JP5772074B2

JP5772074B2 - 電子部品の製造方法

Info

Publication number: JP5772074B2
Application number: JP2011049162A
Authority: JP
Inventors: 光尚本間; 勝七尾
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2011-03-07
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-03-07
Also published as: JP2012183760A

Description

本発明は、電子部品の製造方法に関する。

従来より、両面に電極が設けられている圧電素子が知られている。このような圧電素子の製造方法としては、両面に電極が形成された圧電素子基板をダイシングによって切断して個品化し、圧電素子を得ている。このような基板の分割（切断）方法については、例えば特許文献１に記載されている。

特開２００２−１９０４５７号公報

ところで、ダイシングによって基板を切断する際、ダイシングブレードが電極に当たったときに電極がダイシングブレードに引きずられてめくれ上がり、電極の切断部分にバリが発生するといった問題があった。バリの発生は、実装時における電子部品の接着不具合の発生の原因となったり、電極が剥がれた部分から粒子が脱落して電子部品を実装した製品において不具合が発生する等といった問題を引き起こすため、圧電素子などの電子部品において電極におけるバリの発生を抑制することのできる製造方法が求められていた。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電極におけるバリの発生を抑制することができる電子部品の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る電子部品の製造方法は、表面に電極が設けられた基板を準備する基板準備工程と、切断予定線に沿って電極の厚みを所定の幅で薄くすることにより、電極に薄化部を形成する電極薄化工程と、薄化部に沿って基板をダイシングによって切断する切断工程と、を有することを特徴とする。

この電子部品の製造方法では、所定の切断予定線に沿って電極の厚みを所定の幅で薄くすることにより電極に薄化部を形成し、この薄化部に沿って基板をダイシングによって切断している。このように、切断予定線に対応する電極部分に薄化部を形成することにより、ダイシングブレードによって基板を切断する際、ダイシングブレードが電極に当たったときに電極がめくれ上がることを防止できる。その結果、電極におけるバリの発生を抑制することができる。

基板準備工程では、表面及び当該表面に対向する裏面のそれぞれに電極が設けられた基板を準備し、電極薄化工程では、切断予定線に沿って各電極の厚みを所定の幅で薄くすることにより、各電極に薄化部を形成している。このように、表面及び裏面の両面に電極が設けられている基板において、両面の電極の厚みを予め薄くして薄化部を形成してから切断することにより、いずれの電極においてもバリが発生することを抑制できる。

電極薄化工程では、電極の表面をレーザーによって削り取ることにより薄化部を形成することが好ましい。このように、レーザーを用いたレーザアブレーションによって電極の表面の一部を削り取ることにより、薄化部を良好に形成することができる。

所定の幅は、基板を切断するダイシングブレードの厚みと略同等であることが好ましい。この場合、バリの発生を抑制しつつ、個品化された電子部品の電極の側面部分において凹凸が形成されることを防止できる。

本発明によれば、電極におけるバリの発生を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法によって製造された圧電素子を示す図である。圧電素子の製造方法を示すフローチャートである。圧電素子の製造工程を示す図である。レーザー照射工程を示す図である。基板切断工程を示す図である。

本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子部品の製造方法によって製造された圧電素子を示す斜視図である。図１に示す圧電素子１は、磁気ディスクを備えたディスク装置などに適用される。すなわち、デュアル・ステージ・アクチュエータ方式のディスク装置において、ボイスコイルモータ以外の第２のアクチュエータとして、圧電素子１が用いられる。

図１に示すように、圧電素子１は、対向する第１面（表面）２ａと第２面（裏面）２ｂを有する圧電素子基板２を備えている。圧電素子基板２は、圧電セラミックス３の両面に第１電極４ａ及び第２電極４ｂ（電極）を設けることによって構成されている。圧電セラミックス３の材料として、ＰＺＴ［Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３］，ＰＴ（ＰｂＴｉＯ_３），ＰＬＺＴ［（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ_３］，チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）などが挙げられる。

圧電素子基板２の第１面２ａは、第１電極４ａに覆われており、第２面２ｂは、第２電極４ｂに覆われている。第１及び第２電極４ａ，４ｂは、例えばＡｕ，Ｃｕ／Ｎｉ，Ｃｒの３層の金属膜によって形成されており、それぞれの厚みは、例えばＡｕが０．１μｍ、Ｃｕ／Ｎｉが０．３μｍ、Ｃｒが０．１μｍ程度となっている。

圧電素子基板２の四方の側面２ｃは第１及び第２電極４ｂに覆われず、圧電セラミックス３が露出する。この側面２ｃは、樹脂５によって覆われている。樹脂５の材料として、エポキシ樹脂が用いられる。また、エポキシ樹脂の他に、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を使用することができる。また、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレート樹脂などの紫外線硬化樹脂を使用することもできる。また、ポリ酢酸ビニルなどのホットメルト樹脂を用いてもよい。

次に、図２及び図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る圧電素子１の製造方法について説明する。図２は、圧電素子の製造方法を示すフローチャートである。図３は、圧電素子の製造工程を示す図である。

図２に示すように、切断前の圧電素子基板２を準備する圧電素子基板準備工程（ステップＳ１）から工程が開始される。圧電素子基板準備工程Ｓ１における圧電素子基板２は、個品化された状態の圧電素子基板２が複数繋がった状態であり、板状に形成されている。図３（ａ）に示すように、圧電素子基板２の第１面２ａ及び第２面２ｂには、スパッタなどによって第１電極４ａ及び第２電極４ｂが約５μｍ程度の厚みで形成されている。

次に、第１電極４ａ及び第２電極４ｂにレーザーを照射するレーザー照射工程（電極薄化工程：ステップＳ２）が行われる。レーザー照射工程Ｓ２は、圧電素子基板２の切断予定線に沿ってレーザーを照射して、第１電極４ａ及び第２電極４ｂの厚みを薄くすることにより、第１電極４ａ及び第２電極４ｂに薄化部Ａを形成する工程である。図４に示すように、レーザー照射工程Ｓ２では、切断予定線Ｃに沿って圧電素子基板２の第１電極４ａ（第２電極４ｂ）の表面にレーザーＬを照射し、第１電極４ａ（第２電極４ｂ）の表面の一部を除去して薄化部Ａを形成する（図３（ｂ），（ｃ））。つまり、レーザー照射工程Ｓ２では、レーザアブレーションによって第１電極４ａ及び第２電極４ｂの表面を削り取って厚みを薄くし、薄化部Ａを形成している。

レーザーＬの照射によって、第１電極４ａ及び第２電極４ｂには、切断予定線Ｃに沿って凹状の薄化部Ａが所定の幅で形成される。薄化部Ａの深さは、第１及び第２電極４ａ，４ｂが貫通しない程度であり、電極の厚みに応じて適宜設定される。薄化部Ａの幅は、後述するダイシングブレードＢの厚みと略同等に設定される。レーザー照射工程Ｓ２に用いられるレーザーＬは、例えばＹＡＧ第３高調波レーザーであり、発振波長が３５５ｎｍよりも短いＹＡＧレーザーであることが好ましい。なお、図３（ｂ），（ｃ）及び図４においては薄化部Ａの断面が矩形状を呈しているが、薄化部Ａの断面は矩形状である必要はない。

続いて、薄化部Ａ（切断予定線Ｃ）に沿って圧電素子基板２を切断する圧電素子基板切断工程（ステップＳ３）が行われる。圧電素子基板切断工程Ｓ３では、圧電素子基板２をダイシングプレート１００に載置し、ダイシングによって圧電素子基板２を切断する。

図５に示すように、圧電素子基板切断工程Ｓ３では、圧電素子基板２の第１面２ａ側から、ダイシング装置のダイシングブレードＢによって圧電素子基板２を切断する。このとき、ダイシングブレードＢは、切断予定線Ｃに沿って形成された薄化部Ａに沿って圧電素子基板２を切断する。これにより、図３（ｄ）に示すように、薄化部Ａに沿い且つ、第１及び第２電極４ａ，４ｂの厚み方向に切り込みが入れられて切溝ＣＨ１が形成される。なお、ダイシングブレードＢの厚み（すなわち切溝ＣＨ１の幅）は、薄化部Ａの幅以下であり、薄化部Ａの幅と略同等であることが好ましい。これにより、バリの発生を確実に抑制しつつ、第１及び第２電極４ａ，４ｂの側面部分において、凹凸が形成されることを防止できる。

次に、切溝ＣＨ１に樹脂５を充填する樹脂充填工程（ステップＳ４）が行われる。充填方法としては、印刷やディスペンサーによる方法が採用される。切溝ＣＨ１全域に樹脂５を充填することで圧電素子基板２の側面２ｃを覆った後、樹脂５を硬化させる。

次に、第１面２ａ側から樹脂５を切断する樹脂切断工程（ステップＳ５）が行われる。樹脂切断工程Ｓ５では、圧電素子基板２の第１面２ａ側から、ダイシングブレードによってダイシングが行われ、切溝（図示しない）が形成される。このダイシングにより、樹脂５は切断されると共に、圧電素子基板２は側面２ｃが樹脂５に被覆された状態にて個品化される。なお、樹脂切断工程Ｓ５において用いられるブレードの厚みは、圧電素子基板切断工程Ｓ３において用いられるダイシングブレードＢよりも小さく、例えば、２０〜１００μｍに設定される。これによって、圧電素子基板２の側面２ｃを被覆する樹脂５の厚みは、１０〜５０μｍとなる。以上によって、圧電素子１が得られる。

以上説明したように、圧電素子１の製造方法では、圧電素子基板２をダイシングによって切断する前工程において、切断予定線Ｃに沿って第１及び第２電極４ｂにレーザーＬを照射し、第１及び第２電極４ａ，４ｂの表面を削り取ることにより第１及び第２電極４ｂの厚みを薄くして薄化部Ａを予め形成している。このように、第１及び第２電極４ａ，４ｂの厚みを薄くして薄化部Ａを予め形成しておくことにより、ダイシングブレードＢによって圧電素子基板２を切断する際、ダイシングブレードＢが第１電極４ａ及び第２電極４ｂに当たったときに第１電極４ａ及び第２電極４ｂがめくれ上がることを防止できる。その結果、第１及び第２電極４ａ，４ｂにおけるバリの発生を抑制することができる。

そして、第１及び第２電極４ａ，４ｂにおけるバリを抑制することにより、バリによる基板等への圧電素子１の接着不具合を防止することができ、圧電素子１を接着面に確実に接着することができる。また、第１電極４ａ及び第２電極４ｂのめくり上がりを防止することにより、第１及び第２電極４ａ，４ｂがめくれた際に圧電セラミックス３の粒子が脱落することを防止できる。これにより、粒子が脱落して電子部品を実装した製品において不具合が発生することを防止することができる。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、レーザーＬによって第１電極４ａ及び第２電極４ｂの厚みを薄くて薄化部Ａを形成しているが、第１電極４ａ及び第２電極４ｂの厚みを薄くして薄化部Ａを形成する方法は、例えばプレス加工、研磨等の他の方法であってもよい。

また、上記実施形態では、電子部品として圧電素子１を例示しているが、電子部品は圧電素子１に限定されない。

１…圧電素子（電子部品）、２…圧電素子基板、２ａ…第１面（表面）、２ｂ…第２面（裏面）、４ａ…第１電極、４ｂ…第２電極、Ａ…薄化部、Ｌ…レーザー、Ｓ１…圧電素子基板準備工程、Ｓ２…レーザー照射工程（電極薄化工程）、Ｓ３…圧電素子基板切断工程。

Claims

表面に電極が設けられた基板を準備する基板準備工程と、
切断予定線に沿って前記電極の厚みを所定の幅で薄くすることにより、前記電極において当該電極を貫通しない深さの薄化部を形成する電極薄化工程と、
前記薄化部に沿って前記基板をダイシングによって切断する切断工程と、を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
前記基板準備工程では、前記表面及び当該表面に対向する裏面のそれぞれに電極が設けられた基板を準備し、
前記電極薄化工程では、前記切断予定線に沿って前記各電極の厚みを前記所定の幅で薄くすることにより、前記各電極に薄化部を形成することを特徴とする請求項１記載の電子部品の製造方法。
前記電極薄化工程では、前記電極の表面をレーザーによって削り取ることにより前記薄化部を形成することを特徴とする請求項１又は２記載の電子部品の製造方法。
前記所定の幅は、前記基板を切断するダイシングブレードの厚みと同等であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の電子部品の製造方法。