JP2006278760A - ガラスセラミック集合基板の製造方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガラスセラミック集合基板１０をスナップライン６，８に沿ってブレークした場合に、ブレークラインが斜めになる等の粗悪なブレークラインが形成されることを抑制できるガラスセラミック集合基板１０を製造する方法を提供すること。
【解決手段】 表面に複数個の基板領域４を配列形成するように導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを準備する工程と、前記ガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層してグリーン積層体２を準備する工程と、前記複数個の基板領域４を各別に分割するためのスナップライン６，８を、前記グリーン積層体２の表裏両面に、前記グリーン積層体２の厚み方向に対して対向するように形成する工程とを、有するガラスセラミック集合基板１０の製造方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表面に複数個の基板領域を配列形成するように導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層したグリーン積層体に、前記複数個の基板領域を各別に分割するためのスナップライン（分割溝）を形成したガラスセラミック集合基板の製造方法と、該ガラスセラミック集合基板の製造方法を実現するのに適した装置及び該装置を用いたスナップライン形成方法とに関する。

近年では、ガラス粉末とセラミック粉末の混合物を低温焼成して得られるガラスセラミック基板を絶縁基板として用いることが注目されている。ガラスセラミックは、誘電率が低く、高周波用絶縁基板として好適であり、またガラスセラミックは８００〜１０００℃程度の低温で焼成することができることから、銅、銀、金等の低抵抗金属を配線層として使用できるメリットがある。

ところで、各種回路機能（導体パターン）が形成された各別のセラミック基板は寸法が小さく、生産効率や設備などの点で各別に製造することが困難である。そこで、従来から、複数個の同一回路パターンを一枚の基板上に同時に印刷した集合基板を形成した後、各回路パターンごとに分割（ブレーク）するためのスナップライン（分割溝）を形成し、このスナップラインに沿って各回路パターンごと集合基板を分割した後、焼成することにより（あるいは焼成後にスナップラインに沿って集合基板を分割することにより）、最終製品としての複数個の各別の基板を得るようにした方法が多く採用されている。

集合基板に形成されるスナップラインは、通常の取扱い時には一体となって各別に割れないが、ブレーク時には簡単かつ正確に各別に割れる必要がある。

従来、このスナップラインを得るための加工法としては、焼成前の基板の片面にカッター刃によりスナップラインを形成する方法や、焼成後の基板にレーザにより小孔を連続して形成してスナップラインを得る方法が知られている。

後者が、焼成後の硬いセラミックスにスナップラインを形成する関係で形成効率が悪いのに比較して、前者は、焼成前の軟らかいグリーン体（焼成前基板）に対してスナップラインを形成するので形成効率が良い。また、後者の方法では、溶融・飛散した不純物がスナップライン近傍のパターンに付着し、特性劣化の要因となることもあった。以上の理由から、前者がスナップライン形成方法として広く用いられている。

前者の方法においては、まず、複数の吸引孔を有する台の上に樹脂または紙などの多孔質のシートを敷き、その上にスナップライン形成対象の焼成前基板を置き、下から真空吸引することにより固定する。固定の方法としては、常温にて接着性を有するが所定の熱を加えることにより剥離する性質をもつ熱剥離シート等が用いられることもある。次に、このように固定した状態で台をＸ軸方向、Ｙ軸方向に所定のライン幅からなるピッチで動かすとともに、カッター刃を焼成前基板の厚み方向に対して上下動させることにより、必要な寸法でスナップラインを形成する。

なお、前者による従来技術として、特許文献１の技術が知られている。特許文献１では、焼成前基板の片面にのみスナップラインを形成していたことから、集合基板をスナップラインに沿ってブレーク（分割）した場合に、ブレークラインが斜めになる等の粗悪なブレークラインが形成されることがあった。ブレークラインが粗悪になると、ブレーク後に、バリ、形状不良、接続パターンの欠陥などの不都合を生じる。
特開２００３−４５７３８号公報

本発明の目的は、ガラスセラミック集合基板をスナップラインに沿ってブレーク（分割）した場合に、ブレークラインが斜めになる等の粗悪なブレークラインが形成されることを抑制でき、その結果、品質改善、歩留まり向上などのメリットが得られるようなガラスセラミック集合基板を製造する方法と、該ガラスセラミック集合基板の製造に好適な装置とを、提供することである。

上記目的を達成するために、本発明によれば、
表面に複数個の基板領域を配列形成するように導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを準備する工程と、
前記ガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層してグリーン積層体を準備する工程と、
前記複数個の基板領域を各別に分割するためのスナップラインを、前記グリーン積層体の表裏両面に、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成する工程とを、有するガラスセラミック集合基板の製造方法が提供される。

好ましくは、前記グリーン積層体の表裏両面に形成するスナップラインは、表裏同時加工により形成する。

好ましくは、前記グリーン積層体の表裏両面に形成するスナップラインは、片面ずつ複数回で形成する。

好ましくは、前記グリーン積層体の表裏両面に形成するスナップラインの深さは、両側からの合計で、前記グリーン積層体の厚みＴの１／３以下である。

好ましくは、前記グリーン積層体の表裏両面に形成するスナップラインの深さは、両側からの合計で、前記グリーン積層体の厚みＴの１／６以上である。

本発明の第１の観点によれば、
表面に複数個の基板領域を配列形成するように導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層して準備したグリーン積層体の表裏両面に、前記複数個の基板領域を各別に分割するためのスナップラインを、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成する装置であって、
前記グリーン積層体の両端を保持する保持手段と、
該保持手段により保持された前記グリーン積層体の表裏面と所定の距離だけ離間して配置されるとともに、グリーン積層体の表裏面に当接する位置まで上下動自在であり、該上下動方向を軸芯として周方向に少なくとも９０°旋回可能であって、グリーン積層体に当接した場合にはグリーン積層体にスナップラインを形成可能な、一対の第１溝形成手段及び第２溝形成手段とを、有し、
前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段は、前記グリーン積層体の表裏面に当接する際には同期して上下動し、前記上下動方向を軸芯とした周方向に旋回する際にも同期して旋回する、ことを特徴とするスナップライン形成装置が提供される。

本発明の第２の観点によれば、
表面に複数個の基板領域を配列形成するように導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層して準備したグリーン積層体の表裏両面に、前記複数個の基板領域を各別に分割するためのスナップラインを、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成する装置であって、
前記グリーン積層体の両端を保持し、かつ保持している前記グリーン積層体の両端を結ぶ方向を軸芯として周方向に少なくとも１８０°旋回可能な保持手段と、
該保持手段により保持された前記グリーン積層体の一方の面と所定の距離だけ離間して配置されるとともに、グリーン積層体の前記一方の面に当接する位置まで上下動自在であり、該上下動方向を軸芯として周方向に少なくとも９０°旋回可能であって、グリーン積層体に当接した場合にはグリーン積層体の一方の面にスナップラインを形成可能な、溝形成手段とを、有することを特徴とするスナップライン形成装置が提供される。

本発明によれば、
上記第１の観点の装置を用い、
前記第１溝形成手段を、前記グリーン積層体の表面における第１のスナップライン形成予定線の上方に配置するとともに、前記第２溝形成手段を、前記第１のスナップライン形成予定線と対向する位置の前記グリーン積層体の裏面の下方に配置する第１工程と、
前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段を、同期させつつ、前記グリーン積層体の表裏面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第１のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の表裏面の前記第１スナップライン形成予定線に第１スナップラインを形成する第２工程と、
前記第１スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第１スナップラインを形成する第３工程と、
前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段を、前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段の上下動方向を軸芯とする周方向に９０°旋回させる第４工程と、
前記第１溝形成手段を、前記グリーン積層体の表面における第１のスナップライン形成予定線と直交する第２のスナップライン形成予定線の上方に配置するとともに、前記第２溝形成手段を、前記グリーン積層体の裏面における第１のスナップライン形成予定線と直交する第２のスナップライン形成予定線と対向する位置の下方に配置する第５工程と、
前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段を、同期させつつ、前記グリーン積層体の表裏面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第２のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の表裏面の前記第２のスナップライン形成予定線に第２スナップラインを形成する第６工程と、
前記第２スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第２スナップラインを形成する第７工程とを、有することを特徴とするスナップライン形成方法が提供される。

本発明によれば、
上記第２の観点の装置を用い、
前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の一方の面における第１のスナップライン形成予定線の上方に配置する第１工程と、
前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の一方の面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第１のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の一方の面の前記第１スナップライン形成予定線に第１スナップラインを形成する第２工程と、
前記第１スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第１スナップラインを形成する第３工程と、
前記溝形成手段を、前記溝形成手段の上下動方向を軸芯とする周方向に９０°旋回させる第４工程と、
前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の一方の面における第１のスナップライン形成予定線と直交する第２のスナップライン形成予定線の上方に配置する第５工程と、
前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の一方の面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第２のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の一方の面の前記第２のスナップライン形成予定線に第２スナップラインを形成する第６工程と、
前記第２スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第２スナップラインを形成する第７工程と、
前記グリーン積層体の両端を保持している保持手段を、前記グリーン積層体の両端を結ぶ方向を軸芯とする周方向に１８０°旋回させ、前記グリーン積層体の他方の面を前記溝形成手段に対向させる第８工程と、
前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の他方の面における第１のスナップライン形成予定線の上方に配置する第９工程と、
前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の他方の面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第１のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の他方の面の前記第１スナップライン形成予定線に第１スナップラインを形成する第１０工程と、
前記第１スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第１スナップラインを形成する第１１工程と、
前記溝形成手段を、前記溝形成手段の上下動方向を軸芯とする周方向に９０°旋回させる第１２工程と、
前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の他方の面における第１のスナップライン形成予定線と直交する第２のスナップライン形成予定線の上方に配置する第１３工程と、
前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の他方の面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第２のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の他方の面の前記第２のスナップライン形成予定線に第２スナップラインを形成する第１４工程と、
前記第２スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第２スナップラインを形成する第１５工程とを、有することを特徴とするスナップライン形成方法が提供される。

本発明に係るガラスセラミック集合基板の製造装置を用いた方法によると、複数個の基板領域を各別に分割するためのスナップラインを、グリーン積層体の表裏両面に、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成するので、製造されたガラスセラミック集合基板をスナップラインに沿ってブレークした場合に、ブレークラインが斜めになる等の粗悪なブレークラインが形成されることを抑制でき、その結果、品質改善、歩留まり向上などメリットが得られる。

本発明技術は、例えば、携帯電話や高周波通信等に最適なバンドパスフィルタやアンテナスイッチモジュール、フロントエンドモジュールなどを製造する場合に好適に用いることができる。バンドパスフィルタ（Band-Pass Filter）とは、ある周波数範囲の周波数の信号だけを通過させ、それ以外の周波数の信号を減衰させるフィルタのことである。

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。図１は本発明の一実施形態に係るガラスセラミック集合基板の断面斜視図、図２は図１のガラスセラミック集合基板の平面図、図３は第１の観点に係るスナップライン形成装置の概要を説明する図、図４〜９は図３のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図、図１０は第２の観点に係るスナップライン形成装置の概要を説明する図、図１１は図５のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図である。

図１及び図２に示すように、本発明のガラスセラミック集合基板１０は、表面に複数個の基板領域４を配列形成するように導体パターン（図示省略）が形成されたガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層して得られたグリーン積層体２と、前記グリーン積層体２の表面に形成された複数個の各基板領域４の境界に、これら複数個の基板領域４を各別に分割するためのスナップライン（分割溝）６，８が、前記グリーン積層体２の表裏両面に、前記グリーン積層体２の厚み方向に対して対向するように形成されている。

本発明のガラスセラミック集合基板１０は、以下のようにして製造される。

（１）まず、表面に複数個の基板領域４を配列形成するように導体パターン（図示省略）が形成されたガラスセラミックグリーンシートを準備する。

本発明では、ガラスセラミックグリーンシートとして、ガラス粉末、セラミック粉末、さらに有機バインダ、可塑剤、有機溶剤等を混合したものを用いることができる。

ガラス粉末としては、特に限定されないが、例えば、ＳｉＯ_２ −Ｂ_２ Ｏ_３ 系、ＳｉＯ_２ −Ｂ_２ Ｏ_３ −Ａｌ_２ Ｏ_３ 系、ＳｉＯ_２ −Ｂ_２ Ｏ_３ −Ａｌ_２ Ｏ_３ −ＭＯ系、ＳｉＯ_２ −Ａｌ_２ Ｏ_３ −Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系、ＳｉＯ_２ −Ｂ_２ Ｏ_３ −Ａｌ_２ Ｏ_３ −Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系、ＳｉＯ_２ −Ｂ_２ Ｏ_３ −Ｍ３_２ Ｏ系、ＳｉＯ_２ −Ｂ_２ Ｏ_３ −Ａｌ_２ Ｏ_３ −Ｍ３_２ Ｏ系、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。但し、記号ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示し、記号Ｍ１及び記号Ｍ２はＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示し、記号Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す。

セラミック粉末としては、特に限定されないが、例えば、Ａｌ_２ Ｏ_３ 、ＳｉＯ_２ 、ＺｒＯ_２ とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ_２ とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、Ａｌ_２ Ｏ_３ 及びＳｉＯ_２ から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル、ムライト、コージェライト）等が挙げられる。

ガラス粉末とセラミック粉末の混合割合は、特に限定されず、重量比で、例えば４０：６０〜９９：１とすることができる。

有機バインダとしては、特に限定されず、例えばアクリル系（アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等）、ポリビニルブチラ−ル系、ポリビニルアルコール系、アクリル−スチレン系、ポリプロピレンカーボネート系、セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。

本発明で用いるガラスセラミックグリーンシートは、ガラス粉末、セラミック粉末、有機バインダに対して、必要に応じて、所定量の可塑剤、溶剤（有機溶剤、水等）を加えてスラリーを得、これをドクターブレード、圧延、カレンダーロール、金型プレス等により、例えば１０〜２５０μｍ程度の所定厚みに成形することにより得ることができる。

ガラスセラミックグリーンシート表面に導体パターンを形成するには、ガラスセラミックグリーンシート表面に、例えば導体材料粉末をペースト化した導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷するか、あるいは所定パターン形状の金属箔を転写する等の方法が挙げられる。導体材料としては、例えばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の１種または２種以上が挙げられ、２種以上の場合は混合、合金、コーティング等のいずれの形態であってもよい。

なお、表面の導体パターンには、上下の層間の導体パターン同士を接続するためのビア導体やスルーホール導体等の貫通導体が表面に露出した部分も含まれる。これら貫通導体は、パンチング加工等によりガラスセラミックグリーンシートに形成した貫通孔に、導体材料粉末をペースト化した導体ペーストを印刷により埋め込む等の手段によって形成される。

（２）次に、準備した前記ガラスセラミックグリーンシートを複数枚を積層してグリーン積層体２を準備する。

ガラスセラミックグリーンシートの積層には、積み重ねたグリーンシートに熱と圧力を加えて熱圧着する方法、有機バインダ、可塑剤、溶剤等からなる接着剤をシート間に塗布して熱圧着する方法等が採用可能である。

ガラスセラミックグリーンシートの積層数は、特に限定されず、例えば７〜２５層程度とされる。

熱圧着後のグリーン積層体２の厚みＴは、特に限定されないが、例えば４００〜１２００μｍ程度とされる。

（３）次に、グリーン積層体２の表面に形成された複数個の各基板領域４の境界に、これら複数個の基板領域４を各別に分割するためのスナップライン（分割溝）６，８を、前記グリーン積層体の表裏両面に、格子状に、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成してガラスセラミック集合基板１０を得る。すなわち、グリーン積層体２の表裏両面に格子状に形成するスナップライン６，８の位置を合わせるように形成する。

スナップライン６，８は、カッター刃等の溝形成手段と各基板領域４との位置合わせを行なってから形成される。この位置合わせは、導体パターン形成時に同時に形成されるアライメントマーク（分割位置を示す印）に合わせることにより行われる。

スナップライン６，８の形成は、本発明では、グリーン積層体２の表裏両面に、カッター刃等の溝形成手段を用いて、格子状その他の所望パターンで形成する方法が採用される。

図１に示すように、スナップライン６，８の深さは、表裏両面からの合計（Ｄ１＋Ｄ２）で、前記グリーン積層体の厚みＴの１／３以下であることが好ましく、より好ましくは１／４以下となるように形成する。スナップライン６，８の深さが深すぎると、焼成時に割れてしまう不都合を生じる。その一方で、スナップライン６，８の深さが浅すぎると、焼成後に各別に分割することが困難になるので、その下限は、両側からの合計（Ｄ１＋Ｄ２）で、グリーン積層体の厚みＴの好ましくは１／６以上、より好ましくは１／５以上となるように形成することが望ましい。

なお、スナップライン６，８の深さは、好ましくは、Ｄ１＝Ｄ２である。

図２に示すように、スナップライン６，８の幅Ｗは、特に限定されないが、焼成後に確実に分割可能となり、分割後にバリやクラックが発生せず寸法精度に影響を与えないような範囲の大きさに設定される。

以下に示す説明では、グリーン積層体２の表面に形成された複数個の基板領域４の境界に、焼成後に、該基板領域４を各別に分割するための、Ｘ方向（図３，４，１０，１１の紙面方向）のスナップライン６及びＸ方向に直交するＹ方向のスナップライン８を、グリーン積層体２の表裏両面に格子状に形成することができるスナップライン形成装置を例示する。

図３に示すように、第１の観点に係るスナップライン形成装置１００は、両面同時加工により表裏面にスナップラインを形成可能な装置の一例を示している。

この装置１００は、グリーン積層体２の両端を保持する保持装置１０２と、該保持装置１０２に保持されたグリーン積層体２を載置する載置部材１０４を有する。

載置部材１０４は、本実施形態では、第１ロール１０６ａ，１０６ｂに巻かれた長尺のプラスチック製シート（例えばＰＥＴフィルムやＰＴＦＥシートなど）１０４ａ，１０４ｂで構成してある。

シート１０４ａは、第１ロール１０６ａにロール状に巻かれており、その先端部は、第１ロール１０６ａの回転と同期してＹ方向（＝シート１０４ａの流れ方向）に移動可能な第２ロール１０８ａ、及びその下流側に位置する第３ロール１１０ａを経由して延びている。

シート１０４ｂは、第１ロール１０６ｂにロール状に巻かれており、その先端部は、第１ロール１０６ｂの回転と同期してＹ方向に移動可能な第２ロール１０８ｂ、及びその下流側に位置する第３ロール１１０ｂを経由して延びている。

シート１０４ａが第１ロール１０６ａに巻き取られる場合（図３での波線矢印）では、シート１０４ｂが第１ロール１０６ｂから送り出され、第２ロール１０８ａ，１０８ｂは、いずれも図３に向かって左方向（波線矢印方向）に移動する。これに対し、シート１０４ａが第１ロール１０６ａから送り出される場合（図３での実線矢印）では、シート１０４ｂが第１ロール１０６ｂに巻き取られ、第２ロール１０８ａ，１０８ｂは、いずれも図３に向かって右方向（実線矢印方向）に移動する。シート１０４ａ，１０４ｂ及び第２ロール１０８ａ，１０８ｂの動きについては、図５及び図６も併せて参照されたい。

シート１０４ａ，１０４ｂは、該保持装置１０２に保持されたグリーン積層体２のそれぞれ一部を載置するように配置される。

グリーン積層体２にスナップライン６，８（図１〜２参照）を形成する第１及び第２溝形成手段としてのカッター刃（例えば、超鋼製ブレード、厚み０．２〜０．３ｍｍ）１１２ａ，１１２ｂは、その先端がＺ方向に向いており、その基端は保持装置１０２に保持されたグリーン積層体２の上方、及びシート１０４ａとシート１０４ｂの下方において、カッターヘッド１１４ａ，１１４ｂに支持されている。カッターヘッド１１４ａ，１１４ｂは取り付けボルト１１６ａ，１１６ｂを介して支持部材１１８ａ，１１８ｂに固定されている。

カッターヘッド１１４ａ，１１４ｂを支持する支持部材１１８ａ，１１８ｂは、図４に示すように、Ｚ方向を軸芯とする周方向に９０°旋回可能とされている。

図３に示すように、支持部材１１８ａ，１１８ｂはこれを平面上のＸ方向に移動させるＸ方向駆動装置（図示省略）、該Ｘ方向に直交するＹ方向に移動させるＹ方向駆動装置（図示省略）、及び鉛直のＺ方向に移動させるＺ方向駆動装置（図示省略）に支持されている。

なお、保持装置１０２に保持されたグリーン積層体２を挟んでその上下面には、図示省略してあるスナップライン認識撮像装置（ＣＣＤカメラ）が配置されており、スナップラインの形成位置を監視可能となっている。該撮像装置は制御部（図示省略）に接続されており、撮像装置からの映像は制御部に入力される。

まず、図３に示すように、保持装置１０２にグリーン積層体２を保持させた後、積層体２がシート１０４ａ，１０４ｂ上に載置されるように、保持装置１０２を移動する。

次に、積層体２の表面における第１のスナップライン形成予定線がＸ方向（図３の紙面方向）に対して平行に配置されると共に、この形成予定線の上方にカッター１１２ａが配置されるように、カッター刃１１２ａを移動させる。これとともに、積層体２の裏面における第１のスナップライン形成予定線がＸ方向に対して平行に配置されると共に、この形成予定線の下方にカッター刃１１２ｂが配置されるように、カッター刃１１２ｂを移動させる（第１工程）。

次に、図３及び図７〜９に示すように、カッター刃１１２ａ，１１２ｂが積層体２の表裏面に当接する位置までカッターヘッド１１４ａ，１１４ｂを降下、上昇させると共に、カッターヘッド１１４ａ，１１４ｂを支持する支持部材１１８ａ，１１８ｂをＸ方向に水平移動させることにより、積層体２の表裏面におけるスナップライン形成予定線にスナップライン６を形成する（第２工程）。このようなスナップライン６の形成を所定ピッチで複数回行い、Ｘ方向に平行な複数のスナップライン６を形成する（第３工程）。

次に、図４に示すように、カッターヘッド１１４ａ，１１４ｂを支持する支持部材１１８ａ，１１８ｂを、Ｚ方向を軸芯とする周方向に９０°旋回させる（第４工程）。

次に、積層体２の表面における第２のスナップライン形成予定線がＸ方向に対して直交するＹ方向に対して平行に配置されると共に、この形成予定線の上方にカッター刃１１２ａが配置されるように、カッター刃１１２ａを移動させる。これとともに、積層体２の裏面における第２のスナップライン形成予定線がＹ方向に対して平行に配置されると共に、この形成予定線８ａの下方にカッター刃１１２ｂが配置されるように、カッター刃１１２ｂを移動させる（第５工程）。

次に、カッター刃１１２ａ，１１２ｂが積層体２の表裏面に当接する位置までカッターヘッド１１４ａ，１１４ｂを降下、上昇させると共に、カッターヘッド１１４ａ，１１４ｂを支持する支持部材１１８ａ，１１８ｂをＹ方向に水平移動させることにより、積層体２の表裏面における第２のスナップライン形成予定線にスナップライン８を形成する（第６工程）。このようなスナップライン８の形成を所定ピッチで複数回行い、Ｙ方向に平行な複数のスナップライン８を形成する（第７工程）。

図１０に示すように、第２の観点に係るスナップライン形成装置１００’は、片面加工を２回行うことにより表裏面にスナップラインを形成可能な装置の一例を示している。

この装置１００’は、グリーン積層体２の両端を保持する保持装置１０２ａと、該保持装置１０２ａに保持されたグリーン積層体２を載置する載置部材１０４ｃを有する。本実施形態で用いる保持装置１０２ａは、図１１に示すように、Ｙ方向を軸芯とする周方向に１８０°旋回可能とされている。

図１０に示すように、載置部材１０４ｃは、本実施形態では、多孔質金属やセラミックなどの吸着ステージで構成される。吸着ステージは、熱剥離シートで構成しても良いし、あるいは複数の吸引孔を有する台の上に樹脂または紙などの多孔質のシートを敷き、その上にグリーン積層体２を載置し、下方から真空吸引することにより固定することとしてもよい。

グリーン積層体２にスナップライン６，８（図１〜２参照）を形成する溝形成手段としてのカッター刃１１２ａ（例えば、超鋼製ブレード、厚み０．２〜０．３ｍｍ）は、その先端がＺ方向に向いており、その基端は載置部材１０４ｃの上方においてカッターヘッド１１４ａに支持されている。カッターヘッド１１４ａは取り付けボルト１１６ａを介して支持部材１１８ａに固定されている。

カッターヘッド１１４ａを支持する支持部材１１８ａは、図１１に示すように、Ｚ方向を軸芯とする周方向に９０°旋回可能とされている。

図１０に示すように、支持部材１１８ａはこれを平面上のＸ方向に移動させるＸ方向駆動装置（図示省略）、該Ｘ方向に直交するＹ方向に移動させるＹ方向駆動装置（図示省略）、及び鉛直のＺ方向に移動させるＺ方向駆動装置（図示省略）に支持されている。

なお、保持装置１０２ａに保持されたグリーン積層体２を挟んでその上下面には、スナップライン認識撮像装置（ＣＣＤカメラ）１２０ａ，１２０ｂが配置されており、スナップラインの形成位置を監視可能となっている。該撮像装置１２０ａ，１２０ｂは制御部（図示省略）に接続されており、撮像装置１２０ａ，１２０ｂからの映像は制御部に入力される。

まず、図１０に示すように、保持装置１０２ａにグリーン積層体２を保持させた後、積層体２が載置部材１０４ｃ上に載置されるように、保持装置１０２ａを移動する。

次に、積層体２の表面における第１のスナップライン形成予定線がＸ方向（図１０の紙面方向）に対して平行に配置されると共に、この形成予定線の上方にカッター１１２ａが配置されるように、カッター刃１１２ａを移動させる（第１工程）。

次に、カッター刃１１２ａが積層体２の表面に当接する位置までカッターヘッド１１４ａを降下させると共に、カッターヘッド１１４ａを支持する支持部材１１８ａをＸ方向に水平移動させることにより、積層体２の表面におけるスナップライン形成予定線にスナップライン６を形成する（第２工程）。このようなスナップライン６の形成を所定ピッチで複数回行い、Ｘ方向に平行な複数のスナップライン６を形成する（第３工程）。

次に、図１１に示すように、カッターヘッド１１４ａを支持する支持部材１１８ａを、Ｚ方向を軸芯とする周方向に９０°旋回させる（第４工程）。

次に、積層体２の表面における第２のスナップライン形成予定線がＸ方向に対して直交するＹ方向に対して平行に配置されると共に、この形成予定線の上方にカッター刃１１２ａが配置されるように、カッター刃１１２ａを移動させる（第５工程）。

次に、カッター刃１１２ａが積層体２の表面に当接する位置までカッターヘッド１１４ａを降下させると共に、カッターヘッド１１４ａを支持する支持部材１１８ａをＹ方向に水平移動させることにより、積層体２の表面におけるスナップライン形成予定線にスナップライン８を形成する（第６工程）。このようなスナップライン８の形成を所定ピッチで複数回行い、Ｙ方向に平行な複数のスナップライン８を形成する（第７工程）。

次に、図１１に示すように、カッター刃１１２ａを積層体２に対して相対的に離間させた後、保持装置１０２ａをＹ方向を中心として１８０°旋回させ、積層体２の裏面をカッター刃１１２ａと対向する位置に向ける（第８工程）。

そして、上記と同様の操作により、積層体２の裏面に、スナップライン６，８を形成する（第９〜１５工程）。

以上のようにして、スナップライン６，８を持つガラスセラミック集合基板１０が製造される。

本実施形態では、複数個の基板領域４を各別に分割するためのスナップライン６，８を、グリーン積層体２の表裏両面に、前記グリーン積層体２の厚み方向に対して対向するように形成するので、製造されたガラスセラミック集合基板１０をスナップライン６，８に沿ってブレークした場合に、ブレークラインが斜めになる等の粗悪なブレークラインが形成されることを抑制できる。その結果、品質改善、歩留まり向上などのメリットが得られる。

本実施形態では、次に、製造されたガラスセラミック集合基板１０のスナップライン６，８に沿って分割処理を行なう。

例えば、まず、Ｙ方向のスナップライン８に沿って、手またはブレイクローラ等の機械等で集合基板１０を１次分割する。これにより、集合基板１０は複数の短冊状態の基板となる。この各短冊状態の基板には、Ｘ方向のスナップライン６が残存することになる。次に、Ｘ方向のスナップライン６に沿って、短冊状態の基板を個々の回路基板に二次分割処理する。このようにして、２段階の分割処理により、集合基板１０より、各基板領域毎に分割された各別のガラスセラミック基板２０が得られる。

本実施形態では、次に、この分割された各別のガラスセラミック基板２０は、焼成炉に導入され、例えば空気中で８００〜８５０℃、９０〜１２０分の保持条件で焼成される。なお、導体ペーストがＮｉ、Ｃｕの場合は還元または中性雰囲気で焼成する。これにより、未焼成状態の基板は、各回路基板領域に区画された焼成されたセラミック基板となる。そして、各回路基板領域には、必要に応じて半導体素子、厚膜抵抗素子、各種電子部品等を半田などで接合・実装を行う。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々に改変することができる。
例えば、上述した実施形態では、焼成前に、ガラスセラミック集合基板１０のスナップライン６，８に沿って分割処理を行っているが、これに限定されるものではなく、焼成後に、集合基板１０を分割することとしても良い。

以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

実施例１
ガラス粉末とセラミック粉末の混合物（アルミナ・ガラス系酸化物）と、有機バインダとからなるガラスセラミックグリーンシート（厚さ５０μｍ）を形成し、これの表面に複数個の基板領域４を配列形成するように導体パターンを、銀等の貴金属からなる電極ペーストにて形成した。

次に、導体パターンを持つガラスセラミックグリーンシートを、２０層積層、圧着して、厚さ１．０ｍｍのグリーン積層体を作製した。

次に、図３及び図４の装置を用いて、得られたグリーン積層体の表面に形成された導体パターンの境界に、スナップラインを、前記グリーン積層体の表裏両面に、格子状に、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成した（集合基板の作製）。

グリーン積層体の表面に形成されたスナップライン６の深さＤ１は１２５μｍ、グリーン積層体の裏面に形成されたスナップライン８の深さＤ２は１２５μｍであった。すなわち、スナップライン６，８の深さは、グリーン積層体の表裏両面からの合計（Ｄ１＋Ｄ２）で、前記グリーン積層体の厚みＴの１／６以上１／３以下であることが確認できた。

次に、製造されたガラスセラミック集合基板１０のスナップライン６，８に沿って分割処理を行なった。その結果、ブレークラインが斜めになる等の粗悪なブレークラインは認められなかった。

比較例１
実施例１と同様にして作製したグリーン積層体の表面にのみ、実施例１の（Ｄ１＋Ｄ２）に相当する深さのスナップラインを形成した（集合基板の作製）。

次に、製造された集合基板の表面にのみ形成されたスナップラインに沿って分割処理を行なったところ、ブレークラインが斜めになり、粗悪なブレークラインとなることが確認された。

図１は本発明の一実施形態に係るガラスセラミック集合基板の断面斜視図である。 図２は図１のガラスセラミック集合基板の平面図である。 図３は第１の観点に係るスナップライン形成装置の概要を説明する図である。 図４は図３のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図である。 図５は図３のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図である。 図６は図３のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図である。 図７は図３のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図である。 図８は図３のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図である。 図９は図３のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図である。 図１０は第２の観点に係るスナップライン形成装置の概要を説明する図である。 図１１は図５のスナップライン形成装置を用いた工程の一部を説明する図である。

符号の説明

２…グリーンシート積層体
４…基板領域
６，８…スナップライン（分割溝）
１０…ガラスセラミック集合基板
２０…ガラスセラミック基板
１００，１００’…スナップライン形成装置
１０２，１０２ａ…保持装置
１０４，１０４ｃ…載置部材
１０４ａ，１０４ｂ…プラスチック製シート
１０６ａ，１０６ｂ…第１ロール
１０８ａ，１０８ｂ…第２ロール
１１０ａ，１１０ｂ…第３ロール
１１２ａ，１１２ｂ…カッター刃
１１４ａ，１１４ｂ…カッターヘッド
１１６ａ，１１６ｂ…取り付けボルト
１１８ａ，１１８ｂ…支持部材
１２０ａ，１２０ｂ…スナップライン認識撮像装置

Claims (9)

1. 表面に複数個の基板領域を配列形成するように導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを準備する工程と、
   前記ガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層してグリーン積層体を準備する工程と、
   前記複数個の基板領域を各別に分割するためのスナップラインを、前記グリーン積層体の表裏両面に、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成する工程とを、有するガラスセラミック集合基板の製造方法。
2. 前記グリーン積層体の表裏両面に形成するスナップラインは、表裏同時加工により形成する、請求項１に記載のガラスセラミック集合基板の製造方法。
3. 前記グリーン積層体の表裏両面に形成するスナップラインは、片面ずつ複数回で形成する、請求項１に記載のガラスセラミック集合基板の製造方法。
4. 前記グリーン積層体の表裏両面に形成するスナップラインの深さは、両側からの合計で、前記グリーン積層体の厚みＴの１／３以下である、請求項１に記載のガラスセラミック集合基板の製造方法。
5. 前記グリーン積層体の表裏両面に形成するスナップラインの深さは、両側からの合計で、前記グリーン積層体の厚みＴの１／６以上である、請求項４に記載のガラスセラミック集合基板の製造方法。
6. 表面に複数個の基板領域を配列形成するように導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層して準備したグリーン積層体の表裏両面に、前記複数個の基板領域を各別に分割するためのスナップラインを、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成する装置であって、
   前記グリーン積層体の両端を保持する保持手段と、
   該保持手段により保持された前記グリーン積層体の表裏面と所定の距離だけ離間して配置されるとともに、グリーン積層体の表裏面に当接する位置まで上下動自在であり、該上下動方向を軸芯として周方向に少なくとも９０°旋回可能であって、グリーン積層体に当接した場合にはグリーン積層体にスナップラインを形成可能な、一対の第１溝形成手段及び第２溝形成手段とを、有し、
   前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段は、前記グリーン積層体の表裏面に当接する際には同期して上下動し、前記上下動方向を軸芯とした周方向に旋回する際にも同期して旋回する、ことを特徴とするスナップライン形成装置。
7. 表面に複数個の基板領域を配列形成するように導体パターンが形成されたガラスセラミックグリーンシートを複数枚積層して準備したグリーン積層体の表裏両面に、前記複数個の基板領域を各別に分割するためのスナップラインを、前記グリーン積層体の厚み方向に対して対向するように形成する装置であって、
   前記グリーン積層体の両端を保持し、かつ保持している前記グリーン積層体の両端を結ぶ方向を軸芯として周方向に少なくとも１８０°旋回可能な保持手段と、
   該保持手段により保持された前記グリーン積層体の一方の面と所定の距離だけ離間して配置されるとともに、グリーン積層体の前記一方の面に当接する位置まで上下動自在であり、該上下動方向を軸芯として周方向に少なくとも９０°旋回可能であって、グリーン積層体に当接した場合にはグリーン積層体の一方の面にスナップラインを形成可能な、溝形成手段とを、有することを特徴とするスナップライン形成装置。
8. 請求項６の装置を用い、
   前記第１溝形成手段を、前記グリーン積層体の表面における第１のスナップライン形成予定線の上方に配置するとともに、前記第２溝形成手段を、前記第１のスナップライン形成予定線と対向する位置の前記グリーン積層体の裏面の下方に配置する第１工程と、
   前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段を、同期させつつ、前記グリーン積層体の表裏面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第１のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の表裏面の前記第１スナップライン形成予定線に第１スナップラインを形成する第２工程と、
   前記第１スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第１スナップラインを形成する第３工程と、
   前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段を、前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段の上下動方向を軸芯とする周方向に９０°旋回させる第４工程と、
   前記第１溝形成手段を、前記グリーン積層体の表面における第１のスナップライン形成予定線と直交する第２のスナップライン形成予定線の上方に配置するとともに、前記第２溝形成手段を、前記グリーン積層体の裏面における第１のスナップライン形成予定線と直交する第２のスナップライン形成予定線と対向する位置の下方に配置する第５工程と、
   前記第１溝形成手段及び前記第２溝形成手段を、同期させつつ、前記グリーン積層体の表裏面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第２のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の表裏面の前記第２のスナップライン形成予定線に第２スナップラインを形成する第６工程と、
   前記第２スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第２スナップラインを形成する第７工程とを、有することを特徴とするスナップライン形成方法。
9. 請求項７の装置を用い、
   前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の一方の面における第１のスナップライン形成予定線の上方に配置する第１工程と、
   前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の一方の面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第１のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の一方の面の前記第１スナップライン形成予定線に第１スナップラインを形成する第２工程と、
   前記第１スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第１スナップラインを形成する第３工程と、
   前記溝形成手段を、前記溝形成手段の上下動方向を軸芯とする周方向に９０°旋回させる第４工程と、
   前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の一方の面における第１のスナップライン形成予定線と直交する第２のスナップライン形成予定線の上方に配置する第５工程と、
   前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の一方の面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第２のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の一方の面の前記第２のスナップライン形成予定線に第２スナップラインを形成する第６工程と、
   前記第２スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第２スナップラインを形成する第７工程と、
   前記グリーン積層体の両端を保持している保持手段を、前記グリーン積層体の両端を結ぶ方向を軸芯とする周方向に１８０°旋回させ、前記グリーン積層体の他方の面を前記溝形成手段に対向させる第８工程と、
   前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の他方の面における第１のスナップライン形成予定線の上方に配置する第９工程と、
   前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の他方の面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第１のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の他方の面の前記第１スナップライン形成予定線に第１スナップラインを形成する第１０工程と、
   前記第１スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第１スナップラインを形成する第１１工程と、
   前記溝形成手段を、前記溝形成手段の上下動方向を軸芯とする周方向に９０°旋回させる第１２工程と、
   前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の他方の面における第１のスナップライン形成予定線と直交する第２のスナップライン形成予定線の上方に配置する第１３工程と、
   前記溝形成手段を、前記グリーン積層体の他方の面に当接する位置まで上下動させるとともに、前記第２のスナップライン形成予定線に沿って水平移動させて、グリーン積層体の他方の面の前記第２のスナップライン形成予定線に第２スナップラインを形成する第１４工程と、
   前記第２スナップラインの形成を所定ピッチで複数回行い、複数の第２スナップラインを形成する第１５工程とを、有することを特徴とするスナップライン形成方法。
   

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