KR20170088270A - 브레이크 장치 - Google Patents

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타쿠로 미타니
호우히 카쿠
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미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
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Abstract

브레이크장치에서 취성재료 기판이 탑재된 테이블을 180° 이상 회전할 수 있도록 하는 것이다. 분단의 대상이 되는 취성재료 기판을 지지한 다이싱 링을 테이블(47) 위에 지지한다. 테이블(47)은, 외주부분에는 톱니바퀴가 형성되어 있는 원형의 톱니바퀴(45)의 내측에 지지되고, 구동유닛(34)에 의해 테이블(47)을 180° 이상 회전시킬 수 있다. 톱니바퀴(45) 및 테이블(47)의 케이블체인(33)의 상부에 위치하도록 배치되어 있고, 케이블체인(33)의 길이를 종래보다 길게 함으로써 180° 이상의 회전각도를 확보하고 있다.

Description

브레이크 장치{BRAKE APPARATUS}
본 발명은 다이싱 링에 점착재료를 개재하여 설치된 취성재료(脆性材料) 기판을 분단하는 브레이크장치에 관한 것으로, 특히, 테이블에 임의의 각도로 취성재료 기판을 탑재할 수 있도록 한 브레이크장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는 테이블 위에 반도체 웨이퍼를 설치한 다이싱 링을 지지하고, 그 상부에서 브레이크 바를 눌러서 브레이크 하는 브레이크장치가 제시되어 있다. 이 브레이크장치에서는 테이블 위의 다이싱 링에 지지되어 있는 반도체 웨이퍼에는 미리 격자형상으로 스크라이브가 형성되어 있다. 격자형상으로 기판을 브레이크 하는 경우에는 브레이크 바를 1개의 스크라이브 라인에 따라서 눌러서 브레이크를 실행한다. 그리고 테이블을 일정한 방향에서 평행으로 이동시켜 순차적으로 다수의 스크라이브 라인에 따라서 반도체 웨이퍼를 브레이크 한다. 이어서, 테이블을 약 90° 회전시켜서 브레이크 후의 스크라이브 라인에 직교하는 스크라이브 라인에 따라서 마찬가지로 순차적으로 브레이크 바를 눌러서 브레이크 하고, 테이블을 일정한 방향에서 평행으로 이동시킨다. 이렇게 하여 순차적으로 다수의 스크라이브 라인에 따라서 반도체 웨이퍼를 브레이크 하고 있다.
일본국 특개 2014-83821호 공보
이러한 종래의 브레이크장치에서는 어느 방향의 브레이크를 마치면 테이블을 90° 회전시킬 필요가 있으나, 테이블이 회전 가능한 각도는 약 90°에 머물러 있었다. 따라서 브레이크를 개시하기 전에 이미 형성되어 있는 스크라이브 라인이 브레이크 바와 정확히 평행이 되도록 다이싱 링을 탑재하여, 브레이크 바와 평행한 모든 스크라이브 라인을 따른 브레이크를 모두 마친 후, 테이블을 90° 회전시켜서 브레이크 바와 다른 스크라이브 라인을 평행하게 한 후에 브레이크를 할 필요가 있었다.
최초에 스크라이브 라인이 브레이크 바와 정확히 평행이 되도록 탑재시키지는 않고 테이블에 적절히 다이싱 링을 탑재하는 편이 단시간에 탑재가 완료한다. 이 경우에 스크라이브 라인이 브레이크 바와 평행이 되도록 회전시키고 나서 브레이크를 하면, 그 브레이크가 종료한 후에 테이블을 90° 더 회전시켜서 남은 스크라이브 라인에 따라서 브레이크 할 필요가 있다. 따라서 이 방법에서는 최대한으로 테이블을 180° 회전시키는 것이 필요하였다.
본 발명은 이러한 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 테이블을 180° 이상 회전시킬 수 있는 브레이크장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이 과제를 해결하기 위해 본 발명의 브레이크장치는 스크라이브가 형성된 취성재료(脆性材料) 기판을 분단하는 브레이크장치로, 상기 취성재료 기판을 지지하는 테이블과, 상기 테이블을 적어도 180° 회전시키는 회동수단과, 상기 테이블을 그 면에 따라서 평행이동하는 평행이동수단과, 상기 테이블 위의 취성재료 기판의 스크라이브 라인에 대해 브레이크 바를 승강시키는 승강수단과, 상기 회동수단에 의해 상기 테이블을 회전시키고, 상기 평행이동수단에 의해 상기 테이블을 수평 이동시켜서 스크라이브 라인에 일치시켜서 브레이크 바를 하강시키도록 제어하는 제어수단을 구비하는 것이다.
여기서, 상기 브레이크장치는 상기 테이블 위에 지지되어 있는 취성재료 기판의 스크라이브 라인을 모니터하는 카메라를 구비하고, 상기 제어수단은 상기 카메라로부터 얻은 취성재료 기판의 화상에 기초하여 스크라이브 라인과 브레이크 바가 평행이 되도록 상기 회동수단에 의해 테이블을 회전시키는 것으로 하여도 좋다.
여기서, 상기 회동수단은, 상기 테이블을 회전이 자유롭게 지지하는 베이스 링과, 구동톱니바퀴를 가지며, 상기 테이블을 회전시키는 구동유닛과, 상기 베이스 링에 설치되며, 적어도 180°의 톱니가 형성되어 상기 구동유닛의 구동톱니바퀴와 치합하는 톱니바퀴를 구비하는 것으로 하여도 좋다.
여기서, 상기 회동수단은 구동톱니바퀴를 가지며, 상기 테이블을 회전시키는 구동유닛과, 관통구멍 및 상기 구동유닛을 지지하는 베이스와, 상기 베이스의 관통구멍에 외륜이 설치되어 내륜의 회전이 자유롭게 하는 원형의 크로스 롤러와, 상기 크로스 롤러의 내륜에 설치된 베이스 링과, 상기 베이스 링의 외주에 설치되며, 적어도 180°의 톱니가 형성되어서, 상기 구동유닛과 구동톱니바퀴와 치합하는 톱니바퀴와, 상기 베이스 링에 지지된 테이블과, 상기 베이스 링의 테이블의 외주부에 설치되며, 회동이 자유로운 암에 의해 상기 취성재료 기판을 갖는 다이싱 링을 지지하는 링 수납유닛을 구비하는 것으로 하여도 좋다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명의 브레이크장치에 의하면 테이블을 180° 이상에 걸쳐 회전시킬 수 있다. 또, 청구항 2의 발명에서는 테이블 위에 다이싱 링을 임의의 각도로 배치하여도 카메라에 의해 링 위의 스크라이브 라인을 확인할 수 있다. 따라서 스크라이브 라인이 브레이크 바와 평행이 되도록 회전구동시킨 후에 브레이크 할 수 있다. 이렇게 하면 다이싱 링을 테이블에 탑재할 때에 기판에 스크라이브 라인과 브레이크 바를 정확히 평행으로 배치할 필요가 없어서 작업 효율을 대폭으로 향상시킬 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 브레이크장치의 개략 사시도이다.
도 2는 본 실시형태의 회전기구의 테이블 부분의 평면도이다.
도 3은 본 실시형태의 회전기구를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 실시형태의 회전기구의 상부 블록과 하부 블록을 분리하여 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 실시형태의 회전기구의 하부 블록의 조립구성도이다.
도 6은 본 실시형태의 회전기구의 상부 블록의 상세를 나타내는 조립구성도이다.
도 7은 본 실시형태에 의한 회전기구의 측면도이다.
도 8은 본 실시형태의 회전기구의 상부 베이스 링에 테이블을 고정하는 상태를 나타내는 부분 사시도이다.
도 9는 본 실시형태의 회전기구의 링 수납유닛과 그 주변 부분을 나타내는 사시도(1)이다.
도 10은 본 실시형태의 회전기구의 링 수납유닛과 그 주변 부분을 나타내는 사시도(2)이다.
도 11은 본 실시형태의 브레이크장치에서 다이싱 링의 교환 과정을 나타내는 평면도(1)이다.
도 12는 본 실시형태의 브레이크장치에서 다이싱 링의 교환 과정을 나타내는 평면도(2)이다.
도 13은 본 실시형태의 브레이크장치에서 다이싱 링의 교환 과정을 나타내는 평면도(3)이다.
도 14는 본 실시형태의 브레이크장치에서 다이싱 링의 교환 과정을 나타내는 평면도(4)이다.
도 15는 본 실시형태의 브레이크장치에서 다이싱 링의 교환 과정을 나타내는 평면도(5)이다.
도 16은 본 실시형태의 브레이크장치의 개략도를 나타내는 측면도이다.
도 17은 본 실시형태의 브레이크장치의 컨트롤러를 나타내는 블록도이다.
다음에 본 발명의 실시형태에 의한 브레이크장치(10)에 대하여 설명한다. 브레이크장치(10)는 도 1에 나타내는 y축의 정 및 부의 방향으로 이동 가능한 스테이지(11)를 구비하고 있다. 스테이지(11)의 하방에는 스테이지(11)를 그 면에 따라서 y축 방향으로 이동시키고, 또한, 그 면에 따라서 회전시키는 y축 이동기구(12)가 설치되어 있다. 스테이지(11)의 상부에는 コ자 형상의 수평고정부재(13)가 설치되고, 그 상부에는 서보 모터(14)가 지지되어 있다. 서보 모터(14)의 회전축에는 볼 나사(15)가 직결되고, 볼 나사(15)의 하단은 볼 나사(15)가 회전할 수 있도록 다른 수평고정부재(16)에 의해 지지되어 있다. 상부 이동부재(17)는 중앙부에 볼 나사(15)에 나사결합 하는 암나사(18)를 구비하며, 그 양단에서 하방으로 향하여 지지 축(19a, 19b)을 구비하고 있다. 지지 축(19a, 19b)은 수평고정부재(16)의 한 쌍의 관통구멍을 관통하여 하부 이동부재(20)에 연결되어 있다. 하부 이동부재(20)의 아랫면에는 도시하지 않은 브레이크 바가 설치되어 있다. 브레이크 바는 길고 가는 평판이며 선단을 날카롭게 한 금속제의 칼날 형상의 부재이며, 선단 부분이 하방이 되도록 스테이지(11)의 면에 수직으로 하부 이동부재(20)에 설치된다. 이렇게 하면 서보 모터(14)에 의해 볼 나사(15)를 회전시킨 경우 상부 이동부재(17)와 하부 이동부재(20)가 일체가 되어 상하로 움직이고, 브레이크 바도 동시에 상하로 움직이게 된다. 여기서 서보 모터(14)와 수평고정부재(13, 16), 상하의 이동부재(17, 20)는 브레이크 바를 승강시키는 승강기구를 구성하고 있다.
다음에 스테이지(11)에 설치되는 회전기구(30)에 대해서 설명한다. 도 2는 회전기구(30)의 평면도이며, 도 3은 그 사시도, 도 4는 그 상부 블록과 하부 블록을 분리한 상태를 나타내는 사시도이다. 또, 도 5는 하부 블록의 조립 구성도이다. 도 5에 나타내는 것과 같이 하부의 베이스(31)에는 원형의 단을 갖는 관통구멍(31a)과 측방의 노치(31b)가 설치되어 있다. 도 4에 나타내는 것과 같이 베이스(31)의 측방에 원호형상의 브래킷(32)과 케이블체인(33)(케이블가이드라고도 하며, 케이블 베어(등록상표)를 포함한다)이 설치된다. 케이블체인(33)은 유연한 부재이며, 후술하는 링 수납유닛에 전원을 공급하기 위한 것이다. 또 베이스(31)의 노치(31b)에는 테이블을 회전시키기 위한 모터나 기어가 설치된 구동유닛(34)이 설치되어 있다.
다음에, 도 6은 도 4에 나타내는 상부 블록의 상세를 나타내는 분해 사시도이다. 상부 블록의 최하부에는 환 형상 베어링인 크로스 롤러(41)와 그 상부에 링(42)이 설치된다. 크로스 롤러(41)는 내륜과 외륜이 베어링을 개재하여 연결되어 있으며, 외륜을 고정함으로써 마찰을 적게 하여 내륜을 자유롭게 회전시킬 수 있다. 크로스 롤러(41)는 베이스(31)의 관통구멍(31a) 내에 삽입되고 그 하부는 단차 부분에 의해 지지된다. 링(42)은 크로스 롤러(41)의 외륜을 상부로부터 삽입하여 베이스(31)에 나사 고정함으로써 크로스 롤러(41)의 외륜을 고정하는 것이다. 하부 베이스 링(43)은 환 형상의 링과 하방에 조금 지름이 작게 돌출한 돌출 링 부분이 일체화된 것이며, 하부의 돌출부가 크로스 롤러(41)의 내륜의 내측에 삽입되어 상부에서 내륜에 고정된다. 또 하부 베이스 링(43)의 상부에는 상부 베이스 링(44)이 고정된다. 상부 베이스 링(44)은 환 형상의 링(44a)과 그 상방에 지름이 작게 돌출된 링(44b)이 일체화한 것이며, 상부의 돌출 링(44b)에는 사방으로 노치(44c~44f)가 설치되어 있다. 상부 베이스 링(44)의 상부 돌출 링(44b)의 외주부분에는 톱니바퀴(45)가 설치된다. 톱니바퀴(45)는 도시하는 것과 같이 전체 둘레에 톱니가 형성된 환 형상의 톱니바퀴이며, 구동유닛(34)의 구동톱니바퀴와 치합(meshing)하고 있다. 상부 베이스 링(44)에는 다른 링(46)이 설치된다. 링(46)의 내측에는 단이 형성되어 있으며, 이 단차의 내측에 투명 유리제의 테이블(47)이 삽입되어 지지된다. 테이블(47)은 브레이크 하는 기판을 지지하는 원형의 부재이며, 다이싱 링과 거의 동일한 지름을 갖는 것으로, 여기에서는 약 12인치 지름으로 한다.
다음에, 도 7은 이 회전기구 전체를 나타내는 측면도이며, 브래킷(32)을 제외한 상태를 나타내고 있다. 본 도면에 나타내는 것과 같이 베이스(31) 위에는 케이블체인(33)이 설치되고 케이블체인(33)의 상부에 톱니바퀴(45)가 설치되어 있다. 여기에서는 테이블(47) 위에 8 인치용의 다이싱 링을 설치한 상태를 나타내고 있다. 여기서 하부 베이스 링(43)과 상부 베이스 링(44)에 의해 테이블(47)과 톱니바퀴(45)를 베이스(31)의 윗면보다 높게 지지하는 베이스 링을 구성하고 있다.
도 8은 후술하는 링 수납유닛(60)을 설치하기 전에 테이블(47)을 상부 베이스 링(44)에 설치한 상태를 나타내는 사시도이다. 테이블(47)의 외주에는 도 6에 나타내는 것과 같이 4개의 테이블 고정블록(48)과 4개의 블록(49)이 설치된다. 테이블 고정블록(48)은 테이블(47)을 지지하기 위한 L자 형태의 블록이며, 링(46)을 개재하여 상부 베이스 링(44)에 볼트로 고정되어 있다. 블록(49)은 다이싱 링을 지지하기 위한 것이며, 링(46)을 개재하여 상부 베이스 링(44)에 볼트로 고정되어 있다.
그리고 테이블(47) 위에 12인치 기판용인 제 1 다이싱 링(51)을 설치하는 경우에는 도 6에 나타내는 것과 같이 테이블(47) 윗면에 제 1 탄성판(52)을 개재하여 직접 다이싱 링(51)을 설치 고정한다. 테이블(47) 위에 8 인치의 기판을 지지하는 제 2 다이싱 링을 설치하는 경우에는 보호위치 결정판(53)을 사용한다. 보호위치 결정판(53)은 제 2 다이싱 링보다 큰 큰 외경을 가지며, 여기에서는 테이블의 사이즈와 거의 같은 약 12인치의 환 형상의 얇은 평판이고, 중앙부분에 제 2 탄성판(54)이 삽입되는 개구가 설치되어 있다. 8인치의 기판을 지지하는 제 2 다이싱 링(55)을 설치한 경우에, 보호위치 결정판(53)을 테이블(47) 위에 지지하고, 그 개구에 제 2 탄성판(54)을 삽입하며, 그 상부에서 8 인치용의 다이싱 링(55)을 설치한다. 제 1 다이싱 링(51) 또는 제 2 다이싱 링(55)은 테이블(47)의 주위의 블록(49)에 올려놓은 후, 테이블의 주위에 설치되는 4개의 링 수납유닛(60)에 의해 지지된다. 제 1 및 제 2 탄성판(52, 54)은 고무제 등의 탄성을 갖는 원판이며, 하측의 카메라로부터 기판의 스크라이브 라인을 확인할 수 있도록 투명체로 한다.
도 9, 도 10은 링 수납유닛(60)과 그 주위부분의 상세를 나타내는 사시도이다. 링 수납유닛(60)은 상부 베이스 링(44)의 4개의 노치(44c~44f)에 각각 설치되어 있으나, 도 9, 도 10에서는 그 중 1개를 나타내고 있다. 도 9, 도 10에서는 상부 베이스 링(44)의 상부 링(44b)의 노치(44c)에 링 수납유닛(60)이 설치된다. 링 수납유닛(60)은 L자 형상의 브래킷(61)에 실린더(62)가 설치된다. 실린더(62)는 모터를 내장하며, 그 축을 90° 회동시키는 것이다. 실린더(62)의 축에는 암(63)이 설치된다. 암(63)에는 누름판(65)을 개재하여 볼트(66)에 의해 누름 암(64 또는 67)이 설치된다.
테이블(47) 위에 12 인치용의 제 1 다이싱 링(51)을 지지하기 위해서는 도 9에 나타내는 것과 같이 암(63)에는 누름 암(64)을 누름판(65)을 개재하여 볼트(66)에 의해 고정한다. 테이블(47) 위에 8 인치용의 제 2 다이싱 링(55)을 지지하기 위해서는 도 10에 나타내는 것과 같이 암(63)에는 누름 암(67)을 누름판(65)을 개재하여 볼트(66)에 의해 고정한다. 암(63)과 누름 암(64 또는 67)은 실린더(62) 내의 모터에 의해 시계방향 및 반시계방향으로 90° 회전한다. 그리고 누름 암의 선단이 블록(49)의 상부에 접하고, 이 사이에서 도시하지 않는 다이싱 링의 단부를 끼워 넣음으로써 다이싱 링(51 또는 55)을 고정하는 것이다. 여기서 4개의 링 수납유닛(60)에는 전술한 케이블체인(33)을 통하여 전원이 공급된다.
본 실시형태에서는 브레이크의 대상이 되는 취성재료 기판을 반도체 웨이퍼로 한다. 반도체 웨이퍼는 칩으로 분리하기 위해 원환(圓環)의 프레임형상체인 다이싱 링(51 또는 55)에 의해 지지되어 있다. 각각의 다이싱 링의 내측에는 상향으로 점착재료를 갖는 점착테이프가 붙어 있으며, 그 윗면 중앙에는 분단의 대상이 되는 원형의 반도체가 지지되어 있다. 반도체 웨이퍼에는 미리 다수의 스크라이브 라인이 격자형상으로 형성되어 있는 것으로 한다.
본 실시형태의 회전기구(30)에서는 테이블(47)을 180° 이상 회전할 수 있도록 하기 위하여 전체 둘레에 기어가 설치된 톱니바퀴(45)를 사용하고 있다. 또 테이블의 회전기구를 도 7에 나타내는 것과 같이 케이블체인(33)의 상부에 위치하도록 배치하고 있으며, 케이블체인(33)의 길이를 종래보다 길게 함으로써 회전기구 전체의 사이즈를 크게 하지 않지 않고 180° 이상의 회전각도를 확보하고 있다.
도 11 ~ 도 15는 12 인치용 다이싱 링(51)에서 8 인치용 다이싱 링(55)으로 교환하는 과정을 나타내는 도면이다. 먼저, 도 11에서는 12인치 다이싱 링(51)이 테이블(47) 위에 설치되어 있으며, 링 수납유닛(60)의 12 인치용의 짧은 누름 암(64)에 의해 다이싱 링(51)의 주위가 고정되어 있다. 이것을 제 1 상태로 한다. 여기서 12인치의 다이싱 링(51)에서 8 인치용 다이싱 링(55)으로 바꾸는 경우에는, 먼저, 도 12에 나타내는 것과 같이 4개의 링 수납유닛(60)의 누름 암(64)을 90° 회전시켜서 상향으로 한다. 이에 의해 12인치의 다이싱 링(51)이 분리 가능하게 된다. 여기서 다이싱 링(51)과 그 하부의 탄성판(52)을 동시에 제거한다. 이어서, 도 13에 나타내는 것과 같이 환 형상의 보호위치 결정판(53)을 유리 테이블(47)의 상부에 올려놓는다. 또한, 도 14에 나타내는 것과 같이 링 수납유닛(60)의 암을 길이 8 인치용의 누름 암(67)으로 교환한다. 이어서, 보호위치 결정판(53)의 중앙의 개구부분에 8 인치용의 탄성판(54)을 올려놓고, 도 15에 나타내는 것과 같이 다이싱 링(55)을 블록(49)의 위에 배치하여 누름 암(67)을 회동시킴으로써 다이싱 링(55)의 주위를 고정한다. 이것을 제 2 상태로 한다. 이렇게 하면 동일한 브레이크장치를 사용하여 8 인치용과 12 인치용의 어느 하나의 다이싱 링(51 또는 55)을 테이블(47) 위에 고정할 수 있다.
그리고 본 실시형태에서는 도 16에 브레이크장치 전체의 개략도를 나타내는 것과 같이 수평고정부재(13)에 수평으로 지주(71)가 설치되며, 이 지주(71)에는 카메라(72)가 하방을 향해 설치되어 있다. 이 카메라(72)는 다이싱 링 위의 반도체 웨이퍼의 스크라이브 라인의 상태를 검출하는 것이다. 또, 도면 중에 점선으로 나타내는 것과 같이, 수평고정부재(13)의 하방의 브레이크 바가 눌려지는 위치의 세로방향 아래쪽에 하방에서 테이블 위의 반도체 웨이퍼를 향해 촬상(撮像)하여 스크라이브 라인을 검출하는 카메라(73)가 설치되어 있다.
다음에, 본 실시형태에 의한 브레이크장치의 컨트롤러의 구성에 대해서 블록도를 사용하여 설명한다. 도 17은 브레이크장치의 컨트롤러(80)의 블록도이다. 컨트롤러(80)는 테이블의 회전과 평행이동 및 브레이크 바의 승강을 제어하는 제어수단이다. 본 도면에서 카메라(72, 73)로부터의 출력은 컨트롤러(80)의 화상처리부(81)를 통하여 제어부(82)로 전달된다. 입력부(83)는 취성재료 기판의 브레이크에 대한 데이터를 입력하는 것이다. 제어부(82)에는 모니터(84)와 브레이크 바를 상하로 움직이게 하기 위한 브레이크 바 구동부(85), 테이블을 회전시키기 위한 테이블 회전구동부(86) 및 Y축 구동부(87)가 접속되어 있다. 브레이크 바 구동부(85)는 서보 모터(14)를 구동하여 브레이크 바를 상하로 움직이게 하는 것이다. 또 테이블 회전구동부(86)는 베이스(31)에 설치되어 있는 구동유닛(34)의 모터(88)를 구동하기 위한 것이다. Y축 구동부(87)는 스테이지(11)를 y축 방향으로 구동시키는 모터(89)를 구동하는 것이다.
여기서 전술한 도 2에 나타내는 회전기구(30)와 도 17에 나타내는 테이블 회전구동부(86) 및 모터(88)는 테이블을 적어도 180° 회전시키는 회동수단을 구성하고 있다. Y축 이동기구(12)와 Y축 구동부(87) 및 모터(89)는 스테이지를 y축 방향으로 이동시키는 평행이동수단을 구성하고 있다. 또 전술한 승강기구와 브레이크 바 구동부(85)는 스크라이브 라인에 대해 브레이크 바를 승강시키는 승강수단을 구성하고 있다.
다음에 반도체 웨이퍼의 분단방법에 대하여 설명한다. 먼저 스테이지(11)에 회전기구의 테이블(47) 위에 어느 하나의 다이싱 링, 예를 들면 다이싱 링(51)을 설치한다. 다이싱 링(51)에는 미리 반도체 웨이퍼가 탑재되어 있는 것으로 한다. 이 상태에서, 도 16에 나타내는 것과 같이 카메라(72)에 의해 반도체 웨이퍼의 스크라이브 라인을 검출한다. 이어서, 형성되어 있는 스크라이브 라인과 브레이크 바가 평행이 되도록 테이블 회전구동부(86)를 통하여 제어유닛(34)의 모터(88)를 구동하여 테이블(47)을 회전시킨다.
브레이크 바와 스크라이브 라인이 평행상태가 되면 Y축 구동부(87)를 구동하여 브레이크 바의 바로 아래에 가장 외측의 스크라이브 라인이 위치하도록 스테이지(11)를 y축 방향으로 이동한다. 스크라이브 라인이 브레이크 바의 바로 아래가 되면 브레이크 바 구동부(85)를 사용하여 서보 모터(14)를 구동하고, 상부 이동부재(17)와 하부 이동부재(20)를 동시에 하강시켜서 브레이크 바를 스테이지(11)에 대해 수직으로 지지하면서 천천히 하강시켜 반도체 웨이퍼의 스크라이브 라인에 따라서 칼끝을 누름으로써 브레이크 한다. 이렇게 하면 탄성판(52)이 브레이크 바에 눌려서 V자 형태로 조금 변형한다. 그리고 브레이크 바를 충분히 하강시킴으로써 스크라이브 라인에 따라서 분단이 완료되게 된다. 분단이 완료되면 서보 모터(14)를 역전시켜 브레이크 바를 상승시킨다. 그리고 브레이크 바를 일단 상승시키고, Y축 구동부(87)를 구동하여, 테이블을 인접하는 스크라이브 라인의 간격에 상당하는 길이만큼 이동하여 브레이크 바의 바로 아래에 어느 하나의 스크라이브 라인이 위치하도록 한다. 그리고 인접하는 스크라이브 라인과 브레이크 바가 평행상태가 되면 브레이크 바 구동부(85)를 사용하여 브레이크 바를 하측 방향으로 구동하고, 반도체 웨이퍼의 스크라이브 라인에 따라서 칼끝을 누름으로써 브레이크 한다. 이와 같이 브레이크 바의 승강과 y축 방향으로의 이동을 되풀이함으로써 일정방향의 스크라이브 라인에 대해 모든 브레이크를 완료할 수 있다.
다음에, 이 일정방향의 브레이크를 완료하면, 테이블 회전구동부(86)에 의해 스테이지(11)를 현재의 위치로부터 90° 회전시켜서 다시 이미 브레이크 한 스크라이브 라인과 수직인 스크라이브 라인이 브레이크 바에 평행이 되도록 설정한다. 그리고 동일한 방법으로 브레이크 바를 스크라이브 라인에 따라서 누름으로써 브레이크를 실행할 수 있다. 그리고 스테이지(11)를 y축 방향으로 브레이크 라인의 피치 만큼 이동시키고, 동일한 방법으로 스크라이브 바(21)를 하강시킨다. 이와 같이 브레이크 바의 승강과 y축 방향으로의 이동을 되풀이함으로써 전면의 분단이 완료되며, 격자 상으로 반도체 웨이퍼를 분단할 수 있다.
이와 같이 하면 다이싱 링을 설치하는 공정에서 스크라이브 라인과 브레이크 바가 정확히 수평이 되도록 탑재할 필요가 없어지며, 작업 공정을 대폭적으로 간략화할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 분단의 대상이 되는 취성재료 기판을 반도체 웨이퍼로 하여 설명하고 있으나, 다른 취성재료 기판이라도 동일한 방법으로 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 180° 회전 가능한 테이블 위에 스크라이브 된 반도체 웨이퍼를 탑재하고 있으므로 탑재 시에는 스크라이브 라인을 다이싱 링의 직선상의 가장자리와 평행이 되도록 탑재 시에 맞출 필요가 없으며, 간단히 테이블(47) 위에 올려놓으면 충분하다. 그 후 적절하게 테이블(47)을 회전시킴으로써 다이싱 링 위의 반도체 웨이퍼의 스크라이브 라인과 브레이크 바를 평행으로 할 수 있고, 스크라이브 라인에 따라서 브레이크 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는 톱니바퀴(45)는 전체 둘레에 톱니를 형성한 것으로 하고 있었으나, 테이블(47)을 180° 이상 회전시키도록 구성하면 좋으며, 톱니바퀴(45)는 적어도 반 바퀴 이상의 외주부에 톱니가 형성된 톱니바퀴라도 좋다.
또, 본 실시형태에서는 스크라이브 라인은 직교하는 것으로 하고 있으나, 반드시 직교하도록 형성될 필요는 없다. 스크라이브 라인이 임의의 각도로 교차하도록 형성되어도 그 라인에 맞추어서 브레이크 할 수 있고, 마름모꼴이나 삼각형 등의 형상의 칩을 얻는 것도 가능해진다.
또한, 본 실시형태에서는 반도체 웨이퍼를 환 형상의 다이싱 링에 부착한 점착테이프 위에 지지하도록 하고 있으나, 테이블 위에 지지할 수 있는 것이면 충분하므로 반드시 다이싱 링 등을 사용할 필요는 없다.
테이블을 단순히 180° 이상 회전시키는 것으로 할 경우에는 카메라(72, 73)는 반드시 필요하지 않다. 또, 카메라(72)를 사용하지 않는 경우에는, 테이블 위에 어느 하나의 다이싱 링을 지지해서 Y축 구동부(87)에 의해 테이블(47)을 브레이크 바의 바로 아래에 이동시킨 후, 카메라(73)에 의해 스크라이브 라인을 검출하여 브레이크 바와 평행이 되도록 테이블을 회전시키도록 하여도 좋다. 이와 같이 스크라이브 라인을 검출하여 스크라이브 라인과 브레이크 바를 평행으로 하는 경우라도 어느 일방의 카메라가 있으면 충분하다.
또, 본 실시형태에서는 테이블을 큰 톱니바퀴 형상으로 지지하고 있으나, 테이블이 자유롭게 회전할 수 있게 하기 위해서는 톱니바퀴의 구동으로 제한되는 것은 아니며, 예를 들어 벨트나 턴테이블을 사용하여 회전을 자유롭게 해도 좋다.
본 발명은 브레이크장치를 사용하여 반도체 웨이퍼 등의 취성재료 기판을 정확히 분단할 수 있으므로, 취성재료 기판을 정밀하게 분단하는 브레이크장치에 호적하다.
10 브레이크장치
11 스테이지
12 Y축 이동기구
13, 16 수평고정부재
14 서보 모터
17 상부 이동부재
20 하부 이동부재
21 브레이크 바
30 회전기구
31 베이스
32 브래킷
33 케이블체인
34 구동유닛
41 크로스 롤러
42 링
43 하부베이스 링
44 상부베이스 링
45 톱니바퀴
46 링
47 테이블
48 테이블 고정블록
49 블록
53 보호위치 결정판
51, 55 다이싱 링
52, 54 탄성판
60 링 수납유닛
61 브래킷
62 실린더
63 암
64, 67 누름 암
65 누름판
72, 73 카메라
80 컨트롤러
81 화상처리부
82 제어부
85 브레이크 바 구동부
86 테이블 회전구동부
87 Y축 구동부
88, 89 모터

Claims (4)

  1. 스크라이브가 형성된 취성재료 기판을 분단하는 브레이크장치로,
    상기 취성재료 기판을 지지하는 테이블과,
    상기 테이블을 적어도 180° 회전시키는 회동수단과,
    상기 테이블을 그 면에 따라서 평행이동하는 평행이동수단과,
    상기 테이블 위의 취성재료 기판의 스크라이브 라인에 대해 브레이크 바를 승강시키는 승강수단과,
    상기 회동수단에 의해 상기 테이블을 회전시키고, 상기 평행이동수단에 의해 상기 테이블을 수평 이동시켜서 스크라이브 라인에 일치시켜서 스크라이브 바를 하강시키도록 제어하는 제어수단을 구비하는 브레이크장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이크장치는 상기 테이블 위에 지지되어 있는 취성재료 기판의 스크라이브 라인을 모니터하는 카메라를 구비하고,
    상기 제어수단은 상기 카메라로부터 얻어진 취성재료 기판의 화상에 기초하여 스크라이브 라인과 브레이크 바가 평행이 되도록 상기 회동수단에 의해 테이블을 회전시키는 것인 브레이크장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회동수단은,
    상기 테이블을 회전이 자유롭게 지지하는 베이스 링과,
    구동 톱니바퀴를 구비하며, 상기 테이블을 회전시키는 구동유닛과,
    상기 베이스 링에 설치되며, 적어도 180°의 톱니가 형성되어 상기 구동유닛의 구동톱니바퀴와 치합하는 톱니바퀴를 구비하는 것인 브레이크장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회동수단은,
    구동톱니바퀴를 가지며, 상기 테이블을 회전시키는 구동유닛과,
    관통구멍 및 상기 구동유닛을 지지하는 베이스와,
    상기 베이스의 관통구멍에 외륜이 설치되어 내륜의 회전이 자유롭게 하는 원형의 크로스 롤러와,
    상기 크로스 롤러의 내륜에 설치된 베이스 링과,
    상기 베이스 링의 외주에 설치되며, 적어도 180°의 톱니가 형성되어 상기 구동유닛의 구동톱니바퀴와 치합하는 톱니바퀴와,
    상기 베이스 링에 지지된 테이블과,
    상기 베이스 링의 테이블의 외주부에 설치되며, 회전이 자유로운 암에 의해 상기 취성재료 기판을 갖는 다이싱 링을 지지하는 링 수납유닛을 구비하는 것인 브레이크장치.
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