(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一辺を実装位置決め用の基準辺とする略四角平板状のセラミック基板の中央部に配置された前記基準辺と平行な辺を有する略四角形状の製品領域内に、分割溝により区切られ、該分割溝上に所定パターンで貫通孔が形成されているとともに配線導体が被着されて成る多数の配線基板部が配列され、かつ前記製品領域に対して前記基準辺に平行な方向の延長領域に、前記貫通孔と平面的に同じパターンでダミー貫通孔が形成されていることを特徴とする多数個取りセラミック配線基板。
【請求項２】
前記セラミック基板は、前記基準辺を長辺とする長方形状であり、前記ダミー貫通孔は、前記延長領域にのみ形成されていることを特徴とする請求項１記載の多数個取りセラミック配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子や水晶振動子等の電子部品を搭載するための配線基板を広面積のセラミック基板中に縦横に多数個配列形成して成る多数個取りセラミック配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子や水晶振動子等の電子部品を搭載するための配線基板は、例えば酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成る略平板状の絶縁基体の上面中央部から側面を介して下面にかけて、電子部品の電極が接続されるタングステンやモリブデン等の高融点金属粉末メタライズから成る複数の配線導体が被着されて成る。
【０００３】
そして、この配線基板によれば、絶縁基体の上面中央部に電子部品を搭載するとともにこの電子部品の各電極を半田やボンディングワイヤを介して配線導体に電気的に接続し、しかる後、絶縁基体の上面にポッティング樹脂や椀状の金属蓋体を電子部品を覆うようにして取着し、電子部品を気密に封止することによって最終製品としての電子装置となる。
【０００４】
ところで、このような配線基板は近時の電子装置の小型化の要求に伴い、その大きさが数ｍｍ角程度の極めて小さなものとなってきており、多数個の配線基板の取り扱いを容易とするために、また配線基板および電子装置の製作を効率よくするために、１枚の広面積のセラミック母基板中から多数個の配線基板を同時集約的に得るようになした、いわゆる多数個取りセラミック配線基板の形態で製作される。
【０００５】
このような多数個取りセラミック配線基板は、例えば図２に上面図で示すように、略長方形の広面積の母基板となるセラミック基板１１の中央部に、配線基板となる多数個の配線基板部１２が縦横に配列形成された製品領域１１ａ（図２において２点鎖線で囲まれた領域）を有しており、その外周部には製品領域１１ａを取り囲む枠状の捨て代領域１１ｂを有している。なお、製品領域１１ａは配線基板部１２を形成するための領域であり、捨て代領域１１ｂは多数個取りセラミック配線基板の取り扱いを容易とするためのものである。
【０００６】
そして、この多数個取りセラミック配線基板は、セラミック基板１１に形成された各配線基板部１２の境界に、セラミック基板１１を多数の配線基板に分割するための分割溝１３が例えばレーザ加工によりセラミック母基板１２の上面および／または下面に所定の深さに形成されており、この分割溝１３に沿ってセラミック基板１１から配線基板部１２を分割すれば、多数個の配線基板が得られるようになっている。
【０００７】
また、この多数個取りセラミック配線基板は、セラミック基板１１の製品領域１１ａにおける分割溝１３の例えば交点に略正方形の貫通孔１４がその各頂点を分割溝１３に一致させるようにして形成されている。
【０００８】
そして、各配線基板部１２においては、その上面から貫通孔１４内面を介して下面に導出する複数のメタライズ配線導体１５が各々被着されている。
【０００９】
貫通孔１４は、各配線基板部１２における配線導体１５をセラミック基板１１上面から下面に導出させるための導出路を提供するとともに、このセラミック基板１１を各配線基板部１２に分割する際にその分割を容易とする、あるいは各配線基板上に金属蓋体を取着する際に蓋体に設けた脚部を固定する等の作用をなす。
【００１０】
そして、この多数個取りセラミック配線基板は、各配線基板部１２に電子部品を搭載するとともに電子部品の各電極と配線導体１５とを電気的に接続し、しかる後、電子部品をポッティング樹脂や金属蓋体で封止し、最後にセラミック基板１１を分割溝１３に沿って分割すれば、多数個の電子装置が同時集約的に製作されることとなる。
【００１１】
なお、この多数個取りセラミック配線基板においてセラミック基板１１に形成された各配線基板部１２に電子部品を搭載したりポッティング樹脂や金属蓋体を取着するには、一般に自動機が用いられている。そして、例えばセラミック基板１１の長辺側の一辺が自動機により電子部品やポッティング樹脂等を各配線基板部１２に位置決めするための実装位置決め用の基準辺として用いられてきた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような多数個取りセラミック配線基板は、一般に従来周知のセラミックグリーンシート法により製作されている。
【００１３】
これを具体的に説明すると、例えば、まずセラミック基板１１となるセラミックグリーンシートを準備するとともにこのセラミックグリーンシートの製品領域１１ａとなる領域に貫通孔１４となる貫通孔を従来周知の打ち抜き法を採用して形成する。次に、このセラミックグリーンシートの配線基板部１２となる各領域の上面から貫通孔１４となる貫通孔内面および下面にかけて、配線導体１５となるタングステンやモリブデン等の高融点金属ぺーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用して所定のパターンに印刷塗布する。そして、このセラミックグリーンシートおよび金属ペーストを還元雰囲気中、約１６００℃の高温で焼成し、製品領域１１ａに多数の配線基板部１２が形成されたセラミック基板１１を得るとともに、このセラミック基板１１における各配線基板部１２の境界に例えばレーザにより分割溝１３を形成することによって製作される。
【００１４】
ところで、このセラミックグリーンシート法により製作された多数個取りセラミック配線基板は、セラミック基板１１となるセラミックグリーンシートを焼成する際に焼成収縮が起きる。そしてセラミックグリーンシートの製品領域１１ａとなる部分には貫通孔１４となる貫通孔が多数形成されているものの、セラミックグリーンシートの捨て代領域１１ｂとなる部分には貫通孔が形成されていないので、製品領域１１ａが捨て代領域１１ｂよりも大きく焼成収縮してしまい、その結果、セラミック基板１１の各外周側辺における製品領域１１ａに対応する部分がセラミック基板１１の中央部側に凹んだ形状となってしまい、略長方形状のセラミック基板１１の各辺に湾曲をもたらすこととなる。
【００１５】
このようにセラミック基板１１の各辺が湾曲してしまうと、その一辺を基準辺としてセラミック基板１１の各配線基板部１２に電子部品やポッティング樹脂・金属蓋体等を自動機により位置決めする際に電子部品やポッティング樹脂・金属蓋体等を各配線基板部１２に対して正確に位置決めすることができず、その結果、電子部品の電極と配線基板部１２の配線導体１５とを電気的に正常に接続することができなくなったり、あるいは電子部品をポッティング樹脂や金属蓋体により気密性高く封止することができなくなってしまうという欠点を有していた。
【００１６】
本発明は、かかる従来の欠点に鑑み案出されたものであり、その目的は、母基板となるセラミック基板に配列形成された多数の配線基板部の各配線導体に電子部品やポッティング樹脂・金属蓋体等を自動機を使って正確に位置決めし、電子部品と配線基板の配線導体とを電気的に正常に接続することができるとともに電子部品をポッティング樹脂や金属蓋体により気密性高く封止することが可能な多数個取りセラミック配線基板を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の多数個取りセラミック配線基板は、一辺を実装位置決め用の基準辺とする略四角平板状のセラミック基板の中央部に配置された前記基準辺と平行な辺を有する略四角形状の製品領域内に、分割溝により区切られ、該分割溝上に所定パターンで貫通孔が形成されているとともに配線導体が被着されて成る多数の配線基板部が配列され、かつ前記製品領域に対して前記基準辺に平行な方向の延長領域に、前記貫通孔と平面的に同じパターンでダミー貫通孔が形成されていることを特徴とするものである。また、本発明の多数個取りセラミック配線基板は、好ましくは、前記セラミック基板は、前記基準辺を長辺とする長方形状であり、前記ダミー貫通孔は、前記延長領域にのみ形成されているものである。
【００１８】
本発明の多数個取りセラミック配線基板によれば、母基板となるセラミック基板の外周部に形成された捨て代領域のうち、セラミック母基板の中央部に形成された製品領域に対して基準辺に平行な方向の延長領域に、製品領域に設けられた貫通孔と平面的に同じパターンのダミー貫通孔が形成されていることから、母基板における基準辺に直交する方向の焼成収縮が各部で略均一となり、その結果、セラミック基板の基準辺が湾曲するのが防止され、この基準辺を利用して自動機を使って多数の配線基板部の各配線導体に電子部品やポッティング樹脂・金属蓋体等を性格に位置決めし、電子部品と配線基板の配線導体とを電気的に正常に接続することができるとともに電子部品をポッティング樹脂や金属蓋体により気密封止することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多数個取り配線基板について添付の図面を基に説明する。
【００２０】
図１は本発明の多数個取りセラミック配線基板の実施の形態の一例を示す上面図であり、１は多数個取りセラミック配線基板の母基板となるセラミック基板、２は配線基板部である。
【００２１】
セラミック基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・窒化珪素質焼結体・炭化珪素質焼結体・ガラスセラミックス等の電気絶縁材料から成る略四角形状の平板であり、その中央部に多数の配線基板部２が配列形成された製品領域１ａを有しており、その外周部には製品領域１ａ（図１において２点鎖線で囲まれた領域）を取り囲むように枠状の捨て代領域１ｂを有している。
【００２２】
そして、セラミック基板１の一辺、例えば図１の例では図中の上下の辺（略長方形状の基板の長辺）のいずれかが、自動機による実装位置決め用の基準辺Ｇとして利用され、上記の製品領域１ａはこの基準辺Ｇと平行な辺を有する略四角形状の領域として配置されている。
【００２３】
セラミック基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これを従来周知のドクターブレード法を採用してシート状に形成してセラミックグリーンシートを得、しかる後、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに還元雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２４】
また、セラミック基板１の製品領域１ａに配列形成された各配線基板部２の境界には、セラミック基板１を多数個の配線基板部２に分割するための分割溝３が形成されている。
【００２５】
分割溝３はセラミック基板１の上面および／または下面に所定の深さに形成されており、この分割溝３に沿ってセラミック基板１をチョコレートブレークすることによって、セラミック基板１が各配線基板部２から成る多数個の配線基板に分割される。
【００２６】
なお、分割溝３は、セラミック基板１の上面および／または下面にレーザにより所定の深さの溝を形成したり、あるいはセラミック基板１となるセラミックグリーンシートの上面および／または下面に金型や切断刃等により所定深さの切り込みを入れておくことによって形成される。
【００２７】
また、セラミック基板１の製品領域１ａにおける分割溝３上、例えばその交点には、所定パターン、この例では略正方形の貫通孔の繰り返しパターンで、貫通孔４がその各頂点を分割溝３に一致させるようにして形成されている。
【００２８】
貫通孔４は、各配線基板部２の上面から下面にかけて後述する配線導体５を導出させるための導出路を提供するとともに、セラミック基板１を分割溝３に沿って分割する際に分割を容易かつ確実とする、あるいは各配線基板上に金属蓋体を取着する際に蓋体に設けた脚部を固定する等の作用をなす。
【００２９】
なお、貫通孔４は、セラミック基板１となるセラミックグリーンシートの製品領域１ａとなる領域に、例えば正方形の貫通孔を打ち抜き法により打ち抜いておくことによってセラミック基板１の製品領域１ａにおける分割溝３の交点にその各頂点を分割溝３に一致させるようにして形成される。
【００３０】
また、製品領域１ａの各配線基板部２におけるセラミック基板１の上面から下面にかけては、貫通孔４内面を介して導出する複数のメタライズ配線導体等から成る配線導体５が被着形成されている。
【００３１】
配線導体５は、例えばタングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末焼結体から成り、配線基板部２に搭載される電子部品を外部に電気的に接続するための導電路として機能し、配線基板部２の上面部位には電子部品の各電極が半田やボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して電気的に接続され、また配線基板部２の下面部位は外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続される。
【００３２】
配線導体５は、セラミック基板１となるセラミックグリーンシートに貫通孔４となる貫通孔を打ち抜いた後、このセラミックグリーンシートの各配線基板部２となる領域の上面および下面ならびに貫通孔４となる貫通孔内面に配線導体５となる金属ペーストを従来周知のスクリーン印刷法を採用して所定のパターンに印刷塗布しておき、これをセラミックグリーンシートとともに焼成することによって、各配線基板部２におけるセラミック基板１の上面から下面にかけて貫通孔４内面を介して導出するようにして被着形成される。
【００３３】
なお、配線導体５と金属ペーストは、例えば配線導体５がタングステン粉末焼結体からなる場合であれば、タングステン粉末に適当な有機バインダや溶剤等を添加混合してペースト状となしたものが用いられる。
【００３４】
そして、セラミック基板１には、捨て代領域１ｂであって、製品領域１ａに対して基準辺Ｇと平行な方向の延長領域１ｂ’に、製品領域１ａに形成された貫通孔４と同じパターン、すなわち実質的に同じ形状・同じ大きさ・同じ配列間隔でダミー貫通孔６が形成されている。
【００３５】
ダミー貫通孔６は、セラミック基板１の上記延長領域１ｂ’について基板収縮率の調整用として機能し、セラミック基板１の幅方向、すなわち基準辺Ｇに直交する方向の焼成収縮を均一なものとする作用をなす。
【００３６】
本発明の多数個取りセラミック配線基板によれば、セラミック基板１の捨て代領域１ｂであって、製品領域１ａに対して基準辺Ｇに平行な方向の延長領域１ｂ’に、製品領域１ａに形成された貫通孔４と同じパターンでダミー貫通孔６が形成されていることから、セラミック基板１の幅方向における焼成収縮量が均一なものとなり、その結果、セラミック基板１の基準辺Ｇが湾曲してしまうようなことはない。従って、この基準辺Ｇを実装位置決めの基準として、自動機により電子部品やポッティング樹脂・金属蓋体等を各配線基板部２に対して正確に位置決めして実装することができ、電子部品の各電極と配線基板部２の配線導体５とが電気的に正確に接続されるとともに配線基板部２に搭載された電子部品をポッティング樹脂・金属蓋体等により気密性高く封止することが可能となる。
【００３７】
なお、ダミー貫通孔６は、セラミック基板１となるセラミックグリーンシートに貫通孔４となる貫通孔を打ち抜く際に、これと同時にダミー貫通孔６となる貫通孔をセラミックグリーンシートの捨て代領域１ｂのうち製品領域１ａに対して基準辺Ｇと平行な方向の延長領域１ｂ’に、製品領域１ａの貫通孔４の所定パターンと同じように所定の形状・所定の大きさ・所定の配列で打ち抜いておくことによって、セラミック基板１の製品領域１ａに対して基準辺Ｇと平行な方向の延長領域１ｂ’に製品領域１ａに形成された貫通孔４と同じパターンで形成される。
【００３８】
かくして、本発明の多数個取りセラミック配線基板によれば、湾曲していない長辺のひとつを実装位置決め用の基準辺Ｇとして、自動機により各配線基板部２に電子部品を位置決めして搭載するとともに電子部品の各電極と各配線基板部２の配線導体５とを半田やボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して電気的に接続し、次に各配線基板部２の上面に電子部品を覆うようにしてポッティング樹脂や金属蓋体を位置決めして取着し、最後にセラミック基板１をこれに形成した分割溝３に沿ってチョコレートブレークして分割することにより多数の電子装置が正確かつ容易に同時集約的に製作されることとなる。
【００３９】
なお、本発明は以上の実施の形態の例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で種々の変更・改良を施すことは何ら差し支えない。
【００４０】
例えば、上記の例では貫通孔およびダミー貫通孔をともに分割溝の交点にその各頂点を一致させるようにして形成した略正方形状の貫通孔としたが、これら貫通孔・ダミー貫通孔の形状は正方形状の他にも長方形状や菱形状・円形状・楕円形状・長穴状等の種々の形状のものであってもよく、それらを組み合わせて分割溝上に分割溝に沿って形成したものであってもよい。また、貫通孔・ダミー貫通孔の大きさも、いくつかの大きさのものを組み合わせて形成したものであってもよい。
【００４１】
また、ダミー貫通穴を設ける領域としては、上記の延長領域において基板端部までの領域とすることが最も効果的に基準辺の湾曲防止が行なえる点から好適であるが、基準辺に要求される精度とその精度が必要な範囲に対応して、製品領域と基板端部との間までの領域としてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の多数個取りセラミック配線基板によれば、一辺を実装位置決め用の基準辺とする略四角形状のセラミック基板の中央部に基準辺と平行な辺を有する略四角形状に形成された製品領域に所定パターンの貫通孔が形成されて多数の配線基板部が配列形成されており、その製品領域の周囲の捨て代領域のうち製品領域に対して基準辺に平行な方向の延長領域に、製品領域に設けられた貫通孔と同じパターンでダミー貫通孔が設けられていることから、セラミック基板における基準辺に直交する方向の焼成収縮量が各領域に対応する各部で略均一となり、その結果、このセラミック基板の基準辺が湾曲するのが防止される。従って、この基準辺を実装位置決め用の基準として、自動機により電子部品やポッティング樹脂・金属蓋体等を各配線基板に対して正確に位置決めして実装することができ、電子部品の各電極と配線基板の配線導体とが電気的に正確に接続することができるとともに配線基板に搭載された電子部品をポッティング樹脂や金属蓋体等により気密性高く封止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多数個取りセラミック配線基板の実施の形態の一例を示す上面図である。
【図２】従来の多数個取りセラミック配線基板の例を示す上面図である。
【符号の説明】
１・・・セラミック基板
１ａ・・・・製品領域
１ｂ・・・・捨て代領域
１ｂ’・・・延長領域
Ｇ・・・・・基準辺
２・・・配線基板部
４・・・貫通孔
５・・・配線導体
６・・・ダミー貫通孔
【図１】
0003554189.tif 000002
【図２】
0003554189.tif 000003