JP4740404B2 - セラミック連結基板の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
セラミック連結基板の製造方法に関し、より詳細には、分割後に配線基板となる多数の配線基板領域（製品部）を備えた多数個取り用のセラミック連結基板に対し各配線基板領域の外周境界線にブレーク溝を形成するセラミック連結基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セラミック製の小型の配線基板（チップキャリア）を量産する場合は、一つの未焼成セラミック大判にキャビティを有する配線基板領域（製品部）を多数形成し、各配線基板領域の外周境界線（シール凸部の中心線）に沿って溝形成刃でＶ字型のブレーク溝を形成する。その後、この未焼成セラミック大判を焼成し、セラミック連結基板とした後、所望のメッキを施し、最終的にブレーク溝に沿って折り割る（いわゆるチョコレートブレーク）ことで、個々の配線基板に分割するようにしている（特開２０００−７７２０４号公報、特開２０００−１４１３４４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は、図５に示すように、所定の厚さを有する平行な板状部３１と所定の刃先角を有する先端部３２とを備えた溝形成刃３０を用いていた。しかし、溝形成刃３０を用いてブレーク溝を形成する場合、板状部３１まで未焼成セラミック大判１（図１参照）に差し入れると、溝形成刃３０を引き抜く際に板状部３１が形成したブレーク溝の側面を擦り上げてしまうためブレーク溝開口近傍にバリ３４が発生するという問題がある（図６参照）。
【０００４】
これに対し、板状部３１まで差し入れず、先端部３２のみ差し入れてブレーク溝を形成すると、上記問題点は解決されるが、先端部３２を深く差し入れれば差し入れる程、ブレーク溝の開口幅が大きくなるため、シール凸部５の上面の面積が小さくなってしまい、封止用メタライズ層８を十分な幅で設けることができなくなる（図７参照）。配線基板に搭載される半導体チップ、近年、ますます小型化され、それに伴って、配線基板もますます小型化され、キャビティ３周囲のシール凸部４の幅もますます狭くなってきていることから、シール凸部４上に形成する封止用メタライズ層８の形成領域（幅）の確保が重要になってきている。
【０００５】
また、先端部３２の刃先角を図８に示すように小さくすると、その分ブレーク溝の開口幅は小さく抑えることができるが、ブレーク溝の底部での幅が小さくなりすぎ、溝形成刃を抜いた後で未焼成セラミック大判の弾性力により元の方向、すなわち、ブレーク溝を塞ぐ方向に戻る、いわゆるスプリングバックが生じた場合に、一旦形成したブレーク溝が塞がれたり、焼成時に融着したりしてしまうことがあり、ブレークしにくくなるという欠点があった。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、したがって、その目的は、焼成前のブレーク溝が塞がるのを防止でき、焼成時のブレーク溝の融着を防止でき、さらには、溝形成刃を深く挿入しても開口幅が大きくなりすぎず、しかも溝形成刃を抜くときにバリを生じにくい、セラミック連結基板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決する手段】
しかして、上記課題を解決するための請求項１に記載のセラミック連結基板の製造方法は、第１主面および第２主面を有し、分割後に多数の配線基板となり、第１主面側に開口する電子部品搭載用の凹部を備えた配線基板領域が形成された未焼成セラミック大判に、各配線基板領域の外周境界線に沿って第１主面側に第１溝形成刃を差し入れて第１ブレーク溝を形成するブレーク溝形成工程と、
上記第１ブレーク溝が形成された未焼成セラミック大判を焼成し、セラミック連結基板とする焼成工程と、を備え
上記第１溝形成刃は、差し入れ方向に沿った断面において、所定の厚さの板状部と、所定の刃先角を有する左右対称の先端部と、上記板状部と先端部との間に位置し、上記先端部の刃先角より小さなテーパ角を有する左右対称の中間部と、を有し、
上記第１ブレーク溝は、上記第１溝形成刃を上記中間部まで差し入れ且つ上記板状部には差し入れずに引き抜いて形成する、ことを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、第１溝形成刃は板状部まで差し入れないので、第１溝形成刃を引き抜くときに、第１ブレーク溝の内側を擦り上げることがなく、溝開口近傍にバリが発生するのを防止できる。また、先端部を比較的大きな刃先角とし、中間部を比較的小さなテーパ角にしたので、第１溝形成刃を深く差し入れても第１ブレーク溝の開口幅があまり大きくならない。また、ブレーク溝の底部でも一定の幅を確保できるので、焼成前のスプリングバックや修正時の溶着が防止できる。
【０００９】
なお、第１ブレーク刃の先端部の刃先角は、スプリングバックおよび溶着を防止するためには、３０°以上が好ましく、３５°以上がより好ましい。また、中間部の角度は、３０°以下が好ましく、２５°以下がより好ましい。また、ブレーク溝の側壁の擦り上げを防止するためには、中間部の角度は５°以上、さらには１０°以上がより好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる配線基板の製造方法について、図１乃至図４を参照しつつ、詳細に説明する。まず、図中１は、第１主面５および第２主面６を有し、分割後に各配線基板となる配線基板領域（製品部）２を有する多数個取り用の未焼成セラミック大判（以下、単に大判ともいう）である。なお、図１は大判１の断面図を示す。各配線基板領域２の中央部には平面視方形で下方に向かって階段状で幅狭となるキャビティ（凹部）３を備えている。また、大判１の第１主面５（上面）には、各キャビティ３の周囲にシール凸部４が設けられ、さらにシール凸部上面には封止用メタライズ層８がキャビティ３を包囲するように平面視四角枠状に形成されている。
【００１１】
このような大判１は、まず、各セラミック層１１、１２、１３をなし所定数の基板部分がとれるように形成されたアルミナを主成分とするセラミックグリーンシート（厚さ０．２５ｍｍ〜０．３ｍｍ）をそれぞれ製造する。そして、各セラミック層に対応する形状に切断、打ち抜きし、封止メタライズ層８や配線層さらにはメッキ用の共通導体層などのＷ、Ｍｏ等のメタライズペーストを印刷する。
こうして製造されたセラミックグリーンシートを積層、圧着して、図１に示す未焼成セラミック大判１が得られる。
【００１２】
次に、ブレーク溝形成工程について説明する。図２に示す第１溝形成刃２０は、略平行な板状部２１と、刃先角４０°の先端部２２と、１８°のテーパー角を有する中間部２３と、からなる。このような第１溝形成刃２０を第１主面５側から中間部２３の途中まで未焼成セラミック大判１に差し入れて（図３参照）、引き抜くことにより、各配線基板領域２の外周境界線７に沿って第１ブレーク溝１４を形成する（図４参照）。
【００１３】
先端部２２は、３０°以上（本実施形態では４０°）の刃先角をなすので、焼成前のスプリングバックおよび焼成時の溶着を有効に防止できる。また、中間部は刃先角より小さなテーパ角（５°以上３０°以下、本実施形態では１８°）となっているので、第１溝形成刃を深くまで差し入れても開口幅１５があまり広くならないので、封止用メタライズ層８を十分な幅で形成することができる。さらに、１８°のテーパ角を有する中間部２３の途中まで第１溝形成刃２０を差し入れるので、擦り上げずに抜き取ることができ、第１ブレーク溝１４の開口近傍にバリが発生するのを防止できる。
【００１４】
上記したようにブレーク溝形成工程を終えた未焼成セラミック大判１は、焼成した後、封止用メタライズ層８や配線層など必要部分にニッケルメッキを施す。
次に、各配線基板領域２の封止用メタライズ層８に対応した平面視四角枠状のロウ材（銀ろう）のプリフォームを各封止用メタライズ層８上に載置し、加熱・溶融させて、ロウ材を封止用メタライズ層８上に形成する。
その後、予めロウ材を被着させた封止用メタライズ層８の上に平面視四角枠状のコバールからなるシールリングを載置し、このような状態で、再度、ロウ材を加熱溶融させ、シールリングのろう付けを完了する。
【００１５】
シールリングのロウ付けを終えた大判１は、シールリングの表面および各配線層の表面にＮｉメッキやＡｕメッキ等のメッキを施した後、各第１ブレーク溝１４に沿って分割され、多数の配線基板（チップキャリア）となる。配線基板は、キャビティ３にＳＡＷフィルタ等の電子部品が搭載された後、シールリングに蓋を接合する等して用いられる。
【００１６】
なお、上記実施形態においては、第１主面５側のみに第１ブレーク溝１４を形成する工程を例示したが、第２主面６側にも溝形成刃（第２溝形成刃）を差し入れ、第１ブレーク溝１４に対応する位置に第２ブレーク溝を形成すると、さらにブレーク性が向上するので好ましい。また、第２溝形成刃も第１溝形成刃２０と同様に先端部、中間部、板状部を有する形状のものを用いることができる。
【００１７】
また、上記実施形態においては、中間部が一つのみの溝形成刃を例示したが、テーパ角の異なる複数の中間部を有する溝形成刃を用いることもできる。たとえば、先端部が４０°、第１中間部が２５°、第２中間部が１８°というように複数の中間部を有する溝形成刃も用いることができる。
【００１８】
本発明によれば、焼成前のブレーク溝が塞がるのを防止でき、焼成時のブレーク溝の融着を防止でき、さらには、溝形成刃を深く挿入しても開口幅が大きくなりすぎず、しかも溝形成刃を抜くときにバリを生じにくい、セラミック連結基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる未焼成セラミック大判の断面図。
【図２】本発明のブレーク溝形成工程で用いる第１溝形成刃の要部断面図。
【図３】本発明にかかり未焼成セラミック大判に第１溝形成刃を差し入れた状態を示す説明図。
【図４】本発明に係り、未焼成セラミック大判に第１ブレーク溝を形成した状態を示す説明図。
【図５】従来の溝形成刃の要部断面図。
【図６】従来の溝形成刃を差し込んだ際の不具合を示す説明図。
【図７】従来の溝形成刃を引き抜く際の不具合を示す説明図。
【図８】従来の溝形成刃を引き抜いた後の不具合を示す説明図。
【符号の説明】
１ 未焼成セラミック大判
２ 配線基板領域（製品部）
３ キャビティ（凹部）
４ シール凸部
５ 第１主面
６ 第２主面
７ 外周境界線
８ 封止用メタライズ層
１１、１２、１３ セラミック層
１４ 第１ブレーク溝
２０ 第１溝形成刃
２１ 板状部
２２ 先端部
２３ 中間部
【発明の属する技術分野】
セラミック連結基板の製造方法に関し、より詳細には、分割後に配線基板となる多数の配線基板領域（製品部）を備えた多数個取り用のセラミック連結基板に対し各配線基板領域の外周境界線にブレーク溝を形成するセラミック連結基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、セラミック製の小型の配線基板（チップキャリア）を量産する場合は、一つの未焼成セラミック大判にキャビティを有する配線基板領域（製品部）を多数形成し、各配線基板領域の外周境界線（シール凸部の中心線）に沿って溝形成刃でＶ字型のブレーク溝を形成する。その後、この未焼成セラミック大判を焼成し、セラミック連結基板とした後、所望のメッキを施し、最終的にブレーク溝に沿って折り割る（いわゆるチョコレートブレーク）ことで、個々の配線基板に分割するようにしている（特開２０００−７７２０４号公報、特開２０００−１４１３４４号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来は、図５に示すように、所定の厚さを有する平行な板状部３１と所定の刃先角を有する先端部３２とを備えた溝形成刃３０を用いていた。しかし、溝形成刃３０を用いてブレーク溝を形成する場合、板状部３１まで未焼成セラミック大判１（図１参照）に差し入れると、溝形成刃３０を引き抜く際に板状部３１が形成したブレーク溝の側面を擦り上げてしまうためブレーク溝開口近傍にバリ３４が発生するという問題がある（図６参照）。
【０００４】
これに対し、板状部３１まで差し入れず、先端部３２のみ差し入れてブレーク溝を形成すると、上記問題点は解決されるが、先端部３２を深く差し入れれば差し入れる程、ブレーク溝の開口幅が大きくなるため、シール凸部５の上面の面積が小さくなってしまい、封止用メタライズ層８を十分な幅で設けることができなくなる（図７参照）。配線基板に搭載される半導体チップ、近年、ますます小型化され、それに伴って、配線基板もますます小型化され、キャビティ３周囲のシール凸部４の幅もますます狭くなってきていることから、シール凸部４上に形成する封止用メタライズ層８の形成領域（幅）の確保が重要になってきている。
【０００５】
また、先端部３２の刃先角を図８に示すように小さくすると、その分ブレーク溝の開口幅は小さく抑えることができるが、ブレーク溝の底部での幅が小さくなりすぎ、溝形成刃を抜いた後で未焼成セラミック大判の弾性力により元の方向、すなわち、ブレーク溝を塞ぐ方向に戻る、いわゆるスプリングバックが生じた場合に、一旦形成したブレーク溝が塞がれたり、焼成時に融着したりしてしまうことがあり、ブレークしにくくなるという欠点があった。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、したがって、その目的は、焼成前のブレーク溝が塞がるのを防止でき、焼成時のブレーク溝の融着を防止でき、さらには、溝形成刃を深く挿入しても開口幅が大きくなりすぎず、しかも溝形成刃を抜くときにバリを生じにくい、セラミック連結基板の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決する手段】
しかして、上記課題を解決するための請求項１に記載のセラミック連結基板の製造方法は、第１主面および第２主面を有し、分割後に多数の配線基板となり、第１主面側に開口する電子部品搭載用の凹部を備えた配線基板領域が形成された未焼成セラミック大判に、各配線基板領域の外周境界線に沿って第１主面側に第１溝形成刃を差し入れて第１ブレーク溝を形成するブレーク溝形成工程と、
上記第１ブレーク溝が形成された未焼成セラミック大判を焼成し、セラミック連結基板とする焼成工程と、を備え
上記第１溝形成刃は、差し入れ方向に沿った断面において、所定の厚さの板状部と、所定の刃先角を有する左右対称の先端部と、上記板状部と先端部との間に位置し、上記先端部の刃先角より小さなテーパ角を有する左右対称の中間部と、を有し、
上記第１ブレーク溝は、上記第１溝形成刃を上記中間部まで差し入れ且つ上記板状部には差し入れずに引き抜いて形成する、ことを特徴とする。
【０００８】
この方法によれば、第１溝形成刃は板状部まで差し入れないので、第１溝形成刃を引き抜くときに、第１ブレーク溝の内側を擦り上げることがなく、溝開口近傍にバリが発生するのを防止できる。また、先端部を比較的大きな刃先角とし、中間部を比較的小さなテーパ角にしたので、第１溝形成刃を深く差し入れても第１ブレーク溝の開口幅があまり大きくならない。また、ブレーク溝の底部でも一定の幅を確保できるので、焼成前のスプリングバックや修正時の溶着が防止できる。
【０００９】
なお、第１ブレーク刃の先端部の刃先角は、スプリングバックおよび溶着を防止するためには、３０°以上が好ましく、３５°以上がより好ましい。また、中間部の角度は、３０°以下が好ましく、２５°以下がより好ましい。また、ブレーク溝の側壁の擦り上げを防止するためには、中間部の角度は５°以上、さらには１０°以上がより好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる配線基板の製造方法について、図１乃至図４を参照しつつ、詳細に説明する。まず、図中１は、第１主面５および第２主面６を有し、分割後に各配線基板となる配線基板領域（製品部）２を有する多数個取り用の未焼成セラミック大判（以下、単に大判ともいう）である。なお、図１は大判１の断面図を示す。各配線基板領域２の中央部には平面視方形で下方に向かって階段状で幅狭となるキャビティ（凹部）３を備えている。また、大判１の第１主面５（上面）には、各キャビティ３の周囲にシール凸部４が設けられ、さらにシール凸部上面には封止用メタライズ層８がキャビティ３を包囲するように平面視四角枠状に形成されている。
【００１１】
このような大判１は、まず、各セラミック層１１、１２、１３をなし所定数の基板部分がとれるように形成されたアルミナを主成分とするセラミックグリーンシート（厚さ０．２５ｍｍ〜０．３ｍｍ）をそれぞれ製造する。そして、各セラミック層に対応する形状に切断、打ち抜きし、封止メタライズ層８や配線層さらにはメッキ用の共通導体層などのＷ、Ｍｏ等のメタライズペーストを印刷する。
こうして製造されたセラミックグリーンシートを積層、圧着して、図１に示す未焼成セラミック大判１が得られる。
【００１２】
次に、ブレーク溝形成工程について説明する。図２に示す第１溝形成刃２０は、略平行な板状部２１と、刃先角４０°の先端部２２と、１８°のテーパー角を有する中間部２３と、からなる。このような第１溝形成刃２０を第１主面５側から中間部２３の途中まで未焼成セラミック大判１に差し入れて（図３参照）、引き抜くことにより、各配線基板領域２の外周境界線７に沿って第１ブレーク溝１４を形成する（図４参照）。
【００１３】
先端部２２は、３０°以上（本実施形態では４０°）の刃先角をなすので、焼成前のスプリングバックおよび焼成時の溶着を有効に防止できる。また、中間部は刃先角より小さなテーパ角（５°以上３０°以下、本実施形態では１８°）となっているので、第１溝形成刃を深くまで差し入れても開口幅１５があまり広くならないので、封止用メタライズ層８を十分な幅で形成することができる。さらに、１８°のテーパ角を有する中間部２３の途中まで第１溝形成刃２０を差し入れるので、擦り上げずに抜き取ることができ、第１ブレーク溝１４の開口近傍にバリが発生するのを防止できる。
【００１４】
上記したようにブレーク溝形成工程を終えた未焼成セラミック大判１は、焼成した後、封止用メタライズ層８や配線層など必要部分にニッケルメッキを施す。
次に、各配線基板領域２の封止用メタライズ層８に対応した平面視四角枠状のロウ材（銀ろう）のプリフォームを各封止用メタライズ層８上に載置し、加熱・溶融させて、ロウ材を封止用メタライズ層８上に形成する。
その後、予めロウ材を被着させた封止用メタライズ層８の上に平面視四角枠状のコバールからなるシールリングを載置し、このような状態で、再度、ロウ材を加熱溶融させ、シールリングのろう付けを完了する。
【００１５】
シールリングのロウ付けを終えた大判１は、シールリングの表面および各配線層の表面にＮｉメッキやＡｕメッキ等のメッキを施した後、各第１ブレーク溝１４に沿って分割され、多数の配線基板（チップキャリア）となる。配線基板は、キャビティ３にＳＡＷフィルタ等の電子部品が搭載された後、シールリングに蓋を接合する等して用いられる。
【００１６】
なお、上記実施形態においては、第１主面５側のみに第１ブレーク溝１４を形成する工程を例示したが、第２主面６側にも溝形成刃（第２溝形成刃）を差し入れ、第１ブレーク溝１４に対応する位置に第２ブレーク溝を形成すると、さらにブレーク性が向上するので好ましい。また、第２溝形成刃も第１溝形成刃２０と同様に先端部、中間部、板状部を有する形状のものを用いることができる。
【００１７】
また、上記実施形態においては、中間部が一つのみの溝形成刃を例示したが、テーパ角の異なる複数の中間部を有する溝形成刃を用いることもできる。たとえば、先端部が４０°、第１中間部が２５°、第２中間部が１８°というように複数の中間部を有する溝形成刃も用いることができる。
【００１８】
本発明によれば、焼成前のブレーク溝が塞がるのを防止でき、焼成時のブレーク溝の融着を防止でき、さらには、溝形成刃を深く挿入しても開口幅が大きくなりすぎず、しかも溝形成刃を抜くときにバリを生じにくい、セラミック連結基板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる未焼成セラミック大判の断面図。
【図２】本発明のブレーク溝形成工程で用いる第１溝形成刃の要部断面図。
【図３】本発明にかかり未焼成セラミック大判に第１溝形成刃を差し入れた状態を示す説明図。
【図４】本発明に係り、未焼成セラミック大判に第１ブレーク溝を形成した状態を示す説明図。
【図５】従来の溝形成刃の要部断面図。
【図６】従来の溝形成刃を差し込んだ際の不具合を示す説明図。
【図７】従来の溝形成刃を引き抜く際の不具合を示す説明図。
【図８】従来の溝形成刃を引き抜いた後の不具合を示す説明図。
【符号の説明】
１ 未焼成セラミック大判
２ 配線基板領域（製品部）
３ キャビティ（凹部）
４ シール凸部
５ 第１主面
６ 第２主面
７ 外周境界線
８ 封止用メタライズ層
１１、１２、１３ セラミック層
１４ 第１ブレーク溝
２０ 第１溝形成刃
２１ 板状部
２２ 先端部
２３ 中間部
Claims (1)
- 第１主面および第２主面を有し、分割後に多数の配線基板となり、第１主面側に開口する電子部品搭載用の凹部を備えた配線基板領域が形成された未焼成セラミック大判に、各配線基板領域の外周境界線に沿って第１主面側に第１溝形成刃を差し入れて第１ブレーク溝を形成するブレーク溝形成工程と、
上記第１ブレーク溝が形成された未焼成セラミック大判を焼成し、セラミック連結基板とする焼成工程と、を備え、
上記第１溝形成刃は、差し入れ方向に沿った断面において、所定の厚さの板状部と、所定の刃先角を有する左右対称の先端部と、上記板状部と先端部との間に位置し、上記先端部の刃先角より小さなテーパ角を有する左右対称の中間部と、を有し、
上記第１ブレーク溝は、上記第１溝形成刃を上記中間部まで差し入れ且つ上記板状部には差し入れずに引き抜いて形成する、
ことを特徴とするセラミック連結基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193931A JP4740404B2 (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | セラミック連結基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193931A JP4740404B2 (ja) | 2000-06-28 | 2000-06-28 | セラミック連結基板の製造方法 |
Publications (2)
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