JPH0545033U - ガラス基板の折割り治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リニアイメージセンサなどの半導体装置を製
造するのに際し、大面積のガラス基板を予め付けられた
スクライブ溝に沿って短冊状に折り割る作業を容易にす
ることにあり、特に折り割られるガラス基板の幅が狭く
なっても、またその長さが長くなっても精度良く、容易
に折り割ることにある。 【構成】 ガラス基板１６の端部を、折り割られるガラ
ス基板１８の幅の１／２〜２／３の深さにまで挟み込む
挟込み部１４を設けたことにある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はガラス基板の折割り治具に関し、特にリニアイメージセンサなどの半 導体装置を製造する際に、ガラス基板を折り割るための治具に関する。

【０００２】

【従来の技術と考案が解決しようとする課題】

ファクシミリ、イメージスキャナ、デジタル複写機、電子黒板などに用いられ る半導体装置において、たとえばリニアイメージセンサを例に説明すると、リニ アイメージセンサはガラス基板上に、下部電極と半導体層と上部電極とから成る 半導体素子を複数直線状に配列するとともに、これらの複数の半導体層を覆って 絶縁する層間絶縁膜と、この層間絶縁膜を介して配される配線とを備えて構成さ れている。このリニアイメージセンサを構成する半導体素子や配線などの大きさ はμｍの単位であり、微細加工するために通常フォトリソグラフィ法が用いられ ている。このため、リニアイメージセンサを製造するには、成膜、フォトレジス トの塗布、フォトマスクの位置決め、露光、エッチングの工程を繰り返して行う 必要があり、製造コストを低減させるには一度に大量のリニアイメージセンサを 製造するのが最も好ましい。そこで、大面積のガラス基板を用いて複数のリニア イメージセンサを同時に形成した後、その大面積のガラス基板を分割して個々の リニアイメージセンサを製造している。

【０００３】 このガラス基板の分割方法の一つとして、シリコンウエファーなどの切断に使 用されるダイサーによりその大面積のガラス基板を切断する方法が広く用いられ ている。この切断方法はたとえば図８に示すように、半導体素子１などが形成さ れるガラス基板２の裏面側に樹脂フィルム３を粘着層４によって貼着し、ダイサ ーの回転刃５により樹脂フィルム３を残してガラス基板２を順次切断している。 この樹脂フィルム３により、ダイサーによって切断されたリニアイメージセンサ ６のガラス基板２がダイサーの回転刃５に巻き込まれ破損しないようにして、リ ニアイメージセンサ６を製造しているのである。

【０００４】 ところで、ダイサーによるガラス基板２の切断には切り代を必要とし、その切 り代として通常 0.2mm程要する。この切り代はたとえばリニアイメージセンサ６ の副走査方向の幅が２mmであるとき１０％以上に相当し、一定の大きさのガラス 基板２から製造し得るリニアイメージセンサ６の数を制限していた。また、ダイ サーによる切断線の両側周辺部には回転刃５によるチッピングが生じて角部端面 がシャープに形成されず、センサの電極部を破損してワイヤ−ボンディングがで きないという問題があった。そのため、半導体素子１などが形成される有効な面 積に対して、このチッピングを考慮してガラス基板２の副走査方向の幅にマージ ンを必要とし、一層、一定の大きさのガラス基板２から製造し得るリニアイメー ジセンサ６の数を少なくしていた。

【０００５】 また、ダイサーによるガラス基板２の切断は切断時間が長く掛かり過ぎ、生産 性を上げることができなかった。更に、ガラス基板２の切断長さはリニアイメー ジセンサ６の読み取りサイズによって異なるが、通常２００〜３４０mm程あり、 このように長い距離を切断するには長尺用のダイサーを必要とする。しかし、こ の長尺用のダイサーは用途が特殊であるなどの理由から入手することが困難であ り、且つ高価である。しかも、ダイサーの刃５の交換、及び樹脂フィルムや純水 などの使用を必要とし、ランニングコストが高く付くという問題もあった。

【０００６】 更に、ダイサーによってガラス基板２を切断したとき、切断されたガラス基板 ２が回転刃に巻き込まれたりしないようにガラス基板２の裏面に樹脂フィルム３ を貼着しているが、切断後この樹脂フィルム３を剥がす必要がある。このため、 溶剤中に浸漬するなどの種々の処理を要し、この処理がガラス基板２上に形成さ れた半導体素子１などに傷、汚れなどのダメージを与えていた。

【０００７】 このため、ガラス基板２の分割方法として折割りが用いられている。ガラス基 板２の折割りは図９に示すように、先ずガラス基板２に図示しないスクライバに よりスクライブ溝７を入れた後、ガラス基板２の外周部に設けられた不用部分で ある耳部８を作業者が指先で支持しながら折り曲げるようにして、そのスクライ ブ溝７に沿って一つずつ割ってなされている。すなわち、このような折割り方法 は指先で支持され折り曲げられるガラス基板２の耳部８からスクライブ溝７に沿 って亀裂が入り、その亀裂は徐々にその先端方向に進行してガラス基板２が分断 され、個々のリニアイメージセンサ６に切り離されている。

【０００８】 この折割り方法によれば、ガラス基板２の板厚が薄い場合は、折割りをするこ とが充分可能であるが、副走査方向の幅が狭くなるにつれて折割りが困難となり 、たとえば通常使用される 1.1mm厚さのガラス基板２を３mm程度の幅に折り割る のは困難であり、熟練を要しないと折り割ることはできなかった。

【０００９】 そこで、本考案者らは半導体装置の生産性を向上させるためにガラス基板の折 割り方法を用いて、副走査方向の幅を小さくすると同時に主走査方向の長さを長 くしても折り割ることができるように鋭意研究を重ねた結果、本考案に至ったの である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るガラス基板の折割り治具の要旨とするところは、ガラス基板に予 め付けられたスクライブ溝に沿って該ガラス基板を短冊状に折り割るための治具 であって、該折り割られるガラス基板の端部を挟み込む挟込み部を有し、該挟込 み部の挟込み深さが折り割られるガラス基板の幅の１／２〜２／３であることに ある。

【００１１】 また、かかるガラス基板の折割り治具において、前記挟込み部が前記折り割ら れるガラス基板の両端部に配設し得るとともに、該挟込み部が一体的に形成され ていることにある。

【００１２】 また、かかるガラス基板の折割り治具において、前記挟込み部の幅がガラス基 板の厚さより０．０５〜０．５mm長い範囲にあることにある。

【００１３】

【作用】

本考案に係るガラス基板の折割り治具はガラス基板の端部に挟み込む挟込み部 を有していて、その挟込み部を短冊状に折り割られるガラス基板の端部に、折り 割られるガラス基板の幅の１／２〜２／３の深さに挟み込み、一方予め付けられ たスクライブ溝と対峙する位置を指先で把持して、ガラス基板をスクライブ溝で 折り割るように折割り治具を動かす。折割り治具に作用させる力は効率的にガラ ス基板に作用し、スクライブ溝に応力が集中して挟込み部の近傍に生じた亀裂が 先端部に進行して、スクライブ溝に沿って割れる。ここで、スクライブ溝の挟込 み部の近傍に生じた亀裂はスクライブ溝からその裏面側に斜め方向に発生するた め、折割り治具の挟込み部をガラス基板の端部に折り割られるガラス基板の幅の １／２〜２／３の深さに挟み込むことにより、斜めに生じた亀裂と挟込み部とが 干渉するのが防止でき、亀裂の進行による折割りが円滑にできる。

【００１４】 また、本考案に係るガラス基板の折割り治具はガラス基板を細長い短冊状に折 り割るための治具であり、ガラス基板に付けられたスクライブ溝に曲げ応力を作 用させる折割り治具の挟込み部は半導体素子が形成されていないガラス基板の両 端部を挟み込むように構成するのが好ましい。かかる構成により、ガラス基板の 両端部から折割りによる亀裂を進行させることができ、折り割られる短冊状のガ ラス基板上に形成されている半導体素子に与える捻じりなどによるダメージを大 幅に軽減することができる。

【００１５】

【実施例】

次に、本考案に係るガラス基板の折割り治具の実施例を図面に基づいて詳しく 説明する。 図１に示すように本考案に係るガラス基板の折割り治具１０はアルミニウム又 はその合金あるいはプラスチックや木材などから成る板状体１２の側壁部に溝状 の挟込み部１４が形成されて構成されている。この挟込み部１４はガラス基板１ ６の端部を挟み込むことができるようにガラス基板１６の板厚より０．０５mmか ら０．５mm程大きい幅に形成され、また挟込み部１４の深さＡは同図(b) に示す ように、折り割られるガラス基板１８の幅Ｂの１／２〜２／３の範囲内に形成さ れて、構成されている。これによりガラス基板１６を充分挟み込むことができる 。また、この折割り治具１０の挟込み部１４が挟み込まれるガラス基板１６（１ ８）の箇所は、半導体素子が形成されていない箇所であって、ガラス基板１６を 折り割った後、更にその折り割られたガラス基板１８から除去される耳部２０で あり、挟込み部１４はその耳部２０に適当な長さまで挟み込まれる。

【００１６】 ところで、たとえばリニアイメージセンサは複数のフォトダイオードが一次元 に形成されている。リニアイメージセンサの一例として、複数のフォトダイオー ドのそれぞれに対応してブロッキングダイオードが逆極性に直列に接続されると ともに、フォトダイオードとブロッキングダイオードとを一定個数毎のブロック 単位で駆動させるための配線と、駆動させられたフォトダイオードから出力され る信号を読み出すためのマトリックス配線とがガラス基板に形成されたものが用 いられている。かかるリニアイメージセンサは多数の複雑な工程を経て製造され るものであるため、一度に大量のリニアイメージセンサを製造した方が製造コス トを下げることができる。このため、図２に示すように、大面積のガラス基板１ ６が用いられ、このガラス基板１６上に線形のリニアイメージセンサ２２が並列 して複数形成される。

【００１７】 ここで、大面積のガラス基板１６はその厚さが約０．３〜１．１mm程度のもの が使用され、このガラス基板１６の長さはリニアイメージセンサ２２の主走査方 向の長さ（たとえば２００〜３４０mm）より長く、またその幅はリニアイメージ センサ２２の副走査方向の幅（１．０〜４．０mm、たとえば２．０mm）に製造さ れるセンサ２２の数を掛けた値より大きく設定されている。すなわち、ガラス基 板１６の大きさは製造されるリニアイメージセンサ２２がＡ４判用、Ｂ４判用、 あるいはＡ３判用などによって異なり、製造すべきサイズに応じて選定されるの である。

【００１８】 このような大面積のガラス基板１６を用いて、その上に上述した構成のリニア イメージセンサ２２を複数、公知の手法により同時に形成した後、図２(b) に示 すようにそのガラス基板１６の表面にスクライブ溝２４を付け、このスクライブ 溝２４で折り割って、同図(a) に示すように個々のリニアイメージセンサ２２が 形成されるのである。ガラス基板１６の折割りは、先ず図３に示すように、リニ アイメージセンサ２２とリニアイメージセンサ２２との間のガラス基板１６の表 面に先端が鋭利なダイヤモンドカッター２６などを当てて直線状に動かし、スク ライブしてスクライブ溝２４が付けられる。

【００１９】 このスクライブ溝２４が付けられたガラス基板１６の端部の耳部２０にスクラ イブ溝２４に沿うように折割り治具１０の挟込み部１４を挟み込むとともに、そ の挟込み部１４に対向するガラス基板１６をスクライブ溝２４を挟んで指先で支 持し、そのスクライブ溝２４で回転させるように折割り治具１０を動かして折り 割る。折割り治具１０は作業者の掌にほぼ収まる大きさであり、力を効果的に作 用させることができ、わずかな力でガラス基板１６をスクライブ溝２４で折り割 ることができる。

【００２０】 以上、本考案に係るガラス基板の折割り治具の一実施例を説明したが、本考案 はその他の形態でも実施し得るものである。 たとえば図４に示すように、折割り治具２８は溝状の挟込み部３０内をスライ ドするスライド部材３２を設け、更にそのスライド部材３２のスライドを許容す るとともに任意の位置で固定する長孔３４とボルト３６とを設けて構成しても良 い。スライド部材３２を適切な位置に固定することによって、挟込み部３０がガ ラス基板１６の耳部２０を挟み込む位置を一定にすることができ、ほぼ常に一定 の条件で折り割りをすることができる。

【００２１】 また、図５に示すように、折割り治具３８の挟込み部４０はガラス基板１６の 両端部に形成された耳部２０を同時に挟み込むことができるように、２箇所に設 けられていても良い。このように２つの挟込み部４０によりガラス基板１６の両 端の耳部２０を挟み込んで折り割るように折割り治具３８を動かすことにより、 ガラス基板１６のスクライブ溝２４の両側に亀裂が発生して進行するため、折り 割られるガラス基板１８の捻じれ量が小さくて済む。したがって、ガラス基板１ ８（１６）上に形成された半導体素子が受けるダメージは最小限で済み、製造さ れるリニアイメージセンサなど半導体装置の品質の安定が図れる。なお、２つの 挟込み部４０を剛体的に連結する板状体４２は両挟込み部４０の間隔を調整し得 るように構成することも可能である。

【００２２】 次に、折割り治具の挟込み部の幅はガラス基板の板厚より一定のクリアランス （０．０５〜０．５mm）をもって形成されていて、挟み込まれた挟込み部とガラ ス基板との間には遊びがある。このため、ガラス基板をスクライブ溝で折り割っ た時、その衝撃と反動によって折り割られた短冊状のガラス基板が挟込み部から 飛び出てしまう恐れがある。そこで、たとえば図６に示すように、挟込み部４４ の内部に板バネ４６を配設し、ガラス基板１６を折り割ると同時に折り割られた ガラス基板１８を直ちに板バネ４６によって保持するように構成しても良い。

【００２３】 更に、図７に示すように、ガラス基板１６を挟み込んで折り割る挟込み部４８ に続いて、ガラス基板１６を保持する保持部材５０を設けて、折割り治具５２を 構成しても良い。保持部材５０は発泡スチロールや発泡ウレタン、スポンジなど の弾性部材によって構成され、仮にガラス基板１６上に形成された半導体素子と 接触しても傷を付けたりすることがないようにされている。また、この保持部材 ５０の間隔はガラス基板１６の板厚より狭く設定されていて、保持部材５０の弾 性力によってガラス基板１６を保持するように構成されている。かかる構成の折 割り治具５２を用いることにより、より安定して折り割られたガラス基板１８を 保持することができ、落下などに伴う半導体装置の破損を防止することができる とともに、折り割り時に飛散するガラス基板１６のカレットを抑制することがで きる。

【００２４】 以上、本考案に係る折割り治具の実施例を図面に基づいて種々説明したが、上 述の実施例を適宜組み合わせて実施することも可能である。また、かかる折割り 治具は作業者が片方の手で持つとともに他方の手でガラス基板を持って折り割っ ていたが、ガラス基板を自動的に一定量ずつ送り、送られてきたガラス基板の耳 部を折割り治具の挟込み部が挟み込み、その折割り治具をスクライブ溝の方向を 中心に回転させることによってガラス基板をスクライブ溝で折り割るように構成 して、ガラス基板の折割りを自動化することができる。その他、本考案はその趣 旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、変形を加 えた形態で実施し得るものである。

【００２５】

【考案の効果】

本考案に係るガラス基板の折割り治具はガラス基板の端部を挟み込む挟込み部 を有し、その挟込み部にガラス基板を挟んで予めガラス基板に付けられたスクラ イブ溝を中心に回転させるように動かして、ガラス基板をスクライブ溝で折り割 るようにしているため、力を折割り治具を介して効果的にガラス基板に作用させ ることができ、容易にガラス基板を折り割ることができる。特に、折り割られる ガラス基板の幅が２〜３mm程度であり、しかも板厚が１．１mm程度であっても、 かかる折割り治具を用いることにより、容易にガラス基板を折り割ることができ る。また、折割り治具の挟込み部がガラス基板に挟み込まれる深さは、折り割ら れるガラス基板の幅の１／２〜２／３程度にされているため、折割り治具によっ て発生させられた初期の亀裂は板厚の方向に対し斜めであるが、挟込み部と亀裂 とが干渉することはなく、円滑にガラス基板を折り割ることができる。

【００２６】 また、折割り治具の挟込み部をガラス基板の両端部に配置し得るように２箇所 に設けることにより、折り曲げに伴う捻じり作用をガラス基板の両端部に作用さ せることができ、折り割られる短冊状のガラス基板が受けるダメージがより少な くなる。したがって、製造された半導体装置の品質の安定化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るガラス基板の折割り治具の一実施
例を示す図であり、同図(a) は拡大斜視図、同図(b) は
要部説明図である。

【図２】本考案に係る折割り治具によって折り割られる
ガラス基板を説明するための図であり、同図(a) は半導
体装置のガラス基板を示す平面図、同図(b) は半導体装
置を製造するための大面積のガラス基板を示す平面図で
ある。

【図３】本考案に係るガラス基板の折割り治具によって
折り割るガラス基板にスクライブ溝を形成する方法を説
明するための要部斜視図である。

【図４】本考案に係るガラス基板の折割り治具の他の実
施例を示す要部斜視図である。

【図５】本考案に係るガラス基板の折割り治具の更に他
の実施例を示す斜視図である。

【図６】本考案に係るガラス基板の折割り治具の更に他
の実施例を示す要部正面図である。

【図７】本考案に係るガラス基板の折割り治具の更に他
の実施例を示す斜視図である。

【図８】従来の半導体装置のガラス基板の切断方法にお
ける不具合を説明するための要部拡大破断正面図であ
る。

【図９】従来の半導体装置の製造方法を説明するための
図であり、同図(a)は要部正面図、同図(b) は要部平面
図である。

【符号の説明】

１０，２８，３８，５２；折割り治具 １４，３０，４０，４４，４８；挟込み部 １６；ガラス基板 １８；大面積のガラス基板 ２０；耳部 ２２；リニアイメージセンサ ２４；スクライブ溝 ４６；板バネ ５０；保持部材

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラス基板に予め付けられたスクライブ
   溝に沿って該ガラス基板を短冊状に折り割るための治具
   であって、該折り割られるガラス基板の端部を挟み込む
   挟込み部を有し、該挟込み部の挟込み深さが折り割られ
   るガラス基板の幅の１／２〜２／３であることを特徴と
   するガラス基板の折割り治具。
2. 【請求項２】 前記挟込み部が前記折り割られるガラス
   基板の両端部に配設し得るとともに、該挟込み部が一体
   的に形成されていることを特徴とする請求項１に記載す
   るガラス基板の折割り治具。
3. 【請求項３】 前記挟込み部の幅がガラス基板の厚さよ
   り０．０５〜０．５mm厚い範囲にあることを特徴とする
   請求項１又は請求項２に記載するガラス基板の折割り治
   具。