TW201416205A - 積層陶瓷基板之分斷方法 - Google Patents
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Abstract
本發明係將積層有異種材料之陶瓷基板而成之積層陶瓷基板分斷。於包含異種材料之陶瓷基板11、12之積層陶瓷基板10的陶瓷基板11上，沿著分斷預定線，藉由劃線裝置而形成第1劃線S1。繼而於第2陶瓷基板12側，於與第1劃線S1相同之位置上，藉由劃線裝置形成第2劃線S2。並且，自陶瓷基板11、12之至少一個面，沿著劃線S1、S2進行斷裂。若如此則可將積層陶瓷基板10完全分斷。
Description
本發明係關於一種將異種材料之陶瓷基板積層而成之積層陶瓷基板之分斷方法。
於先前對於陶瓷基板上積層有金屬層而成之積層陶瓷基板進行分斷之情形時，較多使用晶圓切割機等進行分斷。又，於專利文獻1中提出對陶瓷基板進行劃線之後接合金屬層，藉由蝕刻而除去劃線之金屬層後進行斷裂之陶瓷接合基板的製造方法。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-252971號公報
於上述專利文獻1中，必需對陶瓷基板於積層金屬層之前進行劃線，會有並非分斷已積層之積層陶瓷基板之問題方面。
不斷對積層有不同種類之陶瓷基板而成之積層陶瓷基板推進開發，但其分斷方法並未確立。作為積層陶瓷基板之分斷方法，考慮除了通常脆性材料基板之分斷方法即利用晶圓切割機進行之分斷，亦使用劃線輪對積層陶瓷基板進行劃線，進行斷裂。
例如，為分斷異種材料之2層構造之積層陶瓷基板，如圖1(a)所示，若對於陶瓷基板101上積層有其他陶瓷基板102而成之積層基板100進行劃
線並進行斷裂之情形進行說明，則首先如圖1(b)所示，於陶瓷基板101之面上，利用劃線輪103進行劃線，如圖1(c)所示，將積層基板100保持於支持構件105、106上，自陶瓷基板102側利用斷裂桿104進行按壓而進行斷裂。於該情形時，即便陶瓷基板101可分離，陶瓷基板102亦無法分離，如圖1(d)所示，會有即便實施斷裂，對陶瓷基板102亦無法完全分斷之問題方面。
又，為分斷異種材料之3層構造之積層陶瓷基板，若如圖2(a)所示說明對依序積層有相互異種材料之陶瓷基板101、102、103而成之積層基板100劃線並進行斷裂之情形，則首先如圖2(b)所示，於陶瓷基板101之面上利用劃線輪104進行劃線，如圖2(c)所示，將積層基板100保持於支持構件106、107上，自陶瓷基板103側利用斷裂桿105按壓而進行斷裂。於該情形時，即便將積層基板100分斷，於陶瓷基板102、陶瓷基板103上亦不會產生垂直裂痕。因此有難以斷裂，無法分離，或如圖2(d)所示未如劃線所示分離之問題方面。
又，作為其他方法，如圖3(a)、(b)所示，對積層陶瓷基板100中之另一陶瓷基板102之面上使用劃線輪103實施劃線。繼而如圖3(c)所示，使用斷裂桿104將積層陶瓷基板100分斷。於該情形時，即便陶瓷基板102可分離，陶瓷基板101亦無法分離，因此如圖3(d)所示，有即便實施斷裂，亦無法對陶瓷基板101進行完全分斷之問題方面。
又，作為其他方法，如圖4(a)、(b)所示，對積層陶瓷基板100中之另一面之陶瓷基板103，使用劃線輪104實施劃線。繼而如圖4(c)所示，使用斷裂桿105將積層基板100分斷。於該情形時，即便將積層基板100分斷，於陶瓷基板101、陶瓷基板102上亦不會產生垂直裂痕。因此有難以斷裂，無法分離，或如圖4(d)所示無法如劃線所示進行分離之問題方面。
本發明係鑒於此種問題方面而成者，其目的在於能將積層有
異種材料之陶瓷基板而成之2層構造之積層陶瓷基板完全分斷而個別化，又，其目的在於能將積層有3種以上之異種材料之陶瓷基板而成之積層陶瓷基板完全分斷而個別化。
為解決該課題，本發明之積層陶瓷基板之分斷方法，作為第1形態，包括一種積層陶瓷基板之分斷方法，其係分斷將材料之種類互相不同之第1、第2陶瓷基板積層而成之積層陶瓷基板之方法，且於上述第1陶瓷基板上，沿著分斷預定線，形成第1劃線，於上述第2陶瓷基板上，沿著與上述第1劃線對應之線，形成第2劃線，沿著上述第1、第2劃線，使上述至少一個陶瓷基板斷裂，藉此沿著劃線分斷陶瓷基板；又，作為第2形態，包括一種積層陶瓷基板之分斷方法，其係分斷至少積層有第1、第2、第3陶瓷基板，至少上述第2陶瓷基板與上述第1、第3陶瓷基板之材料之種類不同之積層陶瓷基板的方法，且於上述第1陶瓷基板上，沿著分斷預定線，形成第1劃線，於上述積層陶瓷基板之背面之陶瓷基板上，沿著與上述第1劃線對應之線，形成第2劃線，沿著上述第1、第2劃線，使上述至少一個陶瓷基板斷裂，藉此沿著劃線分斷陶瓷基板。
此處，第2形態之上述積層陶瓷基板係依序積層有上述第1~第3陶瓷基板而成者，中間之上述第2陶瓷基板可為比上述第1、第3陶瓷基板更薄之基板。
此處，第2形態之上述積層陶瓷基板係依序積層有上述第1~第3陶瓷基板而成者，中間之上述第2陶瓷基板可為硬度比上述第1、第3陶瓷基板更低之基板。
根據具有此種特徵之本發明，自兩側對積層有異種材料之陶瓷基板而成之積層陶瓷基板進行劃線，自至少一個面進行斷裂。
因此獲得能完全分斷成所需形狀而個別化，可提高端面精度之效果。
<圖5、圖6>
10‧‧‧積層陶瓷基板
11、12‧‧‧陶瓷基板
13、14‧‧‧劃線輪
15、16‧‧‧支持構件
17、19‧‧‧帶
18‧‧‧斷裂桿
<圖7、圖8>
10‧‧‧積層陶瓷基板
11、12、13‧‧‧陶瓷基板
14、15‧‧‧劃線輪
16、17‧‧‧支持構件
18、20‧‧‧帶
19‧‧‧斷裂桿
圖1係表示自2層構造之積層陶瓷基板之一個陶瓷基板側進行劃線及斷裂之情形之分斷處理的圖。
圖2係表示自3層構造之積層陶瓷基板之一個陶瓷基板側進行劃線及斷裂之情形之分斷處理的圖。
圖3係表示自2層構造之積層陶瓷基板之另一個陶瓷基板側進行劃線並斷裂時之狀態的圖。
圖4係表示自3層構造之積層陶瓷基板之另一個陶瓷基板側進行劃線並斷裂時之狀態的圖。
圖5係表示本發明之實施形態之積層陶瓷基板之分斷處理的圖。
圖6係表示本發明之實施形態之積層陶瓷基板之分斷處理的圖。
圖7係表示第2實施形態之積層陶瓷基板之分斷處理的圖。
圖8係表示第2實施形態之積層陶瓷基板之分斷處理的圖。
<第1實施形態：2層構造之陶瓷基板之分斷處理>
圖5(a)係表示積層有種類不同之第1、第2陶瓷基板11、12而成之本發明之實施形態之成為分斷對象的積層陶瓷基板(以下僅稱為積層基板)10之圖。此處，關於陶瓷基板11、12，可為LTCC基板、氧化鋁(HTCC)、氮化鋁、鈦酸鋇、鐵氧體、氮化矽等陶瓷基板、所謂精細陶瓷之陶瓷基板。陶瓷基板11、12之板厚例如設為0.2~0.4mm。第1陶瓷基板11之材料只要與陶瓷基板12不同即可。陶瓷基板11之板厚可與陶瓷基板12之板厚相同，又亦可不同。此處，將第1陶瓷基板11設為鐵氧體，將第2陶瓷基板12設為LTCC基板。
並且，將該積層基板10以特定圖案進行分斷之情形時，首先如圖5(b)所示，自第1陶瓷基板11，沿著預定分斷之線，藉由未圖示之劃線裝置，按壓劃線輪13使其轉動而形成劃線。將如此形成之劃線設為第1劃線S1。該劃線所使用之劃線輪可使用能高浸透劃線者，亦可為正規之劃線輪。此處，使用能高浸透之劃線輪且刃前緣角度155°者。例如於日本專利文獻3074143號中提出於圓周面上隔開特定間隔形成多個槽，以其間隙為突起而能高浸透之劃線輪。鐵氧體之材質較脆，故而較佳為使用刃前緣角度155。者進行較淺劃線。
進而，使積層基板10反轉，如圖5(c)所示，自第2陶瓷基板12之面，由劃線S1之正上，藉由未圖示之劃線裝置形成劃線。將如此形成之劃線設為第2劃線S2。於該情形時亦可使用能高浸透劃線者，亦可為正規之劃線輪。此處，使用能高浸透劃線之劃線輪14。將此時之刃前緣角度設為110°，較陶瓷基板11更深進行劃線。劃線輪之種類、劃線時之荷重根據陶瓷基板11、12之材質或厚度、硬度等適當選擇。
繼而如圖5(d)所示，使用斷裂裝置，於一對支持構件15、16之上面配置帶17，以劃線S1、S2位於支持構件15、16之中間之方式配置積層基板10。並且，自其上部沿著第2劃線S2壓下斷裂桿18進行斷裂。
進而如圖6(e)所示，反轉積層基板10，於支持構件15、16之上面配置帶19，以劃線S1、S2位於支持構件15、16之中間之方式配置積層基板10。並且，自其上部，沿著第1劃線S1壓下斷裂桿18而進行斷裂。若如此，則如圖6(f)所示，可將積層基板10沿著劃線S1、S2完全進行分斷而個別化，可提高端面精度。可藉由將該積層陶瓷基板以格子狀進行分斷，而形成個別之積層基板晶片。
再者，於上述實施形態中，如圖5(b)、(c)所示，對陶瓷基板11進行劃線，繼而對陶瓷基板12進行劃線，亦可順序相反進行劃線。
又，於上述例中，如圖5(d)及圖6(e)所示，自兩側之陶瓷基板藉由斷裂裝置進行斷裂，但亦可根據陶瓷基板之種類或厚度，藉由進行一者之斷裂而分斷。例如，於陶瓷基板12上沿著劃線S2充分深浸透劃線之情形時，或陶瓷基板11充分薄之情形時，可藉由自任一者之一個面進行斷裂而分斷並個別化。
此處，於第1、第2陶瓷基板之陶瓷基板劃線時，使用不同之劃線輪，但可為相同者。劃線輪之種類根據陶瓷基板11、12之材質或厚度、硬度等適當選擇最佳之劃線輪。關於劃線輪之刃前緣之角度或劃線荷重等，亦適當根據陶瓷基板而選擇。通常而言，於鐵氧體中可為淺劃線，關於LTCC，性質根據燒結溫度或添加物等而大不相同，故使用適合該基板之刃前緣角度及種類之劃線輪及劃線荷重。
再者，於該實施形態中，於圖5(b)、(c)之步驟中，使用劃線裝置使劃線輪移動而執行劃線，亦可藉由雷射劃線裝置進行劃線。可為利用該雷射劃線藉由雷射進行加熱，其之後立即冷卻並浸透劃線之雷射劃線裝置，亦可為提高雷射自身之輸出使基板熔融而劃線者。又，可為斷續照射雷射使照射位置不同進行劃線之雷射劃線裝置。又，於圖6(e)之步驟中係使用斷裂裝置進行斷裂，但亦可代替其，於分斷之小片之形狀相對較大之情形時，由作業者直接用手進行分斷。於該情形時，帶19變得多餘。
<第2實施形態：3層構造之陶瓷基板之分斷處理>
圖7(a)係表示依序積層有種類不同之第1~第3陶瓷基板11、12、13而成之本發明之實施形態之成為分斷對象的積層陶瓷基板(以下僅稱為積層基板)10之圖。此處，關於陶瓷基板11、12、13，可為LTCC基板、氧化鋁(HTCC)、氮化鋁、鈦酸鋇、鐵氧體、氮化矽等陶瓷基板、所謂精細陶瓷之陶瓷基板。陶瓷基板11、12、13之板厚例如設為0.2~0.4mm。
又，第2陶瓷基板12之材料可與第1、第3陶瓷基板11、13不同，陶瓷基板11、13之材料可相同亦可不同。各陶瓷基板之板厚可相同亦可互相不同。此處，中間之第2陶瓷基板12可藉由斷裂而進行分斷，故而較佳為較兩側之陶瓷基板11、13相對更薄之基板，例如厚度為0.3mm以下之基板。又，與此同時，或代替其，第2陶瓷基板之硬度較佳為較第1、第3陶瓷基板之硬度相對更低，例如維氏硬度HV可為800以下。此處，將第1陶瓷基板11設為LTCC基板，將第2陶瓷基板12設為鐵氧體，將第3陶瓷基板設為LTCC基板。
並且，將該積層基板10以特定圖案進行分斷之情形時，首先如圖7(b)所示，自陶瓷基板11側，沿著預定分斷之線，藉由未圖示之劃線裝置，按壓劃線輪14使其移動而形成劃線。將如此形成之劃線設為第1劃線S1。該劃線所使用之劃線輪可使用能高浸透劃線者，亦可為正規之劃線輪。此處，使用高浸透之劃線輪且刃前緣角度110°者。例如於日本專利文獻3074143號中，提出於圓周面上隔開特定間隔形成多個槽，以其間隙為突起而能高浸透之劃線輪。
進而使積層基板10反轉，如圖7(c)所示，自第3陶瓷基板13之面，自劃線S1之正上，藉由未圖示之劃線裝置形成劃線。將如此形成之劃線設為第2劃線S2。於該情形時亦可使用能高浸透劃線者，亦可為正規之劃線輪。此處，使用能高浸透劃線之劃線輪15。將此時之刃前緣角度設為110°。劃線輪之種類根據陶瓷基板11、13之材質或厚度、硬度等適當選擇。
繼而如圖7(d)所示，使用斷裂裝置，於一對支持構件16、17之上面配置帶18，於支持構件16、17之中間以沿劃線S1、S2位置之方式配置積層基板10。並且，自其上部沿著第2劃線S2壓下斷裂桿19進行斷裂。藉此可使陶瓷基板11斷裂。此時會有陶瓷基板12亦斷裂之情形。
進而如圖8(e)所示，反轉積層基板10，於支持構件16、17之上面配置帶20，於支持構件16、17之中間，以沿劃線S1、S2位置之方式配置積層基板10。並且，自其上部，沿著第1劃線S1，壓下斷裂桿19而進行斷裂。若如此，則如圖8(f)所示，陶瓷基板13斷裂，進而可貫通中間陶瓷基板12，沿著劃線S1、S2進行分斷而個別化。藉由如此分斷，可提高端面精度。可藉由該積層陶瓷基板以格子狀進行分斷，而形成個別之積層基板晶片。
再者，於上述實施形態中，如圖7(b)、(c)所示，對陶瓷基板11進行劃線，繼而對陶瓷基板13進行劃線，亦可順序相反進行劃線。
又，於上述例中，如圖7(d)及圖8(e)所示，自兩側之陶瓷基板藉由斷裂裝置進行斷裂，但亦可根據陶瓷基板之種類或厚度或者劃線之浸透度，藉由進行一者之斷裂而分斷。例如，於陶瓷基板13上沿著劃線S2充分深浸透劃線之情形時，或陶瓷基板11~13充分薄之情形時，可藉由自任一者之一個面機型斷裂而分斷並個別化。
此處，於第1、第3陶瓷基板之劃線時，使用相同劃線輪，但可為不同者。劃線輪之種類根據陶瓷基板11~13之材質或厚度、硬度等而適當選擇。關於劃線輪之刃前緣之角度或劃線荷重等，亦適當根據陶瓷基板而選擇。通常，於鐵氧體中可為淺劃線，關於LTCC，性質根據燒結溫度或添加物等而大不相同，使用適合該基板之刃前緣角度及種類之劃線輪及劃線荷重。
再者，於該實施形態中，於圖7(b)、(c)之步驟中，使用劃線裝置使劃線輪移動而執行劃線，亦可藉由雷射劃線裝置進行劃線。可為利用該雷射劃線藉由雷射進行加熱，其之後立即冷卻並浸透劃線之雷射劃線裝置，亦可為提高雷射自身之輸出使基板熔融而劃線者。又，可為斷續照射雷射使照射位置不同而進行劃線之雷射劃線裝置。又，於圖8(e)
之步驟中係使用斷裂裝置進行斷裂，但亦可代替其，於分斷之小片之形狀相對較大之情形時，由作業者直接用手進行分斷。於該情形時，帶20變得多餘。
再者，於該實施形態中，將第1、第3陶瓷基板設為相同種類之材料，中間之第2陶瓷基板之材料不同，第1~第3之任一者之陶瓷基板之材料亦可互相不同。
又，於該實施形態中，對積層有第1至第3陶瓷基板而成之積層陶瓷基板進行說明，但本發明進而亦可應用於積層有多個異種陶瓷基板而成之積層陶瓷基板。於該情形時，第2劃線S2相對於積層陶瓷基板之與第1陶瓷基板相反面之陶瓷基板，形成於與劃線S1相同之位置上。
[產業上之可利用性]
本發明可使用劃線裝置與斷裂裝置容易將異種材料之積層陶瓷基板分斷，對製造微小積層基板較為有效。
10‧‧‧積層陶瓷基板
11、12‧‧‧陶瓷基板
13、14‧‧‧劃線輪
15、16‧‧‧支持構件
17‧‧‧帶
18‧‧‧斷裂桿
S1‧‧‧第1劃線
S2‧‧‧第2劃線
Claims (4)
- 一種積層陶瓷基板之分斷方法，其係分斷將材料之種類互相不同之第1、第2陶瓷基板積層而成之積層陶瓷基板之方法，於上述第1陶瓷基板上，沿著分斷預定線，形成第1劃線，於上述第2陶瓷基板上，沿著與上述第1劃線對應之線，形成第2劃線，沿著上述第1、第2劃線，使上述至少一個陶瓷基板斷裂，藉此沿著劃線分斷陶瓷基板。
- 一種積層陶瓷基板之分斷方法，其係分斷至少積層有第1、第2、第3陶瓷基板，至少上述第2陶瓷基板與上述第1、第3陶瓷基板之材料之種類不同之積層陶瓷基板的方法，於上述第1陶瓷基板上，沿著分斷預定線，形成第1劃線，於上述積層陶瓷基板之背面之陶瓷基板上，沿著與上述第1劃線對應之線，形成第2劃線，沿著上述第1、第2劃線，使上述至少一個陶瓷基板斷裂，藉此沿著劃線分斷陶瓷基板。
- 如申請專利範圍第2項之積層陶瓷基板之分斷方法，其中上述積層陶瓷基板係依序積層有上述第1~第3陶瓷基板而成者，中間之上述第2陶瓷基板係比上述第1、第3陶瓷基板更薄之基板。
- 如申請專利範圍第2項之積層陶瓷基板之分斷方法，其中上述積層陶瓷基板係依序積層有上述第1~第3陶瓷基板而成者，中間之上述第2陶瓷基板係硬度比上述第1、第3陶瓷基板更低之基板。
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