JP6185812B2 - Method and apparatus for breaking brittle material substrate - Google Patents
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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。 The present invention breaks a substrate along a scribe line (cut groove) formed in the substrate body with respect to the substrate in which a resin layer such as silicon is formed on one side of the substrate body made of a brittle material such as glass or ceramic. The present invention relates to a break method and a break device. In particular, the present invention relates to a method for breaking a brittle material substrate in which a convex portion is formed on the surface of a resin layer and a scribe line is formed on the back surface of the substrate body in a previous step, and a break device therefor.
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。
Conventionally, a scribe line in the X direction and the Y direction perpendicular to each other is formed on the surface of the substrate using a scribe means such as a cutter wheel (also called a scribing wheel), a fixed blade, or a laser beam, and then the scribe line A method of taking out a unit product such as a chip by applying an external force from the opposite side of the substrate to bend or push-bend the substrate along the scribe line and taking out the unit product is known. It is disclosed in
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。
Various types of means for bending a substrate along a scribe line to break the substrate have been known.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a commonly used break method. As shown in FIG. 6 (a), the substrate W ′ having the resin layer W2 formed on the surface of the substrate body W1 is attached to an elastic
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。
FIG. 7 is a diagram showing another breaking method. In this method, instead of the
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。
In many cases, the substrate W ′ to be broken is formed with a flat surface against which the break bar is pressed. Therefore, as shown in FIG. 8, the linear lower edge ridge line portion 19a of the
However, depending on the substrate, for example, as shown in FIG. 1A, a
In such a case, when the substrate W in FIG. 1 is pressed by the
In addition, in the tip ridge line portion 19a serving as the cutting edge of the
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。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a break method and a break apparatus that can break a brittle material substrate having a convex portion on the surface of a resin layer with a break bar.
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。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means. That is, in the method for breaking a brittle material substrate according to the present invention, a convex portion is formed on the surface of the resin layer formed on one surface of the substrate body, and a scribe line is formed on the other surface of the substrate body. A brittle material substrate is a method of breaking a brittle material substrate by bending the brittle material substrate by pressing the break bar from the surface of the resin layer and breaking along the scribe line. A concave portion into which the convex portion is fitted is formed in a portion corresponding to the convex portion of the brittle material substrate to be broken at the linear ridge line portion, and the entire area of the break bar pressing surface of the brittle material substrate is pressed when the break bar is pressed. Breaking was performed so that a uniform pressing load was applied.
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。 Further, the brittle material substrate breaking device of the present invention, which is made from another viewpoint, has a convex portion formed on the surface of the resin layer formed on one surface of the substrate body, and a scribe line on the other surface of the substrate body. The brittle material substrate is formed by pressing a break bar from the surface of the resin layer to bend the brittle material substrate and break along the scribe line. In the linear ridge line portion at the tip of the break bar, a concave portion into which the convex portion is fitted is formed in a portion facing the convex portion of the brittle material substrate to be broken.
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。 In the present invention, a concave portion into which the convex portion of the brittle material substrate to be broken fits is formed in the tip ridge line portion of the break bar so that the pressing load is evenly distributed over the entire break bar pressing surface of the brittle material substrate when the break bar is pressed. Since the break was applied in such a way, the generation of irregular cracks due to uneven load and the occurrence of chipping at the cross section during the break were suppressed, and the brittle material substrate was aligned along the scribe line. It became possible to break beautifully.
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。
In the present invention, the depth of the concave portion of the break bar is formed to be equal to the height of the convex portion of the brittle material substrate, and the width of the concave portion is formed such that the convex portion can be fitted with a margin. It is good to have a configuration.
As a result, the break bar can be pressed against the convex portion of the brittle material substrate and the flat surface portion with an equal load, and the concave portion of the break bar is fitted into the convex portion of the brittle material substrate. It is possible to prevent problems such as damage caused by hitting the edge.
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。
Hereinafter, embodiments of the substrate breaking method and the substrate breaking apparatus of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a view showing an example of a form of a brittle material substrate W to be broken by the present invention. The brittle material substrate W includes a substrate body W1 made of a brittle material such as glass or ceramic, and a resin layer W2 such as silicon formed on the upper surface of the substrate body W1. On the surface of the resin layer W2, as shown in the perspective view of FIG. 1A, the sectional view of FIG. 1B, and the plan view of FIG. A scribe line S in the XY direction for dividing the unit product is formed on the lower surface of the substrate body W1 in the previous step in the region surrounded by the
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。
FIG. 2 is a view showing an example of the breaking device A according to the present invention.
The breaking device A includes a table 2 on which the substrate W is placed and held. The table 2 can move in the Y direction along the
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)。
A
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。
As shown in FIG. 3A, the depth H of the concave portion 9b of the
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。
In order to break the substrate W, first, as shown in FIG. 4, the scribe line S is set downward with respect to the elastic
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。
Then, as shown in FIG. 3B, the
During the break by the
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。
In the present invention, in the above embodiment, the
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。
As mentioned above, although the typical Example of this invention was described, this invention is not necessarily limited only to said Example structure. For example, the dicing
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。 The present invention can be applied to a break of a brittle material substrate in which a resin layer is formed on one surface of a substrate body and a convex portion is formed on the surface of the resin layer.
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
A Break device S Scribe line W Brittle material substrate W1 Substrate body
Claims (3)
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。 A brittle material substrate in which a convex portion is formed on the surface of the resin layer formed on one surface of the substrate body and a scribe line is formed on the other surface of the substrate body, a break bar is formed from the surface of the resin layer. Breaking the brittle material substrate by bending the brittle material substrate by pressing and breaking along the scribe line,
In the linear ridge line portion at the tip of the break bar, a concave portion into which the convex portion is fitted is formed in a portion opposite to the convex portion of the brittle material substrate to be broken, and the brittle material substrate is pressed when the break bar is pressed. A breaking method for a brittle material substrate, wherein the breaking is performed such that a uniform pressing load is applied to the entire area of the breaking bar pressing surface.
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。 A brittle material substrate in which a convex portion is formed on the surface of the resin layer formed on one surface of the substrate body and a scribe line is formed on the other surface of the substrate body, a break bar is formed from the surface of the resin layer. A brittle material substrate breaking device that deflects the brittle material substrate by pressing and breaks along the scribe line,
In the brittle material substrate, a concave portion into which the convex portion is fitted is formed in a portion of the linear ridge line portion at the tip of the break bar, which is opposed to the convex portion of the brittle material substrate to be broken. Break device.
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