JP2003163421A - 多数個取り配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック母基板に設けた配線基板領域に封
止用の金属枠体や電子部品を正確に接合することができ
るとともに、セラミック母基板を分割溝に沿って正確に
分割可能な多数個取り配線基板を提供すること。 【解決手段】 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２ａを有する
とともに上面外周部に搭載部２ａを取り囲む金属枠体６
が接合された略四角形状の配線基板領域２を縦横の並び
に一体的に多数個配列形成するとともに各配線基板領域
２を区切る分割溝３を形成して成る多数個取り配線基板
であって、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。貫通孔７
ａを基準として金属枠体６や電子部品を正確に位置決め
して接合することができ、各配線基板領域２およびダミ
ー領域７を分割溝３に沿って正確に分割することもでき
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】本発明の多数個取りセラ
ミック配線基板は、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するとともに前記各配線
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７
ａ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７
ａ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２
ａ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

Claims (1)

1. 【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するとともに前記各配線基板
   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を特徴とす
   る多数個取り配線基板。