(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の絶縁層を積層して成る略四角平板状のセラミック母基板に、各々が上面に電子部品が搭載される搭載部および上面から下面にかけて前記電子部品の電極が電気的に接続される複数のメタライズ配線導体を有する略四角形状の多数の配線基板領域を、該配線基板領域の境界線上の前記セラミック母基板の上面または下面に形成した切り込みにより区切って縦横の並びに配列形成するとともに、前記セラミック母基板の前記絶縁層間に前記メタライズ配線導体同士を前記境界線を横切って互いに電気的に共通に接続する接続用メタライズ導体を配設して成る多数個取りセラミック配線基板であって、前記切り込みは、前記接続用メタライズ導体に達して形成されているとともに、前記接続用メタライズ導体より表面側の部分では断面が略Ｖ字形状をしており、前記接続用メタライズ導体の部分ではその両側が互いに接触し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。
【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等の電子部品が搭載される小型のセラミック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セラミック配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子等の電子部品を搭載するための小型のセラミック配線基板は、例えば、上面中央部に電子部品が搭載される搭載部を有する略四角形状のセラミック基体と、このセラミック基体の搭載部から下面にかけて導出する複数のメタライズ配線導体とから構成されている。そして、このセラミック配線基板は、セラミック基体の搭載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セラミック基体上面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等の電気的接続手段を介して電気的に接続し、しかる後、セラミック基体および電子部品の上に、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂から成る封止樹脂や蓋体を電子部品を封止するように固着させることによって製品としての電子装置となり、この電子装置におけるセラミック基体の下面に導出したメタライズ配線導体を外部電気回路基板の配線導体に半田等の導電性接合材を介して接合することにより搭載する電子部品が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【０００３】
ところで、このようなセラミック配線基板は、近時における電子装置の小型化の要求に伴い、その大きさが０．５〜１０ｍｍ角程度、厚みが０．２〜１ｍｍ程度の極めて小さく薄いものとなってきている。そして、このような小型化・薄型化したセラミック配線基板は、その取り扱いを容易とするために、またセラミック配線基板および電子装置の製作を効率よくするために、多数個のセラミック配線基板を１枚の広面積のセラミック母基板から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】
このような多数個取りセラミック配線基板は、複数の絶縁層を積層して成る略四角平板状の広面積のセラミック母基板の中央部に、各々が小型のセラミック配線基板となる、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その搭載部上面から下面にかけて複数のメタライズ配線導体が被着形成された配線基板領域を、この配線基板領域の境界線上のセラミック母基板の上面および／または下面に形成した切り込みにより区切って縦横の並びに配列形成して成る。そして、各配線基板領域の上面に電子部品を搭載するとともに、その電子部品の電極を各配線基板領域上面のメタライズ配線導体に電気的に接続し、しかる後、セラミック母基板上に各電子部品を封止するように封止樹脂や蓋体を固着させ、最後に、このセラミック母基板を各配線基板領域を区切る切り込みに沿って分割することによって多数の電子装置が同時集約的に製造されている。
【０００５】
なお、このような多数個取りセラミック配線基板においては、メタライズ配線導体が酸化腐食するのを防止するとともに、メタライズ配線導体と電子部品の電極や外部電気回路基板の配線導体との電気的な接続を良好なものとするために、各メタライズ配線導体の露出表面には例えば厚みが１〜10μｍ程度のニッケルめっき層と厚みが0.1〜３μｍ程度の金めっき層とが電解めっき法により順次被着されている。
【０００６】
そして従来、このような多数個取りセラミック配線基板において各メタライズ配線導体に電解めっき法によりニッケルめっき層や金めっき層を被着させるには、セラミック母基板を構成する絶縁層間に各メタライズ配線導体同士を各配線基板領域の境界を横断して電気的に接続する接続用メタライズ導体を設けることにより全てのメタライズ配線導体を電気的に共通に接続しておくとともに、この接続用メタライズ導体を介して電解めっきのための電荷を供給することによって各メタライズ配線導体の露出表面に電解めっきを行なう方法が採用されていた。
【０００７】
また、このような多数個取りセラミック配線基板は、例えば酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、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ーおよび溶剤、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することにより複数枚のセラミックグリーンシートを得、しかる後、これら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、メタライズ配線導体や接続用メタライズ導体となる金属ペーストをスクリーン印刷法等の厚膜手法を採用して所定のパターンに印刷塗布し、次にそれらセラミックグリーンシートを積層することでセラミック母基板となる生セラミック成形体を得るとともに、該生セラミック成形体の上面および／または下面に刃先がＶ字形状のカッター刃や金型等を押し付けて切り込みを入れ、しかる後、この生セラミック成形体を還元雰囲気中で約１６００℃の温度で焼成することによって製作されている。
【０００８】
なお、従来の多数個取りセラミック配線基板においては、セラミック母基板用の生セラミック成形体の上面および／または下面に形成された切り込みは、断面が略Ｖ字形状をしており、その切り込みにより接続用メタライズ導体が切断されてしまうことがないように、接続用メタライズ導体よりも０．１ｍｍ程度浅い位置まで形成されていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、厚みが０．２〜１ｍｍ程度と薄いセラミック母基板の上面および／または下面に各配線基板領域を区切る切り込みを接続用メタライズ導体よりも０．１ｍｍ程度浅い位置まで形成すると、分割溝の深さが非常に浅くなってしまい、その結果、セラミック母基板を切り込みに沿って分割する際に各配線基板領域に正確に分割することができず、得られる小型のセラミック基板にバリやクラックが発生してしまうという問題点を有していた。
【００１０】
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、各配線基板領域のメタライズ配線導体同士が配線基板領域の境界線を横切る接続用メタライズ導体により電気的に共通に接続されているとともに、十分な深さの切り込みを有することによりセラミック母基板をその上面および／または下面に形成した切り込みに沿って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にある。
【００１１】
【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、切り込みが、接続用メタライズ導体に達して形成されているとともに、接続用メタライズ導体より表面側の部分では断面が略Ｖ字形状をしており、接続用メタライズ導体の部分ではその両側が互いに接触していることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の多数個取りセラミック配線基板は、切り込みが、接続用メタライズ導体に達して形成されているとともに、接続用メタライズ導体より表面側の部分では断面が略Ｖ字形状をしており、接続用メタライズ導体の部分ではその両側が互いに接触していることにより、接触した部位で接続用メタライズ導体が電気的に繋がった状態となり、その結果、各配線基板領域のメタライズ配線導体同士が配線基板領域の境界線を横切る接続用メタライズ導体により電気的に共通に接続された状態となるとともに、切り込みが十分な深さを有することによりセラミック母基板をその上面または下面に形成した切り込みに沿って正確に分割することが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を添付の図面を基に説明する。
図１は、本発明の多数個取りセラミック配線基板の実施形態の一例を示す断面図であり、１はセラミック母基板、２は配線基板領域、３はメタライズ配線導体、４は接続用メタライズ導体、６は切り込みである。
【００１４】
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、窒化珪素質焼結体、炭化珪素質焼結体、ガラス−セラミックス等のセラミックス材料から成る３層の絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃが積層された一辺の長さが２０〜２００ｍｍで厚みが０．２〜１ｍｍ程度の略四角平板であり、小型のセラミック配線基板を多数個同時集約的に製作するための母材として機能し、その中央部には多数の配線基板領域２が縦横の並びに配列形成されている。
【００１５】
このようなセラミック母基板１は、セラミックグリーンシート積層法によって製作され、具体的には、絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃ用のセラミックグリーンシートをそれぞれ準備するとともに、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施した後に積層し、それを高温で焼成することによって製作される。
【００１６】
なお、セラミック母基板１用のセラミックグリーンシートは、セラミック母基板１が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、酸化マグネシウム、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ーおよび溶剤、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することにより形成される。
【００１７】
セラミック母基板１の中央部に配列形成された配線基板領域２は、それぞれが小型のセラミック配線基板となる領域であり、それぞれの上面中央部に電子部品を搭載するための略四角形の凹状の搭載部２ａを有しており、搭載部２ａ内から各配線基板領域２の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３を有している。そして、搭載部２ａ内には半導体素子や水晶振動子等の電子部品が搭載されるとともに、メタライズ配線導体３には電子部品の各電極が例えば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され、しかる後、各配線基板領域２の上面に蓋体や樹脂充填材を電子部品を覆うようにして接合することによって電子部品が封止される。なお、このような搭載部２ａは、絶縁層１ｂ、１ｃ用のセラミックグリーンシートに搭載部２ａ用の略四角形の貫通孔を打ち抜いておくことによって形成され、メタライズ配線導体３は、絶縁層１ａ、１ｂ用のセラミックグリーンシートにメタライズ配線導体３用のメタライズペーストを所定のパターンに印刷塗布しておくことによって形成される。
【００１８】
また、各配線基板領域２に形成された各メタライズ配線導体３同士は、各配線基板領域２の境界を横切って延在する接続用メタライズ導体４によって互いに電気的に接続されており、この接続用メタライズ導体４を介して電解めっきのための電荷を供給することにより各メタライズ配線導体３の表面にめっき金属層を被着することが可能となっている。
【００１９】
このような接続用メタライズ導体４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り、絶縁層１ｂ用のセラミックグリーンシートに接続用メタライズ導体４用のメタライズペーストを所定のパターンに印刷塗布しておくことによって形成される。
【００２０】
さらに、セラミック母基板１の外周部側面には、接続用メタライズ導体４と電気的に接続されたメタライズ端子導体５が被着されている。このメタライズ端子導体５は、タングステンやモリブデン、銀、銅等の金属粉末メタライズから成り、各配線基板領域２のメタライズ配線導体３に接続用メタライズ導体４を介して電解めっきのための電荷を供給するための端子部として機能する。そして、セラミック母基板１を電解めっき液中に浸漬するとともにメタライズ端子導体５から接続用メタライズ導体４を介して各配線基板領域２のメタライズ配線導体３に電解めっきのための電荷を供給することにより、各配線基板領域２のメタライズ配線導体３の露出表面にニッケルめっき層や金めっき層等のめっき金属層が被着される。このようなメタライズ端子導体５は絶縁層１ａや１ｂ、１ｃ用のセラミックグリーンシートの側面にメタライズ端子電極５用のメタライズペーストを所定のパターンに印刷塗布しておくことによって形成される。
【００２１】
さらに、セラミック母基板１の上下面には、各配線基板領域２の境界線上に各配線基板領域２を区切る切り込み６が縦横に形成されている。この切り込み６は、セラミック母基板１を各配線基板領域２に分割する際にその分割を容易、かつ正確にするためのものであり、各配線基板領域２の搭載部２ａ内に電子部品を搭載した後、セラミック母基板１を切り込み６に沿って撓折することにより、多数の電子装置が同時集約的に製造される。
【００２２】
なお、本発明の多数個取りセラミック配線基板においては、切り込み６は、図２に要部拡大断面図で示すように、接続用メタライズ導体４に達する深さまで形成されているとともに、接続用メタライズ層４よりも浅い部分では断面が略Ｖ字形状をしており、接続用メタライズ導体４の部分ではその両側が互いに接触している。そして、そのことが重要である。このように、切り込み６は、接続用メタライズ導体４に達する深さまで形成されているとともに、接続用メタライズ導体４よりも浅い部分では断面が略Ｖ字形状をしており、接続用メタライズ導体４の部分ではその両側が互いに接触していることから、その接触した部位で接続用メタライズ導体４が電気的に繋がった状態となり、その結果、各配線基板領域２のメタライズ配線導体３同士が配線基板領域２の境界線を横切る接続用メタライズ導体４により電気的に共通に接続された状態となり、接続用メタライズ導体４を介して各配線基板領域２のメタライズ配線導体３に電解めっき法によりめっき金属層を被着させることができるとともに、切り込み６が十分な深さを有することになり、セラミック母基板１をその上下面に形成した切り込み６に沿って正確に分割することが可能である。
【００２３】
このような切り込み６は、絶縁層１ａ、１ｂ、１ｃ用のセラミックグリーンシートを積層した後、この積層体の上下面に刃の先端よりも刃の根元で刃角が大きくなるような形状のカッター刃や金型を接続用メタライズ導体４用の金属ペーストに達する深さまで押し込み、しかる後、セラミックグリーンシートの積層体を焼成することによって形成される。この場合、切り込み６を形成するためのカッター刃や金型は、その刃の先端よりも刃の根元で刃角が大きくなっているので、セラミックグリーンシートの積層体にカッター刃や金型を押し込んだ後、これを取り除くと、刃の先端部分が押し込まれた部位では切り込みの角度が小さいためにセラミックグリーンシートの有する弾力により切り込みが閉じて切り込み６の両側が互いに接触した状態となり、刃の根元が押し込まれた部位では切り込みの角度が大きいために断面がＶ字状の切り込み６が形成される。なお、切り込み６を形成するためのカッター刃や金型の刃先の角度は、その先端を５〜２５度、その根元を３０〜４５度としておくと、接続用メタライズ導体４よりも浅い部分では断面が略Ｖ字形状をしており、接続用メタライズ導体４の部分ではその両側が互いに接触した切り込み６を安定かつ容易に形成することが可能である。
【００２４】
なお、切り込み６の上下合計の深さはセラミック母基板１の配線基板領域２が配列された中央部においてセラミック母基板１の厚みに対し２０〜８５％、セラミック母基板１の外周部においてセラミック母基板１の厚みに対し２０％以下としておくとセラミック母基板１にその取り扱いの際等に不要な割れが発生しにくく、またセラミック母基板１の各配線基板領域２に電子部品を搭載後、セラミック母基板１を分割する際、その分割を容易となすことができる。したがって、セラミック母基板１に形成する切り込み６の上下合計の深さはセラミック母基板１の配線基板領域２が形成された中央部においてセラミック母基板１の厚みに対し２０〜８５％、セラミック母基板１の外周部においてセラミック母基板１の厚みに対し２０％以下としておくことが好ましい。
【００２５】
かくして本発明の多数個取りセラミック基板によれば、セラミック母基板１の各配線基板領域２に電子部品を搭載するとともに電子部品の各電極をメタライズ配線導体３に電気的に接続した後、セラミック母基板１の上面に各電子部品を封止する封止樹脂や蓋体を固着させ、最後に、セラミック母基板１を切り込み６に沿って各配線基板領域２に分割することによって多数個の電子装置を同時集約的に得ることができる。
【００２６】
なお、本発明は上述の実施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一例では切り込み６はセラミック母基板１の上下面に形成されていたが、切り込み６はセラミック母基板１の上面あるいは下面の一方のみに形成されていてもよい。
【００２７】
【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、セラミック母基板の上面および／または下面に形成した切り込みは、前記接続用メタライズ導体に達する深さまで形成されているとともに、前記接続用メタライズ導体よりも浅い部分では断面が略Ｖ字形状をしており、前記接続用メタライズ導体の部分ではその両側が互いに接触していることから、該接触した部位で前記接続用メタライズ導体が電気的に繋がった状態となり、その結果、各配線基板領域のメタライズ配線導体同士が配線基板領域の境界線を横切る接続用メタライズ導体により電気的に共通に接続された状態となり、接続用メタライズ導体を介して各配線基板領域のメタライズ配線導体に電解めっき法によりめっき金属層を被着させることができるとともに、切り込みが十分な深さを有することによりセラミック母基板をその上面および／または下面に形成した切り込みに沿って正確に分割することが可能である。
【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断面図である。
【図２】  図１に示す多数個取りセラミック配線基板の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・セラミック母基板
２・・・配線基板領域
２ａ・・搭載部
３・・・メタライズ配線導体
４・・・接続用メタライズ導体
６・・・切り込み
【図１】
0003798992.tif 000002
【図２】
0003798992.tif 000003