(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に機能膜を形成する工程と、前記機能膜を形成した基板を２枚以上熱伝導材を介して重ね熱伝導的に一体化する工程と、レーザ光を熱源として前記基板が溶融、昇華、変形しない程度に前記基板の加工予定線近傍を加熱して発生する熱応力により前記熱伝導的に一体化した２枚以上の基板に同時に亀裂を進行させて割断する工程とを備えた電子部品の製造方法。
【請求項２】
基板に機能膜を形成する工程と、レーザ光を熱源として前記基板が溶融、昇華、変形、割断しない程度に前記基板の加工予定線近傍を加熱して発生する熱応力により前記基板の加工予定線に沿って亀裂を進行させる工程と、前記加工予定線に沿って亀裂を進行させた基板を前記加工予定線に沿って分割する工程とを備えた電子部品の製造方法。
【請求項３】
機能膜を形成した基板をシートに貼る工程を有する請求項１または２記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
機能膜を形成した基板を第２の基板に真空吸着する工程を有する請求項１または２記載の電子部品の製造方法。
【請求項５】
２種類以上のレーザ照射条件を組み合わせて、基板の加工予定線に沿って亀裂が存在する部分と、前記加工予定線に沿って割断した部分を混在させた請求項２記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電気・電子機器に用いられる電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下、従来の電子部品の製造方法について説明する。
【０００３】
従来の電子部品の製造方法は、まず、セラミックの生シートに刃を押し当て分割溝を形成した後、焼成して分割溝を有する基板を得、この基板のランク分けを行った後、所定位置に電極および抵抗膜を形成する。
【０００４】
次に、基板に曲げ応力を加え、分割溝の一方向に分割して短冊状の基板を得、短冊状の基板の長手方向の端面に電極を形成する。
【０００５】
最後に、短冊状の基板に曲げ応力を加え、分割して個片のチップ抵抗器を得ていたものである。
【０００６】
また、他の従来の電子部品の製造方法は、まず分割溝の無い基板の所定位置に機能膜を形成した後、レーザ光を切断予定線に照射し、基板表面を溶融・蒸発させて連続した溝を形成（以下、「レーザスクライブ」と記す。）する。
【０００７】
次に、レーザスクライブした基板に曲げ応力を加え、連続した溝から分割して短冊状の基板を得て、後工程は、前述した電子部品の製造方法と同様の工程により、電子部品を得ていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来の電子部品の製造方法においては、基板寸法が基板収縮率に左右されたばらつきを持ち、電子部品を構成する機能膜間の高位置精度が要求されるため、基板と印刷マスクのランク分け等が必要となって、製造工程が複雑となるものであり、また、基板の分割溝位置が基板収縮率に起因してばらつくもので、基板はこの分割溝を基準に分割するため、電子部品の寸法ばらつきが大きいという課題を有していた。
【０００９】
また、他の電子部品の製造方法においては、レーザスクライブされた分割部周辺が汚いという課題を有していた。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、製造工程が簡単でかつ高寸法精度の電子部品が得られる電子部品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、基板に機能膜を形成する工程と、前記機能膜を形成した基板を２枚以上熱伝導材を介して重ね熱伝導的に一体化する工程と、レーザ光を熱源として前記基板が溶融、昇華、変形しない程度に前記基板の加工予定線近傍を加熱して発生する熱応力により前記熱伝導的に一体化した２枚以上の基板に同時に亀裂を進行させて割断する工程とを備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板に機能膜を形成する工程と、前記機能膜を形成した基板を２枚以上熱伝導材を介して重ね熱伝導的に一体化する工程と、レーザ光を熱源として前記基板が溶融、昇華、変形しない程度に前記基板の加工予定線近傍を加熱して発生する熱応力により前記熱伝導的に一体化した２枚以上の基板に同時に亀裂を進行させて割断する工程とを備えたものである。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、基板に機能膜を形成する工程と、レーザ光を熱源として前記基板が溶融、昇華、変形、割断しない程度に前記基板の加工予定線近傍を加熱して発生する熱応力により前記基板の加工予定線に沿って亀裂を進行させる工程と、前記加工予定線に沿って亀裂を進行させた基板を前記加工予定線に沿って分割する工程とを備えたものである。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２の発明に加え、機能膜を形成した基板をシートに貼る工程を有するものである。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１または２の発明に加え、機能膜を形成した基板を第２の基板に真空吸着する工程を有するものである。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明に加え、２種類以上のレーザ照射条件を組み合わせて、基板の加工予定線に沿って亀裂が存在する部分と、前記加工予定線に沿って割断した部分を混在させるものである。
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電子部品の製造方法について説明する。
【００１８】
まず、アルミナ、酸化マグネシウム、ガラスセラミック、窒化アルミニウム、結晶化ガラス、非晶質ガラス、シリコンウエハ等のいずれかの生シートを焼成して分割溝の無い基板を製造する。
【００１９】
次に、前工程で得られた基板の表面に、第１の機能膜として電極を、所定のパターンに形成し、さらに、第２の機能膜として抵抗体を、電極に一部重畳して、所定のパターンに形成する。ここで機能膜としては、上記した例では、電極、抵抗体について述べたが、これに限定されるものではなく、誘電体や磁性体等でも良い。
【００２０】
次に、前工程で得られた第１、第２の機能膜を有する基板をレーザ割断機にセットし、基板へ溶融、昇華、変形等の熱影響を与えない程度のパワー、スポット径、レーザ移動速度等のエネルギーを有するレーザを基板の表面に照射し割断して短冊状の基板を得る。
【００２１】
次に、前工程で得られた短冊状の基板を再度レーザ割断機にセットし、前工程と同様に割断して電子部品を得るものである。ここで使用できるエネルギーとしてのレーザとしては、ＣＯ2レーザ、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザ等があり、目的に応じて任意に選ぶ事ができる。このレーザは、連続発振が好ましいが、パルス発振でも使用可能である。
【００２２】
なお、本発明の実施の形態１では単一の基板のみならず、複数の基板からなる熱伝導的に一体化させた基板でも良い。
【００２３】
（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について説明する。
【００２４】
まず、分割溝の無い基板に、第１の機能膜として電極を、所定のパターンに形成する。
【００２５】
次に、第２の機能膜として抵抗体を、前工程で得られた電極に接するように、所定のパターンに形成する。
【００２６】
次に、前工程で得られた第１、第２の機能膜を有する基板を、接着層を有するシートに貼ってからレーザ割断機にセットし、レーザを照射し割断してシートから短冊状の基板を取り出す。
【００２７】
最後に、前工程で得られた短冊状の基板を、再度、接着層を有する基材が紙、布、合成ゴム、プラスチック、金属等で、接着材が天然ゴム、合成ゴム、プラスチック等であって、感圧粘着タイプ、熱接着タイプ、熱発泡タイプ、ＵＶタイプ等のいずれかからなるシートに貼ってからレーザ割断機にセットし、前工程と同様に割断し、取り出して電子部品を得るものである。
【００２８】
（実施の形態３）
以下、本発明の実施の形態３について説明する。
【００２９】
まず、分割溝の無い基板に、第１の機能膜として電極を、所定のパターンに形成する。
【００３０】
次に、第２の機能膜として抵抗体を、前工程で得られた電極に接するように、所定のパターンに形成する。
【００３１】
次に、前工程で得られた第１、第２の機能膜を有する基板を、レーザ割断機のステージに真空吸着によって固定した後、レーザを照射し割断して、さらに真空吸着を解除し短冊状の基板を得る。
【００３２】
最後に、前工程で得られた短冊状の基板を、再度、レーザ割断機のステージに真空吸着によって固定し、前工程と同様に割断し、取り出して電子部品を得るものである。
【００３３】
（実施の形態４）
以下、本発明の実施の形態４について説明する。
【００３４】
まず、分割溝の無い基板に、第１の機能膜として電極を、所定のパターンに形成する。
【００３５】
次に、第２の機能膜として抵抗体を、前工程で得られた電極に接するように、所定のパターンに形成する。
【００３６】
次に、前工程で得られた基板を２枚以上、加工予定線上にアルミナ、ＳｉＣ、ベリリア、ＡｌＮ等の熱伝導性に優れた粉体を分散させたエポキシ樹脂、フェノール樹脂等のいずれかの熱伝導性を有する接着材を介して重ねて貼り合わせて熱伝導的に一体化させ、そしてレーザ割断機にセットした後、レーザを照射し割断して、短冊状の基板を得る。
【００３７】
最後に、前工程で得られた短冊状の基板を、前工程と同様に割断して電子部品を得るものである。
【００３８】
（実施の形態５）
以下、本発明の実施の形態５について説明する。
【００３９】
まず、分割溝の無い基板に、第１の機能膜として電極を、所定のパターンに形成する。
【００４０】
次に、第２の機能膜として抵抗体を、前工程で得られた電極に接するように、所定のパターンに形成する。
【００４１】
次に、前工程で得られた第１、第２の機能膜を有する基板をレーザ割断機にセットし、連続発振のＣＯ2レーザの条件を制御しながらレーザを照射して、割断ではなく亀裂だけが加工予定線上に存在する基板を得る。
【００４２】
次に、前工程で得られた亀裂発生済み基板を、加工予定線から分割して短冊状の基板を得る。
【００４３】
最後に、前工程で得られた短冊状の基板を、前工程と同様に分割して電子部品を得るものである。
【００４４】
（実施の形態６）
以下、本発明の実施の形態６について説明する。
【００４５】
本発明の実施の形態６が、実施の形態５と異なる点は、連続発振のＣＯ2レーザの条件を、短冊化、個片化それぞれで２種類設定し、設定を場所によって切り替え、割断部と亀裂存在部を混在させた点である。
【００４６】
【実施例】
（実施例１）
まず、基板寸法が７６．２ｍｍ角、厚みが０．５ｍｍの分割溝の無いアルミナ基板の表面と裏面に銀とパラジウムを主成分とするペーストを所定のパターンに印刷し８５０℃で焼成して第１の機能膜である電極を得る。
【００４７】
次に、前工程で得られた第１の機能膜である電極を有する基板の表面側に、電極に接するように酸化ルテニウムを主成分とするペーストを所定のパターンに印刷し、８５０℃で焼成して第２の機能膜である抵抗体を形成する。
【００４８】
次に、前工程で得られた第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する基板をレーザ割断機にセットし、パルス発振のＣＯ2レーザを１００Ｗで基板の表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー２５Ｗ、スポット径３ｍｍ、移動速度１０ｍｍ／ｓｅｃで照射していき、設計幅２．０ｍｍの短冊状の基板を得る。
【００４９】
次に、前工程で得られた短冊状の基板の長手方向の端面に、銀およびパラジウムを主成分とするペーストを所定のパターンに印刷し６００℃で焼成して端面電極を形成する。
【００５０】
次に、前工程で得られた端面電極を有する短冊状の基板をレーザ割断機にセットし、パルス発振のＣＯ2レーザを１００Ｗで短冊状の基板の表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー１０Ｗ、スポット径３．５ｍｍ、移動速度５ｍｍ／ｓｅｃで照射することにより基板を割断し、加工予定線の数だけレーザ照射を繰り返して、設計寸法２．０×１．２５ｍｍの電子部品を得るものである。
【００５１】
上述した電子部品の製造方法で得られた合計１００枚の基板分の電子部品２２８０００個を得、そのうち、５００個を無作為抽出しその寸法を測定した。さらに、それらの顕微鏡観察により、欠け、チッピング、バリ、傷、構成材料の飛び散り等の有無を調べた。これらの結果について、従来例との比較を行い、この比較結果を（表１）に示す。
【００５２】
【表１】
0003572777.tif 000002
【００５３】
電子部品の顕微鏡による状態観察の比較結果を（表２）に示す。
【００５４】
【表２】
0003572777.tif 000003
【００５５】
この場合、欠け、チッピング、バリ、傷、構成材料の飛び散り等の数を求め、少ないものから１，２，３と順位を付けた。
【００５６】
（表１）、（表２）より明らかなように、本発明の実施例１による製造方法によって得られた電子部品は、寸法精度に優れているとともに、欠け、チッピング、バリ、傷、構成材料の飛び散り等も非常に少ない。
【００５７】
（実施例２）
この実施例２における第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する工程は実施例１と同様であるので説明は省略する。
【００５８】
次に、第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する基板をＰＶＣを基材としアクリル系樹脂を粘着材としたシートに貼り付けた後、レーザ割断機にセットし、パルス発振のＣＯ2レーザを１００Ｗで基板の表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー５０Ｗ、スポット径３ｍｍ、移動速度３０ｍｍ／ｓｅｃで照射していき、設計幅２．０ｍｍに割断し、そして基板を取り出し、ＵＶ照射、エキスパンドして短冊状の基板を得る。
【００５９】
次に、前工程で得られた短冊状の基板の長手方向の端面にニッケルを所定のパターンに真空蒸着して端面電極を形成する。
【００６０】
次に、前工程で得られた端面電極を有する短冊状の基板を前工程と同様にシートに貼り付けた後、レーザ割断機にセットし、パルス発振のＣＯ2レーザを５０Ｗで短冊表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー２Ｗ、スポット径２ｍｍ、移動速度２ｍｍ／ｓｅｃで照射するという動作を繰り返し、そしてシートから個片を取り外し、設計寸法２．０×１．２５ｍｍの電子部品を得るものである。
【００６１】
本発明の実施例２においては、上記実施例１と同様の効果に加え、得られた短冊、あるいは個片が飛散せず、向きの混入も無かった。このため、方向を揃えて次工程に供給する事が容易になり、さらに、被加工物が動かないのでさらに高寸法精度になるという効果も得られた。
【００６２】
（実施例３）
この実施例３における第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する工程は、実施例１と同様であるので説明は省略する。また、あらかじめ電子部品の設計サイズをピッチとする穴を開け、ロータリーポンプと接続したステンレス製のステージを作製した。
【００６３】
次に、第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する基板をステージ上の所定位置に置きロータリーポンプを駆動して真空吸着し、パルス発振のＣＯ2レーザを２００Ｗで前記基板表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを前記初期亀裂近傍に、パワー１００Ｗ、スポット径４ｍｍ、移動速度１００ｍｍ／ｓｅｃで照射していき、設計幅２．０ｍｍに割断して、真空吸着を解除し、向きを揃え整列させて短冊状の基板を得る。
【００６４】
次に、前工程で得られた短冊状の基板の長手方向の端面に銀とパラジウムを主成分とするペーストを所定のパターンに印刷し６００℃で焼成し端面電極を形成する。
【００６５】
次に、前工程で得られた端面電極を有する短冊状の基板をステージに真空吸着してレーザ割断機にセットし、パルス発振のＣＯ2レーザを５０Ｗで短冊状の基板の表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー５Ｗ、スポット径２．５ｍｍ、移動速度５ｍｍ／ｓｅｃで照射するという動作を繰り返し、そして真空吸着を解除して、設計寸法２．０×１．２５ｍｍの電子部品を得るものである。
【００６６】
本発明の実施例３においても、上記実施例２と同様の効果が得られるものである。
【００６７】
（実施例４）
この実施例４における第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する工程は、実施例１と同様であるので説明は省略する。また、基板の加工予定線上に、ＢＮを含有したエポキシ系樹脂を印刷、硬化し、レーザ割断機にセットする。
【００６８】
次に、パルス発振のＣＯ2レーザを１５０Ｗで第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する基板の表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー７０Ｗ、スポット径３ｍｍ、移動速度５０ｍｍ／ｓｅｃで照射していき、設計幅２．０ｍｍに割断して、短冊状の基板を得る。
【００６９】
次に、厚み方向に積み重ねられた短冊状の基板を、長手方向の端面が上下になるように印刷機にセットし、端面に銀およびパラジウムを主成分とするペーストを印刷し６００℃で焼成して端面電極を形成する。
【００７０】
次に、前工程で得られた端面電極を有する短冊状の基板をレーザ割断機にセットし、パルス発振のＣＯ2レーザを５０Ｗで短冊表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー１５Ｗ、スポット径３．５ｍｍ、移動速度５ｍｍ／ｓｅｃで照射するという動作を繰り返して、設計寸法２．０×１．２５ｍｍの電子部品を得るものである。
【００７１】
本発明の実施例４においては、上記実施例１の効果に加え、熱伝導材を介して基板を重ねて一個の熱伝導体としてから同時に割断するので、個片化所要時間が約２０％短縮できるとともに、短冊状の基板を重ねたまま次工程へ供給でき、工数が低減できるという効果が得られた。
【００７２】
（実施例５）
この実施例５における第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する工程は実施例１と同様である。
【００７３】
次に、第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する基板の加工予定線上に、パルス発振のＣＯ2レーザを１００Ｗにて基板の表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー３０Ｗ、スポット径３ｍｍ、移動速度３０ｍｍ／ｓｅｃで照射していき、設計幅２．０ｍｍで亀裂を存在させ、そして亀裂発生済み基板を、基板厚み分の幅の溝を形成したステンレス製の治具に挿入し、曲げ折って短冊状の基板を得る。
【００７４】
次に、前工程で得られた短冊状の基板を、長手方向の端面が上下になるように印刷機にセットし、端面に銀とパラジウムを主成分とするペーストを印刷し６００℃で焼成して端面電極を形成する。
【００７５】
次に、前工程で得られた端面電極を有する短冊状の基板をレーザ割断機にセットし、パルス発振のＣＯ2レーザを５０Ｗにて短冊表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー１５Ｗ、スポット径３．５ｍｍ、移動速度５ｍｍ／ｓｅｃで照射し、短冊に設計幅１．２５ｍｍで亀裂を存在させ、それらを繰り返して、設計寸法２．０×１．２５ｍｍの電子部品を得るものである。
【００７６】
本発明の実施例５においては、上記実施例１の効果に加え、搬出入用設備を必要とせず製造工程の連続化ができる、という効果も得られた。
【００７７】
（実施例６）
本発明の実施例６で、上記実施例５と相違する点は、レーザの条件をパワー２０Ｗ、スポット径３ｍｍ、移動速度３０ｍｍ／ｓｅｃとし、もう一つの条件をパワー２５Ｗ、スポット径３ｍｍ、移動速度１０ｍｍ／ｓｅｃとした点である。
【００７８】
本発明の実施例６においては、上記実施例５の効果に加え、実施例５よりも個片化処理速度が速くなるという効果も得られた。
【００７９】
（実施例７）
まず、基板寸法が７６．２ｍｍ角、厚みが０．３ｍｍの分割溝の無いアルミナ基板の所定位置にレーザを照射しスルーホールを形成する。
【００８０】
次に、基板の表面と裏面とスルーホール内に銀およびパラジウムを主成分とするペーストを所定のパターンに印刷し８５０℃で焼成し第１の機能膜である電極を形成する。
【００８１】
次に、前工程で得られた第１の機能膜である電極を有する基板の表面側に、電極に接するよう酸化ルテニウムを主成分とするペーストを所定のパターンに印刷し８５０℃で焼成して第２の機能膜である抵抗体を形成する。
【００８２】
最後に、前工程で得られた第１、第２の機能膜である電極、抵抗体を有する基板をレーザ割断機にセットし、パルス発振のＣＯ2レーザを１００Ｗで基板の表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを初期亀裂近傍に、パワー２５Ｗ、スポット径３ｍｍ、移動速度１２ｍｍ／ｓｅｃで照射していき、設計幅２．０ｍｍの短冊状の基板を得て、引き続き、パルス発振のＣＯ2レーザを１００Ｗにて短冊表面の加工予定線上の基板端に照射して初期亀裂を発生させ、さらに連続発振のＣＯ2レーザを前記初期亀裂近傍に、パワー１０Ｗ、スポット径３．５ｍｍ、移動速度５ｍｍ／ｓｅｃで照射していき、設計寸法２．０×１．２５ｍｍの電子部品を得るものである。
【００８３】
本発明の実施例７においては、上記実施例１の効果に加え、スルーホールを必要とする電子部品の製造にも展開できるという効果も得られた。
【００８４】
【発明の効果】
以上のように本発明の電子部品の製造方法によれば、以下の効果を有するものである。
（１）製造工程が簡単である。
（２）高寸法精度の電子部品が得られる。
（３）欠け、チッピング、バリ等の欠陥が少ない。
（４）個片化処理時間を短縮できる。
（５）電子部品表面への異物付着や損傷が無いため、歩留が向上する。
（６）割断後、短冊あるいは個片の飛散が少ない。
（７）短冊あるいは個片の方向を揃えて、次工程に容易に供給できる。
（８）短冊を重ねたまま次工程へ供給でき、工数が低減できる。
（９）分割後すぐ組立機へ搬入でき、製造工程の連続化ができる。
（１０）スルーホールを必要とする電子部品の製造にも展開できる。