(57)【要約】【課題】  著しく薄型化した広面積のセラミック母基板において、縦横に複数配列形成した電気的な接続信頼性に優れた配線基板を作製可能であり、欠けやクラック等のない配線基板を確実に形成することが可能な多数個取り配線基板を提供すること。【解決手段】  多数個取り配線基板は、配線基板領域１が縦横に複数配列形成されたセラミック母基板２と、配線基板領域１を経て形成された複数の配線導体３と、セラミック母基板２の一対の端面に形成されるとともに配線導体３に電気的に接続された電極４とを具備しており、電極４は、セラミック母基板２の一対の端面に形成された切り欠き部５の内面の全面に被着されたメタライズ層６から成り、切り欠き部５は、第１の切り欠き５−１と、第１の切り欠き５−１の中央部をさらに切り欠いて成る第２の切り欠き５−２とから成る。【選択図】  図１
2005159083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角形状の配線基板領域が縦横に複数配列形成されたセラミック母基板と、該セラミック母基板の一対の端面の一方端面側から前記配線基板領域を経て他方端面側にかけて形成された複数の配線導体と、前記セラミック母基板の前記一対の端面にそれぞれ形成されるとともに前記配線導体に電気的に接続された電極とを具備しており、該電極は、前記セラミック母基板の前記一対の端面にそれぞれ形成された切り欠き部の内面の全面に被着されたメタライズ層から成り、前記切り欠き部は、第１の切り欠きと、該第１の切り欠きの中央部をさらに切り欠いて成る第２の切り欠きとから成ることを特徴とする多数個取り配線基板。
【請求項２】
前記電極は、前記セラミック母基板の上下主面における前記切り欠き部の周縁部に延出していることを特徴とする請求項１記載の多数個取り配線基板。
【請求項３】
前記電極は、前記セラミック母基板の上下主面における前記切り欠き部の周縁部に同じ幅で延出していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の多数個取り配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広面積のセラミック母基板中に各々が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小型の配線基板となる多数の配線基板領域を縦横の並びに一体的に配列形成して成る多数個取り配線基板に関するものであり、特に、セラミック母基板の端面に電極が形成された多数個取り配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば半導体素子や水晶振動子等の電子部品を収納するための電子部品収納用パッケージに用いられる小型の配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成り、表面に配線層が形成された四角平板状のセラミック絶縁層を複数層、上下に積層した構造である。
【０００３】
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、さらに、その厚みも１ｍｍ以下と薄くなってきている。そして、このような小さな多数個の配線基板の取り扱いを容易なものとするとともに、配線基板および電子装置の作製を効率よく行なうために、１枚の広面積の母基板から多数個の配線基板を同時集約的に得るようにした、いわゆる多数個取り配線基板の形態で作製されている。
【０００４】
このような多数個取り配線基板の一例を図３に示す。
【０００５】
多数個取り配線基板は、四角形状の配線基板領域21が縦横に複数配列形成されたセラミック母基板22と、一対の端面の一方端面側から配線基板領域21を経て他方端面側にかけて形成された複数の配線導体23と、セラミック母基板22の上記一対の端面にそれぞれ形成されるとともに配線導体23に電気的に接続された電極24とを具備した構造である。
【０００６】
電極24は図４に示すように、セラミック母基板22の一対の端面に形成された楕円弧状、または円弧状の切り欠き部25の内面の全面にメタライズ層26を被着形成することにより形成されている。
【０００７】
各配線基板領域21の上面には、電子部品を収納し搭載するための搭載部27が形成されており、配線導体23は、一部が搭載部27またはその周辺に露出するとともに、他の一部が配線基板領域21の下面や側面等に露出するようにして形成されている。
【０００８】
そして、配線基板領域21の搭載部27の底面に電子部品（図示せず）を搭載固定するとともに電子部品の電極をボンディングワイヤや半田等の電気的接続手段を介して搭載部27またはその周辺に露出している配線導体23に電気的に接続し、配線基板領域21の上面に搭載部27を塞ぐようにして金属やガラス等から成る蓋体を接合したり、搭載部27内にエポキシ樹脂等から成る樹脂製充填材を充填することにより、搭載部27の内部に電子部品を気密に収納することによって、多数の電子装置が縦横の並びに配列形成された多数個取りの状態で形成される。しかる後、この多数個取りの状態の電子装置を個々の配線基板領域21に分割することにより多数個の製品としての電子装置が形成される。なお、配線基板領域21への電子部品の搭載は、多数個取り配線基板を個々の配線基板領域21に分割した後に行われる場合もある。
【０００９】
なお、隣接する配線基板領域21の境界上には、貫通導体28が形成される場合もあり、この貫通導体28は、隣接する配線基板領域21の配線層間や上下の配線層を電気的に接続するように形成されており、個々の配線基板領域21に分割する際に縦に分割されることにより、配線基板の側面に位置する側面導体（キャスタレーション導体）となる。
【００１０】
このような多数個取り配線基板においては、通常、配線導体23の表面に、酸化腐食の防止や半田の濡れ性、ボンディングワイヤのボンディング性を向上させること等のために、あらかじめ配線導体23に対してニッケルや金等のめっきが施される。
【００１１】
そして、セラミック母基板22の一対の端面に形成されるとともに配線導体23と電気的に接続した電極24は、上記ニッケルや金等のめっきを施す際に、配線導体23にめっき用の電流を供給するためのめっき導通用端子として機能する。
【００１２】
このようなめっき形成は、以下のようにして行なわれる。まず、セラミック母基板22の一対の端面に形成された各電極24に、めっき用治具（ラック）に設けられた導通用端子を接続する。この導通用端子は一対の端部を有しており、その一端部に金属ピンが設けられている。そして、この金属ピンを電極24の内面に接触させるとともに、導通用端子の一対の端部で電極24を上下から挟み込むことにより、電極24と導通用端子との電気的な接続を確実なものとする。そして、めっき液中で、導通用端子を介して電極24、配線導体23にめっき用の電流を供給することにより、各配線基板領域21の配線導体（図示せず）、および貫通導体28の内壁のメタライズ層の表面にめっき液から金属成分（ニッケル，金等）が析出、被着し、めっきが施されることになる。
【００１３】
このような多数個取り配線基板は、各セラミック絶縁層となるグリーンシートを複数準備するとともに、配線基板領域21となる領域や、その領域の境界の所定位置に貫通孔28を形成し、次に、グリーンシートのうち一対の端面を半円状や半楕円状等に打ち抜いて切り欠き部25を形成し、次に、金属ペーストをグリーンシートの表面、切り欠き部25の内面の全面および貫通孔内に印刷塗布、充填し、最後に、このグリーンシートを積層して積層体とするとともに焼成することにより作製される。
【特許文献１】特開２０００−３４０８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、近年、電子部品収納用パッケージ等に用いられる小型の配線基板は、電子装置に対する低背化の要求のため、より一層の小型化、特に薄型化が必要となってきており、これに応じてセラミック母基板は、例えば厚みが0.5ｍｍ以下と非常に薄型化されるようになってきている。
【００１５】
このようにセラミック母基板が薄型化されると、セラミック母基板の一対の端面に形成した半円状、または半楕円状の切り欠き部の内面の全面にメタライズ層を被着させて成る電極において、めっき用のラックに多数個取り配線基板を固定する際、セラミック母基板の端面と切り欠き部との境界の角部が欠けたり、切り欠き部の周縁部にクラックが発生したりするという問題点を有していた。
【００１６】
本発明はかかる問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、セラミック母基板の薄型化の著しい近時の多数個取り配線基板において、セラミック母基板の電極にめっき用のラックを固定する際等に、セラミック母基板の端面と切り欠き部との境界の角部や、切り欠き部の周縁部に欠けやクラック等の発生することのない配線基板を確実に形成することが可能で、かつ配線導体の表面に良好なめっき層を被着させることが可能な多数個取り配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の多数個取り配線基板は、四角形状の配線基板領域が縦横に複数配列形成されたセラミック母基板と、該セラミック母基板の一対の端面の一方端面側から前記配線基板領域を経て他方端面側にかけて形成された複数の配線導体と、前記セラミック母基板の前記一対の端面にそれぞれ形成されるとともに前記配線導体に電気的に接続された電極とを具備しており、該電極は、前記セラミック母基板の前記一対の端面にそれぞれ形成された切り欠き部の内面の全面に被着されたメタライズ層から成り、前記切り欠き部は、第１の切り欠きと、該第１の切り欠きの中央部をさらに切り欠いて成る第２の切り欠きとから成ることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の多数個取り配線基板において、好ましくは、前記電極は、前記セラミック母基板の上下主面における前記切り欠き部の周縁部に延出していることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の多数個取り配線基板において、好ましくは、前記電極は、前記セラミック母基板の上下主面における前記切り欠き部の周縁部に同じ幅で延出していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の多数個取り配線基板によれば、セラミック母基板の一対の端面にそれぞれ形成されるとともに、配線導体に電気的に接続された電極は、セラミック母基板の一対の端面にそれぞれ形成された切り欠き部の内面の全面に被着されたメタライズ層から成り、切り欠き部は、第１の切り欠きと、第１の切り欠きの中央部をさらに切り欠いて成る第２の切り欠きとから成ることから、セラミック母基板をめっき用のラックの導通用端子で固定する際、導通用端子は第１の切り欠きには接触せずに、第１の切り欠きの中央部をさらに切り欠いた第２の切り欠きに接触することになる。これにより、セラミック母基板の端面と切り欠き部との境界の角部や切り欠き部の周縁部が導通用端子で固定される際の応力により欠けたり、セラミック母基板の切り欠き部の周縁部にクラックが発生するのを防止することができる。
【００２１】
また、セラミック母基板の焼成後の収縮により発生する切り欠き部の残留応力を、第１の切り欠きで有効に吸収、分散できることから、第２の切り欠きの残留応力をきわめて少なくでき、セラミック母基板の切り欠き部の周縁部に発生するクラックをより防止することができる。
【００２２】
また、本発明の多数個取り配線基板によれば、好ましくは、電極は、セラミック母基板の上下主面における切り欠き部の周縁部に延出していることから、電極をめっき用のラックの導通用端子で上下から挟んで固定する際、電極と導通用端子との接触領域を効果的に広くすることができ、良好な電気的接続が得られるとともに、めっき作業中等にセラミック母基板が位置ずれを生じたとしても、電極と導通用端子との接触を確実に維持することができる。
【００２３】
さらに、セラミック母基板と比較して靭性の良好なメタライズ層が、電極として切り欠き部の内面からセラミック母基板の主面にかけて一体的に被覆されていることから、セラミック母基板で特に欠けやクラック等の発生しやすい部位である切り欠き部周縁部が保護されることにより、切り欠き部の周縁部に欠けやクラック等が発生することを一層効果的に防止することもできる。
【００２４】
また、本発明の多数個取り配線基板によれば、好ましくは、電極は、セラミック母基板の上下主面における切り欠き部の周縁部に同じ幅で延出していることから、全ての電極と導通用端子との接触領域が均一になるので各配線導体に流れる電流も均一になり、広面積のセラミック母基板の縦横に複数配列形成した配線基板領域の主面の配線導体に被着されるめっき層の厚みをより均一で安定したものとすることができる。
【００２５】
その結果、電気的な接続信頼性に優れた配線基板を作製可能な多数個取り配線基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に、本発明の多数個取り配線基板を添付の図面を基に説明する。
【００２７】
図１は本発明の多数個取り配線基板の実施の形態の一例を示す平面図であり、図２はその端面における切り欠き部の拡大図である。同図において１は配線基板領域、２はセラミック母基板、３は配線導体、４は電極である。
【００２８】
そして、主として配線基板領域１、セラミック母基板２、配線導体３、電極４で本発明の多数個取り配線基板が構成されている。
【００２９】
ここで、セラミック母基板２は、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，ガラスセラミックス等のセラミック材料から成るセラミック層を積層して成る。また、各配線基板領域１は、例えば一辺の長さが２〜20ｍｍ程度で厚みが0.2〜２ｍｍ程度の四角形状である。そして、各配線基板領域１の上面中央部に電子部品を収納し搭載するための搭載部７が設けられている。
【００３０】
このようなセラミック母基板２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、酸化アルミニウム等の原料粉末をシート状に成形したグリーンシートを複数枚準備するとともに縦横に区画して配線基板領域１を設け、次に、このグリーンシートの一部のものについて適当な打ち抜き加工を施した後、積層、焼成することによって作製される。
【００３１】
また、セラミック母基板２の一対の端面の一方端面側から他方端面側にかけて配線導体３が形成されている。
【００３２】
これらの配線導体３は、タングステンやモリブデン，銅，銀等の金属材料から成り、例えば、タングステンから成る場合であれば、タングステンの金属ペーストをセラミック母基板２となるグリーンシートに所定の配線導体３のパターンで印刷しておくことにより形成される。
【００３３】
なお、配線導体３の表面には、酸化腐食を防止するとともに、後述するように半田やボンディングワイヤを接続する際の半田の濡れ性、ボンディングワイヤのボンディング性等の特性を向上させるために、ニッケルや金等のめっき層（図示せず）が被着されている。
【００３４】
このめっき層は、一般に、めっき液中で被めっき部（配線導体３の表面）にめっき被着用の電流を供給し、電解めっきを施すことにより形成される。
【００３５】
また、本発明の多数個取り配線基板は、セラミック母基板２の一対の端面に、それぞれ電極４が形成されている。この電極４は、配線導体３に電気的に接続されている。
【００３６】
そして、この電極３にラックの導通用端子の金属ピンを嵌め込で接触させ、めっき液中で導通用端子から電極４を介して配線導体３にめっき被着用の電流を供給することにより、めっき液中の金属成分（ニッケル、金等）が析出し、配線導体３にめっきが施される。
【００３７】
本発明の多数個取り配線基板は、セラミック母基板２の一対の端面にそれぞれ形成されるとともに、配線導体３に電気的に接続された電極４が、セラミック母基板２の一対の端面にそれぞれ形成された切り欠き部５の内面の全面に被着されたメタライズ層６から成り、切り欠き部５は、第１の切り欠き５−１と、第１の切り欠き５−１の中央部をさらに切り欠いて成る第２の切り欠き５−２とから成る。
【００３８】
これにより、セラミック母基板２をめっき用のラックの導通用端子で固定する際、導通用端子は第１の切り欠き５−１には接触せずに、第１の切り欠き５−１の中央部をさらに切り欠いた第２の切り欠き５−２に接触することになる。よって、セラミック母基板２の端面と第１の切り欠き５−１との境界の角部や、切り欠き部５の周縁部が導通用端子で固定する際の応力により欠けたり、セラミック母基板２の切り欠き部５の周縁部に発生するクラックを防止することができる。
【００３９】
また、セラミック母基板２の焼成後の収縮により発生する切り欠き部５の残留応力を、第１の切り欠き５−１で有効に吸収、分散できることで、第２の切り欠き５−２の残留応力を少なくできることから、セラミック母基板２の切り欠き部５の周縁部に発生するクラックをより防止することができる。
【００４０】
第１の切り欠き５−１は、セラミック母基板２の内側にくぼんだ曲面状であり、例えば長軸がセラミック母基板２の辺に平行に位置する楕円弧状や円弧状に形成される。また、第２の切り欠き５−２は、セラミック母基板２の内側にくぼんだ曲面状であり、例えば長軸が第１の切り欠き５−１の長軸と平行となるような楕円弧状や円弧状に形成される。
【００４１】
また、切り欠き部５を形成する第１の切り欠き５−１および第２の切り欠き５−２は、必ずしも平面視で完全な楕円弧状や円弧状である必要はなく、一部に直線部を有するような形状であってもよい。これにより、第２の切り欠き５−２をセラミック母基板２の内側に必要以上に深くする必要はなく、すなわち導通用端子の金属ピンとの接触領域を十分有する程度に深くするだけでよく、セラミック母基板２の外形の小型化が容易となる。
【００４２】
また、セラミック母基板２の端面と第１の切り欠き５−１の内面との成す角度や、第１の切り欠き５−１の内面と第２の切り欠き５−２の内面との成す角度は鈍角が好ましい。これにより、切り欠き部５の周縁部の機械的強度が増し、欠けを有効に抑止できるとともに、切り欠き部５を安定して形成できるため、セラミック母基板２の生産性を向上させることができる。
【００４３】
また、第１の切り欠き５−１や第２の切り欠き５−２が楕円弧状や円弧状である場合、第１の切り欠き５−１の曲率は、第２の切り欠き５−２の曲率より大きいのがよい。これにより、セラミック母基板２の焼成後の収縮により発生する切り欠き部５の残留応力を、第１の切り欠き５−１でより有効に吸収、分散でき、第２の切り欠き５−２の残留応力を少なくできるので、セラミック母基板２の切り欠き部５の周縁部にクラックが発生するのをより防止することができる。
【００４４】
さらに、第１の切り欠き５−１と第２の切り欠き５−２との境界の角部や、第１の切り欠き５−１とセラミック母基板２の端面との境界の角部は、平面視で円弧状、楕円弧状または直線状に面取りされるのが好ましい。これにより、第２の切り欠き５−２内にめっき用の導通用端子を接触させる際、導通用端子との接触により切り欠き部５の内面部分に欠けやクラック等が発生することをより一層効果的に防止することができる。
【００４５】
このような電極４を形成する方法としては、例えば、セラミック母基板２となるグリーンシートの一対の端面に、まず楕円弧状や円弧状の打ち抜き加工を施して第１の切り欠き５−１を形成し、次に、この第１の切り欠き５−１の中央部分に対して、第１の切り欠き５−１の長軸よりも長軸の寸法の短い楕円弧状や半径の小さい円弧状の打ち抜き加工を施して第２の切り欠き５−２を形成しておき、この第１の切り欠き５−１と第２の切り欠き５−２から成る切り欠き部５の内面の全面に、配線導体３と同様の金属ペーストをスクリーン印刷により印刷塗布しておくこと等の方法を用いることができる。なお、グリーンシートの一対の端面に切り欠き部５を形成するための打ち抜き加工は、積層する前にグリーンシート１層ずつに対して行なってもよく、または、複数のグリーンシートを積層した後に積層体としてから行なってもよい。
【００４６】
本発明の多数個取り配線基板において、電極４は、セラミック母基板２の上下主面における切り欠き部５の周縁部に延出していることが好ましい。これにより、電極４をめっき用のラックの導通用端子で上下から挟んで固定する際、電極４と導通用端子との接触領域を効果的に広くすることができるので接触抵抗を低減でき、良好な電気的接続が得られる。さらに、めっき作業中等にセラミック母基板２が位置ずれを生じたとしても、電極４と導通用端子との接触を確実に維持することができるので、めっき用の電流を安定して供給できることにより、配線基板領域１の主面の配線導体３に被着されるめっき層を安定したものにすることができる。
【００４７】
また、セラミック母基板２と比較して靭性の良好なメタライズ層６が、電極４として切り欠き部５の内面からセラミック母基板２の主面にかけて一体的に被覆されていることから、セラミック母基板２の切り欠き部５の周縁部が保護されることにより、欠けやクラック等が発生することを一層効果的に防止することができる。
【００４８】
また、電極４を形成するメタライズ層６は、切り欠き部５の内面とセラミック母基板２の主面との間の角部分における厚みを、切り欠き部５の内面やセラミック母基板２の主面における厚みよりも厚くしておくことが好ましい。これにより、導通用端子を電極４に接触させる際、特に欠けやクラック等が発生しやすい切り欠き部５の周縁部の角部分を厚いメタライズ層６でより効果的に保護することができ、セラミック母基板２や配線基板領域１に欠けやクラック等に不具合が生じることをより一層効果的に防止することができる。
【００４９】
このようなメタライズ層６の厚みとしては、例えば、切り欠き部５の内面およびセラミック母基板２の主面における厚みを10〜20μｍとし、切り欠き部５とセラミック母基板２の主面との間の角部分における厚みを25μｍ以上とすることが好ましい。
【００５０】
本発明の多数個取り配線基板において、電極４は、セラミック母基板２の上下主面における切り欠き部５の周縁部に同じ幅で延出していることが好ましい。これにより、全ての電極４とめっき用のラックの導通用端子との接触領域が均一になるので各配線導体３に流れる電流も均一になり、広面積のセラミック母基板２の縦横に複数配列形成した配線基板領域１の主面の配線導体３に被着されるめっき層の厚みをより均一で安定したものとすることができる。
【００５１】
例えば、切り欠き部５の周縁部に延出する幅は0.5ｍｍ以上が好ましく、これにより電極４をめっき用のラックの導通用端子で上下から挟んで固定する際、安定して電極４と導通用端子とを接触させることができるとともに、セラミック母基板２の位置ずれも効果的に吸収できる。
【００５２】
その結果、電気的な接続信頼性に優れた配線基板を作製可能な多数個取り配線基板を提供することができる。
【００５３】
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を加えても何ら差し支えない。例えば、この例では切り欠き部５は２つの切り欠きにより形成されているが、切り欠き部５は３つの切り欠きにより形成されていてもよいのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の多数個取り配線基板の実施の形態の一例を示す平面図である
【図２】図１に示す多数個取り配線基板の要部拡大平面図である
【図３】従来の多数個取り配線基板の平面図である
【図４】図３に示す多数個取り配線基板の要部拡大平面図である
【符号の説明】
【００５５】
１・・・配線基板領域
２・・・セラミック母基板
３・・・配線導体
４・・・電極
５・・・切り欠き部
５−１・・・第１の切り欠き
５−２・・・第２の切り欠き
６・・・メタライズ層
７・・・搭載部
８・・・貫通導体
【図１】
2005159083.tif 000003
【図２】
2005159083.tif 000004
【図３】
2005159083.tif 000005
【図４】
2005159083.tif 000006