JPH0919918A

JPH0919918A - 分割装置

Info

Publication number: JPH0919918A
Application number: JP19597295A
Authority: JP
Inventors: Jun Nishizaki; 準西崎; Seiya Yamaguchi; 征也山口
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-07-07
Filing date: 1995-07-07
Publication date: 1997-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、分割装置に関し、簡易な構成により
高精度に基板を分割し得る。【解決手段】駆動部（１４）より得られる分割力を主揺
動腕（１５）において長手方向に平行移動するスライダ
手段（１８）及び又は回転軸（１７）を動作支点として
動作する挟持手段（１３）によつて基板（３）の分割部
に加えることにより、駆動部（１４）による動作支点と
独立した基板の分割に応じて移動する動作支点により、
基板（３）の分割部に対して常に最適な方向から分割力
を加え得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【目次】以下の順序で本発明を説明する。発明の属する技術分野従来の技術（図１０）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段発明の実施の形態（１）第１の実施例（図１、図２及び図３）（２）第２の実施例（図４〜図９）（３）他の実施例発明の効果

【０００２】

【発明の属する技術分野】本発明は分割装置に関し、例
えば半導体チツプを実装するセラミツク基板の分割に用
いて好適なものである。

【０００３】

【従来の技術】従来、半導体チツプを実装するセラミツ
ク基板を分割成形する場合、基本的には基板に対して一
方向から力を加えて分割するようになされている。例え
ば図１０に示すような分割装置１は、搬送レール２上に
固定されたセラミツク基板３を揺動部４の先端部におい
て保持し、揺動部４を回転軸５を支点として回転させる
ことにより、先端部に保持するセラミツク基板３に対し
て力を加え、いわゆる押し割りによりセラミツク基板３
を分割するようになされている。また押し割りによる分
割方法の他では、例えば回転カツターを用いて分割する
方法が考えられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述したよう
な押し割りでは、セラミツク基板３に対して揺動部４に
よつて加える回転軸５を支点とした力の方向ａと、実際
に基板を分割する力の方向ｂとが異なるため、基板の分
割部に無理な力が加えられる。このためセラミツク基板
３の分割面にばり、欠け等が発生するという問題があつ
た。さらに分割するセラミツク基板３の縦横方向に切り
込みが入れられている場合、分割時に基板がばらばらに
なるという問題があつた。

【０００５】またこのようにセラミツク基板３の分割時
に割れによる不良が多く発生するため、セラミツク基板
に半導体チツプを実装した後に基板分割することができ
なかつた。これにより上述のようなセラミツク基板の分
割成形方法では、分割後の基板をテープにより巻き取る
工程が増え、その分製品コストが高くなる問題があつ
た。

【０００６】また回転カツターを用いてセラミツク基板
３を分割しようとすると、基板の切り屑が発生し、工程
内を汚染するおそれがある。さらにＬＤ（Laser Diode)
等の半導体素子を用いた装置の場合、切り屑が入射窓を
傷つける等の問題が発生するおそれがある。さらにレー
ザ装置等を用いて非接触な方法によつて分割する方法も
考えられるが、作業時間が長くかかると発生する熱が半
導体チツプに与える影響が問題となる。さらにレーザ装
置を設置した場合、全体の設備が複雑になりかつ、コス
ト面においても高くつくという問題があつた。

【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、簡易な方法により基板を高精度に分割し得る分割装
置を提案しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、基板平面に対して垂直方向から加
える分割力によつて基板を分割する分割装置において、
基板の母材部分を所定状態に保持する保持手段と、基板
を分割するための分割力を生じさせると共に動作支点と
して働く駆動部と、その分割力を基板の分割部に伝達す
る主揺動腕及び、当該主揺動腕において長手方向に平行
移動するスライダ手段及び又は回転運動する回転軸を有
する揺動部と、スライダ手段及び又は回転軸を動作支点
として動作する分割対象となる基板の分割部を挟持する
挟持手段とを備える。

【０００９】駆動部より得られる分割力を主揺動腕上に
おいて長手方向に平行移動させるスライダ手段及び又は
回転運動させる回転軸を動作支点として動作する挟持手
段によつて基板の分割部に加えることにより、駆動部に
よる動作支点と独立した基板の分割に応じて移動する動
作支点により、基板の分割部に対して常に最適な方向か
ら分割力を加え得る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下図面について本発明の一実施
例を詳述する。

【００１１】（１）第１の実施例図１０との対応部分に同一符号を付した図１において、
１０は全体として本発明による第１の実施例の分割装置
を示し、搬送レール２上に載せたセラミツク基板３を上
面からクランパー１１によつて固定した後、分割対象と
なるセラミツク基板３の分割基板を揺動部１２の先端に
取り付けられた分割ヅメ１３によつて挟み込み、回転運
動と平行移動とを組み合わせた分割動作によつてセラミ
ツク基板３を分割するようになされている。

【００１２】揺動部１２は、主揺動腕１５及び該主揺動
腕１５の動きに応じて支点を移動して動作する従揺動腕
１６とからなり、駆動部１４を回転の支点として発生さ
れる力をセラミツク基板３の分割部に伝える。主揺動腕
１５は、一端を回転支点となる駆動部１４に接続させる
と共に、他端には回転軸１７を回転支点とした従揺動腕
１６を回転自在に接続させている。従揺動腕１６は、回
転軸１７側の端部をスライダ１８を介して主揺動腕１５
に接続されると共に、他端にセラミツク基板３から分割
される分割基板を挟持する分割ヅメ１３を設けている。
従揺動腕１６は、スライダ１８により主揺動腕１５上の
長手方向を一定距離スライドして基板に対して前後方向
に平行移動できる。

【００１３】分割ヅメ１３は、断面がコ字状の溝を有す
る部材でなり、コ字状の溝にセラミツク基板３の分割基
板を挟み込むようにされている。この分割ヅメ１３は、
基部の回転軸１３Ａを介して従揺動腕１６の端部に設け
られた回転軸受け１９に回転自在に接続されている。す
なわち分割ヅメ１３は、回転軸１７の回転平面と直交す
る平面内で自由に回転し、基板平面を保持するツメが基
板平面に沿つて当接するように取り付けられている。

【００１４】この結果、図２に示すように、分割ヅメ１
３の先端部が基板平面に対して傾いたままの状態で先端
部の局部で分割基板に当接することを未然に防止し得、
基板分割に際し基板平面に対して偏荷重とならない均等
な力を付与することができる。

【００１５】実際のセラミツク基板３の分割は、先ずセ
ラミツク基板３を搬送レール２上に搭載してプツシヤー
２０によつて搬送レール２上を所定距離だけ押し出し、
母材の上面からクランパー１１を密着させて固定する。
これによりセラミツク基板３の母材と分割基板との分割
部を搬送レール端部付近の所定位置に位置決めする。

【００１６】次に分割ヅメ１３を分割対象のセラミツク
基板３の母材と分割基板との分割部に沿つて当接させ、
分割基板を挟み込む。すなわち分割ヅメ１３は、下側の
ツメの先端部を分割部に沿つて分割基板の下面より接触
させると共に、上側のツメの内側に分割基板の端部を当
接させ、この２点においてセラミツク基板３に対して曲
げモーメントを与えるようにしている。図３に示すよう
に、この分割部には基板を分割し易くするための切れ込
み（以下スナツプ溝２１という）が入れてある。

【００１７】図１に示す分割装置１は、分割ヅメ１３に
よつてセラミツク基板３の分割基板を挟み込むと、揺動
部１２に対して駆動部１４を動作支点とした人手又はモ
ータ等の回転による駆動力を与える。これによりセラミ
ツク基板３の平面に対して垂直方向に基板を分割する力
が加えられ、分割部に沿つて分割基板が分割される。

【００１８】ここでセラミツク基板３の母材と分割基板
の分割時における揺動部１２の各部の動作について述べ
る。先ず、駆動部１４を支点として主揺動腕１５が回転
動作を開始すると、この回転動作に応じてスライダ１８
及び従揺動腕１６がそれぞれ直線運動による平行移動及
び回転運動を開始する。すなわち主揺動腕１５が回転を
開始すると、この回転に応じて主揺動腕１５の移動端が
下方に移動し、その移動に伴つて従揺動腕１６の回転軸
１７の位置が下方に下がる。このときスライダ１８は主
揺動腕１５上を長手方向にスライドして平行に移動し、
さらに従揺動腕１６が回転軸１７を支点として主揺動腕
１５の回転とスライダ１８の平行移動に追従して回転す
る。

【００１９】このように主揺動腕１５の回転運動に追従
した回転軸１７の自由な回転運動及びスライダ１８の自
由な直線運動によつて、従揺動腕１６の動作支点が分割
部に対する支点の移動に応じて移動することができる。
これにより分割部に対して常に適正な方向より分割力を
働かせることができ、セラミツク基板３に対して熟練し
た人の手によつて分割するような滑らかな動作を再現し
て高精度な分割を成し得る。

【００２０】因みに上述の実施例においては、セラミツ
ク基板３を上面側よりクランパー１１を密着させて搬送
レール２上に固定しているが、クランパー１１とセラミ
ツク基板３との間に僅かな隙間を設けて固定するように
すれば分割がより効果的になされる。さらにセラミツク
基板３の下面と搬送レール２とを端部のみで部分的に接
触させることにより分割時に搬送レール２と母材との間
に逃げを生じさせることができ、より効果的な分割がで
きる。

【００２１】以上の構成において、セラミツク基板３が
搬送レール２上に搭載され、プツシヤー２０によつて所
定の位置に押し出され、クランパ１１によつて固定され
ると、従揺動腕１６の先端部に取り付けられた分割ヅメ
１３がセラミツク基板３の分割基板に当接される。分割
ヅメ１３は、回転軸受け１９によつて基板平面を挟み込
む溝の角度が自在になるように取り付けられているので
分割ヅメ１３の先端部分はセラミツク基板３の基板平面
に沿つて当接することができる。これによつて分割部に
対して均等に分割力を加えることができる。

【００２２】分割ヅメ１３が分割対象のセラミツク基板
３の分割基板を所定部分で当接して挟み込むと、主揺動
腕１５が駆動部１４を回転軸として駆動される。する
と、この主揺動腕１５の回転動作に追従してスライダ１
８が主揺動腕１５上をスライドして平行移動し、これに
従つて従揺動腕１６が回転軸１７を支点として回転す
る。このように主揺動腕１５の動きに追従した従揺動腕
１６の動きによつて、固定された駆動部１４による回転
支点とは独立して移動する回転軸１７によつて力が伝達
される。これにより分割部に対して常に無理のない方向
から分割力が加えられ、セラミツク基板３が高精度に分
割し得る。

【００２３】以上の構成によれば、セラミツク基板３を
分割する力を主揺動腕１５の駆動部１４を中心とした回
転によつて伝えると共に、主揺動腕１５の回転動作に応
じて従揺動腕１６の回転軸１７及びスライダ１８をそれ
ぞれ追従させ、動作支点を移動させることにより、分割
基板の分割部に無理な力をかけることなく基板を分割し
得、ばりや欠けのない高精度の分割を容易に成し得る。

【００２４】さらに上述の実施例によれば、分割ヅメ１
３が常にセラミツク基板３の基板平面に沿つて当接する
ので、基板の分割時、基板に対して均等に力を加えるこ
とができ、常に安定した状態で基板を分割することがで
きる。この結果、基板分割が安定になされ半導体チツプ
を実装後にセラミツク基板３を分割成形することが容易
にできるようになり、テーピング等が不要になる分、製
品組み立ての工程を削減し得る。さらに上述の実施例に
よれば、簡易な設備構成により分割装置が実現されるの
で、保守管理が容易となると共に、全体の設備費も少な
くて済ますことができる。

【００２５】（２）第２の実施例図１との対応部分に同一符号を付した図４〜図９に基づ
いて、第２の実施例による分割ヅメ２６及び３１を用い
たセラミツク基板３の分割を説明する。ここで分割動作
をする揺動部１２は第１の実施例と同様の構成をなし、
揺動部１２の先端に装着された分割ヅメ２６の溝の内側
に搬送レール２から押し出されるセラミツク基板３を止
めるためのストツパー２７を装着している。このストツ
パー２７により、分割するセラミツク基板３の分割基板
の先端部が分割ヅメ２６内の所定位置に位置決めされ
る。

【００２６】実際のセラミツク基板３の分割は、幅広の
セラミツク基板３を短冊状の基板に分割する第１の分割
と、第１の分割によつて短冊状に分割された基板を個々
の基板単位に分割する第２の分割とによつてなされる。
先ず、第１の分割において、幅広のセラミツク基板３を
搬送レール２の上に載せ、分割ヅメ２６の溝がセラミツ
ク基板３と平行になるようにする（図４（Ａ））。続い
て、クランパー１１による固定を一旦解除してセラミツ
ク基板３の分割基板をセンサ２８によつて位置決めして
分割ヅメ２６のコ字状の溝に挟み込み（図４（Ｂ）及び
（Ｃ））、再びクランパー１１によつてセラミツク基板
３を固定する（図４（Ｄ））。この際、より好ましくは
分割基板の端部と分割ヅメ２６の溝の底壁部との間に僅
かの隙間を空けるように位置決めする。これにより基板
の分割時に遊びが生じ、より効果的にセラミツク基板３
を分割し得る。

【００２７】この状態において主揺動腕１５が駆動部１
４を中心として回転すると（図５（Ａ））、上述した実
施例と同様にして図１に示す主揺動腕１５の回転動作に
応じてスライダ１８が平行に移動し、さらに従揺動腕１
６が回転軸１７を回転軸として回転する。これにより基
板の分割支点の移動に追従した滑らかな分割動作により
セラミツク基板３が分割される。

【００２８】このとき幅広なセラミツク基板３を分割す
る場合は図６に示すように、分割ヅメ２６の先端幅をセ
ラミツク基板３の端部のみを挟み込むように狭く設定す
る。実際の分割は、基板端部の一部分のみに曲げモーメ
ントを与え、端に裂け目を入れ、これに続いて縦方向の
スナツプ溝２１Ａに沿つて切り裂くようにして徐々に分
割する。これにより幅広なセラミツク基板３をばりや欠
けを発生することなく高精度に分割し得る。このように
してセラミツク基板３の分割基板が短冊状に分割される
と、図５（Ｂ）に示すように、分割ヅメ２６は基準とな
る水平位置に戻る。

【００２９】このようにしてセラミツク基板３が分割さ
れると、分割ヅメ２６の上部のツメ２６Ａがセラミツク
基板３の上面に被せられた位置からずらされて、分割さ
れたセラミツク基板３を露出させる（図５（Ｃ））。こ
の分割された短冊状のセラミツク基板３は、下降してく
るチヤツク２８によつて吸着され（図５（Ｄ））、チヤ
ツク２８の上昇にともなつて上方に搬送され、第１の基
板分割が終了する。

【００３０】続いて第２の分割において、短冊状に分割
された分割基板を個々の基板単位に分割するために、分
割基板を搬送レール２の上に載せ、さらに第１の分割の
ときと同様に分割ヅメ３１のコ字状の溝が搬送レール２
上の分割基板と平行となるようにする（図７（Ａ））。
ここでクランパー１１による固定を一旦解除して続いて
分割基板をプツシヤー（図示せず）によつて押し出す
（図７（Ｂ））。ここでセラミツク基板３の分割基板を
分割ヅメ３１の溝に挟み込み、センサ２８によつて位置
を計りながら、ストツパー３２によつて位置決めする
（図７（Ｃ））、再びクランパー１１によつてセラミツ
ク基板３を固定する（図７（Ｄ））。

【００３１】この状態において主揺動腕１５が駆動部１
４を中心として回転すると、上述した実施例と同様にし
て図１に示す主揺動腕１５の回転動作に応じてスライダ
１８が平行に移動し、さらに従揺動腕１６が回転軸１７
を回転軸として回転する。これにより基板の分割支点の
移動に追従した滑らかな分割動作によりセラミツク基板
３が分割される（図８（Ａ））。

【００３２】さらにセラミツク基板３の分割が完了する
と、分割ヅメ３１の上部のツメ３１Ａがセラミツク基板
３の上面に被せられた位置からずらされて、個々の基板
に分割されたセラミツク基板３を露出させる（図８
（Ｂ））。この分割されたセラミツク基板３は、下降し
てくるチヤツク３３によつて吸着され（図８（Ｃ））、
チヤツク３３の上昇にともなつて上方に搬送され（図８
（Ｄ））、第２の基板分割が終了する。

【００３３】ここで図９に示すように、セラミツク基板
３の分割部周囲に掃除機４０を設けることにより、分割
時に飛散する屑等を吸引することができ、分割した基板
及び工程内を汚さないようにすることができる。因みに
掃除機４０の吸引口の取り付け角度は、セラミツク基板
３の平面に対して45 [°] 程度の角度を保つのが適当で
ある。

【００３４】以上の構成によれば、セラミツク基板３の
分割部に対して、揺動部１２の動作支点を基板の分割に
応じて移動させながら分割力を加えることにより、セラ
ミツク基板３を無理なく分割することができ、これによ
り上述した実施例と同様の効果が得られる。さらにスト
ツパー２７、３２を設けたことにより、分割ヅメ２６、
３１によつて分割基板を挟み込むときの基板の位置決め
が容易となる。さらに分割ヅメ２６、３１の上部のツメ
２６Ａ、３１Ａをずらして分割したセラミツク基板３が
露出されるようにしたことにより、分割した分割基板を
容易に取り出すことができる。

【００３５】さらに幅広基板を基板の端部より徐々に引
き裂くようにすることにより、基板を個々にばらばらに
することなく短冊状に分割することができる。さらに上
述の構成によれば、分割部の周囲に分割時に発生する細
かな屑を吸引する掃除機を設けたことにより、工程内の
汚染及び分割基板に対する損傷が未然に防止し得る。

【００３６】（３）他の実施例なお上述の実施例においては、揺動部１２の回転運動に
よつてセラミツク基板３を分割する分割力を発生させた
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば
揺動部を駆動部１４の直線的な運動によつて動作させ、
分割力を発生させるようにしても良い。

【００３７】さらに上述の実施例においては、揺動部１
２全体の動作を主揺動腕１５の動作に伴つて回転軸１７
を支点として従揺動腕１６を回転させ、かつスライダ１
８によつて平行移動させた場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、駆動部１４の回転運動又は直線運動
とを任意に組み合わせ、従揺動腕１６の回転運動又はス
ライダ１８による平行移動のいずれか一方のみによる動
作とするようにしても良い。また移動する回転運動の動
作支点を２つ以上設けるようにしてもよい。その際、分
割ヅメの取り付けは、固定にしても良く、設定角度を可
変にするか否かは分割する対象物に応じて設定するよう
にしても良い。

【００３８】また上述の実施例においては、半導体装置
のセラミツク基板３を分割するのに用いた場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、プラスチツク等の他
の部材でなる基板を分割する際に用いるようにしても良
い。

【００３９】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、駆動部よ
り得られる分割力を主揺動腕において長手方向に平行移
動するスライダ手段及び又は挟持手段の回転軸を動作支
点として動作する挟持部によつて基板の分割部に加える
ことにより、駆動部による動作支点と独立した基板の分
割に応じて移動する駆動部による動作支点と独立した動
作支点により、基板の分割部に対して常に最適な方向か
ら分割力を加えることができ、これにより基板を容易か
つ高精度に分割し得る分割装置を実現し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例による分割装置の全体構成を示す
略線図である。

【図２】挟持手段の基板に対する設置角度の説明に供す
る略線図である。

【図３】基板に設けられる切れ込みの説明に供する略線
図である。

【図４】第２の実施例の分割装置による基板の分割の説
明に供する略線図である。

【図５】第２の実施例の分割装置による基板の分割の説
明に供する略線図である。

【図６】第２の実施例の分割装置による幅広な基板の分
割の説明に供する略線図である。

【図７】第２の実施例の分割装置による基板の分割の説
明に供する略線図である。

【図８】第２の実施例の分割装置による基板の分割の説
明に供する略線図である。

【図９】基板分割時に発生する切り屑の吸引の説明に供
する略線図である。

【図１０】従来の分割装置の構成を示す略線図である。

【符号の説明】１、１０……分割装置、２……搬送レール、３……セラ
ミツク基板、４、１２……揺動部、５、１４……駆動
部、１１……クランプ、１３、２６、３１……分割ヅ
メ、１３Ａ……回転軸、１５……主揺動腕、１６……従
揺動腕、１７……回転支点部、１８……スライダ、１９
……回転軸受け、２０……プツシヤー、２１……スナツ
プ溝。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板平面に対して垂直方向から加える分割
力によつて基板を分割する分割装置において、上記基板の母材部分を所定状態に保持する保持手段と、上記基板を分割するための分割力を生じさせると共に動
作支点として働く駆動部と、上記分割力を上記基板の分割部に伝達する主揺動腕及
び、当該主揺動腕において長手方向に平行移動するスラ
イダ手段及び又は回転運動する回転軸を有する揺動部
と、上記スライダ手段及び又は回転軸を動作支点として動作
する上記基板の分割部を挟持する挟持手段とを具えるこ
とを特徴とする分割装置。
【請求項２】上記保持手段は、上記基板を載せて搬送する搬送レールと、上記基板の面上を押さえ固定するクランパーとからなる
ことを特徴とする請求項１に記載の分割装置。
【請求項３】上記挟持手段は、断面コ字状の溝形状をな
すことを特徴とする請求項１に記載の分割装置。
【請求項４】上記挟持手段は、上記基板平面に沿つて当
接するように上記揺動部の端に位置する回転軸受けに回
転軸を介して回転自在に接続されていることを特徴とす
る請求項１に記載の分割装置。
【請求項５】上記駆動部は、回転軸でなり、当該回転軸
を回転支点とした回転運動によつて上記揺動部を動かす
ことを特徴とする請求項１に記載の分割装置。
【請求項６】上記保持手段は、上記基板と部分的に当接
して当該基板を保持することを特徴とする請求項１に記
載の分割装置。
【請求項７】上記挟持手段は、上記保持部に上記基板を
位置決めする位置決め手段を有することを特徴とする請
求項１に記載の分割装置。
【請求項８】上記挟持手段は、断面コ字状の溝形状でなる挟持部と、当該挟持部に上記基板を位置決めする位置決め手段とを
有し、上記基板の分割部を上記挟持部のコ字状の溝によつて挟
持する際、当該溝の底壁部と上記分割部の端部との間に
所定の間隔を空けることを特徴とする請求項１に記載の
分割装置。
【請求項９】上記基板の分割時に発生する飛散物を吸引
する吸引手段を有することを特徴とする請求項１に記載
の分割装置。