JP2003198074A - 多数個取りセラミック配線基板の分割方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各配線基板領域の封止用メタライズ層や外部
接続用メタライズ端子の表面に被着させためっき金属層
が剥離することがない多数個取りセラミック配線基板の
分割方法を提供すること。 【解決手段】 セラミック母基板１中に分割溝３で区切
られて縦横に配列された各配線基板領域２の封止用メタ
ライズ層６および外部接続用メタライズ端子５ａの表面
に分割溝３を挟んで繋がっためっき金属層７が被着され
て成る複数の配線基板領域２を有する多数個取りセラミ
ック配線基板を、分割溝３に沿ってセラミック母基板１
の上面または下面側に一旦折り曲げて反対側の面の分割
溝３を挟んだめっき金属層７を分断した後、反対面の側
に折り曲げることにより一旦折り曲げた側の面の分割溝
３を挟んだめっき金属層７を分断するとともに個々の配
線基板領域２に分割する。分割によりめっき金属層７が
引き剥がされることがない。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、それぞれが水晶振
動子等の電子部品を搭載するための配線基板となる多数
の配線基板領域を、セラミック母基板中に縦横に一体的
に配列形成してなる多数個取りセラミック配線基板を個
々の配線基板領域に分割する方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、水晶振動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、例えばその上面
の中央部に電子部品が搭載される凹状の搭載部を有する
セラミック製の絶縁基体に、この絶縁基体の搭載部から
下面外周部に導出し、絶縁基体の下面外周部に導出した
部位が外部接続用メタライズ端子を形成する複数のメタ
ライズ配線導体と、絶縁基体の上面外周部に搭載部を取
り囲むように枠状に形成された封止用メタライズ層とを
配設して成る。 【０００３】そして、絶縁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凹部内のメタ
ライズ配線導体に電気的に接続し、しかる後、封止用メ
タライズ層にろう材を介して金属蓋体を接合させ、絶縁
基体と蓋体とから成る容器の内部に電子部品を気密に封
止することによって製品としての電子装置となる。そし
て、この電子装置は、その絶縁基体の下面外周部に形成
された外部接続用メタライズ端子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
によって外部電気回路基板に実装される。 【０００４】ところで、このような小型のセラミック配
線基板は、近時における電子装置の小型化の要求に伴
い、その大きさが数ｍｍ角程度の極めて小さなものとな
ってきている。そこで、このような小型化したセラミッ
ク配線基板は、その取り扱いを容易とするため、さらに
またセラミック配線基板および電子装置の製作効率をよ
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。 【０００５】このような多数個取りセラミック配線基板
は、略平板状の広面積のセラミック母基板中に、それぞ
れがセラミック配線基板に対応する搭載部およびメタラ
イズ配線導体ならびに封止用メタライズ層を有する多数
の配線基板領域が縦横の並びに一体的に配列形成されて
いるとともに、このセラミック母基板の上下面に各配線
基板領域を区分する分割溝が縦横に形成されている。そ
して、例えば各配線基板領域の搭載部に電子部品を搭載
するとともに、封止用メタライズ層に蓋体を接合した
後、セラミック母基板を分割溝に沿って撓折して分割す
ることにより、多数個の電子装置が同時集約的に製作さ
れる。 【０００６】なお、このような多数個取りセラミック配
線基板は、各配線基板領域のメタライズ配線導体および
封止用メタライズ層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接続および封止用メタライズ層と金
属蓋体との接合を良好なものとするために、各配線基板
領域のメタライズ配線導体および封止用メタライズ層の
表面に、ニッケルめっき層と金めっき層とが順次被着さ
れている。また、各配線基板領域の小型化に伴い、各配
線基板領域の上面外周部に形成された封止用メタライズ
層は十分な封止幅を確保するために各配線基板領域の外
周縁まで設けられている。さらに、各メタライズ配線導
体は、各配線基板領域の境界線上に貫通孔を設けるとと
もに、この貫通孔を介して各配線基板領域の下面に導出
している。したがって、各配線基板領域の上面の封止用
メタライズ層および各配線基板領域の下面の外部接続用
メタライズ端子は、各配線基板領域を区切る分割溝に接
した状態となっている。そして、セラミック母基板を分
割溝に沿って撓折する場合、セラミック母基板の上面側
または下面側のいずれか一方側に折り曲げることによっ
て撓折していた。 【０００７】 【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、封止用メ
タライズ層および外部接続用メタライズ端子が各配線基
板領域を区切る分割溝に接していることから、各配線基
板領域の封止用メタライズ層および外部接続用メタライ
ズ端子にめっき金属層を被着させる際に、隣接する配線
基板領域の封止用メタライズ層および外部接続用メタラ
イズ端子に被着させたニッケルめっき層同士が分割溝を
挟んだ両側から成長して一つに繋がってしまいやすい。 【０００８】このように、隣接する配線基板領域の封止
用メタライズ層および外部接続用メタライズ端子に被着
させたニッケルめっき層同士が分割溝を挟んで一つに繋
がった状態となると、セラミック母基板をその上面側ま
たは下面側のいずれか一方側にのみ折り曲げて撓折する
ことにより個々の配線基板領域に分割すると、折り曲げ
られた側に形成されていた封止用メタライズ層または外
部接続用メタライズ端子に被着させたニッケルめっき層
が引き剥がされるようにちぎれてめくれてしまい、その
結果、封止用メタライズ層または外部接続用メタライズ
端子とこれらに被着されたニッケルめっき層との間に剥
離が発生してしまうという問題点を有していた。このよ
うな剥離が発生すると、封止用メタライズ層や外部接続
用メタライズ端子に酸化腐食が発生しやすくなるととも
に、封止用メタライズ層と金属蓋体との接合や外部接続
用メタライズ端子と外部電気回路基板の配線導体との接
続を良好に行なうことが困難となってしまう。 【０００９】本発明は上述の問題点に鑑み完成されたも
のであり、その目的は、多数個取りセラミック配線基板
を分割する際に、各配線基板領域の上面外周部に形成し
た封止用メタライズ層や各配線基板領域の下面外周部に
形成した外部接続用メタライズ端子の表面に被着させた
めっき金属層が剥離することがない多数個取りセラミッ
ク配線基板の分割方法を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明の多数個取りセラ
ミック配線基板の分割方法は、略平板状のセラミック母
基板中に、各々がこのセラミック母基板の上下面に形成
された分割溝により区切られて縦横の並びに配列形成さ
れており、各々の上面外周部に枠状の封止用メタライズ
層および各々の下面外周部に外部接続用メタライズ端子
がそれぞれ前記分割溝に接するように被着形成されて成
る複数の配線基板領域を有するとともに、この各配線基
板領域の前記封止用メタライズ層および前記外部接続用
メタライズ端子の表面にめっき金属層がそれぞれ前記各
配線基板領域間の前記分割溝を挟んで繋がった状態に被
着されて成る多数個取りセラミック配線基板を、前記分
割溝に沿って前記セラミック母基板の上面または下面側
に一旦折り曲げて、この折り曲げた側と反対側の面の前
記分割溝を挟んだ前記めっき金属層を分断した後、前記
折り曲げた側と反対面の側に折り曲げることにより、前
記一旦折り曲げた側の面の前記分割溝を挟んだ前記めっ
き金属層を分断するとともに個々の前記配線基板領域に
分割することを特徴とするものである。 【００１１】本発明の多数個取りセラミック配線基板の
分割方法によれば、略平板状のセラミック母基板中に、
各々がこのセラミック母基板の上下面に形成された分割
溝により区切られて縦横の並びに配列形成されており、
各々の上面外周部に枠状の封止用メタライズ層および各
々の下面外周部に外部接続用メタライズ端子がそれぞれ
前記分割溝に接するように被着形成されて成る複数の配
線基板領域を有するとともに、各配線基板領域の封止用
メタライズ層および外部接続用メタライズ端子の表面に
めっき金属層がそれぞれ各配線基板領域間の分割溝を挟
んで繋がった状態に被着されて成る多数個取りセラミッ
ク配線基板を、分割溝に沿って前記セラミック母基板の
上面または下面側に一旦折り曲げて、この折り曲げた側
と反対側の面の分割溝を挟んだめっき金属層を分断した
後、折り曲げた側と反対面の側に折り曲げることによ
り、一旦折り曲げた側の面の分割溝を挟んだめっき金属
層を分断して個々の配線基板領域に分割することから、
各配線基板領域の上面の封止用メタライズ層および下面
の外部接続用メタライズ端子に被着させためっき金属層
に引き剥がされるような力が印加されることはなく、し
たがって、個々に分割された配線基板領域の封止用メタ
ライズ層および外部接続用メタライズ端子に被着させた
めっき金属層に剥離が発生することはない。 【００１２】 【発明の実施の形態】次に、本発明の多数個取りセラミ
ック配線基板の分割方法について説明する。図１は本発
明の分割方法により分割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平面図であり、図２は
図１におけるＡ−Ａ断面図である。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（Ａｌ₂Ｏ₃）質焼結体や窒化アルミニウム（Ａｌ
Ｎ）質焼結体，ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）質
焼結体，窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）質焼結体，ガラスセラミ
ックス焼結体等のセラミック材料から成る複数層の絶縁
層が積層されて成る略四角形の平板であり、その中央領
域に各々が小型のセラミック配線基板となる略四角形状
の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。さらに、その上下面に各配線基板領域２
を個々に区切る分割溝３が縦横に形成されている。また
さらに、各配線基板領域２の境界には多数の貫通孔４が
形成されている。 【００１４】分割溝３は断面形状が略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
深さは0.05〜1.5ｍｍ程度がよく、その開口幅は0.01〜
0.3ｍｍ程度がよい。深さが0.05ｍｍ未満ではセラミッ
ク母基板１を分割するのが困難となる傾向にあり、深さ
が1.5ｍｍを超えると、セラミック母基板１が不用意に
割れ易くなり多数個取りセラミック配線基板の取り扱い
が難しくなる傾向にある。なお、セラミック母基板１の
厚さが薄い場合、例えば1.5ｍｍ未満では、分割溝３の
深さはセラミック母基板１の厚さの半分以下とするの
が、上記と同様の理由で好ましい。また、分割溝３の開
口幅が0.01ｍｍ未満では、分割溝３が閉じてしまい易
く、0.3ｍｍを超えると、セラミック母基板１が不用意
に割れ易くなる傾向にある。また、分割溝３の断面形状
は略Ｖ字状に限らず、略Ｕ字状、略凹型等の形状であっ
てもよい。 【００１５】セラミック母基板１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が収容され
る搭載部としての凹部２ａを有しているとともに、凹部
２ａの底面から各配線基板領域２の境界に設けた貫通孔
４を介して下面に導出するメタライズ配線導体５を有し
ている。そして、凹部２ａの内側には水晶振動子等の電
子部品が搭載されるとともに、メタライズ配線導体５に
は電子部品の各電極が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接続される。 【００１６】また、メタライズ配線導体５における各配
線基板領域２の下面に導出した部位は、外部電気回路基
板に接続される外部接続用メタライズ端子５ａを形成し
ており、この外部接続用メタライズ端子５ａ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、凹部２ａに搭載された電子部品が外
部電気回路に電気的に接続されることとなる。なお、外
部接続用メタライズ端子５ａは分割溝３に接して設けら
れている。 【００１７】また、各配線基板領域２は、さらにその上
面外周部に凹部２ａを取り囲むようにして分割溝３に接
する略四角枠状の封止用メタライズ層６を有しており、
この封止用メタライズ層６には、例えば鉄（Ｆｅ）−ニ
ッケル（Ｎｉ）−コバルト（Ｃｏ）合金等の金属から成
る金属蓋体が銀−銅合金等のろう材を介して接合され
る。そして、凹部２ａ内に電子部品を収容した後、各配
線基板領域２の封止用メタライズ層６に金属蓋体を接合
することにより、凹部２ａ内に電子部品が気密に封止さ
れる。 【００１８】なお、これらのメタライズ配線導体５およ
び封止用メタライズ層６は、例えばタングステン
（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）
等の金属粉末メタライズから成り、セラミック母基板１
を構成する絶縁層が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
結体等の高温焼成セラックスから成る場合であれば、タ
ングステンやモリブデンから成る金属粉末メタライズが
採用されており、他方、セラミック母基板１を構成する
絶縁層がガラスセラミックス焼結体等の低温焼成セラミ
ックスから成る場合であれば、銅や銀から成る金属粉末
メタライズが採用されている。 【００１９】また、これらのメタライズ配線導体５およ
び封止用メタライズ層６は、その表面が１〜10μｍ程度
の厚みのニッケルめっき層および0.1〜３μｍ程度の厚
みの金めっき層から成るめっき金属層７で被覆されてい
る。このように、メタライズ配線導体５および封止用メ
タライズ層６の表面がニッケルや金等のめっき金属層７
で被覆されていることにより、メタライズ配線導体５お
よび封止用メタライズ層６が酸化腐食することが有効に
防止されるとともに、メタライズ配線層５と電子部品の
電極および外部接続用メタライズ端子５ａと外部電気回
路基板の配線導体との接続や封止用メタライズ層５と金
属蓋体との接合を良好なものとなすことができる。な
お、各配線基板領域２の封止用メタライズ層６および外
部接続用メタライズ端子５ａに被着させためっき金属層
７は、隣接する配線基板領域２同士の間で分割溝３を挟
んで繋がっている。 【００２０】次に、上述の多数個取りセラミック配線基
板を個々の配線基板領域２に分割する本発明の分割方法
について説明する。 【００２１】まず、セラミック母基板１の上下面に形成
された分割溝３により区切られた各配線基板領域２のメ
タライズ配線導体５および封止用メタライズ層６の表面
に１〜10μｍの厚みのニッケルめっき層および0.1〜３
μｍの厚みの金めっき層が順次積層されて成るめっき金
属層７が被着された上述の多数個取りセラミック配線基
板を準備する。 【００２２】このような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、
例えばセラミック母基板１を構成する絶縁層が酸化アル
ミニウム質燒結体から成るとともにメタライズ配線導体
５や封止用メタライズ層６がタングステンメタライズか
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スラリー状とな
すとともに、それを公知のドクターブレード法を採用し
てシート状に形成し、これらのセラミックグリーンシー
トに凹部２ａや貫通孔４を形成するための打ち抜き加工
を施すとともに、メタライズ配線導体５や封止用メタラ
イズ層６用のタングステンペーストを、公知のスクリー
ン印刷法等により印刷塗布し、しかる後、これらのセラ
ミックグリーンシートを積層し、さらに加熱圧着して未
焼成セラミック成形体となし、この未焼成セラミック成
形体の上下面にカッター刃やプレス金型により分割溝３
となる切り込みを入れ、最後に、この未焼成セラミック
成形体を高温で焼成した後、各配線基板領域２のメタラ
イズ配線導体５および封止用メタライズ層６の表面に電
解めっき法や無電解めっき法によりめっき金属層７を被
着することによって製作される。 【００２３】このとき、メタライズ配線導体５の一部で
ある外部接続用メタライズ端子５ａおよび封止用メタラ
イズ層６は分割溝３に接して形成されているので、これ
らの外部接続用メタライズ端子５および封止用メタライ
ズ層６の表面にめっき金属層７を被着させる際に、隣接
する配線基板領域２の外部接続用メタライズ層５ａや封
止用メタライズ層６に被着させためっき金属層７同士が
成長することにより分割溝３を挟んで互いにつながった
状態となる。 【００２４】次に、図３（ａ）に要部断面図で示すよう
に、各配線基板領域２の凹部２ａ内に電子部品８をその
電極がメタライズ配線導体５に接続されるようにして搭
載固定するとともに各配線基板領域２ａの上面の封止用
メタライズ層６に金属蓋体９を接合する。 【００２５】次に、図３（ｂ）に要部断面図で示すよう
に、セラミック母基板１を分割溝３に沿ってその下面側
に折り曲げることにより撓折するとともに、上面側の分
割溝３を挟んだ封止用メタライズ層６に被着させためっ
き金属層７同士を分断する。このとき、分割溝３を挟ん
だ封止用メタライズ層６に被着させためっき金属層７同
士は、下方に引っ張られるようにして分断されるので、
これらのめっき金属層７が封止用メタライズ層６から剥
離することはない。なお、このとき、セラミック母基板
１の下面の外部接続用メタライズ端子５ａに被着させた
めっき金属層７が分断されない程度に折り曲げる必要が
ある。 【００２６】次に、図３（ｃ）に要部断面図で示すよう
に、セラミック母基板１を分割溝３に沿ってその上面側
に折り曲げることにより下面側の分割溝３を挟んだ外部
接続用メタライズ端子５ａに被着させためっき金属層７
同士を分断して個々の配線基板領域２に分割する。この
とき、分割溝３を挟んだ外部接続用メタライズ端子５ａ
に被着させためっき金属層７同士は、上方に引っ張られ
るようにして分断されるので、これらのめっき金属層７
が封止用メタライズ層６から剥離することはない。 【００２７】したがって、このような本発明の多数個取
りセラミック配線基板の分割方法によれば、封止用メタ
ライズ層６や外部接続用メタライズ端子５ａに酸化腐食
が発生することがないとともに、封止用メタライズ層６
と金属蓋体９との接合や外部接続用メタライズ端子５ａ
と外部電気回路基板の配線導体との接続が良好な小型の
セラミック配線基板やそれを用いた電子装置を提供する
ことができる。 【００２８】なお、本発明は上述の実施の形態の一例に
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ことはいうまでも
ない。例えば上述の実施の形態の一例では、セラミック
母基板１を下面側に折り曲げた後に上面側に折り曲げて
個々の配線基板領域２に分割したが、セラミック母基板
１を上面側に折り曲げた後に下面側に折り曲げて個々の
配線基板領域２に分割してもよい。また、上述の実施の
形態の一例では、多数個取りセラミック配線基板の各配
線基板領域２に電子部品８を搭載固定するとともに各配
線基板領域２の封止用メタライズ層６に金属蓋体９を接
合した後、セラミック母基板１を分割溝３に沿って分割
したが、各配線基板領域２に電子部品８を搭載した後で
金属蓋体９を接合する前にセラミック母基板１を分割溝
３に分割しても良いし、電子部品８や金属蓋体９を接合
する前にセラミック母基板１を分割溝３に沿って分割し
てもよい。 【００２９】 【発明の効果】本発明の多数個取りセラミック配線基板
の分割方法によれば、略平板状のセラミック母基板中
に、各々がこのセラミック母基板の上下面に形成された
分割溝により区切られて縦横の並びに配列形成されてお
り、各々の上面外周部に枠状の封止用メタライズ層およ
び各々の下面外周部に外部接続用メタライズ端子がそれ
ぞれ前記分割溝に接するように被着形成されて成る複数
の配線基板領域を有するとともに、この各配線基板領域
の封止用メタライズ層および外部接続用メタライズ端子
の表面にめっき金属層がそれぞれ前記各配線基板領域間
の前記分割溝を挟んで繋がった状態に被着されて成る多
数個取りセラミック配線基板を、前記分割溝に沿って前
記セラミック母基板の上面または下面側に一旦折り曲げ
て、この折り曲げた側と反対側の面の前記分割溝を挟ん
だ前記めっき金属層を分断した後、前記折り曲げた側と
反対面の側に折り曲げることにより前記一旦折り曲げた
側の面の前記分割溝を挟んだ前記めっき金属層を分断す
るとともに個々の前記配線基板領域に分割することか
ら、各配線基板領域の上面の封止用メタライズ層および
下面の外部接続用メタライズ端子に被着させためっき金
属層に引き剥がされるような力が印加されることはな
く、したがって、個々に分割された配線基板領域の封止
用メタライズ層および外部接続用メタライズ端子に被着
させためっき金属層に剥離が発生することはない。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明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上面図である。 【図２】図１に示す多数個取りセラミック配線基板のＡ
−Ａ線における断面図である。 【図３】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の多数個取
りセラミック配線基板の分割方法を説明するための要部
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 ３：分割溝 ５ａ：外部接続用メタライズ端子 ６：封止用メタライズ層 ７：めっき金属層

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中に、各々
   が該セラミック母基板の上下面に形成された分割溝によ
   り区切られて縦横の並びに配列形成されており、各々の
   上面外周部に枠状の封止用メタライズ層および各々の下
   面外周部に外部接続用メタライズ端子がそれぞれ前記分
   割溝に接するように被着形成されて成る複数の配線基板
   領域を有するとともに、該各配線基板領域の前記封止用
   メタライズ層および前記外部接続用メタライズ端子の表
   面にめっき金属層がそれぞれ前記各配線基板領域間の前
   記分割溝を挟んで繋がった状態に被着されて成る多数個
   取りセラミック配線基板を、前記分割溝に沿って前記セ
   ラミック母基板の上面または下面側に一旦折り曲げて、
   該折り曲げた側と反対側の面の前記分割溝を挟んだ前記
   めっき金属層を分断した後、前記折り曲げた側と反対面
   の側に折り曲げることにより、前記一旦折り曲げた側の
   面の前記分割溝を挟んだ前記めっき金属層を分断すると
   ともに個々の前記配線基板領域に分割することを特徴と
   する多数個取りセラミック配線基板の分割方法。