JP2009231331A - 積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】集合基板の分割作業を容易に行うことができ、製造コストを削減することができる、積層体の製造方法を提供する。
【解決手段】（ｉ）セラミック基板１０の一方主面に樹脂基板１８が積層され、セラミック基板１０の他方主面側から分割溝１１が形成された集合基板２０を準備する、第１の工程と、（ii）集合基板２０の樹脂基板１８側を押圧して、セラミック基板１０の分割溝１１に沿って集合基板２０を分割して、積層体２２の１又は２以上の個片を形成する、第２の工程とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は積層体の製造方法に関し、詳しくは、セラミック基板に樹脂基板が積層された積層体の製造方法に関する。

従来、集合基板を分割して複数の積層体を製造する方法が提案されている。

例えば、図５の断面図に示すように、裏面１２２側から分割溝１０４が形成されたセラミック基板１０２の表面１２１に回路部品１１１，１１２を実装した後、回路部品１１１，１１２が実装されたセラミック基板１０２の表面を封止用樹脂により被覆して樹脂基板１０３を形成し、次いで、セラミック基板１０２の分割溝１０４に沿って樹脂基板１０３に分割溝１０５を形成することにより、集合基板１００を積層体１０１に分割する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００７−１２９１０９号公報

しかし、この方法によると、樹脂基板１０３に分割溝１０５を形成する際にセラミック基板１０２側には分割溝１０４がすでに形成されているため、樹脂基板１０３に分割溝１０５を形成するダイシングブレード（回転刃）の位置は、セラミック基板１０２側の分割溝１０４に対応する位置に合わせる必要があり、高い位置精度が要求される。

また、樹脂基板１０３は、ダイシングにより分割溝１０５が形成されるときにブレードの幅の分だけ材料が除去されるため、余分に大きく形成しておく必要があり、コストアップを招く。

本発明は、かかる実情に鑑み、集合基板の分割作業を容易に行うことができ、製造コストを削減することができる、積層体の製造方法を提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した積層体の製造方法を提供する。

積層体の製造方法は、（ｉ）セラミック基板の一方主面に樹脂基板が積層され、前記セラミック基板の他方主面側から分割溝が形成された集合基板を準備する、第１の工程と、（ii）前記集合基板の前記樹脂基板側を押圧して、前記セラミック基板の前記分割溝に沿って前記集合基板を分割して、積層体の１又は２以上の個片を形成する、第２の工程とを備える。

上記第１の工程において準備する集合基板は、適宜な方法で作製することができる。例えば、分割溝が形成された状態のセラミック基板に樹脂基板を積層する。この場合、分割溝は、セラミック基板の焼成前に予め形成されても、セラミック基板の焼成後に形成されてもよい。あるいは、セラミック基板と樹脂基板とを積層した状態で、セラミック基板に分割溝を形成してもよい。

上記第２の工程において集合基板の樹脂基板を押圧することによって、セラミック基板に形成された分割溝から樹脂基板側に亀裂が進行し、亀裂が樹脂基板を貫通することにより、亀裂に沿って集合基板が分割され、積層体が形成されるようにすることができる。

上記第２の工程において、集合基板が分割溝に沿って分割され、積層体が形成されるように、第１の工程で準備される集合基板には、集合基板に含まれる積層体の境界線のうち少なくとも一部に沿って分割溝が形成されている。

上記方法によれば、集合基板に予め形成された分割溝に沿って積層体を分割するので、分割時に位置精度を必要としない。そのため、集合基板の分割作業が容易になる。

また、樹脂基板は亀裂に沿って分割されるだけであり、樹脂基板の材料に無駄が生じないため、製造コストを削減することができる。

また、脆いセラミック基板には、予め形成された分割溝に沿って分割され、分割時に余分な割れや欠けが生じにくいため、セラミック基板に形成された配線パターン等への悪影響を抑えることができ、小型化が容易である。

さらに、分割時には、脆いセラミック基板ではなく弾性のある樹脂基板側を押圧し、負荷は樹脂基板側に直接作用するため、セラミック基板への分割時の負荷の影響を抑えることができる。

好ましくは、前記第１の工程において、前記セラミック基板の前記一方主面に前記樹脂基板を積層した後に、前記セラミック基板の前記他方主面に前記分割溝を形成することにより、前記集合基板を準備する。

この場合、予め分割溝が形成されたセラミック基板に樹脂基板を積層するよりも、容易に集合基板を作製することができる。

好ましくは、前記第２の工程において、ローラを前記集合基板の前記樹脂基板側に押圧しながら前記樹脂基板に沿って移動させて、前記セラミック基板の前記分割溝に沿って前記集合基板を分割して、前記積層体の１又は２以上の前記個片を形成する。

この場合、樹脂基板に押圧されたローラが樹脂基板に沿って移動することにより、セラミック基板に形成された分割溝が開き、分割溝を起点とする亀裂の進行が促進される。これによって、樹脂基板に効率よく亀裂が進展するため、集合基板の分割を円滑に行うことができる。

好ましくは、前記集合基板を保護シートで覆った状態で、前記ローラを押圧し移動させる。

この場合、集合基板を保護シートで覆うことにより、集合基板へのローラによる負荷を抑制するとともに、分割した集合基板が飛び散ることを防ぐことができる。

好ましくは、前記第１の工程において準備される前記集合基板の前記セラミック基板には、前記セラミック基板の前記一方主面と前記他方主面との間を貫通する前記分割溝が形成されている。

この場合、樹脂基板樹脂を意図しない方向に亀裂が進展する危険性が低くなり、積層体の品質を向上することができる。また、樹脂基板に早く亀裂が形成されるので、効率よく分割作業を行うことができる。

好ましくは、前記第１の工程において、前記セラミック基板の前記一方主面上に回路部品を搭載した後、前記回路部品を被覆するように、前記セラミック基板の前記一方主面に前記樹脂基板を積層する。

この場合、セラミック基板上に搭載された回路部品やその接合部を樹脂基板で覆い、保護することができる。

本発明によれば、集合基板の分割作業を容易に行うことができ、製造コストを削減することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。図１〜図４は、本発明の積層体の製造方法の工程を示す断面図である。

本発明の積層体の製造方法は、大略、集合基板を準備する第１の工程と、集合基板を分割して積層体を形成する第２の工程とを備える。

まず、集合基板を準備する第１の工程について、説明する。

図１（ａ）に示すように、セラミック基板１０に回路部品１４を実装する。セラミック基板１０は、アルミナ、ＬＴＣＣ（Low Temperature co-fired ceramics；低温焼成セラミック基板）、フェライト等のセラミック製の回路基板であり、所望の機能を満足するよう設計されている。回路部品１４は、例えば半導体素子（ＩＣ）であり、Ａｕバンプやはんだバンプによるフリップチップ接合、導電性ペーストを用いたダイボンド、もしくは、ワイヤボンディング等により、セラミック基板１０の一方主面１０ａに実装する。

セラミック基板１０上に回路部品１４が剥き出しの状態では、回路部品１４やその接合部が破損する危険性が高いため、封止樹脂で保護する。例えば図１（ｂ）に示すように、シート状の樹脂基板１８を、矢印１９で示すように、回路部品１４が実装されたセラミック基板１０の一方主面１０ａにラミネートし、図２（ｃ）に示すように、セラミック基板１０の一方主面１０ａに樹脂基板１８が積層された集合基板２０を形成する。

なお、液状の樹脂をセラミック基板１０の一方主面１０ａに塗布することにより、セラミック基板１０の一方主面１０ａに樹脂基板１８を積層してもよい。

次いで、図２（ｄ）に示すように、集合基板２０を積層体の個片に分割するための分割溝１１を形成する。例えば、スクライブ刃(スクライビングホイール)３２を所望の圧力でセラミック基板１０の他方主面１０ｂに押し当てながら、矢印３４で示すように移動させ、セラミック基板の他方主面１０ｂ側から分割溝１１を形成する。この工法は、一般的にスクライブ（ダイアモンドスクライブ、ガラススクライブ）と呼ばれる。スクライブ刃３２には、一般的に耐久性に優れたダイアモンド焼結体（ダイアモンド粉末を超硬合金と一緒に焼結させたもの）が用いられる。

なお、分割溝１１は、レーザースクライブ、ダイシング等の方法によって形成してもよい。

分割溝１１は、セラミック基板１０の他方主面１０ｂを法線方向から見たときに、集合基板２０に含まれる積層体の境界線に沿って、不連続に、すなわち破線状又は点線状に形成しても、連続的に、すなわち途切れることなく形成してもよい。

セラミック基板１０に分割溝１１が形成されても、セラミック基板１０の一方主面１０ａには樹脂基板１８が接合されているので、集合基板２０は一体形状を保持する。すなわち、セラミック基板１０に分割溝１１が形成された時点で、集合基板２０が積層体に分割されてしまうことはない。

セラミック基板１０の他方主面１０ｂ側から分割溝１１を形成する際、セラミック基板１０の反対面、すなわち樹脂基板１８との接合面である一方主面１０ａにまで初期亀裂が進展し、分割溝１１がセラミック基板１０の主面１０ｂ，１０ａ間を貫通していることが望ましい。分割溝１１がセラミック基板１０の主面１０ｂ，１０ａ間を貫通している場合、後工程においてローラ押圧等で集合基板２０を分割する際、樹脂基板１８内を意図しない方向に亀裂が進展する危険性が低くなり、積層体の品質を向上することができる。また、樹脂基板１８に早く亀裂が形成されるので、効率よく分割作業を行うことができる。

次に、集合基板を分割して積層体を形成する第２の工程について説明する。

図３に示すように、平板状の２枚の弾性を有する保護シート４２，４４で集合基板２０の両面を挟み、集合基板２０を保護シート４２，４４で覆った状態でステージ４０に載置する。このとき、集合基板２０は、セラミック基板１０がステージ４０側（下側）となり、樹脂基板１８がステージ４０とは反対側（上側）となるようにする。

そして、ローラ５０を、保護シート４２を介して集合基板２０に押し当てながら、矢印５２で示すようにローラ５０を集合基板２０に沿って移動させる。これにより、集合基板２０が変形して分割溝１１が開き、分割溝１１を起点とする亀裂が樹脂基板１８側に進展し、集合基板２０は分割溝１１に沿って分割される。

保護シート４２，４４は、ローラ５０の押圧で変形するとともに、分割された集合基板２０が飛び散るのを防ぐ。

ローラ５０の外径、ローラ５０の押し付け圧力、ローラ５０の送り速度、保護シート４２，４４の材質等は、積層体のサイズに応じて設定すればよい。

ローラ５０を移動することで、集合基板２０を分割することができ、高い位置精度を要求されることはない。

なお、集合基板２０は、保護シート４２，４４を用いずに、セラミック基板１０の分割溝１１に沿って折ることによって、分割することも可能である。

また、保護シート４２と樹脂基板１８との間に接着シートを貼り付けておくことが好ましい。これによって、集合基板２０を分割溝１１に沿って積層体に分割した後にも、複数の積層体を一体に保持することができ、後工程への移行が容易になる。

集合基板の分割について、図４を参照しながら、さらに説明する。図４は、集合基板２０の要部を誇張し、模式的に示している拡大断面図である。図４では、保護シート４２，４４やステージ４０の図示を省略している。

図４（ａ）に示すように、ローラ５０が矢印５３に示すように集合基板２０の樹脂基板１８側を押圧しながら移動し、鎖線５１で示すように、セラミック基板１０の分割溝１１の裏側付近に達すると、図４（ｂ）に示すように、集合基板２０は分割溝１１が外側になるように湾曲変形し、分割溝１１が矢印１３で示すように開く。これによって、分割溝１１を起点とする亀裂が樹脂基板１８内に進展する。そして、亀裂の先端が樹脂基板１８のセラミック基板１０とは反対側（ローラ５０で押圧される側の面）１８ａに達すると、集合基板２０は分割溝１１に沿って分割され、図４（ｃ）に示すように、積層体２２が形成される。

このように、集合基板２０は、セラミック基板１０側にしか分割溝１１が形成されていない状態で分割されるので、亀裂が樹脂基板１８内を斜めに貫通し、積層体２２の樹脂基板１８の側面１８ｓが、樹脂基板１８とセラミック基板１０との接合面１０ｂに対して斜め方向（非垂直方向）に延在する割合が多くなる。

なお、図３では、平板状の保護シート４２，４４が、集合基板２０の形状に沿って変形している状態を示しているが、平板状の保護シートの代わりに、予め窪みが形成された保護シートを用い、保護シートの窪みに集合基板２０を収納するようにしてもよい。この場合、集合基板２０の位置ずれを防止しながら、集合基板２０を分割することができる。

平板状の保護シート４２，４４で集合基板２０を挟んだ場合にも、下側の保護シート４４およびこれを載置するステージ４０に穴を形成し、こられの穴から吸引することによって、集合基板２０を分割して得られる積層体２２を吸引固定するようにしてもよい。

セラミック基板１０側から分割溝１１を形成することで、集合基板２０を分割する際にセラミック基板１０のえぐれが少なく、セラミック基板１０の内部電極が露出する等の危険性が少ないため、積層体２２の信頼性が高い。

分割溝１１の形成にダイアモンドスクライバなどの工法を適用でき、従来例のように集合基板の樹脂基板側をダイシングにより分割する場合と同等以上の加工品質で、溝加工を高速に行うことが可能であり、タクトタイムを短くすることができる。したがって、量産性に優れ、製造コストの低減が可能である。

ダイシングの場合、ブレード幅+α(加工時の振動による溝の広がり)の部分が削り取られてしまうため、積層体の有効製品エリアを狭く取らざるを得ない。スクライブの場合、高圧で分割溝形成することでセラミック基板内に真っ直ぐ初期亀裂が進展し、えぐれの少ない溝形成が可能である。さらに、ブレード刃により製品の一部が削られることもなく、製品有効エリアを広く取れ、基板端ギャップを狭くすることができる。その結果、積層体の小型化が可能であり、集合基板２０からの積層体２２の取り個数が増え、低コストでの製造が可能である。

＜まとめ＞ 以上に説明したように、集合基板２０のセラミック基板１０側に分割溝１１を形成し、樹脂基板１８側を押圧して集合基板２０を分割することにより、集合基板２０の分割作業を容易に行うことができ、製造コストを削減することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。

例えば、予め分割溝が形成された生のセラミック基板を焼成し、焼成後のセラミック基板に樹脂基板を積層することにより作製された集合基板を、分割溝に沿って分割して、積層体を製造してもよい。

積層体の製造工程を示す断面図である。（実施例） 積層体の製造工程を示す断面図である。（実施例） 積層体の製造工程を示す断面図である。（実施例） 積層体の製造工程を示す要部拡大断面図である。（実施例） 積層体の製造工程を示す断面図である。（従来例）

符号の説明

１０ セラミック基板
１１ 分割溝
１４ 回路部品
１８ 樹脂基板
２０ 集合基板
２２ 積層体
５０ ローラ

Claims (6)

1. セラミック基板の一方主面に樹脂基板が積層され、前記セラミック基板の他方主面側から分割溝が形成された集合基板を準備する、第１の工程と、
   前記集合基板の前記樹脂基板側を押圧して、前記セラミック基板の前記分割溝に沿って前記集合基板を分割して、積層体の１又は２以上の個片を形成する、第２の工程と、
   を備えたことを特徴とする、積層体の製造方法。
2. 前記第１の工程において、前記セラミック基板の前記一方主面に前記樹脂基板を積層した後に、前記セラミック基板の前記他方主面に前記分割溝を形成することにより、前記集合基板を準備することを特徴とする、請求項１に記載の積層体の製造方法。
3. 前記第２の工程において、ローラを前記集合基板の前記樹脂基板側に押圧しながら前記樹脂基板に沿って移動させて、前記セラミック基板の前記分割溝に沿って前記集合基板を分割して、前記積層体の１又は２以上の前記個片を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の積層体の製造方法。
4. 前記集合基板を保護シートで覆った状態で、前記ローラを押圧し移動させることを特徴とする、請求項３に記載の積層体の製造方法。
5. 前記第１の工程において準備される前記集合基板の前記セラミック基板には、前記セラミック基板の前記一方主面と前記他方主面との間を貫通する前記分割溝が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。
6. 前記第１の工程において、前記セラミック基板の前記一方主面上に回路部品を搭載した後、前記回路部品を被覆するように、前記セラミック基板の前記一方主面に前記樹脂基板を積層することを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の積層体の製造方法。

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