KR20150018359A

KR20150018359A - 적층 세라믹스 기판의 분단 방법

Info

Publication number: KR20150018359A
Application number: KR1020140042570A
Authority: KR
Inventors: 마사카즈 타케다; 켄타 타무라
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2014-04-09
Publication date: 2015-02-23
Also published as: JP2015034111A; CN104339462A; TW201505805A

Abstract

본 발명의 과제는 유리층과 세라믹스 기판을 적층한 적층 세라믹스 기판을 분단시키는 것에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 유리층(11)과 세라믹스층(12)으로 이루어진 적층 세라믹스 기판(10)의 유리층(11)에, 분단 예정 라인을 따라서 스크라이브 장치에 의해서 스크라이브 라인(S)을 형성한다. 다음에 적층 세라믹스 기판을 반전시켜, 세라믹스층(12)의 면으로부터 스크라이브 라인(S)을 따라서 브레이크시킨다. 이렇게 하면 적층 세라믹스 기판(10)을 완전히 분단시킬 수 있다.

Description

적층 세라믹스 기판의 분단 방법{METHOD OF DIVIDING STACKED CERAMICS SUBSTRATE}

본 발명은 유리층과 세라믹스 기판을 적층한 적층 세라믹스 기판의 분단 방법에 관한 것이다.

종래 세라믹스 기판에 금속층을 적층한 적층 세라믹스 기판을 분단시킬 경우에는, 다이싱 톱 등을 이용해서 분단시키는 일이 많았다. 또 특허문헌 1에는 유리 세라믹스 기판을 가벼운 하중으로 복수회 스크라이브한 후에 브레이크시키는 유리 세라믹스 기판의 분단 방법이 제안되어 있다.

JP

2001-113521

A

특허문헌 1에서는 유리 세라믹스 기판을 복수회 스크라이브하고 있지만, 유리층과 세라믹스층이 적층된 적층 세라믹스 기판을 분단시키는 것은 아니었다.

유리층과 세라믹스층을 적층한 적층 세라믹스 기판에 대해서는 개발이 진척되고 있지만, 그 분단 방법에 대해서는 확립되어 있지 않다. 본 발명은 유리층을 포함하는 세라믹스 기판을 완전히 분단시켜 개별화할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다.

이 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 적층 세라믹스 기판의 분단 방법은, 유리층과 적어도 1층의 세라믹스층을 적층한 적층 세라믹스 기판의 분단 방법으로서, 상기 적층 세라믹스 기판의 한쪽 면에 분단 예정 라인을 따라서 스크라이브 라인을 형성하고, 상기 스크라이브 라인을 따라서 상기 적층 세라믹스 기판의 다른 쪽 면에 브레이크 바(bar)를 압압시켜 브레이크시킴으로써, 스크라이브 라인을 따라서 적층 세라믹스 기판을 분단시키는 것이다.

여기서 상기 적층 세라믹스 기판은, 유리층의 한쪽 면에 적어도 1층의 세라믹스층을 적층한 것이며, 상기 스크라이브 라인을 상기 유리층에 형성하도록 해도 된다.

여기서 상기 적층 세라믹스 기판은, 유리층의 양면에 제1, 제2 세라믹스층을 적층한 것으로 해도 된다.

이러한 특징을 지니는 본 발명에 따르면, 유리층과 세라믹스층이 적층된 적층 세라믹스 기판을 한쪽으로부터 스크라이브해서 브레이크시키고 있다. 이 때문에 소망의 형상으로 완전히 분단시켜 개별화할 수 있어, 단부면 정밀도를 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시형태에 의한 적층 세라믹스 기판의 분단 처리를 나타낸 도면;
도 2은 본 발명의 제2실시형태에 의한 적층 세라믹스 기판의 분단 처리를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제3실시형태에 의한 적층 세라믹스 기판의 분단 처리를 나타낸 도면;
도 4는 본 발명의 제4실시형태에 의한 적층 세라믹스 기판의 분단 처리를 나타낸 도면.

다음에, 본 발명의 제1실시형태에 대해서 설명한다. 도 1(a)은 유리층(11)과 세라믹스층(12)을 적층한 본 실시형태에 의한 분단의 대상이 되는 적층 세라믹스 기판(이하, 단순히 "적층 기판"이라 칭함)(10)을 나타낸 도면이다. 유리층(11)의 판두께는 세라믹스층(12)의 판두께보다 얇고, 예를 들어, 10 내지 100㎛로 한다. 세라믹스층(12)의 판두께는 예를 들면 100 내지 500㎛로 한다. 여기서 세라믹스층(12)에 대해서는, LTCC(저온 소성 세라믹스)층, 알루미나(HTCC), 질화알루미늄, 티타늄산바륨, 페라이트, 질화규소 등의 세라믹스, 소위 파인 세라믹스이어도 된다.

그리고 이 적층 기판(10)을 소정의 패턴으로 분단시킬 경우에, 우선 도 1(b)에 나타낸 바와 같이 유리층(11)으로부터 분단을 예정하는 라인을 따라서, 도시하지 않은 스크라이브 장치에 의해서 스크라이빙 호일(13)을 압압하여 전동시켜서 스크라이브를 형성한다. 이와 같이 해서 형성한 스크라이브 라인을 스크라이브 라인(S)으로 한다. 이 스크라이브에 이용하는 스크라이빙 호일(13)은, 노멀한 스크라이빙 호일(스크라이브 라인 형성(스크라이브) 시의 가공 부위(칼 끝)로 되는 최외 주변부의 능선에 절결(切欠)이나 홈이 형성되어 있지 않은 통상의 스크라이빙 호일)이어도 되지만, 칼 끝에 절결이나 홈이 형성되어 있는 스크라이빙 호일(일본국 특허문헌 3074143호, 일본국 특허문헌 5022602호, 일본국 특허문헌 5078354호, 일본국 특허문헌 5055119호 등)이어도 된다. 일반적으로, 칼 끝에 절결이나 홈이 형성되어 있는 스크라이빙 호일을 이용함으로써, 스크라이브 시의 칼 끝의 미늘이 좋고, 또한, 절결이나 홈의 형성 간격에도 따르지만, 절결이나 홈의 각각의 최외 주변방향의 길이가 절결이나 홈에서 차단된 능선(돌기)의 각각의 최외 주변방향의 길이보다도 긴 스크라이빙 호일(P 칼 끝), 특히 절결이나 홈의 깊이가 5㎛를 초과하는, 특히 10㎛를 초과하는 P 칼 끝에 따르면 고침투의 스크라이브가 가능하다. 한편, 절결이나 홈의 각각의 최외 주변방향의 길이가 절결이나 홈에서 차단된 능선(돌기)의 각각의 최외 주변방향의 길이보다도 짧은 스크라이빙 호일(A 칼 끝), 특히 절결이나 홈의 깊이가 5㎛ 이하, 특히 3㎛ 이하인 A 칼 끝에 따르면 고침투는 하기 어려워지는 경향이 있지만, 분단 후의 기판 단부면의 상태가 불량해지기 어려운 경향이 있다. 여기에서는, 칼 끝에 홈(절결)이 형성된 휠(wheel)을 이용하는 것이 바람직하며, 기판의 두께에도 따르지만, 기판의 두께가 얇을 경우(예를 들어, 500㎛ 이하인 경우)에는 A 칼 끝이 바람직하며, 기판의 두께가 두꺼울 경우(예를 들어, 500㎛를 초과할 경우)에는 P 칼 끝이 바람직하다. 예를 들어, 일본국 특허문헌 3074143호에는, 원주면에 소정 간격을 개재해서 다수의 홈을 형성하고, 그 사이를 돌기로 해서 고침투가 가능한 스크라이빙 호일이 제안되어 있다.

다음에, 도 1(c)에 나타낸 바와 같이, 적층 기판(10)을 반전시켜, 브레이크 장치를 이용해서 1쌍의 지지부재(14, 15)의 상부면에 테이프(16)를 배치하고, 지지부재(14, 15)의 중간에 스크라이브 라인(S)이 위치하도록 적층 기판(10)을 배치한다. 그리고 그 상부에서 세라믹스층(12)의 면을 향해서 스크라이브 라인(S)의 바로 위에서 브레이크 바(17)를 밀어내려, 브레이크를 행한다.

이와 같이 하면, 도 1(d)에 나타낸 바와 같이, 적층 기판(10)을 스크라이브 라인(S)을 따라서 완전히 분단시켜 개별화할 수 있어, 단부면 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 적층 세라믹스 기판의 분단을 격자 형상으로 행하는 것에 의해 개별의 적층 기판 칩을 형성할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2실시형태에 대해서 설명한다. 제2실시형태에서는, 적층 세라믹스 기판(20)은 도 2 (a)에 나타낸 바와 같이 유리층(21)의 하부면에 2층의 세라믹스층(22, 23)을 적층한 것으로 한다. 또, 유리층(21), 세라믹스층(22, 23)의 판두께에 대해서는 제1실시형태와 마찬가지이다. 이 경우에도 제1실시형태와 같이 도 2(b)에 나타낸 바와 같이 유리층(21)을 스크라이브한다. 그 후 도 2(c)에 나타낸 바와 같이 적층 세라믹스 기판(20)을 반전시켜 세라믹스 기판(23)에 브레이크 바(17)를 압압해서 브레이크한다.

이와 같이 하면, 도 2(d)에 나타낸 바와 같이, 적층 기판(20)을 스크라이브 라인(S)을 따라서 완전히 분단시켜 개별화할 수 있어, 단부면 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 적층 세라믹스 기판의 분단을 격자 형상으로 행하는 것에 의해 개별의 적층 기판 칩을 형성할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3실시형태에 대해서 설명한다. 제3실시형태에서는, 적층 세라믹스 기판(30)은 도 3(a)에 나타낸 바와 같이 유리층(31), 세라믹스층(32), 유리층(33)을 적층한 것으로 한다. 또, 유리층(31, 33), 세라믹스층(32)의 판두께에 대해서는 제1실시형태와 마찬가지이다. 이 경우에도 도 3(b)에 나타낸 바와 같이 한쪽의 유리층, 여기에서는 유리층(31)을 스크라이브한다. 그 후 도 3(c)에 나타낸 바와 같이 적층 세라믹스 기판(30)을 반전시켜 유리층(33)에 브레이크 바(17)를 압압해서 브레이크한다.

이와 같이 하면, 도 3(d)에 나타낸 바와 같이, 적층 기판(30)을 스크라이브 라인(S)을 따라서 완전히 분단시켜 개별화할 수 있어, 단부면 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 적층 세라믹스 기판의 분단을 격자 형상으로 행하는 것에 의해 개별의 적층 기판 칩을 형성할 수 있다.

다음에 본 발명의 제4실시형태에 대해서 설명한다. 제4실시형태에서는 도 4(a)에 나타낸 바와 같이 세라믹스층(41), 유리층(42), 세라믹스층(43)이 3층으로 적층된 적층 세라믹스 기판(40)을 분단시키는 것이다. 또, 유리층(42), 세라믹스층(41, 43)의 판두께에 대해서는 제1실시형태와 마찬가지이다. 이 실시형태에 있어서도 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 스크라이브 장치에 의해 어느 쪽인가 한쪽의 세라믹스층, 예를 들어, 세라믹스층(41)에 분단을 예정하는 라인을 따라서 스크라이빙 호일(13)을 압압하여 전동시켜서 스크라이브 라인(S)을 형성한다. 고침투형의 스크라이빙 호일을 이용한 경우에는 내부의 유리층(42)을 관통해서 다른 쪽의 세라믹스층(43)까지 크랙이 침투할 경우도 있다.

다음에, 도 4(c)에 나타낸 바와 같이, 적층 기판(40)을 반전시켜 브레이크 장치를 이용해서 1쌍의 지지부재(14, 15)의 상부면에 테이프(16)를 배치하고, 지지부재(14, 15)의 중간에 스크라이브 라인(S)이 위치하도록 적층 기판(40)을 배치한다. 그리고 그 상부로부터 세라믹스층(43)의 면을 향해서 스크라이브 라인(S)의 바로 위에서부터 브레이크 바(17)를 밀어내려 브레이크를 행한다.

이와 같이 하면, 도 4(d)에 나타낸 바와 같이, 적층 기판(40)을 스크라이브 라인(S)을 따라서 완전히 분단시켜 개별화할 수 있어, 단부면 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 적층 세라믹스 기판의 분단을 격자 형상으로 행하는 것에 의해 개별의 적층 기판 칩을 형성할 수 있다.

또, 전술한 각 실시형태에 있어서, 스크라이빙 호일의 종류는 스크라이브하는 유리층이나 세라믹스층의 재질이나 두께, 경도 등에 따라서 최적인 스크라이빙 호일을 적절하게 선택하는 것으로 한다. 스크라이빙 호일의 칼 끝의 각도나 스크라이빙 하중 등에 대해서도 적절하게 세라믹스 기판에 맞춰서 선택하는 것으로 한다. 일반적으로는 페라이트에서는 얕은 스크라이브이면 되고, LTCC에 대해서는 소결하는 온도나 첨가물 등에 따라 성질이 크게 다르기 때문에, 그 기판에 맞는 칼 끝 각도와 종류의 스크라이빙 호일과 스크라이브 하중을 이용한다.

또한, 각 실시형태에서는, 도 1(b), 도 2(b), 도 3(b), 도 4(b)의 공정에서 스크라이브 장치를 이용해서 스크라이빙 호일을 전동시켜서 스크라이브를 실행하고 있지만, 레이저 스크라이브 장치에 의해서 스크라이브를 행하도록 해도 된다. 이 레이저 스크라이브에서는 레이저에 의해서 가열하고, 그 직후에 냉각시켜 스크라이브를 침투시키도록 한 레이저 스크라이브 장치이어도 되고, 레이저 자체의 출력을 올려서 기판을 용융시켜 스크라이브하는 것이어도 된다. 또 단속적으로 레이저를 조사해서 조사 위치를 다르게 해서 스크라이브를 행하는 레이저 스크라이브 장치이어도 된다.

본 발명은 이종재료의 적층 세라믹스 기판에 스크라이브 장치와 브레이크 장치를 이용해서 용이하게 분단할 수 있고, 미소한 적층 기판의 제조에 유효하다.

10, 20, 30, 40: 적층 세라믹스 기판
11, 21, 31, 33, 42: 유리층
12, 22, 23, 32, 41, 43: 세라믹스층
13: 스크라이빙 호일
14, 15: 지지부재
16: 테이프
17: 브레이크 바

Claims

유리층과 적어도 1층의 세라믹스층을 적층시킨 적층 세라믹스 기판의 분단 방법으로서,
상기 적층 세라믹스 기판의 한쪽 면에 분단 예정 라인을 따라서 스크라이브 라인을 형성하는 단계; 및
상기 스크라이브 라인을 따라서 상기 적층 세라믹스 기판의 다른 쪽의 면에 브레이크 바(bar)를 압압해서 브레이크함으로써, 스크라이브 라인을 따라서 적층 세라믹스 기판을 분단시키는 단계를 포함하는, 적층 세라믹스 기판의 분단 방법.
제1항에 있어서, 상기 적층 세라믹스 기판은, 유리층의 한쪽 면에 적어도 1층의 세라믹스층을 적층한 것이며,
상기 스크라이브 라인을 상기 유리층에 형성한 것을 특징으로 하는 적층 세라믹스 기판의 분단 방법.
제1항에 있어서, 상기 적층 세라믹스 기판은, 유리층의 양면에 제1, 제2 세라믹스층을 적층한 것인, 적층 세라믹스 기판의 분단 방법.