TW201417655A - 積層陶瓷基板之分斷方法及刻劃裝置 - Google Patents

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Abstract

將於陶瓷基板上積層有金屬膜之積層陶瓷基板進行分斷。使用圖案化工具沿刻劃預定線對積層陶瓷基板30之金屬膜32、33進行槽加工。其次，利用刻劃裝置自金屬膜32或33之槽32a或33a於陶瓷基板31形成刻劃線。其次，使積層陶瓷基板30反轉而沿刻劃線進行斷裂。如此，可使積層陶瓷基板30完全地分斷。

Description

積層陶瓷基板之分斷方法及刻劃裝置
本發明係關於一種於陶瓷基板上積層有金屬膜之積層陶瓷基板之分斷方法及用於此之刻劃裝置。
習知，於將於陶瓷基板上積層有金屬膜之積層陶瓷基板分斷之情形時，較多使用晶圓切割機等進行分斷。又，專利文獻1中提出有如下之陶瓷接合基板之製造方法：對陶瓷基板進行刻劃後將金屬層接合，藉由蝕刻將刻劃線之金屬層去除，之後進行斷裂。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-252971號公報
上述專利文獻1中存在如下問題點：必須於在陶瓷基板上積層金屬薄膜之前進行刻劃，並非係將已積層之積層陶瓷基板進行分斷。
又，對將如圖1(a)所示般於陶瓷基板101之兩面積層有金屬膜102、103之積層陶瓷基板100進行刻劃從而進行斷裂之情形進行說明。首先，如圖1(b)所示，使用刻劃輪104於金屬膜102之面實施刻劃，其次，如圖1(c)所示，使用斷裂棒105欲使積層陶瓷基板100分斷，即便如此，亦未於金屬膜102形成充分之垂直裂縫，未於陶瓷基板101、金屬 膜103產生垂直裂縫。因此，有難以斷裂，無法分離，或如圖1(d)所示般未按照刻劃線分離之問題點。
又，作為其他方法，如圖2(b)所示般使用刻劃輪104於金屬膜102之面實施刻劃，其次，如圖2(c)所示般使用刻劃輪104於金屬膜103之面實施刻劃，其次，如圖2(d)所示，使用斷裂棒105欲使積層陶瓷基板100分斷，即便如此，亦未於金屬膜102、103形成充分之垂直裂縫，未於陶瓷基板101產生垂直裂縫。因此，有難以斷裂，如圖2(e)所示般未按照刻劃線分離之問題點。
本發明係鑒於此種問題點而完成者，其目的在於可使於陶瓷基板上積層有金屬膜之積層陶瓷基板完全地分斷而個別化。
為了解決該問題，本發明之積層陶瓷基板之分斷方法係於陶瓷基板之兩面積層有金屬膜之積層陶瓷基板之分斷方法，其係如下者：利用圖案化工具沿上述積層陶瓷基板之刻劃預定線對一者之金屬膜進行槽加工，且利用圖案化工具沿上述積層陶瓷基板之刻劃預定線對另一者之金屬膜進行槽加工，沿自上述任一者之金屬膜去除金屬膜後之槽使刻劃輪轉動而對上述陶瓷基板進行刻劃，按照上述積層陶瓷基板之刻劃線進行斷裂。
為了解決該問題，本發明之積層陶瓷基板之分斷方法係於陶瓷基板之兩面積層有金屬膜之積層陶瓷基板之分斷方法，其係如下者：利用圖案化工具沿上述積層陶瓷基板之刻劃預定線對一者之金屬膜進行槽加工，沿自上述金屬膜之面去除金屬膜後之槽使刻劃輪轉動而對上述陶瓷基板進行刻劃，利用圖案化工具沿上述積層陶瓷基板之刻劃預定線對另一者 之金屬膜進行槽加工，按照上述積層陶瓷基板之刻劃線進行斷裂。
此處，上述陶瓷基板之刻劃亦可設為使用有刻劃輪之刻劃。
為了解決該問題，本發明之積層陶瓷基板之刻劃裝置係用於在陶瓷基板上積層有金屬膜之積層陶瓷基板之分斷之刻劃裝置，其具備：平台，其保持成為刻劃之對象之積層陶瓷基板；橋，其具有平行於設置於上述平台之積層陶瓷基板之面之樑；第1刻劃頭，其沿上述樑移動自如地設置，利用圖案化工具沿保持於上述平台之積層陶瓷基板之刻劃預定線對表面之金屬膜進行槽加工；及第2刻劃頭，其沿上述樑移動自如地設置，使刻劃輪轉動而對經上述槽加工之積層陶瓷基板之槽進行刻劃。
根據具有此種特徵之本發明，沿刻劃預定線對於陶瓷基板之兩面積層有金屬膜之積層陶瓷基板進行槽加工，對於上下之相同部分帶狀地將金屬膜去除。其次，自所去除之金屬膜之槽對陶瓷基板進行刻劃，其後使積層陶瓷基板反轉而斷裂。因此，可獲得如下效果：可使於兩面具有金屬膜之積層陶瓷基板完全地分斷為所需之形狀而個別化，可提高端面精度。
又，技術方案4之刻劃裝置可獲得如下效果：可利用1台刻劃裝置同時實現帶狀地將金屬膜去除與進行刻劃。
10‧‧‧刻劃裝置
11‧‧‧移動台
16‧‧‧平台
20‧‧‧橋
22‧‧‧樑
23‧‧‧線性馬達
24、26‧‧‧刻劃頭
25‧‧‧刻劃輪
27‧‧‧圖案化工具
30‧‧‧積層陶瓷基板
31‧‧‧陶瓷基板
32、33‧‧‧金屬膜
32a、33a‧‧‧槽
34、35‧‧‧支承構件
36‧‧‧膠帶
37‧‧‧斷裂棒
圖1係表示自積層陶瓷基板之一面側之金屬膜側進行刻劃及斷裂之情形之分斷處理之圖。
圖2係表示自積層陶瓷基板之相反面側之金屬膜側進行刻劃且進行斷裂時之狀態之圖。
圖3係表示本發明之實施形態之積層陶瓷基板之分斷中所使用之刻劃裝置之立體圖。
圖4係表示本實施形態中所使用之用於金屬膜之槽加工之圖案化工具之圖。
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(利用圖案化工具而進行之槽加工)之圖。
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(刻劃及斷裂)之圖。
圖3係表示本發明之實施形態之積層陶瓷基板之分斷中所使用之刻劃裝置之一例之概略立體圖。該刻劃裝置10中，移動台11沿一對導軌12a、12b於y軸方向上移動自如地保持。滾珠螺桿13與移動台11螺合。滾珠螺桿13藉由馬達14之驅動進行旋轉，使移動台11沿導軌12a、12b於y軸方向上移動。於移動台11之上表面設置有馬達15。馬達15係使平台16於xy平面上旋轉而定位於特定角度者。
於刻劃裝置10中，藉由支柱21a、21b以橫跨移動台11與其上部之平台16之方式沿x軸方向架設有橋20。橋20於橫方向上平行於平台16之面地設置有樑22，於樑22之長度方向上設置有線性馬達23。於線性馬達23設置有圖案化用之第1刻劃頭24。於刻劃頭24之下端部安裝有圖案化工具25。該圖案化工具25係用於以固定之寬度將金屬膜剝離之工 具，例如使用日本特開2011-216646號中所示之用作太陽能電池之槽加工工具之圖案化工具。圖案化工具25例如亦可為如圖4(a)中立體圖所示般圓錐台形狀之工具。又，亦可為如圖4(b)所示般刀尖為角柱狀之工具，進而，亦可為如圖4(c)所示般將角柱狀之左右切去後之形狀者。又，亦可不僅工具之前端為角柱狀，整體亦為角柱狀。於刻劃頭24之內部設置有可進行如此之升降動作之升降部，例如使用氣壓控制之氣缸或藉由線性馬達之電動升降部等。
又，於線性馬達23設置有刻劃用之第2刻劃頭26。刻劃頭26係上下移動自如地保持刻劃輪27者。線性馬達23係使刻劃頭24、26沿x軸方向移動之驅動源。
圖5(a)係表示成為分斷之對象之積層陶瓷基板(以下，簡稱為積層基板)30之圖。積層基板30係於陶瓷基板31之兩面積層有金屬膜32、33之基板。此處，陶瓷基板31可為LTCC基板，亦可為氧化鋁或氮化鋁、鈦酸鋇、鐵氧體、氮化矽等之陶瓷基板。又，金屬膜32、33為鎳、銀、金、銅及鉑等之薄膜，例如使膜厚為10~20μm。此時，金屬膜32、33亦可為形成有任何圖案者。
於以特定之圖案將如此之積層基板30分斷之情形時，首先，將積層基板30載置於圖3之刻劃裝置10之平台16。其次，如圖5(b)所示，利用圖案化工具25沿預定刻劃之線以固定之寬度直線地將金屬膜32去除。該金屬膜之去除係藉由線性馬達23使刻劃裝置10之刻劃頭24移動而進行。將以此方式去除金屬膜32後之積層陶瓷基板30之剖面圖示於圖5(c)中。該槽32a之寬度例如設為25~200μm之寬度。
進而，如圖5(d)所示，使積層基板30反轉，利用圖案化工具25對於與上述槽32a相同部分將金屬膜33去除，於與槽32a對稱之位置形成相同寬度之槽33a。如此，如圖6(e)所示，沿刻劃預定線而兩面之金屬膜被去除。
其次，自任一者之金屬膜此處為金屬膜33之面對帶狀之槽33a之內側之陶瓷基板31進行刻劃。關於該刻劃亦使用圖3所示之刻劃裝置10，如圖6(f)所示，對積層基板30以固定之荷重按壓刻劃輪27且使其轉動，從而以使裂縫垂直地滲透之方式形成刻劃線S1。該刻劃中所使用之刻劃輪既可使用可進行高滲透之刻劃者，亦可使用通常者。例如，如日本專利文獻3074143號所示，提出有於圓周面上隔開特定間隔而形成大量槽，使其間成為突起而成為高滲透型之刻劃輪。
其次，如圖6(g)所示，使積層基板30反轉，於斷裂裝置之一對支承構件34、35之上表面配置膠帶36，以刻劃線位於支承構件34、35之中間之方式配置積層基板30。其次，自其上部沿刻劃線S1按下斷裂棒37而進行斷裂。如此，如圖6(h)所示，可使積層基板沿刻劃線完全地分斷，可提高端面精度。藉由格子狀地進行該積層基板之分斷，可形成單個之積層基板晶片。再者，圖6(f)所示之刻劃亦可對槽32a進行，此情形時亦於進行斷裂之前使積層陶瓷基板反轉而進行斷裂。
該實施形態中，如圖5(b)~圖6(f)所示般於金屬膜之兩面進行槽加工，其次，自金屬之槽對陶瓷基板進行刻劃。亦可取代此而對一面之金屬膜進行槽加工，自其槽對陶瓷基板進行刻劃，之後進行反轉而對另一者之金屬膜進行槽加工。其後之斷裂之步驟相同。
又，雖然該實施形態中係以圖6(f)之步驟使用刻劃裝置使刻劃輪轉動而執行刻劃，但亦可利用雷射刻劃裝置進行刻劃。又，係以圖6(g)之步驟使用斷裂裝置進行斷裂，但亦可代替此而於要分斷之碎片之形狀相對較大之情形時作業人員直接用手進行分斷。於此情形時無需膠帶36。
該實施形態之刻劃裝置不僅可應用於對於兩面具有金屬膜之積層陶瓷基板剝離兩面之金屬膜而對陶瓷基板進行刻劃之分斷方法，亦可用於在僅於任一面積層有金屬膜之積層陶瓷基板中剝離一者之金屬膜而對陶瓷基板進行刻劃之分斷方法。
[產業上之可利用性]
本發明可使用圖案化工具與刻劃裝置容易地將於陶瓷基板上積層有金屬膜之積層基板分斷，對製造微小之積層基板有效。
25‧‧‧刻劃輪
30‧‧‧積層陶瓷基板
31‧‧‧陶瓷基板
32、33‧‧‧金屬膜
32a‧‧‧槽

Claims (4)

  1. 一種積層陶瓷基板之分斷方法，其係於陶瓷基板之兩面積層有金屬膜之積層陶瓷基板之分斷方法；利用圖案化工具沿該積層陶瓷基板之刻劃預定線對一者之金屬膜進行槽加工；利用圖案化工具沿該積層陶瓷基板之刻劃預定線對另一者之金屬膜進行槽加工；沿自該任一者之金屬膜去除金屬膜後之槽使刻劃輪轉動而對該陶瓷基板進行刻劃；按照該積層陶瓷基板之刻劃線進行斷裂。
  2. 一種積層陶瓷基板之分斷方法，其係於陶瓷基板之兩面積層有金屬膜之積層陶瓷基板之分斷方法；利用圖案化工具沿該積層陶瓷基板之刻劃預定線對一者之金屬膜進行槽加工；沿自該金屬膜之面去除金屬膜後之槽使刻劃輪轉動而對該陶瓷基板進行刻劃；利用圖案化工具沿該積層陶瓷基板之刻劃預定線對另一者之金屬膜進行槽加工；按照該積層陶瓷基板之刻劃線進行斷裂。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之分斷方法，其中，該陶瓷基板之刻劃係使用有刻劃輪之刻劃。
  4. 一種積層陶瓷基板之刻劃裝置，其係用於在陶瓷基板積層有金屬膜之積層陶瓷基板之分斷之刻劃裝置，具備：平台，其保持成為刻劃之對象之積層陶瓷基板；橋，其具有平行於設置於該平台之積層陶瓷基板之面之樑； 第1刻劃頭，其沿該樑移動自如地設置，利用圖案化工具沿保持於該平台之積層陶瓷基板之刻劃預定線對表面之金屬膜進行槽加工；及第2刻劃頭，其沿該樑移動自如地設置，使刻劃輪轉動而對經該槽加工之積層陶瓷基板之槽進行刻劃。
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