(57)【要約】【課題】効率的に個片化を実施しうる電子部品の製造方法を提供する。【解決手段】本発明に係る電子部品の製造方法は、レーザスクライブによりセラミックスグリーンシートの積層体の切断ラインに沿って溝を形成した後、積層体を焼成し、溝に従って個片化する。レーザスクライブには、セラミックスグリーンシートに含有されるバインダ成分の吸収率が、セラミックスグリーンシートに含有されるセラミック成分及びガラス成分の吸収率よりも高い波長のレーザを用いる。このため、レーザは、セラミック成分及びガラス成分を透過して、バインダ成分に吸収される。したがって、積層体を微細に切削加工することができるから、高精度に溝を形成することができる。また、加工時に生ずる屑も微細であるため、その後の基板の洗浄処理等が不要となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザスクライブによりセラミックスグリーンシートの積層体の切断ラインに沿って溝を形成した後、前記積層体を焼成し、前記溝に従って個片化する電子部品の製造方法であって、
前記レーザスクライブに、セラミックスグリーンシートの積層体に含有されるバインダ成分の吸収率が、セラミックスグリーンシートの積層体に含有されるセラミック成分及びガラス成分の吸収率よりも高い波長のレーザを用いる、
電子部品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された電子部品の製造方法であって、
前記レーザスクライブにグリーンレーザを用いる、
電子部品の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載された電子部品の製造方法であって、
前記レーザスクライブに先立ち、前記積層体にＬＧＡ（Land Grid Array）構造の外部端子電極を形成する、
電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やネットブックパソコンなどの無線通信機能を備えた小型電子機器の普及とともに、これらに用いられるフィルタなどの高周波電子部品の需要が増加している。この高周波電子部品の端子には、所定の電気特性を得るために、金、銀、または銅などの抵抗値が低い金属材料が一般的に用いられる。このため、高周波電子部品のセラミックス基板材料としては、ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics：低温同時焼成セラミックス）が用いられる。
【０００３】
電子部品の製造工程では、ＬＴＣＣを材料とするセラミックスグリーンシートの積層体を、特許文献１に開示されたようなスクライブなどの手段によって複数の個片にする。個片化の工程は、これを焼成工程の前に行う場合と、焼成工程の後に行う場合とがある。
【０００４】
焼成工程の前に行う場合、その後の工程において、個片を常に整列させる必要が生ずるため、作業工数が増加してしまうという問題があった。一方、焼成工程の後に行う場合、ＬＴＣＣ基板は脆性材料であるから、個片化時に、個片の端部にクラックが生じることがあり、多くの時間が必要となるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７４６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、効率的に個片化を実施しうる電子部品の製造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】
上述した課題を解決するため、本発明に係る電子部品の製造方法は、レーザスクライブによりＬＴＣＣの積層体の切断ラインに沿って溝を形成した後、ＬＴＣＣの積層体を焼成し、前記溝に従って個片化する。
【０００８】
本発明の特徴的部分は、レーザスクライブに、ＬＴＣＣの積層体に含有されるバインダ成分の吸収率が、ＬＴＣＣの積層体に含有されるセラミック成分及びガラス成分の吸収率よりも高い波長のレーザを用いる点にある。
【０００９】
本発明によると、焼成前に、レーザスクライブによりＬＴＣＣの積層体の切断ラインに沿って溝を形成するから、焼成後に溝を形成する方法と比較すると、溝の形成に要する時間を短縮できるだけでなく、溝を十分に深く形成することができる。したがって、個片化にあたり、クラック、剥離などの発生を低減することができ、製品の歩留まりを改善することができる。
【００１０】
しかも、上述したように、このレーザスクライブに、ＬＴＣＣの積層体に含有されるバインダ成分の吸収率が、ＬＴＣＣの積層体に含有されるセラミック成分及びガラス成分の吸収率よりも高い波長のレーザを用いる。このため、レーザは、セラミック成分及びガラス成分を透過して、バインダ成分に吸収される。
【００１１】
したがって、本発明によると、焼成前のＬＴＣＣの積層体を微細に切削加工することができるから、高精度に溝を形成することができる。また、加工時に生ずる屑も微細であるため、その後の基板の洗浄処理等が不要となる。
【００１２】
よって、積層体の個片化を効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上述べたように、本発明によれば、効率的に個片化を実施しうる電子部品の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る電子部品の製造方法を示すフロー図である。
【図２】積層体の平面図である。
【図３】積層体の一部の断面図である。
【図４】スクライブ後の積層体の斜方図である。
【図５】スクライブ後の積層体の一部の断面図である。
【図６】グリーンレーザを用いてスクライブした場合における、上方から撮影した溝の電子顕微鏡写真である。
【図７】グリーンレーザを用いてスクライブした場合における、側方から撮影した溝の電子顕微鏡写真である。
【図８】ＹＡＧレーザを用いてスクライブした場合における、上方から撮影した溝の電子顕微鏡写真である。
【図９】ＹＡＧレーザを用いてスクライブした場合における、側方から撮影した溝の電子顕微鏡写真である。
【図１０】ＣＯ２レーザを用いてスクライブした場合における、上方から撮影した溝の電子顕微鏡写真である。
【図１１】ＣＯ２レーザを用いてスクライブした場合における、側方から撮影した溝の電子顕微鏡写真である。
【図１２】グリーンレーザを用いた場合に発生する屑の電子顕微鏡写真である。
【図１３】ＣＯ２レーザを用いた場合に発生する屑の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明に係る電子部品の製造方法を示すフロー図である。本発明が対象とする電子部品は、ＬＴＣＣの積層体から製造される電子部品であり、代表としては高周波フィルタが挙げられる。もっとも、他にも、携帯電話機に用いられるアンテナモジュールや、デュプレクサなどの電子部品も含まれるのは言うまでもない。
【００１６】
電子部品の製造工程は、大きく分ければ、積層工程Ｓｔ１と、スクライブ工程Ｓｔ２と、焼成工程Ｓｔ３と、切断工程Ｓｔ４とからなる。
【００１７】
積層工程Ｓｔ１は、スルーホール・電極等の回路パタンを形成・印刷した複数の低温焼成用セラミックスグリーンシートを積層し、静水圧プレスなどの処理により圧着してＬＴＣＣの積層体を得る工程である。スクライブ工程Ｓｔ２は、本発明の特徴部分であり、レーザスクライブにより積層体の切断ラインに沿って溝を形成する工程である。焼成工程Ｓｔ３は、積層体を焼成する工程である。切断工程Ｓｔ４は、溝に従って、ダイシング装置や基板分割装置などの切断手段により積層体を個片化して、結果物たる電子部品を得る工程である。以下に、具体的に説明する。
【００１８】
図２は、積層工程Ｓｔ１を経て得られるＬＴＣＣの積層体の平面図である。積層体１は、複数の電子部品１１が縦横に整列して形成された集合基板である。電子部品１１は、ＬＧＡパッケージであって、それぞれの表面に、２組の向かい合う一対の外部端子電極Ｔ１，Ｔ２が形成されている。外部端子電極Ｔ１，Ｔ２は、電子部品１１を基板に接続するための底面端子電極であって、例えば、一方の外部端子電極Ｔ１は信号の入力端子と出力端子であり、他方の外部端子電極Ｔ２はグランド端子である。
【００１９】
積層体１には、電子部品１１を個片化する際の基準線となる切断ラインＬｘ，Ｌｙが設定されている。ここで、切断ラインＬｘは、図中に示すＸ軸と平行なラインであり、切断ラインＬｙは、図中に示すＹ軸と平行なラインである。切断ラインＬｘ，Ｌｙの間隔は、電子部品１１のサイズに応じて適宜に設定される。
【００２０】
また、図３は、図２のIII−III線に沿った積層体の一部の断面図である。積層体１は、グリーンシートＬを複数重ねた層状構成を有する。グリーンシートＬは、厚さがおよそ２０〜４０（μｍ）であり、その積層数は電子部品１１の設計に応じて適宜に決定される。
【００２１】
グリーンシートＬは、ガラス成分、セラミック成分、さらにバインダ成分、可塑剤、有機溶剤等を含有している。
【００２２】
ガラス成分としては、特に限定されないが、たとえば、ＳｉＯ２ −Ｂ２Ｏ３ 系、ＳｉＯ２ −Ｂ２Ｏ３ −Ａｌ２Ｏ３ 系、ＳｉＯ２ −Ｂ２Ｏ３ −Ａｌ２Ｏ３ −ＭＯ系、ＳｉＯ２ −Ａｌ２Ｏ３ −Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系、ＳｉＯ２ −Ｂ２Ｏ３ −Ａｌ２Ｏ３ −Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系、ＳｉＯ２ −Ｂ２Ｏ３ −Ｍ３２Ｏ系、ＳｉＯ２ −Ｂ２Ｏ３ −Ａｌ２Ｏ３ −Ｍ３２Ｏ系、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。但し、記号ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示し、記号Ｍ１および記号Ｍ２はＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示し、記号Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す。
【００２３】
セラミック成分としては、特に限定されないが、たとえば、Ａｌ２Ｏ３ 、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２ とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２ とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、Ａｌ２Ｏ３ およびＳｉＯ２ から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（たとえばスピネル、ムライト、コージェライト）等が挙げられる。
【００２４】
ガラス成分とセラミック成分の混合割合は、特に限定されず、重量比で、たとえば４０：６０〜９９：１とすることができる。
【００２５】
バインダ成分としては、特に限定されず、たとえばアクリル系（アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等）、ポリビニルブチラール系、ポリビニルアルコール系、アクリル−スチレン系、ポリプロピレンカーボネート系、セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。
【００２６】
このバインダ成分に含まれる物質は、スクライブ工程Ｓｔ２において使用するレーザの波長の吸収率が、上記のセラミック成分及びガラス成分に含まれる物質の吸収率よりも高いものである必要がある。もっとも、このような物質をバインダ成分の一部とすればよいのであって、他の物質とともに用いてもよいことは言うまでもない。
【００２７】
各グリーンシートＬの表面には、スパッタ、蒸着などの薄膜形成技術、印刷、めっき又はそれらの組み合わせにより、所定パタンの外部電極Ｔ１，Ｔ２、及び内部電極Ｔ３が形成されている。内部電極Ｔ３の形成により、電子部品１１の内部に、例えばコンデンサ成分やインダクタ成分が作られる。
【００２８】
また、各グリーンシートＬの厚み方向には、パンチングマシンを用いて穴あけをし、導電ペーストで充填することよって、所定パタンのスルーホールＨが形成されている。スルーホールＨは、直径がおよそ１００（μｍ）であり、例えば、図示するように外部電極Ｔ１，Ｔ２と内部電極Ｔ３を接続するために形成されることもあれば、コンデンサ成分やインダクタ成分の一部として形成されることもある。
【００２９】
スクライブ工程Ｓｔ２では、レーザスクライブにより、係るＬＴＣＣの積層体１の切断ラインＬｘ，Ｌｙに沿って溝を形成する。図４は、スクライブ後の積層体１の斜方図であり、図５は、スクライブ後の積層体１の一部の断面図である。
【００３０】
溝１２は、切断ラインＬｘ，Ｌｙに沿いにレーザを複数回照射して、積層体１を切削加工することにより形成される。溝１２のサイズについては、図５に示すように、溝１２の幅をＷ（μｍ）、溝１２の深さをＤ（μｍ）、積層体１の厚さをＴ（μｍ）とした場合、Ｗ：Ｄ＝１：６、Ｄ：Ｔ＝１：３となるように設定すると好適である。なお、本実施形態では、溝１２は積層体１の一面のみに設けられているが、これに限定されず、個片化をさらに容易にするために両面に設けても良い。
【００３１】
本発明によると、このように、焼成前に、レーザスクライブによりＬＴＣＣの積層体の切断ラインに沿って溝１２を形成するから、焼成後に溝を形成する方法と比較すると、溝の形成に要する時間を短縮できるだけでなく、溝１２を十分に深く形成することができる。したがって、個片化にあたり、クラック、剥離などの発生を低減することができ、製品の歩留まりを改善することができる。
【００３２】
しかし、本発明の特徴的部分は、このレーザスクライブに、ＬＴＣＣの積層体に含有されるバインダ成分の吸収率が、ＬＴＣＣの積層体に含有されるセラミック成分及びガラス成分の吸収率よりも高い波長のレーザを用いる点にある。これにより、レーザは、セラミック成分及びガラス成分を透過して、バインダ成分に吸収される。このようなレーザとしては、例えば波長５３２（ｎｍ）のグリーンレーザを採用することができる。
【００３３】
図６は、グリーンレーザを用いてスクライブした場合における、上方から撮影した溝１２の電子顕微鏡写真であり、図７は、側方から撮影した溝１２の電子顕微鏡写真である。なお、写真の倍率は、３００倍である。
【００３４】
これらの写真からわかるように、溝１２は、正確な直線状をなし、その幅は約５０（μｍ）で一定である。また、溝１２の壁面は、ほとんど乱れが無く、滑らかに形成され、深さも一定となっている。これは、セラミック成分やガラス成分を結合するバインダ成分が、グリーンレーザを吸収して微細化された上で除去される一方、セラミック成分やガラス成分は、グリーンレーザを透過して、バインダ成分の除去により結合が解除されるためと考えられる。
【００３５】
グリーンレーザを用いて得られる効果と比較するため、図８〜図１１に、波長の異なる他のレーザを用いてスクライブした場合における電子顕微鏡写真を示す。
【００３６】
まず、図８は、波長１．０６（μｍ）のＹＡＧレーザを用いてスクライブした場合における、上方から撮影した溝の電子顕微鏡写真であり、図９は、側方から撮影した溝の電子顕微鏡写真である。なお、写真の倍率は、３００倍である。
【００３７】
これらの写真からわかるように、溝２は、大きく歪んでおり、その幅は平均約１００（μｍ）であり、必要以上に広い。また、溝２の壁面は、凹凸が顕著であり、深さが浅く、しかも一定ではない。これは、ＹＡＧレーザが、セラミック成分、ガラス成分、及びバインダ成分をほとんど透過するから、有効に切削加工を行うことができないためである。
【００３８】
次に、図１０は、波長１０．６（μｍ）のＣＯ２レーザを用いてスクライブした場合における、上方から撮影した溝の電子顕微鏡写真であり、図１１は、側方から撮影した溝の電子顕微鏡写真である。なお、写真の倍率は、３００倍である。
【００３９】
これらの写真からわかるように、溝３は、ほぼ正確な直線状をなすものの、その幅は約２００（μｍ）であり、非常に広い。また、溝３の壁面は、凹凸が顕著であり、深さも一定ではない。これは、ＣＯ２レーザが、ＹＡＧレーザと比較すると波長が１０倍であることから、セラミック成分だけでなく、ガラス成分等にも容易に吸収され、ともに溶融して凝集するためである。このことは、グリーンレーザを用いた場合と、ＣＯ２レーザを用いた場合に発生する屑を互いに比較すれば明らかである。
【００４０】
図１２は、グリーンレーザを用いた場合に発生する屑の電子顕微鏡写真であり、図１３は、ＣＯ２レーザを用いた場合に発生する屑の電子顕微鏡写真である。なお、写真の倍率は、３０００倍である。
【００４１】
写真からわかるように、グリーンレーザを用いた場合に発生する屑は細かいものしかないのに対して、ＣＯ２レーザを用いた場合に発生する屑には大きなものが多く存在する（図１３の符号Ｋを参照）。このように、ＣＯ２レーザをスクライブに用いると、積層体１を必要以上に切削してしまうため、精度よく溝３を形成することができない。
【００４２】
上述したように、本発明によると、積層体１を微細に切削加工することができるから、高精度に溝１２を形成することができる。また、加工時に生ずる屑も微細であるため、その後の基板の洗浄処理等が不要となる。
【００４３】
よって、切断工程Ｓｔ４における積層体１の個片化を効率的に行うことができる。とりわけ、基板分割装置を用いて、積層体１を順次に溝１２に沿って折り曲げることにより個片化を行うと、さらに効率を向上させることができる。
【００４４】
また、本実施形態のようにＬＧＡパッケージの電子部品の製造では、外部端子電極を側面に備える電子部品とは異なり、積層体の角部を丸めるためのバレル研磨処理が不要というだけでなく、このバレル研磨処理のために、焼成前の個片化を行う必要もないという利点がある。
【００４５】
以上、好ましい実施例を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の変形態様を採り得ることは自明である。
【符号の説明】
【００４６】
１                    積層体
１１                  電子部品
１２                  溝
Ｔ１，Ｔ２            外部電極
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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