JP4442964B2 - Ceramic substrate for electronic parts - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品用セラミックス基板に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4に示すように、電子部品用のセラミックス基板1には、一般的にチップ状の単体8に分割するための単体分割溝4が縦横に複数本形成され、また、ダミー部分割溝3が形成されて周囲はダミー部2となっている。このダミー部2は、単体8を外部衝撃や、成型時の応力集中、焼成中のクラック等より保護することを目的として形成している。
【0003】
このセラミックス基板1の製造方法について以下に説明する。
【0004】
図5に示すように金型9にグリーンシート12を挿入させた状態で、上パンチ10をグリーンシート12に押し当ててウス11により外周を切断する。この上パンチ10にはカッター刃7が取り付けてあり、外周切断後、さらに上パンチ10を押し込むことでカッター刃7がグリーンシート12に入り込み、ダミー部分割溝3及び単体分割溝4を形成する。
【0005】
セラミックス基板1の製造工程を図6に示すように、上記グリーンシート12の打ち抜き工程後、焼成工程、表面処理工程、反り矯正工程、外観検査工程を経てセラミックス基板1が完成する。
【0006】
セラミックス基板1は電子部品となった段階で単体8の形状で使用されるため、その時ダミー部2もダミー部分割溝3によって分割されるが、この分割時点まではセラミックス基板1としての形状が必要であり、ダミー部分割溝3においてもクラックの発生を防止する必要がある。つまりダミー部分割溝3においては、分割時には良好な分割性を示す必要があるが、分割前まではクラックや割れの発生を防止する必要がある。
【0007】
従来ダミー部分割溝3は、良好な分割性を得るために、図7に示すように、セラミックス基板1の端部まで到達している形状であった。しかし、この場合ダミー部分割溝3においてクラックが発生しやすいため、図8に示すように、ダミー部分割溝3をセラミックス基板1の端部まで到達しない形状に形成すること(実開平4−59905号参照)や、図9に示すようにダミー部分割溝3に平行なダミー溝5を形成すること(実用新案登録第2590335号参照)が行われている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図8に示すようにダミー部分割溝3をセラミックス基板1の縁端部まで到達しない形状に形成しても、ダミー部分割溝3に応力が集中するために、ダミー部分割溝3またはダミー部分割溝3とセラミックス基板1の端部間にクラックが発生しやすいという問題があった。
【0009】
また、図9に示すようにダミー部分割溝3に対して平行にダミー溝5を形成する場合は、ダミー溝5が全長にわたってあることにより、四辺の内、対向する二辺にしか形成できないために、ダミー溝5を形成していない二辺においてダミー部分割溝3のクラック発生を防止できなかった。また、ダミー溝5がセラミックス基板1の端部まで貫通しているために、グリーンシート12の打ち抜き工程やその後の搬送工程、焼成工程でダミー溝5にクラックが発生し易く、歩留まりを低下させるという問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、これらに鑑みて行われたもので、周囲にダミー部とこれを分割するための端部が上記ダミー部内に位置するダミー部分割溝とを有するセラミックス基板であって、上記ダミー部分割溝の端部に接してまたはその延長上のみに、上記ダミー部分割溝に対して直角方向で左右均等な長さの、長さをA,上記ダミー部分割溝の幅をK,上記セラミックス基板の端部と先端との距離をNおよび上記ダミー部の幅をMとしたとき、A>KおよびN>0.1×Mであるダミー溝を形成することにより、セラミックス基板製造工程並びに電子部品製造工程におけるダミー部分割溝及びダミー溝へのクラックの発生を防止し、その後の単体への分割においては支障無く分割できるようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について詳述する。
【0012】
図1(a)に示すように、本発明のセラミックス基板1は、単体分割溝4を縦横に有し、周囲にダミー部2を備え、このダミー部2を分割するためのダミー部分割溝3を有している。そして、このダミー部分割溝3の端部はダミー部2まで進入しており、この端部のみにこれに対して直角方向で左右均等な長さのダミー溝5を形成してある。
【0013】
また、他の実施形態として、図1(b)に示すように、ダミー部分割溝3の延長上であってダミー部分割溝3の端部から離れた位置にダミー部分割溝に対して直角方向で左右均等な長さのダミー溝5を形成することもできる。
【0014】
このことによりセラミックス基板1のダミー部分割溝3に応力が集中した場合、ダミー溝5によりその応力が分散されてクラックの発生が抑えられ、セラミックス基板1の製造工程並びにその後の電子部品製造工程に於ける歩留まりが向上する。また、ダミー部分割溝3の端部はダミー部2に進入しているため、ダミー部2の分割性は良好である。
【0015】
ここで、ダミー溝5は図2(a)に示すように、ダミー部分割溝の端部3に接してそのダミー部分割溝3に対し直角方向で左右均等な長さに形成し、その長さAは、ダミー部分割溝3の幅Kに対し、A>Kであることが好ましい。また、セラミックス基板1の端部とダミー溝5の先端との距離Nは、ダミー部2の幅Mに対し、N>0.1×Mであることが好ましい。さらに、セラミックス基板1の端部とダミー溝5との距離B及び、ダミー部分割溝3のクロス部からのダミー部分割溝3の突き出し距離Cは、B、C>10×Kであることが好ましい。
【0016】
図2(b)に示すダミー溝5の深さGは、ダミー部分割溝3の深さHに対して、G=0.75×H〜1.5×Hであって、セラミックス基板1の厚みTに対して、G=0.08×T〜0.5×Tであることが好ましい。
【0017】
図2(c)に示すように、ダミー部分割溝3の延長上にダミー部分割溝3に対し直角方向で左右均等な長さのダミー溝5を形成して、ダミー溝5とダミー部分割溝3とを離す場合には、ダミー部分割溝3とダミー溝5との距離Dはダミー溝5の長さAに対して、D≦0.5×Aであることが好ましい。
【0020】
しかし、図3(a)に示すようなダミー部分割溝3の先端に接して矢印状のダミー溝5を形成してもその効果は得られない。
【0021】
これは図5に示す金型9でセラミックス基板1を打ち抜き成型するとき、ダミー溝5は図3(b)に示すように、分離されたカッター刃7a及び7bによって形成される。このカッター刃7aとカッター刃7bとの接続部に、カッター刃7cの方向よりクラックが進行してきてもそれを防止することができないためである。
【0022】
また図3(c)に示すように、ダミー部分割溝3の端部を中心としダミー溝5の左右の長さP、Qが均等でない場合、ダミー部分割溝3に集中した応力がダミー溝5によって均等に分散できないためにダミー溝5にクラックが発生したり、ダミー溝5で応力を緩和できずダミー溝5を貫通してクラックが発生することがある。したがって、ダミー溝5はダミー部分割溝3に対し左右均等な長さとすることが好ましい。
【0023】
本発明のセラミックス基板1の材質はアルミナの他、窒化アルミニウム、炭化珪素などを主成分とするセラミックス、またはガラスセラミックスなどに適用でき、その製造方法は金型に備えられたカッター刃をセラミックグリーンシートに押し当ててダミー部分割溝3、単体分割溝46およびダミー溝5を形成し、その後所定の温度で焼成し製造される。
【0024】
【実施例】
実験例1
本発明の実施例として図1(a)に示すダミー溝5をダミー部分割溝3に接して形成したもの並びに、図1(b)に示すダミー溝5とダミー部分割溝3とを離して形成したものと、従来品で比較例として図7に示すダミー部分割溝3がセラミックス基板1の縁端部迄貫通しているもの並びに、図8に示すダミー部分割溝3がセラミックス基板1の縁端部迄達していないもの並びに、図9に示すダミー部分割溝3に対して平行なダミー溝5を形成したものとに、アルミナ含有率96%のグリーンシート12に金型9に備えられたカッター刃7を押し当てて、ダミー溝5と分割溝3とダミー溝5とをそれぞれ形成し、その後所定の温度で焼成し作製した。
【0025】
セラミックス基板1の外辺寸法は78mm×60mm角、厚み0.8mmとした。本発明の図1(a)、図1(b)の形状の試料をそれぞれ試料a、試料bとした。比較例の図7、図8、図9の形状の試料を試料イ、試料ロ、試料ハとした。各試料の寸法値は表1に示す値とした。
【0026】
【表1】
【0027】
試料数は各10000シートとし、図6に示すセラミックス基板製造フローの外観検査工程で、クラック不良率を比較した。また、ダミー部2の分割性を比較するために、図10(a)に示すセラミックス基板1を図10(b)並びに図10(c)に示すように、ダミー部分割溝3にてダミー部2を各10000シートハンドブレイクし、図10(d)に示す単体8へのバリLが0.2mm以上のものを不良として不良の発生率を比較した。以上の結果を表2に示す。
【0028】
尚、表中の判定は、クラック不良率1%未満を○、クラック不良率1%以上2%未満を△、クラック不良率2%以上を×として評価した。
【0029】
【表2】
【0030】
実験例1より、本発明実施例の試料a、試料bは、ダミー溝5並びにダミー部分割溝3のクラック発生率並びにダミー部2の分割によるバリLの発生率も低く判定は○であった。
【0031】
比較例の試料イ並びに試料ロは、ダミー部分割溝3のクラックの発生率が高く判定は×で、また試料ハは、ダミー溝5からのクラックの発生率が高く判定は×であった。またダミー部2の分割によるバリLの発生率は試料ハのみが高い値であった。
実験例2
本発明の実施例として、図2(a)に示すセラミックス基板1を実験例1と同様にして作製した。試料は、ダミー溝5の長さをA、ダミー部分割溝3の幅をK、セラミックス基板1の縁端部とダミー溝5の距離をB、ダミー部分割溝3のクロス部からのダミー部分割溝3の突き出し距離をC、ダミー部2の幅をM、セラミックス基板1の縁端部とダミー溝5の先端との距離をNとし、K=0.2mm、B=5mm、C=5mm、M=10mmとしダミー溝5の長さAを0.1mmから18mmまで9種類設定した。試料2−1はA=0.1mm、試料2−2はA=0.2mm、試料2−3はA=0.4mm、試料2−4はA=1.0mm、試料2−5はA=2.0mm、試料2−6はA=5.0mm、試料2−7はA=14mm、試料2−8はA=16mm、試料2−9はA=18mmとした。
【0032】
セラミックス基板1の縁端部とダミー溝5の先端との距離Nは、上記各試料とも、N=M−(A/2)の値とした。
【0033】
その他のセラミックス基板1の条件は実験例1の試料と同じである。試料数並びにクラックの調査方法、評価方法も実験例1と同じで、その結果を表3に示す。
【0035】
実験例2より、ダミー溝5の長さAがダミー部分割溝3の幅Kより未満である試料2−1は、ダミー溝5並びにダミー部分割溝3のクラック発生率共高く判定は×であった。ダミー溝5の長さAがダミー部分割溝3の幅Kと同じである試料2−2は、ダミー溝5並びにダミー部分割溝3のクラック発生率は試料2−1より低減できたものの判定は△であった。
【0036】
また、ダミー溝5の長さAが18mmと極端に長いために、セラミックス基板1の縁端部とダミー溝5の先端との距離Nが1.0mmと短い試料2−9は、ダミー溝5からのクラック発生率がやや高く判定は△であった。
【0037】
ダミー溝5の長さAが0.4mm〜16mmまでの試料2−3、試料2−4、試料2−5、試料2−6、試料2−7、試料2−8は、ダミー溝5並びにダミー部分割溝3のクラック発生率は低く、判定は○であった。
【0041】
以上の実験例1より、本発明の実施例は比較例よりクラック、バリLの発生率は低減でき、実験例2、3より、本発明の特に主要な各部の寸法値は
A>K
N>0.1×M
であることが好ましい。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、周囲にダミー部を有するセラミックス基板において、ダミー部分割溝の端部に接してもしくはその延長上のみに、上記ダミー部分割溝に対して直角方向で左右均等な長さの、長さをA,上記ダミー部分割溝の幅をK,上記セラミックス基板の端部と先端との距離をNおよびダミー部の幅をMとしたとき、A>KおよびN>0.1×Mであるダミー溝を形成することによって、分割溝の分割性を損なうことなくセラミックス基板製造工程並びにその後の電子部品製造工程においてクラックや割れの発生を防止でき、歩留まりの向上並びに生産性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)および(b)は本発明の電子部品用セラミックス基板の平面図である。
【図2】 本発明の電子部品用セラミックス基板の拡大図で、(a)並びに(c)は平面図、(b)は断面図である。
【図3】 (a)〜(c)は電子部品用セラミックス基板の平面図である。
【図4】 分割溝が形成された電子部品用セラミックス基板の斜視図である。
【図5】 グリーンシートを打ち抜き成型する金型の断面図である。
【図6】 セラミックス基板の製造工程フローである。
【図7】 従来のセラミックス基板の平面図である。
【図8】 従来のセラミックス基板の平面図である。
【図9】 従来のセラミックス基板の平面図である。
【符号の説明】
1、セラミックス基板
2、ダミー部
3、ダミー部分割溝
4、単体分割溝
5、ダミー溝
7、7a、7b、7c、カッター刃
8、単体
9、金型
10、上パンチ
11、ウス
12、グリーンシート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ceramic substrate for electronic parts.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 4, the
[0003]
A method for manufacturing the
[0004]
As shown in FIG. 5, with the
[0005]
As shown in FIG. 6, the manufacturing process of the
[0006]
Since the
[0007]
Conventionally, the dummy
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, also be formed in a shape which does not reach the dummy
[0009]
In addition, when the
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above, and is a ceramic substrate having a dummy part and a dummy part dividing groove in which an end part for dividing the dummy part is located in the dummy part, and the dummy part Only in contact with or on the end of the dividing groove , the length A is equal to the right and left in the direction perpendicular to the dummy dividing groove, the width of the dummy dividing groove is K, and the ceramics. By forming a dummy groove with A> K and N> 0.1 × M, where N is the distance between the edge of the substrate and the tip, and M is the width of the dummy, the ceramic substrate manufacturing process and the electronic Generation of cracks in the dummy part dividing grooves and the dummy grooves in the part manufacturing process is prevented, and the subsequent division into single parts can be performed without any trouble.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[0012]
As shown in FIG. 1 (a), a
[0013]
Further, as another embodiment, as shown in FIG. 1B, a right angle with respect to the dummy part dividing groove at a position on the extension of the dummy
[0014]
If the stress in the dummy
[0015]
Here, as shown in FIG. 2 (a), the
[0016]
The depth G of the
[0017]
As shown in FIG. 2 (c),
[0020]
However , even when the arrow-
[0021]
In this case, when the
[0022]
As shown in FIG. 3C, when the left and right lengths P and Q of the
[0023]
The material of the
[0024]
【Example】
Experimental example 1
As an embodiment of the present invention, the
[0025]
The outer side dimensions of the
[0026]
[Table 1]
[0027]
The number of samples was 10,000 sheets, and the crack defect rates were compared in the appearance inspection process of the ceramic substrate manufacturing flow shown in FIG. Further, in order to compare the splitting property of the
[0028]
The evaluation in the table was evaluated with a crack defect rate of less than 1% as ◯, a crack defect rate of 1% or more and less than 2% as Δ, and a crack defect rate of 2% or more as x.
[0029]
[Table 2]
[0030]
From Experimental Example 1, the samples a and b of the embodiment of the present invention had a low crack generation rate in the
[0031]
Samples B and B of the comparative example had a high crack generation rate in the dummy
Experimental example 2
As an example of the present invention, a
[0032]
The distance N between the edge of the
[0033]
The other conditions of the
[0035]
From the experimental example 2, the sample 2-1 in which the length A of the
[0036]
Further, since the length A of the
[0037]
Sample 2-3, sample 2-4, sample 2-5, sample 2-6, sample 2-7, and sample 2-8 in which the length A of the
[0041]
From the experimental example 1 described above, in the example of the present invention, the incidence of cracks and burrs L can be reduced compared to the comparative example, and from experimental examples 2 and 3, the dimension values of particularly the main parts of the present invention are A> K.
N> 0.1 × M
It is preferable that
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, it has you a ceramic substrate having a dummy portion around and or extended on only the contact with the end portion of the dummy portion dividing groove, equal length left and right perpendicular direction with respect to the dummy portion dividing groove When the length is A, the width of the dummy portion dividing groove is K, the distance between the end and the tip of the ceramic substrate is N, and the width of the dummy portion is M, A> K and N> 0. By forming a 1 × M dummy groove , cracks and cracks can be prevented from occurring in the ceramic substrate manufacturing process and the subsequent electronic component manufacturing process without impairing the dividing property of the dividing groove, thereby improving yield and improving productivity. Improvement can be achieved.
[Brief description of the drawings]
[1] (a) and (b) is a plan view of an electronic component ceramic substrate of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are enlarged views of a ceramic substrate for electronic parts according to the present invention, wherein FIGS. 2A and 2C are plan views and FIG. 2B are cross-sectional views.
3A to 3C are plan views of a ceramic substrate for electronic parts.
FIG. 4 is a perspective view of a ceramic substrate for electronic components in which a dividing groove is formed.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a mold for punching and molding a green sheet.
FIG. 6 is a manufacturing process flow of a ceramic substrate.
FIG. 7 is a plan view of a conventional ceramic substrate.
FIG. 8 is a plan view of a conventional ceramic substrate.
FIG. 9 is a plan view of a conventional ceramic substrate.
[Explanation of symbols]
1,
7 , 7 a, 7 b, 7 c, cutter blade 8,
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