JP2005136045A - 連結基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】歪みが少なく、寸法精度の高い連結基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】電気素子が表面に実装される基板底部１４ａの外周に、基板堤部１４ｂが一体的に設けられてなる絶縁基板１４と、該絶縁基板の内部及び／又は表面に設けられたメタライズ層１５と、を具備するセラミックパッケージ２が縦及び横方向にマトリックス状に配列されてなる連結基板１において、該連結基板１がアルミナを主結晶相とし、焼結助剤を合計で１質量％以上含むとともに、前記セラミックパッケージ２間の間隔δが１ｍｍ以下で、前記連結基板１の一辺と、前記セラミックパッケージ２の一辺とがなす角度のうち大きい方をθとする時、（１−ｓｉｎθ）≦２．０×１０^−６を満たすことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気素子および半導体素子を搭載するセラミックパッケージが複数連結した連結基板とその製造方法に関する。

近年、半導体素子の高集積化、電子部品の小型化が進む中で、電気素子を搭載するセラミックパッケージの小型化も進んでいる。

それに伴い、製造におけるハンドリング性の向上や、コストダウンを目的として、ひとつの基板上に複数のパッケージを作製する連結基板が製造され、連結基板に電気素子を一括実装後、各パッケージに個片化される。これらのプロセスは、連結基板の辺や点などを基準として画像認識して行われるため、連結基板が歪んでいる場合には、切断時にパッケージ自体を切断する恐れがあるため、連結基板は高い寸法精度が要求されている。

このような連結基板は、一般にテープ成形により作製したグリーンシートの表面に導体ペーストを塗布して配線回路を形成し、グリーンシートと種々の配線回路が形成されたグリーンシートとを所望の順に積層し、これを焼成することにより製造されている。

テープ成形は、種々の厚みを有するテープ状のグリーンシート成形体を得るのに適した方法であるが、成形方向に平行な縦方向と、それに垂直な横方向とに収縮の異方性が生じる。この異方性は、連結基板の収縮率が方向によって異なる原因となり、焼成によって連結基板に歪みが発生する。

例えば、図４に示した連結基板１０１は、複数のセラミックパッケージ１０２がマトリックス状に配列してなるものであり、連結基板の一辺１０４ｘを基準線としてこれに平行な方向（図４の矢印Ｘ方向）に切断し、また、他の一辺１０４ｙを基準線としてこれに平行な方向（図４の矢印Y方向）に切断して、各セラミックパッケージを切り離して使用するものである。従って、基準線に対してセラミックパッケージ１０２の配列が歪んでいると、切断部１０３がセラミックパッケージ自体を切断するという問題があった。

また、予め連結基板１０１の成形段階で切欠き溝をセラミックパッケージ１０２の周囲に形成し、焼成後に切欠き溝を中心にして折り（ブレーク）、個々のセラミックパッケージに分離する際にも、セラミックパッケージ１０２の形状が歪んでいると、内部に電子素子や半導体素子等を装填する際に配線が正確に行われなかったり、歪みが大きい場合には素子を装填できないという問題があった。

そこで、このような基板の異方性を低減するため、アルミナ粉末の形状および粒度を高度に制御し、成形体密度を高め、成形体の均質性を向上することによって基板の反り及び成形の異方性を抑制したアルミナ焼結基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０７−０８９７５９号公報

しかしながら、特許文献１のアルミナ焼結体は、従来のものに比べて等方性が高くなるものの、パッケージが小さくなり、パッケージ間の間隔δが小さくなって要求される寸法精度に対しては、異方性の改善が十分ではないという問題があった。

従って、本発明の目的は、歪みが少なく、寸法精度の高い連結基板及びその製造方法を提供することにある。

本発明の連結基板は、電気素子が表面に実装される基板底部の外周に、基板堤部が一体的に設けられてなる絶縁基板と、該絶縁基板の内部及び／又は表面に設けられたメタライズ層と、を具備するセラミックパッケージが縦及び横方向にマトリックス状に配列されてなる連結基板において、該連結基板がアルミナを主結晶相とし、焼結助剤を合計で１質量％以上含むとともに、前記セラミックパッケージ間の間隔δが１ｍｍ以下で、前記連結基板の一辺と、前記セラミックパッケージの一辺とがなす角度のうち大きい方をθとする時、（１−ｓｉｎθ）≦２．０×１０^−６を満たすことを特徴とする。

また、前記主結晶相の平均粒径が０．５〜２．０μｍであることが好ましい。

そして、前記絶縁基板が、Ｍｎを酸化物（Ｍｎ_２Ｏ_３）換算で０．５〜８質量％、Ｓｉを酸化物換算で０．５〜８質量％の割合で含むことが好ましい。

本発明の連結基板の製造方法は、累積粒度分布における微粒子側から累積１０％、５０％、９０％の粒径をそれぞれＤ_１０、Ｄ_５０、Ｄ_９０とした時、Ｄ_５０が０．５〜２・０μｍ、Ｄ_９０／Ｄ_１０が５以下、Ｄ_５０／Ｄ_１０が２．５以下、及び加圧嵩密度が２．２ｇ／ｃｍ^３以上であるアルミナ粉末に対して、アルミナ粉末のＤ_５０をＤ_Ａ、焼結助剤粉末のＤ_５０をＤ_Ｂとしたとき、Ｄ_Ｂ／Ｄ_Ａが０．５〜１．２となる焼結助剤粉末を１〜１６質量％添加したスラリーを用いてグリーンシートを作製し、該グリーンシートの表面に配線パターンを形成した後、適宜積層して得られた積層成形体を焼成することを特徴とする。

特に、前記焼結助剤粉末が、Ｍｎ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２を含み、含有量がそれぞれ０．５〜８質量％、０．５〜８質量％のグリーンシート又は積層成形体を、１２００〜１５００℃の非酸化性雰囲気中で焼成することが望ましい。

本発明は、特許文献１ではアルミナ粉末の粒径制御によって成形体密度を高めることができるものの、焼結助剤粉末の粒径が制御されていないため、テープ成形によって焼結助剤粉末が不均一に分布し、収縮に異方性を発生させ、特に焼結助剤粉末量が１質量％以上と多い場合に顕著であるという知見に基づくもので、アルミナ粉末とともに焼結助剤粉末の粒径制御を行うことによって、歪みが少なく、寸法精度の高い連結基板及びその製造方法を提供することができる。

また、前記主結晶相の平均粒径が０．５〜２．０μｍであるため、緻密体を容易に得ることができる。

さらに、前記絶縁基板が、ＭｎをＭｎ_２Ｏ_３換算で０．５〜８質量％、ＳｉをＳｉＯ_２換算で０．５〜８質量％の割合で含むため、焼結性を高め、且つ過焼結による連結基板の歪みの増大を抑制することができる。

本発明の連結基板の製造方法は、累積粒度分布における微粒子側から累積１０％、５０％、９０％の粒径をそれぞれＤ_１０、Ｄ_５０、Ｄ_９０とした時、Ｄ_５０が０．５〜２・０μｍ、Ｄ_９０／Ｄ_１０が５以下、Ｄ_５０／Ｄ_１０が２．５以下、及び加圧嵩密度が２．２ｇ／ｃｍ^３以上であるアルミナ粉末に対して、アルミナ粉末のＤ_５０をＤ_Ａ、焼結助剤粉末のＤ_５０をＤ_Ｂとしたとき、Ｄ_Ｂ／Ｄ_Ａが０．５〜１．２となる焼結助剤粉末を１質量％以上添加したスラリーを用いてグリーンシートを作製し、該グリーンシートの表面に配線パターンを形成した後、前記グリーンシートと前記配線パターンを形成したグリーンシートを適宜積層し、得られた積層成形体を焼成することによって、本発明の連結基板を作製することができる。

特に、前記焼結助剤が０．５〜８質量％のＭｎ_２Ｏ_３及び０．５〜８質量％のＳｉＯ_２で、前記積層成形体を１２００〜１５００℃の非酸化性雰囲気中で焼成するため、低温焼結が可能となり、さらなる歪みの低減が容易となる。

本発明の連結基板を構成するセラミックパッケージを、図を用いて説明する。図１は本発明の連結基板の一例を示す平面図であり、図２は連結基板内に含まれるセラミックパッケージの一例を示す概略断面図である。

図１に示したように、連結基板１は、セラミックパッケージ２が縦と横に複数ずつ、マトリックス状に配列し、連結した状態で形成される。個々のパッケージは切り離し線３によってそれぞれ分割される。切り離し線３は、矢印X方向及びＹ方向にダイシング等の切断方法を用いて形成することができ、また、予め成形体に切り欠き溝を形成しておき、これを切り離し線３として用いて、ブレイクにより切断できる。

また、セラミックパッケージの配列は、列と行との数を任意に設定でき、セラミックパッケージ間には切り離し線３を形成するための余白４が設けられている。その間隔δは、１ｍｍ以下と狭く、材料の無駄を省きコスト低下を図るために、特に０．７５ｍｍ以下、更には０．５ｍｍ以下であることが好ましい。

本発明によれば、前記連結基板の一辺と、前記セラミックパッケージの一辺とがなす角度のうち大きい方をθとする時、(1-ｓｉｎθ)≦２．０×１０^−６であることが重要である。(1-ｓｉｎθ)が２．０×１０^−６を超えると連結基板を切断して個々のパッケージに分離する際に、パッケージ自体を切断してしまい、また、形状が歪んで寸法精度が悪いために不良が多くなるが、上記の条件を満たすと、パッケージ間の間隔を狭くしても不良の発生を抑制することができる。

セラミックパッケージは、例えば図２に示したように、アルミナ質焼結体から成り、絶縁基板１４と、該基板表面に設けられたメタライズ層１５とを具備する。

絶縁基板1４は、基板底部1４ａと基板堤部1４ｂとからなり、基板堤部1４ａの外周に基板堤部1４ｂが一体的に設けられてなるものである。また、メタライズ層1５は、基板底部1４ａの表面に設けられた表面メタライズ層1５ａと、外部との電気接続のために裏面に設けられた裏面メタライズ層1５ｂと、表面メタライズ層1５ａ及び裏面メタライズ層1５ｂを接続するために基板底部1４ａの内部に形成されたビアメタライズ層1５ｃと、基板堤部1４ｂの上に蓋体を接合するために形成されたリングメタライズ層1５ｄから成っている。

本発明の連結基板を構成するセラミックパッケージは、電子部品や半導体素子を内部に戴置し、蓋をして密封して用いるものであり、例えば、絶縁基板1４の基板底部1４ａに設けられたメタライズ層1５に対して電子部品が、導電性接着剤等を用いて電気的に接続されている。電子部品としては、水晶発振子、誘電体、抵抗体、フィルタ及びコンデンサのうち少なくとも１種を用いることができる（図示せず）。また、半導体素子もワイヤボンディングによりメタライズ層１５と接続されている。

蓋体は、基板堤部１４ｂの上面に被着形成されたリング状メタライズ層１５ｄの表面に必要に応じ、メッキ層を形成し、共晶Ａｇ−Ｃｕロウ材等を用いて、シーム溶接等の方法により接合される。これにより電子部品や半導体素子は、セラミックパッケージと蓋体とで形成される空間内に気密に封止される。

本発明によれば、絶縁基板１は、アルミナセラミックスからなり、焼結助剤が１質量％以上含まれることが必要である。焼結助剤量を１質量％以上、特に２質量％以上、更には４質量％以上、より好適には６質量％以上であることが好ましい。

また、焼結助剤量の上限値は、アルミナセラミックスの特性を低下させる可能性があるため、２０質量％以下、特に１６質量％以下、更には１４質量％以下、より好適には１２質量％以下が良い。

絶縁基板１は、第２の成分としてＭｎを酸化物（Ｍｎ_２Ｏ_３）換算で０．５〜８質量％、第３の成分としてＳｉを酸化物換算で０．５〜８質量％の割合で含むことが望ましい。ＭｎおよびＳｉ成分は焼結助剤として作用するものであり、Ｍｎ_２Ｏ_３量を０．５質量％以上有することで、１２００〜１５００℃で絶縁基板を充分に緻密化し、８質量％以下とすることでＭｎＡｌ_２Ｏ_４結晶が過剰に析出し、焼結を妨げるのを防ぐ。従ってＭｎ量は、特に１〜８質量％、さらには２〜７質量％有することが好ましい。また、ＳｉＯ_２量を０．５質量％以上とすることで、焼結性に寄与する液相を充分に生成させて緻密化を促し、８質量％以下とすることで、１２００〜１５００℃の焼成温度における過焼結を防ぐ。従ってＳｉ量は、特に１〜７質量％、さらには２〜７質量％有することが好ましい。

そして、所望により、第４の成分として、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａのうち少なくとも１種を配線導体との同時焼結性を高める上で酸化物換算で３質量％以下の割合で含んでもよい。そしてまた所望により、第５の成分として、Ｗ、Ｍｏ等の金属を焼結体を黒色化するための成分として２質量％以下の割合で含んでもよい。なお、本発明において焼結助剤とは上記第２〜５成分を意味する。

助剤成分が、１％よりも少ないと、助剤添加による基板歪み防止効果が小さくなり、１６％よりも多いと、液相が多くなるため焼結時に変形を起こしやすくなる。また相対密度が９４％よりも低下すると、緻密化が充分でないためにメタライズ層との接着強度が得られない。また、破壊やリークといったパッケージの信頼性に問題が生じる。

特に、前記主結晶相の平均粒径が０．６〜２．０μｍであることが望ましい。０．６μｍ以上とすることで均一に焼結させ、２．０μｍ以下とすることで、過焼結による連結基板の変形を防ぐ。アルミナの結晶平均粒径は特に、０．８〜１．８μｍ、さらには、１．０〜１．６μｍであることが好ましい。

さらに、上記連結基板を構成するアルミナ質焼結体に対するリング状メタライズ層５ｄの接着強度が４９Ｎ以上、特に５５Ｎ以上、さらには６０Ｎ以上であることが好ましい。このように接着強度を４９Ｎ以上にすることにより、封止後に蓋体１２がリング状メタライズ層５ｄから剥離することを防止し、セラミックパッケージの気密性を充分に保つことができる。

次に、本発明における複数のセラミックパッケージから成る連結基板の製造方法について説明する。

まず、原料粉末として純度９９％以上、平均粒子径が０．５〜２．０μｍのアルミナ粉末、純度９９％以上、平均粒子径０．３〜１．５μｍのＭｎ_２Ｏ_３粉末、純度９９％以上、平均粒子径０．３〜１．５μｍのＳｉＯ_２粉末を準備する。

なお、上記のＭｎ、及びＳｉは、上記の酸化物粉末以外に、焼成によって酸化物を形成し得る炭酸塩、硝酸塩、酢酸塩等として添加してもよい。

これらの成分は、アルミナ粉末に対して、Ｍｎ_２Ｏ_３粉末を０．５〜８質量％、特に１〜８質量％、更には２〜７質量％、ＳｉＯ_２粉末を０．５〜８質量％、特に１〜７質量％、更には２〜７質量％の割合で添加することが、焼結性を高め、緻密化を促進するために好ましい。

なお、所望により、第４の成分として、Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａのうち少なくとも１種を酸化物換算で３質量％以下、第５の成分として、Ｗ、Ｍｏ等の遷移金属の金属粉末や酸化物粉末を着色成分として金属換算で２質量％以下の割合で添加してもよい。

本発明によれば、累積粒度分布の微粒子側から累積１０％、５０％、９０％の粒径をＤ_１０、Ｄ_５０、Ｄ_９０としたとき、原料粉末としてＤ_５０が０．５〜２・０μｍ、Ｄ_９０／Ｄ_１０が５以下、Ｄ_５０／Ｄ_１０が２．５以下、および加圧嵩密度が２．２ｇ／ｃｍ^３以上であるアルミナ粉末と、アルミナ粉末のＤ_５０をＤ_Ａ、助剤粉末のＤ_５０をＤ_Ｂとしたとき、Ｄ_Ｂ／Ｄ_Ａが０．５〜１．２である助剤粉末とを用いることが重要である。

アルミナ粉末のＤ_５０が０．５μｍより小さいと、グリーンシートの成形が困難となり、コストも上昇する。２．０μｍより大きいと、分散性が低下する。Ｄ_９０／Ｄ_１０が５より大きいと粗大粒および／または微粒が含まれ、分散性を低下させる。Ｄ_５０／Ｄ_１０が２．５より大きいと、微粒が多く含まれ、成形性を低下させる。そして、加圧嵩密度が２．２ｇ／ｃｍ^３よりも小さいと、やはり成形性を低下させる。

助剤粉末は、Ｄ_Ｂ／Ｄ_Ａが０．５よりも小さいと、成形性が悪化し、１．２よりも大きいと、分散性が悪化する。この助剤粉末を１質量％以上添加して、テープ成形によりグリーンシートを作製し、前記グリーンシートに導体ペーストを用いて複数の配線パターンを被着形成した後、適宜積層し、得られた積層成形体を焼成することが重要である。特に、２質量％以上、更には４質量％以上、より好適には６質量％が好ましい。

上記の混合粉末に対して適宜有機バインダを添加した後、これをプレス法、ドクターブレード法、圧延法、射出法等の周知の成形方法によって、グリーンシートを作製する。例えば、上記混合粉末に有機バインダや溶媒を添加してスラリーを調整した後、ドクターブレード法によってグリーンシートを形成する。或いはまた、混合粉末に有機バインダを加え、プレス成形、圧延成形等により所定の厚みのグリーンシートを作製できる。

所望により、グリーンシートに対して、マイクロドリル、レーザー等により直径５０〜２５０μｍのビアホールを形成することができる。

このようにして作製したグリーンシートに対して、導体ペーストをスクリーン印刷、グラビア印刷等の方法により各グリーンシート上に配線パターン状、或いはリング状に印刷塗布するとともに、所望により、上記の導体ペーストをビアホール内に充填する。

その後、導体ペーストを印刷塗布したグリーンシートを位置合わせして積層圧着し、この積層体を、最高温度１２００〜１５００℃の非酸化性雰囲気中で焼成する。

このときの温度が１２００℃以上とすることでパッケージを充分に緻密化させ、また、１５００℃以下とすることで、アルミナの粒成長による粗大粒の生成を抑制し、また、メタライズ層の主成分となる金属自体の焼結を防ぐことで、アルミナとの接着強度を保持する。そのため焼成温度は、特に１３００〜１４００℃であることが好ましい。
また、焼成雰囲気は、Ｍｎ成分および金属が酸化されないように、非酸化性雰囲気であることが望ましい。

具体的には、窒素、又は窒素と水素との混合ガスを用いることが好ましい。有機バインダの脱脂をする上では、水素及び窒素を含み、露点＋３０℃以下、特に２５℃以下の非酸化性雰囲気であることが望ましい。なお、雰囲気中には、所望により、アルゴン等の不活性ガスを混入してもよい。

焼成後、リング状メタライズ層５ｄの表面には、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、ＡｕおよびＣｕのうち少なくとも１種から成るメッキ層を形成することが望ましい。

このような方法で製造した連結基板は、メタライズ層との同時焼成が可能で、歪みの少ない連結基板として好適に用いることができる。

なお、最終的には、絶縁基板４内部に電子部品６及び／又は半導体素子８を実装し、メタライズ層５との間を電気的に接続し、且つリング状に形成されたメタライズ層５ｄの表面にメッキ層１０を被覆し、ロウ材１１によって蓋体１２をシーム溶接等で接合することにより、電子部品６及び／又は半導体素子８が気密に封止された半導体装置を得ることができる。

純度９９％以上、表１に示した粒度のアルミナ粉末、純度９９％以上のＭｎ_２Ｏ_３粉末、純度９９％以上のＳｉＯ_２粉末、純度９９％以上、平均粒子径０．７μｍのＭｇＣＯ_３粉末、純度９９％以上、平均粒子径１．１μｍのＣａＣＯ_３粉末、純度９９％以上、平均粒子径１．０μｍのＳｒＣＯ_３粉末、平均粒子径１．２μｍのＢａＣＯ_３粉末、純度９９％以上、平均粒子径１．２μｍのW粉末、純度９９％以上、平均粒子径０．７μｍのＭｏ粉末を準備した。

なお、アルミナ粉末の粒度分布をレーザー回折散乱法により測定し、Ｄ_１０、Ｄ_５０、Ｄ_９０を算出した。焼結助剤粉末もそれぞれ粒度分布を測定し、各粉末のＤ_５０を算出した後、焼結助剤の組成割合を乗じて焼結助剤粉末全体のＤ_５０を算出し、Ｄ_Ｂとした。

また、Ｍｎ_２Ｏ_３粉末及びＳｉＯ_２粉末の平均粒径は、０．５μｍ、１μm、１．５μm、２．３μｍのものをそれぞれ準備し、焼結助剤粉末の平均粒径が表１となるように調整した。

アルミナ粉末の加圧嵩密度ρは、上記のアルミナ粉末１０ｇを９８ＭＰａの圧力を加えてφ２０の柱状に成形したときの成形体密度を測定し、粉体密度として表１に表示した。

これらの原料粉末を表１に示す割合で混合した後、成形用有機樹脂（バインダ）としてアクリル系バインダと、トルエンを溶媒として混合してスラリーを調整し、しかる後に、ドクターブレード法にて所定厚みのグリーンシートを作製した。

得られたグリーンシートを所定厚みに積層し、露点＋２５℃の窒素水素混合雰囲気にて脱脂を行った後、引き続き、１０００℃から表１に示す焼成最高温度まで２００℃／ｈで昇温し、それを焼成温度として露点＋２５℃の窒素水素混合雰囲気にて1時間焼成した後、１０００℃までを２００℃／ｈで冷却し、連結基板を作製した。

得られた焼結体の相対密度は、アルキメデス法によって測定した嵩密度と理論密度との比率から算出し、ｓｉｎθは画像認識により歪みを測定して求めた。アルミナの平均結晶粒子径は、インターセプト法により測定した。

一方、平均粒子径１．５μｍのＭｏ粉末９５質量％、平均粒子径１．２μｍのアルミナ粉末５質量％を調整した後、アクリル系バインダとアセトンを溶媒として混合し、導体ペーストを調製した。

そして、上記と同様にして作製したグリーンシートに対して、打ち抜き加工を施し、直径が１００μｍのビアホールを形成し、このビアホール内に、上記の導体ペーストをスクリーン印刷法によって充填するとともに、配線パターン状及びリング状に印刷塗布した。なお、リング状のメタライズ層を形成したグリーンシートは、電子部品を収納する部位を打ち抜き加工によって除去した。

このとき、焼結後に１１０×１１０×０．４ｍｍの連結基板中に５×５ｍｍのパッケージが４００個含まれるように加工する。

このようにして作製したグリーンシートを位置合わせし、積層圧着して積層体を作製した。この後、この積層成形体を露点＋２５℃の窒素水素混合雰囲気にて脱脂を行った後、露点＋２５℃の窒素水素混合雰囲気にて脱脂を行った後、引き続き、昇温速度２００℃／ｈで１０００℃から焼成最高温度まで昇温し、焼成最高温度にて露点＋２５℃の窒素水素混合雰囲気にて１時間焼成した後１０００℃までを２００℃／ｈで冷却した。

以上のようにして作製した連結基板を、切断用基準線５を基準としてスライシングにより個片化を行った。セラミックパッケージ間の間隔δは０．２ｍｍであった。分割された個々のセラミックパッケージを画像解析し、基準点から２００μｍ以上のずれがある場合を不良とし、パッケージ不良率を算出した。

また、メタライズ強度は、焼成後２ｍｍ×２０ｍｍの大きさになるように導体ペーストをグリーンシートにスクリーン印刷し、上記と同様の方法で焼成した後、Ｎｉめっきを施し、これにＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏのリードピンを共晶Ａｇ−Ｃｕロウ材を用いて接着し、２０ｍｍ／ｍｉｎの速度で垂直に引っ張り上げて剥離した時の荷重をメタライズ強度として評価した。結果を表２に示した。

本発明の試料Ｎｏ．２、４、７〜９、１１〜２０、２２及び２４〜２６は、（１−ｓｉｎθ）の値が２×１０^−６以下であるため、パッケージの不良率が１％以下であった。

特に、相対密度が９４％以上、平均結晶粒径が２μｍ以下である試料Ｎｏ．２、４、７〜９、１２、１３、１５〜２０、２２、２５及び２６は、メタライズ強度が５０Ｎ以上あり、より信頼性の高いセラミックパッケージが得られた。

一方、微粒のアルミナ粉末（Ｄ_５０が０．４）を用いたために凝集が生じ、（１−ｓｉｎθ）の値が３．２×１０^−６と大きい本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１は、連結基板の歪みが大きく、パッケージの不良率が２４と高くなった。

また、粗粒のアルミナ粉末（Ｄ_５０が２．５）を用いたために成形体の充填が悪く、（１−ｓｉｎθ）の値が２．２×１０^−６と大きい本発明の範囲外の試料Ｎｏ．３は、連結基板に歪みを生じ、パッケージの不良率が３％であった。

Ｄ_９０／Ｄ_１０が５を越える、即ち粒度分布が広いため、充填および分散が悪く、（１−ｓｉｎθ）の値が２．４２×１０^−６と大きい本発明の範囲外の試料Ｎｏ．５は、パッケージ不良率が１１％であった。

加圧嵩密度の小さいアルミナ粉末を用いた本発明の範囲外の試料Ｎｏ．６は、凝集が生じ、連結基板に歪みが生じたため、パッケージ不良率が２１％と大きかった。

助剤量が１％に満たず、緻密化が進まず試料Ｎｏ．１０は、切断時にセラミックパッケージが破壊したため、不良率が１５％と高く、メタライズ強度は２７Ｎと低かった。

微粒の焼結助剤粉末を用いたためＤ_Ｂ／Ｄ_Ａが０．３と小さく、（１−ｓｉｎθ）の値が２．２×１０^−６と大きい本発明の試料試料Ｎｏ．２１は、凝集を生じて連結基板の歪みが大きくなり、パッケージの不良率が７％であった。

また、粗粒の焼結助剤粉末を用いたためＤ_Ｂ／Ｄ_Ａが１．５と大きく、（１−ｓｉｎθ）の値が２．１２×１０^−６と大きい試料Ｎｏ．２３は、粉末充填および分散が充分でなかったため、連結基板に歪みが生じ、パッケージ不良率が５％であった。

本発明の連結基板の一例を示す平面図である。 本発明の連結基板を構成するセラミックパッケージの一例を示す概略断面図である。 従来連結基板の一例を示す平面図である。

符号の説明

１・・・連結基板
２・・・セラミックパッケージ
３・・・切り離し線
４・・・余白
５・・・切断用基準線
５Ｘ、５Ｙ・・・基準線
６・・・セラミックパッケージの一辺
θ・・・連結基板の一辺とセラミックパッケージの一辺とがなす角度のうち大きい方
δ・・・セラミックパッケージ間の間隔
１４・・・絶縁基板
１４ａ・・・基板底部
１４ｂ・・・基板堤部
１５・・・メタライズ層
１５ａ・・・表面メタライズ層
１５ｂ・・・裏面メタライズ層
１５ｃ・・・ビアメタライズ層
１５ｄ・・・リング状メタライズ層

Claims (5)

1. 電気素子が表面に実装される基板底部の外周に、基板堤部が一体的に設けられてなる絶縁基板と、該絶縁基板の内部及び／又は表面に設けられたメタライズ層と、を具備するセラミックパッケージが縦及び横方向にマトリックス状に配列されてなる連結基板において、該連結基板がアルミナを主結晶相とし、焼結助剤を合計で１質量％以上含むとともに、前記セラミックパッケージ間の間隔が１ｍｍ以下で、前記連結基板の一辺と、前記セラミックパッケージの一辺とがなす角度のうち大きい方をθとする時、（１−ｓｉｎθ）≦２．０×１０^−６を満たすことを特徴とする連結基板。
2. 前記主結晶相の平均粒径が０．５〜２．０μｍであることを特徴とする請求項１に記載の連結基板。
3. 前記絶縁基板が、ＭｎをＭｎ_２Ｏ_３換算で０．５〜８質量％、ＳｉをＳｉＯ_２換算で０．５〜８質量％の割合で含むことを特徴とする請求項２に記載の連結基板。
4. 累積粒度分布における微粒子側から累積１０％、５０％、９０％の粒径をそれぞれＤ_１０、Ｄ_５０、Ｄ_９０とした時、Ｄ_５０が０．５〜２・０μｍ、Ｄ_９０／Ｄ_１０が５以下、Ｄ_５０／Ｄ_１０が２．５以下、及び加圧嵩密度が２．２ｇ／ｃｍ^３以上であるアルミナ粉末に対して、アルミナ粉末のＤ_５０をＤ_Ａ、焼結助剤粉末のＤ_５０をＤ_Ｂとしたとき、Ｄ_Ｂ／Ｄ_Ａが０．５〜１．２となる焼結助剤粉末を１質量％以上添加したスラリーを用いてグリーンシートを作製し、該グリーンシートの表面に配線パターンを形成した後、前記グリーンシートと前記配線パターンを形成したグリーンシートを適宜積層し、得られた積層成形体を焼成することを特徴とする連結基板の製造方法。
5. 前記焼結助剤が０．５〜８質量％のＭｎ_２Ｏ_３及び０．５〜８質量％のＳｉＯ_２で、前記積層成形体を１２００〜１５００℃の非酸化性雰囲気中で焼成することを特徴とする請求項４に記載の連結基板の製造方法。
   
   

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