TW201914972A - 板狀物的分割裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題在於沿著分割預定線來分割板狀物時可減低屑的發生。 　　其解決手段，分割裝置係沿著分割預定線來分割被貼附於在環狀框所安裝的保護膠帶的上面之板狀物。 　　分割裝置係具備： 　　框保持手段，其係保持環狀框；及 　　分割手段，其係推壓板狀物的分割預定線的旁邊，沿著分割預定線來將板狀物分割成切片。 　　分割手段係具備： 　　保持部，其係從板狀物的上面及下面的兩面側來保持板狀物的割斷之分割預定線旁邊；及 　　推壓部，其係對於藉由保持部所保持的切片的割斷之分割預定線，推壓相鄰的切片來沿著分割預定線而分割。

Description

板狀物的分割裝置
本發明是有關沿著板狀物的分割預定線來賦予外力而分割之板狀物的分割裝置。
藍寶石、SiC、玻璃等的板狀物(基板)是沿著分割預定線來分割，藉此分割成各個的切片。分割板狀物時，例如，沿著分割預定線來從板狀物的表面側照射雷射束，而於板狀物的內部形成改質層。如此地形成改質層之後，如專利文獻1所揭示般，藉由使用具有刀刃(推壓構件)的破壞(breaking)裝置之3點破壞法來分割板狀物。在專利文獻1的3點破壞法中，沿著強度降低後的分割預定線來以刀刃推壓板狀物，藉此以改質層作為起點，將板狀物分割成各個的切片。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2009-148982號公報
(發明所欲解決的課題)
然而，在上述的3點破壞法中，以2處來支撐鄰接於分割預定線的背面兩側，從表面側的上方以刀刃來推壓分割預定線上而分割。因此，被推壓之鄰接於分割預定線的切片是移動於離開該分割預定線的方向，有在切片的邊緣產生屑(chipping)的問題。
本發明是有鑑於該點而研發者，以提供一種沿著分割預定線來分割板狀物時，可減低屑的發生之板狀物的分割裝置作為目的之一。 (用以解決課題的手段)
本發明之一形態的板狀物的分割裝置，係將被貼附於在環狀框所安裝的保護膠帶的上面且沿著分割預定線而強度降低的板狀物予以沿著分割預定線來分割之板狀物的分割裝置，其特徵為具備： 　　框保持手段，其係具有保持環狀框的保持面，被構成為可旋轉； 　　檢測手段，其係檢測出被貼附於保護膠帶的板狀物的分割預定線； 　　分割手段，其係沿著藉由檢測手段所被檢測出的分割預定線來將板狀物分割成切片；及 　　移動手段，其係使框保持手段與分割手段相對地移動， 　　分割手段具備： 　　保持部，其係從板狀物的上面及下面的兩面側來保持割斷之隔著分割預定線而相鄰的板狀物的2個區域的一方；及 　　推壓部，其係對於藉由保持部所保持的一方的區域，推壓割斷之隔著分割預定線而相鄰的板狀物的另一方的區域，沿著分割預定線來分割板狀物。
若根據此構成，則可一邊從兩面側以保持部來保持隔著割斷的分割預定線而相鄰的板狀物的2個區域的一方，一邊以推壓部來推壓另一方的區域。藉此，可抑制因推壓部的推壓，以保持部保持的區域移動的情形，可迴避在切片的邊緣產生屑的情形。
在本發明的板狀物的分割裝置中，保持部具備： 　　第1保持部，其係隔著保護膠帶來從板狀物的下面側頂起板狀物；及 　　第2保持部，其係對於板狀物，與第1保持部對向來配設於板狀物的上方，且從上方抵接板狀物而保持， 　　第1保持部，係具備各種的長度的複數的矩形狀抵接構件，按照分割預定線的長度來定位對應的長度的矩形狀抵接構件。 [發明的效果]
若根據本發明，則由於一邊從兩面側以保持部來保持隔著分割預定線而相鄰的板狀物的2個區域的一方，一邊以推壓部來推壓另一方的區域，而分割板狀物，因此可減低屑的發生。
以下，參照附圖來說明有關本實施形態的板狀物的分割裝置。圖1是本實施形態的分割裝置的立體圖。另外，分割裝置是不限於圖1所記載的構成，可適當變更。
如圖1所示般，分割裝置10是被構成為藉由分割手段(分割單元)12來將隔著保護膠帶T來被支撐於環狀框F的板狀物(板狀的被加工物)W分割成各個的切片C(參照圖4)。
圖2是本實施形態的板狀物W的概略立體圖。如圖2所示般，板狀物W是表面側被貼附於安裝在環狀框F的保護膠帶T的上面，被保持於環狀框F。在板狀物W的背面側是貼附有被稱為聚酯樹脂膠帶的膠帶(圖示省略)。在板狀物W的表面是設有格子狀的分割預定線L，在藉由分割預定線L所區劃的各區域形成有各種裝置D。另外，板狀物W是亦可為在矽、砷化鎵等的半導體基板形成有IC、LSI等的裝置的半導體晶圓，或亦可為在陶瓷、玻璃、藍寶石系的無機材料基板形成有LED等的光裝置的光裝置晶圓。又，板狀物W是亦可為未形成有裝置D的圓板狀的石英玻璃基板或藍寶石基板。
板狀物W是沿著分割預定線L而強度降低。為了實現如此的強度降低，例如可在板狀物W的內部形成改質層(未圖示)，作為分割起點。另外，改質層是板狀物W的內部的密度、折射率、機械的強度或其他的物理的特性會藉由雷射的照射來成為與周圍不同的狀態，稱為強度比周圍更降低的區域。在板狀物W中，藉由以雷射的照射所形成的改質層來表露出龜裂，在本實施形態中，龜裂會表露出於與分割預定線L相反側的板狀物W的背面側，將背面設為朝上，板狀物W被保持於環狀框F。改質層是例如熔融處理區域、龜裂區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域，亦可為該等混在的區域。
另外，分割起點是不限於改質層，只要能形成板狀物W的分割時的起點即可，例如，亦可以雷射加工溝、切削溝、劃線(scribe-line)所構成。而且，保護膠帶T是只要為具有伸縮性者即可，材質並無特別加以限定。另外，膠帶基材是例如以PO(Polyolefin)、PVC(Polyvinyl Chloride)所形成為理想。
回到圖1，分割裝置10是具備：框保持手段(框保持單元)11、沿著分割預定線L來將板狀物W分割成切片C(參照圖4)的分割手段12、及使框保持手段11與分割手段12相對地移動的移動手段(移動機構)13。
框保持手段11是具備被形成環狀的框保持構件17，框保持構件17的上面是成為載置環狀框F(參照圖1)的保持面17a。框保持構件17是以具有磁力的材質所構成，被載置於保持面17a的環狀框F會藉由磁力來吸附而保持。另外，利用框保持手段11之環狀框F的保持是亦可在框保持構件17的外周設置複數的夾鉗機構，藉由如此的夾鉗機構來夾持環狀框F而進行保持。框保持構件17是以其中央的貫通孔作為中心，藉由齒輪18(參照圖4A等)來構成可旋轉。
分割手段12是具備：將板狀物W從其上面及下面的兩面側來夾住而保持的保持部20、及推壓在板狀物W藉由保持部20來保持的部分的旁邊的推壓部21。
保持部20是具備：位於框保持構件17的下方之第1保持部23、及位於框保持構件17的上方之第2保持部24。
第1保持部23是具備：旋轉中心軸延伸於Y軸方向的旋轉體26、及被設成為從旋轉體26的外周面突出之各種的長度的複數的矩形狀抵接構件27。旋轉體26是其兩端側藉由拖架28來支撐，且被設成為可經由旋轉機構(未圖示)來繞著中心軸旋轉。複數的矩形狀抵接構件27是被形成為Y軸方向的長度分別不同各種的長度。複數的矩形狀抵接構件27是藉由旋轉體26的旋轉來突出的方向會變化，複數的矩形狀抵接構件27之中，以從旋轉體26的上方被配置成鉛直向上的矩形狀抵接構件27的前端側來從下面側保持板狀物W。換言之，藉由控制旋轉體26的旋轉角度，可選擇成為向上的矩形狀抵接構件27的長度，以該選擇後的矩形狀抵接構件27來保持板狀物W。
第1保持部23是更具備昇降機構30，該昇降機構30是具備可將拖架28支撐成上下移動的2根的導軌30a。昇降機構30是經由圖示省略的馬達及滾珠螺桿軸等的驅動機構來沿著導軌30a使拖架28及經由拖架28支撐的矩形狀抵接構件27移動於上下方向(Z軸方向)。
第2保持部24是與推壓部21排列於X軸方向而設，被支撐於移動手段13的後述的支撐板46。並且，第2保持部24是與第1保持部23排列於Z軸方向而設(參照圖4A)。圖3是本實施形態的第2保持部及推壓部周圍的概略側面圖。如圖3所示般，第2保持部24是具備：被配設成為從支撐板46的下面垂下的氣缸(進退手段)32、及被連接至氣缸32的活塞桿32a的下端的上部抵接構件33。在第2保持部24是被構成為上部抵接構件33可藉由氣缸32的驅動來移動於上下方向(Z軸方向)。上部抵接構件33是藉由延伸於Y軸方向(圖3中紙面正交方向)的片狀或板狀構件所形成，被配設成為對向於矩形狀抵接構件27(參照圖1)的上方。
推壓部21是具備：朝Z軸方向的氣缸(進退手段)35、及被連接至氣缸35的活塞桿35a的下端的推下構件36。在推壓部21是被構成為推下構件36可藉由氣缸35的驅動來移動於上下方向(Z軸方向)。推下構件36是形成延伸於Y軸方向的片狀或板狀(參照圖1)，被形成為隨著朝前端(下端)逐漸X軸方向的寬度變小。
回到圖1，移動手段13是具有：被固定於成為水平的基台(未圖示)上之門型的柱部40、及被配置於柱部40的前面之與Y軸方向平行的一對的導軌41、及被配置成可滑動於各導軌41的Y軸平台42。並且，移動手段13是具有：被配置於Y軸平台42的前面之與Z軸方向平行的一對的導軌44、及被配置成可滑動於各導軌44的Z軸平台45。而且，移動手段13是具備：被支撐於Z軸平台45的前面，與XY面平行的支撐板46、及被配置於支撐板46的下面之與X軸方向平行的一對的導軌48、及被設成可滑動於各導軌48的滑塊49。Y軸平台42、Z軸平台45及滑塊49是沿著導軌41、44、48的延伸方向來藉由滾珠螺桿式的移動機構(未圖示)等而驅動。因此，藉由Y軸平台42及Z軸平台45的驅動，第2保持部24及推壓部21會驅動於Y軸及Z軸方向，更藉由滑塊49的驅動，推壓部21會驅動於X軸方向。
移動手段13是更具備：被配置於固定有柱部40的基台(未圖示)上之與X軸方向的一對的導軌51、及被設成可滑動於各導軌51的X軸平台52。X軸平台52也沿著導軌51的延伸方向來藉由滾珠螺桿式的移動機構(未圖示)等所驅動。在X軸平台52的上面側是安裝有框保持構件17，在對應於框保持構件17的中央的貫通孔的區域中，X軸平台52是被設成開口的形狀(參照圖4A等)。因此，藉由X軸平台52的驅動，框保持構件17及在被支撐於此的環狀框F所安裝的板狀物W會驅動於X軸方向。
分割裝置10是更具備用以檢測出板狀物W的分割預定線L(參照圖2)的檢測手段(檢測單元)55，該板狀物W是隔著保護膠帶T來被支撐於在框保持構件17所保持的環狀框F。利用改質層的龜裂會表現出於與分割預定線L相反側的板狀物W的背面側，將背面設為朝上，支撐板狀物W，因此檢測手段55是由下方檢測出板狀物W。檢測手段55是以光學系及攝像元件(CCD)等所構成，被安裝於與YZ面平行的安裝板56。安裝板56是如圖1中的箭號所示般，被設成可驅動於Y軸及Z軸方向，被設成可調整檢測手段55相對於在框保持構件17所保持的板狀物W的相對位置。另外，檢測手段55是板狀物W為矽等的情況，亦可設為透過板狀物W的紅外線攝影機。
其次，參照圖4A、圖4B及圖4C來說明有關本實施形態的分割裝置10的板狀物W的分割方法。圖4A是分割板狀物W的準備狀態的說明圖，圖4B是保持板狀物W的狀態的說明圖，圖4C是分割板狀物W的狀態的說明圖。
在進行利用分割裝置10的分割之前，板狀物W是藉由預先利用雷射光線的照射之改質層的連續形成等，成為強度沿著分割預定線L而降低的狀態。並且，板狀物W是被貼附於環狀框F所安裝的保護膠帶T而被保持。
首先，如圖4A所示般，與板狀物W作為一體，環狀框F會被載置於框保持構件17的保持面17a，藉由磁力來保持環狀框F。在此狀態下，板狀物W的分割預定線L會藉由檢測手段55(參照圖1)來檢測出，按照此檢測結果來使移動手段13(參照圖1)驅動而進行板狀物W的X軸及Y軸方向的對準。藉由此對準，為了將在檢測手段55所被檢測出之分割預定線L的旁邊推壓、割斷，而調整推壓部21、第1保持部23及第2保持部24與被保持於框保持構件17的板狀物W的相對位置。具體而言，在板狀物W的上方，在檢測手段55所被檢測出之隔著分割預定線L的一方的位置(在圖4A左側)配設有推壓部21，在另一方的位置(在圖4A右側)配設有第2保持部24。並且，在板狀物W的下方，第1保持部23會被配設於第2保持部24的正下面，因此對於板狀物W，第1保持部23與第2保持部24會被定位成為對向。
另外，推壓部21的定位是藉由沿著導軌48來使推壓部21移動，按照切片C的平面切片大小來調整從第2保持部24到推壓部21的距離。較理想是對於被割斷的分割預定線L，推壓部21的推下構件36的前端被定位於在與各保持部23、24所位置的方向相反方向成為最近的分割預定線L的旁邊。
與上述的定位前後，藉由未圖示的控制手段(控制單元)，例如，求取在檢測手段55檢測出的分割預定線L的長度，以按照此長度，對應的長度的矩形狀抵接構件27朝上被定位的方式控制旋轉體26的旋轉。具體而言，在第1保持部23朝上被定位的矩形狀抵接構件27的長度會比在檢測手段55所檢測出之分割預定線L的長度長，且如圖5A所示般，矩形狀抵接構件27的兩端會被設定成為位於環狀框F的內側。藉此，矩形狀抵接構件27會遍及分割預定線L的延伸方向全體而位置，且如圖5B所示般可迴避矩形狀抵接構件27接觸於環狀框F而無法進行後述的保持。
然後，如圖4B所示般，使第1保持部23的昇降機構30驅動，使矩形狀抵接構件27上昇來使對於板狀物W推進。藉此，隔著保護膠帶T來從板狀物W的表面(下面)側頂起板狀物W，板狀物W會被配置於比環狀框F的上面還上方。在此狀態下，使第2保持部24的氣缸32驅動，使上部抵接構件33下降來使對於板狀物W推進。藉此，上部抵接構件33會從上方來抵接於板狀物W，藉由上部抵接構件33及矩形狀抵接構件27，板狀物W的割斷之分割預定線L的旁邊會被保持成為從板狀物W的上面及下面的兩面側夾住。亦即，被割斷之隔著分割預定線L而相鄰的板狀物W的2個區域之中的一方的區域會藉由保持部20(各保持部23、24)來保持。
在如此保持的狀態下，如圖4C所示般，使推壓部21的氣缸35驅動，使推下構件36下降來使對於板狀物W推進。藉此，對於藉由各保持部23、24所保持的切片C，隔著分割預定線L而相鄰的切片C會藉由推下構件36來被推壓至下方，板狀物W會沿著如此的分割預定線L來割斷而被分割。亦即，被割斷之隔著分割預定線L而相鄰的板狀物W的2個區域之中，未藉由保持部20(各保持部23、24)所保持的另一方的區域會藉由推壓部21(推下構件36)來推壓至下方。
於分割預定線L被分割之後，在推壓部21及各保持部23、24，使推下構件36、矩形狀抵接構件27、上部抵接構件33相對於板狀物W退行。然後，使框保持構件17及板狀物W移動於X軸方向，在鄰接的區域，於未分割的分割預定線L，以和上述同樣的要領來進行分割，如此的分割會在板狀物W的各分割預定線L被重複進行。
若根據如此的實施形態，則在以推壓部21來推壓板狀物W而分割時，相鄰於被分割的分割預定線L的切片C會以保持部20來從兩面側保持。藉此，可限制以保持部20保持的切片C因從推壓部21施加的力而移動，可迴避如以往的3點破壞法般在切片C的邊緣產生屑。
又，如圖4C所示般，以保持部20保持之後以推壓部21來推壓板狀物W而分割時，被推壓的切片C與在和該切片C的保持部20相反側相鄰的切片C會以同樣的傾斜角度傾斜。藉此，可防止該等切片C的邊緣彼此間摩擦或對撞，藉此亦可減低切片C的屑發生，可實現良好的分割。
另外，在上述實施形態中，第1保持部23為具備複數的矩形狀抵接構件27的構成，但不限於此，亦可為具備用以保持板狀物W的單一的抵接構件的構成。但，如上述實施形態般，藉由選擇長度不同的複數的矩形狀抵接構件27的任一個使用，可調整矩形狀抵接構件27的長度的點為有利。
又，上述的矩形狀抵接構件27、上部抵接構件33、推下構件36的形態或構成等，只不過是一例，亦可變更成其他的構成等，只要是發揮與上述實施形態同樣的機能者。
並且，在上述實施形態，以檢測手段55來檢測出板狀物W的最初的分割位置的分割預定線L之後分割，第2條以降的分割預定線L的分割是控制成為按照切片C的大小來移動於板狀物W，藉此亦可省略檢測手段55的檢測。
並且，在上述實施形態，從板狀物W的下方以檢測手段55來進行檢測，但亦可從板狀物W的上方以檢測手段55來進行檢測。在板狀物W中，龜裂會藉由改質層來表現出於表面或背面，因此龜裂及分割預定線L雙方皆位於板狀物W的表面時是可將板狀物W的表面設為朝上，從上方以檢測手段55來進行檢測。而且，亦可將檢測手段55設在板狀物W的上下兩側來從上方及下方的雙方進行檢測，或依據龜裂的方向與有分割預定線L的面的方向的關係來分開使用上下的檢測手段55。
又，雖說明了本實施形態及變形例，但作為本發明的其他的實施形態，亦可為全體或部分地組合上述實施形態及變形例者。
又，本發明的實施形態是不限於上述的實施形態及變形例，亦可在不脫離本發明的技術思想的主旨範圍內實施各種變更、置換、變形。又，若可藉由技術的進步或衍生的別的技術，以別的做法來實現本發明的技術思想，則亦可使用該方法來實施。因此，申請專利範圍是涵蓋本發明的技術思想的範圍內所含的全部的實施形態。 [產業上的利用可能性]
如以上說明般，本發明是具有在沿著分割預定線來將板狀物分割成複數的切片時可減低屑的發生之效果，特別是在從板狀物分割複數的切片而產生之分割裝置有用。
10‧‧‧分割裝置
11‧‧‧框保持手段(框保持單元)
12‧‧‧分割手段(分割單元)
13‧‧‧移動手段(移動機構)
20‧‧‧保持部
21‧‧‧推壓部
23‧‧‧第1保持部
24‧‧‧第2保持部
27‧‧‧矩形狀抵接構件
55‧‧‧檢測手段(檢測單元)
C‧‧‧切片
F‧‧‧環狀框
L‧‧‧分割預定線
T‧‧‧保護膠帶
W‧‧‧板狀物(板狀的被加工物)
圖1是本實施形態的分割裝置的立體圖。 　　圖2是本實施形態的板狀物的概略立體圖。 　　圖3是本實施形態的第2保持部及推壓部周圍的概略側面圖。 　　圖4A是分割板狀物的準備狀態的說明圖，圖4B是保持板狀物的狀態的說明圖，圖4C是分割板狀物的狀態的說明圖。 　　圖5A是平面視分割板狀物的準備狀態的說明圖，圖5B是表示以往的狀態不佳之與圖5A同樣的說明圖。

Claims (2)

  1. 一種板狀物的分割裝置，係將被貼附於在環狀框所安裝的保護膠帶的上面且沿著分割預定線而強度降低的板狀物予以沿著該分割預定線來分割之板狀物的分割裝置，其特徵為具備： 　　框保持手段，其係具有保持該環狀框的保持面，被構成為可旋轉； 　　檢測手段，其係檢測出被貼附於該保護膠帶的該板狀物的分割預定線； 　　分割手段，其係沿著藉由該檢測手段所被檢測出的分割預定線來將該板狀物分割成切片；及 　　移動手段，其係使該框保持手段與該分割手段相對地移動， 　　該分割手段具備： 　　保持部，其係從該板狀物的上面及下面的兩面側來保持割斷之隔著分割預定線而相鄰的該板狀物的2個區域的一方；及 　　推壓部，其係對於藉由該保持部所保持的該一方的區域，推壓該割斷之隔著分割預定線而相鄰的該板狀物的另一方的區域，沿著該分割預定線來分割該板狀物。
  2. 如申請專利範圍第1項之板狀物的分割裝置，其中，該保持部具備： 　　第1保持部，其係隔著該保護膠帶來從該板狀物的下面側頂起該板狀物；及 　　第2保持部，其係對於該板狀物，與該第1保持部對向來配設於該板狀物的上方，且從上方抵接該板狀物而保持， 　　該第1保持部，係具備各種的長度的複數的矩形狀抵接構件， 　　按照該分割預定線的長度來定位對應的長度的該矩形狀抵接構件。
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