セラミック電子部品の製造方法
【課題】ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制することが可能なセラミック電子部品の製造方法を提供すること。
【解決手段】ガラスセラミックチップを具備するセラミック電子部品の製造方法であって、台座２に貼り付けた粘着シート４上に固定したガラスセラミック基板６の片面のみに、刃先がテーパー状である第一ダイシングブレード８を用いてＶ字形の溝１２を形成する工程と、刃幅が溝の幅よりも小さい第二ダイシングブレードを、粘着シート４上に固定されたガラスセラミック基板６の溝１２内に当接させて、ガラスセラミック基板６を完全に切断して、ガラスセラミックチップを形成する工程と、を備える。
【解決手段】ガラスセラミックチップを具備するセラミック電子部品の製造方法であって、台座２に貼り付けた粘着シート４上に固定したガラスセラミック基板６の片面のみに、刃先がテーパー状である第一ダイシングブレード８を用いてＶ字形の溝１２を形成する工程と、刃幅が溝の幅よりも小さい第二ダイシングブレードを、粘着シート４上に固定されたガラスセラミック基板６の溝１２内に当接させて、ガラスセラミック基板６を完全に切断して、ガラスセラミックチップを形成する工程と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の製造では、その生産性を高めるために、基板上に回路を形成又は埋設したり、部品を実装したりする工程の後で、基板を分割して最終的な製品を形成する。つまり、基板を切断して、所定の形状のチップへ個片化する。このような切断工程によれば、半導体素子等の部品が実装されたチップ、電気回路が埋設されたチップ、薄膜回路が形成されたチップ、等の微小な電子部品を大量に生産することができる。
【０００３】
一般的に、電子部品用の基板はダイシング（回転するダイシングブレードによる切断）によってチップへ個別化される。このダイシングの最中にダイシングブレードの切断力が低下した場合、基板のダイシングブレードとの接触部分が良好に切削されずに基板に掛かる負荷が増大する。この負荷によってチッピング（微細な欠け）やクラック（ひび、割れ）等の不具合がチップに発生する。この不具合を解決するための方法として、下記特許文献１には、ガラス基板の両面をダイシングブレードで加工する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４１６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ガラスとフィラーとを含む組成物からなるガラスセラミック基板は、セラミック電子部品を構成する母基板として用いられる。本発明者らの研究の結果、上記特許文献１の技術と同様に、ガラスセラミック基板の両面に溝を形成して基板を切断してガラスセラミックチップを形成すると、クラックが十分に抑制されず、また回転するダイシングブレードの力を受けたガラスセラミックチップが飛散してしまうことが判明した。これは、ガラスセラミック基板が従来のガラス基板よりも脆いことに起因する、と本発明者らは考える。
【０００６】
ガラスセラミックチップから構成される配線基板の機械的な強度・信頼性は、微小なチッピングによって低下する。また、ガラスセラミックチップがその表面に配線パターンや端子を有する場合、チッピングは配線パターンの欠陥や端子の接続不良の要因となる。さらに、チップの飛散はセラミック電子部品の生産性を低下させる。
【０００７】
近年、電子部品の小型化が著しいため、ガラスセラミックチップの小型化も要求されている。しかし、ガラスセラミックチップが小型化するほど、切断工程における基板とダイシングブレードとの位置合わせが困難になり、チッピングやチップの飛散が発生し易くなる。したがって、ガラスセラミックチップの小型化に伴って、チッピングや飛散を抑制することが強く要求される。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制することが可能なセラミック電子部品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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、ガラスセラミックチップを具備するセラミック電子部品の製造方法であって、台座に貼り付けた粘着シート上に固定したガラスセラミック基板の片面のみに、刃先がテーパー状である第一ダイシングブレードを用いてＶ字形の溝を形成する工程と、刃幅が溝の幅よりも小さい第二ダイシングブレードを、粘着シート上に固定されたガラスセラミック基板の溝内に当接させて、ガラスセラミック基板を完全に切断して、ガラスセラミックチップを形成する工程と、を備える。
【００１０】
上記本発明によれば、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制することが可能となる。
【００１１】
上記本発明では、粘着シートが熱発泡シートであることが好ましい。熱発泡シートを用いれば、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制し易くなる。
【００１２】
上記本発明では、Ｖ字形の溝の角度が９０〜１２０°であることが好ましい。これにより、ガラスセラミックチップのチッピングを抑制し易くなる。なお、Ｖ字形の溝の角度とは、溝の側面がなす角度である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制することが可能なセラミック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】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、台座、粘着シート、ガラスセラミック基板及び第一ダイシングブレードの概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、台座、粘着シート、ガラスセラミック基板及び第一ダイシングブレードの概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、台座、粘着シート、ガラスセラミック基板及び第二ダイシングブレードの概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、台座、粘着シート、ガラスセラミック基板及び第二ダイシングブレードの概略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法によって切断されたガラスセラミック基板（ガラスセラミックチップ）の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素については同一の符号を付す。また、上下左右の位置関係は図面に示す通りである。また、説明が重複する場合にはその説明を省略する。本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
以下では、第一ダイシングブレードを用いてガラスセラミック基板の片面のみにＶ字形の溝を形成する工程を、「溝形成工程」と記す。また、第二ダイシングブレードを用いてガラスセラミック基板を完全に切断してガラスセラミックチップを形成する工程を、「切断工程」と記す。
【００１７】
本実施形態に係るセラミック電子部品の製造に用いるガラスセラミック基板６は、ガラスと、ガラスの中に分散されたアルミナフィラー等のセラミックスフィラーとを含有する。セラミックスフィラーの含有により、ガラスセラミック基板６の機械的強度は、アルミナフィラーを含有しない従来のガラス基板よりも高くなる。つまり、ガラスセラミック基板６では、従来のガラス基板に比べて、切断し難く、また切断時にクラック（ひび、割れ）の発生や伝播が抑制される。一方、ガラスセラミック基板６は、ガラス成分とセラミックスフィラーと混合物を焼結させることにより形成される多結晶体であるため、非晶質である従来のガラス基板よりも硬くて脆い。つまり、ガラスセラミック基板６では、従来のガラス基板に比べて、切断時にチッピングが発生し易い。
【００１８】
ガラスセラミック基板６の原料であるガラス成分としては、例えば、非晶質ガラス系材料及び結晶化ガラス系材料の少なくとも１種からなるガラス粉末が挙げられる。結晶化ガラス系材料は、加熱焼成時に多数の微細な結晶がガラス成分中に析出した材料である。ガラス成分としては、結晶化ガラス系材料が好ましい。結晶化ガラス系材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３及びアルカリ土類金属酸化物を含有するガラス、又はＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３及びＣｕＯを含有するディオプサイド結晶ガラスを用いることができる。
【００１９】
ガラスセラミック基板６が含有するセラミックスフィラーとしては、例えば、アルミナ、マグネシア、スピネル、シリカ、ムライト、フォルステライト、ステアタイト、コージェライト、ストロンチウム長石、石英、ケイ酸亜鉛、ジルコニア及びチタニアからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物から形成された球状又は板状のフィラーが挙げられる。特にガラスセラミック基板６が板状アルミナフィラーを含有することが好ましい。これにより、ガラスセラミック基板６の強度が特に向上する。板状アルミナフィラーの含有量は、ガラスと板状アルミナフィラーの合計量に対して、好ましくは２０〜３５体積％であり、より好ましくは２２．５〜３５体積％である。ガラスセラミック基板６の強度を一層高くする観点から、ガラスセラミック基板６が含む全セラミックスフィラーに占める板状アルミナフィラーの割合は８０体積％以上であることが好ましい。
【００２０】
ガラスセラミック基板６の寸法は、縦１００〜２００ｍｍ×横１００〜２００ｍｍ×厚さ０．１〜１．０ｍｍ程度である。
【００２１】
セラミック電子部品の製造では、その生産性を高めるために、ガラスセラミック基板６上に回路を形成又は埋設したり、部品を実装したりする工程を実施した後に、溝形成工程及び切断工程を実施してガラスセラミック基板６をガラスセラミックチップ６ａに分割する。
【００２２】
図１に示すように、溝形成工程では、真空吸着により固定されたダイシング装置のステージ２（台座）に、ガラスセラミック基板６が接着された粘着シート４を固定する。
【００２３】
溝形成工程では、粘着シート４上に固定されたガラスセラミック基板の粘着シート４とは反対側の片面に、回転する円形の第一ダイシングブレード８の刃先を押し当てる。第一ダイシングブレード８の刃先１０はテーパー状である。つまり、第一ダイシングブレード８の刃先１０の断面はＶ字形に尖っている。このような刃先を有する第一ダイシングブレード８を用いることにより、ガラスセラミック基板６の表面に図２に示すようなＶ字形の溝１２（以下、「Ｖ溝１２」と記す。）を形成する。溝形成工程では、粘着シート４上に固定されたガラスセラミック基板６の粘着シート４とは反対側の片面だけにＶ溝１２を形成する。
【００２４】
図２に示すＶ溝１２の角度Ｄは９０〜１２０°であることが好ましい。これにより、図５に示すガラスセラミックチップ６ａの周縁部に形成されるチッピング（欠け）１６の大きさＣを小さくすることが可能となる。なお、ガラスセラミックチップ６ａのチッピング１６の大きさＣとは、ガラスセラミックチップ６ａの端部（辺）に垂直な方向におけるチッピング１６の幅を意味する。換言すれば、チッピング１６の大きさＣとは、ガラスセラミック基板６の切断線（Ｖ溝６の長軸）に垂直な方向におけるチッピング１６の幅である。Ｖ溝１２の角度Ｄは、第一ダイシングブレード８の刃先１０の角度によって適宜調整すればよい。
【００２５】
図２に示すＶ溝１２の幅Ｗは、ガラスセラミック基板６の寸法及び厚さ、並びにガラスセラミックチップ６ａの寸法に応じて適宜調整すればよいが、０．０５〜０．１５ｍｍ程度である。Ｖ溝１２の幅Ｗは、切断工程における切断しろの幅Ｍにほぼ対応する（図５参照。）。Ｖ溝１２の深さは、角度Ｄ及び幅Ｗ、切り込み量等に応じて決定されるが、ガラスセラミック基板６の厚さ又は組成に応じて適宜設定すればよい。Ｖ溝１２の幅Ｗ及びの深さは、第一ダイシングブレード８の刃先１０の厚さ、又は刃先１０と台座２又はガラスセラミック基板６との距離等によって適宜調整すればよい。Ｖ溝１２の数、間隔及び配置は、得たいガラスセラミックチップ６ａの寸法及び数等に応じて適宜調整すればよい。例えば、正方形又は長方形のガラスセラミックチップ６ａを形成する場合は、ガラスセラミック基板６に複数のＶ溝１２を格子状に形成すればよい（図５参照。）。
【００２６】
溝形成工程で用いる第一ダイシングブレード８は、ガラスセラミック基板６ａよりもよりも硬い金属等の材料からなるものを用いればよい。第一ダイシングブレード８の刃先１０の厚さは０．１〜０．３ｍｍ程度である。Ｖ溝１２の形成速度は１〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度である。第一ダイシングブレード８の回転数及びＶ溝１２の形成速度が増加するほど、チッピングが発生し易くなる。
【００２７】
図３に示すように、切断工程では、第一ダイシングブレード８に代えて、刃幅がＶ溝の幅Ｗよりも小さい円形の第二ダイシングブレード１４を用いる。これにより、回転する第二ダイシングブレード１４の刃先を、粘着シート４上に固定されたガラスセラミック基板６のＶ溝１２の内側の側面に当接させることができる。その結果、図４及び５に示すように、ガラスセラミック基板６をＶ溝１２に沿って完全に切断して、複数のガラスセラミックチップ６ａを形成することが可能となる。以上の工程によって、半導体素子等の部品が実装されたガラスセラミックチップ６ａ、電気回路が埋設されたガラスセラミックチップ６ａ、又は薄膜回路が形成されたガラスセラミックチップ６ａ等のセラミック電子部品を大量に生産することができる。
【００２８】
ガラスセラミックチップ６ａの寸法は、縦０．６〜３．２ｍｍ×横０．３〜１．６ｍｍ×厚さ０．１〜１．０ｍｍ程度である。
【００２９】
切断工程で用いる第二ダイシングブレード１４は、ガラスセラミック基板６ａよりも硬い金属等の材料からなるものを用いればよい。第二ダイシングブレード１４の刃先の厚さは、Ｖ溝の幅Ｗよりも小さければよく、０．０５〜０．１５ｍｍ程度である。基板の切断速度は１〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度である。第二ダイシングブレード１４の回転数及び切断速度が増加するほど、チッピングやチップの飛散が発生し易くなる。
【００３０】
粘着シートは、一般的に、フィルム（基材）と、フィルム上に形成された接着性樹脂からなる粘着層とからなるシートである。粘着シートとしては、ＵＶテープ又は熱発泡シート等を用いればよい。また、ガラスセラミック基板に塗布したワックスも、粘着材（粘着シート）として機能する。なお、図１〜５に示す粘着シート４とは、粘着層を示すものである。
【００３１】
熱発泡シートは、常温では被接着物と面接触して接着力を示し、特定の温度で加熱されると発泡して被接着物と点接触するようになり、その接着力が低下する。熱発泡シートにより台座２に接着されたガラスセラミック基板６又はガラスセラミックチップ６ａを台座２から剥離させるときには、熱発泡シートを加熱すればよい。
【００３２】
熱発泡シートは、加熱により気化する化合物又は気体を発生させる化合物を含有する含有する高分子接着剤（熱可塑性高分子）のシートである。熱可塑性高分子としては、例えば、ポリウレタン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ラテックス、これらの変性物、及びこれらの共重合物等が挙げられる。加熱により気化する化合物としては、石油系エーテル等の低沸点の炭化水素が挙げられる。加熱により気体（例えばＣＯ２）を発生させる化合物としては、炭酸塩または重炭酸塩等が挙げられる。
【００３３】
粘着シートの中でも熱発泡シートが最も好ましい。常温下の熱発泡シートは、他の粘着シートに比べて硬く、その厚みが均一である。そのため、熱発泡シートは、ガラスセラミック基板６及び台座２と隙間を形成することなく密着する。そのため、溝形成工程及び切断工程において、ガラスセラミック基板６は台座２上に強固に保持され、位置ずれや剥離を起こし難い。そのため、溝形成工程で形成されるＶ溝の幅Ｗが安定する。そして、切断工程において、ガラスセラミック基板６がＶ溝に沿って正確に切断されるため、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散が抑制され易くなる。
【００３４】
ＵＶテープとは、常温では接着力を有し、紫外線（ＵＶ）を照射するとその接着力が急激に弱くなる樹脂と基材から構成される。ＵＶテープにより台座２に接着されたガラスセラミック基板６又はガラスセラミックチップ６ａを台座２から剥離させるときには、ＵＶテープにＵＶを照射すればよい。ただし、ＵＶテープの粘着力はＵＶ照射後に残る場合がある。１００５よりも小さな寸法のセラミック電子部品を製造するためには、それに応じてガラスセラミック基板６を複数の小さいガラスセラミックチップ６ａへ分離する必要がある。このように小さいガラスセラミックチップ６ａを粘土着力が残るＵＶテープから個別に分離することには手間が掛かる。また、ＵＶテープの樹脂は、その柔らかさ（弾性）のため、熱発泡シートよりも歪みやすい。そのため、ＵＶテープを用いた場合、熱発泡シートを用いた場合に比べてガラスセラミック基板６が位置ずれし易く、チッピングが発生し易い。
【００３５】
ワックスは、加熱することによりその粘度が低下する蝋状の樹脂である。ワックスを用いる場合、まず、加熱したワックス均一に加重をかけながら、ワックスをガラスセラミック基板６上で広げて、シート状に成形する。このワックスが塗布されたガラスセラミック基板６の表面を台座２に密着させる。この際、ワックスを加熱し、台座２とガラスセラミック基板６（に塗布されたワックス）との間に気泡を入れないように両者を接着する。接着後、常温下で溝形成工程及び切断工程を実施する。ワックスにより台座２に接着されたガラスセラミック基板６又はガラスセラミックチップ６ａを台座２から剥離させるときには、ワックスを溶剤等で溶解して除去すればよい。
【００３６】
ワックスを粘着材として用いる場合、ワックスの厚さが、熱発泡シートよりもばらつき易い。ばらつきが著しい場合、溝形成工程において形成されるＶ溝１２の幅Ｗや深さがばらつき、切断工程において第二ダイシングブレードの刃先がＶ溝１２に当たり難くなる。その結果、チッピングが発生することがある。したがって、ワックスを粘着シートとして用いる場合、ワックスを均一な厚さに成形する必要がある。また、得られたガラスセラミックチップからワックスが除去されない場合、ガラスセラミックチップに残存するワックスが、セラミック電子部品又はその製造過程に悪影響を及ぼす場合がある。よって、ガラスセラミックチップからワックスを完全に除去する必要がある。
【００３７】
本実施形態では、溝形成工程において、傾斜面を有するＶ溝１２を形成する。すなわち、Ｖ溝１２では、通常のＵ字型の溝とは異なり、溝の両端が面取りされている。切断工程では、両端が面取りされたＶ溝１２内にＶ溝１２の幅よりも刃先が薄い第二ダイシングブレード１４を当接することによって、ガラス基板よりも脆いガラスセラミック基板を、チッピングの発生を抑制しつつ切断することが可能となる。よって、セラミック電子部品の生産性が向上する。仮に、切断工程で刃先の厚さがＶ溝１２の幅と同等以上のダイシングブレードを用いると、Ｖ溝１２の両端でチッピングが発生し易くなる。
【００３８】
本実施形態では、溝形成工程において、真空吸着により固定されダイシング装置のステージ２上に粘着シート４によって接着・固定されたガラスセラミック基板６の片面のみに、Ｖ溝１２を形成する。そして、切断工程でも、Ｖ溝１２が形成されたガラスセラミック基板６の片面のみに第二ダイシングブレード１４を当接する。つまり、本実施形態では、溝形成工程及び切断工程において、ガラスセラミック基板６のＶ溝１２が形成される面と反対側の平坦な面の全体は常に粘着シート４と密着している。これにより、ガラスセラミック基板６が安定する。そのため、溝形成工程及び切断工程においてガラスセラミック基板６がダイシングブレードから力を受けたとしても、ガラスセラミック基板６の位置がずれ難い。その結果、溝形成工程及び切断工程において、所定の位置へ正確にダイシングブレードを当接することが可能となり、チッピングやチップの飛散が抑制される。
【００３９】
従来の基板の切断方法では、硬く切り難い状態の基板の切断に伴うチッピングを防止するために、基板の材質に適合する材質のブレードを選定し、ゆっくりとした切断速度で基板を切断していた。そのため、電子部品の生産性が落ちてしまうことが問題であった。それにもかかわらず、従来の切断方法では、切断された製品（チップ）のエッヂに多くのチッピングが発生していた。したがって従来は、製品（チップ）の設計の時点で、予めチッピングの大きさを考慮し、製品の外周に切断用のマージンを広めに設定して、製品（チップ）の品質へのチッピングの影響を防止していた。一方、本実施形態では、上記従来技術ほどダイシングブレードの材質を限定することなく、チッピングを抑制することが可能である。また、本実施形態では、チッピングを抑制しつつ、従来技術よりも切断速度を速めて生産性を向上させることが可能である。さらに、本実施形態では、従来技術よりもチッピングの大きさが小さくなるため、ガラスセラミック基板に設ける切断用のマージンＭを狭めることができ、ガラスセラミック基板の無駄を抑制できる。
【００４０】
本実施形態では、溝形成工程及び切断工程において、２種類のダイシングブレードを使い分け、Ｖ溝１２を形成した後でガラスセラミック基板６を完全に切断する。そのため、本実施形態によれば、Ｖ溝１２を形成しない場合や、１種類のダイシングブレードだけを用いる場合に比べて、各ダイシングブレードへ係る負荷が低減され、各ダイシングブレードの耐久性が向上する。仮に溝形成工程を実施することなく、１回の切断工程で基板を完全に切断する場合、切断時の切削抵抗が大きくなりチッピングが発生し易くなる。また、基板の切断を２回にわけて行ったとしても、本実施形態のような溝形成工程を実施しない限り、チッピングの発生を十分に抑制することは困難である。
【００４１】
従来のダイシング法によってガラスセラミック基板を切断する場合、セラミックフィラーを含有するガラスセラミック基板はガラス基板よりも硬いため、基板の切削に伴ってダイシングブレードの砥粒がすぐに磨耗したり、ダイシングブレードに基板の切削屑が付着して目詰まりが発生したりする。その結果、ダイシングブレードの切断力が低下して、切断加工時にダイシングブレードに掛かる負荷が大きくなり、ダイシングブレードが破壊されたり、頻繁にダイシングブレードを交換しなければならなくなったりするという問題があった。本実施形態ではこれらの問題が起き難い。
【００４２】
仮にガラスセラミック基板６の両面にＶ溝１２を形成する場合、つまり溝形成工程を２回実施する場合、２回目の溝形成工程では、必然的に、ガラスセラミック基板６の溝が形成された表面を粘着シート４に対向させ、密着させる。しかし、ガラスセラミック基板６の表面において溝が形成された部分は粘着シート４と密着しない。この場合、ガラスセラミック基板６と粘着シート４との接触面積が本実施形態よりも小さくなり、ガラスセラミック基板６の粘着シート４に対する固着力が小さくなる。そのため、ガラスセラミック基板６が不安定になり、溝形成工程及び切断工程においてガラスセラミック基板６が位置ずれし易くなる。その結果、所定の位置へ正確にダイシングブレードを当接することが困難になり、チッピングやチップの飛散が発生し易くなる。
【００４３】
仮にガラスセラミック基板６の両面にＶ溝１２を形成する場合、各面に形成されるＶ溝１２の位置を合わせる必要がある。しかし、ガラスセラミックチップ６ａ（セラミック電子部品）が小型化するほど、Ｖ溝１２の幅や間隔も小さくなるため、Ｖ溝１２の位置合わせが困難になる。そのため、ガラスセラミックチップ６ａが小型化するほど、両面の切断線が重なり難くなり、チッピングやチップの飛散が発生し易くなる。一方、本実施形態では、ガラスセラミック基板６の片面のみにＶ溝１２を形成するため、ガラスセラミック基板６の両面のＶ溝１２の位置を合わせが不要である。そのため、ガラスセラミックチップ６ａが小型化したとしても、チッピングやチップの飛散を抑制することが可能となる。
【００４４】
仮にガラスセラミック基板６の両面にＶ溝１２を形成する場合、少なくとも２回目の溝形成工程と１回の切断工程とが必要であるため、溝形成工程及び切断工程をそれぞれ１回ずつ実施する本実施形態に比べて工程数が多く、生産性が低くなる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
ガラス（ＳｉＯ２）と、ガラスの中に分散されたアルミナフィラー（Ａｌ２Ｏ３）とからなるガラスセラミック基板を準備した。ガラスセラミック基板におけるアルミナフィラーの含有率は３０質量％に調整した。ガラスセラミック基板の寸法は、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ程度であった。
【００４７】
＜溝形成工程＞
真空吸着により固定されたダイシング装置のステージに、両面が平坦なガラスセラミック基板が接着された熱発泡シートを固定した。熱発泡シートの厚さは０．１４５ｍｍであった。
【００４８】
熱発泡シート上に固定されたガラスセラミック基板の熱発泡シートとは反対側の片面のみに、刃先がテーパー状である円形の第一ダイシングブレードを用いて、複数のＶ溝を格子状に形成した。Ｖ溝の間隔は縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍに設定した。
【００４９】
第一ダイシングブレードとしては、以下の仕様のものを用いた。また、第一ダイシングブレードを用いた上記溝形成工程の諸条件は以下の通りとした。なお、下記の幅とは、第一ダイシングブレードのテーパーのついていない部分の厚み（ブレード幅）を意味する。また、下記の切り込みとは、ガラスセラミック基板の平坦な表面からＶ溝の先端（底）までの距離を意味する。
材質：金属。
砥粒の粒度：８００μｍ。
ブレード径：５４ｍｍ。
第一ダイシングブレードの刃先の角度：６０°。
幅：０．３ｍｍ。
切り込み：０．０８ｍｍ。
フランジ外径：５２ｍｍ。
ブレードの回転数：３００００ｒｐｍ。
Ｖ溝の形成速度：３ｍｍ／ｓｅｃ。
【００５０】
Ｖ溝の幅Ｗは０．１０ｍｍに調整した。Ｖ溝の角度Ｄは、第一ダイシングブレードの刃先の角度と同様に、６０°であることが確認された。
【００５１】
＜切断工程＞
第一ダイシングブレードに代えて、刃幅がＶ溝の幅Ｗよりも小さく、刃先がテーパー状でない円形の第二ダイシングブレードを準備した。回転する第二ダイシングブレードの刃先を、粘着シート上に固定されたガラスセラミック基板のＶ溝の内面に当接させ、ガラスセラミック基板をＶ溝に沿って完全に切断した。これにより、複数のガラスセラミックチップを作製した。得られたガラスセラミックチップの寸法は、縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍ×厚さ０．２ｍｍであった。
【００５２】
第二ダイシングブレードとしては、以下の仕様のものを用いた。また、第二ダイシングブレードを用いた上記切断工程の諸条件は以下の通りとした。
材質：金属。
砥粒の粒度：８００μｍ。
ブレード径：５４ｍｍ。
幅（第二ダイシングブレードの厚み）：０．０７ｍｍ。
フランジ外径：５２ｍｍ。
ブレードの回転数：３００００ｒｐｍ。
切断速度：３ｍｍ／ｓｅｃ。
【００５３】
（実施例２〜４）
溝形成工程において表１に示す仕様の第一ダイシングブレードを用いたこと以外は実施例１と同様の方法で、実施例２〜４のガラスセラミックチップを作製した。
【００５４】
（比較例１）
溝形成工程において用いた第一ダイシングブレードの刃先がテーパー状でなかったこと以外は実施例１と同様の方法で、比較例１のガラスセラミックチップを作製した。
【００５５】
（比較例２）
溝形成工程において用いた第一ダイシングブレードの刃先がテーパー状でなかったこと以外は実施例４と同様の方法で、比較例２のガラスセラミックチップを作製した。
【００５６】
（比較例３）
比較例３では、実施例２と同様の方法で溝形成工程を実施した後、ガラスセラミック基板を熱発泡シートから一旦剥離した。Ｖ溝が形成された側のガラスセラミック基板の表面（第１表面）を、ワックスを介してガラス基板上に接着した後、ガラスセラミック基板が接着された側とは反対側のガラス基板の表面をダイシング装置のステージ上に固定した。そして、Ｖ溝が形成された側とは反対側のガラスセラミック基板の表面（第２表面）に、第１表面に対する溝形成工程と同様の方法で、Ｖ溝を形成した。このとき、第１表面側のＶ溝と第２表面側のＶ溝とが重なるように基板の位置を調整した。
【００５７】
ガラスセラミック基板の両面にＶ溝を形成した後、熱発泡シートにガラスセラミック基板のＶ溝が形成された片面を圧着して、ガラスセラミック基板が接着された熱発泡シートをダイシング装置のステージに固定した。そして、実施例２と同様の方法で、ガラスセラミック基板の片面のみに対して切断工程を実施することにより、比較例３のガラスセラミックチップを作製した。
【００５８】
［チッピング］
実施例１のガラスセラミックチップ５個のチッピングの大きさＣを測定して、その最大値を求めた。実施例１と同様の方法で、他の実施例及び比較例のガラスセラミックチップのチッピングの大きさＣの最大値を求めた。測定結果を表１に示す。
【００５９】
［カラスセラミックチップの飛散］
実施例２の切断工程においてガラスセラミックチップの飛散の有無を観察した。実施例２と同様の方法で、他の実施例及び比較例の各切断工程においてもガラスセラミックチップの飛散の有無を観察した。観察結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
【符号の説明】
【００６１】
２・・・台座、４・・・粘着シート、６・・・ガラスセラミック基板、６ａ・・・ガラスセラミックチップ、８・・・第一ダイシングブレード、１０・・・第一ダイシングブレードの刃先、１２・・・Ｖ字形の溝、１４・・・第二ダイシングブレード、１６・・・チッピング、Ｃ・・・チッピングの大きさ、Ｄ・・・Ｖ字形の溝の角度、Ｗ・・・Ｖ字形の溝の幅、Ｍ・・・ガラスセラミック基板に設ける切断用のマージン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品の製造では、その生産性を高めるために、基板上に回路を形成又は埋設したり、部品を実装したりする工程の後で、基板を分割して最終的な製品を形成する。つまり、基板を切断して、所定の形状のチップへ個片化する。このような切断工程によれば、半導体素子等の部品が実装されたチップ、電気回路が埋設されたチップ、薄膜回路が形成されたチップ、等の微小な電子部品を大量に生産することができる。
【０００３】
一般的に、電子部品用の基板はダイシング（回転するダイシングブレードによる切断）によってチップへ個別化される。このダイシングの最中にダイシングブレードの切断力が低下した場合、基板のダイシングブレードとの接触部分が良好に切削されずに基板に掛かる負荷が増大する。この負荷によってチッピング（微細な欠け）やクラック（ひび、割れ）等の不具合がチップに発生する。この不具合を解決するための方法として、下記特許文献１には、ガラス基板の両面をダイシングブレードで加工する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１４１６４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ガラスとフィラーとを含む組成物からなるガラスセラミック基板は、セラミック電子部品を構成する母基板として用いられる。本発明者らの研究の結果、上記特許文献１の技術と同様に、ガラスセラミック基板の両面に溝を形成して基板を切断してガラスセラミックチップを形成すると、クラックが十分に抑制されず、また回転するダイシングブレードの力を受けたガラスセラミックチップが飛散してしまうことが判明した。これは、ガラスセラミック基板が従来のガラス基板よりも脆いことに起因する、と本発明者らは考える。
【０００６】
ガラスセラミックチップから構成される配線基板の機械的な強度・信頼性は、微小なチッピングによって低下する。また、ガラスセラミックチップがその表面に配線パターンや端子を有する場合、チッピングは配線パターンの欠陥や端子の接続不良の要因となる。さらに、チップの飛散はセラミック電子部品の生産性を低下させる。
【０００７】
近年、電子部品の小型化が著しいため、ガラスセラミックチップの小型化も要求されている。しかし、ガラスセラミックチップが小型化するほど、切断工程における基板とダイシングブレードとの位置合わせが困難になり、チッピングやチップの飛散が発生し易くなる。したがって、ガラスセラミックチップの小型化に伴って、チッピングや飛散を抑制することが強く要求される。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制することが可能なセラミック電子部品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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るセラミック電子部品の製造方法は、ガラスセラミックチップを具備するセラミック電子部品の製造方法であって、台座に貼り付けた粘着シート上に固定したガラスセラミック基板の片面のみに、刃先がテーパー状である第一ダイシングブレードを用いてＶ字形の溝を形成する工程と、刃幅が溝の幅よりも小さい第二ダイシングブレードを、粘着シート上に固定されたガラスセラミック基板の溝内に当接させて、ガラスセラミック基板を完全に切断して、ガラスセラミックチップを形成する工程と、を備える。
【００１０】
上記本発明によれば、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制することが可能となる。
【００１１】
上記本発明では、粘着シートが熱発泡シートであることが好ましい。熱発泡シートを用いれば、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制し易くなる。
【００１２】
上記本発明では、Ｖ字形の溝の角度が９０〜１２０°であることが好ましい。これにより、ガラスセラミックチップのチッピングを抑制し易くなる。なお、Ｖ字形の溝の角度とは、溝の側面がなす角度である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散を抑制することが可能なセラミック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】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、台座、粘着シート、ガラスセラミック基板及び第一ダイシングブレードの概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、台座、粘着シート、ガラスセラミック基板及び第一ダイシングブレードの概略断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、台座、粘着シート、ガラスセラミック基板及び第二ダイシングブレードの概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法を示す図であり、台座、粘着シート、ガラスセラミック基板及び第二ダイシングブレードの概略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るセラミック電子部品の製造方法によって切断されたガラスセラミック基板（ガラスセラミックチップ）の概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素については同一の符号を付す。また、上下左右の位置関係は図面に示す通りである。また、説明が重複する場合にはその説明を省略する。本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。
【００１６】
以下では、第一ダイシングブレードを用いてガラスセラミック基板の片面のみにＶ字形の溝を形成する工程を、「溝形成工程」と記す。また、第二ダイシングブレードを用いてガラスセラミック基板を完全に切断してガラスセラミックチップを形成する工程を、「切断工程」と記す。
【００１７】
本実施形態に係るセラミック電子部品の製造に用いるガラスセラミック基板６は、ガラスと、ガラスの中に分散されたアルミナフィラー等のセラミックスフィラーとを含有する。セラミックスフィラーの含有により、ガラスセラミック基板６の機械的強度は、アルミナフィラーを含有しない従来のガラス基板よりも高くなる。つまり、ガラスセラミック基板６では、従来のガラス基板に比べて、切断し難く、また切断時にクラック（ひび、割れ）の発生や伝播が抑制される。一方、ガラスセラミック基板６は、ガラス成分とセラミックスフィラーと混合物を焼結させることにより形成される多結晶体であるため、非晶質である従来のガラス基板よりも硬くて脆い。つまり、ガラスセラミック基板６では、従来のガラス基板に比べて、切断時にチッピングが発生し易い。
【００１８】
ガラスセラミック基板６の原料であるガラス成分としては、例えば、非晶質ガラス系材料及び結晶化ガラス系材料の少なくとも１種からなるガラス粉末が挙げられる。結晶化ガラス系材料は、加熱焼成時に多数の微細な結晶がガラス成分中に析出した材料である。ガラス成分としては、結晶化ガラス系材料が好ましい。結晶化ガラス系材料としては、例えば、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３及びアルカリ土類金属酸化物を含有するガラス、又はＳｉＯ２、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３及びＣｕＯを含有するディオプサイド結晶ガラスを用いることができる。
【００１９】
ガラスセラミック基板６が含有するセラミックスフィラーとしては、例えば、アルミナ、マグネシア、スピネル、シリカ、ムライト、フォルステライト、ステアタイト、コージェライト、ストロンチウム長石、石英、ケイ酸亜鉛、ジルコニア及びチタニアからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物から形成された球状又は板状のフィラーが挙げられる。特にガラスセラミック基板６が板状アルミナフィラーを含有することが好ましい。これにより、ガラスセラミック基板６の強度が特に向上する。板状アルミナフィラーの含有量は、ガラスと板状アルミナフィラーの合計量に対して、好ましくは２０〜３５体積％であり、より好ましくは２２．５〜３５体積％である。ガラスセラミック基板６の強度を一層高くする観点から、ガラスセラミック基板６が含む全セラミックスフィラーに占める板状アルミナフィラーの割合は８０体積％以上であることが好ましい。
【００２０】
ガラスセラミック基板６の寸法は、縦１００〜２００ｍｍ×横１００〜２００ｍｍ×厚さ０．１〜１．０ｍｍ程度である。
【００２１】
セラミック電子部品の製造では、その生産性を高めるために、ガラスセラミック基板６上に回路を形成又は埋設したり、部品を実装したりする工程を実施した後に、溝形成工程及び切断工程を実施してガラスセラミック基板６をガラスセラミックチップ６ａに分割する。
【００２２】
図１に示すように、溝形成工程では、真空吸着により固定されたダイシング装置のステージ２（台座）に、ガラスセラミック基板６が接着された粘着シート４を固定する。
【００２３】
溝形成工程では、粘着シート４上に固定されたガラスセラミック基板の粘着シート４とは反対側の片面に、回転する円形の第一ダイシングブレード８の刃先を押し当てる。第一ダイシングブレード８の刃先１０はテーパー状である。つまり、第一ダイシングブレード８の刃先１０の断面はＶ字形に尖っている。このような刃先を有する第一ダイシングブレード８を用いることにより、ガラスセラミック基板６の表面に図２に示すようなＶ字形の溝１２（以下、「Ｖ溝１２」と記す。）を形成する。溝形成工程では、粘着シート４上に固定されたガラスセラミック基板６の粘着シート４とは反対側の片面だけにＶ溝１２を形成する。
【００２４】
図２に示すＶ溝１２の角度Ｄは９０〜１２０°であることが好ましい。これにより、図５に示すガラスセラミックチップ６ａの周縁部に形成されるチッピング（欠け）１６の大きさＣを小さくすることが可能となる。なお、ガラスセラミックチップ６ａのチッピング１６の大きさＣとは、ガラスセラミックチップ６ａの端部（辺）に垂直な方向におけるチッピング１６の幅を意味する。換言すれば、チッピング１６の大きさＣとは、ガラスセラミック基板６の切断線（Ｖ溝６の長軸）に垂直な方向におけるチッピング１６の幅である。Ｖ溝１２の角度Ｄは、第一ダイシングブレード８の刃先１０の角度によって適宜調整すればよい。
【００２５】
図２に示すＶ溝１２の幅Ｗは、ガラスセラミック基板６の寸法及び厚さ、並びにガラスセラミックチップ６ａの寸法に応じて適宜調整すればよいが、０．０５〜０．１５ｍｍ程度である。Ｖ溝１２の幅Ｗは、切断工程における切断しろの幅Ｍにほぼ対応する（図５参照。）。Ｖ溝１２の深さは、角度Ｄ及び幅Ｗ、切り込み量等に応じて決定されるが、ガラスセラミック基板６の厚さ又は組成に応じて適宜設定すればよい。Ｖ溝１２の幅Ｗ及びの深さは、第一ダイシングブレード８の刃先１０の厚さ、又は刃先１０と台座２又はガラスセラミック基板６との距離等によって適宜調整すればよい。Ｖ溝１２の数、間隔及び配置は、得たいガラスセラミックチップ６ａの寸法及び数等に応じて適宜調整すればよい。例えば、正方形又は長方形のガラスセラミックチップ６ａを形成する場合は、ガラスセラミック基板６に複数のＶ溝１２を格子状に形成すればよい（図５参照。）。
【００２６】
溝形成工程で用いる第一ダイシングブレード８は、ガラスセラミック基板６ａよりもよりも硬い金属等の材料からなるものを用いればよい。第一ダイシングブレード８の刃先１０の厚さは０．１〜０．３ｍｍ程度である。Ｖ溝１２の形成速度は１〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度である。第一ダイシングブレード８の回転数及びＶ溝１２の形成速度が増加するほど、チッピングが発生し易くなる。
【００２７】
図３に示すように、切断工程では、第一ダイシングブレード８に代えて、刃幅がＶ溝の幅Ｗよりも小さい円形の第二ダイシングブレード１４を用いる。これにより、回転する第二ダイシングブレード１４の刃先を、粘着シート４上に固定されたガラスセラミック基板６のＶ溝１２の内側の側面に当接させることができる。その結果、図４及び５に示すように、ガラスセラミック基板６をＶ溝１２に沿って完全に切断して、複数のガラスセラミックチップ６ａを形成することが可能となる。以上の工程によって、半導体素子等の部品が実装されたガラスセラミックチップ６ａ、電気回路が埋設されたガラスセラミックチップ６ａ、又は薄膜回路が形成されたガラスセラミックチップ６ａ等のセラミック電子部品を大量に生産することができる。
【００２８】
ガラスセラミックチップ６ａの寸法は、縦０．６〜３．２ｍｍ×横０．３〜１．６ｍｍ×厚さ０．１〜１．０ｍｍ程度である。
【００２９】
切断工程で用いる第二ダイシングブレード１４は、ガラスセラミック基板６ａよりも硬い金属等の材料からなるものを用いればよい。第二ダイシングブレード１４の刃先の厚さは、Ｖ溝の幅Ｗよりも小さければよく、０．０５〜０．１５ｍｍ程度である。基板の切断速度は１〜１０ｍｍ／ｓｅｃ程度である。第二ダイシングブレード１４の回転数及び切断速度が増加するほど、チッピングやチップの飛散が発生し易くなる。
【００３０】
粘着シートは、一般的に、フィルム（基材）と、フィルム上に形成された接着性樹脂からなる粘着層とからなるシートである。粘着シートとしては、ＵＶテープ又は熱発泡シート等を用いればよい。また、ガラスセラミック基板に塗布したワックスも、粘着材（粘着シート）として機能する。なお、図１〜５に示す粘着シート４とは、粘着層を示すものである。
【００３１】
熱発泡シートは、常温では被接着物と面接触して接着力を示し、特定の温度で加熱されると発泡して被接着物と点接触するようになり、その接着力が低下する。熱発泡シートにより台座２に接着されたガラスセラミック基板６又はガラスセラミックチップ６ａを台座２から剥離させるときには、熱発泡シートを加熱すればよい。
【００３２】
熱発泡シートは、加熱により気化する化合物又は気体を発生させる化合物を含有する含有する高分子接着剤（熱可塑性高分子）のシートである。熱可塑性高分子としては、例えば、ポリウレタン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ラテックス、これらの変性物、及びこれらの共重合物等が挙げられる。加熱により気化する化合物としては、石油系エーテル等の低沸点の炭化水素が挙げられる。加熱により気体（例えばＣＯ２）を発生させる化合物としては、炭酸塩または重炭酸塩等が挙げられる。
【００３３】
粘着シートの中でも熱発泡シートが最も好ましい。常温下の熱発泡シートは、他の粘着シートに比べて硬く、その厚みが均一である。そのため、熱発泡シートは、ガラスセラミック基板６及び台座２と隙間を形成することなく密着する。そのため、溝形成工程及び切断工程において、ガラスセラミック基板６は台座２上に強固に保持され、位置ずれや剥離を起こし難い。そのため、溝形成工程で形成されるＶ溝の幅Ｗが安定する。そして、切断工程において、ガラスセラミック基板６がＶ溝に沿って正確に切断されるため、ガラスセラミックチップのチッピング及び飛散が抑制され易くなる。
【００３４】
ＵＶテープとは、常温では接着力を有し、紫外線（ＵＶ）を照射するとその接着力が急激に弱くなる樹脂と基材から構成される。ＵＶテープにより台座２に接着されたガラスセラミック基板６又はガラスセラミックチップ６ａを台座２から剥離させるときには、ＵＶテープにＵＶを照射すればよい。ただし、ＵＶテープの粘着力はＵＶ照射後に残る場合がある。１００５よりも小さな寸法のセラミック電子部品を製造するためには、それに応じてガラスセラミック基板６を複数の小さいガラスセラミックチップ６ａへ分離する必要がある。このように小さいガラスセラミックチップ６ａを粘土着力が残るＵＶテープから個別に分離することには手間が掛かる。また、ＵＶテープの樹脂は、その柔らかさ（弾性）のため、熱発泡シートよりも歪みやすい。そのため、ＵＶテープを用いた場合、熱発泡シートを用いた場合に比べてガラスセラミック基板６が位置ずれし易く、チッピングが発生し易い。
【００３５】
ワックスは、加熱することによりその粘度が低下する蝋状の樹脂である。ワックスを用いる場合、まず、加熱したワックス均一に加重をかけながら、ワックスをガラスセラミック基板６上で広げて、シート状に成形する。このワックスが塗布されたガラスセラミック基板６の表面を台座２に密着させる。この際、ワックスを加熱し、台座２とガラスセラミック基板６（に塗布されたワックス）との間に気泡を入れないように両者を接着する。接着後、常温下で溝形成工程及び切断工程を実施する。ワックスにより台座２に接着されたガラスセラミック基板６又はガラスセラミックチップ６ａを台座２から剥離させるときには、ワックスを溶剤等で溶解して除去すればよい。
【００３６】
ワックスを粘着材として用いる場合、ワックスの厚さが、熱発泡シートよりもばらつき易い。ばらつきが著しい場合、溝形成工程において形成されるＶ溝１２の幅Ｗや深さがばらつき、切断工程において第二ダイシングブレードの刃先がＶ溝１２に当たり難くなる。その結果、チッピングが発生することがある。したがって、ワックスを粘着シートとして用いる場合、ワックスを均一な厚さに成形する必要がある。また、得られたガラスセラミックチップからワックスが除去されない場合、ガラスセラミックチップに残存するワックスが、セラミック電子部品又はその製造過程に悪影響を及ぼす場合がある。よって、ガラスセラミックチップからワックスを完全に除去する必要がある。
【００３７】
本実施形態では、溝形成工程において、傾斜面を有するＶ溝１２を形成する。すなわち、Ｖ溝１２では、通常のＵ字型の溝とは異なり、溝の両端が面取りされている。切断工程では、両端が面取りされたＶ溝１２内にＶ溝１２の幅よりも刃先が薄い第二ダイシングブレード１４を当接することによって、ガラス基板よりも脆いガラスセラミック基板を、チッピングの発生を抑制しつつ切断することが可能となる。よって、セラミック電子部品の生産性が向上する。仮に、切断工程で刃先の厚さがＶ溝１２の幅と同等以上のダイシングブレードを用いると、Ｖ溝１２の両端でチッピングが発生し易くなる。
【００３８】
本実施形態では、溝形成工程において、真空吸着により固定されダイシング装置のステージ２上に粘着シート４によって接着・固定されたガラスセラミック基板６の片面のみに、Ｖ溝１２を形成する。そして、切断工程でも、Ｖ溝１２が形成されたガラスセラミック基板６の片面のみに第二ダイシングブレード１４を当接する。つまり、本実施形態では、溝形成工程及び切断工程において、ガラスセラミック基板６のＶ溝１２が形成される面と反対側の平坦な面の全体は常に粘着シート４と密着している。これにより、ガラスセラミック基板６が安定する。そのため、溝形成工程及び切断工程においてガラスセラミック基板６がダイシングブレードから力を受けたとしても、ガラスセラミック基板６の位置がずれ難い。その結果、溝形成工程及び切断工程において、所定の位置へ正確にダイシングブレードを当接することが可能となり、チッピングやチップの飛散が抑制される。
【００３９】
従来の基板の切断方法では、硬く切り難い状態の基板の切断に伴うチッピングを防止するために、基板の材質に適合する材質のブレードを選定し、ゆっくりとした切断速度で基板を切断していた。そのため、電子部品の生産性が落ちてしまうことが問題であった。それにもかかわらず、従来の切断方法では、切断された製品（チップ）のエッヂに多くのチッピングが発生していた。したがって従来は、製品（チップ）の設計の時点で、予めチッピングの大きさを考慮し、製品の外周に切断用のマージンを広めに設定して、製品（チップ）の品質へのチッピングの影響を防止していた。一方、本実施形態では、上記従来技術ほどダイシングブレードの材質を限定することなく、チッピングを抑制することが可能である。また、本実施形態では、チッピングを抑制しつつ、従来技術よりも切断速度を速めて生産性を向上させることが可能である。さらに、本実施形態では、従来技術よりもチッピングの大きさが小さくなるため、ガラスセラミック基板に設ける切断用のマージンＭを狭めることができ、ガラスセラミック基板の無駄を抑制できる。
【００４０】
本実施形態では、溝形成工程及び切断工程において、２種類のダイシングブレードを使い分け、Ｖ溝１２を形成した後でガラスセラミック基板６を完全に切断する。そのため、本実施形態によれば、Ｖ溝１２を形成しない場合や、１種類のダイシングブレードだけを用いる場合に比べて、各ダイシングブレードへ係る負荷が低減され、各ダイシングブレードの耐久性が向上する。仮に溝形成工程を実施することなく、１回の切断工程で基板を完全に切断する場合、切断時の切削抵抗が大きくなりチッピングが発生し易くなる。また、基板の切断を２回にわけて行ったとしても、本実施形態のような溝形成工程を実施しない限り、チッピングの発生を十分に抑制することは困難である。
【００４１】
従来のダイシング法によってガラスセラミック基板を切断する場合、セラミックフィラーを含有するガラスセラミック基板はガラス基板よりも硬いため、基板の切削に伴ってダイシングブレードの砥粒がすぐに磨耗したり、ダイシングブレードに基板の切削屑が付着して目詰まりが発生したりする。その結果、ダイシングブレードの切断力が低下して、切断加工時にダイシングブレードに掛かる負荷が大きくなり、ダイシングブレードが破壊されたり、頻繁にダイシングブレードを交換しなければならなくなったりするという問題があった。本実施形態ではこれらの問題が起き難い。
【００４２】
仮にガラスセラミック基板６の両面にＶ溝１２を形成する場合、つまり溝形成工程を２回実施する場合、２回目の溝形成工程では、必然的に、ガラスセラミック基板６の溝が形成された表面を粘着シート４に対向させ、密着させる。しかし、ガラスセラミック基板６の表面において溝が形成された部分は粘着シート４と密着しない。この場合、ガラスセラミック基板６と粘着シート４との接触面積が本実施形態よりも小さくなり、ガラスセラミック基板６の粘着シート４に対する固着力が小さくなる。そのため、ガラスセラミック基板６が不安定になり、溝形成工程及び切断工程においてガラスセラミック基板６が位置ずれし易くなる。その結果、所定の位置へ正確にダイシングブレードを当接することが困難になり、チッピングやチップの飛散が発生し易くなる。
【００４３】
仮にガラスセラミック基板６の両面にＶ溝１２を形成する場合、各面に形成されるＶ溝１２の位置を合わせる必要がある。しかし、ガラスセラミックチップ６ａ（セラミック電子部品）が小型化するほど、Ｖ溝１２の幅や間隔も小さくなるため、Ｖ溝１２の位置合わせが困難になる。そのため、ガラスセラミックチップ６ａが小型化するほど、両面の切断線が重なり難くなり、チッピングやチップの飛散が発生し易くなる。一方、本実施形態では、ガラスセラミック基板６の片面のみにＶ溝１２を形成するため、ガラスセラミック基板６の両面のＶ溝１２の位置を合わせが不要である。そのため、ガラスセラミックチップ６ａが小型化したとしても、チッピングやチップの飛散を抑制することが可能となる。
【００４４】
仮にガラスセラミック基板６の両面にＶ溝１２を形成する場合、少なくとも２回目の溝形成工程と１回の切断工程とが必要であるため、溝形成工程及び切断工程をそれぞれ１回ずつ実施する本実施形態に比べて工程数が多く、生産性が低くなる。
【実施例】
【００４５】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４６】
（実施例１）
ガラス（ＳｉＯ２）と、ガラスの中に分散されたアルミナフィラー（Ａｌ２Ｏ３）とからなるガラスセラミック基板を準備した。ガラスセラミック基板におけるアルミナフィラーの含有率は３０質量％に調整した。ガラスセラミック基板の寸法は、縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ０．２ｍｍ程度であった。
【００４７】
＜溝形成工程＞
真空吸着により固定されたダイシング装置のステージに、両面が平坦なガラスセラミック基板が接着された熱発泡シートを固定した。熱発泡シートの厚さは０．１４５ｍｍであった。
【００４８】
熱発泡シート上に固定されたガラスセラミック基板の熱発泡シートとは反対側の片面のみに、刃先がテーパー状である円形の第一ダイシングブレードを用いて、複数のＶ溝を格子状に形成した。Ｖ溝の間隔は縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍに設定した。
【００４９】
第一ダイシングブレードとしては、以下の仕様のものを用いた。また、第一ダイシングブレードを用いた上記溝形成工程の諸条件は以下の通りとした。なお、下記の幅とは、第一ダイシングブレードのテーパーのついていない部分の厚み（ブレード幅）を意味する。また、下記の切り込みとは、ガラスセラミック基板の平坦な表面からＶ溝の先端（底）までの距離を意味する。
材質：金属。
砥粒の粒度：８００μｍ。
ブレード径：５４ｍｍ。
第一ダイシングブレードの刃先の角度：６０°。
幅：０．３ｍｍ。
切り込み：０．０８ｍｍ。
フランジ外径：５２ｍｍ。
ブレードの回転数：３００００ｒｐｍ。
Ｖ溝の形成速度：３ｍｍ／ｓｅｃ。
【００５０】
Ｖ溝の幅Ｗは０．１０ｍｍに調整した。Ｖ溝の角度Ｄは、第一ダイシングブレードの刃先の角度と同様に、６０°であることが確認された。
【００５１】
＜切断工程＞
第一ダイシングブレードに代えて、刃幅がＶ溝の幅Ｗよりも小さく、刃先がテーパー状でない円形の第二ダイシングブレードを準備した。回転する第二ダイシングブレードの刃先を、粘着シート上に固定されたガラスセラミック基板のＶ溝の内面に当接させ、ガラスセラミック基板をＶ溝に沿って完全に切断した。これにより、複数のガラスセラミックチップを作製した。得られたガラスセラミックチップの寸法は、縦１．０ｍｍ×横０．５ｍｍ×厚さ０．２ｍｍであった。
【００５２】
第二ダイシングブレードとしては、以下の仕様のものを用いた。また、第二ダイシングブレードを用いた上記切断工程の諸条件は以下の通りとした。
材質：金属。
砥粒の粒度：８００μｍ。
ブレード径：５４ｍｍ。
幅（第二ダイシングブレードの厚み）：０．０７ｍｍ。
フランジ外径：５２ｍｍ。
ブレードの回転数：３００００ｒｐｍ。
切断速度：３ｍｍ／ｓｅｃ。
【００５３】
（実施例２〜４）
溝形成工程において表１に示す仕様の第一ダイシングブレードを用いたこと以外は実施例１と同様の方法で、実施例２〜４のガラスセラミックチップを作製した。
【００５４】
（比較例１）
溝形成工程において用いた第一ダイシングブレードの刃先がテーパー状でなかったこと以外は実施例１と同様の方法で、比較例１のガラスセラミックチップを作製した。
【００５５】
（比較例２）
溝形成工程において用いた第一ダイシングブレードの刃先がテーパー状でなかったこと以外は実施例４と同様の方法で、比較例２のガラスセラミックチップを作製した。
【００５６】
（比較例３）
比較例３では、実施例２と同様の方法で溝形成工程を実施した後、ガラスセラミック基板を熱発泡シートから一旦剥離した。Ｖ溝が形成された側のガラスセラミック基板の表面（第１表面）を、ワックスを介してガラス基板上に接着した後、ガラスセラミック基板が接着された側とは反対側のガラス基板の表面をダイシング装置のステージ上に固定した。そして、Ｖ溝が形成された側とは反対側のガラスセラミック基板の表面（第２表面）に、第１表面に対する溝形成工程と同様の方法で、Ｖ溝を形成した。このとき、第１表面側のＶ溝と第２表面側のＶ溝とが重なるように基板の位置を調整した。
【００５７】
ガラスセラミック基板の両面にＶ溝を形成した後、熱発泡シートにガラスセラミック基板のＶ溝が形成された片面を圧着して、ガラスセラミック基板が接着された熱発泡シートをダイシング装置のステージに固定した。そして、実施例２と同様の方法で、ガラスセラミック基板の片面のみに対して切断工程を実施することにより、比較例３のガラスセラミックチップを作製した。
【００５８】
［チッピング］
実施例１のガラスセラミックチップ５個のチッピングの大きさＣを測定して、その最大値を求めた。実施例１と同様の方法で、他の実施例及び比較例のガラスセラミックチップのチッピングの大きさＣの最大値を求めた。測定結果を表１に示す。
【００５９】
［カラスセラミックチップの飛散］
実施例２の切断工程においてガラスセラミックチップの飛散の有無を観察した。実施例２と同様の方法で、他の実施例及び比較例の各切断工程においてもガラスセラミックチップの飛散の有無を観察した。観察結果を表１に示す。
【００６０】
【表１】
【符号の説明】
【００６１】
２・・・台座、４・・・粘着シート、６・・・ガラスセラミック基板、６ａ・・・ガラスセラミックチップ、８・・・第一ダイシングブレード、１０・・・第一ダイシングブレードの刃先、１２・・・Ｖ字形の溝、１４・・・第二ダイシングブレード、１６・・・チッピング、Ｃ・・・チッピングの大きさ、Ｄ・・・Ｖ字形の溝の角度、Ｗ・・・Ｖ字形の溝の幅、Ｍ・・・ガラスセラミック基板に設ける切断用のマージン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスセラミックチップを具備するセラミック電子部品の製造方法であって、
台座に貼り付けた粘着シート上に固定したガラスセラミック基板の片面のみに、刃先がテーパー状である第一ダイシングブレードを用いてＶ字形の溝を形成する工程と、
刃幅が前記溝の幅よりも小さい第二ダイシングブレードを、前記粘着シート上に固定された前記ガラスセラミック基板の前記溝内に当接させて、前記ガラスセラミック基板を完全に切断して、前記ガラスセラミックチップを形成する工程と、
を備える、
セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記粘着シートが熱発泡シートである、
請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記Ｖ字形の溝の角度が９０〜１２０°である、
請求項１又は２に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項１】
ガラスセラミックチップを具備するセラミック電子部品の製造方法であって、
台座に貼り付けた粘着シート上に固定したガラスセラミック基板の片面のみに、刃先がテーパー状である第一ダイシングブレードを用いてＶ字形の溝を形成する工程と、
刃幅が前記溝の幅よりも小さい第二ダイシングブレードを、前記粘着シート上に固定された前記ガラスセラミック基板の前記溝内に当接させて、前記ガラスセラミック基板を完全に切断して、前記ガラスセラミックチップを形成する工程と、
を備える、
セラミック電子部品の製造方法。
【請求項２】
前記粘着シートが熱発泡シートである、
請求項１に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【請求項３】
前記Ｖ字形の溝の角度が９０〜１２０°である、
請求項１又は２に記載のセラミック電子部品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９２５０５（Ｐ２０１２−１９２５０５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５９６２９（Ｐ２０１１−５９６２９）
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
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