JP2005191104A - 多数個取り配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 分割溝が正常に形成されているか否かを容易かつ確実に検知することが可能な多数個取り配線基板を提供すること。
【解決手段】 多数個取り配線基板７は、複数の絶縁層１ａが積層されて成り、中央部に複数の配線基板領域２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３が形成された四角形状の母基板１と、絶縁層１ａの配線基板領域２に形成された配線導体４と、配線基板領域２同士の境界および配線基板領域２とダミー領域３との境界からダミー領域３にかけて形成された分割溝５と、ダミー領域３に分割溝５を横断するようにして形成された導体パターン６とを具備している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体素子や弾性表面波素子等の電子部品が搭載される配線基板領域を、広面積の母基板の中央部に縦横に多数個配列して成る多数個取り配線基板に関するものである。

従来、例えば半導体素子や弾性表面波素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）等のセラミックス材料から成る四角平板状の絶縁基体の上面に電子部品を搭載するための電子部品の搭載部を有し、この搭載部またはその周辺から絶縁基体の下面にかけてタングステン等の金属材料から成る複数の配線導体が配設された構造を有している。

そして、絶縁基体の搭載部に電子部品を搭載固定するとともに電子部品の電極をボンディングワイヤや半田等の電気的接続手段を介して配線導体に電気的に接続し、必要に応じて電子部品を樹脂や蓋体で気密封止することによって製品としての電子装置となる。

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、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行なうために、１枚の広面積の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。

このような多数個取り配線基板は、一般に、四角板状のセラミック焼結体からなる絶縁層が複数積層されて成る四角形状の母基板の中央部に配線基板となる配線基板領域が縦横に複数配列形成されるとともに、外周部にダミー領域が形成されて成る構造を有している。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。

この母基板の配線基板領域が形成された上面および下面の少なくとも一方には、配線基板領域同士の境界および配線基板領域とダミー領域との境界からダミー領域にかけて分割溝が縦横に設けられている。

そして、分割溝に沿って母基板を分割することによって個々の配線基板を得ることができる。分割溝に沿った母基板の分割は、分割溝に沿って母基板に曲げ応力を加え、機械的強度の弱い分割溝に沿った部位で母基板を破断させることで行なう。

なお、各分割溝は、その両端がダミー領域に入り込むようにして形成されている。このように両端がダミー領域に入り込んでいることにより、ダミー領域の配線基板領域に隣接する部位でダミー領域の機械的強度が低くなって割れやすくなり、分割溝に沿って母基板を分割したときに、ダミー領域に隣接した配線基板領域に大きな衝撃が加わることを効果的に防止することができ、配線基板領域に、特にダミー領域に隣接しているものにクラック等の機械的な破壊が生じることを効果的に防止することができる。

このような多数個取り配線基板は、いわゆるセラミックグリーンシート積層法によって製作される。具体的には、まず、酸化アルミニウム等の原料粉末を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、次にグリーンシートにタングステン等の金属ペーストを所定の配線導体等のパターンに塗布する。次に、これらのグリーンシートを積層して積層体を形成し、次に積層体の主面の中央部を複数の配線基板領域に区分するとともに、その上下面の少なくとも一方に、配線基板領域同士の境界、および複数の配線基板領域の外側に形成されているダミー領域と配線基板領域との境界に沿って分割溝を縦横に設け、次に積層体を焼成することにより製作される。

なお、分割溝は、一般に、グリーンシートの積層体の主面にカッター刃を所定の深さで切り込ませることにより形成される。

具体的には、まず、縦横の分割溝のうち縦または横いずれか一つの方向のものに対応して複数のカッター刃を金型本体の先端に配列取着してなる第１の金型を、グリーンシートの主面に位置決めして所定の圧力で押圧して一方向の分割溝を形成し、次に、同様にして他の方向の分割溝に対応して複数のカッター刃を金型本体の先端に配列取着してなる第２の金型を、グリーンシートの主面に位置決めして所定の圧力で押圧して他の方向の分割溝を形成することにより、縦横に分割溝が形成される。
特開2000−216507号公報 特開平11−26639号公報

しかしながら、上記従来の多数個取り配線基板においては、近時、製品の小型化のために分割溝の幅を例えば５０μｍ程度と非常に狭くするようになってきている。このように分割溝の幅が狭くなると、多数個取り配線基板に正常に分割溝が形成されているか否かを目視で確認することが難しいため、誤って正常に形成されていない分割溝に沿って母基板を分割して、個々の配線基板の寸法精度が劣化してしまったり、分割溝が形成されず分割そのものができなくなってしまったりするという問題が発生するようになって来た。

本発明はかかる従来の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、分割溝が正常に形成されているか否かを容易かつ確実に検知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。

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、前記配線基板領域同士の境界および前記配線基板領域と前記ダミー領域との境界から前記ダミー領域にかけて形成された分割溝と、前記ダミー領域に前記分割溝を横断するようにして形成された導体パターンとを具備していることを特徴とするものである。

また、本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、前記導体パターンは、前記母基板のうち隣り合う２つの辺側のダミー領域に形成されていることを特徴とするものである。

また、本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、前記導体パターンは、前記分割溝の溝形成方向に対して対向する２辺が直交する四角形状であるとともに、中央部が前記分割溝に位置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、配線基板領域同士の境界および配線基板領域とダミー領域との境界からダミー領域にかけて形成された分割溝と、ダミー領域に分割溝を横断するようにして形成された導体パターンとを具備していることから、導体から成るため光を反射する導体パターンと、母基板および導体パターンに切り込まれて成るため暗い分割溝との間のコントラストが大きくなり、導体パターン部分を確認することにより、分割溝が正常に形成されているか否かを容易かつ確実に検知することができる。

本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、導体パターンは、母基板のうち隣り合う２つの辺側のダミー領域に形成されていることから、母基板の縦方向および横方向の両方向で分割溝と導体パターンとを確認することができ、より確実に分割溝が正常に形成されているか否かを検知することが可能となる。

また、本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、導体パターンは、分割溝の溝形成方向に対して対向する２辺が直交する四角形状であるとともに、中央部が分割溝に位置していることから、分割溝が配線基板領域の境界に対して斜め、つまり母基板の主面の辺に対して斜めに形成されていた場合、分割溝が導体パターンの対向する２辺間を斜めに通過するようになり、また、分割溝が横方向や縦方向にずれた場合には導体パターンの中央部からずれて形成されるので、分割溝が正常に形成されているか否かの検知をより一層容易かつ確実なものとすることができる。

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り、１は複数の絶縁層１ａが積層されて成る母基板、２は配線基板領域、３はダミー領域、４は配線導体、５は分割溝、６は導体パターンである。母基板１を分割溝２で縦横に区画し、複数の配線基板領域４を母基板１の中央部に縦横に配列させ、配線基板領域２に配線導体４を形成することにより多数個取り配線基板７が形成される。

本発明の母基板１は、平板状のガラスセラミックス焼結体，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，炭化珪素質焼結体等の電気絶縁材料から成る。この母基板１は、例えば、ガラスセラミックス焼結体から成る場合、ホウ珪酸系ガラス等のガラスや酸化アルミニウム，酸化珪素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し、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必要に応じてこれを複数枚積層し、最後にグリーンシートを還元雰囲気中にて約１０００℃の温度で焼成することによって製作される。

母基板１の中央部には、四角形状の配線基板領域２が縦横に複数配列形成されている。各配線基板領域２は、それぞれが個々の配線基板となる領域であり、その上面中央部に電子部品（図示せず）を搭載する搭載部を有している。

また、各配線基板領域２には、それぞれの搭載部の周辺から下面にかけて銅や銀，モリブデン，タングステン等の金属材料から成る配線導体４が形成されている。この配線導体４は、搭載部に搭載される電子部品の電極と電気的に接続され、これを個々の配線基板の下面等の外部に導出する機能をなす。例えば、搭載部に半導体素子や弾性表面波素子等の電子部品を搭載し、電子部品の各電極を配線導体４のうち搭載部やその周辺に露出した部位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（図示せず）を介して電気的に接続させることにより、電子部品の各電極は配線導体４を介して配線基板領域（分割後には個々の配線基板）の下面に導出される。この配線導体４の導出部分を外部電気回路に接続することにより、電子部品の電極が外部電気回路と電気的に接続される。

配線導体４は、例えば銅から成る場合、銅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、母基板１となるグリーンシートの表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。

なお、配線導体４の露出部分には、ニッケル，銅，金等からなるめっき層が被着されており、配線導体４の酸化腐食を防止するとともに、配線導体４に対するボンディングワイヤのボンディング性や半田バンプの濡れ性等をより良好なものとしている。

また、母基板１のうち複数の配線基板領域２が配列形成された領域の外側にはダミー領域３が形成されている。このダミー領域３は、多数個取り配線基板の取扱いを容易なものとするためのものである。また、配線導体４の引き回し、例えばめっき層を配線導体４に電解めっき法で被着させる際に必要なめっき用の電流を供給するための引き回し等を容易とするためのものである。

また、母基板１は、その上下面の少なくとも一方に、配線基板領域２同士の境界および配線基板領域２とダミー領域３との境界からダミー領域３にかけて分割溝５が形成されている。この分割溝５は、母基板１を分割し、ダミー領域３を分離するとともに、個々の四角形状の配線基板領域２に分割するためのものである。

この分割溝５に沿って母基板１に曲げ応力を加えることにより、機械的強度の弱い分割溝５が形成されている部位に沿って母基板１が破断し、分割が行われる。このような分割溝５は、例えば、母基板１となるグリーンシートの積層体の主面に所定の断面形状を有するブレード（金属製の刃）を押圧し、所定深さに侵入させることによって形成される。

ブレードの押圧は、例えば、このようなブレードが複数、金型本体の下方に突出するように設けられて成る金型を用いて行うことができる。まず、縦横の分割溝のうち、縦または横いずれか一つの方向のものに対応して複数のカッター刃を金型本体の先端に配列取着してなる第１の金型を、グリーンシートの主面に位置決めして所定の圧力で押圧して一方向の分割溝５を形成し、次に、同様に、他の方向の分割溝に対応して複数のカッター刃を金型本体の先端に配列取着してなる第２の金型を、グリーンシートの主面に位置決めして所定の圧力で押圧して他の方向の分割溝５を形成することにより、縦横に分割溝５が形成される。

本発明の多数個取り配線基板は、配線基板領域２同士の境界および配線基板領域２とダミー領域３との境界からダミー領域３にかけて形成された分割溝５と、ダミー領域３に分割溝５を横断するようにして形成された導体パターン６とを具備している。

導体パターン６は、配線導体４と同様の金属材料から成り、配線導体４を形成するのと同様の金属ペーストを母基板１となるグリーンシートのダミー領域に印刷しておくことにより形成される。

この場合、まず導体パターン６となる金属ペーストを印刷した後に、分割溝５を形成する。先に分割溝５を形成すると、導体パターン６となる金属ペーストを印刷する際、分割溝５が金属ペーストで塞がってしまい、分割溝５が正常に形成されているか否かを容易かつ確実に検知することができなくなる。

このように、ダミー領域３に、分割溝５が横断するようにして導体パターン６を形成すると、配線導体２と同様の導体から成るため光を反射して明るい導体パターン６と、母基板１および導体パターン６に対して切り込んで成る暗い分割溝５との間のコントラストが大きいため、導体パターン６部分を確認することにより、分割溝５が正常に形成されているか否かを容易かつ確実に検知することができる。

この場合、導体パターン６はその表面にニッケルや金等のめっき層を被着させておくとよく、導体パターン６と分割溝５との間のコントラストがより大きくなるので、分割溝５が正常に形成されているか否かの検知をより一層容易かつ確実に行うことができる。

また、本発明の多数個取り配線基板は、導体パターン６は、母基板１のうち隣り合う２つの辺側のダミー領域３に形成されていることが好ましい。この場合、母基板１の縦方向および横方向の両方向で分割溝５と導体パターン６とを確認することができ、より確実に分割溝５が正常に形成されているか否かを検知することが可能な多数個取り配線基板７を提供することができる。

また、本発明の多数個取り配線基板は、導体パターン６は、分割溝５の溝形成方向に対して対向する２辺が直交する四角形状であるとともに、中央部が分割溝５に位置していることが好ましい。この場合、分割溝５が配線基板領域２の境界に対して斜め、つまり母基板１の主面の辺に対して斜めに形成されていた場合、分割溝５が導体パターン６の対向する２辺を斜めに通過するようになり、また、分割溝５が横方向や縦方向にずれた場合には導体パターン６の中央部からずれて形成されるので、分割溝５が正常に形成されているか否かの検知をより一層容易かつ確実なものとすることができる。

このような導体パターン６は、その厚みが１０〜３５μｍの範囲が好ましい。１０μｍ未満では、導体パターン６となる金属ペーストの印刷ムラやカケ等により導体パターン６が正常に形成されず、分割溝５の識別が難しくなるおそれがある。３５μｍを超えると、金属ペーストの印刷厚みが厚くなるので、いったん分割溝５が導体パターン５（金属ペースト）を横切るように形成された後で、厚い金属ペーストが弾性や粘性により分割溝５を塞ぐように変形し、導体パターン６において分割溝５を容易に識別できなくなるおそれがある。

また、導体パターン６は、ダミー領域３の幅方向の中央よりも外周側に位置することが好ましい。ダミー領域３の外周側、つまり母基板１の外周により近い部位に導体パターン６を位置させておくことにより、分割溝５のずれ、特に所定の形成位置に対して回転するようにずれる、いわゆるθずれ（軸ずれ）がわずかなものであっても、より有効に検知することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態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あれば種々の変更は可能である。

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・・・母基板
２・・・配線基板領域
３・・・ダミー領域
４・・・配線導体
５・・・分割溝
６・・・導体パターン
７・・・多数個取り配線基板

Claims (3)

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、前記配線基板領域同士の境界および前記配線基板領域と前記ダミー領域との境界から前記ダミー領域にかけて形成された分割溝と、前記ダミー領域に前記分割溝を横断するようにして形成された導体パターン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。
2. 前記導体パターンは、前記母基板のうち隣り合う２つの辺側のダミー領域に形成されていることを特徴とする請求項１記載の多数個取り配線基板。
3. 前記導体パターンは、前記分割溝の溝形成方向に対して対向する２辺が直交する四角形状であるとともに、中央部が前記分割溝に位置していることを特徴とする請求項１または請求項２記載の多数個取り配線基板。

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