JP6005571B2 - 金属膜積層セラミックス基板溝加工用ツール - Google Patents

Description

本発明はセラミックス基板に金属膜を積層した積層セラミックス基板の溝加工用ツールに関するものである。

従来セラミックス基板に金属膜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にはセラミックス基板をスクライブした後に金属層を接合し、エッチングによりスクライブラインの金属層を除去した後ブレイクするセラミックス接合基板の製造方法が提案されている。

特開２００９−２５２９７１号公報

前述した特許文献１ではセラミックス基板に金属薄膜を積層する前にスクライブする必要があり、既に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いという問題点があった。

又積層された積層セラミックス基板を分断するために、図１（ａ）に示すようにセラミックス基板１０１に金属膜１０２を積層した積層基板１００をスクライブしてブレイクする場合について説明する。まず図１（ｂ）に示すようにセラミックス基板１０１の面にスクライビングホイール１０３でスクライブし、図１（ｃ）に示すようにセラミックス基板１０１側からブレイクバー１０４で押圧してブレイクする。この場合にはセラミックス基板１０１は分離できても金属膜１０２は分離されないため、図１（ｄ）に示すようにブレイクを施しても金属膜１０２が分離されずに残存してしまい、完全な分断ができないという問題点があった。

又他の方法として図２（ａ），（ｂ）に示すように、積層セラミックス基板１００のうち、金属膜１０２の面にスクライビングホイール１０３を用いてスクライブを施す。次いで図２（ｃ）に示すようにブレイクバー１０４を用いて積層セラミックス基板を分断しようとしても、金属膜１０２には十分な垂直クラックが形成されておらず、セラミックス基板１０１側には垂直クラックが生じていない。そのためブレイクすることは難しく、分離できなかったり、図２（ｄ）に示すようにスクライブライン通り分離されることがないという問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、セラミックス基板に金属膜を積層した積層セラミックス基板を完全に分断し個別化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、セラミックス基板に金属膜が積層され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スクライブ予定ラインに沿ってパターニングツールで金属膜に対して溝加工を行い、前記金属膜が取り去られた溝に沿って前記セラミックス基板の面よりスクライブを行い、前記積層セラミックス基板をスクライブラインに合わせてブレイクするものである。

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、セラミックス基板に金属膜が積層され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スクライブ予定ラインに沿って前記セラミックス基板の面よりスクライブを行い、前記セラミックス基板のスクライブラインに沿って前記金属膜の面より金属膜に対してパターニングツールで溝加工を行い、前記積層セラミックス基板を前記スクライブラインに合わせてブレイクするものである。
本発明の溝加工用ツールは、例えば、前記のような積層セラミックス基板の分断方法に使用することのできる金属膜積層セラミックス基板の金属膜の一部を帯状に除去して溝加工を行うための溝加工用ツールであって、刃先が（ａ）円錐台形状、（ｂ）角柱状又は（ｃ）角柱状の左右を切り欠いた形状のいずれかの形状である。

ここで前記セラミックス基板のスクライブは、スクライビングホイールを用いたスクライブとしてもよい。

このような特徴を有する本発明によれば、セラミックス基板に金属膜を積層した積層セラミックス基板をスクライブ予定ラインに沿って溝加工を行い、金属膜を帯状に取り去る。そしてセラミックス基板の面からセラミックス基板をスクライブし、その後積層セラミックス基板を反転させてブレイクしている。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は積層セラミックス基板のセラミックス基板側よりスクライブ及びブレイクする場合の分断処理を示す図である。 図２は積層セラミックス基板の金属膜側よりスクライブしブレイクする際の状態を示す図である。 図３は本発明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５は本実施の形態で用いる金属膜の溝加工を用いるパターニングツールを示す図である。

図３（ａ）はセラミックス基板１１に金属膜１２を施した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。ここでセラミックス基板１１はＬＴＣＣ基板であってもよく、アルミナや窒化アルミ、チタン酸バリウム、窒化珪素等のセラミックス基板であってもよい。又金属膜１２はニッケル、銀、金、銅及び白金等の薄膜であり、例えば膜厚が１０〜２０μｍとする。このとき金属膜１２は何らかのパターンが形成されているものであってもよい。このような積層基板１０を所定のパターンで分断する場合に、まず図３（ｂ）に示すようにセラミックス基板１１側よりスクライブを予定するラインに沿って、金属膜１２をパターニングツールで除去する。この金属膜の除去は例えば太陽電池の溝加工ツールとして用いられるスクライブ装置、例えば特開２０１１−２１６６４６号のスクライブ装置を用いて金属膜１２の一部を直線状にパターニングツール１３を用いて除去する。このときの断面図を図３（ｃ）に示す。この溝１２ａの幅は例えば２５〜２００μｍの幅とする。このときのパターニングツール１３は図５（ａ）に示すように円錐台形状のツールであってもよい。又図５（ｂ）に示すように刃先が角柱状のツールであってもよく、更には図５（ｃ）に示すように角柱状の左右を切り欠いた形状のものであってもよい。又ツールの先端だけでなく全体も角柱状であってもよい。

そして溝が形成された積層基板１０を図３（ｄ）のように反転させてスクライブ予定ラインに沿ってセラミックス基板１１に対してスクライブを行う。このスクライブは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１４を一定の荷重で押圧し転動させてクラックを垂直に浸透させるようにスクライブラインＳ１を形成する。このスクライブに用いるスクライビングホイールは、高浸透のスクライブが可能なものを用いることが好ましい。例えば日本国特許文献３０７４１４３号に示されているように、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型としたスクライビングホイールが提案されている。

次いで図４（ｅ）に示すように、積層基板１０を反転させ、ブレイク装置の一対の支持部材１５，１６の上面にテープ１７を配置し、支持部材１５，１６の中間にスクライブライン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スクライブラインＳ１に沿ってブレイクバー１８を押し下げてブレイクする。こうすれば図４（ｆ）に示すように、積層基板をスクライブラインに沿って完全に分断することができ、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。

尚この実施の形態では、図３（ｄ）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。又図４（ｅ）の工程でブレイク装置を用いてブレイクしているが、これに代えて分断する小片の形状が比較的大きい場合には、作業者が直接手で分断するようにしてもよい。この場合にはテープ１７は不要となる。

又この実施の形態では、図３（ｂ），（ｃ）に示すように金属膜に溝加工を行い、次いで反転させてセラミックス面に対してスクライブするようにしているが、先にセラミックス面をスクライブし、その後金属膜に溝加工を形成してもよい。

本発明はセラミックス基板に金属膜を積層した積層基板をパターニングツールとスクライブ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 積層セラミックス基板
１１ セラミックス基板
１２ 金属膜
１２ａ 溝
１３，１４ スクライビングホイール
１５，１６ 支持部材
１７ テープ
１８ ブレイクバー

Claims (1)

1. 金属膜積層セラミックス基板の金属膜の一部を帯状に除去して溝加工を行うための溝加工用ツールであって、
   刃先が（ａ）円錐台形状、（ｂ）角柱状又は（ｃ）角柱状の左右を切り欠いた形状のいずれかの形状である金属膜積層セラミックス基板溝加工用ツール。

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