(57)【要約】【課題】  分割後に電子部品が搭載される搭載面の汚染や傷付きを抑制した板状体の分割方法及び板状分割体の製造方法を提供すること。【解決手段】  あらかじめ分割のための分割溝７が分割予定部に形成された板状体６を、前記分割溝７に沿って分割する板状体の分割方法において、前記板状体６を円弧状の曲面状に反らせた状態で載置可能な板状体載置型１１に、前記板状体６を載置した後、該板状体６の上面から前記分割予定部を押圧して前記板状体６を曲面状に反らせることで、該板状体６を分割して絶縁基板１を形成する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
あらかじめ分割のための分割溝が分割予定部に形成された板状体を、前記分割溝に沿って分割する板状体の分割方法において、
前記板状体を曲面状に反らせた状態で載置可能な板状体載置型に、前記板状体を載置した後、
該板状体の上面から前記分割予定部を押圧して前記板状体を曲面状に反らせながら、該板状体を分割した板状分割体を形成することを特徴とする板状体の分割方法。
【請求項２】
前記板状体載置型が、前記板状体を円弧状の曲面状に反らせた状態で載置可能であることを特徴とする請求項１に記載の板状体の分割方法。
【請求項３】
前記板状体載置型が、前記板状体よりも高い可撓性を有しており、前記分割予定部を押圧したときに前記板状体を曲面状に支持することを特徴とする請求項１に記載の板状体の分割方法。
【請求項４】
前記板状体を前記板状体載置型上に載置した後、
複数の突条である上面側櫛歯を前記板状体の前記分割予定部に当接させて押圧することで該板状体を分割することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の板状体の分割方法。
【請求項５】
前記板状体を前記板状体載置型上に載置した後、
周面から放射状に突出する複数の突条が周方向に間隔をおいて形成されたローラを前記板状体上で回転移動させながら、前記突条によって前記板状体の前記分割予定部を押圧することで、前記板状体を分割すると共に、この分割時に、周方向に隣接する２つの前記突条が前記板状体の前記分割予定部に当接状態となっていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の板状体の分割方法。
【請求項６】
前記板状体載置型が、載置基台と該載置基台上に形成された複数の突条である下面側櫛歯とを備え、
前記板状体を載置して曲面状に反らせるときに、前記下面側櫛歯の先端が前記分割予定部に当接することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の板状体の分割方法。
【請求項７】
板状体の分割予定部に分割のための分割溝を形成する工程と、
請求項１から６のいずれか１項に記載の板状体の分割方法によって、前記板状体を前記分割溝に沿って順次分割する工程とを備えることを特徴とする板状分割体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば半導体素子などの電子部品を搭載する基板の集合体である板状体の分割方法及び板状体を分割した板状分割体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体素子などの電子部品を上面に搭載するための基板は、広面積の板状体をこの板状体に所定間隔ごとにあらかじめ形成されている分割溝に沿って分割することによって形成されている。そして、このように分割のための分割溝が形成された板状体の分割方法として、短時間で板状体を分割するために、さまざまな分割方法が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
前者の分割方法は、凹形曲面を有する下型と凸形曲面を有する上型とで構成された挟持部材で板状体を挟持、押圧することによって板状体を分割溝に沿って分割している。
また、後者の分割方法は、板状体を対向配置された一対の無端ベルトと、一方の無端ベルトから他方の無端ベルトに向かって付勢する押圧ローラとを備える板状体分割装置を用いて分割している。
【特許文献１】特開平８−２０６９９９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の板状体の分割方法には、以下の課題が残されている。すなわち、上記従来の分割方法では、板状体を分割する際に、板状体の上下両面を挟持した状態となっている。また、このように板状体を分割することによって形成された基板の一方の面には、分割後、半導体素子などの電子部品を搭載することがあるため、板状体の上下両面を挟持することによって基板の表面が汚染されることや傷が付くことがある。そして、基板の搭載面の汚染や傷付きによって電子部品を搭載する際の歩留まりが低下することがあるという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、分割後に電子部品が搭載される搭載面の汚染や傷付きを抑制した板状体の分割方法及び板状分割体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明の板状体の分割方法は、あらかじめ分割のための分割溝が分割予定部に形成された板状体を、前記分割溝に沿って分割する板状体の分割方法において、前記板状体を曲面状に反らせた状態で載置可能な板状体載置型に、前記板状体を載置した後、該板状体の上面から前記分割予定部を押圧して前記板状体を曲面状に反らせながら、該板状体を分割した板状分割体を形成することを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、分割溝が形成された板状体を、板状体の分割溝に沿うように押圧することで板状体を曲面状にして分割する。ここで、板状体の分割予定部のみを押圧するので、板状体から分割形成される板状分割体の上面であって半導体素子などの電子部品が搭載される搭載面には接触しないように分割している。したがって、搭載面が汚染されたり傷付いたりすることを抑制するので、分割形成された板状分割体上に良好に電子部品などを搭載することができる。
また、分割予定部に対して押圧した力が集中するので、不要な曲げ力を分割予定部以外のところに生じさせることなく、板状体を分割溝に沿ってより確実に分割することができる。これにより、寸法ばらつきが抑制されると共に分断面の平面性が良好となり、分断された板状分割体の歩留まりが向上する。
【０００７】
また、本発明の板状体の分割方法は、前記板状体載置型が、前記板状体を円弧状の曲面状に反らせた状態で載置可能であることが好ましい。
この発明によれば、板状体を板状体載置型上に載置して、分割予定部を押圧することで板状体を円弧状に反らせながら分割する。
【０００８】
また、本発明の板状体の分割方法は、前記板状体載置型が、前記板状体よりも高い可撓性を有しており、前記分割予定部を押圧したときに前記板状体を曲面状に支持することが好ましい。
この発明によれば、分割予定部を押圧したときに、押圧された板状体の該当箇所を曲面状に反らせながら分割する。
【０００９】
また、本発明の板状体の分割方法は、前記板状体を前記板状体載置型上に載置した後、複数の突条である上面側櫛歯を前記板状体の前記分割予定部に当接させて押圧することで該板状体を分割することが好ましい。
この発明によれば、上面側櫛歯を板状体の上面であって分割予定部に沿うように当接させて押圧することで板状体を曲面状にして分割する。したがって、上述と同様に、搭載面の汚染や損傷を抑制する。
【００１０】
また、本発明の板状体の分割方法は、前記板状体を前記板状体載置型上に載置した後、
周面から放射状に突出する複数の突条が周方向に間隔をおいて形成されたローラを前記板状体上で回転移動させながら、前記突条によって前記板状体の前記分割予定部を押圧することで、前記板状体を分割すると共に、この分割時に、周方向に隣接する２つの前記突条が前記板状体の前記分割予定部に当接状態となっていることとしてもよい。
この発明によれば、ローラを板状体上で回転移動させて突条を板状体の上面であって分割予定部に沿うように当接させて押圧することで板状体を曲面状にして分割する。したがって、上述と同様に、搭載面の汚染や損傷を抑制する。そして、分割時に２つの突条が分割予定部に当接しているので、分割の反動によって板状分割体が飛び跳ねることを抑制する。
【００１１】
また、本発明の板状体の分割方法は、前記板状体載置型が、載置基台と該載置基台上に形成された複数の突条である下面側櫛歯とを備え、前記板状体を載置して曲面状に反らせるときに、前記下面側櫛歯の先端が前記分割予定部に当接することが好ましい。
この発明によれば、板状体載置型上に板状体を載置したときに、下面側櫛歯が板状体の分割予定部のみに下面側櫛歯が接触するので、板状体の裏面の汚染を抑制する。
また、板状分割体を分割形成した後、板状分割体が、基板の両側に位置する下面側櫛歯で支持される。したがって、板状分割体が互いに接触して損傷することを防止する。
【００１２】
また、本発明の板状分割体の製造方法は、板状体の分割予定部に分割のための分割溝を形成する工程と、上記記載の板状体の分割方法によって、前記板状体を前記分割溝に沿って順次分割する工程とを備えることを特徴とする。
この発明によれば、分割溝を形成した後、上述した分割方法で板状体を分割するので、搭載面の汚染や損傷が抑制された板状分割体を容易に製造することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明にかかる板状体の分割方法及び板状分割体の製造方法によれば、板状体において分割予定部のみに接触するようにして挟持、押圧して基板を分割形成しているので、搭載面を汚染させたり傷付けたりすることを抑制することができる。したがって、板状分割体上に安定して電子部品などを搭載することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明による板状体の分割方法及び板状分割体の製造方法の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態における板状体の分割方法は、図１から図３に示すような、絶縁基板（板状分割体）１を分割形成する方法である。
この絶縁基板１は、図１に示すように、例えばＡｌＮ（窒化アルミニウム）などの板状セラミックス３と、この板状セラミックス３の上下両面にロウ付けによって配置された例えばＡｌ（アルミニウム）などの高熱伝導体層４、５とを備えている。本実施形態において、板状セラミックス３は、その縦寸法Ｌ１が例えば３３ｍｍ、横寸法Ｌ２が例えば２１．５ｍｍとなっている。また、高熱伝導体層４、５の縦寸法Ｌ３が例えば３０ｍｍ、横寸法Ｌ４が例えば２０ｍｍとなっている。
【００１５】
そして、この絶縁基板１は、複数の絶縁基板１が形成されている板状体６に形成された分割溝７に沿って分割することで製造される。この分割溝７は、板状体６の一面に、この面内の２方向でそれぞれ一定間隔ごとに形成されている。本実施形態において、分割溝７は、その深さＬ５が例えば０．１ｍｍとなっている。なお、絶縁基板１の寸法や分割溝７の深さは、設計に応じて適宜変更してもよい。
【００１６】
分割装置１０は、図２に示すように、板状体６を挟持する板状体載置型１１及び板状体押圧型１２によって構成されている。
板状体載置型１１は、載置基台１３と載置基台１３の一面から載置基台１３に対して垂直方向に形成された複数の突条である下面側櫛歯１４とで構成されている。
下面側櫛歯１４は、その先端が板状体６を板状体載置型１１上に載置したときに、板状体６の分割溝７と接触するように、分割溝７と同等の間隔で設けられている。そして、下面側櫛歯１４の先端を結ぶことによって形成される包絡面は、所定の曲率半径を有する凹形曲面となっている。ここで、下面側櫛歯１４の先端を結ぶことによって形成される曲面の曲率半径Ｒ１は、板状体６の曲げ曲率に応じて設定されている。なお、本実施形態において、この曲率半径Ｒ１は、１０００ｍｍとなっている。
【００１７】
また、板状体押圧型１２は、板状体載置型１１と同様に、押圧基台１５と押圧基台１５の一面から押圧基台１５に対して垂直方向に形成された複数の突条である上面側櫛歯１６とで構成されている。
上面側櫛歯１６は、下面側櫛歯１４と同様に、板状体６を板状体載置型１１とで挟持したときに、その先端が板状体６の分割予定部と当接するように、分割溝７と同等の間隔で設けられている。そして、上面側櫛歯１６の先端を結ぶことによって形成される包絡面は、所定の曲率半径を有する凸形曲面となっている。ここで、上面側櫛歯１６の先端を結ぶことによって形成される曲面の曲率半径Ｒ２は、上述と同様に、板状体６の曲げ曲率に応じて設定されている。なお、本実施形態において、この曲率半径Ｒ２は、板状体載置型１１と同様に１０００ｍｍとなっている。
【００１８】
次に、絶縁基板１の製造方法について説明する。
まず、板状セラミックス３の上下両面にそれぞれ所定間隔をあけて分割予定部に分割溝７を形成する。次に、この分割溝７が形成された間に、矩形状のＡｌ板を複数ロウ付けすることによって高熱伝導体層４、５を形成する。このようにして板状体６を製造する。その後、上述した構成の分割装置１０を用いて板状体６を分割して絶縁基板１を製造する。
【００１９】
ここで、分割装置１０を用いた板状体６の分割方法について説明する。まず、板状体６を、分割溝７が形成されている面を下面とし、板状体６をその分割予定部が板状体載置型１１の下面側櫛歯１４のそれぞれと一致するように配置する。次に、板状体押圧型１２を、上面側櫛歯１６が板状体載置型１１の下面側櫛歯１４と板状体６を介して対向するように配置する。
そして、板状体載置型１１と板状体押圧型１２とで板状体６を押圧すると、板状体６は下面側櫛歯１４または上面側櫛歯１６と当接することで板状体載置型１１に向かって凸形曲面状に反る。さらに押圧すると、板状体６が弾性復帰することができる撓み量を超えて曲面状に反ることで、分割溝７に沿って分断される。以上のようにして、板状体６から絶縁基板１を分割形成する。ここで、板状体載置型１１と板状体押圧型１２とによる板状体６への押圧圧力は、板状体６に形成された分割溝７の深さや板状体６の弾性力などによるが、板状体６が下面側櫛歯１４及び上面側櫛歯１６に沿うために必要な圧力でよい。
【００２０】
このとき、下面側櫛歯１４及び上面側櫛歯１６は、挟持する板状体６の分割予定部に当接しており、分割時に板状セラミックス３の両面に形成された高熱伝導体層４、５と非接触となっている。また、板状体載置型１１及び板状体押圧型１２によって挟持、押圧された板状体６が分割したときに、分割された絶縁基板１がこの絶縁基板１の両側に位置する下面側櫛歯１４で保持される。したがって、絶縁基板１の下側の高熱伝導体層４が載置基台１３と非接触となっている。
【００２１】
このようにして製造された絶縁基板１は、一方の高熱伝導体層４の表面に例えば半導体素子のような発熱体を搭載し、他方の高熱伝導体層４の表面に放熱板を設けることでパワーモジュール構造体を構成する。
【００２２】
以上のように、本実施形態の板状体６の分割方法及び絶縁基板１の製造方法によれば、分割時に下面側櫛歯１４及び上面側櫛歯１６が板状セラミックス３に接触しており、高熱伝導体層４、５に接触することがないので、高熱伝導体層４、５が分割によって汚染されたり、傷付くことがない。したがって、絶縁基板１を分割形成した後で高熱伝導体層４の上面に半導体素子などの電子部品を搭載するときに、高熱伝導体層４の清浄性が保たれていることで電子部品を良好に搭載することができる。
また、分割形成された絶縁基板１がこの絶縁基板１の両側に位置する下面側櫛歯１４で保持されて載置基台１３に分割された絶縁基板１の下側の高熱伝導体層４が接触しないことからも、高熱伝導体層５が汚染されることを抑制する。さらに、分割形成された絶縁基板１がそれぞれ下面側櫛歯１４で保持されているので、分割形成された絶縁基板１同士が接触して高熱伝導体層４、５が傷付くことを防止する。
【００２３】
次に、本発明による板状体の分割方法の第２の実施形態について、図４を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態はその基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述の第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図４においては、図２と同一構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２４】
第２の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では板状体載置型１１及び板状体押圧型１２で板状体６を挟持、押圧することによって板状体６を分割溝７に沿って分割しているが、本実施形態では板状体６を板状体載置型１１及び板状体押圧型１２で挟持した後、ローラ２１を用いて押圧することで板状体６を分割する点である。
【００２５】
すなわち、本実施形態における分割装置２２は、図４に示すように、板状体載置型１１及び板状体押圧型１２と、板状体押圧型１２上を回転移動するローラ２１とを備えている。
ローラ２１は、その回転軸が板状体載置型１１の下面側櫛歯１４の先端を結ぶことによって形成される曲面に沿って平行に移動するように構成されている。
この分割装置２２を用いて板状体６を分割するには、上述した第１の実施形態と同様に、分割溝７が板状体載置型１１の下面側櫛歯１４のそれぞれと一致するように板状体６を配置する。次に、板状体押圧型１２を同様に配置する。その後、ローラ２１を板状体押圧型１２上に接触した状態で回転移動させ、板状体載置型１１及び板状体押圧型１２で板状体６を挟持、押圧する。以上のように、板状体６から絶縁基板１を分割形成する。
【００２６】
以上のように、本実施形態の板状体６の分割方法においても、上述した第１の実施形態と同様の作用、効果を有することができる。
【００２７】
次に、本発明による板状体の分割方法の第３の実施形態について、図５を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態はその基本的構成が上述した第１の実施形態と同様であり、上述の第１の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図５においては、図２と同一構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
第３の実施形態と第１の実施形態との異なる点は、第１の実施形態では板状体載置型１１及び板状体押圧型１２で板状体６を挟持、押圧することで板状体６を分割溝７に沿って分割しているが、本実施形態では板状体６を板状体載置型１１上に載置した後、板状体６の上面から突条３１が形成されているローラ３２を用いて押圧することで板状体６を分割する点である。
【００２９】
すなわち、本実施形態における分割装置３３は、図５に示すように、板状体載置型１１と板状体６上を回転移動するローラ３２とを備えている。
ローラ３２は、板状体６上を回転移動可能であり、円柱状の基体３４と基体３４の周面に基体３４に対して放射状に設けられた突条３１とによって構成されている。突条３１は、その先端の基体３４の周方向における間隔が、板状体６に形成されている分割溝７の間隔と一致するように設けられている。
【００３０】
この分割装置３３を用いて板状体６を分割するには、上述した第１の実施形態と同様に、分割溝７が板状体載置型１１の下面側櫛歯１４のそれぞれの先端と一致するように板状体６を配置する。次に、ローラ３２を、板状体６の上面であって下面側櫛歯１４の先端を結ぶことによって形成される凹形曲面に沿って回転させながら移動させる。そして、ローラ３２の周面に設けられた複数の突条３１のうちの基体３４の周方向で隣接する２つが、板状体６の分割溝７に当接する。そして、下面側櫛歯１４と突条３１とで板状体６を挟持、押圧することで分割溝７に沿って板状体６を分割する。このとき、２つの突条３１が分割予定部に当接しているので、分割の反動によって分割形成された絶縁基板１が飛び跳ねることを抑制する。この後、ローラ３２を板状体６の上面で回転移動させて突条３１を順次板状体６の分割溝７に当接させて板状体６を分割する。
【００３１】
以上のように、本実施形態の板状体６の分割方法においても、上述した第１の実施形態と同様の作用、効果を有することができる。
【００３２】
次に、本発明による板状体の分割方法の第４の実施形態について、図６を参照しながら説明する。なお、ここで説明する実施形態はその基本的構成が上述した第２の実施形態と同様であり、上述の第２の実施形態に別の要素を付加したものである。したがって、図６においては、図４と同一構成要素に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３３】
第４の実施形態と第２の実施形態との異なる点は、第２の実施形態では、板状載置型１１及び板状体押圧型１２で板状体６を円弧状に反らせながら挟持しているが、本実施形態では分割装置４０が板状体６よりも高い可撓性を有する板状体載置型４１及び板状体押圧型４２を備えている点である。
【００３４】
すなわち、本実施形態における分割装置４０は、図６に示すように、板状体載置型４１及び板状体押圧型４２と、ローラ２１とを備えている。
板状体載置型４１は、板状体６よりも高い可撓性を有する材料によって形成されており、載置基台４３と載置基台４３の一面から載置基台４３に対して垂直方向に形成された下面側櫛歯４４とで構成されている。そして、下面側櫛歯４４は、その先端を結ぶことによって形成される包絡面が平面となるように形成されている。なお、板状体載置型４１は、弾性床４５上に載置されている。
また、板状体押圧型４２は、板状体載置型４１と同様に、板状体６よりも高い可撓性を有する材料によって形成されており、押圧基台４６と上面側櫛歯４７とで構成されている。そして、上面側櫛歯４７は、その先端を結ぶことによって形成される包絡面が平面となるように形成されている。
【００３５】
この分割装置４０を用いて板状体６を分割するには、上述した第２の実施形態と同様に、分割溝７が板状体載置型４１の下面側櫛歯４４のそれぞれと当接するように配置する。次に、板状体押圧型４２を同様に配置する。その後、ローラ２１を板状体押圧型４２上に接触した状態で板状体押圧型４２に対して圧力を加えながら回転移動させ、板状体載置型４１及び板状体押圧型４２で板状体６を挟持、押圧する。
このとき、板状体載置型４１及び板状体押圧型４２が板状体６よりも高い可撓性を有しているので、図７に示すように、ローラ２１によって押圧された板状体載置型４１及び板状体押圧型４２の該当箇所が曲面状に変形する。また、板状体６の該当箇所も曲面状に反るので、板状体６が分割溝７に沿って分断される。その後、ローラ２１を回転移動させて板状体６を順次曲面状に反らせることで板状体６を分割する。以上のように、板状体６から絶縁基板１を分割形成する。
【００３６】
以上のように、本実施形態の板状体６の分割方法においても、上述した第２の実施形態と同様の作用、効果を有することができる。
なお、本実施形態において、図８に示すように、上述した第３の実施形態と同様に、板状体載置型４１及びローラ３２を備える分割装置５０を用いて板状体６を分割してもよい。このようにしても上述した第３の実施形態と同様の作用、効果を有することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
例えば、上記実施形態では、絶縁性基板がＡｌＮの両面にＡｌを接合した構成となっているが、ＡｌＮに限らずＡｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）やＳｉ３Ｎ４（窒化珪素）のような他のセラミックス材料を用いてもよく、Ａｌに限らずＣｕ（銅）のような他の金属材料を用いてもよい。
また、上記実施形態では、６つの絶縁基板を絶縁基板の短手方向である一方向に配置した構造となっているが、他の複数であってもよく、図９に示すように、絶縁基板の短手方向及び長手方向である二方向、すなわち図９に示す矢印Ａ方向及びＢ方向に配置した構造としてもよい。
また、分割溝は、板状体の一面のみではなく、両面に形成してもよい。
【００３８】
また、下面側櫛歯、上面側櫛歯及び突条の配置間隔は、板状体に形成されている分割溝の間隔に応じて適宜変化してもよい。そして、曲率半径は、板状体の曲げ曲率に応じて適宜変更してもよい。
また、下面側櫛歯、上面側櫛歯または突条が、当接した板状体の曲面状に応じて変形可能な樹脂によって構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１の実施形態における板状体を示すもので、（ａ）は斜視図、（ｂ）は部分拡大図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における分割装置を示す正面図である。
【図３】図２の分割装置を用いた分割方法を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態における分割装置を示す正面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態における分割装置を示す正面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態における分割装置を示す正面図である。
【図７】図６の分割装置を用いた分割方法を示す説明図である。
【図８】本発明の第４の実施形態以外の、本発明を適用可能な分割装置を示す正面図である。
【図９】本発明を適用可能な他の板状体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  絶縁基板（板状分割体）
６  板状体
７  分割溝
１１、４１  板状体載置型
１４、４４  下面側櫛歯
１６、４７  上面側櫛歯
３１  突条
３２  ローラ
【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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【図９】
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