(57)【要約】【課題】母基板の分割溝の先端に発生した割れがまず母基板の外辺にまで進行し、続いて配線基板領域にも進行するため、各配線基板領域に電子素子を正確、且つ確実に搭載するのが不可能となる。【解決手段】複数のセラミック絶縁層を積層して成る母基板１の上面に、両端を母基板１の外辺から離間させて形成されている分割溝２で区切られた配線基板領域が配列形成された多数個取り多層配線基板において、分割溝２の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間の、分割溝２の両端と母基板１の外辺との間に、配線基板領域を取り囲む枠状のメタライズ層４を設けた多数個取り配線基板である。分割溝２の先端を起点として発生した割れの母基板１の外辺への進行はメタライズ層４により有効に阻止することができ、配線基板領域への割れの進行がなくなるので、各配線基板領域に電子素子を正確、かつ確実に搭載することができる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセラミック絶縁層を積層して成る母基板の上面に、両端を前記母基板の外辺から離間させて形成されている分割溝で区切られた略四角形の複数の配線基板領域が縦横に配列形成された多数個取り多層配線基板において、前記分割溝の先端の直下に位置する前記セラミック絶縁層の層間の、前記分割溝の両端と前記母基板の外辺との間に、前記配線基板領域を取り囲む枠状のメタライズ層を設けたことを特徴とする多数個取り多層配線基板。
【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抵抗、コンデンサ等の電子素子が搭載される小型の多層配線基板を多数個集約的に製作するようになした多数個取り多層配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、半導体素子や抵抗・コンデンサ等の電子素子が搭載される多層配線基板は電子機器の小型化・薄型化に伴ってその形状が極めて小型なものとなってきている。そのため、この小型の多層配線基板に半導体素子や抵抗等の電子部品を搭載する場合、小型の多層配線基板はその形状が小型で取扱い難いため、通常は小型の多層配線基板を多数個集約させた状態、すなわち、多数個取り多層配線基板と成した状態で各小型の多層配線基板上に半導体素子等を搭載するようになしている。
【０００３】
なお、このような多数個取り多層配線基板は、大型のセラミック絶縁層を複数積層して成る母基板の少なくとも一方の主面に幅および深さが略一定の分割溝を、その端部が母基板の外周より内側となるようにして入れ、この分割溝によって大型の母基板を所望する大きさの複数個の配線基板領域に区分したものであり、各配線基板領域には半導体素子等の電子素子の電極が接続される配線導体が被着形成されており、半導体素子や抵抗等の電子素子をその電極が配線導体に接続されるようにして搭載した後、大型の母基板を分割溝に沿って撓折し、それによって半導体素子や抵抗等の電子素子が搭載された個々の小型多層配線基板が一度に多数個得られるようにしたものである。
【０００４】
また、このような多数個取り多層配線基板は、母基板用のセラミック絶縁層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少なくとも一方の主面にカッター刃や金型等により幅および深さが一定の分割溝用の切り込みを、各配線基板領域を区分するように入れ、それを高温で焼成することによって製作されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大型の母基板を分割溝によって複数の配線基板領域に区分して成る従来の多数個取り多層配線基板は、その分割溝の先端で両側面のなす角度が、カッター刃や金型の先端の縦断面形状（Ｖ字状）と同様に５度〜３０度程度の鋭角となっていた。
【０００６】
そして、この母基板に例えば搬送時や電子素子を搭載する際等に外部から力が印加されると、その力が分割溝の先端部分に集中し、その先端を起点として母基板の下方に向かって不用意に割れが発生するとともに、この割れは分割溝の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間に沿ってまず母基板の外辺にまで進行し、外辺にまで進行してから他方で配線基板領域にも進行するという挙動を示し、配線基板領域に進行した割れが配線導体の断線やセラミック絶縁層の割れを引き起こしてしまい、その結果、大型の母基板の各配線基板領域に半導体素子や抵抗等の電子素子を正確、かつ確実に搭載するのが不可能となるという問題点を有していた。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、搬送時や電子素子を搭載する際等に外部から力が印加されても、分割溝の端部を起点として不用意に割れが発生して母基板の外辺に進行することがなく、それにより大型の母基板の各配線基板領域に半導体素子や抵抗等の電子素子を正確、かつ確実に搭載することが可能な多数個取り多層配線基板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の多数個取り多層配線基板は、複数のセラミック絶縁層を積層して成る母基板の上面に、両端を前記母基板の外辺から離間させて形成されている分割溝で区切られた略四角形の複数の配線基板領域が縦横に配列形成された多数個取り多層配線基板において、前記分割溝の先端の直下に位置する前記セラミック絶縁層の層間の、前記分割溝の両端と前記母基板の外辺との間に、前記配線基板領域を取り囲む枠状のメタライズ層を設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の多数個取り多層配線基板によれば、分割溝の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間の、分割溝の両端と母基板の外辺との間に、縦横に配列形成された複数の配線基板領域を取り囲む枠状のメタライズ層を設けたことから、搬送時や電子素子を搭載する際等に外部から力が印加され、その力が分割溝の先端に集中し、その先端を起点として母基板の下方に向かって不用意に割れが発生するとともに、この割れが分割溝の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間に沿ってまず母基板の外辺に向かって進行しようとしたとしても、その割れの進行を、分割溝の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間の、分割溝の両端と母基板の外辺との間に設けられた枠状のメタライズ層が障壁となって有効に阻止することができる。したがって、配線基板領域への割れの進行も確実に阻止できるものとなり、配線導体の断線や配線基板領域のセラミック絶縁層の割れを引き起こすことがなくなり、母基板の各配線基板領域に半導体素子や抵抗等の電子素子を正確、かつ確実に搭載することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明を添付の図面に基づき詳細に説明する。
【００１１】
図１および図２は、それぞれ本発明の多数個取り多層配線基板の実施の形態の一例を示す上面図およびそのＸ−Ｘ線断面図であり、これらの図中、１は母基板、２は分割溝、３は配線導体、４は枠状のメタライズ層である。
【００１２】
母基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ガラスセラミックス等の電気絶縁性のセラミック材料から成る複数のセラミック絶縁層を積層して成るものであり、小型の多層配線基板を多数個同時集約的に製作するための母材となるものである。そして、各々の小型の多層配線基板の上面には、半導体素子や抵抗・コンデンサ等の電子素子（図示せず）が搭載される。
【００１３】
なお、母基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マクネシウム・酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤・可塑剤・分散剤等を添加混合して得たセラミックスラリー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成形してセラミックグリーンシートを得て、しかる後、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これを複数枚積層し、高温（約１５００〜１８００℃）で焼成することによって製作される。
【００１４】
また、母基板１は、その上面にこの母基板１を複数の区画に区分するごとく分割溝２が格子状に形成されており、分割溝２で区分された各区画の上面や下面には配線導体３が被着されている。
【００１５】
配線導体３は、小型の多層配線基板に搭載される電子素子を外部電気回路基板に電気的に接続するための導電路として機能し、タングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成り、母基板１のセラミック絶縁層となるセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法により配線導体３用のメタライスペーストを印刷塗布しておくとともにこれを母基板１用の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、各配線基板領域の上面や下面や内部に被着形成される。そして、各配線基板領域に電子素子をその電極が配線導体３に電気的に接続されるようにして搭載した後、母基板１を分割溝２に沿って撓折することによって、多数個の多層配線基板による電子装置が同時集約的に製作される。
【００１６】
母基板１の上面に形成された分割溝２は、母基板１を所望する略四角形の小型の多層配線基板に対応した大きさの複数の配線基板領域に区切るとともに、各配線基板領域に電子素子を搭載した後、母基板１を撓折して多数個の小型多層配線基板を得る際に、その撓折を容易かつ正確とするためのものであり、その両端が母基板１の外辺から離間するようにして、すなわち母基板１の外辺に達しないようにして形成されており、その幅は０．１〜１ｍｍ程度であり、その深さは０．０５〜１ｍｍ程度である。なお、このような分割溝２は、断面がＶ字状の刃先を有するカッター刃や金型を母基板１となるセラミックグリーンシートの積層体に押し付けて所定深さに切り込みを入れておくことによって、母基板１の上面に格子状に形成される。
【００１７】
さらに、本発明の多数個取り多層配線基板においては、分割溝２の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間に、分割溝２の両端と母基板１の外辺との間に、縦横に配列形成された複数の配線基板領域を取り囲む枠状のメタライズ層４分が被着されている。
【００１８】
このメタライズ層４は、タングステン・銀・銅等の金属粉末メタライズから成り、セラミック絶縁層の層間を母基板１の外辺に向かって進行する割れの進行を阻止する障壁として機能する。
【００１９】
すなわち、母基板１に搬送時や電子素子を搭載する際等に外部から力が印加され、その力が分割溝２の先端に集中し、その先端を起点として母基板１の下方に向かって不用意に割れが発生するとともに、この割れが分割溝２の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間に沿ってまず母基板１の外辺に向かって進行しようとしたとき、その割れの進行を、分割溝２の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間に、分割溝２の両端と母基板１の外辺との間に設けられた枠状のメタライズ層４が障壁となって有効に阻止することができる。そして、母基板１の外辺へ向かう割れの進行を阻止できることによって、外辺にまで進行してから他方で配線基板領域にも進行するという挙動を示す割れの配線基板領域への進行も確実に阻止することができるので、配線基板領域において配線導体３の断線やセラミック絶縁層の割れを引き起こすことがなくなる。したがって、本発明の多数個取り多層配線基板によれば、母基板１の各配線基板領域に半導体素子や抵抗等の電子素子を正確、かつ確実に搭載するのが可能となる。
【００２０】
なお、このようなメタライズ層４は、例えばタングステン等の金属粉末に適当な有機バインダ・溶剤を添加混合して得た金属ペーストを母基板１のセラミック絶縁層となるセラミックグリーンシートに従来周知のスクリーン印刷法を採用して枠状に印刷塗布しておき、それを母基板１となるセラミックグリーンシートの積層体とともに焼成することによって、母基板１の上面に外辺と配線基板領域との間で各分割溝２の両端部を取り囲むように被着形成される。
【００２１】
このようにして形成されたメタライズ層４は、セラミック絶縁層に比べて靭性に優れることから割れ等の機械的な破壊が生じにくいため、上述のような割れの進行を効果的に阻止する障壁として機能することができる。
【００２２】
また、このようなメタライズ層４は、分割溝２の先端に応力が集中することにより生じる割れが、応力の作用する方向や母基板１の機械的強度の関係から、この先端からほぼ直下に向けてセラミック絶縁層内を進行するとともに、セラミック絶縁層の層間に突き当たってからこの層間に沿って、母基板１の外辺の方向に進行する性質を有しているため、配線基板領域を形成している分割溝２の両端と母基板１の外辺との間に形成する必要がある。
【００２３】
またこのような割れの進行は、セラミック絶縁層の層間で、水平方向にある程度の角度をもって広がりながら母基板１の外辺へ向かって進行するため、配線基板領域を取り囲むようにして母基板１の外辺との間に枠状に形成する必要がある。
【００２４】
この場合、メタライズ層４は、分割溝２の両端と母基板１の外辺との間に形成しておけば上述のように母基板１内の割れの進行を阻止することは可能であるが、割れの進行を早期に阻止し、母基板１の機械的強度を維持することを考慮すると、極力、早期に割れの進行を阻止することが望ましいため、金属ペーストの印刷精度等の加工精度や生産性等に支障のない範囲で、分割溝２の先端の近くにその内周縁が位置するようにして形成することが好ましい。
【００２５】
なお、メタライズ層４は、その厚みが１０μｍ未満では、薄すぎるために割れの進行を阻止する障壁としての効果が不十分なものとなるおそれがある。従って、メタライズ層４の厚みは１０μｍ以上としておくことが好ましい。この場合、メタライズ層４の厚みを厚くしすぎると、メタライズ層４により上下のセラミック絶縁層の密着性が劣化して配線基板としての信頼性が低下するおそれがあるため、メタライズ層４の厚みは１０μｍ乃至３５μｍとすることがより一層好ましい。
【００２６】
メタライズ層４は、その厚みを１０μｍ以上、例えば約１５μｍとして形成する場合、その枠状の内周縁および外周縁の部分で厚みが漸減するようにして形成しておくことが好ましい。このように枠状のメタライズ層４の厚みを内周縁および外周縁の部分で漸減させておくと、例えば焼成時にセラミック絶縁層となるセラミックグリーンシートと、枠状のメタライズ層４となる金属ペーストとの焼成収縮率の差に起因して発生し残留した内部応力等の応力がメタライズ層４の内周縁や外周縁の部分に集中して、この部分からメタライズ層４とセラミック絶縁層との間でハガレが発生し始める等の不具合の発生を効果的に防止することができ、多数個取り多層配線基板としての信頼性をより一層優れたものとすることができる。
【００２７】
また、メタライズ層４は、通常であれば、配線導体３と同様の材料を用いて形成されるが、焼成時の収縮量の差に起因して母基板１に変形が生じることを防止したり、割れの進行をより一層効果的に阻止したりするために、アルミナ等のセラミック粉末や低弾性のガラス粉末等の添加材を添加するようにしてもよい。
【００２８】
かくして本発明の多数個取り多層配線基板によれば、分割溝２によって区切られた各配線基板領域に半導体素子や抵抗等の電子素子を例えば自動機等を使用して搭載した後、分割溝２に沿って撓折され、これによって製品としての小型の多層配線基板の個々に分離される。
【００２９】
なお、本発明は上述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あれば種々の変更は可能であり、例えば、上述の実施の形態の例では、枠状のメタライズ層を各辺が直線状のものとして形成していたが、メタライズ層４の各辺は、波型としてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の多数個取り多層配線基板によれば、分割溝の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間の、分割溝の両端と母基板の外辺との間に、縦横に配列形成された複数の配線基板領域を取り囲む枠状のメタライズ層を設けたことから、搬送時や電子素子を搭載する際等に外部から力が印加され、その力が分割溝の先端に集中し、その先端を起点として母基板の下方に向かって不用意に割れが発生するとともに、この割れが分割溝の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間に沿ってまず母基板の外辺に向かって進行しようとしたとしても、その割れの進行を、分割溝の先端の直下に位置するセラミック絶縁層の層間の、分割溝の両端と母基板の外辺との間に設けられた枠状のメタライズ層が障壁となって有効に阻止することができる。したがって、配線基板領域への割れの進行も確実に阻止できるものとなり、配線導体の断線や配線基板領域のセラミック絶縁層の割れを引き起こすことがなくなり、母基板の各配線基板領域に半導体素子や抵抗等の電子素子を正確、かつ確実に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多数個取り多層配線基板の実施の形態の一例を示す上面図である。
【図２】図１に示す多数個取り多層配線基板のＸ−Ｘ線における断面図である。
【符号の説明】
１・・・母基板
２・・・分割溝
３・・・配線導体
４・・・メタライズ層
【図１】
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【図２】
2004055841.tif 000004