JP4428883B2 - 多数個取りセラミック配線基板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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小型の配線基板となる多数の配線基板領域を広面積のセラミック母基板中に縦横の並びに一体的に配列形成して成る多数個取りセラミック配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子や水晶振動子等の電子部品を収容するための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、例えば酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックス材料から成り、上面中央部に電子部品を搭載するための搭載部を有する略四角平板状の底板と、この底板の上面に搭載部を取り囲むようにして積層された、その最上面に各辺の幅が略同一の封止面を有するとともにその内周面の相対向する一対の面に内側に突出する段差部を有する略四角枠状の枠体とから主に構成されており、枠体の段差部上面から枠体外周側面および底板下面にかけて枠体を貫通して形成された複数のメタライズ配線導体を有している。そして、底板の搭載部に電子部品を搭載固定するとともに電子部品の電極を枠体の段差部上面のメタライズ配線導体にボンディングワイヤを介して電気的に接続し、しかる後、枠体の封止面に電子部品を封止するようにして金属やガラス等から成る蓋体を接合させ、配線基板と蓋体とから成る容器内部に電子部品を気密に収容することによって製品としての電子装置となる。
【０００３】
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枚の広面積のセラミック母基板中から多数個の配線基板を同時集約的に得るようになした、いわゆる多数個取りセラミック配列基板の形態で製作されている。
【０００４】
この多数個取りセラミック配線基板は、広面積のセラミック母基板中に各々が上述の配線基板となる多数の配線基板領域を縦横の並びに一体的に配列形成して成る。各配線基板領域は、上述の底板となる略四角平板状の底板部上に上述の枠体となる略四角枠状の枠体部が積層されている。底板部の上面中央部には上述の搭載部が形成されており、枠体部の相対向する一対の内周には上述の段差部が形成されている。また、段差部の上面から底板下面にかけては上述のメタライズ配線導体が形成されている。さらに、セラミック母基板の上面には各配線基板領域を区切る所定深さの分割溝が縦横に形成されており、この分割溝に沿ってセラミック母基板を撓折することによって多数個の小型の配線基板を同時集約的に得ることができる。
【０００５】
なお、この多数個取りセラミック配線基板は、セラミックグリーンシート積層法によって製作されている。具体的には、まず、上述の底板部となる略四角平板状の多数の領域が縦横の並びに一体的に配列形成された一枚あるいはそれ以上の底板部用セラミックグリーンシートと上述の枠体部となる略四角枠状の多数の領域が縦横の並びに一体的に配列形成された二枚あるいはそれ以上の枠体部用セラミックグリーンシートとを準備するとともに、これらのセラミックグリーンシートに上述のメタライズ配線導体となるメタライズペーストを印刷塗布した後、これらのセラミックグリーンシートを上下に積層して各配線基板領域となる領域が縦横の並びに配列形成されたセラミック母基板となるセラミックグリーンシート積層体を得、次にこのセラミックグリーンシート積層体の上面に例えばカッター刃や金型により各配線基板領域となる領域を区切る分割溝用の切り込みを形成し、最後にこのセラミックグリーンシート積層体を高温で焼成することによって製作される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の多数個取りセラミック配線基板によると、セラミック母基板用のセラミックグリーンシート積層体に分割溝用の切り込みを入れた際に発生する応力によって段差部を有する面と直交する方向に形成された切り込みの一部が閉じてしまいやすく、そのため、セラミックグリーンシート積層体を焼成して得られるセラミック母基板に形成された分割溝が癒着してしまうことがあり、そのような癒着があると、セラミック母基板を分割溝に沿って分割する際にその分割が困難であるとともに得られる配線基板にばりや割れが発生しやすく正確に分割することができないという問題点を有していた。
【０００７】
本発明の目的は、セラミック母基板に形成された分割溝が癒着することがなく、セラミック母基板を分割溝に沿って容易かつ正確に分割することが可能な多数個取りセラミック配線基板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の多数個取りセラミック配線基板は、上面中央部に電子部品が搭載される搭載部を有する略四角平板状の底板部上に、搭載部を取り囲み、その内周面の相対向する一対の面に内側に突出する段差部が形成された略四角枠状の枠体部を積層して成る多数の配線基板領域が縦横の並びに配列形成されたセラミック母基板の上面に、各配線基板領域を区切る分割溝が段差部を有する側の面に平行な方向およびこれと直交する方向に形成されて成る多数個取りセラミック配線基板であって、段差部を有する側の面に平行な方向の分割溝の深さがこれと直交する分割溝の深さよりも浅いことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の多数個取りセラミック配線基板によれば、段差部を有する側の面に平行な方向の分割溝の深さがこれと直交する分割溝の深さよりも浅いことから、セラミック母基板となるセラミックグリーンシート積層体に分割溝用の切込みを入れる際に、枠体部の段差部を有する側では段差部の分だけ剛性が高く変形しにくいので分割溝用の切り込みが浅くてもこの切り込みが閉じにくいとともに、これと直交する側では段差部側の切り込みが浅い分だけこの段差部側の切り込みを形成した際に発生する応力の影響が小さので分割溝用の切り込みの一部が閉じてしまいにくい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の多数個取りセラミック配線基板について添付の図面を基に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の多数個取りセラミック配線基板の実施の形態の一例を示す斜視図であり、１はセラミック母基板、２は配線基板領域、３ａ・３ｂは分割溝である。
【００１２】
セラミック母基板１は、例えばこの例では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・ガラス−セラミックス等のセラミックス材料から成る３層の絶縁層４・５・６が積層されて成り、その中央部に各々が小型の配線基板となる多数の配線基板領域２が縦横の並びに一体的に配列形成されている。
【００１３】
セラミック母基板１の中央部に配列形成された各配線基板領域２は、図２に部分拡大断面図で示すように、絶縁層４で形成された略四角平板状の底板部２ａと、セラミック層５・６で形成された略四角枠状の枠体部２ｂとから構成されている。底板部２ａはその上面中央部に電子部品を搭載するための搭載部２ｃを有しており、この搭載部２ｃに電子部品がろう材やガラス・樹脂等の接着材を介して接着固定される。他方、枠体部２ｂは底板部２ａの搭載部２ｃを取り囲むようにして底板部２ａ上に積層されており、その最上面に各辺の幅が略同一の封止面２ｄを有しているとともにその内周面の相対向する一対の面にセラミック層５が内側に突出して形成された段差部２ｅを有している。そして、それにより枠体部２ｂは、段差部２ｅを有する側の辺の幅が他の側の辺よりも広いものとなっている。
【００１４】
また、段差部２ｅの上面から各枠体部２ｂ・底板部２ａの外周側面を介して底板部２ａの下面にかけてはタングステンやモリブデン・銅・銀等の金属粉末メタライズから成るメタライズ配線導体７が被着形成されており、このメタライズ配線導体７の段差部２ｅ上には電子部品の電極がボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して電気的に接続される。
【００１５】
このようなセラミック母基板１における絶縁層４・５・６およびメタライズ配線導体７は、例えば絶縁層４・５・６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ブレード法を採用してシート状に形成し、これに例えば打ち抜き金型を用いて打ち抜き加工を施すことにより絶縁層４・５・６用のセラミックグリーンシートを準備するとともにこれらのセラミックグリーンシートにメタライズ配線導体７用のタングステンペーストをスクリーン印刷法により所定のパターンに印刷塗布し、しかる後、これらのセラミックグリーンシートを上下に積層してセラミックグリーンシート積層体となすとともにこのセラミックグリーンシート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形成される。
【００１６】
さらに、セラミック母基板１の上面には、各配線基板領域２を区切る分割溝３ａ・３ｂが枠体部２ｂの段差部２ｅを有する側の面に平行な方向およびこれに直交する方向に形成されている。分割溝３ａ・３ｂは、その断面形状が略Ｖ字状であり、セラミック母基板１の厚さや材質等により異なるが、その深さが0.05〜1.5ｍｍ程度、その開口幅が0.01〜0.3ｍｍ程度である。このような分割溝３ａ・３ｂは、セラミック母基板１用のセラミックグリーンシート積層体の上面にカッター刃や金型等を押し付けて切り込みを入れておくことによって形成される。
【００１７】
そして、各配線基板領域２の搭載部２ｃ上に電子部品を搭載した後、セラミック母基板１を分割溝３ａ・３ｂに沿って分割することにより、多数の電子装置が同時集約的に製造されるのである。
【００１８】
なお、本発明においては、枠体部２ｂの内周面の段差部２ｅを有する側の面に平行な方向に形成された分割溝３ａの深さがこれと直交する方向に形成された分割溝３ｂの深さよりも浅くなっており、そのことが重要である。
【００１９】
このように、枠体部２ｂの内周面の段差部２ｅを有する側の面に平行な方向に形成された分割溝３ａの深さがこれと直交する方向に形成された分割溝３ｂの深さよりも浅くなっていることにより、セラミック母基板１用のセラミックグリーンシート積層体に分割溝３ａ・３ｂ用の切り込みを入れる際にこれらの切り込みが閉じにくく、したがって分割溝３ａ・３ｂに癒着が発生しにくい。これは、セラミック母基板１用のセラミックグリーンシート積層体の枠体部２ｂとなる領域において、段差部を有する側は段差部の分だけ剛性が高く変形しにくいので分割溝３ａ用の切り込みが浅くてもこの切り込みが閉じにくいとともに、これと直交する側では分割溝３ａ用の切り込みが浅い分だけこの分割溝３ａ用の切り込みを形成した際に発生する応力の影響が小さので分割溝３ｂ用の切り込みが閉じにくいからである。
【００２０】
なお、枠体部２ｂの内周面の段差部２ｅを有する側の面に平行な方向に形成された分割溝３ａの深さがこれと直交する方向に形成された分割溝３ｂの深さよりも0.05ｍｍ未満浅い場合には、段差部２ｅを有する側の面に直交する方向に形成された分割溝３ｂに癒着が発生しやすくなり、他方、0.5ｍｍを超えて浅い場合には、セラミック母基板１を分割溝３ａに沿って分割することが困難となる。したがって、枠体部２ｂの内周面の段差部２ｅを有する側の面に平行な方向に形成された分割溝３ａの深さは、これと直交する方向に形成された分割溝３ｂの深さよりも0.05〜0.5ｍｍ浅いことが好ましい。
【００２１】
かくして、本発明の多数個取りセラミック配線基板によれば、各配線基板領域２の搭載部２ｃ上に電子部品を搭載した後、セラミック母基板１を分割溝３ａ・３ｂに沿って分割することによりバリや割れのない電子装置を提供することができる。
【００２２】
なお、本発明は、上述の実施の形態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あれば種々の変更は可能である。例えば上述の実施の形態例では、セラミック母基板１は三層の絶縁層４・５・６を積層することによって製作されていたが、セラミック母基板１は四層以上の絶縁層を積層することによって製作されてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多数個取りセラミック配線基板によれば、枠体部の内周面の段差部を有する側の面に平行な方向の分割溝の深さがこれと直交する分割溝の深さよりも浅いことから、セラミック母基板となるセラミックグリーンシート積層体に分割溝用の切込みを入れた際に、これらの切り込みの一部が閉じてしまいにくい。したがって、分割溝に癒着がなくセラミック母基板を分割溝に沿って容易かつ正確に分割することが可能な多数個取りセラミック配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多数個取りセラミック配線基板の実施の形態の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す多数個取りセラミック配線基板の部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・セラミック母基板
２・・・・・・配線基板領域
２ａ・・・・・底板部
２ｂ・・・・・枠体部
２ｃ・・・・・搭載部
２ｅ・・・・・段差部
３ａ・３ｂ・・・分割溝

Claims (1)

1. 上面中央部に電子部品が搭載される搭載部を有する略四角平板状の底板部上に、前記搭載部を取り囲み、その内周面の相対向する一対の面に内側に突出する段差部が形成された略四角枠状の枠体部を積層して成る多数の配線基板領域が縦横の並びに配列形成されたセラミック母基板の上面に、前記各配線基板領域を区切る分割溝が前記段差部を有する側の面に平行な方向およびこれと直交する方向に形成されて成る多数個取りセラミック配線基板であって、前記段差部を有する側の面に平行な方向の分割溝の深さがこれと直交する分割溝の深さよりも浅いことを特徴とする多数個取りセラミック配線基板。

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