JP5001695B2 - 個片基板の製造方法、個片基板、赤外線検出器 - Google Patents

Description

本発明は、個片基板の製造方法、個片基板、赤外線検出器に関するものである。

従来から、半導体素子等の実装部品が実装される個片基板６として、図９に示すように樹脂基板６７（たとえば、エポキシ樹脂基板）の一表面に金属層６８（たとえば、回路パターン６８ａを構成する）が形成され、前記一表面側に凹部または凸部からなる立体形状部６ａ（図９の例では凹部）を有するものが提供されている。なお、図９の例では両面に電子部品６４’が実装された回路基板６６’に樹脂基板６７および金属層６８を積層することで個片基板６が構成されている。

この種の個片基板６の製造方法としては、樹脂基板６７の一表面にたとえば銅箔からなり金属層６８の基礎となる金属シート６９（図４参照）を積層することで積層基板６０（図５参照）を形成する積層工程と、積層基板６０の樹脂基板６７および金属シート６９を熱圧着成形するとともに前記立体形状部６ａを成型するプレス工程とを有する製造方法が提案されている（図４参照および図５参照）。ここにおいて、プレス工程で用いられるプレス金型４（図４参照）は、積層基板６０との当接部位に個片基板６の立体形状部６ａに対応する形状の凸部または凹部（つまり、立体形状部６ａが凹部であれば凸部、立体形状部６ａが凸部であれば凹部）からなる成型部４ａを有し、この成型部４ａによりプレス工程において積層基板６０に立体形状部６ａを成型する。この製造方法では、プレス工程において個片基板６の一表面側の金属層６８と立体形状部６ａとを同時に形成でき、金属層６８と立体形状部６ａとをそれぞれ別工程で形成する場合に比べて工数を少なくすることができる（たとえば特許文献１参照）。特許文献１に記載の発明では、プレス工程の後、金属層６８（金属シート６９）にエッチング処理を施すことにより回路パターン６８ａが形成される。ただし、回路パターン６８ａは個片基板６に形成された金属層６８の用途の一例に過ぎず、たとえば金属層６８を電磁シールドとして用いることも提案されている（たとえば特許文献２参照）。

ところで、上述した個片基板６の製造方法では、１回のプレス工程で複数の個片基板６を同時に形成する（所謂、多数個取り）ことが一般的である。そのため、積層基板６０（樹脂基板６７および金属シート６９）としては個片基板６を複数取ることが可能な大きさのものが用いられるとともに、プレス工程においては複数の成型部４ａが配列されたプレス金型４が用いられ、図１０（ａ）に示すように１枚の積層基板６０に対して複数の立体形状部６ａが同時に成型される。図１０の例では立体形状部６ａは格子点状に形成されている。そして、プレス工程の後の切出工程において積層基板６０から個々の個片基板６が切り出される（図５参照）。

なお、上述の製造方法で製造される個片基板６の一例として、立体形状部６ａ側の一表面に実装部品が実装される実装領域を備え、立体形状部６ａは凹部であって少なくとも一部が実装領域に形成されるものでは、立体形状部６ａによって実装部品と樹脂基板６７との間に空隙が形成されるので、実装部品と樹脂基板６７との間の熱絶縁を図ることができる。そこで、この個片基板６をたとえば赤外線を検出する赤外線検出器に用いる場合には、実装領域に実装される実装部品として赤外線の受光量の変化を電圧信号に変換して出力する焦電素子を用い、実装領域において焦電素子の検知部に対応する位置に熱絶縁用の凹部からなる立体形状部６ａを形成することにより、焦電素子の感度向上を図ることが考えられる。
特開２００７−５９８４４号公報（第００１８−００２２段落、図１） 特開２００７−５９８４６号公報（第００１２段落）

ところで、上述した個片基板６の製造方法では、プレス工程においてプレス金型４の成型部４ａが金属シート６９を引き伸ばしながら立体形状部６ａを成型するので、金属シート６９には立体形状部６ａの周囲で立体形状部６ａ側に引っ張られる向きの応力が生じることとなる。ここで、大半の立体形状部６ａの周囲においては、金属シート６９は積層基板６０の外周縁側に隣接する立体形状部６ａと積層基板６０の中央部側に隣接する立体形状部６ａとの両方から引っ張られるので、金属シート６９からなる金属層６８にしわが発生することはない。しかし、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように複数の立体形状部６ａのうち最も外側に位置する（つまり、積層基板６０の外周縁に最も近い）立体形状部６ａの周囲においては、金属シート６９は積層基板６０の中央部側に隣接する立体形状部６ａから応力Ｓを受けるものの積層基板６０の外周縁側からは応力Ｓを受けることはないので、金属シート６９が弛んで、金属層６８にしわＣが発生することがある。金属層６８にしわＣが発生すると、たとえば金属層６８をパターニングすることで回路パターン６８ａを形成する場合には断線の原因となる。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、立体形状部の周囲における金属層のしわの発生を抑制することができる個片基板の製造方法、個片基板、高感度化および信頼性の向上を図れる赤外線検出器を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、一表面に金属層が形成され当該一表面側に凹部または凸部からなる立体形状部を有する個片基板の製造方法であって、少なくとも樹脂基板の一表面に前記金属層の基礎となる金属シートを積層することで複数の個片基板が切り出される大きさの積層基板を形成する積層工程と、各個片基板の立体形状部に対応する形状の凸部または凹部からなる複数の成型部が配列されたプレス金型を積層基板の金属シート側の表面に当接させてプレス加工を行うプレス工程と、プレス工程の後で積層基板から個々の個片基板を切り出す切出工程とを有し、プレス金型として、積層基板の金属シート側の表面に当接する部分であって複数の成型部が形成された成型領域を包囲するダミー型領域に、凸部または凹部からなりプレス工程において少なくとも成型部が積層基板に当接している間には積層基板に当接するダミー型部を備えるものを用い、前記プレス金型は前記ダミー型部を複数備えており、複数の前記成型部は等間隔で配列され、各ダミー型部はそれぞれ隣接する前記成型部との間隔およびダミー型部同士の間隔が前記成型部同士の間隔と同一となるように配置されていることを特徴とする。

この発明によれば、プレス金型として、積層基板の金属シート側の表面に当接する部分であって複数の成型部が形成された成型領域を包囲するダミー型領域に、凸部または凹部からなりプレス工程において少なくとも成型部が積層基板に当接している間には積層基板に当接するダミー型部を備えるものを用いるので、プレス工程においてプレス金型の成型部が金属シートを引き伸ばしながら立体形状部を成型するときには、ダミー型部が積層基板に当接して金属シートを引き伸ばしながら立体形状部とは別に凹部または凸部からなるダミー形状部を成型することになる。したがって、複数の立体形状部のうち最も外側に位置する立体形状部の周囲においても、金属シートはダミー型部で成型されたダミー形状部と隣接する立体形状部との両方から引っ張られることとなり、金属層のしわの発生を抑制することができる。

また、この発明によれば、全ての成型部において隣接する成型部あるいはダミー型との距離が均一となり、成型される全ての立体形状部の周囲において金属シートには均等に応力が作用する。したがって、立体形状部の周囲における金属層のしわの発生をより確実に抑制することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記プレス工程より前に、前記金属シートを焼なますことで軟化させる焼鈍工程を有することを特徴とする。

この発明によれば、プレス工程の前に金属シートが軟化するので、プレス工程において金属シートが伸びやすくなり、プレス金型の成型部が金属シートを引き伸ばしながら立体形状部を成型する際に金属シートが破れにくくなる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明において、前記プレス金型は、前記成型部のうち前記プレス工程において前記積層基板に最初に当接する一面と当該一面に隣接する他面との間の角部がアール形状に形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、成型部のうち積層基板に最初に当接する一面と当該一面に隣接する他面との間の角部を尖った形状とする場合に比べて、積層基板において前記角部が当接する部位に応力集中が発生しにくくなるので、金属シートが破れにくくなる。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の個片基板の製造方法によって製造された個片基板であって、前記立体形状部側の一表面に実装部品が実装される実装領域を備え、前記立体形状部は、少なくとも一部が実装領域に形成されることにより実装部品と前記樹脂基板との間に熱絶縁用の空隙を形成する凹部からなることを特徴とする。

この発明によれば、前記立体形状部の周囲における前記金属層のしわの発生が抑制されているので、前記立体形状部によって実装部品と前記樹脂基板との間の熱絶縁をとりながらも、たとえば実装部品に接続する回路パターンを前記立体形状部の周囲の実装領域に形成する場合に、回路パターンの断線を防止できる。

請求項５の発明は、請求項４記載の個片基板と、前記実装部品として前記実装領域に実装される焦電素子とを備え、前記立体形状部は、前記実装領域において焦電素子の検知部に対応する位置に形成されていることを特徴とする。

この発明によれば、焦電素子の検知部と樹脂基板との間の熱絶縁をとることができるので、焦電素子の感度が高くなる。しかも、前記立体形状部の周囲における前記金属層のしわの発生が抑制されているので、たとえば焦電素子に接続する回路パターンを前記立体形状部の周囲の実装領域に形成する場合に、回路パターンの断線を防止でき、信頼性の向上を図れる。

請求項１の発明は、プレス金型にダミー型部を設けたことにより、立体形状部の周囲における金属層のしわの発生を抑制することができるという効果がある。

請求項５の発明は、焦電素子の感度向上および信頼性の向上を図れるという効果がある。

以下の各実施形態では、赤外線を検出する赤外線検出器に用いる個片基板の製造方法を例示するが、本発明の個片基板の製造方法は、赤外線検出器に用いる個片基板に限らず、樹脂基板の一表面に金属層が形成され、前記一表面に凹部または凸部からなる立体形状部を有する様々な個片基板の製造方法として用いることができる。

（実施形態１）
以下、本実施形態で例示する赤外線検出器の構成について図２および図３を参照して説明する。

本実施形態の赤外線検出器は、赤外線の受光量の変化を電圧信号として出力する焦電素子１を個片基板６に実装した回路ブロック１０と、回路ブロック１０を収納するパッケージ２とを備えている。回路ブロック１０には、少なくとも焦電素子１の出力を信号処理する信号処理回路が形成されている。

パッケージ２は、金属製であって円盤状に形成されたステム２１と、金属製であって後面が開放された有底円筒状に形成されたキャップ２２とを有し、キャップ２２の後面をステム２１で閉塞する形に組み立てられる。ステム２１には絶縁材料からなるスペーサ７を介して回路ブロック１０が実装され、キャップ２２は、ステム２１との間に回路ブロック１０を収納する空間を形成するようにステム２１に固着される。ここで、ステム２１には回路ブロック１０と電気的に接続される複数本（ここでは３本）の端子ピン２５が挿通されており、パッケージ２の外部空間から回路ブロック１０に対する電気的接続を可能としてある。なお、スペーサ７と回路ブロック１０とステム２１とは接着剤により固着される。

キャップ２２のうち焦電素子１の前方に位置する前壁には、矩形状（ここでは正方形状）の窓部２ａが形成されており、焦電素子１の受光面（前面）に赤外線を集光する赤外線レンズ３が、キャップ２２の内側に窓部２ａを覆う形で配設されている。ステム２１は、上述の各端子ピン２５それぞれが挿通される複数の端子用孔２１ｂが厚み方向に貫設されており、各端子ピン２５が端子用孔２１ｂに挿通された状態で封止部２４により封止される。本実施形態ではキャップ２２およびステム２１は鋼板から形成されており、ステム２１の周部に形成されたフランジ部２１ｃに対して、キャップ２２の後端縁から外方に延設された鍔部２２ｃを溶接により封着してある。

ところで、回路ブロック１０の個片基板６は、ガラスエポキシなどからなり信号処理回路等の構成要素であるＩＣ６３やチップ状電子部品６４が実装される第１の回路基板６２と、ガラスエポキシなどからなり第１の回路基板６２と共に信号処理回路等の回路を形成する第２の回路基板６６と、第１および第２の回路基板６２，６６の間に積層された樹脂層６５と、第２の回路基板６６における樹脂層６５と反対側の一表面に積層される樹脂基板６７と、樹脂基板６７における第２の回路基板６６と反対側の一表面に積層される金属層６８とで構成されており、樹脂層６５および樹脂基板６７、金属層６８は、後述する個片基板６の製造方法を用いて第１および第２の回路基板６２，６６に一体的に積層されるように形成される。ここにおいて、第１および第２の回路基板６２，６６はチップ状電子部品６４が実装された状態で樹脂層６５を挟んで成型されることにより、チップ状電子部品６４を樹脂層６５に埋設した状態で樹脂層６５と共に所謂部品内蔵基板からなる多層回路板を構成する。つまり、本実施形態の個片基板６は、樹脂基板６７および金属層６８を多層回路板に積層することにより構成されている。

なお、第１の回路基板６２は、図３における下面側にＩＣ６３がフリップチップ実装され（または、図示しないがＩＣ６３をダイボンディング後、ワイヤボンディングにて接続し樹脂封止してもよい）、上面側に複数のチップ状電子部品６４が半田リフローにより実装されている。なお、本実施形態の赤外線検出器は、人体から放射される赤外線を検出することで人の動きを検知する用途に用いるものであり、ＩＣ６３は、焦電素子１の所定周波数帯域（たとえば、０．１〜１０Ｈｚ程度）の出力を増幅する増幅回路（バンドパスアンプ）や増幅回路の後段のウインドウコンパレータなどが集積化されている。

焦電素子１は、個片基板６のうち樹脂基板６７において金属層６８が積層された上記一表面の実装領域６７ａに実装されるものであって、個片基板６の実装領域６７ａのうち焦電素子１の検知部に対応する部位には、焦電素子１の検知部と樹脂基板６７との間に熱絶縁用の空隙を形成する形の凹部からなる立体形状部６ａが形成されている。この立体形状部６ａを設けたことにより、焦電素子１の検知部と樹脂基板６７との間の熱絶縁をとることができ、焦電素子１の感度が高くなる。ここでは、立体形状部６ａ（凹部）は平面視が長円状に形成されており、個片基板６の上記一表面における立体形状部６ａの短径方向の両側は焦電素子１の両端部を支持する支持部として機能する。この支持部には、焦電素子１の両端部に形成されている電極（図示せず）を接続するパッド６８ｂが形成されている。なお、個片基板６に形成される立体形状部６ａは凹部に限るものではない。たとえば焦電素子１の両端部を支持する凸部を立体形状部として形成すれば、本実施形態と同様に焦電素子１の検知部と樹脂基板６７との間に熱絶縁用の空隙を確保して焦電素子１の感度を高めることが可能である。

回路ブロック１０は、第１の回路基板６２、樹脂層６５、第２の回路基板６６、樹脂基板６７のそれぞれに、上述の端子ピン２５が挿通されるスルーホール６２ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂが厚み方向に貫設されており、焦電素子１と信号処理回路とが端子ピン２５を介して電気的に接続されるようになっている。なお、本実施形態では、第１の回路基板６２、樹脂層６５、第２の回路基板６６、樹脂基板６７を積層し、これらの厚み方向に貫通する貫通孔を形成する１回の孔あけ加工でスルーホール６２ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂを形成しており、これにより各スルーホール６２ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂを個別に形成する場合に比べて製造工程の簡略化を図れ、回路ブロック１０内の電気的接続が容易に行える。

樹脂基板６７の上記一表面に形成された金属層６８は、上述したパッド６８ｂを構成するとともに、パッド６８ｂに電気的に接続されたパターン部６８ｃを構成している。以下では、樹脂基板６７の上記一表面に金属層６８から形成されたパッド６８ｂやパターン部６８ｃを回路パターン６８ａと称する。

上述の３本の端子ピン２５は、１本が給電用の端子ピン２５（２５ａ）、他の１本が信号出力用の端子ピン２５（２５ｂ）、残りの１本がグランド用の端子ピン２５（２５ｃ）である。ここで、端子ピン２５ａ，２５ｂを封止する封止部２４，２４（２４ａ，２４ｂ）は、絶縁性を有する封着用のガラスにより形成されており、端子ピン２５ｃを封着する封止部２４（２４ｃ）は、金属材料により形成されている。要するに、端子ピン２５ａ，２５ｂにおいては金属製のステム２１と電気的に絶縁されているのに対し、グランド用の端子ピン２５ｃにおいてはステム２１と同電位に設定されている。

上述した構成の赤外線検出器を組み立てる際には、回路ブロック１０をステム２１にスペーサ７を介して実装した後に、赤外線レンズ３が固着されたキャップ２２の鍔部２２ｃとステム２１のフランジ部２１ｃとを溶接することにより、密封された金属製のパッケージ２内に回路ブロック１０を収納すればよい。なお、パッケージ２は所謂ＣＡＮパッケージであり、外来ノイズに対するシールド効果を高めるとともに、気密性の向上による耐候性の向上を図ることができる。また、個片基板６に実装される実装部品は、上述した焦電素子１に限るものではなく、たとえばサーミスタ型の赤外線検出素子、サーモパイル型の赤外線検出素子、抵抗ボロメータ型の赤外線検出素子などのように、赤外線受光量の変化を電気信号変化に変換できるものであればよい。

次に、上述した赤外線検出器で用いる個片基板６の製造方法について図４および図５を参照して説明する。ここでは、生産性を向上させるために従来例と同様に１回のプレス工程で複数の個片基板６を同時に形成する（所謂、多数個取り）方法を採用している。なお、図４および図５では、後述するダミー型部とダミー形状部との図示を省略している。

まず、第１および第２の回路基板６２，６６にチップ状電子部品６４を実装し信号処理回路等の回路を形成する。この状態で、第１の回路基板６２と樹脂層６５と第２の回路基板６６とを積層し、さらに樹脂基板６７を第２の回路基板６６の表面に積層し、上述の金属層６８の基礎となる金属シート６９（たとえば、厚みが１８μｍ程度の銅箔）を樹脂基板６７の表面に積層することで、図４（ａ）および図５（ａ）に示す位置関係となるように第１の回路基板６２と樹脂層６５と第２の回路基板６６と樹脂基板６７と金属シート６９とを積層した積層基板６０を形成する（以下、積層工程と称する）。ここで、１回のプレス工程で複数の個片基板６を同時に形成するため、積層基板６０としては個片基板６を複数取っても周部が残る大きさのものが用いられる。なお、本実施形態では矩形板状の積層基板６０を形成している。また、本実施形態では、比較的高い伸び率と引っ張り強度をもち常温では強靭性があって破れにくいＢステージ状態の樹脂シートを重ねたものをそれぞれ樹脂層６５および樹脂基板６７として用いている。樹脂シートとしては、たとえば厚みが１０〜１０００μｍ程度で、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカ等の無機フィラーを高充填（たとえば６０〜９５ｗｔ％程度）したエポキシ樹脂シートのような有機グリーンシートを用いることができる。要するに、第１および第２の回路基板６２，６６の間に樹脂シートを複数枚（たとえば１３枚）重ねて積層することにより樹脂層６５を形成し、第２の回路基板６６に樹脂シートを複数枚（たとえば３枚）重ねて積層することにより樹脂基板６７を形成する。

そして、積層工程で形成された積層基板６０上にプレス金型４を配置した状態で、樹脂シートを軟化させて真空雰囲気中でプレス金型４に圧力をかけることにより積層基板６０の熱圧着成形を行い、さらに所定の温度で樹脂シートをＣステージ状態まで硬化させる（以下、プレス工程と称する）。プレス工程にて用いるプレス金型４は、図４（ａ）および図５（ａ）に示すように積層基板６０の金属シート６９側の表面との当接部位に、個片基板６の立体形状部６ａ（ここでは、熱絶縁用の凹部）に対応する形状（ここでは、平面視が長円状）の凸部からなる成型部４ａを有し、この成型部４ａによりプレス工程において積層基板６０に立体形状部６ａを成型する。つまり、プレス工程においては、プレス金型４が成型部４ａの形成された面（以下、成型面４ｂと称する）を積層基板６０の金属シート６９側の表面に突き合わせるように積層基板６０上に配置され、この状態でプレス加工が行われ、その結果、図４（ｂ）および図５（ｂ）に示すようにプレス工程において積層基板６０の熱圧着成形（つまり、第１の回路基板６２、樹脂層６５、第２の回路基板６６、樹脂基板６７、金属層６８の一体化）と立体形状部６ａの成型とを同時に行うことができ、工数を比較的少なくすることができる。さらに、１回のプレス工程で複数の個片基板６を同時に形成するために、上記成型面４ｂに同形状の複数の成型部４ａが配列されたプレス金型４を用いる。ここでは、一例として複数の成型部４ａが格子点状に形成されることで成型面４ｂに等間隔で成型部４ａが整列されたプレス金型４を使用する。このとき、第１の回路基板６２と第２の回路基板６６とプレス金型４とは、それぞれの四隅に形成された透孔６２ｈ，６６ｈ，４ｈにピン（図示せず）が挿通されることによって成型面４ｂに沿う面内で位置合わせされる。また、上述の熱圧着成形の条件は適宜設定可能であるが、たとえば圧力を０．２〜５ＭＰａ、温度を１００〜１５０℃、時間を６０〜６００秒とすればよい。さらに、Ｃステージ状態まで硬化させるため、温度を１５０〜２００℃、時間を１０〜１８０分にして硬化させる。なお、成型部４ａは凸部に限らず、立体形状部６ａに対応する形状の凸部または凹部（つまり、立体形状部６ａが凹部であれば凸部、立体形状部６ａが凸部であれば凹部）からなるものである。

また、プレス工程後の回路形成工程において、プレス工程で一体化された積層基板６０に対してスルーホール６２ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂやビアホールを形成するとともに、スルーホール６２ｂ，６５ｂ，６６ｂ，６７ｂ内やビアホール内に導電路を形成し、さらに金属層６８から上述した回路パターン６８ａを形成する。具体的には、金属層６８において回路パターン６８ａとなる部分をレジスト（図示せず）で被覆し、金属層６８にエッチング処理を施すことにより金属層６８のうち回路パターン６８ａ以外の不要な部分（立体形状部６ａの金属層６８を含む）をエッチング除去する。その後、レジストを除去すれば、図４（ｃ）および図５（ｃ）に示すように樹脂基板６７の一表面に回路パターン６８ａが形成されることとなる。その後、切出工程において図５（ｄ）に示すように積層基板６０から個々の個片基板６が切り出される。

ところで、本実施形態ではプレス工程で用いるプレス金型４に以下に説明する構成を採用することにより、プレス工程において立体形状部６ａの周囲における金属層６８のしわの発生を抑制している。なお、以下の説明で参照する図１では樹脂層６５および第１の回路基板６２の図示を省略している。

すなわち、プレス金型４は、図１（ａ）に示すように積層基板６０の金属シート６９側の表面との当接部位（つまり、成型面４ｂ）であって、複数の成型部４ａが形成された成型領域４０ａを包囲するダミー型領域４０ｃに、凸部または凹部からなりプレス工程において少なくとも成型部４ａが積層基板６０に当接している間には積層基板６０に当接する（言い換えれば、プレス工程において遅くとも成型部４ａと同時に積層基板６０に当接する）ダミー型部４ｃを備えている。本実施形態では、成型部４ａと同一形状の凸部からなるダミー型部４ｃをダミー型領域４０ｃに複数設けた例を示す。

このようにダミー型部４ｃを設けたプレス金型４を用いれば、図６に示すように積層基板６０には成型部４ａにより成型される立体形状部６ａと、ダミー型部４ｃにより成型されるダミー形状部６ｃ（ここでは、立体形状部６ａと同一形状の凹部）とが形成されることとなる。ダミー形状部６ｃは、積層基板６０のうち複数の立体形状部６ａが形成された切出領域６０ａの周囲のダミー領域６０ｃに複数形成されることにより、複数の立体形状部６ａを包囲する。

要するに、図１（ａ）、（ｂ）に示すようにプレス工程において、プレス金型４は成型部４ａで金属シート６９を引き伸ばしながら立体形状部６ａを成型するとともに、ダミー型部４ｃで金属シート６９を引き伸ばしながらダミー形状部６ｃを成型するので、複数の立体形状部６ａのうちで切出領域６０ａの最も外側となる立体形状部６ａ以外の立体形状部６ａの周囲においては、図１（ｃ）のように金属シート６９は積層基板６０の外周縁側に隣接する立体形状部６ａと積層基板６０の中央部側に隣接する立体形状部６ａとの両方から引っ張られ、金属シート６９からなる金属層６８にしわが発生することはなく、また、複数の立体形状部６ａのうちで切出領域６０ａの最も外側となる立体形状部６ａの周囲においても、金属シート６９は積層基板６０の中央部側に隣接する立体形状部６ａと積層基板６０の外周縁側に隣接するダミー形状部６ｃとの両方から引っ張られることとなり、金属層６８のしわの発生を抑制することができる。結果的に、金属層６８に発生したしわに起因した回路パターン６８ａの断線等の不具合を回避することができる。また、切出工程において個片基板６は積層基板６０の立体形状部６ａが形成された切出領域６０ａのみから切り出され、ダミー形状部６ｃが形成されたダミー領域６０ｃからは個片基板６が切り出されることはないので、ダミー形状部６ｃの周囲の金属層６８にしわが発生しても個片基板６の品質には何ら影響しない。

ところで、本実施形態では成型面４ｂにおいて複数の成型部４ａと複数のダミー型部４ｃとが等間隔に整列されたプレス金型を用いている。要するに、複数の成型部４ａと複数のダミー型部４ｃとが等間隔の格子点状に配列されており、積層基板６０に成型される立体形状部６ａおよびダミー形状部６ｃも図６のように格子点状に配列される。これにより、全ての立体形状部６ａにおいて隣接する立体形状部６ａあるいはダミー形状部６ｃとの距離が均一となり、成型される全ての立体形状部６ａの周囲において金属シート６９には均等に応力が作用する。したがって、金属層６８のしわの発生をより確実に抑制することができる。

（実施形態２）
本実施形態で示す個片基板６の製造方法は、実施形態１で説明した個片基板６の製造方法と基本部分は同じであって、プレス工程において金属シート６９が破れにくくなるようにした点が実施形態１と相違する。なお、実施形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

ところで、立体形状部６ａのアスペクト比（ここでは、深さ／短径）が比較的大きい場合には、プレス工程においてプレス金型４の成型部４ａが金属シート６９を引き伸ばしながら立体形状部６ａを成型する際に、金属シート６９の伸び量が大きく、図７（ｂ）に示す比較例のように立体形状部６ａの金属シート６９が破れてしまう可能性がある。プレス工程において金属シート６９が破れると、金属シート６９の破れたところから樹脂基板６７の樹脂が滲み出て金属層６８の表面に付着するなどの不具合を生じることがある。これに対して、本実施形態では以下の方法により金属シート６９を破れにくくしている。

すなわち、本実施形態で示す個片基板６の製造方法は、プレス工程より前に金属シート６９を焼なますことで軟化させる焼鈍工程を有する。具体的には、焼鈍工程において金属シート６９を適当な温度に加熱し、その後徐冷して金属シート６９の再結晶化を行うことにより金属シート６９を軟化させる。一例として、金属シート６９として銅箔を用いる場合には、銅箔の再結晶温度付近の温度（たとえば１３０〜２５０℃）で金属シート６９を１時間以上（たとえば１．５時間）加熱することで、金属シート６９を軟化させることができる。このようにプレス工程前に金属シート６９を軟化させておくと、プレス工程において金属シート６９が伸びやすくなって金属シート６９が破れにくくなる。たとえば、焼なまし前において破れない範囲での伸び率が５％程度の金属シート６９を用いる場合、金属シート６９の焼なましを行わなければ、プレフォーミング工程において金属シート６９が破れてしまうことがあるが、本実施形態では焼なますことで上記金属シート６９の破れない範囲での伸び率を２０％程度まで向上させることができるので図７（ａ）に示すように金属シート６９の破れを防止することができる。

また、本実施形態の他の例として、図８（ａ）に示すように成型部４ａのうちプレス工程において積層基板６０に最初に当接する一面と当該一面に隣接する他面との間の角部４ｄがアール形状に面取りされているプレス金型４を用いるようにしてもよい。要するに、成型面４ｂから突出した成型部４ａの先端面が成型部４ａのうちで積層基板６０に最初に当接する一面となるから、前記先端面と当該先端面に隣接する成型部４ａの側面との間の角部４ｄが積層基板６０側に凸となる曲面状に形成されたプレス金型４を使用してプレス工程を行う。ここでは、一例として曲率半径が０．０５ｍｍ以上のアール形状とする。この方法では、成型部４ａのうち積層基板６０に最初に当接する一面と当該一面に隣接する他面との間の角部４ｄを尖った形状とする場合に比べて、図８（ｂ）に示すように積層基板６０において前記角部４ｄが当接する部位に応力集中が発生しにくくなるので、金属シート６９が破れにくくなる。なお、立体形状部６ａが凸部であって成型部４ａが凹部からなる場合には、成型部４ａの周囲の成型面４ｂと、当該成型面４ｂに隣接する成型部４ａの内側面との間の角部４ｄをアール形状としたプレス金型４を用いればよい。

ところで、上述した各実施形態では、プレス金型４に成型部４ａと同一形状の凸部からなるダミー型部４ｃを複数の成型部４ａを包囲するように複数設けた例を示したが、ダミー型部４ｃは成型部４ａと別形状であってもよく、また凸部に限らず凹部であってもよい。たとえば、成型部４ａが凹部からなる場合に凸部からなるダミー型部４ｃを採用してもよいし、最も外側の複数の成型部４ａが並ぶ向きに延長されたリブ状のダミー型部４ｃを採用してもよい。ダミー型部４ｃが凹部からなる場合には、ダミー形状部６ｃは凸部となる。ただし、ダミー型部４ｃはプレス工程において少なくとも成型部４ａが積層基板６０に当接している間には積層基板６０に当接する必要があるので、成型部４ａが凸部からなる場合に凹部からなるダミー型部４ｃや、成型面４ｂからの突出高さが成型部４ａよりも低い凸部からなるダミー型部４ｃは除くものとする。

また、各実施形態では、第１の回路基板６２と樹脂層６５と第２の回路基板６６と樹脂基板６７と金属シート６９（金属層６８）とを積層したものを積層基板６０としたが、この構成の積層基板６０に限るものではなく、少なくとも樹脂基板６７の一表面上に金属シート６９が積層された積層基板６０であれば本発明の製造方法を適用して個片基板６を製造することができる。

本発明の実施形態１の個片基板の製造方法を示す要部の工程断面図である。 同上の赤外線検出器を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略断面図である。 同上の赤外線検出器を示す概略分解斜視図である。 同上の個片基板の製造方法を示す要部の工程断面図である。 同上の個片基板の製造方法の説明図である。 同上の製造方法で製造される積層基板の概略平面図である。 （ａ）は本発明の実施形態２の個片基板の製造方法を示す要部の概略断面図、（ｂ）は比較例の要部の概略断面図である。 （ａ）は同上の他の例で用いるプレス金型の要部の概略断面図、（ｂ）は（ａ）のプレス金型で形成される立体形状部の概略断面図である。 従来例の個片基板を示す概略断面図である。 （ａ）は従来の製造方法で製造される積層基板の概略平面図、（ｂ）は（ａ）の要部Ｘの拡大図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ概略断面図である。

符号の説明

１ 焦電素子
４ プレス金型
４ａ 成型部
４ｃ ダミー型部
４ｄ 角部
６ 個片基板
６ａ 立体形状部
４０ａ 成型領域
４０ｃ ダミー型領域
６０ 積層基板
６７ 樹脂基板
６７ａ 実装領域
６８ 金属層
６９ 金属シート

Claims (5)

1. 一表面に金属層が形成され当該一表面側に凹部または凸部からなる立体形状部を有する個片基板の製造方法であって、少なくとも樹脂基板の一表面に前記金属層の基礎となる金属シートを積層することで複数の個片基板が切り出される大きさの積層基板を形成する積層工程と、各個片基板の立体形状部に対応する形状の凸部または凹部からなる複数の成型部が配列されたプレス金型を積層基板の金属シート側の表面に当接させてプレス加工を行うプレス工程と、プレス工程の後で積層基板から個々の個片基板を切り出す切出工程とを有し、プレス金型として、積層基板の金属シート側の表面に当接する部分であって複数の成型部が形成された成型領域を包囲するダミー型領域に、凸部または凹部からなりプレス工程において少なくとも成型部が積層基板に当接している間には積層基板に当接するダミー型部を備えるものを用い、
   前記プレス金型は前記ダミー型部を複数備えており、複数の前記成型部は等間隔で配列され、各ダミー型部はそれぞれ隣接する前記成型部との間隔およびダミー型部同士の間隔が前記成型部同士の間隔と同一となるように配置されていることを特徴とする個片基板の製造方法。
2. 前記プレス工程より前に、前記金属シートを焼なますことで軟化させる焼鈍工程を有することを特徴とする請求項１記載の個片基板の製造方法。
3. 前記プレス金型は、前記成型部のうち前記プレス工程において前記積層基板に最初に当接する一面と当該一面に隣接する他面との間の角部がアール形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の個片基板の製造方法。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の個片基板の製造方法によって製造された個片基板であって、前記立体形状部側の一表面に実装部品が実装される実装領域を備え、前記立体形状部は、少なくとも一部が実装領域に形成されることにより実装部品と前記樹脂基板との間に熱絶縁用の空隙を形成する凹部からなることを特徴とする個片基板。
5. 請求項４記載の個片基板と、前記実装部品として前記実装領域に実装される焦電素子とを備え、前記立体形状部は、前記実装領域において焦電素子の検知部に対応する位置に形成されていることを特徴とする赤外線検出器。

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