JP2011029468A

JP2011029468A - 多数個取り配線基板

Info

Publication number: JP2011029468A
Application number: JP2009174958A
Authority: JP
Inventors: Kazuhito Imuta; 一仁藺牟田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2011-02-10

Abstract

【課題】個片の配線基板におけるバリ等の不具合を生じることなく、分割溝に沿って容易に分割することが可能な多数個取り配線基板を提供する。
【解決手段】母基板１に四角形状の配線基板領域２が縦横の並びに配列形成されているとともに、配線基板領域２の周囲にダミー領域３が設けられ、配線基板領域２とダミー領域３との境界４に分割溝５が形成された多数個取り配線基板９であって、配線基板領域２の角部分に、母基板１を厚み方向に貫通する貫通孔７が、配線基板領域２の角部分を切り取るとともに配線基板領域２の角部分に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るように配線基板領域２からダミー領域３にかけて形成されており、貫通孔７の境界４と交わる端部分が境界４と直交する直線状である多数個取り配線基板９である。貫通孔７の端部分が分割溝５と直交するため、分割溝５と貫通孔７との間に不要な破断が生じにくく、バリ等の発生を抑制できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の配線基板領域が母基板に縦横の並びに配列されているとともに配線基板領域の周囲にダミー領域が設けられ、配線基板領域とダミー領域との境界に沿って分割溝が形成された多数個取り配線基板に関するものである。

従来、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やガラスセラミック焼結体等のセラミック焼結体からなる四角形板状の絶縁基板の上面に電子部品を搭載するための搭載部を有し、この搭載部またはその周辺から絶縁基板の側面や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形成された構造を有している。

このような配線基板は、一般に、１枚の広面積の母基板から複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。

多数個取り配線基板は、例えば、平板状の母基板に配線基板となる複数の配線基板領域が縦横の並びに配列されているとともに、その配線基板領域の周囲にダミー領域が設けられた構造を有している。ダミー領域は、複数の配線基板領域の配線導体にめっき用の電流を供給するためのめっき用引き出し線を配置するためのスペースを確保することや、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。

このような多数個取り配線基板は、通常、あらかじめ配線基板領域とダミー領域との境界に分割溝を形成しておいて、この分割溝に沿って曲げ応力を加えて母基板を破断させる方法で個片の配線基板に分割される。

なお、個片の配線基板における四角板状の絶縁基板は、角部分が欠けたり割れたりしやすいため、その角部分を切り取った形状とする（いわゆる面取りを施す）ことが行なわれている。そのため、一般に、多数個取り配線基板における配線基板領域の角部分には、角部分を切り取るような三角形状等の貫通孔が形成されている。また、例えば、特許文献１に記載されているように、その三角形の鋭角部分についてアールを付すとともにダミー領域（耳部）に位置させるようにして、角部分における欠けや割れの発生を抑えることが提案されている。

特開2008−60096号公報

しかしながら、上記従来の技術においては、例えば特許文献１に記載されているような形状の貫通孔を形成したとしても、図５に示すように、母基板１を分割線に沿って分割するときに加わる応力により、分割溝から貫通孔の角部分（アールを付されている場合も含む）付近にかけて母基板に破断が生じる可能性がある。図５は、従来の多数個取り配線基板における問題点を模式的に説明するための拡大平面図である。

すなわち、分割溝と貫通孔の外周とが鋭角で交わる（接する）部分があり、この部分では母基板の機械的な強度が比較的低い。そのため、母基板を個片に分割するための応力を加えたときに、分割溝から外れて、いわゆるショートカットで分割溝から貫通孔にかけて母基板の破断が進む可能性がある。そのため、個片の配線基板において外側面にバリ等の不具合を生じる場合があるという問題点があった。

このような破断は、近年の配線基板（母基板）の薄型化に伴う機械的な強度の低下に応じて発生しやすくなってきている。

本発明はこのような従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、配線基板領域とその周囲のダミー領域との境界に形成された分割溝に沿って母基板を分割する多数個取り配線基板において、個片の配線基板におけるバリ等の不具合を生じることなく容易に分割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、セラミック焼結体からなる母基板に四角形状の複数の配線基板領域が縦横の並びに配列形成されているとともに、該配線基板領域の周囲にダミー領域が設けられ、前記配線基板領域と前記ダミー領域との境界に分割溝が形成された多数個取り配線基板であって、前記配線基板領域の角部分に、前記母基板を厚み方向に貫通する貫通孔が、前記配線基板領域の角部分を切り取るとともに前記配線基板領域の前記角部に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るように前記配線基板領域から前記ダミー領域にかけて形成されており、前記貫通孔の前記境界と交わる端部分が前記境界と直交する直線状であ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、四角形状の配線基板領域の角部分に、母基板を厚み方向に貫通する貫通孔が、配線基板領域の角部分を切り取るように形成されていることから、個片の配線基板における絶縁基板の角部分が切り取られたものとすることができる。また、この貫通孔は、配線基板領域の角部に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るように配線基板領域からダミー領域にかけて形成されており、貫通孔の境界と交わる端部分が境界と直交する直線状であることから、その外周について配線基板領域の境界（境界に形成された分割溝）に対して鋭角に交わるような部分がない。そのため、母基板を分割するときに、分割溝から外れて貫通孔に向かう、個片の配線基板におけるバリを生じるような破断が生じることは効果的に抑制される。

また、この貫通孔は、配線基板領域の角部分に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るため、配線基板領域の角部分の切り取られた端が分割溝に直接接しない。そのため、分割溝に沿って母基板を分割するときの応力（母基板が割れるときの機械的な衝撃等）で配線基板領域の切り取られた角部分の端に欠けや割れ等を生じるようなことも効果的に抑制される。

また、この貫通孔は、配線基板領域の境界と交わる端部分が直線状であり、この直線状の部分が配線基板領域からダミー領域にかけて、ある程度の長さで延びているので、分割溝の位置が多少ずれたとしても、分割溝に対して端部分が直交したものとすることができる。

したがって、本発明によれば、個片の配線基板におけるバリ等の不具合を生じることなく容易に分割することが可能な多数個取り配線基板を提供することができる。

（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、（ｂ）はその要部を拡大して示す要部拡大平面図である。図１に示す多数個取り配線基板が個片に分割されてなる配線基板の平面図である。本発明の多数個取り配線基板の実施の形態の他の例を示す要部拡大平面図である。図１（ｂ）における要部をさらに拡大して示す要部拡大平面図である。従来技術の多数個取り配線基板における不具合を模式的に説明するための要部拡大平面図である。

本発明の多数個取り配線基板について、添付の図面を参照しつつ説明する。

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）の要部を拡大して示す要部拡大平面図である。図１において、１は母基板、２は配線基板領域、３はダミー領域、４は配線基板領域２とダミー領域３との境界、５は分割溝である。配線基板領域２およびダミー領域３を有する母基板１に分割溝５が形成されて多数個取り配線基板９が基本的に構成されている。

母基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体やガラスセラミック焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミック焼結体からなる絶縁材料により形成されている。

母基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、まず、酸化アルミニウムや酸化ケイ素，酸化カルシウム等の原料粉末に有機溶剤およびバインダを添加して作製したスラリーを、ドクターブレード法やリップコータ法等の方法でシート状に成形してセラミックグリーンシートを作製し、次に、このセラミックグリーンシートを所定の寸法に切断した後に積層して積層体とし、この積層体を約1300〜1600℃の温度で焼成する方法で製作することができる。

母基板１に配列された複数の配線基板領域２は、分割溝５に沿って分割した後にそれぞれが図２に示すような個片の配線基板19となる領域である。なお、図２は図１に示す多数個取り配線基板９が個片に分割されてなる配線基板19を示す平面図である。図２において、11は絶縁基板であり、図１と同様の部位には同様の符号を付している。

配線基板領域２の表面（図１に示す例では上面）には電子部品の搭載部２ａが設けられ、搭載部２ａから配線基板領域２における母基板１の下面等の外表面にかけて配線導体６が形成されている。配線導体６は、搭載部２ａに搭載される電子部品を配線基板領域２（個片の配線基板19）の外表面に電気的に導出するためのものである。

搭載部２ａに搭載される電子部品（図示せず）としては、ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路素子、およびＬＥＤ（発光ダイオード）やＰＤ（フォトダイオード），ＣＣＤ（電荷結合素子）等の光半導体素子を含む半導体素子、弾性表面波素子や水晶振動子等の圧電素子、容量素子、抵抗器、半導体基板の表面に微小な電子機械機構が形成されてなるマイクロマシン（いわゆるＭＥＭＳ素子）等の種々の電子部品が挙げられる。

電子部品は、搭載部２ａに、例えばエポキシ系樹脂，ポリイミド系樹脂，アクリル系樹脂，シリコーン系樹脂，ポリエーテルアミド系樹脂等の樹脂接着剤や、Ａｕ−Ｓｎ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ，Ｓｎ−Ｃｕ，Ｓｎ−Ｐｂ等のはんだや、ガラス等で接着される。

電子部品と配線導体６との電気的な接続は、例えば、配線導体６のうち搭載部２ａの周辺に露出している部位に電子部品の電極（図示せず）を、ボンディングワイヤやはんだ等の導電性接続材（図示せず）を介して接続することにより行なうことができる。

配線導体６は、タングステンやモリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム，白金，金等の金属材料により形成されている。

配線導体６は、例えば、タングステンからなる場合であれば、タングステンの粉末を有機溶剤，バインダとともに混練して作製した金属ペーストを、母基板１となるセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法等の印刷法で金属ペーストを印刷しておき、上記の積層体と同時焼成する方法で形成することができる。

また、ダミー領域３は、複数の配線基板領域２の配線導体６にめっき用の電流を供給するためのめっき用引き出し線（図示せず）を形成するためのスペースを確保することや、多数個取り配線基板９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。めっき用引き出し線は、例えば配線導体６と同様の材料を用い、同様の方法で形成することができる。

この配線基板領域２とダミー領域３との境界４に沿って、母基板１の上面および下面の少なくとも一方に分割溝５が形成されている。分割溝５は、例えば断面がＶ字状等の、先端（底部）で幅が細くなるような形状である。そして、母基板１に対して分割溝５に沿って曲げ応力等の力を加えれば、分割溝５の先端において母基板１に応力が集中して、この先端から母基板１の反対側の表面にかけて亀裂が生じて母基板１が破断し、配線基板領域２が分割されて個片の配線基板19になる。

分割溝５は、例えば、母基板１となるセラミックグリーンシートの積層体の上面および下面の少なくとも一方に、配線基板領域２とダミー領域３との境界４に沿ってカッター刃等で溝状の切り込みを入れる方法で形成することができる。カッター刃は、例えば縦断面がＶ字状であり、このカッター刃の縦断面の形状に応じた溝状の切り込みが母基板１となるセラミックグリーンシートの積層体に形成される。そして、この積層体を焼成すれば、分割溝５が形成された母基板１を作製することができる。

また、この多数個取り配線基板９において、四角形状の配線基板領域２の角部分に、母基板１を厚み方向に貫通する貫通孔７が、配線基板領域２の角部分を切り取るとともに、角部に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るように配線基板領域２からダミー領域３にかけて形成されており、貫通孔７の境界４と交わる端部分が境界４と直交する直線状である。

本例の多数個取り配線基板９は、上記の構成を備えていることから、個片の配線基板19における絶縁基板11の角部分が切り取られたものとすることができるとともに、母基板１を分割するときに、分割溝５から貫通孔７に向かって個片の配線基板19におけるバリを生じるような破断が生じることが効果的に抑制される。

すなわち、貫通孔７が、配線基板領域２の角部分を切り取る形状であることから、この配線基板領域２が個片に分割されてなる配線基板19においても、絶縁基板11の角部分が切り取られた形状とすることができる。

また、この貫通孔７は、配線基板領域２の角部分に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るように配線基板領域２からダミー領域３にかけて形成されており、貫通孔７の境界４と交わる端部分が境界４と直交する直線状であることから、配線基板領域２の境界４（境界４に沿って形成された分割溝５）に対して鋭角に交わるような部分がない。そのため、母基板１を分割させるときに、分割溝５から貫通孔７に向かって、個片の配線基板19におけるバリを生じるような破断が生じることは効果的に抑制される。

また、この貫通孔７は、配線基板領域２の角部分に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るため、配線基板領域２の角部分の切り取られた端が分割溝５に直接接しない。そのため、分割溝５に沿って母基板１を分割するときの応力（母基板１が割れるときの機械的な衝撃等）で、配線基板領域２の切り取られた角部分の端に欠けや割れ等を生じるようなことも効果的に抑制される。

また、この貫通孔７は、配線基板領域２の境界４と交わる端部分が直線状であり、この直線状の部分が配線基板領域２からダミー領域３にかけてある程度の長さで延びているので、分割溝５の位置が多少ずれたとしても、分割溝５に対して端部分が直交したものとすることができる。

したがって、個片の配線基板19におけるバリ等の不具合を生じることなく容易に分割することが可能な多数個取り配線基板９を提供することができる。

つまり、この多数個取り配線基板９は、母基板１に応力が加わって分割（破断）される分割溝５の近くに、バリや欠け，割れ等の不具合を誘発するような部分がないため、個片の配線基板19におけるバリ等の不具合を生じることなく容易に分割することができる。

貫通孔７は、配線基板領域２の角部分を切り取るとともに、角部分に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取ることができ、境界４と交わる端部分が境界４と直交する直線状であれば、図１（ｂ）に示した形状に限らず、他の形状であってもよい。

例えば、図３は、配線基板領域２の角部分を円弧状に切り取る貫通孔７の例である。この例では、配線基板領域２の外周について、円弧状に切り取られた角部分と帯状に外縁が切り取られた辺部分との間に角が生じないようすることが容易であり、配線基板領域２の切り取られた角部分の端に欠けや割れ等を生じることがより効果的に抑制される。

また、例えば図４に示すような貫通孔７について、角部分に隣接した辺部分における外縁を帯状に切り取る長さ（配線基板領域２の境界４に沿った方向における寸法）Ｌは、配線基板領域２の寸法や、母基板１の厚みおよび材料等の、母基板１の機械的な強度に影響を与える条件等に応じて適宜設定すればよい。例えば、母基板１の厚みが厚いほど、また材料の機械的な強度が高いほど、帯状に切り取る長さを大きくすればよい。なお、図４は、図１（ｂ）における要部をさらに拡大して示す要部拡大平面図である。図４において図１と同様の部位には同様に符号を付している。

母基板１が酸化アルミニウム質焼結体からなり、厚みが約0.5〜1.5ｍｍ程度の範囲であれば、上記帯状に切り取る長さＬは約1.0〜1.5ｍｍに設定すればよい。また、この母基板１の厚みが0.5ｍｍ未満のときには、上記帯状に切り取る長さＬは約0.8〜1.2ｍｍ程度に設定すればよい。

また、この角部分に隣接した辺部分における外縁を帯状に切り取る幅（切り取る長さＬと直交する方向における寸法）Ｗは、配線基板領域２の寸法や配線導体６の位置等に応じて適宜設定すればよい。なお、分割溝５の位置が多少ずれたときに配線基板領域２の切り取られた角部分の端が直接に分割溝５と接するのを避けるようにするには、切り取る幅Ｗは約0.15ｍｍ以上に設定すればよい。

また、貫通孔７について、配線基板領域２の境界４と直交する端部分は、例えば図１（ｂ）に示すように配線基板領域２からダミー領域３にかけて直線状に延びた形状である。この、貫通孔７の端部分における幅Ａは、例えば切り取る幅Ｗの２倍程度に設定すればよい。

ここで、上記の多数個取り配線基板９について、従来技術の多数個取り配線基板（図示せず）とバリ等の発生の有無を比較した実施例を説明する。

実施例として作製した多数個取り配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体からなる、厚みが約0.7ｍｍの母基板１に、１辺の長さが約15ｍｍの正方形状の配線基板領域２を５×５（個）の並びに配列し、各配線基板領域２の周囲に幅が約3.5ｍｍのダミー領域３を設けたものとした。また、配線基板領域２とダミー領域３との境界４に沿って、母基板１の上面に分割溝５を形成し、配線基板領域２の角部分に貫通孔７を形成した。貫通孔７は、図１（ｂ）に示す形状とし、配線基板領域２の角部分を三角形状（１辺の長さが約1.3ｍｍの正三角形状）に切り取るとともに、角部分に隣接した辺部分の外縁を、切り取る幅Ｗが約0.2ｍｍで切り取る長さＬが約1.0ｍｍの帯状に切り取るものとした。

また、比較例とした従来技術の多数個取り配線基板は、実施例と同様の材料および寸法の多数個取り配線基板において配線基板領域（図示せず）の角部分を１辺の長さが約1.0ｍｍの三角形状に切り取る貫通孔（図示せず）を設けたものを用い、図５に示す貫通孔のように、その三角形状の貫通孔の角（三角形の頂点）は円弧状に成形しておいた。

これら実施例の多数個取り配線基板９および比較例の多数個取り配線基板について、それぞれ40枚準備して、分割溝５に沿って曲げ応力を加えて分割した後、個片の配線基板19および比較例の多数個取り配線基板が分割されてなる配線基板（図示せず）の外側面におけるバリ，欠けおよび割れの有無を、倍率20倍の双眼顕微鏡を用いて確認した。

その結果、実施例の多数個取り配線基板９を分割して作製した配線基板19においては、確認した1000個中にバリ等の発生は０個であった。これに対し、比較例の多数個取り配線基板を分割して作製した配線基板においては、確認した1000個中に12個の配線基板において角部分の近くにバリの発生が見られた。この結果、本発明の多数個取り配線基板９における、バリ等の不具合を生じることなく容易に分割できるようにする効果を確認することができた。

また、この実施例の多数個取り配線基板９において、貫通孔７は、配線基板領域２の角部分に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るため、分割された個片の配線基板19の角部は、例えば図２に示した例のように、単純な直線状ではなく、帯状に切り取る幅Ｗに応じて段状になる。そのため、四角板状の絶縁基板11の切り取られた角部分の端11ａが絶縁基体11の辺部分に対して内側に引っ込んだようになり、配線基板19を取り扱う際に、角部分が搬送用のケースや実装用の治具等に引っ掛かるような不具合の発生を抑制する上でも有効である。

１・・・母基板
２・・・配線基板領域
２ａ・・搭載部
３・・・ダミー領域
４・・・境界
５・・・分割溝
６・・・配線導体
７・・・貫通孔
９・・・多数個取り配線基板
11・・・絶縁基板
11ａ・・絶縁基板の切り取られた角部分の端
19・・・配線基板

Claims

セラミック焼結体からなる母基板に四角形状の複数の配線基板領域が縦横の並びに配列形成されているとともに、該配線基板領域の周囲にダミー領域が設けられ、前記配線基板領域と前記ダミー領域との境界に分割溝が形成された多数個取り配線基板であって、前記配線基板領域の角部分に、前記母基板を厚み方向に貫通する貫通孔が、前記配線基板領域の角部分を切り取るとともに前記配線基板領域の前記角部分に隣接した辺部分の外縁を帯状に切り取るように前記配線基板領域から前記ダミー領域にかけて形成されており、前記貫通孔の前記境界と交わる端部分が前記境界と直交する直線状であることを特徴とする多数個取り配線基板。