JP4929893B2

JP4929893B2 - セラミック基板の製造方法

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Publication number: JP4929893B2
Application number: JP2006197750A
Authority: JP
Inventors: 寛石野; 浅井　　康富
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2026-07-20
Also published as: JP2008028065A

Description

本発明は、セラミックよりなる基板形成用のシート体を焼成し、この焼成したシート体を、当該シート体に形成された分断用の溝を介して基板単位に分断するようにしたセラミック基板の製造方法に関する。

この種の一般的なセラミック基板は、一面がＩＣチップや抵抗素子、コンデンサなどの電子部品が搭載される実装面として構成されたものとなっている。そして、このようなセラミック基板は、当該セラミック基板を製造するためのセラミックのグリーンシートより作製されたシート体を用いて行われる。

つまり、セラミックのグリーンシートに対して、基板単位毎に配線やランドなどの導体パターンを形成してシート体を構成するとともに、シート体の表面には当該シート体を基板単位に分断するための分断用の溝（たとえば、深さ０．１〜０．２ｍｍ）を形成する。そして、シート体を焼成した後、この焼成されたシート体を、分断用の溝を介して分断することにより、個片化されたセラミック基板を製造する。

ここで、このような従来の方法においては、シート体分断時の基板端部のバリを抑えるなどの目的でシート体の分断性を向上させるためには、分断用の溝を深いものとすればよい。しかしながら、溝を深くした場合（たとえば、深さ０．２ｍｍ以上）には、焼成時のシート体の収縮ばらつきが大きくなり、実用にそぐわないものとなってしまう可能性がある。

これは、シート体を構成するグリーンシートがドクターブレード工法にて作られるためである。たとえば、アルミナシートは、アルミナ粉末とシリカ粉末や樹脂成分、溶剤などの添加剤を混ぜてペースト状化させ、シート状に加工して得られる。このため、一般に、グリーンシートは、焼成時における樹脂成分の焼失およびセラミック粉の焼結により、体積が収縮する。

この収縮ばらつきが大きいと、たとえばシート体上のランドの位置ずれが生じ、当該ランド上に実装される電子部品の搭載が困難になったり、隣り合うランド間の距離が狭くなって、当該ランド上にはんだなどを供給したときにランド間の短絡を引き起こしたりする可能性が出てくる。

近年、高密度実装の観点から基板上のランドのパターン寸法を微細化したいというニーズがあり、上記収縮ばらつきを抑えることは重要である。そこで、収縮ばらつきを小さくするために、分断用の溝を浅くすると（たとえば、深さ０．１ｍｍ以下）、上述したように、今度はバリの問題が出てくる。

このように、従来の一般的な製造方法では、分割時のバリを小さくするため深い溝を形成すると焼成時の収縮ばらつきが多くなり、逆に溝が浅いとバリが大きくなるというトレードオフの関係が存在する。

一方で、焼成後のシート体にダイヤモンド製ローリングカッターを使用して、分断用の溝を形成する方法（たとえば、特許文献１参照）や、レーザ加工によって分断用の溝を形成する方法（たとえば、特許文献２参照）が提案されている。
特開平６−２０９１４９号公報特開２００４−２７６３８６号公報

しかしながら、焼成後にダイヤモンドカッターを使用して分断用の溝を形成する方法では、焼成による上記収縮ばらつきの問題は回避されるものの、ダイヤモンドの磨耗によりコストが高くなる。また、電子部品が実装される実装面側をレーザ加工する場合には、加工の際に生成されるヒュームがランド上を汚染するという問題も生じる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、セラミックよりなる基板形成用のシート体を焼成し、この焼成したシート体を、分断用の溝を介して基板単位に分断するようにしたセラミック基板の製造方法において、ダイヤモンドカッターを用いずに、シート体焼成時による収縮ばらつきの増大やレーザ加工時のヒュームによる接続信頼性の悪化といった問題を引き起こすことなく、シート体の適切な分断を実現することを目的とする。

上記した目的を達成するため、請求項１の製造方法は、シート体（１００）におけるセラミック基板（１０）の実装面（１１）となるように構成された一面（１０１）に、分断用の溝としての第１の溝（１１０）を形成し、次にシート体（１００）を焼成した後、焼成されたシート体（１００）における一面（１０１）とは反対側に位置する他面（１０２）のうち第１の溝（１１０）と対向する部位に、分断用の溝として第１の溝（１１０）よりも深さの大きい第２の溝（１２０）をレーザ加工により形成し、しかる後、焼成されたシート体（１００）に対して第１の溝（１１０）側から加圧することにより、第１の溝（１１０）および第２の溝（１２０）を介して焼成されたシート体（１００）を分断することを特徴とする。

それによれば、第１の溝（１１０）と第２の溝（１２０）とでは、焼成前に形成する第１の溝（１１０）の方を比較的浅く形成することができ、分断用の溝によるシート体（１００）焼成時の収縮ばらつきを小さくできる。

また、第２の溝（１２０）については、シート体（１００）において実装面（１１）となる一面（１０１）とは反対側の他面（１０２）に対し、焼成後に、レーザ加工によって比較的深く形成するため、レーザ加工時のヒュームが実装面（１１）へ付着するのを防止できるとともに、この第２の溝（１０２）によって適切に分断可能な深さを確保することができる。

よって、本発明のセラミック基板の製造方法によれば、ダイヤモンドカッターを用いずに、シート体（１００）焼成による収縮ばらつきの増大やレーザ加工時のヒュームによる接続信頼性の悪化といった問題を引き起こすことなく、シート体の適切な分断を実現することができる。

請求項２の製造方法は、シート体（１００）におけるセラミック基板（１０）の実装面（１１）となるように構成された一面（１０１）に、分断用の溝としての第１の溝（１１０）を形成し、次にシート体（１００）を焼成した後、焼成されたシート体（１００）における一面（１０１）とは反対側に位置する他面（１０２）のうち第１の溝（１１０）と対向する部位に、分断用の溝として第１の溝（１１０）よりも深さの大きい第２の溝（１２０）をレーザ加工により形成し、しかる後、焼成されたシート体（１００）に対して第１の溝（１１０）側から加圧することにより、第１の溝（１１０）および第２の溝（１２０）を介して焼成されたシート体（１００）を分断するものであり、
さらに、シート体（１００）を焼成する前において、シート体（１００）の他面（１０２）のうち第２の溝（１２０）を形成すべき部位に、第２の溝（１２０）よりも浅い浅溝（１３０）をプレス加工により形成しておき、シート体（１００）を焼成した後、第２の溝（１２０）を形成する工程では、浅溝（１３０）の底部にレーザ加工を行って第２の溝（１２０）を形成することを特徴とする。
それによれば、請求項１の製造方法の効果に加えて、焼成されたシート体（１００）の分断時には、浅溝（１３０）に引っ張り応力が集中するため、第２の溝（１２０）に亀裂が生じやすくなり、分断性が向上する。また、第２の溝（１２０）のレーザ加工時には、この浅溝（１３０）内に第２の溝（１２０）を加工するようにしているため、浅溝（１３０）の内壁がレーザ加工時のヒュームの防護壁となる。
また、これら請求項１、請求項２の場合、第１の溝（１１０）の深さを０．０５ｍｍ以上とすれば、シート体（１００）の焼成後に発生する当該シート体の戻りによって第１の溝（１１０）が埋まってしまうのを防止することができる。

また、この場合、第１の溝（１１０）の深さを０．１ｍｍ以下とすれば、収縮ばらつきを実用上問題ないレベルとするうえで、好ましい。

また、この製造方法においては、第１の溝（１１０）として、底部が尖った形状となっているものを形成することが好ましく、それによれば、分断時に第２の溝（１２０）から発生する亀裂が、第１の溝（１１０）に向かって確実に進行し、バリが小さく精度の高い分断が可能となる。

また、このような製造方法においては、第１の溝（１１０）を形成する工程では、シート体（１００）の一面（１０１）のうち第２の溝（１２０）に対向すべき部位に、当該対向する第２の溝（１２０）に対応して２本以上の第１の溝（１１０）を形成するようにしてもよい。

それによれば、シート体（１００）の焼成後の寸法ばらつきやレーザ加工時の位置ずれなどによって、第２の溝（１２０）の位置ずれが発生しても、２本以上の第１の溝（１１０）を設けることによって、第１の溝（１１０）と第２の溝（１２０）との相対的な位置ずれを小さくすることができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るセラミック基板１０について電子部品２０、２１を搭載した状態を示す概略断面図であり、図２はこのセラミック基板１０単体の実装面１１を示す概略平面図である。

本実施形態のセラミック基板１０は、板状（本例では矩形板状）をなすものであり、その一面１１は、電子部品２０、２１が搭載される実装面１１として構成され、この実装面１１とは反対側の他面１２は、当該電子部品が搭載されない非実装面１２として構成されている。

ここでは、セラミック基板１０は、図示しないが、一般的なドクターブレード法により作製されたセラミックのグリーンシート（たとえば通常厚さ０．２ｍｍ程度）を、４層程度積層し焼成してなる一般的な積層基板として構成されている。

なお、この種の一般的なセラミック積層基板においては、厚さ０．２ｍｍ程度のグリーンシートを４〜６層程度積層するのが通常であるが、本実施形態のセラミック基板１０においては、もちろんそれ以外の積層数やグリーンシートの厚さとしてもよい。

一例としては、セラミック基板１０は、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）粒子９０％程度とガラス成分（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ₂）とを溶剤を介して混ぜ合わせてなるグリーンシートを、１６００℃程度の高温下で焼成することによって作製されるものであり、グリーンシートと異なり焼成後のセラミック基板１０は非常に硬いものである。

また、上述したように、本実施形態のセラミック基板１０は、焼成されたセラミック層が積層されてなるものである。ここで、図示しないが、セラミック基板１０を構成する各セラミック層には、一般的なセラミックの積層基板と同じように、モリブデン（Ｍｏ）などを主成分とする導体材料が充填された図示しないスルーホールが形成されるとともに、タングステン（Ｗ）などを主成分とする導体材料によって図示しない配線パターンが形成されている。

これらのスルーホールや配線パターンによって、セラミック基板１０における配線構成は、セラミック基板１０の表層に位置する表層配線と、内層に位置する内層配線とからなり、これら配線が電気的に接続されることによって、セラミック基板１０における回路が構成されている。

そして、図２に示されるように、セラミック基板１０の表層に位置する実装面１１には、電子部品２０、２１を搭載するためのランド１１ａが複数個設けられている。これらランド１１ａは、上記した表層配線の一部であり、必要に応じて銅や金などのメッキが施されている。

ここで、図１に示されるように、セラミック基板１０の実装面１１上には電子部品２０、２１が搭載されている。図１では、これら電子部品２０、２１としては、ＩＣチップ２０やコンデンサ２１が示されているが、それ以外にも電子部品としては、この種のセラミック基板１０の表面に実装可能な表面実装部品が採用可能であり、たとえば抵抗素子などが挙げられる。

そして、これら電子部品２０、２１は上記ランド１１ａ上に搭載され、当該ランド１１ａに対して、Ａｇペーストやはんだなどのダイボンド材３０を介して電気的・機械的に接合されている。また、電子部品２０、２１においては、必要に応じてランド１１ａとの間でボンディングワイヤ３１を介した電気的な接続がなされている。

また、セラミック基板１０の非実装面１２には、酸化ルテニウムや二酸化スズなどよりなる厚膜抵抗４０が設けられ、さらに、この厚膜抵抗４０は保護ガラス４１により被覆されて保護されている。

ここで、厚膜抵抗４０は、上記したセラミック基板の配線構成において実装面１１側に位置するランド１１ａと電気的に接続されている。なお、この厚膜抵抗４０および保護ガラス４１は必要に応じてセラミック基板１０に設けられるもので、場合によっては省略してもよい。

次に、本実施形態に係るセラミック基板の製造方法について述べる。図３は、本製造方法に用いるシート体１００についてその一面１０１側の斜め上方から見た概略斜視構成を示す図である。

この図３に示されるシート体１００は、上記セラミック基板１０を破線Ｋで区切られた単位にて複数個形成してなる焼成前のセラミック多連基板である。また、このシート体１００は、図３中の上側に位置する一面１０１が、最終的に実装面１１となるように、すなわち分断後の個片化されたセラミック基板１０における実装面１１となるように構成されたものである。

本実施形態の製造方法は、大きくは、この図３に示されるシート体１００を形成し焼成するとともに、図３中の破線Ｋに沿ってシート体１００の両面１０１、１０２に後述する分断用の溝を形成した後、この分断用の溝を介してシート体１００を分断し、個片化されたセラミック基板１０を製造するものである。

まず、本製造方法においては、ドクターブレード法により作製されたグリーンシートを、積層数の分、用意する。次に、各グリーンシートに対して、金型などを用いて穴あけ加工を行うことにより、スルーホールを形成する。次に、印刷法などにより、このスルーホール内に導体材料を充填するとともに、各グリーンシートの表面に導体材料を付与することで、上記した配線パターンを形成する。

続いて、各グリーンシートを積層し、これらを加圧して密着させることによりシート体１００を形成する。このようして、図３に示されるように、セラミックのグリーンシートよりなり、その一面１０１がセラミック基板１０の実装面１１となるように構成されたシート体１００が形成される。ここまでがシート体形成工程である。

次に、本製造方法では、次に述べるような各工程を順次行う。図４において、（ａ）は第１の溝形成工程を示す概略断面図、（ｂ）は、焼成工程後における第２の溝形成工程を示す概略断面図、（ｃ）は分断工程を示す概略断面図である。

図４（ａ）に示される第１の溝形成工程では、シート体１００の一面１０１に、分断用の溝としての第１の溝１１０を形成する。この第１の溝１１０は、通常の刃具を用いた方法により形成できる。また、この第１の溝１１０の深さとしては、０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とする。このような第１の溝１１０の深さは、当該刃具の加圧やサイズを調整することで実現可能である。

この後、第１の溝１１０が形成されたシート体１００を焼成する。この焼成工程は、たとえば、一般的なアルミナグリーンシートの焼成条件と同様に、たとえば水素などの還元雰囲気にて約１６００℃の温度で行う。

そして、図４（ｂ）に示されるように、第２の溝形成工程では、焼成されたシート体１００における一面１０１とは反対側に位置する他面１０２のうち、第１の溝１１０と対向する部位に、分断用の溝として第２の溝１２０を形成する。なお、このシート体１００の他面１０２は、分断後の個片化されたセラミック基板１０における非実装面１２となるように構成されたものである。

この第２の溝１２０は、この種の一般的なセラミック基板において分断用の溝を形成するためのレーザ加工方法により形成することができる。また、第２の溝１２０の深さは、これに対向する第１の溝１１０よりも深さの大きいものであればよく、具体的には、０．１ｍｍ以上の深さとする。この０．１ｍｍ以上の深さは、一般的なレーザ加工により形成される分断用の溝において分断性を十分に確保できる深さである。

このようして、第２の溝１２０を形成した後、図４（ｃ）に示される分断工程を行う。この分断工程では、焼成されたシート体１００に対して第１の溝１１０側から、ピンなどを押し当てて加圧することにより、第１の溝１１０および第２の溝１２０を介して、焼成されたシート体１００を分断する。

具体的には、焼成されたシート体１００を第１の溝１１０側から加圧すると、図４（ｃ）に示されるように、シート体１００は他面１０２側が凸となるように反り、第２の溝１２０に引っ張り応力が集中して亀裂Ｍが入る。このとき、反対側に位置する第１の溝１１０が亀裂Ｍの避雷針となって、亀裂Ｍが第１の溝１１０に向かって進行するため、シート体１００が分断される。

こうして、分断工程において、シート体１００が分断用の溝１１０、１２０を介して分断され、個片化されることにより、上記図１、図２に示したような本実施形態のセラミック基板１０ができあがる。

なお、上記した電子部品２０、２１の搭載や厚膜抵抗４０の搭載は、第２の溝形成工程の後であれば、分断工程の前にシート体１００の一面１０１、他面１０２に対して行ってもよいし、分断工程の後に個片化されたセラミック基板１０の実装面１１、非実装面１２に対して行ってもよい。

ここで、上記したが、第１の溝１１０の深さを０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下とするのは、次のような理由による。図５は、シート体１００の焼成による当該シート体１００の戻りの様子を示す概略断面図である。

本発明者の実験検討によれば、第１の溝１１０を形成した後、焼成後のシート体１００において第１の溝１１０の部分で戻りが生じることを確認した。通常この種のシート体１００には、アルミナ成分のほかにガラス成分が含まれており、これらが焼成時に表面側に露出する。

そして、このガラス成分の露出現象とシート体１００の熱収縮による焼き戻し効果によって、第１の溝１１０には戻りが生じ、図５の破線に示される焼成前の状態から実線で示されるように縮小された状態となる。本発明者の検討によれば、この戻りによる縮小寸法は０．０５ｍｍ程度であった。

このことから、本実施形態では、焼成前に形成する第１の溝１１０の深さを０．０５ｍｍ以上とすることにより、シート体１００の焼成後の戻りによって第１の溝１１０が埋まってしまうのを防止するようにしている。

また、このシート体１００は、通常のこの種のシート体と同様に、数百ｍｍ□程度までのサイズで焼成が可能である。ここで、従来では、収縮ばらつきの影響を極力受けないようなサイズとして、具体的には厚さ０．２ｍｍ×４層の積層基板に対して深さ０．１〜０．２ｍｍ程度の分断用の溝を、シート体の両面に形成し、当該シート体を焼成した後、分断していた。

深さ０．２ｍｍ程度の分断用の溝を形成すると、シート体における配線パターンにもよるが、０．２％程度の収縮ばらつきが発生する。この０．２％の収縮ばらつきとは、たとえば□２０ｍｍサイズのシート体の場合、４０μｍ程度の位置ずれが存在することであり、仮にランド間距離が４０μｍ未満のものにはんだ等の接続材料を印刷すれば、ショート不良を発生することになる。

このようなことから、本発明者は、本実施形態の製造方法において、シート体１００の焼成による収縮ばらつきを、実用上問題ないレベルとするために、実験検討を行った。その結果、第１の溝１１０の深さを０．１ｍｍ以下とすれば、収縮ばらつきによる位置ずれを、近年の高密度実装化に対応したセラミック基板を作製するうえで問題ないレベルまで小さくできることを確認した。

これらのことから、本実施形態では、第１の溝１１０の深さを０．０５ｍｍ以上であって０．１ｍｍ以下としており、それによって、焼成後における第１の溝１１０の深さの確保、および、収縮ばらつきの抑制を実現するようにしている。

また、上述したように、分断工程では、第１の溝１１０側から加圧することで、非加圧側に引張応力が発生し、シート体１００は分割されるが、このとき、第１の溝１１０は第２の溝１２０からの破断面が目指す避雷針の役割を果たす。この点を考慮すれば、第１の溝１１０としては、底部が尖った形状となっているものがよい。

図６（ａ）、（ｂ）は、このような尖った形状を有する第１の溝１１０の焼成後の断面形状を示す図であり、（ａ）はくさび形状をなすもの、（ｂ）はくぎ形状をなすものである。このような溝形状は、第１の溝１１０を形成する刃具の形状を合わせることで容易に形成できる。

このように第１の溝１１０の底部を尖った形状とすることにより、当該底部に角部が形成される。そのため、、第１の溝１１０の底部が丸く角部がない場合に比べて、分断工程時ににおける第２の溝１２０から生じた亀裂Ｍ（上記図４（ｃ）参照）の到達ターゲットが明確なものとなり、分断の位置精度を優れたものにできる。

ところで、本実施形態によれば、シート体１００においてセラミック基板１０の実装面１１となる一面１０１に、分断用の溝としての第１の溝１１０を形成した後、シート体１００を焼成し、焼成されたシート体１００の他面１０２のうち第１の溝１１０と対向する部位に、分断用の溝として第１の溝１１０よりも深さの大きい第２の溝１２０をレーザ加工により形成している。

それによれば、シート体１００の表裏両面１０１、１０２に分断用の溝として第１の溝１１０、第２の溝１２０を形成できるとともに、これら第１の溝１１０と第２の溝１２０とでは、焼成前に形成する第１の溝１１０の方を比較的浅く形成することができる。そのため、本実施形態によれば、分断用の溝によるシート体１００焼成時の収縮ばらつきを小さくできる。

また、第２の溝１２０については、シート体１００の他面１０２に、焼成後にレーザ加工によって比較的深く形成できることからも、一面１０１側の第１の溝１１０については比較的浅く形成すればよく、上記の収縮ばらつきが問題となるような深い溝とする必要がなくなる。

また、レーザ加工は、レーザ光をレンズ等により数１０μｍのスポットに集約し、非接触にて加工する方法である。ここで、第２の溝１２０の形成の際に生じるヒュームが、実装面１１となるシート体１００の一面１０１に付着した場合、電子部品２０、２１とランド１１ａとのワイヤボンディング、はんだ、導電性接着剤などを介した接続信頼性を大きく劣化させる。なお、ヒュームとは、レーザスクライブの際に生じた加工屑、または粉塵状に発生したものである。

しかし、本実施形態の製造方法では、シート体１００において実装面１１となる一面１０１とは反対側の他面１０２にレーザ加工を行い、第２の溝１２０を形成しているため、レーザ加工時のヒュームが実装面１１へ付着するのを防止できる。また、本実施形態では、両面にレーザ加工を施す場合に比べて、片面のみのレーザ加工で済むため、コストダウンが期待できる。

また、本製造方法の分断工程では、焼成されたシート体１００に対して第１の溝１１０側から加圧することにより、第２の溝１２０に亀裂Ｍを発生させて焼成されたシート体１００を分断するが、焼成後に形成される第２の溝１２０は、収縮ばらつきを気にすることなく比較的深く形成できるため、適切な分断が可能となる。

よって、本実施形態によれば、ダイヤモンドカッターを用いずに、シート体１００焼成による収縮ばらつきの増大やレーザ加工時のヒュームによる接続信頼性の悪化といった問題を引き起こすことなく、適切な分断を実現することができる。

また、本実施形態によれば、上述したように、適切な分断がなされることによって基板のバリを小さく抑えることができる。分断による基板端部のバリが大きいと、基板端部のバリによるはみ出しによって、セラミック基板の搭載性が悪化したり、基板端部の配線パターンの欠けなどが発生したりする。その点、本実施形態では、そのような不具合を防止できる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態では、上記第１実施形態に示した製造方法と同様のシート体形成工程、第１の溝形成工程、焼成工程、第２の溝形成工程、分断工程を行う製造方法を提供するが、本実施形態では、第１の溝形成工程を一部変形したところが上記第１実施形態の製造方法と相違する。

図７は、上記第１実施形態のセラミック基板の製造方法において対向する第１の溝１１０の中心Ｔ１と第２の溝１２０の中心Ｔ２との位置がずれた場合に生じる問題を説明するための概略断面図である。

図７（ａ）に示されるように、第２の溝形成工程の終了時に、第１の溝１１０の中心Ｔ１と第２の溝１２０の中心Ｔ２とが位置ずれを起こした場合を考える。この位置ずれは（図７（ａ）中の中心Ｔ１と中心Ｔ２との距離）シート体１００の焼成後の寸法ばらつきやレーザ加工時の第２の溝１２０の位置ずれなどによって発生するが、たとえば０．１ｍｍ程度である。

そして、このように両溝１１０、１２０間の位置ずれが大きい状態で分断工程を行った場合、図７（ｂ）に示されるように、第２の溝１２０からの亀裂Ｍがシート体１００の内部を斜めに進行する。その結果、分断後のセラミック基板１０においては、この位置ずれの分に依存したバリが発生する。

このような位置ずれに関する問題に対して、本実施形態では、図８に示されるような製造方法を採用している。図８は、本実施形態に係るセラミック基板の製造方法の要部を示す概略断面図である。

すなわち、本実施形態では、第１の溝形成工程において、シート体１００の一面１０１のうち第２の溝１２０に対向すべき部位に、当該対向する第２の溝１２０に対応して２本以上の第１の溝１１０を形成する。図８に示される例では、２本の第２の溝１１０を形成している。

ここで、シート体１００の一面１０１のうち第２の溝１２０に対向すべき部位に２本以上の第１の溝１１０を形成することとは、図８（ａ）に示されるように、シート体１００の寸法ばらつきやレーザ加工から予想される位置ずれ量Ｌの範囲程度の領域に、２本以上の第１の溝１１０を形成することである。

この位置ずれ量Ｌは、上述したように、たとえば０．１ｍｍ以下程度であり、逆に言えば、０．１ｍｍ程度、第２の溝１２０の位置がずれたとしても、その際に分割中心、すなわち第１の溝１１０と第２の溝１２０との相対的な位置がずれなければ、基板のバリを小さくすることが可能となる。

このように、第２の溝１２０の加工上の位置ずれ量Ｌの範囲を目安として２本以上の第１の溝１１０を設ければ、第２の溝１２０の位置ずれが発生しても、第２の溝１２０は、２本以上の第１の溝１１０のどれか１つに近づくように位置ずれした形となる。たとえば、図８（ｂ）の例では、第２の溝１２０は、２本の第１の溝１１０のうち右側の溝に近づいた形となる。

そのため、第１の溝１１０と第２の溝１２０との相対的な位置ずれを小さくすることができる。これにより、基板のバリはたとえば０．０５ｍｍ程度以下に抑えることが可能となる。また、この効果以外にも、本実施形態においても、上記第１実施形態に述べた効果が発揮されることはもちろんである。

（第３実施形態）
図９は、この種のセラミック基板の製造方法におけるレーザ加工と、それにより形成される分断用の溝の形状を示す図である。この図９では、上記各実施形態におけるレーザ加工工程すなわち第２の溝形成工程を例にとっている。

上記各実施形態の製造方法では、図９（ａ）に示されるように、焼成されたシート体１００の他面１０２に対して、レーザスクライブ装置２００を用いて、レーザ加工を行い、分断用の溝としての第２の溝１２０を形成する。

ここで、加工条件にもよるが、図９（ｂ）に第２の溝１２０として示されるように、通常は、レーザ加工による分断用の溝は、放物線形状に形成される。このような放物線形状であっても、上記したように第２の溝１２０による分断は可能である。

しかし、より確実な分断を求めて問題点を述べるならば、このときのレーザ加工による溝の深さは０．１ｍｍ程度であり、その先端部（溝の底部）は丸いため、分断時の応力集中が緩和されやすく、基板のバリ発生を引き起こす可能性がある。このことは、この種のレーザ加工による溝形成において、一般的に言えることである。

このレーザ加工により形成される分断用の溝に関する問題に対して、本実施形態では、図１０に示されるような製造方法を採用する。図１０は、本実施形態に係るセラミック基板の製造方法の要部を示す概略断面図である。本実施形態の製造方法では、上記第１実施形態に示した製造方法と同様のシート体形成工程、第１の溝形成工程、焼成工程、第２の溝形成工程、分断工程を行う。

ここにおいて、本実施形態では、さらに、シート体１００の焼成工程の前において、シート体１００の他面１０２のうち第２の溝１２０を形成すべき部位に、第２の溝１２０よりも浅い浅溝１３０を形成しておく。この浅溝１３０は、焼成前のシート体１００に対して、刃具などによるプレス加工を行うことにより、形成することができる。

そして、シート体１００を焼成した後、第２の溝形成工程では、この浅溝１３０の底部にレーザ加工を行って第２の溝１２０を形成する。ここで、浅溝１３０の幅Ｗ１を、レーザ加工の位置ずれ（たとえば０．１ｍｍ程度）の範囲と同程度かそれ以上にしておけば、当該位置ずれによる影響を受けることなく、浅溝１３０内に第２の溝１２０を形成することができる。

また、図１０に示されるように、この浅溝１３０の深さｄ１は、第２の溝１２０の深さｄ２よりも浅い。たとえば、浅溝１３０の深さｄ１は、第１の溝１１０と同程度の０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ程度にすることができる。それによって、この浅溝１３０による焼成時の収縮ばらつきの問題は回避できる。

このように、本実施形態の製造方法では、第２の溝１２０を上記の浅溝１３０の底部に形成している。このことによる効果について、図１１、図１２を参照して述べる。図１１は、分断時の効果を説明するための概略断面図、図１２はレーザ加工時の効果を説明するための概略断面図である。

本実施形態においても、分断工程では、図１１に示されるように、焼成されたシート体１００に対して第１の溝１１０側から加圧することにより、第１の溝１１０および第２の溝１２０を介して焼成されたシート体１００を分断する。このとき、比較的深い第２の溝１２０に発生した亀裂Ｍが第１の溝１１０に向かって進行することによりシート体１００の分断がなされる。

このとき、当該亀裂Ｍを第２の溝１２０に発生させるためには、第２の溝１２０の近傍部に引っ張り応力を集中させることが有効である。ここで、本実施形態においては、第２の溝１２０よりも幅の広い浅溝１３０を作ることで、分断時の初期の引っ張り応力が浅溝１３０に集中する。

そして、さらに第１の溝１１０側から加圧することで第２の溝１２０に引っ張り応力が集中する。そのため、第２の溝１２０にて亀裂Ｍが発生しやすくなり、バリを小さくし、より高精度な分断が可能となる。

また、レーザ加工時ではヒュームが問題となるが、図１２に示されるように、浅溝１３０を形成しておくことによって、この浅溝１３０の内壁が、発生するヒュームＨ（図中、黒丸にて示す）の防護壁の役割を果たす。

この種のレーザ加工においては、通常、加工部分の近傍部、具体的にはレーザにより形成する溝の斜め上方の近い位置に吸引機２１０を設け、この吸引機２１０により加工中に発生するヒュームＨを吸引するようにしている。ここで、浅溝１３０の内壁の存在によって、加工部分から吸引機２１０へ向かう気流が発生する。

そのため、図１２に示されるように、ヒュームＨは、吸引機２１０に確実に吸引されていき、溝の周囲に広く拡散することが抑制される。そして、このシート体１００における浅溝１３０の外部の部分、たとえばランドや配線パターンなどが、ヒュームＨによって汚染されるのを極力防止することができる。

なお、本実施形態における浅溝１３０の形状は、図１０〜図１２に示されるような底部が平坦な溝形状に限定されるものではなく、それ以外にも、たとえば上記第１の溝１１０として示したようなくさび形やくぎ形（上記図６（ａ）、（ｂ）参照）のような溝形状であってもよい。浅溝１３０の形状を変えることは、刃具の形状を調整してやれば容易に実現できる。

また、これら浅溝１３０による効果以外にも、本実施形態においても、上記第１実施形態に述べた効果が発揮されることはもちろんである。さらに、シート体１００の一面１０１のうち第２の溝１２０に対向すべき部位に２本以上の第１の溝１１０を形成するという上記第２実施形態を、本第３実施形態に対して組み合わせて適用してもよい。

（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、セラミック基板１０は複数層が積層された積層基板として構成されたものとしたが、セラミック基板１０としては、一面１１が電子部品２０、２１が搭載される実装面１１として構成されたものであれば、単層にて構成されたものであってもよい。

本発明の第１実施形態に係るセラミック基板について電子部品を搭載した状態を示す概略断面図である。図１におけるセラミック基板単体の実装面を示す概略平面図である。第１実施形態に係るセラミック基板の製造方法に用いるシート体の概略斜視図である。第１実施形態に係るセラミック基板の製造方法を示す工程図であり、（ａ）は第１の溝形成工程、（ｂ）は第２の溝形成工程、（ｃ）は分断工程を、それぞれ示す概略断面図である。焼成によるシート体の戻りの様子を示す概略断面図である。尖った形状を有する第１の溝の焼成後の断面形状を示す図である。第１の溝と第２の溝との位置がずれた場合に生じる問題を説明するための概略断面図である。本発明の第２実施形態に係るセラミック基板の製造方法における要部を示す概略断面図である。この種のセラミック基板の製造方法におけるレーザ加工と、それにより形成される分断用の溝の形状を示す図である。本発明の第３実施形態に係るセラミック基板の製造方法における要部を示す概略断面図である。第３実施形態において分断時の効果を説明するための概略断面図である。第３実施形態においてレーザ加工時の効果を説明するための概略断面図である。

符号の説明

１０…セラミック基板、１１…セラミック基板の実装面、
２０…電子部品としてのＩＣチップ、２１…電子部品としてのコンデンサ、
１００…シート体、１０１…シート体の一面、１０２…シート体の他面、
１１０…分断用の溝としての第１の溝、１２０…分断用の溝としての第２の溝、
１３０…浅溝。

Claims

一面が電子部品（２０、２１）が搭載される実装面（１１）として構成されたセラミック基板（１０）を製造するためのシート体であってセラミックのグリーンシートよりなるシート体（１００）を作製し、前記シート体（１００）を焼成した後、
この焼成されたシート体（１００）を当該シート体（１００）に設けられた分断用の溝（１１０、１２０）を介して分断することにより、個片化された前記セラミック基板（１０）を製造するセラミック基板の製造方法において、
前記シート体（１００）として、その一面（１０１）が前記セラミック基板（１０）の前記実装面（１１）となるように構成されたものを用意するとともに、前記シート体（１００）の前記一面（１０１）に、前記分断用の溝としての第１の溝（１１０）を形成する工程と、
この後、前記シート体（１００）を焼成する工程と、
前記焼成されたシート体（１００）における前記一面（１０１）とは反対側に位置する他面（１０２）のうち前記第１の溝（１１０）と対向する部位に、前記分断用の溝として前記第１の溝（１１０）よりも深さの大きい第２の溝（１２０）をレーザ加工により形成する工程と、
しかる後、前記焼成されたシート体（１００）に対して前記第１の溝（１１０）側から加圧することにより、前記第１の溝（１１０）および前記第２の溝（１２０）を介して前記焼成されたシート体（１００）を分断することを特徴とするセラミック基板の製造方法。
一面が電子部品（２０、２１）が搭載される実装面（１１）として構成されたセラミック基板（１０）を製造するためのシート体であってセラミックのグリーンシートよりなるシート体（１００）を作製し、前記シート体（１００）を焼成した後、
この焼成されたシート体（１００）を当該シート体（１００）に設けられた分断用の溝（１１０、１２０）を介して分断することにより、個片化された前記セラミック基板（１０）を製造するセラミック基板の製造方法において、
前記シート体（１００）として、その一面（１０１）が前記セラミック基板（１０）の前記実装面（１１）となるように構成されたものを用意するとともに、前記シート体（１００）の前記一面（１０１）に、前記分断用の溝としての第１の溝（１１０）を形成する
工程と、
この後、前記シート体（１００）を焼成する工程と、
前記焼成されたシート体（１００）における前記一面（１０１）とは反対側に位置する他面（１０２）のうち前記第１の溝（１１０）と対向する部位に、前記分断用の溝として前記第１の溝（１１０）よりも深さの大きい第２の溝（１２０）をレーザ加工により形成する工程と、
しかる後、前記焼成されたシート体（１００）に対して前記第１の溝（１１０）側から加圧することにより、前記第１の溝（１１０）および前記第２の溝（１２０）を介して前記焼成されたシート体（１００）を分断するものであり、
さらに、前記シート体（１００）を焼成する前において、前記シート体（１００）の前記他面（１０２）のうち前記第２の溝（１２０）を形成すべき部位に、前記第２の溝（１２０）よりも浅い浅溝（１３０）をプレス加工により形成しておき、
前記シート体（１００）を焼成した後、前記第２の溝（１２０）を形成する工程では、前記浅溝（１３０）の底部に前記レーザ加工を行って前記第２の溝（１２０）を形成することを特徴とするセラミック基板の製造方法。
前記第１の溝（１１０）の深さを０．０５ｍｍ以上とすることを特徴とする請求項１または２に記載のセラミック基板の製造方法。
前記第１の溝（１１０）の深さを０．１ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載のセラミック基板の製造方法。
前記第１の溝（１１０）として、底部が尖った形状となっているものを形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載のセラミック基板の製造方法。
前記第１の溝（１１０）を形成する工程では、前記シート体（１００）の前記一面（１０１）のうち前記第２の溝（１２０）に対向すべき部位に、当該対向する前記第２の溝（１２０）に対応して２本以上の前記第１の溝（１１０）を形成することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載のセラミック基板の製造方法。