JP2005136175A - 多数個取り配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 絶縁コート層の印刷忘れ等を肉眼で容易にかつ正確に確認できる多数個取り配線基板を提供すること。
【解決手段】 配線基板は、複数の絶縁層が積層されて成り、中央部に複数の配線基板領域４が縦横に配列形成されているとともに外周部にダミー領域６が形成された四角形状のセラミック母基板１と、絶縁層の配線基板領域に形成された配線導体３と、ダミー領域に形成された導体から成る所定の文字パターン５と、配線導体３の表面の一部を覆う第１の絶縁コート層７と、文字パターンを覆う第２の絶縁コート層８が形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子部品を収容するための電子部品収納用パッケージや混成集積回路基板等に用いられる多数個取り配線基板に関するものである。

半導体素子や弾性表面波素子，圧電振動子等の電子部品搭載用の基板となる配線基板は、一般に、配線導体が形成された複数の絶縁層を上下に積層し、その積層体の主面に電子部品の搭載部を設けた構造である。このような配線基板は、通常、その１辺の長さが数ｍｍ程度と小さいため、配線基板となる配線基板領域を母基板に複数縦横に配列形成した、いわゆる多数個取り配線基板の形態で製作されている。

多数個取り配線基板は、通常、セラミック焼結体等から成る絶縁層が複数積層されて成り、中央部に四角形状の配線基板領域が縦横に配列形成されているとともに外周部にダミー領域が形成された四角形状の母基板と、絶縁層の配線基板領域に形成された配線導体とを具備した構造である。なお、ダミー領域は、多数個取り配線基板の取り扱いを容易とすること等のために設けられている。

この多数個取り配線基板を個々の配線基板に分割することにより多数個の配線基板が形成され、個々の配線基板の配線導体の露出部分に電子部品の電極が半田等を介して接続される。

なお、このような多数個取り配線基板において、通常、配線導体のうち電子部品の電極が接続される部位等以外の一部の表面は、余計な半田が流れ込んだり、隣接する配線導体間の電気絶縁性が低下したりすることを防止するために、絶縁コート層で覆われている。特に、配線導体の微細化，高密度化が進んでいるので、このような絶縁コート層で配線導体の一部を覆うような構造は多用されている。

このような多数個取り配線基板の製造方法は、例えば、各絶縁層が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、以下のようなものである。まず、アルミナ，ホウ珪酸系ガラス等の原料粉末を有機溶剤，バインダとともにシート状に成形して複数のセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を形成し、次に各グリーンシートの中央部を縦横に区画して配線基板となる複数の配線基板領域を縦横に配列するとともに外周部にダミー領域を設ける。

次に、必要に応じてグリーンシートの所定位置に貫通孔を形成し、次に、タングステン，モリブデン等の金属粉末に有機溶剤，バインダを添加混練して導体ペーストを作製し、この導体ペーストをグリーンシートの各配線基板領域の表面や貫通孔内に所定パターンに印刷塗布する。次に、印刷された導体ペーストの表面の一部を覆うようにして、グリーンシートと同様の材料から成るセラミックペーストを印刷する。このセラミックペーストが絶縁コート層になる。

なお、この場合、絶縁コート層となるセラミックペーストは、その印刷パターンが導体ペーストのパターンに応じてかなり微細なものであるので、セラミックペーストの印刷忘れ等の不具合の発生の有無を検知する方法としては、従来、双眼顕微鏡等を用いて目視で確認するという方法が用いられていた。

そして、複数のグリーンシートを上下に積層して積層体を得て、この積層体を焼成することにより多数個取り配線基板が作製される。
特開２０００−１３８４３８号公報

上記のような従来の多数個取り配線基板においては、絶縁コート層となるセラミックペーストの印刷忘れ等の不具合の発生の有無を検知するのに、双眼顕微鏡等を用いて確認しなければならず、時間がかかり、生産性が悪いという問題点があった。

また、従来の多数個取り配線基板においては、絶縁コート層で覆われる配線導体が微細であることから、その配線導体の一部を覆う絶縁コート層が形成されているか否かを識別することが難しく、絶縁コート層となるセラミックペーストの印刷忘れ等により、絶縁コート層が正常に形成されていない多数個取り配線基板（または分割後の個々の配線基板）の配線導体に電子部品を接続したときに、所定の接続部位以外の配線導体の表面に余計な半田が流れ込んだり、隣接する配線導体間の電気絶縁性が低下したりしてしまう。

本発明は、このような従来の問題点を解決するために完成されたものであり、その目的は、電子部品の電気的接続の信頼性が高く、かつ生産性に優れた多数個取り配線基板を提供することにある。

本発明の多数個取り配線基板は、複数の絶縁層が積層されて成り、中央部に複数の配線基板領域が縦横に配列形成されているとともに、外周部にダミー領域が形成された四角形状の母基板と、前記絶縁層の前記配線基板領域に形成された配線導体と、前記ダミー領域に形成された導体から成る所定の文字パターンと、前記配線導体の表面の一部を覆う第１の絶縁コート層と、前記文字パターンを覆う第２の絶縁コート層とを具備していることを特徴とするものである。

本発明の多数個取り配線基板によれば、ダミー領域に導体から成る所定の文字パターンを形成するとともに、配線導体の表面の一部を第１の絶縁コート層で覆い、文字パターンを第２の絶縁コート層で覆うようにしたことから、例えば、第１の絶縁コート層と第２の絶縁コート層とを同じ印刷用の製版を用いてセラミックペーストを印刷形成することにより、文字パターンが、第２の絶縁コート層で覆われて見えなくなっているか否かを目視で確認することにより、第２の絶縁コート層が正常に形成されているか否かを容易に検知することができるとともに、第１の絶縁コート層が正常に形成されているか否かも正確かつ容易に検出することができる。

この場合、確認するのが文字パターンであることから、配線基板の表面に位置決めや配線基板領域の境界を示すこと等のために一般的に形成される種々の四角形状、円形状等の幾何学的なマークとの違いが明瞭であり、また、例えば「コート忘れ」などの直接的な表現をした文字による警告を文字パターンとしておくこともできるため、目視による検知ミスを効果的に防止することができる。

本発明の多数個取り配線基板について添付図面に基づき説明する。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平面図である。図１において、１はセラミック母基板、２は分割溝、３は配線導体である。なお、配線導体３は、個々の配線導体を詳細に描くと図が見にくくなるので、配線導体が形成されている領域を示すようにしている。このセラミック母基板１を分割溝２で縦横に区画し、多数の配線基板領域４をセラミック母基板１の中央部に縦横に配列させるとともに、外周部に枠状のダミー領域６を形成することにより多数個取り配線基板が形成される。

セラミック母基板１は、四角形状の平板状の酸化アルミニウム質焼結体，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，炭化珪素質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材料から成る絶縁層を積層して成る。例えば、各絶縁層が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、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，溶剤を添加混合して泥漿状のセラミックスラリーとなすとともに、このセラミックスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形技術を採用しシート状となすことによって複数のグリーンシート（セラミック生シート）を得て、しかる後、このグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工により適当な形状とするとともにこれらのグリーンシートを積層して積層体とし、最後にこの積層体を還元雰囲気中で約1600℃の温度で焼成することによって製作される。

なお、セラミック母基板１は、その形状が基本的には四角形状であるが、各角部に丸みがつけてあったり、各辺が直線でなくいくつかの凹凸が設けられたりしているような、略四角形状のものであってもよい。

またセラミック母基板１は、その上下主面の少なくとも一方に分割溝２が縦横に形成され、分割溝２によって多数個の四角形状の配線基板領域４が区画され中央部に縦横に配列形成されている。分割溝２は、セラミック母基板１をこれに沿って撓折して個々の配線基板領域４をそれぞれの配線基板に分割する際に曲げ応力を集中させる機能を有し、セラミック母基板１となるグリーンシートの主面に所定の断面形状を有する金属製のブレード（刃）を押圧し、その刃先を所定深さに侵入させることによって形成される。

なお、多数個取り配線基板を個々の配線基板領域に分割する方法としては、上述のような分割溝を予め形成しておくという方法に限らず、ダイシング加工等の他の方法を用いてもよい。

また各配線基板領域４は、その上面中央部に電子部品を搭載する搭載部を有し、この搭載部の周辺から下面にかけてタングステンやモリブデン，銅，銀等の金属材料から成る配線導体３を有している。この配線導体３は、例えばタングステンから成る場合、タングステン粉末に適当な有機バインダ，溶剤を添加混合して得た金属ペーストを、セラミック母基板１の各セラミック絶縁層となるグリーンシートの上面に予めスクリーン印刷法等により所定パターンに印刷塗布しておくことによって形成される。

そして、配線導体３の表面の一部が第１の絶縁コート層７により覆われている。第１の絶縁コート層７は、後述するように配線導体３の所定の部位を、電子部品の電極や外部電気回路の回路導体に半田等の接続材を介して接続する際、余計な接続材が配線導体の所定部位から流れ出したり、隣接する配線導体３間の電気絶縁性が低下したりすることを防止する機能をなす。

第１の絶縁コート層７は、例えばセラミック母基板１を形成する絶縁層と同様の組成の絶縁材料により形成される。例えば、各絶縁層が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、絶縁層となるグリーンシートと同様の組成のアルミナやガラス等の原料粉末に有機溶剤，バインダー等を添加し混練してペースト状とすることにより作製されたセラミックペーストを、配線導体３となる金属ペーストの一部を覆うように印刷することにより形成される。

第１の絶縁コート層のパターンは、例えば接続材の流れを防ぐような、配線導体３を幅方向に横断する微細なパターンとして、スクリーン印刷法等により印刷塗布して形成される。

そして、各搭載部に電子部品（図示せず）を塔載するとともに、この電子部品の各電極を配線導体３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、その後、各配線基板領域４の上面に図示しない蓋体を電子部品を覆うように取着することによって、電子部品が各配線基板領域と蓋体とにより気密に封止され、多数個の電子装置がセラミック母基板１に縦横に配列形成されることとなる。その後、分割溝２に沿ってセラミック母基板１を撓折することにより、多数の電子装置が同時集約的に製造される。なお、電子部品の搭載は、セラミック母基板１を各配線基板領域４に分割して個々の配線基板とした後に行ってもよい。

形成された個々の電子装置は、個々の配線基板の下面に露出している配線導体３の一部を外部電気回路基板の回路導体に半田等の接続材を介して接続することにより外部電気回路基板に実装され、電子部品の電極が外部の回路導体と電気的に接続される。

本発明の多数個取り配線基板においては、ダミー領域６に導体から成る所定の文字パターン５を印刷し形成するとともに、その文字パターン５を第２の絶縁コート層８で覆うようにする。文字パターン５および第２の絶縁コート層８は、第１の絶縁コート層７が正常に形成されているか否かを検知するためのものである。

文字パターン５は、例えば配線導体３と同様の組成の導体により形成される。文字パターン５は、例えば配線導体３がタングステンから成る場合、配線導体３を形成するのと同様の組成の金属ペーストを、セラミック母基板１となるグリーンシートのダミー領域６に所定の文字パターンでスクリーン印刷法等により印刷塗布しておくことによって形成される。

また、第２の絶縁コート層８は、例えば第１の絶縁コート層７と同様の組成の絶縁材料により形成される。例えば、絶縁基体１および第１の絶縁コート層７が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、同様の組成のセラミックペーストを、文字パターン５となる印刷された金属ペーストを覆うようにして印刷することにより形成される。

このように、ダミー領域６に文字パターン５を印刷形成しておくとともに、その文字パターン５を第２の絶縁コート層８で覆うようにすると、例えば、第１の絶縁コート層７と第２の絶縁コート層８とを同じ印刷用の製版を用いて同時にセラミックペーストを印刷することで形成するようにしておくと、文字パターン５が第２の絶縁コート層８で覆われて見えなくなっているか否かを目視で確認することにより、第２の絶縁コート層８が正常に形成されているか否かを容易に検知することができるとともに、第１の絶縁コート層７が正常に形成されているか否かも正確かつ容易に検出することができる。

すなわち、例えば第１の絶縁コート層７となるセラミックペーストに印刷忘れ等が生じた場合、第２の絶縁コート層８となるセラミックペーストも同様に印刷されず、配線導体３と同時に印刷された文字パターン５が露出されたままとなり、第１の絶縁コート層７の印刷忘れ等が生じているということを容易にかつ正確に判定することができる。

この場合、確認するのが文字パターン５であることから、配線基板の表面に位置決めや配線基板領域４の境界を示すこと等のために一般的に形成される種々の四角形状、円形状等の幾何学的なマークとの違いが明瞭であり、また、例えば「コート忘れ」などの直接的な文字による警告を文字パターンとしておくこともできるため、目視による検知ミスを効果的に防止することができる。

なお、第２の絶縁コート層８を第１の絶縁コート層７と同時に印刷し形成するためには、第１の絶縁コート層７をスクリーン印刷法で印刷することにより形成する際、そのスクリーン印刷用の製版に所定の第２の絶縁コート層８が形成されるようなパターンを設けておくこと等の方法を用いることができる。

また、文字パターン５は、上記の「コート忘れ」という文字に限らず、多数個取り配線基板のダミー領域６の幅や、ダミー領域６に隣接する配線導体３に対する電気的な影響等を考慮して、適宜文言を選択すればよい。

また、第２の絶縁コート層８の形状は、図１に示したような長方形である必要はなく、文字パターン５を覆うような形状および大きさであれば良い。

また、第１の絶縁コート層７および第２の絶縁コート層８は、厚さが５〜５０μｍであることが好ましい。５μｍ未満では、配線導体３や文字パターン５を効果的に覆うことが難しくなり、配線導体３の不要な部分が露出して余計な半田が流れ込む等の不具合を生じたり、文字パターン５の一部が露出して第２の絶縁コート層８が形成されているか否かの判断を難しくさせたりするおそれがある。また、５０μｍを超えて厚くなると、剥がれやすくなってしまう。

また、文字パターン５は、ダミー領域の１箇所だけではなく、複数の辺部にそれぞれ形成したり、一つの辺部に複数個形成したりしてもよい。

また、多数個取り配線基板を取り扱う際、通常は外周側から（斜め上方から）多数個取り配線基板を見ることになるので、文字パターン５の文字は、多数個取り配線基板を外周側から（斜め上方から）見たときに正常な字体として読めるような字体や向きで形成することが好ましい。たとえば、文字パターン５をそれを見る方向である斜め上方に対して垂直な面を有する凸部のその垂直な面に形成したり、文字パターン５を斜め上方側に向かって漸次線幅および字幅が小さくなるように形成すればよい。

さらに、文字パターン５全体を第２の絶縁コート層８で覆わずに、文字パターン５の半分程度を第２の絶縁コート層８で覆ってもよい。たとえば、文字パターン５が４文字の場合、後ろの２文字を第２の絶縁コート層８で覆って、その被覆の具合を初めの２文字と後ろの２文字とを比較することによって確認することもできる。また、文字パターン５が複数の文字から成る場合に、全部を同じ文字として、文字パターン５の半分程度を第２の絶縁コート層８で覆ってもよい。この場合、第２の絶縁コート層８の被覆の具合をより明確に確認することができる。

なお、本発明は以上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内で種々の変更、改良を施すことは何ら差し支えない。例えば、セラミック母基体１は、上述の例では平板状のものとしたが、上面に電子部品を収容するための凹部を有するものとしてもよい。

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平面図である。

符号の説明

１・・・セラミック母基板
２・・・分割溝
３・・・配線導体
４・・・配線基板領域
５・・・文字パターン
６・・・ダミー領域
７・・・第１の絶縁コート層
８・・・第２の絶縁コート層

Claims (1)

1. 複数の絶縁層が積層されて成り、中央部に複数の配線基板領域が縦横に配列形成されているとともに外周部にダミー領域が形成された四角形状の母基板と、前記絶縁層の前記配線基板領域に形成された配線導体と、前記ダミー領域に形成された導体から成る所定の文字パターンと、前記配線導体の表面の一部を覆う第１の絶縁コート層と、前記文字パターンを覆う第２の絶縁コート層とを具備していることを特徴とする多数個取り配線基板。

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