JP2003273272A - セラミック基板及びその製造方法 - Google Patents
セラミック基板及びその製造方法Info
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Abstract
最終のブレイク作業では正常に割れるスナップ線を有す
るセラミック基板及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 貫通孔11を有する焼結体の第1主面1
2及び/又は第2主面13に複数のセラミック配線基板
15に分割するための縦及び/又は横のスナップ線16
を、平面視して貫通孔11を横断して有するセラミック
基板10において、スナップ線16の一部又は全部が平
面視して不連続の直線状のブレイク溝17からなり、断
面視して凹形状からなるブレイク溝17を設ける部分
と、ブレイク溝17を設けない部分を有し、しかも、貫
通孔11を横断して設けられるスナップ線16のブレイ
ク溝17が貫通孔11の開口稜線部と接続して貫通孔1
1の周縁部に有し、周縁部以外でブレイク溝17を設け
る部分と、ブレイク溝17を設けない部分を有する。
Description
配線基板を有する焼結体からなるセラミック基板及びそ
の製造方法に係り、より詳細には、複数のセラミック配
線基板に分割するためのスナップ線を有するセラミック
基板及びその製造方法に関する。
えば、半導体素子や、水晶振動子等の半導体電子部品を
搭載するためのチップキャリア等のセラミックパッケー
ジや、電子部品を実装するためのセラミック回路基板
や、チップ抵抗等のセラミックチップ部品等があり、1
層又は複数層のセラミックグリーンシートの表面に導体
配線パターンや、必要に応じてスルーホール導体等を有
し、焼成して形成されている。図4に示すように、通
常、セラミック基板50は、このセラミック配線基板5
1を板状に多数個を連結した状態の焼成体からなり、セ
ラミック基板50には、多数個のセラミック配線基板5
1を個々に分割するためのスナップ線52が焼成体の表
面側の第1主面及び/又は裏面側の第2主面の縦及び/
又は横方向に、平面視して連続した直線状のブレイク溝
にして設けられている。このスナップ線52の形成方法
は、切り刃を有するカッター刃でセラミックグリーンシ
ートの第1主面及び/又は第2主面にスナップ線52用
の断面視してV字型や、U字型等からなる凹形状にブレ
イク溝を形成し、セラミックグリーンシートを焼成し
て、焼結体に縦横のスナップ線52を有するセラミック
基板を作製している。
有するセラミック基板50は、スナップ線52でブレイ
クすることで、個々のセラミック配線基板51に分割し
ている。そして、分割されたセラミック配線基板51に
は、半導体素子や電子部品等が実装され電子デバイスを
形成している。あるいは、多数個のセラミック配線基板
51からなるセラミック基板50は、ブレイク前の連結
した状態のセラミック配線基板51に半導体素子や電子
部品等を実装する。そして、セラミック基板50は、ス
ナップ線52でブレイクされ、個々のセラミック配線基
板51に分割されて電子デバイスを形成している。
たような従来のセラミック基板及びその製造方法には、
未だ解決すべき次のような問題がある。近年の電子デバ
イスの小型化、薄型化の要求に対応するために、セラミ
ック基板も薄型にする必要があるが、薄型のセラミック
基板を形成するには、厚みの薄いセラミックグリーンシ
ートを用いる必要がある。また、セラミック基板は、各
工程途中で取り扱い中にスナップ線から割れたりしない
ことが必要である。更に、セラミック基板は、最終工程
のブレイク作業でスナップ線から正常に分割できること
が必要である。しかしながら、セラミック基板が薄型に
なると、スナップ線を深く入れると焼成過程でスナップ
線から割れたり、途中の作業工程の取り扱いで割れたり
する。逆に、スナップ線を浅く形成すると、最終的なブ
レイクで割れなっかったり、特に貫通孔を有する場合に
は、貫通孔部にバリや、欠け等が発生する。従って、途
中の作業工程の取り扱いでは割れなくて、最終的にはバ
リや、欠け等の外形異常のないように正常に割れるとい
った両方の特性を兼ね備えたスナップ線の形成が必要で
あるが、セラミック基板が薄いので、これを達成するこ
とが非常に困難となっており、セラミック基板及びセラ
ミック配線基板の歩留の低下をきたしている。本発明
は、このような事情に鑑みてなされたものであって、焼
成過程や、途中の作業工程では割れなくて、最終のブレ
イク作業では正常に割れるスナップ線を有するセラミッ
ク基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
係るセラミック基板は、貫通孔を有する焼結体の第1主
面及び/又は第2主面に複数のセラミック配線基板に分
割するための縦及び/又は横のスナップ線を、平面視し
て貫通孔を横断して有するセラミック基板において、ス
ナップ線の一部又は全部が平面視して不連続の直線状の
ブレイク溝からなり、断面視して凹形状からなるブレイ
ク溝を設ける部分と、ブレイク溝を設けない部分を有
し、しかも、貫通孔を横断して設けられるスナップ線の
ブレイク溝が貫通孔の開口稜線部と接続して貫通孔の周
縁部に有し、周縁部以外でブレイク溝を設ける部分と、
ブレイク溝を設けない部分を有する。これにより、不連
続からなるスナップ線にあっては、ブレイク溝を形成す
る所に深いブレイク溝を形成して分割工程におけるブレ
イク性を確保することができ、ブレイク溝を形成しない
所で強度を確保して途中の作業工程の取り扱いでのスナ
ップ線からの割れを防止することができ、しかも、貫通
孔の周縁部にはブレイク溝を有するので、ブレイク時に
発生する貫通孔部のバリの発生を防止することができ、
歩留のよいセラミック配線基板を得ることができる。
一主面上に、不連続の直線状のブレイク溝からなるスナ
ップ線の他に連続の直線状のブレイク溝からなるスナッ
プ線を有するのがよい。連続と不連続の直線状のブレイ
ク溝からなるスナップ線を組み合わせることで、ブレイ
ク性の悪い箇所を補助しながら全体のブレイク性を向上
させることができる。
るのがよい。これにより、焼結体の厚みが0.5mmを
超えないので、不連続の直線状のブレイク溝からなるス
ナップ線でもブレイク性が低下せず歩留が悪化しない。
なお、焼結体の厚みが0.5mmを超えると、不連続の
直線状のブレイク溝からなるスナップ線では、ブレイク
性が低下し歩留が悪化する。
板の製造方法は、セラミックグリーンシートの第1主面
及び/又は第2主面に、複数のセラミック配線基板に分
割するための縦及び/又は横のスナップ線を形成し、焼
成して焼結体に形成するセラミック基板の製造方法にお
いて、セラミックグリーンシートの1枚、又は複数枚を
重ね合わせて積層する積層体の、第1主面及び/又は第
2主面を、刃先が間隔をおいて欠落するカッター刃を用
いて刃先を有する部分で押圧してブレイク溝を成形し、
刃先を有さない部分で押圧せず、不連続の直線状のブレ
イク溝からなる縦及び/又は横のスナップ線を形成する
第1工程と、セラミックグリーンシートの1枚、又は積
層体を焼成して焼結体を形成する第2工程を有する。こ
れにより、不連続の直線状のブレイク溝からなるスナッ
プ線を容易に形成できるので、焼成過程でのスナップ線
からの割れを防止することができ、分割工程におけるブ
レイク性と、途中の作業工程の取り扱いでの非ブレイク
性の強度を確保できるセラミック基板を安価で、歩留よ
く製造することができる。
ター刃を用いるのに加えて、刃先が欠落していないカッ
ター刃を混在させて、不連続と連続の直線状のブレイク
溝が混在するスナップ線を形成するのがよい。これによ
り、不連続と連続の直線状のブレイク溝からなるスナッ
プ線を容易に形成することができ、難ブレイク性箇所の
ブレイク性を補助して、基板全体のブレイク性を向上で
きるセラミック基板を容易に作製することができる。
つ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本
発明の理解に供する。ここに、図1(A)、(B)はそ
れぞれ本発明の一実施の形態に係るセラミック基板の平
面図、A−A’線断面図、図2(A)、(B)はそれぞ
れ同変形例のセラミック基板の平面図、B−B’線断面
図、図3(A)〜(D)はそれぞれ同セラミック基板の
製造方法の説明図である。
の一実施の形態に係るセラミック基板10は、表面側と
裏面側とを貫通する貫通孔11を有するアルミナ(Al
2O 3)等のセラミック製のグリーンシートを焼成して
形成した焼結体の表面側の第1主面12、及び裏面側の
第2主面13に、外周にダミー部14を設け、内側で複
数のセラミック配線基板15に分割するための等間隔で
格子状に形成されている縦、及び横のスナップ線16
を、平面視して貫通孔11を横断して有している。この
スナップ線16は、平面視して破線状や、鎖線状等の不
連続の直線状のブレイク溝17からなり、断面視してV
字型や、U字型等の凹形状からなるブレイク溝17を設
ける部分と、ブレイク溝17を設けない部分とを有して
いる。しかも、貫通孔11の開口部の実質的に中心部を
横断して設けられるスナップ線16のブレイク溝17
は、貫通孔11の開口稜線部と接続して、貫通孔11の
周縁部に有している。そして、スナップ線16は、ブレ
イク溝17の形成された貫通孔11の周縁部から外れた
ところで、ブレイク溝17を設けない部分を設けて、更
に、ブレイク溝17を設ける部分と、ブレイク溝17を
設けない部分とを有している。
をスナップ線16で分割してセラミック配線基板15を
形成したときに、セラミック配線基板15のコーナー部
を形成し、バリや、欠け等の発生を防止するのに設けら
れている。また、この貫通孔11は、例えば、セラミッ
ク配線基板15の一例である多層からなるセラミックパ
ッケージの上、下層の導通を形成するためのスルーホー
ル導体の役目をする場合もある。また、スナップ線16
は、焼結体の第1主面12、あるいは第2主面13のい
ずれか一方に形成されている場合がある。更に、スナッ
プ線16は、縦、あるいは横のいずれか一方が形成され
ている場合もあるが、この場合は、第1主面12及び第
2主面13に、例えば、第1主面12に縦のスナップ線
16を形成したら、第2主面13に横のスナップ線16
が形成されているのが好ましい。
の一実施の形態に係る変形例のセラミック基板10a
は、アルミナ等からなるセラミックグリーンシートを焼
成して形成した焼結体の表面側の第1主面12、及び裏
面側の第2主面13の同一主面に、外周にダミー部14
を設け、複数のセラミック配線基板15に分割するため
の、等間隔で格子状に形成される2種類の縦、及び横の
スナップ線16、16aを有しているのがよい。この2
種類のスナップ線16、16aの一方のスナップ線16
は、平面視して破線状や、鎖線状等の不連続の直線状の
ブレイク溝17からなり、断面視してV字型や、U字型
等の凹形状からなるブレイク溝17を設ける部分と、ブ
レイク溝17を設けない部分とを有しているのがよい。
他方のスナップ線16aは、例えば、ダミー部14をブ
レイクして削除するためのスナップ線16aであって、
平面視して実線状の連続の直線状のブレイク溝17から
なり、断面視してV字型や、U字型等の凹形状からなる
ブレイク溝17を有しているのがよい。
の第1主面12、あるいは第2主面13のいずれか一方
側にのみに形成されている場合がある。また、スナップ
線16、16aは、縦、あるいは横のいずれか一方が形
成されている場合もあるが、この場合は、第1主面12
及び第2主面13に、例えば、第1主面12に縦のスナ
ップ線16、16aを形成したら、第2主面13に横の
スナップ線16、16aが形成されているのが好まし
い。
結体の厚みは、0.5mm以下であるのがよい。不連続
の直線状のブレイク溝17からなるスナップ線16で
は、焼結体の厚みが0.5mmを超えると、ブレイク溝
17を設けない部分によってブレイク性が低下し、歩留
が悪化する。
発明の一実施の形態に係るセラミック基板10の製造方
法を説明する。本実施の形態では、例えば、複数枚のセ
ラミックグリーンシートを重ね合わせて形成する積層タ
イプのセラミック基板10の製造方法について説明す
る。図3(A)に示すように、セラミック基板10に用
いられるセラミックグリーンシート(本実施の形態では
2枚)18、18aは、例えば、アルミナ等を主原料と
している。そして、アルミナ粉末にマグネシア、シリ
カ、カルシア等の焼結助剤を適当量加えた粉末には、ジ
オクチルフタレート等の可塑剤と、アクリル樹脂等のバ
インダー、及び、トルエン、キシレン、アルコール類等
の溶剤が加えられ、十分に混練した後、脱泡して粘度2
000〜40000cpsのスラリーを作製する。更
に、スラリーは、ドクターブレード法等によって、例え
ば、厚み0.13mmのロール状のシートに形成され、
適当なサイズにカットして矩形状のセラミックグリーン
シート18、18aを作製している。
18、18aに貫通孔11や、上下層の配線パターンの
導通をとるためのスルーホール(図示せず)をプレス型
や、パンチングマシーン等を用いて形成する。次いで、
タングステンや、モリブデン等の高融点金属を用いて、
それぞれのセラミックグリーンシート18、18aにス
ルーホール導体や、表面の配線パターン(図示せず)等
をスクリーン印刷して形成する。また、重ね合わせると
上層となるセラミックグリーンシート18aには、半導
体素子や、水晶振動子等を実装するためのキャビティ部
19を形成するために、矩形状の孔20を穿設する。
孔20を穿設したセラミックグリーンシート18aを上
層にして、2枚のセラミックグリーンシート18、18
aを重ね合わせ、温度と圧力をかけて積層体21を形成
する。これにより、上層のセラミックグリーンシート1
8aに打ち抜かれた孔20と下層のセラミックグリーン
シート18とで囲まれる部分にキャビティ部19を形成
する。
ラミック配線基板15に分割するための縦及び横のスナ
ップ線16は、積層体21の上層のセラミックグリーン
シート18aの表面側である第1主面12と、下層のセ
ラミックグリーンシート18の裏面側である第2主面1
3に、刃先が間隔をおいて欠落する超硬合金等からなる
複数のカッター刃を所定の位置に固定して設ける金型を
有するスナップ成形機で、刃先を有する部分で押圧し
て、例えば、深さ50〜100μm程度のブレイク溝1
7を、縦方向、横方向で別々の金型を用いてそれぞれを
一度のプレスで成形する。また、カッター刃の刃先を有
さない部分では、カッター刃自体が第1主面12及び第
2主面13に到達しないようにして押圧しないようにす
る。
1を還元雰囲気中の約1550℃で高融点金属と同時焼
成して焼結体からなるセラミック基板10を作製する。
なお、この後、半導体素子等が実装されるセラミックパ
ッケージ等のセラミック配線基板15となる焼結体の配
線パターン部には、半導体素子を気密に封止するための
金属リング部材がろう付けされたり、Niめっきや、A
uめっき等が施される場合がある。最終的に、セラミッ
ク基板10は、スナップ線16でブレイクして個々に分
割したセラミック配線基板15のキャビティ部19に、
半導体素子等を実装したり、又は、半導体素子等を実装
した後に、スナップ線16でブレイクしてセラミック配
線基板15に分割したりする。
6は、積層体21の第1主面12、及び第2主面13の
両面に不連続からなるブレイク溝17を成形したが、積
層体21の第1主面12、又は第2主面13の何れか一
方に不連続からなるブレイク溝17を成形する場合があ
る。また、スナップ線16は、積層体21のそれぞれの
主面に縦、又は横のいずれか一方が形成される場合もあ
るが、この場合は、例えば、積層体21の第1主面12
に縦のブレイク溝17を形成したら、積層体21の第2
主面13に横のブレイク溝17を形成するのが好まし
い。また、セラミック基板10は、複数枚からなるセラ
ミックグリーンシート18、18aで形成したが、1枚
又は3枚以上のセラミックグリーンシートで形成するこ
ともできる。
のセラミック基板10aの製造方法を説明する。上記セ
ラミック基板10の製造方法と同様の方法で形成された
積層体21には、複数のセラミック配線基板15に分割
するための縦及び横方向にそれぞれ2種類のスナップ線
16、16aが、積層体21の上層のセラミックグリー
ンシート18aの表面側である第1主面12と、下層の
セラミックグリーンシート18の裏面側である第2主面
13に形成される。スナップ線16、16aは、刃先が
間隔をおいて欠落する超硬合金等からなるカッター刃
と、刃先が欠落していない通常のカッター刃を所定の位
置に混在させて固定して備えるスナップ成形機で押圧す
ることで、縦及び横方向のそれぞれを一度に形成する。
この一度の押圧において、不連続の直線状のブレイク溝
17からなるスナップ線16は、刃先が間隔をおいて欠
落するカッター刃の刃先を有する部分で押圧し、例え
ば、深さ50〜100μm程度のブレイク溝17を成形
し、カッター刃の刃先を有さない部分で、カッター刃自
体が第1主面12及び第2主面13に到達しないように
して形成する。また、この一度の押圧において、連続の
直線状のブレイク溝17からなるスナップ線16aは、
刃先が欠落していない通常のカッター刃の刃先で押圧
し、例えば、深さ50〜100μm程度のブレイク溝1
7を成形して形成する。次いで、積層体21を還元雰囲
気中の約1550℃で高融点金属と同時焼成して焼結体
からなるセラミック基板10aを作製する。
21の第1主面12、又は第2主面13のいずれか一方
側にのみに形成する場合がある。また、スナップ線1
6、16aは、積層体21のそれぞれの主面に縦、ある
いは横のいずれか一方に形成する場合もあるが、この場
合は、第1主面12及び第2主面13に、例えば、第1
主面12に縦のスナップ線16を形成したら、第2主面
13に横のスナップ線16を形成するのが好ましい。ま
た、セラミック基板10aは、1枚又は3枚以上のセラ
ミックグリーンシートで形成することもできる。
は3記載のセラミック基板は、スナップ線の一部又は全
部が平面視して不連続の直線状のブレイク溝からなり、
断面視して凹形状からなるブレイク溝を設ける部分と、
ブレイク溝を設けない部分を有し、しかも、貫通孔を横
断して設けられるスナップ線のブレイク溝が貫通孔の開
口稜線部と接続して貫通孔の周縁部に有し、周縁部以外
でブレイク溝を設ける部分と、ブレイク溝を設けない部
分を有するので、不連続からなるスナップ線にあって
は、ブレイク溝を形成する所に深いブレイク溝を形成し
て分割工程におけるブレイク性を確保することができ、
ブレイク溝を形成しない所で強度を確保して途中の作業
工程の取り扱いでのスナップ線からの割れを防止するこ
とができる。また、貫通孔の周縁部にはブレイク溝を有
し、ブレイク時に発生する貫通孔部のバリの発生を防止
することができ、歩留のよいセラミック配線基板を得る
ことができる。
第1主面及び/又は第2主面の同一主面上に、不連続の
直線状のブレイク溝からなるスナップ線の他に連続の直
線状のブレイク溝からなるスナップ線を有するので、連
続と不連続のブレイク溝を有するスナップ線の組み合わ
せで、ブレイク性の悪い箇所を補助しながら全体のブレ
イク性を向上させることができる。
焼結体の厚みが0.5mm以下であるので、焼結体の厚
みが0.5mmを超えず、不連続の直線状のブレイク溝
からなるスナップ線でもブレイク性が低下せず歩留が悪
化しない。
のセラミック基板の製造方法は、セラミックグリーンシ
ートの1枚、又は複数枚を重ね合わせて積層する積層体
の、第1主面及び/又は第2主面を、刃先が間隔をおい
て欠落するカッター刃を用いて刃先を有する部分で押圧
してブレイク溝を成形し、刃先を有さない部分で押圧せ
ず、不連続の直線状のブレイク溝からなる縦及び/又は
横のスナップ線を形成する第1工程と、セラミックグリ
ーンシートの1枚、又は積層体を焼成して焼結体を形成
する第2工程を有するので、不連続のスナップ線を容易
に形成できて焼成過程でのスナップ線からの割れを防止
することができ、分割工程におけるブレイク性と、途中
の作業工程の取り扱いで割れないための強度を確保でき
るセラミック基板を安価で、歩留よく製造することがで
きる。
造方法は、刃先が間隔をおいて欠落するカッター刃を用
いるのに加えて、刃先が欠落していないカッター刃を混
在させて、不連続と連続の直線状のブレイク溝が混在す
るスナップ線を形成するので、不連続と連続のスナップ
線を容易に形成することができ、ブレイク性の悪い箇所
のブレイク性を補助して、基板全体のブレイク性を向上
できるセラミック基板を容易に作製することができる。
態に係るセラミック基板の平面図、A−A’線断面図で
ある。
ク基板の平面図、B−B’線断面図である。
製造方法の説明図である。
第1主面、13:第2主面、14:ダミー部、15:セ
ラミック配線基板、16、16a:スナップ線、17:
ブレイク溝、18、18a:セラミックグリーンシー
ト、19:キャビティ部、20:孔、21:積層体
Claims (5)
- 【請求項1】 貫通孔を有する焼結体の第1主面及び/
又は第2主面に複数のセラミック配線基板に分割するた
めの縦及び/又は横のスナップ線を、平面視して前記貫
通孔を横断して有するセラミック基板において、 前記スナップ線の一部又は全部が平面視して不連続の直
線状のブレイク溝からなり、断面視して凹形状からなる
前記ブレイク溝を設ける部分と、該ブレイク溝を設けな
い部分を有し、しかも、前記貫通孔を横断して設けられ
る前記スナップ線の前記ブレイク溝が前記貫通孔の開口
稜線部と接続して該貫通孔の周縁部に有し、該周縁部以
外で前記ブレイク溝を設ける部分と、該ブレイク溝を設
けない部分を有することを特徴とするセラミック基板。 - 【請求項2】 請求項1記載のセラミック基板におい
て、前記第1主面及び/又は第2主面の同一主面上に、
不連続の直線状の前記ブレイク溝からなる前記スナップ
線の他に連続の直線状の前記ブレイク溝からなる前記ス
ナップ線を有することを特徴とするセラミック基板。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載のセラミック基板に
おいて、前記焼結体の厚みが0.5mm以下であること
を特徴とするセラミック基板。 - 【請求項4】 セラミックグリーンシートの第1主面及
び/又は第2主面に、複数のセラミック配線基板に分割
するための縦及び/又は横のスナップ線を形成し、焼成
して焼結体に形成するセラミック基板の製造方法におい
て、 前記セラミックグリーンシートの1枚、又は複数枚を重
ね合わせて積層する積層体の、前記第1主面及び/又は
第2主面を、刃先が間隔をおいて欠落するカッター刃を
用いて前記刃先を有する部分で押圧してブレイク溝を成
形し、前記刃先を有さない部分で押圧せず、不連続の直
線状の前記ブレイク溝からなる縦及び/又は横の前記ス
ナップ線を形成する第1工程と、 前記セラミックグリーンシートの1枚、又は積層体を焼
成して焼結体を形成する第2工程を有することを特徴と
するセラミック基板の製造方法。 - 【請求項5】 請求項4記載のセラミック基板の製造方
法において、前記刃先が間隔をおいて欠落するカッター
刃を用いるのに加えて、前記刃先が欠落していないカッ
ター刃を混在させて、不連続と連続の直線状の前記ブレ
イク溝が混在する前記スナップ線を形成することを特徴
とするセラミック基板の製造方法。
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JP2002067610A JP3916136B2 (ja) | 2002-03-12 | 2002-03-12 | セラミック基板 |
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Cited By (4)
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