JP6481465B2 - 複合基板のブレイク方法 - Google Patents
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Description
複合基板Wの基板本体1に対して、図1(b)に示すように、スクライブ予定ラインに沿ってカッターホイール4を押し付けながら転動させることにより、有限深さのクラックからなるスクライブラインSを加工する。そしてこの複合基板Wを、図1(c)に示すように、基板本体1を下側に向けた状態で、ダイシングリング10(図2参照)に支持された弾力性のある粘着テープ5に貼り付けてステージ6上に載置する。
ステージ6には、スクライブラインSを跨いでその左右位置で複合基板Wの下面を受ける一対の受刃7、7が形成されており、基板WのスクライブラインSに相対する部位の上方には鋭利な刃先を有するブレイクバー8が配置されている。
このブレイクバー8を、図1(d)に示すように樹脂層3に切り込みながら押し込むことにより、まず樹脂層3並びに接着層2を分断し、その後さらなる押し付けによって複合基板Wを撓ませて基板本体1もスクライブラインSから分断する。
しかし、複合基板Wの接着層2は、層自体は薄くても延性を有しているため、仮にブレイクバー8の刃先角度を限界の10度にまで鋭く形成しても、ブレイクバー8の押し付けではブレイクされない場合がある。また、場合によっては、ダイシングソーで切断する場合を除き、樹脂層3の一部でも分断残りが発生することもある。このように部分的な分断残りが発生すると、流れ作業で連続する次の工程で弊害が生じてトラブルの原因となる。
さらに、本発明において、第二ブレイク工程を行うためのブレイク装置としては、前記複合基板を載置するテーブルと、前記テーブルを跨ぐように設けられた門型のビームと、前記テーブルの両側に設けられ、前記テーブルの表面を含む平面内において前記ビームの延在方向をX方向とした場合にX方向に対して直角方向のY方向に延在し、前記ビームの前記テーブルに対する相対的な移動方向を規制するレールと、前記ビームを前記テーブルに対して前記レールに沿って相対的に移動させるために駆動する駆動機構と、X軸方向に延在し、X軸方向に延びる軸を回転軸として回転自在に前記ビームに保持されたローラと、前記ローラの前記ビームに対する上下位置を調整するための調整手段と、前記ローラの上方への浮き上がりを抑制するための押さえ部材とを備えたブレイク装置を使用することができる。
本発明のブレイク対象となる複合基板Wの構成は、図1(a)に示した複合基板Wと同様であって、上面または内部に電子回路パターン(図示外)が形成されたガラスまたはセラミック等の脆性材料からなる基板本体1と、接着層2を介してシリコーン等の樹脂層3が積層された積層体で形成される。樹脂層3は、シリコーンとソルダーレジストとの積層体とする場合もある。複合基板Wのトータルの厚みは0.1〜1.0mm程度である。また、基板本体1の表面には、図1(b)に示すように、前段のスクライブ工程でカッターホイール4により、複数条のスクライブラインSが所定のピッチをあけて形成されている。
すなわち、スクライブラインSを加工した複合基板Wを、図1(c)並びに図2、3に示すように、基板本体1を下側に向けた状態で、ダイシングリング10に支持された弾力性のある粘着テープ5に貼り付け、第一ブレイク装置のステージ6上に載置する。
第一ブレイク装置のステージ6には、スクライブラインSを跨いでその左右位置で複合基板Wの下面を受ける一対の受刃7、7が配置されており、複合基板WのスクライブラインSに相対する部位の上方には、刃先角度が10〜50度、好ましくは15〜25度、例えば20度といった鋭角な刃先を有するブレイクバー8が配置されている。このブレイクバー8を図1(d)に示すように、樹脂層3並びに接着層2に切り込みながら押し込むとともに基板本体1を下方に撓ませて、スクライブラインSの亀裂を厚み方向に浸透させて基板本体1をブレイクする。なお、上記一対の受刃7、7に代えてクッションシート(図示外)を用いることもできる。
この第一ブレイク工程によって、複合基板WはスクライブラインSに沿ってブレイクされるのであるが、前述の通り、第一ブレイク工程では、接着層2や、場合によっては樹脂層3の一部に図1(e)に示すような分断残りが発生する。
図4は、第二ブレイク工程を行うための第二ブレイク装置の一例を示す斜視図である。第二ブレイク装置Aは、ダイシングリング10に支持された複合基板Wを載置するテーブル11を備え、このテーブル11を跨ぐように門型のビーム12が設けられている。ビーム12はY方向に延びる左右のレール18、18に沿って移動できるように設置され、駆動機構(図示外)により駆動される。
次いで、複合基板Wの上面に対してローラ13を押し付けながら転動させることにより、図8に示すように、先に第一ブレイク工程によってブレイクした分断ラインLを再度撓ませて、接着層2や樹脂層3の分断残り部分を完全分断する。複合基板Wに対するローラ13の相対位置や押し付け力は、複合基板Wの厚みや組成材質に合わせて調整ビス14で調整することができる。そして、個々に分断された単位基板は、粘着テープ5に貼り付けられた状態で取り出される。
上記実施形態では、直径10mmのローラ13を使用して、基板上の製品チップごとに区画するスクライブラインSが形成された複合基板Wをブレイクするようにしている。
しかしながら、隣接するスクライブラインS間の距離(すなわち単位基板の幅)、あるいは、基板厚さが異なる複数種類の複合基板Wに対して同一のローラ13でブレイク処理を行った場合に、ブレイク後の基板本体(ガラス)1に破損が発生する複合基板Wがあった。そこで、発明者らが基板本体1の破損をなくすための解決策を検討する実験を行った結果、ローラ径の選択が重要であることを見出した。
上記した不具合の原因を検討した結果、ローラ13の曲率が小さ過ぎるローラ径(図9(a))では、転動時に複合基板Wが大きく撓むことによって分断後に分離片となったガラス基板本体1どうしが衝突して破損することがわかった。一方、曲率が大き過ぎるローラ径(図9(c))では転動時に複合基板Wの撓み量が不十分となるため、樹脂層3を分離できないことがわかった。よって、これらの中間の適切なローラ径(図9(b))にすれば、分断されたガラス基板本体1どうしが接触せず樹脂層3が分離できることから、適切なローラ径の範囲があることがわかった。
その結果、開き角度θを5°<θ<15°になるようにすれば、基板の破損や樹脂層未分離(分断残り)の生じない高品質の分断が可能であることがわかった。
L 分断ライン
S スクライブライン
W 複合基板
1 基板本体
2 接着層
3 樹脂層
4 カッターホイール
5 粘着テープ
8 ブレイクバー
10 ダイシングリング
11 テーブル
12 ビーム
13 ローラ
Claims (5)
- 脆性材料からなる基板本体の片面に接着層を介して樹脂層が形成され、前記基板本体の表面に所定のピッチで複数条のスクライブラインが形成されている複合基板のブレイク方法であって、
前記複合基板の基板本体を下側にした状態で当該複合基板を弾力性のある粘着テープに貼り付け、複合基板の樹脂層の上面から前記スクライブラインに向かって鋭角な刃先を持つブレイクバーを押し付けることにより、当該ブレイクバーの刃先を前記樹脂層並びに前記接着層に切り込みながら押し込むとともに、前記基板本体を下方に撓ませて前記スクライブラインの亀裂を厚み方向に浸透させて前記基板本体をブレイクする第一ブレイク工程と、
前記粘着テープを上側にした状態で複合基板の上面全幅にわたってローラを押し付けながら転動させることにより、第一ブレイク工程でブレイクされた分断ラインを再度撓ませて分断残りのあった部分をブレイクする第二ブレイク工程とからなる複合基板のブレイク方法。 - 前記第一ブレイク工程で用いられる前記ブレイクバーの刃先角度が10〜50度である請求項1に記載の複合基板のブレイク方法。
- 前記複合基板の前記基板本体がガラスまたはセラミックであり、前記樹脂層がシリコーンもしくはソルダーレジストとシリコーンとの積層材である請求項1または請求項2に記載のブレイク方法。
- 前記第二ブレイク工程で使用する前記ローラの径が、転動後に樹脂層が未分離の分断ラインが発生する径よりも小さく、転動後に分離片どうしの衝突による基板本体の破損が生じる径よりも大きくなる範囲になるように選択される請求項1〜請求項3のいずれかに記載のブレイク方法。
- 前記第二ブレイク工程で使用する前記ローラの径が、転動時の基板の撓みにより分断ラインにおける深さ方向の開き角度が5度よりも大きく15度よりも小さくなるように選択される請求項1〜請求項3のいずれかに記載のブレイク方法。
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