(57)【要約】【課題】薄いセラミック基板であっても、焼成や実装等の途中の作業工程の取り扱いでは割れにくく、小割り基板に分割する最終工程では、バリや欠け等の形状異常のないように正常に割ることのできる両方の特性を兼ね備えたセラミック基板を得る。【解決手段】分割溝１１に沿って複数の小割り基板１７に割られるセラミック基板１００において、分割溝１１を、小割り基板１７の作成領域Ｓを包囲する周縁除去溝１３と、作成領域Ｓに設けられ両端が周縁除去溝１３に接続して周縁除去溝１３より深い基板作成溝１５とから構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割溝に沿って複数の小割り基板に割られるセラミック基板であって、
前記分割溝が、
前記小割り基板の作成領域を包囲する周縁除去溝と、
前記作成領域に設けられ両端が該周縁除去溝に接続して該周縁除去溝より深い基板作成溝とからなることを特徴とするセラミック基板。
【請求項２】
前記周縁除去溝より外側の周縁には、前記周縁除去溝に交差して前記基板作成溝から延出された周縁横断溝が設けられ、
該周縁横断溝が前記周縁除去溝と同じ深さであることを特徴とする請求項１記載のセラミック基板。
【請求項３】
前記周縁除去溝及び前記周縁横断溝が基板の一方の面に形成された片溝であり、
前記基板作成溝が基板の両方の面に形成された両溝であり、
かつ前記片溝の深さが前記両溝の総深さより浅いことを特徴とする請求項２記載のセラミック基板。
【請求項４】
前記基板作成溝が、基板の３０〜８０％の厚み分を除去して形成されたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載のセラミック基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分割溝に沿って複数の小割り基板に割られるセラミック基板に関し、さらに詳しくは、薄いセラミック基板であっても、焼成や実装等の途中の作業工程の取り扱いでは割れにくく、小割り基板に分割する最終工程では、バリや欠け等の形状異常のないように正常に割ることのできる両方の特性を兼ね備えたセラミック基板を得る改良技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック基板は、各種電子部品を搭載する実装基板として広く実用される。このセラミック基板は、製造工程の簡略化のため、小割り基板が複数抽出できる大型の基板を用いていた。大型の基板は、下記特許文献１、２に開示されているように、一般にグリーンシートの片面又は表面に縦横方向に延びるスナップライン（分割溝）を形成し、このグリーンシートから成る未焼成状態の基板を焼成してセラミック基板を製造していた。なお、セラミック基板の各基板領域には、焼成後の基板に所定回路網を形成する場合や、未焼成状態基板で表面或いは内部に導体パターン等を基板全体と同時焼成する場合などがある。
【０００３】
図５は従来のセラミック基板の斜視図である。
セラミック基板１には縦横方向に延びる同じ深さのスナップライン３、５が形成され、このスナップライン３、５に沿って分割されることで複数の小割り基板７が得られる。セラミック基板１の周縁（ダミー部）９は、組立時のクランプ代となる。すなわち、セラミック基板１は、この周縁９がクランプされ、焼成や実装等の工程間を搬送される。
【０００４】
セラミック基板１は、最終工程において、例えば一方側のスナップライン３に沿って分割処理を行い、セラミック基板１から短冊状基板として、さらに、短冊状基板に残存する他方の側のスナップライン５に沿って分割処理を行い、小割り基板７を得ていた。また、このような２段階の分割処理を一括的に分割する場合もあった。
【０００５】
ところで、近年の電子デバイスの小型化、薄型化の要求に対応するために、セラミック基板１も薄型にする必要があるが、薄型のセラミック基板１を形成するには、厚みの薄いグリーンシートを用いる必要がある。そして、このような薄型のセラミック基板１は、各工程途中で取り扱い中にスナップライン３、５から割れたりしないことが必要である。さらに、セラミック基板１は、最終工程のブレイク作業でスナップライン３、５から正常に小割り基板７が分割できることが必要である。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２２５０１８号公報
【特許文献２】特開２００３−２７３２７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、セラミック基板が薄型になると、図６（ａ）に示すようにスナップライン３、５を深く入れると焼成過程で図６（ｂ）に示すようにスナップライン３、５から割れたり、途中の作業工程の取り扱いで割れたりする。逆に、図７（ａ）に示すようにスナップライン３、５を浅く形成すると、図７（ｂ）に示すように最終的なブレイクで正常に割れなかったり、バリや、欠け等が発生する。
したがって、途中の作業工程の取り扱いでは割れなくて、最終的にはバリや、欠け等の外形異常のないように正常に割れるといった両方の特性を兼ね備えたスナップラインの形成が必要であるが、セラミック基板が薄いので、これを達成することが非常に困難となっており、小割り基板の歩留を低下させていた。
また、スナップラインの深さにもばらつきがあり、スナップラインが浅くなると、小割り基板へ分割しにくくなり、スナップラインが深くなると、組立工程内での割れが生じやすくなった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、薄いセラミック基板であっても、焼成や実装等の途中の作業工程の取り扱いでは割れにくく、小割り基板に分割する最終工程では、バリや欠け等の形状異常のないように正常に割ることのできる両方の特性を兼ね備えたセラミック基板を提供し、もって、ハンドリング性及び歩留まりの向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載のセラミック基板は、分割溝に沿って複数の小割り基板に割られるセラミック基板であって、前記分割溝が、前記小割り基板の作成領域を包囲する周縁除去溝と、前記作成領域に設けられ両端が該周縁除去溝に接続して該周縁除去溝より深い基板作成溝とからなることを特徴とする。
【０００９】
このセラミック基板では、基板作成溝が形成されることで、割れやすくなった作成領域が、高強度の基板周縁に保持されることとなる。すなわち、基板周縁は、作成領域を包囲した周縁除去溝によって割れの生じにくい枠状となる。この高強度の枠状部が周縁除去溝を介して小割り基板の作成領域を安全に保持することとなる。
【００１０】
請求項２記載のセラミック基板は、前記周縁除去溝より外側の周縁には、前記周縁除去溝に交差して前記基板作成溝から延出された周縁横断溝が設けられ、該周縁横断溝が前記周縁除去溝と同じ深さであることを特徴とする。
【００１１】
このセラミック基板では、周縁に周縁横断溝が設けられ、この周縁横断溝が周縁除去溝と同じ深さであるので、周縁の強度を極端に低下させずに、途中行程における取り扱い時での割れ強度を確保しつつ、小割り基板への分割に際しては、基板作成溝から延出する周縁横断溝によって、基板周縁も同時に分割可能となり、周縁横断溝が設けられていない場合に発生する周縁の異常割れに伴う最外部小割り基板の欠けや寸法異常を防止することができる。
【００１２】
請求項３記載のセラミック基板は、前記周縁除去溝及び前記周縁横断溝が基板の一方の面に形成された片溝であり、前記基板作成溝が基板の両方の面に形成された両溝であり、かつ前記片溝の深さが前記両溝の総深さより浅いことを特徴とする。
【００１３】
このセラミック基板では、周縁除去溝及び周縁横断溝が片溝となることで、基板周縁の強度が高められると共に、作成領域が両溝となることで作成領域の良好な割れ性の確保（すなわち、バリの発生防止、寸法異常の防止）が可能となる。
【００１４】
請求項４記載のセラミック基板は、前記基板作成溝が、基板の３０〜８０％の厚み分を除去して形成されたことを特徴とする。
【００１５】
このセラミック基板では、基板作成溝の除去率が３０％未満である場合に生じやすいバリや、異常寸法が防止されるとともに、除去率が８０％以上である場合に生じやすい極端な強度低下による取り扱い難さがなくなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るセラミック基板によれば、分割溝を、小割り基板の作成領域を包囲する周縁除去溝と、作成領域に設けられ両端が周縁除去溝に接続して周縁除去溝より深い基板作成溝とで形成したので、基板作成溝が形成されることで、割れやすくなった作成領域が、高強度の基板周縁に保持されることとなる。すなわち、基板周縁は、作成領域を包囲した周縁除去溝によって割れの生じにくい枠状となる。この高強度の枠状部が周縁除去溝を介して小割り基板の作成領域を安全に保持することとなる。したがって、ハンドリング時等、外力が周縁に加わった場合であっても、外力が周縁のみによって受けられ、割れやすい作成領域へ及ぶことがない。この結果、薄いセラミック基板であっても、焼成や実装等の途中の作業工程の取り扱いでは割れにくく、小割り基板に分割する最終工程では、バリや欠け等の形状異常のないように正常に割ることのできる両方の特性を兼ね備えたセラミック基板を得ることができ、ハンドリング性及び歩留まりを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るセラミック基板の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るセラミック基板の平面図である。
セラミック基板１００は、単板状の基板、又は複数の誘電体層が積層した多層基板などで構成されている。基板材料や誘電体層は、例えば８５０〜１０５０℃前後の比較的低い温度で焼成可能にするガラス・セラミック材料からなる。具体的なセラミック材料としては、コランダム（αアルミナ）、ムライト、コージェライトなどの絶縁セラミック材料、ＢａＴｉＯ3 、ＴｉＯ2などの誘電体セラミック材料、Ｎｉ−Ｚｎフェライトなどの磁性体セラミック材料などが挙げられる。
【００１８】
セラミック基板１００には分割溝１１が形成されている。この分割溝１１は、周縁除去溝１３と、基板作成溝１５とからなる。周縁除去溝１３は、セラミック基板１００の上下（図１の上下）部で左右に横断する一対の横溝１３ａ、１３ａと、セラミック基板１００の左右部で上下に縦断する一対の縦溝１３ｂ、１３ｂとからなる。この四本の横溝１３ａ、１３ａ、縦溝１３ｂ、１３ｂからなる周縁除去溝１３によって、セラミック基板１００は、小割り基板１７の作成領域Ｓが包囲されている。
【００１９】
セラミック基板１００は、この周縁除去溝１３によって包囲された作成領域Ｓ以外の周縁１９（図１の斜線部分）が、最終工程において除去されるダミー部となる。一方、作成領域Ｓには、周縁除去溝１３に両端が接続する複数の横溝１５ａと、複数の縦溝１５ｂとからなる上記の基板作成溝１５が形成されている。本実施の形態では、図例のように六本の横溝１５ａと、五本の縦溝１５ｂとによって基板作成溝１５が構成されている。これら横溝１５ａと縦溝１５ｂとは、等間隔に配設され、これらの基板作成溝１５に沿って基板が割られることで、複数の小割り基板１７が得られるようになっている。
【００２０】
図２は図１に示した基板作成溝を（ａ）、周縁除去溝を（ｂ）に表した要部断面図である。
ここで、周縁除去溝１３は、基板作成溝１５よりも深さが浅く形成されている。周縁除去溝１３と、基板作成溝１５とは、セラミック基板１００の表裏面から形成され、図２（ａ）に示すように、表裏からＴ1、Ｔ2の深さで形成され、基板作成溝１５は、表裏からＴ3、Ｔ4の深さで形成されている。周縁除去溝１３と基板作成溝１５とにおける溝の深さ関係は、Ｔ1＋Ｔ2＜Ｔ3＋Ｔ4の関係となっている。
【００２１】
図３はセラミック基板が積層基板である場合の断面図である。
セラミック基板１００が、上記した多層基板である場合には、印刷配線が施される中間層１７に到達する深さＴ5より浅い深さによって、それぞれの溝深さＴ1、Ｔ2、Ｔ3、Ｔ4が形成される。また、基板作成溝１５は、基板の３０〜８０％の厚み分を除去して形成されていることが好ましい。本実施の形態では、Ｔ3＋Ｔ4＝０．３Ｔの関係に設定される。基板作成溝１５は、除去率がこのような範囲で設定されることにより、除去率が３０％未満である場合に生じやすいバリや、異常寸法が防止されるとともに、除去率が８０％以上である場合に生じやすい極端な強度低下による取り扱い難さがなくなる。
【００２２】
セラミック基板１００では、周縁除去溝１３より外側の周縁１９に、溝が形成されていても、されていなくてもよい。本実施の形態では、この周縁１９に、基板作成溝１５から延出された周縁横断溝２１が設けられている。周縁横断溝２１は、周縁除去溝１３に交差して基板作成溝１５から延出される。この周縁１９に設けられた周縁横断溝２１は、周縁除去溝１３と同じ深さで形成される。すなわち、基板作成溝１５が、周縁除去溝１３に交差した位置で、溝深さが浅くなり、周縁横断溝２１となって周縁１９を横断している。
【００２３】
セラミック基板１００では、周縁１９に周縁除去溝１３と同じ深さの周縁横断溝２１が設けられることで、周縁１９の強度を極端に低下させずに、途中行程における取り扱い時での割れ強度を確保しつつ、小割り基板１７への分割に際しては、基板作成溝１５から延出する周縁横断溝２１によって、基板周縁１９も同時に分割可能となる。これにより、周縁横断溝２１が設けられていない場合に発生する周縁１９の異常割れに伴う最外部小割り基板１７ａの欠けや寸法異常が防止されるようになっている。
【００２４】
図４は図２に示した分割溝の変形例においての基板作成溝を（ａ）、周縁除去溝を（ｂ）に表した要部断面図である。
図２にはセラミック基板１００の表裏に分割溝１１の設けられた構成を図示したが、分割溝１１は表裏のいずれかに設けられるものであってもよい。例えば、図４（ａ）に示すように、周縁除去溝１３及び周縁横断溝２１が基板の一方の面に形成された片溝２３であり、基板作成溝１５が基板の両方の面に形成された両溝２５とすることができる。但し、この場合、片溝２３の深さＴ6は、両溝２５の総深さＴ7＋Ｔ8より浅く設定される。
【００２５】
このように、周縁除去溝１３及び周縁横断溝２１が片溝２３となることで、基板周縁１９の強度が高められると共に、作成領域Ｓが両溝２５となることで、作成領域Ｓの良好な割れ性の確保（すなわち、バリの発生防止、寸法異常の防止）が可能となる。
【００２６】
上記の構成を有するセラミック基板１００では、基板作成溝１５が形成されることで、割れやすくなった作成領域Ｓが、高強度の基板周縁１９に保持されることとなる。すなわち、基板周縁１９は、作成領域Ｓを包囲した周縁除去溝１３によって割れの生じにくい枠状となる。この高強度の枠状部が周縁除去溝１３を介して小割り基板１７の作成領域Ｓを安全に保持することとなる。
【００２７】
次に、上記のセラミック基板１００の製造例を説明する。
積層構造のセラミック基板１００を製造するには、ガラス粉末とアルミナ粉末とを混合した粉体に、可塑剤と、バインダーと、溶剤とを加え、混練してスラリーを作製し、０．２ｍｍ厚の低温焼成用のグリーンシートを形成する。
【００２８】
そして必要に応じて、打ち抜き型やパンチングマシーン等を用いて、各グリーンシートにビアホールを打ち抜き形成し、各ビアホールに導体ペーストを充填する。各グリーンシートには配線用の導体パターンをスクリーン印刷する。また、必要に応じて導体パターンをスクリーン印刷した複数のグリーンシートを積層し、このセラミック基板１００を熱圧着して一体化する。
【００２９】
熱圧着された未焼成状態のセラミック基板１００の表裏両面に、上記した周縁除去溝１３、基板作成溝１５及び周縁横断溝２１からなる分割溝１１をプレス成形する。分割溝１１を形成する際には、溝断面形状に相当する突起を有した金型を用いて、各深さの分割溝１１を形成する。
【００３０】
この未焼成状態のセラミック基板１００を焼成炉を使用して、空気中で焼成する。これにより、未焼成状態の基板は、各小割り基板１７に区画されて焼成されたセラミック基板１００となる。そして、各小割り基板１７には、必要に応じて半導体素子、厚膜抵抗素子、各種電子部品等を半田などで接合・実装を行う。
【００３１】
次いで、分割溝１１に沿って分割処理を行なう。まず、縦溝１３ｂ、縦溝１５ｂに沿って、手又はブレイクローラ等の機械等でセラミック基板１００を１次分割する。これにより、セラミック基板１００は、複数の短冊状態の基板となる。この各短冊状態の基板には、横溝１３ａ、横溝１５ａが残存することになる。次に、これら横溝１３ａ、横溝１５ａに沿って、短冊状態の基板を個々の小割り基板１７に二次分割処理する。このようにして、２段階の分割処理により、セラミック基板１００から、小割り基板１７が得られる。
【００３２】
なお、上記の説明では、周縁横断溝２１と基板作成溝１５とを同時に分割する場合を説明したが、予め周縁除去溝１３によって周縁１９を作成領域Ｓから除去した後に、作成領域Ｓを基板作成溝１５のみによって分割するものであってもよい。
【００３３】
したがって、上記のセラミック基板１００によれば、分割溝１１を、小割り基板１７の作成領域Ｓを包囲する周縁除去溝１３と、作成領域Ｓに設けられ両端が周縁除去溝１３に接続して周縁除去溝１３より深い基板作成溝１５とで形成したので、基板作成溝１５が形成されることで、割れやすくなった作成領域Ｓが、高強度の基板周縁１９に保持されることとなる。すなわち、基板周縁１９は、作成領域Ｓを包囲した周縁除去溝１３によって割れの生じにくい枠状となる。この高強度の枠状部が周縁除去溝１３を介して小割り基板１７の作成領域Ｓを安全に保持することとなる。
【００３４】
したがって、ハンドリング時等、外力が周縁１９に加わった場合であっても、外力が周縁１９のみによって受けられ、割れやすい作成領域Ｓへ及ぶことがない。この結果、薄いセラミック基板であっても、焼成や実装等の途中の作業工程の取り扱いでは割れにくく、小割り基板１７に分割する最終工程では、バリや欠け等の形状異常のないように正常に割ることのできる両方の特性を兼ね備えたセラミック基板１００を得ることができ、ハンドリング性及び歩留まりを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るセラミック基板の平面図である。
【図２】図１に示した基板作成溝を（ａ）、周縁除去溝を（ｂ）に表した要部断面図である。
【図３】セラミック基板が積層基板である場合の断面図である。
【図４】図２に示した分割溝の変形例においての基板作成溝を（ａ）、周縁除去溝を（ｂ）に表した要部断面図である。
【図５】従来のセラミック基板の斜視図である。
【図６】深いスナップラインを（ａ）、その分割状況を（ｂ）に表した説明図である。
【図７】浅いスナップラインを（ａ）、その分割状況を（ｂ）に表した説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１１…分割溝、１３…周縁除去溝、１５…基板作成溝、１７…小割り基板、１９…周縁、２１…周縁横断溝、２３…片溝、２５…両溝、１００…セラミック基板、Ｓ…作成領域
【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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