(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板状のセラミック母基板の上面に、上面中央部に電子部品が搭載される搭載部を有するとともに、上面外周部に前記搭載部を取り囲む封止用の金属枠体が接合された略四角形状の配線基板領域を、縦横の並びに一体的に多数個配列形成し、
前記各配線基板領域を区切る分割溝を形成して成る多数個取り配線基板であって、
前記配線基板領域の並びの中のいずれかの領域を、中央部に貫通孔が形成された位置決め用のダミー領域と成すとともに、前記金属枠体が、前記ダミー領域の上面外周部に接合されていることを特徴とする多数個取り配線基板。
【請求項２】
請求項1に記載の多数個取り配線基板を分割して得られる配線基板の製造方法であって、前記配線基板領域に接合された金属枠体と、前記ダミー領域に接合された金属枠体との間に設けられた前記分割溝に沿って分割されることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の製造方法により得られた配線基板上に電子部品を備えていることを特徴する電子装置。
【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小型の配線基板となる多数の配線基板領域を広面積のセラミック母基板中に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収容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、例えば酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックス材料から成り、上面中央部に電子部品を搭載するための凹状の搭載部を有するとともにこの搭載部内から下面にかけて導出する複数のメタライズ配線導体を有する略四角箱状の絶縁基体と、この絶縁基体の上面外周部に搭載部を取り囲むようにして接合された略四角枠状の封止用の金属枠体とから主に構成されている。そして、絶縁基体の搭載部内に電子部品を接合固定するとともに電子部品の電極をメタライズ配線導体にボンディングワイヤや半田バンプ等の電気的接続手段を介して電気的に接続し、しかる後、封止用の金属枠体に略平板状の金属蓋体をシーム溶接等の溶接法を採用して接合させ、配線基板と金属蓋体とから成る容器の内部に電子部品を気密に収容することによって製品としての電子装置となる。
【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、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配列基板の形態で製作されている。
【０００４】
この多数個取り配線基板は、広面積のセラミック母基板中に各々が上述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。各配線基板領域は、上面中央部に凹状の搭載部を有するとともに搭載部内から下面にかけて複数のメタライズ配線導体を有しており、その上面に封止用の金属枠体がろう付けにより接合されている。さらに、セラミック母基板の上面には各配線基板領域を区切る所定深さの分割溝が縦横に形成されており、この分割溝に沿ってセラミック母基板を分割することによって多数個の小型の配線基板を同時集約的に得ることができる。
【０００５】
なお、この多数個取り配線基板において、各配線基板領域上に金属枠体を接合させるには、セラミック母基板における各配線基板領域の上面外周部に搭載部を取り囲むようにして略四角枠状のろう付け用メタライズ層を被着形成しておくとともに、このろう付け用メタライズ層上に金属枠体を間にろう材箔を挟んで位置決めし、しかる後、ろう材を加熱溶融させてろう付け用メタライズ層と金属枠体とをろう付けする方法が採用される。また、セラミック母基板の各配線基板領域の上面外周部に被着されたろう付け用メタライズ層に金属枠体を位置決めするには、セラミック母基板の外周部に枠状の捨て代領域を設けておくとともにこの捨て代領域に位置決め用の切欠きや貫通孔を設けておき、この位置決め用の切欠きや貫通孔を基準にして位置決めする方法が採用されている。さらに、このような切欠きや貫通孔は、各配線基板領域に電子部品を搭載したりする際等における位置決め用の基準としても使用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の多数個取り配線基板におけるセラミック母基板は、これを焼成する際に不均一な焼成収縮が発生して、その寸法にばらつきが生じる。したがって、各配線基板領域上に金属枠体や電子部品等を位置決めする際に、セラミック母基板の外周部に設けた切欠きや貫通孔を位置決め用の基準として用いると、その寸法ばらつきの影響を大きく受けて金属枠体や電子部品の位置決めの精度が大きく低下し、そのため金属枠体や電子部品を正確に接合することが困難であるという問題点を有していた。
【０００７】
そこで、例えばセラミック母基板の外周部と中心部との間に位置する各配線基板領域の並びの中に位置決め用の貫通孔を有するダミー領域を複数箇所設け、このダミー領域に設けた貫通孔を位置決めの基準として用いることにより各配線基板領域上に金属枠体や電子部品を位置決めして接合することが考えられる。これによれば、セラミック母基板の外周部に設けた切欠きや貫通孔を位置決めの基準にする場合と比較して、位置決め用の貫通孔から各配線基板領域までの距離が短くなるのでセラミック母基板の寸法ばらつきの影響を小さいものとすることができ、したがって金属枠体や電子部品の位置決めの精度を向上させることができる。しかしながら、この場合、セラミック母基板をその上面に形成した分割溝に沿って撓折することにより個々の配線基板に分割する際に、各配線基板領域の並びの中に設けたダミー領域において位置決め用の貫通孔から割れやすく、その結果、ダミー領域に隣接する配線基板領域を分割溝に沿って正確に分割することが困難であるという問題点を有していた。
【０００８】
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、セラミック母基板に設けた各配線基板領域上に金属枠体や電子部品を正確に位置決めして接合することができるとともに、セラミック母基板をその上面に設けた分割溝に沿って正確に分割す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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、略平板状のセラミック母基板の上面に、上面中央部に電子部品が搭載される搭載部を有するとともに、上面外周部に前記搭載部を取り囲む封止用の金属枠体が接合された略四角形状の配線基板領域を、縦横の並びに一体的に多数個配列形成し、前記各配線基板領域を区切る分割溝を形成して成る多数個取り配線基板であって、前記配線基板領域の並びの中のいずれかの領域を、中央部に貫通孔が形成された位置決め用のダミー領域と成すとともに、前記金属枠体が、前記ダミー領域の上面外周部に接合されていることを特徴とする。
また、本発明は、前記多数個取り配線基板を分割して得られる配線基板の製造方法であって、前記配線基板領域に接合された金属枠体と、前記ダミー領域に接合された金属枠体との間に設けられた前記分割溝に沿って分割されることを特徴とする。
更に、本発明は、上述の製造方法により得られた配線基板上に電子部品を備えていることを特徴する。
【００１０】
本発明の多数個取りセラミック配線基板によれば、配線基板領域の並びの中に中央部に貫通孔が形成されたダミー領域（ダミーの配線基板領域）を備えていることから、このダミー領域に形成された貫通孔を位置決めの基準として用いることにより、各配線基板領域上に金属枠体や電子部品を正確に位置決めして接合することができる。さらに、ダミー領域の上面外周部には他の配線基板領域と同じく金属枠体が接合されていることから、セラミック母基板をその上面に形成された分割溝に沿って分割する際に、セラミック母基板がダミー領域の位置決め用の貫通孔から割れることが金属枠体により有効に防止される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、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。
【００１２】
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断面図であり、図２は図１に示す多数個取り配線基板の上面図である。これらの図において、１はセラミック母基板、２は配線基板領域、３は分割溝、６は金属枠体である。
【００１３】
セラミック母基板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・ガラスセラミックス等のセラミックス材料から成る複数層の絶縁層が積層されて成り、その中央部に各々が小型の配線基板となる略四角形の多数の配線基板領域２が、セラミック母基板１の上面に形成された分割溝３で区切られて縦横の並びに一体的に多数個が配列形成されている。
【００１４】
セラミック母基板１の中央部に配列形成された各配線基板領域２は、その上面中央部に電子部品を搭載するための略四角凹状の搭載部２ａを有しており、この搭載部２ａ内に電子部品がろう材やガラス・樹脂等の接着材を介して接合される。また、搭載部２ａの内部から下面にかけては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る複数のメタライズ配線導体４が被着形成されており、このメタライズ配線導体４には搭載部２ａ内に搭載される電子部品の電極が例えば半田バンプ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る。
【００１５】
さらに、各配線基板領域２の上面には、搭載部２ａを取り囲むようにして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るろう付け用メタライズ層５が被着されている。ろう付け用メタライズ層５は、各配線基板領域２の上面に封止用の金属枠体６を接合するための下地金属層として機能し、その上面には封止用の金属枠体６が銀−銅合金等のろう材を介して接合されている。
【００１６】
各配線基板領域２の上面に接合された金属枠体６は、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成り、搭載部２ａ内に搭載された電子部品を封止するための金属蓋体を溶接するための下地金属部材として機能する。そして、搭載部２ａ内に電子部品を搭載するとともに電子部品の電極とメタライズ配線導体４とを電気的に接続した後、セラミック母基板１を分割溝３に沿って分割して電子部品が搭載された小型の配線基板を得るとともに、この小型の配線基板の金属枠体６上に金属蓋体をシームウエルド法等の溶接法を採用して溶接することにより、電子部品が気密に封止されて製品としての電子装置が完成する。
【００１７】
なお、ろう付け用メタライズ層５に金属枠体６を接合するには、ろう付け用メタライズ層５の表面に１〜10μｍ程度の厚みのニッケルめっき層を被着させるとともに、その上に金属枠体６を、後述するダミー領域７の貫通孔７ａを位置決めの基準として間に銀−銅合金等のろう材を挟んで位置決めして載置し、しかる後、ろう材を加熱溶融させることにより接合する方法が採用される。
【００１８】
さらに、本発明の多数個取り配線基板においては、セラミック母基板１に配列形成した各配線基板領域２の並びの中に中央部に位置決め用となる貫通孔７ａを有するダミー領域７が複数箇所配設されている。これらのダミー領域７は、配線基板領域２の並びの中央部と外周部との中間部に形成されている。そのため、その中央部に形成された貫通孔７ａから各配線基板領域２までの距離を短いものとすることができる。したがって、貫通孔７ａを基準とした位置決めの際にセラミック母基板１の寸法ばらつきの影響を小さいものとすることができる。このように、配線基板領域２の並びの中に中央部に貫通孔７ａが形成されたダミー領域７を備えていることから、この貫通孔７ａを位置決めの基準として各配線基板領域２に金属枠体６や電子部品を正確に位置決めして接合させることができる。
【００１９】
なお、この例ではダミー領域７の貫通孔７ａは、配線基板領域２の搭載部２ａの開口と略同じ形状・大きさで形成されている。このように貫通孔７ａを搭載部２ａの開口と略同じ形状・大きさとすることにより、ダミー領域７とこれに隣接する配線基板領域２とで分割溝３を挟んだ上面側の剛性が近似したものとなるので、セラミック母基板１を分割溝３に沿って撓折して分割する際にセラミック母基板１が分割溝３に沿って正確かつ良好に分割されやすくなる。
【００２０】
なお、この例では貫通孔７ａを、搭載部２ａの開口と同じ形状・大きさとしたが、貫通孔７ａは搭載部２ａの開口と異なる形状・大きさであってもよい。そのような例としては、例えば円形や長円形が挙げられる。さらには、上面側では搭載部２ａの開口と同じ形状・大きさで、下面側ではそれよりも小さくなった段付きの貫通孔であってもよい。
【００２１】
またさらに、本発明の多数個取り配線基板においては、多数の配線基板領域２と同じく、ダミー領域７の上面外周部にはろう付け用メタライズ層５と同じろう付け用メタライズ層８が被着されており、このろう付け用メタライズ層８の上面には、金属枠体６と同じ金属枠体９が銀−銅合金等のろう材を介して接合されている。このように、ダミー領域７の上面外周部にも金属枠体６と同じ金属枠体９が接合されていることから、セラミック母基板１を分割溝３に沿って分割する際に、セラミック母基板１がダミー領域７の貫通孔７ａから割れることが、この金属枠体９により有効に防止され、その結果、セラミック母基板１が分割溝３に沿って正確に分割され、多数個の配線基板領域２から正確な寸法・形状の小型の配線基板および電子装置を多数個得ることができる。
【００２２】
なお、上述のようなセラミック母基板１は、例えば、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セラミック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ブレード法を採用してシート状に形成し、これに例えば打ち抜き金型を用いて打ち抜き加工を施すことによりセラミック母基板１用の複数枚のセラミックグリーンシートを準備するとともに、これらのセラミックグリーンシートにメタライズ配線導体４用およびろう付け用メタライズ層５・８用のタングステンペーストをスクリーン印刷法により所定のパターンに印刷塗布し、しかる後、これらのセラミックグリーンシートを上下に積層してセラミックグリーンシート積層体となすとともに、このセラミックグリーンシート積層体の上面に分割溝３用の切込みを金型により形成し、これを還元雰囲気中にて約1600℃の温度で焼成することによって形成される。
【００２３】
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、各配線基板領域２の搭載部２ａ上に電子部品を搭載した後、セラミック母基板１を分割溝３に沿って分割することにより正確な形状・寸法の電子装置を多数個得ることができる。
【００２４】
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が可能である。例えば、上述の実施の形態の例では、分割溝３はセラミック母基板１の上面にのみ形成したが、分割溝３はセラミック母基板１の上下両面に形成してもよい。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多数個取り配線基板によれば、配線基板領域の並びの中に中央部に貫通孔が形成されたダミー領域を備えていることから、このダミー領域に設けた貫通孔を位置決めの基準として用いることにより、各配線基板領域上に金属枠体や電子部品を正確に位置決めして接合することができる。さらに、ダミー領域の上面外周部には配線基板領域と同じく金属枠体が接合されていることから、セラミック母基板をその上面に形成された分割溝に沿って分割する際に、セラミック母基板がダミー領域の位置決め用の貫通孔から割れることが金属枠体により有効に防止される。したがって、セラミック母基板が分割溝に沿って正確に分割されて、多数個の配線基板領域から正確な形状・寸法の小型の配線基板および電子装置を多数個得ることが可能な多数個取り配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多数個取り配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１に示す多数個取り配線基板の上面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・セラミック母基板
２・・・・・・配線基板領域
３・・・・・・分割溝
６・・・・・・金属枠体
７・・・・・・ダミー領域
７ａ・・・・・貫通孔
９・・・・・・金属枠体
【図１】
0003878842.tif 000002
【図２】
0003878842.tif 000003