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JP2017061146A - Production device of silicon nitride ceramic aggregate substrate and production method of silicon nitride ceramic aggregate substrate - Google Patents

Production device of silicon nitride ceramic aggregate substrate and production method of silicon nitride ceramic aggregate substrate Download PDF

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JP2017061146A
JP2017061146A JP2016181394A JP2016181394A JP2017061146A JP 2017061146 A JP2017061146 A JP 2017061146A JP 2016181394 A JP2016181394 A JP 2016181394A JP 2016181394 A JP2016181394 A JP 2016181394A JP 2017061146 A JP2017061146 A JP 2017061146A
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Japan
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silicon nitride
nitride ceramic
substrate
break line
base
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Akira Nishimura
亮 西村
手島 博幸
Hiroyuki Tejima
博幸 手島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device for dividing and removing an ear part from a ceramic sintered substrate where a high degree of margin is possessed in positioning and the occurrence of cracks or the like is suppressed.SOLUTION: A device for dividing and removing an ear part from a ceramic sintered substrate, includes: a positioning mechanism for positioning a ceramic sintered substrate 1 placed on a base 50 so as to keep a distance L1 between the base and a side breaking line 13; a pressing member 58 for applying a load onto the main surface of the ceramic sintered substrate and being disposed so as to keep a distance L2 to the side breaking line; a punching mechanism equipped with a punching member 53 for applying a load to an ear part 11; and a carrying mechanism for carrying the ceramic sintered substrate or the like to the base. The distance L1 between the side surface of the base and the center of the side breaking line is 1.0-5.0 mm and the distance L2 between the side surface of the pressing member and the center of the side breaking line is 0-10.0 mm.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は回路基板を多数個取りする為の、窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置、及び窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法(以下、単に“製造方法”と略すことがある)に関する。   The present invention relates to an apparatus for manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate and a method for manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate (hereinafter sometimes simply referred to as “manufacturing method”) for obtaining a large number of circuit boards.

半導体モジュール、パワーモジュール等に利用される回路基板には、熱伝導性および絶縁性、強度などの点で回路用セラミックス基板が用いられ、この回路用セラミックス基板にCuやAlなどの金属回路板や金属放熱板が接合されて回路基板とされている。回路用セラミックス基板としては、アルミナや窒化アルミニウム材が広く使われてきたが、最近では、より厳しい環境でも使用できるように、高強度で熱伝導性も改善された窒化珪素が使用されるようになってきた。   Circuit circuit boards used for semiconductor modules, power modules, etc. use circuit ceramic substrates in terms of thermal conductivity, insulation, strength, etc., and this circuit ceramic substrate is made of a metal circuit board such as Cu or Al. A metal heat sink is joined to form a circuit board. Alumina and aluminum nitride materials have been widely used as ceramic substrates for circuits, but recently, silicon nitride with high strength and improved thermal conductivity has been used so that it can be used in more severe environments. It has become.

また、回路基板を量産する技術として、前記回路用セラミックス基板が多数切り出せる大きさの1枚のセラミックス集合基板に、活性金属ロウ付け法や直接接合法などによりCu板等の金属板を接合し、エッチング加工等で金属回路板と金属放熱板を形成する。次いで、セラミックス集合基板を所定の大きさに分割して個々の回路基板を得る。   As a technology for mass production of circuit boards, a metal plate such as a Cu plate is joined to one ceramic aggregate substrate having a size capable of cutting out a large number of circuit ceramic substrates by an active metal brazing method or a direct joining method. Then, a metal circuit board and a metal heat sink are formed by etching or the like. Next, the ceramic aggregate substrate is divided into predetermined sizes to obtain individual circuit boards.

個々の回路基板に分割する方法としては、Cu板等の接合前にレーザ加工により、セラミックス集合基板に凹部又は溝を形成しておき、接合後に回路基板付きのセラミックス集合基板を撓ませて、凹部又は溝で分割する方法が採用されている。   As a method of dividing into individual circuit boards, a recess or groove is formed in the ceramic aggregate substrate by laser processing before joining a Cu plate, etc., and the ceramic aggregate substrate with the circuit board is bent after joining to form the concave portion. Or the method of dividing | segmenting by a groove | channel is employ | adopted.

本発明者らが、焼結したままのセラミックス焼結基板にレーザ加工により分割用のスクライブ孔(非貫通の孔)を形成したものについて、手作業によって、スクライブ孔による分割線で分割することで、セラミックス焼結基板の四辺を除去してセラミックス集合基板を作製したところ、セラミックス集合基板の縁部に亀裂、欠け等が発生し易いことがわかった。回路基板を製造するプロセスでもセラミックス集合基板から縁部を除去して複数の回路基板を得る際に、回路基板の採取歩留まりが低下するという問題があった。また、従来技術の分割装置を用いてセラミックス焼結基板の四辺の除去を検討したところ、亀裂や割れを生じることがわかった。   The inventors of the present invention have divided a sintered hole (non-penetrating hole) by laser processing on a sintered ceramic substrate as-sintered, and dividing it by a dividing line by the scribe hole by hand. When the ceramic aggregate substrate was prepared by removing the four sides of the ceramic sintered substrate, it was found that cracks, chips, etc. were likely to occur at the edge of the ceramic aggregate substrate. Even in the process of manufacturing a circuit board, there has been a problem that the yield of collecting circuit boards decreases when the edge portions are removed from the ceramic aggregate substrate to obtain a plurality of circuit boards. Moreover, when the removal of the four sides of the ceramic sintered substrate was examined using a conventional dividing apparatus, it was found that cracks and cracks were generated.

特許文献1(特開平5−8200)はセラミック基板分割装置であり、「基板をのせる基板受けと、基板を固定する基板押えピンと、基板を割るための基板分割爪と、前記基板押えピンを動かす第1のエアシリンダーと、前記基板分割爪を動かす第2のエアシリンダーと、前記基板押えピン及び基板分割爪の位置を保持するガイドとを備えたセラミック基板分割装置」(請求項1参照)が記載されている。   Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-8200) is a ceramic substrate dividing apparatus, which includes “a substrate holder on which a substrate is mounted, a substrate pressing pin for fixing the substrate, a substrate dividing claw for dividing the substrate, and the substrate pressing pin. A ceramic substrate dividing apparatus comprising: a first air cylinder that moves; a second air cylinder that moves the substrate dividing claw; and a guide that holds a position of the substrate pressing pin and the substrate dividing claw ”(refer to claim 1). Is described.

特許文献2(特開平9−136319)は基板の分割装置であり、「基板の載置台と、前記基板を前記載置台へ押し付ける押圧手段と、前記基板を分割溝部で折るためのプレス部及び前記基板を前記分割溝部でカットするためのテーパ状のカッター部が一体形成されたカッター刃と、該カッター刃を上下動させる駆動手段とを備えていることを特徴とする基板の分割装置」(請求項1参照)が記載されている。   Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-136319) is a substrate dividing apparatus, which includes a “substrate mounting table, pressing means for pressing the substrate against the mounting table, a pressing unit for folding the substrate at a dividing groove, and A substrate dividing apparatus, comprising: a cutter blade integrally formed with a taper-shaped cutter portion for cutting the substrate at the dividing groove portion; and a driving means for moving the cutter blade up and down. Item 1) is described.

特開平5−8200号公報JP-A-5-8200 特開平9−136319号公報JP 9-136319 A

従来技術の分割装置では、矩形のセラミックス焼結基板をセラミックス集合基板と耳部に分割する際に、位置合わせのやり直しを要していた。また、セラミックス集合基板の縁部に発生する亀裂や割れの問題を解消できていなかった。中でも、高強度、高熱伝導性を有する窒化珪素セラミックス集合基板を作製する場合は、高強度且つ高靭性のため、亀裂や割れの問題が発生し易かった。   In the dividing apparatus of the prior art, when dividing the rectangular ceramic sintered substrate into the ceramic aggregate substrate and the ear portion, it is necessary to perform alignment again. Moreover, the problem of the crack and the crack which generate | occur | produce in the edge part of a ceramic aggregate substrate has not been eliminated. In particular, when producing a silicon nitride ceramics aggregate substrate having high strength and high thermal conductivity, problems of cracks and cracks are likely to occur due to high strength and high toughness.

特許文献1のセラミック基板分割装置では、図3で基板受け4の側面を含む面と溝12の幅方向の中心との間隔として0.5mm相当の数値が記載されている。基板受け4の側面と溝12が近すぎるので、基板の位置合わせの余裕度が乏しい。したがって、セラミック基板を分割装置に配置したときに、わずかなズレが有ると、基板受け4と基板押えピン6間に溝12が挟まれてしまうので、位置合わせのやり直しを要する、という問題がある。   In the ceramic substrate dividing apparatus of Patent Document 1, a numerical value equivalent to 0.5 mm is described as the distance between the surface including the side surface of the substrate receiver 4 and the center in the width direction of the groove 12 in FIG. Since the side surface of the substrate receiver 4 and the groove 12 are too close, the margin for alignment of the substrate is poor. Therefore, when the ceramic substrate is arranged in the dividing device, if there is a slight deviation, the groove 12 is sandwiched between the substrate receiver 4 and the substrate pressing pin 6, so that there is a problem that realignment is required. .

特許文献2の分割装置では、図1で載置台40の側面と分割溝61との距離が開示されていない。しかし、図5中のBが「30mm程度」(段落0005参照)であるため、図5で押え部材201と分割溝との距離は10mm程度と推定される。このような距離でもって図1の装置で基板を分割しようとすると、分割溝から基板に向かって亀裂や割れを生じ易い、という問題がある。   In the dividing device of Patent Document 2, the distance between the side surface of the mounting table 40 and the dividing groove 61 is not disclosed in FIG. However, since B in FIG. 5 is “about 30 mm” (see paragraph 0005), the distance between the pressing member 201 and the dividing groove is estimated to be about 10 mm in FIG. When attempting to divide the substrate with the apparatus of FIG. 1 at such a distance, there is a problem that cracks and cracks are likely to occur from the dividing groove toward the substrate.

本発明の目的は、窒化珪素セラミックス焼結基板の位置合わせに高い余裕度を持たせて、窒化珪素セラミックス焼結基板から四辺の耳部を分割して窒化珪素セラミックス集合基板を得る際に亀裂や割れが生じることを抑制することができる、窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置及び窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a high margin in the alignment of the silicon nitride ceramic sintered substrate, and to split the four ears from the silicon nitride ceramic sintered substrate to obtain a silicon nitride ceramic aggregate substrate. An object of the present invention is to provide a silicon nitride ceramic aggregate substrate manufacturing apparatus and a silicon nitride ceramic aggregate substrate manufacturing method capable of suppressing the occurrence of cracks.

本発明の窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置は、窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁から内側の位置に前記外縁に沿って形成された辺ブレークラインと、前記辺ブレークラインの周囲に形成された耳部と、を有する窒化珪素セラミックス焼結基板を載せるベースと、
前記ベースに載せた前記窒化珪素セラミックス焼結基板を、前記ベースと前記辺ブレークラインとの間を距離L1を保って位置合わせする位置合わせ機構と、
前記窒化珪素セラミックス焼結基板の主面に荷重を加えて、前記辺ブレークラインとの間を距離L2を保って配置する押え部材と、前記耳部に荷重を加えるパンチ部材とを備え、前記窒化珪素セラミックス焼結基板から窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とを分割するパンチ機構と、
前記ベースに対して前記窒化珪素セラミックス焼結基板或いは前記窒化珪素セラミックス集合基板を搬送する搬送機構と、を有し、
前記距離L1は、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記ベースの側面と前記辺ブレークラインの中心との距離であって、1.0〜5.0mmとし、
前記距離L2は、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記押え部材の側面と前記辺ブレークラインの中心との距離であって、0〜10.0mmとしたことを特徴とする。
The silicon nitride ceramic aggregate substrate manufacturing apparatus of the present invention includes a side break line formed along the outer edge from the outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate along the outer edge, and an ear formed around the side break line. A base on which a silicon nitride ceramics sintered substrate having a portion is mounted;
An alignment mechanism for aligning the silicon nitride ceramic sintered substrate placed on the base with a distance L1 between the base and the side break line;
A pressing member that applies a load to the main surface of the silicon nitride ceramics sintered substrate and maintains a distance L2 from the side break line; and a punch member that applies a load to the ear portion. A punch mechanism for dividing the silicon nitride ceramic aggregate substrate and the ears from the silicon ceramic sintered substrate;
A transport mechanism for transporting the silicon nitride ceramic sintered substrate or the silicon nitride ceramic aggregate substrate to the base,
The distance L1 is a distance between the side surface of the base and the center of the side break line in a direction parallel to the main surface of the base, and is 1.0 to 5.0 mm.
The distance L2 is a distance between the side surface of the pressing member and the center of the side break line in a direction parallel to the main surface of the base, and is set to 0 to 10.0 mm.

上記の本発明の窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置において、前記位置合わせ機構は前記窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁に突き当てる治具を有することが好ましい。   In the silicon nitride ceramic aggregate substrate manufacturing apparatus of the present invention, it is preferable that the alignment mechanism has a jig that abuts against an outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate.

上記の本発明の窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置において、前記パンチ部材は、前記耳部に荷重を加えたときに、前記辺ブレークラインとの間を距離L3に保って配置されており、
前記距離L3は、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記パンチ部材が前記耳部に接触する箇所と前記辺ブレークラインの中心との距離であって、1.0〜5.0mmとしたことが好ましい。
In the above-described silicon nitride ceramic aggregate substrate manufacturing apparatus of the present invention, the punch member is disposed at a distance L3 from the side break line when a load is applied to the ear portion.
The distance L3 is a distance between a location where the punch member contacts the ear portion and the center of the side break line in a direction parallel to the main surface of the base, and is 1.0 to 5.0 mm. It is preferable.

上記の本発明の窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置において、前記ベースに載せる前記窒化珪素セラミックス焼結基板は、前記辺ブレークラインの交差する角部に前記辺ブレークラインと傾斜する方向に角ブレークラインが形成されていることが好ましい。   In the silicon nitride ceramic aggregate substrate manufacturing apparatus of the present invention described above, the silicon nitride ceramic sintered substrate placed on the base has an angular break line in a direction inclined with the side break line at a corner where the side break line intersects. Is preferably formed.

本発明の窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法は、窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁から内側の位置に前記外縁に沿って形成された辺ブレークラインと、前記辺ブレークラインの周囲に形成された耳部と、を有する窒化珪素セラミックス焼結基板をベースに載せる配置工程と、
前記ベースに載せた前記窒化珪素セラミックス焼結基板を、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記ベースの側面と前記辺ブレークラインの中心との間を1.0〜5.0mmの距離L1に保って位置合わせする位置合わせ工程と、
前記窒化珪素セラミックス焼結基板の主面に押え部材で荷重を加えて、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記押え部材の側面と前記辺ブレークラインの中心との間を0〜10.0mmの距離L2に保って固定し、前記耳部にパンチ部材で荷重を加えて、前記窒化珪素セラミックス焼結基板から窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とを分割する分割工程と、
を含むことを特徴とする。
The method for manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate according to the present invention includes a side break line formed along the outer edge from the outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate along the outer edge, and an ear formed around the side break line. An arrangement step of placing a silicon nitride ceramic sintered substrate having a portion on a base;
A distance L1 of 1.0 to 5.0 mm between the side surface of the base and the center of the side break line in the direction parallel to the main surface of the base of the sintered silicon nitride ceramic substrate placed on the base. An alignment process for maintaining the position at
A load is applied to the main surface of the silicon nitride ceramic sintered substrate with a pressing member, and the direction between the side surface of the pressing member and the center of the side break line is 0 to 10 in the direction parallel to the main surface of the base. A dividing step of fixing the distance L2 of 0 mm, applying a load to the ear portion with a punch member, and dividing the silicon nitride ceramic aggregate substrate and the ear portion from the silicon nitride ceramic sintered substrate;
It is characterized by including.

上記の本発明の窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法において、前記位置合わせ工程では、前記窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁に治具を突き当てて位置を合せることが好ましい。   In the method for manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate of the present invention described above, it is preferable that in the positioning step, a jig is abutted against an outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate to align the position.

上記の本発明の窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法において、前記パンチ部材で荷重を加えたときに、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記パンチ部材が前記耳部に接触する箇所と前記辺ブレークラインの中心との間を1.0〜5.0mmの距離L3に保つことが好ましい。   In the method for manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate of the present invention, when a load is applied by the punch member, the position where the punch member contacts the ear portion in a direction parallel to the main surface of the base, and It is preferable to maintain a distance L3 between 1.0 and 5.0 mm between the center of the side break line.

上記の本発明の窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法において、前記ベースに載せる前記窒化珪素セラミックス焼結基板は、前記辺ブレークラインの交差する角部に前記辺ブレークラインと傾斜する方向に角ブレークラインを有していることが好ましい。   In the method for manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate of the present invention, the silicon nitride ceramic sintered substrate placed on the base has an angular break line in a direction inclined with the side break line at a corner where the side break line intersects. It is preferable to have.

本発明によって、窒化珪素セラミックス焼結基板の位置合わせに高い余裕度を持たせて、生産性の優れた窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置となった。また、耳部を除去する際に窒化珪素セラミックス集合基板に亀裂や割れの発生が抑制された製造方法となった。   According to the present invention, a silicon nitride ceramic aggregate substrate manufacturing apparatus having excellent productivity is provided by providing a high margin for the alignment of the silicon nitride ceramic sintered substrate. Moreover, when removing the ear | edge part, it became a manufacturing method by which generation | occurrence | production of the crack and the crack was suppressed in the silicon nitride ceramic aggregate substrate.

窒化珪素セラミックス焼結基板の概略を示す上面図である。It is a top view which shows the outline of a silicon nitride ceramic sintered substrate. 本発明の製造装置に用いる位置合わせ機構の概略を示す上面図である。It is a top view which shows the outline of the alignment mechanism used for the manufacturing apparatus of this invention. 図2に係る位置合わせを(3a)〜(3d)で説明する上面図である。It is a top view explaining the alignment which concerns on FIG. 2 by (3a)-(3d). 本発明の製造装置の概略を示す正面図(一部断面図)である。It is a front view (partial sectional view) showing the outline of the manufacturing apparatus of the present invention. 図4の製造装置の側面図(一部断面図)である。It is a side view (partial sectional view) of the manufacturing apparatus of FIG. 距離L1、L2及びL3の概略を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the outline of distance L1, L2 and L3. 図4の製造装置に用いる搬送機構を示す概略図である。It is the schematic which shows the conveyance mechanism used for the manufacturing apparatus of FIG. (8a)は窒化珪素セラミックス集合基板、(8b) は回路板を設けた窒化珪素セラミックス集合基板、及び(8c) は回路基板について概略を示す上面図である。(8a) is a silicon nitride ceramic aggregate substrate, (8b) is a silicon nitride ceramic aggregate substrate provided with a circuit board, and (8c) is a top view schematically showing the circuit board. 本発明の製造装置に用いる他の位置合わせ機構の概略を示す上面図である。It is a top view which shows the outline of the other alignment mechanism used for the manufacturing apparatus of this invention.

発明者らは、窒化珪素セラミックス焼結基板の位置合わせ、及び、窒化珪素セラミックス焼結基板から窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とに分割する際に窒化珪素セラミックス集合基板に発生する不具合(亀裂や割れなど)について、鋭意検討した結果、本発明に係る窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置及び製造方法に想到した。   The inventors have found defects (such as cracks and cracks) that occur in the silicon nitride ceramic aggregate substrate when aligning the silicon nitride ceramic sintered substrate and dividing the silicon nitride ceramic sintered substrate into the silicon nitride ceramic aggregate substrate and the ears. As a result of intensive studies on cracks and the like, the inventors have arrived at a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a silicon nitride ceramic aggregate substrate according to the present invention.

本発明では、窒化珪素セラミックス焼結基板を位置合わせして、ベースの側面を含む面と辺ブレークラインの中心との距離L1を1.0〜5.0mmの範囲内とし、且つ、押え部材の側面と辺ブレークラインの中心との距離L2を0〜10.0mmの範囲内とする。   In the present invention, the silicon nitride ceramic sintered substrate is aligned, the distance L1 between the surface including the side surface of the base and the center of the side break line is within the range of 1.0 to 5.0 mm, and The distance L2 between the side surface and the center of the side break line is set within a range of 0 to 10.0 mm.

距離L1を1.0mm以上とすることで、寸法バラツキのある焼結上がりの窒化珪素セラミックス焼結基板であっても、高い位置合わせ余裕度を持たせることができる。また、距離L1を5.0mm以下とすることで、辺ブレークラインの最深部に効率的に応力を集中させて、辺ブレークラインから窒化珪素セラミックス集合基板に向かう亀裂の発生を抑制することができる。また、辺ブレークラインの内側に位置する窒化珪素セラミックス集合基板に、辺ブレークラインに沿った割れが発生するのを抑制することができる。なお、より好ましくは、距離L1を1.0〜4.0mmとする。   By setting the distance L1 to 1.0 mm or more, a high alignment margin can be provided even for a sintered silicon nitride ceramic sintered substrate with dimensional variations. In addition, by setting the distance L1 to 5.0 mm or less, stress can be efficiently concentrated at the deepest part of the side break line, and generation of cracks from the side break line toward the silicon nitride ceramic aggregate substrate can be suppressed. . Moreover, it can suppress that the crack along a side break line generate | occur | produces in the silicon nitride ceramics aggregate substrate located inside a side break line. More preferably, the distance L1 is set to 1.0 to 4.0 mm.

距離L2を0mm以上とすることで、パンチ部材を押し込んだ際に生じる基板端部のベースからの浮き上がりを抑制し、辺ブレークラインのベースの側面に対する位置精度の低下を抑制できる。また、距離L2を10.0mm以下することでパンチ部材を押し込んだ際に生じる基板端部のベースからの浮き上がりを抑制するとともに、曲げによる辺ブレークラインに沿った基板割れを抑制できる。なお、距離L1とL2の差は小さい方が望ましく、例えば、(L2−L1)の絶対値を5mm未満とする。   By setting the distance L2 to be 0 mm or more, it is possible to suppress the lift of the end portion of the substrate from the base that occurs when the punch member is pushed in, and it is possible to suppress a decrease in positional accuracy of the side break line with respect to the side surface of the base. Further, by setting the distance L2 to 10.0 mm or less, it is possible to suppress lifting of the substrate end portion from the base that occurs when the punch member is pushed in, and to suppress substrate cracking along the side break line due to bending. The difference between the distances L1 and L2 is preferably small. For example, the absolute value of (L2−L1) is less than 5 mm.

本発明では、前記パンチ部材が前記耳部に接触する箇所と辺ブレークラインの中心との距離L3を1.0〜5.0mmの範囲内とするのが更により好ましい。距離L3を1.0mm以上とすると、高い位置合わせ余裕度を持たせることができる。また、距離L3を5.0mm以下とすると、窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とに分割する際に、辺ブレークライン以外での耳部の割れを抑制することに寄与する。   In the present invention, it is even more preferable that the distance L3 between the location where the punch member contacts the ear and the center of the side break line is in the range of 1.0 to 5.0 mm. When the distance L3 is 1.0 mm or more, a high alignment margin can be provided. Further, when the distance L3 is 5.0 mm or less, it contributes to suppressing cracking of the ears other than the side break line when dividing the silicon nitride ceramics aggregate substrate and the ears.

本発明では、位置合わせを行って、距離L1、L2の余裕度を高く持たせることができる。窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁に治具を突き当てる、という簡便な位置合わせが可能となる。また、本発明では、分割を自動で行う製造装置とするのに適している。   In the present invention, alignment can be performed to provide a high margin for the distances L1 and L2. A simple alignment is possible in which a jig is abutted against the outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate. Further, the present invention is suitable for a manufacturing apparatus that automatically performs division.

さらに、本発明では、窒化珪素セラミックス焼結基板に角ブレークラインを形成しておくと、特に窒化珪素セラミックス集合基板の角部で亀裂や割れの発生を抑制することができる。   Furthermore, in the present invention, when the corner break line is formed on the silicon nitride ceramic sintered substrate, the occurrence of cracks and cracks can be suppressed particularly at the corners of the silicon nitride ceramic aggregate substrate.

本発明の実施形態を、以下で図面に沿って説明するが、本発明は必ずしもそれらに限定されるものではない。各実施形態に関する説明は、特に断りがなければ他の実施形態にも適用できる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not necessarily limited thereto. The description regarding each embodiment is applicable also to other embodiment unless there is particular notice.

本発明の製造装置又は製造方法に用いる窒化珪素セラミックス焼結基板1を例えば図1で説明する。図1に示す窒化珪素セラミックス焼結基板1は、焼結後の窒化珪素セラミックス焼結基板に、例えば炭酸ガスレーザ(COレーザ)やファイバーレーザ等を用いて、窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁10から内側の位置に外縁10に沿ってスクライブ孔13a(非貫通の孔)を複数個形成することで、スクライブ孔の中心間を結ぶ分割線によるブレークライン13(以下、辺ブレークラインという)とする(スクライブ孔形成工程)。以下で「スクライブ孔」は基板を貫通していない孔(非貫通の孔)を指す。辺ブレークライン13より外側は、耳部11である。 A silicon nitride ceramic sintered substrate 1 used in the manufacturing apparatus or manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. A silicon nitride ceramic sintered substrate 1 shown in FIG. 1 is formed by using, for example, a carbon dioxide laser (CO 2 laser), a fiber laser or the like as the sintered silicon nitride ceramic sintered substrate. A plurality of scribe holes 13a (non-penetrating holes) are formed along the outer edge 10 from the inner side to the break line 13 (hereinafter referred to as a side break line) by dividing lines connecting the centers of the scribe holes. (Scribe hole forming step). Hereinafter, the “scribe hole” refers to a hole that does not penetrate the substrate (non-through hole). The outer side of the side break line 13 is the ear part 11.

さらに、辺ブレークライン13が交差する角部の各々に辺ブレークライン13と傾斜する方向(例えば45°傾斜する方向)に、L10だけ突出した位置から貫通孔を連続的に形成していくことで、いわば角部を面取りするように、窒化珪素セラミックス焼結基板の厚さ方向に貫通するスリットを形成して角ブレークライン14とする(貫通孔形成工程(より詳細にはスリット形成工程))。ここで、「スリット」は一方の面から他方の面に基板を貫通した細長い切り込みを指す。「貫通孔」は一方の面から他方の面に基板を貫通した孔を指す。前記スリットは、複数個の貫通孔を連結して形成されており、貫通孔の中心間を結ぶ分割線による角ブレークラインを構成している。交差する辺ブレークライン13及び角ブレークライン14に囲まれた部分は三角形状の角部15に相当する(追って耳部を除去する際には、角部15は耳部11に付属した状態で分離される部分となる)。窒化珪素セラミックス焼結基板の主面1aにおいて、四辺の辺ブレークライン13と四隅の角ブレークライン14で囲まれた部分は窒化珪素セラミックス集合基板12に相当する。   Furthermore, by continuously forming a through hole from a position protruding by L10 in a direction inclined with the side break line 13 (for example, a direction inclined by 45 °) at each corner where the side break line 13 intersects. In other words, a slit penetrating in the thickness direction of the silicon nitride ceramic sintered substrate is formed so as to chamfer the corner, thereby forming the corner break line 14 (through hole forming step (more specifically, slit forming step)). Here, the “slit” refers to an elongated notch that penetrates the substrate from one surface to the other surface. “Through hole” refers to a hole penetrating the substrate from one surface to the other surface. The slit is formed by connecting a plurality of through holes, and constitutes a corner break line by a dividing line connecting the centers of the through holes. A portion surrounded by the intersecting side break line 13 and the corner break line 14 corresponds to a triangular corner portion 15 (when the ear portion is removed later, the corner portion 15 is separated in a state attached to the ear portion 11. Will be part). In the main surface 1a of the silicon nitride ceramic sintered substrate, a portion surrounded by the four side break lines 13 and the four corner break lines 14 corresponds to the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12.

角ブレークライン14は、耳部11に突出した突出長L10が、貫通孔の形成に用いたレーザのビームスポット直径より大きく、且つ3.5mm未満であることが好ましい。例えば図1に示すように、角ブレークライン14がスリットで構成される場合、突出長L10がレーザのビームスポット直径より大きいと、窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とに分割する際に、スリットに隣接する辺ブレークラインの交差部に発生するバリの発生を抑制することができる。また、窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とに分割するときに、角部が面取り部に残ることを防止できる。窒化珪素セラミックス集合基板の辺にバリがあると、その後の銅回路基板形成工程において、辺で位置合わせを行う際に位置ずれを生じる虞があるので、バリの発生を抑制するのが好ましい。また、スリットの突出長L10を3.5mm以上にすると、窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とに分割する際に、耳部がスリットの延長線上で分断されやすくなり、除去作業の工数が増え、また加工時間も長くなり、不経済となる為である。   The corner break line 14 preferably has a projection length L10 projecting from the ear portion 11 larger than the beam spot diameter of the laser used for forming the through hole and less than 3.5 mm. For example, as shown in FIG. 1, when the corner break line 14 is formed of a slit, if the protrusion length L10 is larger than the beam spot diameter of the laser, the slit is formed when the silicon nitride ceramic aggregate substrate and the ear are divided. Generation | occurrence | production of the burr | flash which generate | occur | produces in the cross | intersection part of an adjacent edge break line can be suppressed. Further, when the silicon nitride ceramic aggregate substrate and the ear portion are divided, the corner portion can be prevented from remaining in the chamfered portion. If there are burrs on the sides of the silicon nitride ceramic aggregate substrate, it is preferable to suppress the occurrence of burrs because there is a risk of displacement when alignment is performed on the sides in the subsequent copper circuit board forming step. Further, when the protrusion length L10 of the slit is 3.5 mm or more, when dividing the silicon nitride ceramics aggregate substrate and the ear portion, the ear portion is easily divided on the extension line of the slit, and the man-hour for the removal work is increased. In addition, the processing time becomes longer, which is uneconomical.

次に、本発明の製造装置又は製造方法に用いる位置合わせ機構を図2で説明する。図2は、ベース50の上で窒化珪素セラミックス焼結基板1の位置を合わせる為の位置合わせ機構を示しており、リニア駆動装置52に支持されたL字型の治具51と、リニア駆動装置52´に支持されたL字型の治具51´を有する。窒化珪素セラミックス焼結基板1の対角部の各々に、突き当て部としてL字型の治具51,51´を突き当てて位置合わせを行うものである。   Next, an alignment mechanism used in the manufacturing apparatus or manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows an alignment mechanism for aligning the silicon nitride ceramic sintered substrate 1 on the base 50. The L-shaped jig 51 supported by the linear drive device 52 and the linear drive device are shown. It has an L-shaped jig 51 'supported by 52'. L-shaped jigs 51 and 51 ′ are abutted against the diagonal portions of the silicon nitride ceramic sintered substrate 1 for alignment.

図2に示すように、ベース50の角部を面取りして面取り面50dとすると(例えばC面取りで2mm)、ベース50の角部の1点が窒化珪素セラミックス焼結基板の面に突き当たって力が集中して亀裂や割れを形成することを抑制できる。また、窒化珪素セラミックス焼結基板1の外縁10とL字型の治具の内側の縁とを密着させるうえで、L字型の治具51,51´の内側の縁同士の間には、それぞれ凹み51a,51a´を有するのが好ましい。   As shown in FIG. 2, when the corner portion of the base 50 is chamfered to be a chamfered surface 50d (for example, 2 mm by C chamfering), one point of the corner portion of the base 50 abuts against the surface of the silicon nitride ceramic sintered substrate and the force It is possible to suppress the formation of cracks and cracks by concentrating. In order to bring the outer edge 10 of the silicon nitride ceramic sintered substrate 1 into close contact with the inner edge of the L-shaped jig, between the inner edges of the L-shaped jigs 51 and 51 ′, Each preferably has a recess 51a, 51a '.

次に、図2に係る位置合わせの順序を図3(3a)〜(3d)で説明する。図3(3a)の上面図に示すように、窒化珪素セラミックス焼結基板1を配置する前のベース50に対して距離を置いてL字型の治具51,51´が配置されている。続いて、図3(3b)に示すように、搬送機構(追って図7で説明する)を用いて窒化珪素セラミックス焼結基板1をベース50の主面50bの上方まで移動させてから、ベース50の上に載せる(配置工程)。   Next, the alignment sequence according to FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 3 (3a) to (3d). As shown in the top view of FIG. 3 (3 a), L-shaped jigs 51, 51 ′ are arranged at a distance from the base 50 before the silicon nitride ceramics sintered substrate 1 is arranged. Subsequently, as shown in FIG. 3 (3 b), the silicon nitride ceramic sintered substrate 1 is moved to above the main surface 50 b of the base 50 using a transport mechanism (to be described later with reference to FIG. 7), and then the base 50 (Placement process).

続いて、リニア駆動装置52によってL字型の治具51を矢印の方向に平行移動させて、L字型の治具51の2つの縁51b,51c(内側の隣り合う縁。詳細には2つの側面に相当する)を窒化珪素セラミックス焼結基板1の2つの外縁10(詳細には2つの側面に相当する)に突き当てて押していき、予め設定した位置で、図3(3c)に示すようにL字型の治具51を停止して固定する(要はロックする)。ロックしたときのL字型の治具51の内側の2つの縁51b,51cが、位置合わせの基準となる。   Subsequently, the L-shaped jig 51 is translated in the direction of the arrow by the linear drive device 52, and two edges 51b and 51c (adjacent inner edges. 3 (corresponding to one side surface) is pressed against two outer edges 10 (corresponding to two side surfaces in detail) of the silicon nitride ceramic sintered substrate 1, and is shown in FIG. 3 (3c) at a preset position. Thus, the L-shaped jig 51 is stopped and fixed (the lock is necessary). The two edges 51b and 51c inside the L-shaped jig 51 when locked are the reference for alignment.

続いて、リニア駆動装置52´によってL字型の治具51´を平行移動させて(矢印が移動方向に相当)、L字型の治具51´の2つの縁51b´,51c´(内側の隣り合う縁。詳細には2つの側面に相当する)を窒化珪素セラミックス焼結基板1の他の2つの外縁10に突き当てて、一定の力で押し続ける(押し続け方式)。その結果、図3(3d)に示すように、窒化珪素セラミックス焼結基板の対角部にそれぞれL字型の治具51,51´が突き当てられた状態となって位置合わせされて、図2に相当する状態となる(位置合わせ工程)。このとき、ベースの主面50bに平行な向きにおいて、前記ベースの側面50aと辺ブレークラインの中心との距離L1を1.0〜5.0mmの範囲内とする(L1は追って図4で説明する)。   Subsequently, the L-shaped jig 51 ′ is translated by the linear drive device 52 ′ (the arrow corresponds to the moving direction), and the two edges 51 b ′ and 51 c ′ (inner side) of the L-shaped jig 51 ′ Are adjacent to the other two outer edges 10 of the silicon nitride ceramic sintered substrate 1 and kept pressed with a constant force (pressing and holding method). As a result, as shown in FIG. 3 (3 d), the L-shaped jigs 51 and 51 ′ are brought into contact with the diagonal portions of the silicon nitride ceramic sintered substrate, respectively, and are aligned. 2 (positioning step). At this time, in a direction parallel to the main surface 50b of the base, the distance L1 between the side surface 50a of the base and the center of the side break line is within a range of 1.0 to 5.0 mm (L1 will be described later with reference to FIG. 4). To do).

なお、図3(d)で述べた“押し続け方式”に代えて、所定の反力を検出したら、L字型の治具51´を停止して固定する(ロックする)という方式にしてもよい。   Instead of the “continuous pressing method” described in FIG. 3D, when a predetermined reaction force is detected, the L-shaped jig 51 ′ is stopped and fixed (locked). Good.

上記の図3のように1個のL字型の治具(内側の隣り合う縁)を窒化珪素セラミックス焼結基板の隣り合う外縁に突き当てる位置合わせ機構は、2個の治具を用いてそれぞれを別個に隣り合う外縁に突き当てる位置合わせ機構に比べて、構造を簡略化できるので好ましい。   As shown in FIG. 3 above, the alignment mechanism for abutting one L-shaped jig (adjacent inner edge) against the adjacent outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate uses two jigs. This is preferable because the structure can be simplified as compared with an alignment mechanism in which each is individually abutted against an adjacent outer edge.

次に、図4(及び図5)において、上記の位置合わせ機構(図2及び図3)を用いる窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置を説明する。図4の製造装置は、ベースピラー50pに支持された板状のベース50を備えており、ヨーク56と、ヨーク支持部56aを介してヨーク56を支持して且つヨーク56を上下にリニア駆動させるピラー装置57を有するパンチ機構を備える。ピラー装置57とベースピラー50pは共通の基準台50g上に設けられている。このヨーク56の底面には、パンチ部材53としてパンチ面53aを有するパンチ板(短辺用の2枚)、パンチ部材54としてパンチ面54aを有するパンチ板(長辺用の2枚)が、枠状に設けられている。また、ヨーク56の底面側には、パンチ部材53,54に囲われた領域で、ロッド55aとバネ55bとシリンダ55cを介して板状の押え部材58が支持されている。板状のベース50の主面50b上には、L字型の治具51,51´で位置合わせされた窒化珪素セラミックス焼結基板1が載せられている。   Next, in FIG. 4 (and FIG. 5), an apparatus for manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate using the above-described alignment mechanism (FIGS. 2 and 3) will be described. The manufacturing apparatus of FIG. 4 includes a plate-like base 50 supported by a base pillar 50p, supports the yoke 56 via a yoke 56 and a yoke support portion 56a, and linearly drives the yoke 56 up and down. A punch mechanism having a pillar device 57 is provided. The pillar device 57 and the base pillar 50p are provided on a common reference base 50g. On the bottom surface of the yoke 56, a punch plate (two short sides) having a punch surface 53a as a punch member 53 and a punch plate (two long sides) having a punch surface 54a as a punch member 54 are framed. It is provided in the shape. A plate-like pressing member 58 is supported on the bottom surface side of the yoke 56 through a rod 55a, a spring 55b, and a cylinder 55c in a region surrounded by the punch members 53 and 54. On the main surface 50b of the plate-like base 50, the silicon nitride ceramics sintered substrate 1 aligned with L-shaped jigs 51 and 51 'is placed.

続いて、図4の製造装置でヨーク56をベース50に向かって下降させると、窒化珪素セラミックス焼結基板1は、押え部材58とベースの主面50bの間に挟まれて、荷重を加えられて固定される。このとき、ベースの主面50bに平行な向きにおいて、押え部材の側面58aと辺ブレークライン13の中心との距離L2を0〜10.0mmの範囲内とする。バネ55bが縮むことを利用して、更にヨーク56を下降させて、耳部11とパンチ面53aが接触したとき、パンチ部材53のパンチ面53aが耳部11と接触する箇所と辺ブレークライン13の中心との距離L3を1.0〜5.0mmの範囲内とする。なお、図4(及び図5)では、わかり易くする為に、窒化珪素セラミックス焼結基板1の厚さを大きく強調して図示している。   Subsequently, when the yoke 56 is lowered toward the base 50 in the manufacturing apparatus of FIG. 4, the silicon nitride ceramics sintered substrate 1 is sandwiched between the pressing member 58 and the main surface 50b of the base, and a load is applied. Fixed. At this time, in the direction parallel to the main surface 50b of the base, the distance L2 between the side surface 58a of the pressing member and the center of the side break line 13 is set in the range of 0 to 10.0 mm. When the yoke 56 is further lowered by utilizing the contraction of the spring 55b and the ear portion 11 and the punch surface 53a come into contact with each other, the portion where the punch surface 53a of the punch member 53 comes into contact with the ear portion 11 and the side break line 13 The distance L3 from the center of the lens is set in the range of 1.0 to 5.0 mm. In FIG. 4 (and FIG. 5), the thickness of the silicon nitride ceramics sintered substrate 1 is greatly emphasized for easy understanding.

距離L3は、パンチ部材が面で耳部と接触する場合には、ベースの主面50bに平行な向きにおいて、パンチ部材の面の内側(接触する面で、辺ブレークラインに最も近い側)と辺ブレークラインの中心との距離を表すものとする。但し、パンチ部材が線で耳部と接触する場合には、ベースの主面50bに平行な向きにおいて、パンチ部材の線(線接触する箇所)と辺ブレークラインの中心との距離を表すものとする。   When the punch member is in contact with the ear portion at the surface, the distance L3 is the inner side of the surface of the punch member in the direction parallel to the main surface 50b of the base (the side that is in contact and closest to the side break line). It represents the distance from the center of the edge breakline. However, when the punch member is in contact with the ear portion by a line, it represents the distance between the line of the punch member (line contact portion) and the center of the side break line in the direction parallel to the main surface 50b of the base. To do.

続いて、L字型の治具51,51´を元の位置に戻してから(すなわち、窒化珪素セラミックス焼結基板より離してから)、ヨーク56を下降させると、1対のパンチ面53aが荷重を加えつつ1対の耳部11(短い方の耳部)を押し込むことで、辺ブレークライン13と直角な方向に曲げによる引張応力を作用させて、辺ブレークライン13が割れて、1対の耳部11が分離される。更にヨーク56を下降させて、他の1対の耳部11(長い方の耳部)とパンチ面54aが接触したとき、パンチ部材54のパンチ面54aが耳部11と接触する箇所と辺ブレークライン13の中心との距離L3も1.0〜5.0mmの範囲内とする。なお、辺ブレークライン13を有する窒化珪素セラミックス焼結基板1、ベース50(ベースの側面50a)及び押え部材58(押え部材の側面58a)について、距離L1、距離L2及び距離L3の関係の概略を図6の拡大図に示す。図6では、辺ブレークライン13は切り込みとして示しており、三角形状の断面の底が最深部13bに相当する。辺ブレークライン13の幅方向はベースの主面50bやL1に平行な向きである。補助線aは辺ブレークライン13の幅方向の中心を通る線に相当する。パンチ部材54に設ける面取り部は、たとえばC1〜C10程度のC面取りとすることが出来る。   Subsequently, after the L-shaped jigs 51 and 51 ′ are returned to their original positions (that is, after being separated from the silicon nitride ceramic sintered substrate), when the yoke 56 is lowered, a pair of punch surfaces 53 a is formed. By pushing a pair of ears 11 (shorter ears) while applying a load, a tensile stress caused by bending acts in a direction perpendicular to the side breakline 13, and the side breakline 13 breaks. Ear 11 is separated. When the yoke 56 is further lowered and the other pair of ears 11 (longer ears) and the punch surface 54a come into contact with each other, the portion where the punch surface 54a of the punch member 54 comes into contact with the ear 11 and the side break The distance L3 from the center of the line 13 is also in the range of 1.0 to 5.0 mm. In addition, regarding the silicon nitride ceramics sintered substrate 1, the base 50 (the side surface 50a of the base), and the pressing member 58 (the side surface 58a of the pressing member) having the side break line 13, an outline of the relationship among the distance L1, the distance L2, and the distance L3 This is shown in the enlarged view of FIG. In FIG. 6, the side break line 13 is shown as a cut, and the bottom of the triangular cross section corresponds to the deepest portion 13b. The width direction of the side break line 13 is parallel to the main surface 50b or L1 of the base. The auxiliary line a corresponds to a line passing through the center of the side break line 13 in the width direction. The chamfered portion provided on the punch member 54 can be, for example, a C chamfer of about C1 to C10.

続いて、ヨーク56を下降させると、1対のパンチ面54aが荷重を加えつつ他の1対の耳部11(長い方の耳部)を押し込むことで、辺ブレークライン13が割れて、窒化珪素セラミックス集合基板12と、他の1対の耳部11とに分割される(分割工程:より詳細には耳部分割工程)。押え部材58とベース50の間には窒化珪素セラミックス集合基板12のみが挟まれた状態となる。下に落ちた耳部11は回収用シュータ(滑り台:図示せず)などを用いて回収する。続いて、ヨーク56を上昇させて押え部材58を窒化珪素セラミックス集合基板12から十分に離す。続いて、搬送機構(追って図7で説明する)を用いて、ベース50から窒化珪素セラミックス集合基板12を取り出すことができる。短い方の耳部と長い方の耳部を分けて分割する方式を用いると、四辺の耳部を同時に押し込んで分割する方式に比べて、窒化珪素セラミックス集合基板における亀裂や割れの発生を更に抑制できる。前記荷重は、クラック抑制の観点で言うと、例えば600N以下とするのが好ましい。より具体的には30Nや100Nなどが挙げられる。   Subsequently, when the yoke 56 is lowered, the pair of punch surfaces 54a applies a load while pushing the other pair of ears 11 (longer ears), so that the side break line 13 is broken and nitrided. Divided into a silicon ceramics aggregate substrate 12 and another pair of ears 11 (dividing step: more specifically, an ear portion dividing step). Only the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 is sandwiched between the pressing member 58 and the base 50. The ears 11 that have fallen down are collected using a collection shooter (slide: not shown). Subsequently, the yoke 56 is raised to sufficiently separate the pressing member 58 from the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12. Subsequently, the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 can be taken out from the base 50 using a transport mechanism (to be described later with reference to FIG. 7). Using a method that divides the short ear and long ear separately and further suppresses the generation of cracks and cracks in the silicon nitride ceramic aggregate substrate compared to the method of pushing and dividing the four ears at the same time. it can. From the viewpoint of suppressing cracks, the load is preferably 600 N or less, for example. More specifically, 30N, 100N, etc. are mentioned.

なお、図6において、耳部の幅が例えば0.5mmと小さい場合には、パンチ部材54の面取り部の幅を大きくして(面取り部をL3の側に広げて)、面取り部の面で耳部11を押し込んで、辺ブレークライン13を割るのがよい。面取り部を設けて、分割時に面取り部が耳部に当たるようにすると、耳部の幅を変えたとしても、耳部の曲げ具合が同じような状態になるので、断面の性状を均一にして、分割を安定して行う上で好ましい。   In FIG. 6, when the width of the ear portion is as small as 0.5 mm, for example, the width of the chamfered portion of the punch member 54 is increased (the chamfered portion is widened to the L3 side), and the surface of the chamfered portion is increased. It is preferable to push the ear 11 and break the side break line 13. If the chamfered portion is provided so that the chamfered portion hits the ear part at the time of division, even if the width of the ear part is changed, the bending state of the ear part becomes the same state, so the property of the cross section is made uniform, This is preferable for stable division.

上記の図4(及び図5)の製造装置では、少なくともパンチ部材53,54の材質は、プラスチックであるのが好ましい。金属のコンタミが窒化珪素セラミックス集合基板12に付着するおそれがない為である。ベース50や押え部材58の材質もプラスチックであるのが好ましい。パンチ部材の材質に強度の高いプラスチック(特にポリカーボネート)を用いると摩耗し難いのでより好ましい。また、窒化珪素セラミックス集合基板に傷をつけないように、ベース50、押え部材58の材質にはベークライトなどの比較的柔らかい材質を用いても構わない。   In the manufacturing apparatus shown in FIG. 4 (and FIG. 5), it is preferable that at least the material of the punch members 53 and 54 is plastic. This is because there is no possibility that metal contamination adheres to the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12. The material of the base 50 and the pressing member 58 is also preferably plastic. It is more preferable to use a high-strength plastic (particularly polycarbonate) as the material of the punch member because it is difficult to wear. Also, a relatively soft material such as bakelite may be used as the material of the base 50 and the pressing member 58 so as not to damage the silicon nitride ceramic aggregate substrate.

上記の距離L1の変更は、例えばベース50を寸法の異なるものに変更することで対応できる。上記の距離L2の変更は、例えばベース50や押え部材58を寸法の異なるものに交換することで対応できる。上記の距離L3の変更は、例えばパンチ部材53,54をパンチ面の寸法が異なるものに交換すること、或いはヨーク56におけるパンチ部材53,54の固定位置を変更することで対応できる。   The change of the distance L1 can be dealt with by changing the base 50 to a different size, for example. The change in the distance L2 can be dealt with, for example, by exchanging the base 50 and the pressing member 58 with different dimensions. The change in the distance L3 can be dealt with, for example, by exchanging the punch members 53 and 54 with different punch surface dimensions or by changing the fixing positions of the punch members 53 and 54 in the yoke 56.

次に、上記の図4(及び図5)の製造装置に用いる為の、基板を搬送する搬送機構を図7で説明する。図7に係る基板を搬送する搬送機構は、搬送用アーム62と、搬送用アーム62の端の下側に設けた支持板61と、支持板61の四隅の下側に設けた4個の吸着盤60を有する。吸着盤60が吸気管(図示せず)によって真空吸引されると、窒化珪素セラミックス焼結基板や窒化珪素セラミックス集合基板を吸着できる。搬送用アーム62は、駆動装置(図示せず)によって図7の矢印の向きや紙面に垂直な向きに適宜平行移動可能であり、図4の製造装置で耳部を除去する為に、マガジンに積載された窒化珪素セラミックス焼結基板を取り出して移動させてベース50(図4のベースに相当)の上に置くことができる。また、耳部を除去した後に、窒化珪素セラミックス集合基板をベース50の上から取り出して、後の工程に送ることができる。ここで、「搬送」はベースへの基板の供給或いはベースからの基板の排出を含む。図7のベース50、ベースピラー50p及び基準台50gは、図4(及び図5)に記載のものと同様であるが、図4(及び図5)の他の構成は図7では図示していない。   Next, a transport mechanism for transporting a substrate for use in the manufacturing apparatus shown in FIG. 4 (and FIG. 5) will be described with reference to FIG. The transport mechanism for transporting a substrate according to FIG. 7 includes a transport arm 62, a support plate 61 provided below the end of the transport arm 62, and four suctions provided below the four corners of the support plate 61. A board 60 is provided. When the suction plate 60 is vacuumed by an intake pipe (not shown), the silicon nitride ceramic sintered substrate or the silicon nitride ceramic aggregate substrate can be adsorbed. The transfer arm 62 can be appropriately translated in the direction of the arrow in FIG. 7 or in the direction perpendicular to the paper surface by a driving device (not shown). In order to remove the ears in the manufacturing apparatus in FIG. The loaded silicon nitride ceramic sintered substrate can be taken out, moved, and placed on the base 50 (corresponding to the base in FIG. 4). Moreover, after removing the ear | edge part, a silicon nitride ceramic aggregate substrate can be taken out from on the base 50, and can be sent to a subsequent process. Here, “transport” includes supplying the substrate to the base or discharging the substrate from the base. The base 50, the base pillar 50p, and the reference base 50g in FIG. 7 are the same as those shown in FIG. 4 (and FIG. 5), but other configurations in FIG. 4 (and FIG. 5) are not shown in FIG. Absent.

なお、図7に係る搬送機構を用いて、窒化珪素セラミックス集合基板12を図4の製造装置のベースの上から取り出したときに、ベースの主面50bをエアブローするか或いはブラシ等で掃いておくのが好ましい。窒化珪素セラミックス焼結基板の分割で微小欠片や粒子が生じてベースの主面50bに落ちた場合、次の窒化珪素セラミックス焼結基板をベースに載せて分割するときに、傾きや位置ずれを生じるおそれがある為である。   When the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 is taken out of the base of the manufacturing apparatus of FIG. 4 using the transport mechanism shown in FIG. 7, the main surface 50b of the base is blown with an air or is swept with a brush or the like. Is preferred. When the silicon nitride ceramic sintered substrate is divided into minute pieces or particles and falls on the main surface 50b of the base, tilt or misalignment occurs when the next silicon nitride ceramic sintered substrate is divided on the base. This is because there is a fear.

次に、図4に係る製造装置で耳部を除去してなる窒化珪素セラミックス集合基板12を用いて、回路基板を形成する様子を図8で説明する。図8(8a)は、窒化珪素セラミックス集合基板12であり、四隅の角部が面取りされた矩形を呈している。銅回路基板形成工程において、この窒化珪素セラミックス集合基板12の一方の面に銅の回路板16を複数個接合し(図8(8b)参照)、他方の面に銅の放熱板を複数個接合して(図示せず)、回路板及び放熱板を接合した窒化珪素セラミックス集合基板12aを得る。続いて、回路板16を接合した側の窒化珪素セラミックス集合基板12aの面に第2のスクライブ孔による第2のブレークライン18、18’を形成する。続いて、第2のブレークライン18,18’に沿って窒化珪素セラミックス集合基板12を分割することで、回路形成部(回路基板20に相当)と縁部17に分離して、各々の回路基板20を得る。ここで、回路基板20は、図8(8c)に示すように、銅の回路板16及び銅の放熱板(図示せず)とセラミックス基板部19とを有するものとなる。   Next, a state in which a circuit board is formed using the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 obtained by removing the ears with the manufacturing apparatus according to FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 8 (8 a) shows the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12, which has a rectangular shape with four corners chamfered. In the copper circuit board forming step, a plurality of copper circuit boards 16 are joined to one surface of the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 (see FIG. 8 (b)), and a plurality of copper heat sinks are joined to the other face. (Not shown), the silicon nitride ceramics aggregate substrate 12a to which the circuit board and the heat sink are joined is obtained. Subsequently, second break lines 18 and 18 ′ by second scribe holes are formed on the surface of the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 a on the side to which the circuit board 16 is bonded. Subsequently, the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 is divided along the second break lines 18 and 18 ′, so that the circuit formation portion (corresponding to the circuit substrate 20) and the edge portion 17 are separated from each other. Get 20. Here, as shown in FIG. 8 (8 c), the circuit board 20 includes a copper circuit board 16, a copper heat radiating plate (not shown), and a ceramic substrate part 19.

本発明に関して、窒化珪素セラミックス焼結基板には、例えば図1に示すように、辺ブレークライン13同士が交差する角部に辺ブレークライン13と傾斜する方向に、いわば角部を面取りするように、角ブレークライン14を形成するのが好ましい。角ブレークラインを形成すると、窒化珪素セラミックス焼結基板1を撓ませて、窒化珪素セラミックス集合基板12と耳部11とに分割する際に、特に窒化珪素セラミックス集合基板の四隅に亀裂や欠けを生じることを抑制できる為である。角ブレークラインを設けない場合、窒化珪素セラミックス集合基板12と耳部11とに分割する際に、角部バリ及び角部欠けの不具合に関して増加することを確認している。   In the present invention, for example, as shown in FIG. 1, the silicon nitride ceramics sintered substrate is chamfered so that the corners are chamfered in a direction inclined with the side breaklines 13 at the corners where the side breaklines 13 intersect. The corner break line 14 is preferably formed. When the corner break line is formed, when the silicon nitride ceramic sintered substrate 1 is bent and divided into the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 and the ear portion 11, cracks and chips are generated particularly at the four corners of the silicon nitride ceramic aggregate substrate. This is because it can be suppressed. In the case where the corner break line is not provided, it has been confirmed that when the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 and the ear portion 11 are divided, there is an increase in defects related to corner burr and corner chipping.

さらに、角ブレークラインが辺ブレークラインよりも割り易い状態にあると、窒化珪素セラミックス集合基板の四隅の角部で応力の集中がさらに緩和されるので好ましい。例えば、辺ブレークラインの深さよりも角ブレークラインの深さが大である関係とする。より好ましくは、例えば、辺ブレークラインが厚さ方向で基板を貫通していないが、角ブレークラインが厚さ方向で基板を貫通している、という関係にする。このとき、例えば複数個の貫通孔を連結してなるスリットで角ブレークラインを構成する。スリットが基板を貫通することよって、窒化珪素セラミックス集合基板の四隅の角部で応力の集中が特に緩和されるので、亀裂や割れの抑制に寄与する為である。   Further, it is preferable that the corner break line is easier to break than the side break line because stress concentration is further eased at the four corners of the silicon nitride ceramic aggregate substrate. For example, the depth of the corner break line is greater than the depth of the side break line. More preferably, for example, the side break line does not penetrate the substrate in the thickness direction, but the corner break line penetrates the substrate in the thickness direction. At this time, for example, a corner break line is formed by a slit formed by connecting a plurality of through holes. This is because, since the slit penetrates the substrate, the stress concentration is particularly relaxed at the corners of the four corners of the silicon nitride ceramic aggregate substrate, thereby contributing to suppression of cracks and cracks.

上記の辺ブレークラインの深さは、例えば窒化珪素セラミックス焼結基板の厚さが0.32mmの場合、好ましくは深さ80〜300μmであり、更に好ましくは深さ100〜250μmである。   For example, when the thickness of the silicon nitride ceramic sintered substrate is 0.32 mm, the depth of the side break line is preferably 80 to 300 μm and more preferably 100 to 250 μm.

上記の辺ブレークラインが交差する角部に形成した角ブレークラインは、例えば幅を30〜200μm、例えば長さを2.8〜8.4mmとする。角ブレークラインの幅はより好ましくは20〜150μmであり、更に好ましくは30〜100μmである。角ブレークラインの長さはより好ましくは3.0〜8.0mmであり、更に好ましくは3.5〜7.5mmである。   The corner break line formed at the corner where the side break line intersects, for example, has a width of 30 to 200 μm, for example, a length of 2.8 to 8.4 mm. The width of the corner break line is more preferably 20 to 150 μm, still more preferably 30 to 100 μm. The length of the corner break line is more preferably 3.0 to 8.0 mm, and still more preferably 3.5 to 7.5 mm.

上記の角ブレークラインは、辺ブレークラインに対して例えば30°〜60°傾ける。より具体的には辺ブレークラインに対して例えば45°傾けると、基板の面積を無駄なく有効に使えるので好ましい。   The corner break line is inclined by, for example, 30 ° to 60 ° with respect to the side break line. More specifically, it is preferable to tilt the substrate by 45 ° with respect to the side break line because the area of the substrate can be used effectively without waste.

上記の窒化珪素セラミックス焼結基板は、サイズを例えば縦横それぞれ100mm以上とする。好ましいサイズは例えば120mm×120mm以上であり、より好ましいサイズは例えば140mm×140mm以上である。さらに、前記サイズは、例えば1辺が250mmの正方形またはこれよりも小さい形状を有していてもよい。上記の窒化珪素セラミックス焼結基板及び窒化珪素セラミックス集合基板は、厚さを例えば0.2mmから1.0mmとする。より具体的には厚さを例えば0.25mmから0.65mmとする。   The above-mentioned silicon nitride ceramic sintered substrate has a size of, for example, 100 mm or more in the vertical and horizontal directions. A preferable size is, for example, 120 mm × 120 mm or more, and a more preferable size is, for example, 140 mm × 140 mm or more. Furthermore, the size may have, for example, a square with a side of 250 mm or a shape smaller than this. The silicon nitride ceramic sintered substrate and the silicon nitride ceramic aggregate substrate have a thickness of 0.2 mm to 1.0 mm, for example. More specifically, the thickness is set to 0.25 mm to 0.65 mm, for example.

上記の窒化珪素セラミックス焼結基板は、耳部の幅を例えば0.5〜8.0mmとする。耳部の幅を8.0mm以下とするのは、素材の捨てしろを減らす為である。耳部の幅を0.5mm以上とするのは、バリの発生を抑制する為である。耳部の幅は、より具体的には例えば2.0〜6.0mmとし、更に具体的には例えば3.0〜5.0mmとする。   In the silicon nitride ceramic sintered substrate, the width of the ear portion is, for example, 0.5 to 8.0 mm. The reason why the width of the ear portion is set to 8.0 mm or less is to reduce the amount of material thrown away. The reason why the width of the ear is 0.5 mm or more is to suppress the generation of burrs. More specifically, the width of the ear is, for example, 2.0 to 6.0 mm, and more specifically, 3.0 to 5.0 mm.

上記の窒化珪素セラミックス焼結基板及び窒化珪素セラミックス集合基板は、破壊靱性値を例えば5.0MPa・m1/2以上とする。より具体的には破壊靱性値を例えば5.0〜7.5MPa・m1/2とする。 The above silicon nitride ceramic sintered substrate and silicon nitride ceramic aggregate substrate have a fracture toughness value of, for example, 5.0 MPa · m 1/2 or more. More specifically, the fracture toughness value is set to, for example, 5.0 to 7.5 MPa · m 1/2 .

図9において、本発明の製造装置又は製造方法に用いる他の位置合わせ機構を説明する。図9は、図2のリニア駆動装置52に支持されたL字型の治具51を、リニア駆動装置92に支持された円柱状治具91aと、リニア駆動装置92に支持部材91dを介して支持された円柱状円柱状治具91b及び91cとの組合せに、交換した構成に相当するものである。他の構成は図2と同様である。窒化珪素セラミックス焼結基板1の右上の対角部にL字型の治具51´を突き当てて、窒化珪素セラミックス焼結基板1の外縁(左側の短辺)に円柱状治具91aを突き当てて、窒化珪素セラミックス焼結基板1の外縁(下方の長辺)に円柱状治具91b及び91cを突き当てることで、位置合わせを行う。窒化珪素セラミックス焼結基板が焼結直後の形状であって、必ずしも正確な長方形でなくても、x方向に駆動する円柱状治具91aと、y方向に駆動する円柱状治具91b及び91cとを別々に作動出来るので、ベース50上における窒化珪素セラミックス焼結基板の突き当ての位置合わせ精度を高めることができる。   In FIG. 9, another positioning mechanism used in the manufacturing apparatus or manufacturing method of the present invention will be described. FIG. 9 shows an L-shaped jig 51 supported by the linear drive device 52 of FIG. 2, a cylindrical jig 91a supported by the linear drive device 92, and a support member 91d via the linear drive device 92. The combination with the supported columnar columnar jigs 91b and 91c corresponds to an exchanged configuration. Other configurations are the same as those in FIG. An L-shaped jig 51 ′ is abutted against the upper right diagonal portion of the silicon nitride ceramics sintered substrate 1, and a cylindrical jig 91 a is projected to the outer edge (the short side on the left side) of the silicon nitride ceramics sintered substrate 1. Then, the cylindrical jigs 91b and 91c are abutted against the outer edge (lower long side) of the silicon nitride ceramic sintered substrate 1 for alignment. Even if the silicon nitride ceramic sintered substrate has a shape immediately after sintering and is not necessarily an accurate rectangle, a cylindrical jig 91a that drives in the x direction, and cylindrical jigs 91b and 91c that drive in the y direction, Therefore, the alignment accuracy of the abutting of the silicon nitride ceramic sintered substrate on the base 50 can be increased.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明する。なお、本発明は下記の実施例に必ずしも限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples. In addition, this invention is not necessarily limited to the following Example.

(実施例)
窒化珪素セラミックスを形成する原料として、主原料に窒化珪素粉末を用い、焼結助剤に2質量%のMgO及び3質量%のYを用いて、作製したシート成形体を窒素雰囲気中にて最高温度1850℃、保持時間5時間で焼結して、厚さ0.32mm、縦150mm及び横200mmで矩形の窒化珪素セラミックス焼結基板を作製した。続けて、図1の基板を得るために、炭酸ガスレーザを用いて、焼結後の窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁10から内側の位置に外縁10に沿ってスクライブ孔13aによる辺ブレークライン13を形成した(スクライブ孔形成工程)。スクライブ孔13aは、基板表面において最大径が50μm、深さが150μm、ピッチが100μmであり、スクライブ孔13aによる辺ブレークライン13を四辺の各々に沿って形成した。耳部11の幅は、追って表1に示す値とした。
(Example)
As a raw material for forming silicon nitride ceramics, a silicon nitride powder is used as a main raw material, and 2% by mass of MgO and 3% by mass of Y 2 O 3 are used as sintering aids. And sintered at a maximum temperature of 1850 ° C. and a holding time of 5 hours to produce a silicon nitride ceramic sintered substrate having a thickness of 0.32 mm, a length of 150 mm and a width of 200 mm. Subsequently, in order to obtain the substrate of FIG. 1, the side break line 13 by the scribe holes 13 a is formed along the outer edge 10 from the outer edge 10 to the inner side of the sintered silicon nitride ceramic sintered substrate using a carbon dioxide laser. (Scribe hole forming step). The scribe holes 13a have a maximum diameter of 50 μm, a depth of 150 μm, and a pitch of 100 μm on the substrate surface, and side break lines 13 formed by the scribe holes 13a are formed along each of the four sides. The width of the ear part 11 was set to the value shown in Table 1 later.

続けて、炭酸ガスレーザ(出力100W)を用いて、レーザのビームスポットの走査を1回として、スクライブ孔13aによる辺ブレークライン13の交差する角部(4箇所)の各々に辺ブレークライン13と45°傾斜する方向に、L10だけ突出した位置から貫通孔を連続的に形成していくことで、角ブレークライン14として、貫通孔が連結してなるスリットを形成して(スリット形成工程)、図1の窒化珪素セラミックス焼結基板1を得た。   Subsequently, using a carbon dioxide laser (output: 100 W), the laser beam spot is scanned once, and the side break lines 13 and 45 are respectively formed at the corners (four places) where the side break lines 13 intersect with the scribe holes 13a. A slit formed by connecting through holes is formed as a corner break line 14 by continuously forming through holes from a position protruding by L10 in the direction of inclination (slit forming step). 1 silicon nitride ceramics sintered substrate 1 was obtained.

なお、詳細な条件は次のとおりとした。
レーザのビームスポットの直径=70μm
加工速度=15mm/s
スリットの突出長L10=0.7mm
スリットの全長=4.2mm
基板表面におけるスリット幅=0.1mm
Detailed conditions were as follows.
Laser beam spot diameter = 70 μm
Processing speed = 15mm / s
Slit protrusion length L10 = 0.7mm
Overall length of slit = 4.2mm
Slit width on substrate surface = 0.1 mm

次に、位置合わせ機構(図2)及び搬送機構(図7)を設けた製造装置(図4)を用いて、窒化珪素セラミックス焼結基板1から窒化珪素セラミックス集合基板12と耳部11とに分割した。条件として、パンチ部材が耳部に加える荷重を30Nとして、パンチ部材が耳部を辺ブレークラインで割る際の速度を10mm/sとして、耳部の幅、距離L1、L2及びL3を表1に示すものとした。1つの実施例あたり、500枚の窒化珪素セラミック焼結基板を分割して、窒化珪素セラミックス集合基板12について(a)角部バリ、(b)角部欠け、及び(c)エッジ欠け、割れという不具合の有無を調べて、各々の発生率(%)を求めた(表1参照)。ここで、割れは、窒化珪素セラミックス集合基板の縁部の一部が、辺ブレークラインに沿った曲線状の亀裂が発生することによって、分離することを指している。エッジ欠けは、“割れ”よりも分離体積が小さく、縁部の角(主面と側面の間のエッジ)が、分離することを指している。   Next, using the manufacturing apparatus (FIG. 4) provided with the alignment mechanism (FIG. 2) and the transport mechanism (FIG. 7), the silicon nitride ceramic sintered substrate 1 is connected to the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 and the ear portion 11. Divided. As conditions, the load applied to the ear by the punch member is 30 N, the speed at which the punch member divides the ear by the side break line is 10 mm / s, and the width of the ear, the distances L1, L2, and L3 are shown in Table 1. As shown. According to one embodiment, 500 silicon nitride ceramic sintered substrates are divided, and the silicon nitride ceramic aggregate substrate 12 is referred to as (a) corner burrs, (b) corner chips, and (c) edge chips and cracks. The presence / absence of defects was examined, and the occurrence rate (%) of each was determined (see Table 1). Here, the crack indicates that a part of the edge of the silicon nitride ceramic aggregate substrate is separated by the occurrence of a curved crack along the side break line. Edge chipping means that the separation volume is smaller than “cracking”, and the corners of the edge (the edge between the main surface and the side surface) are separated.

Figure 2017061146
Figure 2017061146

実施例1〜25は、表1に示すように(a)角部バリ、(b)角部欠け、及び(c)エッジ欠け、割れの不具合が発生せず、位置合わせのやり直しは一切不要であった。即ち、量産に適した良好な結果であった。   In Examples 1 to 25, as shown in Table 1, (a) corner burr, (b) corner chipping, and (c) edge chipping and cracking do not occur, and re-alignment is unnecessary. there were. That is, it was a favorable result suitable for mass production.

(比較例)
耳部の幅、距離L1、L2及びL3を表1に記載のようにしたこと以外は、上記の実施例と同様にして、図1の窒化珪素セラミックス焼結基板から窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とに分割した。比較例1〜7では、表1に示すように(a)角部バリ、(b)角部欠け、及び(c)エッジ欠け、割れのうち少なくとも1つの不具合が発生して、量産には適さないものと判断された。これらのうち、比較例1〜3では、窒化珪素セラミックス焼結基板をベース50の上に配置する際に位置ずれを生じた。その結果、割れ等の不具合が多発した。比較例4〜7では、窒化珪素セラミックス集合基板に上記の割れを生じた。なお、比較例においては、L1、L2、L3が近い値であっても、突き当ての精度によってはバリやカケの比率が異なることがある。
(Comparative example)
1 except that the width of the ear portion and the distances L1, L2 and L3 are set as shown in Table 1, the silicon nitride ceramics aggregate substrate and the ears of the silicon nitride ceramics sintered substrate of FIG. Divided into parts. In Comparative Examples 1 to 7, as shown in Table 1, at least one defect among (a) corner burr, (b) corner chip, and (c) edge chip and crack occurred and is suitable for mass production. It was judged that it was not. Among these, in Comparative Examples 1 to 3, misalignment occurred when the silicon nitride ceramic sintered substrate was placed on the base 50. As a result, defects such as cracks occurred frequently. In Comparative Examples 4 to 7, the above-described crack was generated in the silicon nitride ceramic aggregate substrate. In the comparative example, even if L1, L2, and L3 are close values, the ratio of burrs and chips may be different depending on the accuracy of abutment.

1:窒化珪素セラミックス焼結基板、 1a:窒化珪素セラミックス焼結基板の主面、
10:外縁、 11:耳部、 12:窒化珪素セラミックス集合基板、
12a:回路板及び放熱板を接合した窒化珪素セラミックス集合基板、
13:辺ブレークライン、 13a:スクライブ孔、 13b:最深部、
14:角ブレークライン、 15:三角形状の角部、
16:銅の回路板、 17:縁部、 18,18´:第2のブレークライン、
19:セラミックス基板部、 20:回路基板、
50:ベース、 50a:ベースの側面、 50b:ベースの主面、
50d:面取り面、 50g:基準台、 50p:ベースピラー、
51,51´:L字型の治具、 51a,51a´:凹み、
51b,51b´:縁、 51c,51c´:縁、
52,52´:リニア駆動装置、
53:パンチ部材、 53a:パンチ面、
54:パンチ部材、 54a:パンチ面、
55a:ロッド、 55b:バネ、 55c:シリンダ、
56:ヨーク、 56a:ヨーク支持部、 57:ピラー装置、
58:押え部材、 58a:押え部材の側面、
60:吸着盤、 61:支持板、 62:搬送用アーム、
91a:円柱状治具、 91b,91c:円柱状治具、
91d:支持部材、 92,92´:リニア駆動装置

1: silicon nitride ceramic sintered substrate, 1a: main surface of silicon nitride ceramic sintered substrate,
10: Outer edge, 11: Ear part, 12: Silicon nitride ceramic aggregate substrate,
12a: a silicon nitride ceramics aggregate substrate joined with a circuit board and a heat sink;
13: Side break line, 13a: Scribe hole, 13b: Deepest part,
14: Corner break line, 15: Triangular corner,
16: Copper circuit board, 17: Edge, 18, 18 ': Second break line,
19: Ceramic substrate part, 20: Circuit board,
50: Base, 50a: Side surface of the base, 50b: Main surface of the base,
50d: chamfered surface, 50g: reference table, 50p: base pillar,
51, 51 ′: L-shaped jig, 51a, 51a ′: dent,
51b, 51b ′: edge, 51c, 51c ′: edge,
52, 52 ': linear drive device,
53: Punch member, 53a: Punch surface,
54: Punch member, 54a: Punch surface,
55a: Rod, 55b: Spring, 55c: Cylinder,
56: Yoke, 56a: Yoke support part, 57: Pillar device,
58: Presser member, 58a: Side surface of presser member,
60: Suction plate, 61: Support plate, 62: Transfer arm,
91a: cylindrical jig, 91b, 91c: cylindrical jig,
91d: support member, 92, 92 ': linear drive device

Claims (8)

窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁から内側の位置に前記外縁に沿って形成された辺ブレークラインと、前記辺ブレークラインの周囲に形成された耳部と、を有する窒化珪素セラミックス焼結基板を載せるベースと、
前記ベースに載せた前記窒化珪素セラミックス焼結基板を、前記ベースと前記辺ブレークラインとの間を距離L1を保って位置合わせする位置合わせ機構と、
前記窒化珪素セラミックス焼結基板の主面に荷重を加えて、前記辺ブレークラインとの間を距離L2を保って配置する押え部材と、前記耳部に荷重を加えるパンチ部材とを備え、前記窒化珪素セラミックス焼結基板から窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とを分割するパンチ機構と、
前記ベースに対して前記窒化珪素セラミックス焼結基板或いは前記窒化珪素セラミックス集合基板を搬送する搬送機構と、を有し、
前記距離L1は、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記ベースの側面と前記辺ブレークラインの中心との距離であって、1.0〜5.0mmとし、
前記距離L2は、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記押え部材の側面と前記辺ブレークラインの中心との距離であって、0〜10.0mmとしたことを特徴とする窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置。
A silicon nitride ceramic sintered substrate having a side break line formed along the outer edge and an ear formed around the side break line at a position inside the outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate is placed. Base and
An alignment mechanism for aligning the silicon nitride ceramic sintered substrate placed on the base with a distance L1 between the base and the side break line;
A pressing member that applies a load to the main surface of the silicon nitride ceramics sintered substrate and maintains a distance L2 from the side break line; and a punch member that applies a load to the ear portion. A punch mechanism for dividing the silicon nitride ceramic aggregate substrate and the ears from the silicon ceramic sintered substrate;
A transport mechanism for transporting the silicon nitride ceramic sintered substrate or the silicon nitride ceramic aggregate substrate to the base,
The distance L1 is a distance between the side surface of the base and the center of the side break line in a direction parallel to the main surface of the base, and is 1.0 to 5.0 mm.
The distance L2 is a distance between the side surface of the pressing member and the center of the side break line in a direction parallel to the main surface of the base, and is 0 to 10.0 mm. Assembly board manufacturing equipment.
前記位置合わせ機構は前記窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁に突き当てる治具を有することを特徴とする請求項1に記載の窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置。   2. The apparatus for producing a silicon nitride ceramic aggregate substrate according to claim 1, wherein the alignment mechanism includes a jig that abuts against an outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate. 前記パンチ部材は、前記耳部に荷重を加えたときに、前記辺ブレークラインとの間を距離L3を保って配置されており、
前記距離L3は、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記パンチ部材が前記耳部に接触する箇所と前記辺ブレークラインの中心との距離であって、1.0〜5.0mmとしたことを特徴とする請求項1又は2に記載の窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置。
The punch member is disposed at a distance L3 from the side break line when a load is applied to the ear portion,
The distance L3 is a distance between a location where the punch member contacts the ear portion and the center of the side break line in a direction parallel to the main surface of the base, and is 1.0 to 5.0 mm. The apparatus for manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate according to claim 1 or 2,
前記ベースに載せる前記窒化珪素セラミックス焼結基板は、前記辺ブレークラインの交差する角部に前記辺ブレークラインと傾斜する方向に角ブレークラインが形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の窒化珪素セラミックス集合基板の製造装置。   4. The silicon nitride ceramic sintered substrate placed on the base has an angular break line formed in a direction inclined with the side break line at a corner where the side break line intersects. An apparatus for producing a silicon nitride ceramics aggregate substrate according to any one of the above. 窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁から内側の位置に前記外縁に沿って形成された辺ブレークラインと、前記辺ブレークラインの周囲に形成された耳部と、を有する窒化珪素セラミックス焼結基板をベースに載せる配置工程と、
前記ベースに載せた前記窒化珪素セラミックス焼結基板を、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記ベースの側面と前記辺ブレークラインの中心との間を1.0〜5.0mmの距離L1に保って位置合わせする位置合わせ工程と、
前記窒化珪素セラミックス焼結基板の主面に押え部材で荷重を加えて、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記押え部材の側面と前記辺ブレークラインの中心との間を0〜10.0mmの距離L2に保って固定し、前記耳部にパンチ部材で荷重を加えて、前記窒化珪素セラミックス焼結基板から窒化珪素セラミックス集合基板と耳部とを分割する分割工程と、
を含むことを特徴とする窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法。
A silicon nitride ceramic sintered substrate having a side breakline formed along the outer edge at a position inside the outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate, and an ear formed around the side breakline. An arrangement process to be placed on,
A distance L1 of 1.0 to 5.0 mm between the side surface of the base and the center of the side break line in the direction parallel to the main surface of the base of the sintered silicon nitride ceramic substrate placed on the base. An alignment process for maintaining the position at
A load is applied to the main surface of the silicon nitride ceramic sintered substrate with a pressing member, and the direction between the side surface of the pressing member and the center of the side break line is 0 to 10 in the direction parallel to the main surface of the base. A dividing step of fixing the distance L2 of 0 mm, applying a load to the ear portion with a punch member, and dividing the silicon nitride ceramic aggregate substrate and the ear portion from the silicon nitride ceramic sintered substrate;
A method for producing a silicon nitride ceramic aggregate substrate, comprising:
前記位置合わせ工程では、前記窒化珪素セラミックス焼結基板の外縁に治具を突き当てて位置を合せることを特徴とする請求項5に記載の窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法。   6. The method of manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate according to claim 5, wherein in the alignment step, a jig is abutted against an outer edge of the silicon nitride ceramic sintered substrate to align the position. 前記パンチ部材で荷重を加えたときに、前記ベースの主面に平行な向きにおいて、前記パンチ部材が前記耳部に接触する箇所と前記辺ブレークラインの中心との間を1.0〜5.0mmの距離L3に保つことを特徴とする請求項5又は6に記載の窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法。   When a load is applied by the punch member, in a direction parallel to the main surface of the base, a space between a position where the punch member contacts the ear portion and the center of the side break line is 1.0 to 5. The method of manufacturing a silicon nitride ceramic aggregate substrate according to claim 5 or 6, wherein the distance L3 is kept at 0 mm. 前記ベースに載せる前記窒化珪素セラミックス焼結基板は、前記辺ブレークラインの交差する角部に前記辺ブレークラインと傾斜する方向に角ブレークラインを有していることを特徴とする請求項5乃至7のいずれかに記載の窒化珪素セラミックス集合基板の製造方法。

The silicon nitride ceramics sintered substrate placed on the base has an angular break line in a direction inclined with the side break line at a corner where the side break line intersects. A method for producing a silicon nitride ceramic aggregate substrate according to any one of the above.

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