JP6627326B2 - ブレイク装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ガラス、セラミック、半導体ウエハなどの脆性材料からなる基板を分断するブレイク装置に関する。特に本発明は、前段工程でスクライブライン（切溝）が形成された基板を、そのスクライブラインの反対側の面から押圧して基板を撓ませることにより、スクライブラインに沿って基板を分断するブレイク装置のブレイクバーに関する。
従来から、脆性材料基板（以下、単に「基板」という）の表面にカッターホイール（スクライビングホイールともいう）やレーザビーム等を用いて、互いに直交するＸ方向並びにＹ方向のスクライブラインを形成し、その後、当該スクライブラインに沿って外力を印加してブレイクすることにより、基板を単位基板に分断する方法は知られており、例えば、特許文献１や特許文献２でも開示されている。
図５は、ブレイクバーを用いた従来の一般的なブレイク装置を概略的に示す斜視図である。
ブレイク装置２１は、加工対象となる基板Ｗを載置して保持する水平なテーブル２２を備えている。テーブル２２は、水平面内で回動できるようになっており、かつ、Ｙ方向に移動できるようになっている。テーブル２２の上方にはＸ方向に水平に延びるビーム（横枠）２３が設けられており、このビーム２３には、該ビーム２３と平行（Ｘ方向）に延びる板状のブレイクバー２４が取り付けられ、シリンダ２５によって駆動される昇降軸２７を介して昇降できるようになっている。
このブレイク装置２１で基板Ｗをブレイクする際は、まず、スクライブラインＳ１、Ｓ２のいずれか一方、例えばスクライブラインＳ１がＸ方向に沿うようにして、弾性材からなるクッションシート２６を挟んでテーブル２２上に載置する。このとき、スクライブラインＳ１が下面側となるように基板Ｗを載置する。そして、基板Ｗの上方の待機位置からスクライブラインＳ１に向かってブレイクバー２４を下降させ、その下端の押圧刃２４ａにより基板Ｗを押圧し、クッションシート２６上で僅かにＶ字状に撓ませることにより、スクライブラインＳ１のクラックを伸展させて基板Ｗをブレイクする。また、全てのスクライブラインＳ１のブレイク完了後はテーブル２２を９０度回転させて、上記同様にブレイクバー２４によりスクライブラインＳ２を順次ブレイクする。
特開２０１４−０８０３３６号公報 特開２００２−１８７０９８号公報
一般に、ブレイクバーによる分断では、基板に対する押し込み量が大きいと基板の撓みが大きくなり、分断側端面同士の接触等により分断端面に欠けが生じたり、亀裂が予期しない方向に走ったりすることがある。また、逆に押し込み量が少ないと、撓み不足により分断されない部分が発生する等の不具合が生じるため、ブレイクバーの適正な押し込み量を確保する必要がある。さらに、ブレイクバーの押圧刃の先端稜線は、基板に対して平行に対峙させるとともにスクライブライン全長にわたって均等に押圧力を加えることも要求される。
しかし、従来のブレイクバーは、一本の長尺材で形成されているため、ブレイクバー本体やその取付部、またテーブルやその駆動機構を含む各部材の僅かな誤差により、押圧刃の先端稜線と基板表面との平行度が微妙に狂うことがある。特に大型の基板をブレイクする際には、ブレイクバーはさらに長尺となるため、これに伴って平行度の狂いも大きくなる。
平行度に狂いが生じると、スクライブライン全長にわたって適正な押圧力で均等に押圧することができず、きれいにブレイクすることができない。そこで従来は、図６に示すように薄いシム板（スペーサ）２８を基板Ｗの低い部分の下側に差し込んで平行度を調整しているが、この作業は大変面倒であるとともに時間を要する。
そこで本発明は、上記した従来課題に鑑み、シム板等を用いることなく押圧刃の先端稜線と基板表面との平行度を簡単に調整することのできるブレイクバーを備えたブレイク装置を提供することを目的とする。
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、本発明のブレイク装置では、スクライブラインが形成された脆性材料基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク装置であって、前記脆性材料基板を載置する載置面を有するテーブルと、前記テーブルの上方に配置されたブレイクバーとからなり、前記ブレイクバーは、個別に上下位置調整可能な複数の支持プレートと前記支持プレートの下端に取り付けられ直線状に並べられた複数の押圧板から構成され、隣り合う前記各押圧板の間には隙間が設けられ、前記押圧板のそれぞれは、ブレイクを開始する前に前記脆性材料基板の表面に対する平行度を調整するための平行度調整機構を有している構成とした。
本発明によれば、従来のようなシム板を用いることなく、各押圧ユニットの押圧板の上下位置や回動姿勢を調整することにより、押圧刃の基板表面に対する平行度を正確かつ容易に修正することが可能となり、基板を精度よくブレイクすることができる。また、ブレイクバーを複数の押圧ユニットからなる集合体で構成しているので、基板のサイズに合わせて押圧ユニットの数を増減することにより、常に無駄のない最適な長さのブレイクバーを形成することができるといった効果がある。
本発明において、前記平行度調整機構は、前記押圧板を前記支持プレートに対して回動自在に枢支する枢軸と、回動をロックする固定ビスとにより形成するのがよい。
これにより、簡潔に形成できるとともに調整操作を容易に行うことができる。
本発明に係るブレイク装置の概略的な全体構成を示す斜視図。 図１におけるブレイクバーの拡大斜視図。 図１におけるブレイクバーの押圧ユニット部分を示す拡大正面図。 図３におけるＢ−Ｂ線断面図。 従来のブレイクバーを用いたブレイク装置の概略構成を示す斜視図。 従来のブレイクバーと基板表面との平行度の調整手段を示す説明図。
以下、本発明に係るブレイク装置の詳細を、実施図面に基づいて説明する。図１は本発明に係るブレイク装置の概略的な全体構成を示す斜視図であり、図２〜４は図１に示すブレイクバーの詳細図を示すものである。
本発明に係るブレイク装置Ａは、図１に示すように、基板Ｗを載置するための載置面１ａを有するテーブル１を備えており、テーブル１の表面には多数のエア吸引孔（図示外）が設けられ、この吸引孔によりエア吸引することによって基板Ｗが吸着保持されるように形成されている。
また、テーブル１は、モータ３によって回転するネジ軸４により水平なレール２に沿ってＹ方向に移動できるようになっている。さらに、テーブル１は、モータを内蔵する回転駆動部５により水平面内で回動できるようになっている。
テーブル１を挟んで設けてある両側の支持柱６、６と、この支持柱６、６に橋架されたＸ方向に延びるビーム（横梁）７とによって門型の支持体が形成される。そして、ビーム７には、ビーム７の延在方向（Ｘ方向）に延びるブレイクバー１０が保持されている。本実施例では、ブレイクバー１０は、基板Ｗ上方の待機位置から昇降シャフト８とシリンダ９を介して基板Ｗに対し昇降可能に形成されている。
ブレイクバー１０は、図２〜４に示すように、ブレイク装置Ａのビーム７に昇降シャフト８を介して昇降可能に保持された支持部材１１と、この支持部材１１により支持される複数（本実施例では５個）の押圧ユニット１２とから構成される。また、押圧ユニット１２は、支持部材１１に対して上下位置調整可能に取り付けられた支持プレート１３と、この支持プレート１３の下端に取り付けられた押圧板１４とにより構成される。
支持プレート１３は、支持部材１１に形成された上下に延びるアリ溝１１ａに沿って上下方向へ移動可能に取り付けられており、上下調整ボルト１５を回動することにより上下位置が調整できるようになっている。
押圧板１４は、その下端にビーム７の延在方向に沿って直線状に延びる押圧刃１４ａを有し、かつ、各押圧板１４の側端面同士が互いに隣り合うように一直線上に配置されている。
さらに、押圧板１４は、基板Ｗの表面に対して押圧刃１４ａの平行度が調整できるように平行度調整機構１６を介して支持プレート１３に取り付けられている。本実施例において、平行度調整機構１６は、押圧板１４を支持プレート１３に対して回動自在に枢支する枢軸１６ａと、回動をロックする固定ビス１６ｂとにより形成されている。また、固定ビス１６ｂは、押圧板１４に設けられた枢軸１６ａを中心とする円弧状の長孔１６ｃを介して支持プレート１３に螺合されている。
なお、隣り合う押圧板１４、１４の側端面同士の間には、平行度の調整を許容する０．３〜１ｍｍ程度の隙間Ｌが予め設けられている。
上記のごとく構成されたブレイクバー１０は、次の手法により、基板Ｗ表面に対する各押圧刃１４ａの平行度の修正を簡単に行うことができる。
まず、基板Ｗのブレイク動作に先立って、固定ビス１６ｂを緩めて押圧板１４を回動自在の状態としてから上下調整ボルト１５を回動し、全ての押圧板１４を上方の待機位置から基板Ｗの表面に当接する位置まで降下させる。押圧板１４の押圧刃１４ａが基板Ｗ表面に沿った平行姿勢となった状態で、固定ビス１６ｂを締め付けて押圧板１４の姿勢を固定する。そして、上下調整ボルト１５を回動して押圧板１４を元の待機位置に戻す。このようにして、全ての押圧刃１４ａの基板Ｗ表面に対する平行度を簡単に修正することができる。
以上のごとく本発明によれば、従来のようなシム板２８を用いることなく、各押圧ユニット１２の押圧板１４の上下位置や回動姿勢を調整することにより、押圧刃１４ａの基板Ｗ表面に対する平行度を正確かつ容易に修正することが可能となり、基板Ｗを精度よくブレイクすることができる。また、ブレイクバー１０を複数の押圧ユニット１２からなる集合体による構成としたので、基板Ｗのサイズに合わせて押圧ユニット１２の数を増減することにより、常に無駄のない最適な長さのブレイクバー１０を形成することができる。
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、上記した実施例では、ブレイクバー１０を上方の待機位置から基板Ｗに向かって押し下げて、基板Ｗを撓ませることによりスクライブラインに沿ってブレイクする例を示したが、これに代えて、ブレイクバー１０を基板Ｗの表面に接触した位置で静止させて、この状態でブレイクバー１０に錘を落下させ、その衝撃により基板Ｗをスクライブラインに沿ってブレイクすることも可能である。その他本発明では、本発明の目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することができる。
本発明は、基板上に形成したスクライブラインに沿って基板を分断するブレイク装置に利用される。
Ａ ブレイク装置
Ｗ 基板
１ テーブル
１ａ 載置面
７ ビーム
８ 昇降シャフト
１０ ブレイクバー
１１ 支持部材
１２ 押圧ユニット
１３ 支持プレート
１４ 押圧板
１４ａ 押圧刃
１５ 上下調整ボルト
１６ 平行度調整機構
１６ａ 枢軸
１６ｂ 固定ビス

Claims (1)

  1. スクライブラインが形成された脆性材料基板を前記スクライブラインに沿ってブレイクするブレイク装置であって、
    前記脆性材料基板を載置する載置面を有するテーブルと、
    前記テーブルの上方に配置されたブレイクバーとからなり、
    前記ブレイクバーは、個別に上下位置調整可能な複数の支持プレートと前記支持プレートの下端に取り付けられ直線状に並べられた複数の押圧板から構成され、
    隣り合う前記各押圧板の間には隙間が設けられ、
    前記押圧板のそれぞれは、ブレイクを開始する前に前記脆性材料基板の表面に対する平行度を調整するための平行度調整機構を有しており、
    前記平行度調整機構が、前記押圧板を前記支持プレートに対して回動自在に枢支する枢軸と、回動をロックする固定ビスとにより形成されていることを特徴とするブレイク装置。
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