JP2001018220A - セラミック基板の分割方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 分割形状不良が発生することはなく、かつダ
イシング時のブレード消耗ばらつきによるセラミック基
板の切れ残りという問題が生じることもなく、安定した
基板分割を行うことができるセラミック基板の分割方法
を提供することを目的とする。 【解決手段】 一方の面の分割部分にブレイク溝１１ａ
を有するセラミック基板１１を備え、このセラミック基
板１１の他方の面における前記ブレイク溝１１ａと対応
する部分をダイシングすることにより、前記セラミック
基板１１を分割するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗素子やチ
ップ抵抗器などのチップ部品の基材として用いられるセ
ラミック基板の分割方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のセラミック基板の分割方
法としては、特開平８−２４１８０８号公報に示されて
いるように、セラミック基板に形成されたブレイク溝に
沿って「折る」または「割る」といった操作を行うこと
により、個片に分割していた。

【０００３】またアルミナ基板を基材とする磁気抵抗素
子においても同様に、アルミナ基板に形成されたブレイ
ク溝に沿って「折る」または「割る」といった操作を行
うことにより、個片に分割していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の「折る」または「割る」という基板の分割方法で
は、図５に示すように、ブレイク溝１に沿って基板２を
分割した際に、斜めにクラック３が走り、端面形状の不
良が生じるという問題点を有していた。このような端面
形状の不良が生じた場合、外観上問題があるだけでな
く、実装上の支障が生じるという問題点も有していた。

【０００５】また、「折る」または「割る」以外の分割
方法として、シリコン基板でよく使用されるダイシング
法のように、ブレードを高速回転させることにより、ブ
レードを破砕しながら基板も破砕して「切り離す」方法
があるが、アルミナ基板のダイシング時は、ブレードの
消耗が非常に大きく、ダイシング条件の設定に問題を有
するものであった。

【０００６】ダイシングを行うときのブレードの半径消
耗量を図６に示す。ブレードの種類によっても差がある
が、消耗量としては、シリコン基板ではブレード厚：
０．２ｍｍ、ダイシング深さ：０．３ｍｍ、ダイシング
長さ：１２５ｍに対してブレードの消耗は約０．０２ｍ
ｍ程度である。しかしながら、アルミナ基板では、ダイ
ヤ粒径が大きく消耗しにくいブレードを使用しても、ブ
レード厚：０．２ｍｍ、ダイシング深さ：０．３ｍｍ、
ダイシング長さ：１２５ｍでブレードの消耗は約０．３
６ｍｍとなる。これを、ブレード厚：０．１ｍｍ、ダイ
シング深さ：０．６３５ｍｍ、ダイシング長さ：１２５
ｍに換算すると、ブレードの半径消耗量は約１．５２ｍ
ｍとなる。

【０００７】ダイシング高さの変化が発生したときのダ
イシング状態を、図７，図８に示す。図７はダイシング
開始直後、図８は連続的にダイシングを行ったときのダ
イシング状態を示したものである。図７，図８におい
て、４はアルミナ等のセラミック基板、５はダイシング
を行った後の溝、６はセラミック基板４を貼り付けるテ
ープで、一般に０．１ｍｍ程度の厚さのものを使用す
る。

【０００８】ダイシングを行うときのダイシング高さと
しては、テープ６が切り離されず、かつセラミック基板
４が完全に切断されている高さに設定する必要がある。
従って高さ変化幅としては、０．０５ｍｍ程度が限度で
ある。

【０００９】しかしながら、アルミナ基板のようなブレ
ードの消耗量の大きい基板をダイシングによって切り離
そうとすると、連続でダイシングを行ったとき、初期的
には図８のように基板を確実に切り離す条件で設定して
も、連続でダイシングしていくと、ブレードの消耗によ
ってダイシング位置が高くなり、図８のように基板に切
れ残りが発生する。

【００１０】ダイシング装置には、ブレード消耗量を設
定するとブレード高さの補正をするものもあるが、ブレ
ード・アルミナ基板共に材質にわずかなばらつきがある
ため、このブレードの消耗量は一定ではなく、わずかな
ばらつきが発生する。ダイシング深さのばらつきとして
は、アルミナ基板のダイシングで、ブレード厚：０．１
ｍｍ、ダイシング深さ：０．６３５ｍｍのとき、５．０
ｍのダイシング長さで、ブレードの半径消耗量は０．０
４ｍｍ〜０．０８ｍｍまでばらつく。このブレードの半
径消耗量のばらつきによって、連続ダイシングを行うと
アルミナ基板の切れ残りといった問題が生じ、後工程の
チップのピックアップのトラブルやチップのバリといっ
た問題が生じる。

【００１１】このようにダイシング法によって基板を切
り離す場合には、ブレードの消耗が大きく、均等に消耗
しないため、ダイシングの高さ設定が非常に困難となる
ものであり、そのために連続稼働が困難になるという問
題点を有していた。

【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、分割形状不良が発生することはなく、かつダイシン
グ時のブレード消耗ばらつきによるセラミック基板の切
れ残りという問題が生じることもなく、安定した基板分
割を行うことができるセラミック基板の分割方法を提供
することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のセラミック基板の分割方法は、一方の面の分
割部分にブレイク溝を有するセラミック基板を備え、こ
のセラミック基板の他方の面における前記ブレイク溝と
対応する部分をダイシングすることにより、前記セラミ
ック基板を分割するようにしたもので、この分割方法に
よれば、分割形状不良が発生することはなく、かつダイ
シング時のブレード消耗ばらつきによるセラミック基板
の切れ残り問題が生じることもなく、安定した基板分割
を行うことができるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、一方の面の分割部分にブレイク溝を有するセラミッ
ク基板を備え、このセラミック基板の他方の面における
前記ブレイク溝と対応する部分をダイシングすることに
より、前記セラミック基板を分割するようにしたもの
で、この分割方法によれば、一方の面の分割部分にブレ
イク溝を有するセラミック基板の他方の面における前記
ブレイク溝と対応する部分をダイシングするようにして
いるため、ブレイク溝とダイシングとの組み合わせによ
り、従来の「折る」または「割る」といった操作を行っ
て個片に分割する方法のように分割形状不良が発生する
ことはなく、かつダイシング時のブレード消耗ばらつき
によるセラミック基板の切れ残り問題もブレイク溝との
組み合わせにより生じることもなく、安定した基板分割
を行うことができるという作用を有するものである。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のセラミック基板として、グリーンシート状態でブレイ
ク溝を形成し、その後、焼成してなるアルミナ基板を使
用するようにしたもので、この分割方法によれば、ブレ
イク溝をアルミナ基板の焼成前に形成するようにしてい
るため、ブレイク溝の形成が容易に行えるという作用を
有するものである。

【００１６】以下、本発明の一実施の形態におけるセラ
ミック基板の分割方法について、図面を参照しながら説
明する。

【００１７】図１（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施の形
態におけるセラミック基板の分割方法によって分割され
たセラミック基板を用いた磁気抵抗素子の製造方法を示
す工程図である。

【００１８】まず、図１（ａ）に示すように、一方の面
（裏面）の分割部分にブレイク溝１１ａを有し、かつ他
方の面（上面）にガラスグレーズ等のグレーズ層１２を
形成したアルミナ等のセラミック基板１１上にＮｉＦ
ｅ，ＮｉＣｏ等の強磁性体合金や、ＮｉＦｅ等の強磁性
層とＣｕ等の非磁性層とを交互に積層した人工格子膜等
からなる磁気抵抗膜１３を形成する。

【００１９】次に、磁気抵抗膜１３上にフォトレジスト
を全面に塗布し、かつこのフォトレジストを露光・現像
して、図１（ｂ）に示すように、セラミック基板１１お
よび磁気抵抗膜１３の上面にフォトレジスト１４のパタ
ーンを形成する。

【００２０】次に図１（ｃ）に示すように、フォトレジ
スト１４のパターンをマスクとしてドライエッチング等
によりセラミック基板１１の上面の磁気抵抗膜１３をエ
ッチングし、セラミック基板１１の上面に磁気抵抗膜１
３のパターンを形成する。

【００２１】次に、図１（ｄ）に示すように、エッチン
グ済みのセラミック基板１１を剥離液に浸漬して、水洗
いし、かつ乾燥させて磁気抵抗膜１３上のフォトレジス
ト１４を除去する。なお、フォトレジスト１４の除去方
法としては、酸素プラズマ処理等の方法を用いても良
い。

【００２２】次に、磁気抵抗膜１３のパターンが形成さ
れたセラミック基板１１の上面に、図１（ｅ）に示すよ
うに、エポキシ系、フェノール系等の樹脂を印刷し硬化
させて保護膜１５を形成する。なお、この保護膜１５は
ＳｉＯやＳｉＮ等の無機絶縁膜をスパッタ等によって着
膜しても良いものである。

【００２３】次に、図１（ｆ）に示すように、セラミッ
ク基板１１の他方の面における前記ブレイク溝１１ａと
対応する部分をダイシング法によってダイシングするこ
とにより、セラミック基板１１を分割して磁気抵抗素子
を製造するものである。

【００２４】この時のダイシング条件例を（表１）に示
す。この条件で、セラミック基板７５枚（約２００ｍ）
の連続ダイシングが可能であった。

【００２５】

【表１】

【００２６】ここでダイシングを行うセラミック基板の
形状例を図２（ａ）に示す。図２（ｂ）は図２（ａ）の
Ａ−Ａ線断面図である。図２（ａ）において、１１は多
数のスルーホール１１ｂを有するとともに、一方の面
（裏面）の分割部分にブレイク溝１１ａを有するアルミ
ナ等のセラミック基板で、前記ブレイク溝１１ａは、セ
ラミック基板１１の焼成前のグリーンシート状態で加工
した方が加工が容易に行えるものである。また、図２
（ｂ）において、１６はセラミック基板１１のスルーホ
ール１１ｂ部にＡｇＰｄ等の導電性材料により印刷・焼
成等の方法で形成された電極である。なお、この電極１
６は真空蒸着やスパッタ等の方法によって形成しても良
いものである。

【００２７】図３は本発明の一実施の形態におけるセラ
ミック基板の分割方法によって分割されたセラミック基
板を用いた磁気抵抗素子の構成を示す外観図、図４は図
３のＢ−Ｂ線断面図である。

【００２８】図３および図４において、１１はアルミナ
等からなるセラミック基板で、このセラミック基板１１
の上面には、セラミック基板１１の平滑性を良くするた
めにガラスグレーズ等のグレーズ層１２を形成してい
る。そしてこのグレーズ層１２の上面には、ＮｉＦｅ，
ＮｉＣｏ等の強磁性体合金や、ＮｉＦｅ等の強磁性層と
Ｃｕ等の非磁性層とを交互に積層した人工格子膜等から
なる磁気抵抗膜１３のパターンを形成している。前記セ
ラミック基板１１の４隅には、セラミック基板１１の上
面と裏面を接続するために、ＡｇＰｄ等の導電性材料に
より印刷・焼成等の方法で形成された電極１６を有して
いる。この電極１６と磁気抵抗膜１３の接続は、磁気抵
抗膜パターンを延長して接続しても良く、あるいはＮｉ
合金等の補強電極で接続しても良い。この磁気抵抗膜１
３のパターンの上面には保護膜１５を有している。また
１７，１８は電源端子、１９は出力端子である。

【００２９】このように、上記磁気抵抗素子は、電圧印
加状態で磁気の有無を出力電圧として取り出す素子であ
るため、２つの電源端子１７，１８と１つの出力端子１
９の最低３端子が必要であり、かつパターンエリアを大
きく取るために、スルーホール１１ｂ部に形成された電
極１６を４分割して形成するようにしているため、セラ
ミック基板１１の分割の精度が更に要求されるものであ
り、またセラミック基板１１は平滑性が要求されるた
め、セラミック基板１１の表面にはガラスグレーズ等の
グレーズ層１２を形成しており、したがって、このセラ
ミック基板１１の分割においては、「折る」「割る」の
みの分割はできず、まずガラスグレーズ等のグレーズ層
１２を切り離してから「折る」「割る」の分割をする必
要があった。更に、セラミック基板１１を成形樹脂によ
り一体成形して使用する場合もあり、この場合、成形時
の成形圧がかかるため、セラミック基板１１の厚さを
０．６３５ｍｍのように厚くする必要があり、特に厚さ
が厚くなると、ダイシングによる切り離しが困難となる
が、本発明の一実施の形態におけるセラミック基板の分
割方法においては、このような場合に、特に効果が大き
いものである。

【００３０】ダイシングに使用するブレードは、メタル
ボンドで４００メッシュ以上のダイヤ粒径のブレードが
耐消耗性の点から望ましい。

【００３１】ダイシング時は、ブレードが摩擦によって
高温になるため、冷却水によりブレードの冷却を行う
が、ブレードの厚さが厚くなると、ブレードの表面しか
冷却されないため、ブレード内部との温度差が発生し、
ブレードの破損につながる。したがって、ブレードの厚
さとしては、ブレードの冷却状態を良くするために比較
的薄い０．１５ｍｍ厚以下が望ましい。

【００３２】分割する基板としては、アルミナのような
耐摩耗性の良い切断しにくいセラミック基板に対して有
効である。

【００３３】また基板の厚さは、チップ部品としては比
較的厚くて「折る」「割る」という分割では精度が出に
くく、また、ダイシング時のブレードの消耗の大きい厚
さ０．５ｍｍ以上の基板に対して効果を有するものであ
る。

【００３４】そしてまたセラミック基板１１の裏面のブ
レイク溝１１ａの深さについては、ブレイク溝１１ａの
部分でダイシングの高さばらつきを吸収できるため、連
続稼働時間、ブレード材質、ダイシング対象物などに応
じて設定すれば良い。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明のセラミック基板の
分割方法は、一方の面の分割部分にブレイク溝を有する
セラミック基板を備え、このセラミック基板の他方の面
における前記ブレイク溝と対応する部分をダイシングす
ることにより、前記セラミック基板を分割するようにし
たもので、この分割方法によれば、一方の面の分割部分
にブレイク溝を有するセラミック基板の他方の面におけ
る前記ブレイク溝と対応する部分をダイシングするよう
にしているため、ブレイク溝とダイシングとの組み合わ
せにより、従来の「折る」または「割る」といった操作
を行って個片に分割する方法のように分割形状不良が発
生することはなく、かつダイシング時のブレード消耗ば
らつきによるセラミック基板の切れ残り問題もブレイク
溝との組み合わせにより生じることもなく、安定した基
板分割を行うことができるというすぐれた効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｆ）本発明の一実施の形態における
セラミック基板の分割方法によって分割されたセラミッ
ク基板を用いた磁気抵抗素子の製造方法を示す工程図

【図２】（ａ）同セラミック基板の形状例を示す平面図 （ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線断面図

【図３】同磁気抵抗素子の構成を示す外観図

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図

【図５】従来の基板の分割方法により分割される基板の
分割状態を示す断面図

【図６】同基板のダイシング時のブレードの半径消耗量
を示す図

【図７】同基板のダイシング時の初期の分割状態を示す
断面図

【図８】同基板のダイシング時の連続稼動後のダイシン
グ状態を示す断面図

【符号の説明】

１１ セラミック基板 １１ａ ブレイク溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の面の分割部分にブレイク溝を有す
   るセラミック基板を備え、このセラミック基板の他方の
   面における前記ブレイク溝と対応する部分をダイシング
   することにより、前記セラミック基板を分割するように
   したセラミック基板の分割方法。
2. 【請求項２】 セラミック基板として、グリーンシート
   状態でブレイク溝を形成し、その後、焼成してなるアル
   ミナ基板を使用するようにした請求項１に記載のセラミ
   ック基板の分割方法。