JP2003142785A - 回路基板の多数個取り母版及びその製造方法 - Google Patents
回路基板の多数個取り母版及びその製造方法Info
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- JP2003142785A JP2003142785A JP2001342807A JP2001342807A JP2003142785A JP 2003142785 A JP2003142785 A JP 2003142785A JP 2001342807 A JP2001342807 A JP 2001342807A JP 2001342807 A JP2001342807 A JP 2001342807A JP 2003142785 A JP2003142785 A JP 2003142785A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の回路基板の多数個取り法の問題、すなわ
ちセラミックス基板と金属板を接合するのに用いたろう
材がエッチング後にも残留してしまうこと、回路基板分
割時の分割溝周辺の微細な割れを解消した母版とその製
造方法が提供される。 【解決手段】分割溝で区画された単位回路基板の複数個
が平面配列してなり、上記分割溝の形状が、底部幅５０
〜２５０μｍで、底部肉厚０．２〜０．５ｍｍであるこ
とを特徴とする回路基板の多数個取り母版。その母版の
製造方法。
ちセラミックス基板と金属板を接合するのに用いたろう
材がエッチング後にも残留してしまうこと、回路基板分
割時の分割溝周辺の微細な割れを解消した母版とその製
造方法が提供される。 【解決手段】分割溝で区画された単位回路基板の複数個
が平面配列してなり、上記分割溝の形状が、底部幅５０
〜２５０μｍで、底部肉厚０．２〜０．５ｍｍであるこ
とを特徴とする回路基板の多数個取り母版。その母版の
製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の多数個
取り母版及びその製造方法に関する。
取り母版及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セラミックス基板の表面に銅等の
金属回路、裏面に放熱銅板等の金属放熱板を形成させて
なる回路基板の製造方法の１つに多数個取り法がある
（例えば特開平１０−２５９０６３号公報）。これは、
分割溝の施されたセラミックス基板に金属板を接合した
後、エッチングして所定パターンの金属回路を有する単
位回路基板の複数個を平面配列状態で形成させるか、又
はセラミックス基板に金属板を接合し、それをエッチン
グして所定パターンの金属回路を有する単位回路基板の
複数個を平面配列状態で形成させた後、上記単位回路基
板を単位とする分割溝を設ける方法である。上記分割溝
は、セラミックスグリーンシートの段階では金型法又は
レーザー加工法によって、またセラミックス基板の段階
ではレーザー加工法によって形成されていた。そして、
実用に際しては、分割溝に沿って個々の回路基板に切り
離される。
金属回路、裏面に放熱銅板等の金属放熱板を形成させて
なる回路基板の製造方法の１つに多数個取り法がある
（例えば特開平１０−２５９０６３号公報）。これは、
分割溝の施されたセラミックス基板に金属板を接合した
後、エッチングして所定パターンの金属回路を有する単
位回路基板の複数個を平面配列状態で形成させるか、又
はセラミックス基板に金属板を接合し、それをエッチン
グして所定パターンの金属回路を有する単位回路基板の
複数個を平面配列状態で形成させた後、上記単位回路基
板を単位とする分割溝を設ける方法である。上記分割溝
は、セラミックスグリーンシートの段階では金型法又は
レーザー加工法によって、またセラミックス基板の段階
ではレーザー加工法によって形成されていた。そして、
実用に際しては、分割溝に沿って個々の回路基板に切り
離される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、金型を
用いて分割溝を形成する金型法、レーザーを用いて分割
溝を形成するレーザー加工法のいずれにおいても、形成
される分割溝の形状はＶ字型であったため、セラミック
ス基板と金属板を接合するのに用いたろう材がエッチン
グ後にも残留してしまい、メッキ膜がそこにものってし
まうのでパターン外メッキ不良の問題が生じ易かった。
また、金型法には、番種ごとに金型を取り揃えることが
必要となるのでコスト高となること、レーザー加工法に
は、グリーンシートの段階で形成する際には、グリーン
成形体中のバインダーが炭化するという問題があり、セ
ラミックス基板の段階では加工部周辺の微細な割れ、変
質層等が生じることなどの問題があった。
用いて分割溝を形成する金型法、レーザーを用いて分割
溝を形成するレーザー加工法のいずれにおいても、形成
される分割溝の形状はＶ字型であったため、セラミック
ス基板と金属板を接合するのに用いたろう材がエッチン
グ後にも残留してしまい、メッキ膜がそこにものってし
まうのでパターン外メッキ不良の問題が生じ易かった。
また、金型法には、番種ごとに金型を取り揃えることが
必要となるのでコスト高となること、レーザー加工法に
は、グリーンシートの段階で形成する際には、グリーン
成形体中のバインダーが炭化するという問題があり、セ
ラミックス基板の段階では加工部周辺の微細な割れ、変
質層等が生じることなどの問題があった。
【０００４】本発明の目的は、回路基板の多数個取り法
における上記問題を解決することである。本発明の目的
は、Ｖ字型形状でない分割溝を形成させることによって
達成することができる。Ｖ字型形状でない分割溝は、回
転砥石を用いたダイシング装置によって容易に形成させ
ることができる。
における上記問題を解決することである。本発明の目的
は、Ｖ字型形状でない分割溝を形成させることによって
達成することができる。Ｖ字型形状でない分割溝は、回
転砥石を用いたダイシング装置によって容易に形成させ
ることができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は以下
のとおりである。 （請求項１）分割溝で区画された単位回路基板の複数個
が平面配列してなり、上記分割溝の形状が、底部幅５０
〜２５０μｍで、底部肉厚０．２〜０．５ｍｍであるこ
とを特徴とする回路基板の多数個取り母版。 （請求項２）セラミックス基板に分割溝を設け、その分
割溝によって区画されたそれぞれの領域の表側に金属回
路、裏側に金属放熱板を形成させることを特徴とする請
求項１記載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。 （請求項３）セラミックス基板に分割溝を設ける手段
が、セラミックスグリーンシートに分割溝を設けた後、
焼成して行われるものであることを特徴とする請求項２
記載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。 （請求項４）セラミックス基板の表側に複数個の金属回
路、それに対応する裏側には金属放熱板を形成させるこ
とによって、単位回路基板の複数個を平面配列とした
後、上記単位回路基板を単位とする分割溝を設けること
を特徴とする請求項１記載の回路基板の多数個取り母版
の製造方法。 （請求項５）単位回路基板の複数個を平面配列させる手
段が、セラミックス基板の表裏面に金属板が接合された
接合体のエッチングによるものであることを特徴とする
請求項４記載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。 （請求項６）分割溝を設ける手段が回転砥石によるもの
であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載
の回路基板の多数個取り母版の製造方法。
のとおりである。 （請求項１）分割溝で区画された単位回路基板の複数個
が平面配列してなり、上記分割溝の形状が、底部幅５０
〜２５０μｍで、底部肉厚０．２〜０．５ｍｍであるこ
とを特徴とする回路基板の多数個取り母版。 （請求項２）セラミックス基板に分割溝を設け、その分
割溝によって区画されたそれぞれの領域の表側に金属回
路、裏側に金属放熱板を形成させることを特徴とする請
求項１記載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。 （請求項３）セラミックス基板に分割溝を設ける手段
が、セラミックスグリーンシートに分割溝を設けた後、
焼成して行われるものであることを特徴とする請求項２
記載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。 （請求項４）セラミックス基板の表側に複数個の金属回
路、それに対応する裏側には金属放熱板を形成させるこ
とによって、単位回路基板の複数個を平面配列とした
後、上記単位回路基板を単位とする分割溝を設けること
を特徴とする請求項１記載の回路基板の多数個取り母版
の製造方法。 （請求項５）単位回路基板の複数個を平面配列させる手
段が、セラミックス基板の表裏面に金属板が接合された
接合体のエッチングによるものであることを特徴とする
請求項４記載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。 （請求項６）分割溝を設ける手段が回転砥石によるもの
であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載
の回路基板の多数個取り母版の製造方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、更に詳しく本発明を説明す
る
る
【０００７】本発明で用いられるセラミックス基板は、
窒化アルミニウム又は窒化ケイ素を主体とするものが好
ましい。窒化アルミニウムを主体とするものは、曲げ強
度、熱伝導率、純度がそれぞれ４００ＭＰａ以上、１５
０Ｗ／ｍＫ以上、９３％以上であることが好ましく、ま
た窒化珪素を主体とするもは、それぞれ６００ＭＰａ以
上、５０Ｗ／ｍＫ以上、９３％以上であることが好まし
い。厚みは０．５〜１．０ｍｍ程度が一般的である。
窒化アルミニウム又は窒化ケイ素を主体とするものが好
ましい。窒化アルミニウムを主体とするものは、曲げ強
度、熱伝導率、純度がそれぞれ４００ＭＰａ以上、１５
０Ｗ／ｍＫ以上、９３％以上であることが好ましく、ま
た窒化珪素を主体とするもは、それぞれ６００ＭＰａ以
上、５０Ｗ／ｍＫ以上、９３％以上であることが好まし
い。厚みは０．５〜１．０ｍｍ程度が一般的である。
【０００８】このような窒化アルミニウム基板は、窒化
アルミニウム粉末とアルミナ、イットリア等の焼結助剤
とバインダ−とを含む混合物を、また窒化ケイ素基板
は、窒化ケイ素粉末とアルミナ、マグネシア、イットリ
ア等の焼結助剤とバインダ−とを含む混合物を、グリー
ンシートに成形し、脱脂・焼結を行って窒化アルミニウ
ム焼結体又は窒化ケイ素焼結体となし、それを加工する
ことによって製造することができる。また、セラミック
ス基板の表面性状は重要であり、微少な欠陥や窪み等
は、金属板との接合時の接触面積に大きな影響を与える
ため、平滑であることが望ましく、ホーニング処理や機
械加工等によって研磨処理が行われていることが望まし
い。
アルミニウム粉末とアルミナ、イットリア等の焼結助剤
とバインダ−とを含む混合物を、また窒化ケイ素基板
は、窒化ケイ素粉末とアルミナ、マグネシア、イットリ
ア等の焼結助剤とバインダ−とを含む混合物を、グリー
ンシートに成形し、脱脂・焼結を行って窒化アルミニウ
ム焼結体又は窒化ケイ素焼結体となし、それを加工する
ことによって製造することができる。また、セラミック
ス基板の表面性状は重要であり、微少な欠陥や窪み等
は、金属板との接合時の接触面積に大きな影響を与える
ため、平滑であることが望ましく、ホーニング処理や機
械加工等によって研磨処理が行われていることが望まし
い。
【０００９】本発明においては、セラミックス基板に施
される分割溝の形状が重要であり、分割溝底部の幅は５
０〜２５０μｍ以下、分割溝底部の肉厚は０．２〜０．
５ｍｍとする。分割溝の深さはセラミックス基板の厚み
によって定まる。これによって、分割溝に沿って不都合
なく分割でき、ろう材残りをなくしてエッチングするこ
とが可能となる。
される分割溝の形状が重要であり、分割溝底部の幅は５
０〜２５０μｍ以下、分割溝底部の肉厚は０．２〜０．
５ｍｍとする。分割溝の深さはセラミックス基板の厚み
によって定まる。これによって、分割溝に沿って不都合
なく分割でき、ろう材残りをなくしてエッチングするこ
とが可能となる。
【００１０】すなわち、分割溝底部の幅が５０μｍ未満
であると、エッチングにより分割溝内に入り込んだろう
材成分を除去することが困難となる。また、レーザー加
工法の場合、グリーンシート及びセラミックス基板のい
ずれの段階で分割溝を形成しても、分割溝底部の幅は殆
ど０μｍとなり加工部周辺に微細な割れが生じてしま
う。分割溝の幅が２５０μｍを超えると分割時にセラミ
ックス基板の幅のバラツキが３００μｍ以上となり寸法
不良の原因となる。また、モジュール構成時にチップ搭
載やワイヤーボンディングの工程で位置ズレが発生する
恐れが高くなる。一方、分割溝底部の肉厚が０．５ｍｍ
超であると、分割溝をはずれて分割され、所望寸法の回
路基板を得ることが困難となる。
であると、エッチングにより分割溝内に入り込んだろう
材成分を除去することが困難となる。また、レーザー加
工法の場合、グリーンシート及びセラミックス基板のい
ずれの段階で分割溝を形成しても、分割溝底部の幅は殆
ど０μｍとなり加工部周辺に微細な割れが生じてしま
う。分割溝の幅が２５０μｍを超えると分割時にセラミ
ックス基板の幅のバラツキが３００μｍ以上となり寸法
不良の原因となる。また、モジュール構成時にチップ搭
載やワイヤーボンディングの工程で位置ズレが発生する
恐れが高くなる。一方、分割溝底部の肉厚が０．５ｍｍ
超であると、分割溝をはずれて分割され、所望寸法の回
路基板を得ることが困難となる。
【００１１】一方、分割溝底部の肉厚が０．２ｍｍ未満
であると、グリーンシートに分割溝を形成する方法で
は、脱脂・焼結時にセラミックス基板が割れることがあ
り、またセラミックス基板に分割溝を形成する方法で
は、小さな衝撃によってセラミックス基板が分割溝から
割れる危険性があるので、加工時等の取り扱い時に細心
の注意を払う必要があった。これらの理由から、母版の
生産性が向上しない。
であると、グリーンシートに分割溝を形成する方法で
は、脱脂・焼結時にセラミックス基板が割れることがあ
り、またセラミックス基板に分割溝を形成する方法で
は、小さな衝撃によってセラミックス基板が分割溝から
割れる危険性があるので、加工時等の取り扱い時に細心
の注意を払う必要があった。これらの理由から、母版の
生産性が向上しない。
【００１２】本発明においては、工程のどの段階でも分
割溝の形成が可能である。すなわち、焼結時の収縮を考
慮して所定寸法の凹型の分割溝をグリーンシートに加工
した後、脱脂・焼結する方法、セラミックス基板を製造
してから加工する方法、セラミックス基板に金属回路を
接合してから加工する方法、セラミックス基板に金属板
を接合した後、エッチングして金属回路を形成させる段
階で加工する方法等である。グリーンシートに溝加工を
行う場合は、その後の分割溝を形成する手間が省け、工
程が単純化され更なる量産化が可能となる。セラミック
ス基板の段階で溝加工を行ったものは、より精密な寸法
精度での分割が可能となる利点がある。いずれの方法を
採用するかは、回路基板の用途によって決定される。
割溝の形成が可能である。すなわち、焼結時の収縮を考
慮して所定寸法の凹型の分割溝をグリーンシートに加工
した後、脱脂・焼結する方法、セラミックス基板を製造
してから加工する方法、セラミックス基板に金属回路を
接合してから加工する方法、セラミックス基板に金属板
を接合した後、エッチングして金属回路を形成させる段
階で加工する方法等である。グリーンシートに溝加工を
行う場合は、その後の分割溝を形成する手間が省け、工
程が単純化され更なる量産化が可能となる。セラミック
ス基板の段階で溝加工を行ったものは、より精密な寸法
精度での分割が可能となる利点がある。いずれの方法を
採用するかは、回路基板の用途によって決定される。
【００１３】本発明においては、Ｖ字型形状でない分割
溝は、回転砥石を用いたダイシング装置を用い、セラミ
ックス基板の段階で形成させることが望ましい。ダイシ
ング装置の一例を示せば、不二越社製商品名「高精度ス
ライサーＳＭＧ２０Ｐ」である。
溝は、回転砥石を用いたダイシング装置を用い、セラミ
ックス基板の段階で形成させることが望ましい。ダイシ
ング装置の一例を示せば、不二越社製商品名「高精度ス
ライサーＳＭＧ２０Ｐ」である。
【００１４】本発明において、分割溝は、セラミックス
基板の一方の面に設けてもよく、また表裏両面に設けて
もよい。分割溝を一方の面にしか設けない場合には、そ
の面には金属回路又は放熱金属板のいずれかを形成させ
ることになるが、金属回路を形成させることが望まし
い。
基板の一方の面に設けてもよく、また表裏両面に設けて
もよい。分割溝を一方の面にしか設けない場合には、そ
の面には金属回路又は放熱金属板のいずれかを形成させ
ることになるが、金属回路を形成させることが望まし
い。
【００１５】本発明で使用される金属回路又は放熱金属
板の材質は、銅、ニッケル、アルミニウム、モリブデン
等の金属、これらの金属の２種以上からなる積層板、も
しくはこれらの金属の２種以上の合金である。金属回路
の厚みは０．３〜０．５ｍｍ程度、また金属放熱板の厚
みは０．１〜０．４ｍｍ程度であることが好ましい。
板の材質は、銅、ニッケル、アルミニウム、モリブデン
等の金属、これらの金属の２種以上からなる積層板、も
しくはこれらの金属の２種以上の合金である。金属回路
の厚みは０．３〜０．５ｍｍ程度、また金属放熱板の厚
みは０．１〜０．４ｍｍ程度であることが好ましい。
【００１６】本発明の母版をセラミックス基板と金属板
からなる接合体から製造する場合、その接合体は、分割
溝の施された又は施されていないセラミックス基板面又
は金属板面のいずれか又は両方にろう材ペーストを全面
もしくは所定のパターンに塗布した後、ろう材ペースト
の塗布面を接面させてセラミック基板に金属板を配置し
熱処理することによって製造することができる。金属板
面にろう材ペーストを塗布する場合には、その金属板は
所望の回路パターン形状に加工されていることが好まし
く、これによってその後のエッチングによって金属回路
を形成させる工程を省略することができる。本発明の接
合体においては、金属板はセラミックス基板の一方の面
にしか接合されていない構造であってもよいし、ま表裏
両面に接合された構造であってもよい。接合の熱処理
は、真空度１×１０-5〜１×１０-6Ｔｏｒｒの高真空
中、温度８００〜８４０℃程度で行われる。
からなる接合体から製造する場合、その接合体は、分割
溝の施された又は施されていないセラミックス基板面又
は金属板面のいずれか又は両方にろう材ペーストを全面
もしくは所定のパターンに塗布した後、ろう材ペースト
の塗布面を接面させてセラミック基板に金属板を配置し
熱処理することによって製造することができる。金属板
面にろう材ペーストを塗布する場合には、その金属板は
所望の回路パターン形状に加工されていることが好まし
く、これによってその後のエッチングによって金属回路
を形成させる工程を省略することができる。本発明の接
合体においては、金属板はセラミックス基板の一方の面
にしか接合されていない構造であってもよいし、ま表裏
両面に接合された構造であってもよい。接合の熱処理
は、真空度１×１０-5〜１×１０-6Ｔｏｒｒの高真空
中、温度８００〜８４０℃程度で行われる。
【００１７】ここで用いられるろう材ペーストの金属成
分は、Ａｇ成分とＣｕ成分を主成分とし、溶融時のセラ
ミックス基板との濡れ性を確保するために、活性金属を
副成分とする。この活性金属成分は、セラミックス基板
と反応して酸化物や窒化物を生成させ、それらの生成物
がろう材と基板との結合を強固なものにする。活性金属
の具体例をあげれば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｖやこれらの化合物である。これらの質量比率として
は、Ａｇ８０〜９５部とＣｕ２０〜５部の合計量１００
部あたり活性金属１〜７部である。
分は、Ａｇ成分とＣｕ成分を主成分とし、溶融時のセラ
ミックス基板との濡れ性を確保するために、活性金属を
副成分とする。この活性金属成分は、セラミックス基板
と反応して酸化物や窒化物を生成させ、それらの生成物
がろう材と基板との結合を強固なものにする。活性金属
の具体例をあげれば、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、
Ｖやこれらの化合物である。これらの質量比率として
は、Ａｇ８０〜９５部とＣｕ２０〜５部の合計量１００
部あたり活性金属１〜７部である。
【００１８】ろう材ペーストは、上記ろう材の金属成分
に有機溶剤及び必要に応じて有機結合剤を加え、ロー
ル、ニーダ、万能混合機、らいかい機等で混合すること
によって調製することができる。有機溶剤としては、メ
チルセルソルブ、テルピネオール、イソホロン、トルエ
ン等、また有機結合剤としては、エチルセルロース、メ
チルセルロース、ポリメタクリレート等が使用される。
に有機溶剤及び必要に応じて有機結合剤を加え、ロー
ル、ニーダ、万能混合機、らいかい機等で混合すること
によって調製することができる。有機溶剤としては、メ
チルセルソルブ、テルピネオール、イソホロン、トルエ
ン等、また有機結合剤としては、エチルセルロース、メ
チルセルロース、ポリメタクリレート等が使用される。
【００１９】このようにして得られた接合体の金属板上
に所定の金属回路パターンのエッチングレジストを塗布
すると共に、また金属回路の反対面に放熱金属板を形成
させる構造のものにおいては、その反対面の金属板上に
も所定の放熱金属板パターンのエッチングレジストを塗
布する。その後、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液等の
エッチング溶液で金属を溶解し、分割溝上の金属部分を
除くことによって、更には塩酸、硫酸、過酸化水素水、
ハロゲン化フッ素化合物等のろう材除去液によって短絡
の原因となる不要な接合層除去することによって、分割
溝で区画された複数個の回路基板を備えた母版が製造さ
れる。この母版に、折り曲げ等の小さな外力を付加する
と分割溝に沿って単一の回路基板が切り離され、複数個
の回路基板が製造される。
に所定の金属回路パターンのエッチングレジストを塗布
すると共に、また金属回路の反対面に放熱金属板を形成
させる構造のものにおいては、その反対面の金属板上に
も所定の放熱金属板パターンのエッチングレジストを塗
布する。その後、塩化第二鉄溶液、塩化第二銅溶液等の
エッチング溶液で金属を溶解し、分割溝上の金属部分を
除くことによって、更には塩酸、硫酸、過酸化水素水、
ハロゲン化フッ素化合物等のろう材除去液によって短絡
の原因となる不要な接合層除去することによって、分割
溝で区画された複数個の回路基板を備えた母版が製造さ
れる。この母版に、折り曲げ等の小さな外力を付加する
と分割溝に沿って単一の回路基板が切り離され、複数個
の回路基板が製造される。
【００２０】本発明においては、母版が有する単位回路
基板のそれぞれの金属回路及び／又は金属放熱板に、ニ
ッケル、金等のメッキを施すことができる。さらには、
これらのメッキの施されたあるいは施されていない金属
回路及び／又は金属放熱板の表面には、半田レジストを
パターン印刷し、それを紫外線や加熱等により硬化さ
せ、所定の半田レジストパターンを形成させることもで
きる。これらの措置によって、工程処理数が低減し、更
なる量産化が可能となる。
基板のそれぞれの金属回路及び／又は金属放熱板に、ニ
ッケル、金等のメッキを施すことができる。さらには、
これらのメッキの施されたあるいは施されていない金属
回路及び／又は金属放熱板の表面には、半田レジストを
パターン印刷し、それを紫外線や加熱等により硬化さ
せ、所定の半田レジストパターンを形成させることもで
きる。これらの措置によって、工程処理数が低減し、更
なる量産化が可能となる。
【００２１】とくに、半田レジストパターンを分割前の
母版に形成させておくことによって、従来の金属回路中
にスリットを設けて半田流を防止する方式と比べて飛躍
的に強度特性が改善される。しかも、この半田レジスト
パターンの形成には、多くの労力を有することから、単
一の回路基板にそれを形成させる場合よりも、大幅な労
力の低減が可能となる。
母版に形成させておくことによって、従来の金属回路中
にスリットを設けて半田流を防止する方式と比べて飛躍
的に強度特性が改善される。しかも、この半田レジスト
パターンの形成には、多くの労力を有することから、単
一の回路基板にそれを形成させる場合よりも、大幅な労
力の低減が可能となる。
【００２２】半田レジストには、半導体チップ、電極端
子等を半田付けする際の所定位置以外への半田の流れ出
しと、それに伴う半導体チップ等の搭載位置ズレを防止
する効果がある。したがって、本発明で使用される半田
レジストは、半導体チップ等の形状、サイズに合わせ、
幅１．０ｍｍ程度にしてチップ搭載位置の周囲を囲むよ
うに塗布することが望ましい。
子等を半田付けする際の所定位置以外への半田の流れ出
しと、それに伴う半導体チップ等の搭載位置ズレを防止
する効果がある。したがって、本発明で使用される半田
レジストは、半導体チップ等の形状、サイズに合わせ、
幅１．０ｍｍ程度にしてチップ搭載位置の周囲を囲むよ
うに塗布することが望ましい。
【００２３】
【実施例】以下、実施例、比較例をあげて更に具体的に
本発明を説明する。
本発明を説明する。
【００２４】実施例１〜９ 比較例１〜１０
窒化アルミニウム粉末に、焼結助剤としてイットリアを
５％（質量％、以下同じ）内割り添加し、また、窒化ケ
イ素粉末に、焼結助剤としてマグネシアとイットリアを
それぞれ３％と５％を内割り添加し、バインダーとして
メチルセルロース、水を加えてスラリーを調合した。こ
れをシート成形した後、所定のサイズに切り出してグリ
ーンシートを成形し、一部のシートに関しては、ダイサ
ーにて凹型の溝を、金型にてＶ字型の溝を入れ、分割溝
底部の幅及び肉厚を変化させて分割溝の形成を行った。
その後、空気中５００℃で脱脂を行い、続いて窒素雰囲
気中、１８５０℃、４時間焼結を行なって、６０×３０
×０．６３５ｍｍの窒化アルミニウム基板（熱伝導率１
５０Ｗ／ｍ・Ｋ、３点曲げ強度４００ＭＰａ以上、純度
９３％以上）、及び窒化ケイ素基板（熱伝導率５０Ｗ／
ｍ・Ｋ、３点曲げ強度６００ＭＰａ以上、純度９３％以
上）を製造した。
５％（質量％、以下同じ）内割り添加し、また、窒化ケ
イ素粉末に、焼結助剤としてマグネシアとイットリアを
それぞれ３％と５％を内割り添加し、バインダーとして
メチルセルロース、水を加えてスラリーを調合した。こ
れをシート成形した後、所定のサイズに切り出してグリ
ーンシートを成形し、一部のシートに関しては、ダイサ
ーにて凹型の溝を、金型にてＶ字型の溝を入れ、分割溝
底部の幅及び肉厚を変化させて分割溝の形成を行った。
その後、空気中５００℃で脱脂を行い、続いて窒素雰囲
気中、１８５０℃、４時間焼結を行なって、６０×３０
×０．６３５ｍｍの窒化アルミニウム基板（熱伝導率１
５０Ｗ／ｍ・Ｋ、３点曲げ強度４００ＭＰａ以上、純度
９３％以上）、及び窒化ケイ素基板（熱伝導率５０Ｗ／
ｍ・Ｋ、３点曲げ強度６００ＭＰａ以上、純度９３％以
上）を製造した。
【００２５】分割溝の形成は、不二越社製のダイサー装
置「高精度スライサー ＳＭＧ２０Ｐ」を用いた。分割
溝底部の幅が５０μｍ以下の分割溝はダイサー装置での
加工は困難であるため、レーザー加工によって形成し
た。
置「高精度スライサー ＳＭＧ２０Ｐ」を用いた。分割
溝底部の幅が５０μｍ以下の分割溝はダイサー装置での
加工は困難であるため、レーザー加工によって形成し
た。
【００２６】つぎに、これらのセラミックス基板の両面
全面にろう材ペースト（金属成分は、Ａｇ８０％、Ｃｕ
１５％、Ｔｉ５％）を塗布し、表側には厚み０．３ｍｍ
の銅板を配置すると共に、裏側には厚み０．１５ｍｍの
銅板を配置し、真空中、９００℃で熱処理してそれらを
接合した。その後、ろう材（接合層）部分の除去を目的
に、まず塩化第二鉄溶液からなるエッチング溶液を用い
て銅板の除去を行い、その後、過酸化水素水とフッ化ア
ンモニウムの混合溶液からなるろう材除去液でろう材の
除去を行って回路基板の多数個取り母版を製造した。
全面にろう材ペースト（金属成分は、Ａｇ８０％、Ｃｕ
１５％、Ｔｉ５％）を塗布し、表側には厚み０．３ｍｍ
の銅板を配置すると共に、裏側には厚み０．１５ｍｍの
銅板を配置し、真空中、９００℃で熱処理してそれらを
接合した。その後、ろう材（接合層）部分の除去を目的
に、まず塩化第二鉄溶液からなるエッチング溶液を用い
て銅板の除去を行い、その後、過酸化水素水とフッ化ア
ンモニウムの混合溶液からなるろう材除去液でろう材の
除去を行って回路基板の多数個取り母版を製造した。
【００２７】母版は、４個取り（個片サイズ１０×５０
ｍｍ）であり、母版サイズが４０×５０ｍｍである。各
実施例、各比較例とも各３０枚ずつ製造し、分割溝中の
ろう材残り、分割後の個片サイズの基板長さの寸法のバ
ラツキ（すなわち基準値１０ｍｍに対して±３００μｍ
の範囲に入っているか否か）、及び分割溝加工部周辺の
微細な割れの有無を調べた。それらの結果を表１に示
す。
ｍｍ）であり、母版サイズが４０×５０ｍｍである。各
実施例、各比較例とも各３０枚ずつ製造し、分割溝中の
ろう材残り、分割後の個片サイズの基板長さの寸法のバ
ラツキ（すなわち基準値１０ｍｍに対して±３００μｍ
の範囲に入っているか否か）、及び分割溝加工部周辺の
微細な割れの有無を調べた。それらの結果を表１に示
す。
【００２８】なお、実施例１では窒化アルミニウムグリ
ーンシートを成形した時点、実施例２ではセラミックス
基板を製造した時点、実施例３ではセラミックス基板に
銅回路を形成させた時点、実施例４では銅板とセラミッ
クス基板からなる接合体をエッチングして銅回路を形成
させる時点で、分割溝底部の幅２００μｍ、分割溝底部
の肉厚０．３ｍｍの分割溝を形成した。
ーンシートを成形した時点、実施例２ではセラミックス
基板を製造した時点、実施例３ではセラミックス基板に
銅回路を形成させた時点、実施例４では銅板とセラミッ
クス基板からなる接合体をエッチングして銅回路を形成
させる時点で、分割溝底部の幅２００μｍ、分割溝底部
の肉厚０．３ｍｍの分割溝を形成した。
【００２９】また、実施例５〜７は、実施例２におい
て、分割溝底部の幅を５０〜２５０μｍ、分割溝底部の
肉厚を０．２〜０．５ｍｍの範囲で変更して分割溝を形
成したものである。
て、分割溝底部の幅を５０〜２５０μｍ、分割溝底部の
肉厚を０．２〜０．５ｍｍの範囲で変更して分割溝を形
成したものである。
【００３０】実施例８は窒化ケイ素グリーンシートに、
実施例９は窒化ケイ素基板に回路を形成した後、分割溝
底部の幅２００μｍ、分割溝底部の肉厚０．３ｍｍの分
割溝を形成したものである。
実施例９は窒化ケイ素基板に回路を形成した後、分割溝
底部の幅２００μｍ、分割溝底部の肉厚０．３ｍｍの分
割溝を形成したものである。
【００３１】比較例１〜１０は、グリーンシートを成形
した時点（比較例１、５、８、１０）、セラミックス基
板を製造した時点（比較例３）、セラミックス基板に銅
回路を形成させた時点（比較例２、６、７）、銅板とセ
ラミックス基板からなる接合体をエッチングして銅回路
を形成させる時点（比較例４、９）において、本発明の
形状と異なる分割溝を形成したものである。
した時点（比較例１、５、８、１０）、セラミックス基
板を製造した時点（比較例３）、セラミックス基板に銅
回路を形成させた時点（比較例２、６、７）、銅板とセ
ラミックス基板からなる接合体をエッチングして銅回路
を形成させる時点（比較例４、９）において、本発明の
形状と異なる分割溝を形成したものである。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１から、分割溝の形状を凹状としその寸
法を最適化された本発明の母版によれば、パターン外メ
ッキの原因であるエッチング後の分割溝中のろう材残り
のない、また分割溝加工部周辺の微細な割れや変質層の
ない母版となり、高信頼性回路基板の多数個取りが可能
となることが分かる。
法を最適化された本発明の母版によれば、パターン外メ
ッキの原因であるエッチング後の分割溝中のろう材残り
のない、また分割溝加工部周辺の微細な割れや変質層の
ない母版となり、高信頼性回路基板の多数個取りが可能
となることが分かる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、従来の回路基板の多数
個取り法の問題、すなわちセラミックス基板と金属板を
接合するのに用いたろう材がエッチング後にも残留して
しまうこと、回路基板分割時の分割溝周辺の微細な割れ
を解消した母版とその製造方法が提供される。
個取り法の問題、すなわちセラミックス基板と金属板を
接合するのに用いたろう材がエッチング後にも残留して
しまうこと、回路基板分割時の分割溝周辺の微細な割れ
を解消した母版とその製造方法が提供される。
フロントページの続き
(72)発明者 吉野 信行
福岡県大牟田市新開町１ 電気化学工業株
式会社大牟田工場内
Ｆターム(参考） 5E338 AA01 AA18 BB47 CC08 EE02
EE28 EE33
5E339 AB06 AC05 AD01 AE02 BC02
BD06 BD11 BE13 CD01
Claims (6)
- 【請求項１】 分割溝で区画された単位回路基板の複数
個が平面配列してなり、上記分割溝の形状が、底部幅５
０〜２５０μｍで、底部肉厚０．２〜０．５ｍｍである
ことを特徴とする回路基板の多数個取り母版。 - 【請求項２】 セラミックス基板に分割溝を設け、その
分割溝によって区画されたそれぞれの領域の表側に金属
回路、裏側に金属放熱板を形成させることを特徴とする
請求項１記載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。 - 【請求項３】 セラミックス基板に分割溝を設ける手段
が、セラミックスグリーンシートに分割溝を設けた後、
焼成して行われるものであることを特徴とする請求項２
記載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。 - 【請求項４】 セラミックス基板の表側に複数個の金属
回路、それに対応する裏側には金属放熱板を形成させる
ことによって、単位回路基板の複数個を平面配列状態と
した後、上記単位回路基板を単位とする分割溝を設ける
ことを特徴とする請求項１記載の回路基板の多数個取り
母版の製造方法。 - 【請求項５】 単位回路基板の複数個を平面配列させる
手段が、セラミックス基板の表裏面に金属板が接合され
た接合体のエッチングによるものであることを特徴とす
る請求項４記載の回路基板の多数個取り母版の製造方
法。 - 【請求項６】 分割溝を設ける手段が回転砥石によるも
のであることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記
載の回路基板の多数個取り母版の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001342807A JP2003142785A (ja) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | 回路基板の多数個取り母版及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001342807A JP2003142785A (ja) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | 回路基板の多数個取り母版及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003142785A true JP2003142785A (ja) | 2003-05-16 |
Family
ID=19156596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001342807A Pending JP2003142785A (ja) | 2001-11-08 | 2001-11-08 | 回路基板の多数個取り母版及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003142785A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007081340A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック電子部品の製造方法および焼成済みセラミック母基板 |
| JP2008198635A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板の製造方法 |
| CN109168266A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-08 | 江苏博敏电子有限公司 | 一种印刷线路板电路图形蚀刻参数评估方法 |
| WO2019146639A1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 三菱マテリアル株式会社 | セラミックス－金属接合体の製造方法、製造装置及びセラミックス－金属接合体 |
| JP2020030935A (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 株式会社日本触媒 | 燃料電池部材用セラミックス基板を製造する方法 |
-
2001
- 2001-11-08 JP JP2001342807A patent/JP2003142785A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007081340A (ja) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Murata Mfg Co Ltd | セラミック電子部品の製造方法および焼成済みセラミック母基板 |
| JP2008198635A (ja) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Mitsubishi Materials Corp | パワーモジュール用基板の製造方法 |
| WO2019146639A1 (ja) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | 三菱マテリアル株式会社 | セラミックス－金属接合体の製造方法、製造装置及びセラミックス－金属接合体 |
| CN109168266A (zh) * | 2018-07-25 | 2019-01-08 | 江苏博敏电子有限公司 | 一种印刷线路板电路图形蚀刻参数评估方法 |
| CN109168266B (zh) * | 2018-07-25 | 2019-12-03 | 江苏博敏电子有限公司 | 一种印刷线路板电路图形蚀刻参数评估方法 |
| JP2020030935A (ja) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | 株式会社日本触媒 | 燃料電池部材用セラミックス基板を製造する方法 |
| JP7125304B2 (ja) | 2018-08-22 | 2022-08-24 | 株式会社日本触媒 | 燃料電池部材用セラミックス基板を製造する方法 |
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