JPH10209086A - 板状ワークの割断方法およびその装置 - Google Patents
板状ワークの割断方法およびその装置Info
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- JPH10209086A JPH10209086A JP9013472A JP1347297A JPH10209086A JP H10209086 A JPH10209086 A JP H10209086A JP 9013472 A JP9013472 A JP 9013472A JP 1347297 A JP1347297 A JP 1347297A JP H10209086 A JPH10209086 A JP H10209086A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B33/00—Severing cooled glass
- C03B33/02—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor
- C03B33/023—Cutting or splitting sheet glass or ribbons; Apparatus or machines therefor the sheet or ribbon being in a horizontal position
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Dicing (AREA)
Abstract
に際し、加工時間を短縮できるとともに材料歩留りを向
上できるようにする。 【解決手段】 ワーク12の表裏面の同一位置にスクラ
イブ線26を刻み、このスクライブ線26に沿ってワー
クを割断する。曲げ応力を加えることで、チッピングを
生じることなく高速に割断できる。
Description
基板などの板状ワークの割断方法およびその装置に関す
る。
ップの小型化が求められており、0.3mmのチップも
見られるようになった。このようなチップを半導体基板
(半導体用ウエハー)から切り出すために従来より用い
られているダイシング装置は、たとえば図6に示したよ
うに、薄刃砥石1を、砥石ホルダー2を介してスピンド
ル3に取り付けたものであり、このダイシング装置に固
定した半導体基板4と砥石1とをX、Y、Z軸方向に相
対運動させることにより、チップ5を切り離している。
たような切り出し方法では、半導体基板4が硬脆材料か
らなるものである場合などに、図7に示したように、切
断面にチッピング(ワレ,カケ)6が生じて実際の切断
幅Wが砥石幅W0 よりも広くなり、材料歩留りが悪くな
るだけでなく、長い加工時間を要するという問題があ
る。(7は半導体基板4を固定する粘着テープであ
る。) 半導体基板4の中でも上記問題が顕著なGaAs基板に
ついて説明すると、たとえば3インチ(約76mm)四
方のGaAs基板から0.3mm四方のチップ5を砥石
幅W0 0.04mmの砥石1により切り出す場合には、
縦横各150ライン(合計300ライン)切断する必要
があり、切断のための砥石1の移動量(ワークサイズ+
砥石サイズ)は125mmとなる。したがって、砥石1
の移動速度を毎秒3mmとした時には、約210分の加
工時間が必要である。
の移動速度を速くすることが考えられるが、この場合、
チッピング6が大きくなるので、切断幅Wを広く見積も
らねばならず、この例では切断幅Wが0.1mm必要で
あるため、材料歩留りは約60%になってしまう。しか
し、GaAs基板のように高価な半導体基板4は特に、
材料歩留りを高くすることが望まれる。
体チップなどを板状ワークより切り出すに際し、加工時
間を短縮できるとともに材料歩留りを向上できるように
することを目的とするものである。
に、本発明の板状ワークの割断方法は、板状ワークの表
裏面の同一位置にスクライブ線を刻み、このスクライブ
線に沿って板状ワークを割断するようにしたものであ
る。
に適用する。また本発明の板状ワークの割断装置は、板
状ワークの表面にスクライブ線を刻むスクライブ部を有
したスクライブ手段を、スクライブ部が互いに対向する
ように少なくとも一対配置したものである。
やYAGレーザなどのレーザビームを照射するレーザ照
射装置である。他の好ましいスクライブ手段は、スクラ
イブ部としてのスクライブチップと、前記スクライブチ
ップを保持するスクライバーホルダーと、前記スクライ
バーホルダーを介してスクライブチップを、対向するス
クライブ手段との間に配置される板状ワークに向けて所
定荷重で付勢する付勢手段と、前記スクライバーホルダ
ーを所定位置に移動させ、スクライブチップによる板状
ワークの切込みを所定量となす切込み量調節手段とを備
えたスクライバーユニットである。
深さのスクライブ線を刻みた板状ワーク表面に垂直方向
に作用する外力を加えることで、スクライブ線に沿って
板状ワークを割断することができ、このときの割断幅は
小さくなる。
板状ワークの表裏面に同時にスクライブ線を刻むことが
でき、割断幅を小さくできるだけでなく、割断に要する
時間を短縮できる。
に基づき説明する。図1〜図2において、割断装置11
には、基板などのワーク12の表面にスクライブ線を刻
むスクライブチップ13を有したスクライブユニット1
4が、スクライブチップ13が互いに対向するように一
対設けられている。スクライブユニット14の下方に
は、ワーク12を、スクライブチップ13,13間の間
隙に挿通可能な位置に保持するワークホルダー15と、
ワークホルダー15を載置して上下方向に移動する上下
ステージ16と、上下ステージ16を載置して水平方向
に移動する水平ステージ17と、水平ステージ17の移
動を案内するガイド18とが設けられている。
ライブチップ13は、セラミックス,超硬又はダイヤモ
ンド等の硬脆材料により円板状に形成され、周縁部が研
磨されて断面六角形をなしており、ワーク12の保持方
向に沿って設けられたスクライバーホルダー19の一端
部に回転自在に軸支されている。ワーク12に接するス
クライバーチップ13の先端角は135°である。
通する軸部20により支持台21の上面に回転自在に支
承されており、一端部に、この一端部を対向するスクラ
イブユニット14に接近する方向に付勢するバネ22が
バネストッパー23との間に設けられ、他端部に、支持
台21の一側面に対して出退する調整ノブ24が設けら
れている。支持台21は水平方向に移動するX軸ステー
ジ25に載置されていて、支持台21の移動により、ス
クライブチップ13が、対向するスクライブチップ13
との間隙に挿通されるワーク12に接離する。
するスクライバーチップ13の外周縁どうしのズレが1
0μm以下となるように設置されている。上記したよう
な割断装置11において、ワーク12の表面にスクライ
ブ線を刻む際の動作を図3,図4,図5を交えて説明す
る。
することにより、バネ22の変形量すなわち付勢力を設
定する。次に、調整ノブ24を出退させてその端部を支
持台21の一側面に当接させることにより、バネ22の
付勢力を微調整する。付勢力設定値はワーク12の材質
や厚みにより変更するが、厚み1mm以下のSi、Ga
As等の半導体基板などでは200gf以下が適切であ
る。付勢力を500gf以上に設定すると、後述するス
クライブ線26(図4)の周囲にクラックが生じやすく
なり、良好な割断面27(図5)が得られない。また付
勢力が小さすぎるとスクライブ線26に沿って割断でき
なくなる。
ライバーホルダー19とスクライバーチップ13とを所
定位置に配置することにより、スクライバーチップ13
によるワーク12の切込み量tを設定する。切込み量t
は、0.1mm程度とする。この切込み量tと上記した
付勢力設定値は、対向する2つのスクライブユニット1
4において等しくするのが望ましい。
って水平ステージ17を移動させることにより、ワーク
12をスクライブユニット14,14間を毎秒200m
mで通過させる。これにより、ワーク12の両側よりス
クライバーチップ13,13がはさみ込むように作用
し、各スクライバーチップ13に接触したワーク12の
表面に、クラック28が生じ、非常に微小なキズが集積
して、スクライブ線26として残る。加工中には図3に
示すように加工抵抗によってバネ22が変形し、付勢力
が変化するが、加工性能に与える影響は小さい。
意の割断幅、すなわちスクライブ線26の間隔となるよ
うに設定し、上記と同様の動作を繰り返して複数本のス
クライブ線26を刻む。その後、ワーク12の縦横を変
更し、同様にして複数本のスクライブ線26を刻む。
示すように曲げ応力を加えることにより、スクライブ線
26に沿って割断する。なお、この実施形態において
は、上記したようにスクライバーチップ13,13間の
ずれを小さくしているので、割断面27は良好になり、
ワーク12の表面に対する割断面27の直角度も良好に
なる。割断面27には、クラック28の痕跡であるリブ
マーク29が見られることがあるが、半導体基板などの
ワーク12ではチッピングが生じないように小さい付勢
力が設定されるので、クラック28が非常に短くなり、
明瞭なリブマーク29は残らず、へき開した割断面27
になることも多い。
ーチップ13に付与される付勢力により異なり、付勢力
が大きいときは、ワーク12の厚み方向の中心で2つの
クラック28が交差し、スクライブ線26を刻むと同時
にワーク12が割断される。しかし、複数本のスクライ
ブ線26を刻んだ後で一度に割断する方が効率よく作業
できるので、通常はクラック28が交差しない小さい付
勢力が設定される。
ライパーチップ13を用いたが、CO2 レーザやYAG
レーザなどのレーザビームを用いてもよい。またスクラ
イブチップ13は、上記した工具材料より形成したもの
に比べて精度の面で劣るが単粒ダイヤモンドを固定した
ものでもよく、スクライブチップ13の先端形状は、外
周縁を通る仮想平面に対して非対称としても、2段の角
度を持たせてもよく、対象ワークによって変えればよ
い。
エアーシリンダーを用いてもよい。さらに、ワーク12
の表裏面を交互にスクライブしても上記と同じ効果が得
られる。
クの表裏面の同一位置にスクライブ線を刻み、このスク
ライブ線に沿って板状ワークを割断するようにしたの
で、チッピング等を防止して割断幅を小さくでき、材料
歩留りが向上するとともに、高精度な割断加工が可能と
なる。
対向して配置した装置構成としたので、板状ワークの表
裏面に同時にスクライブ線を刻むことができ、割断幅を
小さくできるだけでなく、高速割断が可能となる。
図。
ユニットの平面図および側面図。
されたスクライブチップの動作を表わす模式図。
図。
す模式図。
ップの切り出し方法を示す説明図。
図。
Claims (5)
- 【請求項1】 板状ワークの表裏面の同一位置にスクラ
イブ線を刻み、このスクライブ線に沿って板状ワークを
割断することを特徴とする板状ワークの割断方法。 - 【請求項2】 板状ワークが硬脆材料からなる基板であ
ることを特徴とする請求項1記載の板状ワークの割断方
法。 - 【請求項3】 板状ワークの表面にスクライブ線を刻む
スクライブ部を有したスクライブ手段を、スクライブ部
が互いに対向するように少なくとも一対配置したことを
特徴とする板状ワークの割断装置。 - 【請求項4】 スクライブ手段が、CO2 レーザやYA
Gレーザなどのレーザビームを照射するレーザ照射装置
であることを特徴とする請求項3記載の板状ワークの割
断装置。 - 【請求項5】 スクライブ手段が、スクライブ部として
のスクライブチップと、前記スクライブチップを保持す
るスクライバーホルダーと、前記スクライバーホルダー
を介してスクライブチップを、対向するスクライブ手段
との間に配置される板状ワークに向けて所定荷重で付勢
する付勢手段と、前記スクライバーホルダーを所定位置
に移動させ、スクライブチップによる板状ワークの切込
みを所定量となす切込み量調節手段とを備えたスクライ
バーユニットであることを特徴とする請求項3記載の板
状ワークの割断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9013472A JPH10209086A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 板状ワークの割断方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9013472A JPH10209086A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 板状ワークの割断方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10209086A true JPH10209086A (ja) | 1998-08-07 |
Family
ID=11834084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9013472A Pending JPH10209086A (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 板状ワークの割断方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10209086A (ja) |
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1997
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