JP4272507B2 - 多数個取り配線基板 - Google Patents
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Description
本発明は、広面積の母基板中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配線基板となる配線基板領域を多数個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。
従来、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配線基板は、例えば酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る絶縁基体の表面に、タングステンやモリブデン等の高融点金属粉末メタライズから成る配線導体を配設することにより形成されている。
そして、配線基板上に電子部品を搭載するとともに、この電子部品の各電極を半田やボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して配線導体に電気的に接続し、しかる後、この配線基板上に金属やセラミックスから成る蓋体あるいはポッティング樹脂を電子部品を覆うようにして接合することによって電子部品を気密に封止し、製品としての電子装置が製作される。
ところで、このような配線基板は、近時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いるとともに、配線導体の一部を配線基板の側面に導出させて、外部電気回路基板との接続端子となる側面導体として形成しているものがある。
そこで、このような小型の配線基板は、その取り扱いを容易なものとするために、また配線基板やこれを使用した電子装置の製作を効率良いものとするために、いわゆる多数個取り配線基板の形態で製作される。
このような多数個取り配線基板は、各々が配線導体を有する多数の配線基板領域を１枚の広面積の母基板中に縦横に一体に配列形成して成り、各配線基板領域に電子部品を搭載して封止した後、母基板を各配線基板領域毎に分割することにより、多数の電子装置を同時集約的に得るようにしたものである。
なお、かかる多数個取り配線基板の各配線基板領域に形成された配線導体には、配線導体が酸化腐食するのを防止するとともに、配線導体と電子部品の各電極との電気的接続性や配線導体と外部電気回路基板との電気的接続性を良好なものとするために、その露出する表面にニッケルや金等から成るめっき金属層が例えば電解めっき法により被着されている。
ここで、このような多数個取り配線基板の例を図７に平面図、図８に断面図で示す。図７、図８に示すように、多数個取り配線基板は、例えば長方形状の母基板１１の中央部に各々が配線基板となる多数の配線基板領域１２が縦横に一体に配列形成されており、母基板１１の外周部には縦横に配列形成された配線基板領域１２を取り囲むように捨て代領域１３が形成されている。
そして、各配線基板領域１２には、配線導体１５が形成されているとともに、配線導体１５の一部は、配線基板領域１２を分割するための分割線１７を跨って形成された貫通孔１６の内周面に貫通導体１５ａとして形成されている。そして、配線導体１５の露出した表面に電解めっき法によりめっき層を被着するために、配線導体１５を互いに電気的に接続するめっき導通用パターン１４が、隣接する貫通導体間１５ａ間で分割線７を横切るように形成されている。このめっき導体用パターン１４をめっき用電源に接続することにより、めっき導通用パターン１４を介して各配線基板領域１２の配線導体１５の全てに電解めっきのための電圧が印加される。
そして、この多数個取り配線基板では、母基板１１をニッケルめっきや金めっきのための電解めっき浴中に浸漬するとともに、めっき導通用パターン１４をめっき用電源に接続することによって、全ての配線導体１５の露出する表面に電解めっき法により、めっき層が被着される。
そして、多数個取り配線基板を、分割線17に沿って各配線基板領域１２ごとに分割することにより、めっき導通用パターン１４は分割面で切断され、配線基板内の各々の配線導体１５が電気的に分離されるとともに、貫通導体１５は分割面で切断され、配線基板領域１２の側面に導出して側面導体として形成される。なお、個々の配線基板領域１２の分割方法としては、多数個取り配線基板の各配線基板領域１２間の分割線１７上に分割溝を形成しておき、これに沿って分割する方法、またはスライシング法等により各配線基板領域１２毎に切断する方法等があり、これらの方法により、個々の配線基板とすることができる。
特開２０００−１６８８５０号公報
しかしながら、上記従来の多数個取り配線基板においては、めっき導通用パターン１４が貫通導体１５ａ間に形成されていることから、配線基板が小型化、高集積化するにつれて、配線基板の貫通導体１５ａの数が増えるとともに、隣接する貫通導体１５ａ間が非常に狭いものとなってきているために、めっき導通用として配線導体１５同士を電気的に接続するめっき導通用パターン１４が、貫通導体１５ａ間の所望としない部位で貫通導体１５ａとが短絡しやすくなるという問題点を有していた。従って、個々の配線基板とした際に、分割線17に沿って、めっき導通用パターン１４を切断したとしても、配線基板内の配線導体１５が短絡するという問題点を有していた。
本発明は、かかる上記従来の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、小型な配線基板を、短絡を発生させることなく良好に得ることができる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、複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基体に複数の配線基板領域が縦横に配列形成されているとともに、前記配線基板領域に形成された配線導体に電解めっき法によりめっき層を被着させるためのめっき導通用パターンが形成されている多数個取り配線基板であって、前記配線導体は、一部の前記絶縁層に前記配線基板領域の分割線を跨って形成された貫通穴の内周面に形成された貫通導体を含んでおり、前記めっき導通用パターンは、前記貫通導体が形成されていない前記絶縁層の表面に前記分割線と交差して形成されていることを特徴とする。
本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、前記めっき導通用パターンは、前記分割線と斜めに交差していることを特徴とする。
本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、前記めっき導通用パターンは、前記分割線との交差部において幅が狭くなっていることを特徴とする。
本発明の多数個取り配線基板によれば、配線導体は、一部の絶縁層に前記配線基板領域の分割線を跨って形成された貫通穴の内周面に形成された貫通導体を含んでおり、めっき導通用パターンは、貫通導体が形成されていない絶縁層の表面に分割線と交差して形成されていることから、貫通導体とめっき導通用パターンが、接続されるべき所定の部位以外で短絡するのを低減することができるとともに、貫通導体間にめっき導通用パターンが形成されないので、貫通導体間を狭いものとして形成することができ、配線基板領域をより小型化することができるようになる。
また、貫通導体間にめっき導通用パターンの領域を形成する必要がないので、貫通導体の領域を広く形成することもできるようになり、配線基板を外部電気回路基板と接合する際に強固に接合することができる。
また、めっき導通用パターンは、めっき形成後は必要なくなり、多数個取り配線基板を分割することによって分割線と交差した部位が電気的に切断されて分割後の配線基板の側面にその切断部が露出した状態となるが、めっき導通用パターンは貫通導体が形成されていない絶縁層の表面に形成されているので、分割によって貫通導体が切断されて形成された側面導体とこの露出しためっき導通用パターンとの距離を大きくすることができ、外部電気回路基板と半田等を介して接合する際に、配線基板の側面において、めっき導通用パターンや半田等を介して隣接する側面導体同士が短絡するのを有効に低減することができる。
また、隣接する貫通導体間の幅を小さくしても、めっき導通用パターンは貫通導体間にないので、めっき導通用パターンの幅を広く形成することができ、導通抵抗を小さいものとし、配線基板領域の配線導体の露出する表面に被着されるめっき層の厚みばらつきを抑えることができる。
本発明の多数個取り配線基板によれば、めっき導通用パターンは、分割線と斜めに交差していることから、めっき導通用パターンの配線長を短くすることができ、導通抵抗を小さいものとし、配線基板領域の配線導体の露出する領域に被着されるめっき層の厚みばらつきをより良好に抑えることができる。
本発明の多数個取り配線基板によれば、めっき導通用パターンは、分割線との交差部において幅が狭くなっていることから、多数個取り配線基板を分割して配線基板とした際に、分割後の配線基板の側面に露出するめっき導通用パターン領域をより小さいものとして、配線基板を半田等を介して外部電気回路基板に接続する際、隣接する側面導体同士が側面導体からはみ出して、配線基板の側面に露出しためっき導通用パターンに濡れ広がるのをより有効に防止することができる。その結果、隣接する側面導体同士がめっき導通用パターンや半田等を介して短絡するのを有効に防止することができるので、絶縁性を良好に維持しながら配線基板をより小型化することができる。
本発明の多数個取り配線基板を以下に詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の多数個取り配線基板について貫通導体の形成された絶縁層１ａの表面を示す断面図、（ｂ）は多数個取り配線基板についてめっき導通用パターンの形成された絶縁層１ｃの表面を示す断面図であり、図２は図１の多数個取り配線基板の要部拡大断面図である。これらの図において、１は絶縁基体、２は配線基板領域、３は捨て代領域、４はめっき導通用パターン、５は配線導体、５ａは貫通導体，７は分割線を示している。
本発明の多数個取り配線基板は、複数の絶縁層１ａ〜１ｄが積層されて成る絶縁基体１に複数の配線基板領域２が縦横に配列形成されているとともに、配線基板領域２に形成された配線導体５に電解めっき法によりめっき層を被着させるためのめっき導通用パターン４が形成されているものであって、配線導体５は、一部の絶縁層に配線基板領域２の分割線７を跨って形成された貫通穴の内周面に形成された貫通導体５ａを含んでおり、めっき導通用パターン４は、貫通導体５ａが形成されていない絶縁層の表面に分割線７と交差して形成されている。
本発明の絶縁基体１は、セラミックスから成り、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，窒化珪素質焼結体，炭化珪素質焼結体，ガラスセラミックス等の電気絶縁材料から成る四角形状の平板であり、その中央部には多数の配線基板領域２が縦横に一体に配列形成されており、その外周部には四角枠状の捨て代領域３が形成されている。
このような絶縁基体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、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化カルシウム，酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これを従来周知のドクターブレード法を採用してシート状に形成して複数枚のセラミックグリーンシートを得、しかる後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに上下に複数枚積層し、最後に、この積層体を還元雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することによって製作される。
絶縁基体１の中央部に形成された各配線基板領域２には、配線導体５が被着形成されており、配線導体５は、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等の金属から成り、配線基板上に搭載される図示しない電子部品の各電極が半田バンプ等の電気的接続手段を介して接続されたり、外部電気回路基板と接続される外部端子として用いられる。
また、絶縁基体１の内部には、電解めっき法により配線導体５の露出する表面にめっき層を被着するための導電路となるタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等の金属から成るめっき導通用パターン４が形成されている。
そして、絶縁基体１を電解めっき浴中に浸漬するとともに、めっき導通用パターン４をめっき用電源に接続することによって、配線導体５の露出する表面にめっき層を被着することができる。なお、このような配線導体５の露出する表面に形成されるめっき層としては、ＮｉやＡｕ，Ａｇ等の耐食性に優れる金属が挙げられ、その厚みは１〜20μｍ程度のであるのがよく、配線導体５が酸化腐食するのを有効に防止できるとともに、電子部品の各電極との電気的接続性や外部電気回路基板との電気的接続性を良好なものとすることができる。従って、配線導体５の露出する表面に形成されるめっき層としては、厚さ１〜10μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ0.1〜３μｍ程度のＡｕめっき層が順次被着されているのが好ましい。
そして、本発明の多数個取り配線基板によれば、配線導体５は、一部の絶縁層１ａ，１ｂに配線基板領域２の分割線７を跨って形成された貫通導体５ａを含んでおり、めっき導通用パターン４は、貫通導体５ａが形成されていない絶縁層１ｃの表面に分割線７と交差して形成されている。この際、貫通導体５ａは、一部の絶縁層１ａ，１ｂに配線基板領域２の分割線７を跨って形成された貫通穴６の内周面に形成されており、多数個取り配線基板を個々の配線基板として分割した際に、分割されて配線基板の側面に導出して形成され、外部電気回路基板と接続される外部端子として用いられる。
なお、このような絶縁基体１は、例えば、次のようにして形成することができる。まず、絶縁層１ａ〜１ｄとなるセラミックグリーンシートを準備する。このようなセラミックグリーンシートは、絶縁層１ａ〜１ｄが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，酸化珪素，酸化カルシウム，酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これを従来周知のドクターブレード法を採用して所定の厚みのシート状にすることにより形成することができる。次に、絶縁層１ａ〜１ｄ用のセラミックグリーンシートに貫通穴６となる貫通孔や配線導体５を形成するための貫通孔等を金型を用いて打ち抜く。そして、絶縁層１ｃ用のセラミックグリーンシート表面に、めっき導通用パターン４となる金属ペーストをスクリーン印刷法等を用いて所定の位置に印刷塗布するとともに、絶縁層１ａ〜１ｄ用のセラミックグリーンシートの所定の位置に配線導体５となる金属ペーストをスクリーン印刷法等を用いて所定の位置に印刷塗布する。そして、これらの絶縁層１ａ〜１ｄ用のセラミックグリーンシートを積層し、約１６００℃の温度で焼成することで、絶縁基体１として完成する。
そして、絶縁基体１を分割線７に沿って、分割することで、貫通導体５ａの一部は、配線基板の側面に外部電気回路基板と接続される外部端子となる側面導体として形成されるとともに、めっき導通用パターン４は、切断されるので、配線基板の配線導体５は、電気的に分離されることとなる。従って、個々の配線基板を良好に得ることができる。これにより、貫通導体５ａとめっき導通用パターン４が、接続されるべき所定の部位以外で短絡するのを低減することができるとともに、貫通導体５ａ間にめっき導通用パターン４が形成されないので、貫通導体間５ａを狭いものとして形成することができ、配線基板領域２をより小型化することができるようになる。
また、貫通導体間５ａにめっき導通用パターン４の領域を形成する必要がないので、貫通導体５ａの領域を広く形成することもできるようになり、配線基板を外部電気回路基板と接合する際に強固に接合することができる。
また、めっき導通用パターン４は、めっき形成後は必要なくなり、多数個取り配線基板を分割することによって分割線７と交差した部位が電気的に切断されて分割後の配線基板の側面にその切断部が露出した状態となるが、めっき導通用パターン４は貫通導体５ａが形成されていない絶縁層１ｃの表面に形成されているので、分割によって貫通導体５ａが切断されて形成された側面導体とこの露出しためっき導通用パターン４との距離を大きくすることができ、外部電気回路基板と半田等を介して接合する際に、配線基板の側面において、めっき導通用パターン４や半田等を介して隣接する側面導体同士が短絡するのを有効に低減することができる。
また、隣接する貫通導体５ａ間の幅を小さくしても、めっき導通用パターン４は貫通導体５ａ間にないので、めっき導通用パターン４の幅を広く形成することができ、導通抵抗を小さいものとし、配線基板領域２の配線導体５の露出する表面に被着されるめっき層の厚みばらつきを抑えることができる。
また、図１においては、貫通導体５ａを介してそれぞれのめっき導通用パターン４が電気的に接続されるように形成しているが、図３に示すように、全てのめっき導通用パターン４を貫通導体５ａが形成されていない絶縁層１ｃ表面で全て連結させて形成しておき、配線導体５や貫通導体５ａと電気的に接続されるようにしても構わない。
また、図４に多数個取り配線基板のめっき導通用パターン４が形成された絶縁層の平面図で示すように、めっき導通用パターン４は、分割線７と斜めに交差しているのがよい。これにより、めっき導通用パターン４の配線長を短くすることができ、導通抵抗を小さいものとし、配線基板領域２の配線導体５の露出する領域に被着されるめっき層の厚みばらつきをより良好に抑えることができる。
なお、図４においては、めっき導通用パターン４は、直線形状にて形成されているが、波形状に形成されていても構わない。
また、めっき導通用パターン４は、図５に示すように、分割線７との交差部において幅が狭くなっているのがよい。これにより、多数個取り配線基板を分割して配線基板とした際に、分割後の配線基板の側面に露出するめっき導通用パターン４領域をより小さいものとして、配線基板を半田等を介して外部電気回路基板に接続する際、隣接する側面導体同士が側面導体からはみ出して、配線基板の側面に露出しためっき導通用パターン４に濡れ広がるのをより有効に防止することができる。その結果、隣接する側面導体同士がめっき導通用パターン４や半田等を介して短絡するのを有効に防止することができるので、絶縁性を良好に維持しながら配線基板をより小型化することができる。
なお、めっき導通用パターン４は、分割線７との交差部において、一部が中抜きされて複数に分離されたパターンとして形成して、側面に露出する領域を小さいものとしたものであっても構わない。
また、めっき導通用パターン４は、図６に示すように、配線基板領域２に広面積で形成されているのがよい。これにより、めっき導通用パターン４の幅を広いものとし、導通抵抗を小さくし、配線基板領域２の配線導体５の露出する表面に被着されるめっき層の厚みばらつきを小さいものとすることができる。
このような広面積で形成されためっき導通用パターン４は、めっき導通用パターン４が形成されている絶縁層１ｃにおいて、配線導体５が形成されていない領域の広範囲に形成されているのが好ましい。特に、絶縁層１ｃの配線基板領域２において３０％以上の面積を占めているのがよい。これにより、広面積で形成されためっき導通用パターン４の抵抗をより小さくし、配線基板領域２の配線導体５の露出する表面に被着されるめっき層の厚みばらつきをきわめて小さいものとすることができる。なお、配線基板領域２に電子部品を収容するための凹部等が絶縁層１ｃに形成されている場合は、凹部を除く部位の絶縁層１ｃの広面積に形成されているのが良い。
なお、本発明は上述の実施の形態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内であれば種々の変更は可能である。
１・・・絶縁基体
２・・・配線基板領域
３・・・捨て代領域
４・・・めっき導通用パターン
５・・・配線導体
５ａ・・・貫通導体
７・・・分割線
２・・・配線基板領域
３・・・捨て代領域
４・・・めっき導通用パターン
５・・・配線導体
５ａ・・・貫通導体
７・・・分割線
Claims (3)
- 複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基体に複数の配線基板領域が縦横に配列形成されているとともに、前記配線基板領域に形成された配線導体に電解めっき法によりめっき層を被着させるためのめっき導通用パターンが形成されている多数個取り配線基板であって、前記配線導体は、一部の前記絶縁層に前記配線基板領域の分割線を跨って形成された貫通穴の内周面に形成された貫通導体を含んでおり、前記めっき導通用パターンは、前記貫通導体が形成されていない前記絶縁層の表面に前記分割線と交差して形成されていることを特徴とする多数個取り配線基板。
- 前記めっき導通用パターンは、前記分割線と斜めに交差してい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。
- 前記めっき導通用パターンは、前記分割線との交差部において幅が狭くなっ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。
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