JP2017017081A - 多数個取り配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】耳部のセラミック層間に内部配線層を形成することなく、該耳部を含む側面中央側の焼成収縮による凹み変形を確実に防止ないし抑制可能とした多数個取り配線基板を提供する。
【解決手段】複数のセラミック層ｃ１〜ｃ３を積層してなり、平面視の外形が矩形状である複数の配線基板ｃｐを縦横に隣接して配置した製品領域ＰＡと、前記と同じ複数のセラミック層ｃ１〜ｃ３を積層してなり、製品領域ＰＡの周囲を囲む平面視が矩形枠状の耳部ＭＡと、製品領域ＰＡ内の配線基板ｃｐごとにおける表面３と裏面４との間を貫通する複数のビア導体５〜７と、該ビア導体５〜７の軸方向の中間で且つ上記セラミック層ｃ１〜ｃ３間に挟まれた内部配線層８，９と、を備え、耳部ＭＡには、製品領域ＰＡ内の配線基板ｃｐごとに形成した複数のビア導体５〜７と同じ配置の複数のビア導体１０のみが形成されている、多数個取り配線基板１。
【選択図】 図１

Description

本発明は、絶縁部分がセラミックからなり、且つ複数の配線基板を併有する多数個取り配線基板に関する。

配線層やビア導体などの導体部分を除いた絶縁部分をセラミックとした多数個取り配線基板では、上記導体部分を有する複数の配線基板を縦横に隣接して配置した製品領域の周囲に、セラミックのみからなる矩形枠状の耳部が位置している。
ところで、上記多数個取り配線基板を製造する際に、複数のセラミックグリーンシートを積層したグリーンシート積層体を焼成すると、焼成後における多数個取り配線基板には、製品領域と耳部との間における焼成収縮の差に起因して、不用意な反りや変形が生じる場合がある。

前述した反りや変形の発生を防ぐため、耳部にも、製品領域内の配線基板におけるビア導体および内部配線層を、単位面積当たりにおいて同じ密度で配置するようにした多数個取り基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、上記多数個取り基板のように、耳部のセラミック層間にも内部配線層を形成した場合、かかる配線層の領域によって、該耳部に配置すべきビア導体の位置が制限されると共に、その製造工程も複雑になる、という問題点があった。

特開２００７−３０５８８６号公報（第１〜９頁、図１〜４）

本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、耳部のセラミック層間に内部配線層を形成せず、該耳部を含む側面の中央側の焼成収縮による凹み変形を確実に防止ないし抑制可能とした多数個取り配線基板を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、耳部にも、複数の配線基板ごとのビア導体と同じ配置でビア導体のみを形成する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の多数個取り配線基板（請求項１）は、複数のセラミック層を積層してなり、平面視の外形が矩形状である複数の配線基板を縦横に隣接して配置した製品領域と、上記と同じ複数のセラミック層を積層してなり、前記製品領域の周囲を囲む平面視が矩形枠状の耳部と、前記製品領域内の配線基板ごとにおける表面と裏面との間を貫通する複数のビア導体と、該ビア導体の軸方向の中間および上記セラミック層間に挟まれた内部配線層と、を備えた多数個取り配線基板であって、上記耳部には、上記製品領域内の配線基板ごとに形成した複数のビア導体と同じ配置の複数のビア導体のみが形成されている、ことを特徴とする。

これによれば、前記耳部にも、前記製品領域内の配線基板ごとに形成した複数のビア導体と同じ配置の複数のビア導体のみが形成されることで、焼成時の収縮が均一化されるので、以下のような効果（１）〜（３）を奏することができる。
（１）耳部を含む多数個取り配線基板の側面ごとにおいて、かかる側面の中央部が内側に向かってほぼ山形状または円弧形状に凹む変形を阻止あるいは抑制することが可能となる。
（２）上記変形を阻止あるいは抑制できることで、耳部に隣接する製品領域内の配線基板に変形をなくすか、生じにくくできるので、得られる配線基板の歩留まり向上を図ることが可能となる。
（３）耳部にはビア導体のみを形成するので、従来の多数個取り基板に比べて、耳部へのビア導体の配置を自由且つ容易に行うことが可能となる。

尚、前記セラミックは、アルミナなどの高温焼成セラミック、あるいはガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックである。前者の場合、前記ビア導体や内部緯線層などの導体は、ＷまたはＭｏなどからなり、後者の場合、ＣｕまたはＡｇなどからなる。
また、前記「同じ配置（パターン）」とは、前記製品領域内に形成された複数のビア導体と、前記耳部に形成された複数のビア導体とを、平面視で同じ断面形状にし且つ同じ配置間隔によって形成することである。
更に、前記配線基板は、平面視が長方形状あるいは正方形状の矩形状を呈する。

また、本発明には、前記耳部には、かかる耳部の表面と裏面との間を貫通する通し孔からなるアライメントマーク、あるいは、かかる耳部の表面に配置されたアライメントマークの周囲には、前記ビア導体が形成されていない、多数個取り配線基板（請求項２）も含まれる。
これによれば、前記（１）〜（３）に加えて、耳部に所要のアライメントマークを確実に配置することができるので、例えば、アライメントマークを有する多数個取り配線基板の次工程への搬出などを正確且つ容易に行える（効果４）。
尚、前記アライメントマークの周囲とは、前記製品領域から同じ配置の複数のビア導体を耳部側に繰り返し配置していった場合、同じ配置でビア導体が形成できない耳部内の領域を指している。
また、前記アライメントマークが周囲のビア導体と同様なサイズかそれ以下の場合には、複数（例えば、４つ）のビア導体に囲まれた領域に、かかるアライメントマークを形成しても良い。

更に、本発明には、前記耳部のセラミック層間には、前記製品領域内の内部配線層と、該耳部の外周面に形成されたメッキ電極との間に接続するメッキ用配線が配設されている、多数個取り配線基板（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記（１）〜（４）に加えて、製品領域の配線基板ごとにおける前記ビア導体の端面（電極パッド）などの外部に露出した導体部の表面に対し、所要の金属メッキを確実に施すことが可能となる（効果５）。
尚、前記メッキ用配線は、耳部に形成される複数ビア導体の間を、かかる耳部の内外方向に沿って形成される。

本発明による一形態の多数個取り配線基板を示す平面図。 図１中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図。 アライメントマークを含む上記多数個取り配線基板を示す部分平面図。 メッキ用電極などを有する上記多数個取り配線基板を示す部分平面図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明による一形態の多数個取り配線基板１を示す平面図、図２は、図１中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図である。
上記多数個取り配線基板１は、図１，図２に示すように、複数（３層）のセラミック層ｃ１〜ｃ３を積層してなり、平面視の外形が長方形（矩形）状である複数の配線基板ｃｐを縦横に隣接して配置した製品領域ＰＡと、上記と同じ複数のセラミック層ｃ１〜ｃ３を積層してなり、上記製品領域ＰＡの周囲を囲む平面視が長方形（矩形）枠状の耳部ＭＡとを備え、これらの両者に共通する表面３および裏面４を有している多数個取り用のベース基板２からなる。
尚、製品領域ＰＡと耳部ＭＡとの境界、および製品領域ＰＡ内において隣接する配線基板ｃｐ同士の境界は、仮想の切断予定面１１によって区画されている。

また、前記製品領域ＰＡ内の配線基板ｃｐごとでは、図２に示すように、それらの表面３と裏面４との間を、断面が円形である複数のビア導体５〜７が貫通している。かかるビア導体５〜７は、前記セラミック層ｃ１〜ｃ３間に個別に形成された内部配線層８，９を挟み、且つ互いに軸方向に沿って連続している。
更に、前記耳部ＭＡには、図１に示すように、製品領域ＰＡ内における配線基板ｃｐごとに形成した複数のビア導体５〜７と、平面視で同じ配置で断面が円形である複数のビア導体１０が該耳部ＭＡの表面３と裏面４との間を貫通している。
尚、前記セラミック層ｃ１〜ｃ３は、例えば、アルミナからなり、前記ビア導体５〜７，１０、および内部配線層８，９は、主にＷまたはＭｏなどからなる。

また、前記配線基板ｃｐごとの表面３に露出するビア導体５の上端面は、追って表面３上に実装される電子部品（図示せず）と導通するための接続端子であり、上記配線基板ｃｐごとの裏面４に露出するビア導体７の下端面は、追って該配線基板ｃｐを搭載するプリント基板などのマザーボード（図示せず）と導通するための外部接続端子である。かかる上端面および下端面ごとには、例えば、Ｎｉメッキ膜およびＡｕメッキ膜（何れも図示せず）が２層にして被覆されている。
更に、前記同じ配置（パターン）とは、前記製品領域ＰＡ内に形成された複数のビア導体５〜７と、前記耳部ＭＡに形成された複数のビア導体１０とが、平面視で同じ断面形状にし且つ同じ配置間隔により形成されていることである。
加えて、前記耳部ＭＡには、前記複数のビア導体１０のみが形成されている。
以上のような多数個取り配線基板１によれば、前記耳部ＭＡにも、前記製品領域ＰＡ内の配線基板ｃｐごとに形成した複数のビア導体５〜７と同じ配置の複数のビア導体１０のみが形成されているため、製造時において生じる焼成収縮が均一化されるので、前記効果（１）〜（３）を奏することができる。

以下において、前記多数個取り配線基板１の製造方法について説明する。
予め、アルミナ粉末、バインダ樹脂、可塑剤、および溶剤などを適量ずつ配合して、セラミックスラリを製作し、該スラリをドクターブレード法によりシート状に成形して、平面視の外形が長方形である３枚のグリーンシートを形成した。尚、該グリーンシートごとには、予め、前記切断予定面１１が設定されている。
先ず、上記グリーンシートごとにおける所定の位置を打ち抜き加工して形成したビアホール内ごとに、Ｗ粉末またはＭｏ粉末を含む導電性ペーストを充填して、未焼成の前記ビア導体５〜７と、前記ビア導体１０の１／３部分とを形成した。
次に、上記グリーンシートごとの表面または裏面における製品領域ＰＡ内の配線基板ｃｐごと内に、上記同様の導電性ペーストをスクリーン印刷して、未焼成である複数の内部配線層８，９を形成した。

尚、後述するメッキ用電極１４やメッキ用配線１５も前記同様にして形成した。
次いで、前記３層のグリーンシートを、前記ビア導体５〜７が軸方向に沿って連続状となり、且つ前記ビア導体１０の１／３部分が軸方向に沿って互いに連なるように積層して、未焼成の前記ベース基板２を形成した。この際、ビア導体５の上端面およびビア導体７の下端面は、ベース基板２の表面３あるいは裏面４から若干突出していた。
更に、上記ベース基板２を焼成して、前記３層のグリーンシートをセラミック層ｃ１〜ｃ３とした。この際、製品領域ＰＡ内の配線基板ｃｐごとに位置する複数のビア導体５〜７と、耳部ＭＡに形成された複数のビア導体１０とが、前記図１で示したように、平面視で同じ配置であったので、耳部ＭＡの各辺において、該辺（側面）ごとの中央部が中央側に凹む変形を防ぐか、抑制することができた（前記効果（１））。

その後、かかるベース基板２を電解Ｎｉメッキ浴および電解Ａｕメッキ浴に順次浸漬して、該ベース基板２の表面３または裏面４に露出するビア導体５の上端面およびビア導体７の下端面に、所要の厚みを有するＮｉメッキ膜およびＡｕメッキ膜を２層にして被覆した。その結果、前記多数個取り配線基板１を得ることができた。
尚、上記多数個取り配線基板１における切断予定面１１に沿って、例えば、高速回転するダイシングブレード（図示せず）を挿入および移動することにより、前記耳部ＭＡを除去し、且つ複数の配線基板ｃｐを同時に得ることができた。
以上のような製造方法によれば、前記効果（１）〜（３）を奏する多数個取り配線基板１を確実に製造できることが確認できた。
しかも、前記耳部ＭＡには、複数のビア導体１０のみを形成するため、前述した従来の多数個取り基板に比べて、耳部ＭＡへのビア導体１０の配置を自由且つ容易に行うことも可能であった。

図３は、アライメントマーク（位置決め用標識）１２を含む多数個取り配線基板１を示す部分平面図である。
図３に示すように、前記同様の製品領域ＰＡおよび耳部ＭＡからなるベース基板２において、該耳部ＭＡのコーナ部側には、４つの前記ビア導体１０が形成されず、該耳部ＭＡの表面３に開口するか、あるいは、当該耳部ＭＡの表面３と裏面４との間を貫通する平面視が円形のアライメントマーク１２が形成されている。かかるアライメントマーク１２は、前記製造方法におけるビアホールの打ち抜き工程と同時あるいは連続して形成される。
上記アライメントマーク１２を耳部ＭＡのコーナ部側に形成することで、例えば、ベース基板２を下流側の工程に順次送り、且つ所定の姿勢とする際に、画像処理によって正確且つ迅速にセットでき、更には、搬出することも可能となる（前記効果４）。
尚、アライメントマークがビア導体１０よりも小径の場合には、互いに隣接する４つのビア導体１０間の中心付近に該小径のアライメントマークとなる凹みまたは貫通孔を形成しても良い。また、アライメントマークは、平面視で四角形以上の正多角形あるいは変形多角形を呈する形態のものとしても良い。

図４は、メッキ用電極１４およびメッキ用配線１５を含む形態の多数個取り配線基板１を示す部分平面図である。
図４に示すように、前記同様の製品領域ＰＡおよび耳部ＭＡからなるベース基板２において、該耳部ＭＡにおいて対向する一対の側面ごとには、平面視で半円形状の凹部１３が表面３と裏面４との厚み方向に沿って形成され、該凹部１３の内壁面に沿って平面視が円弧形状のメッキ用電極１４が対称に形成されている。
上記メッキ用電極１４と、該電極１４に最接近する製品領域ＰＡ内の配線基板ｃｐごとの前記内部配線層８，９の何れか一方との間には、図４に示すように、前記セラミック層ｃ１，Ｃ２，ｃ３間の何れかを貫通し、且つ耳部ＭＡ内における複数のビア導体１０の間を貫通する直線状のメッキ用配線１５が形成されている。

更に、図４における製品領域ＰＡ内で縦横に隣接する配線基板ｃｐ同士間においても、それらの内部配線層８，９同士の間を接続するメッキ用配線（図示せず）が形成されている。
以上のようなメッキ用電極１４やメッキ用配線１５を形成した形態とすることにより、前記製造方法で説明したように、配線基板ｃｐごとの表面３または裏面４に露出するビア導体５の上端面およびビア導体７の下端面に対し、前述した金属メッキ膜を確実に被覆することができる（前記効果５）。

尚、図４に示すように、前記メッキ用配線１５を形成するために、耳部ＭＡ内に位置する左右の辺ごとに、２つのビア導体１０の形成を省略したが、前記図１のように、耳部Ｍ内に隣接して配置した複数のビア導体１０同士の間に上記メッキ用配線１５を形成しても良い。
また、前記メッキ用電極１４は、耳部ＭＡの長辺ごとに２つ以上形成し、かかる電極１４ごとに前記メッキ用配線１５を接続しても良い。更に、メッキ用電極１４を耳部ＭＡの短辺ごとに１つ以上を形成し、これらごとに前記メッキ用配線１５を接続するようにしても良い。

本発明は、以上において説明した形態に限定されるものではない。
例えば、前記多数個取り配線基板１のベース基板２を構成するセラミック層ｃ１〜ｃ３は、例えば、ムライトや窒化アルミニウムなどの高温焼成セラミックとしたり、あるいは、例えば、ガラス−セラミックなどのような低温焼成セラミックとしても良い。後者の場合、前記ビア導体５〜７，１０や内部配線層８，９には、主にＡｇあるいはＣｕからなるものが用いられる。
また、前記多数個取り配線基板１のベース基板２を構成する複数のセラミック層は、少なくとも２層からなり、４層以上を積層した形態としても良い。

更に、前記製品領域ＰＡ内の配線基板ｃｐごとの表面３や裏面４には、前記ビア導体５の上端面に接続する電極パッド、あるいは、前記ビア導体７の下端面に接続する外部接続用パッドを更に形成しても良い。これらパッドの表面にも、前記同様の金属メッキ膜が被覆される。
また、前記アライメントマークは、耳部ＭＡの長辺または短辺における任意の位置に前記同様にして形成しても良い。
更に、前記配線基板ｃｐは、その表面３の中央側に凹んだキャビティを有し、該キャビティの底面に前記ビア導体５の上端面が露出する形態としても良い。
加えて、前記ベース基板２あるいは配線基板ｃｐは、平面視で外形がほぼ正方形を呈するものであっても良い。

本発明によれば、耳部のセラミック層間に内部配線層を形成することなく、該耳部を含む側面中央側の焼成収縮による凹み変形を確実に防止ないし抑制可能とした多数個取り配線基板を確実に提供できる。

１………………多数個取り配線基板
３………………表面
４………………裏面
５〜７，１０…ビア導体
８，９…………内部配線層
１２……………アライメントマーク
１４……………メッキ用電極
１５……………メッキ用配線
ｃ１〜ｃ３……セラミック層
ＰＡ……………製品領域
ＭＡ……………耳部
ｃｐ……………配線基板

Claims (3)

1. 複数のセラミック層を積層してなり、平面視の外形が矩形状である複数の配線基板を縦横に隣接して配置した製品領域と、上記と同じ複数のセラミック層を積層してなり、前記製品領域の周囲を囲む平面視が矩形枠状の耳部と、前記製品領域内の配線基板ごとにおける表面と裏面との間を貫通する複数のビア導体と、該ビア導体の軸方向の中間および上記セラミック層間に挟まれた内部配線層と、を備えた多数個取り配線基板であって、
   上記耳部には、上記製品領域内の配線基板ごとに形成した複数のビア導体と同じ配置の複数のビア導体のみが形成されている、
   ことを特徴とする多数個取り配線基板。
2. 前記耳部には、かかる耳部の表面と裏面との間を貫通する通し孔からなるアライメントマーク、あるいは、かかる耳部の表面に配置されたアライメントマークの周囲には、前記ビア導体が形成されていない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多数個取り配線基板。
3. 前記耳部のセラミック層間には、前記製品領域内の内部配線層と、該耳部の外周面に形成されたメッキ電極との間に接続するメッキ用配線が配設されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の多数個取り配線基板。

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