JPH07283509A

JPH07283509A - セラミック基板分割装置

Info

Publication number: JPH07283509A
Application number: JP4642594A
Authority: JP
Inventors: Tokimitsu Furusawa; 時光古澤; Shinya Miyake; 慎也三宅
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1994-02-21
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】スクライビング後に印刷回路を装荷されたセラ
ミック基板を分割するために使用する新規な装置。【構成】分割形状に従って溝を形成されたセラミック基
板を分割するために使用するセラミック基板分割装置で
あって、平坦で剛硬な表面を有するステージ１と、ステ
ージ１上に敷かれた厚さ方向に弾性を有する弾性シート
２と、所定の水平軸を中心に回転可能なローラ３と、弾
性シート２の上方から下方にローラ３を付勢する圧下手
段４とを備え、ローラ３の回転軸に対して直角な方向に
ローラ３とステージ１とが相対移動できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は基板分割装置に関する。
より詳細には、本発明は、スクライビング後に印刷回路
を装荷されたセラミック基板を分割するために使用する
新規な装置の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】いわゆる厚膜回路を量産する場合は、ス
クライビング工程において基板に溝を形成し、セラミッ
ク基板上に印刷技術等によって複数の回路を形成し、更
にこの溝に従って基板を分割した後、適宜パッケージン
グして製品となる。

【０００３】上記の一連の工程のうち基板を分割してチ
ップ化する基板の分割工程では、従来は、作業者が基板
を手で折り曲げることにより基板に形成された溝に沿っ
て割り、１枚の基板を12〜30枚に分割する作業を繰り返
して行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の方法の作業効率が低いことはいうまでもな
く、人手がかかるために製造コスト的にも不利であっ
た。また、工業的には、ひとりの作業者が１月に 10400
回程度の基板の分割作業を行うことになるが、指先のみ
を使う作業の繰り返しで、精神的にも肉体的にも決して
作業性の良い工程ではない。

【０００５】そこで、本発明は、上記従来技術の問題点
を解決し、高品質な厚膜回路チップを効率良く生産する
ことができる新規な基板分割装置を提供することをその
目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に従うと、分割形
状に従って溝を形成されたセラミック基板を分割するた
めに使用するセラミック基板分割装置であって、平坦で
剛硬な表面を有するステージと、該ステージ上に敷かれ
た厚さ方向に弾性を有する弾性シートと、所定の水平軸
を中心に回転可能なローラと、該弾性シートの上方から
下方に該ローラを付勢する圧下手段とを備え、該ローラ
の回転軸に対して直角な方向に該ローラと該ステージと
が相対移動できるように構成されていることを特徴とす
るセラミック基板の分割装置が提供される。

【０００７】

【作用】本発明に係る基板分割装置は、弾性シートと剛
硬なローラとの間に挟むことによって基板を分割すると
いう新規な構成を有する分割装置である。

【０００８】即ち、本発明に係る基板分割装置は、弾性
を有する弾性シート上に分割すべき基板を載置した上
で、この基板を上方からローラによって圧下するという
構成にその主要な特徴がある。この方法では、スクライ
ビングにより溝を形成されたセラミック基板を割るため
に必要最低限の変形量のみを基板に与えることができ、
容易かつ高品質な基板の分割を実現している。また、円
筒形のローラは基板に線接触して圧下するので、基板を
良好に分割することができる。尚、上記分割装置の構成
に鑑みて、基板の分割時には、形成された溝が下面にな
るように基板を装置にセットして作業を行う。

【０００９】以下、図面を参照して本発明をより具体的
に説明するが、以下の開示は本発明の一実施例に過ぎ
ず、本発明の技術的範囲を何ら限定するものではない。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明に係る基板分割装置の基本構
成を示す図である。

【００１１】同図に示すように、この基板分割装置は、
剛硬で水平なステージ１と、該ステージ１上に敷かれた
弾性シート２と、弾性シート２の上方に支持されたロー
ラ３と、ローラ３を上方から下方に向かって付勢できる
圧下装置４とを備えている。ここで、圧下装置４は、後
述するように、全体に水平に滑動可能に構成されてい
る。また、ローラ３は、この滑動方向に直角な水平軸に
対して回転可能に構成されている。

【００１２】上記のような分割装置において、圧下装置
４は以下のように構成されている。ローラ３は支持部材
41により回転可能に支持されている。一方、支持部材41
は、枠体45に固定された押え部材44に対して、バネ42
ａ、42ｂを介して下方に付勢されつつ弾性支持されてい
る。ここで、１対のバネ42ｂは、支持部材41の両端近傍
を等しく圧下しており、ローラ３が水平に保たれるよう
に構成されている。いっぽう、バネ42ａはボルト43を介
して支持されており、ボルト43を回転させることにより
ローラ３の圧下力を調節することができるように構成さ
れている。更に、これらの圧下装置４全体は、テーブル
１と共通の台座11の上に装着されたレール46に取り付け
られており、ローラ３の回転軸と直角に移動することが
できるように構成されている。

【００１３】以上のように構成された分割装置は、以下
のように機能する。まず、弾性シート２上に、スクライ
ビングにより形成された溝が下面になるようにセラミッ
ク基板５を載置する。続いて、圧下装置４を移動させる
ことにより、基板５をローラ３の下を通過させる。この
とき、ローラ３は、圧下装置４により所与の圧下力を印
加されている。従って、図２に示すように、ローラ３の
下を通過する基板５はローラ３の圧下力と弾性シート２
の弾性変形により一定の変形を与えられ、スクライビン
グにより形成された溝の部分から割れて分割される。こ
れらの一連の動作において、ローラ３が回転するので、
基板５に対しては表面でも裏面でも摺動が一切生じてい
ないことに留意されたい。

【００１４】上述のような本発明に係る分割装置では、
１回の操作で、ローラ３の軸に平行な溝についてのみ基
板が分割される。従って、テーブル１上の基板を90度回
転させた後、再び圧下しつつローラ３の下を通過させる
ことにより、基板は完全に分割される。尚、このような
分割装置の使用において、テーブル１上の基板に形成さ
れた溝とローラ３の軸とが互いに平行になっていない
と、基板に異常な割れが生じる。そこで、テーブル１上
に、弾性シートよりも充分に硬度の低い材料で基板の案
内手段を設けておくことも好ましい。また、テーブル１
上に、90度回転させることができるターンテーブルを更
に装着して基板を載置することにより、作業性を著しく
向上させることができる。

【００１５】また、本実施例では、圧下装置を移動させ
て基板を圧下する構成としたが、逆に圧下装置を固定し
てステージを移動させる構成としても同様の効果が得ら
れることはいうまでもない。更に、ローラの位置を固定
してテーブル側を移動させる場合、テーブルを充分に長
くすれば、複数の基板を連続的に装入することができる
ので、作業効率は更に向上される。また、工程の自動化
にも寄与する。

【００１６】以上のような本発明に係る分割装置におい
て良好な基板の分割を実現するためには、以下の点で配
慮が必要である。 1)基板の材質とスクライビングにより基板に形成される
溝の形状および深さ。 2)基板に必要な変形量を与え得る弾性シートの仕様。 3)ローラによる圧下力。

【００１７】これらの各要素について、本発明者等は以
下のような実験を行っている。本実施例では、厚さｔが
0.635mmおよび 0.8mmの２種類の京セラ社製アルミナ基
板（96.0％）に対して、ａ)50.8mm 平方の基板を10.8×11.4mmのチップ16枚に分
割、ｂ)50.8mm 平方の基板を10.9×14.2mmのチップ16枚に分
割、ｃ)76.2mm 平方の基板を10.9×14.2mmのチップ30枚に分
割、の３種類のスクライビング処理を行った。スクライビン
グにより形成する溝の深さは、厚さ 0.635mmの基板に対
しては0.28mm、厚さ 0.8mmの基板に対しては0.35mmとし
た。尚、各基板の表面には回路が印刷されており、この
印刷回路パターンのために、基板の表面には20〜70μｍ
の起伏がある。また、上記スクライビングによる溝は、
この印刷回路と同じ面にレーザスクライブにより形成し
た。スクライビングにより形成される溝の深さは、通常
は0.25〜0.4 mm程度である。

【００１８】以上のような基板の分割に際して、テーブ
ル上に敷く弾性シートとしては、下記の表１に示すよう
な各種の弾性材料から、ネオプレンゴムとシリコンゴム
とを選択した。

【００１９】

【表１】

【００２０】また、上記２種類の弾性シートについて、
それぞれ厚さ３mmと５mmとの２種類のシートを用いて基
板の割れ精度との関係を調べた。具体的には、分割後の
チップを 100倍に拡大して観察してその品質を評価し
た。下記の表２に示すように、適切な弾性シートを用い
なかった場合には慮外の欠け等が生じて、分割されたチ
ップの品質が低下することが判った。従って、弾性シー
トの硬度は、50〜65の範囲程度であることが好ましい。

【００２１】ここで、実際に分割に仕様したローラは直
径30mm、幅 180mmの硬質ナイロン製のローラを用い、圧
下力は13〜15kg／Ｆとした。

【００２２】尚、ローラの圧下力は、通常10〜18kg／Ｆ
程度が好ましい。一方、ローラの材料としては、基板を
損傷しないように、少なくとも表面はテフロン樹脂等の
ような樹脂材料により形成することが好ましい。また、
同様の理由で、ローラ表面の表面粗さも 0.8〜6.3 Ｓの
範囲内が好ましい。更に、ローラの径が大きすぎると却
って基板が割れ難くなるのでローラの直径は35mmφ以
下、好ましくは10〜30mmφ程度が好ましい。

【００２３】

【表２】３mm厚のネオプレンゴムシートを使用した場合、他のシ
ートを使用した場合には生じない数μｍ程度の大きさの
"欠け" がチップに生じた。但し、製品としては充分使
用な程度のものであった。

【００２４】以上のように、適切な仕様の装置で分割し
た基板は、従来の方法に従って手作業で割ったチップと
同等の品質を有していた。一方、本発明の装置を使用す
るならば、基板の分割作業に特別な習熟は必要なく、作
業時間も短縮される。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る分割
装置を使用するならば、容易且つ高能率にセラミック基
板を分割することができる。即ち、従来の方法では、１
枚の基板をＮ×Ｍ個のチップに分割するためには、一旦
（Ｎ−１）回の分割を行った後に、Ｎ個の長矩形の各断
片に対してそれぞれ（Ｍ−１）回の分割を行う必要があ
った。これに対して、本発明に係る装置を使用するなら
ば、装置を２回使用することで分割工程を完全に終了す
ることができる。また、本発明に係る分割装置は基板の
分割数の如何にかかわらず使用することができるので広
く利用できる。更に、縷々説明したように、装置の仕様
を適切に設定することにより、極めて品質の高い分割基
板を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板分割装置の基本構成を示す図
である。

【図２】本発明に係る基板分割装置の動作を説明するた
めの部分拡大図である。

【符号の説明】

１・・・ステージ、２・・・弾性シート、３・・・ローラ、４・・・圧下装置、５・・・基板、 11・・・台座、 41・・・ローラ支持部材、 42ａ、42ｂ・・・圧下バネ、 43・・・ボルト、 44・・・押え部材、 45・・・枠体、 46・・・レール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分割形状に従って溝を形成されたセラミッ
ク基板を分割するために使用するセラミック基板分割装
置であって、平坦で剛硬な表面を有するステージと、該
ステージ上に敷かれた厚さ方向に弾性を有する弾性シー
トと、所定の水平軸を中心に回転可能なローラと、該弾
性シートの上方から下方に該ローラを付勢する圧下手段
とを備え、該ローラの回転軸に対して直角な方向に該ロ
ーラと該ステージとが相対移動できるように構成されて
いることを特徴とするセラミック基板の分割装置。
【請求項２】請求項１に記載された基板分割装置におい
て、分割する基板が、前記溝が形成された面が下面にな
るように前記弾性シート上に載置されることを特徴とす
る基板分割装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載された基板
分割装置において、前記弾性シートが硬度50から65の範
囲内の材料により形成されていることを特徴とする基板
分割装置。