陶瓷基板的割断方法与流程

本发明涉及一种刻划氧化铝基板等陶瓷基板后进行分断的陶瓷基板的割断方法。

背景技术：
以往在割断玻璃基板时，是利用刻划装置进行刻划(形成刻划线)，之后利用分断装置予以分断。在利用刻划装置进行刻划的情况下，若刻划深度较浅，则在分断时端面容易产生龟裂。另一方面，若深度较深则容易分离，且之后即便分断后端面的毛刺亦较小、或者不易产生龟裂，端面品质趋于良好。因此，通过将龟裂渗透率加深为例如板厚的80％左右，而可提升品质地进行割断。但是，由于陶瓷基板比玻璃基板硬，因此在通过刻划和分断进行割断时，刻划轮容易产生磨损。所以，通常在切断时，是通过切割(dicing)来执行分断。专利文献1中，提出了一种方法，针对陶瓷基板中硬度较低的低温共烧陶瓷基板(LTCC(LowTemperatureCoFiredCeramic)基板)，不进行切割而是进行刻划，从而予以分断。[先行技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2010-194784号公报

技术实现要素：
[发明所要解决的问题]发明者等人使用刀尖角度为120°的刻划轮，使针对LTCC基板的龟裂渗透率在10％～80％内变化而进行刻划，之后予以分断。针对分断后的端面，测量中心线平均粗糙度Ra及最大高度Ry，作为粗糙度评估。图1A、图1B是表示所述变化的曲线。此时，如图1A、图1B所示，发明者等人发现：无关于龟裂渗透率，分断后的端面的粗糙度不怎么变化；及龟裂渗透率为20％以下时断面产生龟裂，分断后的端面的品质劣化。另一方面，本发明者等人发现：在用作电子零件的安装用基板的氧化铝基板等陶瓷 基板中，若使用刀尖角度135°以下的刻划轮而增大龟裂渗透率，则存在此种趋势不成立，端面品质反而劣化的情况。本发明的目的在于通过刻划并分断氧化铝基板等陶瓷基板而予以割断时提升端面品质。[解决问题的技术手段]为了解决所述问题，本发明的割断方法是铝系陶瓷基板的割断方法，针对陶瓷基板，利用刀尖角度135°以下(尤其是125°以下、通常为90°以上、尤其是100°以上)的刻划轮，以50％以下(尤其是40％以下、通常为5％以上、尤其是10％以上、例如20～30％)的龟裂渗透率进行刻划，沿着利用所述刻划轮而形成的刻划线进行分断。于此，所述陶瓷基板可以是氧化铝基板及氮化铝基板中的任一者。于此，所述刻划步骤中，可以在刻划轮的刀尖角度越小下使龟裂渗透率越低。[发明的效果]根据具有此种特征的本发明，针对铝系陶瓷基板、尤其是氧化铝基板或氮化铝基板，以龟裂渗透率为50％以下的状态进行刻划，然后予以分断。这样，可确保端面品质而割断陶瓷基板。附图说明图1A是表示针对LTCC基板改变龟裂渗透率时的端面的中心线平均粗糙度Ra的曲线。图1B是表示针对LTCC基板改变龟裂渗透率时的端面的最大高度Ry的曲线。图2A是表示刀尖角度100°时针对本发明的对象即氧化铝基板改变龟裂渗透率时的端面的中心线平均粗糙度Ra的曲线。图2B是表示刀尖角度100°时针对本发明的对象即氧化铝基板改变龟裂渗透率时的端面的最大高度Ry的曲线。图3A是表示刀尖角度120°时针对本发明的对象即氧化铝基板改变龟裂渗透率时的端面的中心线平均粗糙度Ra的曲线。图3B是表示刀尖角度120°时针对本发明的对象即氧化铝基板改变龟裂渗透率时的端面的最大高度Ry的曲线。图4A是表示刀尖角度130°时针对本发明的对象即氧化铝基板改变龟裂渗透率时的端面的中心线平均粗糙度Ra的曲线。图4B是表示刀尖角度130°时针对本发明的对象即氧化铝基板改变龟裂渗透率时的端面的最大高度Ry的曲线。图5A是表示使用刀尖角度120°的刻划轮以龟裂渗透率10％刻划氧化铝基板时的端面的图。图5B是表示使用刀尖角度120°的刻划轮以龟裂渗透率20％刻划氧化铝基板时的端面的图。图5C是表示使用刀尖角度120°的刻划轮以龟裂渗透率30％刻划氧化铝基板时的端面的图。图5D是表示使用刀尖角度120°的刻划轮以龟裂渗透率70％刻划氧化铝基板时的端面的图。图6A是表示以刀尖角度120°针对本发明的对象即氮化铝基板改变龟裂渗透率时的端面的中心线平均粗糙度Ra的曲线。图6B是表示以刀尖角度120°针对本发明的对象即氮化铝基板改变龟裂渗透率时的端面的最大高度Ry的曲线。图7A是表示使用刀尖角度120°的刻划轮以龟裂渗透率10％刻划氮化铝基板时的端面的图。图7B是表示使用刀尖角度120°的刻划轮以龟裂渗透率20％刻划氮化铝基板时的端面的图。图7C是表示使用刀尖角度120°的刻划轮以龟裂渗透率30％刻划氮化铝基板时的端面的图。图7D是表示使用刀尖角度120°的刻划轮以龟裂渗透率70％刻划氮化铝基板时的端面的图。具体实施方式本发明的对象即基板是含铝的陶瓷基板，例如是氧化铝基板或氮化铝基板。氧化铝基板中的氧化铝(Al2O3)的含有率例如为90重量％以上，其他部分则混入黏合剂(烧结助剂)等添加物，广泛用作半导体芯片等的基板。在使用氧化铝基板作为芯片零件的基板的情况下，例如割断为2mm见方以下(1mm见方等)的较小芯片状。在用作安装多个零件等的基板的情况下，例如必须割断为100mm见方等较大的尺寸。在分断为芯片零件的基板用途的情况下，若零件相邻，则大多情况下无法使用刻划的刀尖角度较大的刻划轮。 因此，发明者针对氧化铝基板，在135°以下适当改变刻划装置的刻划轮、刻划刀尖的角度，改变龟裂渗透率，在刻划后予以分断，然后评估端面品质。发明者等人使用刀尖角度为100°的刻划轮，在10％～80％内改变龟裂渗透率，而刻划0.635mm厚的氧化铝基板。以这种方式刻划后，例如使用日本专利特开2010-149495所示的分断装置，来进行分断。为了评估分断后的端面粗糙度，而测量中心线平均粗糙度Ra及最大高度Ry。图2A、图2B是表示所述变化的曲线。此外，图3A、图3B是表示使用刀尖角度为120°的刻划轮时的中心线平均粗糙度Ra及最大高度Ry的变化的曲线。图4A、图4B是表示使用刀尖角度为130°的刻划轮时的中心线平均粗糙度Ra及最大高度Ry的变化的曲线。图5A～图5D是表示刀尖角度为120°时的端面的状态的图，图5A是龟裂渗透率为10％的情况，图5B是龟裂渗透率为20％的情况，图5C是龟裂渗透率为30％的情况，图5D是龟裂渗透率为70％的情况。根据图5C、图5D，可知在龟裂渗透率为30％及70％的情况下，会产生龟裂，品质变得不良。因此，在刀尖角度为120°的情况下，可以选择中心线平均粗糙度Ra及最大高度Ry充分低、且端面品质良好的范围，即图3A、图3B所示的10～20％左右的龟裂渗透率。而且，同样地，在刀尖角度100°的情况下，如图2A、图2B所示，可以选择龟裂渗透率10％左右的范围。在刀尖角度为130°的情况下，如图4A、图4B所示，可以选择50％以下、10％以上的龟裂渗透率的范围。接着，发明者等人使用刀尖角度为120°的刻划轮，在10％～80％内改变龟裂渗透率，而刻划氮化铝基板。以这种方式刻划后，例如使用日本专利特开2010-149495所示的分断装置，来进行分断。为了评估分断后的端面粗糙度，而测量中心线平均粗糙度Ra及最大高度Ry。图6A、图6B是表示所述变化的曲线。这样，与以往的玻璃基板、LTCC基板不同，通过减小龟裂渗透率，而使得分断后的表面粗糙度变小，从而可提升端面品质。图7A～图7D是表示刀尖角度为120°时的端面状态的图，图7A是龟裂渗透率为10％的情况，图7B是龟裂渗透率为20％的情况，图7C是龟裂渗透率为30％的情况，图7D是龟裂渗透率为70％的情况。根据图7D，可知龟裂渗透率为70％时，会产生龟裂，品质变得不良。因此，在刀尖角度为120°的情况下，可以选择中心线平均粗糙度Ra及最大高度Ry充分低、且端面品质良好的范围，即图6A、图6B所示的10～50％左右的龟裂渗透率。另外，如上所述，由于陶瓷基板的硬度高，因此刻划轮容易产生磨损。为了解决此问题，优选为在超硬合金的刻划轮的表面、至少在刀尖部分形成金刚石膜(例如通过 CVD(ChemicalVaporDeposition，化学气相沉积)形成的金刚石膜)，提升刻划轮的强度。若使用这种刻划轮，则可以方式剧烈的磨损，实现较长距离的刻划。[工业上的可利用性]本发明可以广泛利用于刻划并分断氧化铝基板或氮化铝基板等陶瓷基板的制造步骤中。