JP6043150B2 - Breaking apparatus for laminated brittle material substrate and method for breaking laminated brittle material substrate - Google Patents
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Description
この発明は、樹脂または金属からなる層が付設された積層脆性材料基板をブレイクする積層脆性材料基板のブレイク装置および積層脆性材料基板のブレイク方法に関する。 The present invention relates to a breaking device for a laminated brittle material substrate and a method for breaking the laminated brittle material substrate for breaking a laminated brittle material substrate provided with a layer made of resin or metal.
半導体素子は、基板に形成された素子領域を、その領域の境界位置でブレイク(割断)することにより製造される。このように、基板をブレイクするときには、ブレイク装置が使用される。このようなブレイク装置は、スクライビングホイールにより基板表面をスクライブすることによって形成されたスクライブライン、ダイヤモンドカッター等の切削器具により基板表面を線状に削り取ったスクライブ溝、または、レーザ光により基板表面をアブレーションさせて線状に除去したアブレーション加工ライン、あるいは、レーザ光により基板表面を局所的に溶融させることで基板の構造を線状に変質させた加工ライン等(この明細書においては、これらを総称して「スクライブライン」と呼称する)が一方の主面に形成された基板を、スクライブラインが形成された主面とは逆側の主面からブレイクバーによりZ方向に押圧することにより、この基板を、X方向を向くスクライブラインにおいてブレイクする構成となっている。そして、基板のブレイク時には、基板は、受刃等と呼称される、Y方向に微小距離だけ互いに離隔して配置された一対の受け部材により当接支持される(例えば特許文献1参照)。 A semiconductor element is manufactured by breaking an element region formed on a substrate at a boundary position of the region. As described above, when the substrate is broken, the breaking device is used. Such a break device ablates the substrate surface with a scribing line formed by scribing the substrate surface with a scribing wheel, a scribe groove formed by cutting the substrate surface into a linear shape with a cutting tool such as a diamond cutter, or a laser beam. Ablation processing lines removed in a linear form, or processing lines in which the surface of the substrate is locally melted by laser light to alter the structure of the substrate into a linear shape. This substrate is called a “scribe line” by pressing it in the Z direction with a break bar from the main surface opposite to the main surface on which the scribe line is formed. Is broken at the scribe line facing the X direction. When the substrate is broken, the substrate is abutted and supported by a pair of receiving members, which are called receiving blades or the like and are separated from each other by a minute distance in the Y direction (see, for example, Patent Document 1).
このような脆性材料基板には、主面に形成された回路の保護などを目的としてガラスエポキシなどの熱硬化性樹脂を主面に付設させたものや、金属層を主面に付設させたものがある。このような基板を上述した方法によりブレイクする場合、樹脂や金属と基板とでは材質が異なることが原因で、基板がブレイクされたときにも、樹脂または金属からなる層の一部が完全に切断されず残ってしまうという問題が生ずる。 In such a brittle material substrate, a thermosetting resin such as glass epoxy is attached to the main surface for the purpose of protecting a circuit formed on the main surface, or a metal layer is attached to the main surface. There is. When such a substrate is broken by the above-described method, part of the layer made of resin or metal is completely cut even when the substrate is broken because the material is different between the resin and metal and the substrate. The problem that it is not left is caused.
このため、特許文献2には、脆性材料基板の一主面に樹脂が付着してなる樹脂付き脆性材料基板を主面に垂直に分割する方法であって、樹脂付き脆性材料基板の樹脂側の分割予定位置に溝部を形成する溝部形成工程と、樹脂付き脆性材料基板の脆性材料基板側の分割予定位置にスクライブラインを形成するスクライブライン形成工程と、スクライブラインに沿って樹脂付き脆性材料基板を分割するブレイク工程とを備える樹脂付き脆性材料基板の分割方法が開示されている。 For this reason, Patent Document 2 discloses a method of dividing a brittle material substrate with resin, in which a resin adheres to one main surface of the brittle material substrate, perpendicularly to the main surface, on the resin side of the brittle material substrate with resin. A groove forming step for forming a groove portion at a planned division position, a scribe line forming step for forming a scribe line at a planned division position on the brittle material substrate side of the brittle material substrate with resin, and a brittle material substrate with resin along the scribe line. There is disclosed a method for dividing a brittle material substrate with resin comprising a breaking step for dividing.
特許文献2に記載の樹脂付き脆性材料基板の分割方法は、樹脂付き脆性材料基板をその主面に対して垂直な分割予定位置にて確実に、しかも、優れた寸法精度にて分割することができる優れたものではあるが、基板のブレイク工程の前に溝部形成工程を実行する必要があることから、作業工程が増加し、効率的にブレイク作業を実行できないという問題がある。 The method of dividing the brittle material substrate with resin described in Patent Document 2 can reliably divide the brittle material substrate with resin at a planned division position perpendicular to its main surface and with excellent dimensional accuracy. Although it is excellent, it is necessary to perform the groove forming step before the substrate breaking step, which increases the number of work steps and causes a problem that the breaking operation cannot be performed efficiently.
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、樹脂または金属からなる層が付設された積層脆性材料基板に対し、特別な工程を経ることなく、樹脂または金属からなる層とともに当該積層脆性材料基板を確実にブレイクすることが可能な積層脆性材料基板のブレイク装置および積層脆性材料基板のブレイク方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. For a laminated brittle material substrate provided with a layer made of resin or metal, the laminated layer and the layer made of resin or metal are not subjected to any special process. An object of the present invention is to provide a laminated brittle material substrate breaking device and a laminated brittle material substrate breaking method capable of reliably breaking a brittle material substrate.
請求項1に記載の発明は、一方の主面に樹脂または金属からなる層が付設され、他方の主面にスクライブラインが形成された積層脆性材料基板に対して、前記積層脆性材料基板における前記樹脂または金属からなる層が付設された側の主面から前記スクライブラインに沿ってブレイクバーを押し当てることにより前記樹脂または金属からなる層を切断するとともに前記積層脆性材料基板をブレイクする積層脆性材料基板のブレイク装置であって、前記ブレイクバーにおける前記積層脆性材料基板との当接部が、65度以下、好ましくは45度以下の角度から成る刃形状を有することを特徴とする。 The invention according to claim 1 is directed to a laminated brittle material substrate in which a layer made of a resin or a metal is attached to one main surface and a scribe line is formed on the other main surface. A laminated brittle material that cuts the resin or metal layer and presses the laminated brittle material substrate by pressing a break bar along the scribe line from the main surface to which the resin or metal layer is attached. A breaker for a substrate, wherein a contact portion of the break bar with the laminated brittle material substrate has a blade shape having an angle of 65 degrees or less, preferably 45 degrees or less.
請求項2に記載の発明は、一方の主面に樹脂または金属からなる層が付設され、他方の主面にスクライブラインが形成された積層脆性材料基板をブレイクする積層脆性材料基板のブレイク方法であって、前記積層脆性材料基板における前記スクライブラインが形成された主面を支持する支持工程と、前記積層脆性材料基板における前記樹脂または金属からなる層が付設された側の主面から前記スクライブラインに沿って、その先端が、65度以下、好ましくは45度以下の角度から成る刃形状を有するブレイクバーを押し当てることにより、前記樹脂または金属からなる層を切断するとともに前記積層脆性材料基板をブレイクするブレイク工程と、を備えたことを特徴とする。 The invention according to claim 2 is a method for breaking a laminated brittle material substrate in which a laminated brittle material substrate having a layer made of resin or metal attached to one main surface and a scribe line formed on the other main surface is broken. A supporting step of supporting the main surface of the laminated brittle material substrate on which the scribe line is formed, and the scribe line from the main surface of the laminated brittle material substrate on which the layer made of the resin or metal is provided. And cutting the layer made of resin or metal and pressing the laminated brittle material substrate by pressing a break bar having a blade shape whose tip is an angle of 65 degrees or less, preferably 45 degrees or less. And a breaking step for breaking.
請求項1および請求項2に記載の発明によれば、樹脂または金属からなる層が付設された積層脆性材料基板をブレイクする場合であっても、溝部の形成等の特別な工程を経ることなく、積層脆性材料基板を樹脂または金属からなる層とともに、確実にブレイクすることが可能となる。 According to the first and second aspects of the present invention, even when a laminated brittle material substrate provided with a layer made of resin or metal is to be broken, a special process such as formation of a groove is not required. The laminated brittle material substrate can be reliably broken together with the layer made of resin or metal.
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1および図2は、この発明に係る脆性材料基板のブレイク装置の斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 are perspective views of a brittle material substrate breaking device according to the present invention.
この脆性材料基板のブレイク装置は、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)やHTCC(High Temperature Co-fired Ceramics)などのセラミックスやガラスその他の脆性材料を用いて構成された脆性材料基板(以下、単に「基板」という)をブレイク(割断)するためのものである。 This brittle material substrate breaker is composed of a brittle material substrate (hereinafter simply referred to as a ceramic material, glass or other brittle material such as LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) or HTCC (High Temperature Co-fired Ceramics)). (To be referred to as “substrate”).
この基板のブレイク装置は、サポート部材10(図1参照)と、このサポート部材10に対して、基板に形成されたスクライブラインの向きを所望の方向に合わせるように後述するリング部材43を支持、回転させる回転部材11と、回転部材11を支持するYテーブル12と、このYテーブル12を支持する支持テーブル13と、回転部材11に対して昇降する昇降テーブル16とを備える。支持テーブル13は、4本のシャフト18、基台17および脚部19を介して地面に設置される。
The substrate breaking device supports a support member 10 (see FIG. 1) and a
支持テーブル13の上面には、4本の柱状昇降ガイド24が、回転部材11の外側の位置に立設されており、これらの柱状昇降ガイド24の上端を架け渡すようにして架台21が固定されている。また、支持テーブル13と架台21の間には、柱状昇降ガイド24によって昇降可能に案内される昇降テーブル16が設けられている。
On the upper surface of the support table 13, four
架台21上には、支持部材22を介して、ステッピングモータ23が設置されている。このステッピングモータ23の回転軸には、架台21を回転自在な状態で貫通するボールネジ25が連結されており、このボールネジ25は昇降テーブル16に形成された雌ネジ部に螺合している。このため、昇降テーブル16は、ステッピングモータ23の駆動によりZ方向に昇降する。
A
図2に示すように、この昇降テーブル16の下面には、ブレイクバー14が、釣支部材15を介して取り付けられている。このブレイクバー14は、ブレードまたはブレイク刃とも呼称されるものであり、基板のブレイク時に、基板に形成されたスクライブラインに沿って基板を押圧することにより、基板をブレイクする力を基板に付与するためのものである。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、Yテーブル12は、ステッピングモータ31の駆動により回転するボールねじ32の駆動を受け、支持テーブル13上をY方向に往復移動する。また、回転部材11の回転角度位置は、ステッピングモータ34によりボールねじ33を回転させることにより調整することが可能となっている。
As shown in FIG. 2, the Y table 12 is driven by a
図2に示すように、支持テーブル13の下方には、CCDカメラ35が設置されている。このCCDカメラ35は、基台17上の支持板39に支持された一対のガイドレール37に沿ってX方向に移動可能となっている。また、CCDカメラ35の支持部41は、ステッピングモータ36の駆動により回転するボールねじ38と螺合している。このため、CCDカメラ35は、ステッピングモータ36の駆動を受け、X方向に往復移動する。なお、このCCDカメラ35は、支持テーブル13に形成された開口部を介して、基板に形成されたスクライブラインとブレイクバー14との位置関係を観察するためのものである。
As shown in FIG. 2, a
図3は、基板100を上述した基板のブレイク装置にセットするためのリング部材43を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing a
リング部材43の中央に形成された円形の開口部には、ダイシングテープと呼称される粘着性フィルム42が、その粘着面をリング部材43側にした状態で貼り付けられる。そして、ブレイクされる基板100は、粘着性フィルム42の粘着面に貼り付けられる。このときには、後述する樹脂または金属からなる層103は、粘着性フィルム42とは逆側に配置される。粘着性フィルム42を介して基板100が貼り付けられたリング部材43は、図1に示す回転部材11にセットされる。
An
図4は、基板100をブレイクする状態を示す拡大図である。なお、この図においては、基板100に形成される多数のスクライブライン99のうちの一本のみを図示している。
FIG. 4 is an enlarged view showing a state where the
図3に示すリング部材43は、回転部材11上に、粘着性フィルム42を介して載置される。この状態においては、基板100の下面には一対の受刃61、62を備えたサポート部材10が配置されており、基板100を粘着した粘着性フィルム42は、これら一対の受刃61、62により支持される。この状態においては、スクライブライン99は、一対の受刃61、62の間の領域を介して、CCDカメラ35により観察される。そして、ブレイクバー14が、スクライブライン99と対向する位置に配置される。
The
このブレイクバー14は、樹脂または金属からなる層103を切断するとともに基板100自体をブレイクするためのものであり、その先端が45度以下の角度から成る刃形状を有する超鋼合金から構成される。
The
すなわち、従来の一般的なブレイクバーは、その先端が90度程度の角度となっている。このため、このようなブレイクバーを利用して、樹脂または金属からなる層103が付設された基板100に対して、この樹脂または金属からなる層103が付設された側の主面からブレイクバーを押し当てることにより基板をブレイクする構成を採用した場合には、基板100がブレイクされたときにも、樹脂または金属からなる層103の一部が完全に切断されず残ってしまうという問題が生ずることが見出された。このため、この発明に係る基板のブレイク装置においては、ブレイクバー14として、図4に拡大して示すように、基板100との当接部が65度以下、好ましくは45度以下の角度θから成る刃形状を有するものを使用することにより、上述した問題を解消するようにしている。
That is, the tip of the conventional general break bar has an angle of about 90 degrees. For this reason, using such a break bar, the break bar is moved from the main surface on the side provided with the
このブレイクバー14の先端の角度θは、35度以下であることが好ましく、25度以下であることがさらに好ましい。この角度θが小さいほど、樹脂または金属からなる層103を良好に切断することができるが、ブレイクバー14の加工や耐久性を考慮すると、この角度θは10度以上であることが好ましい。また、一般的なブレイクバー14の先端部には、従来、0.1mm程度のアール(円弧状加工/R0.1mm)が形成されているが、このブレイクバー14においては、ブレイクバー14の先端を保護するために最低必要なアールのみが形成されている。
The angle θ of the tip of the
このような構成を有する基板のブレイク装置により基板100をブレイクするときには、ブレイクすべき基板100を粘着性フィルム42を介して装着したリング部材43を回転部材11にセットする。この状態においては、図4に示すように、基板100を粘着した粘着性フィルム42は、サポート部材10における一対の受刃61、62により支持される。
When the
そして、CCDカメラ35により、基板100に形成されたスクライブライン99を撮影する。このスクライブライン99の撮影時には、ステッピングモータ36の駆動によりCCDカメラ35をX方向に移動させ、X方向に延びるスクライブライン99について、その全域で画像が撮影される。
Then, the
次に、CCDカメラ35により撮影した画像に基づいて基板100とブレイクバー14とを相対移動させることにより、基板100におけるスクライブライン99とブレイクバー14との位置決めを実行する。より具体的には、CCDカメラ35により撮影したスクライブライン99の画像に基づいて基板100に形成されたスクライブライン99の角度と位置を認識する。すなわち、ステッピングモータ31の駆動によりYテーブル12をY方向に移動させるとともに、ステッピングモータ34の駆動により回転部材11の回転角度位置を調整することで、基板100をY方向およびθ方向に移動させて、基板100を、端部に配置されたスクライブライン99とブレイクバー14とが正確に対向する位置に配置する。
Next, the
しかる後、ブレイクバー14により基板100を押圧して、基板100をブレイクする。すなわち、ステッピングモータ23の駆動により昇降テーブル16を下降させ、ブレイクバー14を基板100におけるスクライブライン99とは逆側の主面に当接させた後、このブレイクバー14をさらに下降させる。このときには、ブレイクバー14として、その先端が45度以下の角度θから成る刃形状を有するものを使用していることから、このブレイクバー14により樹脂または金属からなる層103を切断するとともに基板100自体をブレイクすることが可能となる。
Thereafter, the
このような動作を必要な回数だけ繰り返すことにより、全てのスクライブライン99に対応する領域において基板100のブレイク作業が完了すれば、基板100を搬出して作業を終了する。
By repeating such an operation as many times as necessary, when the breaking operation of the
以上のように、この発明に係る基板のブレイク装置においては、ブレイクバー14として、特に、基板100との当接部が鋭角化された刃形状を有するものを使用することから、樹脂または金属からなる層103が付設された基板100をこの層103側から押圧してブレイクする場合であっても、溝部の形成等の特別な工程を経ることなく、基板100を樹脂または金属からなる層103とともに、確実にブレイクすることが可能となる。
As described above, in the substrate breaker according to the present invention, since the
10 サポート部材
11 回転部材
12 Yテーブル
13 支持テーブル
15 釣支部材
14 ブレイクバー
16 昇降テーブル
23 ステッピングモータ
25 ボールねじ
31 ステッピングモータ
32 ボールねじ
33 ボールねじ
34 ステッピングモータ
35 CCDカメラ
36 ステッピングモータ
37 ガイドレール
38 ボールねじ
42 粘着性フィルム
43 リング部材
61 受刃
62 受刃
99 スクライブライン
100 基板
103 樹脂または金属からなる層
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ブレイクバーにおける前記積層脆性材料基板との当接部が、65度以下の角度から成る刃形状を有することを特徴とする積層脆性材料基板のブレイク装置。 A layer made of resin or metal in the laminated brittle material substrate is attached to a laminated brittle material substrate having a layer made of resin or metal on one main surface and a scribe line formed on the other main surface. A laminated brittle material substrate breaker that cuts the layer made of resin or metal by pressing a break bar along the scribe line from the main surface on the other side and breaks the laminated brittle material substrate,
A breaker for a laminated brittle material substrate, wherein a contact portion of the break bar with the laminated brittle material substrate has a blade shape having an angle of 65 degrees or less.
前記積層脆性材料基板における前記スクライブラインが形成された主面を支持する支持工程と、
前記積層脆性材料基板における前記樹脂または金属からなる層が付設された側の主面から前記スクライブラインに沿って、その先端が65度以下の角度から成る刃形状を有するブレイクバーを押し当てることにより、前記樹脂または金属からなる層を切断するとともに前記積層脆性材料基板をブレイクするブレイク工程と、
を備えたことを特徴とする積層脆性材料基板のブレイク方法。 A method of breaking a laminated brittle material substrate in which a laminated brittle material substrate having a layer made of resin or metal attached to one main surface and a scribe line formed on the other main surface,
A supporting step for supporting a main surface on which the scribe line is formed in the laminated brittle material substrate;
Along said from the main surface of the laminated brittle material side layer composed of the resin or metal in the substrate is attached to the scribe lines, is pressed against the break bar with a blade shape the tip consists of an angle of less than 6 5 degrees A breaking step of cutting the layer made of the resin or metal and breaking the laminated brittle material substrate;
A method for breaking a laminated brittle material substrate, comprising:
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