JP4587596B2 - 多数個取り配線基板、電子装置の製造方法 - Google Patents
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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子や圧電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広面積の母基板中に縦横に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。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子や圧電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、上面中央部に電子部品が搭載される略四角平板状のセラミックスから成る絶縁基体に、この絶縁基体の上面から下面にかけて導出する複数のメタライズ配線導体を配設させて成る。メタライズ配線導体のうち絶縁基体の上面に導出した部位は電子部品の電極が電気的に接続される電子部品接続パッドを、絶縁基体の下面に導出した部位は外部電気回路基板に接続される外部接続パッドを形成している。なお、電子部品の電極と配線基板の電子部品接続パッドとの電気的接続は、近時は半田や金等から成る金属バンプを介して行なわれるようになってきており、そのような金属バンプを介した接続を容易なものとするため、配線基板の各電子部品接続パッドに金属バンプを予め取着させておくことが一般的である。そして、電子部品の各電極を配線基板の電子部品接続パッドに予め取着させておいた金属バンプを介して電気的および機械的に接続し、しかる後、配線基板の上面に電子部品を覆うようにして封止用の樹脂や蓋体を固着させ、電子部品を気密に封止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、近時における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。そして、そのような小型化した配線基板は、その取り扱いを容易とするとともに製造効率を高いものとするために、多数個の小型配線基板を一枚の広面積の母基板から同時集約的に得るようになした、いわゆる多数個取り配線基板の形態で製作されている。
【０００４】
このような多数個取り配線基板は、広面積の母基板中にそれぞれが小型の配線基板となる多数の配線基板領域が各々分割線で区切られて縦横の並びに一体的に配列形成されて成り、各配線基板領域には、それぞれの上面から下面に導出する配線導体が形成されているとともに配線導体の電子部品接続パッドには金属バンプが取着されている。そして、各配線基板領域に電子部品をその各電極が電子部品接続パッドに金属バンプを介して電気的に接続されるようにして搭載固定するとともに、この電子部品を覆うようにして各配線基板領域の上面に封止用の樹脂や蓋体を固着させ、しかる後、母基板を分割線に沿って分割することにより多数個の電子装置が同時集約的に製作されるのである。
【０００５】
なお、このような多数個取りの配線基板において、各配線基板領域に電子部品を搭載するには、例えばレーザー光を使用した三次元寸法測定装置を備えた自動機が使用されており、各配線基板領域における金属バンプの位置および高さを自動機の三次元寸法測定装置で測定し、その情報を基にして電子部品の各電極と金属バンプとを位置合わせして自動で搭載する方法が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような多数個取り配線基板によると、製造上のばらつきや不具合等により、母基板中に配列形成された多数個の配線基板領域のうちのいくつかに、例えば断線やショート・異物の付着・汚れ・染み・傷・欠け等の不具合を有する不良の配線基板領域が含まれていることがある。このような不良の配線基板領域が含まれている場合には、不良の配線基板領域の上面に例えば油性の塗料で印を付けておき、この印を三次元寸法測定装置で認識することにより各配線基板領域に自動機で電子部品を搭載する際にこの印のついた配線基板領域を不良と判定させ、この不良の配線基板領域については電子部品を搭載しないようにプログラムしておくことがなされていた。
【０００７】
ところが、不良の配線基板領域の上面に油性の塗料で印をつけた場合、塗料のかすれ等により厚み不足があると、その印を三次元寸法測定装置で確実に認識することができず、自動機が不良の配線基板領域を正常な配線基板領域と誤認して、この不良の配線基板領域に電子部品を搭載してしまうことがあり、その場合、不良の電子装置が製造されてしまうという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、不良の配線基板領域に電子部品が搭載されることがなく、良品の電子装置のみを多数個、同時集約的に製造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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の多数個取り配線基板は、絶縁基体の上面に電子部品の電極が接続される金属が被着された接続パッド上に設けられた複数の金属バンプを配設して成る多数の配線基板領域を、板状の母基板中に一体的に縦横に配列形成して成る多数個取り配線基板であって、前記各配線基板領域のうち、不良の配線基板領域は、前記複数の金属バンプの少なくとも一つが前記接続パッドとともに除去されていることを特徴とするものである。また、本発明の電子装置の製造方法は、絶縁基体の上面に電子部品の電極が接続される金属が被着された接続パッド上に設けられた複数の金属バンプを配設して成る多数の配線基板領域を、板状の母基板中に一体的に縦横に配列形成して成る多数個取り配線基板に電子部品を搭載する電子装置の製造方法であって、前記各配線基板領域のうち、不良の配線基板領域を検出する工程と、前記不良の配線基板領域において、前記複数の金属バンプの少なくとも一つを前記接続パッドとともに除去する工程と、前記配線基板領域の前記金属バンプの有無によって、前記配線基板領域の良否を判定し、その結果に基づいて電子部品を搭載する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の多数個取り配線基板によれば、不良の配線基板領域は、その金属バンプの少なくとも一つが除去されていることから、金属バンプの有無を自動機の三次元寸法測定装置で測定させることにより不良の配線基板領域であるか否かを確実に判定させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の多数個取り配線基板を添付の図面を基に説明する。
【００１２】
図１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、図２は断面図であり、これらの図において、１はセラミック母基板、２は配線基板領域である。
【００１３】
セラミック母基板１は、例えば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略四角形の平板であり、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が仮想線である分割線３で仕切られて縦横に一体的に配列形成されている。
【００１４】
セラミック母基板１に配列形成された各配線基板領域２は、セラミックス材料から成る絶縁基体４の上面から下面にかけて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複数のメタライズ配線導体５が配設されて成る。
【００１５】
絶縁基体４は、電子部品を支持するための支持部材として機能するとともに各メタライズ配線導体５を互いに電気的に絶縁して保持する保持部材として機能し、その上面側に電子部品が搭載される。
【００１６】
また、メタライズ配線導体５は、絶縁基体４の上面に搭載される電子部品を外部電気回路基板に電気的に接続するための導電路として機能し、絶縁基体４の上面に導出した部位に電子部品の電極が接続される電子部品接続パッド５ａが、絶縁基体４の下面に導出した部位に外部電気回路に接続される外部接続パッド５ｂが形成されている。
【００１７】
さらに、各配線基板領域２の電子部品接続パッド５ａには、例えば鉛−錫合金や銀−錫合金等の半田や金等から成る金属バンプ６が取着されている。
【００１８】
金属バンプ６は、電子部品の電極とメタライズ配線導体５とを電気的および機械的に接続するための接続部材として機能し、この金属バンプ６に電子部品の電極を接続することにより電子部品が各配線基板領域２上に搭載固定されるとともに電子部品の電極とメタライズ配線導体５とが電気的に接続されることになる。
【００１９】
なお、このようなセラミック母基板１は、例えば、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、このセラミックグリーンシートにメタライズ配線導体５用のメタライズ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、これを高温で焼成することによって製作され、金属バンプ６は、例えば半田から成る場合であれば、電子部品接続パッド５ａにニッケルや金等の半田との濡れ性に優れる金属をめっき法により被着させるとともにその上にボール状やペースト状の半田を載置して半田の溶融温度以上の温度で加熱して溶融させた後に冷却することによって、金から成る場合であれば、電子部品接続パッド５ａ上に例えばニッケルめっき層を下地として金めっき層を10〜100μｍ程度の厚みに被着させることによって取着される。
【００２０】
そして、本発明の多数個取り配線基板においては、セラミック母基板１に配列形成された各配線基板領域２のうちで不良の配線基板領域２Ｄがあった場合に、その不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６の一つが除去されている。なお、この例では不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６のうちの一つが除去されているが、不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６のうち二つ以上が除去されていても構わない。このように、不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６の少なくとも一つが除去されていることから、各配線基板領域２上に電子部品を自動機により搭載する場合、自動機の三次元寸法測定装置により各配線基板領域４の金属バンプ６の有無を測定することにより、自動機がこの配線基板領域２の良否を確実に判定することができ、その結果、不良の配線基板領域２Ｄに電子部品が搭載されることはない。
【００２１】
なお、不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６を除去するには、例えば金属棒等により不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６の少なくとも一つに横方向から力を加え、その力により金属バンプ６を電子部品接続バッド５ａとともに剥ぎ取って除去する方法が採用される。
【００２２】
そして、正常な配線基板領域２の全てに電子部品を搭載した後、この電子部品が搭載された各配線基板領域２の上面に電子部品を覆うようにして封止用の樹脂や蓋体を固着させ、しかる後、セラミック母基板１を分割線３に沿って分割すれば、多数個の良品の電子装置のみが同時集約的に製造されることとなる。セラミック母基板１を分割するには、ダイアモンドカッターやレーザーカッターによって母基板１を分割線３に沿って切断して分割する方法が採用される。あるいは、母基板１用のセラミックグリーンシートの上面および／または下面に分割線３に沿って細い切れ込みを入れることにより分割溝を形成しておき、この分割溝に沿って破断する方法が採用される。
【００２３】
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であれば種々の変更は可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の多数個取り配線基板によれば、不良の配線基板領域は、その金属バンプの少なくとも一つが除去されていることから、この除去された金属バンプの有無を自動機の三次元寸法測定装置で測定させることにより不良の配線基板領域であるか否かを確実に判定させることができ、その結果、不良の配線基板領域に電子部品が搭載されることはなく、したがって良品の電子装置のみを多数個、同時集約的に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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る。
【図２】図１に示す多数個取り配線基板の断面図である。
【符号の説明】
１・・・母基板
２・・・配線基板領域
２Ｄ・・・不良の配線基板領域
４・・・絶縁基体
６・・・金属バンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子や圧電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広面積の母基板中に縦横に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。
【０００２】
【従来の技術】
半導体素子や圧電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、上面中央部に電子部品が搭載される略四角平板状のセラミックスから成る絶縁基体に、この絶縁基体の上面から下面にかけて導出する複数のメタライズ配線導体を配設させて成る。メタライズ配線導体のうち絶縁基体の上面に導出した部位は電子部品の電極が電気的に接続される電子部品接続パッドを、絶縁基体の下面に導出した部位は外部電気回路基板に接続される外部接続パッドを形成している。なお、電子部品の電極と配線基板の電子部品接続パッドとの電気的接続は、近時は半田や金等から成る金属バンプを介して行なわれるようになってきており、そのような金属バンプを介した接続を容易なものとするため、配線基板の各電子部品接続パッドに金属バンプを予め取着させておくことが一般的である。そして、電子部品の各電極を配線基板の電子部品接続パッドに予め取着させておいた金属バンプを介して電気的および機械的に接続し、しかる後、配線基板の上面に電子部品を覆うようにして封止用の樹脂や蓋体を固着させ、電子部品を気密に封止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、近時における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。そして、そのような小型化した配線基板は、その取り扱いを容易とするとともに製造効率を高いものとするために、多数個の小型配線基板を一枚の広面積の母基板から同時集約的に得るようになした、いわゆる多数個取り配線基板の形態で製作されている。
【０００４】
このような多数個取り配線基板は、広面積の母基板中にそれぞれが小型の配線基板となる多数の配線基板領域が各々分割線で区切られて縦横の並びに一体的に配列形成されて成り、各配線基板領域には、それぞれの上面から下面に導出する配線導体が形成されているとともに配線導体の電子部品接続パッドには金属バンプが取着されている。そして、各配線基板領域に電子部品をその各電極が電子部品接続パッドに金属バンプを介して電気的に接続されるようにして搭載固定するとともに、この電子部品を覆うようにして各配線基板領域の上面に封止用の樹脂や蓋体を固着させ、しかる後、母基板を分割線に沿って分割することにより多数個の電子装置が同時集約的に製作されるのである。
【０００５】
なお、このような多数個取りの配線基板において、各配線基板領域に電子部品を搭載するには、例えばレーザー光を使用した三次元寸法測定装置を備えた自動機が使用されており、各配線基板領域における金属バンプの位置および高さを自動機の三次元寸法測定装置で測定し、その情報を基にして電子部品の各電極と金属バンプとを位置合わせして自動で搭載する方法が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような多数個取り配線基板によると、製造上のばらつきや不具合等により、母基板中に配列形成された多数個の配線基板領域のうちのいくつかに、例えば断線やショート・異物の付着・汚れ・染み・傷・欠け等の不具合を有する不良の配線基板領域が含まれていることがある。このような不良の配線基板領域が含まれている場合には、不良の配線基板領域の上面に例えば油性の塗料で印を付けておき、この印を三次元寸法測定装置で認識することにより各配線基板領域に自動機で電子部品を搭載する際にこの印のついた配線基板領域を不良と判定させ、この不良の配線基板領域については電子部品を搭載しないようにプログラムしておくことがなされていた。
【０００７】
ところが、不良の配線基板領域の上面に油性の塗料で印をつけた場合、塗料のかすれ等により厚み不足があると、その印を三次元寸法測定装置で確実に認識することができず、自動機が不良の配線基板領域を正常な配線基板領域と誤認して、この不良の配線基板領域に電子部品を搭載してしまうことがあり、その場合、不良の電子装置が製造されてしまうという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、不良の配線基板領域に電子部品が搭載されることがなく、良品の電子装置のみを多数個、同時集約的に製造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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の多数個取り配線基板は、絶縁基体の上面に電子部品の電極が接続される金属が被着された接続パッド上に設けられた複数の金属バンプを配設して成る多数の配線基板領域を、板状の母基板中に一体的に縦横に配列形成して成る多数個取り配線基板であって、前記各配線基板領域のうち、不良の配線基板領域は、前記複数の金属バンプの少なくとも一つが前記接続パッドとともに除去されていることを特徴とするものである。また、本発明の電子装置の製造方法は、絶縁基体の上面に電子部品の電極が接続される金属が被着された接続パッド上に設けられた複数の金属バンプを配設して成る多数の配線基板領域を、板状の母基板中に一体的に縦横に配列形成して成る多数個取り配線基板に電子部品を搭載する電子装置の製造方法であって、前記各配線基板領域のうち、不良の配線基板領域を検出する工程と、前記不良の配線基板領域において、前記複数の金属バンプの少なくとも一つを前記接続パッドとともに除去する工程と、前記配線基板領域の前記金属バンプの有無によって、前記配線基板領域の良否を判定し、その結果に基づいて電子部品を搭載する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の多数個取り配線基板によれば、不良の配線基板領域は、その金属バンプの少なくとも一つが除去されていることから、金属バンプの有無を自動機の三次元寸法測定装置で測定させることにより不良の配線基板領域であるか否かを確実に判定させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の多数個取り配線基板を添付の図面を基に説明する。
【００１２】
図１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、図２は断面図であり、これらの図において、１はセラミック母基板、２は配線基板領域である。
【００１３】
セラミック母基板１は、例えば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略四角形の平板であり、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が仮想線である分割線３で仕切られて縦横に一体的に配列形成されている。
【００１４】
セラミック母基板１に配列形成された各配線基板領域２は、セラミックス材料から成る絶縁基体４の上面から下面にかけて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複数のメタライズ配線導体５が配設されて成る。
【００１５】
絶縁基体４は、電子部品を支持するための支持部材として機能するとともに各メタライズ配線導体５を互いに電気的に絶縁して保持する保持部材として機能し、その上面側に電子部品が搭載される。
【００１６】
また、メタライズ配線導体５は、絶縁基体４の上面に搭載される電子部品を外部電気回路基板に電気的に接続するための導電路として機能し、絶縁基体４の上面に導出した部位に電子部品の電極が接続される電子部品接続パッド５ａが、絶縁基体４の下面に導出した部位に外部電気回路に接続される外部接続パッド５ｂが形成されている。
【００１７】
さらに、各配線基板領域２の電子部品接続パッド５ａには、例えば鉛−錫合金や銀−錫合金等の半田や金等から成る金属バンプ６が取着されている。
【００１８】
金属バンプ６は、電子部品の電極とメタライズ配線導体５とを電気的および機械的に接続するための接続部材として機能し、この金属バンプ６に電子部品の電極を接続することにより電子部品が各配線基板領域２上に搭載固定されるとともに電子部品の電極とメタライズ配線導体５とが電気的に接続されることになる。
【００１９】
なお、このようなセラミック母基板１は、例えば、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、このセラミックグリーンシートにメタライズ配線導体５用のメタライズ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、これを高温で焼成することによって製作され、金属バンプ６は、例えば半田から成る場合であれば、電子部品接続パッド５ａにニッケルや金等の半田との濡れ性に優れる金属をめっき法により被着させるとともにその上にボール状やペースト状の半田を載置して半田の溶融温度以上の温度で加熱して溶融させた後に冷却することによって、金から成る場合であれば、電子部品接続パッド５ａ上に例えばニッケルめっき層を下地として金めっき層を10〜100μｍ程度の厚みに被着させることによって取着される。
【００２０】
そして、本発明の多数個取り配線基板においては、セラミック母基板１に配列形成された各配線基板領域２のうちで不良の配線基板領域２Ｄがあった場合に、その不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６の一つが除去されている。なお、この例では不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６のうちの一つが除去されているが、不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６のうち二つ以上が除去されていても構わない。このように、不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６の少なくとも一つが除去されていることから、各配線基板領域２上に電子部品を自動機により搭載する場合、自動機の三次元寸法測定装置により各配線基板領域４の金属バンプ６の有無を測定することにより、自動機がこの配線基板領域２の良否を確実に判定することができ、その結果、不良の配線基板領域２Ｄに電子部品が搭載されることはない。
【００２１】
なお、不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６を除去するには、例えば金属棒等により不良の配線基板領域２Ｄの金属バンプ６の少なくとも一つに横方向から力を加え、その力により金属バンプ６を電子部品接続バッド５ａとともに剥ぎ取って除去する方法が採用される。
【００２２】
そして、正常な配線基板領域２の全てに電子部品を搭載した後、この電子部品が搭載された各配線基板領域２の上面に電子部品を覆うようにして封止用の樹脂や蓋体を固着させ、しかる後、セラミック母基板１を分割線３に沿って分割すれば、多数個の良品の電子装置のみが同時集約的に製造されることとなる。セラミック母基板１を分割するには、ダイアモンドカッターやレーザーカッターによって母基板１を分割線３に沿って切断して分割する方法が採用される。あるいは、母基板１用のセラミックグリーンシートの上面および／または下面に分割線３に沿って細い切れ込みを入れることにより分割溝を形成しておき、この分割溝に沿って破断する方法が採用される。
【００２３】
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であれば種々の変更は可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の多数個取り配線基板によれば、不良の配線基板領域は、その金属バンプの少なくとも一つが除去されていることから、この除去された金属バンプの有無を自動機の三次元寸法測定装置で測定させることにより不良の配線基板領域であるか否かを確実に判定させることができ、その結果、不良の配線基板領域に電子部品が搭載されることはなく、したがって良品の電子装置のみを多数個、同時集約的に製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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る。
【図２】図１に示す多数個取り配線基板の断面図である。
【符号の説明】
１・・・母基板
２・・・配線基板領域
２Ｄ・・・不良の配線基板領域
４・・・絶縁基体
６・・・金属バンプ
Claims (2)
- 絶縁基体の上面に電子部品の電極が接続される金属が被着された接続パッド上に設けられた複数の金属バンプを配設して成る多数の配線基板領域を、板状の母基板中に一体的に縦横に配列形成して成る多数個取り配線基板であって、前記各配線基板領域のうち、不良の配線基板領域は、前記複数の金属バンプの少なくとも一つが前記接続パッドとともに除去されていることを特徴とする多数個取り配線基板。
- 絶縁基体の上面に電子部品の電極が接続される金属が被着された接続パッド上に設けられた複数の金属バンプを配設して成る多数の配線基板領域を、板状の母基板中に一体的に縦横に配列形成して成る多数個取り配線基板に電子部品を搭載する電子装置の製造方法であって、前記各配線基板領域のうち、不良の配線基板領域を検出する工程と、前記不良の配線基板領域において、前記複数の金属バンプの少なくとも一つを前記接続パッドとともに除去する工程と、前記配線基板領域の前記金属バンプの有無によって、前記配線基板領域の良否を判定し、その結果に基づいて電子部品を搭載する工程と、を含むことを特徴とする電子装置の製造方法。
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| JP2001127399A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-05-11 | Kyocera Corp | 多数個取り配線基板 |
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| JP2002324956A (ja) | 2002-11-08 |
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