專利名稱：分斷裝置及分斷方法
技術領域：
本發明尤其涉及一種用于切斷低溫共燒陶瓷基板、高溫共燒陶瓷基板等脆性材料 基板的分斷裝置及分斷方法。
背景技術：
低溫共燒陶瓷(以下稱為LTCC(Low Temperature Co-Fired Ceramic))是如下基 板在氧化鋁骨材與玻璃材料混合而成的薄片上對導體進行配線而形成多層膜，以800°C 左右的低溫共燒所述多層膜。LTCC基板是在1塊母板上同時形成多個格子狀的功能區域， 并對應各功能區域來分割所述多個功能區域而加以使用。如專利文獻1所示，以往是使用 陶瓷用劃線器來進行劃線，并手動分斷LTCC基板。此外也有利用切割工具而機械地切斷 LTCC基板的情況。[以往技術文獻][專利文獻][專利文獻1]日本專利第3116743號公報
發明內容
[發明所要解決的問題]以往利用機械切割的分割方法中，不僅切割頗費時間，且難以準確地進行切割。而 且，具有切斷時產生粉塵、或者必須預先在母板上的各小基板之間設置用于切斷的固定空 間之類的缺點。針對LTCC基板也沿著所需切劃線而準確地刻畫母板時，可以沿著切劃線來進行 分割。但是在LTCC基板等上形成劃線之后手動分斷時，其形狀有限。例如若基板大于 5mm見方便可手動分斷刻畫后的LTCC基板等。然而，若尺寸小于5mm見方，則難以施加均勻 之力而進行分斷。具有強制分斷時易產生制品的切削不良之類的缺點。本發明的目的在于提供一種在基板上形成切劃線之后能夠容易地分斷的分斷裝 置及分斷方法。[解決問題的技術手段]為了解決所述問題，本發明的分斷裝置包括平臺，載置預先形成著切劃線且應切 斷的基板，并將其端部作為分斷線；夾持單元，使所述平臺上的基板的切劃線從平臺端部的 分斷線起向外側突出Tl 0)而加以保持；及分斷單元，相對于平臺的面自由移動地設置 在所述平臺的側方，按壓從所述平臺突出的基板的端部，并進行分斷。此處還可以更包括監測機構，用來識別從所述平臺的端部突出的基板的位置。此處，所述分斷單元也可以使分斷部從其端部自所述平臺的分斷線起向外側離開 T2( ^0)的位置起上下移動。此處，所述分斷單元也可以使分斷部從其端部自所述平臺端部的分斷線起向外側離開T2(>0)的位置起轉動。為了解決所述問題，本發明的分斷方法在將端部作為分斷線的平臺上載置預先形 成著切劃線且應切斷的基板，然后使所述平臺上的基板的切劃線從平臺端部的分斷線起向 外側突出Tl( >0)而加以保持，從所述平臺的側方按壓自所述平臺突出的基板的端部，并 進行分斷。此處，所述分斷步驟也可以從分斷部的右側端部自所述平臺的分斷線起向外側 (左側)離開Τ2( >0)的位置起使所述分斷部上下移動。此處，所述分斷步驟也可以從分斷部的右側端部自所述平臺端部的分斷線起向外 側(左側)離開Τ2 ( >0)的位置起使分斷部轉動。作為本發明的對象的基板，包括了低溫共燒陶瓷基板、高溫共燒陶瓷基板等陶瓷 基板、其他除玻璃以外的各種脆性材料基板。[發明的效果]根據具有此種特征的本發明，可以對應每個切劃線進行定位并沿著切劃線施加均 勻之力而加以分斷。因此，脆性材料基板可以不論其形狀而沿著切劃線被分割。所以，在基 板的尺寸較小、或通過分割而獲得例如5mm以下的小制品的情況下，特別有效。
圖1是本發明的第1實施形態的分斷裝置的平面圖。
圖2是本實施形態的分斷裝置的前視圖。
圖3(a) (c)是表示本實施形態的平臺端部的各種形狀的部分側視圖。
圖4A是表示平臺端部與基板及分斷單元的位置關系的圖。
圖4B是表示平臺端部與基板及分斷單元的位置關系的圖。
圖5A是表示平臺端部與基板及分斷單元的位置關系的圖。
圖5B是表示平臺端部與基板及分斷單元的位置關系的圖。
圖5C是表示平臺端部與基板及分斷單元的位置關系的圖。
圖6A是表示分斷單元的其他例子的圖。
圖6B是表示分斷單元的移動的其他例子的圖。
圖7是本發明第2實施形態的分斷裝置的平面圖。
圖8是本實施形態的分斷裝置的前視圖。
圖9是本實施形態的分斷裝置的右側視圖。
圖10是本實施形態的定位滑板及分斷板的透視圖。
圖11是本實施形態的按壓塊及基板壓板的透視圖。
圖12是表示平臺端部與基板、基板定位器及分斷單元的位置關系的圖。
[符號的說明]
10、100分斷裝置
20基座部
21,22 基座
22,113 平臺
23基板
30、130定位部
31滑塊
32固定部
117基板導板
40、140夾持單元
41按壓條
42按壓桿
50、120分斷單元
51分斷部
55、135量規
60、160監測部
61、161CCD相機
112載物臺底
123定位滑板
124分斷板
125切割推桿
131定位滑塊
132基板定位器
133調整螺絲板
134調整螺絲
141按壓塊
142基板壓板
150托盤
具體實施例方式接下來，對本發明的第1實施形態加以說明。圖1是表示第1實施形態的分斷裝 置的構成的平面圖，圖2是其前視圖。如所述多個圖所示，分斷裝置10包括基座部20、定位 部30、夾持單元40、分斷單元50、及監測部60。基座部20在基座21上保持平臺22，在平臺22的左側方保持分斷單元50。為便 于說明，在本說明書中以平臺為基準將分斷單元側設為左(相反側設為右)，以分斷單元為 基準將平臺側設為右(相反側設為左)。在平臺22的右端保持著定位部30，在左端保持著 夾持單元40。平臺22上載置著LTCC基板等由脆性材料形成的基板23，但圖1、圖2表示的 是載置前的狀態。在平臺22的中央處沿著X軸方向(左右方向)而設有傳送槽24。定位部30使基板23的右端抵接后在X軸方向上傳送基板23，同時改變XY平面上 的角度，從而對基板23進行定位。定位部30是表現為沿著平臺22中央處的傳送槽24自 由移動的滑塊31、與固定部32。如圖1所示，滑塊31可改變角度，從而可以應對各種形狀 的基板。夾持單元40用來使要切割的基板23的端部以從平臺22的左端部起突出的狀態 而加以保持，且包含按壓條41與按壓桿42。夾持單元40的按壓條41是大于平臺22在Y軸方向上的寬度的長條狀構件，保持為與XY平面平行且自由地略微上下移動。按壓桿42 是用來使按壓條41上下移動的推桿。使用者通過在基板23定位之后，使按壓桿42下降， 可以利用按壓條41從上部按壓基板23的左端從而使其固定。分斷單元50將從平臺22突出的基板23分斷。如圖1、圖2所示，分斷單元50的 分斷部51利用彈簧52而保持為在Z軸方向上以微小間隔自由地上下移動。使用者通過操 作切斷推桿53，可以使分斷部51上下移動。分斷部51右端的側面形成為楔狀。分斷部51 在X軸方向上的位置可以通過調整旋鈕54而略微地變化。此外，分斷部51在X軸方向上 的位置可以通過量規55來顯示。而且，如圖2所示，在所述平臺22的上部，設有用來識別平臺22上的基板端部的 狀態的監測部60。監測部60包含CCD (Charge Coupled Device，電荷耦合器件)相機61， CXD相機61利用滑動機構62而在Y軸方向上自由移動。CXD相機61對平臺22端部的基 板的位置進行拍攝，所拍攝的圖像通過未圖示的監視器而向使用者顯示。接下來，說明使用所述分斷裝置對預先平行形成著多個切劃線SL的基板進行切 斷時的動作。首先，在平臺22上配置基板23，使滑塊31的端部(左端)接觸于基板23的 右端，并使基板23上形成的切劃線與平臺22的左側端部對準。關于所述位置將于下文進 行詳細說明。此時利用監測部60的CCD相機61來確認基板左側面及/或切劃線SL的位 置。然后，在所述狀態下利用定位部30的固定部32來固定基板23的右端面。接著使 分斷單元50靠近平臺22的左側端面，并固定在預定位置處。然后利用夾持單元40的按壓 條41從上部按壓基板23的左端而使其固定。代替所述固定，也可以從平臺22的下部利用 真空吸附來固定基板。接下來，通過轉動分斷單元50的切斷推桿53而壓下分斷部51。借 此可以沿著切劃線而分斷基板23。然后，解除基板23的固定。接著解除滑塊31的固定，使 滑塊31沿著平臺22的槽24移動，移動到下一切劃線并重復相同的處理。接下來，對平臺22的端部的結構及平臺與分斷單元及基板的關系進行說明。圖3 是表示保持基板23的平臺22的左側端部的各種形狀的側視圖。首先，如圖3(a)所示平臺 22的端部可以是長方體狀。這種情況下將所述平臺22的脊線作為分斷線BLl。此外，如圖 3(b)所示，平臺22也可以在端部形成截面為斜面的切口。這種情況下將平臺22的上面與 斜面的脊線作為分斷線BL2。此外，如圖3(c)所示，還可以構成為使平臺22的端部彎曲。 這種情況下將開始彎曲的部分作為分斷線BL3。如圖3(a) (c)分別所示般，所述多個分 斷線BLl BL3是與圖紙垂直的線。接下來，對使用圖3 (a)所示的長方體狀的平臺22時的基板23與分斷單元50的關 聯進行說明。首先如圖4所示，可以使基板23上面形成的切劃線SL與分斷線BLl在Z軸 方向上一致(在同一 YZ平面上平行地存在)。此時如圖4A所示，從上部壓下的分斷部51 的右側端部可以在Z軸上與分斷線BLl—致(在同一 YZ平面上平行地存在)。此外，如圖 4B所示，也可以處于比分斷線BLl更靠外側(左側)的位置。所述位置需要利用監測部60 的CXD相機61來確認。無論哪種情況下，通過將分斷部51向Z軸的負方向、即下方壓下， 便可沿著切劃線SL來進行分斷。而且，如圖5所示，基板23的切劃線SL也可以從平臺22的分斷線BLl起向左側、 即外側突出而加以固定。這種情況下，如圖5A所示可以使分斷部51的端部與分斷線BLl對準。此外，如圖5B所示，也可以使分斷部51的右側端部與切劃線SL對準。另外，如圖5C 所示也可以設為比切劃線SL更靠外側(左側)。所述位置需要利用監測部60的CXD相機 61來進行確認。無論在哪種情況下，通過將分斷單元50向下方壓下，便可沿著切劃線SL來 分斷基板23。更通常而言，若如圖5C所示，將分斷線BL與切劃線SL在X軸方向上的間隔設為 Tl，將分斷線BL與分斷單元50在X軸方向上的間隔設為T2，則會考慮如下情況。(I)Tl = T2 = 0(2)Tl > T2 ^ 0(3)T2 > Tl ^ 0(4)Τ2 = Tl > 0圖4A是(1)的情況，圖4B是(3)的情況，圖5A、圖5B、圖5C分別是⑵、(4)及 (3)的情況。此處當平臺22處于圖3(b)或(c)的情況下，若將分斷線BL2、BL3與平臺22左端 之間的間隔設為ΔΤ，則T2必須在Δ T以上。此外，于本實施形態中，如圖4Α 圖5C所示，分斷單元50的分斷部51具有與基 板23平行的下面，并由分斷部的下面將基板23上面向下方壓下，但也可以如圖6Α所示，使 用具有不與基板23的面平行而是向右側上方傾斜的傾斜面的分斷單元，利用傾斜面將基 板23上面向Z軸方向壓下。而且，如圖6Β所示，也可以使下面與基板23平行的分斷部51 如圖中箭頭所示般轉動，從而將基板23的左端壓下，借此沿著切劃線SL進行分斷。接下來，對本發明的第2實施形態的分斷裝置進行說明。圖7是表示本實施形態 的分斷裝置100的構成的平面圖，圖8是其前視圖，圖9是右側視圖。本實施形態的分斷裝 置100也包括基座部110、分斷單元120、定位部130、夾持單元140及監測部160。在本實 施形態中，基座部110在底板111上保持著載物臺底板112。載物臺底板112利用4根支柱 114來支撐上部的平臺113。載物臺底板112構成為可以在底板111上向X軸方向以微小 間隔移動，且利用安裝在托架115上的載物臺移動調整螺絲116而設定在所需位置之后，利 用螺栓而固定在底板111上。如圖7所示，在平臺113上沿著其中一側面而設有基板導板 117。基板導板117通過抵壓要切斷的基板的側面，而保持所述基板在Y軸方向上的位置。分斷單元120將從平臺113突出的基板23分斷。在本實施形態中，包含螺旋彈簧 121a、121b的支撐軸122a、122b是垂直地嵌入在底板111上。分斷單元120包含定位滑板 123與分斷板124，定位滑板123及分斷板124通過支撐軸122a、122b而保持為與XY平面平 行且在固定范圍內自由地上下移動。如圖10的透視圖所示，定位滑板123是平板狀構件， 左右設有長方形狀的保持部123a、123b，由保持部的側壁引導下述定位滑塊并將其保持為 在X軸方向上自由地滑動。此外，在其上部設有平板狀的分斷板124，并利用螺栓而一體地 固定在定位滑板123上。定位滑板123與分斷板124僅在Z軸方向(上下方向)上以微小 間隔自由地移動。分斷板124用來分斷基板23，且將與平臺113的左側端面相向的右側面 設為朝向上方的斜面。此外，支撐軸122a的上部利用插針(pin)而轉動自由地與切斷推桿 125的一端連結。如圖8、圖9所示，切斷推桿125配置成與Y軸方向平行，且設于其中間的 輥126抵接于分斷板124上。而且，在圖7中省略了切斷推桿的圖示。接下來，對定位部130進行說明。定位部130包含圖10所示的定位滑塊131及基板定位器132。定位滑塊131及基板定位器132是通過螺栓而一體地固定，且整體成T字 狀。基板定位器132的長度方向的右側面是讓基板23接觸的面。定位滑塊131在定位滑 板123上的一對保持部123a、123b的側壁上被引導，且保持為僅在X軸方向上自由滑動。在 定位滑板123的側方，如圖7、圖8所示，設有定位調整螺絲板133及調整螺絲134，利用調 整螺絲134可以使定位滑塊131在X軸方向上移動。此外，構成為X軸方向上的位置可以 利用量規135來進行確認。接下來，夾持單元140使要切斷的基板23的端部以從平臺113突出的狀態而加以 保持。夾持單元140是由安裝在分斷單元120上的按壓塊141與基板壓板142而構成。如 圖11的透視圖所示，按壓塊141包含將平板彎折成L字狀的形狀的方塊部141a與固定部 141b，固定部141b利用2根螺栓而固定在分斷板124的右側上面。基板壓板142是細長的 平板狀構件，且沿著Y軸方向而配置在平臺的端部。按壓塊141通過按壓軸143及彈簧144 而將基板壓板142保持為自由地上下移動。因此，通過將切斷推桿125朝向下方壓下，可以 使分斷板124與定位部130、夾持單元140 —體地上下移動。此外，在底板111上，設有用來 保持切斷后的基板的基板托盤150。而且，在所述平臺113的上部，如圖8所示設有用來識別平臺113上的基板的左側 端部狀態的監測部160。監測部160包含CXD相機161，CXD相機161利用滑動機構162而 在Y軸方向上自由地移動。C⑶相機161用來拍攝平臺113左側端部的基板的位置，所拍攝 的圖像通過未圖示的監視器而向使用者顯示。此外，在圖7、圖9中省略了監測部160的圖示。接下來，使用圖12，來說明使用所述分斷裝置對預先平行形成著多個切劃線SL的 基板進行切斷時的動作。在第2實施形態的分斷裝置100中，可以不使分斷板124在X軸 方向上移動，而使平臺113與基板定位器132在X軸方向上移動。首先，通過調整螺絲116 來設定平臺113在X軸方向上的位置，并設定所述調整螺絲116與分斷板124端部的間隔 T2。接著進行基板定位器132的X軸方向上的定位。也就是，通過使調整螺絲134旋轉，定 位滑塊131與基板定位器132在定位滑板123上向-X軸方向移動微小距離，設定間隔T3。 可以利用量規135來確認與此時的平臺113的端部之間的間隔。若將平臺端部與切劃線的 突出量設為與第1實施形態相同的Tl，則下式成立。Tl = T3+T2-P而且，P是Y軸方向上形成的切劃線在X軸方向上的間距。然后，在平臺113上載置基板23，并將其Y軸方向上的端部頂在基板導板117上。 而且，使基板23的左側端部抵接于基板定位器132的右側端部。在所述狀態下手動固定基 板23，并壓下切斷推桿125而進行分斷。此時，在壓下途中基板壓板142沿著基板23端部 在Y軸方向上的一邊(左端)抵接，進而壓下切斷推桿125，借此彈簧121a、121b收縮并緊 緊按壓基板23的端部，從而將基板23保持。另一方面，分斷板124進而被壓下，因此可以 沿著切劃線而分斷基板23。基板23的切斷片落在基板托盤150內。之后，基板壓板142將 切斷推桿125上推至不壓住基板23的位置處為止，使基板23向-X軸方向移動，并以同樣 的方式進行分斷。這樣在本發明中，至少使應沿著切劃線被切斷的基板的部分從平臺突出，將平臺 上的部分固定后進行分斷。因此，無論切劃線的間隔大小如何，即便是例如所述間隔在5mm以下的細小基板，也可以施加均勻之力，因此能夠準確地沿著切劃線而進行分斷。此外，第1、第2實施形態中是以低溫共燒陶瓷基板作為基板來進行說明，但作為 本發明對象的基板包括高溫共燒陶瓷基板等陶瓷基板、硅、藍寶石、InP (銦)、GaN(氮化鎵) 基板、其他除玻璃以外的各種脆性材料基板。在第1實施形態中，定位部是由在平臺上滑動的滑塊31與固定部32而構成，在 第2實施形態中定位部是由基板定位器132構成，但也可以是使基板23自動滑動的滑動機 構。此外，分斷單元是通過轉動切斷推桿而使分斷單元上下移動，但也可以使用汽缸或電動 機而使分斷單元自動地上下移動或轉動。而且，在第1、第2實施形態中，為了確認基板的突出位置而在分斷裝置上設置監 測部，但也可以不設置監測部而是通過從上方目測來確認位置。[工業利用可能性]本發明涉及一種對脆性材料基板進行分斷的分斷裝置及分斷方法，可以準確地定 位預先劃線的脆性材料基板，施加均勻之力而進行分斷，因此可以優選用于尺寸小的基板 的分斷。
權利要求
一種分斷裝置，其特征在于包括平臺，載置預先形成著切劃線且應切斷的基板，并將其端部作為分斷線；夾持單元，使所述平臺上的基板的切劃線從平臺端部的分斷線起向外側突出T1(≥0)而加以保持；及分斷單元，相對于平臺的面自由移動地設置在所述平臺的側方，按壓從所述平臺突出的基板的端部并進行分斷。
2.根據權利要求1所述的分斷裝置，其特征在于更包括用來識別從所述平臺端部突 出的基板的位置的監測機構。
3.根據權利要求1所述的分斷裝置，其特征在于所述分斷單元使分斷部從其端部自 所述平臺的分斷線起向外側離開Τ2( > 0)的位置起上下移動。
4.根據權利要求1所述的分斷裝置，其特征在于所述分斷單元使分斷部從其端部自 所述平臺端部的分斷線起向外側離開T2( ^ 0)的位置起轉動。
5.一種分斷方法，其特征在于在將端部作為分斷線的平臺上載置預先形成著切劃線 且應切斷的基板；使所述平臺上的基板的切劃線從平臺端部的分斷線起向外側突出Tl 0)而加以保持；從所述平臺的側方按壓自所述平臺突出的基板的端部并進行分斷。
6.根據權利要求5所述的分斷方法，其特征在于所述分斷步驟從分斷部的端部自所 述平臺的分斷線起向外側離開Τ2( > 0)的位置起使所述分斷部上下移動。
7.根據權利要求5所述的分斷方法，其特征在于所述分斷步驟從分斷部的端部自所 述平臺端部的分斷線起向外側離開Τ2( > 0)的位置起使分斷部轉動。
全文摘要
本發明涉及一種分斷裝置及分斷方法。本發明可以對形成著切劃線的基板施加均勻之力而準確地進行分斷。將基板保持在平臺22上，使基板向平臺22的側方突出并利用定位部30將其定位。然后利用夾持單元40來固定基板23在平臺上的部分。接著使用分斷單元50從上按壓基板23的突出部分，并沿著切劃線進行分斷。借此即便是直徑小的基板，也可以施加均勻之力而容易地進行分斷。
文檔編號B28D1/22GK101898390SQ20101018909
公開日2010年12月1日 申請日期2010年5月26日 優先權日2009年5月29日
發明者前川和哉, 市川克則 申請人:三星鉆石工業股份有限公司