実施例で使用する基板加工装置の概略的な正面図。The schematic front view of the substrate processing apparatus used in one Example of the method of this invention. 本発明方法の一実施例におけるスクライブ工程の第1段階を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a first stage of a scribe process in an embodiment of the method of the present invention. 図3のスクライブ工程の第2段階を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second stage of the scribe process of FIG. 本発明方法の一実施例におけるブレイク工程の第1段階を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a first stage of a break step in an embodiment of the method of the present invention. 図5のブレイク工程の第2段階を示す断面図。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second stage of the break step of FIG. 本発明の他の一実施例で使用する基板加工装置の概略的な正面図。Schematic front view of the substrate processing apparatus used in another embodiment of the present invention. 従来の複合基板の分断方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the division method of the conventional composite board. 従来の複合基板の他の分断方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the other division method of the conventional composite board.

以下において、本発明の詳細を図に示した実施例に基づいて詳細に説明する。以下の説明では、一方の面に樹脂膜を含む成膜層が積層されていて、分断加工することにより多数のセンサデバイスを製造する複合基板を加工対象として説明する。本実施例では、図1(a)に示すように、脆性材料基板として厚み0.5mmの平板状のガラス基板1を使用し、成膜層2としてセンサデバイス用の機能性膜2aおよび樹脂膜2bが積層された複合基板Wを用いる。
機能性膜2aには、センサデバイスを構成する有機膜および金属電極膜が積層されており、樹脂膜2bは機能性膜2aの上面を封止するようにポリマー樹脂(例えばポリイミド)が積層してあり、これらによって厚み50μm程度の成膜層2を形成している。
複合基板Wの成膜層2は、図1(b)に示すように、それぞれがセンサデバイスとなる個々のデバイス形成領域Gが縦横に並べてパターン成形され、隣接するデバイス形成領域G,G間には、複合基板Wをブレイクして個々のセンサデバイスを分離する際に、スクライブラインを刻設しブレイクするために使用する帯幅dの分断許容帯域D(ストリート領域)が格子状に設けられている。
Hereinafter, the details of the present invention will be described in detail based on the examples shown in the figure. In the following description, a composite substrate in which a film-forming layer containing a resin film is laminated on one surface and a large number of sensor devices are manufactured by splitting is described as a processing target. In this embodiment, as shown in FIG. 1A, a flat plate-shaped glass substrate 1 having a thickness of 0.5 mm is used as the brittle material substrate, and the functional film 2a and the resin film for the sensor device are used as the film forming layer 2. A composite substrate W on which 2b is laminated is used.
An organic film and a metal electrode film constituting a sensor device are laminated on the functional film 2a, and a polymer resin (for example, polyimide) is laminated on the resin film 2b so as to seal the upper surface of the functional film 2a. Yes, these form a film-forming layer 2 having a thickness of about 50 μm.
As shown in FIG. 1B, the film-forming layer 2 of the composite substrate W is patterned by arranging individual device forming regions G, each of which is a sensor device, vertically and horizontally, and is formed between adjacent device forming regions G and G. Is provided with a partition allowable band D (street region) having a bandwidth d used for engraving and breaking a scribe line when breaking the composite substrate W to separate individual sensor devices in a grid pattern. There is.

図2は、本発明方法を実施するための基板加工装置の概略を示す説明図である。図2では、左側が加工すべき基板Wの送り方向上流側であり、右側が下流側となる。
基板加工装置Aは、複合基板Wを水平姿勢で載置保持する一対のテーブル3a、3bを備えている。テーブル3a、3bはその表面に多数の吸引口4(図3参照)が形成されており、図示しない吸引装置(真空ポンプ)による吸引によって基板Wを吸着保持することができるように形成されている。またテーブル3a、3bは隙間Lをあけて基板送り方向(X方向)に直列に配置されており、下流側のテーブル3bが、エアーシリンダ等の駆動機構(図示外)により他方のテーブル3aから離れる方向に水平移動できるように形成されている。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of a substrate processing apparatus for carrying out the method of the present invention. In FIG. 2, the left side is the upstream side in the feed direction of the substrate W to be processed, and the right side is the downstream side.
The substrate processing apparatus A includes a pair of tables 3a and 3b for placing and holding the composite substrate W in a horizontal posture. The tables 3a and 3b have a large number of suction ports 4 (see FIG. 3) formed on the surface thereof, and are formed so that the substrate W can be sucked and held by suction by a suction device (vacuum pump) (not shown). .. Further, the tables 3a and 3b are arranged in series in the substrate feed direction (X direction) with a gap L, and the table 3b on the downstream side is separated from the other table 3a by a drive mechanism (not shown) such as an air cylinder. It is formed so that it can move horizontally in the direction.

テーブル3a、3bの隙間Lの中間部では、これらテーブルに保持された基板Wの上方にローラ5が配置され、基板Wの下方でローラ5と相対する位置(鉛直下方の位置)にカッターホイール6が配置されている。ローラ5は昇降機構7を介して上部スクライブヘッド8に昇降自在に保持され、上部スクライブヘッド8は駆動機構(図示外)によりガイドレール9に沿って上記隙間Lに沿った方向(X方向に対して水平面上で直交するY方向)に移動できるように形成されている。ローラ5は、図3に示すように、外周面に平らな周面5aを有し、エッジ5bに丸みを持たせた形状で形成されている。またローラ5の周面5aの幅は、基板Wの分断許容帯域D(ストリート領域)の帯幅dよりも狭いものを用いるようにしてある。
カッターホイール6は昇降機構10を介して下部スクライブヘッド11に昇降自在に保持され、下部スクライブヘッド11は駆動機構(図示外)によりガイドレール12に沿ってローラ5と同じ移動方向、即ちY方向に移動可能に形成されている。
In the middle portion of the gap L of the tables 3a and 3b, the roller 5 is arranged above the substrate W held by these tables, and the cutter wheel 6 is located below the substrate W and facing the roller 5 (position vertically below). Is placed. The roller 5 is held up and down by the upper scribe head 8 via the elevating mechanism 7, and the upper scribe head 8 is held by a drive mechanism (not shown) along the guide rail 9 in a direction along the gap L (relative to the X direction). It is formed so that it can move in the Y direction orthogonal to each other on the horizontal plane. As shown in FIG. 3, the roller 5 has a flat peripheral surface 5a on the outer peripheral surface, and is formed in a shape in which the edge 5b is rounded. Further, the width of the peripheral surface 5a of the roller 5 is narrower than the band width d of the division allowable band D (street region) of the substrate W.
The cutter wheel 6 is held up and down by the lower scribe head 11 via the elevating mechanism 10, and the lower scribe head 11 is moved along the guide rail 12 by a drive mechanism (not shown) in the same movement direction as the roller 5, that is, in the Y direction. It is formed so that it can be moved.

次に上記装置を用いた本発明のブレイク方法について説明する。
先ず、図3に示すように、加工すべき複合基板Wを、成膜層2が上側になるようにし、さらにローラ5、カッターホイール6が分断許容領域D(ストリート領域)の帯幅dの上下空間の範囲内に位置するようにテーブル3a、3b上に載置して吸着保持させる。そして、図4に示すように、ローラ5を下降させて成膜層2の表面に当接させた状態でY方向に転動させる。同時に、カッターホイール6を上昇させてガラス基板1の表面に押しつけながら上記ローラ5と一緒にY方向に走行させる。これにより、ローラ5が基板Wの受け台として作用し、ガラス基板1にスクライブラインSを加工することができる(スクライブ工程)。
Next, the break method of the present invention using the above device will be described.
First, as shown in FIG. 3, the composite substrate W to be processed is placed so that the film forming layer 2 is on the upper side, and the rollers 5 and the cutter wheel 6 are above and below the band width d of the division allowable region D (street region). It is placed on the tables 3a and 3b so as to be located within the range of the space and is adsorbed and held. Then, as shown in FIG. 4, the roller 5 is lowered and rolled in the Y direction in a state of being in contact with the surface of the film forming layer 2. At the same time, the cutter wheel 6 is raised and pressed against the surface of the glass substrate 1 while traveling in the Y direction together with the roller 5. As a result, the roller 5 acts as a cradle for the substrate W, and the scribe line S can be machined on the glass substrate 1 (scribe process).

加工条件の一例としては、直径2mmで刃先角度115°のカッターホイール6を使用し、走行速度100mm/sec、押圧荷重6Nでスクライブラインの加工を行った。また、ローラ5は平坦な周面5aの幅が25μmとしたものを使用した。その結果、ガラス基板1に精度の良いスクライブラインSを加工することができた。このときカッターホイール6による押圧荷重に対する抗力により成膜層2はローラ5により圧接された結果、ローラ5が走行して接触する帯状の領域の成膜層2の部分はガラス基板1に強く密着された状態になった。 As an example of the processing conditions, a cutter wheel 6 having a diameter of 2 mm and a cutting edge angle of 115 ° was used, and the scribe line was processed at a traveling speed of 100 mm / sec and a pressing load of 6 N. Further, the roller 5 used had a flat peripheral surface 5a having a width of 25 μm. As a result, it was possible to process the scribe line S with high accuracy on the glass substrate 1. At this time, as a result of the film forming layer 2 being pressed by the roller 5 due to the drag force against the pressing load of the cutter wheel 6, the film forming layer 2 portion of the band-shaped region where the roller 5 travels and comes into contact is strongly adhered to the glass substrate 1. It became a state.

次いで、図5に示すように、カッターホイール6を下方に退避させ、下流側のテーブル3bを他方のテーブル3aから離れる方向(ガラス基板と成膜層との接触面方向と一致)に水平に引き離す。図6に示すように、下流側のテーブル3bを他方のテーブル3aから離れる方向に水平に引き離す際に、ローラ5についてはブレイク予定ライン(すなわちスクライブライン直上)における成膜層2上の所望の位置に圧接させた状態にしている。ここではブレイク予定ライン上の片側エッジで圧接させておく。このようにブレイク予定ライン上の所望の位置に圧接させておくことで、所望の位置の樹脂膜が圧接力により局所的に薄く弾性変形されて破断されやすい状態になる。すると、この位置を起点にしてガラス基板1と成膜層2(樹脂膜)とのブレイクを(ブレイク予定ラインに沿って)確実に進展させる制御ができるようになる。そして片側エッジに当接しておけば、片側エッジから一方向に進展させることができ、ブレイク工程での高度な亀裂進展の制御が可能になる。 Next, as shown in FIG. 5, the cutter wheel 6 is retracted downward, and the table 3b on the downstream side is horizontally separated from the other table 3a (corresponding to the contact surface direction between the glass substrate and the film forming layer). .. As shown in FIG. 6, when the downstream table 3b is horizontally separated from the other table 3a, the roller 5 is at a desired position on the film forming layer 2 on the planned break line (that is, directly above the scribe line). It is in a state of being pressed against. Here, the one-sided edge on the planned break line is pressed. By pressing the resin film at a desired position on the planned break line in this way, the resin film at the desired position is locally thinly elastically deformed by the pressure contact force and is easily broken. Then, it becomes possible to control that the break between the glass substrate 1 and the film forming layer 2 (resin film) is surely advanced (along the scheduled break line) from this position as a starting point. Then, if it is in contact with one side edge, it can be propagated in one direction from one side edge, and it becomes possible to control a high degree of crack growth in the break process.

例えば、スクライブ工程でガラス基板1にスクライブラインを形成する際に、ガラス基板1の片側エッジに0.5mm程度のスクライブラインを形成しない領域を設けて、この片側エッジより内側に入った位置からスクライブラインを形成することで片側エッジ付近の分断面の加工品質を向上させるスクライブ方法(「内切りスクライブ」と称する)が知られている。この内切りスクライブを本発明のスクライブ工程で採用した場合には、内切りスクライブによってスクライブラインを形成しなかった片側エッジ付近のブレイク予定ライン上の位置に対し、ブレイク工程の際にローラ5を圧接しておくことで、ローラ5の圧接位置付近を起点としてブレイク予定ライン(すなわちスクライブライン)に沿って(スクライブラインの形成されていないエッジ端も含めてブレイク予定ライン全体にわたり)確実に亀裂を浸透させ、ライン方向に進展させることができるようになる。 For example, when a scribe line is formed on the glass substrate 1 in the scribe process, a region of about 0.5 mm is provided on one side edge of the glass substrate 1 so as not to form a scribe line, and the scribe line is formed from a position inside the one side edge. A scribing method (referred to as "inner cutting scribing") for improving the processing quality of a segmented cross section near one edge by forming a line is known. When this inward cutting scribe is adopted in the scribe process of the present invention, the roller 5 is pressed against the position on the planned break line near the one-sided edge where the inward cutting scribe did not form the scribe line. By setting this, the crack will surely penetrate along the planned break line (that is, the scribe line) starting from the vicinity of the pressure contact position of the roller 5 (over the entire planned break line including the edge edge where the scribe line is not formed). It will be possible to make it progress in the line direction.

また、ブレイク工程で、片側エッジに当接させたローラ5を圧接しながらブレイク予定ラインに沿って転動させることもできる。例えば成膜層2の樹脂膜の厚さがある程度厚くなると、樹脂膜を引き裂くためには引き離す力(引張荷重)を十分に強くする必要があるが、ローラ5の圧接力により樹脂膜が局所的に薄く弾性変形されて破断されやすい状態になる位置を移動させていくことで、樹脂膜が厚くなった場合でも、引き離す力を強くすることなく樹脂膜を分断することができるようになる。 Further, in the break step, it is also possible to roll the roller 5 in contact with one side edge along the planned break line while pressing the roller 5. For example, when the thickness of the resin film of the film forming layer 2 becomes thick to some extent, it is necessary to sufficiently increase the pulling force (tensile load) in order to tear the resin film, but the resin film is locally formed by the pressure contact force of the roller 5. By moving the position where the resin film is thinly elastically deformed and easily broken, even if the resin film becomes thick, the resin film can be divided without increasing the pulling force.

また、上記実施例ではブレイク予定ラインに圧接させる当接部材としてローラ5を使用したが、これに代えて図7に示すように、平坦な当接面15aを備えたバー15(棒状体)を用いて、複合基板Wのエッジ間を横断するように当接させてもよい。この場合は、成膜層2(樹脂膜)をブレイクする際に、ブレイク予定ライン上の全体が局所的に薄く弾性変形されて破断されやすい状態になる。よってブレイク予定ライン全体について、引き離す力を強くすることなくガラス基板1と成膜層2(樹脂膜)を同時にブレイクすることができる。 Further, in the above embodiment, the roller 5 is used as the contact member to be pressed against the planned break line, but instead, as shown in FIG. 7, a bar 15 (rod-shaped body) having a flat contact surface 15a is used. It may be used to abut the composite substrate W so as to cross the edges of the composite substrate W. In this case, when the film-forming layer 2 (resin film) is broken, the entire area on the planned break line is locally thinly elastically deformed and easily broken. Therefore, it is possible to break the glass substrate 1 and the film forming layer 2 (resin film) at the same time without increasing the pulling force for the entire planned break line.

このように本発明によれば、複合基板Wに対してブレイク工程で基板反転を行うことなく樹脂膜と脆性材料基板とを同時に分断することができる。しかも従来のような鋭利な刃先を利用することなく水平引き離しにより行うので、刃こぼれや摩耗を心配することなく安定してブレイクすることができ、刃先先端を正確に位置合わせする必要もなくなる。 As described above, according to the present invention, the resin film and the brittle material substrate can be simultaneously separated from the composite substrate W without inversion of the substrate in the break step. Moreover, since it is performed by horizontal pulling without using a sharp cutting edge as in the past, it is possible to break stably without worrying about blade spillage or wear, and it is not necessary to accurately align the cutting edge tip.

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形態に特定されるものでなく、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、変更することが可能である。 Although the typical examples of the present invention have been described above, the present invention is not necessarily specified in the above-described embodiment, and the present invention is appropriately modified or modified within a range that achieves the object and does not deviate from the claims. It is possible to do.

上記実施例は、複合基板Wはガラス基板1上に成膜層2としてセンサデバイス用の機能性膜2aおよび樹脂膜2bが積層され、その分断許容領域に対してブレイク処理を行う例を説明したが、ガラス基板等の脆性材料基板上に樹脂膜が積層されていれば本発明方法によるブレイク処理が可能である。 In the above embodiment, in the composite substrate W, a functional film 2a and a resin film 2b for a sensor device are laminated as a film forming layer 2 on a glass substrate 1, and a break treatment is performed on a breakable region thereof. However, if the resin film is laminated on the brittle material substrate such as a glass substrate, the break treatment by the method of the present invention is possible.

また、上記実施例ではスクライブ工程ではローラ5、カッターホイール6を用いて、ローラ5を下降させて成膜層2に当接させた状態でカッターホイール6を上昇させてガラス基板1の表面に押しつけながらローラ5と一緒にY方向に転動させることでスクライブラインを形成した。しかしスクライブラインの加工方法についてはこれに限られず、レーザ加工等であってもよい。 Further, in the above embodiment, in the scribe process, the roller 5 and the cutter wheel 6 are used, and the cutter wheel 6 is raised and pressed against the surface of the glass substrate 1 in a state where the roller 5 is lowered and brought into contact with the film forming layer 2. While rolling in the Y direction together with the roller 5, a scribe line was formed. However, the processing method of the scribe line is not limited to this, and laser processing or the like may be used.

本発明は、脆性材料基板の一方の面に樹脂膜を含む成膜層が形成された複合基板の分断に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for dividing a composite substrate in which a film-forming layer containing a resin film is formed on one surface of a brittle material substrate.

A 基板加工装置
L テーブル間の隙間
S スクライブライン
W 複合基板
D 分断許容帯域(ストリート領域)
G デバイス形成領域
1 ガラス基板
2 成膜層
2a 機能性膜
2b 樹脂膜
3a テーブル
3b テーブル
5 ローラ(当接部材)
6 カッターホイール
7 昇降機構
8 上部スクライブヘッド
9 ガイドレール
10 昇降機構
11 下部スクライブヘッド
12 ガイドレール
15 バー(当接部材)

A Substrate processing equipment L Gap between tables S Scrivener W Composite board D Allowable division band (street area)
G Device formation area 1 Glass substrate 2 Film film layer 2a Functional film 2b Resin film 3a Table 3b Table 5 Roller (contact member)
6 Cutter wheel 7 Elevating mechanism 8 Upper scribe head 9 Guide rail 10 Elevating mechanism 11 Lower scribe head 12 Guide rail 15 Bar (contact member)

Claims (5)

表面を封止する樹脂膜を含む成膜層が脆性材料基板の一方側の面に形成された複合基板のブレイク方法であって、
前記複合基板の前記成膜層が形成されていない側の脆性材料基板面にスクライブラインを形成するスクライブ工程と、
前記スクライブラインの前記脆性材料基板を挟んで裏側位置となるブレイク予定ライン上で、かつ、前記成膜層の樹脂膜面に対し、平坦な当接面を備えた当接部材を圧接しながら、前記スクライブラインで区分けされた前記複合基板を、前記成膜層と前記脆性材料基板との接触面に沿った方向に引き離すことにより前記脆性材料基板とともに前記成膜層を分断するブレイク工程とからなる複合基板のブレイク方法。
A method for breaking a composite substrate in which a film-forming layer containing a resin film that seals the surface is formed on one side of a brittle material substrate.
A scribe step of forming a scribe line on the brittle material substrate surface on the side of the composite substrate on which the film formation layer is not formed, and a scribe step.
On the planned break line located on the back side of the brittle material substrate across the brittle material substrate, and while pressing a contact member provided with a flat contact surface against the resin film surface of the film film layer, while pressing the contact member. The composition comprises a break step of separating the film-forming layer together with the brittle material substrate by separating the composite substrate separated by the scribing line in a direction along the contact surface between the film-forming layer and the brittle material substrate. How to break a composite board.
一対の水平なテーブルを互いに隙間をあけて配置し、前記当接部材を前記隙間の上方に配置し、前記ブレイク工程では、前記ブレイク予定ラインが前記隙間の間に位置するようにして前記テーブル上に前記複合基板を載置保持し、前記当接部材を前記ブレイク予定ラインに圧接しながら前記テーブルを水平に引き離すようにした請求項1に記載の複合基板のブレイク方法。 A pair of horizontal tables are arranged with a gap between them, and the contact member is arranged above the gap. In the break step, the planned break line is located between the gaps on the table. The method for breaking a composite substrate according to claim 1, wherein the composite substrate is placed and held on the table, and the table is horizontally separated while the contact member is pressed against the scheduled break line. 前記当接部材がローラであり、前記ブレイク工程ではブレイクの起点にする前記ブレイク予定ラインの片側エッジの位置を圧接する請求項1又は請求項2のいずれかに記載のブレイク方法。 The break method according to claim 1 or 2, wherein the contact member is a roller, and the position of one side edge of the planned break line, which is the starting point of the break in the break step, is pressed against each other. 前記ブレイク工程で前記片側エッジの位置から前記ローラを圧接しながら転動する請求項3に記載のブレイク方法。 The break method according to claim 3, wherein in the break step, the roller is rolled while being pressed against the roller from the position of the one-sided edge. 前記当接部材が棒状体であり、前記ブレイク工程で前記ブレイク予定ライン上を横断するように圧接する請求項1に記載のブレイク方法。 The break method according to claim 1, wherein the contact member is a rod-shaped body, and the contact member is pressed so as to cross over the planned break line in the break step.
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