JP2015034111A - 積層セラミックス基板の分断方法 - Google Patents

積層セラミックス基板の分断方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ガラス層とセラミックス基板とを積層した積層セラミックス基板を分断すること。
【解決手段】ガラス層１１とセラミックス層１２から成る積層セラミックス基板１０のガラス層１１に、分断予定ラインに沿ってスクライブ装置によってスクライブラインＳを形成する。次いで積層セラミックス基板を反転し、セラミックス層１２の面よりスクライブラインＳに沿ってブレイクする。こうすれば積層セラミックス基板１０を完全に分断することができる。
【選択図】図１

Description

本発明はガラス層とセラミックス基板とを積層した積層セラミックス基板の分断方法に関するものである。
従来セラミックス基板に金属層を積層した積層セラミックス基板を分断する場合には、ダイシングソー等を用いて分断することが多かった。又特許文献１にはガラスセラミックス基板を軽荷重で複数回スクライブした後にブレイクするガラスセラミックス基板の分断方法が提案されている。
特開２００１−１１３５２１号公報
特許文献１ではガラスセラミックス基板を複数回スクライブしているが、ガラス層とセラミックス層とが積層された積層セラミックス基板を分断するものではなかった。
ガラス層とセラミックス層とを積層した積層セラミックス基板については開発が進められつつあるが、その分断方法については確立されていない。本発明はガラス層を含むセラミックス基板を完全に分断し個別化することができるようにすることを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の積層セラミックス基板の分断方法は、ガラス層と少なくとも１層のセラミックス層とを積層した積層セラミックス基板の分断方法であって、前記積層セラミックス基板の一方の面に分断予定ラインに沿ってスクライブラインを形成し、前記スクライブラインに沿って前記積層セラミックス基板の他方の面にブレイクバーを押し当ててブレイクすることによって、スクライブラインに沿って積層セラミックス基板を分断するものである。
ここで前記積層セラミックス基板は、ガラス層の一方の面に少なくとも一層のセラミックス層を積層したものであり、前記スクライブラインを前記ガラス層に形成するようにしてもよい。
ここで前記積層セラミックス基板は、ガラス層の両面に第１，第２のセラミックス層を積層したものとしてもよい。
このような特徴を有する本発明によれば、ガラス層とセラミックス層が積層された積層セラミックス基板を片方からスクライブしブレイクしている。このため所望の形状に完全に分断し個別化することができ、端面精度を向上させることができるという効果が得られる。
図１は本発明の第１の実施の形態による積層セラミックス基板の分断処理を示す図である。 図２は本発明の第２の実施の形態による積層セラミックス基板の分断処理を示す図である。 図３は本発明の第３の実施の形態による積層セラミックス基板の分断処理を示す図である。 図４は本発明の第４の実施の形態による積層セラミックス基板の分断処理を示す図である。
次に本発明の第１の実施の形態について説明する。図１（ａ）はガラス層１１とセラミックス層１２とを積層した本実施の形態による分断の対象となる積層セラミックス基板（以下、単に積層基板という）１０を示す図である。ガラス層１１の板厚はセラミックス層１２の板厚より薄く、例えば１０〜１００μｍとする。セラミックス層１２の板厚は例えば１００〜５００μｍとする。ここでセラミックス層１２については、ＬＴＣＣ（低温焼成セラミックス）層、アルミナ（ＨＴＣＣ）、窒化アルミ、チタン酸バリウム、フェライト、窒化珪素等のセラミックス、いわゆるファインセラミックスであってもよい。
そしてこの積層基板１０を所定のパターンで分断する場合に、まず図１（ｂ）に示すようにガラス層１１より分断を予定するラインに沿って、図示しないスクライブ装置によってスクライビングホイール１３を押圧し転動させてスクライブを形成する。こうして形成したスクライブラインをスクライブラインＳとする。このスクライブに用いるスクライビングホイール１３は、ノーマルのスクライビングホイール（スクライブライン形成（スクライブ）時の加工部位（刃先）となる最外周辺部の稜線に切欠きや溝の形成されていない通常のスクライビングホイール）であってもよいが、刃先に切欠きや溝の形成されているスクライビングホイール（日本国特許文献３０７４１４３号、日本国特許文献５０２２６０２号、日本国特許文献５０７８３５４号、日本国特許文献５０５５１１９号等）であってもよい。一般に、刃先に切欠きや溝の形成されているスクライビングホイールを用いることにより、スクライブ時の刃先のカカリがよく、また、切欠きや溝の形成間隔にもよるが、切欠きや溝の個々の最外周辺方向の長さが切欠きや溝で遮断された稜線（突起）の個々の最外周辺方向の長さよりも長いスクライビングホイール（Ｐ刃先）、特に切欠きや溝の深さが５μｍを超える、特に１０μｍを超えるＰ刃先によれば高浸透のスクライブが可能である。一方、切欠きや溝の個々の最外周辺方向の長さが切欠きや溝で遮断された稜線（突起）の個々の最外周辺方向の長さよりも短いスクライビングホイール（Ａ刃先）、特に切欠きや溝の深さが５μｍ以下、特に３μｍ以下のＡ刃先によれば高浸透はしにくくなる傾向があるが、分断後の基板端面の状態が不良になりにくい傾向がある。ここでは、刃先に溝（切欠き）の形成されたホイールを用いることが好ましく、基板の厚みにもよるが、基板の厚みが薄い場合（例えば、５００μｍ以下の場合）にはＡ刃先が好ましく、基板の厚みが厚い場合（例えば、５００μｍを超える場合）にはＰ刃先が好ましい。例えば日本国特許文献３０７４１４３号には、円周面に所定間隔を隔てて多数の溝を形成し、その間を突起として高浸透が可能なスクライビングホイールが提案されている。
次いで図１（ｃ）に示すように、積層基板１０を反転し、ブレイク装置を用いて一対の支持部材１４，１５の上面にテープ１６を配置し、支持部材１４，１５の中間にスクライブラインＳが位置するように積層基板１０を配置する。そしてその上部よりセラミックス層１２の面に向けてスクライブラインＳの真上からブレイクバー１７を押し下げ、ブレイクを行う。
こうすれば図１（ｄ）に示すように、積層基板１０をスクライブラインＳに沿って完全に分断し個別化することができ、端面精度を向上させることができる。この積層セラミックス基板の分断を格子状に行うことによって個別の積層基板チップを形成することができる。
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、積層セラミックス基板２０は図２（ａ）に示すようにガラス層２１の下面に２層のセラミックス層２２，２３を積層したものとする。尚ガラス層２１、セラミックス層２２，２３の板厚については第１の実施の形態と同様である。この場合も第１の実施の形態と同じく図２（ｂ）に示すようにガラス層２１をスクライブする。その後図２（ｃ）に示すように積層セラミックス基板２０を反転してセラミックス基板２３にブレイクバー１７を押し当ててブレイクする。
こうすれば図２（ｄ）に示すように、積層基板２０をスクライブラインＳに沿って完全に分断し個別化することができ、端面精度を向上させることができる。この積層セラミックス基板の分断を格子状に行うことによって個別の積層基板チップを形成することができる。
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態では、積層セラミックス基板３０は図３（ａ）に示すようにガラス層３１，セラミックス層３２，ガラス層３３を積層したものとする。尚ガラス層３１，３３、セラミックス層３２の板厚については第１の実施の形態と同様である。この場合も図３（ｂ）に示すように一方のガラス層、ここではガラス層３１をスクライブする。その後図３（ｃ）に示すように積層セラミックス基板３０を反転してガラス層３３にブレイクバー１７を押し当ててブレイクする。
こうすれば図３（ｄ）に示すように、積層基板３０をスクライブラインＳに沿って完全に分断し個別化することができ、端面精度を向上させることができる。この積層セラミックス基板の分断を格子状に行うことによって個別の積層基板チップを形成することができる。
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態では図４（ａ）に示すようにセラミックス層４１，ガラス層４２，セラミックス層４３が３層に積層された積層セラミックス基板４０を分断するものである。尚ガラス層４２、セラミックス層４１，４３の板厚については第１の実施の形態と同様である。この実施の形態においても図４（ｂ）に示すようにスクライブ装置よりいずれか一方のセラミックス層、例えばセラミックス層４１に分断を予定するラインに沿ってスクライビングホイール１３を押圧し転動させてスクライブラインＳを形成する。高浸透型のスクライビングホイールを用いた場合には内部のガラス層４２を貫通して他方のセラミックス層４３までクラックが浸透する場合もある。
次いで図４（ｃ）に示すように、積層基板４０を反転しブレイク装置を用いて一対の支持部材１４，１５の上面にテープ１６を配置し、支持部材１４，１５の中間にスクライブラインＳが位置するように積層基板４０を配置する。そしてその上部よりセラミックス層４３の面に向けてスクライブラインＳの真上からブレイクバー１７を押し下げブレイクを行う。
こうすれば図４（ｄ）に示すように、積層基板４０をスクライブラインＳに沿って完全に分断し個別化することができ、端面精度を向上させることができる。この積層セラミックス基板の分断を格子状に行うことによって個別の積層基板チップを形成することができる。
尚前述した各実施の形態において、スクライビングホイールの種類はスクライブするガラス層やセラミックス層の材質や厚さ、硬度等に応じて最適のスクライビングホイールを適宜選択するものとする。スクライビングホイールの刃先の角度やスクライビング荷重等についても適宜セラミックス基板に合わせて選択するものとする。一般的にはフェライトでは浅いスクライブでよく、ＬＴＣＣについては焼結する温度や添加物等によって性質が大きく異なるため、その基板に合った刃先角度と種類のスクライビングホイールとスクライブ荷重を用いる。
又各実施の形態では、図１（ｂ），図２（ｂ），図３（ｂ），図４（ｂ）の工程でスクライブ装置を用いてスクライビングホイールを転動させてスクライブを実行しているが、レーザスクライブ装置によってスクライブを行うようにしてもよい。このレーザスクライブではレーザによって加熱し、その直後に冷却してスクライブを浸透させるようにしたレーザスクライブ装置であってもよく、レーザ自体の出力を上げて基板を溶融してスクライブするものであってもよい。又断続的にレーザを照射して照射位置を異ならせてスクライブを行うレーザスクライブ装置であってもよい。
本発明は異種材料の積層セラミックス基板にスクライブ装置とブレイク装置を用いて容易に分断することができ、微小な積層基板の製造に有効である。
１０，２０，３０，４０ 積層セラミックス基板
１１，２１，３１，３３，４２ ガラス層
１２，２２，２３，３２，４１，４３ セラミックス層
１３ スクライビングホイール
１４，１５ 支持部材
１６ テープ
１７ ブレイクバー

Claims (3)

  1. ガラス層と少なくとも１層のセラミックス層とを積層した積層セラミックス基板の分断方法であって、
    前記積層セラミックス基板の一方の面に分断予定ラインに沿ってスクライブラインを形成し、
    前記スクライブラインに沿って前記積層セラミックス基板の他方の面にブレイクバーを押し当ててブレイクすることによって、スクライブラインに沿って積層セラミックス基板を分断する積層セラミックス基板の分断方法。
  2. 前記積層セラミックス基板は、ガラス層の一方の面に少なくとも一層のセラミックス層を積層したものであり、
    前記スクライブラインを前記ガラス層に形成したことを特徴とする請求項１記載の積層セラミックス基板の分断方法。
  3. 前記積層セラミックス基板は、ガラス層の両面に第１，第２のセラミックス層を積層したものである請求項１記載の積層セラミックス基板の分断方法。
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