JP6758105B2 - 多数個取り配線基板 - Google Patents
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Description
上記多数個取り配線基板によれば、メッキ用電極から流れる電流が該メッキ用電極に近接する配線基板に過剰に流れず、且つメッキ用電極から離れた位置の配線基板には比較的流れ易くなり、導通経路の長短に伴う抵抗の差を抑制ないし低減できるので、配線基板ごとの位置に拘わらず、複数の配線基板における導体部分の表面に厚みが比較記均一な金属メッキ膜を被覆することができる。
即ち、本発明の多数個取り配線基板(請求項1)は、複数の絶縁層を積層してなり、表面および裏面を有し且つ平面視で複数の配線基板を縦横に配列してなる製品領域と、該製品領域における複数の配線基板ごとの表面の外形形状に沿って形成された平面視が枠状のメタライズ層と、上記製品領域の周囲に位置する耳部と、上記製品領域における複数の配線基板同士の間、および前記製品領域と上記耳部との間を区画し、且つ上記表面側から形成された溝状の分割溝と、を備えた多数個取り配線基板であって、上記製品領域内で隣接する配線基板同士は、上記メタライズ層における互いに隣接するそれぞれの辺から上記裏面側に向かって上記絶縁層間に延伸して形成された第1ビア導体と、上記複数の絶縁層間であって、上記製品領域における上記配線基板同士間の上記分割溝の最深部から離間して形成され、且つ上記第1ビア導体同士間を電気的に接続する第1配線層と、を備えており、上記製品領域内における1つの配線基板は、複数の上記第1ビア導体を有し、かかる複数の第1ビア導体は、表面に形成された上記メタライズ層が共通していると共に、該複数の第1ビア導体は、上記1つの配線基板の内部では互いに電気的に接続されておらず、且つ上記メタライズ層を介して互いに電気的に接続されている、ことを特徴とする。
(1)前記第1配線層(第1タイバー)は、隣接する前記配線基板ごとの互いに隣接し合うメタライズ層に接続された第1ビア導体同士の間を接続するため、比較的短く形成できる。その結果、メッキ用電流が流れる導通経路が短くなることによって、前記メタライズ層を含む外部に露出する導体ごとの表面に所要の金属メッキ膜を比較的均一な厚みで被覆した多数個取り配線基板となっている。
(2)前記第1配線層は、隣接する前記配線基板ごとのメタライズ層に接続された第1ビア導体同士の間を接続し、且つ前記表面側に開口して形成された分割溝を迂回する態様で形成されているので、該分割溝が位置していても、隣接する配線基板のメタライズ層同士を確実に導通できる。その結果、係るメタライズ層を含む外部に露出する導体の表面に所要の金属メッキ膜を確実に被覆した複数の配線基板を併有し、且つ分割することも容易な多数個取り配線基板となっている。
(3)追って前記分割溝に沿って個片化される各配線基板の内部には、比較的短い第1配線層の一部や第1ビア導体が残留するに留まるので、配線基板ごとの内部における電気の流れにおける干渉を著しく抑制することが可能となる。
また、前記メタライズ層は、前記配線基板ごとの表面上に追って搭載される電子部品を密封(シール)するために形成され、該メタライズ層の上面に箱形状の金属蓋の周縁がシーム溶接されるか、あるいは、上記メタライズ層の上面に予めロウ付けしいおいた金属枠の上面に平板状の金属蓋の周縁がシーム溶接される。
更に、前記メタライズ層は、前記配線基板ごとの表面の外形形状に沿っておれば、前記分割溝の開口縁から配線基板の中央側に若干離れて形成されていても良い。
更に、前記分割溝の溝形状とは、断面がV字形状またはU字形状を呈し、前記絶縁層の表面側からナイフやカッターなどのような刃物を所定の深さで挿入するか、あるいは、レーザ加工により形成されている。
加えて、前記複数の配線基板は、少なくともその表面ごとの中央側に開口するキャビティを備えていても良い。
上記多数個取り配線基板によれば、前記第2配線層は、前記製品領域の最外側に位置する配線基板の前記メタライズ層と、前記耳部の外側面に形成されたメッキ用電極との間を電気的に接続し、且つ前記製品領域と前記耳部との間を区画する前記分割溝を迂回して形成されている。そのため、前記効果(1)〜(3)を確実に奏することが可能となる。
尚、前記第2ビア導体や第2配線層(第2タイバー)などの導体も、前記同様のW、Mo、Ag、あるいはCuなどからなる。
前記第1ビア導体および第2ビア導体は、上記メタライズ層の4辺ごとにおける長手方向の中央部に接続されている、多数個取り配線基板(請求項3)も含まれる。
上記多数個取り配線基板によれば、前記第1ビア導体および第2ビア導体は、前記配線基板ごとにおけるメタライズ層の4辺ごとにおける長手方向の中央部にて接続されている。その結果、前記第1配線層を最短の長さとすることができる。その結果、一方の電極であるメッキ用電極から他方の電極であるメッキ用電極に対して流されるメッキ用電流の通電経路を、平面視の全体がほぼ網目状パターンとなることにより、均一で且つバランスのあるものにできるので、前記効果(1)〜(3)を一層確実に奏することが可能となる。
図1は、一形態の多数個取り配線基板1を示す部分平面図、図2は、図1中X−X線の矢視に沿った垂直断面図、図3は、図2中のY−Y線の矢視に沿った水平断面図である。
かかる多数個取り配線基板1は、図1,図2に示すように、3層(複数)のセラミック層(絶縁層)c1〜c3を積層してなり、表面3、裏面4,および四辺の側面6を有し、且つ平面視で複数の配線基板2aを縦横に配列してなる製品領域Paと、該製品領域Paの周囲に位置する平面視が矩形枠状の耳部5と、前記製品領域Pa内において隣接する複数の配線基板2a同士の間、および前記製品領域Paと耳部5との間を区画し、上記表面3側および裏面4側から対向する位置に個別に形成された断面V字形状(溝状)の分割溝15,16と、を備えている。
尚、前記セラミック層c1〜c3は、例えば、アルミナを主成分としている。また、前記表面3および裏面4は、前記製品領域Pa内の各配線基板2aおよび前記耳部5の表面3および裏面4として共通して用いられている。更に、図2,図3中において、破線で示す符号17は、仮想の切断予定面を示している。
図1,図2に示すように、個々の前記配線基板2aのメタライズ層9には、該メタライズ層9の各辺の長手方向における中央部に前記セラミック層c2,c3を貫通する第1ビア導体11の上端部あるいは第2ビア導体12の上端部が接続されている。図3に示すように、平面視で縦方向および横方向に隣接する2つの配線基板2aにおいて、互いのメタライズ層9の長辺同士あるいは短辺同士が隣接するメタライズ層9同士から垂下して隣接し合う一対の第1ビア導体11の下端同士は、前記セラミック層c1,c2間に形成された第1配線層(第1タイバー)14aによって電気的に接続されている。
上記第1配線層14aは、平面視が長方形(矩形)状を呈し、その長辺方向の中央部で前記切断予定面17と交差すると共に、前記表面3側に開口する分割溝15の最深部から離間(迂回)した位置に形成されている。
図2,図3に示すように、製品領域Paの最外側に位置する配線基板2aの前記メタライズ層9ごとにおいて、耳部5に隣接する長辺あるいは短辺の中央部から垂下した第2ビア導体12の下端部と、前記切断予定面17を挟んで対向する耳部5のメッキ用電極8とは、前記セラミック層c1,c2間に形成された比較的短い第2配線層(第2タイバー)14bを介して電気的に接続されている。
上記接続電極13の何れかは、前記セラミック層c1〜c3の何れかを適宜貫通するビア導体vaを介して、前記素子搭載パッド10と電気的に接続されたり、あるいは、前記メタライズ層9やセラミック層c1〜c3間に形成されている図示しない内部配線層と電気的に接続される。
加えて、前記分割溝15,16は、それらの最深部が平面視において前記切断予定面17と重複している。尚、前記メッキ用電極8、メタライズ層9、素子搭載パッド10、第1・第2ビア導体11,12、接続電極13、第1・第2配線層14a,14b、およびビア導体vaは、主にWあるいはMoからなる。また、前記裏面4側に開口する分割溝16は、省略した形態としても良い。
例えば、図4中で左端側のメッキ用電極8から給電されたメッキ用電流は、図4中で左側の第2配線層14bを通じて、左側の配線基板2a内おける左側の第2ビア導体12、該配線基板2aのメタライズ層9、該配線基板2aにおける右側の第1ビア導体11、および中央部の第1配線層14aを経て、右側の配線基板2a内における左側の第1ビア導体11、該配線基板2aのメタライズ層9、該配線基板2aにおける右側の第2ビア導体12、および図4中で右側の第2配線層14bを通じて、右端側のメッキ用電極8に送電される。上記メッキ用電流の通電経路には、上記順路と逆方向の形態も含まれる。
従って、前記のような形態の多数個取り配線基板1によれば、前記効果(1)〜(3)を確実に奏することができる。
即ち、メッキ用電流が流れる導通経路が短くなることにより、前記メタライズ層9を含む外部に露出する導体ごとの表面に所要の金属メッキ膜を比較的均一な厚みで被覆した多数個取り配線基板1となる(効果(1))。また、前記メタライズ層9などの導体の表面に所要の金属メッキ膜を確実に被覆した複数の配線基板を併有し、且つ分割することも容易である(効果(2))。更に、最終製品としても必要なメタライズ層9をメッキ用通電経路の一部として使用し、第1ビア導体11、第2ビア導体12、第1配線層14a、および第2配線層14bを用いて、前記分割溝15を迂回させることにより、不要な配線を製品となる配線基板2aの内部に残さずに、所要の分割溝15を備えた構造の多数個取り配線基板1aとしている(効果(3))。
予め、アルミナ粉末、所要のバインダ樹脂、可塑剤、溶剤などを、所定量ずつ配合してセラミックスラリを作成し、得られた該セラミックスラリをドクターブレード法によってシート状に成形することにより、図示しない3枚のセラミックグリーンシート(以下、単にグリーンシートと称する)を製作した。
次に、各グリーンシートにおける所定の位置ごとに、公知の打ち抜き加工を施して、複数のビアホールや比較的大径の貫通孔を穿孔した。
次いで、各グリーンシートにおける表面または裏面の少なくとも一方に対し、W粉末またはMo粉末を含む導電性ペーストを、スクリーン印刷することにより、未焼成の前記メタライズ層9、素子搭載パッド10、接続電極13、および第1・第2配線層14a,14bを形成した。
次に、以上のような3枚のグリーンシートを所定の順序で積層して、図示しないグリーンシート積層体を形成した。この際、未焼成の前記メタライズ層9と第1・第2ビア導体11,12とが接続され、且つ隣接する第1ビア導体11同士が第1配線層14aを介して接続されると共に、対向する第2ビア導体12とメッキ用電極8とが第2配線層14bを介して接続されていた。
次いで、前記グリーンシート積層体を焼成して、前記セラミック層c1〜c3を積層してなり、前記図1〜図3で示した多数個取り配線基板1が得られた。
更に、上記多数個取り配線基板1を電解ニッケルメッキ浴および電解金メッキ浴に順次浸漬して、前述した電解金属メッキを施した。その結果、複数の配線基板2aごとにおいて、外部に露出する前記メタライズ層9、素子搭載パッド10、および接続電極13の表面ごとに、所要厚みのNi膜およびAu膜が被覆された。
追って、上記配線基板2aは、図5に示すように、例えば、前記素子搭載パッド10上に水晶振動子(素子)18を搭載した後、前記メタライズ層9の上面に全体が箱形状を呈する金属蓋19における周囲の水平片を接合(ロウ付けまたは溶接)することによって、上記水晶振動子18を外部から密封した状態で使用される。あるいは、上記金属蓋19に替えて、前記メタライズ層9の上面に金属枠(金属リング、図示せず)をロウ付けし、該金属枠の上面に平坦な金属蓋(図示せず)を接合しても良い。
かかる多数個取り配線基板1は、図6に示すように、表面3が平坦な前記配線基板2aに替えて、前記メタライズ層9に囲まれた表面3に開口するキャビティ20を有する配線基板2bを、前記製品領域Pa内に平面視で縦横に併有すると共に、前記同様のメタライズ層9、第1・第2ビア導体11,12、接続電極13、第1・第2配線層14a,14b、複数の前記メッキ用電極8を有する耳部5、および分割溝15,16などを備えている。
上記キャビティ20は、平面視が長方形(矩形)の底面21と四辺の側面22とからなり、最上層のセラミック層c3を貫通したものであり、上記底面21には、前記同様の素子搭載パッド10(図示せず)が形成されている。
前記のような複数の配線基板2bを併有する多数個取り配線基板1によっても、前記効果(1),(2)を確実に奏することができる。
更に、前記のようにして得られた多数個取り配線基板1に対し、前記切断予定面17に沿って切断加工あるいは剪断加工を施す個片化工程を行うことにより、図8に示すような配線基板2bを複数個同時に得ることができる。
追って、上記配線基板2bは、図8に示すように、例えば、前記素子搭載パッド10上に水晶振動子18を搭載した後、前記メタライズ層9の上面に平坦な金属蓋23を接合(ロウ付けまたは溶接)することにより、上記水晶振動子18を外部から密封した状態で使用される。
尚、複数の配線基板2bを併有する前記多数個取り配線基板1においても、裏面側の前記分割溝16を省略した形態としても良い。
例えば、前記セラミック層は、窒化アルミニウムやムライトなどの高温焼成セラミックや、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックからなるものとしても良い。後者である場合、前記メタライズ層9、第1・第2ビア導体11,12、接続電極13、第1・第2配線層14a,14b、複数の前記メッキ用電極8などの導体には、CuあるいはAgからなるものが適用される。
また、前記絶縁層には、以上のようなセラミック層に替えて、例えば、エポキシ系などの樹脂からなる樹脂絶縁層を用いても良い。この樹脂絶縁層からなる場合にも、前記メタライズ層9、第1・第2ビア導体11,12、第1・第2配線層14a,14bなどの導体には、CuあるいはAgからなるものを用いる。
また、前記配線基板2a,2bにおける前記メタライズ層9に囲まれた表面3上には、3個あるいは4個以上の素子搭載パッド10を形成し、これらのパッド10上に、例えば、半導体素子やLEDなどの発光素子を追って搭載する形態としても良い。
更に、前記配線基板2a,2bにおけるメタライズ層9に囲まれた表面3上には、前記素子搭載パッド10を形成せず、該素子搭載パッド10を有しない配線基板2a,2bを蓋体として使用する形態としても良い。
また、前記配線基板2a,2bの表面3および裏面4は、平面視がほぼ正方形を呈する形態としても良い。
加えて、前記製品領域Pa内には、前記配線基板2a,2bの何れかを縦横共に3列以上にして配列した形態としても良い。
2a,2b…配線基板
3……………表面
4……………裏面
5……………耳部
6……………側面
8……………メッキ用電極
9……………メタライズ層
11…………第1ビア導体
12…………第2ビア導体
14a………第1配線層
14b………第2配線層
15…………分割溝
Pa…………製品領域
c1〜c3…セラミック層(絶縁層)
Claims (3)
- 複数の絶縁層を積層してなり、表面および裏面を有し且つ平面視で複数の配線基板を縦横に配列してなる製品領域と、
上記製品領域における複数の配線基板ごとの表面の外形形状に沿って形成された平面視が枠状のメタライズ層と、
上記製品領域の周囲に位置する耳部と、
上記製品領域における複数の配線基板同士の間、および前記製品領域と上記耳部との間を区画し、且つ上記表面側から形成された溝状の分割溝と、を備えた多数個取り配線基板であって、
上記製品領域内で隣接する配線基板同士は、上記メタライズ層における互いに隣接するそれぞれの辺から上記裏面側に向かって上記絶縁層間に延伸して形成された第1ビア導体と、
上記複数の絶縁層間であって、上記製品領域における上記配線基板同士間の上記分割溝の最深部から離間して形成され、且つ上記第1ビア導体同士間を電気的に接続する第1配線層と、を備えており、
上記製品領域内における1つの配線基板は、複数の上記第1ビア導体を有し、かかる複数の第1ビア導体は、表面に形成された上記メタライズ層が共通していると共に、該複数の第1ビア導体は、上記1つの配線基板の内部では互いに電気的に接続されておらず、且つ上記メタライズ層を介して互いに電気的に接続されている、
ことを特徴とする多数個取り配線基板。 - 前記耳部の側面には、メッキ用電極が形成され、
前記製品領域の最外側に位置する前記配線基板は、前記メタライズ層における前記耳部と隣接する辺から前記裏面側に向かって前記絶縁層間に延伸して形成された第2ビア導体と、前記複数の絶縁層間であって、上記製品領域と前記耳部との間を区画する前記分割溝の最深部から離間して形成され、且つ上記メッキ用電極と上記第2ビア導体との間を電気的に接続する第2配線層と、を備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載の多数個取り配線基板。 - 前記メタライズ層は、平面視が矩形枠状で形成され、
前記第1ビア導体および第2ビア導体は、上記メタライズ層の4辺ごとにおける長手方向の中央部に接続されている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の多数個取り配線基板。
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