JP4822921B2 - Ceramic substrate, electronic component storage package, electronic device, and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品を収容するための配線基板となる配線基板領域が形成されて成るセラミックグリーンシート積層体、セラミック基板、積層体、ならびにこれらから形成される電子部品収納用パッケージ、電子装置、およびこれらの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a ceramic green sheet laminate formed with a wiring board region serving as a wiring board for accommodating electronic components, a ceramic substrate, a laminate, an electronic component storage package formed from these, an electronic device, And a manufacturing method thereof.
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(電子部品収納用パッケージ)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金属粉末メタライズから成る配線導体が配設されることにより形成されている。そして、この配線基板は、上面に電子部品を搭載して蓋体やポッティング樹脂により封止して電子装置として形成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, wiring boards (electronic component storage packages) for mounting electronic components such as semiconductor elements and crystal resonators are made of tungsten on the surface of an insulating base made of an electrically insulating material such as an aluminum oxide sintered body. It is formed by disposing a wiring conductor made of metal powder metallization such as molybdenum. The wiring board is formed as an electronic device by mounting electronic components on the top surface and sealing with a lid or potting resin.
このような配線基板は、近年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おり、配線基板やこれを使用した電子装置の製作の効率を向上させるために、配線基板となる多数の配線基板領域が広面積の母基板の中央部に縦横に配列形成され、各配線基板領域を区分する分割溝が配線基板領域間に形成された、いわゆる多数個取り配線基板の形態で製作することが行なわれている。 With the recent demand for downsizing of electronic devices, the size of such wiring substrates has become extremely small, about several millimeters square, and the efficiency of production of wiring substrates and electronic devices using the same has been increased. In order to improve, a large number of wiring board regions serving as wiring boards are arranged vertically and horizontally in the center of a large-area mother board, and dividing grooves for dividing each wiring board area are formed between the wiring board areas. Manufacturing in the form of a multi-piece wiring board is performed.
多数個取り配線基板は、例えば、母基板用のセラミックグリーンシートを準備し、そのセラミックグリーンシートに配線導体用のメタライズペーストを印刷して、必要に応じて複数枚のセラミックグリーンシートを積層した後、その少なくとも一方の主面にカッター刃や金型等の切込み刃により分割溝用の切込みを入れ、それを高温で焼成することによって製作されている。 For example, after preparing a ceramic green sheet for a mother board, printing a metallized paste for a wiring conductor on the ceramic green sheet, and laminating a plurality of ceramic green sheets as necessary The at least one main surface is made by making a cut for the dividing groove with a cutting blade such as a cutter blade or a mold and firing it at a high temperature.
また、近年は、電子装置の寸法を高精度なものにすることが求められている。そこで、母基板を分割溝に沿って分割する際に配線基板にバリや欠けが発生するのを抑制するため、母基板内部の分割溝の直下に分割する際の補助領域となる空隙部を形成しておくという方法が提案されている。 In recent years, there has been a demand for highly accurate dimensions of electronic devices. Therefore, in order to suppress the generation of burrs and chips on the wiring board when dividing the mother board along the dividing groove, a void is formed as an auxiliary region when dividing the mother board directly under the dividing groove. The method of keeping it is proposed.
このような空隙部は、2枚のセラミックグリーンシートの所定の位置に金属製部材を押圧することにより凹みを形成し、それぞれの凹みが互いに向かい合うようにして2枚のセラミックグリーンシートを積層することでセラミックグリーンシート積層体の内部に形成することができ、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り母基板の内部に形成することができる(特許文献1参照)。
しかしながら、セラミックグリーンシートに押圧により形成される凹みは、セラミックグリーンシートを部分的に変形させることにより形成されるので、凹みの周縁部には、セラミックグリーンシートの盛り上がりによる歪みを生じやすかった。このような歪みが生じた2枚のセラミックグリーンシートを、凹み同士を向かい合わせて積層すると、積層した際の圧力により、凹みの周囲に位置するセラミックグリーンシートの歪みが凹みに向かって移動する変形が生じて、凹みが閉じてしまい、セラミックグリーンシート積層体を焼成した際に母基板の内部に形成される空隙部が狭小となったり、消失したりするという問題点を有していた。このため、母基板を分割する際に、空隙部としての効果が低下してしまうことがあった。 However, since the depression formed by pressing the ceramic green sheet is formed by partially deforming the ceramic green sheet, the peripheral edge of the depression is likely to be distorted due to the rise of the ceramic green sheet. When two ceramic green sheets with such distortions are stacked with the dents facing each other, the deformation of the ceramic green sheet located around the dents moves toward the dents due to the pressure when they are stacked. This causes a problem that the dent is closed and the void formed inside the mother substrate becomes narrower or disappears when the ceramic green sheet laminate is fired. For this reason, when the mother substrate is divided, the effect as the gap portion may be lowered.
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み案出されたもので、その目的は、分割溝に沿って良好に分割するための補助領域となる空隙部を所定の形状に良好に形成することができるセラミックグリーンシート積層体の製造方法およびセラミック基板の製造方法、セラミックグリーンシート積層体およびセラミック基板ならびに積層体を提供することにある。また、本発明の目的は、信頼性の高い電子部品収納用パッケージおよび電子装置を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to satisfactorily form a void portion as an auxiliary region for favorably dividing along a dividing groove into a predetermined shape. It is an object to provide a method for producing a ceramic green sheet laminate, a method for producing a ceramic substrate, a ceramic green sheet laminate, a ceramic substrate, and a laminate. Another object of the present invention is to provide a highly reliable electronic component storage package and electronic device.
本発明のセラミックグリーンシート積層体の製造方法は、最上層となる第1のセラミックグリーンシート、該第1のセラミックグリーンシートの下層となる第2のセラミックグリーンシートを積層してなり、且つ平面視で、配線基板領域、及び該配線基板領域の外縁に沿って分割溝が形成される分割溝形成領域を有してなるセラミックグリーンシート積層体の製造方法において、上下に貫通する第1の貫通溝を備える前記第2のセラミックグリーンシート上に、前記第1のセラミックグリーンシートを、平面視で前記分割溝形成領域と前記第1の貫通溝との重畳領域が、前記配線基板領域の外縁に沿って延在するように積層する第1の工程と、前記積層した第1及び第2のセラミックグリーンシートを押圧する第2の工程とを備えており、前記分割溝形成領域は、第1の分割溝形成領域と、該第1の分割溝形成領域に交差する第2の分割溝形成領域とからなり、平面視で前記第1の分割溝形成領域と前記第1の貫通溝との重畳領域が前記配線基板領域の外縁に沿って延在するとともに、前記第1のセラミックグリーンシートの下側に配置された第3のセラミックグリーンシートには第2の貫通溝が設けられ、且つ平面視で前記第2の分割溝形成領域と前記第2の貫通溝との重畳領域が、前記配線基板領域の外縁に沿って延在することを特徴とす
るものである。
Method for producing a ceramic green sheet laminate of the present invention comprises a first ceramic green sheet is the top layer, the second ceramic green sheet comprising a lower layer of the first ceramic green sheets are laminated, and a plan view In the method for manufacturing a ceramic green sheet laminate having a wiring substrate region and a dividing groove forming region in which a dividing groove is formed along the outer edge of the wiring substrate region, the first through groove penetrating vertically When the first ceramic green sheet is provided on the second ceramic green sheet, the overlapping region of the divided groove forming region and the first through groove in a plan view is along the outer edge of the wiring substrate region. a first step of laminating to extend Te, and a second step of pressing the first and second ceramic green sheets the laminate, prior to The dividing groove forming region includes a first dividing groove forming region and a second dividing groove forming region intersecting with the first dividing groove forming region, and the first dividing groove forming region and the A region overlapping with the first through-groove extends along the outer edge of the wiring board region, and the third ceramic green sheet disposed below the first ceramic green sheet has a second penetration. A groove is provided, and an overlapping region of the second divided groove forming region and the second through groove extends in a plan view along an outer edge of the wiring board region.
Is.
また、好ましくは、本発明のセラミックグリーンシート積層体の製造方法は、前記第2の工程後、前記セラミックグリーンシート積層体の一方主面または他方主面の少なくとも一方に、前記分割溝を形成する第3の工程を経ることを特徴とするものである。 Preferably, in the method for producing a ceramic green sheet laminate of the present invention, after the second step, the dividing groove is formed on at least one of one main surface or the other main surface of the ceramic green sheet laminate. The third step is performed.
本発明のセラミック基板の製造方法は、本発明の前記セラミックグリーンシート積層体を焼成することを特徴とするものである。 The method for producing a ceramic substrate of the present invention is characterized by firing the ceramic green sheet laminate of the present invention.
本発明のセラミックグリーンシート積層体は、最上層となる第1のセラミックグリーンシート、該第1のセラミックグリーンシートの下層となる第2のセラミックグリーンシートを積層してなり、且つ平面視で配線基板領域、及び該配線基板領域の外縁に沿って分割溝が形成される分割溝形成領域を有してなるセラミックグリーンシート積層体であって、前記第1のセラミックグリーンシートには、前記配線基板領域の外縁に沿った分割溝が形成されており、前記第2のセラミックグリーンシートには、平面視で前記分割溝に重畳する領域に、上下に貫通するとともに、前記分割溝に沿って延在された第1の貫通溝を備えており、前記分割溝は、第1の分割溝と、該第1の分割溝と交差する第2の分割溝とからなるとともに、前記第1の貫通溝は、平面視で前記第1の分割溝に重畳する領域に、該第1の分割溝に沿って延在して設けられており、前記第1のセラミックグリーンシートの下側に配置された第3のセラミックグリーンシートには、平面視で前記第2の分割溝に重畳する領域に、該第2の分割溝に沿って延在する第2の貫通溝が設けられていることを特徴とするものである。
The ceramic green sheet laminate of the present invention is made by laminating the first ceramic green sheet is the top layer, the second ceramic green sheet comprising a lower layer of the first ceramic green sheets, and the wiring in a plan view the substrate A ceramic green sheet laminate having a region and a divided groove forming region in which a divided groove is formed along an outer edge of the wiring substrate region, wherein the first ceramic green sheet includes the wiring substrate region extends is divided grooves along the outer edges forming, before Symbol second ceramic green sheet, in a region overlapping the dividing groove in a plan view, and with vertical through, along the dividing groove includes a first through-groove which is, the split groove, the first dividing grooves, together with and a second dividing groove intersecting the first dividing grooves, said first through Is provided in a region overlapping with the first dividing groove in plan view, extending along the first dividing groove, and disposed below the first ceramic green sheet. The ceramic
また、好ましくは、本発明のセラミックグリーンシート積層体は、前記第2のセラミックグリーンシートには、前記第1の貫通溝の側壁部の両側、或いは側壁部に連なる前記第1のセラミックグリーンシートの下面部に、一対の金属層が被着されているとともに、該一対の金属層は、互いに離間する離間部を有していることを特徴とするものである。 Preferably, in the ceramic green sheet laminate of the present invention, the second ceramic green sheet includes the first ceramic green sheet connected to both sides of the side wall portion of the first through groove or the side wall portion. A pair of metal layers is deposited on the lower surface portion, and the pair of metal layers has a spaced-apart portion that is separated from each other.
本発明のセラミック基板は、本発明の前記セラミックグリーンシート積層体を焼成してなることを特徴とするものである。 The ceramic substrate of the present invention is obtained by firing the ceramic green sheet laminate of the present invention.
本発明の積層体は、第1のセラミックグリーンシートを焼成してなり、最上層となる第1の絶縁層、第2のセラミックグリーンシートを焼成してなり、前記第1の絶縁層の下層となる第2の絶縁層を積層してなり、且つ平面視で配線基板領域、及び該配線基板領域の外縁に沿って分割溝が形成される分割溝形成領域を有してなる積層体であって、前記第1の絶縁層には、前記配線基板領域の外縁に沿った分割溝が形成されており、前記第2の絶縁層には、平面視で前記分割溝に重畳する領域に、上下に貫通するとともに、前記分割溝に沿って延在された第1の貫通溝を備えており、前記分割溝は、第1の分割溝と、該第1の分割溝と交差する第2の分割溝とからなるとともに、前記第1の貫通溝は、平面視で前記第1の分割溝に重畳する領域に、該第1の分割溝に沿って延在して設けられており、前記第1の絶縁層の下側に配置された、第3のセラミックグリーンシートを焼成してなる第3の絶縁層には、平面視で前記第2の分割溝に重畳する領域に、該第2の分割溝に沿って延在する第2の貫通溝が設けられていることを特徴とするものである。 The laminate of the present invention is formed by firing the first ceramic green sheet, firing the first insulating layer as the uppermost layer, and firing the second ceramic green sheet, and a lower layer of the first insulating layer. A laminated body having a wiring board region and a division groove forming region in which a division groove is formed along an outer edge of the wiring substrate region in a plan view. In the first insulating layer, a dividing groove is formed along an outer edge of the wiring board region. In the second insulating layer, a region overlapping the dividing groove in a plan view is vertically arranged. A first through groove extending along the dividing groove is provided, and the dividing groove includes a first dividing groove and a second dividing groove intersecting the first dividing groove. And the first through groove overlaps the first divided groove in plan view. Provided to extend along the dividing grooves of the first, the first arranged below the insulating layer, the third insulating layer formed by firing a third ceramic green sheet Is characterized in that a second through groove extending along the second divided groove is provided in a region overlapping with the second divided groove in a plan view.
本発明の電子部品収納用パッケージは、本発明のセラミック基板を前記分割溝に沿って分割してなることを特徴とするものである。 The electronic component storage package of the present invention is characterized in that the ceramic substrate of the present invention is divided along the dividing grooves.
本発明の電子部品収納用パッケージは、本発明の積層体を、前記分割溝に沿って分割してなることを特徴とするものである。 The electronic component storage package of the present invention is characterized in that the laminate of the present invention is divided along the dividing grooves.
本発明の電子装置は、本発明の電子部品収納用パッケージと、該電子部品収納用パッケージに搭載された電子部品とを備えていることを特徴とするものである。 An electronic device of the present invention includes the electronic component storage package of the present invention and an electronic component mounted on the electronic component storage package.
本発明のセラミックグリーンシート積層体の製造方法は、上下に貫通する第1の貫通溝を備える第2のセラミックグリーンシート上に、第1のセラミックグリーンシートを、平面視で分割溝形成領域と第1の貫通溝との重畳領域が、配線基板領域の外縁に沿って延在するように積層する第1の工程と、積層した第1及び第2のセラミックグリーンシートを押圧する第2の工程とを経ることから、第1の貫通溝は、第2のセラミックグリーンシートを上下に貫いており、第2のセラミックグリーンシートの第1の貫通溝の周縁部には、押圧により凹みを形成した場合に生じる歪みの発生が抑制され、或いは生じた歪みを小さくなすことができ、従って第1のセラミックグリーンシートと第2のセラミックグリーンシートとを積層した際、第1の貫通溝の周縁部における第2のセラミックグリーンシートの変形を低減して、第1の貫通溝からなる空隙部を閉じにくくすることができる。従って、セラミックグリーンシート積層体を焼成した際、空隙部が融着して狭小となることが抑制され、セラミック基板を所定の形状に良好に形成することができる。 In the method for producing a ceramic green sheet laminate of the present invention, the first ceramic green sheet is formed on the second ceramic green sheet having the first through groove penetrating vertically, and the divided groove forming region and the first ceramic green sheet are viewed in plan view. A first step of stacking so that the overlapping region with one through groove extends along the outer edge of the wiring substrate region, and a second step of pressing the stacked first and second ceramic green sheets Therefore, the first through groove penetrates the second ceramic green sheet up and down, and a dent is formed in the peripheral portion of the first through groove of the second ceramic green sheet by pressing. The generation of distortion in the first ceramic green sheet and the second ceramic green sheet is laminated when the first ceramic green sheet and the second ceramic green sheet are laminated. By reducing the deformation of the second ceramic green sheets at the peripheral portion of the Tsumizo, it can be difficult to close the gap portion of a first through groove. Therefore, when the ceramic green sheet laminate is fired, the gap portion is suppressed from being fused and narrowed, and the ceramic substrate can be satisfactorily formed into a predetermined shape.
また、好ましくは、分割溝形成領域は、第1の分割溝形成領域と、第1の分割溝形成領域と交差する第2の分割溝形成領域とからなり、平面視で第1の分割溝形成領域と第1の貫通溝との重畳領域が、配線基板領域の外縁に沿って延在するとともに、第1のセラミックグリーンシートの下側に配置された第3のセラミックグリーンシートには第2の貫通溝が設けられ、且つ平面視で第2の分割溝形成領域と第2の貫通溝との重畳領域が、配線基板領域の外縁に沿って延在することから、第1および第2の貫通溝は、第2および第3のセラミックグリーンシートをそれぞれ上下に貫いており、第1および第2の貫通溝の周縁部には、押圧により凹みを形成した場合に生じる歪みの発生が抑制され、或いは生じた歪みを小さくなすことができ、従って第1、第2、第3のセラミックグリーンシートを積層した際、第1および第2の貫通溝の周縁部における第2および第3のセラミックグリーンシートの変形を低減して、第1および第2の貫通溝からなる空隙部を閉じにくくすることができる。従って、セラミックグリーンシート積層体を焼成した際、配線基板領域の第1の分割溝領域の方向および第2の分割溝領域の方向において、空隙部は、有着して狭小となることが抑制され、セラミック基板に所定の形状に良好に形成することができる。 Preferably, the division groove forming region includes a first division groove formation region and a second division groove formation region intersecting the first division groove formation region, and the first division groove formation in a plan view. The overlapping region of the region and the first through groove extends along the outer edge of the wiring board region, and the second ceramic green sheet disposed on the lower side of the first ceramic green sheet includes the second ceramic green sheet. Since the through groove is provided and the overlapping region of the second divided groove forming region and the second through groove extends in plan view along the outer edge of the wiring board region, the first and second through holes are provided. The groove penetrates the second and third ceramic green sheets up and down respectively, and the occurrence of distortion generated when a depression is formed by pressing at the peripheral edge of the first and second through grooves is suppressed, Alternatively, the generated distortion can be reduced and When the first, second, and third ceramic green sheets are stacked, deformation of the second and third ceramic green sheets at the peripheral edge portions of the first and second through grooves is reduced, and the first and second ceramic green sheets are reduced. It is possible to make it difficult to close the gap formed by the two through grooves. Therefore, when the ceramic green sheet laminate is fired, in the direction of the first divided groove region and the direction of the second divided groove region of the wiring board region, the gap portion is suppressed from being attached and narrowed, It can be satisfactorily formed in a predetermined shape on the ceramic substrate.
さらに第1および第2の貫通溝を互いに交差させていることから、第1および第2の貫通溝が形成されても、これら貫通溝が上下に重畳して配置された場合のように、セラミックグリーンシート積層体自体の強度を極端に弱めることがない。 Furthermore, since the first and second through grooves intersect with each other, even if the first and second through grooves are formed, the ceramics as in the case where these through grooves are arranged one above the other vertically. The strength of the green sheet laminate itself is not extremely weakened.
また、好ましくは、第2の工程後、セラミックグリーンシート積層体の一方主面または他方主面の少なくとも一方に、分割溝を形成する第3の工程を経ることから、分割溝を所定の位置および形状に良好に形成でき、従って分割溝領域と貫通溝とを良好に重畳させることができるとともに、押圧後に分割溝を形成することから、分割溝が押圧されて潰されてしまうことが抑制できる。 Preferably, after the second step, the third step of forming the split groove on at least one of the one main surface or the other main surface of the ceramic green sheet laminate is performed, so that the split groove has a predetermined position and It can be formed well in the shape, so that the divided groove region and the through groove can be satisfactorily overlapped, and since the divided groove is formed after pressing, the divided groove can be prevented from being pressed and crushed.
本発明のセラミック基板の製造方法は、本発明のセラミックグリーンシート積層体を焼成することから、焼成後も貫通溝が消失することなく、これにより配線基板の外縁に沿って良好に分割することができ、配線基板にバリや欠けが発生することを低減することができる。 Since the method for producing a ceramic substrate of the present invention fires the ceramic green sheet laminate of the present invention, the through-groove is not lost even after firing, whereby it can be satisfactorily divided along the outer edge of the wiring board. This can reduce the occurrence of burrs and chips on the wiring board.
本発明のセラミックグリーンシート積層体の第1のセラミックグリーンシートには、配線基板領域の外縁に沿った分割溝が形成されており、第1のセラミックグリーンシートの下層である第2のセラミックグリーンシートには、平面視で前記分割溝に重畳する領域に、上下に貫通するとともに、分割溝に沿って延在された第1の貫通溝を備えていることから、第1の貫通溝の周縁部において、押圧により凹みを形成した場合に生じる歪みの発生が抑制され、或いは生じた歪みを小さくなすことができ、従って第1のセラミックグリーンシートと第2のセラミックグリーンシートとを積層した際、第1の貫通溝の周縁部における第2のセラミックグリーンシートの変形を低減して、第1の貫通溝である空隙部を閉じにくくすることができる。従って、セラミックグリーンシート積層体を焼成した際、空隙部が融着して狭小となることが抑制され、セラミック基板を所定の形状に良好に形成することができる。 In the first ceramic green sheet of the ceramic green sheet laminate of the present invention, a dividing groove along the outer edge of the wiring board region is formed, and a second ceramic green sheet that is a lower layer of the first ceramic green sheet Includes a first through groove extending vertically along the dividing groove in a region overlapping with the dividing groove in a plan view, so that the peripheral portion of the first through groove , The generation of distortion that occurs when the dent is formed by pressing can be suppressed, or the generated distortion can be reduced. Therefore, when the first ceramic green sheet and the second ceramic green sheet are laminated, It is possible to reduce the deformation of the second ceramic green sheet at the peripheral edge portion of the one through groove, and to make it difficult to close the gap portion that is the first through groove. Therefore, when the ceramic green sheet laminate is fired, the gap portion is suppressed from being fused and narrowed, and the ceramic substrate can be satisfactorily formed into a predetermined shape.
また、好ましくは、本発明のセラミックグリーンシート積層体は、第2のセラミックグリーンシートには、第1の貫通溝の側壁部の両側、或いは側壁部に連なる第1のセラミックグリーンシートの下面部に、一対の金属層が被着されているとともに、一対の金属層は、互いに離間する離間部を有していることから、セラミックグリーンシート積層体を焼結した際、金属層が被着されている部分は補強されており、金属層が被着されていない離間部は相対的に機械的強度が低くなるので、分割する際、空隙部においては金属層により補強されていない離間部に向けて分割を進行させることができ、これにより配線基板の外縁に沿ってより良好に分割することができ、配線基板にバリや欠けが発生することを低減することができる。 Preferably, in the ceramic green sheet laminate of the present invention, the second ceramic green sheet is formed on both sides of the side wall portion of the first through groove or on the lower surface portion of the first ceramic green sheet connected to the side wall portion. Since the pair of metal layers are attached and the pair of metal layers have spaced apart portions, the metal layers are attached when the ceramic green sheet laminate is sintered. Since the mechanical strength is relatively low in the separated portion where the metal layer is not deposited, the mechanical strength is relatively low, so when the gap is divided, the gap portion is directed toward the separated portion that is not reinforced by the metal layer. The division can be progressed, whereby the division can be made better along the outer edge of the wiring board, and the occurrence of burrs and chips on the wiring board can be reduced.
また、好ましくは、分割溝は、第1の分割溝と、第1の分割溝に交差する第2の分割溝とからなるとともに、第1の貫通溝は、平面視で第1の分割溝に重畳する領域に、第1の分割溝に沿って延在して設けられており、第1のセラミックグリーンシートの下側に配置された第3のセラミックグリーンシートには、平面視で前記第2の分割溝に重畳する領域に、第2の分割溝に沿って延在してなる第2の貫通溝が設けられていることから、第1および第2の貫通溝の周縁部には、押圧により凹みを形成した場合に生じる歪みの発生が抑制され、或いは生じた歪みを小さくなすことができる。従ってセラミックグリーンシートを積層した際、第1および第2の貫通溝の周縁部における第2および第3のセラミックグリーンシートの変形を低減して、第1或いは第2の貫通溝からなる空隙部を閉じにくくすることができる。このため、セラミックグリーンシート積層体を焼成した際、配線基板領域の第1の分割溝領域の方向および第2の分割溝領域の方向において、空隙部が、融着して狭小となることが抑制され、空隙部を所定の形状にセラミック基板に良好に形成することができる。 Preferably, the dividing groove includes a first dividing groove and a second dividing groove that intersects the first dividing groove, and the first through groove is formed into the first dividing groove in a plan view. A third ceramic green sheet disposed below the first ceramic green sheet is provided in the overlapping region so as to extend along the first dividing groove. Since the second through groove extending along the second divided groove is provided in the region overlapping with the divided groove, the peripheral edge portion of the first and second through grooves is pressed. Therefore, the generation of distortion that occurs when the dent is formed is suppressed, or the generated distortion can be reduced. Therefore, when the ceramic green sheets are laminated, the deformation of the second and third ceramic green sheets at the peripheral edge portions of the first and second through grooves is reduced, and the void portion including the first or second through grooves is formed. It can be hard to close. For this reason, when the ceramic green sheet laminate is fired, the gap portion is prevented from being fused and narrowed in the direction of the first divided groove region and the direction of the second divided groove region of the wiring board region. Thus, the gap can be satisfactorily formed on the ceramic substrate in a predetermined shape.
本発明のセラミック基板は、本発明のセラミックグリーンシート積層体を焼成してなることから、空隙部がセラミックグリーンシート積層体に良好に形成されているので、セラミックグリーンシート積層体を焼成してなるセラミック基板において、空隙部を所定の形状に良好に形成することができるようになる。 Since the ceramic substrate of the present invention is formed by firing the ceramic green sheet laminate of the present invention, the voids are well formed in the ceramic green sheet laminate, and therefore the ceramic green sheet laminate is fired. In the ceramic substrate, the gap can be satisfactorily formed in a predetermined shape.
本発明の積層体は、複数の絶縁層を積層し、積層された絶縁層のうち、最上となる絶縁層の上面に、配線基板領域と配線基板領域の外縁に沿った分割溝とを備えた積層体であって、積層体の内部で、分割溝の直下に、絶縁層の少なくとも1層を貫通する貫通溝を分割溝に沿って設けたことを特徴とすることから、積層体に貫通溝からなる空隙部が良好に形成されているので、分割の際に、空隙部を介して配線基板領域の外縁に沿って良好に分割することができ、配線基板領域の外縁にバリや欠けが発生することを低減させることができる。 The laminated body of the present invention includes a plurality of insulating layers, and a wiring board region and a dividing groove along an outer edge of the wiring board region are provided on the uppermost insulating layer among the laminated insulating layers. In the laminated body, a through groove that penetrates at least one insulating layer is provided along the divided groove immediately below the dividing groove inside the laminated body. Since the void portion is formed well, it can be divided well along the outer edge of the wiring board area through the gap portion when dividing, and burrs and chips are generated at the outer edge of the wiring board area. Can be reduced.
本発明の電子部品収納用パッケージは、所定の位置に貫通溝からなる空隙部が良好に形成されたセラミック基板を、分割溝に沿って分割してなることから、分割の際に、電子部品収納用パッケージの外縁となる領域にバリや欠けが発生するのを抑制することができ、外形寸法の精度が高いものとすることができるとともに、信頼性に優れたものとすることができる。 The electronic component storage package according to the present invention is formed by dividing a ceramic substrate, in which a gap portion including a through groove is well formed at a predetermined position, along the dividing groove. It is possible to suppress the occurrence of burrs and chipping in the region serving as the outer edge of the package for the package, and the accuracy of the outer dimensions can be increased, and the reliability can be improved.
本発明の電子装置は、本発明の電子部品収納用パッケージと、電子部品収納用パッケージに搭載された電子部品とを備えていることから、電子装置の外縁にバリや欠けが発生することを抑制できるので、外形寸法の精度が高い電子装置とすることができるとともに、信頼性に優れたものとすることができる。 Since the electronic device of the present invention includes the electronic component storage package of the present invention and the electronic component mounted on the electronic component storage package, the occurrence of burrs and chips on the outer edge of the electronic device is suppressed. Therefore, it is possible to obtain an electronic device with high accuracy of the external dimensions and to have excellent reliability.
本発明のセラミックグリーンシート積層体の製造方法について説明する。図1は本発明のセラミックグリーンシート積層体の製造方法の実施の形態の一例を示す各工程の断面図である。図1において、1は第1のセラミックグリーンシート、2は第2のセラミックグリーンシート、3は第4のセラミックグリーンシート、4は第1の貫通溝、5はセラミックグリーンシート積層体、6は空隙部、7は分割溝、8は配線パターンである。 The manufacturing method of the ceramic green sheet laminated body of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a cross-sectional view of each step showing an example of an embodiment of a method for producing a ceramic green sheet laminate of the present invention. In FIG. 1, 1 is a first ceramic green sheet, 2 is a second ceramic green sheet, 3 is a fourth ceramic green sheet, 4 is a first through groove, 5 is a ceramic green sheet laminate, and 6 is a gap. , 7 is a dividing groove, and 8 is a wiring pattern.
まず、図1(a)に示すように、第1のセラミックグリーンシート1と、第2のセラミックグリーンシート2と、第4のセラミックグリーンシート3とを準備する。
First, as shown to Fig.1 (a), the 1st ceramic green sheet 1, the 2nd ceramic
第1のセラミックグリーンシート1と、第2のセラミックグリーンシート2と、第4のセラミックグリーンシート3とは、セラミック粉末に有機バインダおよび溶剤、必要に応じて所定量の可塑剤や分散剤を加えてスラリーを得て、これをPET(ポリエチレンテレフタレート)等の樹脂や紙製の支持体上にドクターブレード法,リップコーター法,ダイコーター法等の成形方法により塗布してシート状に成形し、温風乾燥,真空乾燥または遠赤外線乾燥等の乾燥方法により乾燥することによって作製する。
The first ceramic green sheet 1, the second ceramic
セラミック粉末としては、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)粉末,窒化アルミニウム(AlN)粉末,ガラスセラミック粉末等が挙げられ、電子部品搭載用基板に要求される特性に合わせて適宜選択される。 Examples of the ceramic powder include aluminum oxide (Al 2 O 3 ) powder, aluminum nitride (AlN) powder, glass ceramic powder, and the like, which are appropriately selected according to the characteristics required for the electronic component mounting substrate.
酸化アルミニウム粉末や窒化アルミニウム粉末の場合は、酸化珪素(SiO2)や酸化マグネシウム(MgO)等の焼結助剤となる成分の粉末が加えられ、また、着色剤として酸化マンガン(MnO)等の粉末を加えてもよい。 In the case of aluminum oxide powder or aluminum nitride powder, a powder of a component serving as a sintering aid such as silicon oxide (SiO 2 ) or magnesium oxide (MgO) is added, and manganese oxide (MnO) or the like is used as a colorant. Powder may be added.
ガラスセラミック粉末はガラス粉末とフィラー粉末とを10:90乃至99:1、好ましくは40:60乃至80:20の質量比で混合したものである。 The glass ceramic powder is a mixture of glass powder and filler powder in a mass ratio of 10:90 to 99: 1, preferably 40:60 to 80:20.
ガラスセラミック粉末のガラス粉末としては、例えばSiO2−B2O3系,SiO2−B2O3−Al2O3系,SiO2−B2O3−Al2O3−MO系(ただし、MはCa,Sr,Mg,BaまたはZnを示す。),SiO2−Al2O3−M1O−M2O系(ただし、M1およびM2は同じまたは異なってCa,Sr,Mg,BaまたはZnを示す。),SiO2−B2O3−Al2O3−M1O−M2O系(ただし、M1およびM2は上記と同じである。),SiO2−B2O3−M3 2O系(ただし、M3はLi、NaまたはKを示す。),SiO2−B2O3−Al2O3−M3 2O系(ただし、M3は上記と同じである。),Pb系,Bi系等のガラスの粉末が挙げられる。 Examples of the glass powder of the glass ceramic powder include SiO 2 —B 2 O 3 system, SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 system, SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 —MO system (however, , M represents Ca, Sr, Mg, Ba or Zn), SiO 2 —Al 2 O 3 —M 1 O—M 2 O system (where M 1 and M 2 are the same or different and Ca, Sr, Mg, Ba or Zn.), SiO 2 —B 2 O 3 —Al 2 O 3 —M 1 O—M 2 O system (where M 1 and M 2 are the same as above), SiO 2 -B 2 O 3 -M 3 2 O system (where M 3 represents Li, Na or K), SiO 2 -B 2 O 3 -Al 2 O 3 -M 3 2 O system (where M 3 Is the same as above.), Pb-based, Bi-based glass powders, etc. It is.
また、ガラスセラミック粉末のフィラー粉末としては、例えばAl2O3とSiO2とZrO2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物,TiO2とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物,Al2O3およびSiO2(クリストバライト,クオーツ)の少なくとも1種を含む複合酸化物(例えばスピネル,ムライト,コージェライト)等のセラミック粉末が挙げられる。 Examples of the filler powder of the glass ceramic powder include a composite oxide of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 and an alkaline earth metal oxide, a composite oxide of TiO 2 and an alkaline earth metal oxide, Examples thereof include ceramic powders such as composite oxides (eg, spinel, mullite, cordierite) containing at least one of Al 2 O 3 and SiO 2 (cristobalite, quartz).
有機バインダとしては、例えばアクリル系(アクリル酸,メタクリル酸またはそれらのエステルの単独集合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体,メタクリル酸エステル共重合体,アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等),ポリビニルブチラール系,ポリビニルアルコール系,アクリル−スチレン系,ポリプロピレンカーボネート系,セルロース系等の単独共重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解性や揮発性を考慮すると、アクリル系バインダがより好ましい。また、有機バインダの添加量はセラミック粉末により異なるが、焼成時に分解・除去されやすく、かつセラミック粉末が分散され、グリーンシートのハンドリング性や加工性が良好な量であればよく、セラミック粉末に対して10乃至20質量%程度が望ましい。 As the organic binder, for example, acrylic (acrylic acid, methacrylic acid or a single aggregate or copolymer thereof, specifically, an acrylic ester copolymer, a methacrylic ester copolymer, an acrylic ester-methacrylic ester, Acid ester copolymer, etc.), polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, acrylic-styrene, polypropylene carbonate, cellulose, and other homopolymers or copolymers. In view of decomposability and volatility in the firing step, an acrylic binder is more preferable. The amount of the organic binder added varies depending on the ceramic powder, but it may be an amount that is easy to be decomposed and removed during firing, and the ceramic powder is dispersed, and the green sheet is easy to handle and process. About 10 to 20% by mass is desirable.
スラリーに含まれる溶剤は、セラミック粉末および有機バインダを分散させ、グリーンシート成形に適した粘度のスラリーが得られるように、例えば炭化水素類,エーテル類,エステル類,ケトン類,アルコール類等の有機溶剤や水が挙げられる。これらの中で、トルエン,メチルエチルケトン,イソプロピルアルコール等の蒸発係数の高い溶剤は、スラリー塗布後の乾燥工程が短時間で終了できるので好ましい。溶剤の量は、セラミック粉末に対して30乃至100質量%加えることにより、スラリーを良好に支持体上に塗布することができるような粘度、具体的には3cps乃至100cps程度となるようにすることが望ましい。 The solvent contained in the slurry is made of organic materials such as hydrocarbons, ethers, esters, ketones, alcohols, etc. so that a slurry having a viscosity suitable for green sheet molding can be obtained by dispersing ceramic powder and organic binder. A solvent and water are mentioned. Among these, solvents having a high evaporation coefficient such as toluene, methyl ethyl ketone, and isopropyl alcohol are preferable because the drying process after slurry application can be completed in a short time. The amount of the solvent should be 30 to 100% by mass with respect to the ceramic powder, so that the viscosity can be applied to the support satisfactorily, specifically about 3 cps to 100 cps. Is desirable.
次に、図1(b)に示すように、第2のセラミックグリーンシート2の所定の位置に第1の貫通溝4を形成する。図2は、図1(b)における第2のセラミックグリーンシート2の平面図を示すものである。第1の貫通溝4は、第2のセラミックグリーンシート2を一方主面から他方主面にかけて貫通した溝状をなす孔であり、後述するセラミックグリーンシート積層体5を形成する工程により、セラミックグリーンシート積層体5の配線基板領域の外縁に沿って形成されることとなる。そして、第1の貫通溝4は、第2のセラミックグリーンシート2を上下に刳り貫いているので、第1の貫通溝4の周縁部には、押圧により凹みを形成した場合に生じる歪みの発生が小さいものとして形成される。
Next, as shown in FIG. 1B, the first through
このような第1の貫通溝4は、金型やパンチングによる打ち抜き方法またはレーザ加工等の加工方法により第2のセラミックグリーンシート2に形成される。
Such a first through
なお、第1の貫通溝4は、その開口幅(平面視において溝の延在方向に直交する方向の幅)が大きすぎると、分割溝4に沿って分割した際、分割後の配線基板の外形寸法のばらつきが大きくなりやすくなる。また、第1の貫通溝4の開口幅が狭すぎると、十分な開口幅を良好に形成することが困難となる。一例として第1の貫通溝4の開口幅は、0.05〜0.5mm程度の幅に形成されるのがよい。
If the opening width of the first through groove 4 (width in a direction orthogonal to the extending direction of the groove in a plan view) is too large, when the first through
また、配線基板が一方の主面に凹部を有する形状とする場合には、第1の貫通溝4の製造方法と同様にして、第1、第2、第4セラミックグリーンシート1,2,3のうち凹部の深さに応じた複数枚のセラミックグリーンシートの所定の位置に凹部用の貫通孔を形成しておくことにより、後の積層する工程によりセラミックグリーンシート積層体5の配線基板領域に凹部が形成される。例えば、第1のセラミックグリーンシート1に凹部用の貫通孔を形成しておくことで、後述するセラミックグリーンシート積層体5を形成する工程において、セラミックグリーンシート積層体5の配線基板領域には、第1のセラミックグリーンシート1側に凹部が形成される。
Further, when the wiring board has a shape having a recess on one main surface, the first, second, and fourth ceramic
なお、図3,4に示すように、第2のセラミックグリーンシート2の一方主面側または他方主面側のいずれか一方側に、第2の貫通溝10が形成された第3のセラミックグリーンシート9を設けておいても構わない。第3のセラミックグリーンシート9は、第1、第2、第4のセラミックグリーンシート1、2、3と同じ材料を用いて、作製する配線基板に応じた厚みのものを用いればよい。第2の貫通溝10は、第3のセラミックグリーンシート9を一方主面から他方主面にかけて貫通した溝状をなす孔であり、後述するセラミックグリーンシート積層体5を形成する工程により、セラミックグリーンシート積層体5の配線基板領域の外縁に沿って形成され、第1の貫通溝4に交差して配設される。そして、第2の貫通溝10は、第3のセラミックグリーンシート9を上下に貫いているので、第2の貫通溝10の周縁部には、押圧により凹みを形成した場合に生じる歪みの発生が小さいものとして形成される。
3 and 4, the third ceramic green in which the second through-
これにより各セラミックグリーンシートを積層した際、第1および第2の貫通溝4,10の周縁部における第2および第3のセラミックグリーンシート2,9の変形を低減して、第1或いは第2の貫通溝4,10からなる空隙部を閉じにくくすることができる。従って、セラミックグリーンシート積層体を焼成した際、配線基板領域の第1の分割溝領域の方向および第2の分割溝領域の方向において、空隙部が、融着して狭小となることが抑制され、セラミック基板に所定の形状に良好に形成することができる。
Thereby, when the ceramic green sheets are laminated, the deformation of the second and third ceramic
また、第2の貫通溝10は、第1の貫通溝4と同様に形成され、金型やパンチングによる打ち抜き加工またはレーザ加工等の加工方法により第3のセラミックグリーンシート9に形成される。
The second through-
また、第2の貫通溝10は、第1の貫通溝4と同様にして形成され、第2の貫通溝10の開口幅が大きすぎると、第2の分割溝10に沿って分割した際、分割後の配線基板の外形寸法のばらつきが大きくなりやすくなる。また、第2の貫通溝10の開口幅が狭すぎると、十分な開口幅をもつ貫通溝を良好に形成することが困難となる。一例として第2の貫通溝10の開口幅は、0.05〜0.5mm程度の幅に形成されるのがよい。
Further, the second through
そして、図1(c)に示すように、第1のセラミックグリーンシート1、第2のセラミックグリーンシート2、第4のセラミックグリーンシート3に配線導体等となる配線パターン8を所定のパターンに形成する。この配線導体には、配線基板上に搭載される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る電極パッド、外部回路基板への接続パッド、それらを接続する配線等が含まれる。
Then, as shown in FIG. 1C, a
配線パターン8の形成は、例えば貫通導体が接続された電極パッドや接続パッドとなるものであれば、第1の貫通溝4の形成と同様の方法で第1、第2、第4のセラミックグリーンシート1、2,3に貫通導体用の貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体用の導体ペーストをスクリーン印刷法やプレス充填により埋め込み、貫通導体用の導体ペーストが埋め込まれた貫通孔上に電極パッドや接続パッド用の導体ペーストをスクリーン印刷法、グラビア印刷法等の印刷法により所定パターン形状で印刷することにより行なわれる。
For example, if the
電極パッドや接続パッド用または貫通導体用の導体ペーストは、金属粉末に適当な有機バインダと溶剤、また必要に応じて分散剤を加えて混合したものをボールミル,三本ロールミル,プラネタリーミキサー等の混練手段により均質に分散させて混練した後、溶剤を必要量添加することにより粘度を調整することによって作製される。 Conductive paste for electrode pads, connection pads, or through conductors is made by mixing a metal powder with a suitable organic binder and solvent, and if necessary, adding a dispersing agent, such as ball mill, triple roll mill, planetary mixer, etc. It is prepared by adjusting the viscosity by adding a necessary amount of a solvent after homogeneously dispersing by kneading means and kneading.
この金属粉末としては、後の焼成工程において第1、第2、第4のセラミックグリーンシート1、2,3と同時焼成することにより焼結することが可能な金属材料からなる粉末であり、タングステン(W),モリブデン(Mo),マンガン(Mn),金(Au),銀(Ag),銅(Cu),パラジウム(Pd),白金(Pt)等の1種または2種以上が挙げられ、2種以上の場合は混合,合金,コーティング等のいずれの形態であっても構わない。
The metal powder is a powder made of a metal material that can be sintered by co-firing with the first, second, and fourth ceramic
導体ペーストの有機バインダとしては、例えばアクリル系(アクリル酸,メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体,具体的にはアクリル酸エステル共重合体,メタクリル酸エステル共重合体,アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等),ポリビニルブチラール系,アクリル−スチレン系,ポリプロピレンカーボネート系,セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。焼成工程での分解性や揮発性を考慮すると、アクリル系,アルキド系の有機バインダがより好ましい。また、有機バインダの添加量としては、金属粉末により異なるが、焼成時に分解・除去されやすく、かつ金属粉末粒子を分散できる量であればよく、金属粉末に対して外添加で5乃至20質量%程度が望ましい。 Examples of the organic binder for the conductive paste include acrylics (acrylic acid, methacrylic acid or their homopolymers or copolymers, specifically acrylic ester copolymers, methacrylic ester copolymers, acrylic acid Ester-methacrylic acid ester copolymer, etc.), polyvinyl butyral, acrylic-styrene, polypropylene carbonate, cellulose, and other homopolymers or copolymers. In view of decomposability and volatility in the firing step, acrylic and alkyd organic binders are more preferable. The amount of the organic binder added varies depending on the metal powder, but may be any amount that can be easily decomposed and removed during firing and can disperse the metal powder particles. Degree is desirable.
導体ペーストに用いる溶剤としては、金属粉末と有機バインダとを良好に分散させて混合できるようなものであればよく、テルピネオールやブチルカルビトールアセテートなどが挙げられる。印刷後の形成性,乾燥性を考慮し、低沸点溶剤を用いることが好ましい。溶剤は金属粉末に対して4乃至15質量%の量で加えられ、配線パターン8を良好に形成できる程度の粘度となるように、具体的には電極パッドや接続パッド用の導体ペーストでは3000乃至40000cps程度、貫通導体用では15000乃至40000cps程度となるように調整される。
The solvent used for the conductor paste is not particularly limited as long as the metal powder and the organic binder can be well dispersed and mixed, and examples thereof include terpineol and butyl carbitol acetate. In view of formability after printing and drying properties, it is preferable to use a low boiling point solvent. Specifically, the solvent is added in an amount of 4 to 15% by mass with respect to the metal powder, and specifically, the conductive paste for electrode pads and connection pads has a viscosity of 3000 to 3 so that the
導体ペーストには、焼成時の第1のセラミックグリーンシート1の焼成収縮挙動や収縮率と合わせるため、または焼成後の配線導体の接合強度を確保するために、ガラスやセラミックスの粉末を添加してもよい。 In order to match the firing shrinkage behavior and shrinkage rate of the first ceramic green sheet 1 during firing, or to ensure the bonding strength of the wiring conductor after firing, the conductor paste is added with a glass or ceramic powder. Also good.
そして、図1(d)に示すように、第1のセラミックグリーンシート1と、第2のセラミックグリーンシート2と、第4のセラミックグリーンシート3とを積層し、押圧により各層同士を密着させてセラミックグリーンシート積層体5を形成する。セラミックグリーンシート積層体5は、第1、第2、第4のセラミックグリーンシート1,2,3をそれぞれ積層するごとに押圧しても良いし、すべてのグリーンシートを積層してから押圧しても構わない。
And as shown in FIG.1 (d), the 1st ceramic green sheet 1, the 2nd ceramic
そして、第1の貫通溝4の周縁部には、押圧により発生する第2のセラミックグリーンシート2の盛り上がりによる歪みが小さいので、第1のセラミックグリーンシート1と第2のセラミックグリーンシート2とを積層した際、第1の貫通溝4の周縁部における第2のセラミックグリーンシート2の変形を低減し、空隙部6が閉じにくくすることができる。
And since the distortion by the swelling of the 2nd ceramic
なお、第1の貫通溝4は、セラミックグリーンシート積層体5の配線基板領域の外縁に沿って空隙部6として形成される。なお、空隙部6は、後述する分割工程において、分割する際の補助となる領域として用いられる。また、第2のセラミックグリーンシート2の下面に第4のセラミックグリーンシート3を積層すると、空隙部6は、セラミックグリーンシート積層体5の内部に形成され、後述する分割工程においてセラミックグリーンシート積層体5の厚みが厚いものであっても配線基板領域の外縁に沿って良好に分割することができるようになる。
The first through
なお、第1の貫通溝4は、貫通溝の開口幅の広い面を後述する分割溝4を形成する側に積層させておくことが好ましい。これにより、後述する分割工程において、空隙部6での分割開始面を狭くしておき、分割した配線基板のばらつきを低減させることができる。例えば、打抜き金型により第1の貫通溝4が形成される場合は、打抜き終了側の面(打抜き金型の打抜きピンが挿入される面との反対側の面)を分割溝側としておけば良く、レーザにより第1の貫通溝4が形成される場合は、レーザの入射側の面を分割溝側としておけば良い。
In addition, it is preferable that the 1st penetration groove |
なお、図1に示す例においては、第1のセラミックグリーンシートの下方に、第2のセラミックグリーンシート2および第4のセラミックグリーンシート3をそれぞれ1枚ずつ、積層することにより形成されているが、各層を複数枚としてセラミックグリーンシート積層体5を積層して形成しても良い。また、第2のセラミックグリーンシート2と第4のセラミックグリーンシート3とを交互に積層し、セラミックグリーンシート積層体5の厚み方向に複数の空隙部6を形成しても構わない。複数の空隙部6を介して分割することで、配線基板領域の外縁に沿って良好に分割させやすくすることができる。
In the example shown in FIG. 1, it is formed by laminating one each of the second ceramic
更に、第1および第2のセラミックグリーンシート1,2とともに、第3のセラミックグリーンシート9を積層してセラミックグリーンシート積層体5を形成する場合、第2の貫通溝10は、図4に示すように、第2の空隙部11として形成される。なお、図4(a)は、第1乃至第4のセラミックグリーンシート1,2,3,9を積層して形成したセラミックグリーンシート積層体5の一例を示す平面図であり、図4(b)は、図4(a)におけるA−A’線における断面図であり、図4(c)は、図4(a)におけるB−B’線における断面図である。
Furthermore, when the ceramic green sheet laminated
第1の貫通溝4と第2の貫通溝10とは、セラミックグリーンシート積層体5にて平面視で交差し、配線基板が平面視で正方形や長方形として形成される場合、第1の貫通溝4と第2の貫通溝10とは直交するように形成される。この場合、図5に、図4におけるセラミックグリーンシート積層体5の内部平面図で示すように、第2のセラミックグリーンシート2と第3のセラミックグリーンシート9にそれぞれ形成される。
When the first through
第2の貫通溝10の周縁部には、押圧により発生する第3のセラミックグリーンシート9の盛り上がりによる歪みが小さくなるので、第1乃至第3のセラミックグリーンシート1,2,9を積層した際、第1乃至第3のセラミックグリーンシート1,2,9の変形を抑制し、第2の空隙部11が閉じてしまうことを抑制することができる。
When the first to third ceramic
このような第3のセラミックグリーンシート9においても、第2のセラミックグリーンシート2と同様に、第3のセラミックグリーンシートを複数枚のセラミックグリーンシートから構成しても良い。また、第2のセラミックグリーンシート2と第3のセラミックグリーンシート9との間に、第1の貫通溝4および第2の貫通溝10が形成されていないセラミックグリーンシートを介在させていても構わない。
In the third ceramic green sheet 9 as well, like the second ceramic
そして、図1(e)に示すように、セラミックグリーンシート積層体5の一方主面または他方主面のうち少なくとも一方側に配線基板領域の外縁となる分割溝7形成領域に沿って分割溝7を形成する。セラミックグリーンシート積層体5に分割溝4を形成する工程は、配線基板領域の外縁に沿ってV字状の刃先を有するカッター刃や金型等の切込み刃をセラミックグリーンシート積層体5に押圧することにより形成することができる。すなわち、分割溝7形成領域と貫通溝形成領域とは重畳するものとなり、セラミックグリーンシート積層体5に第1の貫通溝4からなる空隙部6と第2の貫通溝10からなる第2の空隙部11とが形成されている場合、図6に示すように、分割溝7は、第1の貫通溝4および第2の貫通溝10と重畳する領域にそれぞれ第1の分割溝7aと第2の貫通溝7bとして形成することとなる。
And as shown in FIG.1 (e), the division | segmentation groove |
また、セラミックグリーンシート積層体5を形成した後、配線基板領域の外縁に沿って分割溝4を形成することが好ましい。これにより、積層する工程の後に分割溝7を形成するので、積層する工程の前に分割溝を形成した場合のように、積層の際の押圧等による分割溝7の変形を抑制し、分割溝7を所定の位置に、所定の形状に良好に形成しやすくなり、分割溝7形成領域と第1の貫通溝4および第2の貫通溝10とを平面視で良好に重畳させることができるようになる。
Moreover, after forming the ceramic green sheet laminated
セラミックグリーンシート積層体に形成される分割溝7は、所望する配線基板の形状に対応した大きさの領域に区分するとともに後述するセラミック基板を撓折して配線基板となす際、その撓折を容易かつ正確とする作用を為し、セラミックグリーンシート積層体5の表面に現れる開口部分の幅は一例として0.05〜1mm程度であり、その深さは0.05〜2mm程度である。
The dividing
なお、図6において、セラミックグリーンシート積層体5には、縦横にそれぞれ2列の配線基板領域が配列されているが、配線基板領域の配列数は、配線基板の形状やセラミックグリーンシート積層体5の形状に合わせて適宜選択すれば良い。例えば、小型の配線基板領域を多数配列させたいわゆる多数個取り基板の状態であっても良く、これにより、効率良く多数の配線基板を形成することができるようになる。
In FIG. 6, the ceramic
また、必要に応じて配線基板領域の周囲領域にダミー領域を形成していても構わない。外周部に形成されるダミー領域は、後述するセラミック基板の製造や搬送等を容易とするための領域であり、このダミー領域を用いてセラミック基板の加工時や搬送時の位置決め、固定等を行うことができる。配線基板領域間に形成されるダミー領域は、後述するセラミック基板の配線基板領域の配線導体にめっき層を被着するための配線等形成するための領域であり、この配線等を用いて配線導体にめっき層を効率良く被着させることができる。ダミー領域が形成されている場合、分割溝7と、第1,第2の貫通溝4,10とは、配線基板領域の外縁に沿ってダミー領域にも延出させても構わない。
Further, a dummy region may be formed in the peripheral region of the wiring board region as necessary. The dummy area formed in the outer peripheral part is an area for facilitating the manufacture and transportation of the ceramic substrate described later, and positioning, fixing, etc. during processing or transportation of the ceramic substrate is performed using this dummy area. be able to. The dummy region formed between the wiring substrate regions is a region for forming a wiring for attaching a plating layer to the wiring conductor in the wiring substrate region of the ceramic substrate, which will be described later. It is possible to efficiently deposit the plating layer. When the dummy region is formed, the dividing
また、配線基板領域の少なくとも一方主面に、電子部品等を搭載するための凹部が形成されている場合、図7に示すように、分割溝7は、凹部の形成されている面に形成することが好ましい。これにより亀裂の進行の方向性を定めやすくできるので、セラミック基板を分割する際、凹部の壁部に欠けやクラックが発生するのを低減させることができる。より好ましくは、分割溝7から空隙部6までの間隔d1が、分割溝7から凹部の内壁d2までの間隔や空隙部6から凹部の内壁までの間隔d3よりも狭くなるようにしておくことが好ましい。これにより、分割溝7と空隙部6との間の機械的強度が相対的に小さくなるので、後述する分割する工程において、分割溝7から空隙部6の方向に亀裂を進行させやすくして、配線基板領域の外縁に沿って良好に分割することができるようになる。
Further, when a recess for mounting an electronic component or the like is formed on at least one main surface of the wiring board region, as shown in FIG. 7, the dividing
セラミック基板は、セラミックグリーンシート積層体5を焼結してなる。これにより、セラミックグリーンシート積層体5の空隙部6は所定の形状に良好に形成されているので、焼成時に空隙部6が融着してしまうことを抑制することができ、セラミック基板は、分割溝4形成領域に重畳する領域に第1の貫通溝4からなる空隙部6を良好に形成することができる。焼成する工程は、有機成分の除去とセラミック粉末の焼結とから成る。有機成分の除去は、約100〜1200℃の温度範囲でセラミックグリーンシート積層体5を加熱することにより有機成分を分解・揮発させ、約800〜1800℃で焼結を行う。例えば、第1乃至第4のセラミックグリーンシート1,2,3,9のセラミック粉末が酸化アルミニウム粉末と焼結助剤とからなり、導体ペーストの粉末がWを主成分とする場合は、窒素と水素とからなる還元雰囲気中で約100〜1200℃で有機成分の除去が行なわれ、約1500〜1600℃で焼結が行われる。第1乃至第4のセラミックグリーンシート1,2,3,9のセラミック粉末がガラスセラミック粉末からなる場合は、約100〜800℃で有機成分の除去が行なわれ、約800〜1100℃の温度で焼結が行なわれるが、雰囲気は導体ペーストの金属粉末により異なり、Cu系のような酸化しやすい材料の場合は窒素等の非酸化性雰囲気中で行なわれ、Ag系等の酸化し難い材料の場合は大気中で行なわれる。なお、還元雰囲気や非酸化性雰囲気の場合は、有機成分の除去を効果的に行なうために雰囲気に水蒸気等を含ませるとよい。
The ceramic substrate is formed by sintering the ceramic
第1、第2、第4のセラミックグリーンシート1,2,3のセラミック粉末がガラスセラミック粉末からなる場合は、セラミックグリーンシート積層体5の上下面に、拘束グリーンシートを積層して焼成すれば、より高寸法精度のガラスセラミック製電子部品搭載用基板を得ることが可能となる。拘束グリーンシートは、ガラスセラミックスが焼結収縮する温度よりも高い温度によってのみ焼結する難焼結性の無機材料(例えば、Al2O3やSiO2)を主成分とするグリーンシートであり、セラミックグリーンシート積層体5の焼成温度では収縮しないものである。この拘束グリーンシートが積層されたセラミックグリーンシート積層体5は、収縮しにくい拘束グリーンシートにより積層平面方向(いわゆるx−y平面方向)の収縮が抑制され、積層方向(いわゆるz方向)にのみ収縮するので、焼成収縮に伴う寸法ばらつきが抑制される。
When the ceramic powders of the first, second, and fourth ceramic
また、拘束グリーンシートには難焼結性無機成分に加えて、焼成温度以下の軟化点を有するガラス成分、例えば第1、第2、第4のセラミックグリーンシート1,2,3中のガラスと同じガラスを含有させるとよい。焼成中にこのガラスが軟化して第1および第2のセラミックグリーンシート1,2と結合することにより、第1および第4のセラミックグリーンシート1,3と拘束グリーンシートとの結合が強固となり、より確実な拘束力が得られる。このときのガラス量は、難焼結性無機成分とガラス成分とを合わせた無機成分に対して外添加で、0.5乃至15質量%とするとよく、これによって拘束グリーンシートによる拘束力が向上し、かつ拘束グリーンシートの焼成収縮が0.5%以下に抑えられる。
In addition to the hardly sinterable inorganic component, the constrained green sheet has a glass component having a softening point equal to or lower than the firing temperature, such as the glass in the first, second, and fourth ceramic
焼成後の拘束グリーンシートを除去する場合には、その方法としては、例えば研磨,ウォータージェット,ケミカルブラスト,サンドブラスト,ウェットブラスト(砥粒と水とを空気圧により噴射させる方法)等が挙げられる。 In the case of removing the constrained green sheet after firing, examples of the method include polishing, water jet, chemical blasting, sand blasting, wet blasting (a method of spraying abrasive grains and water by air pressure) and the like.
また、焼成後の電子部品搭載用基板の表面に露出した配線導体の表面には、配線導体の腐食防止のため、電子部品と配線導体との接続のため、あるいは配線基板と外部回路基板との接合を強固なものとするために、NiやAu等のめっきを施しておくことが好ましい。 In addition, the surface of the wiring conductor exposed on the surface of the electronic component mounting board after firing is used to prevent corrosion of the wiring conductor, to connect the electronic component and the wiring conductor, or between the wiring board and the external circuit board. In order to strengthen the bonding, it is preferable to perform plating such as Ni or Au.
また、図8(a),(b)に示すように、第1の貫通溝4の側壁部の両側、或いは側壁部に連なる第1のセラミックグリーンシートの下面部に、一対の金属層12が被着されるとともに、一対の金属層12は、互いに離間する離間部12aを有していることが好ましい。なお、ここでいう側壁部とは、平面視において第1の貫通溝4の延在方向における側壁を示すものである。
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, a pair of
この場合、セラミックグリーンシート積層体5を焼成することにより形成されるセラミック基板において、金属層が被着されている部分は補強されており、金属層12が被着されていない離間部12aは相対的に機械的強度が低くなるので、分割する際、空隙部においては金属層12により補強されていない離間部12aに向けて分割を進行させることができる。これにより配線基板の外縁に沿ってより良好に分割することができ、配線基板にバリや欠けが発生することを低減することができる。
In this case, in the ceramic substrate formed by firing the ceramic
なお、このような離間部12aは、分割溝7の底部の直下に位置する領域に形成しておくことが好ましく、分割する際、配線基板の外縁に沿ってより良好に分割することができるようになる。
Note that such a
このような金属層12は、配線パターン8と同様な材料を用いることができる。そして、金属層12用の導体ペーストを第2のセラミックグリーンシート2の第1の貫通溝4の側壁部と、第1のセラミックグリーンシート1の下面部の所定の位置にそれぞれスクリーン印刷法等の印刷法により印刷した後、積層することにより金属層12は所定の位置に形成される。
Such a
なお、図8に示すように、第2のセラミックグリーンシート2の下面に第4のセラミックグリーンシート3を積層する場合、第1の貫通溝4の側壁部に連なる第4のセラミックグリーンシートの上面側にも互いに離間する離間部12aを有する一対の金属層12を形成しておいても構わない。これにより、金属層12により補強されていない離間部12aは相対的に機械的強度が低くなるので、分割する際、空隙部6においては金属層12により補強されていない離間部12aを起点する分割溝7の延長線上に沿って、分割を進行させることができ、配線基板の外縁に沿ってより良好に分割することができ、配線基板にバリや欠けが発生することを低減することができる。
As shown in FIG. 8, when the fourth ceramic
また、第3のセラミックグリーンシート9によりセラミックグリーンシート積層体5に第2の空隙部11が形成される場合、第2の空隙部11にも空隙部6と同様に金属層12を被着させておくことが好ましい。すなわち、第3のセラミックグリーンシート9の第2の貫通溝10の側壁部の両側、或いは側壁部に連なる第1のセラミックグリーンシート1または第2のセラミックグリーンシート2の下面部に、一対の金属層12が被着されているとともに、一対の金属層12は、互いに離間する離間部を有しているようにしておけば良い。また、第3のセラミックグリーンシート9の下面に第2のセラミックグリーンシート2または第4のセラミックグリーンシート3を積層する場合、第2の貫通溝10の側壁部に連なる第2のセラミックグリーンシート2または第4のセラミックグリーンシート3の上面側にも互いに離間する離間部12aを有する一対の金属層12を形成しておいても構わない。
Further, when the
そして、本発明の電子部品収納用パッケージは、上述のセラミック基板を分割溝4に沿って分割することにより個片化されたものである。この構成により、セラミック基板には分割する際の補助領域となる空隙部6や第2の空隙部11が所定の位置に、所定の形状に形成されているので、分割する際、外縁にバリや欠け等の発生のない良好な電子部品収納用パッケージとすることができる。
The electronic component storage package of the present invention is divided into pieces by dividing the above-described ceramic substrate along the dividing
本発明の電子装置は、上述の電子部品収納用パッケージと、電子部品収納用パッケージに搭載された電子部品とを備えている。この構成により、電子部品が良好に収容された電子装置とすることができる。 An electronic device according to the present invention includes the electronic component storage package described above and an electronic component mounted on the electronic component storage package. With this configuration, an electronic device in which electronic components are well accommodated can be obtained.
電子部品は、ICチップやLSIチップ等の半導体素子、水晶振動子や圧電振動子等の圧電素子、各種センサ等であり、多数個取り配線基板を分割溝に沿って分割した電子部品収納用パッケージに搭載してもよいし、多数個取り配線基板に複数の電子部品を搭載した後に分割しても構わない。 Electronic components include semiconductor elements such as IC chips and LSI chips, piezoelectric elements such as crystal vibrators and piezoelectric vibrators, various sensors, etc., and an electronic component storage package in which a multi-piece wiring board is divided along a dividing groove. It may be mounted on a plurality of electronic components mounted on a multi-piece wiring board.
電子部品の搭載は、電子部品がフリップチップ型の半導体素子である場合には、はんだバンプや金バンプ、または導電性樹脂(異方性導電樹脂等)を介して、半導体素子の電極と配線導体とを電気的に接続することにより行なわれ、また、電子部品がワイヤボンディング型の半導体素子である場合には、ガラス、樹脂、ろう材等の接合材により固定した後、ボンディングワイヤを介して半導体素子の電極と配線導体とを電気的に接続することにより行なわれる。また、電子部品が水晶振動子等の圧電素子である場合には、導電性樹脂により圧電素子の固定と圧電素子の電極と配線導体との電気的な接続を行なう。 When the electronic component is a flip-chip type semiconductor element, the electrode of the semiconductor element and the wiring conductor are connected via a solder bump, a gold bump, or a conductive resin (anisotropic conductive resin, etc.). If the electronic component is a wire-bonding type semiconductor element, it is fixed with a bonding material such as glass, resin, brazing material, etc., and then the semiconductor is connected via a bonding wire. This is performed by electrically connecting the electrode of the element and the wiring conductor. When the electronic component is a piezoelectric element such as a crystal resonator, the piezoelectric element is fixed by a conductive resin, and the electrodes of the piezoelectric element and the wiring conductor are electrically connected.
そして、電子部品は、必要に応じて封止される。封止はエポキシ樹脂等の封止樹脂により電子部品を覆うことにより行なったり、電子部品を覆うようにして載置した樹脂や金属、セラミックス等からなる蓋体をガラス、樹脂、ロウ材等の接着剤により電子部品収納用パッケージに取着することにより行なったりすればよい。 And an electronic component is sealed as needed. Sealing is performed by covering the electronic component with a sealing resin such as epoxy resin, or a lid made of resin, metal, ceramics, etc. placed so as to cover the electronic component is bonded to glass, resin, brazing material, etc. What is necessary is just to carry out by attaching to an electronic component storage package with an agent.
本発明は、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、図9に示すように、一方主面および他方主面の両面に凹部を備えるセラミックグリーンシート積層体5およびセラミックグリーンシート積層体5を形成する際の製造方法としても構わない。このような場合、一方主面側と他方主面側とに分割溝7を形成しておくことが好ましい。これにより、亀裂の進行の方向性を定めやすくするので、セラミック基板を分割する際、凹部の壁部に欠けやクラックが発生するのを低減させることができる。
The present invention can be variously modified within a range not departing from the gist of the present invention. For example, as shown in FIG. 9, the ceramic
また、本発明の効果は、複数の絶縁層を積層し、積層された絶縁層のうち、最上の絶縁層の上面に、配線基板領域と該配線基板領域の外縁に沿った分割溝とを備えた積層体であって、積層体の内部で、分割溝の直下に、絶縁層の少なくとも1層を貫通する貫通溝を分割溝に沿って設けられた積層体であれば、絶縁層がセラミックを原料とするものに限定されないことは言うまでもない。 The effect of the present invention is that a plurality of insulating layers are stacked, and a wiring board region and a division groove along the outer edge of the wiring board region are provided on the upper surface of the uppermost insulating layer among the stacked insulating layers. If the laminated body is provided with a through-groove extending through at least one insulating layer along the dividing groove immediately below the dividing groove within the laminated body, the insulating layer is made of ceramic. Needless to say, the raw material is not limited.
1・・・第1のセラミックグリーンシート
2・・・第2のセラミックグリーンシート
3・・・第4のセラミックグリーンシート
4・・・第1の貫通溝
5・・・セラミックグリーンシート積層体
6・・・空隙部
7・・・分割溝
8・・・配線パターン
9・・・第3のセラミックグリーンシート
10・・・第2の貫通溝
11・・・第2の空隙部
12・・・金属層
12a・・・離間部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st ceramic
Claims (10)
2の貫通溝が設けられていることを特徴とするセラミックグリーンシート積層体。 A first ceramic green sheet that is the uppermost layer and a second ceramic green sheet that is the lower layer of the first ceramic green sheet are laminated, and the wiring board region and the outer edge of the wiring substrate region in a plan view A ceramic green sheet laminate having a split groove forming region along which a split groove is formed, wherein the first ceramic green sheet has a split groove formed along an outer edge of the wiring board region. The second ceramic green sheet includes a first through groove extending vertically along the division groove in a region overlapping with the division groove in a plan view. The dividing groove includes a first dividing groove and a second dividing groove that intersects the first dividing groove, and the first through groove is formed into the first dividing groove in a plan view. Superimposed area The third ceramic green sheet provided along the first dividing groove and disposed below the first ceramic green sheet includes the second ceramic green sheet in a plan view. A ceramic green sheet laminate, wherein a second through groove extending along the second divided groove is provided in a region overlapping with the divided groove.
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