(57)【要約】【課題】セラミック基板の反りを抑え、ウェハレベルパッケージングにおける水晶デバイスの製造においても生産性低下を解消できる、セラミック基板の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】セラミック基板の製造方法であって、焼成されたセラミック基板が再結晶化する温度条件により、成形された状態のセラミック基板を焼成するセラミック基板の製造方法であり、前記温度条件は、好ましくは常温から１４５０度まで約１５時間で昇温し、１４５０度で約２時間保持した後、１４５０度から常温までを４５時間以上掛けて冷却することである。【選択図】図１
2015171982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板の製造方法であって、焼成されたセラミック基板が再結晶化する温度条件により、成形された状態のセラミック基板を焼成することを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【請求項２】
前記温度条件は、常温から１４５０度まで約１５時間で昇温し、１４５０度で約２時間保持することであることを特徴とする請求項１に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項３】
前記温度条件により焼成後、前記セラミック基板を１４５０度から常温までを４５時間以上掛けて冷却したことを特徴とする請求項１または２に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項４】
前記焼成は大気雰囲気中で行われることを特徴とする請求項１〜３に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項５】
成形されたセラミック基板を前記温度条件、または前記温度条件と異なる条件で本焼成した後、前記温度条件にて再焼成を行ったことを特徴とする請求項１〜４に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項６】
前記本焼成された前記セラミック基板に機械加工を実施した後、前記再焼成をしたことを特徴とする請求項５に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項７】
前記機械加工はレーザ加工であることを特徴とする請求項６に記載のセラミック基板の製造方法。
【請求項８】
前記焼成は、複数のセラミック基板を積層した状態で行うことを特徴とする請求項１〜７に記載の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は、Ａｌ２Ｏ３を主成分とすることを特徴とする請求項１〜８に記載の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、反り量の小さいセラミック基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な分野においてセラミック基板が広く活用されている。水晶デバイスは、適切な発振性能を得るために真空を保持したパッケージの中に、水晶振動子を気密に搭載することで構成されている。この水晶デバイスのパッケージは、キャビティを有するリッド基板と回路パターンを有するベース基板とから構成され、リッド基板とベース基板とは金錫の共晶を利用し接合されている。そして、ベース基板とリッド基板の少なくとも一方にセラミック基板が使われるのが一般的である。
【０００３】
また水晶デバイスメーカは、携帯端末における小型化と低価格化要求に応えるため、パッケージを構成するベース基板とリッド基板をウェハ状態のままで水晶振動子を搭載、封止し、その後、ウェハ状態で形成された複数の水晶デバイスを個片化するウェハレベルパッケージングが導入されつつある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−５５６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水晶デバイスは、先に述べた通り適切な発振性能を得るためにパッケージに水晶振動子を気密に封止することが重要である。しかし、ウェハレベルパッケージングにおいては、リッド基板とベース基板とをウェハ状態でパッケージングするため、ウェハ状態のリッド基板とリッド基板の少なくとも一方に反りが発生していると、リッド基板とベース基板の接合面に隙間を生じてしまい、その結果水晶振動子をパッケージ内に気密に封止することが出来ず、水晶デバイスの生産性が低下してしまう原因となっている。
【０００６】
本発明は上記課題を鑑み、セラミック基板の反りを抑え、ウェハレベルパッケージングにおける水晶デバイスの製造においても生産性低下を解消できる、セラミック基板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】
【０００７】
セラミック基板の製造方法であって、焼成されたセラミック基板が再結晶化する温度条件により、成形された状態のセラミック基板を焼成するセラミック基板の製造方法とする。
【０００８】
さらに、前記温度条件は、常温から１４５０度まで約１５時間で昇温し、１４５０度で約２時間保持することであるセラミック基板の製造方法とする。
【０００９】
前記温度条件により焼成後、前記セラミック基板を１４５０度から常温までを４５時間以上掛けて冷却したセラミック基板の製造方法とする。
【００１０】
前記焼成は大気雰囲気中で行われるセラミック基板の製造方法とする。
【００１１】
成形されたセラミック基板を前記温度条件、または前記温度条件と異なる条件で本焼成した後、前記温度条件にて再焼成を行ったセラミック基板の製造方法とする。
【００１２】
前記本焼成された前記セラミック基板に機械加工を実施した後、前記再焼成をしたセラミック基板の製造方法とする。
【００１３】
前記機械加工はレーザ加工であるセラミック基板の製造方法とする。
【００１４】
前記焼成は、複数のセラミック基板を積層した状態で行うセラミック基板の製造方法とする。
【００１５】
前記セラミック基板は、Ａｌ２Ｏ３を主成分とするセラミック基板の製造方法とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のセラミック基板の製造方法によれば、ウェハ状態おいても反り量の小さいセラミック基板を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のセラミック基板の製造方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、反り量の小さいセラミック基板を提供することを目的とする。本発明において、反り量が小さいとは、セラミック基板を焼成する際に生じるセラミック板の変形が小さいことをいう。以下、本発明のセラミック基板の製造方法について説明する。
【００１９】
まずＡｌ２Ｏ３を主成分とするセラミックより成形されたグリーンシートを準備する。セラミックはＡｌ２Ｏ３、純度が９０％以上のものを用いることが好ましい。次に、このグリーンシートを任意の基板サイズ合わせたセラミック基板を抜き出し、このセラミック基板を高温炉に入れ約１４００度で本焼成を行う。本実施例では、本焼成後のセラミック基板の形状が４．５インチの角型であり、厚さ０．１ｍｍから０．２ｍｍであり、本焼成は、セッターと呼ばれる平面加工された台上においてセラミック基板を何枚も重ね合わせた状態で行う。この本焼成の際、セラミック基板は、グリーンシートより抜き出した際に生じる残留応力と、本焼成時のセラミック基板内に生じる温度分布により残留歪みが生じて反りが発生する。
【００２０】
次に、本焼成が行われたセラミック基板を機械加工する。本実施例では、最終的にセラミック基板の表裏に接続された配線パターンを形成するため、セラミック基板の任意の位置に貫通穴を形成する。貫通穴の形成はレーザ加工により行われる。レーザ加工による貫通穴形成は加工時の熱により、貫通穴周辺にセラミック基板の成分が飛散したデブリと呼ばれる突起状の加工変質層が形成される。
【００２１】
次に、貫通穴が形成されたセラミック基板を焼成炉に入れ大気雰囲気中で再焼成する。図１は本発明のセラミック基板の製造方法を説明する図である。セラミック基板は、焼成炉内に設置された平坦な台座の上に２０枚ほどを積層させて載置する。セラミック基板を焼成炉内に載置した後、図１に示すように焼成炉の雰囲気を常温から１４５０度まで１５時間かけて昇温し、１４５０度で２時間保持後、１４５０度から常温までを４５時間以上かけセラミック基板を冷却する。セラミック基板の反り量は、この再焼成工程の温度条件に大きく依存する。焼成温度を常温から１４５０度に１５時間、１４５０度で２時間保持するのはセラミック基板を再結晶化するために必要な温度条件である。また、冷却時間を４５時間以上に設定することにより、冷却時の基板内に生じる温度分布を小さくすることができ、セラミック基板に残留応力が生じにくい。このようにしてセラミック板を製造することにより、セラミック基板は平坦な台座上で反りが矯正され、ウェハ状態のような大判な基板においても反りの小さいセラミック基板が提供可能となる。また、貫通穴形成の際に貫通穴周辺の加工変質層も、この焼成工程によりセラミック基板表面が再結晶化されることにより除去され、貫通穴周辺は貫通穴形成前と同等の面質を確保することができる。
【００２２】
最後に、焼成されたセラミック基板の表裏面、および貫通穴内にめっき等の手段により配線パターンを形成する。セラミック基板表面には加工変質層がない状態なので、加工変質層が存在していた場合における配線不良の発生がない。
【００２３】
以上、本発明のセラミック基板の製造方法について実施例をもとに説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。例えば、本実施例の本焼成を、本実施例の再焼成の条件で行い、本焼成後の再焼成を行わないことも可能である。また、セラミック基板の機械加工についても必ずしも実施する必要がないのは言うまでもない。
【図１】
2015171982.tif 000003