(57)【要約】 【課題】  産性の向上を図り、起伏のない均一な分断面の高品質の分割片を得ることができるワークの分割方法を提供する。【解決手段】  大判ワーク１０１の一表面１０１ａに分断起点線１１１を形成し、支持体１１６を接着層１０６を介して接着して反りを拘束した状態とし、他表面１０１ｂを溶融金属１３１に浸漬して加熱し、大判ワーク１０１内に発生した熱応力によって分断起点線１１からクラック１２１を進展させて分断する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料から成る板状のワークを、複数の分割片に分断して分割するワークの分割方法であって、
前記ワークの一表面に、予め定める分断予定線に沿って分断起点線を形成し、
前記分断起点線を形成したワークの反りを拘束した状態で、前記ワークの前記分断起点線を形成した一表面とは反対側の他表面を、加熱した流体に接触させて、前記ワークを複数の分割片に分割することを特徴とするワークの分割方法。
【請求項２】
前記ワークの反りを拘束するために、前記ワークの分断起点線を形成した一表面に、硬質の支持体を貼り付けることを特徴とする請求項１記載のワークの分割方法。
【請求項３】
前記硬質の支持体は、透光性材料から成ることを特徴とする請求項２記載のワーク分割方法。
【請求項４】
前記ワークの分断起点線を形成した一表面には、前記支持体が接着層を介して貼り付けられることを特徴とする請求項２または３記載のワークの分割方法。
【請求項５】
前記接着層は、紫外線を照射することによって粘着性を低下させることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載のワークの分割方法。
【請求項６】
前記加熱した流体は、溶融金属であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のワークの分割方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板などのワークを複数の分割基板に亀裂の進展によって分断して分割するワークの分割方法に関し、さらに好ましくは、電子部品のチップ基板などに用いられるガラス基材の小片を、ワークである大判ガラス板を分断することによって製造するために好適に実施することができるワークの分割方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、一辺の長さが３ｍｍ〜１５ｍｍの正方形または長方形で、厚さが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の大きさを有する電子部品のチップ基板などのガラス基材は、１枚の矩形状の大判ガラス板を、Ｘ方向およびＹ方向の直交２軸方向の分断予定線に沿って格子状に分断することによって、複数の分割片に分割される。
【０００３】
この大判ガラス板の分断は、ダイヤモンドカッタ、好ましくはレーザ照射および水の噴霧による冷却などによって、Ｘ方向およびＹ方向に沿って分断起点線として表面クラック線を形成した後、この表面クラック線から他表面に向かって亀裂を進展させることによって分断し、複数の分割片に分割している。
【０００４】
この表面クラック線に沿って分割する際には、表面クラック線を設けた一表面が凸状になるように大判ガラス板を湾曲させて、この表面クラック線に引張応力による亀裂の進展によって分断する方法が多用されている。
【０００５】
図５は従来のワークの分割方法を説明するための図であり、大判ガラス板２１１の一表面に分断起点線２１６を形成する工程を示す。図６は分断起点線２１６から亀裂２２３を進展させて大判ガラス板２１１を分断する工程を示す図である。まず、図５に示すように、剛体から成るステージ２０１上にワークである大判ガラス板２１１を載置し、ステージ２０１内に設けられる図示しない複数の吸引孔を介する吸引力によって、大判ガラス板２１１をステージ２０１上に真空吸引して固定する。
【０００６】
次に、焼結ダイヤモンドなどから成る円盤上のホイール２１４を備えるスクライバ２１２を、大判ガラス板２１１上の図示しない分断予定線に沿って、大判ガラス板２１１に加圧しながら走査させることによって、分断起点線２１６を形成する。
【０００７】
こうして大判ガラス板２１１の一表面に、すべての分断予定線に沿って分断起点線２１６を形成した後、図６に示すように、分断起点線２１６を形成した前記一表面を、ステージ２０１の表面に貼り付けられた例えばゴムなどの軟質の弾性材料から成るシート体２０６に接触するように、大判ガラス板２１１を載置する。
【０００８】
その後、分断起点線２１１が形成される一表面と反対側の他表面から加圧治具２２１を用いて大判ガラス板２１１を加圧することによって、分断起点線２１１が形成される一表面側に引張応力を発生させてクラック２２３を進展させ、大判ガラス板２１１を分割片である複数の小片ガラス２２５に分割している。
【０００９】
このような従来技術では、分断起点線２１６を形成した一表面をシート体２０６に押し付けるため、シート体２０６上のコンタミなどが大判ガラス板２１１に付着してしまう。このため、大判ガラス板の前記一表面に、例えば回路パターンが露出して形成されている場合、前記回路パターンが汚染され、後工程の処理においても悪影響を及ぼすおそれがある。
【００１０】
また、前記大判ガラス板２１１を複数の分割片に分断するには、Ｘ方向の分断起点線を形成した一表面とは反対側の他表面から加圧して、前記Ｘ方向の分断起点線が形成される一表面側に引張応力を発生させて分断した後、大判ガラス板２１１を９０度回転させ、Ｙ方向の分断起点線に沿って同様に沿って分断する必要があるため、分断作業に時間を要し、生産性が悪いという問題がある。
【００１１】
これらの課題を解決するために他の先行技術では、分断起点線２１６が形成される一表面を、その反対側の他表面側からヒーターステージによって加熱し、発生した熱応力によってクラックを進展させ、大判ガラス板２１１を一括でＸ方向およびＹ方向に分断し、複数の分割片の分割している（たとえば、特許文献１参照）。
【００１２】
このような他の先行技術では、分断起点線が形成される一表面側を全面にわたって均一に低温にし、かつ他表面側を高温にする必要があるが、ヒーターステージの載置面に大判ガラス板２１１を完全に接触させるのは、ヒーターステージの載置面および大判ガラス板２１１の一表面が平滑ではないため、大判ガラス板２１１の分断起点線が形成される一表面と反対側の他表面の温度差は通常、一様にはならない。したがって大判ガラス板の一表面および他表面間において十分な温度差が発生しない場所では、亀裂を進展させるのに十分な熱応力が発生せず、分断によって発生する分断面に起伏および平面性などの点で分断むらが発生してしまうという問題がある。
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−２３８１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、生産性の向上を図り、起伏のない均一な分断面の高品質の分割片を得ることができるワークの分割方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、脆性材料から成る板状のワークを、複数の分割片に分断して分割するワークの分割方法であって、
前記ワークの一表面に、予め定める分断予定線に沿って分断起点線を形成し、
前記分断起点線を形成したワークの反りを拘束した状態で、前記ワークの前記分断起点線を形成した一表面とは反対側の他表面を、加熱した流体に接触させて、前記ワークを複数の分割片に分割することを特徴とするワークの分割方法である。
【００１６】
本発明に従えば、例えばガラス板であるワークの表面のうねりまたは凹凸に拘わらず加熱した流体を熱源として接触させることができるため、ワークを均一に加熱することができる。これによって分断面にむらのない複数の分割片をほぼ同時に形成することが可能となり、生産性を向上し、高品質の分割片を得ることができる。
【００１７】
また本発明は、前記ワークの反りを拘束するために、前記ワークの分断起点線を形成した一表面に、硬質の支持体を貼り付けることを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、ワークの反りを防止し、ワークにより高い熱応力を発生させて、均一な分断面を確実に形成し、歩留りを向上することができる。
【００１９】
また本発明は、前記硬質の支持体は、透光性材料から成ることを特徴とする。
本発明に従えば、硬質の支持体は透光性材料から成るので、支持体に紫外線を透過させることができ、支持体とワークとを接合するために、紫外線の照射によって弱粘着力タイプの接着剤を用いることができ、これによって支持体とワークとの着脱を容易に行うことができる。
【００２０】
また本発明は、前記ワークの分断起点線を形成した一表面には、前記支持体が接着層を介して貼り付けられることを特徴とする。
【００２１】
また本発明に従えば、前記分断起点線を形成した一表面と支持体とが接着層を介して貼り付けられているので、ワークの分断起点線を形成する一表面に、例えば電極などの凹凸が形成されている場合であっても、接着層によって前記凹凸を吸収することができ、一表面の凹凸を損傷することなく、ワークと支持体とを接合することができる。
【００２２】
また本発明は、前記接着層は、紫外線を照射することによって粘着性を低下させることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、前記接着層に紫外線を照射することによって接着層の粘着性を低下させることができるので、ワークを分断後に複数の分割片を支持体から容易に剥すことができる。
【００２４】
また本発明は、前記加熱した流体は、溶融金属であることを特徴とする。
本発明に従えば、前記加熱した流体として、溶融金属を用いるので、例えば加熱したガスなどの他の流体を用いた場合に比べて熱伝導率が高く、効率的にワークを加熱することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、溶融金属などの加熱した流体によってワークを加熱するので、ワーク表面のうねりまたは凹凸に沿って熱源を接触させることが可能となり、加熱対象とする全面を均一に加熱することができ、分断面が不揃いとなることを防止し、高品質の分割片を効率よく製造し、歩留りを向上してすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は本発明の実施の一形態のワークの分割方法が適用される積層体１１８の構成を示す断面図である。本実施の形態では、ワークの分割方法について、脆性材料から成るワークとして大判ガラス板から成る大判ワーク１０１を複数の分割片１２８に分割する場合について説明する。
【００２７】
前記大判ワーク１０１は、例えば縦幅が４００ｍｍ、横幅が３２０ｍｍ、厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス（Ｒ´Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２  ここに、Ｒ´は２価の元素）から成り、この大判ワーク１０１の一表面１０１ａを、図示しない焼結ダイヤモンドカッタによってスクライビングし、幅ｂ＝０．６５ｍｍ、深さｄ＝１２μｍの断面略Ｖ字状の分断起点線１１１が形成される。
【００２８】
前記分割片１２８は、例えば、一辺の長さが３ｍｍ〜１５ｍｍの正方形または長方形であって、厚さが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の電子部品のチップ基板などとして用いられるガラス基材であって、１枚の矩形状の大判ガラス板を、Ｘ方向およびＹ方向の直交２軸方向の分断予定線に沿って格子状に分断することによって形成される。
【００２９】
前記大判ワーク１０１に用いられるガラスは、前述の無アルカリガラスの他に、石英（ＳｉＯ２）、ソーダガラス（Ｎａ２Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ２）、鉛ガラス（Ｋ２Ｏ−ＰｂＯ−ＳｉＯ２）、ホウケイ酸塩ガラス（Ｎａ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２）などであってもよい。また分断起点線１１１は、スクライビングの他、炭酸ガスレーザを照射することによって形成されてもよい。
【００３０】
次に、紫外線の照射によって粘着性が低下する接着層１０６を介して、大判ワーク１０１の一表面１０１ａに、例えば大判ワーク１０１と同じサイズのガラスから成る支持体１１６を貼り合わせ、積層体１１８を完成させる。前記接着層１０６は、例えば紫外線照射によってガスを発生して剥離可能となる自己剥離型両面粘着テープによって実現される。この自己剥離型両面粘着テープは、例えば積水化学工業製のセルファ（商品名）などとして商業的に容易に入手可能である。
【００３１】
貼り付け方法としては、まずラミネータを用いて、支持体１１６上に前述の自己剥離型両面粘着テープを片側の面のセパレータを剥離して貼り付ける。その後、前記一表面１０１ａとは反対側の他表面１０１ｂのセパレータを外して、大判ワーク１０１を分断起点線１１１を形成した一表面１０１ａと自己剥離型両面粘着テープとが接するように載置する。次に大判ワーク１０１の分断起点線１１１を形成した一表面１０１ａとは反対側の他表面１０１ｂ側から加圧し、また必要によっては加熱することによって、大判ワーク１０１と支持体１１６との貼り付けが完了し、積層体１１８が形成される。
【００３２】
図２は積層体１１８を溶融金属１３１に浸漬する手順を説明するための断面図である。前述のようにして形成した積層体１１８を溶融金属１３１に浸漬し、大判ワーク１０１を分断する手順について説明する。例えばジュール加熱機構（図示せず）を備えたステンレスなどから成る貯留槽１２６の内部を３００℃程度に加熱し、例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系半田を溶融し、加熱した溶融金属１３１を貯留する。このように、加熱した流体として溶融金属１３１を用いるので、例えば加熱したガスなどの他の流体を用いた場合に比べて熱伝導率が高く、効率的に、しかも均等に大判ワーク１０１を加熱することができる。
【００３３】
図３は大判ワーク１０１を溶融金属１３１に浸漬した状態を示す断面図である。次に、積層体１１８を大判ワーク１０１の分断起点線１１１の形成されている一表面１０１ａとは反対側の他表面１０１ｂを、溶融金属１３１に浸漬して接触させる。これによって、大判ワーク１０１に、分断起点線１１１が形成されている一表面１０１ａとその反対側の他表面１０１ｂとの間に温度差を発生させ、大判ワーク１０１の分断起点線１１１が形成される一表面１０１ａに引張応力が発生する。
【００３４】
これによって、一表面１０１ａの分断起点線１１１から他表面１０１ｂに向かって大判ワーク１０１の厚さ方向にクラック１２１が進展し、最終的に分断起点線１１１が形成される一表面１０１ａから裏側の他表面１０１ｂにクラック１２１が到達し、分断が完了する。
【００３５】
なお、ホットプレートなどの加熱した剛体表面に、大判ワーク１０１の分断起点線１１１が形成される一表面１０１ａを直接接触させて加熱する場合とは異なり、溶融金属１３１は大判ワーク１０１の形状にかかわりなくその表面１０１ａに接触する。よって均一な加熱が可能となり、分断むらなどが発生するおそれはない。
【００３６】
また、本実施の他の形態では、ホットエアーや、ガスバーナーからの燃焼ガスを熱源となる流体として用いることもできる。
【００３７】
図４は分断された大判ワーク１０１から各分割片１２８を分離する手順を説明するための断面図である。前述のようにして、積層体１１８を構成する大判ワーク１０１を分断して分割片１２８を形成した後、溶融金属１３１から積層体１１８を引き上げる。その後、同図に示すように、積層体１１８を、支持体１１６の表面が紫外線照射装置１１４のステージ１１３の表面に接触するように載置する。
【００３８】
このような状態で紫外線発生装置１１４からの紫外線を支持体１１６に照射する。支持体１１６は、ガラスなど透光性材料によって形成されているため、紫外線は支持体１１６を透過して、自己剥離型両面粘着テープから成る接着層１０６に照射される。その結果、紫外線の吸収によって接着層１０６の表面にガスが発生し、大判ワーク１０１と接着層１０６との間の接着力が低下する。こうして接着層１０６の接着力を低下させた後、真空吸着ピンセット１３３などを各分割片１２８に接触させ、図示しない真空吸引源からの吸引力によって分割片１２８を吸着し、ピックアップする。
【００３９】
以上のようにして、大判ワーク１０１を分断して複数の分割片１２８に分割する工程が完了する。
【００４０】
本実施形態によれば、大判ワーク１０１の表面のうねりまたは凹凸にかかわらず加熱した流体である溶融金属１３１を熱源として接触させるため、大判ワーク１０１をいわば面熱源によって均一に、しかも同時に加熱して、熱応力によって亀裂を進展させて割断することができる。これによって分断面にむらのない複数の分割片１２８をほぼ同時に形成することができる。こうして、大判ワーク１０１を短時間で高品質の分割片１２８に分断し、支持体１１６から剥離して個別に分離した分割状態とすることができるので、生産性を向上することができる。
【００４１】
また、大判ワーク１０１に支持体１１６を貼り付けることによって、加熱時における大判ワーク１０１の反りを防止し、大判ワーク１０１の内部に高い熱応力を発生させて、均一な分断面を確実に形成し、分断むらの発生を抑制して歩留りを向上することができる。
【００４２】
また、支持体１１６は透光性材料から成るので、支持体１１６に紫外線を透過させることができ、支持体１１６と大判ワーク１０１とを接合するために、紫外線の照射によって弱粘着力タイプの接着剤、すなわち前述の紫外線照射によってガスを発生して剥離可能となる自己剥離型両面粘着テープを用いることができ、これによって支持体１１６と大判ワーク１０１との接着および分離を容易に行うことができる。
【００４３】
また、分断起点線１１１を形成した一表面１０１ａと支持体１１６とが接着層１０６を介して貼り付けられているので、大判ワーク１０１の分断起点線１１１を形成する一表面１０１ａに、例えば電極などの凹凸のある配線パターンが形成されている場合であっても、接着層１０６によって前記凹凸を吸収することができ、一表面１０１ａの配線パターンを損傷することなく、大判ワーク１０１と支持体１１６とを接合することができる。
【００４４】
また、接着層１０６に紫外線を照射することによって接着層１０６の粘着性を低下させることができるので、大判ワーク１０１を分断後に複数の分割片１２８を支持体１１６から容易に引き剥がして分離することができる。
【００４５】
本発明の分割方法が実施される脆性材料から成るワークは、前述のガラス板に限るものではなく、例えば半導体ウエハなどに対しても好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の一形態のワークの分割方法が適用される積層体１１８の構成を示す断面図である。
【図２】積層体１１８を溶融金属１３１に浸漬する手順を説明するための断面図である。
【図３】大判ワーク１０１を溶融金属１３１に浸漬した状態を示す断面図である。
【図４】分断された大判ワーク１０１から各分割片１２８を分離する手順を説明するための断面図である。
【図５】従来のワークの分割方法を説明するための図であり、大判ガラス板２１１の一表面に分断起点線２１６を形成する工程を示す。
【図６】分断起点線２１６から亀裂２２３を進展させて大判ガラス板２１１を分断する工程を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０１  大判ワーク
１０１ａ  一表面
１０１ｂ  他表面
１０６  接着層
１１１  分断起点線
１１３  ステージ
１１４  紫外線照射装置
１１６  支持体
１１８  積層体
１２１  クラック
１２６  貯留槽
１２８  分割片
１３１  溶融金属
【図１】
2009029048.tif 000003
【図２】
2009029048.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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