JP2011119660A - Multi-cavity wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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の配線基板となる配線基板領域が複数個、母基板に縦横の並びに配列されてなり、配線基板領域が個片の配線基板に分割される多数個取り配線基板に関するものである。 In the present invention, a plurality of wiring board regions serving as wiring boards for mounting electronic components such as semiconductor elements and surface acoustic wave elements are arranged vertically and horizontally on a mother board. The present invention relates to a multi-piece wiring board divided into substrates.
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として、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を含む絶縁基板の上面から下面にかけてタングステン等の金属材料からなる複数の金属層が形成されたものが多用されている。金属層は、絶縁基板の上面から下面にかけて形成された配線導体や、絶縁基板の下面に形成された外部接続用の接続パッド等である。 Conventionally, as a wiring board used for mounting electronic components such as semiconductor elements and surface acoustic wave elements, electrons are formed on the upper surface of an insulating substrate made of a ceramic sintered body such as an aluminum oxide sintered body or a glass ceramic sintered body. 2. Description of the Related Art A part having a mounting part for mounting a component and in which a plurality of metal layers made of a metal material such as tungsten is formed from the upper surface to the lower surface of an insulating substrate including the mounting part or its periphery is often used. The metal layer is a wiring conductor formed from the upper surface to the lower surface of the insulating substrate, a connection pad for external connection formed on the lower surface of the insulating substrate, or the like.
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配線基板領域が縦横の並びに複数個配列形成された構造を有している。 Such a wiring board is generally manufactured in the form of a so-called multi-cavity wiring board in which a plurality of wiring boards are obtained simultaneously from a single large-area mother board. The multi-cavity wiring board has, for example, a structure in which a plurality of wiring board regions serving as wiring boards are arranged in rows and columns on a flat mother board.
このような多数個取り配線基板は、例えば、配線基板領域の境界において母基板にダイシング加工等の切断加工を施すことにより、個片の配線基板に分割される。ダイシング加工は、一般に、多数個取り配線基板を粘着テープ(いわゆるダイシングテープ)に貼り付けた状態で行なわれ、個片に切断された多数個取り配線基板の複数の配線基板領域(個々の配線基板)がばらばらにならないようにしている。 Such a multi-piece wiring board is divided into individual wiring boards by, for example, performing a cutting process such as dicing on the mother board at the boundary of the wiring board region. In general, dicing is performed in a state in which a multi-piece wiring board is attached to an adhesive tape (so-called dicing tape), and a plurality of wiring board regions (individual wiring boards) of the multi-piece wiring board cut into pieces. ) Will not fall apart.
なお、この切断の前に、各配線基板領域について、電気的な特性や外観等の検査が行なわれ、これらの検査項目において不具合が発見された配線基板領域は、個々の配線基板として不良として判定され、個片に分割された後に、他の配線基板(不良ではないもの)とは別にダイシングテープから剥がされて、廃棄等の処置が行なわれる。この、不良として判定された配線基板領域の識別用のマークには、従来、油性インクが用いられている。油性インクで配線基板領域の接続パッドや配線導体の露出部分を塗りつぶしたり、母基板の表面(上面等)に円形等の図形を描いたりして識別用のマーク(いわゆるバッドマーク)としていた。 Before this cutting, each wiring board area is inspected for electrical characteristics, appearance, etc., and the wiring board area in which a defect is found in these inspection items is determined to be defective as an individual wiring board. Then, after being divided into individual pieces, they are peeled off from the dicing tape separately from other wiring boards (those that are not defective), and treatment such as disposal is performed. Conventionally, oil-based ink has been used for the mark for identifying the wiring board area determined to be defective. The connection pads in the wiring board region and the exposed portions of the wiring conductors are painted with oil-based ink, or circles and other figures are drawn on the surface (upper surface, etc.) of the mother board to form identification marks (so-called bad marks).
しかしながら、上記従来技術の多数個取り配線基板は、個片の配線基板として不良の配線基板領域を識別するためのマークが油性インクで描かれているため、他の検査や洗浄,搬送等の多数個取り配線基板の取り扱い時にマークが薄くなったり、部分的に消えたりして識別しにくくなる可能性があるという問題点があった。 However, since the multi-piece wiring board of the above-mentioned prior art has a mark for identifying a defective wiring board area as an individual wiring board drawn with oil-based ink, a large number of other inspections, cleaning, transportation, etc. There is a problem in that the mark may become thin or partially disappear when handling the individual wiring board, which may make it difficult to identify.
また、油性インクに含まれる溶剤等の有機物が気化した成分が配線基板領域の表面に付着して、配線導体における電子部品との接続信頼性や、接続パッドの外部電気回路に対す
る接続信頼性等を低下させる可能性があるという問題点があった。
In addition, components evaporated from organic substances such as solvents contained in oil-based ink adhere to the surface of the wiring board area, and the connection reliability of the wiring conductor with the electronic components and the connection reliability of the connection pads to the external electric circuit are improved. There was a problem that it could be lowered.
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、不良の配線基板領域の識別が容易かつ確実であり、また、電子部品や外部電気回路等に対する接続信頼性の高い配線基板を作製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。 The present invention has been completed in view of such conventional problems, and its purpose is to easily and reliably identify a defective wiring board region, and to connect to an electronic component, an external electric circuit, or the like. An object of the present invention is to provide a multi-piece wiring board capable of producing a highly reliable wiring board.
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複数の配線基板領域が縦横の並びに配列され、前記配線基板領域の上面に電子部品の搭載部が設けられるとともに、前記配線基板領域の上面および下面の少なくとも一方に、表面にめっき層が被着された金属層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うち個片の配線基板として不良であるものは、前記金属層の一部において、レーザ光によって前記めっき層の厚み方向の一部または全部が除去され、前記めっき層の一部または前記金属層が露出して酸化していることを特徴とするものである。 In the multi-cavity wiring board of the present invention, a plurality of wiring board regions are arranged vertically and horizontally on a mother board made of a ceramic sintered body, an electronic component mounting portion is provided on the upper surface of the wiring board area, and the wiring A multi-piece wiring board in which a metal layer having a plating layer deposited on the surface is formed on at least one of an upper surface and a lower surface of the substrate area, and is defective as an individual wiring board in the wiring board area In a part of the metal layer, part or all of the plating layer in the thickness direction is removed by laser light, and the part of the plating layer or the metal layer is exposed and oxidized. It is what.
また、本発明の多数個取り配線基板は、上記構成において、前記金属層が、前記配線基板領域の下面に形成された外部接続用の接続パッドを含み、前記配線基板領域のうち個片の配線基板として不良であるものは、前記接続パッドにおいて、レーザ光によって前記めっき層の厚み方向の一部または全部が除去され、前記めっき層の一部または前記接続パッドが露出して酸化していることを特徴とするものである。 In the multi-piece wiring board of the present invention, the metal layer includes a connection pad for external connection formed on the lower surface of the wiring board region in the above-described configuration, and a piece of wiring in the wiring board region is provided. What is defective as a substrate is that a part or all of the plating layer in the thickness direction is removed by laser light in the connection pad, and a part of the plating layer or the connection pad is exposed and oxidized. It is characterized by.
また、本発明の多数個取り配線基板は、上記構成において、前記母基板は、前記配線基板領域の境界に沿ってダイシング加工が施されて切断されるものであり、複数の前記接続パッドが前記配線基板領域の境界に近接して沿うように配列されていることを特徴とするものである。 In the multi-piece wiring board of the present invention, in the above configuration, the mother board is cut by dicing along a boundary of the wiring board region, and a plurality of the connection pads are It is arranged so as to be close to the boundary of the wiring board region.
また、本発明の多数個取り配線基板は、上記構成において、前記金属層が前記配線基板領域の上面に形成されており、前記配線基板領域のうち個片の配線基板として不良であるものは、前記配線基板領域の上面に形成された前記金属層の少なくとも一部において、レーザ光によって前記めっき層の厚み方向の一部または全部が除去され、前記めっき層の一部または前記金属層が露出して酸化していることを特徴とするものである。 Further, in the multi-piece wiring board of the present invention, in the above configuration, the metal layer is formed on the upper surface of the wiring board area, and the wiring board area is defective as a piece of wiring board. In at least a part of the metal layer formed on the upper surface of the wiring board region, a part or all of the plating layer in the thickness direction is removed by laser light, and a part of the plating layer or the metal layer is exposed. It is characterized by being oxidized.
本発明の多数個取り配線基板によれば、配線基板領域のうち個片の配線基板として不良であるものは、金属層の一部において、レーザ光によってめっき層の厚み方向の一部または全部が除去され、めっき層の一部または接続パッドが露出して酸化していることから、この金属層において、レーザ光によるめっき層の除去が行なわれた一部を除く他の部分(残部)と、めっき層または金属層の酸化して黒く変色した部分との間で色調や光の反射率等の差が大きいため、このようなレーザ光による加工が行なわれたか否かの識別が容易である。そのため、各配線基板領域について、このようなマークが設けられた、つまり個片の配線基板として不良であるものか否かの識別が容易である。 According to the multi-cavity wiring board of the present invention, a part of the wiring board region which is defective as a single wiring board is partially or entirely in the thickness direction of the plating layer by laser light in a part of the metal layer. Since this is removed and a part of the plating layer or the connection pad is exposed and oxidized, in this metal layer, the part other than the part where the plating layer is removed by the laser beam (the remaining part), Since there is a large difference in color tone, light reflectance, and the like between the plated layer or the metal layer oxidized and turned black, it is easy to identify whether or not such processing with laser light has been performed. Therefore, it is easy to identify whether each wiring board region is provided with such a mark, that is, whether it is defective as an individual wiring board.
また、このマークは、レーザ光で除去されためっき層の厚み方向の一部(表面部分)の下側のめっき層の一部または金属層そのものが酸化して形成されたものであるため、塗布された油性インクにように検査や搬送等の取り扱いで剥がれて薄くなることは効果的に抑制される。また、油性インクにおける溶剤のような気化成分を生じることがない。 In addition, this mark is formed by oxidizing part of the plating layer below the part (surface part) in the thickness direction (surface part) of the plating layer removed by the laser beam or the metal layer itself. It is effectively suppressed that the oil-based ink is peeled off and thinned by handling such as inspection or conveyance. Further, a vaporizing component such as a solvent in the oil-based ink is not generated.
したがって、不良の配線基板領域の識別が容易かつ確実であり、また、電子部品や外部電気回路等に対する接続信頼性の高い配線基板を作製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。
Accordingly, it is possible to provide a multi-piece wiring board capable of easily and surely identifying a defective wiring board region and capable of producing a wiring board having high connection reliability to an electronic component, an external electric circuit, or the like. it can.
また、本発明の多数個取り配線基板において、レーザ光による加工は、金属層の部分のみであり、母基板の下面には施されていない。そのため、レーザ光による加工で母基板の下面における表面粗さが粗くなることがなく、ダイシングテープの母基板の対する粘着力が不要に高くなり過ぎることがない。したがって、個片に分割した配線基板をダイシングテープから剥がすことが容易であり、個片の配線基板の生産性を高く確保することもできる。 Further, in the multi-piece wiring board of the present invention, the processing by the laser beam is only performed on the metal layer portion and is not performed on the lower surface of the mother board. Therefore, the surface roughness on the lower surface of the mother substrate is not roughened by processing with laser light, and the adhesive force of the dicing tape to the mother substrate is not unnecessarily high. Therefore, it is easy to peel the wiring board divided into individual pieces from the dicing tape, and the productivity of the individual wiring boards can be ensured high.
また、本発明の多数個取り配線基板は、上記構成において、金属層が、配線基板領域の下面に形成された外部接続用の接続パッドを含み、配線基板領域のうち個片の配線基板として不良であるものは、接続パッドにおいて、レーザ光によってめっき層の厚み方向の一部または全部が除去され、めっき層の一部または接続パッドが露出して酸化している場合には、一般に、配線基板領域2の下面に複数個形成される接続パッド4をバッドマークとして利用することができるため、配線基板として不良である配線基板領域2の認識が容易である。
In the multi-piece wiring board of the present invention, in the above configuration, the metal layer includes a connection pad for external connection formed on the lower surface of the wiring board area, and the wiring board area is defective as an individual wiring board. In the case where a part or all of the plating layer in the thickness direction is removed by the laser beam in the connection pad, and a part of the plating layer or the connection pad is exposed and oxidized, generally, the wiring board Since a plurality of
また、本発明の多数個取り配線基板は、上記金属層が接続パッドを含む構成において、母基板が、配線基板領域の境界に沿ってダイシング加工が施されて切断されるものであり、複数の接続パッドが配線基板領域の境界に近接して沿うように配列されている場合には、接続パッドのうちレーザ光による加工が行なわれていない残部にめっき層が被着され、これを画像認識装置等で周囲の母基板の表面等と分けて認識することが容易であるため、個片の配線基板領域の外周位置の検知が容易であり、ダイシング加工の際の位置決めも容易である。したがって、この場合には、個片の配線基板の生産性がより高い多数個取り配線基板を提供することができる。 In the multi-cavity wiring board of the present invention, in the configuration in which the metal layer includes a connection pad, the mother board is cut by being subjected to dicing along the boundary of the wiring board region, When the connection pads are arranged so as to be close to the boundary of the wiring board region, a plating layer is deposited on the remaining portion of the connection pads that has not been processed by the laser beam, and this is applied to the image recognition device. Therefore, it is easy to recognize separately from the surface of the surrounding mother board, etc., so that it is easy to detect the outer peripheral position of the individual wiring board region, and positioning at the time of dicing is easy. Therefore, in this case, it is possible to provide a multi-piece wiring board with higher productivity of individual wiring boards.
また、本発明の多数個取り配線基板は、上記構成において、金属層が配線基板領域の上面に形成されており、配線基板領域のうち個片の配線基板として不良であるものは、配線基板領域の上面に形成された金属層の少なくとも一部において、レーザ光によってめっき層の厚み方向の一部または全部が除去され、めっき層の一部または金属層が露出して酸化している場合には、多数個取り配線基板を個片に分割する際に表に露出する面である上面にバッドマークが形成されるため、個片の配線基板として不良である配線基板領域の認識をより容易に行なうことができる。 In the multi-piece wiring board of the present invention, in the above configuration, the metal layer is formed on the upper surface of the wiring board area, and the wiring board area is defective as a piece of wiring board. When at least part of the metal layer formed on the upper surface of the metal layer is partly or wholly removed in the thickness direction of the plating layer by the laser beam, and part of the plating layer or the metal layer is exposed and oxidized Since a bad mark is formed on the upper surface, which is the surface exposed to the front when dividing the multi-piece wiring board into pieces, it is easier to recognize a defective wiring board region as a piece of wiring board. be able to.
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。 A multi-piece wiring board of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
以下の実施の形態の説明においては、主に、バッドマークとして利用される金属層が配線基板領域の下面に形成された接続パッドである場合を例に挙げて説明する。 In the description of the following embodiments, a case where a metal layer used as a bad mark is a connection pad formed on the lower surface of the wiring board region will be mainly described as an example.
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上面図であり、図1(b)は、その下面図であり、図2は図1(b)の要部を拡大して示す要部拡大下面図である。母基板1に複数の配線基板領域2が縦横の並びに配列されて多数個取り配線基板9が基本的に形成されている。
FIG. 1A is a top view showing an example of an embodiment of a multi-piece wiring board according to the present invention, FIG. 1B is a bottom view thereof, and FIG. 2 is a plan view of FIG. It is a principal part expansion bottom view which expands and shows a principal part. A plurality of
母基板1は、ガラスセラミック焼結体,酸化アルミニウム質焼結体,窒化アルミニウム質焼結体,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。また、この実施の形態の例において、母基板1の外周には、配列された複数の配線基板領域2を取り囲むようにダミー領域8が設けられている。ダミー領域8は、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。
The
母基板1に配列された複数の配線基板領域2は、それぞれが個片の配線基板(図示せず)となる領域である。母基板1が配線基板領域2の境界2aにおいて切断されることにより、複数の配線基板が同時集約的に製作される。
The plurality of
個片の配線基板は、例えば電子部品搭載用基板として使用され、配線基板領域2の上面の中央部や下面等に電子部品の搭載部2bが設けられている。図1に示す例においては、配線基板領域2の上面の中央部に凹部(符号なし)が設けられ、その凹部の底面が電子部品の搭載部2bとされている。
The individual wiring substrate is used as an electronic component mounting substrate, for example, and an electronic component mounting portion 2b is provided at the center or lower surface of the upper surface of the
なお、母基板1は、このような凹部を配線基板領域2に有しているものである必要はなく、平板状のもの(図示せず)として、配線基板領域2の平坦な上面の一部を搭載部2bとしたものでもよい。
Note that the
搭載部2b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。 Electronic components (not shown) mounted on the mounting portion 2b include semiconductor integrated circuit elements such as IC and LSI, and optical semiconductors such as LED (light emitting diode), PD (photodiode), and CCD (charge coupled device). Various semiconductor devices including elements, piezoelectric elements such as surface acoustic wave elements and crystal resonators, capacitive elements, resistors, and micromachines (so-called MEMS elements) in which minute electromechanical mechanisms are formed on the surface of a semiconductor substrate Electronic parts are mentioned.
電子部品は、搭載部2bに、例えばエポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂,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。 The electronic component has a resin adhesive such as an epoxy resin, polyimide resin, acrylic resin, silicone resin, polyether amide resin, Au-Sn, Sn-Ag-Cu, Sn- Bonded with solder such as Cu, Sn-Pb, or glass.
母基板1の上面および下面の少なくとも一方には、配線導体3や接続パッド4等の金属層(符号なし)が形成されている。金属層は、例えば、搭載部2bに搭載される電子部品と外部の電気回路とを電気的に接続するための導電路や、電子部品封止用の蓋体(図示せず)を接合するための下地金属層等を形成するものである。
On at least one of the upper surface and the lower surface of the
図1に示す例においては、母基板1に、搭載部2bの外周部分から配線基板領域2の下面にかけて配線導体3が形成されている。配線導体3は、搭載部2bに搭載される電子部品と電気的に接続されて、電子部品を外部の電気回路に電気的に接続する導電路の一部として機能する。このような配線導体3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。
In the example shown in FIG. 1, the
It is made of a metal material such as palladium, platinum, or gold.
配線導体3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金属ペーストを作製し、この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所定のパターンで印刷した後、同時焼成する方法で形成することができる。
If the
電子部品と配線導体3との電気的な接続は、例えば、配線導体3のうち搭載部2bの外周部分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。
The electrical connection between the electronic component and the
配線基板領域2の下面には接続パッド4が形成されている。接続パッド4は、個片の配線基板(実際には配線基板に電子部品が実装されてなる電子装置)(図示せず)を外部電気回路に電気的に接続させるためのものである。例えば、はんだや導電性接着剤等の導電性接続材を介して接続パッド4を外部電気回路の所定位置に接続すれば、配線基板が外部電気回路と電気的に接続される。また、この接続パッド4を配線導体3と電気的に接続しておけば、配線導体3および接続パッド4を介して、電子部品と外部電気回路とを電気的に接続させることができる。
これらの接続パッド4および配線導体3の露出部分には、ボンディングワイヤやはんだ等との接続を容易かつ強固なものとするために、例えばニッケルや金等のめっき層5が被着されている。
A plated
この多数個取り配線基板9は、例えば紫外線を照射することにより粘着力を弱くすることができるような粘着テープ(いわゆるダイシングテープ)に下面側が貼り付けられて、ダイシング加工が施され、個片の配線基板に分割される。個片に分割されたそれぞれの配線基板は、ダイシングテープに貼り付いているのでばらばらになることはなく、例えば搬送や電子部品の搭載のためのセット等の取り扱いが容易である。個片に分割された配線基板に対する電子部品の搭載は、後述するような不良の配線基板がダイシングテープから取り外された後に行なわれる。
The
本発明の多数個取り配線基板9においては、配線基板領域2のうち個片の配線基板として不良であるものは、金属層である接続パッド4の一部において、レーザ光によってめっき層5の厚み方向の一部または全部が除去され、めっき層5の一部または接続パッド4が露出して酸化している。なお、図1では、このめっき層5の一部または接続パッド4の露出した部分を省略している。
In the
個片の配線基板として不良であるものは、例えば、配線導体3や配線導体3と接続パッド4との間における断線または電気的短絡等の不良、配線導体3における静電容量や電気抵抗,インピーダンス等の電気特性の規格値からの外れ、配線導体3や接続パッド4等における変色、配線基板領域2の全体における欠けや異物の付着等の外観上の不具合等が発生しているものである。これらの不具合等は、電気特性の測定や画像認識装置による外観検査により検知される。
What is defective as an individual wiring board is, for example, a defect such as a disconnection or an electrical short between the
そして、そのような個片の配線基板として不良である配線基板領域2に対して、上記のように接続パッド4の一部(例えば、図2に示す例のような中央部)でめっき層5の厚み方向の一部または接続パッド4を露出させて酸化させているので、この酸化した部分が識別用のマークとなって、その配線基板領域2(配線基板)が不良であることを容易に識別することができる。
Then, with respect to the
すなわち、上記のようにめっき層5の厚み方向の一部または接続パッド4が露出して酸化していることから、接続パッド4において、レーザ光によるめっき層5の除去が行なわれた一部を除く他の部分(残部)と、めっき層5または接続パッド4の酸化して黒く変色した部分との間(図2に示す例では中央部と外周部との間)で色調や光の反射率等の差が大きいため、このようなレーザ光による加工が行なわれたか否かの識別が容易である。そのため、各配線基板領域2について、このようなマークが設けられた、つまり個片の配線基板として不良であるものか否かの識別が容易である。
That is, as described above, a part of the
また、このマークは、レーザ光で除去されためっき層5の厚み方向の一部(表面部分)の下側のめっき層5の一部または接続パッド4そのものが酸化して形成されたものであるため、塗布された油性インクにように検査や搬送等の取り扱いで剥がれて薄くなることは効果的に抑制される。また、油性インクにおける溶剤のような気化成分を生じることもない。
This mark is formed by oxidizing a part of the
したがって、不良の配線基板領域2の識別が容易かつ確実であり、また、電子部品や外部電気回路等に対する接続信頼性の高い配線基板を作製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。
Therefore, there is provided a
また、レーザ光による加工は、接続パッド4の部分のみであり、母基板1の表面には施されていない。そのため、レーザ光による加工で母基板1の下面における表面粗さが粗くなることがなく、ダイシングテープの母基板1の対する粘着力が不要に高くなり過ぎることはない。したがって、個片に分割した配線基板をダイシングテープから剥がすことが容易であり、個片の配線基板の生産性を高く確保することもできる。
Further, the processing with the laser beam is performed only on the
本発明の多数個取り配線基板において、上記のように、金属層が、配線基板領域2の下面に形成された外部接続用の接続パッド4を含み、配線基板領域2のうち個片の配線基板として不良であるものは、接続パッド4の一部において、レーザ光によってめっき層5の厚み方向の一部または全部が除去され、めっき層5の一部または接続パッド4が露出して酸化している場合には、一般に、配線基板領域2の下面に複数個形成される接続パッド4をバッドマークとして利用することができるため、配線基板として不良である配線基板領域2の認識が容易である。
In the multi-piece wiring board of the present invention, as described above, the metal layer includes the
例えば、配線基板領域2の上面側に形成される配線導体3等の金属層の面積が小さい場合や個数が少ない場合のように、上面側に識別しやすいバッドマークを形成するのが難しいときでも、接続パッド4においてめっき層5をレーザ光で除去して、識別が容易なバッドマークを配線基板領域2に形成することができる。
For example, even when it is difficult to form an easily identifiable bad mark on the upper surface side, such as when the area of the metal layer such as the
なお、バッドマークを形成するための金属層としての接続パッド4は、その全面においてレーザ光でめっき層5が除去されると、全面が酸化して黒色等に変色するため、識別が困難になる。そのため、レーザ光による上記加工は、接続パッド4の中央部等の一部に対して行なう。この場合、加工の位置ずれ等に起因して、レーザ光が誤って母基板1の下面に照射されることを防ぐ上では、レーザ光による加工は接続パッド4の外周を避けて行なうことが好ましい。
Note that the
なお、接続パッド4は、上記のようにレーザ光でめっき層5を除去する前に、この除去する範囲内において表面に油性インクで印を付けておいて、この油性インクを含めてめっき層5をレーザ光で除去するようにしてもよい。この場合、加工後の多数個取り配線基板には油性インクが残らないため、従来技術のような不具合は生じない。また、油性インクで印を付けているので、レーザ加工すべき配線基板領域2および接続パッド4の認識が容易であるため、多数個取り配線基板の生産性の点でも有利である。
In addition, before removing the
このようなレーザ光による加工の範囲(パターン)としては、図2に示したような、接続パッド4と相似形状の四角形状に限らず、円形状や楕円形状,四角枠状,円環状,楕円環状等の他のパターンでもよい。
The processing range (pattern) by such a laser beam is not limited to a quadrangular shape similar to the
この加工に用いるレーザ光としては、例えば波長が約0.8〜1.3μm程度のYAG(イットリウム−アルミニウム−ガーネット)レーザを用いることができる。 As a laser beam used for this processing, for example, a YAG (yttrium-aluminum-garnet) laser having a wavelength of about 0.8 to 1.3 μm can be used.
また、レーザ光で除去されるめっき層5の厚み方向の一部は、例えば図3(a)に示すように、接続パッド4の表面から順にニッケルめっき層5aおよび金めっき層5bが被着されているときの金めっき層5bである。また、めっき層5を厚み方向に全部除去して接続パッド4を露出させる場合であれば、例えば図3(b)に示すように、ニッケルおよび金めっき層5a,5bの両方である。なお、図3(a)および(b)は、それぞれ本発明の多数個取り配線基板9の要部における断面の一例を示す要部拡大断面図である。図3において図1および図2と同様の部位には同様の符号を付している。
Further, as shown in FIG. 3A, for example, as shown in FIG. 3A, a nickel plating layer 5a and a
めっき層5は、上記のようなニッケルめっき層5aと金めっき層5bとに限らず、ニッケル−コバルト合金や銅,パラジウム,白金,錫等の他の金属材料からなるめっき層(図示せず)であってもよい。めっき層5が1層のみの場合であれば、そのめっき層5を厚み方向に全部除去したときには、接続パッド4が露出して酸化することになる。
The
めっき層5は、例えばニッケルめっき層5aであれば、硫酸ニッケルを主成分とする電解めっき用のニッケルめっき液中に多数個取り配線基板9を浸漬した状態で、所定の電流密度および時間でめっき用の電流を各接続パッド4に供給すれば被着させることができる。この場合、接続パッド4に対するめっき用の電流の供給は、配線導体3を通じて行なうことができ、この際に、配線導体3の露出部分にも接続パッド4と同様にニッケルめっき層(図示せず)を被着させることができる。なお、金めっき層5bおよびその他の金属材料からなるめっき層の場合も、用いるめっき液をそれぞれの金属材料に応じて適宜変更(例えばシアン系の金めっき液等に変更)すれば、ニッケルめっき層5aと同様に被着させることができる。
If the
ここで、レーザ光による加工の具体例を説明する。 Here, a specific example of processing using laser light will be described.
配線基板領域2が、1辺の長さが2×2.2mmの長方形状であり、母基板1に12×12個
の並びで配列されている多数個取り配線基板9において、接続パッド4を、タングステンのメタライズ層からなる1辺の長さが約0.4mmの正方形状として、配線基板領域2の下
面の4つの角部および各辺の中央部に1つずつ配置したときに、接続パッド4の表面に、厚さが約2〜10μmのニッケルめっき層5aと、厚さが約0.5〜1μmの金めっき層5b
とを順次被着させた。
The
Were sequentially deposited.
そして、100個の多数個取り配線基板9(14400個の配線基板領域2)について電気特性および外観の検査を行ない、この検査で個片の配線基板として不良と判定された配線基板領域2(64個)について、接続パッド4の中央部における1辺の長さが約0.35mmの正方形状の範囲において、出力が10W(ワット)のYAGレーザを用いて加工を行ない、金めっき層5bを除去し、ニッケルめっき層5aを露出させて酸化させた。酸化したニッケルめっき層5aの露出部分は酸化ニッケルであり、色調は黒色であった。
Then, 100 multi-piece wiring boards 9 (14400 wiring board areas 2) are inspected for electrical characteristics and appearance, and the wiring board area 2 (64 which is determined to be defective as an individual wiring board by this inspection). Are processed using a YAG laser with an output of 10 W (watts) in a square area with a side length of about 0.35 mm at the center of the
これらの多数個取り配線基板9について、厚みが約500μmのダイシングテープ(図示
せず)を下面側の全面に貼り付けて、不良である配線基板(配線基板領域2)の識別を画像認識装置を用いて行なった。その結果、上記のようにニッケルめっき層5aを露出およ
び酸化させたものは、その全部が画像認識装置で検知された。また、目視による検知も行なったが、この場合も検知が容易であった。
A dicing tape (not shown) having a thickness of about 500 μm is attached to the entire lower surface of these
また、個片の配線基板に分割した後、不良でない配線基板について、接続パッド4を外部電気回路(プリント配線基板の銅めっき回路)にはんだを用いて接続した後、配線基板を外部電気回路から引き剥がす試験(引き剥がし試験)を行なった。その結果、剥がれのモードはいずれもはんだの内部における破壊であり、はんだと接続パッド4との間の接続の強度が十分に強固であることが確認された。
In addition, after dividing the wiring board into pieces, after connecting the
これに対し、従来技術による、油性インクを用いて不良の配線基板領域2に描いたマークでは、上記本発明の多数個取り配線基板9の具体例と同様の条件において、約0.9%の
割合でマークが識別されないものが発生していた。また、上記の引き剥がし試験において、約0.1%の配線基板において、はんだと接続パッド4との界面における破壊が生じ、は
んだの剥がれが発生していた。
On the other hand, the mark drawn on the defective
なお、接続パッド4は、図1に示した例のように複数が配線基板領域2の外周に沿って配列形成されたものに限らず、例えば図4(a)に示すように配線基板領域2に1つのみの場合や、図4(b)に示すように、複数が配線基板領域2の中央に配置されているようなものであってもよい。なお、図4(a)および(b)は、それぞれ本発明の多数個取り配線基板9における実施の形態の他の例を示す要部拡大下面図である。図4において図1および図2と同様の部位には同様の符号を付している。
Note that the
図4(a)に示す例は、例えば接地用の接続パッド4をできるだけ広い面積で配線基板領域2の下面に設けて接地を安定させるような場合である。この例では、接続パッド4の中央部に四角枠状の範囲でレーザ光による加工を行ない、めっき層5の厚み方向の一部、または接続パッド4を露出させて酸化させている。また、図4(b)に示す例は、例えば電極の数が多い半導体素子を電子部品として搭載するようなときに、その電極パッドに合わせて多数の接続パッド4を配列形成するような場合である。この例では、縦横の並びにに配列された複数の接続パッド4のうち外周に位置するもののみに対してレーザ光による加工を行ない、めっき層5の厚み方向の一部、または接続パッド4を露出させて酸化させている。レーザ光による加工の範囲を小さく抑えておけば、生産性を高く維持する上で有利である。
The example shown in FIG. 4A is a case where the
多数個取り配線基板9は、前述したように、配線基板領域2の境界2a(この例では、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8との境界)においてダイシング加工を施して個々の配線基板領域2毎に切断することにより、個片の配線基板に分割される。
As described above, the
ダイシング加工による母基板1の切断は、ダイヤモンド等の砥粒がガラスや樹脂材料等の結合材で結合されてなるダイシングブレードを高速(約5000〜15000回転/分)で回転
させて、配線基板領域2の境界2aにおいて母基板1を切断することにより行なわれる。ダイシングブレードの母基板1に対する位置決めは、例えば母基板1にあらかじめ位置決め用のパターン(図示せず)を設けておいて、その位置を画像認識装置で認識させることにより行なう。この位置決め用のパターンは、例えば配線導体3と同様の材料を用い、同様の方法で母基板1に形成することができる。また、位置決め用のパターンは、母基板1を形成するのと同様の材料に顔料等の着色剤を添加して形成してもよい。また、このようなパターンに限らず、母基板1の外縁部分等の一部を切り欠いてなる切り欠き部(図示せず)等を位置決めの基準としてもよい。
The cutting of the
また、この多数個取り配線基板9は、母基板1が、例えば上記のように配線基板領域2
の境界2aに沿ってダイシング加工が施されて切断されるものであり、複数の接続パッド4が配線基板領域2の境界2aに近接して沿うように配列されている場合には、接続パッド4のうちレーザ光による加工が行なわれていない残部にめっき層5が被着され、これを画像認識装置等で認識することが容易であるため、個片の配線基板領域2の外周位置の検知が容易であり、ダイシング加工の際の位置決めも容易である。したがって、この場合には、個片の配線基板の生産性がより高い多数個取り配線基板9を提供することができる。
Further, the
In the case where a plurality of
この場合、接続パッド4について、前述したように接続パッド4の外周を避けてレーザ光による加工を行なうようにしておけば、接続パッド4の外周に光の反射率が比較的高く識別が容易なめっき層5が残るので、接続パッド4の外周の位置、およびそれに近接する配線基板領域2の境界2aの位置の検知が容易である。
In this case, if the
なお、このようなダイシング加工時の効果を得る上で、接続パッド4は、必ずしも、例えば図1(b)に示したような、全部が配線基板領域2の下面の外辺に沿って、この外辺からの距離が同じになるように配列されているものである必要はない。例えば、図5(a)に示すように、四角形状の配線基板領域2の下面の4つの角部に配置されているような場合や、図5(b)に示すように、一部の接続パッド4が他のものよりも配線基板領域2の境界2aから離れているような場合でも、接続パッド4の位置を基にして、個片の配線基板領域2の外周位置を検知することができる。なお、図5(a)および(b)は、それぞれ本発明の多数個取り配線基板9の実施の形態の他の例を示す要部拡大下面図である。図5において図1および図2と同様の部位には同様の符号を付している。
In order to obtain such an effect at the time of dicing, the
図5(a)に示す例は、例えば、接続用の電極を4つ有する弾性表面波素子を電子部品として搭載するような配線基板(配線基板領域2)の場合であり、図5(b)に示す例は、例えば、作動時の発熱量が大きい半導体素子を電子部品として搭載するような場合に、接続パッド4を配線基板領域2の下面の角部を避けて配置して、個片の配線基板を外部電気回路に接続したときの熱応力が一部の接続パッド4に集中するのを抑制するような場合である。
The example shown in FIG. 5A is a case of a wiring board (wiring board region 2) in which a surface acoustic wave element having four electrodes for connection is mounted as an electronic component, for example, FIG. In the example shown in FIG. 5, for example, when a semiconductor element having a large calorific value during operation is mounted as an electronic component, the
(金属層が母基板1の上面に形成されている場合)
以下の実施の形態の例においては、バッドマークとして利用される金属層が配線基板領域2の上面に形成された金属層である場合を例に挙げて説明する。この実施の形態においては、レーザ光でめっき層5の一部が除去される金属層が配線基板領域2の上面に形成されている点が上記の実施の形態(バッドマークとして利用される金属層が接続パッド4である場合)と異なり、他の点については同様である。この、上記の実施の形態と同様の部分については説明を省略する。
(When the metal layer is formed on the upper surface of the mother board 1)
In the following embodiments, a case where the metal layer used as a bad mark is a metal layer formed on the upper surface of the
図6(a)および(b)は、それぞれ本発明の多数個取り配線基板の実施の形態の他の例における要部を示す要部上面図である。図6において図1および図2と同様の部位には同様の符号を付している。 6A and 6B are main part top views showing main parts in another example of the embodiment of the multi-cavity wiring board of the present invention. 6, parts similar to those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
図6(a)に示す多数個取り配線基板は、上記本発明の多数個取り配線基板の構成を備えているとともに、金属層として複数の配線導体3が配線基板領域2の上面に形成されている。配線導体3の表面には、ボンディングワイヤやはんだ等の導電性接続材の接続をより容易かつ強固なものとするために、接続パッド4と同様に、ニッケルめっき層や金めっき層(図6においては図示せず)等のめっき層5が被着されている。そして、配線基板領域2のうち個片の配線基板として不良であるものは、配線基板領域2の上面に形成された配線導体3(金属層)の少なくとも一部において、レーザ光によってめっき層5の厚み方向の一部または全部が除去され、めっき層5の一部または配線導体3が露出して酸化している。
The multi-cavity wiring board shown in FIG. 6A has the configuration of the multi-cavity wiring board of the present invention, and a plurality of
なお、図6(a)に示す例においては、全ての配線導体3において、配線導体3の中央部のめっき層5を厚み方向に全部除去して、金属層としての配線導体3の表面を露出および酸化させている。配線導体3は配線基板領域2の上面に多数が形成されているので、多数個取り配線基板9の上面側から不良の配線基板領域2を識別することが容易である。
In the example shown in FIG. 6A, in all the
図6(b)に示す多数個取り配線基板は、配線基板領域2の搭載部2bに金属層が、電子部品を金−シリコンろう材等の接合材を介して接合するための接合層6として形成されている。接合層6は、ろう材等の接合材の接合をより容易かつ強固なものとするために、接続パッド4と同様にめっき層5が被着されている。この例においても、配線基板領域2のうち個片の配線基板として不良であるものは、接合層6の少なくとも一部において、レーザ光によってめっき層5の厚み方向の一部または全部が除去され、めっき層5の一部または配線導体3が露出して酸化している。
In the multi-piece wiring board shown in FIG. 6B, a metal layer is used as a bonding layer 6 for bonding an electronic component to the mounting portion 2b of the
なお、図6(b)に示す例においては、接合層6の中央部について、四角形状の接合層6よりも少し小さい四角形状の範囲でめっき層5を厚み方向に全部除去して、金属層としての接合層6の表面を露出および酸化させている。接合層6は、一般に配線導体3や接続パッド4よりも大きなパターンで形成されるので、めっき層5を除去して露出および酸化させたときの識別が容易である。
In the example shown in FIG. 6B, the
なお、配線導体3や接合層6の場合にも、めっき層5を除去させる範囲は、四角形状以外に、円形状や楕円形状,環状,枠状,三角形状等の四角形以外の多角形状,不定形状等の形状でもよく、記号等でもよい。
In the case of the
このように、母基板1の上面に金属層が形成され、この、配線基板領域2の上面に形成された金属層(配線導体3や接合層6等)の少なくとも一部において、レーザ光によってめっき層5の厚み方向の一部または全部が除去され、めっき層5の一部または金属層が露出して酸化している場合には、多数個取り配線基板9を個片に分割する際に表に露出する面である上面にバッドマークが形成されるため、個片の配線基板として不良である配線基板領域2の認識をより容易に行なうことができる。
In this way, the metal layer is formed on the upper surface of the
配線導体3や接合層6等の、母基板1の上面の金属層に対するレーザ光の照射は、接続パッド4の場合と同様の条件で行なうようにすればよい。
Irradiation of laser light to the metal layers on the upper surface of the
なお、母基板1の上面の配線導体3を、レーザ光でめっき層5の一部を除去する金属層とする場合には、個々の配線導体3の線幅等の寸法が接続パッド4に比べて小さい場合がある。この場合には、個々の配線導体3の中央部分等にレーザ光の照射によるめっき層5の除去を行なうことが難しい。そのため、例えば、図7(a)に示すように、長さ方向に沿って配列された複数の配線導体3を線幅方向につなぐようなパターンでレーザ光を照射して、めっき層5の一部または金属層である配線導体3を露出させるようにしてもよい。この際に、レーザ光の照射によって母基板1の表面粗さが粗くなったとしても、この上面をダイシングテープに貼り付けないようにすれば(ダイシングテープを母基板1の下面に貼り付けるようにすれば)、ダイシングテープが母基板1から剥がれにくくなるようなことはない。
When the
また、母基板1の上面に形成された、上記バッドマークとなる金属層は、例えば図7(b)に示すようなダミー金属層7であってもよい。ダミー金属層7は、配線導体3や接続パッド4と異なり、搭載部2bに搭載される電子部品とは電気的に接続されず、例えば単に母基板1の上面に被着されるのみである。なお、図7(a)および(b)は、それぞれ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上面図である。図7において図
1および図2ならびに図6と同様の部位には同様の符号を付している。
Further, the metal layer to be the bad mark formed on the upper surface of the
図7(b)に示す例においては、搭載部2bの外側に、配線基板領域2のコーナー部(右上隅)に円形状のダミー金属層7を形成して、このダミー金属層7の中央部でめっき層5を厚み方向に全部除去している。ダミー金属層7は、正常な配線基板領域2(個片の配線基板)において、特定の配線導体3の位置を示すためのインデックスマークとして利用することもできる。
In the example shown in FIG. 7B, a circular dummy metal layer 7 is formed at the corner (upper right corner) of the
なお、以上の、図6および図7に示す例においては、個片の配線基板として不良の配線基板領域2において、配線基板領域2の上面の金属層(配線導体3や接合層6,ダミー金属層7)をバッドマークとするときに、めっき層5を厚み方向に全部除去しているが、これらの例においても、めっき層5の厚み方向の一部のみ(例えば金めっき層)を除去して、露出するめっき層5の一部(例えばニッケルめっき層)の表面を酸化させるようにしてもよい。
In the example shown in FIGS. 6 and 7, the metal layer (
1・・・母基板
2・・・配線基板領域
2a・・配線基板領域の境界
2b・・搭載部
3・・・配線導体
4・・・接続パッド
5・・・めっき層
5a・・ニッケルめっき層
5b・・金めっき層
6・・・接合層
7・・・ダミー金属層
8・・・ダミー領域
9・・・多数個取り配線基板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記配線基板領域のうち個片の配線基板として不良であるものは、前記金属層の一部において、レーザ光によって前記めっき層の厚み方向の一部または全部が除去され、前記めっき層の一部または前記金属層が露出して酸化していることを特徴とする多数個取り配線基板。 A plurality of wiring board regions are arranged vertically and horizontally on a mother board made of a ceramic sintered body, an electronic component mounting portion is provided on the upper surface of the wiring board region, and at least one of the upper surface and the lower surface of the wiring board region A multi-piece wiring board having a metal layer with a plating layer deposited on the surface,
Among the wiring board regions, those which are defective as individual wiring boards are partly or entirely removed in the thickness direction of the plating layer by laser light in part of the metal layer, and part of the plating layer. Alternatively, the multi-layer wiring board is characterized in that the metal layer is exposed and oxidized.
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