JP2007123521A - 多数個取り配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】側面が実装面である配線基板の実装信頼性を向上させること。
【解決手段】複数の配線基板１０２が一列に配置されているとともに、複数の配線基板１０２の並び方向に、複数の配線基板１０２の外縁に沿って、複数の配線基板１０２を挟むように一対の分割溝１０７が形成されており、複数の配線基板１０２の実装面である側面が露出されるように、複数の配線基板１０２の間にスリット１０３が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子等の電子部品が搭載される配線基板となる多数の配線基板が少なくとも一列に配置された多数個取り配線基板に関するものである。

従来、例えば半導体素子等の電子部品が搭載される電子部品収納用パッケージに用いられる小型の配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料から成り、表面にタングステン等の金属材料から成る配線導体が形成された四角平板状の複数のセラミック絶縁層が積層された構造である。この配線基板に電子部品を搭載し、電子部品の電極を配線導体に半田やボンディングワイヤ等を介して電気的に接続することにより電子装置が製造される。

ところで、このような配線基板は、近年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、多数個の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するために、１枚の広面積の母基板から多数個の配線基板を得るようにな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の一例を図２に示す。図２（ａ）は、従来の多数個取り配線基板の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の要部拡大平面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）に示された配線基板の長辺側面側から見た側面図である。

多数個取り配線基板は、複数の四角形状の配線基板２０２が縦横に配列、形成されているとともに、外周部に枠状のダミー領域２０６が形成された母基板２０１と、配線基板２０２の境界に沿って形成された分割溝２０７と、各配線基板２０２に形成された複数の配線導体２０９とを具備した構造である。配線基板２０２に形成されるキャスタレーション導体２０８が左右非対称となっている場合、各配線基板２０２の間にはダミー領域２０５が形成されている。

また、このような配線基板２０２を外部回路基板に実装するためには、例えば、配線基板２０２の表面に電子部品を接続するための配線導体２０９から配線基板２０２の下面に導出する接続パッドを形成して、実装面が下面になるように接続パッドと外部回路基板とが向い合うように配線基板２０２を搭載する方法が採用されている。

また、外部回路基板への実装面積を小さくするために、配線基板２０２の外周にキャスタレーション導体２０８を形成し、実装面が側面となるようにキャスタレーション導体２０８の側面が外部回路基板と向い合うように配線基板２０２を縦に搭載したりする方法等が採用されている。

この多数個取り配線基板が、個々の配線基板２０２に分割されることにより、各配線基板（図示せず）に個片化される。分割溝２０７は、母基板２０１の両面に対向するようにして形成されている。

分割溝２０７は、母基板２０１となるセラミックグリーンシート積層体の配線基板２０２の境界に沿ってカッター刃等を押し入れて形成される。

また、母基板２０１を各配線基板２０２毎に分割するには、例えば分割溝２０７のラインが支点となるようにして母基板２０１に曲げ応力を加えることにより、母基板２０１を短冊状とし、この短冊状の配線基板（配線基板２０２が一列に並んだ形態）となったものに、さらに分割溝２０７のラインが支点となるようにして短冊状の配線基板に曲げ応力を加えることにより、各配線基板２０２を個片に分割することができる。

また、このような多数個取り配線基板においては、通常、配線導体２０９の表面に、酸化腐食の防止や半田の濡れ性、ボンディングワイヤのボンディング性を向上させること等のために、あらかじめ配線導体２０９に対してニッケルや金等のめっきが施される。
特開２００５−２２９１３５号公報

しかしながら、上記従来の多数個取り配線基板は、近年の配線基板の小型化による形状の変化により、以下のような問題があった。

すなわち、従来の多数個取り配線基板においては、配線基板２０２の側面（分割面）を実装面とする場合、各配線基板２０２の側面（分割面）にバリや欠け等が生じて、配線基板２０２の側面が凸凹な面となると、配線基板２０２を外部回路基板（図示せず）に実装する際に安定性がなく実装不良が発生してしまう可能性があった。

本発明はかかる問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、側面が実装面である配線基板の実装信頼性を向上させることである。

本発明の多数個取り配線基板は、複数の配線基板が一列に配置されているとともに、前記複数の配線基板の並び方向に、前記複数の配線基板の外縁に沿って、前記複数の配線基板を挟むように一対の分割溝が形成されており、前記複数の配線基板の実装面である側面が露出されるように、前記複数の配線基板の間にスリットが設けら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、前記スリットの長さが、前記一対の分割溝の距離より大きい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、前記複数の配線基板の角部にキャスタレーションが形成されるように、前記スリットが設けら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、前記スリットにより露出された前記複数の配線基板の前記側面に、キャスタレーション導体が形成され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は、複数の配線基板の実装面である側面が露出されるように、複数の配線基板の間にスリットが設けられていることにより、実装面となる配線基板の側面にバリや欠け等が生じる可能性を低減させることができる。よって、側面を実装面とする配線基板の外部回路基板に対する実装信頼性を向上させることができる。

また、本発明の多数個取り配線基板は、スリットの長さが、一対の分割溝の距離より大きいことから、分割溝の位置がずれたとしても確実に配線基板を分割することができる。また、配線導体が主面に広く形成される配線基板側は、主面にほとんど配線導体が形成されないダミー領域側と比較して焼成時の磁器収縮が若干大きくなるが、配線基板の長辺側とダミー領域との間にこのスリットを設けることにより、配線基板の長辺方向の焼成時の磁器収縮の差に起因する応力をダミー領域から開放することができる。よって、配線基板側とダミー領域側との焼成時の磁器収縮の差に起因する応力を、このダミー側に大きく形成されたスリットにより緩和することができる。

また、本発明の多数個取り配線基板は、複数の配線基板の角部にキャスタレーションが形成されるように、スリットが設けられていることから、分割溝が形成される各配線基板の幅を狭くすることができ、母基板を各配線基板毎に分割する際にさらに容易に各配線基板に分割することができる。

また、配線基板の角部がすべてキャスタレーションで面取りされる構造であることから、
配線基板の分割時に発生する可能性がある角部の欠けを防止する効果もある。

また、本発明の多数個取り配線基板は、スリットにより露出された複数の配線基板の側面に、キャスタレーション導体が形成されていることにより、キャスタレーション導体にニッケルや金等のめっきを被着する際に、めっき液がこのスリットを介してキャスタレーション導体の内面に良好に循環されることとなる。よって、キャスタレーションの内壁に均一にめっきを被着させることができる。

次に、本発明の多数個取り配線基板を添付の図面を基に説明する。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）の要部拡大平面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）に示された配線基板のキャスタレーション導体側から見た側面図である。

図１において、１０１は母基板、１０２は配線基板、１０３はスリット、１０７は分割溝、１０８はキャスタレーション導体、１１０はキャスタレーションである。

母基板１０１は、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，ガラスセラミックス等のセラミック材料から成る複数のセラミック層が積層されて成る。

また、母基板１０１には複数の配線基板１０２が一列に配置されているとともに、複数の配線基板１０２の並び方向に、複数の配線基板１０２の外縁に沿って、複数の配線基板１０２を挟むように一対の分割溝１０７が形成されている。

各配線基板１０２の一方の面（例えば上面）には配線導体１０９が形成されており、半導体素子等の電子部品（図示せず）が搭載されて半田やボンディングワイヤ等により配線導体１０９に接続される。また、配線基板１０２の一面には外部回路基板に搭載するための配線導体１０９が形成されている。（図１の例では、配線基板１０２の長辺側の一側面に形成されている。）
このような母基板１０１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、酸化アルミニウム等の原料粉末をシート状に成形した複数枚のセラミックグリーンシートを準備するとともに縦横に区画して配線基板１０２とダミー領域（図示せず）を交互に配列されるように設け、次に、このセラミックグリーンシートの一部のものについて適当な打ち抜き加工を施してスリット１０３やキャスタレーション１１０となる開口部を設けた後、各セラミックグリーンシートを積層、焼成することによって作製される。

また、キャスタレーション導体１０８や配線導体１０９は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，白金，金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、タングステンの金属ペーストを母基板１０１となるグリーンシートに所定の配線導体１０９のパターンで印刷したり、キャスタレーション導体１０８となる開口の内壁にタングステンの金属ペーストを塗布することにより形成される。

このような複数の配線基板１０２を取り囲むようにして形成されている枠状ダミー領域１０６は、多数個取り配線基板の取り扱いを容易とするために設けられている。

母基板１０１には、複数の配線基板１０２を挟むように一対の分割溝１０７が形成されている。分割溝１０７は、例えば、母基板１０１の一方の面（上面）、および他方の面（下面）に、両面間で対向するように形成されている。図１では、図を見やすくするために、他方の面（下面）の分割溝は省略している。また、一方の面（上面）の分割溝１０７を点線で示している。

分割溝１０７に沿って母基板１０１に曲げ応力を加えることにより、対向する分割溝１０７の間で母基板１０１が破断し、分割が行われる。なお、母基板１０１に曲げ応力を加えるのは、一方の面、他方の面のどちらからでもよい。

本発明の多数個取り配線基板は、複数の配線基板１０２の並び方向に、複数の配線基板１０２の外縁に沿って、複数の配線基板１０２を挟むように一対の分割溝１０７が形成されており、複数の配線基板１０２の実装面である側面が露出されるように、複数の配線基板１０２の間にスリット１０３が設けられている。

このような構造としたことから、実装面となる配線基板の側面を分割による破断面ではなく、例えば金型による打ち抜き面のようなバリや欠けのない平らな面として形成することができる。

よって、各配線基板１０２の実装面にバリや欠け等の凸凹な面が形成されることがなく、外部回路基板（図示せず）への配線基板１０２の実装性を向上できる。さらに、配線基板１０２の一辺の大きさが小さくなったとしても、短辺方向においてすでにスリット１０３で分離されていることから、母基板１０２から容易に各配線基板１０２に分割することができる。

また、このような配線基板１０２を外部回路基板に実装するためには、外部回路基板への実装面積を小さくするために、配線基板１０２の外周にキャスタレーション導体１０８を形成し、実装面が側面となるようにキャスタレーション導体１０８の側面が外部回路基板と向い合うように配線基板１０２を縦に搭載する方法が採用されている。

分割溝１０７は、母基板１０１となるセラミックグリーンシート（積層体）の両面に、配線基板１０２同士の境界および配線基板１０２と枠状ダミー領域１０６との境界に沿ってカッター刃等を押しつけて所定の深さの切り込みを形成すること等により形成される。

また、本発明の多数個取り配線基板は、スリット１０３の長さが一対の分割溝１０７の距離より大きくなるように形成されていることが好ましい。

このような構造とした場合には、分割溝１０７の形成する位置がずれたとしても配線基板１０２のスリット１０３に接した二辺はすでに隣り合う配線基板１０２と離間しており、さらにこのスリット１０３を跨ぐように分割溝１０７が形成されることから、確実に配線基板１０２を分割することができる。また、配線基板１０２とダミー領域１０４との焼成時の磁器収縮の差に起因する応力を、このダミー領域１０４側に大きく形成されたスリット１０３により緩和することができることから、配線基板１０２とダミー領域１０４との境界付近で発生し易い配線基板１０２の反りを防止することができる。

ここで、配線基板１０２の主面に形成される配線導体１０９は、一般的にセラミックグリーンシートよりも焼成時の磁器収縮率が大きい（縮みやすい）ため、広面積の配線導体１０９が形成された配線基板１０２とダミー領域１０４との間に、焼成時の磁器収縮の差に起因する応力が作用して母基板１０１の反りや変形が発生し易くなる。このように、スリット１０３の長さが一対の分割溝１０７の距離より大きくなるように形成することにより、配線基板１０２の長辺方向の焼成時の磁器収縮の差に起因する応力をダミー領域から開放することができる。また、ダミー領域のスリット１０３の間に形成された部位により、配線基板１０２とダミー領域１０４との磁器収縮の差に起因する応力を配線基板１０２の短辺側で効果的に吸収することができる。

また、本発明の多数個取り配線基板は、複数の配線基板１０２の角部にキャスタレーション１１０が形成されるように、スリット１０３が設けられていることが好ましい。

このような構造とした場合には分割溝１０７が形成される各配線基板１０２の幅を狭くすることができ、母基板１０２を各配線基板１０２毎に分割する際に、各配線基板１０２の短辺側の分割溝１０７が形成される幅が狭く形成することができることから、さらに容易に各配線基板１０２に分割することができる。

また、配線基板１０２の角部がすべてキャスタレーションで面取りされる構造であることから、配線基板１０２の分割時に発生する可能性がある角部の欠けを防止する効果もある。

キャスタレーション１１０は、母基板１０１を構成する各絶縁層となるセラミックグリーンシートについて、配線基板１０２の角部に打ち抜き加工を施して所定形状に開口しておき、この開口している部分が上下に連通するように積層することにより形成される。また、必要に応じて、開口している内壁にメタライズ層を形成することにより、キャスタレーション導体１０８が形成されている。

また、本発明の多数個取り配線基板は、配線基板１０２の側面に、配線基板１０２の表面から裏面に連続して、または厚み方向の途中にかけてキャスタレーション導体１０８が形成されており、キャスタレーション導体１０８の側面がスリット１０３側に露出している。

このような構造としたことから、配線基板１０２の露出した配線導体１０９にニッケルや金等のめっきを被着する際に、めっき液がこのスリット１０３を介してキャスタレーション導体１０８の内面に良好に循環されることとなり、配線基板１０２の表面に形成される配線導体１０９、およびキャスタレーションの内壁のキャスタレーション導体１０８に均一にめっきを被着させることができる。

つまり、キャスタレーション導体１０８にめっき液が接触して、めっき液中の金属イオンがキャスタレーション導体１０８に被着され、めっき液中の金属イオンが減少したとしても、キャスタレーション外部のめっき液が良好に循環されることにより、常に金属イオンが供給されてキャスタレーション導体１０８に均一にめっきを被着させることができる。

キャスタレーション導体１１０や配線導体１０９の露出した表面には、酸化腐食を防止するとともに、半田やボンディングワイヤを接続する際の半田の濡れ性、ボンディングワイヤのボンディング性等の特性を向上させるために、ニッケルや金等のめっき層（図示せず）が被着されていることが好ましい。このめっき層は、例えば、めっき液中で被めっき部（配線導体の表面）にめっき被着用の電流を供給し、電解めっきを施すことにより形成される。

なお、各配線基板１０２の配線導体１０９への電流の供給は、隣り合う配線基板１０２の間でキャスタレーション導体１０８や内層に形成された配線導体（図示せず）同士を電気的に接続させておくとともに、外周に形成されたメタライズ層にめっき導通端子（図示せず）を介して電流を供給することにより行なうことができる。

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で種々の変更を加えても何ら差し支えない。例えば、この例では配線基板１０２の側面に形成されたキャスタレーション導体１０８を４本としたが、その他の本数として形成してもよい。

また、配線基板１０２の形状を長方形状としたが、その他の形状（正方形状など）として各配線基板１０２が配列形成された母基板１０１としてもよい。

（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、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は図２（ｂ）に示された配線基板のキャスタレーション導体側から見た側面図である。 （ａ）は従来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）の要部拡大図、（ｃ）は図２（ｂ）に示された配線基板のキャスタレーション導体側から見た側面図である。

符号の説明

１０１・・・・・母基板
１０２・・・・・配線基板領域
１０３・・・・・スリット
１０４・・・・・ダミー領域
１０６・・・・・枠状ダミー領域
１０７・・・・・分割溝
１０８・・・・・キャスタレーション導体
１０９・・・・・配線導体
１１０・・・・・キャスタレーション

Claims (4)

1. 複数の配線基板が一列に配置されているとともに、前記複数の配線基板の並び方向に、前記複数の配線基板の外縁に沿って、前記複数の配線基板を挟むように一対の分割溝が形成されており、前記複数の配線基板の実装面である側面が露出されるように、前記複数の配線基板の間にスリットが設けられていることを特徴とする多数個取り配線基板。
2. 前記スリットの長さが、前記一対の分割溝の距離より大きい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. 前記複数の配線基板の角部にキャスタレーションが形成されるように、前記スリットが設けら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。
4. 前記スリットにより露出された前記複数の配線基板の前記側面に、キャスタレーション導体が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の多数個取り配線基板。

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