KR102259441B1 - Breaking apparatus and dividing method - Google Patents

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유마 이와츠보
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켄지 무라카미
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 한쪽 면에 기능 영역을 가진 취성 재료 기판 상에 수지층이 코팅된 복합 기판의 기능 영역을 분단하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 의하면, 복합 기판을 분단시킬 때에, 기능 영역을 분단시키도록 취성 재료 기판(11) 상에 스크라이브 라인을 형성하고, 이어서 취성 재료 기판(11)만을 브레이크시킨다. 다음에 수지층을 파단할 때에는, 복합 기판(10)의 취성 재료 기판이 브레이크된 면을 상부면으로 하고 수지층(12)을 하부면으로 해서 평판 형상의 탄성 지지판(40) 상에 배치한다. 그리고 브레이크 라인에 맞춰서 하부면이 원호 형상으로 형성된 익스팬드 바(32a)를 밀어내림으로써 균열을 진전시켜서 분단시킨다. 이와 같이 하면 기능 영역을 가진 다수의 칩으로 분단시킬 수 있다.An object of the present invention is to divide a functional region of a composite substrate coated with a resin layer on a brittle material substrate having a functional region on one side thereof.
In order to solve the above problems, according to the present invention, when dividing the composite substrate, a scribe line is formed on the brittle material substrate 11 to divide the functional region, and then only the brittle material substrate 11 is broken. Next, when the resin layer is broken, the brittle material substrate of the composite substrate 10 is placed on the flat elastic support plate 40 with the broken surface as the upper surface and the resin layer 12 as the lower surface. Then, by pushing down the expand bar 32a whose lower surface is formed in an arc shape in accordance with the break line, the crack is propagated and divided. In this way, it can be divided into a plurality of chips having functional areas.

Description

파단 장치 및 분단 방법{BREAKING APPARATUS AND DIVIDING METHOD}BREAKING APPARATUS AND DIVIDING METHOD

본 발명은 반도체 기판, 세라믹스 기판 등의 취성 재료 기판 위에 수지층 등이 코팅된 복합 기판의 파단 장치 및 분단 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a breaking device and a breaking method for a composite substrate in which a resin layer or the like is coated on a brittle material substrate such as a semiconductor substrate or a ceramic substrate.

반도체 칩은, 반도체 웨이퍼에 형성된 소자 영역을, 그 영역의 경계 위치에서 분단시킴으로써 제조된다. 종래, 웨이퍼를 칩으로 분단할 경우에는, 다이싱 장치에 의해 다이싱 블레이드를 회전시켜서, 절삭에 의해서 반도체 웨이퍼를 작게 절단하고 있었다.A semiconductor chip is manufactured by dividing the element region formed in the semiconductor wafer at the boundary position of the region. Conventionally, when a wafer is divided into chips, a dicing blade is rotated by a dicing apparatus, and the semiconductor wafer is cut into small pieces by cutting.

그러나 다이싱 장치를 이용할 경우에는 절삭에 의한 배출 지스러기를 배출하기 위한 물이 필요하여, 그 물이나 배출 지스러기가 반도체 칩의 성능에 악영향을 주지 않도록, 반도체 칩에의 보호를 실시하고, 물이나 배출 지스러기를 세정하기 위한 전후 공정이 필요해진다. 따라서 공정이 복잡해지고, 비용 삭감이나 가공 시간을 단축할 수 없다고 하는 결점이 있었다. 또 다이싱 블레이드를 이용한 절삭에 의해 막이 벗겨지거나 흠집이 생기는 등의 문제가 생긴다. 또한 미소한 기계구조를 가진 MEMS 기판에 있어서는, 물의 표면장력에 의한 구조의 파괴가 야기되므로 물을 사용할 수 없어, 다이싱에 의해서 분단시킬 수 없다고 하는 문제가 생기고 있었다.However, when a dicing apparatus is used, water is required to discharge the waste waste generated by cutting, and the semiconductor chip is protected so that the water and waste waste do not adversely affect the performance of the semiconductor chip, and water or waste is discharged. The front-back process for washing|cleaning a garbage is required. Therefore, the process became complicated, and there existed a fault that a cost reduction and a processing time could not be shortened. In addition, there are problems such as film peeling or scratching due to cutting using a dicing blade. Further, in the case of MEMS substrates having a microscopic mechanical structure, there is a problem that water cannot be used because the structure is destroyed by the surface tension of water and cannot be divided by dicing.

또 특허문헌 1, 2에는, 스크라이브 라인이 형성된 반도체 웨이퍼를, 스크라이브 라인이 형성된 면의 이면에서부터, 스크라이브 라인을 따라서 면에 수직으로 압압함으로써 브레이크시키는 기판 파단 장치가 제안되어 있다. 이하, 이러한 파단 장치에 의한 브레이크의 개요를 나타낸다. 브레이크의 대상이 되는 반도체 웨이퍼에는, 정렬되어 다수의 기능 영역이 형성되어 있는 것으로 한다. 분단시킬 경우에는, 우선 반도체 웨이퍼에 기능 영역 간에 동일한 간격을 두고 세로방향 및 가로방향으로 스크라이브 라인을 형성한다. 그리고 이 스크라이브 라인을 따라서 파단 장치에 의해 분단시킨다. 도 1(a)는 분단시키기 전의 파단 장치에 놓인 반도체 웨이퍼의 단면도를 나타내고 있다. 본 도면에 나타낸 바와 같이, 복합 기판(101)에 기능 영역(101a, 10lb)과 그 사이에 스크라이브 라인(S1, S2, S3 ....)이 형성되어 있다. 분단시킬 경우에는 복합 기판(101)의 이면에 점착테이프(102)를 붙이고, 그 표면에 보호 필름(103)을 붙인다. 그리고 브레이크 시에는 도 1(b)에 나타낸 바와 같이 수용칼(105, 106)의 정확히 중간에 브레이크시켜야 할 스크라이브 라인, 이 경우에는 스크라이브 라인(S2)을 배치하고, 그 상부로부터 블레이드(104)를 스크라이브 라인에 맞춰서 강하시켜, 복합 기판(101)을 압압한다. 이와 같이 해서 1쌍의 수용칼(105, 106)과 블레이드(104)의 3점 휨에 의한 브레이크가 행해지고 있었다.Further, Patent Documents 1 and 2 propose a substrate breaking device in which a semiconductor wafer on which a scribe line is formed is broken by pressing perpendicularly to the surface along the scribe line from the back surface of the surface on which the scribe line is formed. Hereinafter, the outline|summary of the brake by such a breaking device is shown. It is assumed that a plurality of functional regions are formed in alignment on a semiconductor wafer to be subjected to break. In the case of division, first, scribe lines are formed in the vertical and horizontal directions at equal intervals between functional regions on the semiconductor wafer. Then, along this scribe line, it is divided by a breaking device. Fig. 1 (a) shows a cross-sectional view of a semiconductor wafer placed in a breaking device before being divided. As shown in this figure, functional regions 101a, 10lb and scribe lines S1, S2, S3 ... are formed in the composite substrate 101 therebetween. When dividing, an adhesive tape 102 is attached to the back surface of the composite substrate 101, and a protective film 103 is attached to the surface thereof. And when braking, as shown in FIG. 1(b), a scribe line to be braked, in this case, a scribe line S2 is arranged in the exact middle of the receiving knives 105 and 106, and the blade 104 is removed from the upper part. It is lowered along the scribe line to press the composite substrate 101 . In this way, a pair of receiving knives 105 and 106 and the blade 104 were braked by three-point bending.

JPJP 2004-399312004-39931 AA JPJP 2010-1494952010-149495 AA

이러한 구성을 갖는 파단 장치에 있어서는, 브레이크 시에 블레이드(104)를 밀어내려서 압압한 경우, 복합 기판(101)은 근소하지만 휘므로, 복합 기판(101)과 수용칼(105, 106)의 앞쪽 가장자리가 접하는 부분에 응력이 집중된다. 이 때문에 파단 장치의 수용칼(105, 106)의 부분이 도 1(a)에 나타낸 바와 같이 기능 영역(101a, 10lb)에 접촉하고 있으면, 브레이크 시 기능 영역에 힘이 가해져 버린다. 그 때문에 반도체 웨이퍼 상의 기능 영역이 손상될 가능성이 있다고 하는 문제점이 있었다.In the breaking device having such a configuration, when the blade 104 is pushed down and pressed during the break, the composite substrate 101 is slightly bent, so the front edges of the composite substrate 101 and the receiving knives 105 and 106 are bent. The stress is concentrated in the part where the For this reason, if the portions of the receiving knives 105 and 106 of the breaking device are in contact with the functional regions 101a and 10lb as shown in Fig. 1(a), a force is applied to the functional regions during braking. Therefore, there existed a problem that the functional area on a semiconductor wafer may be damaged.

또 파단 장치를 이용해서 분단하는 기판으로서, 세라믹스 기판 상에 실리콘 수지가 코팅된 복합 기판이 있다. 이러한 복합 기판에서는 세라믹스 기판을 브레이크시킨 후에, 수지층을 직접 브레이크 바(bar)로 압압한 경우에는, 수지층이 변형되어 손상되기 쉽다고 하는 문제점이 있었다. 또한 이것을 해소하기 위하여 레이저 광을 이용해서 분단하려고 하면, 레이저에 의한 열의 영향에 의해 손상을 받거나, 레이저를 조사한 후, 비산물이 주변에 부착되어 버리는 일이 있다고 하는 문제점이 있었다.Also, as a substrate to be divided using a breaking device, there is a composite substrate coated with a silicone resin on a ceramic substrate. In such a composite substrate, when the resin layer is directly pressed with a break bar after breaking the ceramic substrate, there is a problem that the resin layer is deformed and easily damaged. In addition, in order to solve this problem, when a laser beam is used to separate the parts, there is a problem that damage is caused by the heat effect of the laser, or the scattering product is attached to the periphery after irradiating the laser.

본 발명은 이러한 문제점에 착안해서 이루어진 것으로, 이미 취성 재료 기판이 브레이크되어 있는 복합 기판을 손상 없이 파단할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to enable fracture of a composite substrate in which a brittle material substrate is already broken without damage.

이 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 분단 방법은, 한쪽 면에 기능 영역을 가진 취성 재료 기판 상에 수지가 코팅되고, 상기 기능 영역을 분단하도록 상기 취성 재료 기판에 브레이크 라인이 형성된 복합 기판을 분단하는 분단 방법으로서, 탄성 지지판 상에 상기 복합 기판을 취성 재료 기판의 면이 상부면이 되도록 배치하고, 익스팬드 바를 상기 취성 재료 기판의 브레이크 라인을 따라서 밀어내림으로써 수지층을 파단하는 것이다.In order to solve this problem, the dividing method of the present invention divides a composite substrate in which a resin is coated on a brittle material substrate having a functional region on one side, and a break line is formed on the brittle material substrate to divide the functional region. As a dividing method, the composite substrate is placed on an elastic support plate so that the surface of the brittle material substrate is the upper surface, and the expand bar is pushed down along the break line of the brittle material substrate to break the resin layer.

이 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 분단 방법은, 한쪽 면에 기능 영역을 가진 취성 재료 기판 상에 수지가 코팅된 복합 기판을 분단하는 분단 방법으로서, 상기 복합 기판의 기능 영역을 분단하도록 상기 취성 재료 기판의 수지가 코팅되어 있지 않은 면을 스크라이브시켜 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 복합 기판의 취성 재료 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라서 브레이크하고, 탄성 지지판 상에 상기 복합 기판을 취성 재료 기판의 면이 상부면이 되도록 배치하고, 하단의 단면이 원호 형상으로 형성된 익스팬드 바를 상기 취성 재료 기판의 브레이크 라인을 따라서 밀어내림으로써 수지층을 파단하는 것이다.In order to solve this problem, the dividing method of the present invention is a dividing method of dividing a resin-coated composite substrate on a brittle material substrate having a functional region on one side, wherein the brittle material substrate is divided to divide the functional region of the composite substrate The resin-uncoated surface of the material substrate is scribed to form a scribe line, the brittle material substrate of the composite substrate is broken along the scribe line, and the composite substrate is placed on an elastic support plate with the surface of the brittle material substrate on the top The resin layer is broken by arranging it so that it becomes a surface and pushing down the expand bar having an arc-shaped cross section at the lower end along the break line of the brittle material substrate.

이 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 파단 장치는, 한쪽 면에 기능 영역을 가진 취성 재료 기판 상에 수지가 코팅되고, 상기 기능 영역을 분단하도록 상기 취성 재료 기판에 브레이크 라인이 형성된 복합 기판의 수지층을 파단하는 파단 장치로서, 테이블과, 적어도 상기 복합 기판과 동등한 평면방향의 넓이를 지니는 탄성 부재로 이루어진 평판이며, 상기 격자 형상의 브레이크 라인으로 둘러싸인 영역의 각각의 중심위치에 형성된 보호 구멍을 갖고, 상기 테이블 상에 배치되어, 브레이크 라인이 형성된 면을 상부면으로 해서 상기 복합 기판을 보유하는 탄성 지지판과, 익스팬드 바를 구비한 익스팬더와, 상기 테이블을 그 면을 따라서 이동시키는 이동 기구와, 상기 복합 기판과 익스팬드 바를 평행하게 유지하면서, 상기 탄성 지지판 상의 복합 기판의 면을 향해서 상기 익스팬더를 승강시키는 승강 기구를 구비하는 것이다.In order to solve this problem, the breaking device of the present invention is a composite substrate in which a resin is coated on a brittle material substrate having a functional region on one side, and a break line is formed on the brittle material substrate to divide the functional region. A breaking device for breaking a stratum, comprising a table and a flat plate made of an elastic member having at least an area in a plane direction equal to that of the composite substrate, and having a protective hole formed at each center position of a region surrounded by the grid-shaped break line, an elastic support plate disposed on the table and holding the composite substrate with a surface on which a break line is formed as an upper surface; an expander having an expand bar; and a moving mechanism for moving the table along the surface; and an elevating mechanism for raising and lowering the expander toward the surface of the composite substrate on the elastic support plate while keeping the composite substrate and the expand bar in parallel.

여기서 상기 익스팬더의 익스팬드 바는, 하단의 단면이 원호 형상으로 형성된 것으로 해도 된다.Here, the expander bar of the expander may have a lower end section formed in an arc shape.

이러한 특징을 지니는 본 발명에 따르면, 복합 기판을 탄성 지지판 상에 배치하고, 브레이크 라인에 스트라이프 형상의 익스팬드 바의 최하단 라인이 대응하도록 위치맞춤해서 파단하고 있다. 그 때문에, 기능 영역이 손상되는 일 없이 수지층을 브레이크 라인을 따라서 파단할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention having these characteristics, the composite substrate is disposed on an elastic support plate, and the break line is aligned with the lowermost line of the stripe-shaped expand bar so that it is fractured. Therefore, it is possible to obtain the effect that the resin layer can be fractured along the break line without damaging the functional region.

도 1은 종래의 반도체 웨이퍼의 브레이크 시의 상태를 도시한 단면도;
도 2는 본 발명의 실시형태의 분단의 대상이 되는 기판의 정면도 및 측면도;
도 3은 본 실시형태에 의한 파단 시에 이용되는 수지층의 파단 장치의 일례를 도시한 사시도;
도 4는 본 실시형태의 익스팬더의 일례를 도시한 사시도;
도 5는 본 발명의 실시형태에 의한 파단 시에 이용되는 탄성 지지판을 도시한 사시도;
도 6은 본 실시형태에 의한 복합 기판의 분단의 과정을 도시한 개략도;
도 7은 본 실시형태에 의한 수지층의 분단 과정을 도시한 개략도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view showing a state at the time of break of a conventional semiconductor wafer;
2 is a front view and a side view of a substrate to be divided in an embodiment of the present invention;
Fig. 3 is a perspective view showing an example of a breaking device for a resin layer used at the time of breaking according to the present embodiment;
Fig. 4 is a perspective view showing an example of an expander of the present embodiment;
5 is a perspective view showing an elastic support plate used at the time of fracture according to an embodiment of the present invention;
6 is a schematic diagram showing a process of dividing a composite substrate according to the present embodiment;
7 is a schematic diagram showing a division process of a resin layer according to the present embodiment.

다음에 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 도 2는 이러한 기판의 일례로서 장방 형상의 반도체 소자가 형성된 복합 기판(10)의 정면도 및 측면도를 나타내고 있다. 이 실시형태에 있어서는 분단의 대상이 되는 복합 기판(10)을 세라믹스 기판(11) 상에 수지층, 예를 들어, 실리콘 수지(12)가 코팅된 복합 기판(10)으로 한다. 여기서 복합 기판(10)의 세라믹스 기판(11)만의 분단은, 기판에 수직으로 스크라이브가 침투해서 단숨에 분단이 진행되므로 「브레이크」라고 표현하고, 실리콘 수지층(12)의 분단은, 힘을 가함으로써 수지층의 균열이 서서히 확대되어서 파열되므로 「파단」이라고 표현하고 있다. 또 복합 기판(10)의 전체의 분단을 「분단」이라고 표현하고 있다. 복합 기판(10)의 제조 공정에서 x축, y축에 평행한 라인을 따라서 종횡으로 정렬되어 격자 형상으로 다수의 기능 영역(13)이 형성되어 있다. 이 기능 영역(13)은, 예를 들어, LED나 기계구성부품, 센서, 액추에이터 등을 편입시킨 MEMS 기능 영역으로 한다. 그리고 각 기능 영역마다 분단시켜 반도체 칩으로 하기 위하여, 1점 쇄선으로 표시된 바와 같이 세로방향으로 등간격의 라인을 스크라이브 예정 라인(Sy1 내지 Syn), 가로방향의 등간격의 라인을 스크라이브 예정 라인(Sx1 내지 Sxm)으로 하고, 이들 스크라이브 예정 라인으로 둘러싸인 정방형의 중앙에 기능 영역의 부품이 위치하도록 한다.Next, an embodiment of the present invention will be described. 2 shows a front view and a side view of a composite substrate 10 on which a rectangular semiconductor element is formed as an example of such a substrate. In this embodiment, the composite substrate 10 to be divided is a composite substrate 10 coated with a resin layer, for example, a silicone resin 12 on the ceramic substrate 11 . Here, the division of only the ceramic substrate 11 of the composite substrate 10 is expressed as a “break” because the scribe penetrates perpendicularly to the substrate and the division proceeds at once, and the division of the silicone resin layer 12 is performed by applying a force. Since the cracks in the resin layer gradually expand and rupture, it is expressed as "breaking". In addition, the division of the entire composite substrate 10 is expressed as "segmentation". In the manufacturing process of the composite substrate 10 , a plurality of functional regions 13 are formed in a lattice shape by being aligned vertically and horizontally along lines parallel to the x-axis and the y-axis. This functional region 13 is, for example, a MEMS functional region incorporating LEDs, mechanical components, sensors, actuators, and the like. And in order to divide each functional area into a semiconductor chip, as indicated by a dashed-dotted line, lines at equal intervals in the vertical direction are scribed lines (S y1 to S yn ), and equally spaced lines in the horizontal direction are scribe lines (S x1 to S xm ), the part of the functional area is positioned in the center of the square surrounded by these planned scribe lines.

다음에 이 실시형태의 수지층의 파단에 이용되는 파단 장치(20)에 대해서 설명한다. 파단 장치(20)는, 도 3에 나타낸 바와 같이 y방향으로의 이동 및 회전하는 것이 가능한 테이블(21)을 구비하고 있다. 파단 장치(20)에는 테이블(21)의 아래쪽으로 테이블(21)을 그 면을 따라서 y축 방향으로 이동시키고, 또한 그 면을 따라서 회전시키는 이동 기구가 설치되어 있다. 그리고 테이블(21) 위에 후술하는 탄성 지지판(40)을 개재해서 분단 대상이 되는 복합 기판(10)이 놓인다. 테이블(21)의 상부에는 ㄷ자 형상의 수평 고정 부재(22)가 설치되고, 그 상부에는 서보 모터(23)가 유지되어 있다. 서보 모터(23)의 회전축에는 볼 나사(24)가 직결되고, 볼 나사(24)의 하단은, 다른 수평 고정 부재(25)에서 회전할 수 있게 지지되어 있다. 상부 이동 부재(26)는 중앙부에 볼 나사(24)에 나사결합하는 암컷 나사(27)를 구비하고, 그 양단부에서 아래쪽을 향해서 지지 축(28a, 28b)을 구비하고 있다. 지지 축(28a, 28b)은 수평 고정 부재(25)의 1쌍의 관통 구멍을 관통해서 하부 이동 부재(29)에 연결되어 있다. 하부 이동 부재(29)의 하부면에는 후술하는 익스팬더(30)가 테이블(21)의 면에 평행하게 부착되어 있다. 이것에 의해, 서보 모터(23)에 의해 볼 나사(24)를 회전시킨 경우, 상부 이동 부재(26)와 하부 이동 부재(29)가 일체로 되어서 상하 이동하고, 익스팬더(30)도 동시에 상하 이동하는 것으로 된다. 여기서 서보 모터(23)와 수평 고정 부재(22, 25), 상하 이동 부재(26, 29)는 익스팬더(30)를 승강시키는 승강 기구를 구성하고 있다.Next, the breaking device 20 used for breaking of the resin layer of this embodiment is demonstrated. The breaking device 20 is equipped with the table 21 which can move and rotate to the y direction as shown in FIG. The breaking apparatus 20 is provided with the moving mechanism which moves the table 21 in the y-axis direction along the surface below the table 21, and rotates it along the surface. And the composite board|substrate 10 used as a division object is placed on the table 21 via the elastic support plate 40 mentioned later. A U-shaped horizontal fixing member 22 is provided on the upper portion of the table 21, and the servomotor 23 is held on the upper portion thereof. A ball screw 24 is directly connected to the rotation shaft of the servo motor 23 , and the lower end of the ball screw 24 is rotatably supported by another horizontal fixing member 25 . The upper moving member 26 has a female screw 27 screwed to the ball screw 24 at its central portion, and has support shafts 28a and 28b at both ends thereof toward the bottom. The supporting shafts 28a and 28b penetrate a pair of through-holes of the horizontal fixing member 25 and are connected to the lower movable member 29 . An expander 30 to be described later is attached to the lower surface of the lower moving member 29 in parallel to the surface of the table 21 . As a result, when the ball screw 24 is rotated by the servo motor 23, the upper moving member 26 and the lower moving member 29 are united to move up and down, and the expander 30 also moves up and down at the same time. it turns out to be Here, the servomotor 23, the horizontal fixing members 22 and 25, and the vertical moving members 26 and 29 constitute a lifting mechanism for raising and lowering the expander 30.

다음에 실리콘 수지층의 파단 시에 이용되는 익스팬더(30)에 대해서 설명한다. 익스팬더(30)는 예를 들면 도 4에 사시도를 도시한 바와 같이, 평면 형상의 기저부(31)에 평행한 스트라이프 형상의 익스팬드 바(32a 내지 32n)가 다수 병렬로 형성되어 있는 것으로 한다. 이 각 익스팬드 바의 모든 능선은 1개의 평면을 구성하고 있다. 또 익스팬드 바의 간격은 일정하고 스크라이브 예정 라인의 간격의 2 이상의 정수배이면 되며, 본 실시형태에서는 2배로 한다. 그리고 각 익스팬드 바의 단면은 브레이크 라인을 따라서 압압하는 것이 가능한 돌출부를 구비하는 형상이면 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 바와 같이 만곡된 원호 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4에서는 익스팬드 바(32a 내지 32n)를 명시하기 위해서 그들이 상부면으로 되도록 나타내고 있지만, 사용 시에는 익스팬드 바(32a 내지 32n)가 아래쪽이 되도록 하부 이동 부재(29)에 부착된다.Next, the expander 30 used at the time of breakage of the silicone resin layer will be described. As for the expander 30, for example, as shown in the perspective view in FIG. 4, it is assumed that a plurality of stripe-shaped expand bars 32a to 32n parallel to the planar base part 31 are formed in parallel. All ridges of each of these expand bars constitute one plane. In addition, the interval of the expand bar is constant and may be an integer multiple of 2 or more of the interval of the planned scribing line, and in this embodiment, it is doubled. The cross section of each expand bar is not particularly limited as long as it has a shape including a protrusion capable of being pressed along the break line, but it is preferable to have a curved arc shape as will be described later. In addition, although in Fig. 4, the expand bars 32a to 32n are shown to be on the upper side for clarity, in use, the expand bars 32a to 32n are attached to the lower moving member 29 so that they are downward.

본 실시형태에서는, 복합 기판(10)의 수지층을 파단할 때에 탄성 지지판(40)을 이용한다. 탄성 지지판(40)은 도 5에 사시도를 도시한 바와 같이 직사각형의 평판의 고무제 지그로서, 복합 기판(10)과 동일한 크기이며, 예를 들어, 두께를 수 ㎜ 정도로 한다.In this embodiment, when breaking the resin layer of the composite board|substrate 10, the elastic support plate 40 is used. As shown in the perspective view in FIG. 5 , the elastic support plate 40 is a rectangular flat rubber jig, the same size as the composite substrate 10 , and has a thickness of, for example, several mm.

다음에 복합 기판(10)을 분단하는 방법에 대해서 설명한다. 도 6은 분단하는 과정을 나타낸 도면으로, 도 6(a)는 복합 기판(10)의 일부분을 나타내고 있다. 우선 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 세라믹스 기판(11)의 면을 상부면으로 해서 도시하지 않은 스크라이브 장치에 의해 스크라이빙 호일(50)을 이동시키고, 스크라이브 예정 라인을 따라서 스크라이브한다. 그리고 도 2 (a)에 나타낸 바와 같이 x방향의 스크라이브 라인(Sx1 내지 Sxm), y방향의 스크라이브 라인(Sy1 내지 Syn)을 형성한다.Next, a method for dividing the composite substrate 10 will be described. FIG. 6 is a diagram illustrating a dividing process, and FIG. 6( a ) shows a portion of the composite substrate 10 . First, as shown in Fig. 6(b), the scribing foil 50 is moved by a scribing device (not shown) with the surface of the ceramic substrate 11 as the upper surface, and scribing is performed along the planned scribing line. And as shown in Fig. 2 (a), x-direction scribe lines (S x1 to S xm ) and y-direction scribe lines (S y1 to S yn ) are formed.

다음에, 브레이크 공정에서는, 도 6(c)에 나타낸 바와 같이, 우선 복합 기판(10)을 반전시킨다. 그리고 도시하지 않은 브레이크 장치를 이용해서 이미 형성되어 있는 스크라이브 라인의 바로 위에 브레이크 바(51)가 위치하도록 하고, 브레이크 바(51)를 밀어내림으로써 세라믹스 기판(11)만을 브레이크시킨다.Next, in the break step, as shown in Fig. 6(c), first, the composite substrate 10 is inverted. Then, using a brake device (not shown), the break bar 51 is positioned right above the already formed scribe line, and only the ceramic substrate 11 is broken by pushing down the break bar 51 .

이것에 의해서 세라믹스 기판(11)만이 스크라이브 라인(Sx1 내지 Sxm), (Sy1 내지 Syn)을 따라서 브레이크된 상태가 된다. 도 6(d)는 x방향 및 y방향의 각 스크라이브 라인을 따라서 브레이크된 복합 기판(10)의 일부를 나타내고 있다. 또 스크라이브 라인(Sx1 내지 Sxm), (Sy1 내지 Syn)은 모두 브레이크되어 있으므로, 이하에서는 브레이크 라인(Bx1 내지 Bxm), (By1 내지 Byn)이라 지칭한다.Thereby, only the ceramic substrate 11 is in a broken state along the scribe lines S x1 to S xm and (S y1 to S yn ). Fig. 6(d) shows a part of the composite substrate 10 broken along each scribe line in the x-direction and the y-direction. In addition, since the scribe lines (S x1 to S xm ) and (S y1 to S yn ) are all broken, the break lines (B x1 to B xm ) and (B y1 to B yn ) are hereinafter referred to as break lines.

다음에 도 7에 나타낸 바와 같이 세라믹스 기판(11)에 형성된 브레이크 라인을 실리콘 수지층에도 침투시켜서 복합 기판(10)의 분단을 완료하는 방법에 대해서 설명한다. 도 7은 수지층의 파단하는 과정을 도시한 도면으로, 도 7(a)는 복합 기판의 일부분을 나타내고 있다. 우선, 전술한 파단 장치(20)의 테이블(21) 상에 탄성 지지판(40)을 배치하고, 또한 그 표면에 복합 기판(10)을 배치한다. 이때 도 7(a)에 도시한 바와 같이 실리콘 수지층(12)을 탄성 지지판(40)에 맞닿도록 배치하고, 세라믹스 기판(11)의 면을 상부면으로 한다. 이어서, 이 익스팬더(30)의 어느 쪽인가의 익스팬드 바, 예를 들어, (32a)의 최하부의 능선을 브레이크 라인, 예를 들어, (Bx1)에 합치되도록 위치 결정한다. 이렇게 하면 다른 익스팬드 바에 대해서도, 1개 걸러 브레이크 라인의 바로 위가 되게 된다.Next, as shown in FIG. 7 , a method for completing the division of the composite substrate 10 by infiltrating the break line formed on the ceramic substrate 11 also into the silicone resin layer will be described. FIG. 7 is a view showing a fracture process of the resin layer, and FIG. 7(a) shows a part of the composite substrate. First, the elastic support plate 40 is arrange|positioned on the table 21 of the breaking apparatus 20 mentioned above, and the composite board|substrate 10 is also arrange|positioned on the surface. At this time, as shown in FIG. 7( a ), the silicone resin layer 12 is placed in contact with the elastic support plate 40 , and the surface of the ceramic substrate 11 is the upper surface. Next, the lowermost ridge of one of the expand bars of the expander 30, for example, 32a is positioned so as to coincide with a break line, for example, (B x1 ). This ensures that every other expand bar is directly above the break line.

다음에 서보 모터(23)를 구동하고, 상부 이동 부재(26)와 하부 이동 부재(29)를 동시에 저하시켜서 익스팬더(30)의 익스팬드 바를 테이블(21)에 대하여 평행하게 유지하면서 서서히 강하시킨다. 그리고 도 7(b)에 나타낸 바와 같이 익스팬드 바(32a)를 브레이크 라인(Bx1)의 바로 위에서부터 세라믹스 기판(11)을 압압한다. 이렇게 하면 도 7(c)에 나타낸 바와 같이 세라믹스 기판(11)이 익스팬드 바(32a)에 밀려서 변형되어, 깊이 내려가 탄성 지지판(40)이 마찬가지로 V자 형상으로 변형된다. 이때 익스팬드 바(32a)의 압입에 따라서 세라믹스 기판의 좌우가 균등하게 변형되어 감으로써, 균열을 브레이크 라인을 따라서 아래쪽으로 침투시킬 수 있다. 여기서 익스팬드 바의 아래쪽의 단면의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 삼각형상의 경우에는, 정점을 브레이크 라인에 일치시키는 위치 결정을 고정밀도로 행할 필요성이 상대적으로 높아진다. 그래서 세라믹스 기판(11), 실리콘 수지(12)를 이와 같이 밸런스 양호하게 변형시키기 위하여, 각 익스팬드 바의 아래쪽의 단면은 원호 형상으로 하고 있다. 이것에 의해, 익스팬드 바의 능선을 브레이크 라인과 일치시키는 위치 결정의 정밀도의 허용 범위가 상대적으로 넓게 되어 있다. 그리고 익스팬드 바를 충분히 강하시킴으로써, 수지 내의 균열이 진전되어서 좌우로 밀어서 벌리는 힘이 가해져, 파단이 완료하는 것으로 된다. 파단이 완료되면, 서보 모터(23)를 역전시켜서 익스팬더(30)를 상승시킨다.Next, the servo motor 23 is driven, and the upper moving member 26 and the lower moving member 29 are lowered at the same time to gradually lower the expander 30 while maintaining the expander bar parallel to the table 21 . And as shown in FIG. 7(b), the expand bar 32a presses the ceramic substrate 11 from just above the break line B x1. In this way, as shown in Fig. 7(c), the ceramic substrate 11 is deformed by being pushed by the expand bar 32a, and the elastic support plate 40 is similarly deformed into a V-shape while descending deeply. At this time, the left and right sides of the ceramic substrate are equally deformed according to the press-fitting of the expand bar 32a, so that the crack can penetrate downward along the break line. Here, the shape of the cross-section below the expand bar is not particularly limited. For example, in the case of a triangular shape, the necessity of positioning the vertex to coincide with the break line with high precision is relatively high. Therefore, in order to deform the ceramic substrate 11 and the silicone resin 12 with such good balance, the cross section below each expand bar is made into an arc shape. As a result, the allowable range of positioning accuracy for matching the ridge line of the expand bar with the break line is relatively wide. Then, by sufficiently lowering the expand bar, cracks in the resin advance, a force is applied to spread it left and right, and the fracture is completed. When the breaking is completed, the servo motor 23 is reversed to raise the expander 30 .

이때 익스팬더(30)는 다수의 익스팬드 바가 병렬로 형성되어 있고, 그 간격은 스크라이브 라인의 2배이기 때문에, 1개 걸러 복수의 브레이크 라인을 따라서 동시에 실리콘 수지(12)를 파단할 수 있다.At this time, since the expander 30 has a plurality of expand bars formed in parallel and the interval thereof is twice that of a scribe line, it is possible to simultaneously break the silicone resin 12 along a plurality of break lines every other time.

그리고 테이블(21)을 y축 방향으로 브레이크 라인의 피치분만큼 이동시키고, 마찬가지로 해서 익스팬더(30)를 강하시킴으로써 다른 인접하는 브레이크 라인에 대해서도 수지층의 파단을 완료할 수 있다. 여기에서는 익스팬드 바의 간격이 스크라이브 라인의 피치의 2배이므로, 1회 테이블(21)을 시프트시켜서 파단함으로써 복합 기판(10)의 모든 X축 방향의 파단을 완료할 수 있다. 또 익스팬드 바의 간격이 스크라이브 라인의 피치의 3배인 경우에는, 2회 테이블(21)을 이동시켜서 파단함으로써 모든 X축 방향의 파단을 완료할 수 있다.Then, by moving the table 21 by the pitch of the break line in the y-axis direction, and similarly lowering the expander 30, the breakage of the resin layer can be completed for other adjacent break lines as well. Here, since the interval of the expand bar is twice the pitch of the scribe line, the fracture of the composite substrate 10 in all X-axis directions can be completed by shifting the table 21 once and breaking. Moreover, when the space|interval of an expand bar is three times the pitch of a scribe line, the fracture|rupture in all X-axis directions can be completed by moving the table 21 twice and breaking.

그리고 테이블(21)을 90°회전시켜서 y축의 브레이크 라인에 대해서도 마찬가지로 익스팬더(30)를 강하시켜, 수지층을 파단시킨다. 그리고 테이블(21)을 y축 방향으로 브레이크 라인의 피치분만큼 이동시키고, 마찬가지로 해서 익스팬더(30)를 강하시킨다. 이렇게 하면 전체 면의 파단이 완료되고, 각 브레이크 라인을 따라서 수지를 갈라서 정방형상의 기능 영역을 분단시켜 MEMS 칩을 다수 형성할 수 있다.Then, the table 21 is rotated 90 DEG , and the expander 30 is similarly lowered against the break line of the y-axis to break the resin layer. Then, the table 21 is moved in the y-axis direction by the pitch of the break line, and the expander 30 is lowered in the same manner. In this way, the fracture of the entire surface is completed, and a plurality of MEMS chips can be formed by dividing the resin along each break line to divide a square functional region.

또, 이 실시형태에서는, 기저부로 되어 있는 기판으로서 세라믹스 기판에 대해서 설명하고 있지만, 본 발명은 반도체 기판이나 유리 기판 등의 각종 취성 재료 기판에도 적용할 수 있다.Moreover, although the ceramic substrate is demonstrated as a board|substrate used as a base in this embodiment, this invention is applicable also to various brittle material board|substrates, such as a semiconductor substrate and a glass substrate.

또한, 이 실시형태에서는, 세라믹스 기판에 도포하는 수지로서 실리콘 수지에 대해서 설명하고 있지만, 그 밖의 각종 재질의 층, 예를 들어, 유리 기판에 대해서 적층하는 것으로 해서 편광판 등의 층이어도 된다.In addition, in this embodiment, although a silicone resin is demonstrated as resin apply|coated to a ceramic substrate, layers, such as a polarizing plate, may be sufficient as it laminates|stacks with respect to the layer of other various materials, for example, a glass substrate.

또, 이 실시형태에서는 익스팬더를 하부면에 다수의 익스팬드 바를 구비하는 평판 형상의 부재로 하고 있지만, 1개의 익스팬드 바만으로 익스팬더를 형성하고, 이 익스팬더를 복합 기판에 눌러서 파단하도록 해도 된다.Further, in this embodiment, the expander is a plate-shaped member having a plurality of expand bars on the lower surface. However, the expander may be formed with only one expand bar and the expander is pressed against the composite substrate to break.

본 발명은 보호해야 할 영역을 가진 취성 재료 기판을 스크라이브시켜 분단시킬 때에, 보호해야 할 영역을 손상되는 일 없이 파단할 수 있으므로, 기능 영역이 형성된 기판의 파단 장치에 유효하게 적용할 수 있다.The present invention can be effectively applied to a breaking device for a substrate in which a functional region is formed, since the brittle material substrate having the region to be protected can be broken without damaging the region to be protected when the brittle material substrate having the region to be protected is divided by scribing.

10: 복합 기판 11: 세라믹스 기판
12: 실리콘 수지 13: 기능 영역
20: 파단 장치 21: 테이블
22, 25: 수평 고정 부재 23: 서보 모터
24: 볼 나사 26, 29: 이동 부재
30: 익스팬더 31: 기저부
32a 내지 32n: 익스팬드 바 40: 탄성 지지판10: composite substrate 11: ceramic substrate
12: silicone resin 13: functional area
20: breaking device 21: table
22, 25: horizontal fixing member 23: servo motor
24: ball screw 26, 29: moving member
30: expander 31: base
32a to 32n: expand bar 40: elastic support plate

Claims (5)

한쪽 면에 기능 영역을 가진 취성 재료 기판 상에 수지가 코팅되고, 상기 기능 영역을 분단시키도록 상기 취성 재료 기판에 브레이크 라인이 형성된 복합 기판을 분단하는 분단 방법으로서,
탄성 지지판 상에 상기 복합 기판을 취성 재료 기판의 면이 상부면이 되도록 배치하는 단계; 및
익스팬드 바를 상기 취성 재료 기판의 브레이크 라인을 따라서 밀어내림으로써 수지층을 파단하는 단계를 포함하는, 분단 방법.A dividing method for dividing a composite substrate coated with a resin on a brittle material substrate having a functional region on one side, and having a break line formed on the brittle material substrate to divide the functional region, the method comprising:
arranging the composite substrate on an elastic support plate so that the surface of the brittle material substrate is the upper surface; and
and breaking the resin layer by pushing the expand bar down along the break line of the brittle material substrate. 한쪽 면에 기능 영역을 가진 취성 재료 기판 상에 수지가 코팅된 복합 기판을 분단하는 분단 방법으로서,
상기 복합 기판의 기능 영역을 분단시키도록 상기 취성 재료 기판의 수지가 코팅되어 있지 않은 면을 스크라이브시켜 스크라이브 라인을 형성하는 단계;
상기 복합 기판의 취성 재료 기판을 상기 스크라이브 라인을 따라서 브레이크시키는 단계;
탄성 지지판 상에 상기 복합 기판을 취성 재료 기판의 면이 상부면이 되도록 배치하는 단계; 및
익스팬드 바를 상기 취성 재료 기판의 브레이크 라인을 따라서 밀어내림으로써 수지층을 파단하는 단계를 포함하는, 분단 방법.A dividing method for dividing a resin-coated composite substrate on a brittle material substrate having a functional region on one side, comprising:
forming a scribe line by scribing a non-resin-coated surface of the brittle material substrate to divide a functional region of the composite substrate;
breaking the brittle material substrate of the composite substrate along the scribe line;
arranging the composite substrate on an elastic support plate so that the surface of the brittle material substrate is the upper surface; and
and breaking the resin layer by pushing the expand bar down along the break line of the brittle material substrate. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 익스팬드 바는, 하단의 단면이 원호 형상으로 형성된 것인 분단 방법.The dividing method according to claim 1 or 2, wherein the expand bar has an arc-shaped cross-section at a lower end thereof. 한쪽 면에 기능 영역을 가진 취성 재료 기판 상에 수지가 코팅되고, 상기 기능 영역을 분단시키도록 상기 취성 재료 기판에 브레이크 라인이 형성된 복합 기판의 수지층을 파단하는 파단 장치로서,
테이블;
적어도 상기 복합 기판과 동등한 평면방향의 넓이를 지니는 탄성 부재로 이루어진 평판이며, 상기 테이블 상에 배치되어, 브레이크 라인이 형성된 면을 상부면으로 해서 상기 복합 기판을 보유하는 탄성 지지판;
익스팬드 바를 구비한 익스팬더;
상기 테이블을 그 면을 따라서 이동시키는 이동 기구; 및
상기 복합 기판과 익스팬드 바를 평행하게 유지하면서, 상기 탄성 지지판 상의 복합 기판의 면을 향해서 상기 익스팬더를 승강시키는 승강 기구를 포함하는, 파단 장치.A breaking device for breaking a resin layer of a composite substrate coated with a resin on a brittle material substrate having a functional region on one side, and having a break line formed on the brittle material substrate to divide the functional region,
table;
an elastic support plate comprising an elastic member having at least an area in a plane direction equal to that of the composite substrate, the elastic support plate being disposed on the table and holding the composite substrate with a break line formed surface as an upper surface;
expanders with expand bars;
a moving mechanism for moving the table along its surface; and
and a lifting mechanism for raising and lowering the expander toward a surface of the composite substrate on the elastic support plate while maintaining the composite substrate and the expand bar in parallel. 제4항에 있어서, 상기 익스팬더의 익스팬드 바는, 하단의 단면이 원호 형상으로 형성된 것인 파단 장치.[Claim 5] The breaking device according to claim 4, wherein the lower end of the expand bar of the expander is formed in an arc shape.
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