本申請是中國申請?zhí)枮?01310303646.2，發(fā)明名稱為“脆性材料基板的裂斷裝置”的專利申請的分案申請，原申請的申請日是2013年07月18日。

本發(fā)明涉及由玻璃、陶瓷、藍寶石及半導(dǎo)體晶圓等脆性材料所構(gòu)成的基板的裂斷裝置。特別是涉及將在前段步驟中形成刻劃線(切槽)的脆型材料基板，沿著其刻劃線進行裂斷并取出單位基板的裂斷裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有習(xí)知有對脆性材料基板(以下，簡稱“基板”)的表面，利用刀輪(亦稱刻劃輪)或固定刀刃、或激光束等刻劃手段，形成相互正交的x方向及y方向的刻劃線，之后，沿該刻劃線施以外力而進行裂斷，而借此將基板分斷成單位基板的方法，例如，揭示于專利文獻1或?qū)＠墨I2。

圖5表示基板的一般的裂斷裝置的立體圖。裂斷裝置21，具備有載置并保持成為加工對象的基板w的水平的平臺22。平臺22，可借由內(nèi)藏馬達的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部23而在水平面內(nèi)進行旋動，且構(gòu)成為可沿水平軌條24移動于y方向。在平臺22上方設(shè)置有于x方向水平延伸的梁(橫架)25，而在該梁25安裝有與該梁平行并于x方向延伸的板狀的裂斷桿26，且成為可通過借由汽缸27而驅(qū)動的升降軸28進行升降。

圖8表示在前階段的刻劃步驟中，借由刻劃手段于表面形成相互正交的縱、橫的刻劃線s1、s2的長方形的基板w，w1是在裂斷后成為制品的單位基板，w2是在裂斷后被棄置的端材區(qū)域。當(dāng)在裂斷裝置21中對該基板w進行裂斷，刻劃線s1、s2的任一方，例如如圖5所示，成為基板長邊方向的刻劃線s1沿著x方向，并于平臺22上夾持并載置由彈性材料所構(gòu)成的緩沖片13。該情形，如圖7(a)所示，預(yù)先使刻劃線s1、s2成為下面。之后，如圖7(b)所示，使裂斷桿26從基板w上方朝向刻劃線s1下降并按壓基板w，且借由使該基板w在緩沖片13上僅彎曲成v字狀，而使刻劃線s1的裂痕延伸而對基板w進行裂斷。如此在全部裂斷長邊方向的刻劃線s1之后，如圖6所示，以基板短邊方向的刻劃線s2朝向x方向的方式使平臺22進行90度旋轉(zhuǎn)。而且與上述同樣地，使裂斷桿26下降并裂斷所有的刻劃線s2后，取出如圖8所示的單位基板w1，并將端緣部的端材區(qū)域w2予以棄置。

專利文獻1：日本特許第3787489號公報

專利文獻2：日本特開平2002-187098號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在上述現(xiàn)有習(xí)知的裂斷裝置21中，是借由與梁25平行、并于x方向延伸的一個裂斷桿26進行裂斷，因此必需使裂斷桿升降刻劃線的數(shù)量次數(shù)，亦即合計長邊方向的刻劃線s1與短邊方向的刻劃線s2的數(shù)量次數(shù)。通常在1枚大型基板形成有許多的刻劃線，因此對應(yīng)刻劃線的數(shù)量增加而使得裂斷所需的時間變長，并且亦影響裂斷桿或其升降機構(gòu)的磨耗或壽命等。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可解決上述課題且縮短裂斷所需時間的裂斷裝置。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的脆性材料基板的裂斷裝置，其是由具有載置脆性材料基板的載置面的平臺、在該平臺上方配置成與該載置面平行的梁、沿著該梁的延伸方向并設(shè)置于該梁的導(dǎo)引軸、以及形成為可沿著該導(dǎo)引軸移動的多個裂斷桿所構(gòu)成，以如下方式形成：該多個裂斷桿之各個，形成為可通過升降軸而升降，且形成為可以與該載置面垂直的軸作為中心而旋轉(zhuǎn)，借此該多個裂斷桿成為沿著梁的延伸方向串行地排列的串行姿勢、以及沿著與梁的延伸方向正交的方向成為相互平行的分離姿勢。

本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。

較佳地，前述的脆性材料基板的裂斷裝置，其中，該多個裂斷桿，在該分離姿勢中，可在維持裂斷桿彼此的間隔下沿著該導(dǎo)引軸同時地進行移動，并且亦可個別單獨地進行移動。借此，在以多個裂斷桿成為相互平行的分離姿勢的方式進行裂斷的情形時，可使多個裂斷桿的刻劃線的裂斷以相同的間距連續(xù)地進行，且可使作業(yè)效率化。此外，由于亦可個別單獨地進行移動，因此即使在應(yīng)進行裂斷的基板的刻劃線的間距已改變的情形時，亦可同時地對多條刻劃線進行裂斷。

借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明脆性材料基板的裂斷裝置至少具有下列優(yōu)點及有益效果：在應(yīng)進行裂斷的刻劃線的長度較各個裂斷桿的長度為短的情形時，使多個裂斷桿成為沿著與梁的延伸方向正交的方向并成為相互平行的分離姿勢，而朝向基板的刻劃線同時地下降，借此可使多個刻劃線同時地進行裂斷，且可縮短裂斷所需時間。此外，在應(yīng)進行裂斷的刻劃線較各個裂斷桿的長度為長的情形時，可借由使2個裂斷桿成為在梁的延伸方向串行地排列的串行姿勢而進行裂斷。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖,詳細說明如下。

附圖說明

圖1表示在本發(fā)明的裂斷裝置中，對基板的短邊方向的刻劃線進行裂斷情形的一例的立體圖。

圖2表示對基板的長邊方向的刻劃線進行裂斷情形與圖1同樣的立體圖。

圖3(a)和圖3(b)表示基板裂斷時狀態(tài)的剖面圖。

圖4表示裂斷桿的另一實施例的部分立體圖。

圖5表示在現(xiàn)有習(xí)知的裂斷裝置中，對基板長邊方向的刻劃線進行裂斷情形的一例的立體圖。

圖6表示對基板短邊方向的刻劃線進行裂斷情形與圖5同樣的立體圖。

圖7(a)和圖7(b)表示現(xiàn)有習(xí)知的裂斷裝置的基板裂斷時狀態(tài)的剖面圖。

圖8表示形成有刻劃線的基板的一例的俯視圖。

【主要元件符號說明】

w：脆性材料基板

s1：長邊方向的刻劃線

s2：短邊方向的刻劃線

1：裂斷裝置

2：平臺

7：梁

8：導(dǎo)引軸

9：保持具

10：裂斷桿

11：流體汽缸

12：升降軸

13：緩沖片

具體實施方式

在以下，針對本發(fā)明的裂斷裝置根據(jù)圖式進行詳細地說明。圖1表示本發(fā)明的裂斷裝置的一例的立體圖，表示對基板短邊方向的刻劃線進行裂斷的情形；圖2表示對基板長邊方向的刻劃線進行裂斷的情形與圖1同樣的立體圖；圖3(a)與圖3(b)是基板裂斷時的放大剖面圖。

裂斷裝置1，具備有載置應(yīng)進行裂斷的基板w的平臺2。該平臺2，可沿著水平軌條3,3并于y方向進行移動，通過借由馬達m1而旋轉(zhuǎn)的螺桿軸4驅(qū)動。此外，平臺2可借由內(nèi)藏馬達的驅(qū)動部5在水平面內(nèi)進行旋動。

平臺2，為了可保持載置于其上的基板w于固定位置而具備有保持手段。作為該保持手段，例如可借由來自于平臺2開口的多個小的吸附孔(未圖示)吸氣而吸附保持基板w。

在夾持平臺2而立設(shè)的支持柱6,6，是以于x方向延伸的水平梁(橫架)7橫跨平臺2的方式架設(shè)。在梁7，沿著梁7的延伸方向亦即x方向而設(shè)置有借由馬達m2而驅(qū)動的導(dǎo)引軸8。沿著該導(dǎo)引軸8安裝有可移動的2個保持具9,9，在該保持具9,9分別安裝有左右一對長條板狀的裂斷桿10,10。

左右的裂斷桿10,10，沿著梁7的延伸方向并配置于一直線，且借由流體汽缸11、及由該流體汽缸11驅(qū)動的升降軸12而形成為可升降。此外，裂斷桿10的下端，如圖3(a)與圖3(b)所示，以于長度方向具有棱線10a的倒三角形而形成。進一步地，各裂斷桿10,10，以與平臺2的面垂直的軸(在本實施例中為升降軸12)為中心而形成為可旋轉(zhuǎn)，借此，該2個裂斷桿10,10，以成為如圖1所示般沿著梁7的延伸方向亦即x方向串行地排列的串行姿勢、與如圖2所示般沿著與梁7的延伸方向正交的方向亦即y方向而成為相互平行的分離姿勢的方式而形成。在本實施例中，于升降軸12固接有裂斷桿10，且該升降軸12成為可借由裝入保持具9內(nèi)的旋動機構(gòu)(未圖示)進行旋動而借此使裂斷桿10進行旋轉(zhuǎn)。

分別保持裂斷桿10,10的2個保持具9,9，形成為可借由驅(qū)動馬達m2，而在保持相互的間隔下沿著導(dǎo)引軸8同時地連動而進行移動，并且亦可個別單獨地進行移動。借由該單獨的移動，可調(diào)整裂斷桿10,10彼此的間隔。該構(gòu)成，例如可在保持具9與導(dǎo)引軸8的嚙合部，借由使離合器等的傳動遮斷機構(gòu)(未圖示)介于其間而可達成解除嚙合并使兩者間的傳動暫時地遮斷。在調(diào)整裂斷桿10,10的間隔的情形，打開任一方的保持具9的傳動遮斷機構(gòu)，且驅(qū)動馬達m2而僅使另一方的保持具9進行移動。此外，在保持間隔下使裂斷桿10,10進行移動的情形，若可解除兩方的傳動遮斷機構(gòu)而成為傳動狀態(tài)即可。

接著，針對利用上述的裂斷裝置1，對在圖8所示的基板w，亦即以既定的間距形成有于表面相互正交的刻劃線s1,s2的長方形基板w進行裂斷的動作進行說明。首先，在對基板w長邊方向的刻劃線s1進行分斷時，如圖1所示，使2個裂斷桿10,10沿著x方向串行地排列。在本實施例中成為相互連結(jié)的連結(jié)狀態(tài)。而且如圖3(a)所示，以刻劃線s1,s2成為朝下的方式將基板w載置于平臺2上的緩沖片13的上面。在該情形，將基板w載置成長邊方向的刻劃線s1與裂斷桿10,10的連結(jié)方向亦即x方向為一致。另外，連結(jié)2個裂斷桿10,10時的長度，預(yù)先設(shè)定成較應(yīng)進行裂斷的長邊方向的刻劃線s1的長度為長。在該狀態(tài)下，使連結(jié)的裂斷桿10,10從刻劃線s1的正上方下降，并對最初的刻劃線s1進行裂斷，接著，僅使平臺2以刻劃線s1的間距程度往y方向移動并對下一個刻劃線s1進行裂斷。在所圖示的基板w中，由于長邊方向的刻劃線s1有2條，因此借由使裂斷桿10下降2次，可裂斷所有的長邊方向的刻劃線s1。

一旦完成長邊方向的刻劃線s1的裂斷，如圖2所示，使2個裂斷桿10,10分離，并成為沿著與梁7的延伸方向正交的方向亦即y方向而成為相互平行的分離姿勢，并且調(diào)整裂斷桿10,10的間隔成為與刻劃線s2的間距一致。另外，各別的裂斷桿10的長度，預(yù)先設(shè)定成較應(yīng)進行裂斷的短邊方向的刻劃線s2的長度為長。在該狀態(tài)下，使2個裂斷桿10,10從刻劃線s2,s2的正上方同時地下降，借此同時地裂斷2條刻劃線s2,s2(參照圖3(a)與圖3(b))。接著，使裂斷桿10,10在保持其間隔下，沿著導(dǎo)引軸8移動至接下來應(yīng)進行裂斷的刻劃線s2,s2的正上方，且與上述同樣地使其下降并進行裂斷。重復(fù)進行該動作直到裂斷所有的短邊方向的刻劃線s2。在所圖示的基板w中，由于短邊方向的刻劃線s2有5條，因此借由使裂斷桿10,10下降3次而完成短邊方向的刻劃線s2的裂斷。若短邊方向的刻劃線s2有10條，則借由5次的下降便可裂斷所有10條的刻劃線s2。

如此，借由使成為分離姿勢的2個裂斷桿10,10同時地下降，可對2條刻劃線同時進行裂斷并可縮短裂斷所需的時間，并且，使其在維持相互的間隔下沿著導(dǎo)引軸8移動，借此可以相同間隔連續(xù)地進行裂斷。

此外，在基板w的長邊方向的刻劃線s1的長度較各裂斷桿10,10的長度為短的情形，與短邊方向的刻劃線s2的裂斷時相同，使裂斷桿10,10成為相互平行的分離姿勢，且使平臺2旋轉(zhuǎn)而以刻劃線s1與y方向一致的方式配置基板w，借此亦可對2條長邊方向的刻劃線s1同時進行裂斷。借此，可進一步有助于裂斷所需時間的縮短。

另外，如圖4所示，在使2個裂斷桿10,10于一直線連結(jié)時，于裂斷桿10,10鄰接的側(cè)端部，可設(shè)置相互嚙合的凹部10c與凸部10b。借此，可確實地保持2個裂斷桿10,10兩者直線的連結(jié)狀態(tài)。

以上，已針對本發(fā)明的代表性的實施例進行說明，但本發(fā)明并不一定僅限定于上述的實施例。例如，在上述實施例中，雖揭示設(shè)置有2個裂斷桿10，但亦可設(shè)置3個或其以上。而且，在達成本發(fā)明的目的、不脫離請求范圍的范圍內(nèi)，可做適當(dāng)?shù)匦拚⒆兏?/p>

本發(fā)明可適用于由玻璃、陶瓷、藍寶石、及半導(dǎo)體晶圓等脆性材料所構(gòu)成的基板的裂斷裝置。