JP4988896B2

JP4988896B2 - 脆性材料基板のブレイク装置及びブレイク方法

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Publication number: JP4988896B2
Application number: JP2010105373A
Authority: JP
Inventors: 教之近藤; 郁祥中谷
Original assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Diamond Industrial Co Ltd
Priority date: 2010-04-30
Filing date: 2010-04-30
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2030-04-30
Also published as: JP2011230480A

Description

本発明はスクライブラインが形成された脆性材料基板をそのスクライブラインに沿って分断するためのブレイク装置及びブレイク方法に関するものである。

従来、ＬＥＤの製造工程では、円形のサファイア基板上にＬＥＤのチップを格子状に配置し、各ＬＥＤチップを分断するように格子状にスクライブラインを形成し、このスクライブラインに沿ってブレイクすることが行われる。特許文献１にはこのようなブレイク装置が開示されている。図１は基板をブレイクする場合の一例を示す断面図である。図１において、基板１０１上には多数のＬＥＤチップ１０２が等間隔を隔ててあらかじめ形成され、基板１０１の上面に粘着フィルム１０３が接着されている。基板１０１上のＬＥＤチップ１０２の中間部分には、スクライブライン１０４が等間隔で形成されている。この基板１０１をシート１０５上に配置し、更に一対の受け刃１０６上に配置する。基板１０１の上部にはブレード１０７がｚ軸に沿って上下動自在に保持されており、下方にはカメラ１０８が配置される。そしてブレイクする際にはスクライブライン１０４を受け刃１０６の中心となるように位置決めして、スクライブライン１０４の真上よりｚ軸方向にブレード１０７を押し下げ、スクライブライン１０４に沿ってブレイクを行う。

図２はブレイク作業の際のシーケンス図である。図３はそのブレードのｚ軸方向の位置を示すタイムチャートであり、図２のステップ番号を同時に示している。ブレイクを開始すると、図２のステップＳ１においてブレード１０７を０．００ｍｍの位置から下降させ、更にブレード１０７の先端が上面の粘着フィルム１０３に接触した後も下降速度を低下させつつブレード１０７を−０．３０ｍｍの位置まで押し下げて基板をブレイクする（ステップＳ２）。こうしてブレイクした後、ステップＳ３でブレード１０７を上昇させ、元の０．００ｍｍの位置まで復帰させる。次いでステップＳ４で基板１０１を次のスクライブラインまで図１のｙ軸方向に移動させる。この移動距離は並行に引かれているスクライブライン間のピッチに相当するものとすると、移動後にはブレード１０７のほぼ真下に次のスクライブラインが位置する。しかしブレイクによって基板の位置が多少ずれるため、正確にブレード１０７の真下にスクライブラインが位置するわけではない。そこで移動終了後に下方の受け刃１０６の間よりカメラ１０８によって基板１０１の画像を取得する（ステップＳ５）。そして画像処理で次のスクライブラインの位置を検出し（ステップＳ６）、基板１０１をスクライブラインのｙ方向の位置がブレード１０７の真下になるようにわずかに修正する（ステップＳ７）。この修正を終えた後、ステップＳ１に戻って同様の処理を繰り返す。

特開平２００８−２４４２２２号公報

しかるに従来のブレイク方法によれば、ブレードが基板に接触し、ブレイクするときに、基板の位置がわずかにずれるので、これを補正するためブレイクする毎に位置の微調整を行っている。しかし次にブレイクすべきスクライブラインまで基板を移動させた後カメラで画像を取得し、更に画像処理を行ってスクライブ位置を検出しているため、画像処理等に時間がかかり、ブレイク処理の時間が長くなってしまうという問題点があった。又基板の角度がずれた場合の補正が十分でないという問題点もあった。

本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであって、画像処理と基板の移動とを並行して行うことによって処理時間を短縮できるようにすることを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のブレイク方法は、複数のスクライブラインが形成された基板をスクライブラインに沿ってブレードを押し当てて順次ブレイクするブレイク方法であって、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第１のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第２のブレイク処理を行い、前記第１のブレイク処理の終了後に前記第２のブレイク処理と並行してカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を画像処理によって検出し、前記第２のブレイク処理の後に前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板の位置を修正し、前記第２のブレイク処理に戻ることによりスクライブラインに沿って順次ブレイクするものである。

ここで前記第１，第２のブレイク処理は、スクライブラインに合わせてブレードを下降させ、前記ブレードを押し下げて基板に形成されたスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードを上昇させ、次にブレイクすべきスクライブラインがブレイク位置と一致するように基板を移動させる処理としてもよい。

この課題を解決するために、本発明のブレイク装置は、複数のスクライブラインが形成された基板をスクライブラインに沿って順次ブレイクするブレイク装置であって、ブレードを上下方向に昇降させて基板をブレイクするブレード昇降手段と、複数のスクライブラインが形成された基板を保持する受け刃と、前記基板をその面に沿って移動させる移動手段と、前記受け刃の間の基板を撮像するカメラと、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第１のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第２のブレイク処理を行い、前記第１のブレイク処理の終了後に前記第２のブレイク処理と並行してカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を画像処理によって検出し、前記第２のブレイク処理の後に前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板の位置を修正するコントローラと、を具備するものである。

ここで前記カメラによる画像の取得時に基板を照射する照明装置を更に有するようにしてもよい。

ここで前記照明装置は、単色光を発光する光源を有するようにしてもよい。

ここで前記照明装置は、透過型及び反射型のいずれか一方により基板に光を照射するようにしてもよい。

ここで前記照明装置は、カメラの撮像と同軸の明視野照明及び非同軸の暗視野照明のいずれか一方の照明を用いるようにしてもよい。

この課題を解決するために、本発明のブレイク方法は、複数のスクライブラインが形成された基板をスクライブラインに沿ってブレードを押し当てて順次ブレイクするブレイク方法であって、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第１のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第２のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第３のブレイク処理を行い、前記第１のブレイク処理の終了後に前記第２のブレイク処理と並行してカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を検出する第１の画像処理を行い、前記第２のブレイク処理の終了後に前記第３のブレイク処理と並行して前記第１の画像処理における画像取得位置と異なる位置でカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を検出する第２の画像処理を行い、前記第３のブレイク処理の後に前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記第１，第２の画像処理によって検出された画像の位置に基づいて前記基板の角度を修正し、前記第２のブレイク処理に戻ることによりスクライブラインに沿って順次ブレイクするものである。

ここで前記第１，第２，第３のブレイク処理は、スクライブラインに合わせてブレードを下降させ、前記ブレードを押し下げて基板に形成されたスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードを上昇させ、次にブレイクすべきスクライブラインがブレイク位置と一致するように基板を移動させる処理としてもよい。

この課題を解決するために、本発明のブレイク装置は、複数のスクライブラインが形成された基板をスクライブラインに沿って順次ブレイクするブレイク装置であって、ブレードを上下方向に昇降させて基板をブレイクするブレード昇降手段と、複数のスクライブラインが形成された基板を保持する受け刃と、前記基板をその面に沿って移動及び回転させる移動手段と、前記受け刃の間の基板を撮像するカメラと、前記カメラを基板の駆動方向と垂直な方向に移動させるカメラ移動手段と、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第１のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第２のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第３のブレイク処理を行い、前記第１のブレイク処理の終了後に前記第２のブレイク処理と並行してカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を検出する第１の画像処理を行い、前記第２のブレイク処理の終了後に前記第３のブレイク処理と並行して前記第１の画像処理における画像取得位置と異なる位置でカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を検出する第２の画像処理を行い、前記第３のブレイク処理の後に前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記第１，第２の画像処理によって検出された画像の位置に基づいて前記基板の角度を修正するコントローラと、を具備するものである。

このような特徴を有する本発明によれば、画像を取得した後、基板を次のスクライブライン付近まで移動させる間に画像処理を並行して行って次のスクライブ位置を検出している。このためブレイク全体の処理時間を短縮して基板のスクライブ位置や角度補正することができ、正確に基板をブレイクすることができるという効果が得られる。

図１は従来のブレイク装置によるブレイク状態を示す図である。図２は従来のブレイク時の作業工程を示すシーケンス図である。図３は従来のブレイク作業におけるブレードの位置を示すタイムチャートである。図４は本発明の各実施の形態によるブレイク装置の構成を示す斜視図である。図５は本発明の各実施の形態によるブレイク装置の構成を示す異なる方向からの斜視図である。図６は基板をブレイク装置に設置するためのリング部材を示す平面図である。図７は本発明の実施の形態によるブレイク装置によるブレイクの状態を示す図である。図８は本発明の各実施の形態によるコントローラのブロック図である。図９は本発明の第１の実施の形態のブレイク作業を示すシーケンス図である。図１０は第１の実施の形態のブレイク工程のブレードのｚ軸方向の位置を示すタイムチャートである。図１１Ａは本発明の第２の実施の形態によるブレイク作業を示すシーケンス図（その１）である。図１１Ｂは本発明の第２の実施の形態によるブレイク作業を示すシーケンス図（その２）である。図１２は第２の実施の形態によるブレイク作業の基板の上面図及び側面ス図である。図１３は本発明の第３の実施の形態によるブレイク作業を示すシーケンス図である。図１４は本発明の第３の実施の形態によるブレイク作業のタイムチャート及びそのときのカメラ位置を示す図である。

図４及び図５は本発明の実施の形態による脆性材料基板のブレイク装置を示す相異なる方向からの斜視図である。これらの図において、ブレイク装置１０は支持テーブル１１が４本の支柱１２によって台１３上に保持されている。支持テーブル１１はＹテーブル１４を支持するものであり、Ｙテーブル１４上に回転テーブル１５が設けられる。Ｙテーブル１４は回転テーブル１５をｙ軸方向に移動させるテーブルであり、回転テーブル１５は後述する基板を回転させるテーブルである。支持テーブル１１の上面には回転テーブル１５の他に、４本の円柱状の昇降ガイド１７が立設され、昇降ガイド１７の上端を架け渡すようにして架台１８が設けられる。支持テーブル１１と架台１８との間には、昇降ガイド１７によってｚ軸方向にのみ自在に移動できるように昇降案内された昇降テーブル１９が設けられている。

架台１８上には支持部材２０を介してステッピングモータ２１が設けられている。ステッピングモータ２１の回転軸には架台１８に対して自在に回転できるように貫通するボールねじ２２が連結され、ボールねじ２２は昇降テーブル１９に螺合している。このため昇降テーブル１９はステッピングモータ２１の駆動によりｚ軸方向に昇降する。昇降テーブル１９の下面にはブレイク時に基板を押圧することにより基板を割断するブレード２３が支持部材２４を介して取付けられている。

支持テーブル１１上にはステッピングモータ３０とその駆動により回転するボールねじ３１が設けられ、ボールねじ３１の駆動を受けＹテーブル１４をｙ軸方向に移動する。モータ３２，回転機構３３は回転テーブル１５を回転させるものである。

図６は回転テーブル１５上に保持されるサファイア基板を示している。図６において環状のリング部材５１に粘着フィルム５２が張り渡され、この粘着フィルム５２の中心部分に円形の基板５０が貼り付けられている。基板５０上にはあらかじめ図７に示すようにＬＥＤなどの多数のチップ５３が格子状に形成されており、その下面にはあらかじめ各ＬＥＤチップの間を分離することができるように格子状にスクライブライン５４が形成されている。

支持テーブル１１上にはリング部材５１に取付けられた基板５０を保持する受け刃３４が設けられている。受け刃３４は図７に示すように一対の台状部材である。支持テーブル１１は受け刃３４の間の部分が開口部となっている。

一方、図５に示すように支持テーブル１１の下方にはカメラ３５が設置される。カメラ３５は例えばＣＣＤカメラであり、支持テーブル１１上に形成された開口部及びその上の受け刃の間を介して受け刃の上部に保持された基板５０を撮像するために用いられる。基板５０を撮像することにより、基板５０上に形成されているスクライブライン又はチップの位置を検出し、これによって基板５０の位置を微調整することができる。

又支持テーブル１１の下方にはカメラ３５をｘ軸方向に移動させる移動機構が設けられる。この移動機構は図５に示すようにステッピングモータ３６とその軸に連結されたポールねじ３７を有しており、ガイドレール３８に沿ってカメラ支持部３９をｘ軸方向に移動させることによりその上部のカメラ３５を同時に移動させるものである。

又図７に示すようにカメラ３５の上部にはハーフミラー４０が設けられ、その側方にはＬＥＤ光源４１が設けられる。ＬＥＤ光源４１はコントラストが高く高精度の画像が得られる単一光、例えば青色光を用いることが好ましい。

ここで昇降ガイド１７，架台１８，昇降テーブル１９，支持部材２４，ステッピングモータ３０とボールねじ３１は、ブレード２３をｚ軸方向に上下動させるブレード駆動手段を構成している。又Ｙテーブル１４，回転テーブル１５とその駆動機構は受け刃３４上の基板５０をその面に沿って移動させる移動手段を構成している。又ステッピングモータ３６，ボールねじ３７とガイドレール３８はカメラ３５をｘ軸方向に移動させるカメラ移動手段を構成している。

次に本実施の形態によるブレイク装置１０のコントローラについて説明する。図８はブレイク装置１０のコントローラ６０の構成を示すブロック図である。本図においてカメラ３５からの出力はコントローラ６０の画像処理部６１を介して制御部６２に与えられる。入力部６３は脆性材料基板の基準ピッチを入力するものである。制御部６２にはＹモータ駆動部６４，回転用モータ駆動部６５及び昇降テーブル駆動部６６が接続される。Ｙモータ駆動部６４はステッピングモータ３０を駆動するものである。回転用モータ駆動部６５はモータ３２を駆動するものである。又カメラ駆動部６７はステッピングモータ３６を駆動するものである。制御部６２はスクライブラインのピッチなどのデータに基づいて、Ｙテーブル１４のｙ軸方向の位置を制御し、回転テーブル１５を回転制御する。又制御部６２は昇降テーブル駆動部６６を介してステッピングモータ２１を調整する。又制御部６２はカメラ駆動部６７を介してカメラ３５のｘ軸方向の位置を駆動する。これにより昇降テーブル１９をｚ軸方向に上下動させることができ、昇降テーブル１９の下降によりブレード２３を基板５０のスクライブラインに圧接することができる。又制御部６２には照明駆動回路６８が設けられ、これにＬＥＤ光源４１が接続されている。照明駆動回路６８はＬＥＤ光源４１を所定のタイミングで駆動することによって、カメラ３５の光源として用いるものであり、ＬＥＤ光源４１と共に照明装置を構成している。更に制御部６２にはモニタ６９及びデータ保持部７０が接続される。データ保持部７０はスクライブラインや本数などのデータを保持するものである。

次に本発明の第１の実施の形態によるブレイク装置のブレイク方法について説明する。図９はブレイク作業の際のシーケンス図、図１０はそのブレード２３の下端のｚ軸方向の位置を示すタイムチャートであり、図９のステップ番号を同時に示している。時刻ｔ₀にブレイクを開始すると、図９のステップＳ１１においてブレード２３を下降させる。更にブレード２３の先端が上面の粘着フィルム４２に接触した時刻ｔ₁の後も下降速度を低下させつつブレード２３を時刻ｔ₂に−０．３０ｍｍに達するまで押し下げ、基板５０をブレイクする。ブレイクした後、時刻ｔ₃よりステップＳ１３でブレード２３を上昇させ、時刻ｔ₄に元の位置まで復帰させる。これによってブレード２３の位置は０．００ｍｍとなる。次いでステップＳ１４で基板５０を次のスクライブラインまで図４のｙ軸方向に移動させる。この移動距離は平行に引かれているスクライブライン間のピッチに相当するものとすると、移動後にはブレード２３のほぼ真下にスクライブラインが位置する。ここでステップＳ１１〜Ｓ１４を第１のブレイク処理という。

次にステップＳ１５において時刻ｔ₅よりブレード２３を下降させる。更にブレード２３の先端が上面の粘着フィルム５２に接触した後も下降速度を低下させつつブレード２３を時刻ｔ₆に−０．３０ｍｍに達するまで押し下げ、基板５０をブレイクする（ステップＳ１６）。ブレイクした後、時刻ｔ₇よりステップＳ１７でブレード２３を上昇させ、時刻ｔ₈に元の位置まで復帰させる。これによってブレード２３の位置は０．００ｍｍとなる。次いでステップＳ１８で基板５０を次のスクライブラインまで図７のｙ軸方向に移動させる。この移動距離は平行に引かれているスクライブライン間のピッチに相当するものとすると、移動後にはブレード２３のほぼ真下にスクライブラインが位置する。しかしブレイクによって基板の位置が多少ずれるため、正確にブレード２３の真下というわけではない。ここでステップＳ１５〜Ｓ１８の処理を第２のブレイク処理という。

さて第２のブレイク処理と並行して実行される並行処理について説明する。まず時刻ｔ₅の直前にカメラ３５で画像取得を行う（ステップＳ１９）。画像取得を行った後、ステップＳ２０において画像処理を行い、スクライブラインの１ピッチ分を加えて次のスクライブラインの位置を検出する。即ち本実施の形態では図９，図１０に示すように、ブレードの上下動及び基板５０のｙ軸方向への移動と、画像取得及び画像処理とを並行して実行する。これらの処理の後、ステップＳ２１において、ブレード２３が次のスクライブラインの真下になるように基板の位置を修正する。この修正を終えた後、ステップＳ１５に戻って時刻ｔ₉より同様の処理を繰り返す。

このようにすれば第１のブレイク処理（Ｓ１１〜Ｓ１５）では基板の位置を修正することができないが、その後の第２のブレイク処理、及びそれ以降は１サイクル分前の画像処理によって得られるスクライブの位置データに基づいて基板の位置を修正することができる。このように本実施の形態ではブレードの上下動及び移動処理と画像処理とを並行して行っているため、ブレイク処理の時間を短縮することができる。

次に本発明の第２の実施の形態について説明する。この実施の形態では基板のピッチ方向の処理でなく基板の角度補正を実行するようにしたものであり、ブレイク装置自体の構造及びコントローラについては第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。図１１Ａ，図１１Ｂは本実施の形態のブレイク作業の際のシーケンス図、図１２は基板の上面とスクライブラインの位置及びカメラの撮像位置を示す図である。ブレイクを開始した後、第１の実施の形態の第１のブレイク処理と同様に、図１１ＡのステップＳ３１〜Ｓ３４においてブレード２３の下降、基板５０のブレイク、ブレード２３の上昇、基板の次のスクライブラインまでの移動（第１のブレイク処理）を行う。

次にステップＳ３５〜Ｓ３８においても第１の実施の形態の第２のブレイク処理と同様にブレード２３の下降、基板５０のブレイク、ブレード２３の上昇、及び次のスクライブラインまで移動（第２のブレイク処理）を行う。更に本実施の形態では、ステップＳ３９〜Ｓ４２において第３のブレイク処理として更にブレード２３の下降、ブレード２３の上昇及び基板５０の移動を行う。ステップＳＳ３４，Ｓ３８及びステップＳ４２における移動距離は平行に引かれているスクライブライン間のピッチに相当するものとすると、移動後にはブレード２３のほぼ真下にスクライブラインが位置する。しかしブレイクによって基板の位置が多少ずれるため、正確にブレード２３の真下というわけではない。

さて第２，第３のブレイク処理と並行して実行される並行処理について説明する。まずカメラは図１２の位置Ｐ１にあるものとし、ステップＳ３５によるブレードの下降の直前に、カメラ３５で画像取得を行う（ステップＳ４４）。この位置Ｐ１は図１２（ｂ）においてカメラ３５が移動可能なｘ軸上の左端の位置であり、図１２（ａ）の左端の破線で示す部分の画像を取得する。画像取得を行った後、ステップＳ４５において画像処理を行い、次のスクライブラインの位置を検出する。更に位置検出処理と並行して、ステップＳ４６においてカメラの位置を図１２（ｂ）の位置Ｐ２に移動する。この位置Ｐ２は図１２（ｂ）においてカメラ３５が移動可能な右端の位置とする。そして移動を終えた後、ステップＳ３８において基板５０が次のスクライブラインに移動した後に、ステップＳ４７に進んで再びカメラで画像取得を行う。ステップＳ４８において画像処理を行い、次のスクライブラインの位置を検出する。

位置検出を行った後、ステップＳ４９に進んで角度検出処理を行う。この角度の検出処理はステップＳＳ４５，４９による２箇所の画像処理でのスクライブ位置に基づいて画像の角度変化を検出するものである。ここでステップＳ４５とＳ４９とでは１ピッチ分のずれがあるので、規定の１ピッチ分をステップＳ４５の画像位置に加えた位置とステップＳ４９での画像位置とを比較して角度ずれの検出を行う。そしてステップＳ４３において、回転用モータ駆動部６５によってモータ３２を回転させることによって、基板の回転角度のずれを修正する。又ステップＳ４８，Ｓ４９でのスクライブ位置検出、角度検出と並行して、ステップＳ５０においてカメラの位置を次の画像取得位置に移動する。角度修正を繰り返して行う場合には、カメラをｘ軸方向の右端の位置Ｐ１に移動させ、又遅延並行処理を行う場合には中央の位置Ｐ０に移動させる。ステップＳ４３での角度修正を終えた後、ステップＳ４４，Ｓ３５に戻って同様の処理を繰り返す。

本実施の形態では図１１，図１２に示すように、基板５０のｙ軸方向への移動と、画像取得及び画像処理とを並行して実行している。本実施の形態では最初のブレイクサイクルでは角度補正することができないが、それ以降は２サイクル毎に角度修正を行うことができる。このように本実施の形態では移動と画像処理とを並行して行っているため、ブレイク処理の時間を短縮することができる。

次の本発明の第３の実施の形態について説明する。この実施の形態では第１の実施の形態による遅延並行処理と第２の実施の形態による角度遅延並行処置とを組み合わせて処理するものである。図１３のルーチンＲ０は前述した図９に示すステップＳ１１〜Ｓ１４の処理であり、ルーチンＲ１はステップＳ１５〜Ｓ２１までの遅延並行処理を示すルーチンである。このルーチンＲ１，Ｒ２はステップＳ１５〜Ｓ２１の遅延並行処理を繰り返すことを示しており、ここでは繰り返し回数は２回とする。次いでルーチンＲ３に示すように角度補正処理を行う。この角度補正処理は第２の実施の形態で説明した図１１Ａ，図１１ＢのステップＳ３５〜Ｓ５０の処理と同様であり、この処理を終えた後、ルーチンＲ１に戻って遅延並行処理を繰り返す。

図１４はこのタイムシーケンスを示す図であり、Ｔｉ（ｉは自然数）はブレイクのサイクルを示す。ブレイクのサイクルＴ０，Ｔ１，Ｔ２ではブレイク処理Ｒ０と遅延並行処理Ｒ１，Ｒ２の処理を実行する。図１４ではサイクルＴ０，Ｔ１のほぼ終了時点にカメラ３５は図１２（ｂ）に示す中央位置Ｐ０で取得した画像データを次のサイクルの基板の位置修正に用いることを示している。次のサイクルＴ２ではカメラの位置をＰ１とし、サイクルＴ３ではカメラの位置をＰ２とする。サイクルＴ３，Ｔ４では角度補正の遅延並行処理ルーチンＲ３が実行される。そしてサイクルＴ４において角度位置調整を行う。サイクルＴ４の最終段階ではカメラを再び中央位置であるＰ０に移動してサイクルＴ５において位置修正を行う。このように角度修正として２サイクル分の補正を加えることによって角度補正とピッチの位置修正とを同時に行うようにしている。角度補正はピッチの位置調整に比べて誤差が生じる可能性が少ないため、複数回、例えば５〜２０回の遅延並行処理をした後に１回の角度調整処理を加えるものであってもよい。

尚前述した各実施の形態ではサファイア基板上にＬＥＤチップが形成されたマザー基板をブレイクする工程を示しているが、ブレイクされる基板は、サファイア基板に限らず、ダイヤモンド基板などの高硬度基板や、シリコン単結晶基板、シリコンカーバイト基板、磁化アルミニウム基板などの脆性材料基板である。また本発明はＬＥＤやメモリ等のシリコン基板のブレイク工程、レーザ、高周波ディバイス等に使用されるＧａＮ基板のブレイク工程、パワートランジスタに使用されるＳｉＣ基板の工程など種々の脆性材料基板のブレイク工程に適用することができる。

ここでカメラによる画像取得は、本実施の形態では図７に示すように基板５０の下方より光を照射し、ハーフミラー４０でその一部を反射させて下方からスクライブラインを照射する反射型照明により画像の取得を行っているが、短時間での画像取得が可能であれば他の方法であってもよい。例えば基板５０の真下にＬＥＤ等の光源を配置し、基板５０を透過する光を受光する透過型の照明を用いて画像取得を行うこともできる。又カメラの撮像と照明光の光軸を同軸とする明視野照明を用いているが、基板の斜め方向上方又は下方に光源を配置して非同軸の光を基板に照射し画像を得る暗視野照明を用いることもできる。

又この実施の形態ではＬＥＤを照明として用いているが、ＣＣＤカメラを常に撮像可能状態とした時間帯中に瞬間的にフラッシュランプを点灯することによって発光した瞬間の画像を取得するようにしてもよい。このようにすれば高速で撮像することができ、正確に基板の位置を判別することができる。

本発明では脆性材料基板に多数のスクライブラインが形成された基板を短時間でブレイクすることができ、ＬＥＤ基板などの製造過程に有用である。

１０ブレイク装置
１１支持テーブル
１４Ｙテーブル
１５回転テーブル
１６脆性材料基板
１８架台
１９昇降テーブル
２１ステッピングモータ
２２，３１ボールねじ
２３ブレード
３０，３６ステッピングモータ
３２モータ
３３回転機構
３５カメラ
４０ハーフミラー
４１ＬＥＤ光源
５０基板
５２粘着フィルム
６０コントローラ

Claims

複数のスクライブラインが形成された基板をスクライブラインに沿ってブレードを押し当てて順次ブレイクするブレイク方法であって、
スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第１のブレイク処理を行い、
スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第２のブレイク処理を行い、
前記第１のブレイク処理の終了後に前記第２のブレイク処理と並行してカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を画像処理によって検出し、
前記第２のブレイク処理の後に前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板の位置を修正し、前記第２のブレイク処理に戻ることによりスクライブラインに沿って順次ブレイクするブレイク方法。
前記第１，第２のブレイク処理は、
スクライブラインに合わせてブレードを下降させ、
前記ブレードを押し下げて基板に形成されたスクライブラインに沿ってブレイクし、
前記ブレードを上昇させ、
次にブレイクすべきスクライブラインがブレイク位置と一致するように基板を移動させる処理である請求項１記載のブレイク方法。
複数のスクライブラインが形成された基板をスクライブラインに沿って順次ブレイクするブレイク装置であって、
ブレードを上下方向に昇降させて基板をブレイクするブレード昇降手段と、
複数のスクライブラインが形成された基板を保持する受け刃と、
前記基板をその面に沿って移動させる移動手段と、
前記受け刃の間の基板を撮像するカメラと、
スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第１のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第２のブレイク処理を行い、前記第１のブレイク処理の終了後に前記第２のブレイク処理と並行してカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を画像処理によって検出し、前記第２のブレイク処理の後に前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板の位置を修正するコントローラと、を具備するブレイク装置。
前記カメラによる画像の取得時に基板を照射する照明装置を更に有する請求項３記載のブレイク装置。
前記照明装置は、単色光を発光する光源を有する請求項４記載のブレイク装置。
前記照明装置は、透過型及び反射型のいずれか一方により基板に光を照射する請求項４記載のブレイク装置。
前記照明装置は、カメラの撮像と同軸の明視野照明及び非同軸の暗視野照明のいずれか一方の照明を用いる請求項４記載のブレイク装置。
複数のスクライブラインが形成された基板をスクライブラインに沿ってブレードを押し当てて順次ブレイクするブレイク方法であって、
スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第１のブレイク処理を行い、
スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第２のブレイク処理を行い、
スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第３のブレイク処理を行い、
前記第１のブレイク処理の終了後に前記第２のブレイク処理と並行してカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を検出する第１の画像処理を行い、
前記第２のブレイク処理の終了後に前記第３のブレイク処理と並行して前記第１の画像処理における画像取得位置と異なる位置でカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を検出する第２の画像処理を行い、
前記第３のブレイク処理の後に前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記第１，第２の画像処理によって検出された画像の位置に基づいて前記基板の角度を修正し、前記第２のブレイク処理に戻ることによりスクライブラインに沿って順次ブレイクするブレイク方法。
前記第１，第２，第３のブレイク処理は、
スクライブラインに合わせてブレードを下降させ、
前記ブレードを押し下げて基板に形成されたスクライブラインに沿ってブレイクし、
前記ブレードを上昇させ、
次にブレイクすべきスクライブラインがブレイク位置と一致するように基板を移動させる処理である請求項８記載のブレイク方法。
複数のスクライブラインが形成された基板をスクライブラインに沿って順次ブレイクするブレイク装置であって、
ブレードを上下方向に昇降させて基板をブレイクするブレード昇降手段と、
複数のスクライブラインが形成された基板を保持する受け刃と、
前記基板をその面に沿って移動及び回転させる移動手段と、
前記受け刃の間の基板を撮像するカメラと、
前記カメラを基板の駆動方向と垂直な方向に移動させるカメラ移動手段と、
スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第１のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第２のブレイク処理を行い、スクライブラインに合わせてブレードを下降及び上昇させスクライブラインに沿ってブレイクし、前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記基板を移動する第３のブレイク処理を行い、前記第１のブレイク処理の終了後に前記第２のブレイク処理と並行してカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を検出する第１の画像処理を行い、前記第２のブレイク処理の終了後に前記第３のブレイク処理と並行して前記第１の画像処理における画像取得位置と異なる位置でカメラにより基板の画像を取得し、次にブレイクすべきスクライブラインの位置を検出する第２の画像処理を行い、前記第３のブレイク処理の後に前記ブレードの直下にブレイクすべき次のスクライブラインが位置するように前記第１，第２の画像処理によって検出された画像の位置に基づいて前記基板の角度を修正するコントローラと、を具備するブレイク装置。
前記カメラによる画像の取得時に基板を照射する照明装置を更に有する請求項１０記載のブレイク装置。
前記照明装置は、単色光を発光する光源を有する請求項１１記載のブレイク装置。
前記照明装置は、透過型及び反射型のいずれか一方により基板に光を照射する請求項１１記載のブレイク装置。
前記照明装置は、カメラの撮像と同軸の明視野照明及び非同軸の暗視野照明のいずれか一方の照明を用いる請求項１１記載のブレイク装置。