JP2016043690A - Substrate breaking device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板ブレイク装置に関し、更に詳しくは、スクライブラインが形成された基板を非接触式方式により効果的に分断することができる基板ブレイク装置に関する。 The present invention relates to a substrate breaker, and more particularly to a substrate breaker that can effectively cut a substrate on which a scribe line is formed by a non-contact method.
一般に、脆性材料基板の分断装置として、スクライブ装置及びブレイク装置が使用される。スクライブ装置は基板にスクライブラインを形成し、ブレイク装置は予めスクライブラインが形成された基板をブレイクする時に使用される。 Generally, a scribing device and a breaking device are used as a cutting device for a brittle material substrate. The scribe device forms a scribe line on the substrate, and the break device is used to break a substrate on which a scribe line has been previously formed.
ブレイクとは、結晶性の材料の基板において、分断されやすい結晶の特定方位に基板を分ける劈開の場合と、結晶の方位とは関係なく基板を分ける場合、また多結晶や非晶質材料等の特定方位への結晶性を有しない基板を分ける場合を含む概念である。 Breaking means that in the case of a substrate made of a crystalline material, in the case of cleaving the substrate in a specific orientation of the crystal that is easily divided, in the case of dividing the substrate irrespective of the orientation of the crystal, It is a concept including the case of dividing a substrate that does not have crystallinity in a specific orientation.
基板に分断予定線に沿ってスクライブラインが形成された後には、基板を完全に分断するためにブレイク工程を実施するが、基板のブレイク方法には、ローラやプッシャー等を使用して基板に衝撃を加える接触式方法と、レーザ又はスチーム等を使用して基板を加熱した上で冷却させる非接触式方法がある。 After the scribe line is formed on the substrate along the planned dividing line, a break process is performed to completely divide the substrate, but the substrate is broken using a roller or pusher. There are a contact type method in which the substrate is heated and a non-contact type method in which the substrate is heated and then cooled using laser or steam.
ところで、接触式方法は、基板に物理的な衝撃を加えることにより表面不良が発生したり、誤差発生及び適用不可能な範疇が大きいとの問題点がある。また、非接触式方法では、基板の熱変化による膨脹収縮を利用するが、熱変化による引張力が小さい材料では効果が劣るという問題点がある。 By the way, the contact-type method has a problem that surface defects are caused by applying a physical impact to the substrate, and there are large errors and inapplicable categories. In the non-contact method, expansion and contraction due to thermal change of the substrate is used, but there is a problem that the effect is inferior in a material having a small tensile force due to the thermal change.
本発明は、前述した問題点を解決するためのものであって、非接触方式で不良率を低減させながらも、分断力が向上した基板ブレイク装置を提供することをその目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a substrate breaker having an improved cutting force while reducing a defect rate by a non-contact method.
前記目的を達成するために、本発明の基板ブレイク装置は、スクライブラインが形成された基板の面に隣接するように設けられ、前記スクライブラインが形成された面側の空気を吸入する吸気ユニットと、前記吸気ユニットの両側に設けられ前記基板の面に向かって空気を排出する排気ユニットと、を含む。 To achieve the above object, a substrate breaker of the present invention is provided adjacent to a surface of a substrate on which a scribe line is formed, and an intake unit that sucks air on the surface side on which the scribe line is formed. And an exhaust unit that is provided on both sides of the intake unit and exhausts air toward the surface of the substrate.
前記基板ブレイク装置は、前記吸気ユニット及び前記排気ユニットの一端に連結されて前記吸気ユニット及び前記排気ユニットを前記基板に向かって接近又は離隔するように移動させる昇下降ユニットを更に含むことができる。 The substrate breaker may further include an ascending / descending unit connected to one end of the intake unit and the exhaust unit to move the intake unit and the exhaust unit so as to approach or separate from the substrate.
前記昇下降ユニットは、前記吸気ユニット及び前記排気ユニットと連結されるリニアステージであり得る。 The ascending / descending unit may be a linear stage connected to the intake unit and the exhaust unit.
前記基板ブレイク装置は、前記吸気ユニット及び前記排気ユニットの両側面に設けられ前記基板を支持しながら移送する移送ユニットと、前記移送ユニットの一端に設けられ前記移送ユニットにより支持される前記基板の面と反対側の面をガイドするガイドユニットとを更に含むことができる。 The substrate breaker includes a transfer unit that is provided on both side surfaces of the intake unit and the exhaust unit and transfers the substrate while supporting the substrate, and a surface of the substrate that is provided at one end of the transfer unit and supported by the transfer unit. And a guide unit for guiding the opposite surface.
前記基板ブレイク装置は、前記基板の前記スクライブラインが形成された面と反対側に前記吸気ユニットと対向するように設けられ、前記基板の前記スクライブラインが形成された面と反対側の面に圧縮空気を噴射するエアナイフユニットを更に含むことができる。 The substrate breaking device is provided on the opposite side of the surface of the substrate where the scribe line is formed so as to face the intake unit, and is compressed on the surface of the substrate opposite to the surface where the scribe line is formed. An air knife unit for injecting air can be further included.
前記基板ブレイク装置は、前記エアナイフユニットを前記基板に向かって接近又は離隔するように移動させるナイフ駆動ユニットを更に含むことができる。 The substrate breaker may further include a knife driving unit that moves the air knife unit toward or away from the substrate.
前記ナイフ駆動ユニットは、前記エアナイフユニットと連結されるリニアステージであり得る。 The knife driving unit may be a linear stage connected to the air knife unit.
本発明の基板ブレイク装置によると、非接触方式で基板分断時に不良率を減少させながらも分断力が向上した基板ブレイク装置を提供することができる。 According to the substrate breaker of the present invention, it is possible to provide a substrate breaker with improved cutting force while reducing the defect rate when the substrate is cut in a non-contact manner.
以下、本発明の好ましい実施例を添付された図を参照して詳しく説明する。先ず、各図の構成要素に参照符号を付加するにおいて、同一の構成要素に対しては、たとえ他の図上に表示されるとしても、可能な限り同一の符号を有するようにする。また、以下で本発明の好ましい実施例を説明するが、本発明の技術的思想はこれに限定又は制限されず、通常の技術者により変形され、様々に実施され得ることは勿論である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, reference numerals are added to constituent elements in each figure so that the same constituent elements have the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on other figures. Further, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto, and it is needless to say that various modifications can be made by ordinary engineers.
図１は、本発明の一実施例に係る基板ブレイク装置の構成を示した図である。図１は、本発明を概念的に明確に理解するために、主要特徴部分のみを明確に図示したものであり、その結果、図解の様々な変形が予想され、図示された特定形状により本発明の範囲が制限される必要はない。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a substrate breaker according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 clearly shows only main features for a clear and conceptual understanding of the present invention. As a result, various modifications of the illustration are anticipated, and the present invention is illustrated by the specific shapes illustrated. The scope of the need not be limited.
図１を参照して見ると、本発明の一実施例に係る基板ブレイク装置１は、吸気ユニット１００、排気ユニット２００及び昇下降ユニット３００を含む。 Referring to FIG. 1, a substrate breaker 1 according to an embodiment of the present invention includes an intake unit 100, an exhaust unit 200, and an ascending / descending unit 300.
吸気ユニット１００は、スクライブライン１１が形成された基板１０の面に隣接するように設けられ、基板１０のスクライブライン１１が形成された面側の空気を吸入する。吸気ユニット１００が、スクライブライン１１が形成された基板１０の面側の空気を吸入することにより、スクライブライン１１が形成された基板１０の面には吸気ユニット１００側に吸入される力が作用するようになる。 The intake unit 100 is provided adjacent to the surface of the substrate 10 on which the scribe line 11 is formed, and sucks air on the surface side of the substrate 10 on which the scribe line 11 is formed. When the intake unit 100 sucks air on the surface of the substrate 10 on which the scribe line 11 is formed, a force sucked on the intake unit 100 side acts on the surface of the substrate 10 on which the scribe line 11 is formed. It becomes like this.
排気ユニット２００は、吸気ユニット１００の両側に設けられ、基板１０のスクライブライン１１が形成された面に向かって空気を排出する。排気ユニット２００は、吸気ユニット１００の両側に設けられ、基板１０のスクライブライン１１が形成された面に向かって空気を排出することにより、排気ユニット２００と対向する基板１０の面部分には排気ユニット２００から遠くなる方向に力が作用するようになる。 The exhaust unit 200 is provided on both sides of the intake unit 100 and exhausts air toward the surface of the substrate 10 where the scribe line 11 is formed. The exhaust unit 200 is provided on both sides of the intake unit 100 and exhausts air toward the surface of the substrate 10 where the scribe line 11 is formed, so that the exhaust unit 200 is disposed on the surface portion of the substrate 10 facing the exhaust unit 200. A force is applied in a direction away from 200.
昇下降ユニット３００は、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００の一端に連結されて吸気ユニット１００及び排気ユニット２００を基板１０に向かって接近又は離隔させるように移動させる。本実施例において、昇下降ユニット３００は、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００と連結されるリニアステージに設けられて精密制御が可能である。 The ascending / descending unit 300 is connected to one end of the intake unit 100 and the exhaust unit 200 and moves the intake unit 100 and the exhaust unit 200 toward or away from the substrate 10. In this embodiment, the ascending / descending unit 300 is provided on a linear stage connected to the intake unit 100 and the exhaust unit 200 and can be precisely controlled.
一方、本実施例の基板ブレイク装置１は、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００の両側面に設けられ基板１０を支持しながら移送する移送ユニット４００と、移送ユニット４００の一端に設けられ、移送ユニット４００により支持される基板１０の面と反対側の面をガイドするガイドユニット５００を更に含む。 On the other hand, the substrate breaker 1 according to the present embodiment is provided on both sides of the intake unit 100 and the exhaust unit 200 and is provided at one end of the transfer unit 400 and the transfer unit 400 that supports the substrate 10 and supports the substrate 10. It further includes a guide unit 500 for guiding a surface opposite to the surface of the substrate 10 supported by the above-mentioned.
移送ユニット４００は、高さが同一である一対のコンベヤベルトから構成され、基板１０の下面を支持し、コンベヤベルトに載置された基板１０をスクライブライン１１が形成された部分が吸気ユニット１００と対向する位置に来るように移送する。すなわち、ブレイク工程が実施される時の基板１０は、一対のコンベヤベルトから構成された移送ユニット４００により下面が支持され、スクライブライン１１が形成された部分は、空中に置かれた状態となって外部の力により容易にブレイクされ得る。 The transfer unit 400 is composed of a pair of conveyor belts having the same height, supports the lower surface of the substrate 10, and a portion where the scribe line 11 is formed on the substrate 10 placed on the conveyor belt is the intake unit 100. Move to come to the opposite position. That is, the lower surface of the substrate 10 when the breaking process is performed is supported by the transfer unit 400 configured by a pair of conveyor belts, and the portion where the scribe line 11 is formed is placed in the air. It can be easily broken by external force.
ガイドユニット５００は、移送ユニット４００である一対のコンベヤベルトの一端にそれぞれ設けられ、コンベヤベルトにより支持される基板１０の下面と対向する基板１０の上面をガイドする。すなわち、ガイドユニット５００により基板１０は上方に移動することが制限され、これにより基板１０のブレイク工程時に基板１０が動くことが防止され、ブレイク工程が円滑に行われる。 The guide unit 500 is provided at one end of a pair of conveyor belts that are transfer units 400, and guides the upper surface of the substrate 10 facing the lower surface of the substrate 10 supported by the conveyor belt. That is, the guide unit 500 restricts the substrate 10 from moving upward, thereby preventing the substrate 10 from moving during the breaking process of the substrate 10 and performing the breaking process smoothly.
また、本実施例の基板ブレイク装置１は、基板１０の下面側に吸気ユニット１００と対向するように設けられ、基板１０の下面に圧縮空気を噴射するエアナイフユニット６００と、エアナイフユニット６００を基板１０に向かって接近又は離隔させるように移動させるナイフ駆動ユニット６２０を更に含む。 The substrate breaker 1 of the present embodiment is provided on the lower surface side of the substrate 10 so as to face the intake unit 100, and an air knife unit 600 that jets compressed air to the lower surface of the substrate 10, and the air knife unit 600 is mounted on the substrate 10. Further included is a knife drive unit 620 that moves toward or away from.
エアナイフユニット６００は、スクライブライン１１が形成された基板１０の面と反対側の基板１０の面に圧縮空気を噴射することにより基板１０のブレイクを補助する。 The air knife unit 600 assists the break of the substrate 10 by injecting compressed air onto the surface of the substrate 10 opposite to the surface of the substrate 10 on which the scribe line 11 is formed.
ナイフ駆動ユニット６２０は、エアナイフユニット６００が基板１０に向かって圧縮空気を噴射する距離を調節する。本実施例において、ナイフ駆動ユニット６２０は、エアナイフユニット６００と連結されるリニアステージに設けられ精密制御が可能である。 The knife driving unit 620 adjusts the distance that the air knife unit 600 ejects compressed air toward the substrate 10. In this embodiment, the knife drive unit 620 is provided on a linear stage connected to the air knife unit 600 and can be controlled precisely.
このような構成を有する基板ブレイク装置１の作用を説明すると、次のとおりである。 The operation of the substrate breaker 1 having such a configuration will be described as follows.
先ず、スクライブ装置によりスクライブ工程を済ませた基板１０が移送ユニット４００により基板ブレイク装置１内へ流入される。移送ユニット４００は、スクライブライン１１が形成された基板１０を支持しながらスクライブライン１１が形成された部分が吸気ユニット１００と対面する位置（定位置）に位置するように基板１０を移動させる。 First, the substrate 10 that has been subjected to the scribing process by the scribing apparatus is introduced into the substrate breaking apparatus 1 by the transfer unit 400. The transfer unit 400 moves the substrate 10 so that the portion where the scribe line 11 is formed is located at a position (fixed position) facing the intake unit 100 while supporting the substrate 10 on which the scribe line 11 is formed.
基板１０が定位置に置かれた後、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００が昇下降ユニット３００によりスクライブライン１１が形成された基板１０の面と隣接するように接近する。これと同時に、エアナイフユニット６００は、ナイフ駆動ユニット６２０により基板１０のスクライブライン１１が形成された面と反対側の面に向かって接近する。 After the substrate 10 is placed at a fixed position, the intake unit 100 and the exhaust unit 200 are approached by the ascending / descending unit 300 so as to be adjacent to the surface of the substrate 10 on which the scribe line 11 is formed. At the same time, the air knife unit 600 approaches the surface opposite to the surface on which the scribe line 11 of the substrate 10 is formed by the knife driving unit 620.
吸気ユニット１００及び排気ユニット２００が基板１０に隣接するように配置される時の、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００と基板１０との間の間隔と、エアナイフユニット６００が基板１０に隣接するように配置される時の、エアナイフユニット６００と基板１０との間の間隔は、それぞれ基板１０の大きさ及び種類、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００の出力、エアナイフユニット６００の出力によって適切に変更されて制御されることができる。 When the intake unit 100 and the exhaust unit 200 are arranged so as to be adjacent to the substrate 10, the intervals between the intake unit 100 and the exhaust unit 200 and the substrate 10 and the air knife unit 600 are arranged so as to be adjacent to the substrate 10. In this case, the distance between the air knife unit 600 and the substrate 10 is appropriately changed and controlled according to the size and type of the substrate 10, the outputs of the intake unit 100 and the exhaust unit 200, and the output of the air knife unit 600, respectively. Can.
基板１０の面に隣接するように接近された吸気ユニット１００及び排気ユニット２００は、それぞれ空気の吸入及び排出の作動を行って基板１０のブレイク工程を実施する。すなわち、基板１０のスクライブライン１１が形成された部分は、吸気ユニット１００により吸気ユニット１００側に吸入される力を受け、スクライブライン１１が形成された部分と隣接する両側部分は、排気ユニット２００により排気ユニット２００から遠くなる方向に力を受けてスクライブライン１１部分のクラックが基板１０の厚さ方向に進行して基板１０がブレイクされる。 The intake unit 100 and the exhaust unit 200 that are close to each other so as to be adjacent to the surface of the substrate 10 perform air intake and exhaust operations, respectively, and perform a break process of the substrate 10. That is, the portion of the substrate 10 where the scribe line 11 is formed receives a force sucked by the intake unit 100 toward the intake unit 100, and both side portions adjacent to the portion where the scribe line 11 is formed are formed by the exhaust unit 200. The substrate 10 is broken by receiving a force in a direction away from the exhaust unit 200 and causing cracks in the scribe line 11 to advance in the thickness direction of the substrate 10.
また、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００の作動と同時にエアナイフユニット６００が基板１０の下面に向かって圧縮空気を噴射することにより基板１０のブレイクを手伝う。この時、基板１０はガイドユニット５００及び移送ユニット４００により上方及び下方に移動が規制されているので、基板１０のブレイクが一層容易になる。 Further, simultaneously with the operation of the intake unit 100 and the exhaust unit 200, the air knife unit 600 helps to break the substrate 10 by injecting compressed air toward the lower surface of the substrate 10. At this time, since the movement of the substrate 10 is restricted upward and downward by the guide unit 500 and the transfer unit 400, the break of the substrate 10 is further facilitated.
基板１０のブレイク時に発生する粉塵は、吸気ユニット１００により吸収され除去される。 Dust generated when the substrate 10 is broken is absorbed and removed by the intake unit 100.
基板１０のブレイクが済んだら、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００は昇下降ユニット３００により原位置に復帰し、エアナイフユニット６００もナイフ駆動ユニット６２０によって原位置に復帰する。 After the substrate 10 is broken, the intake unit 100 and the exhaust unit 200 are returned to their original positions by the ascending / descending unit 300, and the air knife unit 600 is also returned to the original position by the knife driving unit 620.
このように、本発明の基板ブレイク装置１によると、非接触方式で基板１０のブレイク工程を行うことにより接触式方式の問題点である誤差発生や接触面の異物発生を防止することができ、分断時の不良率を減少させることができる。 Thus, according to the substrate breaking device 1 of the present invention, it is possible to prevent the occurrence of error and the generation of foreign matter on the contact surface, which are problems of the contact method by performing the breaking process of the substrate 10 in a non-contact manner. The defect rate at the time of division can be reduced.
また、スクライブライン１１を中心に基板１０のスクライブライン１１が形成された部分とその両側面に、互いに相反する力が作用するようにすることにより分断力を上げることができる。したがって、スクライブライン１１が浅く形成された基板１０に対しても、ブレイクを円滑に行うことができ、これにより基板１０の分断面の品質及び剛性を向上させることができる。 In addition, the splitting force can be increased by causing the mutually opposing forces to act on the portion of the substrate 10 where the scribe line 11 is formed around the scribe line 11 and on both side surfaces thereof. Therefore, the break can be smoothly performed even on the substrate 10 on which the scribe line 11 is formed shallowly, and thereby the quality and rigidity of the divided section of the substrate 10 can be improved.
前記の実施例では、基板１０のブレイクを更に円滑にするために基板１０の下面側にエアナイフユニット６００を配置したが、エアナイフユニット６００は必須構成要素ではなく省略しても構わない。 In the above embodiment, the air knife unit 600 is arranged on the lower surface side of the substrate 10 in order to make the break of the substrate 10 even smoother. However, the air knife unit 600 is not an essential component and may be omitted.
また、前記の実施例において、昇下降ユニット３００及びナイフ駆動ユニット６２０は、精密制御のためにリニアステージから構成されたが、これと異なり、シリンダ又はアクチュエータから構成しても構わない。 In the above-described embodiment, the ascending / descending unit 300 and the knife driving unit 620 are configured by a linear stage for precise control, but may be configured by a cylinder or an actuator.
また、前記の実施例において、基板１０に形成されたスクライブライン１１の方向に応じて、吸気ユニット１００及び排気ユニット２００と、エアナイフユニット６００の配置が逆に変わり得る。 Further, in the above-described embodiment, the arrangement of the intake unit 100, the exhaust unit 200, and the air knife unit 600 can be reversed depending on the direction of the scribe line 11 formed on the substrate 10.
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で様々な修正、変更及び置き換えが可能である。したがって、本発明に開示された実施例及び添付の図は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、一例として説明するためのものであり、このような実施例及び添付の図により本発明の権利範囲が限定されるものではない。本発明の権利範囲は、特許請求の範囲により解釈されるべきであり、それと同等の範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されるべきである。 The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs does not depart from the essential characteristics of the present invention. Various modifications, changes and replacements are possible. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are described as examples. The scope of rights of the present invention is not limited. The scope of the right of the present invention should be construed by the claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the right of the present invention.
１ 基板ブレイク装置
１０ 基板
１１ スクライブライン
１００ 吸気ユニット
２００ 排気ユニット
３００ 昇下降ユニット
４００ 移送ユニット
５００ ガイドユニット
６００ エアナイフユニット
６２０ ナイフ駆動ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate break device 10 Substrate 11 Scribe line 100 Intake unit 200 Exhaust unit 300 Ascending / descending unit 400 Transfer unit 500 Guide unit 600 Air knife unit 620 Knife drive unit
Claims (7)
前記吸気ユニットの両側に設けられ前記基板の面に向かって空気を排出する排気ユニットと、を含むことを特徴とする基板ブレイク装置。 An intake unit that is provided adjacent to the surface of the substrate on which the scribe line is formed, and sucks air on the surface side on which the scribe line is formed;
And an exhaust unit that discharges air toward the surface of the substrate.
前記吸気ユニット及び前記排気ユニットと連結されるリニアステージであることを特徴とする請求項２に記載の基板ブレイク装置。 The ascending / descending unit is:
The substrate breaker according to claim 2, wherein the substrate breaker is a linear stage connected to the intake unit and the exhaust unit.
前記移送ユニットの一端に設けられ前記移送ユニットにより支持される前記基板の面と反対側の面をガイドするガイドユニットとを更に含む請求項１に記載の基板ブレイク装置。 A transfer unit which is provided on both side surfaces of the intake unit and the exhaust unit and transfers the substrate while supporting the substrate;
The substrate breaker according to claim 1, further comprising a guide unit that is provided at one end of the transfer unit and guides a surface opposite to the surface of the substrate supported by the transfer unit.
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