JP2005285865A - Multiple wiring board - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multiple wiring board, without peeling a metalized layer deposited on the inside surface of a through hole at the dividing of a ceramic master board, into respective wiring board regions. <P>SOLUTION: In the multiple wiring board, dividing grooves 9 are provided along the boundaries of square frame-shaped wiring board regions 3 in the principal surface of the ceramic master board 2, on which the wiring board regions 3 are arranged and formed longitudinally and laterally, and a plurality of through holes 4 over the entire surface of the inside surface, of each of which the metalized layer 6 is deposited, are formed to stride the dividing grooves 9. The metallized layer 6 progressively changes over the entire perimeter in thickness thereof, such that the farthest portion from the dividing groove 9 becomes thickest, and the portion in contact with the dividing groove 9 is set thinnest in a transverse plane. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、広面積のセラミック母基板に各々が半導体素子や水晶振動子等の電子部品を搭載するための小型の配線基板となる多数の配線基板領域を縦横の並びに一体的に配列形成して成る多数個取り配線基板に関するものである。   According to the present invention, a large number of wiring board regions, each of which is a small wiring board for mounting electronic components such as semiconductor elements and crystal resonators, are integrally formed in a vertical and horizontal arrangement on a large-area ceramic mother board. The present invention relates to a multi-piece wiring board.

従来、LSIや水晶振動子等の電子部品を搭載し収容するための小型の配線基板は、上面の中央部に電子部品を収容する凹部を有する絶縁基体と、凹部の内側から側面にかけて導出された配線導体と、絶縁基体の側面に、配線導体の導出端部分に接続するようにして形成されたメタライズ層(側面導体)とを具備する。なお、この側面のメタライズ層は、通常、絶縁基体の側面に、上下方向に形成された溝の内面に被着形成される。   Conventionally, a small-sized wiring board for mounting and housing electronic components such as LSIs and crystal resonators was led out from the inside to the side of the recess, with an insulating base having a recess for storing the electronic component in the center of the upper surface. A wiring conductor and a metallized layer (side conductor) formed on the side surface of the insulating base so as to be connected to the lead-out end portion of the wiring conductor are provided. The metallized layer on the side surface is usually deposited on the side surface of the insulating base and on the inner surface of the groove formed in the vertical direction.

この小型の配線基板は、一般に、このような配線基板となる四角形状の配線基板領域を、セラミック母基板に縦横に配列形成して成る多数個取り配線基板の形態で形成され、セラミック母基板を各配線基板領域の境界に沿って分割することにより製作されている。   This small wiring board is generally formed in the form of a multi-piece wiring board formed by arranging rectangular wiring board regions to be such wiring boards vertically and horizontally on a ceramic mother board. It is manufactured by dividing along the boundary of each wiring board region.

多数個取り配線基板は、図3(a),(b)にそれぞれ平面図およびY−Y’線での断面図で示すように、例えば酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成る二層の絶縁層を積層してなるセラミック母基板32の上面中央部に、電子部品を搭載するための凹部31が形成された配線基板領域33が複数縦横に配列形成されて成る構造である。   As shown in FIGS. 3A and 3B, respectively, a plan view and a cross-sectional view taken along the line YY ′, the multi-cavity wiring board is composed of two layers made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body. In this structure, a plurality of wiring board regions 33 in which concave portions 31 for mounting electronic components are formed are arranged vertically and horizontally at the center of the upper surface of a ceramic mother board 32 formed by laminating these insulating layers.

各配線基板領域33の境界に沿って分割溝39が形成されており、この分割溝39にまたがるようにして横断面が円形状等の貫通孔34が複数個形成され、貫通孔34の内面にはメタライズ層36が被着されている。   A dividing groove 39 is formed along the boundary of each wiring board region 33, and a plurality of through holes 34 having a circular cross section are formed so as to straddle the dividing grooves 39. Has a metallized layer 36 applied thereto.

メタライズ層36は、例えば、凹部31の内面から貫通孔34にかけて導出された配線導体35と接続され、隣り合う配線基板領域33の間で互いの配線導体35同士を電気的に接続する機能や、配線導体35を絶縁基体の下面側に導出する機能等を有している。   The metallized layer 36 is connected to, for example, a wiring conductor 35 led out from the inner surface of the recess 31 to the through hole 34, and electrically connects the wiring conductors 35 to each other between adjacent wiring board regions 33, A function of leading the wiring conductor 35 to the lower surface side of the insulating base is provided.

隣り合う配線基板領域33の間で、互いに配線導体35同士を電気的に接続するのは、配線導体35の露出表面に酸化防止等のためのめっき層を電解めっき法で被着させるような場合に、めっき用の電流を各配線基板領域33の配線導体35に通電し供給すること等のためである。   The reason why the wiring conductors 35 are electrically connected to each other between the adjacent wiring board regions 33 is that a plating layer for preventing oxidation or the like is deposited on the exposed surface of the wiring conductor 35 by electrolytic plating. Further, it is for supplying a current for plating to the wiring conductor 35 of each wiring board region 33 and supplying it.

また、通常、セラミック母基板32の下面の外周にはメタライズ層36と接続されるようにして外部接続用導体37が形成されている。さらに、各配線基板領域33のうち、凹部31を取り囲む上面部分には、金属製の蓋体(図示せず)を接合して凹部31を封止するための、封止用メタライズ層38が形成されている。   In general, an external connection conductor 37 is formed on the outer periphery of the lower surface of the ceramic mother substrate 32 so as to be connected to the metallized layer 36. Furthermore, a sealing metallization layer 38 for sealing the recess 31 by bonding a metal lid (not shown) is formed on the upper surface portion surrounding the recess 31 in each wiring board region 33. Has been.

そして、多数個取り配線基板を各絶縁基体31となる領域毎に分割することによって、各領域の境界上に形成された貫通孔34の内面のメタライズ層36が縦に2分割され、内面にメタライズ層36を有する溝から成る側面導体が形成された配線基板が製作される。   Then, by dividing the multi-cavity wiring board into regions to be the respective insulating bases 31, the metallized layer 36 on the inner surface of the through hole 34 formed on the boundary of each region is vertically divided into two, and metallized on the inner surface. A wiring board on which a side conductor made of a groove having the layer 36 is formed is manufactured.

このような配線基板は、凹部31内に電子部品(図示せず)を収容するとともに、電子部品の電極を凹部31底面の配線導体35にボンディングワイヤや導電性接着剤を介して電気的に接続し、しかる後、封止用メタライズ層38に蓋体を凹部31を塞ぐようにして接合させ、凹部31内に電子部品を気密に収容することによって製品としての電子装置となり、この電子装置は、外部接続用導体37を外部の電気回路基板の配線導体に半田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るとともに、収容する電子部品の電極が外部電気回路に電気的に接続されることとなる。   Such a wiring board accommodates an electronic component (not shown) in the recess 31 and electrically connects the electrode of the electronic component to the wiring conductor 35 on the bottom surface of the recess 31 via a bonding wire or a conductive adhesive. Then, after that, the lid is joined to the sealing metallization layer 38 so as to close the recess 31, and an electronic component is hermetically accommodated in the recess 31 to be an electronic device as a product. The external connection conductor 37 is mounted on the external electric circuit board by connecting to the wiring conductor of the external electric circuit board via solder, and the electrode of the electronic component to be accommodated is electrically connected to the external electric circuit. It will be.

多数個取り配線基板は、通常、酸化アルミニウム等の原料粉末をシート状に成形したセラミックグリーンシート(以下、単にグリーンシートともいう)を複数枚準備し、このグリーンシートの一部のものについて打ち抜き加工を施して凹部31を形成するための開口を設けるとともに、配線基板領域33の境界にまたがる貫通孔34を形成し、次に、グリーンシートの表面および貫通孔34の内面にタングステン等の金属粉末ペーストを所定の配線導体のパターンに印刷し、その後、これらのグリーンシートを順に積層、焼成することによって製作される。   A multi-cavity wiring board is usually prepared by preparing a plurality of ceramic green sheets (hereinafter also simply referred to as green sheets) obtained by forming a raw material powder such as aluminum oxide into a sheet, and punching a part of the green sheet. And forming a through hole 34 that extends over the boundary of the wiring board region 33. Next, a metal powder paste such as tungsten is formed on the surface of the green sheet and the inner surface of the through hole 34. Is printed on a predetermined wiring conductor pattern, and then these green sheets are sequentially laminated and fired.

なお、貫通孔34の内面に被着したメタライズ層36の形成は、真空吸引を併用した周知のスクリーン印刷法等により行われており、例えば、印刷して貫通孔34内に充填された金属粉末ペーストをセラミック母基板32の下側から吸引して金属粉末ペーストの一部を除去することにより、金属粉末ペーストの残部を貫通孔34の内面に被着させることができる。この金属粉末ペースト(メタライズ層36)の厚みは、図4に示すように、全周にわたってほぼ同じ厚みとなっていた。図4は、図3に示した多数個取り配線基板を分割して形成した配線基板領域33のうち、メタライズ層36(貫通孔34を二分割してできた溝39の内面に被着されている)の部分を拡大した斜視図であり、図3と同じ部位には同じ符号を付している。
特開2000−68414号公報
The metallized layer 36 deposited on the inner surface of the through hole 34 is formed by a well-known screen printing method using vacuum suction or the like. For example, the metal powder printed and filled in the through hole 34 is used. By sucking the paste from the lower side of the ceramic mother substrate 32 and removing a part of the metal powder paste, the remainder of the metal powder paste can be attached to the inner surface of the through hole 34. As shown in FIG. 4, the thickness of this metal powder paste (metallized layer 36) was substantially the same over the entire circumference. 4 shows the metallized layer 36 (attached to the inner surface of the groove 39 formed by dividing the through hole 34 in the wiring substrate region 33 formed by dividing the multi-cavity wiring substrate shown in FIG. The same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
JP 2000-68414 A

しかしながら、このような多数個取り配線基板は、近時の電子装置に対する小型化の要求に伴い、各配線基板領域33の大きさが数mm角程度の小さなものとなってきており、それに伴って封止用メタライズ層38の幅も、例えば300μm以下と非常に狭いものとなり、封止用メタライズ38に対する蓋体(図示せず)の良好な接合強度を確保するためには、封止用メタライズ38の幅が限界となってきている。そのため、さらに配線基板領域33を小さくしようとすると、配線基板領域33の境界に形成した複数個の貫通孔34の大きさを小さくしなければならなくなってきた。   However, in such a multi-piece wiring board, the size of each wiring board region 33 has become a small size of about several millimeters square in accordance with the recent demand for miniaturization of electronic devices. The width of the sealing metallization layer 38 is also very narrow, for example, 300 μm or less, and in order to ensure good bonding strength of a lid (not shown) to the sealing metallization 38, the sealing metallization 38. The width of is becoming a limit. Therefore, in order to further reduce the wiring board region 33, it is necessary to reduce the size of the plurality of through holes 34 formed at the boundary of the wiring board region 33.

この貫通孔34の大きさが小さいものとなると貫通孔34の内面に被着されたメタライズ層36の面積が小さくなる。通常、貫通孔34の内面に被着されたメタライズ層36は、その厚みが10〜15μm程度で形成されており、メタライズ層36の面積が小さくなると密着強度(メタライズ層を絶縁基体から引き剥がすために必要な力)が弱くなることから、セラミック母基板32を各配線基板領域33に個片状に分割する際に、隣り合う配線基板領域33同士の境界部分で、それぞれの配線基板領域32側に引っ張られるような方向に応力が作用するため、貫通孔34の内面に被着形成されたメタライズ層36が剥がれて、このメタライズ層36に、断線が生じたり、剥がれたメタライズ層36が隣り合うメタライズ層間を電気的に短絡する等の不具合が発生するという問題点があった。   If the size of the through hole 34 is small, the area of the metallized layer 36 deposited on the inner surface of the through hole 34 is reduced. Usually, the metallized layer 36 deposited on the inner surface of the through hole 34 is formed with a thickness of about 10 to 15 μm. When the area of the metallized layer 36 is reduced, the adhesion strength (to peel off the metallized layer from the insulating substrate). Therefore, when the ceramic mother board 32 is divided into individual wiring board areas 33, each wiring board area 32 side is separated from each other at the boundary part between the adjacent wiring board areas 33. Since the stress acts in such a direction as to be pulled by the metallized layer 36, the metallized layer 36 deposited on the inner surface of the through hole 34 is peeled off. There has been a problem that defects such as an electrical short circuit between the metallized layers occur.

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、配線基板の小型化に応じて、メタライズ層が被着された貫通孔が小さくなったとしても、セラミック母基板を各配線基板領域に分割する際に、貫通孔の内面に被着形成されたメタライズ層の剥がれを効果的に防止することができるとともに、貫通孔の内面に被着形成されたメタライズ層の剥がれによる断線やメタライズ層間の短結等の発生がない多数個取り配線基板を提供することにある。   The present invention has been devised in view of such conventional problems. The purpose of the present invention is to reduce the size of the wiring board, even if the through-hole to which the metallized layer is deposited becomes smaller. When dividing the substrate into each wiring board region, it is possible to effectively prevent peeling of the metallized layer deposited on the inner surface of the through hole, and the metallized layer deposited on the inner surface of the through hole. An object of the present invention is to provide a multi-piece wiring board in which disconnection due to peeling or short-circuiting between metallized layers does not occur.

本発明の多数個取り配線基板は、四角形状の配線基板領域が縦横に配列形成されたセラミック母基板の主面に前記配線基板領域の境界に沿って分割溝が設けられるとともに、内面の全面にメタライズ層が被着された複数個の貫通孔が前記分割溝をまたがるようにして形成されている多数個取り配線基板であって、前記メタライズ層は、横断面において前記分割溝から最も遠い部位が最も厚く前記分割溝に接する部位が最も薄くなるように厚みが全周にわたって漸次変化していることを特徴とするものである。   The multi-cavity wiring board of the present invention is provided with a dividing groove along the boundary of the wiring board area on the main surface of the ceramic mother board in which rectangular wiring board areas are arranged vertically and horizontally, and on the entire inner surface. A multi-cavity wiring board in which a plurality of through-holes with a metallized layer deposited thereon are formed so as to straddle the divided grooves, and the metallized layer has a portion farthest from the divided grooves in a transverse section. The thickness is gradually changed over the entire circumference so that the thickest portion contacting the dividing groove is the thinnest.

また、本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、前記メタライズ層は、全周にわたる横断面形状が前記分割溝の延長線に対して線対称であることを特徴とするものである。   In the multi-piece wiring board of the present invention, it is preferable that the metallized layer has a cross-sectional shape over the entire circumference that is axisymmetric with respect to an extension line of the dividing groove.

また、本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、前記セラミック母基板は、その外周部に前記配線基板領域の全体を取り囲むように捨て代領域が形成されており、該捨て代領域は、その内部に前記配線基板領域の主面に形成された配線導体に前記貫通孔を介して電気的に接続された、前記配線基板領域の全体を取り囲む前記枠状導体層が形成されていることを特徴とするものである。   Further, in the multi-cavity wiring board of the present invention, preferably, the ceramic mother board has a disposal margin area formed so as to surround the entire wiring board area on the outer periphery thereof, The frame-like conductor layer surrounding the entirety of the wiring board region, which is electrically connected to the wiring conductor formed on the main surface of the wiring board region through the through hole, is formed therein. It is a feature.

本発明の多数個取り配線基板によれば、メタライズ層は、横断面において分割溝から最も遠い部位が最も厚く分割溝に接する部位が最も薄くなるように厚みが全周にわたって漸次変化していることから、厚肉部(メタライズ層の厚さの厚い、分割溝から遠い部位)によってメタライズ層の皮膜としての強度を強くすることができ、セラミック母基板を各配線基板領域に分割する際に、隣り合う配線基板領域が両側へ引っ張られることにより発生するメタライズ層の剥がれを防止することができる。また、薄肉部(メタライズ層の厚さの薄い、分割溝に接した部位)によりセラミック母基板を分割する際、メタライズ層を良好に縦に二分割することができ、亀裂がメタライズ層とセラミック母基板との界面に進行してメタライズ層が剥がれるのを有効に抑制することができる。   According to the multi-cavity wiring board of the present invention, the metallized layer has a thickness that gradually changes over the entire circumference so that the portion farthest from the dividing groove in the cross section is the thickest and the portion that contacts the dividing groove is the thinnest. Therefore, the strength of the metallized layer as a coating can be increased by the thick portion (the portion where the thickness of the metallized layer is thick and the part far from the dividing groove), and when the ceramic mother board is divided into each wiring board region, It is possible to prevent the metallized layer from peeling off when the matching wiring board region is pulled to both sides. In addition, when the ceramic mother substrate is divided by the thin-walled portion (the portion where the metallized layer is thin and in contact with the dividing groove), the metalized layer can be divided into two vertically in a favorable manner, and cracks are formed in the metalized layer and the ceramic mother. It is possible to effectively prevent the metallized layer from peeling off by proceeding to the interface with the substrate.

また、本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、メタライズ層は、全周にわたる横断面形状が分割溝の延長線に対して線対称であることから、隣り合う配線基板領域の貫通孔の内壁に被着形成されたメタライズ層同士の皮膜強度を均一とすることができるため、よりいっそう効果的に隣り合う配線基板領域が両側へ引っ張られることにより発生するメタライズ層の剥がれを防止することができる。   In the multi-cavity wiring board of the present invention, preferably, the metallized layer has a cross-sectional shape over the entire circumference that is axisymmetric with respect to the extension line of the dividing groove. Since the film strength of the metallized layers deposited on the inner wall can be made uniform, it is possible to prevent peeling of the metallized layer that occurs when the adjacent wiring board regions are pulled to both sides more effectively. it can.

また、本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、セラミック母基板は、その外周部に配線基板領域の全体を取り囲むように捨て代領域が形成されており、捨て代領域は、その内部に配線基板領域の主面に形成された配線導体に貫通孔を介して電気的に接続された、配線基板領域の全体を取り囲む枠状導体層が形成されていることから、捨て代領域によりセラミック母基板の取り扱いがより容易なものとなるとともに、その捨て代領域に形成された枠状導体層を介して、四角枠状の配線基板領域が縦横に配列形成されたセラミック母基板を電気的に一体に接続することが可能となり、配線基板領域の各配線導体に均一にめっきを被着形成することがより一層容易に可能となる。また、セラミック母基板の主面に前記配線基板領域の境界に沿って分割溝を形成したとしても、配線基板領域(配線導体等)と捨て代領域に形成された枠状導体層とはメタライズ層が被着された貫通孔により接続されており、分割溝の深さに関係なく安定した電気的接続とすることができる。   Further, in the multi-cavity wiring board of the present invention, preferably, the ceramic mother board has a disposal margin area formed so as to surround the entire wiring board area on the outer periphery thereof, and the disposal margin area is formed in the inside thereof. Since a frame-like conductor layer that surrounds the entire wiring board area and is electrically connected to the wiring conductor formed on the main surface of the wiring board area through the through-hole is formed, The board is easier to handle, and the ceramic mother board, in which square frame-like wiring board areas are arranged vertically and horizontally, is electrically integrated through a frame-like conductor layer formed in the disposal margin area. Therefore, it is possible to more easily form the plating uniformly on each wiring conductor in the wiring board region. Further, even if the dividing groove is formed along the boundary of the wiring board area on the main surface of the ceramic mother board, the wiring board area (wiring conductor, etc.) and the frame-like conductor layer formed in the disposal margin area are metallized layers. Are connected by the through-holes deposited, and stable electrical connection can be achieved regardless of the depth of the dividing groove.

次に、本発明の多数個取り配線基板について、添付の図面を基に詳細に説明する。図1(a)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、図1(b)は図1(a)のX−X’線における断面図である。また、図2は図1に示す多数個取り配線基板を分割して形成した配線基板領域のメタライズ層部分の拡大斜視図である。図中、1は電子部品を収納するための凹部、2は四角形状の配線基板領域を縦横に配列形成したセラミック母基板、3は配線基板領域、4は配線基板領域3の境界をまたがるように形成された貫通孔、5は配線導体、6は貫通孔4の内面に被着されたメタライズ層、10は貫通孔4が二分割されることにより形成された溝である。   Next, the multi-piece wiring board of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a plan view showing an example of an embodiment of a multi-piece wiring board according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line X-X ′ of FIG. FIG. 2 is an enlarged perspective view of a metallized layer portion of a wiring board region formed by dividing the multi-cavity wiring board shown in FIG. In the figure, 1 is a recess for storing electronic components, 2 is a ceramic mother board in which square-shaped wiring board areas are arranged vertically and horizontally, 3 is a wiring board area, and 4 is across the boundary of the wiring board area 3. The formed through holes, 5 is a wiring conductor, 6 is a metallized layer deposited on the inner surface of the through hole 4, and 10 is a groove formed by dividing the through hole 4 into two.

セラミック母基板2は、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,ガラスセラミックス等のセラミック材料から成り、例えば、このようなセラミック材料から成る複数の絶縁層を積層することにより形成されている。   The ceramic mother board 2 is made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, or a glass ceramic. For example, a plurality of insulating layers made of such ceramic materials are laminated. It is formed by doing.

セラミック母基板2は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素等の原料粉末を有機溶剤,バインダー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を作製し、このセラミックグリーンシートに打抜き加工を施して所定の形状、寸法に加工するとともに上下に積層して積層体となし、高温(1500〜1600℃程度)で焼成することにより形成される。   If the ceramic mother substrate 2 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, raw powders such as aluminum oxide and silicon oxide are formed into a sheet shape together with an organic solvent and a binder to produce a plurality of ceramic green sheets. The ceramic green sheet is punched to be processed into a predetermined shape and size, and is laminated up and down to form a laminated body, which is formed by firing at a high temperature (about 1500 to 1600 ° C.).

セラミック母基板2には、配線基板領域3が縦横に配列され、これらの境界線に沿って分割溝9が形成されている。そして、この分割溝9に沿ってセラミック母基板2に応力を加え、破断させることにより、各配線基板領域3に分割される。   In the ceramic mother board 2, wiring board regions 3 are arranged vertically and horizontally, and dividing grooves 9 are formed along these boundary lines. Then, a stress is applied to the ceramic mother board 2 along the dividing grooves 9 to cause the ceramic mother board 2 to be broken, whereby the wiring board regions 3 are divided.

この分割溝9は、通常、セラミック母基板2の上下面に、それぞれ平面視で同じ位置となるように形成されている。これは、セラミック母基板2の各配線基板領域3をバリやカケ等の不具合を生じることなく確実に分割するためである。   The dividing grooves 9 are normally formed on the upper and lower surfaces of the ceramic mother board 2 so as to be at the same position in plan view. This is to reliably divide each wiring board region 3 of the ceramic mother board 2 without causing defects such as burrs and burrs.

このような分割溝9はセラミック母基板2の各絶縁層となるセラミックグリーンシート積層体の上下面に、カッター刃や金型を押し当てて切り込みを入れる等の方法で形成される。また、分割溝9の深さは、分割時のクラックやバリ、カケを防止するために、セラミック母基板2のセラミック絶縁層の厚みに対して、その深さが20〜70%程度に設定される。なお、セラミック母基板2を取り扱い中に配線基板領域3に分割されるのを防止するため、分割溝9はセラミック母基板2の厚みの中央に達しないように形成される。   Such dividing grooves 9 are formed by, for example, pressing a cutter blade or a die into the upper and lower surfaces of the ceramic green sheet laminate as the insulating layers of the ceramic mother substrate 2 to make a cut. Further, the depth of the dividing groove 9 is set to about 20 to 70% with respect to the thickness of the ceramic insulating layer of the ceramic mother substrate 2 in order to prevent cracks, burrs, and chipping during division. The The dividing groove 9 is formed so as not to reach the center of the thickness of the ceramic mother board 2 in order to prevent the ceramic mother board 2 from being divided into the wiring board regions 3 during handling.

この配線基板領域3は、電子部品(図示せず)を気密に収容する機能をなし、通常、四角箱状であり、その上面中央部に電子部品を搭載するための搭載部を有しているとともに、その外周部に上面視で半円状の溝10を有している。   The wiring board region 3 has a function of airtightly accommodating electronic components (not shown), and is usually a square box shape, and has a mounting portion for mounting the electronic components at the center of the upper surface thereof. In addition, a semicircular groove 10 is provided on the outer peripheral portion in a top view.

このような溝10は、セラミック母基板2に、分割溝9にまたがるようにして貫通孔4を形成しておくことにより形成される。つまり、各配線基板領域3に分割される際に貫通孔4も二分割されて溝10となる。   Such a groove 10 is formed by forming a through hole 4 in the ceramic mother substrate 2 so as to straddle the divided groove 9. That is, when the wiring substrate region 3 is divided, the through hole 4 is also divided into two to form the grooves 10.

また、配線基板領域3の凹部1の内側から側面の貫通孔4にかけて配線導体5が被着されており、この配線導体5のうち凹部1の内側に露出する部位には電子部品の電極がボンディングワイヤ等を介して電気的に接続される。   Further, a wiring conductor 5 is attached from the inside of the recess 1 of the wiring board region 3 to the through hole 4 on the side surface, and an electrode of an electronic component is bonded to a portion of the wiring conductor 5 exposed to the inside of the recess 1. It is electrically connected via a wire or the like.

配線導体5は、タングステン,モリブデン,銅,銀等の金属材料から成り、例えば、タングステンから成る場合であれば、タングステンのペーストを配線基板領域3の各絶縁層となるセラミックグリーンシートの表面に所定パターンに印刷塗布しておき、一体焼成することにより形成することができる。   The wiring conductor 5 is made of a metal material such as tungsten, molybdenum, copper, or silver. For example, if the wiring conductor 5 is made of tungsten, a paste of tungsten is applied on the surface of the ceramic green sheet serving as each insulating layer of the wiring board region 3. It can be formed by printing and applying to a pattern and baking it integrally.

さらに、貫通孔4内の内面にはメタライズ層6が被着されており、配線導体5と同様の金属材料が用いられる。   Further, a metallized layer 6 is deposited on the inner surface of the through hole 4, and the same metal material as that of the wiring conductor 5 is used.

このメタライズ層6は、隣り合う配線基板領域3の配線導体5同士を互いに電気的に接続する機能をなす。   The metallized layer 6 functions to electrically connect the wiring conductors 5 of the adjacent wiring board regions 3 to each other.

隣り合う配線基板領域3の間で、互いに配線導体5同士を電気的に接続するのは、後述するように配線導体5の露出表面に酸化防止等のためのめっき層を電解めっき法で被着させるような場合に、めっき用の電流を各配線基板領域3の配線導体5に通電し供給すること等のためである。そのため、メタライズ層6は、貫通孔4の内周に、隣り合う配線基板領域3の間で連続させて形成する必要がある。   Between the wiring substrate regions 3 adjacent to each other, the wiring conductors 5 are electrically connected to each other by depositing a plating layer on the exposed surface of the wiring conductor 5 by an electrolytic plating method as will be described later. This is because a current for plating is supplied to the wiring conductor 5 in each wiring board region 3 in such a case. Therefore, it is necessary to form the metallized layer 6 continuously on the inner periphery of the through hole 4 between the adjacent wiring board regions 3.

また、このメタライズ層6は配線導体5と外部接続用導体7とを接続するための導体としても機能し、外部接続用導体7を外部電気回路基板の回路導体に半田等を介して接続することにより内部に収容されるとともに配線導体5と接続された電子部品が、配線導体5と貫通孔4の内面に被着されたメタライズ層6と外部接続用導体7とを介して外部電気回路に電気的に接続されるようになっている。   The metallized layer 6 also functions as a conductor for connecting the wiring conductor 5 and the external connection conductor 7, and connects the external connection conductor 7 to the circuit conductor of the external electric circuit board via solder or the like. The electronic component housed inside and connected to the wiring conductor 5 is electrically connected to the external electric circuit via the metalizing layer 6 and the external connection conductor 7 attached to the inner surface of the wiring conductor 5 and the through hole 4. Connected.

また、配線基板領域3の上面の外周には凹部1を取り囲むようにして四角枠状の封止用メタライズ層8が被着されており、この封止用メタライズ層8はメタライズ層6の少なくとも一つに接続されている。   Further, a rectangular frame-shaped sealing metallization layer 8 is attached to the outer periphery of the upper surface of the wiring board region 3 so as to surround the recess 1, and the sealing metallization layer 8 is at least one of the metallization layers 6. Connected to one.

封止用メタライズ層8は、配線基板領域3の上に蓋体(図示せず)を接合させるための下地金属として機能し、例えば鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属から成る四角平板状の蓋体を封止用メタライズ層8にろう材を介して接合することにより、配線基板領域3上に蓋体が接合される。なお、封止用メタライズ層8はメタライズ層6の一つに接続されていることにより、例えば電気的に接地されることが可能となる。   The sealing metallization layer 8 functions as a base metal for joining a lid (not shown) on the wiring board region 3, and is a rectangular flat plate lid made of a metal such as iron-nickel-cobalt alloy, for example. The lid is bonded onto the wiring board region 3 by bonding the body to the sealing metallization layer 8 via the brazing material. The sealing metallization layer 8 is connected to one of the metallization layers 6 so that it can be electrically grounded, for example.

ここで、図2に示すように、メタライズ層6は横断面において分割溝から最も遠い部位が最も厚く、また分割溝の接する部位が最も薄くなるように厚みが全周にわたって漸次変化するように形成されている。   Here, as shown in FIG. 2, the metallized layer 6 is formed so that the thickness is gradually changed over the entire circumference so that the portion farthest from the dividing groove in the cross section is the thickest, and the portion in contact with the dividing groove is the thinnest. Has been.

これにより、厚肉部(メタライズ層6の厚さの厚い、分割溝から遠い部位)によってメタライズ層6の皮膜としての強度を強くすることができ、セラミック母基板2を各配線基板領域3に分割する際に、隣り合う配線基板領域3が両側へ引っ張られることにより発生するメタライズ層6の剥がれを防止することができる。また、メタライズ層6の薄肉部(メタライズ層6の厚さの薄い、分割溝に接する部位)によって、セラミック母基板2を分割する際、メタライズ層6を良好に縦に二分割することができ、亀裂がメタライズ層6とセラミック母基板2との界面に進行してメタライズ層6が剥がれるのを有効に抑制することができる。   As a result, the strength of the metallized layer 6 as a film can be increased by the thick portion (the portion where the thickness of the metallized layer 6 is thick and far from the dividing groove), and the ceramic mother board 2 is divided into each wiring board region 3. In this case, it is possible to prevent peeling of the metallized layer 6 that occurs when the adjacent wiring board regions 3 are pulled to both sides. Further, when the ceramic mother substrate 2 is divided by the thin portion of the metallized layer 6 (the portion where the thickness of the metallized layer 6 is thin and in contact with the dividing groove), the metallized layer 6 can be divided into two vertically in a favorable manner. It is possible to effectively suppress the crack from proceeding to the interface between the metallized layer 6 and the ceramic mother substrate 2 and peeling off the metallized layer 6.

この場合、セラミック母基板2を各配線基板領域3に分割する際に、分割溝9の先端部から進行した亀裂をメタライズ層6の最も薄く形成された部位に直線的に進行させることができるので、亀裂の進行方向が曲げられることなく良好に縦に二分割させることができる。その結果、亀裂の進行がばらつくことがないので、よりいっそう確実にメタライズ層6の剥がれを防止することができる。これは、一旦亀裂の方向が決まってしまえば、その亀裂はその方向に進行しようとする性質があるためである。   In this case, when the ceramic mother board 2 is divided into the respective wiring board regions 3, the cracks that have advanced from the tip of the dividing groove 9 can be linearly advanced to the thinnest part of the metallized layer 6. The crack can be divided into two vertically without being bent. As a result, since the progress of cracks does not vary, it is possible to prevent the metallized layer 6 from peeling off more reliably. This is because once the direction of the crack is determined, the crack tends to advance in that direction.

よって、貫通孔4の内面のメタライズ層6は、上面の分割溝9の先端部から対向する分割溝9の先端部へ分割されることとなり、メタライズ層6の剥がれを効果的に防止する効果がある。   Therefore, the metallized layer 6 on the inner surface of the through-hole 4 is divided from the front end of the upper split groove 9 to the front end of the opposing split groove 9, which effectively prevents the metallized layer 6 from peeling off. is there.

また、セラミック母基板2を各配線基板領域3に分割する際に、分割溝9の先端部から進行した亀裂が対向する分割溝9の先端部方向に進行するまでに蛇行したとしても、貫通孔4の内面に被着されたメタライズ層6は横断面において分割溝9から最も遠い部位に向かって厚く形成されるように厚肉部が設けられており皮膜としての強度を有していることから、貫通孔4の内面から剥がれてめくれ上がることがない。   Further, when the ceramic mother board 2 is divided into the respective wiring board regions 3, even if the cracks progressing from the front ends of the dividing grooves 9 meander until they progress in the direction of the front ends of the opposing dividing grooves 9, Since the metallized layer 6 deposited on the inner surface of 4 has a thick portion so as to be formed thicker toward the portion farthest from the dividing groove 9 in the cross section, it has strength as a film. , It does not peel off from the inner surface of the through-hole 4 and turn up.

なお、配線導体5やメタライズ層6、外部接続用導体7および封止用メタライズ層8は、その露出表面にニッケル、金等のめっき層を被着させておくことが好ましい。これにより、配線導体5やメタライズ層6、外部接続用導体7および封止用メタライズ層8の酸化を効果的に防止することができるとともに、配線導体5に対するボンディングワイヤのボンディング性や、封止用メタライズ層に対するろう材の濡れ性等を向上させることができ、より一層、電子部品の電気的接続等の信頼性に優れた配線基板を形成することが可能な多数個取り配線基板とすることができる。   The wiring conductor 5, the metallized layer 6, the external connection conductor 7 and the sealing metallized layer 8 are preferably coated with a plating layer such as nickel or gold on the exposed surface. Thereby, oxidation of the wiring conductor 5, the metallized layer 6, the external connection conductor 7 and the sealing metallized layer 8 can be effectively prevented, the bonding property of the bonding wire to the wiring conductor 5, and the sealing It is possible to improve the wettability of the brazing material with respect to the metallized layer, and to make a multi-piece wiring board capable of forming a wiring board with excellent reliability such as electrical connection of electronic parts. it can.

このようなめっき層は、多数個取り配線基板をめっき用治具で保持し、めっき液中で、治具の端子から配線導体5に電気的導通を取ってめっき用の電流を供給することにより形成される。   Such a plating layer is obtained by holding a multi-piece wiring board with a plating jig, and electrically connecting the wiring conductor 5 from a terminal of the jig to the wiring conductor 5 in a plating solution. It is formed.

また、メタライズ層6は、全周にわたる横断面形状が分割溝9の延長線に対して線対称であることが好ましい。これにより、隣り合う配線基板領域3の貫通孔4の内壁に被着形成されたメタライズ層6同士の皮膜強度を均一とすることができるため、よりいっそう効果的に隣り合う配線基板領域3が両側へ引っ張られることにより発生するメタライズ層6の剥がれを防止することができる。   Further, the metallized layer 6 is preferably symmetrical with respect to the extension line of the dividing groove 9 in the cross-sectional shape over the entire circumference. Thereby, since the film strength of the metallized layers 6 deposited on the inner walls of the through holes 4 of the adjacent wiring board regions 3 can be made uniform, the adjacent wiring board regions 3 are more effectively arranged on both sides. It is possible to prevent the metallized layer 6 from being peeled off by being pulled.

このように、各絶縁層の貫通孔4の内面に薄肉部と厚肉部とを有するメタライズ層6を形成する方法としては、例えば以下のようにして作製される。先ず、各絶縁層となるセラミックグリーンシートの所定の位置に貫通孔4となる貫通孔を形成した後、このセラミックグリーンシートを貫通孔が印刷テーブルに設けられた吸引孔と一致するように印刷テーブルに載置する。しかる後、セラミックグリーンシートの貫通孔の上側に、スクリーン印刷用の製版に形成された楕円状の開口孔とセラミックグリーンシートの貫通孔とが重なるとともに楕円状の開口孔の短径が分割溝9と直交するように位置決めしてスクリーン印刷用の製版を載置する。そして、タングステン等のメタライズペーストを貫通孔4に流し込みながら印刷テーブルの吸引孔からメタライズペーストの一部を吸引除去することで形成することができる。   Thus, as a method of forming the metallized layer 6 having the thin portion and the thick portion on the inner surface of the through hole 4 of each insulating layer, for example, the method is manufactured as follows. First, after forming a through hole to be a through hole 4 at a predetermined position of the ceramic green sheet to be each insulating layer, the ceramic green sheet is printed on the printing table so that the through hole coincides with the suction hole provided in the printing table. Placed on. Thereafter, the elliptical opening hole formed in the screen printing plate making and the through hole of the ceramic green sheet overlap with the through hole of the ceramic green sheet, and the short diameter of the elliptical opening hole is divided into the dividing grooves 9. The plate making for screen printing is placed so as to be orthogonal to each other. The metallized paste such as tungsten can be formed by sucking and removing a part of the metallized paste from the suction hole of the printing table while pouring the metallized paste into the through hole 4.

このとき、使用するメタライズペーストの粘度を調整することにより、セラミックグリーンシートの分割溝9から最も遠い部位が厚くなるように、分割溝9に接する部位が最も薄くなるように形成することができる。例えば、印刷後に貫通孔の内部に被着されるメタライズ層6の厚みを分割溝9から最も遠い部位で30〜40μm、分割溝9に接する部位で10〜15μm程度となるようにするために、配線導体5を形成するメタライズペーストよりも粘度の高いものを使用すれば良い。そして、これらのセラミックグリーンシートを複数枚積層して焼成することにより、上記の貫通孔が重なって貫通孔4となり、その内面には横断面において分割溝から最も遠い部位が最も厚く分割溝9に接する部位が最も薄くなるように厚みが全周にわたって漸次変化してメタライズ層6が被着形成される。   At this time, by adjusting the viscosity of the metallized paste to be used, it is possible to form the ceramic green sheet so that the portion farthest from the dividing groove 9 is thick and the portion in contact with the dividing groove 9 is thinnest. For example, in order to make the thickness of the metallized layer 6 deposited in the inside of the through hole after printing be about 30 to 40 μm at a portion farthest from the dividing groove 9 and about 10 to 15 μm at a portion in contact with the dividing groove 9, What is necessary is just to use a thing with a viscosity higher than the metallized paste which forms the wiring conductor 5. FIG. Then, by laminating and firing a plurality of these ceramic green sheets, the above through-holes overlap to form the through-hole 4, and the innermost part of the innermost part of the cross-section is the thickest in the divided groove 9. The metallized layer 6 is deposited and formed by gradually changing the thickness over the entire circumference so that the contacted portion becomes the thinnest.

ここで、各絶縁層の貫通孔4の内面に被着形成するメタライズ層6の厚みは、分割溝9から最も遠い部位で30〜40μm、また、分割溝9に接する部位で10〜15μm程度であるのが望ましい。10μm未満だと、各絶縁層に形成された配線導体5とメタライズ層6とを電気的に確実に接続することが難しくなる。また、40μmを超えるとメタライズ層6が形成された後の見かけ上の開口径が小さくなり、貫通孔4の内面に形成されたメタライズ層6にめっき液が充分に循環されなくなるため、めっきが被着され難くなるためである。   Here, the thickness of the metallized layer 6 deposited on the inner surface of the through-hole 4 of each insulating layer is 30 to 40 μm at the portion farthest from the dividing groove 9 and about 10 to 15 μm at the portion in contact with the dividing groove 9. It is desirable. When the thickness is less than 10 μm, it is difficult to electrically and reliably connect the wiring conductor 5 and the metallized layer 6 formed in each insulating layer. If the thickness exceeds 40 μm, the apparent opening diameter after the metallized layer 6 is formed becomes small, and the plating solution is not sufficiently circulated through the metallized layer 6 formed on the inner surface of the through hole 4. This is because it is difficult to be worn.

また、本発明の多数個取り配線基板において、セラミック母基板2は、その外周部に配線基板領域3の全体を取り囲むように捨て代領域11が形成されており、捨て代領域11は、その内部に配線基板領域3の主面に形成された配線導体5に貫通孔4を介して電気的に接続された、配線基板領域3の全体を取り囲む枠状導体層12が形成されていることが好ましい。   Further, in the multi-cavity wiring board of the present invention, the ceramic mother board 2 has a disposal margin area 11 formed so as to surround the entire wiring board area 3 on the outer peripheral portion thereof. It is preferable that a frame-like conductor layer 12 surrounding the entire wiring board region 3 is formed, which is electrically connected to the wiring conductor 5 formed on the main surface of the wiring board region 3 through the through hole 4. .

捨て代領域11によりセラミック母基板2の取り扱いがより容易なものとなるとともに、その捨て代領域11に形成された枠状導体層12を介して、四角枠状の配線基板領域3が縦横に配列形成されたセラミック母基板2を電気的に一体に接続することが可能となり、配線基板領域3の各配線導体5に均一にめっきを被着形成することがより一層容易に可能となる。また、セラミック母基板2の主面に配線基板領域3の境界に沿って分割溝を形成したとしても、配線基板領域3(配線導体5等)と捨て代領域11に形成された枠状導体層12とはメタライズ層6が被着された貫通孔4により接続されており、分割溝の深さに関係なく安定した電気的接続とすることができる。   The disposal allowance area 11 makes it easier to handle the ceramic mother board 2 and the rectangular frame-like wiring board areas 3 are arranged vertically and horizontally through the frame-like conductor layer 12 formed in the discard allowance area 11. The formed ceramic mother board 2 can be electrically connected integrally, and it becomes even easier to uniformly deposit and form the plating on each wiring conductor 5 in the wiring board region 3. Even if the dividing groove is formed along the boundary of the wiring board region 3 on the main surface of the ceramic mother board 2, the frame-like conductor layer formed in the wiring board region 3 (wiring conductor 5 and the like) and the disposal margin region 11. 12 is connected by the through-hole 4 to which the metallized layer 6 is attached, and can be a stable electrical connection regardless of the depth of the dividing groove.

例えば、枠状導体層12からセラミック母基板2の側面にめっき用の引き出し線を導出形成し、この引き出し線の導出部分にめっき用治具の端子を接続することにより、枠状導体層12を介して各配線基板領域3の配線導体5にめっき用の電流を一括して供給することができる。   For example, a lead wire for plating is led out and formed on the side surface of the ceramic mother substrate 2 from the frame conductor layer 12, and the terminal of the plating jig is connected to the lead portion of the lead wire, whereby the frame conductor layer 12 is formed. Thus, a plating current can be supplied to the wiring conductors 5 of the respective wiring board regions 3 at once.

かくして、本発明の多数個取り配線基板によれば、セラミック母基板2を各配線基板領域3に分割する際に、隣り合う配線基板領域3が両側へ引っ張られることにより発生するメタライズ層6の剥がれを効果的に防止することができることから、貫通孔4の内面のメタライズ層6の剥がれに起因する断線やショートが防止され、電気的信頼性に優れた電子装置とすることができる。   Thus, according to the multi-piece wiring board of the present invention, when the ceramic mother board 2 is divided into the wiring board areas 3, the metallized layer 6 is peeled off due to the adjacent wiring board areas 3 being pulled to both sides. Therefore, it is possible to prevent disconnection or short-circuit due to peeling of the metallized layer 6 on the inner surface of the through-hole 4 and to provide an electronic device having excellent electrical reliability.

なお、本発明は上記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で変更、改良を施すことは何ら差し支えない。   It should be noted that the present invention is not limited to the examples of the above-described embodiments, and changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

(a)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、(b)は(a)の多数個取り配線基板のX−X’線における断面図である。(A) The top view which shows an example of embodiment of the multi-cavity wiring board of this invention, (b) is sectional drawing in the X-X 'line | wire of the multi-cavity wiring board of (a). 図1の多数個取り配線基板を分割して形成した配線基板領域のメタライズ層部分の拡大斜視図である。FIG. 2 is an enlarged perspective view of a metallized layer portion of a wiring board region formed by dividing the multi-cavity wiring board of FIG. 1. (a)従来の多数個取り配線基板の平面図、(b)は(a)の多数個取り配線基板のY−Y’線における断面図である。(A) The top view of the conventional multi-cavity wiring board, (b) is sectional drawing in the Y-Y 'line | wire of the multi-cavity wiring board of (a). 図3の多数個取り配線基板を分割して形成した配線基板領域のメタライズ層部分の拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of a metallized layer portion of a wiring board region formed by dividing the multi-cavity wiring board of FIG. 3.

符号の説明Explanation of symbols

2・・・・・セラミック母基板
3・・・・・配線基板領域
4・・・・・貫通孔
5・・・・・配線導体
6・・・・・メタライズ層
9・・・・・分割溝
11・・・・捨て代領域
12・・・・枠状導体層
2 ... Ceramic mother board 3 ... Wiring board area 4 ... Through hole 5 ... Wiring conductor 6 ... Metallized layer 9 ... Dividing groove 11 ... Discard allowance area 12 ... Frame-shaped conductor layer

Claims (3)

四角形状の配線基板領域が縦横に配列形成されたセラミック母基板の主面に前記配線基板領域の境界に沿って分割溝が設けられるとともに、内面の全面にメタライズ層が被着された複数個の貫通孔が前記分割溝をまたがるようにして形成されている多数個取り配線基板であって、前記メタライズ層は、横断面において前記分割溝から最も遠い部位が最も厚く前記分割溝に接する部位が最も薄くなるように厚みが全周にわたって漸次変化していることを特徴とする多数個取り配線基板。 Divided grooves are provided along the boundary of the wiring substrate region on the main surface of the ceramic mother substrate in which rectangular wiring substrate regions are arranged vertically and horizontally, and a plurality of metallized layers are deposited on the entire inner surface. A multi-piece wiring board in which a through-hole is formed so as to straddle the dividing groove, and the metallized layer has a thickest portion in the cross section that is the farthest from the dividing groove and a portion that is in contact with the dividing groove. A multi-cavity wiring board characterized in that the thickness gradually changes over the entire circumference so as to become thinner. 前記メタライズ層は、全周にわたる横断面形状が前記分割溝の延長線に対して線対称であ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。 2. The multi-piece wiring board according to claim 1, wherein the metallized layer has a cross-sectional shape over the entire circumference symmetrical with respect to an extension line of the dividing groove. 前記セラミック母基板は、その外周部に前記配線基板領域の全体を取り囲むように捨て代領域が形成されており、該捨て代領域は、その内部に前記配線基板領域の主面に形成された配線導体に前記貫通孔を介して電気的に接続された、前記配線基板領域の全体を取り囲む枠状導体層が形成され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。 In the ceramic mother board, a margin area is formed on the outer periphery of the ceramic mother board so as to surround the entire wiring board area, and the discard margin area is a wiring formed on the main surface of the wiring board area. The multi-piece wiring according to claim 1 or 2, wherein a frame-like conductor layer is formed which is electrically connected to a conductor via the through hole and surrounds the entire wiring board region. substrate.
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