JPWO2019065724A1 - 多数個取り配線基板、電子部品収納用パッケージ、電子装置、および電子モジュール - Google Patents

多数個取り配線基板、電子部品収納用パッケージ、電子装置、および電子モジュール Download PDF

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Abstract

多数個取り配線基板は、第１主面を有する第１絶縁層、および第２主面を有する第２絶縁層とを含み、複数の配線基板領域が縦横に配列された母基板を備えており、母基板には、配線基板領域の境界に沿って、相対するように第１主面および第２主面にそれぞれ位置した分割溝と、分割溝が位置した部分において、母基板を厚み方向に貫通する貫通孔とが位置しており、貫通孔は、内面導体が位置した第１貫通孔、および第２絶縁層に位置した第２貫通孔を含み、内面導体は、縦断面視において、第１絶縁層の厚み方向における内面導体の中央部に位置した厚部から、第１絶縁層と第２絶縁層の境界側および第１主面側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しており、分割溝と内面導体との境界から内面導体の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部が位置している。

Description

本発明は、電子部品の搭載部を有する複数の配線基板領域が母基板に縦横の並びに配列された多数個取り配線基板、電子部品収納用パッケージ、電子装置、および電子モジュールに関するものである。
従来、半導体素子、弾性表面波素子等の電子部品を収容するために用いられる電子部品収納用パッケージは、一般に広面積の母基板から複数個の配線基板を同時集約的に得るようにした、いわゆる多数個取り配線基板の形態で製作されている。多数個取り配線基板は、例えば母基板に、それぞれが個片の電子部品収納用パッケージとなる複数の配線基板領域が縦横に配列されている。配線基板領域の境界に沿って、母基板の上面等の主面に分割溝が位置している。上記の分割溝を挟んで母基板に曲げ応力が加えられて母基板が破断されることによって、個片の配線基板に分割される。
近年、個々の配線基板は小さくなってきており、上記のような配線基板領域が配列された多数個取り配線基板においては、位置精度に優れるレーザーによって分割溝を設ける方法が提案されている（例えば、特開2003-249589号公報参照。）。
本開示の多数個取り配線基板は、外部接続導体が位置する第１主面および該第１主面に相対する第２主面を有し、前記第１主面を有する第１絶縁層、および前記第２主面を有する第２絶縁層とを含み、複数の配線基板領域が縦横に配列された母基板を備えており、該母基板には、前記複数の配線基板領域の境界に沿って、相対するように前記第１主面および前記第２主面にそれぞれ位置した分割溝と、該分割溝が位置した部分において、前記母基板を厚み方向に貫通する貫通孔とが位置しており、該貫通孔は、前記第１絶縁層に位置し、前記外部接続導体と接続される内面導体が位置した第１貫通孔、および前記第２絶縁層に位置した第２貫通孔を含み、前記内面導体は、縦断面視において、前記第１絶縁層の厚み方向における前記内面導体の中央部に位置した厚部から、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層の境界側および前記第１主面側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しており、前記分割溝と前記内面導体との境界から前記内面導体の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部が位置している。
本開示の電子部品収納用パッケージは、絶縁基板を含み、第１主面および該第１主面に相対する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面との間に位置し、電子部品が搭載される搭載部、および前記電子部品が接続される接続導体が位置した第３主面と、前記絶縁基板の外縁において、前記第１主面から前記第２主面にかけて位置した切欠き部と、前記第１主面において、前記絶縁基板に位置した複数の外部接続導体と、前記絶縁基板の側面に切断面および破断面を備えており、前記切欠き部の一部に位置し、前記外部接続導体と接続され、前記破断面を有する側面導体を含んでおり、縦断面視において、前記側面導体は、前記絶縁基板の厚み方向における前記側面導体の中央部に位置した厚部から、前記第３主面側および前記第１主面側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しており、前記絶縁基板の前記切断面と前記側面導体との境界から前記側面導体の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部が位置している。
本開示の電子装置は、上記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有している。
本開示の電子モジュールは、上記の電子装置と、該電子装置が接続されたモジュール用基板とを有している。
（ａ）は実施形態における多数個取り配線基板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面透視図である。 （ａ）は実施形態における多数個取り配線基板の裏面および縦断面を示す要部斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。 図２（ｂ）に示した多数個取り配線基板のＹ−Ｙ’線に対応する部分における要部断面図である。 （ａ）は実施形態の他の例における多数個取り配線基板の一部を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＺ−Ｚ’線における断面透視図である。 実施形態の他の例における多数個取り配線基板の裏面および縦断面を示す要部斜視図である。 （ａ）〜（ｂ）は、実施形態の他の例における多数個取り配線基板の製造方法を示す縦断面図である。 （ｃ）〜（ｄ）は、図６（ｂ）に続く実施形態の他の例における多数個取り配線基板の製造方法を示す縦断面図である。 （ａ）は実施形態の電子部品収納用パッケージを示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）の要部側面図である。 実施形態の電子部品収納用パッケージを示す裏面および側面の斜視図である。 実施形態の他の例における電子部品収納用パッケージを示す要部側面図である。
本開示の実施形態における多数個取り配線基板および電子部品収納用パッケージとなる配線基板等について、添付の図面を参照しつつ説明する。なお、図１〜図10において同一箇所には同じ符号を付している。
母基板101に配列された配線基板200は、凹状の搭載部109を含む第３主面117を有し、搭載部109に電子部品204が収容される。配線基板200は、基部となる第１絶縁層106ａと基部上に積層された枠部となる第２絶縁層107ａを有している。第２主面107の枠部には枠状メタライズ層105が位置し、枠状メタライズ層105にろう材によって金属からなる蓋体が接合される。なお、枠状メタライズ層105に金属枠体が接合される場合には、さらに金属枠体上に蓋体が接合される構造となる。また、配線基板200は、電子部品204が接続される接続導体113、外部接続導体104、内面導体111等を有している。配線基板200の搭載部109に位置した接続導体113に電子部品204が接合材205等で接合されて、電子装置300となる。
上記の配線基板200は、広面積の母基板101から複数個の配線基板領域102を同時集約的に得るようにした、いわゆる多数個取り配線基板の形態で製作される。多数個取り配線基板は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる母基板101に複数の配線基板領域102が縦横に配列されている。図１に示すように、母基板101は外周に貫通孔110が位置した配線基板領域102が配列されてなる。また、各配線基板領域102の外周に位置する貫通孔110には、貫通孔110の内面の一部に内面導体111が位置しており、これらの内面導体111、および図示しない接続導体は、隣り合う配線基板領域102の配線導体同士を電気的に接続する機能を有する。図１においては、貫通孔110が各配線基板領域102の四隅に位置した構造を示している。なお、貫通孔110の位置は、各配線基板領域102の四隅以外、例えば長辺側の中央部、短辺側に位置していてもよい。貫通孔110に位置した内面導体111、接続導体等により、隣接する配線基板領域102間における接続導体113、外部接続導体104が接続されて、母基板101の各配線導体が一体的に接続される。そして、例えば、母基板101の捨て代領域103の外縁部に位置しためっき用導体に導出されることにより、めっき用導体から電気を供給して、外部接続導体104等に電気めっきにより金属層が被着される。
母基板101は、例えば酸化アルミニウム質焼結体，ガラスセラミック焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミック焼結体により形成されている。母基板101は複数のセラミック絶縁層が積層されて積層体が形成され、積層体が一体焼成されて製作される。すなわち、母基板101が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作される。まず、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等のガラス成分を含む原料粉末に適当な有機溶剤、およびバインダーを添加してシート状に成形して、複数のセラミックグリーンシートを作製する。次に、複数のセラミックグリーンシートの一部のものについて打ち抜き加工を施して複数の枠部が設けられたセラミックグリーンシートに成形した後、打ち抜き加工を施していない平板状のセラミックグリーンシートの上に、複数の枠部が形成されたセラミックグリーンシートを積層して積層体が形成される。その後、積層体を一体焼成すれば、複数のセラミック絶縁層が積層されてなる配線基板領域102が縦横に配列形成された母基板101を作製することができる。上記の場合、打ち抜き加工を施したセラミックグリーンシートが枠部となる第２絶縁層107ａであり、打ち抜き加工を施していないセラミックグリーンシートが基部となる第１絶縁層106ａである。
電子部品収納用パッケージとなる配線基板200は、その上面の中央部に電子部品204の搭載部109を有している。基部および枠部は、搭載部109に収容される電子部品204を保護するための容器として作用するものである。搭載部109に収容される電子部品204としては、水晶振動素子等の圧電振動素子，弾性表面波素子，半導体素子（ＩＣ），容量素子，インダクタ素子，抵抗器等の種々の電子部品を挙げることができる。
配線基板200は、例えば電子部品204が水晶振動素子、電子装置300が水晶デバイスである場合には、携帯電話、スマートホン等の通信機器、コンピュータ、ＩＣカード等の情報機器等の電子機器において、周波数、時間の基準となる発振器用のパッケージとして使用され、電子装置300は発振器として使用される。搭載部109に収容された電子部品204は、例えば導電性接着剤等の接合材205によって、第３主面117に位置した接続導体113と電気的に接続される。
配線基板200は、いわゆる多数個取りの形態で製作されたものが個片に分割されたものである。例えば、複数のセラミック絶縁層が積層されてなる母基板101に、搭載部109を有する複数の配線基板領域102が縦横の並びに配列される。母基板101の上面に、配線基板領域102の境界に沿ってレーザーにより分割溝108が形成され、例えば図１（ａ）、（ｂ）等に示すような多数個取り配線基板が基本的に構成されている。上記の母基板101が配線基板領域102の分割溝108に沿って分割されて、電子部品収納用パッケージとなる配線基板200が製作される。
また、母基板101を分割するために、配線基板領域102の境界に沿って、母基板101の第１主面106にレーザーによって第１分割溝108ａが形成される。そして、第１貫通孔110ａの内面においては、第１主面106に設けられる第１分割溝108ａの深さよりも大きい部分が設けられる。これは、配線基板領域102の境界に沿ってレーザーにより分割溝108を形成する際に、貫通孔110が配線基板領域102の境界、または配線基板領域102と捨て代領域103の境界に跨って設けられており、第１貫通孔110ａの内面の一部に設けられた内面導体111にもレーザーが照射されることにより、他の部分よりも分割溝108が深く設けられるためであり、母基板101の厚み方向において、図１（ｂ）および図２等で示すように、内面導体111の内面に近いほど、第１分割溝108ａの深さが大きくなるように形成されている。また、配線基板領域102の境界に沿って、母基板101の第２主面107にもレーザーによって第２分割溝108ｂが形成される。第２分割溝108ｂも第１分割溝108ａと同様に、第２貫通孔110ｂの内面においては、第２主面107に設けられる第２分割溝108ｂの深さよりも大きい部分が設けられる。なお、図１、２等では第１分割溝108ａ、第２分割溝108ｂの深さが変化した領域を直線状として示したが、レーザーによる分割溝108の加工条件を調整して曲線状に設けてもよい。なお、貫通孔110内において、内面導体111の内面とは、レーザーにより第１分割溝108ａが設けられていない、内面導体111が貫通孔110の内側に露出している表面（露出部）を表している。なお、レーザーにより第１分割溝108ａが設けられる前における、内面導体111が貫通孔110の内側に露出している表面（露出部）においても、便宜上、内面導体111の内面としている。
分割溝108は、例えば第１主面106側の第１分割溝108ａ、および第１分割溝108ａと相対するように位置した第２主面107側の第２分割溝108ｂの両側の分割溝108で構成されており、母基板101の配線基板領域102の間、および配線基板領域102と捨て代領域103との間に格子状に位置している。そして、それぞれの分割溝108が形成されている部分（配線基板領域102の境界等）で母基板101に応力を加えて母基板101を厚み方向にたわませることによって、母基板101が個片の配線基板200に分割される。
配線基板200の内部および表面には、搭載部109の底部（第３主面117）等から配線基板200の下面（第１主面106）にかけて接続導体113等の配線導体が位置している。これらの配線導体のうち、配線基板200の第１主面106に位置した部位は、例えば外部接続導体104である。配線導体のうち、配線基板200の内部に位置したものは貫通導体（いわゆるビア導体等）、電子部品204を接続するための接続導体113の露出しない部位に位置する配線導体等である。搭載部109に搭載される電子部品204を接続導体113に電気的に接続させることにより、接続導体113、配線導体、および外部接続導体104等を介して電子部品204が外部の電気回路に電気的に接続される。
これらの配線導体等は、例えば銅，銀，パラジウム，金，白金，タングステン，モリブデン，マンガン等の金属材料、またはそれらを含む合金からなる。配線導体等は、例えば、高融点金属であるモリブデンからなる場合であれば、モリブデンの粉末に有機溶剤およびバインダーを添加して作製したメタライズペーストを配線基板200となるセラミックグリーンシートに所定パターンで塗布しておき、同時焼成により形成することができる。
上記の多数個取り配線基板（母基板101）において、それぞれの配線基板領域102の下面（第１主面106側）の四隅には、分割後に配線基板200の外部接続導体104となるメタライズ導体層が形成されている。外部接続導体104は、例えばその外周が貫通孔110に位置した内面導体111に接している。外部接続導体104は、例えばタングステン、モリブデン等の金属からなり、例えば外部接続導体104がモリブデンのメタライズ導体層からなる場合であれば、モリブデンの粉末に有機溶剤、バインダー等を添加して作製したメタライズペーストを、セラミック絶縁層の基部となるセラミックグリーンシートの下面に所定パターンで印刷しておくことにより形成することができる。メタライズペーストは、例えば、焼成後の外部接続導体104の厚みが7〜15μｍ程度となるように、スクリーン印刷法等により形成される。
また、第１主面106に位置する枠状メタライズ層105の上面に、さらに金属枠体がろう材により接合されていてもよい。金属枠体の接合は、多数個取り配線基板の状態で行なわれてもよく、個片の電子部品収納用パッケージ（配線基板200）の状態で行なわれてもよい。生産性を考慮した場合には、多数個取りの状態で上記接合が行なわれる。そして、金属枠体に金属からなる蓋体が接合されて電子部品204が搭載部109に封止される。上記の実施形態の例においては、枠状メタライズ層105、接続導体113、外部接続導体104等の露出した表面にニッケルめっき層、金めっき層等の金属層が順次被着されている。そして、例えばニッケルめっき層は1.0〜20μｍ程度、金めっき層は0.1〜1.0μｍ程度で形成される。これらのめっき層により、露出した各配線導体の表面が金属層で覆われるため、耐腐食性に優れ、半田およびろう材等の濡れ性が良好な配線導体となる。
本開示の実施形態における多数個取り配線基板は、外部接続導体104が位置する第１主面106および第１主面106に相対する第２主面107を有し、第１主面106を有する第１絶縁層106ａ、および第２主面107を有する第２絶縁層107ａとを含み、複数の配線基板領域102が縦横に配列された母基板101を備えており、母基板101には、配線基板領域102の境界に沿って、相対するように第１主面106および第２主面107にそれぞれ位置した分割溝108と、分割溝108が位置した部分において、母基板101を厚み方向に貫通する貫通孔110とが位置しており、貫通孔110は、第１絶縁層106ａに位置し、外部接続導体104と接続される内面導体111が位置した第１貫通孔110ａ、および第２絶縁層107ａに位置した第２貫通孔110ｂを含み、内面導体111は、縦断面視において、第１絶縁層106ａの厚み方向における内面導体111の中央部に位置した厚部から、第１絶縁層106ａと第２絶縁層107ａの境界側および第１主面106側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しており、分割溝108と内面導体111との境界から内面導体111の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部115が位置している。
上記の構成としたことから、母基板101に配列された複数の配線基板領域102の境界にレーザーにより分割溝108を設ける際、レーザーの移動により内面導体111にレーザーが照射されても、内面導体111の中央部に位置した厚部にレーザーが照射され、内面導体111において、レーザーの照射面と相対する側にレーザーが照射され難くなり（内面導体111の厚部がレーザーの遮蔽部として作用する）、内面導体111の切断を抑制、または内面導体111の断面積が小さくなることによる導通抵抗の劣化を抑制できる。
さらに、上側から下側に鉛直に照射されるレーザーに対し、内面導体111の内面が傾斜していることにより、レーザーが内面導体111へ照射される面積が大きくなる。つまり、内面導体111の内面においては、深さ方向だけでなく、幅方向にもレーザーによる溝加工が行なわれ易くなり、分割溝108と内面導体111との境界から内面導体111の内面にかけて、面取りされて傾斜部115が設けられる。これにより、電気めっき時に分割溝108の底部（108ａａ、108ｂａ）における水平方向の向かい合った内面導体111同士が離間することになり、電気めっきによる内面導体111間のつながりが抑制される。そして、母基板101の分割性が良好となり、分割後の配線基板200の内面導体111の剥離を抑制できる。
上記のように、内面導体111が縦断面視において、第１絶縁層106ａの厚み方向における内面導体111の中央部に位置した厚部から、第１絶縁層106ａと第２絶縁層107ａの境界側および第１主面106側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置する構造とするためには、例えば、第１絶縁層106ａとなるセラミックグリーンシートの所定の位置に貫通孔110を設けた後、セラミックグリーンシートを貫通孔110が印刷テーブルに設けられた吸引孔と一致するように印刷テーブルに載置し、しかる後、セラミックグリーンシートの貫通孔110の上部にスクリーン印刷用の製版に形成された開口孔とセラミックグリーンシートの貫通孔110とを位置決めしてタングステン、モリブデン等のメタライズペーストを貫通孔110に流し込みながら印刷テーブルの吸引孔からメタライズペーストの一部を吸引除去することで形成することができる。これは、使用するメタライズペーストが、その粘性により印刷後に被印刷物の中央部で厚くなり易い特性を利用したものである。
上記において、使用するメタライズペーストの粘度を調整することにより、セラミックグリーンシートの縦断面視における中央部が厚部となるように貫通孔110の内面にメタライズペーストを被着させることができる。例えば、印刷後に貫通孔110の内面に被着されるメタライズ層（内面導体111となるもの）の厚みが、厚部と薄部とがそれぞれ5〜20μｍ程度となるようにするために、その他の配線導体を形成するメタライズペーストよりも粘度の高いものを使用すればよい。そして、上記と同様に所定の位置に貫通孔110が設けられた、第２絶縁層107ａとなるセラミックグリーンシートと、第１絶縁層106ａとなるセラミックグリーンシートを積層して焼成することにより、第２絶縁層107ａの貫通孔110には内面導体111が位置せず、第１絶縁層106ａの貫通孔110には縦断面視において、第１絶縁層106ａの厚み方向における内面導体111の中央部に位置した厚部から、第１絶縁層106ａと第２絶縁層107ａの境界側および第１主面106側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置した内面導体111が位置した、図１（ａ）、（ｂ）に示した母基板101を製作することができる。なお、内面導体111を形成する方法は上記に限定されない。
また、本開示の実施形態における多数個取り配線基板は、分割溝108が第１主面106側に位置した第１分割溝108ａと、第２主面107側に位置した第２分割溝108ｂとを含み、内面導体111の内面における第１分割溝108ａの底部108ａａの幅が第２分割溝108ｂの底部108ｂａの幅よりも大きい。上記の構成により、母基板101に配列された複数の配線基板領域102の露出した配線導体に電気めっきを設ける際に、内面導体111に設けられた第１分割溝108ａの底部108ａａにおける内面導体111の両端がめっき膜でつながることが抑制される。さらに、母基板101の分割時に第２分割溝108ｂの底部108ｂａから第１分割溝108ａの底部108ａａに亀裂が進行し易くなり、母基板101の分割を容易に行うことができ、分割後の配線基板200におけるバリ、欠け、および分割時の応力が作用することによる内面導体111の剥離を抑制できる。
つまり、図２で示すように第２貫通孔110ｂ側に位置した第２分割溝108ｂの底部108ｂａには、内面導体111が位置していないため、第２分割溝108ｂを設けるために第２主面107側から第１主面106側に鉛直に照射されるレーザーに対し、レーザーが貫通孔110のセラミックが露出した内面の一部に照射されて深溝部116が形成されるものの、平面視では貫通孔110のセラミックが露出した内面が見えず、幅方向へのレーザーによる溝加工は行なわれ難い。
しかしながら、第１貫通孔110ａ側に位置した第１分割溝108ａの底部108ａａには、内面導体111が位置しており、第１分割溝108ａを設けるために第１主面106側から第２主面107側に鉛直に照射されるレーザーに対し、薄部と厚部を有する内面導体111の内面の傾斜が薄部から厚部にかけて徐々に大きくなるように変化していることにより、レーザーが内面導体111へ照射される面積は薄部から厚部にかけて徐々に小さくなるように変化し、内面導体111の厚部における内面において、深さ方向だけでなく、幅方向にもレーザーによる溝加工が行なわれ易くなり、分割溝108と内面導体111との境界から内面導体111の内面にかけて、面取りされて傾斜部115が設けられる。よって、図２に示すように第１分割溝108ａの底部108ａａの幅が第２分割溝108ｂの底部108ｂａの幅よりも大きい構造となる。
また、第１分割溝108ａの形成時に、内面導体111の内面が傾斜していることにより、内面導体111の厚部がレーザーの遮蔽部として作用し、幅方向にもレーザーによる溝加工が行なわれ易くなるため、深さ方向へのレーザーによる溝加工が抑制される。つまり、レーザーの照射面と反対側において、内面導体111の深さ方向への溝加工されない領域が多く残るため、第１分割溝108ａを形成した後の内面導体111の断面積を比較的大きくできる。よって、より効果的に内面導体111の断線、および導通抵抗が高くなることを抑制できる。
また、本開示の実施形態における多数個取り配線基板は、傾斜部115が第１主面106側から第１分割溝108ａの底部108ａａにかけて、幅が漸次大きい。上記の構成により、母基板101の分割時に第２分割溝108ｂの底部108ｂａから第１分割溝108ａの底部108ａａに亀裂が進行し易くなり、母基板101の分割をより効果的に行うことができ、分割後の配線基板200におけるバリ、欠け、および分割時の応力が作用することによる内面導体111の剥離をより効果的に抑制できる。
つまり、図２で示すように第１主面106の近傍では、レーザーを第１主面106側から照射した場合に、内面導体111となるメタライズ層の厚みが小さく、内面導体111の薄部における内面の傾斜が小さいため、レーザーが内面導体111へ照射される面積は大きくなり、深さ方向へレーザーによって溝が形成され易くなるが、メタライズ層の厚みが小さく、傾斜部115が設けられ難い。これに対し、第１分割溝108ａの底部108ａａの近傍では、内面導体111の厚部における内面の傾斜が大きくなるため、レーザーが照射され難くなり、さらに厚部が遮蔽部として作用することから、深さ方向へレーザーによって溝が形成され難くなる。しかし、内面導体111となるメタライズ層の厚みが大きく、レーザーのエネルギーが内面導体111に吸収され易いため、幅方向へレーザーによって溝が形成され易くなり、傾斜部115が設けられ易い。これにより、第１主面106側から第１分割溝108ａの底部108ａａにかけて、幅が漸次大きくなるように効果的に傾斜部115を位置させることができる。
これに対し、図２で示すように第２主面107側の第２絶縁層107ａに位置した貫通孔110には内面導体111が位置しておらず、レーザーを第２主面107側から照射した場合には、レーザーのエネルギーが第２絶縁層107ａに吸収され難いため、幅方向へのレーザーによる溝加工が行なわれ難く、深さ方向（レーザーの照射方向）への溝加工が行なわれ易い。よって、図２に示したように第２分割溝108ｂおよび深溝部116が形成される。これにより、母基板101の分割時に第２分割溝108ｂの底部108ｂａから第１分割溝108ａの底部108ａａに亀裂が進行し易くなる。なお、照射されるレーザーは、内面導体111を構成するタングステン、モリブデン等の金属に吸収され易いのに対して、第２貫通孔110ｂのようなセラミックが露出した領域には、タングステン、モリブデン等の金属（金属酸化物を除く）を含んでおらず、レーザーのエネルギーが吸収され難いため、傾斜部115は内面導体111の厚みが大きいほど幅が大きくなる傾向があり、内面導体111の内面の傾斜の大小よりも内面導体111の厚みのほうが傾斜部115の幅への影響が大きい。
第１主面106側から第１分割溝108ａの底部108ａａにかけて位置する図２で示した傾斜部115を、図２（ｂ）におけるＹ−Ｙ’線の平面断面視で図３に示した。図３に示すように、母基板101に配列された配線基板領域102の境界に沿って、第１主面106側から第１分割溝108ａが位置しており、Ｙ−Ｙ’線の平面断面視における絶縁層の深さを超えて位置している。第１分割溝108ａが位置した部分において、母基板101を厚み方向に貫通する貫通孔110が位置しており、貫通孔110の内面には内面導体111が位置している。Ｙ−Ｙ’線の平面断面視において、内面導体111にも第１分割溝108ａが位置している。なお、内面導体111は縦断面視において、第１絶縁層106ａの厚み方向における内面導体111の中央部に位置した厚部から、第１絶縁層106ａと第２絶縁層107ａの境界側および第１主面106側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しているが、Ｙ−Ｙ’線の平面断面視においては、貫通孔110の全周にかけてほぼ同じ厚みで位置している。
図３に示すように、傾斜部115は、第１分割溝108ａの延長線上において第１絶縁層106ａと内面導体111の境界から内面導体111の内面にかけて凸状となるように面取りされている。そして、図２（ｂ）におけるＹ−Ｙ’線の平面断面視よりも第１主面106側においては、傾斜部115が第１分割溝108ａの延長線上において第１絶縁層106ａと内面導体111の境界から内面導体111の内面にかけて、Ｙ−Ｙ’線の平面断面視における傾斜部115よりも幅が小さい凸状となるように面取りされている。さらに、図２（ｂ）におけるＹ−Ｙ’線の平面断面視よりも第２主面107側においては、傾斜部115が第１分割溝108ａの延長線上において第１絶縁層106ａと内面導体111の境界から内面導体111の内面にかけて、Ｙ−Ｙ’線の平面断面視における傾斜部115よりも幅が大きく凸状となるように面取りされている。
上記のように、母基板101において傾斜部115が第１主面106側から第１分割溝108ａの底部108ａａにかけて、幅が漸次大きく、第１分割溝108ａが深いほど第１分割溝108ａの底部108ａａにおける水平方向の向かい合った内面導体111が近接するが、第１分割溝108ａの底部108ａａの近傍では、傾斜部115により内面導体111となるメタライズ層の厚みが小さくなり、内面導体111の内面に近いほど第１分割溝108ａに対して水平方向の向かい合った内面導体111が離間する構造となるため、母基板101の分割をより効果的に行うことができ、分割後の配線基板200におけるバリ、欠け、および内面導体111の分割時の応力が作用することによる剥離をより効果的に抑制できる。
本開示の実施形態における電子部品収納用パッケージ（配線基板200）は、絶縁基板201を含み、第１主面106および第１主面106に相対する第２主面107と、第１主面106と第２主面107との間に位置し、電子部品204が搭載される搭載部109、および電子部品204が接続される接続導体113が位置した第３主面117と、絶縁基板201の外縁において、第１主面106から第２主面107にかけて位置した切欠き部114と、第１主面106において、絶縁基板201に位置した複数の外部接続導体104と、絶縁基板201の側面に切断面（分割溝108が位置した面）および破断面112を備えており、切欠き部114の一部に位置し、外部接続導体104と接続され、破断面112を有する側面導体206を含んでおり、縦断面視において、側面導体206は絶縁基板201の厚み方向における側面導体206の中央部に位置した厚部から、第３主面117側および第１主面106側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しており、絶縁基板201の切断面と側面導体206との境界から側面導体206の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部115が位置している。上記の構成により、側面導体206の角部が傾斜部115として面取りされた構造となり、側面導体206を切欠き部114の内側面に強固に設けることができ、側面導体206の切欠き部114からの剥離が抑制される。なお、切欠き部114内において、側面導体206の内面とは、切断面が設けられていない、側面導体206が切欠き部114の内側に露出している表面を表している。
本開示の実施形態における、電子部品収納用パッケージとなる配線基板200の一例として、配線基板200の平面図を図８で、また配線基板200の短辺側から見た裏面斜視図を図９に示す。図８には、配線基板200が絶縁基板201を含み、第１主面106および第１主面106に相対する第２主面107と、第１主面106と第２主面107との間に位置し、電子部品204が搭載される搭載部109、および電子部品204が接続される接続導体113が位置した第３主面117を示している。そして、絶縁基板201の第３主面117に位置した搭載部109には、短辺側に沿って一対の接続導体113が位置している。一対の接続導体113に導電性接着剤等の接合材205により水晶振動素子、半導体素子等の電子部品204（例えば水晶振動素子）が接続されて収容された後、搭載部109が枠部（第２主面107）の上面に、平面視で搭載部109を取り囲んで位置した枠状メタライズ層105に、蓋体がろう材等により接合されて気密封止される。
すなわち、蓋体の下面にあらかじめろう材が一体化されて設けられており、枠状メタライズ層105上に金属からなる蓋体を載置して熱処理することで蓋体が接合されて、搭載部109が気密封止される。なお、絶縁基板201の上面にあらかじめろう付け等の方法で接合された金属枠体に金属からなる蓋体を載置して、蓋体の外周縁にシーム溶接機の一対のローラー電極を接触させながら転動させるとともに、ローラー電極間に溶接のための大電流を流し、抵抗発熱により、ローラー電極と蓋体との接触部を高温とすることによって金属枠体に蓋体をシーム溶接することによって、気密封止を行う方法を採用した配線基板200であってもよい。
また、図９には配線基板200の短辺側から見た裏面斜視図を示しており、絶縁基板201の外縁において、第１主面106から第２主面107にかけて位置した切欠き部114と、第１主面106において、絶縁基板201に位置した複数の外部接続導体104と、絶縁基板201の側面に切断面および破断面112を備えている。そして、切欠き部114の一部に位置し、外部接続導体104と接続され、破断面112を有する側面導体206を含んでおり、縦断面視において、側面導体206は絶縁基板201の厚み方向における側面導体206の中央部に位置した厚部から、第３主面117側および第１主面106側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しており、絶縁基板201の切断面と側面導体206との境界から側面導体206の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部115が位置している。
図３で示されているように、側面導体206（内面導体111）の角部が傾斜部115として面取りされた構造となっている。さらに、図９で示されているように縦断面視において、側面導体206は絶縁基板201の厚み方向における側面導体206の中央部に位置した厚部から第３主面117側および第１主面106側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置している。つまり、絶縁基板201の四隅の切欠き部114に位置した側面導体206は、その厚部によりメタライズ層である側面導体206そのものの強度を強くすることができる。よって、母基板101を各配線基板領域102に分割した際に、隣り合う配線基板領域102が両側へ引っ張られることにより発生する側面導体206の剥離が抑制されて、切欠き部114の内面に強固に側面導体206が設けられている。なお、母基板101を分割する際に側面導体206となる内面導体111の厚み方向の第１主面側106において薄部が位置しているが、薄部は図２で示すように既にレーザーによって非接触で溝加工されているため、薄部のメタライズ層そのものの強度が仮に弱くても剥離し難い。また、内面導体111に位置する第１分割溝108ａの底部108ａａよりも第２主面107側に位置する傾斜部115は、分割方向における内面導体の厚部の一部が薄くなるように位置していることから、傾斜部115により母基板101の分割時に、第２分割溝108ｂの底部108ｂａから第１分割溝108ａの底部108ａａに亀裂が進行し易くなり、母基板101の分割を容易に行うことができ、分割後のバリ、欠けが抑制された配線基板を提供できる。
また、図８（ｂ）に示すように、本開示の実施形態における電子部品収納用パッケージは、縦断面視において、切断面は、第１主面106側に位置し、破断面112側の縁部に第１曲部207ａａを有した第１切断面207ａと、第２主面107側に位置し、破断面112側の縁部に第２曲部207ｂａを有した第２切断面207ｂとを含み、側面導体206の内面における第１切断面207ａの第１曲部207ａａの幅が第２切断面207ｂの第２曲部207ｂａの幅よりも大きい。上記の構成により、電子部品収納用パッケージを含む母基板101の分割時に第２分割溝108ｂの底部108ｂａから第１分割溝108ａの底部108ａａに亀裂が進行し易くなり、母基板101の分割を容易に行うことができ、母基板101の分割後の電子部品収納用パッケージにおけるバリ、欠け、および母基板101の分割時の応力が作用することによる側面導体206（内面導体111）の剥離を抑制できる。なお、第１切断面207ａが第１分割溝108ａに対応し、第１曲部207ａａが第１分割溝108ａの底部108ａａに対応し、第２切断面207ｂが第２分割溝108ｂに対応し、第２曲部207ｂａが第２分割溝108ｂの底部108ｂａに対応し、深切断面208が深溝部116に対応している。
また、本開示の実施形態における電子部品収納用パッケージは、傾斜部115が第１主面106側から第１切断面207ａの第１曲部207ａａにかけて、幅が漸次大きい。上記の構成により、電子部品収納用パッケージを含む母基板101の分割時に第２分割溝108ｂの底部108ｂａから第１分割溝108ａの底部108ａａに亀裂が進行し易くなり、母基板101の分割をより効果的に行うことができ、分割後の配線基板200におけるバリ、欠け、および分割時の応力が作用することによる側面導体206（内面導体111）の剥離をより効果的に抑制できる。
なお、本開示の電子部品収納用パッケージ（配線基板200）では、図１、図２の母基板101で示したように、第１絶縁層106ａに位置する切欠き部114となる第１貫通孔110ａの径と、第２絶縁層107ａに位置する切欠き部114となる第２貫通孔110ｂとの径を同じとする構造だけでなく、図４の（ａ）および（ｂ）、または図５の母基板101で示したように、第１絶縁層106ａに位置する切欠き部114となる第１貫通孔110ａの径が、第２絶縁層107ａに位置する切欠き部114となる第２貫通孔110ｂの径よりも大きい構造で製作されていてもよい。上記の構成であれば、図５に示すように側面導体206となる内面導体111が位置した切欠き部114の内面が広くなり、内面導体111と第１主面106に位置した外部接続導体104とが接続される幅が大きくなる。その結果、図10の要部側面視で示すように、母基板101を分割したのちに得られる配線基板200において、側面導体206と第１主面106に位置した外部接続導体104との接続が良好に行われた構造を実現できる。
ここで、図５に示した母基板101において、図５のα−α’線におけるレーザーによる分割溝108の形成方法について、図６（ａ）〜（ｂ）、および図７（ｃ）〜（ｄ）をもとに詳細に説明する。なお、図６（ａ）〜（ｂ）、図７（ｃ）〜（ｄ）においては、便宜上、外部接続導体104、枠状メタライズ層105を省略している。
図６（ａ）にレーザー210により母基板101（焼成前のセラミックグリーンシート積層体）の第１主面106側に第１分割溝108ａを形成する状態を示す。母基板101の複数の配線基板領域102、または複数の配線基板領域102と捨て代領域103の境界に沿って走査されたレーザー210により、母基板101の第１絶縁層106ａの深さ方向に第１分割溝108ａを同じ深さで形成しながら、貫通孔110が設けられた領域に向かって溝加工が行なわれる。
つぎに、図６（ｂ）に示すように、切欠き部114となる貫通孔110の近傍において、レーザー210が貫通孔110の内面に露出した内面導体111にも照射されるため、第１絶縁層106ａの深さ方向により大きい深さで第１分割溝108ａが形成される。上記において、上側から下側に鉛直に照射されるレーザー210に対し、内面導体111の内面が傾斜していることにより、レーザー210が内面導体111へ照射される面積が大きくなる。つまり、内面導体111の内面においては、深さ方向だけでなく、幅方向にもレーザーによる溝加工が行なわれ易くなり、分割溝108と内面導体111との境界から内面導体111の内面にかけて、面取りされて傾斜部115が位置する。
つぎに、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、走査されながら内面導体111に切断面（内面導体111における第１分割溝108ａの延長部）を形成したレーザー210は、第２絶縁層107ａの貫通孔110の内部に露出した第１絶縁層106ａ側の一部の部分にも照射されるため、第１主面106側からのレーザー210により第２絶縁層107ａにも段部の分割溝108ｃが形成される。上記のレーザー210の走査により、図７（ｄ）に示したように、内面導体111の第１主面106側には切断面が位置し、また内面導体111の第２主面107側には、切断面が設けられない領域（分割後に内面導体111の破断面となる領域）が位置する。なお、段部の分割溝108ｃは、母基板101の分割後、電子部品収納用パッケージにおける段部の切断面207ｃとなる。
さらに、第２絶縁層107ａの第１絶縁層106ａ側において、内面導体111の下側に分割溝の非形成領域211が位置している。分割溝の非形成領域211が位置していることによって、内面導体111の厚部が遮蔽部として作用し、内面導体111における切断面が設けられない領域を有していることがわかる。上記のように、図６〜図７で示したレーザーによる分割溝108の形成方法により、図５で示すような母基板101を製作することができる。なお、図７（ｄ）の次の分割溝の形成工程として、レーザー210が貫通孔110から内面導体111、および第１絶縁層106ａに、さらに走査されて第１分割溝108ａが形成されることになるが、上記で説明した図６〜図７と逆の工程で第１分割溝108ａが形成される。そして、形成された第１分割溝108ａは、貫通孔110の中央に対する両側の形状がほぼ対称となるように位置する。
本実施例では、図５に示した母基板101におけるレーザー210による溝加工を示したが、図２に示した母基板101におけるレーザー210による溝加工も同様の工程で行われる。上記において、第１絶縁層106ａに設けられる切欠き部114となる第１貫通孔110ａの径と、第２絶縁層107ａに設けられる切欠き部114となる第２貫通孔110ｂとの径が同じ構造であるため、内面導体111の下側には分割溝の非形成領域211は位置しない。なお、母基板101へのレーザー210による溝加工は、焼成前のセラミックグリーンシート積層体としたが、焼成後のめっき工程前の母基板101でも可能である。
上記の分割溝の形成方法により、内面導体111における切断面が位置しない領域の断面積が大きくなることにより、内面導体111がレーザー210により切断されるのが抑制され、または内面導体111の断面積が小さくなることによる導通抵抗の劣化が抑制される。よって、電気めっきにより配線基板領域102に露出した配線導体に良好にニッケルめっき層、金めっき層等の金属層が被着された配線導体を有する配線基板200を提供できる。
本開示の実施形態における電子装置300は、上記に記載の電子部品収納用パッケージ（配線基板200）と、電子部品収納用パッケージに搭載された電子部品204とを有る。上記の構成により、電子部品収納用パッケージが小型化しても、側面導体206が切欠き部114の内側面に強固に設けられ、電気めっきによる各配線導体への金属層の被着性、および電子部品204との接続信頼性に優れた装置を提供できる。
電子装置300を構成する電子部品収納用パッケージとなる配線基板200は、母基板101に配列された複数の配線基板領域102の境界にレーザーにより分割溝108を設ける際、レーザー210の移動により内面導体111にレーザーが照射されても、内面導体111の中央部に設けられた厚部にレーザーが照射され、内面導体111において、レーザーの照射面と相対する側にレーザーが照射され難くなり（内面導体111の厚部がレーザーの遮蔽部として作用する）、内面導体111が切断されるのが抑制され、または内面導体111の断面積が小さくなることによる導通抵抗の劣化が抑制される。これにより、電気めっきにより配線基板領域102に露出した配線導体に良好にニッケルめっき層、金めっき層等の金属層が被着された配線導体を有する配線基板200が製作される。
上記の配線基板200を用いれば、電子部品収納用パッケージとなる配線基板200が小型化しても、配線基板200となる配線基板領域102の四隅の貫通孔110の周囲に位置した内面導体111を介して各配線基板領域102間が効率よく接続され、電気めっきにより各配線基板領域102に露出した配線導体に良好にニッケルめっき層、金めっき層等の金属層が被着されているため、接続導体113と電子部品204との接続信頼性、および外部接続導体104と外部電気回路との接続信頼性が向上された電子装置300を提供できる。
さらに、電子装置300を搬送するためのトレー等に収納する際に、電子装置300に含まれる配線基板200は、絶縁基板201の切断面と側面導体206との境界から側面導体206の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部115が位置していることから、配線基板200の第１主面106側における側面導体206の両端角部が尖った端部になり難いことから、トレーが柔らかい材質で構成されていても配線基板200がトレーの内側面等に掛かり難くなり、配線基板200を搬送するためのトレー等に収納する際の収納性がより効果的に良好となる。さらに、搬送時にトレーの内側面に配線基板200の側面導体206の両端角部が接触し、トレーの一部が削られることによるダストの発生も抑制することができる。
本開示の実施形態における電子モジュール400は、上記に記載の電子装置300と、電子装置300が接続されたモジュール用基板401とを有している。上記の構成としたことから、上記の電子装置300を用いることにより、電子部品収納用パッケージが小型化しても、側面導体206が切欠き部114の内側面に強固に設けられ、電気めっきによる各配線導体への金属層の被着性、および電子部品204との接続信頼性に優れた電子装置300が搭載された、動作信頼性に優れた電子モジュール400を提供できる。
つまり、配線基板200が絶縁基板201の外縁において、第１主面106から第２主面107にかけて位置した切欠き部114と、第１主面106において、絶縁基板201に位置した複数の外部接続導体104と、絶縁基板201の側面に切断面および破断面112を備えており、切欠き部114の一部に位置し、外部接続導体104と接続され、破断面を有する側面導体206を含んでおり、縦断面視において、側面導体206は絶縁基板201の厚み方向における側面導体206の中央部に位置した厚部から、第３主面117側および第１主面106側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように傾斜部115が位置していることにより、厚部によりメタライズ層である側面導体206そのものの強度を強くすることができる。
また、薄部は既にレーザーによって非接触で溝加工されているため、薄部のメタライズ層そのものの強度が仮に弱くても剥離し難い。また、側面導体206に位置する切断面（第１分割溝108ａの跡）の第１曲部207ａａよりも第２主面107側に位置する傾斜部115の一部は、分割方向における側面導体206の厚部の一部が薄くなるように位置していることから、第１曲部207ａａよりも第２主面107側に位置する傾斜部115の一部により母基板101の分割時に、第２分割溝108ｂの底部108ｂａから第１分割溝108ａの底部108ａａに亀裂が進行し易く、母基板101の分割を容易に行うことができるため、分割後のバリ、欠けが抑制された配線基板200が用いられた電子装置300の製造が可能となる。よって、電子装置300としての外形寸法精度に優れ、側面導体206の剥離が抑制された電子装置300により、実装信頼性、電気特性に優れた電子装置300がモジュール用基板401に搭載された、動作信頼性に優れた電子モジュール400を提供できる。
なお、本開示の多数個取り配線基板（母基板101）、電子部品収納用パッケージ（配線基板200）等は、以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えても何ら差し支えない。例えば、上記実施形態の例において、多数個取り配線基板は、第１絶縁層106ａと第２絶縁層107ａの２層からなる積層体に、凹状の搭載部が位置する配線基板領域102が配列された母基板101としたが、凹部を含まない、上面に搭載部を有する平板状の配線基板が配列された母基板としてもよい。また、第１絶縁層106ａ、および第２絶縁層107ａを２層以上で構成し、３層以上の積層体としてもよい。さらに、母基板101に配列された配線基板領域102の四隅に位置した貫通孔110の形状を円形状としたが、貫通孔110の形状を楕円状、長孔状としてもよく、上記の場合、分割された配線基板200の切欠き部114の形状が、楕円状、長孔状を４分割した構造としてもよい。

Claims (8)

  1. 外部接続導体が位置する第１主面および該第１主面に相対する第２主面を有し、前記第１主面を有する第１絶縁層、および前記第２主面を有する第２絶縁層とを含み、
    複数の配線基板領域が縦横に配列された母基板を備えており、
    該母基板には、前記配線基板領域の境界に沿って、相対するように前記第１主面および前記第２主面にそれぞれ位置した分割溝と、
    該分割溝が位置した部分において、前記母基板を厚み方向に貫通する貫通孔とが位置しており、
    該貫通孔は、前記第１絶縁層に位置し、前記外部接続導体と接続される内面導体が位置した第１貫通孔、および前記第２絶縁層に位置した第２貫通孔を含み、
    前記内面導体は、縦断面視において、前記第１絶縁層の厚み方向における前記内面導体の中央部に位置した厚部から、前記第１絶縁層と前記第２絶縁層の境界側および前記第１主面側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しており、前記分割溝と前記内面導体との境界から前記内面導体の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部が位置していることを特徴とする多数個取り配線基板。
  2. 前記分割溝は、前記第１主面側に位置した第１分割溝と、前記第２主面側に位置した第２分割溝とを含み、前記内面導体の内面における前記第１分割溝の底部の幅が前記第２分割溝の底部の幅よりも大きい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。
  3. 前記傾斜部は、前記第１主面側から前記第１分割溝の底部にかけて、幅が漸次大きいことを特徴とする請求項２に記載の多数個取り配線基板。
  4. 絶縁基板を含み、第１主面および該第１主面に相対する第２主面と、前記第１主面と前記第２主面との間に位置し、電子部品が搭載される搭載部、および前記電子部品が接続される接続導体が位置した第３主面と、前記絶縁基板の外縁において、前記第１主面から前記第２主面にかけて位置した切欠き部と、前記第１主面において、前記絶縁基板に位置した複数の外部接続導体と、前記絶縁基板の側面に切断面および破断面を備えており、
    前記切欠き部の一部に位置し、前記外部接続導体と接続され、前記破断面を有する側面導体を含んでおり、
    縦断面視において、前記側面導体は、前記絶縁基板の厚み方向における前記側面導体の中央部に位置した厚部から、前記第３主面側および前記第１主面側に位置した薄部にかけて、厚みが漸次小さくなるように位置しており、
    前記絶縁基板の前記切断面と前記側面導体との境界から前記側面導体の内面にかけて、厚みが漸次大きくなるように傾斜部が位置していることを特徴とする電子部品収納用パッケージ。
  5. 縦断面視において、前記切断面は、前記第１主面側に位置し、前記破断面側の縁部に第１曲部を有した第１切断面と、前記第２主面側に位置し、前記破断面側の縁部に第２曲部を有した第２切断面とを含み、前記側面導体の内面における前記第１切断面の前記第１曲部の幅が前記第２切断面の前記第２曲部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項４に記載の電子部品収納用パッケージ。
  6. 前記傾斜部は前記第１主面側から前記第１切断面の前記第１曲部にかけて、幅が漸次大きいことを特徴とする請求項５に記載の電子部品収納用パッケージ。
  7. 請求項４乃至請求項６のいずれかに記載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有していることを特徴とする電子装置。
  8. 請求項７に記載の電子装置と、該電子装置が接続されたモジュール用基板とを有していることを特徴とする電子モジュール。
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