JP2003019711A - セラミックス基板の製造方法 - Google Patents

セラミックス基板の製造方法

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JP2003019711A
JP2003019711A JP2001208331A JP2001208331A JP2003019711A JP 2003019711 A JP2003019711 A JP 2003019711A JP 2001208331 A JP2001208331 A JP 2001208331A JP 2001208331 A JP2001208331 A JP 2001208331A JP 2003019711 A JP2003019711 A JP 2003019711A
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JP
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wire
ceramic substrate
thickness
ceramic
sintered body
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JP2001208331A
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Takashi Takada
岳志 高田
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Furukawa Co Ltd
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Furukawa Co Ltd
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  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで品質の高いセラミックス基板を製
造する。 【解決手段】 内部密度が均一なセラミックス焼結体3
の接着面5及び外周6を、接着部分7の幅Sl がセラミ
ックス基板の厚さより狭く且つセラミックス焼結体3の
厚さS3 と接着部分の幅Sl との和がマルチワイヤーソ
ーのワイヤーピッチPの整数倍と等しくなるよう高精度
に加工した後、セラミックス焼結体3を複数個接着して
切断用ブロック4とし、該切断用ブロック4をワイヤー
2が接着部分7を通らないようマルチワイヤーソーにセ
ットして切断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、めっきによる導電
パターンを形成するセラミックス基板の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来、めっきによる導電パターンを形成
するセラミックス基板は、主に、グリーンシートを焼成
して厚さ0.5mm程度の薄板を作り、その外周と面の
加工を行って、要求厚さに仕上げることにより製造され
ている。しかし、セラミックス基板は、硬度が高く、加
工の難しい材料であるため、加工の歩留りが悪く、コス
トがかかる。また、焼成後の変形(そり、うねり)が多
く、加工後も変形が残留するため品質にも問題があっ
た。
【0003】そこで、セラミックス焼結体のブロックを
マルチワイヤーソーで切断する方法が試みられている。
この方法によれば、切断面がラップ仕上げを施したもの
と同等に仕上がるため品質的には有利である。しかし、
内部密度の均一なセラミックス焼結体のブロックの厚さ
には限界がある。従って、セラミックス焼結体のブロッ
クをマルチワイヤーソーに一個だけセットしても、マル
チワイヤーソーの横幅のほんの一部を占めるにすぎず、
一度の切断で得られるセラミックス基板の数は僅かであ
り、グリーンシートを加工する場合と比較するとかえっ
てコスト高となる。
【0004】複数のセラミックス焼結体のブロックを接
着してマルチワイヤーソーにセットして切断できれば、
一度の切断で多数のセラミックス基板が得られるので、
コストの低減が可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】マルチワイヤーソーで
は、切断時にワイヤーに大きな力をかけて切断するた
め、ワイヤー間で負荷に差が生じると張力のかかりすぎ
た部分から断線を起こす。複数のセラミックス焼結体の
ブロックを接着してマルチワイヤーソーで切断する場
合、セラミックス焼結体と接着部分とでは硬度差が大き
いため、接着部分にワイヤーがかかるとワイヤーの負荷
に差が生じて断線が起こりやすく、その結果全数不良と
なるおそれがある。また、ワイヤーの送り速度が速い場
合や往復速度が遅い場合のように切断条件が適切でなけ
れば、ワイヤーの暴れが大きくなって断線を生ずること
もある。
【0006】本発明は、セラミックス基板の製造におけ
る上記問題を解決するものであって、低コストで品質の
高いセラミックス基板を製造することのできるセラミッ
クス基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックス基
板の製造方法では、内部密度が均一なセラミックス焼結
体の接着面及び外周を、接着部分の幅がセラミックス基
板の厚さより狭く且つセラミックス焼結体の厚さと接着
部分の幅との和がマルチワイヤーソーのワイヤーピッチ
の整数倍と等しくなるよう高精度に加工した後、セラミ
ックス焼結体を複数個接着して切断用ブロックとし、該
切断用ブロックをワイヤーが接着部分を通らないようマ
ルチワイヤーソーにセットして切断することにより上記
課題を解決している。
【0008】この方法では、セラミックス焼結体の接着
面及び外周を、接着部分の幅がセラミックス基板の厚さ
より狭く且つセラミックス焼結体の厚さと接着部分の幅
との和がマルチワイヤーソーのワイヤーピッチの整数倍
と等しくなるよう高精度に加工した後、セラミックス焼
結体を複数個接着して切断用ブロックとするので、ワイ
ヤーが接着部分を通らないように切断用ブロックをマル
チワイヤーソーにセットすることができる。
【0009】従って、接着部分にワイヤーがかかって断
線するおそれはなく、一度の切断で高品質のセラミック
ス基板を多数製造することができる。また、マルチワイ
ヤーソーの平均往復速度を300m/min以上、送り
速度を0.08mm/min以下とすると、ワイヤーが
暴れるのを確実に防止でき、切断を安定して行うことが
できる。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の一形態であ
るセラミックス基板の製造方法における切断用ブロック
のマルチワイヤーソーへのセット状態を示す説明図であ
る。図1では、マルチワイヤーソーのベース1とワイヤ
ー2との間に、セラミックス焼結体3を複数個接着した
切断用ブロック4が、その接着面5をベース1と垂直と
なる方向に向けてセットされている。
【0011】このセラミックス基板の製造方法では、切
断用ブロック4を作製するために、まず、研削盤によ
り、内部密度が均一なセラミックス焼結体3を、その接
着面5及び外周6の平坦度T、直角度Rが良好となるよ
うに、また厚さS3 も寸法公差が最小となるように加工
する。このとき、平面研削盤のテーブルにセラミックス
焼結体3を一度に6個以上載せて接着面5を加工するこ
とにより、各セラミックス焼結体3のばらつきを最小限
に押さえることができる。次に外周6の4面は、平面研
削盤のテーブル上にセラミックス焼結体3を20個以上
載せて両端から加圧しながら研磨することにより良好な
直角度Rが得られる。
【0012】その後、エポキシ系接着剤等により接着面
5を接着層の厚さBが薄くなるように接着して切断用ブ
ロック4を作製する。このとき、数ヶ所に接着剤を付
け、治具を使用し加圧しながら接着するとよい。切断用
ブロック4は、ワイヤー2が接着部分7を通らないよう
マルチワイヤーソーにセットするため、セラミックス焼
結体3の接着面5及び外周6を、接着部分7の幅Sl
セラミックス基板の厚さS2 より狭く且つセラミックス
焼結体3の厚さS3 と接着部分の幅Sl との和がマルチ
ワイヤーソーのワイヤーピッチPの整数倍と等しくなる
よう、即ち、 Sl <S2 ・・・・・・・(1) S3 +Sl =nP・・・・(2) となるよう高精度に加工される。なお、 Sl =(H/tanR)+B+T・・・(3) H:セラミックス焼結体3の高さ B:接着層の厚さ n:任意の正の整数 である。
【0013】例えば、外形寸法が50mm×50mm、
厚さが300μmのセラミックス基板が必要な場合、平
坦度Tを50μm、直角度Rを90°±10’、接着層
の厚さBを30μmとすれば、接着部分7の幅Sl は、
式(3)より、 Sl =(50mm/tan(89.83°))+30μm+50μm =225μm S2 =300μm であるからSl <S2 を満足する。
【0014】セラミックス焼結体3をこの精度で厚さS
3 が、 S3 =nP−Sl となるように加工し、複数個接着して切断用ブロック4
を作製すれば、ワイヤー2が接着部分7を通らないよう
マルチワイヤーソーにセットすることが可能となる。
【0015】切断用ブロック4をワイヤー2が接着部分
7を通らないようにマルチワイヤーソーにセットし、マ
ルチワイヤーソーの平均往復速度を300m/min以
上、送り速度を0.08mm/min以下で切断すれ
ば、ワイヤーが断線するおそれはなく、切断を安定して
行うことができ、一度の切断で高品質のセラミックス基
板を多数製造することができる。
【0016】
【実施例】〔実施例1〕上記の製造方法により、外形寸
法が50mm×50mm、厚さが0.3mmのセラミッ
クス基板を製造した。セラミックス焼結体3は厚さS3
を30.2±0.05mmとし、平坦度Tを40μm以
内、直角度Rを90°±8’以内に平面研削盤で加工し
た。加工したセラミックス焼結体3を8個エポキシ系瞬
間接着剤で貼り合わせ、治具を使用して加圧することに
より、接着層の厚さBを20μmに押さえて接着し切断
用ブロック4を作製した。
【0017】接着部分7の幅Sl は、式(3)より、 Sl =(50mm/tan(89.867°))+20μm+40μm =176μm S2 =300μm であるからSl <S2 を満足している。
【0018】この切断用ブロック4をワイヤー2が接着
部分7を通らないようにマルチワイヤーソーにセット
し、平均往復速度を450m/min、送り速度を0.
06mm/minとして切断を行い、一度に480枚の
セラミックス基板を得た。得られたセラミックス基板の
表面粗さ、表面形状、厚さばらつきを東京精密製sur
fcom1000、及びmitutoyo製マイクロメ
ーターを使用して測定した。表1に測定結果(抜き取り
20枚の平均値)を示す。
【0019】
【表1】
【0020】表1より、得られたセラミックス基板は、
高品質で切断後加工を必要としないことがわかる。 〔実施例2〕上記の製造方法により、外形寸法が76m
m×76mm、厚さが0.3mmのセラミックス基板を
製造した。
【0021】セラミックス焼結体3は厚さS3 を30.
2±0.05mmとし、平坦度Tを50μm以内、直角
度Rを90°±8’以内に平面研削盤で加工した。加工
したセラミックス焼結体3を8個エポキシ系瞬間接着剤
で貼り合わせ、治具を使用して加圧することにより、接
着層の厚さBを30μmに押さえて接着し切断用ブロッ
ク4を作製した。
【0022】接着部分7の幅Sl は、式(3)より、 Sl =(76mm/tan(89.867°))+30μm+50μm =257μm S2 =300μm であるからSl <S2 を満足している。
【0023】この切断用ブロック4をワイヤー2が接着
部分7を通らないようにマルチワイヤーソーにセット
し、平均往復速度を450m/min、送り速度を0.
06mm/minとして切断を行い、一度に480枚の
セラミックス基板を得た。得られたセラミックス基板の
表面粗さ、表面形状、厚さばらつきを東京精密製sur
fcom1000、及びmitutoyo製マイクロメ
ーターを使用して測定した。表1に測定結果(抜き取り
20枚の平均値)を示す。
【0024】
【表2】
【0025】表2より、得られたセラミックス基板は、
高品質で切断後加工を必要としないことがわかる。 〔比較例〕比較のため、上記製造方法の加工精度を満足
しないセラミックス焼結体3を用いて、外形寸法が50
mm×50mm、厚さが0.3mmのセラミックス基板
の製造を試みた。
【0026】セラミックス焼結体3は厚さS3 を30.
2±0.1mm、平坦度Tを200μm、直角度Rを9
0°±1°に加工した。加工したセラミックス焼結体3
を8個エポキシ系瞬間接着剤で貼り合わせ、接着層の厚
さBを50μmとなるよう接着し切断用ブロック4を作
製した。接着部分7の幅Sl は、式(3)より、 Sl =(50mm/tan(89°))+50μm+200μm =1123μm S2 =300μm であるからSl >S2 となっている。
【0027】この切断用ブロック4をマルチワイヤーソ
ーにセットし、平均往復速度を450m/min以上、
送り速度を0.06mm/minとして切断を開始した
ところ、途中上部より20mm位のところで断線を生
じ、セラミックス基板は全数不良となった。
【0028】
【発明の効果】本発明のセラミックス基板の製造方法で
は、セラミックス焼結体の切断時に、マルチワイヤーソ
ーのワイヤーが接着部分にかかって断線するおそれがな
く、切断後加工を必要としない高品質のセラミックス基
板が一度の切断で多数製造できる。従って、安定した特
性を有するセラミックス基板を低コストで提供すること
ができる。
【0029】また、マルチワイヤーソーの平均往復速度
を300m/min以上、送り速度を0.08mm/m
in以下とすると、ワイヤーが暴れるのを防止し、切断
を安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の実施の一形態であるセラミック
ス基板の製造方法における切断用ブロックのマルチワイ
ヤーソーへのセット状態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 ベース 2 ワイヤー 3 セラミックス焼結体 4 切断用ブロック 5 接着面 6 外周 7 接着部分

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部密度が均一なセラミックス焼結体の
    接着面及び外周を、接着部分の幅がセラミックス基板の
    厚さより狭く且つセラミックス焼結体の厚さと接着部分
    の幅との和がマルチワイヤーソーのワイヤーピッチの整
    数倍と等しくなるよう高精度に加工した後、セラミック
    ス焼結体を複数個接着して切断用ブロックとし、該切断
    用ブロックをワイヤーが接着部分を通らないようマルチ
    ワイヤーソーにセットして切断するセラミックス基板の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 マルチワイヤーソーの平均往復速度が3
    00m/min以上、送り速度が0.08mm/min
    以下であることを特徴とする請求項1記載のセラミック
    ス基板の製造方法。
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