JP2020150074A

JP2020150074A - 絶縁回路基板の製造方法及びセラミックス板

Info

Publication number: JP2020150074A
Application number: JP2019044880A
Authority: JP
Inventors: 丈嗣北原; Joji Kitahara; 広昭佐藤; Hiroaki Sato
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2020-09-17
Anticipated expiration: 2039-03-12
Also published as: JP7135947B2

Abstract

【課題】角部が円弧状に形成されたセラミックス基板を有する絶縁回路基板を寸法精度よく確実に製造できる絶縁回路基板の製造方法及びセラミックス板を提供すること。【解決手段】セラミックス板の一方の面に、第１スクライブラインと、第１スクライブラインに囲まれた第１領域内に第２領域を区画する第２スクライブラインと、第１領域の各角部と該角部に対応する第２領域の角部との間に配置される第３スクライブラインと、を備え、第２スクライブラインは、その各角部を構成する円弧状の角部溝と、隣り合う角部溝間を接続する直線状溝と、を有し、第２スクライブラインの各辺は第１スクライブラインと平行であり、かつ、各角部溝と各直線状溝の長さを１００％とした場合における各直線状溝の両端からそれぞれの当該直線状溝の長さの５％以上１５％以下の範囲とを角部領域とし、それ以外を直線領域としたときに、角部領域の深さは、直線領域の深さよりも大きい。【選択図】図５

Description

本発明は、角部が円弧状に面取りされたセラミックス基板を有する絶縁回路基板の製造方法及び当該セラミックス基板を形成可能なセラミックス板に関する。

従来、熱電素子やＬＥＤ素子の配線基板としてセラミックス基板の両面に金属層が接合された絶縁回路基板が知られている。このような絶縁回路基板のうち、角部が円弧状に面取りされたセラミックス基板を有するものがある。このような角部が円弧状に形成されたセラミックス基板は、セラミックスの焼成前シートを金型で打ち抜き、１つずつ形成されることが多く、回路層形成時の生産性が悪い。この絶縁回路基板の生産性を向上させる方法として、例えば、特許文献１に記載の複数個取りを前提とする絶縁回路基板の分割方法が知られている。

この特許文献１に記載の絶縁回路基板は、縦横に各々複数本の溝が形成され、溝の交差部の四方の角部の側面が、溝の幅より大きい曲率半径を有する丸みを帯びて溝の側面及び表面から滑らかに連続した凸面の曲面状に各々形成されたセラミックス板を溝に沿って分割することにより形成されている。

特許第２６１２８４３号

しかしながら、特許文献１に記載の絶縁回路基板は、複数本の溝をセラミックス板に形成する際に、焼成されてセラミックス板となる前のグリーンシートに溝を直接形成することから、グリーンシートを焼成時する際に収縮するので、十分な寸法精度を得ることができなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、角部が円弧状に形成されたセラミックス基板を有する絶縁回路基板を寸法精度よく確実に製造できる絶縁回路基板の製造方法及びセラミックス板を提供することを目的とする。

本発明の絶縁回路基板の製造方法は、複数の矩形板状のセラミックス片を複数形成可能な大きさのセラミックス板の一方の面に、各セラミックス片を分割するための第１スクライブラインと、前記第１スクライブラインに囲まれた第１領域内にセラミックス基板を形成するための第２領域を区画し、前記第１スクライブラインと間隔を開けて配置される第２スクライブラインと、前記第１領域の各角部と該角部に対応する前記第２領域の角部との間に配置される第３スクライブラインと、を形成するスクライブライン形成工程と、前記セラミックス板の少なくとも一方の面における前記第２領域に回路層を形成する回路層形成工程と、前記回路層形成工程後における前記セラミックス板を前記第１スクライブラインに沿って個片化して前記回路層が形成された前記セラミックス片とする個片化工程と、前記個片化工程後、前記セラミックス片の前記第２領域の角部及び前記第３スクライブラインを分割冶具により挟持して前記第２スクライブラインに沿って分割する分割工程と、を備え、前記分割冶具は、前記第２スクライブラインが形成された面とは反対側の面に配置される第１押圧部と、前記第２スクライブラインが形成された面に配置される第２押圧部と、を備え、前記第１押圧部は、ロックウェル硬度Ｍスケールにて７０以上の合成樹脂により構成され、前記第２押圧部は、ショアＡ硬度５０以下のゴム材料により構成され、前記スクライブライン形成工程では、前記第２スクライブラインの各角部を円弧状の角部溝により形成するとともに、隣り合う前記角部溝間を接続して前記第２スクライブラインの各辺を構成する直線状溝を前記第１スクライブラインと平行に形成し、かつ、前記各角部溝と、前記各直線状溝の長さを１００％とした場合における前記各直線状溝の両端からそれぞれの当該直線状溝の長さの５％以上１５％以下の範囲と、を角部領域とし、それ以外を直線領域としたときに、前記角部領域の深さを前記直線領域の深さよりも大きくする。

本発明では、セラミックス板の一方の面に第１スクライブライン、第２スクライブライン及び第３スクライブラインを形成した後、回路層を形成し、第１スクライブラインに沿ってセラミックス板を分割してセラミックス片とし、セラミックス片の第２領域の角部及び第３スクライブラインを分割冶具により挟持して分割することにより、絶縁回路基板が製造される。このように本発明では、上記特許文献１に記載の構成とは異なり、焼成後のセラミックス基板に各スクライブラインが形成されるので、各スクライブラインの寸法精度を高めることができる。また、第３スクライブラインを設けたことにより、セラミックス片からセラミックス基板を分割する際に、角部溝に応力が集中して分割の起点となりやすく、しかも角部溝を含む角部領域の深さが直線領域の深さよりも大きく形成されているので、角部溝に沿って円滑に分割できる。この場合、直線状溝の角部領域の範囲が、直線状溝の両端からそれぞれ５％未満であると、角部領域の範囲が小さすぎて、クラックが各辺に沿って進展しないでそれるおそれがあり、１５％を超えると、絶縁回路基板の製造途中の取り扱い時に割れが発生する可能性がある。このため、分割工程により角部にかかる荷重を低減でき、かつセラミックス基板を第２スクライブラインに沿って適切に分割でき、絶縁回路基板を構成するセラミックス基板の寸法精度を向上できる。

また、第２スクライブラインの角部溝が当接する第２押圧部が第１押圧部よりも硬度が小さいゴム材料により構成されているので、分割冶具により上記位置を挟持すると、セラミックス片に面接触した第２押圧部が面方向に押し広げられ、このとき、第２スクライブラインの溝を広げるように作用するので、第２スクライブラインを確実に分割することができる。特に、角部溝の形成部位を挟持するので、確実に角部溝を起点として分割でき、絶縁回路基板のセラミックス基板の角部を滑らかな円弧状に形成することができる。

本発明の絶縁回路基板の製造方法の好ましい態様としては、前記スクライブライン形成工程では、前記直線領域の深さを前記セラミックス板の板厚の０．２倍以上０．４倍以下とし、前記角部領域の深さを前記直線領域の深さの１．２倍以上の深さとし、前記第３スクライブラインの深さを前記直線領域の深さの０．５倍以上１．０倍以下とし、かつ、前記角部溝の曲率半径を０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とするとよい。

直線領域の深さがセラミックス板の板厚の０．２倍未満であるとセラミックス基板の分割を適切に実行できず、０．４倍を超えていると、絶縁回路基板の製造中に衝撃でセラミックス基板が割れる可能性がある。また、角部領域の深さが第２領域の深さの１．２倍未満であると、セラミックス基板を分割する際の起点が角部領域以外となり、クラックが発生する可能性がある。さらに、第３スクライブラインの深さが直線領域の深さの０．５倍未満であると分割時のたわみ量が少なく分割できない可能性があり、直線領域の深さの１．０倍を超えていると、セラミックス基板の分割時の起点となる可能性があり、セラミックス基板の角部に突起が形成され、セラミックス基板の角部を円弧状に形成することができない可能性がある。

本発明のセラミックス板は、複数の矩形板状のセラミックス片を複数形成可能な大きさのセラミックス板の一方の面に、各セラミックス片を分割するための第１スクライブラインと、前記第１スクライブラインに囲まれた第１領域内にセラミックス基板を形成するための第２領域を区画し、前記第１スクライブラインと間隔を開けて配置される第２スクライブラインと、前記第１領域の各角部と該角部に対応する前記第２領域の角部との間に配置される第３スクライブラインと、を備え、前記第２スクライブラインは、該第２スクライブラインの各角部を構成する円弧状の角部溝と、隣り合う前記角部溝間を接続して前記第２スクライブラインの各辺を構成する直線状溝と、を有するとともに、前記第２スクライブラインの前記各辺は、前記第１スクライブラインと平行であり、かつ、前記各角部溝と、前記各直線状溝の長さを１００％とした場合における前記各直線状溝の両端からそれぞれの当該直線状溝の長さの５％以上１５％以下の範囲とを角部領域とし、それ以外を直線領域としたときに、前記角部領域の深さは、前記直線領域の深さよりも大きい。

本発明によれば、角部が円弧状に形成されたセラミックス基板を有する絶縁回路基板を寸法精度よく確実に製造できる。

本発明の一実施形態に係る絶縁回路基板の断面を示す断面図である。上記実施形態における絶縁回路基板の製造方法を示すフロー図である。上記実施形態における絶縁回路基板の製造工程のうち、スクライブライン形成工程、回路層形成工程及び個片化工程を示す図である。上記実施形態における絶縁回路基板の製造工程のうち、分割工程を示す図である。上記実施形態におけるセラミック辺の角部を拡大して示す平面図である。上記実施形態における分割工程に用いられる分割冶具の第２押圧部を押圧面側から見た平面図である。

以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明する。

［絶縁回路基板の概略構成］
図１は、本実施形態の絶縁回路基板１の断面を示す断面図であり、図４（ｃ）は、絶縁回路基板１の平面図である。
絶縁回路基板１は、図４（ｃ）に示すように、平面視で縦寸法５０ｍｍ及び横寸法４０ｍｍの矩形状に形成されている。このような絶縁回路基板１は、図１に示すように、セラミックス基板２と、セラミックス基板２の両面に形成された回路層３，４とを備えている。これらセラミックス基板２と回路層３，４とは、例えば、ろう材を用いて接合されている。

セラミックス基板２は、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）等からなるセラミックス材料により形成され、厚さが０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとされている。このセラミックス基板２は、矩形板状に形成され、各角部が円弧状に形成されている。

各回路層３，４は、純アルミニウム又はアルミニウム合金や、純銅又は銅合金により形成され、厚さが０．１ｍｍ〜１．０ｍｍとされている。これら回路層３，４は、セラミックス基板２よりも若干小さい矩形板状に形成され、各角部が面取りされた円弧状に形成されている。

［絶縁回路基板の製造方法］
次に、以上のように構成される絶縁回路基板１の製造方法について説明する。この製造方法では、複数個取り可能な大きさのセラミックス板２０の一方の面に第１スクライブライン２１、第２スクライブライン２２及び第３スクライブライン２３を形成した後、回路層３，４を形成し、第１スクライブライン２１に沿ってセラミックス板２０を分割してセラミックス片２０Ａとし、セラミックス片２０Ａの角部を分割冶具５により挟持して分割することにより、絶縁回路基板１が製造される（図３及び図４参照）。すなわち、絶縁回路基板１の製造方法は、図２に示すように、各スクライブライン２１，２２，２３を形成するスクライブライン形成工程と、回路層３，４を形成する回路層形成工程と、第１スクライブライン２１に沿ってセラミックス板２０を個片化する個片化工程と、個片化工程により分割されたセラミックス片２０Ａを第２スクライブラインに沿って分割して絶縁回路基板１を製造する分割工程と、を備える。以下、各工程のそれぞれについて、工程順に説明する。

［スクライブライン形成工程］
まず、図３（ａ）に示すように、複数の矩形板状のセラミックス片２０Ａを複数（例えば、６個）形成可能な大きさのセラミックス板２０（縦１７７ｍｍ×横１３８ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ）の一方の面（回路層４が形成される側の面）に、各セラミックス片２０Ａを分割するための第１スクライブライン２１と、第１スクライブライン２１に囲まれた第１領域Ａｒ１内にセラミックス基板２を形成するための第２領域Ａｒ２を区画し、第１スクライブライン２１と間隔を開けて配置される第２スクライブライン２２と、各第１領域Ａｒ１の各角部と該角部に対応する第２領域Ａｒ２の角部との間に配置される第３スクライブライン２３とを形成する。

これら各スクライブライン２１〜２３のそれぞれは、例えば、レーザ光Ｌを照射することにより、セラミックス板２０の一方の面を線状に除去して形成される。これら各スクライブライン２１〜２３は、セラミックス板２０に形成される溝部であり、個片化工程及び分割工程において、セラミックス板２０又はセラミックス片２０Ａの分割の起点となる部位である。
なお、スクライブライン形成工程では、例えばＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ、ＹＶＯ_４レーザ、ＹＬＦレーザ等を使用して各スクライブライン２１〜２３の加工を行うことができる。また、上記各レーザを用いてスクライブライン２１〜２３を形成する際には、その深さを予め設定することにより、後述する深さのスクライブライン２１〜２３が形成される。

［第１スクライブラインの構成］
第１スクライブライン２１は、図３に示す例では、縦方向に１本、横方向に２本所定の間隔を開けて形成される。具体的には、縦方向に延びる第１スクライブライン２１は、セラミックス板２０の横方向の中心に配置される。また、横方向に延びる２本のスクライブライン２１は、セラミックス板２０を縦方向に三分割する位置に形成される。これにより、セラミックス板２０は、第１スクライブライン２１により区画された５９ｍｍ×６９ｍｍの第１領域Ａｒ１が６つ形成される。
なお、図３の例では、第１スクライブライン２１は縦方向に１本、横方向に２本形成されることとしたが、これに限らず、実際にはこの例より大きなセラミックス板が用いられ、縦方向及び横方向に複数の第１スクライブラインが形成される。

［第２スクライブラインの構成］
第２スクライブライン２２は、図３に示す例では、６つの第１領域Ａｒ１内にそれぞれに略矩形状に形成され、各角部が円弧状に形成されている。この第２スクライブライン２２は、分割された際にセラミックス基板２となる第２領域Ａｒ２を区画する溝部であり、平面視で５０ｍｍ×６０ｍｍの略矩形状とされる。このような第２スクライブライン２２は、図５に示すように、第２スクライブライン２２の各角部を構成する円弧状の角部溝２２１と、隣り合う角部溝２２１間を接続して第２スクライブライン２２の各辺を構成する直線状溝２２２と、により構成されている。この角部溝２２１の曲率半径Ｒ１は、０．２ｍｍ以上１．００ｍｍ以下に設定され、直線状溝２２２により構成される各辺は、第１スクライブライン２１と平行とされている。

また、第２スクライブライン２２の深さ寸法は、角部近傍が深く、それ以外の部分が角部近傍よりも浅く設定されている。具体的には、各角部溝２２１と各直線状溝の長さを１００％とした場合における各直線状溝２２２の両端からそれぞれの当該直線状溝の長さの５％以上１５％以下の範囲（図５におけるＬ１及びＬ２）とを角部領域２２Ａとし、それ以外を直線領域２２Ｂとしたときに、角部領域２２Ａの深さを直線領域２２Ｂの深さよりも大きくする。具体的には、直線領域２２Ｂの深さをセラミックス板２０の板厚（例えば、１．０ｍｍ）の０．２倍以上０．４倍以下とし、角部領域２２Ａの深さを直線領域２２Ｂの深さの１．２倍以上の深さとしている。このため、セラミックス板２０の板厚が１．０ｍｍの場合、直線領域２２Ｂの深さは、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下とされ、角部領域２２Ａの深さは、０．２４ｍｍ以上０．４８ｍｍ以下とされる。

例えば、図５の横方向に延びる直線状溝２２２の横方向の長さが６０ｍｍである場合、直線領域２２Ｂが４２ｍｍ〜５４ｍｍ、その両端に位置するそれぞれの角部領域２２Ａの横方向の長さＬ１が６ｍｍ〜９ｍｍとされる。また、直線状溝２２２の縦方向の長さが５０ｍｍである場合、直線領域２２Ｂが４０ｍｍ〜４５ｍｍ、その両端に位置するそれぞれの角部領域２２Ａの縦方向の長さＬ２が２．５ｍｍ〜７．５ｍｍとされる。

［第３スクライブラインの構成］
第３スクライブライン２３は、図３に示す例では、６つの第１領域Ａｒ１内に４つずつ形成されている。この第３スクライブライン２３は、図３及び図５に示すように、第１領域Ａｒ１の各角部と該角部に対応する第２領域Ａｒ２の角部（角部溝２２１）との間に配置され、その深さ寸法は、直線領域２２Ｂの深さの０．５倍以上１．０倍以下とされ、セラミックス板２０の板厚が１．０ｍｍの場合、第３スクライブライン２３の深さは、０．５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とされる。また、この第３スクライブライン２３の第１スクライブライン２１に対する角度θ１は、４２°〜４８°であることが好ましく、本実施形態では４５°に設定されている。

また、第３スクライブライン２３の内側端部は、第２スクライブライン２２の角部溝２２１の先端との間に隙間ｗ１が形成されている。この隙間ｗ１の寸法は、例えば０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であることが好ましく、本実施形態では、０．５ｍｍに設定されている。また、第３スクライブライン２３の外側端部は、内側端部と同様に、第１スクライブライン２１の角部に対して隙間を形成した状態で形成されている。
なお、本実施形態では、第３スクライブライン２３の外側端部と第１スクライブライン２１の角部との間に隙間を形成することとしたが、これに限らず、第３スクライブライン２３の外側端部と第１スクライブライン２１の角部とは、つながっていてもよい。

このようなスクライブライン形成工程では、第２スクライブライン２２の各角部を円弧状の角部溝２２１により形成するとともに、隣り合う角部溝２２１間を接続して第２スクライブライン２２の各辺を構成する直線状溝２２２を第１スクライブライン２１と平行に形成する。また、スクライブライン形成工程では、各角部溝２２１と、各直線状溝２２２の長さを１００％とした場合における各直線状溝２２２の両端からそれぞれの当該直線状溝の長さの５％以上１５％以下の範囲（図５におけるＬ１及びＬ２）とを角部領域２２Ａとし、それ以外を直線領域２２Ｂとしたときに、角部領域２２Ａの深さを直線領域２２Ｂの深さよりも大きくする。具体的には、直線領域２２Ｂの深さをセラミックス板２０の板厚（例えば１．０ｍｍ）の０．２倍以上０．４倍以下とし、角部領域２２Ａの深さを直線領域２２Ｂの深さの１．２倍以上の深さとし、第３スクライブライン２３の深さを直線領域２２Ｂの深さの０．５倍以上１．０倍以下とし、かつ、角部溝２２１の曲率半径を０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とする。

なお、直線領域２２Ｂの深さがセラミックス板２０の板厚の０．２倍未満であるとセラミックス基板２の分割を適切に実行できず、０．４倍を超えていると、流動中に衝撃でセラミックス基板２が割れる可能性がある。また、角部領域２２Ａの深さが直線領域２２Ｂの深さの１．２倍未満であると、セラミックス基板２を分割する際の起点が角部領域２２Ａ以外となり、クラックが発生する可能性がある。さらに、第３スクライブライン２３の深さが直線領域２２Ｂの深さの０．５倍未満であると分割時のたわみ量が少なく分割できない可能性があり、直線領域２２Ｂの深さの１．０倍を超えていると、セラミックス基板２の分割時の起点となる可能性があり、セラミックス基板２の角部に突起が形成され、セラミックス基板２の角部を円弧状に形成することができない可能性がある。
また、直線状溝２２２の角部領域２２Ａの範囲が、直線状溝２２２の両端からそれぞれ５％未満であると、角部領域２２Ａの範囲が小さすぎて、クラックが各辺に沿って進展しないでそれるおそれがあり、１５％を超えると、取り扱い時に割れが発生する可能性がある。

このようなスクライブライン形成工程を実行することにより、セラミックス板２０に第１スクライブライン２１、第２スクライブライン２２及び第３スクライブライン２３が形成されたセラミックス板２０となる。

［回路層形成工程］
次に、各スクライブライン２１〜２３が形成されたセラミックス板２０の第２領域Ａｒ２のそれぞれの面に回路層３，４を形成する。この回路層形成工程では、セラミックス板２０を洗浄液等により洗浄した後、回路層３，４となる金属板（図示省略）をろう材を介して接合した後、これらの積層体をカーボン板により挟持し、積層方向に荷重をかけながら真空中で加熱することにより、セラミックス板２０と金属板を接合する。そして、上記金属板を公知の手法によりエッチングすることにより、平面視で略矩形状の回路層３，４が第２領域Ａｒ２に形成される。これにより、図３（ｂ）に示すように、セラミックス板２０には、第２スクライブライン２２により区画された各第２領域Ａｒ２に回路層３，４が設けられる。そして、図示は省略するが、必要に応じて、回路層３，４が形成されたセラミックス板２０に金メッキ、銀メッキ、ニッケルメッキ等のメッキ処理を施す。

なお、本実施形態では、金属板をろう材を介して接合した後、エッチングを実行することにより各第２領域Ａｒ２に金属層３，４を形成することとしたが、各金属層３，４を各第２領域のそれぞれにろう材により接合してもよい。また、第２領域Ａｒ２のそれぞれの面に回路層３，４を形成することとしたが、これに限らず、いずれか一方の面にのみ回路層３，４のいずれかを形成することとしてもよい。

［個片化工程］
次に、回路層形成工程後、回路層３，４が形成されたセラミックス板２０を第１スクライブライン２１に沿って個片化して、図３（ｃ）に示す回路層３，４が形成されたセラミックス片２０Ａとする。本実施形態では、セラミックス板２０を第１スクライブライン２１に沿って分割することにより、６つのセラミックス片２０Ａが形成される。
なお、実際の分割工程においては、セラミックス板２０に多数の第１スクライブライン２１が形成され、セラミックス片２０Ａとなる全ての第１領域Ａｒ２は、第１スクライブライン２１に囲まれている。このため、セラミックス板２０に形成された第１スクライブライン２１のうち、最も外縁に形成された第１スクライブライン２１より外側に位置する領域については、分割後破棄される。

［分割工程］
次に、個片化工程後、セラミックス片２０Ａの第２領域Ａｒ２の角部及び第３スクライブライン２３を分割冶具５により挟持して第２スクライブライン２２に沿って分割することにより、絶縁回路基板１を形成する。

［分割冶具の構成］
分割冶具５は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、セラミックス片２０Ａの第２スクライブライン２２が形成された面とは反対側の面に配置される矩形板状の第１押圧部５１と、セラミックス片２０Ａの第２スクライブライン２２が形成された面に配置される矩形板状の第２押圧部５２と、を備えている。第１押圧部５１は、セラミックス片２０Ａよりも大きい矩形板状に形成され、矩形板状の本体部５１０と、本体部５１０のセラミックス片２０Ａが配置される側の面から突出する４つの突出部５１１と、を備えている。これら本体部５１０及び突出部５１１は、ロックウェル硬度Ｍスケールにて７０以上の合成樹脂により構成され、一体成型されている。また、突出部５１１は、セラミックス片２０Ａを押圧する際に、第２スクライブライン２２における角部領域２２Ａ及び第３スクライブライン２３に対向する位置に形成され、これらを押圧する機能を有する。

第２押圧部５２は、第１押圧部５１と略同形状に形成され、矩形板状の本体部５２０と、本体部５２０のセラミックス片２０Ａが配置される側の面から突出する４つの突出部５２１と、を備えている。これらのうち、本体部５２０は、上記第１押圧部５１と同様にロックウェル硬度Ｍスケールにて７０以上の合成樹脂により構成されている。一方、突出部５２１は、ショアＡ硬度５０以下のゴム材料により構成されている。すなわち、第２押圧部５２の突出部５２１は、第１押圧部５１の突出部５１１よりも柔らかく変形しやすい素材により構成されている。これら第１押圧部５１及び第２押圧部５２のそれぞれは、突出部５１１と突出部５２１とのそれぞれが対向するように配置され、図６に示すように、各突出部５１１，５１２のそれぞれがセラミックス片２０Ａの角部近傍に当接する。

この分割工程では、上述した分割冶具５を用いて、セラミックス片２０Ａを挟持して押圧することにより、絶縁回路基板１を形成する。具体的には、図４（ａ）に示すように、セラミックス片２０Ａの第２スクライブライン２２が形成されている面を第２押圧部５２に対向して配置し、その上に第１押圧部５１を配置する。そして、図４（ｂ）に示すように第１押圧部５１の突出部５１１及び第２押圧部５２の突出部５２１により挟持して押圧する。この際、第２スクライブライン２２の角部溝２２１が当接する第２押圧部５２の突出部５２１が第１押圧部５１の突出部５１１よりも硬度が小さいゴム材料により構成されているので、分割冶具５により上記位置を挟持すると、セラミックス片２０Ａに面接触した第２押圧部５２の突出部５２１が面方向に押し広げられ、このとき、第２スクライブライン２２の溝を広げるように作用するので、第２スクライブライン２２が分割される。特に、図６に示すように、角部溝２２１（角部領域２２Ａ）の形成部位を挟持するので、確実に角部溝２２１を起点として分割でき、絶縁回路基板１のセラミックス基板２の角部を滑らかな円弧状に形成する。
これにより、図１及び図４（ｃ）に示すセラミックス基板２の角部が円弧状に形成された絶縁回路基板１が形成される。

本実施形態では、焼成後のセラミックス板２０に各スクライブライン２１〜２３が形成されるので、各スクライブライン２１〜２３の寸法精度を高めることができる。また、第３スクライブライン２３を設けたことにより、セラミックス片２０Ａからセラミックス基板２を分割する際に、角部溝２２１に応力が集中して分割の起点となりやすく、しかも角部溝２２１を含む角部領域２２Ａの深さが直線領域２２Ｂの深さよりも大きく形成されているので、角部溝２２１に沿って円滑に分割できる。このため、分割工程により第２領域Ａｒ２の角部にかかる荷重を低減でき、かつセラミックス基板２を第２スクライブライン２２に沿って適切に分割でき、絶縁回路基板１を構成するセラミックス基板２の寸法精度を向上できる。

また、第２スクライブライン２２の角部溝２２１が当接する第２押圧部５２の突出部５２１が第１押圧部５１の突出部５１１よりも硬度が小さいゴム材料により構成されているので、分割冶具５により上記位置を挟持すると、セラミックス片２０Ａに面接触した第２押圧部５２の突出部５２１が面方向に押し広げられ、このとき、第２スクライブライン２２の溝を広げるように作用するので、第２スクライブライン２２を確実に分割することができる。特に、角部溝２２１の形成部位を挟持するので、確実に角部溝２２１を起点として分割でき、絶縁回路基板１のセラミックス基板２の角部を滑らかな円弧状に形成することができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
上記実施形態では、メッキ処理後にセラミックス板２０を個片化することとしたが、これに限らず、個片化した後、各セラミックス片２０Ａにメッキ処理を施すこととしてもよい。また、メッキ処理はしなくてもよい。

また、上記実施形態では、各スクライブライン２１〜２３は、レーザ加工により形成されることとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、ダイヤモンドスクライバー等の他の加工方法により実施することもできる。

さらに、上記実施形態では、分割冶具５の第２押圧部５２の突出部５２１のみがゴム材料により構成されることとしたが、これに限らず、本体部５２０もゴム材料により構成され、これらが一体成型されていてもよい。

矩形板状のセラミックス片を６個形成可能な大きさのセラミックス板（縦１７７ｍｍ×横１３８ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ）の一方の面に、図３に示すように、ファイバーレーザ（日本車輛社製ＮｉｓｓｈａＨＣ）を用いて、第１スクライブライン、第２スクライブライン及び第３スクライブラインを形成した。第１スクライブラインは、縦方向に延びる１本と、横方向に延びる２本とを形成し、縦方向に延びる１本は、セラミックス板の中心を通り、横方向に延びる２本は、セラミックス板を縦方向に三分割する位置に形成し、第１スクライブラインにより区画された５９ｍｍ×６９ｍｍの第１領域を６つ形成した。第２スクライブライン２２は、第１領域内に５０ｍｍ×６０ｍｍの略矩形状に形成され、各角部を構成する円弧状の角部溝と、隣り合う角部溝間を接続して第２スクライブラインの各辺を構成する直線状溝と、により構成した。この角部溝の曲率半径Ｒ１は、２ｍｍとし、直線状溝は、第１スクライブラインと平行とした。また、縦方向に延びる直線状溝の長さを５０ｍｍ、横方向に延びる直線状溝の長さを６０ｍｍとした。また、第３スクライブラインは、第１領域の各角部と該角部に対応する第２領域の角部との間に形成し、第２スクライブラインの角部溝とその先端との隙間寸法は、０．５ｍｍとし、第３スクライブラインの他端と第１領域の角部との隙間寸法は、０．５ｍｍとした。さらに、第３スクライブラインの第１スクライブラインに対する角度は、４５°とした。

また、実施例１〜１１及び比較例１〜３における第１スクライブラインの深さ寸法は、０．２ｍｍとし、第２スクライブラインの縦方向の直線領域の長さ、横方向の直線領域の長さ、縦方向の角部領域の長さＬ２、横方向の角部領域の長さＬ１、縦方向の角部領域の長さＬ２／縦方向の直線領域の長さ、横方向の角部領域の長さＬ１／横方向の直線領域の長さ、直線領域の深さ及び角部領域の深さ、並びに、第３スクライブラインの深さの各種寸法は、表１に示す通りとした。なお、縦角部領域の長さＬ２及び横角部領域の長さＬ１については、各直線領域における一端側に位置する角部領域の値を示している。また、直線領域の深さとセラミックス板の板厚との比率（倍率）、直線領域の深さと角部領域の深さとの比率（倍率）及び直線領域の深さと第３スクライブラインの深さとの比率（倍率）は、表１に示すとおりである。

そして、これら表１に示す深さの各スクライブラインが形成されたセラミックス板の第２スクライブラインにより区画された第２領域の両面に、Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系ろう材を介して銅合金を積層し、加圧した状態で加熱することにより、銅合金からなる回路層（４０ｍｍ×５０ｍｍ）を形成した。そして、第１スクライブラインに沿ってセラミックス板を個片化し、６つのセラミックス片を得た。この６つのセラミックス片のうち、任意に選択した３つのセラミックス片のそれぞれに対し、分割冶具（この実施例においては手動プレス）を用いて、第２スクライブラインに沿ってセラミックス基板を分割して、絶縁回路基板を得た。これら表１に示す条件に基づいて形成された実施例１〜１１及び比較例１〜３のそれぞれに対して、分割性及び寸法精度のそれぞれについて評価した。

［スクライブラインの深さ測定］
スクライブラインの深さの測定は、レーザ顕微鏡（キーエンス社製ＶＫ−Ｘ１０００）を用いて実行した。この際、第２スクライブラインにおいては、直線状溝の直線領域、角部領域、及び角部溝のそれぞれ任意の３箇所の溝深さを測定し、その平均値を直線状溝の直線領域の溝深さ、角部領域の溝深さ及び角部溝の溝深さとした。また、第３スクライブラインにおいては、任意の３箇所の溝深さを測定し、その平均値を第３スクライブラインの溝深さとした。

［分割性の評価］
分割性の評価は、手動プレス（株式会社ＭＡＴＥＸ製Ｈ−１）を用いて、無理なく作業できる荷重：約２０ｋｇｆで分割可能か否かを判定した。この際、手動プレスには、第２スクライブラインが形成された面を下側として配置し、スクライブラインが形成されていない面を押圧する部位（第１押圧部）及びスクライブラインが形成された面を押圧する部位（第２押圧部）のそれぞれに表２に示す素材を配置して実行した。この手動プレスによる分割は、６つのセラミックス片のうち、任意に選択した３つのセラミックス片のそれぞれに対して実行し、全てのセラミックス片が分割できた場合を良好「Ａ」と評価し、３つのセラミックス片のうち、１つ又は２つのセラミックス片が分割できた場合を可「Ｂ」と評価し、全てのセラミックス片が分割できなかった場合を不可「Ｃ」と評価した。結果を表２に示す。

［寸法精度の評価］
寸法精度の評価は、手動プレスにより分割された３枚の絶縁回路基板のセラミックス基板を目視にて確認した。この際、３つの絶縁回路基板の縦寸法（５０ｍｍ）及び横寸法（６０ｍｍ）の全てが公差±０．２ｍｍである場合を良好「Ａ」と評価し、３つの絶縁回路基板のうち、１つ又は２つが公差±０．２ｍｍである場合を可「Ｂ」と評価し、全ての絶縁回路基板の公差が±０．２ｍｍでない場合を不可「Ｃ」と評価した。結果を表２に示す。

表１及び表２から明らかなように、第１押圧部がロックウェル硬度Ｍスケールにて７０以上の合成樹脂（プラスチック）により構成され、第２押圧部がショアＡ硬度５０以下のゴム材料により構成された実施例１〜１１は、いずれも分割性が可「Ｂ」以上となり、セラミックス片を良好に分割できた。これらのうち、直線領域の深さがセラミックス板の板厚の０．２倍以上０．４倍以下であり、かつ、第３スクライブラインの深さが直線領域の深さの０．５倍以上１．０倍以下である実施例１〜５は、分割性の評価が良好「Ａ」であるとともに、寸法精度の評価も良好「Ａ」であった。一方、比較例１では、ショアＡ硬度が５０を超えたゴムにより構成されていたため、分割性の評価及び寸法精度の評価のいずれもが不可「Ｃ」であった。

また、比較例２では、第２スクライブラインの角部領域の深さが直線領域の深さより小さいため、分割性及び寸法精度の評価がいずれも不可「Ｃ」であった。
さらに、比較例３では、第１押圧部がロックウェル硬度Ｍスケールにて７０未満の合成樹脂により構成されていたため、分割性の評価及び寸法精度の評価のいずれもが不可「Ｃ」であった。

１絶縁回路基板
２セラミックス基板
２０セラミックス板
２０Ａセラミックス片
２１第１スクライブライン
２２第２スクライブライン
２２Ａ角部領域
２２Ｂ直線領域
２２１角部溝
２２２直線状溝
２３第３スクライブライン
３，４回路層
５分割冶具
５１第１押圧部
５１０本体部
５１１突出部
５２第２押圧部
５２０本体部
５２１突出部

Claims

複数の矩形板状のセラミックス片を複数形成可能な大きさのセラミックス板の一方の面に、各セラミックス片を分割するための第１スクライブラインと、前記第１スクライブラインに囲まれた第１領域内にセラミックス基板を形成するための第２領域を区画し、前記第１スクライブラインと間隔を開けて配置される第２スクライブラインと、前記各第１領域の各角部と該角部に対応する前記第２領域の角部との間に配置される第３スクライブラインと、を形成するスクライブライン形成工程と、
前記セラミックス板の少なくとも一方の面における前記第２領域に回路層を形成する回路層形成工程と、
前記回路層形成工程後における前記セラミックス板を前記第１スクライブラインに沿って個片化して前記回路層が形成された前記セラミックス片とする個片化工程と、
前記個片化工程後、前記セラミックス片の前記第２領域の角部及び前記第３スクライブラインを分割冶具により挟持して前記第２スクライブラインに沿って分割する分割工程と、を備え、
前記分割冶具は、前記第２スクライブラインが形成された面とは反対側の面に配置される第１押圧部と、前記第２スクライブラインが形成された面に配置される第２押圧部と、を備え、前記第１押圧部は、ロックウェル硬度Ｍスケールにて７０以上の合成樹脂により構成され、前記第２押圧部は、ショアＡ硬度５０以下のゴム材料により構成され、
前記スクライブライン形成工程では、前記第２スクライブラインの各角部を円弧状の角部溝により形成するとともに、隣り合う前記角部溝間を接続して前記第２スクライブラインの各辺を構成する直線状溝を前記第１スクライブラインと平行に形成し、かつ、前記各角部溝と、前記各直線状溝の長さを１００％とした場合における前記各直線状溝の両端からそれぞれの当該直線状溝の長さの５％以上１５％以下の範囲と、を角部領域とし、それ以外を直線領域としたときに、前記角部領域の深さを前記直線領域の深さよりも大きくすることを特徴とする絶縁回路基板の製造方法。
前記スクライブライン形成工程では、前記直線領域の深さを前記セラミックス板の板厚の０．２倍以上０．４倍以下とし、前記角部領域の深さを前記直線領域の深さの１．２倍以上の深さとし、前記第３スクライブラインの深さを前記直線領域の深さの０．５倍以上１．０倍以下とし、かつ、前記角部溝の曲率半径を０．２ｍｍ以上１．０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の絶縁回路基板の製造方法。
複数の矩形板状のセラミックス片を複数形成可能な大きさのセラミックス板の一方の面に、各セラミックス片を分割するための第１スクライブラインと、前記第１スクライブラインに囲まれた第１領域内にセラミックス基板を形成するための第２領域を区画し、前記第１スクライブラインと間隔を開けて配置される第２スクライブラインと、前記第１領域の各角部と該角部に対応する前記第２領域の角部との間に配置される第３スクライブラインと、を備え、
前記第２スクライブラインは、該第２スクライブラインの各角部を構成する円弧状の角部溝と、隣り合う前記角部溝間を接続して前記第２スクライブラインの各辺を構成する直線状溝と、を有するとともに、前記第２スクライブラインの前記各辺は、前記第１スクライブラインと平行であり、かつ、前記各角部溝と前記各直線状溝の長さを１００％とした場合における前記各直線状溝の両端からそれぞれの当該直線状溝の長さの５％以上１５％以下の範囲とを角部領域とし、それ以外を直線領域としたときに、前記角部領域の深さは、前記直線領域の深さよりも大きいことを特徴とするセラミックス板。