KR20150037482A - 취성 재료 기판의 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 표면에 볼록부를 갖는 기판을 브레이크 바로 깨끗하게 브레이크할 수 있는 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치를 제공한다.
(해결 수단) 기판 본체(W1)의 한쪽의 면에 형성된 수지층(W2)의 표면에 볼록부(1)가 형성되고, 기판 본체(W1)의 다른 한쪽의 면에 스크라이브 라인(S)이 형성되어 있는 취성 재료 기판(W)을, 수지층(W2)의 면으로부터 브레이크 바(9)를 압압함으로써, 취성 재료 기판(W)을 휘게 하여 스크라이브 라인(S)을 따라 브레이크하는 취성 재료 기판의 브레이크 방법으로서, 브레이크 바(9) 선단의 직선 형상 능선부(9a)에서, 브레이크되는 취성 재료 기판(W)의 볼록부(1)에 상대되는 부분에, 당해 볼록부(1)가 끼이는 오목부(9b)를 형성하고, 브레이크 바(9)의 압압시에 취성 재료 기판(W)의 압압면 전역에 균등한 압압 하중이 가해지도록 하여 브레이크한다.

Description

취성 재료 기판의 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치{METHOD AND APPARATUS FOR BREAKING BRITTLE MATERIAL SUBSTRATE}
본 발명은, 유리나 세라믹 등의 취성 재료(brittle material)로 이루어지는 기판 본체의 편면(片面)에 실리콘 등의 수지층이 형성된 기판에 대하여, 기판 본체에 형성된 스크라이브 라인(scribing line;절홈)을 따라 기판을 브레이크하는 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은, 수지층 표면에 볼록부가 형성되고, 기판 본체의 이면(裏面)에 전단(前段) 공정에서 스크라이브 라인이 형성된 취성 재료 기판의 브레이크 방법 그리고 그 브레이크 장치에 관한 것이다.
종래부터, 기판의 표면에 커터 휠(스크라이빙 휠이라고도 함)이나 고정날, 또는 레이저빔 등의 스크라이브 수단을 이용하여, 서로 직교하는 X방향 그리고 Y방향의 스크라이브 라인을 형성하고, 그 후, 당해 스크라이브 라인의 반대측의 면으로부터 외력을 인가하여 기판을 휘게 하거나, 눌러 굽히거나 함으로써, 기판을 스크라이브 라인을 따라 브레이크하여 칩 등의 단위 제품을 취출하는 방법은 알려져 있고, 예를 들면, 특허문헌 1∼특허문헌 3 등에서 개시되어 있다.
또한, 기판을 스크라이브 라인을 따라 휘게 하여 브레이크하기 위한 수단은, 종래부터 각종의 것이 알려져 있다.
도 6은, 일반적으로 이용되고 있는 브레이크 방법의 일 예를 나타내는 도면이다. 도 6(a)에 나타내는 바와 같이, 기판 본체(W1)의 표면에 수지층(W2)이 형성된 기판(W')은, 다이싱 링(도시하지 않음)에 지지된 탄력성이 있는 점착성의 다이싱 테이프(16)에 접착된다.
기판 본체(W1)의 하면에는, 전단 공정에서 서로 직교하는 복수조의 스크라이브 라인(S)이 형성되어 있고, 이 기판(W')을 접착한 다이싱 테이프(16)를, 수평인 테이블(17) 상에 쿠션 시트(18)를 개재하여 올려놓는다. 이때, 기판(W')의 스크라이브 라인(S)이 형성되어 있는 면이 하측이 되도록 한다. 그리고, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W')의 상방으로부터 브레이크 바(19)를 강하시켜 기판(W')을 휘게 함으로써, 기판 본체(W1)의 스크라이브 라인(S)의 균열(크랙)을 두께 방향으로 진전시켜, 기판 본체(W1)를 브레이크함과 동시에 수지층(W2)도 브레이크한다.
도 7은 다른 브레이크 방법을 나타내는 도면이다. 이 방법에서는, 상기 쿠션 시트(18)를 대신하여, 스크라이브 라인(S)을 사이에 끼워 기판(W')을 수용하는 한 쌍의 수용날(20, 20)을 배치한다. 그리고, 다이싱 테이프(16)에 접착된 기판(W')의, 스크라이브 라인(S)을 형성한 면과는 반대측의 면으로부터 브레이크 바(19)를 기판(W')에 밀어붙임으로써, 기판(W')을 상기와 동일하게 스크라이브 라인(S)을 따라 휘게 하여 브레이크하도록 하고 있다.
일본공개특허공보 제2013-071335호 일본공개특허공보 제2012-131216호 일본공개특허공보 제2011-212963호
브레이크되는 기판(W')은, 대부분의 경우, 브레이크 바가 밀어붙여지는 면이 평탄한 면으로 형성되어 있다. 따라서, 도 8에 나타내는 바와 같이, 브레이크 바(19)의 직선 형상의 하단 능선부(19a)를 기판(W')에 대하여 그 전역에 걸쳐 균등한 압압(pushing) 하중으로 밀어붙일 수 있다.
그러나 기판에 따라서는, 예를 들면 도 1(a)에 나타내는 바와 같이, 수지층(W2)의 표면에 볼록부(1)가 기판(W)의 주변부를 따라 형성되며, 이 볼록부(1)에 의해 둘러싸인 영역 내에, 단위 제품을 구분하는 X-Y방향의 스크라이브 라인(S)이 기판 본체(W1)의 하면에 형성되어 있는 경우가 있다.
이러한 경우, 도 8과 같이 선단 능선부(19a)가 그 전체 길이에 걸쳐 직선 형상으로 형성되어 있는 브레이크 바(19)로 도 1의 기판(W)을 밀어붙이면, 볼록부(1) 근방의 압압력이 다른 부분보다 강해져 기판(W)의 상면에 가해지는 하중이 불균등해진다. 이 때문에, 기판 본체(W1)의 스크라이브 라인(S)의 크랙이 비스듬하게 발생하거나, 칩핑(이빠짐) 등이 발생하거나 함과 함께, 수지층(W2)의 내부에 불규칙한 균열이 발생하거나 하는 경우가 있어 불량품이 되어, 제품 수율이 악화된다는 문제점이 있었다.
또한, 브레이크 바(19)의 날끝이 되는 선단 능선부(19a)에 있어서, 수지층(W2)의 볼록부(1)가 맞닿는 부분이 다른 부분보다 큰 하중을 받기 때문에, 반복 사용하는 동안에 국부적인 마모가 발생하여, 평탄한 표면을 갖는 기판의 브레이크용으로서 사용할 수 없게 된다는 문제점도 있었다.
그래서 본 발명은, 상기 과제를 해결하여, 수지층 표면에 볼록부를 갖는 취성 재료 기판을 브레이크 바로 깨끗하게 브레이크할 수 있는 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에서는 다음과 같은 기술적 수단을 강구했다. 즉, 본 발명에 따른 취성 재료 기판의 브레이크 방법은, 기판 본체의 한쪽의 면에 형성된 수지층의 표면에 볼록부가 형성되고, 상기 기판 본체의 다른 한쪽의 면에 스크라이브 라인이 형성되어 있는 취성 재료 기판을, 상기 수지층의 면으로부터 브레이크 바를 압압함으로써 상기 취성 재료 기판을 휘게 하여 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 취성 재료 기판의 브레이크 방법으로서, 상기 브레이크 바의 선단의 직선 형상 능선부에서, 브레이크되는 취성 재료 기판의 상기 볼록부에 상대되는 부분에, 당해 볼록부가 끼이는 오목부를 형성하고, 브레이크 바의 압압시에 취성 재료 기판의 브레이크 바 압압면 전역에 균등한 압압 하중이 가해지도록 하여 브레이크하도록 했다.
또한, 다른 관점에서 이루어진 본 발명의 취성 재료 기판의 브레이크 장치는, 기판 본체의 한쪽의 면에 형성된 수지층의 표면에 볼록부가 형성되고, 상기 기판 본체의 다른 한쪽의 면에 스크라이브 라인이 형성되어 있는 취성 재료 기판을, 상기 수지층의 면으로부터 브레이크 바를 압압함으로써 상기 취성 재료 기판을 휘게 하여 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 취성 재료 기판의 브레이크 장치로서, 상기 브레이크 바의 선단의 직선 형상 능선부에서, 브레이크되는 취성 재료 기판의 상기 볼록부에 상대되는 부분에, 당해 볼록부가 끼이는 오목부가 형성되도록 되어 있다.
본 발명에서는, 브레이크 바의 선단 능선부에, 브레이크되는 취성 재료 기판의 볼록부가 끼이는 오목부를 형성하고, 브레이크 바의 압압시에 취성 재료 기판의 브레이크 바 압압면 전역에 균등한 압압 하중이 가해지도록 하여 브레이크하도록 했기 때문에, 브레이크시에 종래와 같은 하중 불균등에 의한 불규칙한 균열의 발생이나, 분단면에서의 칩핑의 발생을 억제하여, 취성 재료 기판을 스크라이브 라인을 따라 깨끗하게 브레이크하는 것이 가능해졌다.
본 발명에 있어서, 상기 브레이크 바의 오목부의 깊이가 상기 취성 재료 기판의 볼록부의 높이와 동일하게 형성되고, 상기 오목부의 폭은, 상기 볼록부가 여유를 갖고 끼일 수 있는 치수로 형성되어 있는 구성으로 하는 것이 좋다.
이에 따라, 브레이크 바를 취성 재료 기판의 볼록부 그리고 평탄한 표면 부분에 대하여 균등한 하중으로 밀어붙일 수 있음과 함께, 브레이크 바의 오목부가 취성 재료 기판의 볼록부에 끼일 때에 볼록부의 에지에 닿아 파손되는 바와 같은 문제를 막을 수 있다.
도 1은 본 발명의 브레이크 방법 그리고 브레이크 장치에 의해 브레이크되는 기판의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 장치의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 브레이크 장치에 의한 브레이크 공정을 나타내는 도면이다.
도 4는 기판을 다이싱 테이프에 접착한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 2의 브레이크 장치에 의한 브레이크 공정을 나타내는 단면도이다.
도 6은 종래의 일반적인 브레이크 방법의 일 예를 나타내는 설명도이다.
도 7은 종래의 브레이크 방법의 다른 예를 나타내는 설명도이다.
도 8은 종래의 브레이크 방법에 있어서의 브레이크 바의 형태를 설명하기 위한 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하에 있어서, 본 발명의 기판 브레이크 방법 그리고 기판 브레이크 장치의 실시 형태를 도 1∼도 5에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 의해 브레이크되는 취성 재료 기판(W)의 형태의 일 예를 나타내는 도면이다. 취성 재료 기판(W)은, 유리나 세라믹 등의 취성 재료로 이루어지는 기판 본체(W1)와, 당해 기판 본체(W1)의 상면에 형성된 실리콘 등의 수지층(W2)으로 이루어진다. 수지층(W2)의 표면에는, 도 1(a)의 사시도, 도 1(b)의 단면도, 도 1(c)의 평면도에 나타내는 바와 같이, 상면 주변부를 따라 볼록부(1)가 사각형의 루프를 그리도록 형성되고, 이 볼록부(1)에 의해 둘러싸인 영역 내에서, 기판 본체(W1)의 하면에 단위 제품을 구분하는 X-Y방향의 스크라이브 라인(S)이 전단 공정에서 형성되어 있다. 이하에 있어서, 이 취성 재료 기판(W)을 단순히 「기판(W)」이라고 한다.
도 2는 본 발명에 따른 브레이크 장치(A)의 일 예를 나타내는 도면이다.
브레이크 장치(A)는, 기판(W)을 올려놓고 지지(holding)하는 테이블(2)을 구비하고 있다. 테이블(2)은, 수평인 레일(3)을 따라 Y방향으로 이동할 수 있게 되어 있고, 모터(M)에 의해 회전하는 나사축(4)에 의해 구동된다. 또한, 테이블(2)은, 모터를 내장하는 회전 구동부(5)에 의해 수평면 내에서 회전이동할 수 있게 되어 있다.
테이블(2)을 사이에 끼워 형성되어 있는 양측의 지지 기둥(6, 6)과, X방향으로 수평으로 연장되는 빔(동살)(7)으로 이루어지는 브리지(13)가, 테이블(2) 상을 걸치도록 하여 형성되어 있다. 빔(7)에는, 유체 실린더(8)에 의해 테이블(2)을 향하여 상하이동하는 장척판 형상의 브레이크 바(9)가 설치되어 있다. 브레이크 바(9)는, 그 하단에 선단부를 가늘게 한 직선 형상의 능선부(9a)를 구비하고 있다. 이 능선부(9a)의 소정 위치, 즉, 후술하는 브레이크 동작시에 있어서 테이블(2) 상에 올려놓여진 기판(W)의 볼록부(1)에 상대되는 위치에, 볼록부(1)가 끼이는 오목부(9b)가 형성되어 있다(도 3(a) 참조).
도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 브레이크 바(9)의 오목부(9b)의 깊이(H)는 기판(W)의 볼록부(1)의 높이(h)와 동일하고, 오목부(9b)의 폭(L1)은, 기판(W)의 볼록부(1)가 여유를 갖고 끼일 수 있도록 볼록부(1)의 폭(L2)보다 조금 길게 형성되어 있다.
기판(W)을 브레이크함에 있어서는, 우선, 도 4에 나타내는 바와 같이, 기판(W)을 다이싱 링(10)에 지지된 탄력성이 있는 점착성의 다이싱 테이프(11)에 대하여, 스크라이브 라인(S)이 하방이 되도록 하여 접착한다. 그리고 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 이 기판(W)을 접착한 다이싱 테이프(11)를, 쿠션 시트(12)를 개재하여 브레이크 장치(A)의 테이블(2) 상에 얹어 지지한다. 이때, 기판(W)의 스크라이브 라인(S)이 형성되어 있는 면이 하측이 되도록 한다.
그리고 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 상방으로부터 브레이크 바(9)를 스크라이브 라인(S)을 향하여 강하시켜 기판(W)을 밀어붙여, 스크라이브 라인(S)을 쿠션 시트(12) 상에서 휘게 하여 스크라이브 라인(S)의 균열을 두께 방향으로 침투시켜 기판(W)을 브레이크한다.
이 브레이크 바(9)에 의한 브레이크시에 있어서, 도 5(a), 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 기판(W)의 볼록부(1)는 브레이크 바(9)의 오목부(9b)에 끼임과 함께, 오목부(9b)의 깊이(H)가 볼록부(1)의 높이(h)와 동일하게 형성되어 있기 때문에, 브레이크 바(9)의 오목부(9b)와 직선 형상의 능선부(9a)의 기판(W)에 대한 압압 하중이 균등해진다. 이에 따라, 종래와 같은 하중 불균등에 의해, 기판 본체(W1)의 스크라이브 라인(S)으로부터 어긋나 비스듬하게 브레이크하거나, 수지층(W2)의 내부에 불규칙한 균열을 발생시키거나 하는 일 없이, 기판(W)을 스크라이브 라인(S)을 따라 깨끗하게 브레이크할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 실시예에서는 기판(W)의 하면에 쿠션 시트(12)를 부설(敷設)하고, 브레이크 바(9)를 밀어붙임으로써 기판(W)을 휘게 하도록 했지만, 쿠션 시트(12)를 대신하여, 도 7에 나타낸 바와 같은 스크라이브 라인(S)을 사이에 끼워 기판(W')을 수용하는 한 쌍의 수용날(20, 20)을 배치하도록 해도 좋다.
이상, 본 발명의 대표적인 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 반드시 상기의 실시예 구조에만 특정되는 것이 아니다. 예를 들면, 상기한 다이싱 테이프(11)를 생략하는 것도 가능하다. 그 외 본 발명에서는, 그 목적을 달성하여, 청구의 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서 적절하게 수정, 변경할 수 있다.
본 발명은, 기판 본체의 편면에 수지층이 형성되고, 수지층 표면에 볼록부가 형성된 취성 재료 기판의 브레이크에 적용할 수 있다.
A : 브레이크 장치
S : 스크라이브 라인
W : 취성 재료 기판
W1 : 기판 본체
W2 : 수지층
1 : 볼록부
2 : 테이블
9 : 브레이크 바
9a : 브레이크 바의 직선 형상의 능선부
9b : 브레이크 바의 오목부
11 : 다이싱 테이프
12 : 쿠션 시트

Claims (3)

  1. 기판 본체의 한쪽의 면에 형성된 수지층의 표면에 볼록부가 형성되고, 상기 기판 본체의 다른 한쪽의 면에 스크라이브 라인이 형성되어 있는 취성 재료 기판을, 상기 수지층의 면으로부터 브레이크 바를 압압함으로써 상기 취성 재료 기판을 휘게 하여 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 취성 재료 기판의 브레이크 방법으로서,
    상기 브레이크 바의 선단의 직선 형상 능선부에서, 브레이크되는 취성 재료 기판의 상기 볼록부에 상대되는 부분에, 당해 볼록부가 끼이는 오목부를 형성하고, 브레이크 바의 압압시에 취성 재료 기판의 브레이크 바 압압면 전역에 균등한 압압 하중이 가해지도록 하여 브레이크하도록 한 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 브레이크 방법.
  2. 기판 본체의 한쪽의 면에 형성된 수지층의 표면에 볼록부가 형성되고, 상기 기판 본체의 다른 한쪽의 면에 스크라이브 라인이 형성되어 있는 취성 재료 기판을, 상기 수지층의 면으로부터 브레이크 바를 압압함으로써 상기 취성 재료 기판을 휘게 하여 상기 스크라이브 라인을 따라 브레이크하는 취성 재료 기판의 브레이크 장치로서,
    상기 브레이크 바의 선단의 직선 형상 능선부에서, 브레이크되는 취성 재료 기판의 상기 볼록부에 상대되는 부분에, 당해 볼록부가 끼이는 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 취성 재료 기판의 브레이크 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 브레이크 바의 오목부의 깊이가 상기 취성 재료 기판의 볼록부의 높이와 동일하게 형성되고, 상기 오목부의 폭은, 상기 볼록부가 여유를 갖고 끼일 수 있는 치수로 형성되어 있는 취성 재료 기판의 브레이크 장치.

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