JP4501502B2

JP4501502B2 - セラミック回路基板の製造方法

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Publication number: JP4501502B2
Application number: JP2004107299A
Authority: JP
Inventors: 崇進藤; 正英武藤; 良幸内野々
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005294523A

Description

本発明は、導体配線を基板の表面に設けて形成したセラミック回路基板の製造方法に関し、詳しくは、セラミック回路基板シートに多数個取りで形成した複数個のセラミック回路基板を個々に分離する工程を含むセラミック回路基板の製造方法に関するものである。

セラミック回路基板は、一般に超小型化が要求されているデバイスに利用されており、そのため、セラミック回路基板は、一つのセラミック回路基板シートに多数個取りで一体的に形成され、これを分離することで製造されているものであり、このとき導体配線の形成なども、複数個が連結されている状態のままで行い、最終工程における割断で各セラミック回路基板に分離するようにしている。

セラミック回路基板シートの割断を行うにあたっては、まずダイサー等の刃物にてセラミック回路基板シートの割断箇所に切れ込み（分割溝）を形成し、次いで打ち抜き加工等により割断を行うことが一般的である（特許文献１参照）。

しかし、このようなセラミックス製の基板に対して刃物による加工を行う場合は、刃物の摩耗が激しく、刃物の交換頻度が高いものであり、その手間が煩雑であると共に製造コストの増大の原因ともなるものであった。

そこで、多数個取りの基板を割断して個片化する技術として、特許文献２に開示されているようにレーザ光の照射により切れ込み（分割溝）を形成する技術も提案されている。
特開２００１−３４５５３４号公報特開平６−８７０８５号公報

しかし、セラミック回路基板の割断による個片化を行うにあたり、分割溝の形成のために上記特許文献２のようにレーザ光の照射による加工を行うようにすると、レーザ光によってセラミック製の基板に十分な深さの分割溝を形成するためには、レーザ光のショット数を増大する必要があって、加工時間が長くなり、特に厚肉の基板に対して加工を行う場合の処理効率の悪化が問題となってしまう。また、深い分割溝を形成すると基板の強度が低くなり、この基板を割断する前に不用意な荷重がかかって破損してしまうおそれがあって、基板のハンドリング性が悪くなるものである。

また、分割溝形成時の処理効率と基板の強度維持のために分割溝を浅く形成すると、割断時に分割溝以外の部位が割れてしまったり、切断面に大きなバリが発生したりするという問題が生じるものである。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、セラミック回路基板シートに多数個取りで形成した複数個のセラミック回路基板を個々に分離するにあたって、低コスト且つ効率良く分割溝を形成すると共に、割断時におけるバリ等の発生を防止することができるセラミック回路基板の製造方法を提供することを目的とするものである。

本発明に係るセラミック回路基板１の製造方法は、下記の工程を含むことを特徴とするものである。
（１）複数個のセラミック回路基板１が一体的に設けられたセラミック回路基板シート２の割断すべき箇所にレーザ光を照射して分割溝３を形成する分割溝形成工程
（２）セラミック回路基板シート２に厚み方向の振動を加えながら、このセラミック回路基板シート２に厚み方向の荷重を加えることによりセラミック回路基板シート２を前記分割溝３で割断して個片化する割断工程
これにより、刃物を用いることなくレーザ光にて処理効率良く分割溝３を形成すると共に予めマイクロクラック５を発生させ、割断時に振動をかけることで分割溝３の形成箇所に厚み方向のマイクロクラック５を進展させることができて、より少ない荷重にて割断を行うことができると共に割断端縁におけるバリや欠け等の不良の発生を抑制することができるものである。

上記のセラミックス回路基板の製造方法においては、割断工程において、セラミック回路基板シート２に厚み方向の振動を加えると共にセラミック回路基板シート２に治具４を当接してこの治具４をセラミック回路基板シート２の厚み方向に移動させることによりセラミック回路基板シート２に厚み方向の荷重を加え、前記治具４の移動長さに従ってセラミック回路基板シート２に加える振動の振幅を低減させるようにすることができる。このようにすると、マイクロクラック５を進展させる必要のある割断初期には大きな振幅の振動を与えることで、レーザ照射により発生したマイクロクラック５を効率よく進展させ、割断が進行した場合には振動の振幅を低減することで不要な方向へのマイクロクラック５の進展を防止して、このような不要なマイクロクラック５に起因する割断時の欠けや割れ等の発生を防止することができるものである。

また、本発明に係るセラミック回路基板１の他の製造方法は、下記の工程を含むことを特徴とするものである。
（１）複数個のセラミック回路基板１が一体的に設けられたセラミック回路基板シート２の割断すべき箇所にレーザ光を照射して分割溝３を形成する分割溝形成工程
（２）セラミック回路基板シート２に厚み方向の振動を加える振動工程
（３）セラミック回路基板シート２に厚み方向の荷重を加えることによりセラミック回路基板シート２を前記分割溝３で割断して個片化する割断工程
これにより、レーザ光にて処理効率良く分割溝３を形成すると共に予めマイクロクラック５を発生させ、振動をかけることで分割溝３の形成箇所に厚み方向のマイクロクラック５を進展させることができて、より少ない荷重にて割断を行うことができると共に割断端縁におけるバリや欠け等の不良の発生を抑制することができるものである。また、特にセラミック回路基板シート２に素子を実装した後に割断することで個片化する場合には、素子が実装された状態のセラミック回路基板シート２に大きな荷重をかけることなく割断を行うことができ、素子の破損等を防止することができるものである。

また、振動を割断と同時に加える場合と、割断の前に予め加えておく場合のいずれにおいても、上記セラミック回路基板シート２に加える厚み方向の荷重は、セラミック回路基板１が形成されている領域に加えられるようにすることができる。この場合、いわゆる打ち抜き加工や曲げ加工によって、セラミック回路基板１を割断することができる。

また、このセラミック回路基板シート２に加える厚み方向の荷重は、分割溝３が形成されている箇所に加えられるようにしても良い。この場合は、分割溝３が形成されている箇所に加えられた荷重は、分割溝３を開く方向に作用して、分割溝３付近におけるクラックの進展が促進され、割断時の欠けや割れ等の不良の発生を更に抑制することができるものである。

また、振動を割断と同時に加える場合と、割断の前に予め加える場合のいずれにおいても、セラミック回路基板１に加える振動の振幅は、０．５〜５０μｍの範囲とすることが好ましく、この場合、振動によりマイクロクラック５を確実に進展させると共にマイクロクラック５の進展方向を厚み方向に制御することが可能となるものである。

また、振動を割断と同時に加える場合と、割断の前に予め加えておく場合のいずれにおいても、セラミック回路基板シート２の両面に治具４を配置すると共にこの治具４を同時に振動させることによりセラミック回路基板シート２に振動を加えることができる。このようにすると、セラミック回路基板シート２の両面から振動を加えることができて、マイクロクラック５の進展がより効率よく行われる。

本発明によれば、低コスト且つ処理効率良く分割溝を形成すると共に、割断時にはセラミック回路基板シートに対して厚み方向の荷重をかけた場合に、割断端縁におけるバリや欠け等の不良の発生を抑制することができるものである。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

複数個のセラミック回路基板１が一体的に設けられたセラミック回路基板シート２は、基材９に導体配線８を設けて形成される（図６参照）。

基材９は、アルミナや窒化アルミニウム等のセラミック材料を成形したものである。例えば粉末セラミック材料をＣＩＭ（セラミックス射出成形）等により成形することで、基材９を作製することができる。

基材９は、平板状に形成することもできるが、表裏両面のうち少なくとも一面が凹凸に形成された三次元立体形状を有するように形成することもできる。

基材９の表面に形成される導体配線８は、通常は基材９上の凹凸に形成された面に、三次元立体形状に形成される。導体配線８は適宜の手法で形成される。例えば、基材９の表面に、真空蒸着、スパッタリング等の物理蒸着法や、無電解めっき等の湿式法などによって、銅等による導体薄膜を形成し、この導体薄膜にレーザ光等の電磁波を照射して、導体薄膜を部分的に除去する。このとき、導体薄膜が除去された部分に囲まれた領域が、所望の導体パターン状になるようにする。次いで、上記の導体パターン状の部分に対して電解めっき処理を施すなどして厚膜化し、導体配線８を形成する。このとき厚膜化されていない導体薄膜が残存するが、この残存した導体薄膜は、前記導体配線８とは電気的に絶縁されているので、そのまま残存させても良く、またソフトエッチング処理を施すなどして除去しても良い。電磁波による導体薄膜の部分的な除去にあたっては、例えばＴＨＧ−ＹＡＧレーザ、ＳＨＧ−ＹＡＧレーザなど、導体薄膜の吸収率が高いものを用いることができる。このような導体配線８は、好ましくは厚みが５〜５０μｍとなるように形成される。

このようにして得られるセラミック回路基板シート２は、上記の通り複数個のセラミック回路基板１が一体的に設けられるものである。このとき、セラミック回路基板シート２における各セラミック回路基板１には、それぞれ導体配線８が形成されているが、各導体配線８は、電解めっき法を用いる場合には、互いに接続して形成される。

分割溝３（スクライブ溝）は、通常はセラミック回路基板シート２の凹凸に形成された三次元立体形状を有する面に形成される。すなわち、好ましくは分割溝３はセラミック回路基板シート２の導体配線８が形成されている面側に形成されるものである（図１参照）。

分割溝３は、レーザ光の照射により形成されるが、予め凹溝等の凹部７を形成した箇所にレーザ光を照射して形成しても良い。このレーザ光は、基材９の材質に応じて適宜の種類のものが、適宜の照射条件にて照射されるが、例えばＣＯ₂レーザ、ＹＡＧレーザ等の高出力のものや、ＳＨＧ−ＹＡＧレーザ、ＴＨＧ−ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等の被照射物の吸収率が高いものを用いることが好ましい。

また、レーザ光の照射条件は、セラミック回路基板シート２の材質とレーザ光の種類の組み合わせに応じて、適宜調整されるものであるが、例えばアルミナ等のセラミック材料にて形成された基材９を有するセラミック回路基板シート２に対して、ＴＨＧ−ＹＡＧレーザにて分割溝３を形成する場合に、パルスエネルギー０．１〜１．０ｍＪ／パルス、走査速度１〜２０ｍｍ／ｓの条件で照射条件を調整することができる。

上記の分割溝３の深さや、分割溝３が形成された部位における残存部分の厚みは、セラミック回路基板シート２の材質や寸法等に応じ、下記の割断工程における作業性などを考慮して適宜設定されるものであるが、後述するようにセラミック回路基板シート２を振動させることで割断性が向上していることから、分割溝３の深さは小さくすることが可能であり、分割溝３の形成時の処理効率を高く維持するためには、０．０１〜０．１ｍｍの範囲の深さに形成することが好ましい。

分割溝３は、セラミック回路基板シート２の一面のみに形成しても良いが、セラミック回路基板シート２の両面に形成することもできる。すなわち、図７（ａ）に示すようなセラミック回路基板シート２の割断すべき箇所に、セラミック回路基板シート２の一面側からレーザ光を照射し、これにより図７（ｂ）に示すようにセラミック回路基板シート２の一面に分割溝３を形成することができ、またセラミック回路基板シート２の一面側と他面側の双方からレーザ光を照射し、これにより図７（ｃ）に示すようにセラミック回路基板シート２の両面に分割溝３をセラミック回路基板シート２の厚み方向に対向するように形成することができるものである。ここで、両面に分割溝３を形成すると、後述のようにセラミック回路基板シート２を振動させる際に、レーザ光の照射で発生したクラック（マイクロクラック５）を両面の各分割溝３から進展させることができて、マイクロクラック５の進展性が向上し、且つセラミック回路基板シート２における分割溝３を形成した部位の残存部分の厚みをより薄く形成することができ、これにより割断性が更に向上する。

また、分割溝３の形成に先だって、分割溝３を形成すべき部位に、図７（ｄ）に示すように凹部７を形成するようにしても良い。例えば、セラミック回路基板シート２の厚みが大きく、分割溝３を形成しても肉厚の残存部分が形成されてしまう場合に、図７（ｄ）に示すようにセラミック回路基板シート２に予め凹部７を形成した後に、図７（ｅ）に示すようにレーザ加工により凹部７が形成されている箇所を更に加工して分割溝３を形成すると、レーザ加工による加工深さを大きくすることなく、深い分割溝３を形成して、残存部分を肉薄に形成することができる。

上記の凹部７は適宜の手法で形成することができ、例えばダイサー等の刃物による切削加工にて凹部７を形成したり、或いはセラミック回路基板シート２の形成時に同時に凹部７を形成したりすることができる。刃物を用いる場合には摩耗による交換を行わなければならないが、刃物とレーザ加工とを併用することで、刃物の交換頻度を低減することができる。ここで、ダイサー等の刃物にて凹部７だけでなく分割溝３まで形成するようにすると刃物による切削量が非常に多くなって、刃物の摩耗による交換頻度の増大の問題が生じてしまう。またセラミック回路基板シート２の形成時に凹部７だけでなく分割溝３まで形成するようにすれば、射出成形等によりセラミック回路基板シート２を形成する際に、金型における分割溝３が形成される部位が急激に肉薄となるため、この部位におけるセラミック粉等の成形材料の流通が阻害されて、成形不良が生じるおそれがある。

上記のようにレーザ光の照射により分割溝３を形成すると、分割溝３の底部にはマイクロクラック５が発生する。そして、分割溝３の形成後は、セラミック回路基板シート２に対して振動を加える。このときセラミック回路基板シート２を厚み方向に振動させるものであり、これにより、分割溝３の底部からセラミック回路基板シート２の厚み方向に上記マイクロクラック５を進展させることができる。

ここで、レーザ照射により分割溝３を形成するにあたっては、集光されたレーザ光を照射することにより分割溝３を断面Ｖ字状に形成することが好ましく、この場合、分割溝３の入隅状の底部から集中的にマイクロクラック５を発生させることができる。

セラミック回路基板シート２へ振動を加える手法は適宜選択することができるが、例えばセラミック回路基板シート２に、後述するような治具４を当接させると共にこの治具４を振動させることで、治具４を介してセラミック回路基板シート２に振動を加えることができる。

また、セラミック回路基板シート２に振動を加える際には、この振動を加えた後、或いはこの振動を加えると同時に、セラミック回路基板シート２に対して、厚み方向の荷重を加える。

すなわち本発明では、複数個のセラミック回路基板１が一体的に設けられたセラミック回路基板シート２の割断すべき箇所にレーザ光を照射して分割溝３を形成する分割溝形成工程と、セラミック回路基板シート２に厚み方向の振動を加えながら、このセラミック回路基板シート２に厚み方向の荷重を加えることによりセラミック回路基板シート２を前記分割溝３で割断して個片化する割断工程とを経てセラミック回路基板１を作製し、或いは、複数個のセラミック回路基板１が一体的に設けられたセラミック回路基板シート２の割断すべき箇所にレーザ光を照射して分割溝３を形成する分割溝形成工程と、セラミック回路基板シート２に厚み方向の振動を加える振動工程と、セラミック回路基板シート２に厚み方向の荷重を加えることによりセラミック回路基板シート２を前記分割溝３で割断して個片化する割断工程とを経ることによりセラミック回路基板１を作製するものである。

上記のセラミック回路基板シート２に対する厚み方向の荷重は、上記振動とは異なり、セラミック回路基板シート２の一面側からセラミック回路基板シート２に向けて、一方向のみに向かう荷重を加えるものである。またこのような荷重をかける際には、セラミック回路基板シート２の厚み方向成分を有する荷重をかければ良く、このためセラミック回路基板シート２の厚み方向に対して斜め方向に荷重をかけるようにしても良い。このような荷重を加えると、振動を加えることにより進展したマイクロクラック５に沿ってセラミック回路基板シート２を割断することができ、これにより個片化されたセラミック回路基板１を得ることができるものである。

このようにセラミック回路基板シート２の厚み方向の荷重をかける際に、この荷重を、振動と同時に加えるようにすると、振動をかけることで進展させた厚み方向のマイクロクラック５に沿ってセラミック回路基板シート２を割断することで、より少ない荷重にて割断を行うことができると共に割断端縁におけるバリや欠け等の不良の発生を抑制することができる。また、このように振動と厚み方向の荷重を同時に加えることで、処理時間の短縮を図ることもできる。

また、セラミック回路基板シート２に振動を加えた後に、厚み方向の荷重を加えるようにする場合にも、振動をかけることで進展させた厚み方向のマイクロクラック５に沿ってセラミック回路基板シート２を割断することで、より少ない荷重にて割断を行うことができると共に割断端縁におけるバリや欠け等の不良の発生を抑制することができる。また、厚み方向の荷重を加えることによる割断時には、既にマイクロクラック５が進展されているので、振動によるマイクロクラック５の進展と厚み方向の荷重による割断とを同時に行う場合と較べて、厚み方向の荷重により割断する際に、より小さい荷重で割断を行うことができるものである。このため、割断時の荷重によりセラミック回路基板１に与えられるダメージを低減することができ、例えばセラミック回路基板シート２に素子を実装した後に割断することで個片化する場合には、素子が実装された状態のセラミック回路基板シート２に大きな荷重をかけることなく割断を行うことができて、素子の破損等を防止することができるものである。

以下に、割断のためにセラミック回路基板シート２へ荷重を加えるための手法について、詳しく説明する。

図１〜３に示す例では、セラミック回路基板シート２へ荷重を加えるにあたり、セラミック回路基板シート２に一体に形成されているセラミック回路基板１に対して荷重を加えているものである。

このうち、まず図１に示すものでは、セラミック回路基板シート２に一体に形成された一つのセラミック回路基板１の両側の分割溝３の各外側方において、セラミック回路基板シート２の両面に支持治具６をそれぞれ当接させて、セラミック回路基板シート２を挟持固定する。この状態で治具４を、上記一つのセラミック回路基板１の一面に当接させて、この治具４にて荷重を加えるものである。

このとき、セラミック回路基板シート２に振動を加えると同時に厚み方向の荷重を加えて割断する場合には、上記治具４をセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで、振動を加えると共に、この治具４を振動させたまま治具４全体をセラミック回路基板シート２側に向けて移動させてその厚み方向に押圧することができる。このようにすると、振動によって治具４が当接しているセラミック回路基板１の側方の分割溝３の底部から、レーザ照射により発生したマイクロクラック５が厚み方向に進展すると同時に、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がマイクロクラック５に沿って割断される。これにより、セラミック回路基板シート２からセラミック回路基板１が、いわゆる打ち抜き加工により切り出されて個片化されるものである。

また、この振動は、別途の治具を用いてセラミック回路基板シート２に加えることもでき、例えば上記の支持治具６を振動させることによりセラミック回路基板シート２に振動を加えるようにしても良い。但し、セラミック回路基板シート２を挟持して固定する支持治具６を振動を加えるための治具として用いる場合、支持治具６の表面とセラミック回路基板シート２の表面とが密接していないと支持治具６からセラミック回路基板シート２へ振動が良好に伝達されにくくなるため、高い寸法精度が要求されるものであり、このため上記のように厚み方向の荷重を加えるための治具４と、振動を加えるための治具４とが同一である方が、割断する分割溝３へ加える振動と厚み方向の荷重とを、より正確に制御することができる。

また、振動を加えた後に、厚み方向の荷重を加える場合には、上記治具４をセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで振動を加えた後に、この治具４を振動させずにセラミック回路基板シート２側に向けて移動させてその厚み方向に押圧することができる。この場合、まず振動によって治具４が当接しているセラミック回路基板１の側方の分割溝３の底部から厚み方向にマイクロクラック５が進展し、次いで、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がこのマイクロクラック５に沿って割断されるものである。このとき、振動と厚み方向の荷重を、同一の治具４にて加えるようにすると、治具４の交換やセラミック回路基板シート２の移動等を行うことなく速やかに割断を行うことができるが、各荷重を別の治具にてそれぞれ加えるようにしても良い。すなわち、振動を加えるために、上記のように支持治具６を用いたり、或いは全く別の治具を用いるようにしても良い。

また、図２に示す例では、セラミック回路基板シート２の端縁部に一体に形成された一つのセラミック回路基板１、すなわち一側にのみ分割溝３が形成されているセラミック回路基板１の、一側の分割溝３の外側方において、セラミック回路基板シート２の両面に支持治具６をそれぞれ当接させて、セラミック回路基板シート２を挟持固定する。この状態で治具４を、上記一つのセラミック回路基板１の一面に当接させて、この治具４にて荷重を加えるものである。

このとき、セラミック回路基板シート２に振動を加えると同時に厚み方向の荷重を加えて割断する場合には、上記治具４をセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで、振動を加えると共に、この治具４を振動させたまま治具４全体をセラミック回路基板シート２側に向けて移動させてその厚み方向に押圧することができる。このようにすると、振動によって治具４が当接しているセラミック回路基板１の側方の分割溝３の底部から厚み方向にマイクロクラック５が進展すると同時に、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がマイクロクラック５に沿って割断される。これにより、セラミック回路基板シート２からセラミック回路基板１が、いわゆる端部曲げ加工により切り出されて個片化されるものである。

また、振動は、別途の治具を用いてセラミック回路基板シート２に加えることもでき、例えば上記の支持治具６を振動させることによりセラミック回路基板シート２に振動を加えるようにしても良い。

上記の図１，２に示すものでは、セラミック回路基板シート２としてその一面にのみ分割溝３を形成して、この分割溝３が形成された面側から治具４にて荷重をかけているため、振動重による分割溝３の底部からのマイクロクラック５の進展を効率良く促進し、また厚み方向の荷重による分割溝３の底部からの割断も効率良く促進することができる。尚、セラミック回路基板シート２として、その両面に分割溝３を形成したものを適用しても良い。

上記図１，２に示すようにしてセラミック回路基板シート２における一つのセラミック回路基板１に振動を加える場合には、図３に示すように、一つのセラミック回路基板１の両面に、ぞれぞれ振動伝達用の治具４を当接させ、この治具４にて荷重を加えるようにしても良い。

このとき、セラミック回路基板シート２に振動を加えると同時に厚み方向の荷重を加えて割断する場合には、上記治具４をセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで、振動を加えると共に、この治具４を振動させたまま治具４全体をセラミック回路基板シート２側に向けて移動させてその厚み方向に押圧することができる。このとき、セラミック回路基板シート２の両面の二つの治具４は、振動方向、振幅、振動数を同期させて振動させると共に、この治具４を振動させたまま二つの治具４を同時に一方向に移動させることが好ましい。このようにすると、振動によって治具４が当接しているセラミック回路基板１の側方の分割溝３の底部から厚み方向にマイクロクラック５が進展すると同時に、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がマイクロクラック５に沿って割断される。これにより、セラミック回路基板シート２からセラミック回路基板１が切り出されて個片化されるものである。また、このとき、二つの治具４にて両側から振動を加えていることから、振動がセラミック回路基板シート２に両側から効率よく伝達されて、マイクロクラック５の進展が更に促進される。

更に、切り出されたセラミック回路基板１はその両面が治具４にて挟持されている状態であるから、セラミック回路基板シート２から切り離された状態であってもセラミック回路基板１を治具４にて挟持して保持することができ、この状態で治具４によりセラミック回路基板１に対して振動を加え続けることができる。そうすると、セラミック回路基板シート２とセラミック回路基板１との切断端面同士が接した状態で、セラミック回路基板１が振動し、前記切断端面同士が擦れ合ってその摩擦力により切断端面が研磨される。このため、欠けやバリ等の不良が更に抑制される。このとき、治具４の厚み方向の移動量に応じ、或いは処理時間の経過に応じて、治具４の振動の周波数を増大させると、切断端面同士の摩擦による研磨を高い周波数で行うようにすることができ、それにより更に欠けやバリ等の不良が更に抑制することができる。例えば初期には治具４の振動の周波数を３００〜５００Ｈｚ程度とし、この周波数を、治具４の厚み方向の移動量或いは処理時間の経過に応じて、１０００〜１５００Ｈｚ程度まで増大させるものである。

また、振動を加えた後に、厚み方向の荷重を加える場合には、上記と同様にして治具４をセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで振動を加えた後に、この治具４を振動させずにセラミック回路基板シート２側に向けて移動させてその厚み方向に押圧することができる。この場合、まず振動によって治具４が当接しているセラミック回路基板１の側方の分割溝３の底部から厚み方向にマイクロクラック５が進展し、次いで、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がこのマイクロクラック５に沿って割断されるものである。このとき、振動と厚み方向の荷重を、同一の治具４にて加えるようにすると、治具４の交換やセラミック回路基板シート２の移動等を行うことなく速やかに割断を行うことができるが、各荷重を別の治具にてそれぞれ加えるようにしても良い。すなわち、振動を加えるために、上記のように支持治具６を用いたり、或いは全く別の治具を用いるようにしても良い。

この図３に示すものでは、セラミック回路基板シート２としてその両面に分割溝３を形成したものを用いており、これによりセラミック回路基板シート２の両面に配置された治具４からの振動により両面それぞれにおいて分割溝３の底部からのマイクロクラック５の進展を効率良く促進し、また厚み方向の荷重により分割溝３の底部からの割断も効率良く促進することができる。尚、セラミック回路基板シート２として、その一面にのみ分割溝３を形成したものを適用しても良い。

図４，５に示す例では、セラミック回路基板シート２へ荷重を加えるにあたり、セラミック回路基板シート２の分割溝３が形成されている箇所に対して荷重を加えているものである。

このうち、まず図４に示すものでは、セラミック回路基板シート２に形成された分割溝３の両側において、セラミック回路基板シート２の下面に支持治具６をそれぞれ当接させて支持治具６上にセラミック回路基板シート２を配置する。この状態で治具４を、セラミック回路基板シート２の上面の分割溝３が形成されている箇所に当接させて、この治具４にて荷重を加えるものである。

この治具４は、先端が分割溝３の開口角よりも大きい角度を有する断面山形状に形成されており、その頂部が分割溝３の内部に配置されると共に、その治具４の頂部の両側の二面を、それぞれ分割溝３の両側の各開口縁に当接させるようにして、配置されている。

このとき、セラミック回路基板シート２に振動を加えると同時に厚み方向の荷重を加えて割断する場合には、上記治具４をセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで、振動を加えると共に、この治具４を振動させたまま治具４全体をセラミック回路基板シート２側に向けて移動させてその厚み方向に押圧することができる。このようにすると、振動によって治具４が当接している分割溝３の底部から厚み方向にマイクロクラック５が進展すると同時に、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がマイクロクラック５に沿って割断される。これにより、セラミック回路基板シート２からセラミック回路基板１が切り出されて個片化されるものである。

また、振動を加えた後に、厚み方向の荷重を加える場合には、上記治具４をセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで振動を加えた後に、この治具４を振動させずにセラミック回路基板シート２側に向けて移動させてその厚み方向に押圧することができる。この場合、まず振動によって治具４が当接している分割溝３の底部から厚み方向にマイクロクラック５が進展し、次いで、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がこのマイクロクラック５に沿って割断されるものである。このとき、振動と厚み方向の荷重を、同一の治具４にて加えるようにすると、治具４の交換やセラミック回路基板シート２の移動等を行うことなく速やかに割断を行うことができるが、各荷重を別の治具にてそれぞれ加えるようにしても良い。すなわち、振動を加えるために、上記のように支持治具６を用いたり、或いは全く別の治具を用いるようにしても良い。

また、図５に示す例でも、治具４を分割溝３が形成されている箇所に当接させてこの治具４にて荷重を加えるようにするものであるが、この振動伝達用の治具４が、分割溝３の形成位置に直接配置される被動体４ａと、この被動体４ａに荷重を伝達する駆動体４ｂとで構成されている。図示の例では、セラミック回路基板シート２に形成された分割溝３の両側において、セラミック回路基板シート２の下面に支持治具６をそれぞれ当接させて支持治具６上にセラミック回路基板シート２を配置している。また、このセラミック回路基板シート２の上面において、分割溝３が形成されている箇所にまず被動体４ａが配置される。被動体４ａは、その直径が分割溝３の開口幅よりも大きい球状又は円柱状に形成されており、球状の場合はその表面が、円柱状の場合はその外周面が、セラミック回路基板シート２の分割溝３の両側の各開口縁に当接するように配置される。そしてこの状態で、駆動体４ｂを被動体４ａに当接させ、駆動体４ｂから被動体４ａを介してセラミック回路基板シート２に荷重を加えるようにしたものである。このようにすると、予め被動体４ａを配置しておけば、駆動体４ｂは細かな位置合わせを行うことなく被動体４ａに当接させることで、振動を伝達することができ、作業性が良好なものとなる。

このとき、セラミック回路基板シート２に振動を加えると同時に厚み方向の荷重を加えて割断する場合には、上記治具４の駆動体４ｂをセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで、この振動を被動体４ａを介してセラミック回路基板シート２に加えると共に、この駆動体４ｂを振動させたまま駆動体４ｂ全体をセラミック回路基板シート２側に向けて移動させることにより、被動体４ａを介してセラミック回路基板シート２にその厚み方向に荷重を加えることができる。このようにすると、振動によって治具４の被動体４ａが当接している分割溝３の底部から厚み方向にマイクロクラック５が進展すると同時に、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がマイクロクラック５に沿って割断される。これにより、セラミック回路基板シート２からセラミック回路基板１が切り出されて個片化されるものである。

また、振動は、別途の治具を用いてセラミック回路基板シート２に加えることもできる。

また、振動を加えた後に、厚み方向の荷重を加える場合には、上記治具４の駆動体４ｂをセラミック回路基板シート２の厚み方向に振動させることで振動を加えた後に、この治具４の駆動体４ｂを振動させずにセラミック回路基板シート２側に向けて移動させてその厚み方向に押圧することができる。この場合、まず振動によって治具４の被動体４ａが当接している分割溝３の底部から厚み方向にマイクロクラック５が進展し、次いで、厚み方向の荷重によってセラミック回路基板シート２がこのマイクロクラック５に沿って割断されるものである。このとき、振動と厚み方向の荷重を、同一の治具４にて加えるようにすると、治具４の交換やセラミック回路基板シート２の移動等を行うことなく速やかに割断を行うことができるが、各荷重を別の治具にてそれぞれ加えるようにしても良い。すなわち、振動を加えるために、上記のように支持治具６を用いたり、或いは全く別の治具を用いるようにしても良い。

上記の各実施形態においては、セラミック回路基板シート２に振動を加えるにあたり、マイクロクラック５を効率よく進展させると共にこのマイクロクラック５をセラミック回路基板シート２の厚み方向に進展させるためには、この振動の振幅を０．５〜５０μｍの範囲となるようにすることが好ましい。この振幅が０．５μｍに満たないと、振幅がセラミック回路基板シート２を構成する結晶粒子の直径と同程度以下になってしまってマイクロクラック５が進展しにくくなり、また振幅が５０μｍを超えるとマイクロクラック５がセラミック回路基板シート２の厚み方向以外の方向にも進展しやすくなってしまって割断時の欠けやクラックの発生の原因となるおそれがある。

また、セラミック回路基板シート２に振動と厚み方向の荷重とを同時に加える場合には、治具４の移動長さに従って前記治具４の振幅を低減させることが好ましい。このとき振幅を０として振動を停止させても良い。例えば治具４の配置位置がセラミック回路基板シート２の厚み方向に移動するに従って、その移動量に比例して前記治具４の振幅を低減させることができる。また、治具４を一定の振幅で振動させながらセラミック回路基板シート２の厚み方向に移動させ、その移動量が一定の値に達したら振幅を低減することもでき、例えばまず治具４を振幅５〜３０μｍで振動させながらセラミック回路基板シート２の厚み方向に移動させ、その移動量が１００〜２００μｍの間の所定の値に達したら、振幅を０．５μｍ等としたり、或いは振幅を０にして振動を停止するものである。

また、治具４によってセラミック回路基板シート２に厚み方向の荷重を加える場合に、治具４の移動量に応じて、治具４の移動速度を増大させるようにしても良い。すなわち、治具４によってセラミック回路基板シート２に厚み方向の荷重を加える際、その初期には治具４の移動速度を低く抑えることで、急激な移動による想定外の亀裂の発生を防止し、そしてある程度割断が進んで想定外の亀裂が発生する危険がなくなったら、治具４の移動速度を増大することにより、処理時間の短縮を図ることができるものである。この場合、例えばまず初期の治具４の移動速度を０．１ｍｍ／ｓｅｃ程度とし、治具４の配置位置が移動するに従ってその移動量に比例するように移動速度を数ｍｍ／ｓｅｃ程度まで増大させることができる。また、初期の治具４の移動速度を０．１〜１ｍｍ／ｓｅｃとし、治具４の移動量が１００〜２００μｍの間の所定の値に達したら、移動速度を１０ｍｍ／ｓｅｃ程度となるようにすることもできる。ここで、セラミック回路基板シート２に振動と厚み方向の荷重とを同時に加える場合には、上記の治具４の振幅の低減と、治具４の移動速度の増大化とを同時に行うようにしても良い。

また振動の周波数はセラミック回路基板シート２の材質等に応じて、マイクロクラック５が効率良く進展するように適宜調整されるものであるが、例えば３００Ｈｚ〜１ｋＨｚの範囲の周波数とすることが好ましい。

本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）から（ｃ）は断面図である。本発明の実施の形態の他例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は断面図である。本発明の実施の形態の更に他例を示すものであり、（ａ）（ｂ）は断面図である。本発明の実施の形態の更に他例を示す断面図である。本発明の実施の形態の更に他例を示すものであり、（ａ）から（ｃ）は断面図である。セラミック回路基板シートの一例を示す斜視図である。セラミック回路基板シートを示すものであり、（ａ）から（ｅ）は断面図である。

符号の説明

１セラミック回路基板
２セラミック回路基板シート
３分割溝
４治具

Claims

下記の工程を含むことを特徴とするセラミック回路基板の製造方法。
（１）複数個のセラミック回路基板が一体的に設けられたセラミック回路基板シートの割断すべき箇所にレーザ光を照射して分割溝を形成する分割溝形成工程
（２）セラミック回路基板シートに厚み方向の振動を加えながら、このセラミック回路基板シートのセラミック回路基板が形成されている領域に厚み方向の荷重を加えることによりセラミック回路基板シートを前記分割溝で割断して個片化する割断工程
上記割断工程において、セラミック回路基板シートに厚み方向の振動を加えると共にセラミック回路基板シートに治具を当接してこの治具をセラミック回路基板シートの厚み方向に移動させることによりセラミック回路基板シートに厚み方向の荷重を加え、前記治具の移動長さに従ってセラミック回路基板シートに加える振動の振幅を低減させることを特徴とする請求項１に記載のセラミック回路基板の製造方法。
下記の工程を含むことを特徴とするセラミック回路基板の製造方法。
（１）複数個のセラミック回路基板が一体的に設けられたセラミック回路基板シートの割断すべき箇所にレーザ光を照射して分割溝を形成する分割溝形成工程
（２）セラミック回路基板シートに厚み方向の振動を加える振動工程
（３）セラミック回路基板シートに厚み方向の荷重を加えることによりセラミック回路基板シートを前記分割溝で割断して個片化する割断工程
上記セラミック回路基板シートに加える厚み方向の荷重が、セラミック回路基板が形成されている領域に加えられるものであることを特徴とする請求項３に記載のセラミック回路基板の製造方法。
上記セラミック回路基板シートに加える厚み方向の荷重が、分割溝が形成されている箇所に加えられるものであることを特徴とする請求項３に記載のセラミック回路基板の製造方法。
セラミック回路基板に加える振動の振幅が０．５〜５０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のセラミック回路基板の製造方法。
セラミック回路基板シートの両面に治具を配置すると共にこの治具を同時に振動させることによりセラミック回路基板シートに振動を加えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のセラミック回路基板の製造方法。