JP2012142490A

JP2012142490A - マーキング方法

Info

Publication number: JP2012142490A
Application number: JP2011000648A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yamada; 雅幸山田
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2012-07-26

Abstract

【課題】レーザー光の熱によるセラミック基板へのダメージがなく、短時間に効率よくマーキングすることができるマーキング方法を提供する。
【解決手段】（ａ）セラミックグリーンシート１０ｘに導電性ペーストを塗布して、セラミックグリーンシート１０ｘにマーキング部２０を形成する第１の工程と、（ｂ）マーキング部２０にレーザー光３２を照射してマーキング部２０を部分的に除去する第２の工程と、（ｃ）部分的に除去されたマーキング部２０とセラミックグリーンシート１０ｘとを焼成し、セラミックグリーンシート１０ｘが焼結して形成されたセラミック基板１０に、焼結済みのマーキング部２０によりマーク２８を形成する第３の工程とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、マーキング方法に関し、詳しくは、セラミック基板にマークを形成するマーキング方法に関する。

従来、セラミック基板は、種々の電子部品に用いられている。製造工程において、セラミック基板には、セラミック基板を識別するためのマークが形成されることがある。

例えば図４の斜視図に示すように、焼成後のセラミック基板１の側面１ａにレーザー光を照射して、セラミック基板１の側面１ａに識別記号３を形成する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２４４１２０号公報

セラミック基板に視認性の良いマークを短時間に効率よく形成するためには、レーザー光の出力パワーを高く保つ必要がある。レーザー光は、出力パワーの設定が高いと、出力の変動が大きくなり、レーザー光の出力パワーの管理が困難である。また、レーザー光の出力パワーを高くすると、レーザー光の熱によって、セラミック基板にひびが発生したり、セラミック基板が割れたりすることがある。

本発明は、かかる実情に鑑み、レーザー光の熱によるセラミック基板へのダメージがなく、短時間に効率よくマーキングすることができるマーキング方法を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成したマーキング方法を提供する。

マーキング方法は、（ａ）セラミックグリーンシートに導電性ペーストを塗布して、前記セラミックグリーンシートにマーキング部を形成する第１の工程と、（ｂ）前記マーキング部にレーザー光を照射して前記マーキング部を部分的に除去する第２の工程と、（ｃ）部分的に除去された前記マーキング部と前記セラミックグリーンシートとを焼成し、前記セラミックグリーンシートが焼結して形成されたセラミック基板に、焼結済みの前記マーキング部によりマークを形成する第３の工程とを備える。

上記方法によれば、焼結済みのマーキング部は、部分的に除去されているので、マークを形成することができる。

第２の工程においてマーキング部の未焼結の導電性ペーストにレーザー光を照射して未焼結の導電性ペーストを部分的に除去するときのレーザー光の出力パワーは、焼結済みの導電性ペーストにレーザー光を照射して焼結済みの導電性ペーストを部分的に除去する場合よりも低くすることができる。未焼結のセラミックグリーンシートは、焼結後のセラミック基板に比べ、十分に弾性があり、レーザー光の熱によりセラミックグリーンシートが膨張しても、割れたり、ひびが入ったりすることはない。

したがって、レーザー光の熱によるセラミック基板へのダメージがない。

また、未焼結の導電性ペーストは、焼結済みの導電性ペーストよりも短時間で除去することができるので、マーキング部の導電性ペーストを部分的に除去して所望のパターンを形成する時間は、焼結後にパターンを形成する場合よりも短くなり、マーキング工程の所要時間を短縮することができる。さらに、マーキング工程の所要時間が短縮されるため、レーザー光の熱がセラミック基板に蓄積されにくくなるので、レーザー光の熱によるセラミックへのダメージがない。

レーザー光は、出力パワーが大きくなるほど変動が大きくなる。焼結済みの導電性ペーストをレーザー光で除去する場合と比べ、焼成前には低い出力パワーでマーキング部を除去できるため、レーザー光の出力パワー管理が容易となる。

セラミックグリーンシートを焼成して焼結済みセラミック基板を形成する場合、セラミックグリーンシートが焼成時に収縮する。セラミックグリーンシートごとに焼成時の収縮量がばらつくため、焼結後のマーキング部の位置もばらつく。そのため、焼結後のマーキング部を部分的に除去してマーキングする場合には、マークの位置精度を確保することが難しい。これに対し、焼成前であれば、セラミックグリーンシート上に形成されたマーキング部に対して高い精度でマーキングできるので、マークの位置精度を向上させることができる。

したがって、短時間に効率よくマーキングすることができる。

好ましくは、前記第２の工程において、前記マーキング部にレーザー光を照射して前記マーキング部を厚み方向に除去して、前記セラミックグリーンシートを露出させる。

この場合、焼成後には、マーキング部の除去された部分にセラミック基板が露出し、コントラスト差が大きくなるので、マーキング部の表面に凹凸が形成されるだけでありセラミック基板が露出しない場合と比べると、マークの視認性を向上させることができる。

好ましくは、前記第１の工程において、前記セラミックグリーンシートに前記導電性ペーストを塗布して、前記マーキング部とともに、導体パターンを形成する。

この場合、電極や配線など、電気が導通する導体パターンを、マーキング部と同時にセラミックグリーンシートに形成することで、工程が簡単になる。

好ましくは、前記導電性ペーストがＣｕを主成分とする。

この場合、セラミック基板の内部や表面に配線や電極などを形成するための導電性ペーストと同じ導電性ペーストを用いて、マーキング部を形成でき、工程が簡単になる。また、マーキング部にＡｕめっきを施すことが容易である。

好ましくは、焼結済みの前記マーキング部に、該マーキング部の表面を覆うＡｕ膜を形成する第４の工程をさらに備える。

この場合、マーキング部とその周囲とのコントラスト差がさらに大きくなり、マークの視認性を一層向上できる

本発明によれば、レーザー光の熱によるセラミック基板へのダメージがなく、短時間に効率よくマーキングすることができる。

セラミック基板の斜視図である。（実施例）セラミック基板の要部断面図である。（実施例）セラミック基板の要部断面図である。（変形例）セラミック基板の斜視図である。（従来例）

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

＜実施例＞実施例のマーキング方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。

図１は、電子部品に用いるセラミック基板１０に、マーク２８を形成する手順を模式的に示す斜視図である。

（１）まず、図１（ａ）に示すように、セラミックグリーンシート１０ｘの表面１０ａに、印刷などの方法で導電性ペーストを塗布して、マーキング部２０を形成する。１層のセラミックグリーンシートにマーキング部２０を形成しても、複数層のセラミックグリーンシートを積層、圧着した積層体にマーキング部２０を形成してもよい。マーキング部２０を形成したセラミックグリーンシートを、マーキング部２０が露出するように、他のセラミックグリーンシートに積層、圧着してもよい。

セラミックグリーンシート１０ｘの表面１０ａに導電性ペーストを塗布する際に、マーキング部２０とともに、電極１２や不図示の配線などの導体パターンを同時に形成すると、工程が簡単になる。

導電性ペーストは、導電性を有するペーストであり、例えば、主成分となる金属粉末に、有機バインダ、溶剤等の有機ビヒクルを加え、攪拌、混練することにより作製する。Ｃｕ粉末を主成分とする導電性ペーストを用いると、電極や配線などの導体パターンと同じ導電性ペーストを用いてマーキング部２０を形成でき、マーキング部２０にＡｕめっきを施すことも容易である。

（２）次いで、マーキング部２０の導電性ペーストを乾燥させた後に、図１（ｂ）に示すように、レーザー装置３０を用いて、マーキング部２０の表面にレーザー光３２を照射して、マーキング部２０の導電性ペーストを部分的に除去し、マーキング部２０に所定のマーキングパターンを形成する。例えば、乾燥させた数十μｍの厚みの銅ペーストに、マーキングパターンを形成する。

このとき、図２（ａ）の要部断面図に示すように、マーキング部２０の厚みの途中まで除去し、マーキング部２０の表面に凹部２２を形成しても、図２（ｂ）の要部断面図に示すように、セラミックグリーンシート１０ｘに達するまで、マーキング部２０を厚み方向に除去してもよい。

図２（ｂ）のようにマーキング部２０の除去された部分２２ｘからセラミックグリーンシート１０ｘが露出すると、コントラスト差を大きくしてマークの視認性を向上させることが容易である。

なお、マーキング部２０を部分的に除去した後、マーキング部２０が露出するように、マーキング部２０を部分的に除去したセラミックグリーンシートを、他のセラミックグリーンシートに積層、圧着してもよい。

（３）次いで、部分的に除去されたマーキング部２０とともにセラミックグリーンシート１０ｘを焼成し、マーキング部２０の導電性ペースト中の金属粉末とセラミックグリーンシート１０ｘ中のセラミック粉末とを焼結させる。これにより、図１（３）に示すように、セラミックグリーンシートが焼結して形成されたセラミック基板１０に、焼結済みのマーキング部２０によりマーク２８を形成することができる。

例えば、銅のマーキング部２０から下地のセラミック基板が露出し、マーク２８として基板ごとの識別記号（文字、１次元又は２次元のバーコードなどの図形、記号、それらの組み合わせ）が表示される。

以上のように、セラミック基板を焼成する前にマーキング部にレーザー光でマーキングパターンを形成すると、マーキング部の未焼結の導電性ペーストにレーザー光を照射して未焼結の導電性ペーストを部分的に除去するときのレーザー光の出力パワーは、焼結済みの導電性ペースト（金属）にレーザー光を照射して焼結済みの導電性ペーストを部分的に除去する場合よりも低くすることができる。未焼結のセラミックグリーンシートは、焼結後のセラミック基板に比べ、十分に弾性があり、レーザー光の熱によりセラミックグリーンシートが膨張しても、割れたり、ひびが入ったりすることはない。

セラミックグリーンシートを焼成して焼結済みセラミック基板を形成する場合、セラミックグリーンシートが焼成時に収縮する。セラミックグリーンシートごとに焼成時の収縮量がばらつくため、焼結後のマークの位置もばらつく。そのため、焼結後のマーキング部を部分的に除去してマーキングする場合には、マークの位置精度を確保することが難しい。これに対し、焼成前であれば、セラミックグリーンシート上に形成されたマーキング部に対して高い精度でマーキングできるので、マークの位置精度を向上させることができる。

＜変形例＞図３の要部断面図に示すように、めっきや蒸着により、焼結済みのマーキング部２０の表面を覆うＡｕ膜２６，２６ａを形成してもよい。

Ａｕ膜を形成すると、マークとその周囲とのコントラスト差がさらに大きくなり、マークの視認性を一層向上できる。また、図１のようにマーキング部２０ともに電極１２を形成する場合、電極１２にもＡｕ膜を形成すると、電極１２にワイヤボンディングしやすくなる。

＜まとめ＞セラミック基板を焼成する前にマーキング部にレーザー光を照射してマーキングパターンを形成すると、レーザー光の熱によるセラミック基板へのダメージがなく、短時間に効率よくマーキングすることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

例えば、実施例として、導体パターンとセラミックグリーンシートを同時に焼成するＬＴＣＣ（Low Temperature co-fired ceramics；低温焼成セラミック基板）を例示したが、これに限るものではない。

１０セラミック基板
１０ｘセラミックグリーンシート
１２電極（導体パターン）
２０マーキング部
２８マーク
３２レーザー光

Claims

セラミックグリーンシートに導電性ペーストを塗布して、前記セラミックグリーンシートにマーキング部を形成する第１の工程と、
前記マーキング部にレーザー光を照射して前記マーキング部を部分的に除去する第２の工程と、
部分的に除去された前記マーキング部と前記セラミックグリーンシートとを焼成し、前記セラミックグリーンシートが焼結して形成されたセラミック基板に、焼結済みの前記マーキング部によりマークを形成する第３の工程と、
を備えたことを特徴とする、マーキング方法。
前記第２の工程において、前記マーキング部にレーザー光を照射して前記マーキング部を厚み方向に除去して、前記セラミックグリーンシートを露出させることを特徴とする、請求項１に記載のマーキング方法。
前記第１の工程において、前記セラミックグリーンシートに前記導電性ペーストを塗布して、前記マーキング部とともに、導体パターンを形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載のマーキング方法。
前記導電性ペーストがＣｕを主成分とすることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一つに記載のマーキング方法。
焼結済みの前記マーキング部に、該マーキング部の表面を覆うＡｕ膜を形成する第４の工程をさらに備えたことを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一つに記載のマーキング方法。