JP2014188608A - ダイシング装置及びダイシング用基台 - Google Patents
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Abstract
【課題】切断面におけるマイクロクラックの発生を抑制し、割れ強度の大きなパネルの実現に寄与する。
【解決手段】ガラスを2枚貼り合わせ、表裏面に偏光板が貼られたパネルが2次元的に複数個配置された状態のガラス基板を、各々のパネルに分離するための複数のダイシングラインに沿って切断するダイシング装置であって、ガラス基板が載置される一主面に、ダイシングラインに沿ったダイシング用溝210(211,212,213,214)と複数の真空吸着用穴220が設けられた基台200と、ダイシングラインに沿ってガラス基板を切断するブレードと、を具備し、真空吸着用穴220は、少なくともダイシング用溝210の近傍で、ダイシング用溝210に対して線対称に配置されている。
【選択図】 図3
【解決手段】ガラスを2枚貼り合わせ、表裏面に偏光板が貼られたパネルが2次元的に複数個配置された状態のガラス基板を、各々のパネルに分離するための複数のダイシングラインに沿って切断するダイシング装置であって、ガラス基板が載置される一主面に、ダイシングラインに沿ったダイシング用溝210(211,212,213,214)と複数の真空吸着用穴220が設けられた基台200と、ダイシングラインに沿ってガラス基板を切断するブレードと、を具備し、真空吸着用穴220は、少なくともダイシング用溝210の近傍で、ダイシング用溝210に対して線対称に配置されている。
【選択図】 図3
Description
本発明の実施形態は、大型のパネル基板から個々のパネルを切り出すためのダイシング装置及びダイシング用基台に関する。
携帯電話やスマートフォン等に用いられている表示パネル、例えば液晶パネルは、片手に持って操作できる程度の大きさにおいて、より大きな画面を求める根本的要求がある。そのため、パネルの額縁をより狭くした狭額縁パネルの製造、提供がパネルメーカーに求められている。
このような狭額縁パネルでは、それにベゼルをセットすることを考えれば、その側面の平坦性が良好であることが要求されている。これは、表、裏のガラス切断位置、偏光板の端面の位置が、例えば±50μm以内にそれぞれ収まっている、ということである。しかし、側面の平坦性が高い構造は、従来のスクライブ装置を使って切ったパネルの表裏両面に偏光板を貼る方法では、実現するのが原理的に難しい。
そのため、ガラスが2枚貼り合わさったガラス基板に表、裏の偏光板を貼り付けた状態で、ガラス基板全体をカットする方法が提案されている。具体的には、ダイシング装置でブレードという砥石を用いて大型のパネル基板の一部を削り取ることで、パネルをカットする方法である。
この方法では、カットされるパネル基板がステージ若しくはその上に設置される冶具からずれないように、パネル基板を何らかの方法で固定しなければならない。この固定方法として、両面テープを用いたテープ固定方式、又は真空吸着力を利用した冶具固定方式の2つの方法がある。液晶パネルをカットする際には、経験的に冶具固定方式が選択されている。
冶具固定方式では、ダイシング装置のステージ若しくはその上に設置される冶具に、パネルを真空吸着させるために、円形若しくは多角形の真空吸着用の穴が多数設けられている。また、治具には、ブレードでガラス基板をカットする際に利用される溝が複数設けられている。
真空吸着用の穴としては、カットされるパネルを十分な力で保持する必要があり、保持力を大きくするためには穴の総面積を大きくする必要がある。しかし、最外側のダイシングラインに関しては、端材となる領域の面積が少ないため、十分な保持力が得られない場合がある。さらに、ダイシングラインのパネル側と端材側とで吸着力のアンバランスが生じてしまう場合がある。これらは、マイクロクラック発生の要因となり、割れ強度の低下を招くことになる。
上述したように、治具固定方式でガラス基板を吸着してパネルにカットする方法では、最外側のダイシングラインに関しては十分な吸着力が得られず、更にダイシングラインのパネル側と端材側とで吸着力のアンバランスが生じてしまい、切断面におけるマイクロクラックが発生し、割れ強度の低下を招く問題があった。
発明が解決しようとする課題は、切断面におけるマイクロクラックの発生を抑制し、割れ強度の大きなパネルの実現に寄与し得るダイシング装置及びダイシング用基台を提供することである。
本実施形態は、ガラスが2枚貼り合わされ、その表裏面に偏光板が貼られているパネルが2次元的に複数個配置された状態のガラス基板を、各々のパネルに分離するための複数のダイシングラインに沿って切断するダイシング装置であって、前記ガラス基板が載置される一主面に、前記ダイシングラインに沿ったダイシング用溝と前記ガラス基板を保持固定するための複数の真空吸着用穴が設けられた基台と、前記ダイシングラインに沿って前記ガラス基板を切断するブレードと、を具備し、前記真空吸着用穴は、少なくとも前記ダイシング用溝の近傍で、該ダイシング用溝に対して線対称に配置されていることを特徴とする。
以下、実施形態のダイシング装置及びダイシング用基台を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1乃至図3は第1の実施形態を説明するためのもので、図1はダイシング装置の概略構成を示す断面図、図2はガラス基板の構成を示す平面図、図3はダイシング装置に用いるダイシング用基台の構成を示す平面図である。
図1乃至図3は第1の実施形態を説明するためのもので、図1はダイシング装置の概略構成を示す断面図、図2はガラス基板の構成を示す平面図、図3はダイシング装置に用いるダイシング用基台の構成を示す平面図である。
図1に示すように、真空吸引可能なステージ100上に治具(ダイシング用基台)200がセットされている。そして、治具200上にガラス基板300が載置され、ブレード400によりガラス基板300がダイシングされるものとなっている。
ステージ100は、治具200を嵌め込むための凹部を有し、更に真空ポンプ等に繋がる1つ以上の吸引口101を有している。
ガラス基板300は、ガラスを2枚貼り合わせた液晶パネルが2次元的に複数個配置された状態にあり、表面及び裏面に偏光板等が張り付けられたものである。このガラス基板300には、図2に示すように、個々のパネル310(311,312,313)に切り出すためのダイシングライン320(321,322,323,324)が設けられている。
ここで、図2のガラス基板300の構造に注目すると、左右にパネルとして用いられない不要部分である端材331,332が存在する。端材331,332は、元々の大判ガラス基板の端に存在している領域に相当するものである。大判ガラス基板では、通常端辺から10〜20mm程度は、成膜プロセスの保証外の領域であるため、そこにパネルを設計することはできない。つまり、大判ガラス基板でパネルを製作する場合、最低でも上下左右に10mm程度の端材の領域が必然的に発生してしまうのである。
治具200は、SUSの平板から切り出した構造物201に、ガラス基板300が載置される部分のついてのみSUSを削ってそこに硬質ゴム202を嵌め込んだ構造になっている。なお、この硬質ゴム202は膨潤が起こりにくい素材が好ましい。また、SUSを削る工程をなくし、即ち硬質ゴムの代わりにSUSが残っている状態でも構わない。以下では、硬質ゴムを用いた例について話を進める。
治具200の硬質ゴム202には、図3に示すように、ガラス基板300をカットする際にブレード400が通る穴である、4本のダイシング用溝210(211,212,213,214)が設けられている。なお、図1では、説明を簡単にするために、ダイシング用溝210が1つの例を示している。
治具200の硬質ゴム202には、真空吸着用の微細穴220が複数個設けられており、これらの微細穴220はステージ100の吸引口101に接続されている。ここでは特に、4本のダイシング用溝210の全てに対してその左右に3列ずつ、真空吸着用の円形の微細穴220が線対称に配置されている。即ち、各々のダイシング用溝210の近傍(大凡±10mm)では、ダイシング用溝210に対して線対称に円形の微細穴220が設けられている。また、微細穴220はダイシング用溝210の近傍の3列のみではなく、ダイシングライン210で挟まれた領域内でほぼ均一に配置されている。
真空吸着用の微細穴220は、ここでは円形としているが、その直径は1〜10mmの範囲であればよいが、穴が小さ過ぎるとダイシングによる屑が詰まり易くなるため、1.5mm〜2.5mmが好ましい。また、ここでは円形としたが、円形である必要性はなく、全て同じ形状であれば、楕円形、多角形であっても同様な効果が得られる。
なお、図3では4本のダイシング用溝210を有する治具の例を示してあるが、本実施形態は当然ことながら、溝210が2本、3本、5本以上の場合にも適用可能である。
本実施形態では、大判のガラス基板から短冊状に切り出した図2に示すようなガラス基板300を治具200の上にセットした後、治具200の微細穴220から吸引することにより、ガラス基板300を治具200上に固定する。そして、この状態でガラス基板300をダイシングライン320に沿ってブレード400でカットしていく。
このとき、治具200には4本のダイシング用溝210の全てに対してその左右に3列ずつ、真空吸着用の円形の微細穴220が線対称に配置されている。そのため、カット中にそのダイシングライン320の左右に位置する端材331,332若しくはパネル311,312,313の、ダイシングライン320から左右の領域に、例えば10mm以内に、かかる真空吸着力は等しくなる。
ここで、ダイシング用溝210の近傍に設ける微細穴220はダイシング用溝210からより遠い範囲までが線対称であるのが最も望ましいが、本発明者らの実験によれば、ダイシング用溝210から±10mmの範囲で線対称であれば、ダイシングライン320の左右で真空吸着力を十分に等しくできることが確認されている。
従って、各ダイシングライン320に沿ってカットされた端材331,332、若しくはパネル311,312,313のそれぞれペアとなる断面(この例では4つのペアがありそれぞれ、図3における端材331の右側面とパネル311の左側面、パネル311の右側面とパネル312の左側面、パネル312の右側面とパネル313の左側面、パネル313の左側面と端材332の右側面)は、真空吸着力が均等に掛かっていない場合と比較し、左右で同じようなきれいな断面となる。これにより、相対的にマイクロクラックが少ないから割れ強度に対して相対的に強いパネル311,312,313が得られる。
なお、ここで云うマイクロクラックは、割れ強度検査をした時にパネルのガラス破壊の起点となり易い、ガラス端面に存在している、最大でも数百ミクロン以下の微小な欠け、欠陥、傷のことである。
このように本実施形態によれば、ダイシング用溝210の近傍で真空吸着用の微細穴220をダイシング用溝210に対して線対称に配置しているため、ブレード400がガラス基板300をカットしている最中にカットしている部分のガラス基板300の左右に掛かる真空吸着力が均等になる。
従って、ブレード400の側面とガラス基板300のダイシングライン320の端面との間に生じる摩擦力がダイシングライン320の左右側面で均等となる。その結果、例えば最外側のパネル311の左側面の状態と端材331の右側面の状態は断面が同じような状態になる。これにより、切断面におけるマイクロクラックの発生を抑制し、割れ強度の大きなパネルを実現することが可能となる。これは、狭額縁の液晶パネルを作製する際に有効である。
なお、上記ではダイシング装置のステージ100上に設置される冶具200について説明したが、治具200を用いる代わりに、冶具200の上面と同じようなレイアウトの真空吸着用の微細穴220がステージ100上に直接開けられている場合についても、本実施形態は適用できる。このとき、ステージ100上にセットされたガラス基板300からカットされたパネルについて、冶具200の場合と差異のない割れ強度が得られることが確認されている。
(第2の実施形態)
端材の大きさにもよるが、端材の総面積はパネルの総面積と比べて小さいので、端材の下に位置する真空吸着用の微細穴の総面積が小さく、端材における吸着力が十分に得られない場合がある。この場合、端材に設ける真空吸着穴を微細穴ではなくライン状の大きな穴にすれば、吸着力を大きくすることができる。
端材の大きさにもよるが、端材の総面積はパネルの総面積と比べて小さいので、端材の下に位置する真空吸着用の微細穴の総面積が小さく、端材における吸着力が十分に得られない場合がある。この場合、端材に設ける真空吸着穴を微細穴ではなくライン状の大きな穴にすれば、吸着力を大きくすることができる。
しかし、この場合、ダイシングラインの左右で真空吸着用穴がダイシングラインに対して対称に配置されていないので、パネル211と端材231に掛かる真空吸着力は均等でない。その状態でガラス基板をカットすると、ブレードの側面とガラス基板のカット・ラインの端面との間に生じる摩擦力がカット・ラインの左右側面でアンバランスとなり、その結果、パネル211の左側面の状態は端材231の右側面の状態と異なり、何れもマイクロクラックが多く発生して断面形状が見た目上荒れてしまう。
そこで本実施形態では、端材に設ける真空吸着用穴をライン状の大きな穴にすると共に、最外側のダイシングラインでは、パネル側の真空吸着用穴もライン状の大きな穴にしている。
図4に、第2の実施形態に係わるダイシング用治具の概略構成を示す平面図である。なお、図3と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
本実施形態が先に説明した第1の実施形態と異なる点は、最外側のダイシングラインに関して、ダイシングラインの近傍で真空吸着穴をライン状の大きな穴にしたことである。即ち、4本のダイシング用溝210のうち、中央の2本の212,213に対しては、その左右10mm程度の領域に真空吸着用の円形の微細穴220が線対称に配置されて居る。一方、左端のもの211、右端のもの214に対して、その左右10mm程度の領域に長方形の縦に細長い真空吸着用のライン状の穴230を配置してある。この場合、ダイシング用溝210に対して左右対称に配置してある真空吸着用穴は、212,213に対してのものと211、214に対してのものとでは形状が異なるが、それぞれのダイシング用溝に対しては真空吸着用穴220,230が線対称に配置されていることに変わりない。そのため、この冶具を用いてカットしたパネルに対しても、第1の実施形態で述べたのと同じ効果が得られる。
本実施形態では、最外側のダイシングラインの片側ではなく両側にライン状の穴を設けることが重要であるが、これは次のような理由による。
参考例として図7に示すように、ライン状の穴を端材側のみに設けた場合の例と比較する。
図2のガラス基板の構造に注目すると、ダイシングライン321に沿ってガラス基板300をカットする際、その左右に位置する端材331とパネル311全体に掛かる真空吸着力を等しくしようとすると、端材331の総面積はパネル311の総面積と比べて小さいので、端材311に下にある真空吸着用穴の総面積を大きくしてやる必要がある。そのため、図7において、左右にある端材331,332の下に位置する真空吸着用穴230は面積を稼ぐため長方形の大きなライン状の形状になっている。
このような治具を用いて、ガラス基板300をダイシングする状況を考えてみる。
このとき、例えばダイシングライン321に沿ってカットしているとき、真空吸着用穴220と230はダイシング用溝211に対して対称に配置されていないので、パネル311と端材331に掛かる真空吸着力は均等でない。その状態でガラス基板300をカットすると、ブレード400の側面とガラス基板300のダイシングライン321の端面との間に生じる摩擦力がダイシングライン321の左右側面でアンバランスとなり、その結果、パネル311の左側面の状態は端材331の右側面の状態と異なり、何れもマイクロクラックが多く発生して断面形状が見た目上荒れてしまう。
一方、ダイシングライン322に注目すると、複数開いている真空吸着用穴220はダイシングライン322に対して線対称に配置されている。従って、ダイシングライン322に沿ってパネル300を切るとき、図2におけるパネル311,312に掛かっている真空吸着力は左右均等であるため、その断面も同じような状態になり、相対的にパネル311の左側面よりきれいになる。
切り出されたパネル311の左側面と右側面を顕微鏡で観察すると、マイクロクラックと呼ばれる小さいガラスの傷が左側面の方が多いという結果になった。このような傷は、パネルの強度評価を行うと、ヒビの起点となり易いことが経験的に知られている。つまり、割れ易いパネルになってしまう。
ダイシングライン322に注目すると、ダイシング用溝212に対して真空吸着用穴220は左右で同じレイアウトなので、パネル312の左右両側面は、同じようなきれいな断面形状となる。パネル311の左側面に見られたようなマイクロクラックの数も相対的に少なくなるため、割れに対して強いパネルとなる。
以上をまとめると、図2に示したガラス基板300をカットして製作されたパネルでは、ダイシングライン320に対して対称に真空吸着用穴が配置されていないパネル311や313は、対称に配置されているパネル312と比べ、左右いずれかの断面が荒れて、結果的に割れに対して相対的に弱いパネルとなってしまう。このことは、パネルの割れ強度がガラス基板内の位置に拠る依存性があることを意味している。ガラス基板300から切り出したパネルにおいて、割れに対して弱いパネルが存在することは、品質保証の上から大きな問題となる。
これに対し本実施形態のように、最外側のダイシングラインに関して、ダイシング用溝211,214の左右にライン状の溝230を線対称に配置することにより、ダイシングライン321,324に沿ってガラス基板300をカットする際にも、その左右に位置する端材331とパネル311全体に掛かる真空吸着力を等しくすることができ、しかも十分な吸着力を得ることができる。このため、最外側のパネル311,313に関しても、左右両側面の状態を同じように領域に保つことができる。従って、切断面におけるマイクロクラックの発生を抑制し、割れ強度の大きなパネルを実現することが可能となる。
(第3の実施形態)
図5は、第3の実施形態に係わるダイシング用治具の概略構成を示す平面図である。なお、図4と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
図5は、第3の実施形態に係わるダイシング用治具の概略構成を示す平面図である。なお、図4と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省略する。
本実施形態が先に説明した第2の実施形態と異なる点は、最外側のダイシングラインのみではなく、全てのダイシング用溝210に関して、ダイシング用溝210の近傍にライン状の穴230を設けたことである。
即ち、4本のダイシング用溝210に対して、その左右10mm程度の領域に円形の真空吸着用の微細穴220でなく、真空吸着用のライン状の穴230を配置してある。さらに、ライン状の穴230はダイシング用溝210に対して左右対称(線対称)に配置されている。
本実施形態の冶具を用いた場合、ダイシングライン321,322,323,324のの何れに沿ってダイシングしても、ダイシングラインの左右で真空吸着力を等しくすることができる。従って、第2の実施形態で述べたのと同じ効果が得られる。
(変形例)
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。
実施形態では、複数のパネルを左右方向に並べたガラス基板の例で説明したが、図6に示すように、複数のパネルを左右及び上下方向に並べたガラス基板に対しても適用することが可能である。この場合、上下方向にカットするためのダイシング用溝250(251,252,253,254)に対して、該溝250の近傍で例えば真空吸着用のライン状の穴240を線対称に配置すればよい。
また、実施形態では、基台として治具を用い、真空吸着穴及びダイシング用溝を有する治具をステージ上にセットして用いた場合を説明したが、ステージ自体に真空吸着穴及びダイシング用溝を設けることにより治具を省略することも可能である。
また、本装置でダイシングする対象物は必ずしも液晶パネルに限るものではなく、2枚のガラスを貼り合わせたものであれば良い。
また、真空吸着用の微細穴は必ずしも円形に限るものではなく、楕円形や多角形であっても良い。さらに、ライン状の穴は必ずしも1つに限るものではなく、ダイシングラインに対して線対称であれば複数であっても良い。
本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
100…ステージ
101…吸引口
200…治具(ダイシング用基台)
201…構造物
202…硬質ゴム
210(211〜214),250(251〜254)…ダイシング用溝
220…微細穴(真空吸着用穴)
230,240…ライン状の穴(真空吸着用穴)
300…ガラス基板
310(311〜313)…パネル
320(312〜324)…ダイシングライン
331,332…端材
400…ブレード
101…吸引口
200…治具(ダイシング用基台)
201…構造物
202…硬質ゴム
210(211〜214),250(251〜254)…ダイシング用溝
220…微細穴(真空吸着用穴)
230,240…ライン状の穴(真空吸着用穴)
300…ガラス基板
310(311〜313)…パネル
320(312〜324)…ダイシングライン
331,332…端材
400…ブレード
Claims (10)
- ガラスが2枚貼り合わされ、表裏面に偏光板が貼られたパネルが2次元的に複数個配置された状態のガラス基板を、各々のパネルに分離するための複数のダイシングラインに沿って切断するダイシング装置であって、
前記ガラス基板が載置される一主面に、前記ダイシングラインに沿ったダイシング用溝と前記ガラス基板を保持固定するための複数の真空吸着用穴が設けられた基台と、
前記ダイシングラインに沿って前記ガラス基板を切断するブレードと、
を具備し、
前記真空吸着用穴は、少なくとも前記ダイシング用溝の近傍で、該ダイシング用溝に対して線対称に配置されていることを特徴とするダイシング装置。 - 前記ダイシングラインで切り取られる端材のダイシングラインと直交する方向の幅をAとしたとき、前記真空吸着用穴は、前記ダイシング用溝に対して、該ダイシング用溝と直交する方向の±Aの範囲内で線対称であることを特徴とする請求項1記載のダイシング装置。
- 前記真空吸着用穴は、前記基台の前記ガラス基板が載置される面に規則的に配置された同一形状の微細穴と、前記複数のダイシング用溝の最外側に関して、該ダイシング用溝の近傍で、該ダイシング用溝に線対称に配置されたライン状の穴と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のダイシング装置。
- 前記真空吸着用穴は、前記基台の前記ガラス基板が載置される面に規則的に配置された同一形状の微細穴と、前記複数のダイシング用溝の各々に関して、該ダイシング用溝の近傍で、該ダイシング用溝に線対称に配置されたライン状の穴と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のダイシング装置。
- 前記基台の前記ガラス基板が載置される部分に硬質ゴムが設けられ、該硬質ゴムに前記ダイシング用溝及び前記真空吸着用穴が設けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載のダイシング装置。
- ガラスが2枚貼り合わされ、表裏面に偏光板が貼られたパネルが2次元的に複数個配置された状態のガラス基板が載置される基台と、
前記基台の前記ガラス基板が載置される面に、前記ガラス基板を各々のパネルに分離するための複数のダイシングラインに沿って設けられたダイシング用溝と、
前記基台の前記ガラス基板が載置される面に設けられ、且つ少なくとも前記ダイシング用溝近傍で、該ダイシング用溝に対して線対称に設けられた複数の真空吸着用穴と、
を具備したことを特徴とするダイシング用基台。 - 前記ダイシングラインで切り取られる端材のダイシングラインと直交する方向の幅をAとしたとき、前記真空吸着用穴は、前記ダイシング用溝に対して、該ダイシング用溝と直交する方向の±Aの範囲内で線対称であることを特徴とする請求項6記載のダイシング用基台。
- 前記真空吸着用穴は、前記ガラス基板が載置される面に規則的に配置された同一形状の微細穴と、前記複数のダイシング用溝の最外側に関して、該ダイシング用溝の近傍で、該ダイシング用溝に線対称に配置されたライン状の穴と、を有することを特徴とする請求項6又は7に記載のダイシング用基台。
- 前記真空吸着用穴は、前記ガラス基板が載置される面に規則的に配置された同一形状の微細穴と、前記複数のダイシング用溝の各々に関して、該ダイシング用溝の近傍で、該ダイシング用溝に線対称に配置されたライン状の穴と、を有することを特徴とする請求項6又は7に記載のダイシング用基台。
- 前記ガラス基板が載置される部分に硬質ゴムが設けられ、該硬質ゴムに前記ダイシング用溝及び前記真空吸着用穴が設けられていることを特徴とする請求項6〜9の何れかに記載のダイシング用基台。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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