JP2001358430A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

配線基板の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】セラミック基板を個々の配線基板に分割する
際、バリやカケ等が形成されて外形不良を発生してしま
う。 【解決手段】1枚のセラミック基板10を分割溝5に沿
って切断分離し、多数の配線基板8を形成するにあたっ
て、前記セラミック基板10はその内部で、前記分割溝
5の直下領域の近傍位置に、分割溝5に沿って金属部9
が形成されている。

Description

【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容量素
子、抵抗器等の電子部品が搭載される配線基板の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体素子や容量素子、抵抗器等
の電子部品が搭載される配線基板は酸化アルミニウム質
焼結体等の電気絶縁材料から成る絶縁基体の内部及び表
面にタングステン、モリブデン等の高融点金属材料から
成る配線導体を形成した構造を有しており、絶縁基体表
面に半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品を搭載
するとともに各電子部品の電極を配線導体に電気的に接
続するようになっている。
【0003】かかる配線基板は、一般に、セラミックス
の積層技術及びスクリーン印刷等の厚膜形成技術を採用
することにより製作され、また、特に表面実装用等の小
型の配線基板では、量産性を考慮して多数個を集約させ
た多数個取りの形態で製作したセラミック基板を分割す
る方法で製作されており、具体的には以下の方法によっ
て製作される。即ち、 (1)まず、酸化アルミニウム(Al23)、酸化珪素
(SiO2)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カル
シウム(CaO)等から成るセラミックス原料粉末に有
機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿物を作り、これを従来
周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によ
りシート状に成形して配線基板の絶縁基体となる領域を
多数有する広面積のセラミックグリーンシート(セラミ
ック生シート)を複数枚得る。 (2)次に、タングステン、モリブデン等の金属の粉末
に有機溶剤、溶媒を添加して得た導電ペーストを、スク
リーン印刷法により、前記少なくとも1枚のセラミック
グリーンシートの各絶縁基体となる領域に所定パターン
に印刷塗付して配線用導体を被着形成する。 (3)次に、前記セラミックグリーンシートを上下に積
層して生セラミック成形体となし、この生セラミック成
形体の上面および/または下面に、前記絶縁基体となる
領域を区画する仮想線に沿って金属製の刃を押圧するこ
とにより分割溝を形成し、該分割溝によって前記絶縁基
体となる領域を区画する。 (4)そして最後に、前記生セラミック成形体を焼成
し、絶縁基体に配線導体を形成した配線基板を多数有す
るセラミック基板を得るとともに、該セラミック基板を
前記分割溝に沿って切断し、多数の配線基板を個々に分
割することにより、所定パターンの配線導体を有する個
々の配線基板が形成される。
【0004】なお、上記セラミック基板の切断は、通
常、分割溝に沿ってセラミック基板を撓ませて分割溝の
底部に曲げ応力を集中させ、分割溝の底部に小さな亀裂
を生じさせるとともにこの亀裂をセラミック基板の内部
を介して底面にまで進行させることによって行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、セラミック基板を分割溝に沿って分
割する際、セラミック基板を形成する焼結粒子の形状、
物性等にばらつきがあることから亀裂の進行方向が不均
一となり、その結果、セラミック基板を正確に分割溝に
沿って分割することができず、形成された個々の配線基
板にはバリやカケ等が形成されて外形不良を発生してし
まうという問題があった。
【0006】また特に、配線基板が小型で配線導体が高
密度に形成されているような場合、発生したバリやカケ
が小さなものであったとしても配線基板の外寸(外形寸
法)が規格値から大きく外れたり、配線導体に断線等の
重大な不具合を生じたりしてしまう。
【0007】本発明は、上記問題点に鑑み案出されたも
のであり、その目的は、セラミック基板を分割溝に沿っ
てバリやカケ等を発生することなく確実、かつ綺麗に切
断することを可能とし、所定の配線導体、所定の外形寸
法を有する配線基板を一度に多数個形成することができ
る配線基板の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の配線基板の製造
方法は、(1)配線基板の絶縁基体となる領域を多数有
する広面積のセラミックグリーンシートを複数枚準備す
るとともに、前記少なくとも1枚のセラミックグリーン
シートの各絶縁基体となる領域に配線用導体を被着形成
する工程と、(2)前記複数枚のセラミックグリーンシ
ートを上下に積層し、生セラミック成形体となす工程と
(3)前記生セラミック成形体の上面および/または下
面に分割溝を形成し、該分割溝によって前記絶縁基体と
なる領域を内側に囲うようにして区画する工程と、
(4)前記分割溝が形成された生セラミック成形体を焼
成し、絶縁基体に配線導体を形成した配線基板を多数有
するセラミック基板を得るとともに、該セラミック基板
を前記分割溝に沿って切断し、多数の配線基板を個々に
分割する工程、とを具備する配線基板の製造方法であっ
て、前記セラミック基板はその内部で、前記分割溝の直
下領域の近傍位置に、分割溝に沿って金属部が形成され
ていることを特徴とするものである。
【0009】また本発明の配線基板の製造方法は、前記
金属部が、前記分割溝に対して平行な一辺を有し、かつ
該平行な一辺が、前記セラミック基板を平面視したと
き、前記分割溝の底部近傍に位置するようにして形成さ
れていることを特徴とするものである。
【0010】本発明の配線基板の製造方法によれば、セ
ラミック基板の内部で、分割溝の直下領域の近傍位置
に、前記分割溝に沿って金属部を形成したことから、セ
ラミック基板に撓みによる曲げ応力を印加し、分割溝に
沿って切断する際、分割溝の底部に形成された小さな亀
裂の進行方向は、亀裂が最も進行しやすい前記金属部と
絶縁基体との界面に沿った方向、つまり分割溝の直下方
向となり、これによってセラミック基板を分割溝に沿っ
てバリやカケ等を発生することなく確実、かつ綺麗に切
断することが可能となり、所定の配線導体、所定の外形
寸法を有する配線基板を一度に多数個形成することがで
きる。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、本発明の配線基板の製造方
法を図1に示す実施例に基づき詳細に説明する。まず、
図1(a)に示す如く、絶縁基体となる領域Aを多数有
するセラミックグリーンシート(セラミック生シート)
1を複数枚準備し、少なくとも1枚のセラミックグリー
ンシート1の絶縁基体となる領域Aに所定パターンの配
線用導体3を形成するとともに、各セラミックグリーン
シート1の表面で絶縁基体となる領域Aを区画する仮想
線の近傍両側に金属部となる金属層2を所定パターンに
形成する。
【0012】前記セラミックグリーンシート1は、例え
ば、絶縁基体が酸化アルミニウム質焼結体で形成されて
いる場合、酸化アルミニウム(Al23)、酸化珪素
(SiO2)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カル
シウム(CaO)等のセラミックス粉末、ガラス粉末、
酸化モリブデン等の着色用助剤粉末等から成る原料粉末
に有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿物を作り、これを
従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等
によりシート状に成形することによって形成される。
【0013】また前記金属層2は、タングステン、モリ
ブデン、マンガン、銅、銀等の金属粉末から成り、タン
グステン等の金属粉末に適当な有機バインダーや溶剤を
添加混合して得た金属ペーストをセラミックグリーンシ
ート1の絶縁基体となる領域Aを区画する仮想線の近傍
両側に、従来周知のスクリーン印刷法により所定パター
ンに印刷塗布することによって形成される。
【0014】更に前記配線用導体3は、上記金属層2と
同様の方法によって、具体的にはタングステン等の金属
粉末に適当な有機バインダーや溶剤を添加混合して得た
金属ペーストをセラミックグリーンシート1の絶縁基体
となる領域Aに従来周知のスクリーン印刷法により所定
パターンに印刷塗布することによって形成される。
【0015】次に、図1(b)に示す如く、複数枚のセ
ラミックグリーンシート1を上下に積層し、これによっ
て各絶縁基体となる領域Aに配線用導体3を有し、内部
に金属層2を有する生セラミック成形体4を形成する。
【0016】次に、図1(c)に示す如く、前記生セラ
ミック成形体4の上面および下面で、絶縁基体となる領
域Aを区画する仮想線に沿って分割溝5を形成する。
【0017】前記分割溝5は、例えば、金属製の刃を生
セラミック成形体4の上面および下面に所定の深さまで
押し込むことにより形成され、この場合、形成された分
割溝5はV字状等、ほぼ刃の縦断面と同様の断面形を有
している。
【0018】また前記分割溝5は、通常、後の工程でセ
ラミック基板を分割溝5に沿って容易に切断できるよう
にするために、生セラミック成形体4の外周縁まで達す
るようにして形成される。
【0019】次に、前記生セラミック成形体4を、例え
ば、還元雰囲気中約1600℃の温度で焼成し、図1
(d)に示す如く、絶縁基体6に所定パターンの配線導
体7が形成された配線基板8を多数有するとともに、各
配線基板8が分割溝5で区画され、かつ前記分割溝5の
直下領域の近傍位置に、前記分割溝5に沿って金属部9
が配置されているセラミック基板10を形成する。
【0020】そして最後に、前記セラミック基板10を
前記分割溝5に沿って切断すれば、図1(e)に示す如
く、絶縁基体6に所定パターンの配線導体7が被着形成
された個々の配線基板8が形成される。
【0021】なお、前記セラミック基板10の切断は、
分割溝5に沿ってセラミック基板10を撓ませて分割溝
5の底部に曲げ応力を集中させ、分割溝5の底部に小さ
な亀裂を生じさせるとともにこの亀裂をセラミック基板
10の内部に進行させることによって行われる。この場
合、セラミック基板10は分割溝5の直下領域の近傍位
置に金属部9が配置され、金属部9と絶縁基体6の界面
に沿った部位が応力により破断し易く、最も容易に亀裂
が進行する部位であることから、亀裂の進行方向は、前
記金属部9と絶縁基体6との界面に沿って逐次直下方向
に効果的に矯正されてセラミック基板10の分割溝5の
直下方向となり、その結果、セラミック基板7を分割溝
5に沿ってバリやカケ等を発生することなく確実、かつ
綺麗に切断することが可能となり、所定の配線導体7、
所定の外形寸法を有する配線基板8を一度に多数個形成
することができる。
【0022】また前記金属部9は、前記分割溝5に対し
て平行な一辺を有し、かつ該平行な一辺が、前記セラミ
ック基板10を平面視したとき、分割溝5の底部近傍、
例えは約50μm以内の領域に位置するようにして形成
しておくと、セラミック基板10を分割溝5に沿って切
断し、個々の配線基板8を形成する際、分割溝5の底部
に発生した小さな亀裂を金属部9と絶縁基体6との界面
に沿って直下方向に修正、維持することがより一層確
実、かつ容易となり、セラミック基板10を極めて正確
に分割溝5に沿って分割することができる。従って、前
記金属部9は、前記分割溝5に対して平行な一辺を有
し、かつ該平行な一辺が、前記セラミック基板10を平
面視したとき、分割溝5の底部近傍に位置するようにし
て形成しておくことが好ましい。
【0023】更に前記金属部9は、これを層状としてお
くと金属部9の存在による生セラミック成形体4の部分
的な厚みの不均一さに起因して焼成収縮が異なり、セラ
ミック基板10に反りや変形等が発生してしまうのを有
効に防止することができる。従って、前記金属部9はこ
れを層状としておくことが好ましい。
【0024】なお、前記金属部9を層状とする場合、そ
の各々の最大厚みを約15μm〜30μmとしておくと
生セラミック成形体4を焼成して得られるセラミック基
板10に反りや変形等が発生するのがより一層有効に防
止できる。更に金属部9は中央部の厚みが15μm〜3
0μmで両端部に行くに従いその厚みが漸減する断面カ
マボコ状としておくと生セラミック成形体4を焼成して
得られるセラミック基板10に反りや変形等が発生する
のがより一層有効に防止できるとともに金属部9と絶縁
基体6との密着性をより一層良好となすことができる。
【0025】更に前記金属部9は、分割の起点側となる
面(上面もしくは下面)の角部を楕円または円弧状に面
取りしておくと、進行してきた亀裂を金属部5と絶縁基
体6との界面方向に容易に誘導し、より一層確実に分割
溝直下方向に修正、維持させることができる。従って、
前記金属部5は、分割の起点側となる面(上面もしくは
下面)の角部を楕円または円弧状に面取りした断面形と
しておくことが好ましい。
【0026】かくして得られた配線基板9は、絶縁基体
6の上面に半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品
が搭載されるとともに各電子部品の電極が配線導体8に
電気的に接続され、これによって各電子部品はその各々
が配線導体8を介して互いに電気的に接続されるととも
に外部電気回路に接続されることとなる。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、上述の実施例では金属部9を分割溝5の直下領域
で分割溝5を挟む両側に設けたが、分割溝5の近傍でい
ずれか一方の側にのみ形成しておいてもよい。また分割
溝5を生セラミック成形体4の上面または下面の一方の
みに形成したり、上下の分割溝5の深さを異ならせたり
してもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明の配線基板の製造方法によれば、
セラミック基板の内部で、分割溝の直下領域の近傍位置
に、前記分割溝に沿って金属部を形成したことから、セ
ラミック基板に撓みによる曲げ応力を印加し、分割溝に
沿って切断する際、分割溝の底部に形成された小さな亀
裂の進行方向は、亀裂が最も進行しやすい前記金属部と
絶縁基体との界面に沿った方向、つまり分割溝の直下方
向となり、これによってセラミック基板を分割溝に沿っ
てバリやカケ等を発生することなく確実、かつ綺麗に切
断することが可能となり、所定の配線導体、所定の外形
寸法を有する配線基板を一度に多数個形成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)乃至(e)は本発明の配線基板の製造方
法を説明するための工程毎の断面図である。
【符号の説明】
1・・・・セラミックグリーンシート 2・・・・金属層 3・・・・配線用導体 A・・・・絶縁基体となる領域 4・・・・生セラミック成形体 5・・・・分割溝 6・・・・絶縁基体 7・・・・配線導体 8・・・・配線基板 9・・・・金属部 10・・・セラミック基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)配線基板の絶縁基体となる領域を多
    数有する広面積のセラミックグリーンシートを複数枚準
    備するとともに、前記少なくとも1枚のセラミックグリ
    ーンシートの各絶縁基体となる領域に配線用導体を被着
    形成する工程と、(2)前記複数枚のセラミックグリー
    ンシートを上下に積層し、生セラミック成形体となす工
    程と(3)前記生セラミック成形体の上面および/また
    は下面に分割溝を形成し、該分割溝によって前記絶縁基
    体となる領域を内側に囲うようにして区画する工程と、
    (4)前記分割溝が形成された生セラミック成形体を焼
    成し、絶縁基体に配線導体を形成した配線基板を多数有
    するセラミック基板を得るとともに、該セラミック基板
    を前記分割溝に沿って切断し、多数の配線基板を個々に
    分割する工程、とを具備する配線基板の製造方法であっ
    て、 前記セラミック基板はその内部で、前記分割溝の直下領
    域の近傍位置に、分割溝に沿って金属部が形成されてい
    ることを特徴とする配線基板の製造方法。
  2. 【請求項2】前記金属部は、前記分割溝に対して平行な
    一辺を有し、かつ該平行な一辺が、前記セラミック基板
    を平面視したとき、前記分割溝の底部近傍に位置するよ
    うにして形成されていることを特徴とする請求項1に記
    載の配線基板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014216548A (ja) * 2013-04-26 2014-11-17 京セラ株式会社 多数個取り配線基板

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