JPH0687085A - セラミック基板の分割方法 - Google Patents

セラミック基板の分割方法

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JPH0687085A
JPH0687085A JP4266796A JP26679692A JPH0687085A JP H0687085 A JPH0687085 A JP H0687085A JP 4266796 A JP4266796 A JP 4266796A JP 26679692 A JP26679692 A JP 26679692A JP H0687085 A JPH0687085 A JP H0687085A
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laser beam
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dividing
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義之 積田
Noboru Oki
昇 大木
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目 的】 スクライブ溝に沿ってセラミック基板を分
割する際に、バリや突出部が小さく、機械的強度の強い
セラミック基板の分割方法を提供する。 【構 成】 セラミック基板の分割方法は、レーザー光
線を断続的にセラミック基板に照射して溶融跡からなる
スクライブ溝を形成し、このスクライブ溝に沿ってセラ
ミック基板を分割する。この時のレーザー光線の照射
は、スクライブ溝を形成する仮想分割線どうしが交叉す
る部分の近傍で、レーザー光線の照射間隔を密にし、前
記交叉部分から離れた位置で、レーザー光線の照射間隔
を粗にする。また、レーザー光線の照射は、前記仮想分
割線どうしが交叉する部分およびセラミック基板端の近
傍で、レーザー光線の照射間隔を密にし、その他の部分
で、レーザー光線の照射間隔を粗にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一枚のセラミック基板
を複数に分割するためにレーザースクライブ加工方法を
用いたセラミック基板の分割方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2を参照しつつ従来例におけるセラミ
ック基板をレーザースクライブ加工によって分割する方
法を説明する。図2は連続したスクライブ溝によってセ
ラミック基板を分割する従来例を説明するための図であ
る。図2において、セラミック基板11は、たとえばア
ルミナ、あるいはチタン酸バリウム等を主成分としてい
る。そして、このセラミック基板11は、所望の大きさ
に分割するためにレーザースクライブ加工が施される。
すなわち、セラミック基板11には、図示されていない
レーザー光線が断続的で間隔を密にして照射されること
によって、連続したスクライブ溝12が形成される。
【0003】たとえば、厚膜回路基板を作製する場合、
前記スクライブ溝12が形成されたセラミック基板11
上には、配線用の導体パターン、電極、厚膜抵抗体、ガ
ラス被膜等がスクリーン印刷法によって形成される。そ
の後、チップ型回路部品は、前記セラミック基板11の
所定位置にはんだを介して載置され、リフロー処理によ
ってはんだ付けされる。チップ型回路部品が実装された
後、セラミック基板11は、前記スクライブ溝12に沿
って分割されることによって、モジュール単体11−
1、11−2、11−3、11−4が形成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図3は図2のスクライ
ブ溝に沿って分割されたセラミック基板を説明するため
の図である。図3にはスクライブ溝に沿って分割された
内の二枚のセラミック基板11−1、11−2が示され
ている。セラミック基板11には、レーザー光線が照射
され、その熱によりセラミック基板11の一部を溶融す
ることによってスクライブ溝12が形成される。そし
て、図2に示すように連続したスクライブ溝12に沿っ
て分割すると、図3に示すように、セラミック基板11
−1は、スクライブ溝12に沿って基板端面に細かい凹
凸部からなるバリ13が形成される。特に、図3に示す
ように、スクライブ溝12の交叉する部分14には、凹
凸部15ができるため、セラミック基板11の外形寸法
が変わるという問題を有した。また、図3に示すような
バリ13を少なくするために、レーザー光線をセラミッ
ク基板11に密に照射すると、スクリーン印刷等の製造
工程におけるセラミック基板11の機械的強度が低下す
る。たとえば、図2に示すように密度の高いレーザー光
線が断続的に照射されて連続のスクライブ溝12が形成
されたセラミック基板11は、スクリーン印刷あるいは
その他の加工工程の途中で、スクライブ溝12に沿って
割れてしまうという事故が発生した。
【0005】図4は断続したレーザースポットによって
形成されたスクライブ溝に沿ってセラミック基板を分割
する他の従来例を説明するための図である。図4に示す
スクライブ溝16は、レーザー光線の照射間隔を粗にし
て、断続した溶融跡を形成する。このように断続した溶
融跡のスクライブ溝16、16′を備えたセラミック基
板11は、スクリーン印刷工程等における機械的強度が
強く、各種工程中にスクライブ溝16、16′に沿って
割れることがない。しかし、このように、断続的な溶融
跡にすると、セラミック基板11は、分割の際に発生す
るバリ13や仮想分割線の交叉部における凹凸部15が
大きくなる。したがって、レーザー光線による溶融でス
クライブ溝を形成する場合、レーザー光線の照射間隔を
密にすれば機械的強度が低下し、粗にすればバリ13や
凹凸部15が大きくなる。
【0006】本発明は、上記のような矛盾する課題を解
決するためのもので、スクライブ溝に沿ってセラミック
基板を分割する際に発生するバリや、仮想分割線の交叉
部における凹凸部が小さく、機械的強度の強いセラミッ
ク基板の分割方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(第1発明)前記目的を達成するために、本発明のセラ
ミック基板の分割方法は、レーザー光線を断続的にセラ
ミック基板(図1の1)に照射して溶融跡からなるスク
ライブ溝(図1の4、5)を形成し、このスクライブ溝
(4、5)に沿って分割するものであって、スクライブ
溝(4、5)を形成する仮想分割線どうしが交叉する部
分の近傍(図1(イ)の3)では、レーザー光線の照射
間隔を密にし、前記交叉部分から離れた位置では、レー
ザー光線の照射間隔を粗にすることを特徴とする。
【0008】(第2発明)本発明のセラミック基板の分
割方法は、前記仮想分割線どうしが交叉する部分(3)
およびセラミック基板端(図1の2)の近傍では、レー
ザー光線の照射間隔を密にし、その他の部分では、レー
ザー光線の照射間隔を粗にすることを特徴とする。
【0009】
【作 用】
(第1発明)レーザー光線による溶融跡でスクライブ溝
を形成する場合、レーザー光線の照射を密にすればスク
リーン印刷を行なう工程中に機械的強度が低下し、粗に
すればバリ13や仮想分割線の交叉部における凹凸部1
5が大きくなるという矛盾を解決するために、レーザー
光線の照射間隔を種々変えて、セラミック基板を分割し
た際のセラミック基板における分割部分の形状を観察し
た。そして、セラミック基板の分割方法は、スクライブ
溝を形成する仮想分割線どうしが交叉する部分の近傍
で、レーザー光線の照射間隔を密にし、前記交叉部分か
ら離れた位置で、レーザー光線の照射間隔を粗にした場
合、セラミック基板の分割部分に発生するバリや仮想分
割線の交叉部における凹凸部が小さいことを発見した。
【0010】(第2発明)また、レーザー光線の照射間
隔を種々変えて、セラミック基板を分割する際のセラミ
ック基板における分割部分の形状を観察した結果、前記
仮想分割線どうしが交叉する部分およびセラミック基板
端の近傍で、レーザー光線の照射間隔を密にし、その他
の部分では、レーザー光線の照射間隔を粗にした場合、
セラミック基板の分割部分に発生するバリや仮想分割線
の交叉部における凹凸部が小さいことを発見した。
【0011】
【実 施 例】図1(イ)は本発明の一実施例であるセ
ラミック基板を分割する際の分割方法の概略を説明する
ための図である。図1(ロ)は図1(イ)におけるA−
A′断面図である。なお、図1(イ)および(ロ)は実
施例における実際の寸法と比例していない。図1(イ)
および(ロ)において、セラミック基板1は、たとえば
アルミナ、あるいはチタン酸バリウム等を主成分とした
ものからなる。そして、このセラミック基板1は、所望
の大きさに分割するためにレーザースクライブ加工が施
される。すなわち、図示されていないレーザー光線を断
続的に照射することによって、スクライブ溝4および5
が形成される。
【0012】たとえば、大きさ40mm×50mm×6
35μmのセラミック基板1を4分割するために、レー
ザー光線が照射された。レーザー光線は、その照射間隔
を250μmピッチから20μmピッチの間を10μm
ピッチずつ変えてセラミック基板1の仮想分割線に沿っ
て照射された。この時、大きさ40mm×50mm×6
35μmのセラミック基板1は、96%アルミナを使用
し、炭酸ガスレーザーの出力を50Wにした場合、レー
ザー光線の一回の照射によって、直径および深さが約1
50μmのスポット状に溶融された。したがって、連続
的なスクライブ溝4は、レーザー光線の照射ピッチを1
50μm以下にした時、また、断続的なスクライブ溝5
は、上記ピッチを150μm以上にした時それぞれ形成
される。
【0013】上記レーザー光線のセラミック基板1に対
する照射ピッチを変える実験を繰替えし、1枚のセラミ
ック基板1を4分割した際の各破断面のバリ寸法を測定
した結果、次のようなことが判った。すなわち、セラミ
ック基板端2および/または仮想分割線の交叉する近傍
3を、たとえば2mmの範囲でレーザー光線を50μm
ピッチで照射した場合、バリ13および凹凸部15を一
番小さくすることができた。また、上記部分以外では、
レーザー光線の照射ピッチを200μmにした場合一番
良い結果が得られた。
【0014】上記セラミック基板1とレーザー光線を使
用して、セラミック基板端2および/または仮想分割線
の交叉する近傍3を、たとえば2mmの範囲でレーザー
光線を50μmピッチで照射した時の条件で40個の試
料について分割後の各破断面を測定した結果、バリ寸法
の最大値は、100μmであった。これに対して、レー
ザー光線の照射ピッチを全て200μmとした場合の各
破断面のバリ13は、最大値が250μmであった。
【0015】以上のようにしてスクライブ溝4および5
が形成されたセラミック基板1上には、配線用の導体パ
ターン、電極、厚膜抵抗体、ガラス被膜等がスクリーン
印刷法によって形成される。その後、チップ型回路部品
は、前記セラミック基板1の所定位置にはんだを介して
載置され、リフロー処理によってはんだ付けされる。そ
の後、セラミック基板1は、前記スクライブ溝4および
5に沿って分割されることによって、モジュール単体と
なる。
【0016】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがな
ければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たと
えば、セラミック基板の材質およびレーザー光線の種類
およびそのスポット径が適宜選択できることはいうまで
もない。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、レーザー光線の照射ピ
ッチを適宜変えることによって、セラミック基板を分割
する際に発生するバリ、あるいは仮想分割線の交叉部に
おける凹凸部を最小寸法に抑えることができた。また、
本発明のような方法を採ると、セラミック基板にスクラ
イブ溝を形成した後にスクリーン印刷等の製造工程を施
す際にセラミック基板が割れるという事故が発生しな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(イ)は本発明の一実施例であるセラミッ
ク基板を分割する際の分割方法の概略を説明するための
図である。図1(ロ)は図1(イ)におけるA−A′断
面図である。
【図2】連続したスクライブ溝によってセラミック基板
を分割する従来例を説明するための図である。
【図3】図2のスクライブ溝に沿って分割された1枚の
セラミック基板を説明するための図である。
【図4】断続したレーザースポットによって形成された
スクライブ溝に沿ってセラミック基板を分割する他の従
来例を説明するための図である。
【符号の説明】
1・・・セラミック基板 2・・・セラミック基板端 3・・・仮想分割線の交叉する近傍 4・・・連続的スクライブ溝 5・・・断続的スクライブ溝 13・・・バリ 14・・・仮想分割線の交叉部 15・・・凹凸部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レーザー光線を断続的にセラミック基板
    に照射して溶融跡からなるスクライブ溝を形成し、この
    スクライブ溝に沿って分割するセラミック基板の分割方
    法において、 スクライブ溝を形成する仮想分割線どうしが交叉する部
    分の近傍では、レーザー光線の照射間隔を密にし、前記
    交叉部分から離れた位置では、レーザー光線の照射間隔
    を粗にすることを特徴とするセラミック基板の分割方
    法。
  2. 【請求項2】 前記仮想分割線どうしが交叉する部分お
    よびセラミック基板端の近傍では、レーザー光線の照射
    間隔を密にし、その他の部分では、レーザー光線の照射
    間隔を粗にすることを特徴とする請求項1記載のセラミ
    ック基板の分割方法。
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