(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に短冊状あるいは格子状に形成された複数条のスクライブラインに沿って当該基板を分断して単位製品に分断する分断装置であって、
表面に前記複数条のスクライブラインが形成されるとともに裏面に粘着フィルムが貼り付けられた脆性材料基板を載置して吸着保持する吸着テーブルと、
前記吸着テーブルの基板載置面に形成され、前記基板のスクライブラインが直上に載置される開口部と、
前記スクライブラインの上方でその左右近傍に跨がるように配置され、脆性材料基板の表面を押さえる左右一対の上部ブレイクバーと、
前記スクライブラインの直下に配置され、脆性材料基板をスクライブラインの直下から突き上げて脆性材料基板を分断するための下部ブレイクバーとからなり、
前記開口部は、載置される前記粘着フィルムで当該開口部全体が覆われる大きさにされ、前記基板が当該粘着フィルムとともに吸着テーブルで吸着保持されるように構成され、
下部ブレイクバーは、前記開口部内で摺動により昇降可能に収納され、基板分断時に開口部から突き出るように形成されている分断装置。
【請求項２】
前記左右一対の上部ブレイクバーは、先端部分を細くするとともに、先端どうしが互いに接近する向きに屈曲するようにして前記基板に対し先端が斜めに接触するように構成されている請求項１に記載の分断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス、シリコン、セラミック、化合物半導体等の脆性材料からなる基板の分断方法に関する。特に本発明は、基板上に短冊状あるいは格子状に形成した複数条のスクライブラインに沿って基板を分断してチップ等の単位製品に分断する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、脆性材料基板に対して、ダイシングソー、カッターホイール、レーザビームを用いて、複数条のスクライブラインを形成し、その後に、外力を印加して基板を撓ませてスクライブラインに沿ってブレイクすることにより、チップ等の製品を取り出す方法が知られている（例えば特許文献１等）。
【０００３】
図７はレーザビームを用いてテーブル２０上の基板２１にスクライブラインを形成する場合の一例を示す斜視図である。スクライブ予定ラインＬに沿って走査機構２２によりレーザ光学系２３のビームスポットを走査し、続いて直後を追従するように冷却機構２４のノズル２４ａから冷媒を噴射することにより、基板内の熱応力分布を利用してスクライブラインＳを形成する。このスクライブ形成工程の後に、スクライブラインを形成した面とは反対側の面からスクライブラインに相対する部分をブレイクバーやローラ等で押圧することにより脆性材料基板を撓ませ、曲げモーメントによりスクライブラインに沿ってブレイクする。
【０００４】
脆性材料基板に対し、スクライブラインに沿って曲げモーメントを加えてブレイクする際、曲げモーメントを効果的に生じさせるために、３点曲げ方式にて行うのが好ましい。
図８は、多数の電子部品が一体成形されたＬＴＣＣ基板（低温焼成セラミックス基板）２１を、板状のブレイクバーを用いた一般的な３点曲げ方式によってブレイクする方法を示すものである。
分断されるＬＴＣＣ基板２１は、一般的に弾性のある薄い粘着フイルム２７に貼り付けられており、この粘着フイルム２７はリング状のダイシングフレーム２８にその周囲へ引っ張られた状態で取り付けられる。
基板２１の分断すべきスクライブラインＳを跨いでその左右位置に一対の上部ブレイクバー２５，２５を配置し、スクライブラインＳを設けた面とは反対側の面でスクライブラインＳの直下に下部ブレイクバー２６を配置し、上下ブレイクバーの何れか一方を基板２１に押圧することによって、曲げモーメントを生じさせて分断している。
このブレイクバーによる３点曲げ方式で分断する方法は、例えば特許文献２で開示されている。なお、ブレイクバーに代えて、ローラを用いた押圧による３点曲げ方式で分断する手段も特許文献１の図３に開示されている。
【０００５】
一方で、吸着テーブル上に基板を載置して吸着固定させた状態で分断することが開示されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−１７５８３７号公報
【特許文献２】実開平０５−４５０３２号公報
【特許文献３】特開２００３−１７０４１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、３点曲げ方式でブレイクする手段においては、次のような問題点があった。
図８に示すように、一対の上部ブレイクバー２５，２５を基板２１の表面に接触させ、下部ブレイクバー２６を突き上げて曲げモーメントを生じさせて分断する際、基板２１の固定が十分でないと、基板がずれて予定されていたスクライブラインに沿って精度よく分断することができない。
多数の吸引孔を備えた吸着テーブル上に基板を載置して吸着固定させることは、位置ずれをなくす点では好ましいが、３点曲げ方式では、基板下方の下部ブレイクバー２６の存在が大きな制約となって吸着テーブルの設置が困難であった。また、基板の周辺部、すなわち、ダイシングフレーム２８を上下から挟着具などでつかんで固定する手段もあるが、構造が複雑であるとともに、基板全面が固持されていないので安定性に欠けるといった欠点があった。
【０００８】
そこで本発明は、３点曲げ方式によって脆性材料基板を分断する際に、基板を確実に固定して基板がずれることをなくし、予定していたスクライブラインに沿って精度よく分断することのできる分断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明の分断装置は、基板上に短冊状あるいは格子状に形成された複数条のスクライブラインに沿って当該基板を分断して単位製品に分断する分断装置であって、表面に前記複数条のスクライブラインが形成されるとともに裏面に粘着フィルムが貼り付けられた脆性材料基板を載置して吸着保持する吸着テーブルと、前記吸着テーブルの基板載置面に形成され、前記基板のスクライブラインが直上に載置される開口部と、前記スクライブラインの上方でその左右近傍に跨がるように配置され、脆性材料基板の表面を押さえる左右一対の上部ブレイクバーと、前記スクライブラインの直下に配置され、脆性材料基板をスクライブラインの直下から突き上げて脆性材料基板を分断するための下部ブレイクバーとからなり、前記開口部は、載置される前記粘着フィルムで当該開口部全体が覆われる大きさにされ、前記基板が当該粘着フィルムとともに吸着テーブルで吸着保持されるように構成され、下部ブレイクバーは、前記開口部内で摺動により昇降可能に収納され、基板分断時に開口部から突き出るように形成されている構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の分断装置によれば、下部ブレイクバーと上部ブレイクバーとの３点曲げモーメントにより脆性材料基板を分断する際、脆性材料基板は吸着テーブルによって吸着固定されるので、下部ブレイクバーが基板を突き上げた際に基板がずれることがなく、スクライブラインを中心として左右均等に押し上げる力を付与できるので、スクライブラインに沿って正確に分断することができる。特に本発明では、吸着テーブルの開口部の幅を狭くすることにより、開口部を設けることによる吸着テーブルの吸着面積の減少を最小限に抑えることができてスクライブラインの近くまで基板を確実に吸着固定することができる。
さらに、開口部内に収納された下部ブレイクバーは、基板分断時に開口部から突き出るように形成されているので、吸着テーブル上に脆性材料基板を載置する際の邪魔にならず、かつ、基板を載置する際にダイシングフレームなどが当接して基板や下部ブレイクバーを傷つけてしまうことを未然に防止することができるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかる分断装置の一実施態様を示す斜視図。
【図２】図１に示した装置の側面図。
【図３】図１におけるブレイク機構部分の斜視図である。
【図４】加工対象のＬＴＣＣ基板を吸着テーブル上に載置した状態を示す、図１におけるブレイク機構部分の断面図。
【図５】基板の分断工程を示す拡大断面図。
【図６】図５の状態から下部ブレイクバーを突き上げて基板を分断した状態を示す拡大断面図。
【図７】一般的なスクライブ工程の一例を示す斜視図。
【図８】従来の３点曲げモーメントにより基板を分断する状態を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明にかかる分断装置の詳細を、一実施形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、多数の電子部品が格子状に振り分けて一体成形されたＬＴＣＣ基板（低温焼成セラミックス基板）を、スクライブラインに沿って単位要素の電子部品に分断する例を、図１〜図６に基づいて説明する。
【００１３】
本発明によって分断されるＬＴＣＣ基板１は、弾性のある薄い粘着フイルム２に貼り付けられており、粘着フイルム２はリング状のダイシングフレーム３（図１参照）にその周囲へ引っ張られた状態で取り付けられている。粘着フイルム２に貼り付けられたＬＴＣＣ基板１には複数の電子部品Ｐが一体成形されており、先行するスクライブ工程によって、電子部品Ｐを区分けする縦横の複数のスクライブラインＳが形成されている。ダイシングフレーム３は後述する分断装置Ａの吸着テーブル１０上に載置され、搬送機構１１によりＹ方向に移動することができるようになっている。
【００１４】
分断装置Ａは、表面に多数の吸引孔１０ａを備えた吸着テーブル１０を備えており、吸引孔１０ａに吸引エアを生じさせることにより吸着テーブル１０上に載置したＬＴＣＣ基板１を粘着フイルム２とともに吸着固定する。
【００１５】
吸着テーブル１０を挟んで配置された左右の支持体１２，１２と、Ｘ方向に延びる水平な横枠１３とで構成されるブリッジ１４は、吸着テーブル１０を跨ぐように設けられている。横枠１３には、ブレイク機構Ｂの一部を構成する上部ブレイクバー４を保持するホルダー部材７が駆動機構（図示外）を介して昇降可能に取り付けられている。
【００１６】
また、分断装置Ａの上部にはカメラ１５，１５が配置されている。このカメラ１５，１５は、台板１６上に設けられたガイド１７，１８を介してＸ方向及びＹ方向に移動できるようになっている。カメラ１５，１５は、手動操作で上下動することができ、撮像の焦点を調整することができる。カメラで撮影された画像はモニタ（図示外）に表示される。ＬＴＣＣ基板１には位置合わせ用マーク（アライメントマーク）が形成してあり、カメラでＬＴＣＣ基板１の表面を撮像することで、撮像された位置合わせ用マークを参照してブレイク位置の位置決めをすることができる。なお、位置合わせ用マークに代えて、スクライブライン自体を参照してブレイク位置の位置決めをすることもできる。
【００１７】
次に、ＬＴＣＣ基板１を分断するブレイク機構Ｂの部分について図３〜図７に基づいて説明する。
ブレイク機構Ｂは、分断すべきＬＴＣＣ基板１の上方に配置された左右一対の上部ブレイクバー４，４と、ＬＴＣＣ基板１の下方に配置された下部ブレイクバー５とから構成される。
上部ブレイクバー４並びに下部ブレイクバー５は何れもＸ方向に延びる帯状の板材で形成され、先端部を細くしてある。またその材質は金属等の硬質材で作られている。
【００１８】
左右一対の上部ブレイクバー４は昇降可能なホルダー部材７に固着保持されており、その細くした先端部は、所定の間隔、好ましくは２．５ｍｍ〜６．０ｍｍの間隔をあけて配置されている。
【００１９】
吸着テーブル１０には、基板載置面に向かって開口する細長の開口部９が設けられ、この開口部９の長手方向に沿って前記下部ブレイクバー５が昇降可能に配置されている。下部ブレイクバー５は、その先端が吸着テーブル１０の表面から出ないように開口部９内に引き込まれており、ＬＴＣＣ基板１をブレイクするときだけ突き出るようになっている。下部ブレイクバー５の厚みｔ、並びに、これを昇降移動可能に収納する開口部９の短手方向の幅Ｄは、できる限り小さくするように形成されている。これにより、開口部９を設けることによる吸着テーブル１０の吸着領域の減少を最小限に抑え、ＬＴＣＣ基板１と吸着テーブル１０との接触面ができるだけスクライブラインＳに接近するようにしている。本実施例では、下部ブレイクバー５の厚みｔが１．０ｍｍであり、開口部９の幅Ｄは下部ブレイクバー５が摺動できるためのクリアランスを加えた寸法で形成されている。
なお、下部ブレイクバー５の昇降、並びに、上部ブレイクバー４を保持するホルダー部材７の昇降は、駆動機構（図示外）により行われる。
【００２０】
ＬＴＣＣ基板１を分断するにあたって、図４に示すように、粘着フイルム２に貼り付けたＬＴＣＣ基板１を吸着テーブル１０上に載置する。ＬＴＣＣ基板１には先行するスクライブライン形成工程でスクライブラインＳが形成されており、このスクライブラインＳが下部ブレイクバー５の直上となるように位置合わせをして吸着テーブル１０により吸着固定する。さらに、上部ブレイクバー４，４の間隔の中心がスクライブラインＳの直上となるように位置合わせを行う。位置合わせの操作は、先に説明した位置合わせ用のカメラ１５を用いて行われる。
【００２１】
このあと、図５に示すように、左右の上部ブレイクバー４の先端がＬＴＣＣ基板１上に接触する位置までホルダー部材７を降下させる。次いで、図６に示すように、下部ブレイクバー５を上昇させてこの下部ブレイクバー５と左右の上部ブレイクバー４，４との３点曲げモーメントによりＬＴＣＣ基板１をスクライブラインＳから分断する。
【００２２】
この分断の際、ＬＴＣＣ基板１は吸着テーブル１０によって吸着固定されているので、下部ブレイクバー５がＬＴＣＣ基板１を突き上げた際に基板がずれることがなく、正確にスクライブラインＳに沿って分断することができる。また、吸着テーブル１０の開口部９を、下部ブレイクバー５の移動が許容できる限界まで狭くすることにより、開口部９を設けることによる吸着テーブル１０の吸着面積の減少を最小限に抑えることができてＬＴＣＣ基板１を確実に吸着固定することができる。
また、下部ブレイクバー５は、開口部９内に収納され、基板分断時に開口部９から突き出るように形成されているので、吸着テーブル１０上にＬＴＣＣ基板１を載置する際の邪魔にならず、かつ、ＬＴＣＣ基板１を載置する際にダイシングフレーム３などが当接してＬＴＣＣ基板１や下部ブレイクバー５を傷つけてしまうことを未然に防止することができる。
【００２３】
スクライブラインＳのブレイクが終わると、上部ブレイクバー４並びに下部ブレイクバー５を後退させ、次に分断するスクライブラインの真下に下部ブレイクバー５がくるようにＬＴＣＣ基板１を移動させて、以下同様の手順により、次々とブレイクを実行する。
【００２４】
以上本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではない。例えば、上記実施例では加工対象の基板として、ＬＴＣＣ基板を例にしたが、ガラス基板やシリコン基板であってもよい。
その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の分断方法は、ガラス基板、シリコン、セラミック、化合物半導体等の脆性材料からなる基板の分断に利用される。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ  分断装置
Ｂ  ブレイク機構
Ｓ  スクライブライン
１  ＬＴＣＣ基板（脆性材料基板）
２  粘着フイルム
３  ダイシングフレーム
４  上部ブレイクバー
５  下部ブレイクバー
７  ホルダー部材
９  開口部
１０  吸着テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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