(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面中央部に電子部品が搭載される搭載部を有する略長方形平板状の底板部上に、前記搭載部を取り囲む略長方形枠状の枠体部を積層して成る多数の配線基板領域が縦横の並びに配列形成されたセラミック母基板の上面に前記各配線基板領域を区切る分割溝が形成されて成る多数個取りセラミック配線基板の製造方法であって、前記底板部となる略長方形平板状の領域を有するセラミックグリーンシート上に前記枠体部となる略長方形枠状の領域を有するセラミックグリーンシートが積層された、前記配線基板領域となる領域を縦横の並びに配列形成して成るセラミックグリーンシート積層体を準備する工程と、前記セラミックグリーンシート積層体の上面に前記分割溝となる切り込みを前記枠体部となる領域の短辺に平行な方向に入れた後、長辺に平行な方向に入れる工程と、これら切り込みを入れた前記セラミックグリーンシート積層体を焼成する工程とから成ることを特徴とする多数個取りセラミック配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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セラミック配線基板の製造方法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搭載部を有する略長方形平板状の底板と、この底板の上面に搭載部を取り囲むようにして積層された略長方形枠状の枠体とから主に構成されており、底板の搭載部上面から外周側面および下面にかけて形成された複数のメタライズ配線導体を有している。そして、底板の搭載部に電子部品を搭載固定するとともに電子部品の電極を搭載部上の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を介して電気的に接続し、しかる後、枠体の上面に電子部品を封止するようにして金属やガラス等から成る蓋体を接合させ、配線基板と蓋体とから成る容器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セラミック配線基板の形態で製作されている。
【０００４】
この多数個取りセラミック配線基板は、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、上述の底板となる略長方形平板状の底板部上に上述の枠体となる略長方形枠状の枠体部が積層されている。底板部の上面中央部には上述の搭載部が形成されており、この搭載部の上面から底板下面にかけては上述のメタライズ配線導体が形成されている。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撓折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、この多数個取りセラミック配線基板は、セラミックグリーンシート積層法によって製作されている。具体的には、まず、上述の底板部となる略長方形平板状の多数の領域が縦横の並びに一体的に配列形成された一枚あるいはそれ以上の底板部用セラミックグリーンシートと上述の枠体部となる略長方形枠状の多数の領域が縦横の並びに一体的に配列形成された一枚あるいはそれ以上の枠体部用セラミックグリーンシートと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上述のメタライズ配線導体となるメタライズペーストを印刷塗布した後、これらのセラミックグリーンシートを上下に積層して各配線基板領域となる領域が縦横の並びに配列形成されたセラミック母基板となるセラミックグリーンシート積層体を得、次にこのセラミックグリーンシート積層体の上面に例えばカッター刃により各配線基板領域となる領域を区切る分割溝用の切り込みをそれぞれ縦横別々に形成し、最後にこのセラミックグリーンシート積層体を高温で焼成することによって製作される。
【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セラミック配線基板によると、セラミック母基板となるセラミックグリーンシート積層体に分割溝用の切込みを入れた際に切り込みの一部が閉じてしまいやすく、そのため、セラミックグリーンシート積層体を焼成して得られるセラミック母基板に形成された分割溝が癒着してしまうことがあり、そのような癒着があると、セラミック母基板を分割溝に沿って分割する際にその分割が困難であるとともに得られる配線基板にばりや割れが発生しやすく正確に分割することができないという問題点を有していた。
【０００７】
本発明の発明者は、かかる従来の問題点に鑑み鋭意研究した結果、セラミック母基板となるセラミックグリーンシート積層体に分割溝となる切込みを縦横別々に入れる際に、各枠体部となる領域において先に切り込みを入れた側の辺が後から入れるカッター刃の圧力により外側に湾曲するように変形し、その結果、先に入れた側の切り込みが閉じてしまうことを見出し、本発明を完成するにいたった。
【０００８】
本発明の目的は、セラミック母基板となるセラミックグリーンシート積層体に分割溝となる切り込みを入れた際に分割溝用の切込みが十分な幅で維持され、その結果、セラミックグリーンシート積層体を焼成して得られるセラミック母基板に形成された分割溝が癒着することがなく、セラミック母基板を分割溝に沿って容易かつ正確に分割することが可能な多数個取りセラミック配線基板の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の多数個取りセラミック配線基板の製造方法は、上面中央部に電子部品が搭載される搭載部を有する略長方形平板状の底板部上に、搭載部を取り囲む略長方形枠状の枠体部を積層して成る多数の配線基板領域が縦横の並びに配列形成されたセラミック母基板の上面に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セラミック配線基板の製造方法であって、底板部となる略長方形平板状の領域を有するセラミックグリーンシート上に、枠体部となる略長方形枠状の領域を有するセラミックグリーンシートが積層された配線基板領域となる領域を縦横の並びに配列形成して成るセラミックグリーンシート積層体を準備する工程と、このセラミックグリーンシート積層体の上面に分割溝となる切り込みを枠体部となる領域の短辺に平行な方向に入れた後、長辺に平行な方向に入れる工程と、これらの切り込みを入れたセラミックグリーンシート積層体を焼成する工程とから成ることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の多数個取りセラミック配線基板の製造方法によれば、セラミックグリーンシート積層体に分割溝となる切り込みを入れる際、枠体部となる領域の短辺に平行な方向に入れた後、長辺に平行な方向に入れるようにしたことから、各枠体部となる領域において先に切り込みを入れた側の短辺は長辺より短くて剛性が高いので後から入れるカッター刃による圧力により変形しにくい。したがって、先に入れた切り込みが閉じることを有効に防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の多数個取りセラミック配線基板の製造方法について添付の図面を基に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の製造方法が適用される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斜視図であり、１はセラミック母基板、２は配線基板領域である。
【００１３】
セラミック母基板１は、例えばこの例で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ス材料から成る２層の絶縁層３・４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多数の配線基板領域２が縦横の並びに一体的に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、図２に部分拡大断面図で示すように、絶縁層３で形成された略長方形平板状の底板部２ａと、セラミック層４で形成された略長方形枠状の枠体部２ｂとから構成されている。底板部２ａはその上面中央部に電子部品を搭載するための搭載部２ｃを有しており、この搭載部２ｃの上面から外周側面を介して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メタライズ配線導体５が被着形成されている。そして、このメタライズ配線導体５の搭載部２ｃ上には電子部品の電極が半田バンプ等の電気的接続手段を介して電気的および機械的にに接続される。他方、枠体部２ｂは底板部２ａの搭載部２ｃを取り囲むようにして底板部２ａ上に積層されており、その上面が蓋体を接合するための封止面となつている。
【００１５】
さらに、セラミック母基板１の上面には、各配線基板領域２を区切る分割溝６ａ・６ｂが縦横に形成されている。分割溝６ａ・６ｂは、その断面形状が略Ｖ字状であり、セラミック母基板１の厚さや材質等により異なるが、その深さが0.05〜1.5ｍｍ程度、その開口幅が0.01〜0.3ｍｍ程度である。そして、各配線基板領域２の搭載部２ｃ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６ａ・６ｂに沿って分割することにより、多数の電子装置が同時集約的に製造されるのである。
【００１６】
次に、この多数個取りセラミック配線基板を本発明の製造方法に従って製造する方法について説明する。
【００１７】
まず、図３に斜視図で示すように、セラミック母基板１用の２枚のセラミックグリーンシート13・14を準備する。セラミックグリーンシート13は底板部２ａ用のセラミックグリーンシートであり、セラミックグリーンシート14は枠体部２ｂ用のセラミックグリーンシートである。底板部２ａ用のセラミックグリーンシート13には底板部２ａとなる略長方形平板状の領域13ａが縦横の並びに配列形成されており、各領域13ａの境界にはメタライズ配線導体５を底板部２ａの下面に導出させるための導出路となる貫通孔13ｂが形成されている。また、枠体部２ｂ用のセラミックグリーンシート14には枠体部２ｂとなる略長方形枠状の領域14ａがそれぞれ縦横の並びに配列形成されている。
【００１８】
これらのセラミックグリーンシート13・14は、例えばセラミック母基板１が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所定の形状に形成される。
【００１９】
次に、図４に斜視図で示すように、セラミックグリーンシート13の上面および貫通孔13ｂ内および下面にメタライズ配線導体５用のメタライズペースト15を印刷塗布する。
【００２０】
このメタライズペースト15は、例えばメタライズ配線導体５がタングステンメタライズ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・溶剤を添加混合して適当な粘度に調整したものを用いればよく、例えば従来周知のスクリーン印刷法を採用することによってセラミックグリーンシート13の所定の位置に所定のパターンに印刷塗布することができる。
【００２１】
次に、図５に斜視図で示すように、底板部２ａ用のセラミックグリーンシート13と枠体部２ｂ用のセラミックグリーンシート14とを積層して中央部に多数の配線基板領域２となる領域12が縦横の並びに配列形成されて成るセラミック母基板１用のセラミックグリーンシート積層体11を得る。各配線基板領域２となる領域12は、図６に部分拡大断面図で示すように、底板部２ａとなる領域12ａと枠体部２ｂとなる領域12ｂとで構成されている。なお、セラミックグリーンシート13・14の積層は、セラミックグリーンシート13に印刷したメタライズペースト15を例えば温風乾燥や赤外線乾燥などにより乾燥させた後、セラミックグリーンシート14の下面にバインダおよび溶剤を含有する接着剤を塗布するとともに、セラミックグリーンシート13・14を重ね、これらを例えば加熱装置を備えた油圧式のプレス装置により上下から加熱しながらプレスして圧着する方法が採用され得る。
【００２２】
次に、図７に斜視図で示すように、このセラミックグリーンシート積層体11の上面に、枠体部２ｂとなる領域12ｂの短辺に平行な方向にカッター刃21ａにより分割溝６ａとなる切り込み16ａを入れた後、次に図８に斜視図で示すように、長辺に平行な方向にカッター刃21ｂにより分割溝６ｂとなる切り込み16ｂを入れる。
【００２３】
このとき、各枠体部２ｂとなる領域12ｂおいて、先に切り込み16ａを入れた短辺はその長さが短くその分剛性が高いことから後から入れるカッター刃21ｂの圧力により変形しにくい。したがって、先に入れた切込み16ａが閉じることを有効に防止することができる。
【００２４】
そして、最後に切込み16ａ・16ｂが形成されたセラミックグリーンシート積層体11を高温で焼成することによって図１に示すような多数個取りセラミック配線基板が製作される。このとき、セラミックグリーンシート積層体11に形成された切込み16ａ・16ｂは閉じていないことから、得られる多数個取りセラミック配線基板においても各配線基板領域２を区切る分割溝６ａ・６ｂが癒着することはなく、その結果、セラミック母基板１を分割溝６ａ・６ｂに沿って分割すると、分割溝６ａ・６ｂに沿って容易かつ正確に分割され、得られる各配線基板に割れやバリが発生することを有効に防止することができる。
【００２５】
かくして、本発明の多数個取りセラミック配線基板の製造方法によれば、分割溝６ａ・６ｂに強固な癒着がなく、セラミック母基板１をこの分割溝６ａ・６ｂに沿って容易、かつ正確に分割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ができる。
【００２６】
なお、本発明は、上述の実施の形態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る。例えば上述の実施の形態例では、セラミックグリーンシート積層体11は二枚のセラミックグリーンシート13・14を積層することによって製作されていたが、セラミックグリーンシート積層体11は三枚以上のセラミックグリーンシートを積層することによって製作されてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多数個取りセラミック配線基板の製造方法によれば、分割溝となる切り込みをセラミック母基板となるセラミックグリーンシート積層体の上面に枠体部となる領域の短辺に平行な方向に入れた後、長辺に平行な方向に入れるようにしたことから、先に切り込みを入れた短辺は幅が短くて剛性が高いので後から入れるカッター刃による圧力により変形しにくい。したがって、先に入れた切込みが閉じることを有効に防止することができ、セラミック母基板を分割溝に沿って容易かつ正確に分割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ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により製造される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斜視図である。
【図２】図１に示す多数個取りセラミック配線基板の部分拡大断面図である。
【図３】図１に示す多数個取りセラミック配線基板の製造方法を説明するための斜視図である。
【図４】図１に示す多数個取りセラミック配線基板の製造方法を説明するための斜視図である。
【図５】図１に示す多数個取りセラミック配線基板の製造方法を説明するための斜視図である。
【図６】図４に示すセラミックグリーンシート積層体の部分拡大断面図である。
【図７】図１に示す多数個取りセラミック配線基板の製造方法を説明するための斜視図である。
【図８】図１に示す多数個取りセラミック配線基板の製造方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
１・・・・・・セラミック母基板
２・・・・・・配線基板領域
２ａ・・・・・底板部
２ｂ・・・・・枠体部
６ａ・６ｂ・・・・分割溝
11・・・・・・セラミックグリーンシート積層体
12・・・・・・配線基板領域２となる領域
12ａ・・・・・底板部２ａとなる領域
12ｂ・・・・・枠体部２ｂとなる領域
16ａ・16ｂ・・・分割溝６ａ・６ｂとなる切り込み
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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