TWI661920B - 複合基板之分斷方法及分斷裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種能夠將複合基板以無分斷殘留之狀態確實且有效率地分斷之分斷方法及分斷裝置。

本發明係複合基板W之分斷方法，該複合基板W係於包含脆性材料之基板本體1之單面隔著接著層2而形成有樹脂層3，且於基板本體1之表面形成有複數條劃線S；且該複合基板W之分斷方法包括：第一分斷步驟，其藉由將複合基板W之基板本體1設為下側而貼附於膠帶5上，並將分斷桿8自樹脂層3之上表面壓抵於劃線S，而將分斷桿8之刀尖一面切入樹脂層3及接著層2一面壓入，並且使基板本體1向下方彎曲而沿劃線S將基板本體1分斷；以及第二分斷步驟，其藉由將膠帶5設為上側，並使輥13於複合基板W之上表面之整個寬度上進行按壓滾動，而使於第一分斷步驟中經分斷之分斷線L再次彎曲而將分斷殘留部分分斷。

Description

複合基板之分斷方法及分斷裝置

本發明係關於一種於包含玻璃或陶瓷等脆性材料之基板本體之單面隔著接著層而形成有矽酮樹脂等樹脂層之複合基板之分斷方法及分斷裝置。

自先前以來，已知有藉由對複合基板，使用切割輪(亦稱為劃線輪)或切割機(dicing saw)等預先形成複數條劃線，並於其後，施加外力使基板彎曲而沿劃線分斷，而取出晶片等單位製品之方法，例如，於專利文獻1或專利文獻2等中揭示。

圖1係用以說明於表面或內部形成有電路圖案之包含玻璃或陶瓷等脆性材料之基板本體1之單面隔著接著層2而形成有矽酮樹脂等樹脂層3之複合基板W之一般之分斷方法之圖。

藉由如圖1(b)所示般使切割輪4對複合基板W之基板本體1一面沿劃線預定線壓抵，一面滾動，而加工包含有限深度之裂縫之劃線S。而且，如圖1(c)所示，將該複合基板W以基板本體1朝向下側之狀態，貼附於支持於切割環10(參照圖2)且具有彈性之膠帶5上並載置於平台6上。

於平台6，形成有橫跨劃線S而於其左右位置支承複合基板W之下表面之一對支承刀7、7，且於基板W之與劃線S相對之部位之上方配置有具有銳利之刀尖之分斷桿8。

藉由如圖1(d)所示般，將該分斷桿8一面切入樹脂層3一面壓入， 首先將樹脂層3及接著層2分斷，其後藉由進一步之壓抵使複合基板W彎曲而使基板本體1亦自劃線S分斷。

又，於如圖1(f)所示般藉由切割機等對樹脂層3形成有槽9之情形時，藉由將分斷桿8壓入該槽9而將接著層2分斷，同時使複合基板W彎曲，而使基板本體1亦自劃線S分斷。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2012-131216號公報

[專利文獻2]日本專利特開2011-212963號公報

用於樹脂層3及接著層2之分斷之分斷桿8為了能夠將該等層切斷而需要有前端變尖之銳利之刀尖。但是，分斷桿8不僅將樹脂層3及接著層2分斷，而且於該等分斷後繼而按壓基板本體1使其彎曲，而沿先加工之劃線S分斷，因此於分斷基板時負擔較大之荷重。因此，若使刀尖角度過小，則會發生刀損壞或折斷等損傷，因此刀尖角度之極限為10度左右。

但是，複合基板W之接著層2即便層本身較薄亦具有延展性，因此即使將分斷桿8之刀尖角度尖銳地形成至極限之10度，亦存在藉由分斷桿8之壓抵無法分斷之情況。又，視情況，除藉由切割機切斷之情況以外，有時樹脂層3之一部分會發生分斷殘留。若如此產生局部之分斷殘留，則會於流線化作業中於連續之下一步驟中產生弊端而導致異常。

因此，本發明謀求解決上述先前問題，目的在於提供一種能夠將複合基板以無分斷殘留之狀態確實地、而且有效率地分斷之新穎之分斷方法。

為了達成上述目的，於本發明中提出了如下技術性方法。即，本發明之分斷方法構成為一種複合基板之分斷方法，該複合基板係於包含脆性材料之基板本體之單面隔著接著層而形成有矽酮樹脂等樹脂層，且於上述基板本體之表面以特定之間距形成有複數條劃線；且上述複合基板之分斷方法包括：第一分斷步驟，其藉由在將上述複合基板之基板本體設為下側之狀態下將該複合基板貼附於具有彈性之膠帶上，並將具有銳角之刀尖之分斷桿自複合基板之樹脂層之上表面朝向上述劃線壓抵，而將該分斷桿之刀尖一面切入上述樹脂層及上述接著層一面壓入，並且使上述基板本體向下方彎曲、使上述劃線之龜裂沿厚度方向滲透而將上述基板本體分斷；以及第二分斷步驟，其藉由在將上述膠帶設為上側之狀態下使輥一面於複合基板之上表面之整個寬度上進行壓抵一面滾動，而使於第一分斷步驟中分斷之分斷線再次彎曲而將具有分斷殘留之部分分斷。

於本發明中，宜將於上述第一分斷步驟中使用之上述分斷桿之刀尖角度設為10~50度。又，本發明適於如下複合基板之分斷：上述複合基板之上述基板本體為玻璃或陶瓷，上述樹脂層為矽酮或阻焊劑與矽酮之積層材。

進而，於本發明中，作為用以進行第二分斷步驟之分斷裝置，可使用如下分斷裝置，該分斷裝置包括：平台，其載置上述複合基板；門型樑，其以橫跨上述平台之方式設置；軌道，其設置於上述平台之兩側，且於包含上述平台之表面之平面內於將上述樑之延伸方向設為X方向之情形時沿相對於X方向為直角方向之Y方向延伸，且限制上述樑相對於上述平台之相對之移動方向；驅動機構，其驅動上述樑以使其相對於上述平台沿上述軌道相對性地移動；輥，其沿X軸方向延伸，且以沿X軸方向延伸之軸為 旋轉軸而旋轉自如地保持於上述樑；調整器件，其用以調整上述輥相對於上述樑之上下位置；以及按壓構件，其用以抑制上述輥之向上方之浮升。

根據本發明，於第二刻劃步驟中，藉由輥之按壓滾動，可將於第一分斷步驟中產生之接著層或樹脂層之分斷殘留部分確實地分斷，而可避免連續之下一步驟中之異常。又，即便於先行之第一分斷步驟中接著層或樹脂層未完全地分斷，亦可藉由第二分斷步驟中之輥之按壓滾動而再次分斷，因此無需使於第一分斷步驟中使用之分斷桿之刀尖過於銳利地變尖，由此，不僅能夠確保分斷桿之強度而且能夠延長使用壽命。

又，於第二分斷步驟中係藉由使輥一面於複合基板之上表面之整個寬度上進行壓抵一面滾動，而使複合基板之分斷部位連續地彎曲而分斷，因此亦具有能夠縮短產距時間之優點。

1‧‧‧基板本體

2‧‧‧接著層

3‧‧‧樹脂層

4‧‧‧切割輪

5‧‧‧膠帶

6‧‧‧平台

7‧‧‧支承刀

8‧‧‧分斷桿

9‧‧‧槽

10‧‧‧切割環

11‧‧‧平台

12‧‧‧樑(門型樑之一例)

13‧‧‧輥

14‧‧‧調整螺釘(調整器件之一例)

15‧‧‧按壓構件

16‧‧‧調整螺絲(調整器件之一例)

17‧‧‧墊片

18‧‧‧軌道

A‧‧‧第二分斷裝置

L‧‧‧分斷線

S‧‧‧劃線

W‧‧‧複合基板

X‧‧‧方向

Y‧‧‧方向

θ‧‧‧張開角度

圖1(a)~(f)係表示成為分斷對象之複合基板之分斷方法之說明圖。

圖2係表示複合基板向切割環之膠帶之貼附狀態之立體圖。

圖3係圖2之剖視圖。

圖4係表示第二分斷裝置之整體立體圖。

圖5係表示第二分斷裝置之輥按壓構件之局部放大剖視圖。

圖6係表示第二分斷步驟中之複合基板之平台載置狀態之剖視圖。

圖7係圖6之局部放大剖視圖。

圖8係表示第二分斷步驟之動作之剖視圖。

圖9係說明輥直徑與分斷面之品質之關係之示意圖。

圖10(a)~(c)係因基板彎曲而產生之分斷線之深度方向之張開角度θ之說明圖。

以下，基於表示一實施形態之圖式詳細地對本發明之分斷方法及分斷裝置之詳細情況進行說明。

成為本發明之分斷對象之複合基板W之構成與圖1(a)所示之複合基板W相同，係由積層體形成，該積層體係將於上表面或內部形成有電子電路圖案(未圖示)之包含玻璃或陶瓷等脆性材料之基板本體1與矽酮等樹脂層3隔著接著層2積層而成。亦存在將樹脂層3設為矽酮與阻焊劑之積層體之情況。複合基板W之總厚度為0.1~1.0mm左右。又，如圖1(b)所示，於預先之刻劃步驟中藉由切割輪4於基板本體1之表面隔開特定之間距而形成有複數條劃線S。

於本發明之分斷方法中，對於在基板本體1上形成有劃線S之複合基板W，首先，進行與圖1(c)~(f)所示之順序相同之分斷步驟(第一分斷步驟)。

即，將加工有劃線S之複合基板W如圖1(c)及圖2、3所示般，以基板本體1朝向下側之狀態貼附於被支持於切割環10且具有彈性之膠帶5上，並載置於第一分斷裝置之平台6上。

於第一分斷裝置之平台6，配置有橫跨劃線S而於其左右位置支承複合基板W之下表面之一對支承刀7、7，且於複合基板W之與劃線S相對之部位之上方，配置有具有刀尖角度為10~50度、較佳為15~25度、例如為20度之銳角之刀尖之分斷桿8。如圖1(d)所示，將該分斷桿8一面切入樹脂層3及接著層2一面壓入並且使基板本體1向下方彎曲，而使劃線S之龜裂沿厚度方向滲透而將基板本體1分斷。再者，亦可使用墊片(cushion sheet)(未圖示)代替上述一對支承刀7、7。

藉由該第一分斷步驟，複合基板W沿劃線S被分斷，但如上所 述，於第一分斷步驟中，會於接著層2、或視情況於樹脂層3之一部分產生如圖1(e)所示般之分斷殘留。

於本發明中，繼該第一分斷步驟之後，進行以下敍述之第二分斷步驟，而將上述分斷殘留部分完全地分斷。

圖4係表示用以進行第二分斷步驟之第二分斷裝置之一例之立體圖。

第二分斷裝置A包括供載置被支持於切割環10之複合基板W之平台11，且以橫跨該平台11之方式設置有門型樑12。樑12係以能夠沿於Y方向上延伸之左右軌道18、18移動之方式設置，且由驅動機構(未圖示)驅動。

再者，於上述實施例中係藉由驅動機構而移動樑12，但亦可相反地將樑固定於台座上，使平台沿軌道移動。

進而，沿X方向水平地延伸之輥13旋轉自如地被保持於樑12。輥13係由直徑5~20mm之鐵、鋁、丙烯酸等硬質樹脂形成，且以至少能夠按壓要分斷之複合基板W之整個寬度之長度形成。於本實施例中，使用直徑10mm之鐵材。此外，於下文進行敍述，輥13之直徑較理想為根據鄰接之劃線S間之距離(即單位基板之寬度)及複合基板W之厚度而選擇。

又，輥13係經由調整螺釘14而保持於樑12之左右兩端，並且能夠藉由調整螺釘14相對於樑12調整上下位置地安裝於樑12之左右兩端。進而，如圖5所示，輥13係藉由能夠於其中間位置上下調整之按壓構件15而被抑制向上方之浮升。再者，形成為按壓構件15之上下調整可藉由調整螺絲16而進行。

繼第一分斷步驟之後，如圖6、7所示般，於將貼附有複合基板W之切割環10之膠帶5設為上側之狀態下，將複合基板W載置於第二分斷裝置A之平台11。此時，預先將具有彈性之墊片17鋪設於複合基板 W之下表面。墊片17較佳為橡膠或海綿等發泡樹脂。

繼而，藉由使輥13相對於複合基板W之上表面一面壓抵一面滾動，而如圖8所示般使剛才藉由第一分斷步驟分斷之分斷線L再次彎曲，而將接著層2或樹脂層3之分斷殘留部分完全分斷。輥13相對於複合基板W之相對位置或壓抵力可根據複合基板W之厚度或組成材質而藉由調整螺釘14進行調整。而且，被分斷為一個個之單位基板係以貼附於膠帶5之狀態被取出。

如上所述，根據本發明，於第二刻劃步驟中，藉由輥13之按壓滾動，可將於第一分斷步驟中產生之接著層2或樹脂層3之分斷殘留部分確實地分斷，而可防患於未然地避免於連續之下一步驟中之異常。又，即便於先行之第一分斷步驟中接著層2或樹脂層3未完全地分斷，亦可藉由第二分斷步驟中之輥13之按壓滾動而再次分斷，因此無需使於第一分斷步驟中使用之分斷桿8之刀尖過於銳利地變尖，由此，亦有如下優點：不僅能夠確保分斷桿8之強度，而且能夠延長使用壽命。

(輥直徑之選擇)

於上述實施形態中係使用直徑10mm之輥13，分斷形成有劃分出基板上之一個個製品晶片之劃線S之複合基板W。

然而，當對於鄰接之劃線S間之距離(即單位基板之寬度)、或基板厚度不同之複數種複合基板W，藉由同一輥13進行分斷處理之情形時，存在分斷後之基板本體(玻璃)1發生破損之複合基板W。因此，發明者等人進行了研究為了防止基板本體1破損之解決對策之實驗，結果發現，輥直徑之選擇很重要。

即，進行如下實驗：準備輥13之直徑為5mm~20mm之分斷裝置，分斷鄰接之劃線S之寬度(即製品晶片之尺寸)為1mm~3.5mm、板厚為0.8mm~1mm(玻璃基板0.5mm、樹脂層0.3mm~0.5mm)之 複合基板W。

例如，若要分斷鄰接之劃線之寬度為1.5mm、玻璃基板之厚度為0.5mm、樹脂層之厚度為0.45mm之複合基板，則當輥直徑為10mm時玻璃基板產生破損，但當輥直徑為15mm時能夠適當地分斷。另一方面，於將輥直徑設為20mm之情形時，玻璃基板未產生破損，但是產生了分斷殘留(樹脂層成為未分離之狀態)。

圖10係用以說明輥直徑與分斷面之品質之關係之示意圖。

對上述不良情況之原因進行了研究，結果可知，若為輥13之曲率過小之輥直徑(圖10(a))，則會因滾動時複合基板W較大地彎曲而導致分斷後成為分離片之玻璃基板本體1彼此碰撞而破損。另一方面，可知若為曲率過大之輥直徑(圖10(c))，則會因滾動時複合基板W之彎曲量不充分，而導致樹脂層3無法分離。由此可知，只要設為該等中之適當之輥直徑(圖10(b))，便能夠使經分斷之玻璃基板本體1彼此不接觸，而將樹脂層3分離，因此存在適當之輥直徑之範圍。

因此，藉由將輥13之直徑之值選擇為小於滾動後產生未分離之分斷線之直徑，且大於因滾動後分離片彼此之碰撞而導致破損之直徑之範圍，能夠高品質且再現性良好地進行分斷。

由於該適當之輥直徑之範圍根據鄰接之劃線間之距離或基板厚度而變化，故而較理想為預先針對每個加工對象之基板進行實驗而確定能夠恰當地進行加工之輥直徑之範圍。再者，使用製品晶片之通常之尺寸為1mm~3.5mm、板厚為0.8mm~1mm(玻璃基板0.5mm、樹脂層0.3mm~0.5mm)之複合基板，若為該範圍，則只要使用12mm~18mm之輥直徑之輥便能夠品質良好地進行分斷。

而且，發明者等人為了能夠客觀地判斷能夠進行高品質之分斷之輥直徑之範圍，進一步重複進行了實驗。即，動態拍攝使輥滾動而通過劃線時之基板之彎曲情況，並根據圖像測定如圖10所示般因複合 基板W彎曲而產生之分斷線L之深度方向之張開角度θ之最大角。

結果可知，只要將張開角度θ設為5°<θ<15°，便能夠進行不會產生基板之破損或樹脂層未分離(分斷殘留)之高品質之分斷。

以上，對本發明之代表性之實施例進行了說明，但本發明並不一定只特定為上述實施例之構造，可於達成本發明之目的、且不脫離申請專利範圍之範圍內適當地進行修正、變更。

[產業上之可利用性]

本發明可較佳地利用於在包含玻璃或陶瓷等脆性材料之基板本體之單面隔著接著層而形成有矽酮樹脂等樹脂層之複合基板之分斷。

Claims (11)

1. 一種複合基板之分斷方法，其係於包含脆性材料之基板本體之單面隔著接著層而形成有矽酮樹脂等樹脂層，且於上述基板本體之表面以特定之間距形成有複數條劃線之複合基板之分斷方法，且包括：第一分斷步驟，其藉由在將上述複合基板之基板本體設為下側之狀態下將該複合基板貼附於具有彈性之膠帶上，並將具有銳角之刀尖之分斷桿自複合基板之樹脂層之上表面朝向上述劃線壓抵，而將該分斷桿之刀尖一面切入上述樹脂層及上述接著層一面壓入，並且使上述基板本體向下方彎曲、使上述劃線之龜裂沿厚度方向滲透而將上述基板本體分斷；以及第二分斷步驟，其藉由在將上述膠帶設為上側之狀態下使輥於複合基板之上表面之整個寬度上一面進行壓抵一面滾動，而使於第一分斷步驟中分斷之分斷線再次彎曲而將存在分斷殘留之部分分斷。
2. 如請求項1之複合基板之分斷方法，其中於上述第一分斷步驟中使用之上述分斷桿之刀尖角度為10~50度。
3. 如請求項1或2之分斷方法，其中上述複合基板之上述基板本體為玻璃或陶瓷，上述樹脂層為矽酮或阻焊劑與矽酮之積層材。
4. 如請求項1或2之分斷方法，其中將於上述第二分斷步驟中使用之上述輥之直徑選擇為小於滾動後產生樹脂層未分離之分斷線之直徑，且大於因滾動後分離片彼此之碰撞而導致基板本體產生破損之直徑之範圍。
5. 如請求項1或2之分斷方法，其中將於上述第二分斷步驟中使用之上述輥之直徑選擇為因滾動時之基板之彎曲而引起之分斷線之深度方向之張開角度大於5度且小於15度。
6. 一種分斷裝置，其係用以進行如請求項1之分斷方法之第二分斷步驟之分斷裝置，且包括：平台，其載置上述複合基板；門型樑，其以橫跨上述平台之方式設置；軌道，其設置於上述平台之兩側，且於包含上述平台之表面之平面內於將上述樑之延伸方向設為X方向之情形時沿相對於X方向為直角方向之Y方向延伸，且限制上述樑相對於上述平台之相對之移動方向；驅動機構，其驅動上述樑而使其相對於上述平台沿上述軌道相對性地移動；輥，其沿X軸方向延伸，且以沿X軸方向延伸之軸為旋轉軸而旋轉自如地被保持於上述樑；調整器件，其用以調整上述輥相對於上述樑之上下位置；以及按壓構件，其用以抑制上述輥之向上方之浮升。
7. 一種分斷裝置，其包括：平台，其載置基板；門型樑，其以橫跨上述平台之方式設置；軌道，其設置於上述平台之兩側，且於包含上述平台之表面之平面內於將上述樑之延伸方向設為X方向之情形時係沿相對於X方向為直角方向之Y方向延伸，且限制上述樑相對於上述平台之相對之移動方向；驅動機構，其驅動上述樑以使其相對於上述平台沿上述軌道相對性地移動；輥，其沿X軸方向延伸，且以沿X軸方向延伸之軸為旋轉軸而旋轉自如地被保持於上述樑；調整器件，其用以調整上述輥相對於上述樑之上下位置；以及按壓構件，其用以抑制上述輥向上方之浮升。
8. 如請求項6或7之分斷裝置，其中上述輥係經由作為上述調整器件而發揮功能之調整螺釘而被保持，且上述調整螺釘安裝於上述樑之左右兩端，進而，於上述樑之中央位置安裝有可上下調整之按壓構件，且上述按壓構件係藉由對上述輥進行按壓而抑制輥之浮升。
9. 如請求項6或7之分斷裝置，其中上述輥之直徑為12mm~18mm。
10. 如請求項6或7之分斷裝置，其中上述驅動機構使上述樑沿上述軌道移動。
11. 如請求項6或7之分斷裝置，其中上述驅動機構使上述平台沿上述軌道移動。