KR101534124B1 - 칩 저항기 기판 - Google Patents

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KR101534124B1
KR101534124B1 KR1020097024548A KR20097024548A KR101534124B1 KR 101534124 B1 KR101534124 B1 KR 101534124B1 KR 1020097024548 A KR1020097024548 A KR 1020097024548A KR 20097024548 A KR20097024548 A KR 20097024548A KR 101534124 B1 KR101534124 B1 KR 101534124B1
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클라우스 페터 클루게
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세람테크 게엠베하
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Abstract

본 발명은 추후 분리를 위하여 세라믹 기판들에 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들의 목표된 도입을 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법에 따라, 열처리 단계 또는 방법 단계에서, 분할선 및/또는 미리결정된 파단선은 목표된 크래킹(cracking) 또는 재료 약화가 분할선 또는 미리결정된 파단선들을 따라 발생하도록 국부적으로 가열되고 그 다음 냉각제에 의해 갑자기 냉각된다. 본 발명은 또한 세라믹 기판 및 상기 세라믹 기판의 사용에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 완전히 소결된 세라믹 기판의 표면에 도입된다.

Description

칩 저항기 기판{CHIP RESISTOR SUBSTRATE}
본 발명은 추후 분리를 위해 세라믹 기판들에 분할선들(cleavage lines) 및 미리결정된 파단선들(predetermined breaking lines)의 목표된 도입을 위한 방법에 관한 것이다.
상기 방법에 따라, 열처리 단계 또는 방법 단계에서, 생성될 분할선 및/또는 미리결정된 파단선은 우선 국부적으로 가열되고 그 다음 냉각제에 의해 갑자기 냉각되어, 목표된 크랙킹(cracking) 또는 재료 약화는 이런 온도 변화로 인해 분할선 및/또는 미리결정된 파단선을 따라 세라믹 기판에서 발생한다.
다수의 기판 형태의 금속-세라믹 기판들은 공지되었고, 개별 기판들과 각각 연관되고 및/또는 개별 기판들의 금속화를 형성하는 금속화부들(금속 영역들)은 예를 들어 큰 영역의 공통 세라믹 플레이트 또는 층 상에 제공된다. 그 다음, 예를 들어, 미리결정된 파단선들을 형성하는 그루브들(groove)은 레이저들에 의해 세라믹 층에 도입되어, 다수의 기판은 기계적 절단에 의해 이들 미리결정된 파단선들을 따라 개별 기판들로 분리될 수 있다.
단점은 미리결정된 파단선들을 형성하는 그루브들이 도입될 때 증발하는 재료가 기판상에 다시 증착되어, 다수의 기판, 특히 금속 영역들의 오염을 유발하고, 이런 오염은 추후 처리에 간섭 효과를 가질 수 있다는 것이다.
DE 103 27 360 A1으로부터 금속-세라믹 기판을 생산하는 방법이 있다. 이 방법에 따라, 적어도 하나의 금속 영역은 세라믹의 적어도 하나의 표면측에 증착되고, 적어도 하나의 금속 영역의 증착 후, 금속-세라믹 기판은 열처리 단계 또는 방법 단계에서 적어도 하나의 분할선 또는 미리결정된 파단선을 따라 가열되고, 그 다음 냉각제에 의해 갑자기 냉각되어, 목표된 크래킹(cracking) 또는 재료 약화는 이런 온도 변화로 인해 상기 분할선 또는 미리결정된 파단선을 따라 금속-세라믹 기판에서 발생한다.
본 발명은 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 도입될 때 증발하는 재료가 다수의 기판상에 증착되지 않아서, 특히 상기 다수의 기판의 금속화된 영역들 또는 금속 영역들상에 증착되지 않아서, 다수의 기판 또는 상기 다수의 기판의 금속 영역들의 오염이 발생하고, 이런 오염이 추가 처리시 간섭 효과를 가지는 청구항 제 1 항의 전제부에 따른 방법을 개선하는 것을 목적으로 한다. 부가적으로, 이 방법에 따라 생산된 세라믹 기판, 및 바람직한 용도는 기술된다.
본 발명에 따라, 상기 방법에 관한 목적은 청구항 제 1 항의 특징부들에 의해 달성된다.
분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 완전히 소결된 세라믹 기판 표면 내에 도입되기 때문에, 즉 금속화된 영역들 또는 금속 영역들의 증착 전에 도입되기 때문에, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 도입될 때 증발하는 재료가 다수의 층, 특히 상기 기판의 금속화된 영역들 또는 금속 영역들 상에 증착될 수 없어서, 다수의 기판 또는 상기 다수의 기판의 금속 영역들의 오염이 발생하지 않는다.
이 방법에서, 세라믹 층이 열처리에 의해 처리 라인 또는 분할선을 따라 열적으로 쪼개지거나(cleaved) 분할되거나(split), 각각의 경우 적어도 하나의 미리결정된 분할선이 상기 열 처리에 의해 생성되고, 추후 가능한 한 기계적 절단에 의해 세라믹의 분할을 형성하여, 기판의 오염은 발생하지 않고, 특히 분할선 및/또는 미리결정된 파단선을 따라 기판상 증발된 재료의 증착에 의한 에지들 또는 퍼널들(funnel)의 형성은 발생하지 않아서, 기판의 추가 처리는 이루어지지 않는다.
본 발명의 변형에서, 3차원 구조가 세라믹 기판에 사용된다. 이런 방식으로 적당한 기하 구조는 임의의 응용을 위해 형성될 수 있다.
다른 본 발명의 변형에서 평면 구조가 세라믹 기판을 위해 사용되고, 바람직하게 상기 평면 구조는 1 내지 30cm의 길이 및 폭을 가지며 2mm 미만의 두께를 가지는 것을 특징으로 한다. 특히 이들 치수들로 인해, 고품질 세라믹 기판들이 달성될 수 있다.
바람직하게, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 동일하거나 상이한 크랙(crack) 깊이들을 갖도록, 열 처리 단계 또는 방법 단계 동안 에너지 공급이 제어된다. 크랙 깊이를 선택함으로써, 절단을 위해 요구된 절단 힘은 목표된 방식으로 설정될 수 있다.
본 발명의 다른 개선에서, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 세라믹 기판의 적어도 두 개의 면들 상에 도입된다. 예를 들어, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 세라믹 기판의 두 개의 면들 상에서 서로 반대편에 있을 수 있어서, 두 개의 면들로부터 절단은 보다 쉽게 가능하거나 이루어진다.
본 발명의 다른 개선에서, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 세라믹 기판의 에지로부터 에지로 계속하여 연장하지 않지만, 목표된 방식으로 중단부들을 갖도록, 열처리 단계 또는 방법 단계 동안 에너지 공급이 제어된다. 이것은 절단하는 것에 대한 세라믹 기판의 저항을 개선시킨다.
본 발명의 변형에서, 세라믹 기판에 대해, 원통형 또는 직사각형 또는 다각형 구조를 가진 로드들(rod), 또는 예를 들어 U자형 또는 H자형 또는 L자형 모양을 가진 프로파일들은 사용된다. 따라서, 응용 타입에 따라, 임의의 3차원 세라믹 기판들을 생산될 수 있다.
바람직하게, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 사람 눈으로 거의 볼 수 없고, 어떠한 표면의 왜곡 또는 미리결정된 파단선을 따른 오염도 검출될 수 없도록, 열처리 단계 또는 방법 단계 동안 에너지 공급은 제어된다. 이런 방식으로, 세라믹 기판의 외부 외관은 볼 수 있는 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들 없이 흠이 없다.
본 발명에 따른 세라믹 기판은 상기 세라믹 기판의 전체 표면상에서 완전히 소결된 세라믹이고, 상기 세라믹 기판의 표면상에 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 분리를 위해 배열된다.
바람직하게, 세라믹 기판은 3차원 구조를 가지므로, 세라믹 기판은 모든 타 입의 응용에 적응될 수 있다.
본 발명의 변형에서, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 동일하거나 상이한 크랙 깊이를 가지므로, 절단을 위하여 요구된 절단 힘은 목표된 방식으로 설정될 수 있다.
본 발명의 변형에서, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 세라믹 기판의 다수의 면들 상에 배열된다. 따라서 세라믹 기판은 모든 생각할 수 있는 위치들에서 분리될 수 있다.
다른 실시예에서, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 세라믹 기판의 에지로부터 에지로 연속하여 연장하지 않지만, 목표된 방식으로 중단부들을 가진다. 이런 방식으로 분리는 또한 개선될 수 있다.
하나의 변형에서, 세라믹 기판은 예를 들어 원통형 또는 직사각형 또는 다각형 구조를 가진 로드(rod)들, 또는 예를 들어 U자형 또는 H자형 또는 L자형 모양을 가진 프로파일들 형태를 가진다. 따라서 세라믹 기판은 모든 바람직한 기하구조들로 생산될 수 있다.
또한 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 또한 연달아 배열된 다수의 분할 위치들 또는 미리결정된 절단 위치들로 이루어질 수 있고, 따라서 분할선 또는 미리결정된 파단선을 형성한다는 것이 강조되어야 한다. 만약 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 레이저를 사용하여 도입되면, 상기 선들은 전체적으로 "선"을 형성하는 다수의 홀들로 항상 이루어진다.
본 발명의 변형에서, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들은 사람 눈으로 거의 볼 수 없고, 어떠한 표면의 왜곡 또는 미리결정된 파단선을 따른 오염도 검출될 수 없다.
바람직한 세라믹 기판은 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 제공된 세라믹 기판상에, 저항을 형성하고 적어도 하나의 성분으로 구성되는 적절한 재료 영역들 및/또는 엘리먼트들이 증착되고, 개별 파트(part)들 및/또는 파트 그룹들은 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들을 따라 절단됨에 의해 초래되고, 다운스트림 절차들에서 칩 저항기들을 산출하는 것을 특징으로 한다.
칩 저항기 기판을 형성하기 위하여 세라믹 기판의 바람직한 사용시, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 제공된 세라믹 기판상에, 저항을 형성하고 적어도 하나의 성분으로 구성된 적절한 재료 영역들 및/또는 엘리먼트들이 증착되고, 개별 또는 다수의 결합된 파트들 및/또는 파트 그룹들은 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들을 따라 절단됨에 의해 초래되고, 그리고 다운스트림 절차들에서 칩 저항기들을 산출한다.
따라서 다운스트림 과정들에서 칩 저항기들로 처리될 수 있는 생산된 파트들 및/또는 파트 그룹들은 결함 없는 표면 및/또는 거의 평활한 절단 에지들을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 세라믹 기판상에서 적어도 하나의 면에, 적어도 하나의 미리결정된 파단선 및/또는 관통부는 재료 변위, 예를 들어 펀칭 또는 스탬핑 또는 프레싱에 의해 소결되지 않은 상태로 도입되었다.
다른 실시예에서, 세라믹 기판상에서 적어도 하나의 면에, 소결되지 않은 상태에서, 적어도 하나의 미리결정된 파단선 및/또는 관통부는 예를 들어 레이저 드릴링 또는 레이저 스크라이빙(scribing) 또는 워터 젯 커팅(water jet cutting) 또는 드릴링에 의해 도입되었다.
미리결정된 파단선 및/또는 관통부는 소결되지 않은 상태 및 소결된 상태 둘 다에서 상기된 방법들에 의해 도입될 수 있다.

Claims (25)

  1. 추후 분리를 위해 세라믹 기판들 내에 분할선들(cleavage lines) 및 미리결정된 파단선들(predetermined breaking lines) 중 적어도 하나의 목표된(targeted) 도입을 위한 방법으로서,
    열처리 단계 또는 방법 단계에서, 생성될 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 국부적으로 먼저 가열되고 그후 냉각제에 의해 갑자기 냉각되어, 이러한 온도 변화로 인해 목표된 크랙킹(cracking) 또는 재료 약화가 상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들을 따라 상기 세라믹 기판에서 발생하고,
    상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들은 완전히 소결된 세라믹 기판의 표면 내에 도입되며,
    상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들이 상기 세라믹 기판을 따라 연속하여 연장하지 않고 상기 분할선들 또는 미리 결정된 파단선들을 도입하지 않은 공간을 갖도록, 상기 열처리 단계 또는 방법 단계 동안 에너지 공급이 제어되는,
    분할선들 및 미리결정된 파단선들 중 적어도 하나의 목표된 도입을 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 3차원 구조를 갖는,
    분할선들 및 미리결정된 파단선들 중 적어도 하나의 목표된 도입을 위한 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 평면 구조를 가지고,
    상기 평면 구조는 1 내지 30cm의 길이들 및 폭들을 가지며 2mm 미만의 두께들을 가지는,
    분할선들 및 미리결정된 파단선들 중 적어도 하나의 목표된 도입을 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들이 동일하거나 상이한 크랙 깊이들을 갖도록, 상기 열처리 단계 또는 방법 단계 동안 에너지 공급이 제어되는,
    분할선들 및 미리결정된 파단선들 중 적어도 하나의 목표된 도입을 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들은 상기 세라믹 기판의 적어도 두 개의 면들 상에 도입되는,
    분할선들 및 미리결정된 파단선들 중 적어도 하나의 목표된 도입을 위한 방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판에 대하여, 로드(rod)들 또는 프로파일들이 사용되는,
    분할선들 및 미리결정된 파단선들 중 적어도 하나의 목표된 도입을 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들은 육안으로 식별 불가하고, 어떠한 상기 분할선 또는 상기 미리결정된 파단선을 따른 오염 및 상기 표면의 왜곡도 검출될 수 없도록, 상기 열처리 단계 또는 방법 단계 동안 에너지 공급이 제어되는,
    분할선들 및 미리결정된 파단선들 중 적어도 하나의 목표된 도입을 위한 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 및 제 7 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 의해 생산된 세라믹 기판으로서,
    상기 세라믹 기판은 상기 세라믹 기판의 전체 표면상에서 완전히 소결된 세라믹이고, 상기 세라믹 기판의 표면상에 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 분리를 위해 배열되는,
    세라믹 기판.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 3차원 구조를 가지는,
    세라믹 기판.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들은 동일하거나 상이한 크랙 깊이를 가지는,
    세라믹 기판.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들은 상기 세라믹 기판의 다수의 면들 상에 배열되는,
    세라믹 기판.
  13. 삭제
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 세라믹 기판은 로드들의 형태를 가지는,
    세라믹 기판.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들은 육안으로 식별 불가하고, 어떠한 상기 분할선 또는 상기 미리결정된 파단선을 따른 오염 및 상기 표면의 왜곡도 검출될 수 없는,
    세라믹 기판.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 제공된 상기 세라믹 기판상에, 저항을 형성하고 적어도 하나의 성분으로 구성되는 재료 영역들 및 엘리먼트들 중 적어도 하나가 증착되고, 파트들이 상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들을 따라 절단됨으로 인해 생성되고, 상기 파트들은 칩 저항기들로서 이용 가능한,
    세라믹 기판.
  17. 제 9 항에 따른 세라믹 기판을 이용하는 방법으로서,
    칩 저항기 기판을 제조하기 위하여, 분할선들 및/또는 미리결정된 파단선들이 제공된 상기 세라믹 기판상에, 저항을 형성하고 적어도 하나의 성분으로 구성되는 재료 영역들 및 엘리먼트들 중 적어도 하나가 증착되고, 파트들이 상기 분할선들 및/또는 상기 미리결정된 파단선들을 따라 절단됨으로 인해 생성되고, 상기 파트들은 칩 저항기들로서 이용 가능한,
    세라믹 기판을 이용하는 방법.
  18. 제 16 항에 따른 칩 저항기들로서 이용 가능한 파트들로서,
    상기 파트들은 결함 없는 표면 및 평활한 절단 에지들 중 적어도 하나를 포함하는,
    파트들.
  19. 제 9 항에 있어서,
    적어도 하나의 면상에, 적어도 하나의 미리결정된 파단선 및/또는 관통부가 재료 변위에 의해 소결되지 않은 상태로 도입된,
    세라믹 기판.
  20. 제 9 항에 있어서,
    적어도 하나의 면상에, 소결된 상태로, 적어도 하나의 미리결정된 파단선 및/또는 관통부가 레이저 드릴링 또는 레이저 스크라이빙(scribing) 또는 워터 제트 커팅(water jet cutting) 또는 드릴링에 의해 도입된,
    세라믹 기판.
  21. 제 9 항에 있어서,
    하나의 세라믹 기판 상에, 일 부분에 미리결정된 파단선 및/또는 관통부가 소결되지 않은 상태로 도입되고, 다른 부분에는 미리결정된 파단선 및/또는 관통부가 소결된 상태로 도입된,
    세라믹 기판.
  22. 제 7 항에 있어서,
    상기 로드들은 원통형 또는 직사각형 또는 다각형 구조이고,
    상기 프로파일들은 U자형 또는 H자형 또는 L자형인,
    분할선들 및 미리결정된 파단선들 중 적어도 하나의 목표된 도입을 위한 방법.
  23. 제 14 항에 있어서,
    상기 로드들은 원통형 또는 직사각형 또는 다각형 구조이고,
    상기 프로파일들은 U자형 또는 H자형 또는 L자형인,
    세라믹 기판.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 재료 변위는 펀칭 또는 스탬핑 또는 프레싱인,
    세라믹 기판.
  25. 제 17 항에 따른 칩 저항기들로서 이용 가능한 파트들로서,
    상기 파트들은 결함 없는 표면 및 평활한 절단 에지들 중 적어도 하나를 포함하는,
    파트들.
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