(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体から成る母基板の主面に第１および第２の分割線で略長方形に区切られた複数の受光素子キャリアの基台領域を縦横に配列形成するとともに、前記基台領域の各々に第１の配線パターンを前記第１の分割線から主面上に延びるように形成し、次に、前記母基板を前記第１の分割線に沿って前記主面に対して斜めに分割するとともに前記第２の分割線に沿って分割して前記基台領域をそれぞれ基台として切り出し、次に、該基台の前記第１の分割線により形成された稜部を介して前記主面に隣接する側面に、前記第１の配線パターンに接続されるとともに受光素子搭載部を有する第２の配線パターンを形成することを特徴とする受光素子キャリアの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子を搭載するサブマウントとして好適な受光素子キャリアの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＰＤ等の受光素子を搭載するための受光素子キャリアの製造方法および受光素子キャリアを図３、図４に示す。
【０００３】
図３の（ａ）は、多数組の第１の配線パターン２２が主面に行列状に形成された、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックス等から成る母基板（シート基板）３１の斜視図である。（ｂ）は、母基板３１から第１の分割線３５および第２の分割線３６とで第１の配線パターン２２を取り囲む略長方形に区切られた受光素子キャリアの基台を複数個切り出す工程を示す母基板３１の斜視図である。（ｃ）は、基台の一側面を傾斜面とするために第１の分割線３５に平行で略長方形の区域内を通過する第３の分割線３７に沿ってダイシング法等により切断する工程を示す母基板３１の斜視図である。（ｄ）は、治具３２に形成された凹部３３に基台２１を受光素子搭載面２３を上にして嵌め込み、受光素子搭載部を有する第２の配線パターンを形成する工程を示す斜視図である。
【０００４】
このような製造方法により製造される受光素子キャリア３０を図４に示す。基台２１は直方体の一側面を傾斜面とした、他の台形状の側面Ａを有するものであり、受光素子搭載面２３である一側面が傾斜面とされ、上面２５よりも下面２６の面積が大きくなっている。即ち、受光素子搭載面２３は上向きの傾斜面とされており、受光素子搭載面２３とそれに対向する面２４は非平行となっている。このような構成の受光素子キャリアはすでに知られている（特開平５−１８８２４８号公報参照）。
【０００５】
また、２７は第２の配線パターンであり、この第２の配線パターン２７は、上面２５と受光素子搭載面２３との間の稜部で第１の配線パターン２２の端部に接続されており、受光素子搭載面２３の略中央部には受光素子搭載部２７ａが形成されている。傾斜した受光素子搭載面２３の受光素子搭載部２７ａにＰＤ等の受光素子が搭載されることにより、光ファイバや半導体レーザ（ＬＤ）等から出射した光は受光されるとともに一部の反射光は上方へ反射され、光ファイバやＬＤへ戻ることはない。これにより、光ファイバを伝送する光信号にノイズを発生させたり、ＬＤの発振周波数を不安定にするといったことが防止される。
【０００６】
第１の配線パターン２２および第２の配線パターン２７は、タングステン（Ｗ），Ｍｏ−Ｍｎ等の金属ペーストを印刷塗布し焼成して成るメタライズ層により形成されるか、フォトリソグラフィ法および蒸着法，スパッタリング法，ＣＶＤ法等の薄膜形成法により形成される。また、下面２６の全面には、受光素子キャリア３０を外部の回路基板やパッケージ内に半田で固定するためのメタライズ層が形成されている。
【０００７】
また、第１の配線パターン２２は受光素子により光電変換された電気信号を取り出すためのボンディングワイヤを接続するためのものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の受光素子キャリア３０の製造方法においては、図４の形状の基台２１をダイシング法により切り出すことが難しいという問題があった。
【０００９】
例えば、受光素子キャリア３０の製造は具体的には以下の工程［１］〜［６］ようにして行なわれる。
【００１０】
［１］母基板３１用の未焼成のセラミックシート上に、第１の配線パターン２２用の所定パターンを複数縦横に配列形成した製版を配置して、その製版上にＭｏ−Ｍｎ等の金属ペーストを充填させ、スキージにより不要な金属ペーストを掻き出すことにより、セラミックシート上に金属ペーストの所定パターンを形成する。これをセラミックシートの両面に対して行なう｛図３（ａ）｝。
【００１１】
［２］加熱することによりセラミックシートと金属ペーストを焼結させ、母基板３１を作製する｛図３（ａ）｝。
【００１２】
［３］基台２１の受光素子搭載面２３およびそれに対向する面２４以外の側面を形成するように、第２の分割線３６に沿って母基板３１をダイシング法によりカットする｛図３（ｂ）｝。
【００１３】
［４］母基板３１をダイヤモンドカッター等の回転刃から成るダイシング刃に対して面内で９０°回転させ、受光素子搭載面２３に対向する面２４を形成するように第１の分割線３５に沿って母基板３１をダイシング法によりカットする｛図３（ｃ）｝。
【００１４】
［５］さらに、受光素子搭載面２３を形成するために、ダイシング刃を所定の角度に傾斜させ、第３の分割線３７に沿って母基板３１をダイシング法によりカットする｛図３（ｃ）｝。
【００１５】
［６］個々の基台２１を受光素子搭載面２３が上になるように治具３２の凹部３３に嵌め込んで、受光素子搭載面２３に第２の配線パターン２７となるメタライズ層を形成する｛図３（ｄ）｝。
【００１６】
上記工程［３］〜［５］に示すように、ダイシング法により、基台２１の側面の形成、受光素子搭載面２３に対向する面２４の形成、および受光素子搭載面２３の形成の３つの切断工程が必要となり、生産性が低下するという問題があった。また、図３（ｃ）に示すように、第１の分割線３５と第３の分割線３７との間に捨て代部３１ａが生じるため、高コスト化するうえ、基台２１の取り数も減少するという問題もあった。
【００１７】
また、上記工程［６］において、基台２１の受光素子搭載面２３は製版の面に対して平行に配置しなければならないが、基台２１の受光素子搭載面２３とこれに対向する面２４が非平行なため、図３（ｄ）のように面２４を下にして基台２１を治具３２の凹部３３に嵌め込む場合、凹部３３の底面を傾斜させて形成する必要がある。凹部３３の底面が傾斜していない治具３２は、エッチング法により凹部３３を容易に形成できるのに対し、凹部３３の底面が傾斜した治具３２は、切削加工により凹部３３を形成しなければならない。その結果、多数個形成した凹部３３の底面の傾斜角にばらつきが生じ易く、金属ペーストを塗布する際に受光素子搭載面２３と製版の面とが平行にならず確実に塗布できないものが発生するという問題があった。
【００１８】
従って、本発明は上記事情に鑑みて完成されたものであり、その目的は、基台の切断工程を低減させて生産性を向上させ、また母基板から切り出せる基台の数を向上させて低コストに製造可能とすることである。さらに、受光素子搭載面に第２の配線パターンを形成する際に受光素子搭載面と製版の面とを平行にして金属ペーストを確実に塗布することができ、その結果製造歩留まりが向上したものとすることである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の受光素子キャリアの製造方法は、誘電体から成る母基板の主面に第１および第２の分割線で略長方形に区切られた複数の受光素子キャリアの基台領域を縦横に配列形成するとともに、前記基台領域の各々に第１の配線パターンを前記第１の分割線から主面上に延びるように形成し、次に、前記母基板を前記第１の分割線に沿って前記主面に対して斜めに分割するとともに前記第２の分割線に沿って分割して前記基台領域をそれぞれ基台として切り出し、次に、該基台の前記第１の分割線により形成された稜部を介して前記主面に隣接する側面に、前記第１の配線パターンに接続されるとともに受光素子搭載部を有する第２の配線パターンを形成することを特徴とする。
【００２０】
本発明は、上記構成により、母基板を第１の分割線に沿って主面に対して斜めに分割するとともに第１の分割線に略直交する第２の分割線に沿って分割して基台を切り出すことから、基台の切断工程が２工程ですむため生産性が向上し、また捨て代部がないため母基板から切り出せる基台の数が向上し低コストに製造可能となる。
【００２１】
また、基台の受光素子搭載面とそれに対向する面が平行となるので、基台を治具の凹部に嵌め込んで第２の配線パターンを形成するための、底面が傾斜していない凹部を有する治具を、加工精度良く作製できる。その結果、受光素子搭載面に第２の配線パターンを形成する際に、受光素子搭載面と製版の面とを平行にして金属ペーストを確実に塗布することができ、製造歩留まりが向上する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の受光素子キャリアの製造方法について以下に説明する。図１は本発明の受光素子キャリアの主な製造工程を示すものであり、同図の（ａ）は、多数組の第１の配線パターン２が主面に行列状に形成された、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックス等から成る母基板（シート基板）１１の斜視図である。（ｂ）は、母基板１１から第１の分割線８および第２の分割線９とで第１の配線パターン２を取り囲む略長方形に区切られた受光素子キャリアの基台領域を基台として複数個切り出す工程を示す母基板１１の斜視図である。（ｃ）は、治具１２に形成された凹部１３に基台１を受光素子搭載面３を上にして嵌め込み、受光素子搭載部を有する第２の配線パターンを形成する工程を示す斜視図である。
【００２３】
このような製造方法により製造される受光素子キャリア１０を図２に示す。基台１は直方体の対向する二側面を傾斜面とした、他の平行四辺形状の側面Ｂを有するものであり、受光素子搭載面３である一側面およびそれに対向する面４が傾斜面とされている。即ち、受光素子搭載面３は上向きの傾斜面、それに平行な面４は下向きの傾斜面とされている。
【００２４】
また、７は第２の配線パターンであり、この第２の配線パターン７は、上面５と受光素子搭載面３との間の稜部で第１の配線パターン２の端部に接続されており、受光素子搭載面３の略中央部には受光素子搭載部７ａが形成されている。傾斜した受光素子搭載面３の受光素子搭載部７ａにＰＤ等の受光素子が搭載されることにより、光ファイバや半導体レーザ（ＬＤ）等から出射した光は受光されるとともに反射光は上方へ反射され、光ファイバやＬＤへ戻ることはない。これにより、光ファイバを伝送する光信号にノイズを発生させたり、ＬＤの発振周波数を不安定にするといったことが防止される。
【００２５】
第１の配線パターン２および第２の配線パターン７は、タングステン（Ｗ），Ｍｏ−Ｍｎ等の金属ペーストを印刷塗布し焼成して成るメタライズ層により形成されるか、フォトリソグラフィ法および蒸着法，スパッタリング法，ＣＶＤ法等の薄膜形成法により形成される。また、下面６の全面には、受光素子キャリア１０を外部の回路基板やパッケージ内に半田で固定するためのメタライズ層が形成されている。
【００２６】
なお、本実施の形態では、第１の配線パターン２および第２の配線パターン７がメタライズ層により形成される場合について以下に説明するが、勿論薄膜形成法により形成されてもよい。
【００２７】
また、第１の配線パターン２は受光素子により光電変換された電気信号を取り出すためのボンディングワイヤを接続するためのものである。
【００２８】
本発明の誘電体から成る母基板１１は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）セラミックス，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）セラミックス，炭化珪素（ＳｉＣ）セラミックス，窒化珪素（Ｓｉ3Ｎ4）セラミックス，石英，サファイア等から成るのが良く、これらの材料は放熱性に優れた誘電体材料である。特に、窒化アルミニウムセラミックス，炭化珪素セラミックス，窒化珪素セラミックス，石英，サファイアが好適であり、これらは熱伝導率が４０Ｗ／ｍＫ以上と高いため、放熱性が特に良好である。
【００２９】
本発明の受光素子キャリア１０の製造は具体的には以下の工程［１］〜［５］ようにして行なわれる。
【００３０】
［１］母基板１１用の未焼成のセラミックシート上に、第１の配線パターン２用の所定パターンを複数縦横に配列形成した製版を配置して、その製版上にＭｏ−Ｍｎ等の金属ペーストを充填させ、スキージにより不要な金属ペーストを掻き出すことにより、セラミックシート上に金属ペーストの所定パターンを形成する。これをセラミックシートの両面に対して行なう｛図１（ａ）｝。
【００３１】
［２］加熱することによりセラミックシートと金属ペーストを焼結させ、母基板１１を作製する｛図１（ａ）｝。
【００３２】
［３］基台１の受光素子搭載面３およびそれに対向する面４以外の側面を形成するように、第２の分割線９に沿って母基板１１をダイシング法によりカットする｛図１（ｂ）｝。
【００３３】
［４］母基板１１をダイヤモンドカッター等の回転刃から成るダイシング刃に対して面内で９０°回転させ、受光素子搭載面３およびそれに対向する面４を形成するように第１の分割線８に沿って母基板１１をダイシング法によりカットする｛図１（ｂ）｝。このとき、受光素子搭載面３を形成するために、ダイシング刃を母基板１１の主面に対して所定の角度に傾斜させてカットする。
【００３４】
［５］個々の基台１を受光素子搭載面３が上になるように、治具１２の底面が傾斜していない凹部１３に嵌め込んで、受光素子搭載面３に第２の配線パターン７となるメタライズ層を形成する｛図１（ｃ）｝。
【００３５】
上記工程［４］において、ダイシング刃の傾斜角、即ち受光素子搭載面３の傾斜角θ（図２）は５〜４５°がよく、５°未満では、ＬＤや光ファイバ等の光源から受光素子搭載面３に照射された光の反射光が光源に戻りノイズ等の原因になる。４５°を超えると、受光素子搭載面３の下端の角部が欠け易くなる。
【００３６】
また、第１の配線パターン２および第２の配線パターン７を形成する、Ｍｏ−Ｍｎ等のメタライズ層の厚さは８〜２５μｍがよく、８μｍ未満では、基台１との密着不良が起き剥がれが発生し易くなる。２５μｍを超えると、均一に塗布することが困難となり、第１，第２の配線パターン２，７の厚さにむらが生じ、この厚さむらによりボンディングワイヤの接続信頼性が低下する。
【００３７】
上記工程［５］において、基台１の第１の分割線８により形成された稜部を介して母基板１１の主面（基台１の上面５）に隣接する側面（受光素子搭載面３）に、第１の配線パターン２の端部に接続されるとともに受光素子搭載部７ａを有する第２の配線パターン７を形成することとなる。
【００３８】
第２の配線パターン７を第１の配線パターン２の端部に接続されるように形成するには、第２の配線パターン７を形成するための製版のパターンを、第１の配線パターン２との接続部側にその接続部を超えて若干長く形成しておくとよく、これにより、第２の配線パターン７用の金属ペーストが配線パターン２の端部に垂れ込み重なって接続される。
【００３９】
また、底面が傾斜していない凹部１３を有する治具１２は以下のようにして作製できる。基台１の位置決め用の貫通したキャビティ、即ち凹部１３の内側面をエッチングにより形成した金属製の上板と、凹部１３の底面を有する金属製の底板とを貼り合わせることにより容易に作製できる。従って、凹部１３の底面は傾斜せずに水平になり、その精度のばらつきは小さいものとなり、基台１を精度良く凹部１３内に固定することができる。なお、この場合、凹部１３の底面には基台１を吸引し固定するための貫通孔（図示せず）が形成されていてもよい。
【００４０】
さらに、本発明において、第２の配線パターン７を精密研削により形成することもできる。この場合、まず受光素子搭載面３の全面に導体層を薄膜形成法により形成し、次に導体層の不要な部分を研削除去することにより第２の配線パターン７を形成する。そして、研削加工面である受光素子搭載面３において、研削加工時の表面から深さ方向での研削深さは０．０１〜０．１ｍｍが良く、０．０１ｍｍ未満では第２の配線パターン７が完全に形成できない部分が生じ易く、その結果第２の配線パターン７間で短絡を発生し易くなる。また、０．１ｍｍを超えると第２の配線パターン７の研削による端部の密着性が劣化し易くなり、また加工時間が増大し生産性が低下する。
【００４１】
このような精密研削に用いる研削加工装置は、一般にスライサーと呼ばれるものであり、金属製の円盤状のブレードの回転刃部にダイヤモンド，セラミックス等の高硬度の粒を埋め込んだダイシングソー、または金属製の円盤状のブレードの回転刃部にダイヤモンド，セラミックス等の高硬度の微粒子を接着させたダイシングソー等を用い、そのダイシングソーを回転させて研削する装置である。そして、このような研削加工装置は、配線パターンのライン間隔を０．０５ｍｍ程度の精度で形成可能である。
【００４２】
また、第１の配線パターン２を研削加工によって形成しても構わない。
【００４３】
本発明の受光素子キャリア１０は、ＰＤ，ＣＣＤ，ラインセンサ，エリアセンサ，イメージセンサ等の各種受光素子を搭載するためのサブマウントとして使用できる。
【００４４】
本発明の製造方法においては、母基板１１の基台領域の各々に第１の配線パターン２を第１の分割線８から延びるように設けるが、第１の配線パターン２は第１の分割線８に接していてもよいし、第１の分割線８に接することなく近接していてもよい。
【００４５】
また、母基板１１を一方向に平行な各第１の分割線８に沿って分割することで短冊状の長い一次分割基板とし、その状態で第１，第２の配線パターン２，７を接続し、その後一次分割基板を第２の分割線９に沿って切断してもよい。
【００４６】
かくして、本発明は、基台の切断工程が２工程ですむため生産性が向上し、また捨て代部がないため母基板から切り出せる基台の数が向上し低コストに製造可能となる。また、基台の受光素子搭載面とそれに対向する面が平行となるので、基台を治具の凹部に嵌め込んで第２の配線パターンを形成するための、底面が傾斜していない凹部を有する治具を、加工精度良く作製できる。その結果、受光素子搭載面に第２の配線パターンを形成する際に、受光素子搭載面と製版の面とを平行にして金属ペーストを確実に塗布することができ、製造歩留まりが向上する。
【００４７】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更は何等差し支えない。例えば、基台領域は略長方形であるが、勿論これは長方形に限らず正方形であってもよい。
【００４８】
【発明の効果】
本発明は、誘電体から成る母基板の主面に第１および第２の分割線で略長方形に区切られた複数の受光素子キャリアの基台領域を縦横に配列形成するとともに、基台領域の各々に第１の配線パターンを第１の分割線から主面上に延びるように形成し、次に、母基板を第１の分割線に沿って主面に対して斜めに分割するとともに第２の分割線に沿って分割して基台領域をそれぞれ基台として切り出し、次に、基台の第１の分割線により形成された稜部を介して主面に隣接する側面に、第１の配線パターンに接続されるとともに受光素子搭載部を有する第２の配線パターンを形成することにより、基台の切断工程が２工程ですむため生産性が向上し、また捨て代部がないため母基板から切り出せる基台の数が向上し低コストに製造可能となる。
【００４９】
また、基台の受光素子搭載面とそれに対向する面が平行となるので、基台を治具の凹部に嵌め込んで第２の配線パターンを形成するための、底面が傾斜していない凹部を有する治具を、加工精度良く作製できる。その結果、受光素子搭載面に第２の配線パターンを形成する際に、受光素子搭載面と製版の面とを平行にして金属ペーストを確実に塗布することができ、製造歩留まりが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法の各工程を示し、（ａ）は多数組の第１の配線パターンが主面に行列状に形成された母基板の斜視図、（ｂ）は母基板から第１，第２の分割線により基台を複数個切り出す工程を示す母基板の斜視図、（ｃ）は治具に基台を嵌め込み第２の配線パターンを形成する工程を示す斜視図である。
【図２】本発明の製造方法により製造された受光素子キャリアの斜視図である。
【図３】従来の製造方法の各工程を示し、（ａ）は多数組の第１の配線パターンが主面に行列状に形成された母基板の斜視図、（ｂ）は母基板から第１，第２の分割線とで基台を複数個切り出す工程を示す母基板の斜視図、（ｃ）は基台の一側面を傾斜面とするために第３の分割線に沿って切断する工程を示す母基板の斜視図、（ｄ）は治具に基台を嵌め込み第２の配線パターンを形成する工程を示す斜視図である。
【図４】従来の製造方法により製造された受光素子キャリアの斜視図である。
【符号の説明】
１：基台
２：第１の配線パターン
３：受光素子搭載面
７：第２の配線パターン
７ａ：受光素子搭載部
８：第１の分割線
９：第２の分割線
【図１】
0003723735.tif 000002
【図２】
0003723735.tif 000003
【図３】
0003723735.tif 000004
【図４】
0003723735.tif 000005