WO2020261707A1 - セラミック基板の製造方法及びセラミック基板 - Google Patents

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弘毅 崔
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株式会社村田製作所
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    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a ceramic substrate and a ceramic substrate.
  • Ceramic substrates are used as mounting boards for mounting electronic components and as packages for storing electronic components.
  • the upper surface of the ceramic green sheet is press-processed to process the recesses, whereby the recesses are formed in the ceramic substrate after firing.
  • internal conductors penetrating the upper and lower surfaces are provided.
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a ceramic substrate and a ceramic substrate capable of improving the electrical connection reliability of the inner conductor.
  • the method for manufacturing a ceramic substrate on one side of the present invention is a method for manufacturing a ceramic substrate having a recess on the upper surface, wherein a mother laminate in which a plurality of ceramic green sheets are laminated is subjected to a stacking direction of the plurality of ceramic green sheets.
  • the step of forming the recesses in the individual laminated body before firing by pressing the first end surface which is parallel to the laminating direction of the plurality of ceramic green sheets and intersects with the main surface. And have.
  • the ceramic substrate on one side of the present invention is a ceramic substrate in which a plurality of ceramic layers are laminated, and has a substrate bottom having a mounting surface, a wall portion provided on the substrate bottom and surrounding the mounting surface, and the like. It has an internal conductor provided between layers of the ceramic layer, and the plurality of the ceramic layers are laminated in a direction parallel to the mounting surface.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a package having a ceramic substrate of the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II'of FIG.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method for manufacturing a ceramic substrate.
  • FIG. 4 is a plan view showing the mother laminated body.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing a ceramic substrate according to a modified example.
  • FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a package having the ceramic substrate of the embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II'of FIG. Note that FIG. 1 shows a plan view of the ceramic substrate 1 excluding the lid 2 of the package 100.
  • the package 100 has a ceramic substrate 1.
  • the ceramic substrate 1 has a substrate bottom 10 and a wall 12.
  • the wall portion 12 is provided in a frame shape so as to surround the mounting surface 10a of the substrate bottom portion 10.
  • the ceramic substrate 1 is provided with a recess 20 on the upper surface.
  • the ceramic substrate 1 has a rectangular shape in a plan view. In the following description, the plan view indicates the arrangement relationship when viewed from the direction perpendicular to the mounting surface 10a.
  • the electronic component 200 is housed in the recess 20 of the ceramic substrate 1. Specifically, the electronic component 200 is a crystal unit.
  • a pedestal 14 for mounting the electronic component 200 is provided on the mounting surface 10a of the bottom portion 10 of the substrate. The pedestal 14 is provided near the corner of the mounting surface 10a and is arranged away from the wall portion 12.
  • a support portion 16 is provided on the mounting surface 10a of the substrate bottom portion 10. The support portion 16 is arranged on the opposite side of the pedestal 14.
  • One end side of the electronic component 200 is joined onto the pedestal 14 by a joining member 18.
  • the other end side of the electronic component 200 is located above the support portion 16.
  • the electronic component 200 is arranged apart from the mounting surface 10a, the support portion 16, and the inner wall surface 12b of the wall portion 12.
  • the ceramic substrate 1 is configured by laminating a plurality of ceramic layers 91.
  • the stacking direction of the plurality of ceramic layers 91 is a direction parallel to the mounting surface 10a.
  • each main surface of the plurality of ceramic layers 91 is arranged so as to intersect the mounting surface 10a. That is, the recess 20 is formed by being recessed in a direction parallel to the main surfaces of the plurality of ceramic layers 91, and the mounting surface 10a and the upper surface 12a of the wall portion 12 are formed by arranging the end faces of the plurality of ceramic layers 91. Further, the direction parallel to the layers 58 of the plurality of ceramic layers 91 is orthogonal to the mounting surface 10a and the upper surface 12a of the wall portion 12.
  • a connection electrode 22 that is electrically connected to the electronic component 200 is provided on the upper surface of the pedestal 14. Further, bottom electrodes 24 and 25 are provided on the lower surface of the ceramic substrate 1. The connection electrode 22 and the bottom electrode 24 are electrically connected via an internal conductor 23A provided on the bottom portion 10 of the substrate.
  • the inner conductor 23A includes the wiring pattern 23a and the via 23b, and connects the mounting surface 10a and the lower surface of the ceramic substrate 1.
  • the wiring pattern 23a is provided between the layers 58 of the plurality of ceramic layers 91 and extends in the direction perpendicular to the mounting surface 10a. Further, the via 23b connects the layers 58 of the plurality of ceramic layers 91 and is provided in a direction parallel to the mounting surface 10a.
  • a metallize layer 3 is provided on the upper surface 12a of the wall portion 12.
  • the lid 2 is joined to the ceramic substrate 1 via the metallized layer 3.
  • the wall portion 12 is provided with an inner conductor 23B along the inner wall surface 12b.
  • the inner conductor 23B is formed by a wiring pattern 23a that is continuous in the vertical direction, and connects the bottom electrode 25 and the metallize layer 3.
  • the bottom electrode 25 is connected to a reference potential (eg, ground potential).
  • FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining a method for manufacturing a ceramic substrate.
  • the method for manufacturing the ceramic substrate 1 includes a step (step ST1) of forming a mother laminate 5 in which a plurality of ceramic green sheets 51 are laminated.
  • the ceramic green sheet 51 contains a ceramic powder containing aluminum oxide (Al 2 O 3 ) as a main component and a resin material such as an organic binder and a thermoplastic resin.
  • the ceramic green sheet 51 is coated and formed by, for example, a doctor blade, a lip coater, or the like.
  • the mother laminated body 5 has a first main surface S1, a second main surface S2, a first end surface E1 and a second end surface E2.
  • the first main surface S1 is a surface that intersects the stacking direction of the plurality of ceramic green sheets 51, and is the surface of the ceramic green sheet 51 located at the uppermost layer.
  • the second main surface S2 is a surface opposite to the first main surface S1 and is the back surface of the ceramic green sheet 51 located at the lowest layer.
  • the first end surface E1 and the second end surface E2 are surfaces parallel to the stacking direction of the plurality of ceramic green sheets 51 and intersect with the first main surface S1.
  • the planned division line 54 is provided in a direction perpendicular to the first main surface S1.
  • the planned division line 54 is a virtual line to be divided into individual laminated bodies 61 and 62 formed as individual ceramic substrates 1 after firing.
  • FIG. 3 shows a case where the mother laminated body 5 includes two individual laminated bodies 61 and 62 in order to make the explanation easy to understand.
  • the mother laminate 5 may include three or more individual laminates.
  • FIG. 4 is a plan view showing the mother laminated body.
  • the planned division lines 53 and 54 are provided in a matrix shape.
  • the mother laminate 5 is divided into individual laminates 61 and 62 at the scheduled division lines 53 and 54 before firing. That is, each of the individual laminated bodies 61 and 62 surrounded by the planned division lines 53 and 54 corresponds to one ceramic substrate 1. Further, the mother laminated body 5 may be formed with a groove for division at a position overlapping the planned division lines 53 and 54.
  • a wiring pattern 23a and a via 23b formed as internal conductors 23A and 23B after the mother laminated body 5 is divided and fired are provided inside the mother laminated body 5.
  • the wiring patterns 23a and vias 23b are formed by coating each ceramic green sheet 51 with a conductive paste by a printing method such as screen printing or inkjet printing.
  • the end portion of the wiring pattern 23a is exposed to the first end surface E1 and the second end surface E2.
  • the wiring pattern 23a located on the first main surface S1 side is provided so as to straddle the planned division line 54.
  • the end of the wiring pattern 23a located on the second main surface S2 side is in contact with the planned division line 54.
  • the mother laminated body 5 has a wall portion formation planned region 55 and a recess formation planned region 56.
  • the wall portion formation planned region 55 is an region where the wall portion 12 of the ceramic substrate 1 is scheduled to be formed after the mother laminate 5 is divided and fired.
  • the recess 20 is a region where the recess 20 of the ceramic substrate 1 is planned to be formed after the mother laminate 5 is divided and fired.
  • the planned wall portion formation region 55, the planned recess formation region 56, and the planned wall portion formation region 55 are arranged side by side in the stacking direction of the ceramic green sheet 51.
  • the cutting device cuts the mother laminated body 5 along the scheduled division lines 53 and 54 to form the individual laminated bodies 61 and 62 (step ST2).
  • the directions of the divided individual laminated bodies 61 and 62 are rotated by 90 °, and the stacking direction of the ceramic green sheet 51 is directed to the horizontal direction.
  • the first end surface E1 is the upper surface
  • the second end surface E2 (the cut surface cut by the planned division line 54) is the lower surface.
  • the first main surface S1 and the second main surface S2 are side surfaces, respectively.
  • the first end surface E1 (cut surface cut by the scheduled division line 54) is the upper surface
  • the second end surface E2 is the lower surface.
  • the first main surface S1 and the second main surface S2 are side surfaces, respectively.
  • the plurality of individual laminated bodies 61 and 62 are arranged side by side so that the first main surface S1 and the second main surface S2, respectively, face each other.
  • the inner conductor (wiring pattern 23a, or wiring pattern 23a and via 23b) is formed so as to penetrate the first end surface E1 and the second end surface E2 of the individual laminated bodies 61 and 62.
  • connection electrode 22 and the bottom electrodes 24 and 25 are formed by a printing method such as screen printing or inkjet printing.
  • the connection electrode 22 is formed on the first end surface E1 and is connected to one end of the wiring pattern 23a.
  • the bottom electrodes 24 and 25 are formed on the second end surface E2 and are connected to the other end of the wiring pattern 23a.
  • the pressurizing jig 8 forms the recess 20 in the individual laminate 61 by pressing the recessed region 56 on the first end surface E1 of the individual laminate 61 (step ST4).
  • the pressurizing jig 8 has an upper die 81 and a lower die 82.
  • the upper mold 81 has a base 83 and a convex portion 84.
  • the individual laminated body 61 is arranged between the lower mold 82 and the upper mold 81.
  • the second end surface E2 of the individual laminated body 61 is placed on the lower mold 82, and the first end surface E1 faces the upper mold 81.
  • the upper die 81 is press-processed from the first end surface E1 of the individual laminated body 61.
  • the recessed region 56 of the individual laminated body 61 is pressed by the convex portion 84. Due to the pressure applied from the convex portion 84, the plurality of ceramic green sheets 51 are deformed along the shape of the convex portion 84.
  • the area of the main surface of the ceramic green sheet 51 in the recessed region 56 is reduced (the distance between the first end surface E1 and the second end surface E2 is reduced), and the ceramic green sheet 51 is extruded in the direction indicated by the arrow A. , Flows to the wall portion formation planned area 55 side.
  • the height of the wall portion planned to be formed region 55 is higher than the height of the recessed portion to be formed region 56.
  • the individual piece laminated body 61 is deformed so as to cover the lower surface and the side surface of the convex portion 84, and the wall portion planned formation region 55 comes into contact with the lower surface 83a of the base 83. That is, the first end surface E1 (each end surface of the plurality of ceramic green sheets 51) is in contact with the convex portion 84 and the lower surface 83a of the base 83. As a result, the shape of the convex portion 84 is transferred to the individual piece laminated body 61. Further, the wiring patterns 23a and vias 23b forming the inner conductors 23A and 23B are also deformed according to the flow of the ceramic green sheet 51.
  • the individual laminated body 61 having the recess 20 can be obtained.
  • the ceramic substrate 1 is obtained by firing the individual laminated body 61 having the recesses 20 at a predetermined temperature (step ST5).
  • the mother laminate 5 in which a plurality of ceramic green sheets 51 are laminated is oriented along the stacking direction of the plurality of ceramic green sheets 51.
  • the individual laminates 61 and 62 are cut in the direction perpendicular to the first main surface S1 of the mother laminate 5 (scheduled division line 54) to form individual ceramic substrates 1 after firing.
  • Step ST2 and the first end surface E1 of the individual laminated body 61, which is parallel to the stacking direction of the plurality of ceramic green sheets 51 and intersects the first main surface S1, is press-processed.
  • the step (step ST4) of forming the recess 20 in the individual piece laminated body 61 before firing is provided.
  • the stacking direction of the ceramic green sheet 51 is provided so that the first end surface E1 of the individual laminated body 61 is the upper surface of the ceramic substrate 1. Therefore, the wiring pattern 23a formed on the surface of the ceramic green sheet 51 is directed in the vertical direction of the individual laminated body 61, that is, in the direction in which pressure is applied in the press working. Therefore, as compared with the case where the stacking direction of the ceramic green sheet 51 is provided in the direction in which the pressure is applied, the stacking deviation of the wiring pattern 23a in the individual piece laminated body 61 before the press working does not occur. Further, in the press working, the pressure is applied along the extending direction of the wiring pattern 23a, so that the disconnection of the wiring pattern 23a is suppressed.
  • the electrical connection reliability of the internal conductors 23A and 23B can be improved.
  • the internal conductors 23A and 23B (wiring pattern 23a or wiring pattern 23a) formed between the layers of the plurality of ceramic green sheets 51 are formed. And one end of the via 23b) is exposed to the first end surface E1, and the other ends of the inner conductors 23A and 23B are exposed to the second end surface E2 opposite to the first end surface E1.
  • the wiring patterns 23a formed on the ceramic green sheet 51 can form the inner conductors 23A and 23B penetrating the upper and lower surfaces of the ceramic substrate 1.
  • the mother laminate 5 includes a plurality of individual laminates 61 and 62, and the plurality of individual laminates 61 and 62 are arranged in a direction parallel to the first main surface S1. Placed in.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a method of manufacturing a ceramic substrate according to a modified example.
  • a configuration in which a plurality of individual laminated bodies 61 and 62 are arranged side by side in a direction perpendicular to the first main surface S1 will be described in the mother laminated body 5A.
  • the method for manufacturing the ceramic substrate 1 of the modified example includes a step of forming the mother laminate 5A (step ST11).
  • the mother laminate 5A a plurality of ceramic green sheets 51 to be formed as the individual laminate 61 and a plurality of ceramic green sheets 51 to be formed as the individual laminate 62 are laminated. That is, when the number of laminated ceramic green sheets 51 of the individual laminated bodies 61 and 62 is the same as the number of laminated pieces of the embodiment shown in FIG. 3, the thickness of the mother laminated body 5A is the same as that of the embodiment. It is formed to be about twice the thickness of the mother laminate 5.
  • FIG. 5 shows a set of the individual laminate 61 and the individual laminate 62 among the mother laminate 5A, but similarly to FIG. 4, the individual laminate 61 and the individual laminate 62 are shown. May be arranged in a matrix. That is, one region partitioned by the planned division lines 53 and 54 in FIG. 4 may include the laminated individual piece laminated body 61 and the individual piece laminated body 62.
  • the printing apparatus coats and forms the connection electrodes 22 and the bottom electrodes 24 and 25 on the individual laminate 61 and the individual laminate 62 (step ST12).
  • the orientation of the mother laminate 5A is rotated by 90 °, and the lamination direction of the ceramic green sheet 51 is directed to the horizontal direction. That is, the mother laminated body 5A is arranged so that the first end surface E1 and the second end surface E2 are oriented in the vertical direction.
  • the connection electrode 22 and the bottom electrodes 24 and 25 can be formed on the plurality of individual laminated bodies 61 and 62 in the same process. Therefore, in the modified example, the number of manufacturing steps can be reduced as compared with the case where the electrodes are applied and formed for each of the individual laminated bodies 61 and 62.
  • the cutting device cuts the mother laminated body 5A along the scheduled division line 57 to form the individual laminated bodies 61 and 62 (step ST13).
  • the planned division line 57 is provided in a direction parallel to the first main surface S1 and the second main surface S2 and in a direction intersecting the first end surface E1 and the second end surface E2.
  • the mother laminated body 5A is separated at an intermediate position between the first main surface S1 and the second main surface S2, and is divided into an individual laminated body 61 and an individual laminated body 62, respectively.
  • each of the individual laminated body 61 and the individual laminated body 62 is pressed and fired in the same manner as in FIG. 3 to form the ceramic substrate 1.
  • the configurations of the above-described embodiments and modifications are merely examples and can be changed as appropriate.
  • the number of the plurality of ceramic green sheets 51 constituting the mother laminate 5 shown in FIG. 3 is not limited to 16, and may be 16 or more, or 16 or less.
  • the thickness t of the plurality of ceramic green sheets 51 is the same, but may be different.
  • the thickness t of the plurality of ceramic green sheets 51 may be different between the recessed portion forming planned region 56 and the wall portion forming planned region 55.
  • the cross-sectional shape of the recess 20 is a part of a rectangle having corners, but is not limited to this.
  • the connecting portion between the inner wall surface 12b of the recess 20 and the mounting surface 10a may be formed of a curved curved surface.
  • the mounting surface 10a of the recess 20 may be formed to have a curved surface.
  • the number and arrangement of the internal conductors 23A and 23B, the connection configuration of the wiring pattern 23a and the via 23b, etc. can be changed as appropriate.
  • the inner conductor 23B may have a via 23b.
  • the electronic component 200 shown in FIGS. 1 and 2 is not limited to the crystal oscillator, and may be another electronic component.
  • the ceramic substrate 1 may be equipped with a SAW (Surface Acoustic Wave) filter, a piezoelectric vibration element, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) vibration element, or the like.
  • SAW Surface Acoustic Wave
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems

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Abstract

セラミック基板の製造方法は、上面に凹部を有するセラミック基板の製造方法であって、複数のセラミックグリーンシートが積層されたマザー積層体を、複数のセラミックグリーンシートの積層方向に沿った方向であって、マザー積層体の主面に垂直な方向に切断して、焼成後に個片のセラミック基板として形成される個片積層体を形成する工程と、個片積層体の、複数のセラミックグリーンシートの積層方向と平行な面であって、主面と交差する第1端面をプレス加工することで、焼成前の個片積層体に凹部を形成する工程と、を有する。

Description

セラミック基板の製造方法及びセラミック基板
 本発明は、セラミック基板の製造方法及びセラミック基板に関する。
 電子部品を実装する実装基板や、電子部品を収納するパッケージとしてセラミック基板が用いられる。特許文献1に記載されているセラミック基板(電子部品収納用基板)では、セラミックグリーンシートの上面をプレス加工して、凹部を加工することによって、焼成後のセラミック基板に凹部が形成される。また、特許文献1のセラミック基板では、上下面を貫通する内部導体が設けられる。
特開2017-98400号公報
 複数のセラミックグリーンシートを積層した積層体を形成した後に、プレス加工を行う場合、プレス加工でのセラミックグリーンシートの流動及び変形に伴い、内部導体の積層ずれが発生する可能性がある。このため、焼成後のセラミック基板において、内部導体の抵抗値の増大や、断線が発生する可能性がある。
 本発明は、内部導体の電気的な接続信頼性を向上させることが可能なセラミック基板の製造方法及びセラミック基板を提供することを目的とする。
 本発明の一側面のセラミック基板の製造方法は、上面に凹部を有するセラミック基板の製造方法であって、複数のセラミックグリーンシートが積層されたマザー積層体を、複数の前記セラミックグリーンシートの積層方向に沿った方向であって、前記マザー積層体の主面に垂直な方向に切断して、焼成後に個片のセラミック基板として形成される個片積層体を形成する工程と、前記個片積層体の、複数の前記セラミックグリーンシートの積層方向と平行な面であって、前記主面と交差する第1端面をプレス加工することで、焼成前の前記個片積層体に前記凹部を形成する工程と、を有する。
 本発明の一側面のセラミック基板は、複数のセラミック層が積層されたセラミック基板であって、搭載面を有する基板底部と、前記基板底部の上に設けられ、前記搭載面を囲む壁部と、前記セラミック層の層間に設けられた内部導体と、を有し、複数の前記セラミック層は、前記搭載面に平行な方向に積層されている。
 本発明によれば、内部導体の電気的な接続信頼性を向上させることが可能である。
図1は、実施の形態のセラミック基板を有するパッケージの構成を示す平面図である。 図2は、図1のII-II’断面図である。 図3は、セラミック基板の製造方法を説明するための説明図である。 図4は、マザー積層体を示す平面図である。 図5は、変形例に係るセラミック基板の製造方法を説明するための説明図である。
 以下に、本発明のセラミック基板の製造方法及びセラミック基板の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第2の実施の形態以降では第1の実施の形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施の形態毎には逐次言及しない。
 図1は、実施の形態のセラミック基板を有するパッケージの構成を示す平面図である。図2は、図1のII-II’断面図である。なお、図1は、パッケージ100の蓋体2を除いたセラミック基板1の平面図を示す。
 図1に示すように、パッケージ100はセラミック基板1を有する。セラミック基板1は、基板底部10と、壁部12とを有する。壁部12は、基板底部10の搭載面10aを囲んで枠状に設けられている。言い換えると、セラミック基板1は、上面に凹部20が設けられている。セラミック基板1は、平面視で、矩形状である。なお、以下の説明において、平面視とは、搭載面10aに垂直な方向から見た場合の配置関係を示す。
 電子部品200は、セラミック基板1の凹部20内に収納される。具体的には、電子部品200は、水晶振動子である。基板底部10の搭載面10aには電子部品200を実装するための台座14が設けられている。台座14は、搭載面10aの隅部付近に設けられ、壁部12から離隔して配置される。また、基板底部10の搭載面10aには支持部16が設けられる。支持部16は、台座14と反対側に配置される。電子部品200の一端側は、台座14の上に接合部材18により接合される。電子部品200の他端側は、支持部16の上側に位置する。電子部品200は、搭載面10a、支持部16及び壁部12の内壁面12bと離れて配置される。
 図2に示すように、セラミック基板1は複数のセラミック層91が積層されて構成される。複数のセラミック層91の積層方向は、搭載面10aに平行な方向である。また、複数のセラミック層91のそれぞれの主面は、搭載面10aと交差して配置される。つまり、凹部20は、複数のセラミック層91の主面と平行な方向に凹んで形成され、搭載面10a及び壁部12の上面12aは、複数のセラミック層91の端面が並んで構成される。また、複数のセラミック層91の層間58と平行な方向は、搭載面10a及び壁部12の上面12aと直交する。
 台座14の上面には、電子部品200と電気的に接続される接続電極22が設けられる。また、セラミック基板1の下面には、底面電極24、25が設けられている。接続電極22と底面電極24とは、基板底部10に設けられた内部導体23Aを介して電気的に接続される。内部導体23Aは、配線パターン23a及びビア23bを含み、セラミック基板1の搭載面10aと下面とを接続する。
 配線パターン23aは、複数のセラミック層91の層間58に設けられ、搭載面10aに垂直な方向に延びる。また、ビア23bは複数のセラミック層91の層間58を接続し、搭載面10aに平行な方向に設けられる。
 壁部12の上面12aには、メタライズ層3が設けられている。蓋体2は、メタライズ層3を介してセラミック基板1に接合される。これにより、基板底部10と、壁部12と、蓋体2とで囲まれた空間が気密封止される。壁部12には、内壁面12bに沿って内部導体23Bが設けられる。内部導体23Bは、上下方向に連続する配線パターン23aで形成され、底面電極25とメタライズ層3とを接続する。底面電極25は、基準電位(例えば、グランド電位)に接続される。
 次に、セラミック基板1の製造方法について説明する。図3は、セラミック基板の製造方法を説明するための説明図である。図3に示すように、セラミック基板1の製造方法は、複数のセラミックグリーンシート51が積層されたマザー積層体5を形成する工程(ステップST1)を含む。
 セラミックグリーンシート51は、酸化アルミニウム(Al)を主成分とするセラミック粉末と、有機バインダ及び熱可塑性樹脂等の樹脂材料とを含む。セラミックグリーンシート51は、例えば、ドクターブレードやリップコータ等により塗布形成される。
 マザー積層体5は、第1主面S1、第2主面S2、第1端面E1及び第2端面E2を有する。第1主面S1は、複数のセラミックグリーンシート51の積層方向と交差する面であり、最上層に位置するセラミックグリーンシート51の表面である。第2主面S2は、第1主面S1の反対側の面であり、最下層に位置するセラミックグリーンシート51の裏面である。第1端面E1及び第2端面E2は、複数のセラミックグリーンシート51の積層方向と平行な面であって、第1主面S1と交差する面である。
 分割予定ライン54は、第1主面S1に垂直な方向に設けられる。分割予定ライン54は、焼成後に個片のセラミック基板1として形成される個片積層体61、62に分割される予定の仮想線である。なお、図3では、説明を分かりやすくするために、マザー積層体5が2つの個片積層体61、62を含む場合を示している。ただし、マザー積層体5は3つ以上の個片積層体を含んでいてもよい。
 図4は、マザー積層体を示す平面図である。図4に示すように、マザー積層体5において、分割予定ライン53、54はマトリクス状に設けられる。マザー積層体5は、焼成前に分割予定ライン53、54で、個片積層体61、62に分割される。つまり、分割予定ライン53、54で囲まれた個片積層体61、62のそれぞれが1つのセラミック基板1に対応する。また、マザー積層体5には、分割予定ライン53、54と重なる位置に、分割用の溝が形成されてもよい。
 図3に示すように、マザー積層体5の内部には、マザー積層体5の分割、焼成後に内部導体23A、23Bとして形成される、配線パターン23a及びビア23bが設けられる。配線パターン23a及びビア23bは、導電性ペーストを用いて、各セラミックグリーンシート51にスクリーン印刷やインクジェット印刷等の印刷法等により塗布形成される。配線パターン23aの端部は、第1端面E1及び第2端面E2に露出する。また、第1主面S1側に位置する配線パターン23aは、分割予定ライン54を跨がって設けられる。第2主面S2側に位置する配線パターン23aの端部は、分割予定ライン54に接する。
 また、マザー積層体5は、壁部形成予定領域55と、凹部形成予定領域56とを有する。壁部形成予定領域55は、マザー積層体5の分割、焼成後にセラミック基板1の壁部12が形成される予定の領域である。凹部形成予定領域56は、マザー積層体5の分割、焼成後にセラミック基板1の凹部20が形成される予定の領域である。壁部形成予定領域55、凹部形成予定領域56及び壁部形成予定領域55は、セラミックグリーンシート51の積層方向に並んで配置される。
 次に、切断装置は、マザー積層体5を分割予定ライン53、54で切断して、個片積層体61、62を形成する(ステップST2)。分割された個片積層体61、62は、それぞれ向きが90°回転されて、セラミックグリーンシート51の積層方向が水平方向に向けられる。個片積層体61は、第1端面E1が上面となり、第2端面E2(分割予定ライン54で切断された切断面)が下面になる。第1主面S1及び第2主面S2はそれぞれ側面となる。個片積層体62は、第1端面E1(分割予定ライン54で切断された切断面)が上面となり、第2端面E2が下面になる。第1主面S1及び第2主面S2はそれぞれ側面となる。これら複数の個片積層体61、62が、それぞれの第1主面S1と第2主面S2とが対向するように並んで配置される。
 また、マザー積層体5を分割予定ライン53、54で切断することで、個片積層体61において、配線パターン23aの他端が、切断面で形成される第2端面E2に露出する。また、個片積層体62において、配線パターン23aの一端が、切断面で形成される第1端面E1に露出する。これにより、内部導体(配線パターン23a、又は、配線パターン23a及びビア23b)は、個片積層体61、62の第1端面E1と第2端面E2とを貫通して形成される。
 なお、以下の説明では、複数の個片積層体61、62のうち1つの個片積層体61について説明する。ただし、個片積層体61についての説明は、他の個片積層体(例えば個片積層体62)にも適用できる。
 次に、印刷装置は、個片積層体61に接続電極22及び底面電極24、25を塗布形成する(ステップST3)。接続電極22及び底面電極24、25は、例えばスクリーン印刷やインクジェット印刷等の印刷法により形成される。接続電極22は、第1端面E1に形成され、配線パターン23aの一端と接続される。底面電極24、25は、第2端面E2に形成され、配線パターン23aの他端と接続される。
 次に、加圧治具8は、個片積層体61の第1端面E1において凹部形成予定領域56をプレス加工することで、個片積層体61に凹部20を形成する(ステップST4)。加圧治具8は、上型81と下型82とを有する。上型81は、ベース83と、凸部84とを有する。
 個片積層体61は、下型82と上型81との間に配置される。個片積層体61の第2端面E2が下型82に載置され、第1端面E1が上型81と対向する。上型81は個片積層体61の第1端面E1からプレス加工する。これにより、個片積層体61の凹部形成予定領域56が凸部84により加圧される。凸部84から加えられる圧力により、複数のセラミックグリーンシート51は、凸部84の形状に沿って変形する。すなわち、凹部形成予定領域56のセラミックグリーンシート51の主面の面積が小さくなる(第1端面E1と第2端面E2との間の距離が小さくなる)とともに、矢印Aに示す方向に押し出されて、壁部形成予定領域55側に流動する。壁部形成予定領域55の高さは、凹部形成予定領域56の高さよりも高くなる。
 さらに、上型81が加圧することで、個片積層体61は凸部84の下面及び側面を覆うように変形し、壁部形成予定領域55がベース83の下面83aに接する。つまり、第1端面E1(複数のセラミックグリーンシート51の各端面)は、凸部84及びベース83の下面83aに接する。これにより、個片積層体61に凸部84の形状が転写される。また、内部導体23A、23Bを形成する配線パターン23a及びビア23bもセラミックグリーンシート51の流動に応じて、変形する。
 そして、加圧治具8を取り外すことで、凹部20を有する個片積層体61が得られる。凹部20を有する個片積層体61を所定の温度で焼成することでセラミック基板1が得られる(ステップST5)。
 以上説明したように、本実施の形態のセラミック基板1の製造方法によれば、複数のセラミックグリーンシート51が積層されたマザー積層体5を、複数のセラミックグリーンシート51の積層方向に沿った方向であって、マザー積層体5の第1主面S1に垂直な方向(分割予定ライン54)に切断して、焼成後に個片のセラミック基板1として形成される個片積層体61、62を形成する工程(ステップST2)と、個片積層体61の、複数のセラミックグリーンシート51の積層方向と平行な方向であって、第1主面S1と交差する第1端面E1をプレス加工することで、焼成前の個片積層体61に凹部20を形成する工程(ステップST4)と、を有する。
 これにより、本実施の形態では、個片積層体61の第1端面E1が、セラミック基板1の上面となるように、セラミックグリーンシート51の積層方向が設けられる。このため、セラミックグリーンシート51の表面に形成された配線パターン23aが、個片積層体61の上下方向、つまり、プレス加工において圧力が加えられる方向に向けられる。このため、圧力が加えられる方向に、セラミックグリーンシート51の積層方向を設けた場合に比べて、プレス加工前の個片積層体61での配線パターン23aの積層ずれが生じない。また、プレス加工において、配線パターン23aの延在方向に沿って圧力が加えられるので、配線パターン23aの断線が抑制される。
 したがって、個片積層体61の焼成後に形成されるセラミック基板1において、内部導体23A、23Bの電気的な接続信頼性を向上させることができる。
 また、セラミック基板1の製造方法において、個片積層体61、62を形成する工程において、複数のセラミックグリーンシート51の層間に形成された内部導体23A、23B(配線パターン23a、又は、配線パターン23a及びビア23b)の一端が、第1端面E1に露出し、内部導体23A、23Bの他端が第1端面E1と反対側の第2端面E2に露出する。
 これによれば、セラミックグリーンシート51に形成された配線パターン23aにより、セラミック基板1の上下面を貫通する内部導体23A、23Bを形成できる。
 また、セラミック基板1の製造方法において、マザー積層体5は、複数の個片積層体61、62を含み、複数の個片積層体61、62は、第1主面S1に平行な方向に並んで配置される。
 これによれば、マザー積層体5から複数の個片積層体61、62を共通工程で同時に形成することができるので、製造工程数を少なくすることができる。
(変形例)
 図5は、変形例に係るセラミック基板の製造方法を説明するための説明図である。変形例では、上述した実施の形態とは異なり、マザー積層体5Aにおいて、複数の個片積層体61、62が、第1主面S1に垂直な方向に並んで配置される構成について説明する。
 図5に示すように、変形例のセラミック基板1の製造方法は、マザー積層体5Aを形成する工程(ステップST11)を含む。マザー積層体5Aは、個片積層体61として形成される予定の複数のセラミックグリーンシート51と、個片積層体62として形成される予定の複数のセラミックグリーンシート51とが積層される。つまり、個片積層体61、62のセラミックグリーンシート51の積層数が、それぞれ図3に示す実施の形態と同程度の積層数とした場合、マザー積層体5Aの厚さは、実施の形態のマザー積層体5の厚さの2倍程度に形成される。
 なお、図5では、マザー積層体5Aのうち、一組の個片積層体61と個片積層体62を示しているが、図4と同様に、個片積層体61及び個片積層体62がマトリクス状に配列されていてもよい。つまり、図4における分割予定ライン53、54で区画された1つの領域は、積層された個片積層体61及び個片積層体62を含んでいてもよい。
 次に、印刷装置は、個片積層体61及び個片積層体62に接続電極22及び底面電極24、25を塗布形成する(ステップST12)。塗布工程では、マザー積層体5Aは、向きが90°回転されて、セラミックグリーンシート51の積層方向が水平方向に向けられる。つまり、第1端面E1及び第2端面E2が上下方向に向けられるように、マザー積層体5Aが配置される。接続電極22及び底面電極24、25は、複数の個片積層体61、62に同じ工程で形成できる。このため、変形例では、個片積層体61、62ごとに電極を塗布形成する場合に比べて、製造工程を少なくすることができる。
 次に、切断装置は、マザー積層体5Aを分割予定ライン57で切断して、個片積層体61、62を形成する(ステップST13)。分割予定ライン57は、第1主面S1及び第2主面S2と平行方向で、第1端面E1及び第2端面E2と交差する方向に設けられる。これにより、マザー積層体5Aは、第1主面S1と第2主面S2との中間の位置で分離されて、個片積層体61及び個片積層体62にそれぞれ分割される。
 その後、個片積層体61及び個片積層体62のそれぞれに、図3と同様にプレス加工及び焼成が施され、セラミック基板1が形成される。
 なお、上述した実施の形態及び変形例の構成は、あくまで一例であり、適宜変更することができる。例えば、図3に示すマザー積層体5を構成する複数のセラミックグリーンシート51の数は、16枚に限定されず、16枚以上であってもよく、16枚以下であってもよい。また、マザー積層体5において、複数のセラミックグリーンシート51の厚さtは、同一に形成されているが、異なっていてもよい。例えば、凹部形成予定領域56と壁部形成予定領域55とで、複数のセラミックグリーンシート51の厚さtが異なっていてもよい。
 また、凹部20の断面形状は、角部を有する矩形の一部の形状であるがこれに限定されない。凹部20の内壁面12bと搭載面10aとの接続部分が、湾曲した曲面で構成されていてもよい。あるいは、凹部20の搭載面10aが曲面を有して形成されていてもよい。
 また、内部導体23A、23Bの数や配置、配線パターン23a及びビア23bの接続構成等は適宜変更できる。例えば、内部導体23Bがビア23bを有していてもよい。
 また、図1及び図2に示す電子部品200は、水晶振動子に限定されず、他の電子部品であってもよい。セラミック基板1は、電子部品200として、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタや、圧電振動素子や、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動素子等を搭載してもよい。
 なお、上記した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
 1 セラミック基板
 2 蓋体
 3 メタライズ層
 5、5A マザー積層体
 8 加圧治具
 10 基板底部
 10a 搭載面
 12 壁部
 12a 上面
 12b 内壁面
 14 台座
 16 支持部
 18 接合部材
 20 凹部
 22 接続電極
 23A、23B 内部導体
 23a 配線パターン
 23b ビア
 24、25 底面電極
 51 セラミックグリーンシート
 53、54 分割予定ライン
 55 壁部形成予定領域
 56 凹部形成予定領域
 58 層間
 61、62 個片積層体
 81 上型
 82 下型
 83 ベース
 84 凸部
 91 セラミック層
 100 パッケージ
 200 電子部品
 A 矢印
 S1 第1主面
 S2 第2主面
 E1 第1端面
 E2 第2端面

Claims (5)

  1.  上面に凹部を有するセラミック基板の製造方法であって、
     複数のセラミックグリーンシートが積層されたマザー積層体を、複数の前記セラミックグリーンシートの積層方向に沿った方向であって、前記マザー積層体の主面に垂直な方向に切断して、焼成後に個片のセラミック基板として形成される個片積層体を形成する工程と、
     前記個片積層体の、複数の前記セラミックグリーンシートの積層方向と平行な面であって、前記主面と交差する第1端面をプレス加工することで、焼成前の前記個片積層体に前記凹部を形成する工程と、を有する
     セラミック基板の製造方法。
  2.  請求項1に記載のセラミック基板の製造方法であって、
     前記個片積層体を形成する工程において、複数の前記セラミックグリーンシートの層間に形成された内部導体の一端が、前記第1端面に露出し、前記内部導体の他端が前記第1端面と反対側の第2端面に露出する
     セラミック基板の製造方法。
  3.  請求項1又は請求項2に記載のセラミック基板の製造方法であって、
     前記マザー積層体は、複数の前記個片積層体を含み、
     前記マザー積層体において、複数の前記個片積層体は、前記主面に平行な方向に並んで配置される
     セラミック基板の製造方法。
  4.  請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のセラミック基板の製造方法であって、
     前記マザー積層体は、複数の前記個片積層体を含み、
     前記マザー積層体において、複数の前記個片積層体は、前記主面に垂直な方向に並んで配置される
     セラミック基板の製造方法。
  5.  複数のセラミック層が積層されたセラミック基板であって、
     搭載面を有する基板底部と、
     前記基板底部の上に設けられ、前記搭載面を囲む壁部と、
     前記セラミック層の層間に設けられた内部導体と、を有し、
     複数の前記セラミック層は、前記搭載面に平行な方向に積層されている
     セラミック基板。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01295492A (ja) * 1988-05-24 1989-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回路配線基板の製造方法
JP2005026317A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Tdk Corp 積層モジュール基板及びその製造方法並びに半導体ic搭載モジュール
JP2007042893A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Murata Mfg Co Ltd セラミック基板の製造方法およびセラミック基板
JP2012160589A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Murata Mfg Co Ltd 積層型セラミック電子部品の製造方法
JP2015162505A (ja) * 2014-02-26 2015-09-07 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板およびそれを用いた発光装置
JP2015170756A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 京セラ株式会社 実装用基板およびそれを用いたパッケージ
JP2017098400A (ja) * 2015-11-24 2017-06-01 京セラ株式会社 電子部品収納用基板およびそれを用いた電子部品実装パッケージ

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01295492A (ja) * 1988-05-24 1989-11-29 Matsushita Electric Ind Co Ltd 回路配線基板の製造方法
JP2005026317A (ja) * 2003-06-30 2005-01-27 Tdk Corp 積層モジュール基板及びその製造方法並びに半導体ic搭載モジュール
JP2007042893A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Murata Mfg Co Ltd セラミック基板の製造方法およびセラミック基板
JP2012160589A (ja) * 2011-02-01 2012-08-23 Murata Mfg Co Ltd 積層型セラミック電子部品の製造方法
JP2015162505A (ja) * 2014-02-26 2015-09-07 京セラ株式会社 発光素子搭載用基板およびそれを用いた発光装置
JP2015170756A (ja) * 2014-03-07 2015-09-28 京セラ株式会社 実装用基板およびそれを用いたパッケージ
JP2017098400A (ja) * 2015-11-24 2017-06-01 京セラ株式会社 電子部品収納用基板およびそれを用いた電子部品実装パッケージ

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