KR101432952B1 - 다수개 취득 배선기판 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

분할시나 당해 분할 전에 있어서 분할홈 부근에서부터의 파손이나 결손이나 균열이 발생하기 어렵기 때문에 높은 신뢰성을 가지는 다수개 취득 배선기판 및 그 제조방법을 제공한다. 복수의 세라믹층(s1,s2)을 적층하여 이루어지고, 표면(2) 및 이면(3)을 가지고 있고, 평면측에서 보았을 때 직사각형을 이루고 또한 캐비티(5)를 가지는 복수의 배선기판부분(4)을 종횡으로 배열한 제품영역(4a)과, 상기 제품영역(4a)의 주위를 따라서 위치하는 테두리부(6)와, 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)과 테두리부(6)의 경계를 따라서 표면(2) 및 이면(3) 중 적어도 어느 일측에 형성한 분할홈(8,9)을 구비하는 다수개 취득 배선기판(1)으로서, 분할홈(8,9)은, 길이방향과 직교하는 단면에 있어서, 상기 분할홈(8,9)의 최심부(8b)가 원호형이고 또한 상기 최심부(8b)와 홈입구(8c)의 사이에 중간부(8a)를 가지고 있고, 최심부(8b)의 폭(w2)은 홈입구(8c)의 폭(w3)보다도 크고, 중간부(8a)의 폭(w1)은 홈입구(8c)의 폭(w3)과 같거나 이것보다도 작은 다수개 취득 배선기판(1).

Description

다수개 취득 배선기판 및 그 제조방법{MULTI-CAVITY WIRING BOARD AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}

본 발명은 개개의 배선기판으로 개편화(個片化)하기 위한 분할시나 당해 분할 전에 있어서 분할홈 부근에서부터의 파손이나 결손이나 균열이 발생하기 어렵기 때문에 높은 신뢰성을 가지는 다수개 취득 배선기판 및 상기 배선기판을 확실하게 취득하기 위한 제조방법에 관한 것이다.

세라믹 배선기판을 다수개 취득할 수 있도록 제조할 경우, 종래에는 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 도체층을 형성한 복수의 그린시트를 적층·압착하여 그린시트 적층체를 형성하고, 이 그린시트 적층체에 있어서의 개개의 배선기판 영역 간의 경계를 따라서 칼날(금형)을 일정한 깊이로 넣어서 분할홈을 형성하고, 그리고 소성한 후에 분할홈을 따라 절단함으로써 복수의 세라믹 배선기판을 동시에 제조하고 있었다. 그러나, 칼날을 연질의 그린시트 적층체에 진입시켰을 때에, 상기 칼날의 부하에 의해서 당해 칼날에 인접하는 배선기판 영역의 주변부가 변형된다는 문제가 있었다.

상기 칼날에 의한 배선기판 영역의 변형이나, 분할홈의 개구단부 부근에 위치하는 제방부(堤防部)를 없애기 위해서, 복수의 그린시트가 적층 및 압착된 그린시트 적층체를 소성한 세라믹 기판의 표면에 대해서 레이저 빔을 2회 조사(주사)함으로써, 단면 대략 V자 형상으로 함과 아울러 개구단부 부근의 제방부를 없애고, 또한 개구단부에 모따기부를 가지는 분할홈을 형성한 분할용 세라믹 기판의 제조방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

그러나, 상기한 바와 같이 레이저 빔의 조사에 의해서 형성되는 단면 V자 형상의 분할홈의 경우, 상기 분할홈의 최심부(最深部) 부근에서부터 세라믹 기판의 내부로 향해서 다수의 마이크로 크랙이 불규칙하게 발생한다. 그 결과, 설정한 깊이와는 다른 깊이의 분할홈이 되기 때문에, 다음의 소성공정 혹은 도금공정에서 분할홈의 부근에서부터 불규칙한 파손을 발생시키거나, 그 후에 실시되는 분할공정에서 분할화하였을 때에 개개의 배선기판에 결손(chipping)이나 균열이 발생한다는 문제가 있었다.

특허문헌 1 : 일본국 특허공개 2004-276386호 공보(1∼7쪽, 도 1∼4)

본 발명은 배경기술에서 설명한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 분할시나 당해 분할 전에 있어서 분할홈 부근에서부터의 파손이나 결손이나 균열이 발생하기 어렵기 때문에 높은 신뢰성을 가지는 다수개 취득 배선기판 및 상기 배선기판을 확실하게 취득하기 위한 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해서, 그린시트 적층체에 대해서 레이저를 복수회 조사할 때에, 상기 레이저 빔의 초점을 상기 그린시트 적층체의 표면 부근에 고정함으로써, 상기 그린시트 적층체의 내부에서는 레이저 빔이 퍼지게 되는 것에 착상하여 이루어진 것이다.

즉, 본 발명에 의한 제 1의 다수개 취득 배선기판은, 복수의 세라믹층을 적층하여 이루어지고, 표면 및 이면을 가지고 있고, 평면측에서 보았을 때 직사각형을 이루고 또한 캐비티를 가지는 복수의 배선기판부분을 종횡으로 배열한 제품영역과, 상기 제품영역의 주위를 따라서 위치하는 테두리부와, 배선기판부분 간의 경계 및 배선기판부분과 테두리부의 경계를 따라서 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 형성한 분할홈을 구비하는 다수개 취득 배선기판으로서, 상기 분할홈은, 길이방향과 직교하는 단면에 있어서, 상기 분할홈의 최심부가 원호형이고 또한 상기 최심부와 홈입구의 사이에 중간부를 가지고 있고, 상기 최심부의 폭은 상기 홈입구의 폭보다도 크고, 상기 중간부의 폭은 홈입구의 폭과 같거나 이것보다도 작은 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에는 상기 분할홈에 있어서의 최심부의 원호형의 반경이 6㎛ 이상인 제 2의 다수개 취득 배선기판도 포함된다.

또한, 본 발명에는 상기 세라믹층이 알루미나, 물라이트, 유리-세라믹, 혹은 질화알루미늄으로 이루어지는 제 3의 다수개 취득 배선기판도 포함된다.

한편, 본 발명에 의한 제 1의 다수개 취득 배선기판의 제조방법은, 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 도체층이 형성되고 또한 적어도 최상층의 표면 측이 개구되는 캐비티가 형성된 복수의 그린시트를 적층 및 압착하여 그린시트 적층체를 형성하는 공정과, 상기 그린시트 적층체에 있어서의 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 있어서, 종횡으로 배열된 복수의 배선기판부분 간의 경계 및 상기 배선기판부분과 테두리부의 경계를 따라서 분할홈을 형성하는 공정과, 상기 분할홈이 형성된 그린시트 적층체를 소성하는 공정을 구비하며, 상기 분할홈을 형성하는 공정은, 그린시트 적층체의 상기 표면 또는 이면 부근에 초점을 맞춘 레이저 조사를 상기 경계를 따라서 복수회 주사함에 의해서 실시되는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에는 상기 분할홈을 형성하는 공정이, 상기 그린시트 적층체에 있어서의 표면 및 이면마다에 대해서, 상기 표면 및 이면 부근에 초점을 맞춘 레이저 조사를 상기 경계를 따라서 복수회 주사함에 의해서 실시되는 제 2의 다수개 취득 배선기판의 제조방법도 포함된다.

또한, 본 발명에는 상기 분할홈을 형성하는 공정에서 이용하는 레이저가 YAG 레이저, 탄산가스 레이저, 엑시머 레이저, YVO₄ 레이저, 반도체 레이저, 혹은 루비 레이저인 제 3의 다수개 취득 배선기판의 제조방법도 포함된다.

또한, 상기 배선기판부분은, 표면 측으로 개구되는 캐비티와, 상기 캐비티를 둘러싸는 상기 표면에 상기 캐비티를 밀봉하는 덮개를 부착하기 위한 밀봉영역을 가지며, 이면에 형성한 패드 등의 외부 접속단자와, 상기 배선기판부분의 내부에 위치하는 내부 배선층을 구비하고 있으며, 또한 인접하는 배선기판부분 또는 테두리부와의 사이에 배치한 도금용 접속배선을 구비하고 있어도 좋다.

또한, 상기 캐비티는 평면측에서 보았을 때 직사각형을 이루는 저면과 4변의 측면을 가지고 있다.

또, 상기 분할홈은 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 있어서의 세라믹의 노출부분 혹은 도체층을 따르는 개구부를 가지고 있다.

또한, 분할홈의 깊이는 상기 다수개 취득 배선기판의 두께의 60% 이하이다.

또, 상기 분할홈은 상기 다수개 취득 배선기판의 표면 혹은 이면에만 형성하고, 타측 면에는 아무런 분할홈을 형성하지 않는 형태나, 타측 면에는 종래와 같은 단면 대략 V자 형상의 분할홈을 형성한 형태로 하여도 좋다.

또한, 상기 분할홈의 최심부는, 상기 분할홈의 길이방향과 직교하는 단면에 있어서 후술하는 반경을 포함하는 반원형 내지 원형의 원호형을 이룬다.

또, 상기 분할홈의 홈입구는, 상기 표면에 노출되는 상기 분할홈 중 양측의 평탄한 1쌍의 표면 사이에 놓여지는 부분을 가리킨다.

또한, 상기 분할홈의 중간부는, 상기 분할홈의 깊이가 상기 캐비티의 저면과 같거나 상기 저면보다도 얕은 경우에는 상기 홈입구와 최심부의 사이의 부분을 가리키고, 상기 분할홈의 깊이가 상기 캐비티의 저면보다도 깊은 경우에는 상기 최심부와 홈입구의 사이의 부분이고 또한 상기 캐비티의 저면보다도 깊은 부분도 포함한다.

상기 제 1의 다수개 취득 배선기판에 의하면, 상기 배선기판부분 간의 경계 및 배선기판부분과 테두리부의 경계를 따라서 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 형성되며, 평면측에서 보았을 때 격자형상을 이루는 분할홈은, 이것들의 길이방향과 직교하는 최심부의 단면이 원호형이고, 상기 최심부와 홈입구의 사이에 중간부를 가지고 있고, 최심부의 폭은 상기 홈입구의 폭보다도 크고, 상기 중간부의 폭은 홈입구의 폭과 같거나 이것보다도 작게 되도록, 단면 전체가 이른바 물방울 형상을 이루고 있다.

이것에 의해서, 상기 분할홈은 레이저 조사 등에 의해서 발생하는 세라믹이나 금속 성분의 미세한 먼지가 재진입하기 어렵게 됨과 아울러, 개개의 배선기판부분의 표면 및 이면에 있어서의 치수 정밀도를 높일 수 있다. 게다가, 종래의 단면 V자 형상의 분할홈과 같이 가장 좁은 최심부 부근에서부터 내부로 향하는 다수의 불규칙한 마이크로 크랙이 형성되어 있지 않다. 그 결과, 소성공정이나 도금공정, 게다가 분할시 등에 있어서, 분할홈 부근에서부터의 불필요한 파손이나 결손이나 균열이 발생하기 어렵고, 소정의 위치에서 용이하게 절단할 수 있다. 따라서, 형상 및 치수 정밀도가 우수하여 높은 신뢰성의 배선기판을 제공할 수 있다.

또, 상기 제 2의 다수개 취득 배선기판에 의하면, 분할홈에 있어서의 최심부의 길이방향을 따르는 단면이 반경 6㎛ 이상의 원호형이기 때문에, 종래의 단면 대략 V자 형상의 분할홈의 최심부 부근에 발생하는 마이크로 크랙의 발생이 전혀 없거나 혹은 현저하게 억제되어 있다. 따라서, 분할시 등에 있어서, 분할홈 부근에서부터의 불필요한 파손이나 결손이나 균열이 발생하기 어렵고, 소정의 위치에서 용이하게 절단하여 개편화할 수 있다. 또한, 상기 원호형의 반경은, 바람직하게는 8㎛ 이상, 더 바람직하게는 10㎛ 이상이다.

한편, 상기 제 1의 제조방법에 의하면, 그린시트 적층체의 표면 혹은 이면에 있어서의 배선기판부분 간의 경계 및 배선기판부분과 테두리부의 경계를 따라서, 초점을 상기 표면 혹은 이면 부근에 맞춘 레이저 조사를 복수회 주사하기 때문에, 레이저 빔은 표면이나 이면보다도 그 내부측에서 대략 부채꼴 형상으로 확대되어 조사된다. 상기 레이저의 에너지는 조사된 그린시트의 내부를 고온으로 연삭 및 연마하기 때문에, 형성되는 분할홈의 최심부는 길이방향에 직교하는 단면이 대략 반원형의 원호형이 된다. 그 결과, 종래의 단면 대략 V자 형상의 분할홈과 같이 가장 좁은 최심부에서 내부로 향해서 다수의 마이크로 크랙이 불규칙하게 발생하는 사태를 방지하거나 억제할 수 있다. 따라서, 이후의 소성공정 등에서 불필요한 균열이나 결손을 없애거나 억제할 수 있다.

게다가, 홈입구나 중간부(개구부)의 폭보다도 최심부의 폭이 큰 분할홈이 형성되기 때문에, 세라믹이나 금속 분말 등으 불필요한 진입을 방지할 수 있고, 또한 배선기판부분마다의 표면 및 이면의 치수 정밀도를 높이는 것에도 기여할 수 있다.

또, 상기 제 2의 제조방법에 의하면, 그린시트 적층체의 표면 및 이면 부근에 초점을 맞춘 레이저 조사를 복수회 주사하고 있기 때문에, 최심부의 단면이 원호형상이고 또한 상기 최심부의 폭이 홈입구의 폭이나 중간부(개구부)의 폭보다도 큰 분할홈을 표면 및 이면에 대해서 대칭으로 또한 대향되게 형성하는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기 그린시트 적층체는 표면과 이면 중 적어도 어느 일측에 배선층 등의 도체층이 형성된 2층 이상의 그린시트를 적층하여 압착한 것이다.

또, 상기 그린시트 적층체에 있어서의 배선기판부분 간의 경계 및 배선기판부분과 테두리부의 경계에는 미리 가상의 절단 예정면이 설정되어 있다.

또한, 상기 그린시트 적층체는 직사각형의 금속 틀의 내측에 점착되며, 상기 금속 틀과 함께 예를 들면 이동 가능한 테이블의 표면에 감압 흡착에 의해서 고정된다.

또, 분할홈의 전체 깊이는 그린시트 적층체의 두께의 60% 이하이다.

또한, 상기 그린시트 적층체의 같은 표면 혹은 이면의 같은 위치에 대해서 상기 레이저 조사를 주사하는 회수는 레이저의 조건 등에 따라서 상위하지만, 그린시트 적층체에 일반적인 깊이의 분할홈을 형성하기 위해서는 적어도 2회, 바람직하게는 3회∼7회 정도에 걸쳐서 연속적으로 조사하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명에 관한 일 실시형태의 다수개 취득 배선기판을 나타내는 평면도
도 2는 도 1의 X-X선을 따르는 수직 단면도
도 3은 도 1의 Y-Y선을 따르는 부분 확대 단면도 등
도 4는 본 발명에 관한 다수개 취득 배선기판의 분할홈 형성공정을 나타내는 부분 확대도
도 5는 도 4에 계속되는 분할홈 형성공정을 나타내는 부분 확대도
도 6은 도 5에 계속되는 분할홈 형성공정을 나타내는 확대도와 얻어진 분할홈의 단면도
도 7은 상기 분할홈 형성공정 도중의 그린시트 적층체를 나타내는 평면도
도 8은 도 7의 U-U선을 따르는 수직 단면도
도 9는 분할홈 형성공정을 종료한 상기 그린시트 적층체를 나타내는 도 8과 같은 수직 단면도
도 10은 본 발명에 의해서 얻어진 다수개 취득 배선기판을 나타내는 수직 단면도
도 11은 다른 형태의 다수개 취득 배선기판을 나타내는 수직 단면도
도 12는 또다른 형태의 다수개 취득 배선기판을 나타내는 수직 단면도

이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 일 실시형태의 다수개 취득 배선기판(1)을 나타내는 평면도, 도 2는 도 1의 X-X선을 따르는 수직 단면도, 도 3은 도 1의 Y-Y선을 따르는 부분 확대 단면도 및 당해 확대 단면도 내의 일점쇄선부분(Z)의 부분 확대도이다.

다수개 취득 배선기판(1)은, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 예를 들면 알루미나(세라믹)로 이루어지는 상하 2층(복수)의 세라믹층(s1,s2)을 적층하여 이루어지고, 평면측에서 보았을 때(이하, 간단히 "평면시(平面視)"라고도 한다) 직사각형을 이루는 표면(주면(主面))(2) 및 이면(주면)(3)을 가지고 있고, 평면시 직사각형을 이루는 복수의 배선기판부분(4)을 종횡으로 배열한 제품영역(4a)과, 상기 제품영역(4a)의 주위를 따라서 위치하는 직사각형 틀형상의 테두리부(6)와, 인접하는 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)과 테두리부(6)의 경계를 따라서 표면(2) 및 이면(3)에 대칭으로 형성된 분할홈(8,9)를 구비하고 있다.

또한, 상기 표면(2) 및 이면(3)은 상기 다수개 취득 배선기판(1), 배선기판부분(4) 및 테두리부(6)에 공통으로 사용된다.

상기 배선기판부분(4)은 표면(2) 측이 개구되고 또한 평면시 직사각형을 이루는 저면(5a)과 4변의 측면(5b)으로 이루어지는 캐비티(5)를 가지고 있으며, 상기 캐비티(5)의 개구부의 주변인 표면(2)에는 평면시 직사각형 틀형상을 이루는 소정 폭의 밀봉영역이 위치하고, 상기 밀봉영역 상에 밀봉용 도체층(7)이 형성되어 있다. 또한, 캐비티(5)의 저면(5a)에는 실장할 전자부품과 도통하는 패드가 형성되어 있고, 하층인 세라믹층(s2)에는 이것을 관통하는 비아 도체가 형성되어 있고, 배선기판부분(4)의 이면(3)에는 외부 접속단자(모두 도시생략)가 형성되어 있다. 상기 도체층(7)이나 패드 등은 W 또는 Mo으로 이루어진다.

분할홈(8,9)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 길이방향과 직교하는 단면에 있어서 전체가 물방울 형상을 이루며, 도 3에 예시한 분할홈(8)과 같이 최심부(8b)가 대략 반원형을 포함하는 원호형의 단면이고, 상기 최심부(8b)와 홈입구(8c)의 사이에 중간부(개구부)(8a)를 가지고 있다. 상기 최심부(8b)의 폭(w2)은 홈입구(8c)의 폭(w3)보다도 크고, 중간부(8a)의 폭(w1)은 홈입구(8c)의 폭(w3)과 같거나 이것보다도 작다(w2＞w3≥w1). 상기 최심부(8b)의 반경(R)은 6㎛ 이상이다. 상기 최심부(8b)의 단면 대략 반원형을 이루는 내벽면에는 내부로 진입하는 마이크로 크랙이 없거나, 혹은 극히 근소하고도 짧은 마이크로 크랙밖에 형성되어 있지 않다. 그 원인은 후술하는 레이저 조사에 의한 분할홈 형성공정에 기인하고 있다.

분할홈(8,9)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 다수개 취득 배선기판(1)의 표면(2) 및 이면(3)의 두께방향에서 대칭인 자세로 대향하고 있으며, 분할홈(8,9)의 전체 깊이는 표면(2) 및 이면(3)의 두께의 약 60%로 되어 있다. 또한, 분할홈(8)의 최심부(8b)(깊이)는 캐비티(5)의 저면(5a)보다도 얕은 위치에 있다.

이상과 같은 다수개 취득 배선기판(1)에 의하면, 상기 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)과 테두리부(6)의 경계를 따라서 표면(2) 및 이면(3)에 형성되며, 평면시 격자형상을 이루는 분할홈(8,9)은, 이것들의 최심부(8b)의 단면이 원호형이고, 상기 최심부(8b)의 폭(w2)이 홈입구(8c)의 폭(w3)보다도 크고, 중간부(8a)의 폭(w1)이 홈입구(8c)의 폭(w3)과 같거나 이것보다도 작다. 이것에 의해서, 종래의 단면 대략 V자 형상의 분할홈과 같이 가장 좁은 최심부 부근에서부터 내부로 향해서 다수의 마이크로 크랙이 형성되어 있지 않다.

그러므로, 제조시의 소성공정이나 도금공정, 게다가 분할시에 있어서, 분할홈(8,9) 부근에서부터의 불필요한 파손이나 결손이나 균열이 발생하기 어렵고, 소정의 위치 에서 용이하게 절단할 수 있다. 또한, 홈입구(8c)의 폭(w3)이 최심부(8b)의 폭(w2)보다도 작기 때문에, 배선기판부분(4)마다의 캐비티(5)를 둘러싸는 표면(2)에 위치하는 밀봉영역의 폭을 크게 할 수 있으므로, 상기 밀봉영역 상에 밀봉성이 높은 도체층(7)을 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 형상 및 치수 정밀도가 우수하여 높은 신뢰성을 가지고 있다.

이어서, 상기 다수개 취득 배선기판(1)의 제조방법에 대해서 설명한다.

미리 알루미나 분말, 바인더 수지 및 용제 등을 배합하여 얻어진 세라믹 슬러리를 시트화하여 2장의 그린시트(g1,g2)를 얻었다. 그 중, 나중에 하층이 되는 그린시트(g2)에 형성된 비아 홀에 W 분말을 함유하는 도전성 페이스트를 충전하고, 또한 그린시트(g1,g2)의 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 상기한 바와 같은 도전성 페이스트를 인쇄에 의해서 형성하였다. 그리고, 상층이 되는 그린시트(g1)에 평면시 직사각형을 이루는 관통구멍을 펀칭 가공한 후, 그린시트(g1,g2)를 적층 및 압착하여 그린시트 적층체(gs)를 얻었다.

그 다음, 평면시 종횡방향으로 이동하는 테이블(도시생략)의 표면에 상기 그린시트 적층체(gs)를 감압 흡착하였다. 상기 테이블의 상측에는 도 4의 좌측에 나타낸 바와 같이 축방향이 수직인 레이저 조사 헤드(10)가 승강 가능하게 배치되어 있다. 또한, 도 4에 있어서의 도면부호 5는 나중에 캐비티가 되는 그린시트(g1)에 형성된 상기 관통구멍의 일부를 나타낸다.

이러한 상태에서 상기 테이블과 함께 그린시트 적층체(gs)를 수평방향으로 이동시키면서, 즉 도 4의 좌측에 나타낸 바와 같이 상기 그린시트 적층체(gs)에 있어서의 상층인 그린시트(g1)의 표면(2)에 대해서 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)과 테두리부(6)의 경계를 따라서 상기 레이저 조사 헤드(10)에서 레이저(L)를 조사하였다. 상기 레이저(L)는 예를 들면 YVO₄ 레이저이고, 그 초점(F)은 그린시트(g1)의 표면(2) 부근에 맞춰져 있다. 또한, 레이저(L)는 YAG 레이저, 탄산가스 레이저, 엑시머 레이저, 반도체 레이저, 혹은 루비 레이저 등이어도 좋다.

그 결과, 도 4의 우측에 나타낸 바와 같이, 그린시트(g1)의 표면(2)에 있어서의 상기한 경계를 따라서, 길이방향과 직교하는 단면이 대략 U자 형상을 이루는 작은 홈(d1)이 형성되었다.

그 다음, 도 5의 좌측에 나타낸 바와 같이, 초점(F)을 그린시트(g1)의 표면(2) 부근에 맞추고서 상기 작은 홈(d1)을 따라서 레이저(L)를 상기한 바와 마찬가지로 조사하였다. 도 5에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 이 레이저(L)는 표면(2) 부근의 초점(F)에서 좁혀진 후, 그린시트(g1)의 내부에서는 대략 원뿔 형상으로 확대되어 있었다. 그 결과, 도 5의 우측에 나타낸 바와 같이, 최심부(d2b)의 위치가 작은 홈(d1)보다도 깊고, 또한 상기 최심부(d2b)의 폭이 중간부(개구부)(d2a)의 폭보다도 큰 중간 홈(d2)이 상기 작은 홈(d1)을 따라서 형성되었다.

또한, 도 6의 좌측에 나타낸 바와 같이, 초점(F)을 그린시트(g1)의 표면(2) 부근에 맞추고서 상기 중간 홈(d2)을 따라서 레이저(L)를 상기한 바와 마찬가지로 조사하였다. 이 레이저(L)도 표면(2) 부근의 초점(F)에서 좁혀진 후, 그린시트(g1)의 내부에서는 대략 원뿔 형상으로 확대되어 있었다. 그 결과, 도 6의 우측에 나타낸 바와 같이, 최심부(8b)의 위치가 중간 홈(d2)의 최심부(d2b)보다도 깊고, 또한 상기 최심부(8b)의 폭(w2)이 홈입구(8c)의 폭(w3)이나 중간부(개구부)(8a)의 폭(w1)보다도 큰 분할홈(8)이 상기 중간 홈(d2)을 따라서 형성되었다. 또한, 상기 중간부(8a)의 폭(w1)은 홈입구(8c)의 폭(w3)과 같거나 이것보다도 작았다.

또한, 상기 분할홈(8)은 그린시트(g1)에 대해서 상기 레이저(L)를 적어도 3회 이상 조사하도록 상기 레이저(L)를 동일 회수 주사함으로써, 소망하는 깊이와 최심부(8b) 및 중간부(8a)의 단면 형상과 치수로 하는 것이 가능하다.

이와 관련하여, 두께가 400㎛이고 또한 이송속도가 160mm/초인 상기 그린시트(g1)에 대해서 50Hz 및 출력 5W의 YVO₄ 레이저를, 초점을 상기 그린시트(g1)의 표면(2)에 맞춘 채로 같은 표면(2)의 위치에 대해서 5회 왕복하여 주사하면서 조사하였다.

그 결과, 길이방향과 직교하는 단면이 원호형이고 또한 깊이가 약 290㎛인 최심부(8b)를 가지며, 홈입구(8c)의 폭(w3) 약 30㎛, 및 중간부(8a)의 폭(w1) 약 20㎛보다도 큰 폭(w2)의 최심부(8b)를 가지는 분할홈(8)을 상기 그린시트(g1)의 표면(2)을 따라서 연속해서 형성할 수 있었다.

상기 레이저(L)의 조사에 의한 분할홈(8)을 형성하는 공정에 의해서, 도 7의 그린시트 적층체(gs)의 평면도 및 도 8의 상기 도 7의 U-U선을 따르는 수직 단면도에 나타낸 바와 같이, 상기 그린시트 적층체(gs)의 표면(2)에 있어서의 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)과 테두리부(6)의 경계 중 세로방향을 따라서, 최심부(8b)의 단면이 원호형이고 또한 중간부(8a)와 홈입구(8c)를 가지는 복수의 분할홈(8)이 평행하게 형성되었다. 또한, 도 7에서의 파선은 각각의 경계를 따라서 설정된 가상의 절단 예정면(경계)(cf)이다.

계속해서, 상기한 바와 마찬가지로 레이저(L)의 조사에 의한 분할홈(8)을 형성하는 공정에 의해서, 상기 그린시트 적층체(gs)의 표면(2)에 있어서의 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)과 테두리부(6)의 경계 중 가로방향을 따라서, 최심부(8b)의 단면이 원호형이고 또한 중간부(8a)와 홈입구(8c)를 가지는 복수의 분할홈(8)을 평행하게 형성한 결과, 평면시 격자형상(도 1)의 분할홈(8)이 얻어졌다.

또한, 그린시트 적층체(gs)의 이면(3)에 대해서도, 상기한 바와 마찬가지로 레이저(L)를 조사하는 공정을 실시함으로써, 도 9에 나타낸 바와 같이, 평면시 격자형상을 이루는 복수의 분할홈(9)이 상기 분할홈(8)과 대칭으로 형성되었다.

그 다음, 분할홈(8,9)이 형성된 상기 그린시트 적층체(gs)를 소정의 온도 대역에서 소성하였다. 그 결과, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 그린시트(g1,g2)가 소성된 세라믹층(s1,s2)을 포함하는 다수개 취득 배선기판(1)이 얻어졌다. 그리고, 상기 다수개 취득 배선기판(1)은 최후로 테두리부(6)의 측면에 별도 형성한 도시하지 않은 도금용 전극을 통해서, 혹은 무전해 도금에 의해서 상기 도체층(7) 등의 표면에 Ni 및 Au 도금막(도시생략)을 피복하였다.

이상과 같은 다수개 취득 배선기판(1)의 제조방법에 의하면, 그린시트 적층체(gs)의 표면(2) 및 이면(3)에 있어서의 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)과 테두리부(6)의 경계를 따라서, 초점(F)을 상기 표면(2) 및 이면(3) 부근에 맞춘 레이저 조사를 복수회 주사하였기 때문에, 레이저(L)는 표면(2) 및 이면(3)보다도 그 내부측에서 대략 원뿔(부채꼴) 형상으로 확대되어 조사되었다. 그 결과, 상기 레이저(L)의 에너지는, 조사된 그린시트(g1,g2)의 내부를 고온으로 연삭 및 연마하였다. 따라서, 형성되는 분할홈(8,9)의 최심부(8b,9b)는 길이방향과 직교하는 단면이 대략 반원형의 원호형이 되고, 상기 최심부(8b,9b)의 폭(w2)이 홈입구(8c,9c)의 폭(w3)보다도 크고, 중간부(8a,9a)의 폭(w1)이 상기 홈입구(8c,9c)의 폭(w3)과 같거나 이것보다도 작게 되었다. 그 결과, 종래의 단면 대략 V자 형상의 분할홈과 같이 가장 좁은 최심부에서 다수의 마이크로 크랙이 불규칙하게 발생하는 사태를 방지하거나 혹은 억제할 수 있었다. 이것에 의해서, 이후의 소성공정 등에서 불필요한 균열이나 결손을 억제할 수 있었다.

또한, 홈입구(8c)의 폭(w3)이나 중간부(8a)의 폭(w1)보다도 최심부(8b)의 폭(w2)이 큰 분할홈(8,9)이 형성되기 때문에, 세라믹이나 금속 분말 등의 불필요한 재진입을 방지할 수 있었음과 아울러, 배선기판부분(4)마다의 표면(2) 및 이면(3)의 치수 정밀도를 높일 수 있었고, 또한 배선기판부분(4)의 표면(2)마다에 있어서 소요 폭의 밀봉영역을 용이하게 확보할 수도 있었다.

또한, 도 10에 나타낸 바와 같이, 표면(2) 및 이면(3)의 분할홈(8,9)의 전체 깊이는 전체 두께의 약 60%이고, 단면이 원호형인 최심부(8b,9b)가 접근하여 있기 때문에, 개편화(個片化)하였을 때에는 양자를 최단 거리로 연결하는 절단면(12)에 의해서 배선기판부분(4,4)을 치수 정밀도 좋게 분할할 수 있었다.

도 11은 다른 형태의 다수개 취득 배선기판(1a)을 나타내는 수직 단면도이다.

다수개 취득 배선기판(1a)은, 도 11에 나타낸 바와 같이, 표면(2)에는 상기 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)과 테두리부(6)의 경계를 따라서 상기한 바와 같은 분할홈(8)이 종횡으로 격자형상으로 형성되어 있고, 이면(3)에는 상기한 경계를 따라서 종래의 단면 대략 V자 형상의 분할홈(15)이 종횡으로 격자형상으로 형성되어 있다. 또한, 상기 분할홈(15)은 상기 레이저(L)의 초점(F)의 거리를 변경하지 않고, 상기 초점의 위치가 순차적으로 깊게 되도록 복수회 주사함으로써 형성할 수도 있다.

이러한 다수개 취득 배선기판(1a)에 의해서도, 표면(2) 측에 형성한 상기한 바와 같은 분할홈(8)의 최심부(8b)에는 상술한 바와 같이 마이크로 크랙의 발생이 억제되어 있기 때문에, 이후의 소성공정이나 분할공정에서 불필요한 균열이나 결손을 저감하는 것이 가능하다.

도 12는 또다른 형태의 다수개 취득 배선기판(1b)을 나타내는 수직 단면도이다.

다수개 취득 배선기판(1b)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 표면(2)에는 상기 배선기판부분(4,4) 간의 경계 및 배선기판부분(4)와 테두리부(6)의 경계를 따라서 상기 분할홈(8)과 같은 단면 형상을 가지며 또한 최심부가 캐비티(5)의 저면보다도 깊은 분할홈(18)이 종횡으로 격자형상으로 형성되어 있고, 이면(3)에는 분할홈이 형성되어 있지 않다. 상기 분할홈(18)의 깊이는 상기 다수개 취득 배선기판(1b)의 두께의 약 50%∼55%이다.

이러한 다수개 취득 배선기판(1b)에 의해서도, 표면(2) 측에만 형성한 비교적 깊은 분할홈(18)에는 상술한 바와 같이 마이크로 크랙의 발생이 억제되어 있기 때문에, 이후의 소성공정이나 분할공정에서 불필요한 균열이나 결손를 억제하는 것이 가능하다. 또한, 분할홈(18)의 최심부가 캐비티(5)의 저면보다도 깊은 위치에 있기 때문에, 캐비티(5)를 둘러싸는 4변의 측벽의 두께가 비교적 균일하고 또한 강고하게 된다.

본 발명은 상기한 실시형태에 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 상기 세라믹층(s1,s2)은 유리-세라믹과 같은 저온 소성 세라믹이어도 좋고, 이 때 상기 도체층(7) 등의 도체에는 Cu나 Ag이 이용된다.

또, 상기 다수개 취득 배선기판이나 배선기판부분의 평면시의 형상은 정사각형이어도 좋다.

또한, 상기 다수개 취득 배선기판은 3층 이상의 세라믹층을 가지고 있어도 좋고, 또한 상기 그린시트 적층체도 3층 이상의 그린시트가 적층되고 또한 압착되어 있어도 좋다.

또, 상기 홈의 측면에는 전해 도금용의 전극이 형성되고, 상기 전극과 각 배선기판부분(4)의 사이나 배선기판부분(4,4) 사이에 도금용 접속배선이 형성된 형태로 하여도 좋다. 이 형태에서는 상기 분할홈(8,9,18)은 상기 도금용 접속배선이 노출되지 않는 깊이로 형성된다.

또한, 상기 레이저 조사 헤드(10)는 조사할 레이저(L)의 초점(F)을 항상 그린시트 적층체의 표면 부근에 고정하기 위한 초점유지기구 혹은 오토 포커스 수단을 구비하고 있어도 좋다.

본 발명의 다수개 취득 배선기판에 의하면, 개별의 배선기판으로의 분할시나 당해 분할 전에 있어서, 분할홈 부근에서부터의 파손이나 결손이나 균열이 발생하기 어렵기 때문에 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

1,1a,1b - 다수개 취득 배선기판 2 - 표면
3 - 이면 4 - 배선기판부분
4a - 제품영역 5 - 캐비티
6 - 테두리부 7 - 도체층
8,9,18 - 분할홈 8a - 중간부(개구부)
8b - 최심부(最深部) 8c - 홈입구
g1,g2 - 그린시트 gs - 그린시트 적층체
s1,s2 - 세라믹층 L - 레이저
F - 초점 w1,w2 - 폭
R - 반경 cf - 절단 예정면(경계)

Claims (9)

1. 복수의 세라믹층을 적층하여 이루어지고, 표면 및 이면을 가지고 있고, 평면측에서 보았을 때 직사각형을 이루고 또한 캐비티를 가지는 복수의 배선기판부분을 종횡으로 배열한 제품영역과, 상기 제품영역의 주위를 따라서 위치하는 테두리부와, 배선기판부분 간의 경계 및 배선기판부분과 테두리부의 경계를 따라서 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 형성한 분할홈을 구비하는 다수개 취득 배선기판으로서,
   상기 분할홈은, 분할홈의 길이방향과 직교하는 단면에 있어서, 상기 분할홈의 최심부가 원호형이고 또한 상기 최심부와 홈입구의 사이에 중간부를 가지고 있고,
   상기 최심부의 폭은 상기 홈입구의 폭보다도 크고, 상기 중간부의 폭은 홈입구의 폭과 같거나 이것보다도 작은 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 분할홈에 있어서의 최심부의 원호형의 반경은 6㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 세라믹층은 알루미나, 물라이트, 유리-세라믹, 혹은 질화알루미늄으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판.
   
4. 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 도체층이 형성되고 또한 적어도 최상층의 표면 측이 개구되는 캐비티가 형성된 복수의 그린시트를 적층 및 압착하여 그린시트 적층체를 형성하는 공정과,
   상기 그린시트 적층체에 있어서의 표면 및 이면 중 적어도 어느 일측에 있어서, 종횡으로 배열된 복수의 배선기판부분 간의 경계 및 상기 배선기판부분과 테두리부의 경계를 따라서 최심부가 원호형인 분할홈을 형성하는 공정과,
   상기 최심부가 원호형인 분할홈이 형성된 그린시트 적층체를 소성하는 공정을 구비하며,
   상기 최심부가 원호형인 분할홈을 형성하는 공정은, 그린시트 적층체의 상기 표면 또는 이면 부근에 초점을 맞춘 레이저 조사를 상기 경계를 따라서 복수회 주사함에 의해서 실시되는 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판의 제조방법.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 최심부가 원호형인 분할홈을 형성하는 공정은, 상기 그린시트 적층체에 있어서의 표면 및 이면마다에 대해서, 상기 표면 및 이면 부근에 초점을 맞춘 레이저 조사를 상기 경계를 따라서 복수회 주사함에 의해서 실시되는 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판의 제조방법.
   
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, 상기 최심부가 원호형인 분할홈을 형성하는 공정에서 이용하는 레이저는 YAG 레이저, 탄산가스 레이저, 엑시머 레이저, YVO₄ 레이저, 반도체 레이저, 혹은 루비 레이저인 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판의 제조방법.
   
7. 청구항 4에 있어서, 상기 최심부가 원호형인 분할홈은, 상기 최심부가 원호형인 분할홈의 길이방향에 수직한 단면에 있어서, 상기 최심부와 홈입구의 사이에 중간부를 가지고 있고,
   상기 최심부의 폭은 홈입구의 폭보다도 크고, 중간부의 폭은 홈입구의 폭과 같거나 이것보다도 작은 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판의 제조방법.
   
8. 청구항 7에 있어서, 상기 최심부의 원호형의 반경은 6㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판의 제조방법.
9. 청구항 1에 있어서, 상기 분할홈의 최심부는 캐비티의 저면보다도 얕은 위치에 있는 것을 특징으로 하는 다수개 취득 배선기판.

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