JP2014217983A - ブレイク装置及びブレイク方法 - Google Patents

Abstract

【課題】脆性材料基板に輪郭用スクライブラインによって機能領域を分断する際に機能領域に破断が生じないようにすること。【解決手段】脆性材料基板１７の表面に輪郭用スクライブライン５１を形成し、この輪郭用スクライブラインの外側に補助スクライブライン５２ａ〜５２ｄを形成する。分断する際に１つの補助スクライブラインと輪郭用スクライブライン５１に近接する位置まで下敷き用シート５３を挿入し、補助スクライブライン５２ａを挟んでシート５３が挿入されていない側の近傍を押圧しつつ補助スクライブラインから離れるように脆性材料基板の面に平行に移動させる。こうすれば脆性材料基板１７より製品基板を損傷なく分断することができる。【選択図】図５Ａ

Description

本発明は脆性材料基板の閉曲線で囲まれた領域を分断するためのブレイク装置及びブレイク方法に関するものである。

脆性材料基板をスクライブする場合には主として直線に沿って行われ、このスクライブラインに沿って曲げモーメントを与えることによってブレイクするようにしていた。しかし切断すべき形状が円形や楕円形状等の場合には、切断すべき形状に沿って閉曲面を形成する必要があり、その場合にスクライブラインに沿ってブレイクすることが難しいという問題点があった。

特許文献１には図１Ａに示すように、基板１００から製品基板を切り出すため、トラック状の閉曲線で形成されるスクライブライン１０１を形成し、更にスクライブライン１０１に接触することなく基板１００の周囲からスクライブライン１０１に向けて補助スクライブライン１０２ａ〜１０２ｄを形成することが示されている。

特開平６−４０７３４号公報

このように補助スクライブラインが形成された場合に、基板１００が厚ければ補助スクライブラインを用いてスクライブライン１０１に沿って正常な分断が可能である。しかしながら基板の厚さが例えば０．３ｍｍ以下と薄い場合、補助スクライブライン１０２ａの両側から基板１００を矢印Ａ，Ｂに示すように引き離すようにブレイクすると、図１Ｂに示すように切断すべき輪郭用スクライブライン１０１の内側にもブレイク１０３が達してしまうことがあった。

これは従来の分断の際に１つの補助スクライブライン、例えば１０２ａの両側より同一平面内で互いに逆方向に矢印Ａ，Ｂに示すように引き離しているため、補助スクライブラインに沿ってブレイクしたときに輪郭用スクライブラインの位置では留まらないことによるものと考えられる。従ってこのような場合には、必要とする形状の基板が得られず、歩留りが低下するという問題点があった。このような傾向はスクライブしブレイクする基板が薄くなるほど顕著であった。

本発明はこのような従来の欠点を解消するものであり、薄い脆性材料基板であっても補助スクライブラインを用いて分断時に損傷なく製品基板を分断できるようにすることを目的とする。

この課題を解決するために、本発明のブレイク方法は、脆性材料基板を分断するブレイク方法であって、テーブル上に脆性材料基板の機能領域を含む閉曲線から成る輪郭用スクライブラインと、前記輪郭用スクライブラインの外側に、前記脆性材料基板の周囲から前記輪郭用スクライブラインに近接する位置まで形成された補助スクライブラインとを有する脆性材料基板を載置し、前記補助スクライブラインのうち１本の補助スクライブラインと前記輪郭用スクライブラインとに近接する位置まで前記脆性材料基板の下方より下敷き用シートを挿入し、前記補助スクライブラインの近傍で前記補助スクライブラインを挟んで下敷き用シートが挿入されていない脆性材料基板の領域を押圧部材で押圧し、前記押圧部材で押圧した位置より前記補助スクライブラインから離れるように前記脆性材料基板の面に平行に移動させることによって、前記脆性材料基板から製品基板を分断するものである。

この課題を解決するために、本発明のブレイク装置は、脆性材料基板から機能領域を含む製品基板を分断するブレイク装置であって、機能領域を含む閉曲線から成る輪郭用スクライブラインと、前記輪郭用スクライブラインの外側に、前記脆性材料基板の周囲から前記輪郭用スクライブラインに近接する位置まで形成された補助スクライブラインとを有する脆性材料基板が設置されるテーブルと、先端に押圧部材を有し、前記テーブル上の脆性材料基板の一部を押圧しつつ脆性材料基板の面に平行に移動させる分離用アームと、前記脆性材料基板の前記補助スクライブライン近傍を前記分離用アームで押圧しつつ前記補助スクライブラインから離れるように移動させるコントローラと、を具備するものである。

このような特徴を有する本発明によれば、脆性材料基板に閉曲線の輪郭用スクライブラインと、その周囲に補助スクライブラインを形成している。そして輪郭用スクライブラインと１つの補助スクライブラインに接近するまで下敷き用シートを挿入し、補助スクライブラインを挟んでシートが挿入されていない側の近傍を押圧しつつ移動させて閉曲線に囲まれた製品基板を切り出すと、製品基板に割れ等が生じることなく、所望の形状に分断することができるという効果が得られる。

図１Ａは従来の閉曲線に囲まれた製品基板を分断するため脆性材料基板に形成するスクライブラインを示す図である。 図１Ｂは従来の脆性材料基板に形成された補助スクライブラインに沿って分断する状態を示す図である。 図２は本発明の実施の形態によるブレイク装置を示す斜視図である。 図３は本実施の形態によるブレイク装置のコントローラを示すブロック図である。 図４は本実施の形態によるブレイク装置のスクライブの例を示す図である。 図５Ａはこのスクライブラインを形成した基板をブレイクする状態を示す図である。 図５Ｂは本実施の形態によるブレイクする状態を示す側面図である。 図６Ａは本実施の形態によるブレイク装置の他のスクライブラインの例を示す図である。 図６Ｂはこのスクライブラインを形成した基板をブレイクする状態を示す図である。

図２は、本発明の実施の形態によるブレイク装置の一例を示す概略斜視図である。このブレイク装置１０は、スクライブとブレイクとを実行するための装置である。この装置は移動台１１が一対の案内レール１２ａ、１２ｂに沿って、ｙ軸方向に移動自在に保持されている。ボ−ルネジ１３は移動台１１と螺合している。モータ１４はボールネジ１３を回転させることにより、移動台１１を案内レール１２ａ，１２ｂに沿ってｙ軸方向に移動させる。移動台１１の上面にはモータ１５が設けられている。モータ１５はテーブル１６をｘｙ平面で回転させて所定角度に位置決めするものである。テーブル１６上には脆性材料基板１７が載置され、図示しない真空吸引手段などにより保持される。ブレイク装置の上部には、脆性材料基板１７のアライメントマークを撮像する２台のＣＣＤカメラ１８ａ，１８ｂが設けられている。

ブレイク装置１０には、移動台１１とその上部のテーブル１６をまたぐようにブリッジ２０がｘ軸方向に沿って支柱２１ａ，２１ｂにより架設されている。ブリッジ２０にはスクライブヘッド２２を移動自在に保持するリニアモータ２３が設けられる。リニアモータ２３はスクライブヘッド２２をｘ軸方向に沿って直線駆動するものである。スクライブヘッド２２の先端部には、ホルダ２４を介してスクライビングホイール２５が取付けられている。スクライブヘッド２２は、スクライビングホイール２５を脆性材料基板の表面上に適切な荷重にて圧接しながら転動させていき、スクライブラインを形成するものである。

又テーブル１６に隣接する位置に分離用アーム２６が設けられる。分離用アーム２６は後述するように補助スクライブラインの近傍から基板を押圧しつつ側方にシフトさせるものである。分離用アーム２６の先端には脆性材料基板１７を押圧する押圧部材２６ａが設けられる。押圧部材２６ａはゴム等の摩擦係数が大きく、弾性のある部材であることが好ましい。

ここで移動台１１、案内レール１２ａ，１２ｂやテーブル１６、これらを駆動するモータ１４，１５及びスクライブヘッド２２を移動させるリニアモータ２３は、スクライブヘッドと脆性材料基板をその基板の面内で相対的に移動させる移動手段を構成している。

次に本実施の形態によるブレイク装置１０のコントローラの構成について、ブロック図を用いて説明する。図３はブレイク装置１０のコントローラ３０のブロック図である。本図において２台のＣＣＤカメラ１８ａ，１８ｂからの出力はコントローラ３０の画像処理部３１を介して制御部３２に与えられる。入力部３３は脆性材料基板のスクライブについてのデータを入力するものである。制御部３２にはＹモータ駆動部３５、回転用モータ駆動部３６、リニアモータ駆動部３７、スクライブヘッド駆動部３８及び分離用アーム駆動部３９が接続される。Ｙモータ駆動部３５はモータ１４を駆動するものであり、回転用モータ駆動部３６はモータ１５を駆動するものである。リニアモータ駆動部３７はリニアモータ２３を駆動するものである。制御部３２はスクライブデータに基づいて、テーブル１６のｘ軸，ｙ軸方向の位置を制御し、テーブル１６を回転制御する。スクライブヘッド駆動部３８はスクライブヘッドをｚ軸方向に駆動すると共に、スクライビングホイール２５の転動時に脆性材料基板の表面上を適切な荷重にて圧接するように駆動するものである。又分離用アーム駆動部３９は分離用アーム２６を制御し、脆性材料基板の一部を押圧しつつ脆性材料基板の面に平行に移動させる動作を行うものである。更に制御部３２にはモニタ４０及びスクライブデータ保持部４１が接続される。スクライブデータ保持部４１は後述するスクライブのためのデータを保持するものである。

次にこの実施の形態によるブレイク装置を用いたブレイク方法について図４を用いて説明する。まずテーブル１６上に脆性材料基板１７を配置する。そしてコントローラ３０のスクライブデータ保持部４１よりスクライブデータを読み出し、そのスクライブデータに基づいてモータ１４，１５及びリニアモータ２３を駆動して、スクライブヘッド２２を移動させつつスクライブヘッドを降下させてスクライブを行う。ここでスクライブは図４に示すようにまず脆性材料基板１７に例えば４隅を円弧状としたほぼ長方形の機能領域を切り出すため、輪郭用のスクライブライン５１を形成する。次いで基板１７よりこの領域を分断するために、周囲に補助スクライブライン５２ａ〜５２ｄを形成する。これらの補助スクライブライン５２ａ〜５２ｄは輪郭用スクライブライン５１に接することなく、しかも脆性材料基板１７の周囲より近接する輪郭用スクライブライン５１の各辺に近接する位置まで形成される。

次に図５Ａ，図５Ｂに示すようにいずれか１つの補助スクライブライン、例えば５２ａを選択し、輪郭用スクライブライン５１の外側で脆性材料基板１７の下面より輪郭用スクライブライン５１とスクライブライン５２ａに近接する位置にまで下敷き用のシート５３を挿入する。この下敷き用シート５３は脆性材料基板１７の厚さにほぼ等しいか、それ以下の厚さの薄いシートとする。このシートは例えば特許第３５０２９５９号に示されるように多孔質シートとすることが好ましい。多孔質シートを吸気口を有するテーブル１６上に配置し、その上面に脆性材料基板を密接することで、シート５３を介して脆性材料基板１７を真空吸着することができる。

次にこのシート５３を挿入した後、補助スクライブライン５２ａを挟んでシート５３が挿入されていない側の近傍を図示のように分離用アーム２６の先端に設けた押圧部材２６ａで押圧する。そして分離用アーム２６によって基板を押圧しつつ基板１７の面に平行に矢印Ｃの方向に回転させる。こうすることにより、図５Ｂに示すようにスクライブライン５２ａに沿って分断が進み、更に隣接する輪郭用スクライブライン５１に沿って分断を進行させることができる。

通常はこれによって機能領域を含む製品基板を分離することができるが、ブレイクが途中の補助スクライブライン、例えば５２ｂの位置までしか分断できない場合もある。この場合には補助スクライブライン５２ｃに対して同様にして下敷き用シートを挿入し、補助スクライブライン５２ｃに隣接する位置で押圧して回転させることでブレイクを進行させることができる。

尚補助スクライブラインは図４のものに限らず、近接する輪郭用スクライブライン５１の辺に対して補助スクライブラインを傾けて形成してもよい。その場合、全ての補助スクライブラインについても傾けてもよく、１本の補助スクライブラインのみを傾けてもよい。図６Ａは補助スクライブライン５２ｅと５２ｆとを傾けた例を示している。この場合には補助スクライブライン５２ｅの形状に対応するように一端を三角形状に切り欠いた下敷き用シート５４を挿入する。次いで分離用アーム２６によって補助スクライブライン５２ｅを挟んでシート５４が挿入されていない側の近傍を押圧し、矢印Ｄに示すように回動させることによって分離することができる。

尚この実施の形態では、輪郭用スクライブライン５１を形成してその後補助スクライブライン５２ａ〜５２ｄを形成するようにしているが、各補助スクライブラインを先に形成して、その後に輪郭用スクライブラインを形成するようにしてもよいことはいうまでもない。

又この実施の形態では下敷き用シート５３，５４は通気性のあるシートとしているが、摩擦係数が高いシートであれば足りる。このようなシートを用いても分離用アームで押圧しつつ基板の一部を横方向にシフトさせることにより分離を進めることができる。

更にこの実施の形態ではスクライブとブレイクとを行うブレイク装置について説明しているが、スクライブの機能は必ずしも必要ではない。本発明は既にスクライブラインが形成されている基板をテーブル上に吸着し、下敷き用シートを挿入して補助スクライブラインの近傍で押圧部材を押圧して回動させることによってブレイクする装置として実現するようにしてもよい。

本発明は閉曲線を輪郭とするスクライブラインを形成し、必要な領域を切り出す場合において損傷なく機能領域を分断することができ、基板の分断に広く利用することができる。

１０ ブレイク装置
１１ 移動台
１２ａ，１２ｂ 案内レール
１３ ボールねじ
１４，１５ モータ
１６ テーブル
１７ 脆性材料基板
１８ａ，１８ｂ ＣＣＤカメラ
２０ ブリッジ
２１ａ，２１ｂ 支柱
２２ スクライブヘッド
２３ リニアモータ
２４ ホルダ
２５ スクライビングホイール
２６ 分離用アーム
２６ａ 押圧部材
３０ コントローラ
３１ 画像処理部
３２ 制御部
３３ 入力部
３４ Ｙモータ駆動部
３６ 回転用モータ駆動部
３７ リニアモータ駆動部
３８ スクライブヘッド駆動部
３９ 分離用アーム駆動部
４０ モニタ
４１ スクライブデータ保持部
５１ 輪郭用スクライブライン
５２ａ〜５２ｆ 補助スクライブライン
５３，５４ 下敷き用シート

Claims (2)

1. 脆性材料基板を分断するブレイク方法であって、
   テーブル上に脆性材料基板の機能領域を含む閉曲線から成る輪郭用スクライブラインと、前記輪郭用スクライブラインの外側に、前記脆性材料基板の周囲から前記輪郭用スクライブラインに近接する位置まで形成された補助スクライブラインとを有する脆性材料基板を載置し、
   前記補助スクライブラインのうち１本の補助スクライブラインと前記輪郭用スクライブラインとに近接する位置まで前記脆性材料基板の下方より下敷き用シートを挿入し、
   前記補助スクライブラインの近傍で前記補助スクライブラインを挟んで下敷き用シートが挿入されていない脆性材料基板の領域を押圧部材で押圧し、
   前記押圧部材で押圧した位置より前記補助スクライブラインから離れるように前記脆性材料基板の面に平行に移動させることによって、前記脆性材料基板から製品基板を分断するブレイク方法。
2. 脆性材料基板から機能領域を含む製品基板を分断するブレイク装置であって、
   機能領域を含む閉曲線から成る輪郭用スクライブラインと、前記輪郭用スクライブラインの外側に、前記脆性材料基板の周囲から前記輪郭用スクライブラインに近接する位置まで形成された補助スクライブラインとを有する脆性材料基板が設置されるテーブルと、
   先端に押圧部材を有し、前記テーブル上の脆性材料基板の一部を押圧しつつ脆性材料基板の面に平行に移動させる分離用アームと、
   前記脆性材料基板の前記補助スクライブライン近傍を前記分離用アームで押圧しつつ前記補助スクライブラインから離れるように移動させるコントローラと、を具備するブレイク装置。