KR20150048025A

KR20150048025A - 브레이크 장치

Info

Publication number: KR20150048025A
Application number: KR1020140104294A
Authority: KR
Inventors: 유마 이와츠보; 켄지 무라카미; 마사카즈 타케다; 토모코 키노시타; 히로유키 토미모토
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2014-08-12
Publication date: 2015-05-06
Also published as: TW201516012A; CN104552622A; JP6268917B2; CN104552622B; JP2015083337A; TWI615365B

Abstract

취성 재료 기판의 주면상에 수지 또는 금속으로 이루어지는 층을 적층하여 이루어지는 적층 취성 재료 기판을, 전(前)공정의 필요 없이 적합하고 용이하게 브레이크 할 수 있는 브레이크 장치를 제공한다.
취성 재료 기판의 일방의 주면에 수지 또는 금속으로 이루어지는 이종 재료층이 부설되고, 타방의 주면에 스크라이브 라인이 형성되어 이루어지는 적층 취성 재료 기판을 상기 이종 재료층의 옆으로부터 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크 하는 브레이크 장치가, 브레이크 시에 상기 적층 취성 재료 기판과 맞닿는 브레이크 바의 날끝이, 50°이하의 각도를 이루는 2개의 절단면을 가짐과 동시에, 상기 2개의 절단면 사이에 곡률 반경이 5㎛ 이하의 원호상 단면을 가지는 곡면이든지, 혹은, 폭이 10㎛ 이하의 직선 모양의 단면을 가지는 평탄면인 별개의 절단면을 추가로 가지도록 하였다.

Description

브레이크 장치{BREAKING APPARATUS}

본 발명은, 기판을 브레이크 하는 장치에 관한 것으로서, 특히, 수지 또는 금속으로 이루어지는 층이 부설(付設)된 적층 취성 재료 기판을 브레이크 하는 브레이크 장치에 관한 것이다.

반도체소자는, 세라믹 기판 등의 취성 재료 기판상에 복수의 소자 영역이 이차원적으로 반복하여 형성되어 이루어지는 모기판(母基板)을, 각각의 소자 영역의 경계 위치(분할예정 위치)에 미리 형성되어 이루어지는 기점을 따라 브레이크(할단) 함으로써 제조된다. 브레이크의 기점으로서는, 스크라이빙 휠에 의해 기판 표면을 스크라이브 함으로써 형성된 스크라이브 라인이나, 다이아몬드 커터 등의 절삭 기구에 의해 기판 표면을 선 모양으로 깎아낸 스크라이브 홈이나, 레이저광에 의해 기판 표면을 절제시켜서 선 모양으로 제거한 절제 가공 라인이나, 레이저광에 의해 기판 표면을 국소적으로 용융시킴으로써, 기판의 구조를 선 모양으로 변질(융해 개질)시킨 가공 라인 등이 있다.

이러한 분할 예정 위치를 따른 브레이크를 실시할 수 있는 브레이크 장치는 이미 공지의 것이다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이러한 종래 공지의 브레이크 장치에 있어서는, 절단기 등으로도 불리는 한 벌의 기판 지지 부재(특허문헌 1에 서는 기판 지지부)가, 수평면 내에서 이간하여 배치되어 이루어지고, 모기판의 분할 예정 위치가 그들 기판 지지 부재의 사이에 위치하도록, 모기판을 기판 지지 부재에서 지지한 상태로 모기판의 위쪽으로부터 분할 예정 위치를 따라 브레이크 바(특허문헌 1에서는 블레이드)를 누름으로써, 모기판을 브레이크 하는 구성이 가능하도록 되어 있다.

또한, 상술한 반도체소자 제조용의 모기판에는, 취성 재료 기판의 주면상에 형성된 회로 패턴의 보호 등을 목적으로 하여 유리 에폭시 등의 열경화성 수지를 당해 주면상에 부설시킨 것이나, 금속층을 주면에 부설시킨 것이 있다. 이러한 모기판을 상술한 방법에 의해 브레이크 하려고 하는 경우, 수지나 금속과, 취성 재료 기판에서는 재질이 다른 것을 원인으로, 수지 또는 금속으로 이루어지는 층의 일부가 완전하게는 분단되지 않는다고 하는 문제가 발생한다.

이러한 문제에 대응하기 위하여, 취성 재료 기판의 일방의 주면측에 수지를 부착시켜 이루어지는 수지 첨부 취성 재료 기판을 주면에 수직으로 분할하는 방법으로서, 수지 첨부 취성 재료 기판의 수지측의 분할 예정 위치에 홈부를 형성하는 홈부 형성 공정과, 수지 첨부 취성 재료 기판의 취성 재료 기판측의 분할 예정 위치에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브 라인 형성 공정과, 스크라이브 라인을 따라 수지 첨부 취성 재료 기판을 분할하는 브레이크 공정을 실시하는 것이 이미 공지의 것이다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

특허문헌 1: 특개 2004－39931호 공보 특허문헌 2: 특개 2012－66479호 공보

특허문헌 2에 개시된 방법은, 수지 첨부 취성 재료 기판을 분할 예정 위치에서 확실하게, 그리고 우수한 치수 정밀도로, 그 주면에 대해서 수직으로 분할할 수 있는 뛰어난 것이지만, 기판의 브레이크 공정 전에 홈부 형성 공정을 실행할 필요가 있는 점으로부터, 작업 공정이 증가하고, 효율적으로 브레이크 작업을 실행할 수 없다고 하는 문제가 있다. 제조 효율화의 관점에서는, 하나의 브레이크 장치에서의 브레이크 공정만으로 양호한 브레이크를 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명은, 상기 과제에 입각하여 이루어진 것이고, 취성 재료 기판의 주면상에 수지 또는 금속으로 이루어지는 층을 적층하여 되는 적층 취성 재료 기판을, 전(前) 공정의 필요없이 적합하면서 용이하게 브레이크 할 수 있는 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은 취성 재료 기판의 일방의 주면에 수지 또는 금속으로 이루어지는 이종(異種) 재료층이 부설되고, 타방의 주면에 스크라이브 라인이 형성되어 이루어지는 적층 취성 재료 기판을 상기 이종 재료층의 옆으로부터 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크 하는 브레이크 장치로서, 브레이크 할 즈음에 상기 적층 취성 재료 기판과 맞닿는 브레이크 바의 날끝이, 50°이하의 각도를 이루는 2개의 절단면을 가짐과 동시에, 상기 2개의 절단면 사이에, 곡률 반경이 5㎛ 이하인 원호상 단면을 가지는 곡면인 별개의 절단면을 추가로 가지는 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은, 청구항 1에 기재된 브레이크 장치로서, 상기 별개의 절단면이 곡률 반경이 2㎛ 이상, 3㎛ 이하의 원호상 단면을 가지는 곡면인 것을 특징으로 한다.

청구항 3의 발명은, 취성 재료 기판의 일방의 주면에 수지 또는 금속으로 이루어지는 이종 재료층이 부설되고, 타방의 주면에 스크라이브 라인이 형성되어 이루어지는 적층 취성 재료 기판을 상기 이종 재료층의 옆으로부터 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크 하는 브레이크 장치로서, 브레이크 시에 상기 적층 취성 재료 기판과 맞닿는 브레이크 바의 날끝이, 50°이하의 각도를 이루는 2개의 절단면을 가짐과 동시에, 상기 2개의 절단면 사이에, 폭이 10㎛ 이하의 직선 모양 단면을 가지는 평탄면인 별개의 절단면을 추가로 가지는 것을 특징으로 한다.

청구항 4의 발명은, 청구항 3에 기재된 브레이크 장치로서, 상기 별개의 절단면이 폭이 1㎛ 이상, 5㎛ 이하의 단면을 가지는 평탄면인 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명은, 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 브레이크 장치로서, 상기 2개의 절단면이 이루는 각도가 10°이상, 30°이하인 것을 특징으로 한다.

청구항 1 내지 청구항 5의 발명에 의하면, 이종 재료층으로의 홈 형성이라고 하는 전(前)처리를 실시하지 않고, 적층 취성 재료 기판을 칼날의 이가 빠지지 않고 양호하게 브레이크 할 수가 있다.

도 1은 본 실시형태와 관련되는 브레이크 장치(100)의 사시도이다.
도 2는 본 실시형태와 관련되는 브레이크 장치(100)의 사시도이다.
도 3은 브레이크 장치(100)에 있어서의 브레이크에 제공할 때의 기판(W)의 지지 형태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 브레이크 장치(100)에 있어서 기판(W)을 브레이크 할 때의 배치 관계를 나타내는 단면도이다.
도 5는 브레이크 바(14)를 설치한 상태의 브레이크 바 설치부(15)의 모식 단면도이다.
도 6은 브레이크 바(14)의 개략 구성도이다.
도 7은 날끝(14b)의 상세 구성을 나타내는 단면도이다.
도 8은 날끝(14b)의 상세 구성을 나타내는 단면도이다.
도 9는 브레이크 바(14)를 이용해서 적층 취성 재료 기판인 기판(W)의 브레이크를 실시하는 경우의 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 종래 브레이크 바(114)를 이용해서 적층 취성 재료 기판인 기판(W)의 브레이크를 실시하는 경우의 모습을 나타내는 도면이다.

＜브레이크 장치의 개요＞

도 1 및 도 2는, 본 실시형태와 관련되는 브레이크 장치(100)의 사시도이다. 브레이크 장치(100)는, LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)나 HTCC(High Temperature Co-fired Ceramics) 등의 세라믹스나, 유리 기타 취성 재료를 이용하여 구성된 취성 재료 기판이나, 혹은 이러한 취성 재료 기판의 일방의 주면에 수지 또는 금속으로 이루어지는 층을 형성하여 이루어지는 적층 취성 재료 기판 등인 브레이크 대상 기판(이하, 단순히 기판이라고도 한다)(W)을, 미리 당해 기판(W)에 설정되어 이루어지는 선 모양의 분할 예정 위치(분할 예정선)를 따라 브레이크(할단)하기 위한 것이다. 또한, 도 1 및 도 2에는, 수평면 내에서 서로 직교하는 2 방향을 X방향 및 Y방향으로 하고, 수직 방향을 Z방향으로 하는 오른손 좌표계인 XYZ 좌표계를 첨부하고 있다. 보다 상세하게 말하면, 브레이크를 실시할 때에 분할 예정 위치를 연장시키는 방향을 X방향으로 하고 있다.

도 3은, 브레이크 장치(100)에 있어서의 브레이크에 제공할 때의 기판(W)의 지지 형태를 나타내는 평면도이다. 도 4는, 브레이크 장치(100)에 있어서 기판(W)을 브레이크 할 때의 배치 관계를 나타내는 단면도이다. 도 4에 있어서는, 기판(W)이 취성 재료 기판(Wa)의 일방의 주면(S1)에 수지 또는 금속으로 이루어지는 이종 재료층(F)을 설치하여 이루어지는 적층 취성 재료 기판이고, 또한, 취성 재료 기판(Wa)의 타방의 주면(S2)의 분할 예정 위치에, 미리 브레이크의 기점으로 하기 위해서, 스크라이빙 휠 등에 의해 기판 표면을 스크라이브 함으로써 스크라이브 라인(SL)이 설치되어 이루어지는 경우를 예시하고 있다.

또한, 도 4에 있어서는, 간단하게 도시하기 위해서, 하나의 스크라이브 라인(SL)만 나타냈지만, 실제의 기판(W)에는 다수의 스크라이브 라인(SL)이 형성된다.

또한, 브레이크의 기점에는, 상술한 스크라이브 라인 외에, 다이아몬드 커터 등의 절삭 기구로 기판 표면을 선 모양으로 깎아낸 스크라이브 홈이나, 레이저광으로 기판 표면을 절제시켜서 선 모양으로 제거한 절제 가공 라인이나, 레이저광으로 기판 표면을 국소적으로 용융시킴으로써 기판의 구조를 선 모양으로 변질(융해 개질)시킨 가공라인 등을 적용할 수 있다.

기판(W)은 도 3 및 도 4에 나타내듯이, 다이싱 테이프라고도 불리는 점착성 필름(1)에 그 일방의 주면(S1)측을 붙여서 고정시킨 다음, 브레이크 장치(100)에 제공된다. 보다 상세하게는, 점착성 필름(1)은 그 주변 부분이 고리모양의 링 부재(2)에 붙어서 설치되고, 기판(W)은 당해 링 부재(2)의 중앙 부분에 있어서 점착성 필름(1)에 붙여진다. 또한, 도 3에서는, 점착성 필름(1)에서의 점착면과는 반대측 면이 도면 앞 측을 향한 상태를 예시하고 있고, 기판(W) 및 링 부재(2)가 함께 당해 점착면 측에 존재하는 것을 나타내기 위해서, 기판(W)의 외주연(We) 및 링 부재(2)의 내주연(2e)을 파선으로 나타내고 있다.

브레이크 장치(100)는, 브레이크 시에 기판(W)을 아래쪽으로부터 지지하는 서포트 부재(10)와, 기판(W)을 지지하여 이루어지는 링 부재(2)를 수평면 내에서 회전이 자유롭도록 지지하는 회전 부재(11)와 광학적으로 투명한 부재로 이루어지고, 회전 부재(11)를 아래쪽으로부터 지지함과 동시에 Y방향으로 이동이 자유롭게 되어 이루어지는 수평 가동 테이블(12)과, 수평 가동 테이블(12)을 지지하는 지지 테이블(13)을 구비한다.

보다 상세하게는, 도 4에 나타내듯이, 서포트 부재(10)는 각각이 X방향으로 길이방향을 가지고 이루어짐과 동시에 Y방향에 있어서 서로 이간하는 한 벌의 절단기(61, 62)를 구비한다. 또한, 도 2에 나타내듯이, 수평 가동 테이블(12)은, 스텝 모터(31)의 구동에 의해 회전하는 볼 나사(32)의 구동을 받아, 지지 테이블(13) 상을 Y방향으로 왕복 이동한다. 또한, 회전 부재(11)의 회전 각도 위치는, 스텝 모터(34)에 의해 볼 나사(33)를 회전시킴으로써 조정하는 것이 가능하게 되어 있다. 이상과 같은 구성을 가짐으로써, 브레이크 장치(100)에 있어서는, 기판(W)을 지지하는 링 부재(2)를 지지한 상태에서, 회전 부재(11)를 수평면 내에서 회전시킴으로써 절단기(61, 62) 사이에서 스크라이브 라인(SL)이 X방향으로 연장하도록, 수평면 내에 있어서의 기판(W)의 자세를 조정하는 것이 가능해지고 있다.

한편, 지지 테이블(13)의 상면으로서, 회전 부재(11) 외측의 사방위치에는 4개의 기둥 모양 승강 가이드(24)가 수직으로 설치된다. 이들 4개의 기둥 모양 승강 가이드(24)의 상단을 걸치듯이 하여 발판(21)이 고정되어 있다. 또한, 지지 테이블(13)과 발판(21) 사이에는, 기둥 모양 승강 가이드(24)에 의해 승강 가능하도록 안내되는 승강 테이블(16)이 설치되어 있다.

발판(21) 상에는, 지지 부재(22)를 통해서 스텝 모터(23)가 설치되어 있다.

이 스텝 모터(23)의 회전축에는, 회전이 자유로운 상태로 발판(21)을 관통하는 볼 나사(25)가 연결되어 이루어진다. 볼 나사(25)는, 승강 테이블(16)에 형성된 암 나사부에 나합하고 있다. 스텝 모터(23)의 구동에 의해 볼 나사(25)가 회전함으로써 승강 테이블(16)이 Z방향으로 승강한다.

도 2에 나타내듯이, 이 승강 테이블(16)의 하면에는 브레이크 바(14)를 설치하여 고정되는 브레이크 바 설치부(15)가 설치되어 이루어진다. 브레이크 바(14)는, 블레이드 또는 브레이크 날이라고도 불리고, 그 길이방향이 X방향으로 연장하는 형태로 설치되어 이루어진다. 브레이크 장치(100)에 있어서는, 개략, 도 4에 나타내듯이, 스크라이브 라인(SL)이 형성된 측의 주면을 하측으로 한 상태에서, 절단기(61, 62)의 사이에서 스크라이브 라인(SL)이 X축방향으로 연장하도록 배치된 기판(W)에 대해서, 이종 재료층(F)이 형성되어 이루어지는 면의 옆으로부터 스크라이브 라인(SL)의 형성 위치를 따라 기판(W)을 브레이크 바(14)로 가압함으로써 기판(W)의 브레이크가 실현된다. 브레이크 바(14) 및 브레이크 바 설치부(15)의 상세에 대해서는 후술한다.

한편, 지지 테이블(13)은, 기대(基台)(17) 상에 수직으로 설치된 4개의 샤프트(18) 및 기대(17)로부터 아래쪽으로 연장하는 각부(脚部)(19)를 통해서 지면에 설치된다.

또한, 도 2에 나타내듯이, 지지 테이블(13)의 아래쪽에는 CCD 카메라(35)가 설치되어 있다. CCD 카메라(35)는, 도 4에서 화살표(AR1)로 나타내듯이, 지지 테이블(13)의 중앙 부분에 설치된 개구부(13h) 및 수평 가동 테이블(12)을 통해서, 기판(W)과 브레이크 바(14)의 위치 관계를 관찰하는 것이 가능하게 되어있다.

CCD 카메라(35)는, 기대(17) 상에 설치된 지지부(41) 상에 부설되어 이루어진다. 지지부(41)는 기대(17) 상에 수직으로 설치되어 이루어지는 레일 지지판(39)에 설치된 한 벌의 가이드 레일(37)을 따라 X방향으로 안내되어 이루어짐과 동시에, X방향으로 연장하고, 또한 스텝 모터(36)의 구동에 의해 회전하는 볼 나사(38)와 나합하고 있다. 이들 구성을 가짐으로써, CCD 카메라(35)는 스텝 모터(36)의 구동을 받아 X방향으로 왕복 이동이 가능하게 되어 이루어진다.

＜브레이크 바＞

다음으로, 브레이크 바(14) 및 그 주변 부분의 상세한 구성에 대해서 설명한다. 도 5는, 브레이크 바(14)를 설치한 상태의 브레이크 바 설치부(15)의 모식 단면도이다. 도 6은, 브레이크 바(14)의 개략 구성도이다. 보다 상세하게는, 도 6(a)에 나타내는 것은 브레이크 바(14)의 길이방향 측면도이고, 도 6(b)에 나타내는 것은 브레이크 바(14)의 날끝(14b) 근방의 개략 단면도이다.

브레이크 바(14)는, 초강합금이나 부분 안정화 산화 지르코늄 등으로 이루어지고, 도 6(a)에 나타내듯이, 측면시 직사각형 모양의 본체부(14a) 한쪽의 긴 변 측에 날끝(14b)이 설치된 구성을 가진다. 브레이크 바(14)로서는, 전체 길이(L)가 예를 들면 60㎜~300㎜ 정도이고, 칼날폭(W)이 예를 들면 15㎜~30㎜ 정도인 것을 이용한다. 또한, 도 6(b)에 나타내듯이, 날끝(14b)은 어떤 예각(θ)을 이루는 2개의 절단면(c1, c2)을 가진다. 또한, 절단면(c1, c2)은 연삭에 의해 형성되지만, 이러한 연삭은 브레이크 바(14)의 짧은 방향(도 6(a)의 경우에는 상하 방향)에서 실시되는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 브레이크 바(14)에 의한 이종 재료층(F)의 절삭성을 보다 높일 수 있다.

브레이크 바(14)는, 브레이크 바 설치부(15)에 설치됨으로써 브레이크 장치(100)에 고정된다. 또한, 브레이크 바(14)의 본체부(14a)에는, 이러한 설치 시에 사용되는 복수의(도 6(a)에서는 2개의) 관통구멍(14h)이 길이방향에서 서로 이간하는 형태로 설치되어 이루어진다.

브레이크 바 설치부(15)는 도 5에 나타내듯이, 홀더(15a)와 플랜지(15b)와, 설치 베이스(15c)로 이루어진다. 홀더(15a)와 플랜지(15b)는 탈착이 자유롭게 된다. 한편, 설치 베이스(15c)는 승강 테이블(16)의 하면에 고정 설치된다.

브레이크 바(14)를 브레이크 장치(100)에 고정할 즈음에는, 우선, 브레이크 바(14)에 구비되는 관통구멍(14h)과 홀더(15a) 및 플랜지(15b)에 각각 설치된 나사구멍(TH1, TH2)을 일직선으로 위치시킨 상태에서, 브레이크 바(14)를 홀더(15a)와 플랜지(15b) 사이에 끼워 넣고, 고정 볼트(15d)를 나사구멍 TH1 및 TH2와 나합시킨다. 이로 인하여, 브레이크 바(14)는 홀더(15a) 및 플랜지(15b)와 일체가 된다. 또한, 설치 베이스(15c)에 설치된 나사구멍(TH3)과 홀더(15a)에 설치된 나사구멍(TH4)에 고정 볼트(15e)를 나합시킴으로써, 브레이크 바(14)는 날끝(14b)이 연직 아래쪽을 향함과 동시에 X방향으로 연장하는 형태로 브레이크 장치(100)에 고정된다. 바꾸어 말하면, 브레이크 장치(100)에 있어서는, 브레이크 바(14)가 탈착이 자유롭게 설치되어 이루어진다고도 할 수 있다. 이렇게 함으로써, 파손, 열화에 의한 교환이나, 기판(W)의 재질에 따른 변경 등이 용이해지고 있다.

다음으로, 날끝(14b)에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 본 실시형태와 관련되는 브레이크 장치(100)에 있어서는, 날끝(14b)의 형상이 특징적인 것으로 되어 있다. 도 7 및 도 8은, 날끝(14b)의 상세한 구성을 나타내는 단면도이다.

날끝(14b)은, 개략적으로는, 종래의 일반적인 브레이크 바의 날끝과 마찬가지로, 도 6(b)에 나타내듯이 어떤 각도(θ)를 이루는 2개의 절단면(c1, c2)을 가지는 것으로 되어있지만, 보다 상세하게는, 각도(θ)의 수치는 50° 이하, 바람직하게는 10° 이상, 30° 이하가 되어 이루어지고, 또한 도 7 및 도 8에 나타내듯이, 날끝(14b)의 최선단부에 있어서는, 절단면(c1, c2) 사이에 다른 절단면이 설치되어 이루어진다. 도 7에는, 절단면(c1, c2) 사이에 단면시 원호상(곡률 반경 r)의 곡면인 절단면(c3)이 설치되어 이루어지는 경우를 예시하고 있고, 도 8에는 절단면(c1, c2) 사이에 단면시 직선 모양의 평탄면인 절단면(c4)이 설치되어 이루어지는 경우를 예시하고 있다.

도 7에 나타내는 절단면(c3)은, 곡률 반경(r)이 5㎛ 이하인 것이 바람직하고, 2㎛ 이상, 3㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 한편, 도 8에 나타내는 절단면(c4)은, 폭이 10㎛ 이하인 것이 바람직하고, 1㎛ 이상, 5㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

이와 같이, 본 실시형태와 관련되는 브레이크 장치(100)가 구비하는 브레이크 바(14)의 날끝(14b) 형상은, 약 90°의 각도를 이루는 2개의 절단면이 직접 교차하는 종래의 일반적인 브레이크 바(이하, 종래 브레이크 바)의 날끝 형상과는 명확하게 상이한 것으로 되어 있다.

그리고, 브레이크 바(14)의 날끝(14b)이 상술한 바와 같은 형상으로 되어있는 점에서, 본 실시형태와 관련되는 브레이크 장치(100)에 있어서는, 브레이크 대상인 기판(W)이 도 4에 나타내는 것 같은 적층 취성 재료 기판인 경우이더라도, 적합한 브레이크를 실현할 수 있게 되어 있다.

도 9는, 상술한 바와 같은 형상의 날끝(14b)을 가지는 브레이크 바(14)를 이용하여 적층 취성 재료 기판인 기판(W)의 브레이크를 실시하는 경우의 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다. 또한, 도 10은 대비하기 위해서 나타내는, 종래 브레이크 바(114)를 이용해 적층 취성 재료 기판인 기판(W)의 브레이크를 실시하는 경우의 모습을 나타내는 도면이다. 또한 종래 브레이크 바(114)의 날끝(114b)은, 약 90°의 각도를 이루는 2개의 절단면이 직접 교차하는 형상을 가지고 이루어지는 것으로 한다.

단, 브레이크 바(14) 및 종래 브레이크 바(114) 이외의 브레이크 장치(100)의 구성요소와 날끝(14b)의 상세 구성에 대해서는 도시를 생략하고 있다.

우선, 도 9(a) 및 도 10(a)에 나타내듯이, 기판(W)은 이종 재료층(F)이 형성되어 이루어지는 쪽을 상면으로 하고, 취성 재료 기판(Wa)의 스크라이브 라인(SL)이 형성되어 이루어지는 쪽을 하면으로 하는 형태로서, 서포트 부재(10)의 절단기(61, 62)상에 재치(載置)된다. 그 때, 기판(W)은 스크라이브 라인(SL)이 대체로 절단기(61, 62) 사이의 위치에서 X방향으로 연장하는 모양으로 재치된다.

계속해서, CCD 카메라(35)에 의해, 기판(W)에 형성된 스크라이브 라인(SL)을 촬영한다. 이 스크라이브 라인(SL)의 촬영시에는, 스텝 모터(36)를 구동시킴으로써 CCD 카메라(35)를 X방향으로 이동시키면서 촬상하는 것으로, X방향으로 늘어나는 스크라이브 라인(SL)의 전체를 촬상하도록 한다.

그리고, 얻어진 촬상 화상에 근거하여 기판(W)의 수평 자세를 조정하고, 추가적으로 브레이크 바(14)의 위치를 결정한다(종래 브레이크 바(114)도 마찬가지임). 즉, 스텝 모터(34)를 구동시킴으로써 회전 부재(11)의 회전 각도 위치를 조정하여 기판(W)의 수평 자세를 조정하고, 스크라이브 라인(SL)의 연장 방향을 정확하게 X방향으로 합치시킨 다음, 스텝 모터(31)를 구동시켜서 수평 가동 테이블(12)을 Y방향으로 이동시킴으로써, 스크라이브 라인(SL)이 브레이크 바(14)의 연직 아래쪽으로 배치되도록 한다.

이러한 위치 결정이 종료되면 기판(W)의 브레이크를 실시한다. 즉, 스텝 모터(23)의 구동에 의해 승강 테이블(16)을 하강시킴으로써, 도 9(a) 및 도 10(a)에 있어서 각각 화살표 AR2 및 AR4에서 나타내듯이 브레이크 바(14) 및 종래 브레이크 바(114)를 하강시킨다. 이윽고, 브레이크 바(14)의 날끝(14b) 및 종래 브레이크 바(114)의 날끝(114b)은, 기판(W) 상면의 이종 재료층(F)과 접촉하고, 이종 재료층(F)의 상면에 힘을 가하게 되지만, 도 9(b) 및 도 10(b)에서 각각 화살표 AR3 및 AR5에서 나타내듯이, 이러한 접촉 후에도 브레이크 바(14) 및 종래 브레이크 바(114)의 하강은 계속된다.

그러면, 본 실시형태와 관련되는 브레이크 바(14)를 이용하고 있는 경우는, 도 9(b)에 나타내듯이, 브레이크 바(14)가 하강함으로써 이종 재료층(F)을 절삭하는(이종 재료층(F) 안에 비집고 들어간다) 형태로 이종 재료층(F)을 분단해 간다. 그리고, 날끝(14b)이 취성 재료 기판(Wa)의 상면에 도달하면, 브레이크 바(14)와 절단기(61, 62)로 기판(W)을 3곳 지지하는 상태가 되고, 도 9(c)에 나타내듯이, 스크라이브 라인(SL)으로부터 늘어난 균열(CR)이 날끝(14b)에 도달한다. 이로 인하여, 기판(W)은 적합하게 2개의 개편(個片)(W1, W2)으로 분단된다.

한편, 종래 브레이크 바(114)를 이용하고 있는 경우, 도 10(b)에 나타내듯이, 날끝(114b)이 이종 재료층(F)으로 비집고 들어가는 것보다도 먼저, 하측의 취성 재료 기판(Wa)에서 스크라이브 라인(SL)으로부터의 균열(CR)이 늘어나버리고, 이종 재료층(F)은 분단되어 있지 않음에도 불구하고, 취성 재료 기판(Wa)만 2개의 개편(W3, W4)으로 분단되어 버린다. 일단 이러한 분단이 생겨버리면, 화살표(AR5)로 나타내듯이 종래 브레이크 바(114)를 하강시켰다고 해도, 개편(W3, W4)이 움직임으로써 종래 브레이크 바(114)가 가하는 힘이 빠져버리고, 도 10(c)에 나타내듯이 이종 재료층(F)은 적합하게 분단되지 않은 채이든지, 혹은, 올바르지 않은 위치에서 분단되는데 머물러 버린다.

본 실시형태와 관련되는 브레이크 바(14)를 이용하는 경우와 종래 브레이크 바(114)를 이용하는 경우에 이러한 차이가 생기는 이유는 이하와 같다.

우선, 전자의 경우, 절단면(c1, c2)이 이루는 각도(θ)가 비교적 작고, 또한, 절단면 c3 혹은 c4도 포함해서 이종 재료층(F)과의 접촉 면적이 작기 때문에, 이종 재료층(F)의 탄성에 기인한 저항력(반발력)을 잘 받지 않으며, 결과적으로, 단위면적당 가압력이 상대적으로 커지기 때문에, 취성 재료 기판(Wa)에 있어서 균열(CR)이 늘어나는 것보다도 먼저 이종 재료층(F)이 분단된다.

이에 반해서, 후자의 경우, 2개의 절단면이 이루는 각도가 90°로 커서, 이종 재료층(F)과의 접촉 면적이 넓기 때문에, 이종 재료층(F)으로부터의 저항력을 강하게 받게 되고, 날끝(114b)이 이종 재료층(F)으로 비집고 들어갈 수 없는 상태로, 그 아래쪽의 취성 재료 기판(Wa)에 힘이 가해져 버리기 때문에, 적층 취성 재료 기판에 대해서 양호하게 분단하는 것이 어려워지고 있다.

또한, 본 실시형태와 관련되는 브레이크 바(14)의 경우, 절단면(c1, c2)이 이루는 각도(θ)는 작기는 하지만, 양자 사이에 절단면 c3 혹은 c4가 존재하는 점으로부터, 칼날의 이가 잘 빠지지 않도록 되어있다. 그렇기 때문에, 반복적으로 사용하는 경우에도, 그 발생 빈도는 적어도 종래 브레이크 바(114)와 동일한 정도로 억제된다.

또한, 상세한 설명은 생략하지만, 본 실시형태와 관련되는 브레이크 바(14)는 이종 재료층(F)을 갖지 않는 취성 재료 기판에 대해서도, 당연히 적합하게 분단할 수 있다.

이상, 설명한 것처럼, 본 실시형태와 관련되는 브레이크 장치에 있어서는, 브레이크 바로서 그 날끝이 50° 이하의 각도를 이루는 2개의 절단면을 가짐과 동시에, 이들 2개의 절단면 사이에 단면시 원호상의 곡면 혹은 단면시 직선 모양의 평탄면인 별개의 절단면을 추가로 갖는 것을 이용함으로써, 브레이크 대상인 기판이 취성 재료 기판의 일방의 주면에 수지 또는 금속으로 이루어지는 이종 재료층이 설치되어 이루어지는 적층 취성 재료 기판이고, 또한 당해 이종 재료층에 브레이크 바를 접촉시켜 브레이크 하는 경우이더라도, 이종 재료층으로의 홈 형성이라고 하는 전(前)처리를 필요로 하지 않고, 게다가 칼날의 이가 빠지지도 않고, 양호하게 브레이크 할 수가 있다.

＜변형예＞

상술한 실시형태에 있어서는, 기판(W)을 수평 가동 테이블(12) 상에 설치한 서포트 부재(절단기(61, 62))로 아래쪽으로 지지한 상태에서 브레이크를 실시하도록 하고 있지만, 브레이크 장치(100)에 있어서의 기판의 지지 형태는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 수평 가동 테이블(12) 상에 투명한 고무판이 부설(敷設)되어 이루어지고, 그 위에 기판(W)을 재치하여 브레이크를 실시하는 형태여도 좋다. 이러한 경우에도, 브레이크 바(14)를 이용한 적층 취성 재료 기판의 브레이크는 적합하게 실시할 수가 있다.

1　점착성 필름
2　링 부재
10　서포트 부재
11　회전 부재
12　수평 가동 테이블
13　지지 테이블
13h　개구부
14　브레이크 바
14a　본체부
14b　날끝
14h　관통구멍
15　브레이크 바 설치부
15a　홀더
15b　플랜지
15c　베이스
15d, 15e　고정 볼트
16　승강 테이블
35　CCD 카메라
61, 62 절단기
100　브레이크 장치
114　종래 브레이크 바
114b　(종래 브레이크 바의) 날끝
c1~c4　절단면
CR　균열
F　이종 재료층
SL　스크라이브 라인
TH1~TH4　나사구멍
W　기판(적층 취성 재료 기판)
Wa　취성 재료 기판

Claims

취성 재료 기판의 일방의 주면에 수지 또는 금속으로 이루어지는 이종 재료층이 부설되고, 타방의 주면에 스크라이브 라인이 형성되어 이루어지는 적층 취성 재료 기판을 상기 이종 재료층의 옆으로부터 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크 하는 브레이크 장치로서,
브레이크 시에 상기 적층 취성 재료 기판과 맞닿는 브레이크 바의 날끝이, 50° 이하의 각도를 이루는 2개의 절단면을 가짐과 동시에, 상기 2개의 절단면 사이에, 곡률 반경이 5㎛ 이하의 원호상 단면을 가지는 곡면인 별개의 절단면을 추가로 가지는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제1항에 있어서,
상기 별개의 절단면이, 곡률 반경이 2㎛ 이상, 3㎛ 이하의 원호상 단면을 가지는 곡면인 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
취성 재료 기판의 일방의 주면에 수지 또는 금속으로 이루어지는 이종 재료층이 부설되고, 타방의 주면에 스크라이브 라인이 형성되어 이루어지는 적층 취성 재료 기판을 상기 이종 재료층의 옆으로부터 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크 하는 브레이크 장치로서,
브레이크 시에 상기 적층 취성 재료 기판과 맞닿는 브레이크 바의 날끝이, 50° 이하의 각도를 이루는 2개의 절단면을 가짐과 동시에, 상기 2개의 절단면 사이에, 폭이 10㎛ 이하의 직선 모양 단면을 가지는 평탄면인 별개의 절단면을 추가로 가지는 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제3항에 있어서,
상기 별개의 절단면이, 폭이 1㎛ 이상, 5㎛ 이하의 단면을 가지는 평탄면인 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 2개의 절단면이 이루는 각도가 10° 이상, 30° 이하인 것을 특징으로 하는 브레이크 장치.