(57)【要約】【課題】セラミック基板を直線的かつ垂直に切断するとともに、高い生産性をもって小片セラミック基板を製造する。【解決手段】セラミック基板を下方から基台で水平に支えて、その基台に切断手段が接触しないように溝を設け、セラミック基板が撓まないように水平を保ったまま、基台の溝の真上からセラミック基板を介して切断手段で切断すると、切断手段がセラミック基板以外と接触することなく、スリットが直線的かつ垂直に形成できる。その後、スリットが形成されたセラミック基板の上面又は上下面から電極を形成し、スリットを横断する方向に切断し、３面又は４面に電極が形成された小片セラミック基板とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板を下方から基台で水平に支えて、その基台に切断手段が接触しないように溝を設けて、切断手段がセラミック基板を切欠いた時に、セラミック基板が撓まないように水平を保ったままセラミック基板にスリットを形成する方法。
【請求項２】
前記切断手段は、ダイシングマシーンである請求項1記載のスリットを形成する方法。
【請求項３】
セラミック基板が撓まないように水平を保ったままセラミック基板を切欠くことにより、セラミック基板の表面とスリットの側面との角度を８８°〜９２°にする請求項1記載のスリットを形成する方法。
【請求項４】
セラミック基板を切断手段が接触しないように基台で下方から支え、セラミック基板を切欠いてスリットを形成する工程と、前記スリットが形成されたセラミック基板の上面及びスリット面に電極を形成する工程と、前記電極が形成されたセラミック基板を、前記スリットを横断する方向に切断して、電極が形成されていない切断面を得る工程と、を含む小片セラミック基板の製造方法。
【請求項５】
セラミック基板を切断手段が接触しないように基台で下方から支え、セラミック基板を切欠いてスリットを形成する工程と、前記スリットが形成されたセラミック基板の上下面を研磨する工程と、研磨されたセラミック基板の上面及びスリット面に電極を形成する工程と、前記電極が形成されたセラミック基板を、前記スリットを横断する方向に切断して、電極が形成されていない切断面を得る工程とを含む、小片セラミック基板の製造方法。
【請求項６】
基台には、溝がある請求項４又は５に記載の小片セラミック基板の製造方法。
【請求項７】
前記スリットは、前記セラミック基板が陸続きになるように形成される請求項４又は５記載の小片セラミック基板の製造方法。
【請求項８】
前記電極は、前記セラミック基板の少なくとも一方の面にスパッタリング又は蒸着で形成された請求項４又は５記載の小片セラミック基板の製造方法。
【請求項９】
前記セラミック基板の上面と前記スリット面との角度を８８°〜９２°にする請求項４又は５記載の小片セラミック基板の製造方法。
【請求項１０】
前記電極は、チタン、白金、パラジウム、金、銅、銀、タングステン、スズ、ニッケル、タンタルのいずれかから１つ以上選択される又はこれらの合金からなる請求項４又は５記載の小片セラミック基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＤＤ用サブマウントなどのセラミック電子部品の製造方法で用いられる小片セラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小片セラミック基板は、その放熱性及び耐熱性を活かし、めっきなどによって電極を形成して導電性を持たせることによって、電子機器などに多く使用されている。従来の小片セラミック基板は表裏の２面にめっき処理されたものがほとんどであったが、現在では、小片セラミック基板の使用方法が多様化しており、側面にもめっき処理が施されている小片セラミック基板が必要とされている。さらに小片セラミック基板の表面と側面とが精度よく垂直にするとともに、切断面を平滑にすることが要求されている。しかし、従来の切断方法では、上記の要求を満たすことは困難であった。
【０００３】
このような課題を解決するため、例えば、特許文献１では、セラミック基板の第一の面にダイシングブレードを用いて溝を形成し、第二の面から上記溝にそって切削し、切断面と表面が垂直になるようにしている。しかし、特許文献１の技術では、ダイシングに使用する砥石の先端が接触し、砥石に抵抗がかかり、直線的に切断することができないため、切断面を平滑にすることができない。
【０００４】
さらに、使用する度に砥石が摩耗してＲが付いてしまい、切断時に砥石をＲ部分より深く切り込まないと、セラミック基板下部にテーパ形状が生じ、セラミック基板表面と側面との垂直度を高い精度で得ることができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５３３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、セラミック基板の下面に空洞を設けて切断すれば、セラミック基板を直線的かつ垂直に効率よく切断することができるという知見に達した。したがって、本発明の課題は、セラミック基板を直線的かつ垂直に効率よく切断し、小片セラミック基板を得る方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の問題を解決するために、セラミック基板を下方から基台で水平に支えて、その基台に切断手段が接触しないように溝を設けて、切断手段がセラミック基板を切欠いた時に、セラミック基板が撓まないように水平を保ったままセラミック基板にスリットを形成する方法を採用する。
【０００８】
前記切断手段は、好ましくはダイシングマシーンであるスリットを形成する方法を採用する。
【０００９】
セラミック基板を垂直に切断できるように、セラミック基板が撓まないように水平を保ったままセラミック基板を切欠くことにより、セラミック基板の表面とスリットの側面との角度を８８°〜９２°にするスリットを形成する方法を採用する。
【００１０】
セラミック基板を切断手段が接触しないように基台で下方から支え、セラミック基板を切欠いてスリットを形成する工程と、前記スリットが形成されたセラミック基板の上面及びスリット面に電極を形成する工程と、前記電極が形成されたセラミック基板を、前記スリットを横断する方向に切断して、電極が形成されていない切断面を得る工程とを含む、小片セラミック基板の製造方法を採用する。
【００１１】
セラミック基板を切断手段が接触しないように基台で下方から支え、セラミック基板を切欠いてスリットを形成する工程と、前記スリットが形成されたセラミック基板の上下面を研磨する工程と、研磨されたセラミック基板の上面及びスリット面に電極を形成する工程と、前記電極が形成されたセラミック基板を、前記スリットを横断する方向に切断して、電極が形成されていない切断面を得る工程とを含む、小片セラミック基板の製造方法を採用する。
【００１２】
基台には、溝がある小片セラミック基板の製造方法を採用する。
【００１３】
前記スリットは、前記セラミック基板が陸続きになるように形成される小片セラミック基板の製造方法を採用する。
【００１４】
前記電極は、前記セラミック基板の少なくとも一方の面にスパッタリング又は蒸着で形成された小片セラミック基板の製造方法を採用する。
【００１５】
前記セラミック基板の上面と前記スリット面との角度を８８°〜９２°にする小片セラミック基板の製造方法を採用する。
【００１６】
前記電極は、チタン、白金、パラジウム、金、銅、銀、タングステン、スズ、ニッケル、タンタルのいずれかから１つ以上選択される又はこれらの合金からなる小片セラミック基板の製造方法を採用する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、従来の技術より垂直度が良いＨＤＤ用サブマウントなどのセラミック電子部品に用いられる小片セラミック基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】基台の斜視図
【図２】セラミック基板を基台に固定させたときの斜視図
【図３】貫通セラミック基板の一斜視図
【図４】電極形成セラミック基板の斜視図
【図５】図４のＡ−Ａ´矢視図
【図６】電極形成セラミック基板を切断したときの斜視図
【図７】Ｃ部分を拡大したときの小片セラミック基板の一斜視図
【図８】Ｃ部分を拡大したときの小片セラミック基板の他の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、図面にしたがって、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１に示すように、セラミック基板を下方から支えるための基台２を用意する。基台２は、セラミックやガラスなどの硬質素材からなり、凸部２ａと溝２ｂを備えており、表面は平滑である。溝２ｂは、溝状の切欠き部であり、任意の面から対向する面にかけてそれぞれ平行に複数本延びている。凸部２ａと溝２ｂとは、隣合わせに存在し、凸部の幅Ｌ１、溝の幅Ｌ２の長さは、任意に設定でき、それぞれ同じ長さに設定されていてもよく、また異なっていてもよい。
【００２０】
このような基台の凸部２ａ表面に、高温で溶融したワックス３を均一に塗布する。次に、セラミック基板１は、窒化アルミニウム、アルミナ、誘電体など材質からなる厚みＬ３が０．０１〜５ｍｍの平板セラミック基板１を用意し、ワックス３を塗布した基台２上に、セラミック基板１を載置する。このとき、後述する工程において、セラミック基板１に設けるスリット４の位置が、基台２の溝２ｂの真上になるように載置する。載置後、室温に戻して基台２にセラミック基板１を固定する。このとき、凸部表面とセラミック基板との接触面積が大きければ大きいほどより安定的にセラミック基板を固定することができる。このようにワックス３でセラミック基板１を固定することによって、後述するスリットを形成する工程において、基台２とセラミック基板１が動かず、セラミック基板１を切断しやすくなる。
【００２１】
次に、基台２に固定したセラミック基板１に切断手段を用いてスリットを形成する。切断手段は、ダイシングマシーン、レーザーなどが考えられ、好ましくはダイシングマシーンで形成される。ここでは、ダイシングマシーンでスリットを形成する方法について説明する。
【００２２】
ダイシングマシーンは、市販のセラミック基板を切断する装置であり、砥石は、好ましくはダイヤモンド製である。このようなダイシングマシーンを用いて、基台２に固定したセラミック基板１を、セラミック基板を介して基台の溝２ｂの真上から砥石で貫通する。ここで、砥石の先端面と砥石側面とは、略直角又はＲを帯びており、Ｒは、砥石を使用すればするほど大きくなるが、砥石側面は、砥石を幾度使用しても平坦な面を保っている。
【００２３】
そして、基台の溝２ｂと砥石とが接触しないようにするとともに、基台２の凸部側面と砥石側面とは、平行かつ隙間を設けてセラミック基板が切断される。ここで、隙間は、幅が小さければ小さいほどセラミック基板が撓みにくく、幅は０．１〜０．３ｍｍであることがより好ましい。０．３ｍｍ以上であると、セラミック基板が撓みやすく、０．１ｍｍ以下であると、基台２に接触して砥石に抵抗がかかり、直線的かつ垂直に切断できなかったり、セラミック基板にクラックが入ったりしやすい。
【００２４】
つまり、セラミック基板１を基台２に固定し、セラミック基板１の下面に基台の溝２ｂの空間を設けるとともに、基台２の凸部側面と砥石側面とに隙間を設けることによって、砥石のＲ部分全体をセラミック基板の下面より深く貫通したとしても、砥石がセラミック基板１以外と接触することがないため、砥石にかかる抵抗を少なくでき、砥石が所望の位置からずれることなく切断することができる。さらに好ましくは、切断時の砥石とセラミック基板との接触面積が大きくなるように、砥石の先端の幅を０．４〜１．０ｍｍ、チッピング、クラックなどを低減するために、回転数を２００００〜４００００ｒｐｍで切断することによって、砥石とセラミック基板との抵抗をより低減でき、砥石が揺れ動くことなく、より直線的に切断することができる。
【００２５】
さらに、基台の凸部２ａでセラミック基板１の下面を固定することによって、セラミック基板１を切断するときにセラミック基板を水平に保ち、撓みを防ぐことができるとともに、砥石の先端のＲ部分を完全にセラミック基板１の下面まで貫通させることによって、Ｒのついた砥石でも、砥石の平坦な両側面でセラミック基板１を限りなく垂直に近く切断し、スリットを形成することができる。このように切断すると、具体的には、セラミック基板１の表面とスリットとの角度は、８８°〜９２°となり、さらに好ましくは、８９．５°〜９０．５°の範囲とすることができる。
【００２６】
スリット４の横幅Ｌ４は、基台の溝の幅Ｌ２よりも小さく、砥石の幅と等しいかそれよりも大きくなる。これは、砥石側面でセラミック基板を削るため、摩擦によって幾分か砥石の幅より大きく削れるからである。このように切断することによって、より平滑なスリット側面を形成できる。
【００２７】
その後、固定したセラミック基板を基台から取り外し、図３に示すように、貫通セラミック基板５を得る。このとき、貫通セラミック基板５は、陸続きになっていればよい。ここで、陸続きとは、貫通セラミック基板５が完全に分割されずに、それ自体が１つのセラミック体として認識できる状態を示す。
【００２８】
次に、貫通セラミック基板５の少なくとも一方の面を研磨する。研磨することによって、貫通セラミック基板５のスリット４のエッジに現れるチッピングが低減され、表面粗さＲａを０．０５μｍ以下にすることができる。
【００２９】
次に、図４に示すように、スパッタリング又は蒸着法によって、研磨した貫通セラミック基板５の上面、側面及びスリットに１回の電極形成処理で、電極を形成する。好ましくは、スパッタリング法で形成される。ここで、電極は、貫通セラミック基板５の上下面に形成されてもよい。電極に使用される金属は、チタン、白金、パラジウム、金、銅、銀、タングステン、スズ、ニッケル、タンタルのいずれかから選択される１つ以上の金属又はこれらの合金からなる。金属膜は、０．０１μｍ以上成膜され、十分な導電性を持つ。セラミック基板の上面からスパッタリング又は蒸着法によって電極を形成する場合、セラミック基板の側面及びスリットの側面に形成された電極は、図５に示すように、上面側の電極６ａから下面側の電極６ｂにかけて徐々に薄く形成されているが、薄く形成された下面側の電極６ｂも十分に導電性がある。このようにして、電極形成セラミック基板を得ることができる。
【００３０】
次に、電極形成セラミック基板をダイシングマシーン、スクライブなどで切断する。好ましくは、ダイシングマシーンでスリットを横断する方向に切断する。図６に示すように、電極形成セラミック基板を、スリット４に対して垂直に切断すると、図７に示すように、上面９及び両側面１０、１１の３面が電極形成された直方体状の小片セラミック基板８を得ることができる。また、スパッタリング、蒸着などで電極を貫通セラミック基板の上下面から形成した場合は、図８に示すように、上下面９、１２及び両側面１０、１１の４面に電極が形成された小片セラミック基板１３を得ることができる。
【００３１】
電極形成セラミック基板には既にスリット４が形成されているので、電極形成後に一方向を切断するだけで複数の小片セラミック基板を得ることができる。また、スリット４に対して垂直に切断するとき、切断位置Ｂの間隔を変更することにより１枚の電極形成セラミック基板７から、何種類もの大きさの異なる小片セラミック基板を製造することができる。
【００３２】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、ここで示したのは一実施例であり、その技術的思想を踏まえたうえで、発明の効果を著しく損なわない程度において、前記実施形態の一部を変更して実施することができると理解されるべきである。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、上面と側面とが垂直であるとともに、表面が平滑であることを必要とするＨＤＤ用サブマウント等のセラミック電子部品製造方法の分野に幅広く利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１：セラミック基板、２：基台、２ａ：凸部、２ｂ：溝、４：スリット、５：貫通セラミック基板、６：電極、７：電極形成セラミック基板、８，１３：小片セラミック基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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