專利名稱：脆性材料基板的分斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分割脆性材料基板的方法，尤其是涉及一種利用龜裂進展來分斷基板的方法。
背景技術(shù)：
將使用LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics，低溫共燒陶瓷)或HTCC(HighTemperature Co-fired Ceramics，高溫共燒陶瓷)等陶瓷及其他脆性材料構(gòu)成的脆性材料基板(包括主表面或內(nèi)部形成著電路等基板)分割，而切出多個分割個片的手法有多種。例如已知有如下形態(tài)使用切割輪等在脆性材料基板的分割預(yù)定位置形成切割線，借此沿著切割線而在脆性材料基板的厚度方向形成垂直龜裂，之后利用3點彎曲施加外力(荷重)，從而使垂直龜裂在脆性材料基板的厚度方向上伸展，由此將脆性材料基板分斷(例如參照專利文獻1)。這種情況下，是通過使沿著切割線形成的垂直龜裂在脆性材料基板的厚度方向上伸展而到達里面，從而將脆性材料基板分斷。先行技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本專利特開2010-173251號公報

發(fā)明內(nèi)容
利用分斷裝置分斷脆性材料基板，通常是通過以下方式實現(xiàn)在分斷對象的脆性材料基板的下表面?zhèn)鹊姆謹鄬ο笪恢蒙系謮阂粋€下刀(下側(cè)分斷條)，在上表面?zhèn)葘蓚€上刀(上側(cè)分斷條)以從分斷對象位置等距離隔開的狀態(tài)抵壓于此脆性材料基板。分斷對象的脆性材料基板有各種厚度，而且在多個部位分斷一個基板時的分斷位置的間隔(分割間距)也有多種，因此以往認為必須對應(yīng)要分斷的基板而使兩個上刀的間隔最佳化。所以，每當(dāng)要分割大小或分割間距不同的脆性材料基板時，必須進行規(guī)定上刀間隔及其他分斷條件的步驟。然而，為了進行這種條件規(guī)定步驟則必須準備額外的脆性材料基板，從而造成了浪費。而且，在分斷批次數(shù)不容易增加的試驗品等情況下，并不一定會在規(guī)定條件后進行分斷，這樣就會造成只能獲得外形尺寸不均的分割個片的情況。本發(fā)明是鑒于所述問題研究而成，其目的在于提供一種即便事先不規(guī)定條件也能恰當(dāng)?shù)胤謹啻嘈圆牧匣宓姆椒ā榱私鉀Q所述問題，技術(shù)方案1的發(fā)明是一種脆性材料基板的分斷方法，其特征在于包括準備步驟，準備脆性材料基板，此脆性材料基板是以垂直于主表面的特定分割間距設(shè)定著分割預(yù)定位置，且在所述分割預(yù)定位置上形成著微小龜裂；保持步驟，將所述脆性材料基板粘著固定于彈性膜，然后將所述彈性膜水平保持；第1配置步驟，在所述分割預(yù)定位置的鉛直下方配置第1分斷條；第2配置步驟，在所述脆性材料基板的上方，在與所述分割預(yù)定位置距離相等的兩個位置上分別配置第2分斷條；及分斷步驟，使所述第1分斷條上升并使所述兩個第2分斷條下降，在所述脆性材料基板的上表面且相對于所述分割預(yù)定位置對稱的兩個位置和所述脆性材料基板的下表面的所述分割預(yù)定位置上，對所述脆性材料基板施力，借此將所述脆性材料基板分斷；在所述第2配置步驟中，將所述兩個第2分斷條的配置間隔設(shè)定為所述分割間距的1. 3倍以上且1. 6倍以下，在所述分斷步驟中，保持所述第2配置步驟中設(shè)定的所述配置間隔而使所述所述兩個第2分斷條抵接于所述脆性材料基板，借此由所述第2分斷條對所述脆性材料基板施力。技術(shù)方案2的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1所述的脆性材料基板的分斷方法，其特征在于在所述第2配置步驟中，將所述兩個第2分斷條的配置間隔設(shè)定為所述分割間距的1. 5倍。技術(shù)方案3的發(fā)明是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的脆性材料基板的分斷方法，其特征在于所述脆性材料基板是LTCC基板。[發(fā)明的效果]根據(jù)技術(shù)方案1至3的發(fā)明，即便不進行用于設(shè)定上刀間隔的條件規(guī)定步驟，也可以抑制分割個片的外形尺寸不均，從而進行恰當(dāng)?shù)姆指?，因此能夠一面確保分割個片的尺寸精度、一面提高分斷生產(chǎn)性。


圖1是表示可應(yīng)用本實施方式的分斷方法的分斷裝置10的外觀的示意截面圖。圖2是表示以設(shè)定著不同割間距ρ的脆性材料基板為對象，對上側(cè)分斷條3的配置間隔d進行各種改變而分斷脆性材料基板5，獲得俯視矩形狀的分割個片時的、比d/p、與由分斷所得的分割個片的外形尺寸的不均3 σ的關(guān)系的圖表。圖3是表示以厚度t不同的脆性材料基板為對象，對上側(cè)分斷條3的配置間隔d進行各種改變而分斷脆性材料基板5，獲得俯視矩形狀的分割個片時的、比d/p、與由分斷所得的分割個片的外形尺寸的不均3σ的關(guān)系的圖表。[符號的說明]
1彈性膜
Ia(彈性膜的)粘著面
2框架
3(3a、3b)上側(cè)分斷條
3ae、3be(上側(cè)分斷條的)前端
4下側(cè)分斷條
4e(下側(cè)分斷條的)前端
5脆性材料基板
5a、5b(脆性材料基板的)主表面
10分斷裝置
CR垂直龜裂
F保護膜
L分割預(yù)定線
d(上側(cè)分斷條的)配置間隔
ρ(脆性材料基板的)分割間距
具體實施例方式<分斷概要>圖1是表示可應(yīng)用本實施方式的分斷方法的分斷裝置10的外觀的示意截面圖。分斷裝置10主要包括框架2，面在端緣部水平呈現(xiàn)粘著固定了被加工物(分斷對象物)的彈性膜1 一面予以保持；兩個上側(cè)分斷條(上刀)3 (3a、3b)，分斷時在被加工物上側(cè)上下移動；及一個下側(cè)分斷條(下刀)4，在被加工物下側(cè)上下移動。兩個上側(cè)分斷條3a、!3b在水平方向(圖視左右方向)隔開配置，且兩者的隔開距離可以調(diào)節(jié)。而且，下側(cè)分斷條4配置在水平方向上與兩個上側(cè)分斷條3a、!3b距離相等的位置上。以下，舉例說明將脆性材料基板5作為被加工物而進行分斷的情況。脆性材料基板 5 是使用 LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics)或 HTCC (High TemperatureCo-fired Ceramics)等陶瓷及其他脆性材料構(gòu)成的基板。還有，在本實施方式中，脆性材料基板5俯視為矩形。而且，脆性材料基板5包括主表面或內(nèi)部形成著電路等的基板。在本實施方式中，分割預(yù)定位置設(shè)定為與脆性材料基板5的主表面fejb垂直。在圖1中，實際上為面的脆性材料基板5的分割預(yù)定位置是以波狀線的分割預(yù)定線L表示。脆性材料基板5的面內(nèi)方向上的各分割預(yù)定位置彼此的間隔(也稱為分隔間距)設(shè)為P。而且，分斷之前，在主表面fe側(cè)的分割預(yù)定位置上利用切割裝置等而形成著作為分斷起點的微小垂直龜裂CR。還有，圖1中的脆性材料基板5的大小只是一個例示。脆性材料基板5可以對應(yīng)其目的而選擇適當(dāng)大小。雖然沒有特殊限定，脆性材料基板5的厚度t例如可設(shè)為0. 2 3mm左右。而且，圖1中表示了 7個部位的分割預(yù)定位置(7根分割預(yù)定線L)，但這也只是例示。在使用分斷裝置10將作為被加工物的脆性材料基板5分斷時，首先將未形成垂直龜裂CR的主表面恥作為固定面，將脆性材料基板5粘著固定到彈性膜1的粘著面Ia上。彈性膜1也稱為切割膠帶等，它是以例如聚氯乙烯(PVC)、聚烯烴(PO)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等聚酯等為素材的膜狀構(gòu)件，厚度為數(shù)十ym 數(shù)百ym左右，例如具有IOOym的厚度。若將脆性材料基板5固定到粘著面Ia上，接著在粘著面Ia為上方的狀態(tài)下，將彈性膜1呈現(xiàn)于分斷裝置10的框架2上。圖1表示通過未圖示的分斷裝置10的保持組件將保持著彈性膜的框架2保持后，使脆性材料基板5水平保持的狀態(tài)。在此狀態(tài)下，分割預(yù)定位置是在垂直于圖紙的方向上延伸。還有，如圖1所示，也可以在分斷時于形成著垂直龜裂CR的主表面fe上粘貼保護膜F。接下來，將下側(cè)分斷條4以與彈性膜1隔開的狀態(tài)，配置在作為分斷對象的分割預(yù)定線L(以下稱為對象分割預(yù)定線Li)的鉛直下方的位置上。然后，將兩個上側(cè)分斷條3a、3b以與脆性材料基板5隔開的狀態(tài)，以相對于此對象分割預(yù)定線Ll對稱(與對象分割預(yù)定線Ll的水平距離分別為d/2)，以特定的配置間隔d隔開配置。接著，使兩個上側(cè)分斷條3保持配置間隔d而在鉛直方向下降，使各自的前端3ae、3be抵接于脆性材料基板5的主表面5a，并且使下側(cè)分斷條4在鉛直方向上升，使其前端如隔著彈性膜1而抵接于脆性材料基板5的主表面恥。借此，通過上側(cè)分斷條3而鉛直朝下地對脆性材料基板5施力，通過下側(cè)分斷條4而鉛直朝上地對脆性材料基板5施力。這樣一來，脆性材料基板5上的對象分割預(yù)定線Ll的位置上作用3點彎曲的應(yīng)力。當(dāng)此應(yīng)力作用時，以沿著此位置形成的垂直龜裂CR為起點，產(chǎn)生沿著此對象分割預(yù)定線Ll的龜裂伸展。通過使此龜裂到達主表面恥為止，而實現(xiàn)對象分割預(yù)定線Ll的位置的分斷。還有，在圖1中，例示了上側(cè)分斷條3的前端3ae、3be和下側(cè)分斷條4的前端如均形成為截面銳角，且與脆性材料基板5或彈性膜1線接觸(圖1所示的截面中是點接觸)的形態(tài)，但并非必須如此，也可以是前端3ae、3be及前端如形成為截面矩形狀、且與脆性材料基板5或彈性膜1面接觸的形態(tài)。而且，可以將上側(cè)分斷條3抵接于脆性材料基板5后抵接下側(cè)分斷條4而進行分斷，也可以使順序顛倒。<上側(cè)分斷條的配置間隔>接下來，說明本實施方式中具有特征性的分斷裝置10進行分斷時的兩個上側(cè)分斷條3的配置間隔的設(shè)定方法。圖2及圖3是表示對上側(cè)分斷條3的配置間隔d進行各種改變而分斷脆性材料基板5，獲得俯視矩形狀的分割個片時的、分割間距ρ (相當(dāng)于分割個片一邊的大小目標值)與配置間隔d的比d/p、和由分斷所得的分割個片的外形尺寸的不均3 ο (σ為標準偏差)的關(guān)系的圖表。還有，外形尺寸的測定是針對20個分割個片的正交的2邊進行。S卩，圖2及圖3的各數(shù)據(jù)點的測定數(shù)為40。圖2中，表示了對分割間距ρ即分割個片的大小目標值分別設(shè)定為lmm、1.5mm、2mm,4mm,6mm的五種LTCC基板進行分斷時的結(jié)果。LTCC基板的厚度t為0. 55mm。還有，當(dāng)分割間距P未達Imm時，由于無法穩(wěn)定利用切割形成垂直龜裂CR所以不進行評估。另一方面，圖3中表示了對LTCC基板的厚度t分別為0. 2mm、0. 55mm的兩種LTCC基板進行分斷時的結(jié)果。還有，分割間距P是設(shè)定為1.0mm。無論哪種情況下，都是以比d/P的值變成0. 5,0. 75、1. 0,1. 25、1. 5,1. 75這6個水準的方式，設(shè)定上側(cè)分斷條3的配置間隔d的值。還有，當(dāng)厚度t較小時，根據(jù)經(jīng)驗可知本來就難以因為分斷產(chǎn)生尺寸不均，或者還有只通過切割便可分割的情況，所以當(dāng)厚度t未達0. 2mm時不進行評估。根據(jù)圖2及圖3的結(jié)果，即便分割間距ρ及LTCC基板的厚度發(fā)生改變，無論哪種分斷情況下，比d/p的值為1. 5時3 σ的值都是最小值。而且，分割間距ρ越大則厚度t越大，且值的變動趨于變大。分割間距P是在分斷前預(yù)先規(guī)定的已知值，所以即便要分斷的脆性材料基板5的分割間距ρ或厚度d不同，通過將上側(cè)分斷條3的配置間隔d設(shè)定為分割間距P的1.5倍，而實現(xiàn)抑制分割個片的外形尺寸不均的分斷。因此，在本實施方式中，將通過切割而在分割預(yù)定位置形成著微小垂直龜裂的脆性材料基板利用分斷裝置在分割預(yù)定位置通過龜裂進展而分斷時，將上側(cè)分斷條的配置間隔設(shè)定為分割間距的1. 3倍以上且1. 6倍以下。借此，能夠進行抑制分割個片的外形尺寸的不均且恰當(dāng)?shù)姆指睢８鼉?yōu)選的是將上側(cè)分斷條的配置間隔設(shè)定為分割間距的1.5倍。這樣一來，可以說是機械地設(shè)定上側(cè)分斷條的配置間隔，借此不需要像以往進行的用于設(shè)定上刀間隔的條件規(guī)定步驟。所以，根據(jù)本實施方式，可以一面確保分割個片的尺寸精度一面提高分斷生產(chǎn)性。
權(quán)利要求
1.一種脆性材料基板的分斷方法，其特征在于包括準備步驟，準備脆性材料基板，此脆性材料基板是以垂直于主表面的特定分割間距設(shè)定著分割預(yù)定位置，且在所述分割預(yù)定位置上形成著微小龜裂；保持步驟，將所述脆性材料基板粘著固定于彈性膜，然后將所述彈性膜水平保持；第1配置步驟，在所述分割預(yù)定位置的鉛直下方配置第1分斷條；第2配置步驟，在所述脆性材料基板的上方，在與所述分割預(yù)定位置距離相等的兩個位置上分別配置第2分斷條；及分斷步驟，使所述第1分斷條上升并使所述兩個第2分斷條下降，在所述脆性材料基板的上表面且相對于所述分割預(yù)定位置對稱的兩個位置和所述脆性材料基板下表面的所述分割預(yù)定位置上，對所述脆性材料基板施力，借此將所述脆性材料基板分斷；在所述第2配置步驟中，將所述兩個第2分斷條的配置間隔設(shè)定為所述分割間距的1. 3倍以上且1. 6倍以下，在所述分斷步驟中，保持所述第2配置步驟中設(shè)定的所述配置間隔，使所述兩個所述第2分斷條抵接于所述脆性材料基板，借此由所述第2分斷條對所述脆性材料基板施力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脆性材料基板的分斷方法，其特征在于在所述第2配置步驟中，將所述兩個第2分斷條的配置間隔設(shè)定為所述分割間距的1. 5倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的脆性材料基板的分斷方法，其特征在于所述脆性材料基板是LTCC基板。
全文摘要
本申請?zhí)峁┮环N即便事先不規(guī)定條件也能恰當(dāng)?shù)胤謹啻嘈圆牧匣宓姆謹喾椒ā４嘈圆牧匣宓姆謹喾椒ò韵虏襟E準備脆性材料基板，此脆性材料基板是以垂直于主表面的特定分割間距設(shè)定著分割預(yù)定位置，且在分割預(yù)定位置形成著微小龜裂；將脆性材料基板粘著固定在彈性膜之后，將彈性膜水平保持；在分割預(yù)定位置的鉛直下方配置第1分斷條；在脆性材料基板的上方，與分割預(yù)定位置距離相等的兩個位置上分別配置第2分斷條；及通過第1分斷條的上升和兩個第2分斷條的下降，而從上下對脆性材料基板施力，借此將脆性材料基板分斷；將第2分斷條的配置間隔設(shè)定為分割間距的1.3倍以上且1.6倍以下，并保持此配置間隔而使第2分斷條抵接脆性材料基板。
文檔編號B28D5/00GK102555082SQ20111039112
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者村上健二, 武田真和 申請人:三星鉆石工業(yè)股份有限公司