(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミックグリーンシートが積層され、且つ平面視が矩形の表面および裏面を有し、複数の配線基板部分を縦横に配列してなる製品領域と、該製品領域の周囲に沿って配置した耳部とを有し、該耳部の幅方向の中間に沿って複数の筒形導体を有するグリーンシート積層体を準備する工程と、
上記グリーンシート積層体の表面および裏面の少なくとも一方の上記耳部において、上記製品領域の周囲に沿い且つ上記筒形導体の中心軸付近に沿った分割溝を形成することで、上記耳部を製品領域側の第１耳部と該第１耳部の外側に位置する第２耳部とに分割する工程と、
上記分割溝が形成されたグリーンシート積層体を焼成して、セラミック積層体を形成する工程と、
上記セラミック積層体から焼成後の反りを有する第２耳部を除去する工程と、を含む、
ことを特徴とする多数個取り配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のセラミック層を積層してなり、複数の配線基板部分を縦横に配列してなる製品領域と、該製品領域の周囲に沿って配置した耳部とを備えてなる多数個取り配線基板において、該耳部に反りが生じない多数個取り配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のセラミック層からなる多数個取り配線基板は、配線層やビア導体などを有する複数の配線基板部分を縦横に配列した中央部の製品領域の周囲に、上記複数のセラミック層のみからなる耳部を配置しているが、一般に、かかる耳部が焼成時に反り上がったり、変形する、という問題がある。
上記多数個取り基板における耳部の反りや変形を防ぐため、例えば、製品領域の配線基板部分ごとに設けたビア導体と同じ単位面積当たりの密度でビア導体を設けたビア導体領域を、耳部に設けるようにした多数個取り配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
あるいは、前記反りや変形を防ぐため、多数個取り基板を構成する複数のセラミック層のうち、厚み方向で比較的表面側のセラミック層に含まれるセラミックの平均粒径を他のセラミック層よりも大きくし、耳部における何れかのセラミック層間に平面視が四角形枠状の枠形導体層を形成し、且つ製品領域の配線基板部分ごとにおける比較的裏面側のセラミック層間に所定面積率以上の内部導体層を形成した多数個取り配線基板も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、特許文献１の多数個取り配線基板のように、配線基板部分と同じ密度で耳部にビア導体を配設する構造としたり、あるいは、特許文献２の多数個取り配線基板のように、厚み方向における特定積層位置のセラミック層のセラミック粒子径を変化させ、耳部に枠形導体層を形成し、且つ配線基板部分ごとの特定位置に所定面積率以上の内部導体層を形成した構造としても、焼成時における耳部の外周側が反り上がったりする変形を、必ずしも防げない場合があった。
しかも、前記のように、耳部にダミーのビア導体を配置したり、セラミック層の組成を積層位置で変え、且つ耳部にダミーの枠形導体を配置するために、余分な製造工程を必要としたり、材料費が増大してしまう、という問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０５８８６号公報（第１〜９頁、図１〜４）
【特許文献２】特開２００９−２１８２４０号公報（第１〜９頁、図１〜７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、複数のセラミック層を積層してなり、複数の配線基板部分を縦横に配列してなる製品領域と、該製品領域の周囲に沿って配置した耳部とを備え、かかる耳部に反りが生じない多数個取り配線基板の製造方法を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、多数個配線基板の耳部を、焼成時に反りを生じる外周側と焼成時でも平坦な内周側とに区分し、該内周側のみを製品に付随する耳部とする、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による多数個取り配線基板の製造方法（請求項１）は、複数のセラミックグリーンシートが積層され、且つ平面視が矩形の表面および裏面を有し、複数の配線基板部分を縦横に配列してなる製品領域と、該製品領域の周囲に沿って配置した耳部とを有し、該耳部の幅方向の中間に沿って複数の筒形導体を有するグリーンシート積層体を準備する工程と、該グリーンシート積層体の表面および裏面の少なくとも一方の上記耳部において、上記製品領域の周囲に沿い且つ上記筒形導体の中心軸付近に沿った分割溝を形成することで、上記耳部を製品領域側の第１耳部と該第１耳部の外側に位置する第２耳部とに分割する工程と、上記分割溝が形成されたグリーンシート積層体を焼成して、セラミック積層体を形成する工程と、該セラミック積層体から焼成後の反りを有する第２耳部を除去する工程と、を含む、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
前記多数個取り配線基板の製造方法によれば、前記グリーンシート積層体の耳部を追って第１耳部と第２耳部とに分割できるように、該耳部の幅を従来に比べて外側に向かって広くしている。そのため、該耳部を前記分割溝によって第１耳部と第２耳部とに分割し、当該耳部を含む上記グリーンシート積層体を焼成しても、焼成により生じ得る耳部の外周側の反りや変形は、第２耳部にのみ現れる。従って、該第２耳部を除去することで、平坦な製品領域および第１耳部（耳部）を備えた多数個取り配線基板を確実に提供することが可能となる。
更に、前記分割溝に沿って、前記グリーンシート積層体の表面と裏面との間を貫通する貫通孔を設け、該貫通孔の内周面に沿って円筒形状の筒形導体を形成しているので、焼成後に第２耳部を除去した際に、第１耳部の側面に断面ほぼ半円筒形状で且つ外部に露出する電気メッキ用のメッキ電極を形成することが可能となる。
しかも、前記耳部を構成する第１・第２耳部には、必ずしも製品領域の配線基板部分に対応した配線層、あるいはキャビティと同様な凹部を形成する必要性がないので、これらを形成するための製造工程を省略したり、材料費の増大を抑えることも可能である。
【０００８】
尚、前記セラミックグリーンシートは、アルミナなどのセラミックを含むものか、あるいはガラス−セラミックからなるグリーンシートである。
また、前記製品領域を構成する複数の配線基板部分は、該部分のセラミックグリーンシートごとを貫通するビア導体や、該グリーンシートごとの表面および裏面の少なくとも一方に形成された配線層、パッド、あるいは外部接続端子などの導体となる導電性ペースト、およびこれを焼成した上記導体部分を有する。
更に、前記製品領域、第１耳部、および第２耳部は、前記グリーンシートに設定される仮想領域であり、このうち、第２耳部は、耳部に形成する前記分割溝によって第１耳部と区分される。
【０００９】
また、前記製品領域と第１耳部との境界は、前記グリーンシート積層体の平坦な表面および裏面に設ける仮想の切断予定線とするほか、該切断予定線に沿って設けられ、且つ前記分割溝と同じ深さかこれよりも浅い分割溝としても良い。
更に、前記第１耳部および第２耳部は、前記グリーンシートのみからなる形態のほか、製品領域の各配線基板部分と同様または異なる形態のビア導体、配線層などの導体部分、あるいはキャビティなどが形成されていても良い。
また、焼成後に第２耳部を除去する前記工程は、前記分割溝に沿って第２耳部を折り曲げ加工あるいは剪断加工することで、第１耳部および製品領域からなる多数個取り配線基板から該第２耳部が分離・除去される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の前提となる参考形態に用いるセラミックグリーンシートを示す平面図。
【図２】上記グリーンシートにビアホールを形成したステップを示す断面図。
【図３】上記グリーンシートの表面にパッドを形成したステップを示す平面図。
【図４】上記グリーンシートにビア導体などを形成したステップを示す断面図。
【図５】本発明のグリーンシート積層体を準備した工程を示す断面図。
【図６】上記グリーンシート積層体の耳部に分割溝を形成する工程を示す断面図。
【図７】上記グリーンシート積層体を焼成する工程を示す断面図。
【図８】図７中の左端側部分の部分拡大図。
【図９】第２耳部を除去して得られた多数個取り配線基板を示す平面図。
【図１０】図９中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った断面図。
【図１１】上記多数個取り配線基板の応用形態を示す図１０と同様な断面図。
【図１２】本発明による前記積層体の準備工程を示す断面図。
【図１３】上記グリーンシート積層体に分割溝を形成する工程を示す断面図。
【図１４】上記グリーンシート積層体を焼成する工程を示す断面図。
【図１５】本発明により得られた多数個取り配線基板を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下において、本発明を実施するための前提となる参考形態について説明する。
予め、アルミナ（セラミック）粉末、バインダ樹脂、溶剤などを所要量ずつ配合してセラミックスラリを作成し、該スラリをドクターブレード法によってシート状に成形することによって、平面視が正方形（矩形）で、且つ厚みが約５０〜２００μｍのセラミックグリーンシートｓｎを複数枚製作した。
上記セラミックグリーンシートｓｎは、図１に示すように、平面視が正方形の表面および裏面を有し、複数の配線基板部分ｐを縦横に３個ずつ配列してなる製品領域Ｐと、該製品領域Ｐの周囲（四辺）に沿って位置する耳部（製品配置エリア外のセラミックエリア）Ｍとを有している。隣接する配線基板部分ｐ，ｐ間や、配線基板部分ｐと耳部Ｍとの間は、図１中の破線で示す仮想の切断予定面ｃｆによって区画されている。
また、図１に示すように、平面視が四角枠形の耳部Ｍの幅（内外）方向における中間には、後述する仮想の分割溝ｃｇが追って形成され、該分割溝ｃｇにより、耳部Ｍを予め内側の第１耳部（実装時の搬送等に使用され、且つ実装後に切除されるセラミック部）ｍ１と、外側の第２耳部（焼成後に切除されるセラミック部）ｍ２とに分割可能としている。
【００１２】
次いで、図２に示すように、３層のセラミックグリーンシートｓ１〜ｓ３における製品領域Ｐの配線基板部分ｐごとにおける所定の位置に、内径が約５０〜１５０μである複数のビアホールｈを打ち抜き加工によって形成した。
次に、図３，図４に示すように、セラミックグリーンシートｓ１〜ｓ３のビアホールｈ内ごとに、Ｗ粉末を含む導電性ペーストを充填して、未焼成のビア導体ｖ１〜ｖ３を形成した。更に、該グリーンシートｓ１〜ｓ３の表面および裏面の少なくとも一方に上記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷して、所定パターンを有し且つ厚みが約５〜２０μｍである未焼成のパッド１、配線層２，３、および外部接続端子４を形成した。
尚、上記導電性ペーストは、Ｗ粉末に替えてＭｏ粉末を含むもの、もしくはＷ粉末およびＭｏ粉末の双方を含むものとしても良い。
そして、上記セラミックグリーンシートｓ１〜ｓ３を厚み方向に沿って積層し且つ圧着した（グリーンシート積層体の準備工程）。
【００１３】
その結果、図５に示すように、セラミックグリーンシートｓ１〜ｓ３が積層され、平面視が正方形（矩形）の表面５および裏面６を有し、ビア導体ｖ１〜ｖ３を介して、パッド１、配線層２，３、および外部接続端子４が導通可能とされた複数の配線基板部分ｐを有する製品領域Ｐと、その周囲に沿って配置された耳部Ｍとを有するグリーンシート積層体ｓｓを準備することができた。
次に、上記グリーンシート積層体ｓｓの表面５および裏面６の耳部Ｍにおける幅（内外）方向の中間において、前記製品領域Ｐの周囲（四辺）に沿って、図示しない刃物を厚み方向に沿って挿入した。その結果、図６に示すように、耳部Ｍの幅方向の中間には、製品領域Ｐの周囲（四辺）に沿った断面ほぼＶ字形状で上下一対の分割溝ｃｇが対称に形成された（分割溝の形成工程）。同時に、該分割溝ｃｇによって、前記耳部Ｍは、製品領域Ｐ側の第１耳部ｍ１と、該第１耳部ｍ１の外側に位置する第２耳部ｍ２とに分割された。
尚、分割溝ｃｇは、グリーンシート積層体ｓｓの表・裏面５，６の何れか一方のみに形成しても良い。また、分割溝ｃｇは、レーザ加工により形成しても良い。
【００１４】
次いで、耳部Ｍに分割溝ｃｇが形成された前記グリーンシート積層体ｓｓを、図示しない焼成炉に挿入した後、所定の温度帯において焼成した（焼成工程）。
その結果、図７に示すように、前記グリーンシートｓ１〜ｓ３が焼成されて互いに一体となったセラミック層Ｓ１〜Ｓ３からなり、焼成済みのビア導体ｖ１〜ｖ３、パッド１、配線層２，３、および外部接続端子４を有する複数の配線基板部分ｐを縦横に配列なる製品領域Ｐと、該領域Ｐの外側に位置し、第１・第２耳部ｍ１，ｍ２からなる耳部Ｍとを有するセラミック積層体７が得られた。
図７の左右両端付近に位置するセラミック積層体７の耳部Ｍにおける外側の第２耳部ｍ２には、図８の部分拡大図で例示するように、セラミック層Ｓ１〜Ｓ３が上向きに反り上がった反り８が発生していた。一方、耳部Ｍにおける内側の第１耳部ｍ１には、上記反り８は生じていなかった。
尚、図８は、サンプルの断面に近似しており、且つ図７中の左端付近を左右（平面）方向に沿って伸長して拡大したものである。
【００１５】
前記反り８は、主に、製品領域Ｐにおけるビア導体ｖ１〜ｖ３、パッド１、配線層２，３、および外部接続端子４などの導体部分の分布パターンに起因して発生する。但し、当該反り８の反り量や現出する範囲は、上記導体部分の分布パターンや、セラミックグリーンシートｓｎの厚みなどによって区々となる。
従って、配線基板部分ｐにおける導体部分の分布パターンや、キャビティの有無およびその寸法などによって、耳部Ｍに生じる反り８の反り量および範囲（幅）のデータを経験的に蓄積しておき、配線基板部分ｐに同様ないし類似パターンの導体部分を有する多数個取り配線基板を製造する際に、セラミックグリーンシートｓｓの耳部Ｍにおける第２耳部ｍ２と第１耳部ｍとの幅寸法を設定することで、反り８を第２耳部ｍ２のみに集中させることが可能となった。
【００１６】
更に、前記セラミック積層体７を四辺の分割溝ｃｇに沿って順次折り曲げ加工して、外側の第２耳部ｍ２を除去した（第２耳部の除去工程）。
そして、セラミック積層体７の表面５側の分割溝ｃｇの内壁面、裏面６側の分割溝ｃｇの内壁面、およびこれらの間に現出した破断面を、表・裏面５，６に対し直交するように研磨して、単一の平坦な側面９を四辺に形成した。
その結果、図９，図１０に示すように、ビア導体ｖ１〜ｖ３、パッド１、配線層２，３、および外部接続端子４を有する配線基板部分ｐを縦横に３個ずつ配列してなる製品領域Ｐと、該製品領域Ｐの周囲に沿って位置し且つ平坦な表面５および裏面６を共有する第１耳部ｍ１とを備える多数個取り配線基板１０を得ることができた。
【００１７】
以上のような多数個取り配線基板１０を得るための参考形態の製造方法によれば、前記グリーンシート積層体ｓｓの耳部Ｍを追って第１耳部ｍ１と第２耳部ｍ２とに分割できるように、該耳部Ｍの幅を外側に対して広くしていた。そのため、該耳部Ｍを前記分割溝ｃｇによって第１耳部ｍ１と第２耳部ｍ２とに分割し、当該耳部Ｍを含む上記グリーンシート積層体ｓｓを焼成しても、焼成により生じ得る耳部Ｍの外周側の反り８や変形は、第２耳部ｍ２のみに現れた。従って、該第２耳部ｍ２を除去することで、平坦な製品領域Ｐおよび第１耳部（耳部）ｍ１を備えた多数個取り配線基板１０を確実に提供することができた。
しかも、前記耳部Ｍを構成する第１・第２耳部ｍ１，ｍ２には、製品領域Ｐの配線基板部分ｐに対応したビア導体ｖ、配線層２，３、あるいは外部接続端子４と同様な導体部を形成する必要がないので、これらの形成工程を省略したり、材料費の増大を抑制することもできた。
【００１８】
図１１は、前記多数個取り配線基板１０の応用形態である多数個取り配線基板１０ａを示す断面図である。
多数個取り配線基板１０ａは、図１１に示すように、前記同様の配線基板部分ｐを縦横に配列してなる製品領域Ｐと、該製品領域Ｐの周囲に沿って位置し且つ平坦な表面５および裏面６を共有する第１耳部ｍ１と、を備えており、更に、裏面６において、配線基板部分ｐ，ｐ間を区分する切断予定面ｃｆの位置と、第１耳部ｍ１と製品領域Ｐとを区分する切断予定面ｃｆの位置とには、前記よりも若干小さい（浅い）分割溝ｃｇがそれぞれ形成されている。
上記分割溝ｃｇも、焼成前の前記同様のグリーンシート積層体ｓｓに形成されたものである。尚、かかる分割溝ｃｇは、表面５側のみに形成したり、表・裏面５，６の双方に対称に形成しても良い。
以上のような多数個取り配線基板１０ａよれば、前記多数個取り配線基板１０の効果に加え、第１耳部ｍ１の除去や、配線基板ｐごとへの個片化も容易となる。
【００１９】
図１２〜図１５は、本発明による多数個取り配線基板１０ｂの製造方法に関する。
前記同様のセラミックグリーンシートｓ１〜ｓ３にビアホールｈを形成した際に、耳部Ｍの幅（内外）方向の中間に沿って上記ビアホールｈよりも大径である複数の貫通孔Ｈを形成し、該貫通孔Ｈの内周面に前記同様の導電性ペーストを吸引して塗布した後、前記同様に上記グリーンシートｓ１〜ｓ３を積層・圧着した。
その結果、図１２に示すように、前記同様の複数の配線基板部分ｐを有する製品領域Ｐと、該製品領域Ｐの周囲に沿って位置する耳部Ｍとを有し、該耳部Ｍの幅方向における中間には、複数の貫通孔Ｈと、該貫通孔Ｈの内周面に形成された円筒形の筒形導体１２とが形成されたグリーンシート積層体ｓｓが形成された。
尚、筒形導体１２と配線層３との間には、図１２に示すように、前記同様の導電性ペーストからなる接続配線１１を予め形成し、且つ製品領域Ｐ内の配線基板部分ｐ，ｐ間にも同様の接続配線（図示せず）を形成した。
【００２０】
次に、上記グリーンシート積層体ｓｓの表面５および裏面６の耳部Ｍにおける幅方向の中間において、複数の筒形導体１２の中心軸付近で且つ前記製品領域Ｐの周囲（四辺）に沿って図示しない刃物を厚み方向に沿って挿入した。
その結果、図１３に示すように、耳部Ｍの幅（内外）方向の中間には、製品領域Ｐの周囲に沿った断面ほぼＶ字形状で上下一対の分割溝ｃｇが対称に形成されると共に、該分割溝ｃｇが貫通孔Ｈおよび筒形導体１２の中心軸における両端部に進入した。同時に、該分割溝ｃｇによって、前記耳部Ｍは、製品領域Ｐ側の第１耳部ｍ１と、該第１耳部ｍ１の外側に位置する第２耳部ｍ２とに分割された。
次いで、耳部Ｍに分割溝ｃｇが形成された前記グリーンシート積層体ｓｓを、図示しない焼成炉に挿入した後、所定の温度帯において焼成した。
【００２１】
その結果、図１４に示すように、前記グリーンシートｓ１〜ｓ３が焼成され、且つ互いに一体となったセラミック層Ｓ１〜Ｓ３からなり、前記同様である複数の配線基板部分ｐを有する製品領域Ｐと、該領域Ｐの外側に位置し、第１・第２耳部ｍ１，ｍ２からなる耳部Ｍとを有するセラミック積層体７が得られた。
図１４において、セラミック積層体７の左右両端付近に位置する耳部Ｍにおける外側の第２耳部ｍ２には、セラミック層Ｓ１〜Ｓ３が上向きに反り上がって反り８が発生していた。しかし、耳部Ｍにおける内側の第１耳部ｍ１には、上記反り８は生じていなかった。
更に、前記セラミック積層体７を四辺の分割溝ｃｇに沿って順次折り曲げ加工して、外側の第２耳部ｍ２を除去した。
【００２２】
次に、セラミック積層体７の表面５側の分割溝ｃｇ、裏面６側の分割溝ｃｇ、およびこれらの間に現出した破断面を、表・裏面５，６に対し直交するように研磨して、単一の平坦な側面９を四辺に形成した。
その結果、図１５に示すように、前記同様の配線基板部分ｐを縦横に配列してなる製品領域Ｐと、該製品領域Ｐの周囲に沿って位置し且つ平坦な表面５および裏面６を共有する第１耳部ｍ１とを備え、四辺の側面９には、平面視が断面円弧形で且つ凹溝１５を囲むメッキ電極用の溝形導体１４が複数個形成された多数個取り配線基板１０ｂを得ることができた。
そして、複数の溝形導体１４の凹溝１５側内に図示しない電極棒を接触し、かかる状態で多数個取り配線基板１０ｂを、電解Ｎｉメッキ槽および電解Ａｕメッキ槽に順次浸漬した。その結果、各配線基板部分ｐのパッド１および外部接続端子４の表面に、Ｎｉメッキ膜およびＡｕメッキ膜が所要の厚みごとで被覆された。
以上のような本発明により得られる多数個取り配線基板１０ｂよれば、前記多数個取り配線基板１０の効果に加え、メッキ電極用の溝形導体１４を併設することができた。
【００２３】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記セラミックグリーンシートは、アルミナ以外の高温焼成セラミックの粉末を含むものや、低温焼成セラミックの一種であるガラス−セラミックからなるものとしても良い。このうち、セラミックグリーンシートが低温焼成セラミックである場合、前記ビア導体、パッド、配線層、外部接続端子などの導体には、ＣｕあるいはＡｇが適用される。
また、前記セラミックグリーンシートおよびグリーンシート積層体は、平面視の表面が長方形を呈する形態であり、且つ製品領域の外形も前記長方形と相似形ないしほぼ相似形の長方形を呈するものとしても良い。
更に、前記製品領域を構成する複数の配線基板部分は、縦横の各一辺が数１０個ずつで、且つ総数が数１００個〜数千個を配列した形態であっても良い。
【００２４】
また、前記グリーンシート積層体に積層するために用いるセラミックグリーンシートの層数は、２層のみの形態としたり、あるいは４層以上（例えば、約２０層）とした形態でも良い。
更に、前記製品領域を構成する複数の配線基板部分は、個々の表面に開口するキャビティを有し、該キャビティの底面にＩＣなどの電子部品、あるいはＬＥＤなどの発光素子を実装するためのパッドを設けた形態としても良い。
加えて、前記セラミック積層体から第２耳部を除去する工程は、前記分割溝に沿った剪断（ダイシング）加工により行っても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明によれば、複数のセラミック層を積層してなり、複数の配線基板部分を縦横に配列してなる製品領域と、該製品領域の周囲に沿って配置した耳部とを備え、耳部に反りのない多数個取り配線基板を確実且つ効率良くに提供することができる。
【符号の説明】
【００２６】
５………………………表面
６………………………裏面
７………………………セラミック積層体
１０ｂ…多数個取り配線基板
ｓｓ……………………グリーンシート積層体
ｓｎ，ｓ１〜ｓ３……セラミックグリーンシート
ｐ………………………配線基板部分
Ｐ………………………製品領域
Ｍ………………………耳部
ｍ１……………………第１耳部
ｍ２……………………第２耳部
ｃｇ……………………分割溝
【図１】
0005602536.tif 000002
【図２】
0005602536.tif 000003
【図３】
0005602536.tif 000004
【図４】
0005602536.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0005602536.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0005602536.tif 000012
【図１２】
0005602536.tif 000013
【図１３】
0005602536.tif 000014
【図１４】
0005602536.tif 000015
【図１５】
0005602536.tif 000016