CN110039668A - 积层陶瓷基板的分断方法及刻划装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种积层陶瓷基板的分断方法及刻划装置，将在陶瓷基板上积层有金属膜的积层陶瓷基板进行分断。使用图案化工具沿刻划预定线对积层陶瓷基板的金属膜进行槽加工。其次，利用刻划装置自金属膜或的槽或于陶瓷基板形成刻划线。其次，使积层陶瓷基板反转而沿刻划线进行断裂。如此，可使积层陶瓷基板完全地分断。

Description

积层陶瓷基板的分断方法及刻划装置

本申请是申请号为201310337997.5的名称为“积层陶瓷基板的分断方 法及刻划装置”的发明专利申请的分案申请，原申请的申请日是2013年08 月02日。

技术领域

本发明涉及一种积层陶瓷基板,特别是涉及一种在陶瓷基板上积层有 金属膜的积层陶瓷基板的分断方法及刻划装置。

背景技术

现有习知，将在陶瓷基板上积层有金属膜的积层陶瓷基板分断的情形 时，较多使用晶圆切割机等进行分断。又，专利文献1中提出有如下的陶 瓷接合基板的制造方法：对陶瓷基板进行刻划后将金属层接合，借由刻蚀 将刻划线的金属层去除，之后进行断裂。

[发明所要解决的问题]

上述专利文献1中存在如下问题点：必须在陶瓷基板上积层金属薄膜 的前进行刻划，并非将已积层的积层陶瓷基板进行分断。

又，对将如图1(a)所示般于陶瓷基板101的两面积层有金属膜 102、103的积层陶瓷基板100进行刻划从而进行断裂的情形进行说明。首 先，如图1(b)所示，使用刻划轮104于金属膜102的面实施刻划，其 次，如图1(c)所示，使用断裂棒105要使积层陶瓷基板100分断，即便 如此，亦未于金属膜102形成充分的垂直裂缝，未于陶瓷基板101、金属膜 103产生垂直裂缝。因此，有难以断裂，无法分离，或如图1(d)所示般 未按照刻划线分离的问题点。

又，作为其它方法，如图2(b)所示般使用刻划轮104于金属膜102 的面实施刻划，其次，如图2(c)所示般使用刻划轮104于金属膜103的 面实施刻划，其次，如图2(d)所示，使用断裂棒105要使积层陶瓷基板 100分断，即便如此，亦未于金属膜102、103形成充分的垂直裂缝，未于 陶瓷基板101产生垂直裂缝。因此，有难以断裂，如图2(e)所示般未按 照刻划线分离的问题点。

由此可见，上述现有的陶瓷接合基板在结构与使用上，显然仍存在有 不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。要因此如何能创设一种新型结构的 积层陶瓷基板的分断方法及刻划装置，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的陶瓷接合基板存在的缺陷，而提供一 种新型结构的积层陶瓷基板的分断方法及刻划装置，所要解决的技术问题 是使其在于可使陶瓷基板上积层有金属膜的积层陶瓷基板完全地分断而个 别化，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种积层陶瓷基板的分断方法，其中：在陶瓷基板的两面积 层有金属膜的积层陶瓷基板的分断方法；利用图案化工具沿该积层陶瓷基 板的刻划预定线对一者的金属膜进行槽加工；利用图案化工具沿该积层陶 瓷基板的刻划预定线对另一者的金属膜进行槽加工；沿自该任一者的金属 膜去除金属膜后的槽使刻划轮转动而对该陶瓷基板进行刻划；按照该积层 陶瓷基板的刻划线进行断裂。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种积层陶瓷基板的分断方法，其中：在陶瓷基板的两面积 层有金属膜的积层陶瓷基板的分断方法；利用图案化工具沿该积层陶瓷基 板的刻划预定线对一者的金属膜进行槽加工；沿自该金属膜的面去除金属 膜后的槽使刻划轮转动而对该陶瓷基板进行刻划；利用图案化工具沿该积 层陶瓷基板的刻划预定线对另一者的金属膜进行槽加工；按照该积层陶瓷 基板的刻划线进行断裂。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的积层陶瓷基板的分断方法，其特征在于该陶瓷基板的刻划使用 有刻划轮的刻划。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据 本发明提出的一种积层陶瓷基板的刻划装置，其中用于在陶瓷基板积层有 金属膜的积层陶瓷基板的分断的刻划装置，具备：平台，其保持成为刻划 的对象的积层陶瓷基板；桥，其具有平行于设置于该平台的积层陶瓷基板 的面的梁；第1刻划头，其沿该梁移动自如地设置，利用图案化工具沿保 持于该平台的积层陶瓷基板的刻划预定线对表面的金属膜进行槽加工；及第2刻划头，其沿该梁移动自如地设置，使刻划轮转动而对经该槽加工的 积层陶瓷基板的槽进行刻划。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上可知,为达 到上述目的，本发明提供了一种积层陶瓷基板的分断方法及刻划装置。其 解决问题的技术手段如下：本发明的积层陶瓷基板的分断方法于陶瓷基板 的两面积层有金属膜的积层陶瓷基板的分断方法，其如下者：利用图案化 工具沿上述积层陶瓷基板的刻划预定线对一者的金属膜进行槽加工，且利 用图案化工具沿上述积层陶瓷基板的刻划预定线对另一者的金属膜进行槽 加工，沿自上述任一者的金属膜去除金属膜后的槽使刻划轮转动而对上述 陶瓷基板进行刻划，按照上述积层陶瓷基板的刻划线进行断裂。本发明的 积层陶瓷基板的分断方法于陶瓷基板的两面积层有金属膜的积层陶瓷基板 的分断方法，其如下者：利用图案化工具沿上述积层陶瓷基板的刻划预定 线对一者的金属膜进行槽加工，沿自上述金属膜的面去除金属膜后的槽使 刻划轮转动而对上述陶瓷基板进行刻划，利用图案化工具沿上述积层陶瓷 基板的刻划预定线对另一者的金属膜进行槽加工，按照上述积层陶瓷基板 的刻划线进行断裂。此处，上述陶瓷基板的刻划亦可设为使用有刻划轮的 刻划。本发明的积层陶瓷基板的刻划装置用于在陶瓷基板上积层有金属膜 的积层陶瓷基板的分断的刻划装置，其具备：平台，其保持成为刻划的对 象的积层陶瓷基板；桥，其具有平行于设置于上述平台的积层陶瓷基板的 面的梁；第1刻划头，其沿上述梁移动自如地设置,利用图案化工具沿保持 于上述平台的积层陶瓷基板的刻划预定线对表面的金属膜进行槽加工；及 第2刻划头，其沿上述梁移动自如地设置，使刻划轮转动而对经上述槽加 工的积层陶瓷基板的槽进行刻划。

借由上述技术方案，本发明积层陶瓷基板的分断方法及刻划装置至少 具有下列优点及有益效果：根据具有此种特征的本发明，沿刻划预定线对 于陶瓷基板的两面积层有金属膜的积层陶瓷基板进行槽加工，对于上下的 相同部分带状地将金属膜去除。其次，自所去除的金属膜的槽对陶瓷基板 进行刻划，其后使积层陶瓷基板反转而断裂。因此,可获得如下效果：可使 在两面具有金属膜的积层陶瓷基板完全地分断为所需的形状而个别化，可 提高端面精度。又，技术方案4的刻划装置可获得如下效果：可利用1台 刻划装置同时实现带状地将金属膜去除与进行刻划。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的 技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和 其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附 图,详细说明如下。

附图说明

图1(a)、图1(b)、图1(c)、图1(d)表示自积层陶瓷基板的一面 侧的金属膜侧进行刻划及断裂的情形的分断处理图。

图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)、图2(e)表示自积层陶瓷 基板的相反面侧的金属膜侧进行刻划且进行断裂时的状态图。

图3表示本发明的实施形态的积层陶瓷基板的分断中所使用的刻划装 置的立体图。

图4(a)、图4(b)、图4(c)表示本实施形态中所使用的用于金属膜 的槽加工的图案化工具图。

图5(a)、图5(b)、图5(c)、图5(d)表示本发明的实施形态的积 层陶瓷基板的分断处理、利用图案化工具而进行的槽加工图。

图6(e)、图6(f)、图6(g)、图6(h)表示本发明的实施形态的积 层陶瓷基板的分断处理、刻划及断裂图。

10：刻划装置 11：移动台

16：平台 20：桥

22：梁 23：线性马达

24、26：刻划头 25：刻划轮

27：图案化工具 30：积层陶瓷基板

31：陶瓷基板 32、33：金属膜

32a、33a：槽 34、35：支承构件

36：胶带 37：断裂棒

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功 效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的积层陶瓷基板的分断 方法及刻划装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

图3表示本发明的实施形态的积层陶瓷基板的分断中所使用的刻划装 置的一例的概略立体图。该刻划装置10中，移动台11沿一对导轨12a、12b 在y轴方向上移动自如地保持。滚珠螺杆13与移动台11螺合。滚珠螺杆 13借由马达14的驱动进行旋转，使移动台11沿导轨12a、12b在y轴方向 上移动。在移动台11的上表面设置有马达15。马达15使平台16在在xy 平面上旋转而定位于特定角度者。

在刻划装置10中，借由支柱21a、21b以横跨移动台11与其上部的平 台16的方式沿x轴方向架设有桥20。桥20在横方向上平行于平台16的面 地设置有梁22，在梁22的长度方向上设置有线性马达23。在线性马达23 设置有图案化用的第1刻划头24。在刻划头24的下端部安装有图案化工具 25。该图案化工具25用于以固定的宽度将金属膜剥离的工具，例如使用日 本特开2011-216646号中所示的用作太阳能电池的槽加工工具的图案化工 具。图案化工具25例如亦可为如图4(a)中立体图所示般圆锥台形状的工 具。又，亦可为如图4(b)所示般刀尖为角柱状的工具，进而，亦可为如 图4(c)所示般将角柱状的左右切去后的形状者。又，亦可不仅工具的前 端为角柱状，整体亦为角柱状。在刻划头24的内部设置有可进行如此的升 降动作的升降部，例如使用气压控制的气缸或借由线性马达的电动升降部 等。

又，在线性马达23设置有刻划用的第2刻划头26。刻划头26上下移 动自如地保持刻划轮27者。线性马达23使刻划头24、26沿x轴方向移动 的驱动源。

图5(a)表示成为分断的对象的积层陶瓷基板(以下，简称为积层基 板)30的图。积层基板30在陶瓷基板31的两面积层有金属膜32、33的基 板。此处，陶瓷基板31可为LTCC基板，亦可为氧化铝或氮化铝、钛酸 钡、铁氧体、氮化硅等的陶瓷基板。又，金属膜32、33为镍、银、金、铜 及铂等的薄膜，例如使膜厚为10～20μm。此时，金属膜32、33亦可为形 成有任何图案者。

在以特定的图案将如此的积层基板30分断的情形时，首先，将积层基 板30载置于图3的刻划装置10的平台16。其次，如图5(b)所示，利用 图案化工具25沿预定刻划的线以固定的宽度直线地将金属膜32去除。该 金属膜的去除借由线性马达23使刻划装置10的刻划头24移动而进行。将 以此方式去除金属膜32后的积层陶瓷基板30的剖面图示于图5(c)中。该槽32a的宽度例如设为25～200μm的宽度。

进而，如图5(d)所示，使积层基板30反转，利用图案化工具25对 于与上述槽32a相同部分将金属膜33去除，在与槽32a对称的位置形成相 同宽度的槽33a。如此，如图6(e)所示，沿刻划预定线而两面的金属膜 被去除。

其次，自任一者的金属膜此处为金属膜33的面对带状的槽33a的内侧 的陶瓷基板31进行刻划。关于该刻划亦使用图3所示的刻划装置10，如图 6(f)所示，对积层基板30以固定的荷重按压刻划轮27且使其转动，从 而以使裂缝垂直地渗透的方式形成刻划线S1。该刻划中所使用的刻划轮既 可使用可进行高渗透的刻划者，亦可使用通常者。例如，如日本专利文献 3074143号所示，提出有在圆周面上隔开特定间隔而形成大量槽，使其间成 为突起而成为高渗透型的刻划轮。

其次，如图6(g)所示，使积层基板30反转，在断裂装置的一对支承 构件34、35的上表面配置胶带36，以刻划线位于支承构件34、35的中间 的方式配置积层基板30。其次，自其上部沿刻划线S1按下断裂棒37而进 行断裂。如此，如图6(h)所示，可使积层基板沿刻划线完全地分断，可 提高端面精度。借由格子状地进行该积层基板的分断，可形成单个的积层基板芯片。再者，图6(f)所示的刻划亦可对槽32a进行，此情形时亦在 进行断裂的前使积层陶瓷基板反转而进行断裂。

该实施形态中，如图5(b)～图6(f)所示般在金属膜的两面进行槽 加工，其次，自金属的槽对陶瓷基板进行刻划。亦可取代此而对一面的金 属膜进行槽加工，自其槽对陶瓷基板进行刻划，之后进行反转而对另一者 的金属膜进行槽加工。其后的断裂的步骤相同。

又，虽然该实施形态中以图6(f)的步骤使用刻划装置使刻划轮转动 而执行刻划，但亦可利用激光刻划装置进行刻划。又，以图6(g)的步骤 使用断裂装置进行断裂，但亦可代替此而在要分断的碎片的形状相对较大 的情形时作业人员直接用手进行分断。在此情形时无需胶带36。

该实施形态的刻划装置不仅可应用于对在两面具有金属膜的积层陶瓷 基板剥离两面的金属膜而对陶瓷基板进行刻划的分断方法，亦可用于在仅 在任一面积层有金属膜的积层陶瓷基板中剥离一者的金属膜而对陶瓷基板 进行刻划的分断方法。

[产业上的可利用性]

本发明可使用图案化工具与刻划装置容易地将在陶瓷基板上积层有金 属膜的积层基板分断，对制造微小的积层基板有效。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式 上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发 明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利 用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但 凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例 所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种积层陶瓷基板的分断方法，在陶瓷基板的两面积层有金属膜的积层陶瓷基板的分断方法，其特征在于：

利用图案化工具沿该积层陶瓷基板的刻划预定线对一者的金属膜进行槽加工；

利用图案化工具沿该积层陶瓷基板的刻划预定线对另一者的金属膜进行形成金属膜带状地去除后的槽的槽加工；

沿自该任一者的金属膜带状地去除金属膜后的槽使刻划轮转动而对该陶瓷基板进行刻划；

按照该积层陶瓷基板的刻划线进行断裂。

2.一种积层陶瓷基板的分断方法，在陶瓷基板的两面积层有金属膜的积层陶瓷基板的分断方法，其特征在于：

利用图案化工具沿该积层陶瓷基板的刻划预定线对一者的金属膜进行形成金属膜带状地去除后的槽的槽加工；

沿自该金属膜的面带状地去除金属膜后的槽使刻划轮转动而对该陶瓷基板进行刻划；

利用图案化工具沿该积层陶瓷基板的刻划预定线对另一者的金属膜进行槽加工；

按照该积层陶瓷基板的刻划线进行断裂。

3.一种积层陶瓷基板的刻划装置，用于在陶瓷基板积层有金属膜的积层陶瓷基板的分断的刻划装置，其特征在于具备：

平台，其保持成为刻划的对象的积层陶瓷基板；

桥，其具有平行于设置于该平台的积层陶瓷基板的面的梁；

第1刻划头，其沿该梁移动自如地设置，利用图案化工具沿保持于该平台的积层陶瓷基板的刻划预定线对表面的金属膜进行形成金属膜带状地去除后的槽的槽加工；及

第2刻划头，其沿该梁移动自如地设置，使刻划轮转动而对经该槽加工的积层陶瓷基板的槽进行刻划。