JP3919148B2

JP3919148B2 - Ceramic wiring board and method for manufacturing the same

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Publication number: JP3919148B2
Application number: JP36609699A
Authority: JP
Inventors: 千鶴夫中島
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date: 1999-12-24
Filing date: 1999-12-24
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: JP2001179731A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミック製配線基板及びその製造方法に関し、詳しくは、ＳＡＷフィルタ、水晶振動子、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品を封止するパッケージとして用いられるセラミック製配線基板（以下、配線基板又は単に基板ともいう）及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミック製配線基板は、配線層用や封止用のメタライズ層をなすメタライズペースト（インク）の印刷されたアルミナなどからなるセラミックグリーンシートを積層、圧着し、これを焼成して製造されるのが普通である。このような配線基板は、通常、生産性を上げるため、数十ないし数百の配線基板部分が縦横に繋がった形のセラミックグリーンシートを積層、圧着し、その状態において焼成し、多数の基板が縦横に連なった焼成済みセラミック基板（本明細書におい焼成済みセラミック大判という）とし、最終工程でこれを個々の基板単位に分割する（折り取る）ことで大量生産している。
【０００３】
そして、焼成後におけるこのような分割を可能とするため、積層されたセラミックグリーンシート（本明細書におい未焼成セラミック大判という）の段階で、隣接する基板部分相互の境界にブレーク溝（以下単に溝ともいう）を入れておくのが普通である。すなわち、溝入りの未焼成セラミック大判を焼成して、ブレーク溝の形成された焼成済みセラミック大判とし、必要なメッキをかけるなどした後においてブレーク溝に沿ってブレーク（分断）して基板単位とするのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような製法で基板を製造する場合においては従来次のような問題があった。というのは、未焼成セラミック大判を焼成してブレーク溝の形成された焼成済みセラミック大判としたとき、そのブレーク溝は部分的に融着するなどして閉じてしまうことがあった。このため、メッキ後においてブレーク溝に沿ってブレークすると、側面にカケが発生したり、円滑に分割できなかったりするため、製品歩留まりが悪いといった問題があった。このようなブレーク性の悪化は、セラミック基板の焼成過程での収縮が２０％程度と大きいため、焼成前に入れられたブレーク溝の幅が狭くなることなどに起因するものと考えられる。
【０００５】
従来、こうした問題を解消すべく、そのブレーク溝の幅を大きくしたり、溝（溝底）の角度を大きくしたりして対処していた。ところが、一辺が数ｍｍしかない小さな配線基板の製造では、このような対策には自ずと限界がある。しかも小さな配線基板用の大判ほど、一定間隔における溝数が多くなる。一方、プレスによって入れられたブレーク溝は、プレス刃を抜いた後でセラミックグリーンシートの弾性によって幾分復元する（閉じる）ように作用することから、配線基板が小さくなるほど溝幅は狭くなりがちであり、ブレーク溝の融着が発生しやすい。
【０００６】
また従来の基板の製造においては、このような問題に加えて次のような問題もあった。セラミック製配線基板のうち、主面の周囲にコバール等からなる封止用リング（金属枠）がロウ付けなどにより接着される配線基板は次のようにして製造される。すなわち、焼成後、大判の段階で基板単位の部分の表面の周囲つまりブレーク溝に沿って形成されたメタライズ層にメッキをかけ、その後において各基板部分のメタライズ層にロウ材（球状又は棒状等の銀ロウなど）をセットしてリングを配置し、これを一括してロウ付けしていた。このリングの配置、ロウ付けにおいては、隣接する基板部分相互の境界はブレーク溝がなすが、リング同士の間隔（空隙）は、ブレーク溝分の微小な間隙しか確保されない。
【０００７】
このように、リング同士の間隔は、ブレーク溝分の微小な間隙であり、しかもその溝幅が狭いことから、ロウ付け時に溶融したロウがブレーク溝に流れ込んで融着したり、同溝でブリッジを形成したり、溝を埋めたりすることがあった。このような状態となると、前記したブレーク溝の融着による問題と同様、ブレークに支障がでるため、分割後の製品に欠けなどの不良が発生しがちとなる。そして、こうした問題も小さな配線基板ほど発生しやすい。なお、このような問題の対策としては、リングをブレーク溝からなるべく距離をおいて配置することが考えられる。つまりリング接着面をなすメタライズ層をブレーク溝（基板の外縁）からなるべく離すことで溶融ロウの流れ込みを防ぐというものであるが、一辺が数ｍｍといった小型の基板では、そのような寸法上の余裕はない。したがって、従来こうした小型の基板の製造歩留まりはきわめて低いものであった。
【０００８】
本発明は、こうしたセラミック製配線基板の製造上における問題点を解消することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、一方の主面の周囲にメタライズ層を備えると共に、内部配線をなすメタライズ層を備えてなる積層構造のセラミック製配線基板において、
前記主面の周囲のメタライズ層をその焼成収縮率が、該セラミック製配線基板自体をなすセラミック及び該セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層の各焼成収縮率より大きいものとしたことを特徴とする。本明細書において、メタライズ層の焼成収縮率とは、メタライズペーストが焼成されるまでの収縮率をいい、メタライズペーストの焼成収縮率と同じ意味とする。また、セラミックの焼成収縮率とは、セラミックグリーンシートが焼成されるまでの収縮率をいい、セラミックグリーンシートの焼成収縮率と同じ意味とする。
【００１０】
このようなセラミック製配線基板としたことで、ブレーク溝が入れられた多数個取りの未焼成セラミック大判（以下単に大判とも言う）を焼成し、メッキなどの各工程を経て同溝に沿って分断する際には次のようである。このような配線基板の製造においては、大判の焼成工程で各基板部分の周囲における主面の周囲のメタライズ層の焼成収縮が、該セラミック製配線基板自体をなすセラミック及び該セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層の各焼成収縮率より大きいため、ブレーク溝の開口において同溝幅の拡張作用が発揮される。すなわち、焼成過程においてブレーク溝が融着するのを防止する働きをするため、ブレーク性の低下が防止される。
【００１１】
従来のこの種の基板の製造においては、セラミックとメタライズ層の焼成収縮率の差による基板の反り等の変形や内部配線の切断等の不具合の発生を防止するため、配線層や封止面をなすメタライズ層用のメタライズペーストは、その焼成収縮率がセラミック製配線基板自体をなすセラミックグリーンシートの焼成収縮率と努めて同じとなるように調製されたものが使用されていた。したがって、焼成されることで焼成済み大判はその全体について均一に収縮する。一方、焼成前に入れられるブレーク溝の幅は０．０５〜０．０８ｍｍ程度と微小であり、これも焼成収縮率により同様に狭くなることからブレーク溝は融着を起こし易いと考えられる。
【００１２】
これに対して本発明では、基板における一方の主面（表面）の周囲のメタライズ層をその焼成収縮率が、セラミック製配線基板自体をなすセラミック及び該セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層の各焼成収縮率より大きいものとしたため、前記の製法では基板における一方の主面（表面）の周囲のメタライズ層は、セラミック及び該セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層よりも大きく縮む。つまり前記の製法では、大判を平面的に見るとブレーク溝の両側の基板部分の周囲にあるメタライズ層は、焼成過程でそれぞれ同メタライズ層の面に沿って表面のセラミックを圧縮するため、ブレーク溝の幅をその開口側を開かせるように作用する。したがって、焼成後は、主面の周囲のメタライズ層に、従来のようにセラミックや、前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層と同じ焼成収縮率のメタライズ層を使用した場合に比べると溝の幅が広がるため、融着が防止される。かくして、その後、ブレークする際の不具合の発生が防止される結果、製造歩留まりの向上が図られる。
【００１３】
そして請求項２に記載の発明は、一方の主面の周囲にメタライズ層を備え、そのメタライズ層の上に、封止用リングを接着してなると共に、内部配線をなすメタライズ層を備えてなる積層構造のセラミック製配線基板において、
前記主面の周囲のメタライズ層をその焼成収縮率が、該セラミック製配線基板自体をなすセラミック及び該セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層の各焼成収縮率より大きいものとしたことを特徴とする。
【００１４】
このような配線基板は、焼成済みセラミック大判における各基板部分の周囲のメタライズ層にメッキをかけ、その後においてロウ材がセットされ、その後、リングが配置されてロウ付けされ、所定のメッキをかけた後で個々の基板ごとにブレークされる。したがって、このような基板についても前記製法において、大判のブレーク溝はその開口側が拡張作用を受ける。つまり、隣接する配線基板部分相互のリング同士の間隔をなすブレーク溝は、従来技術による場合よりも広がるため、その分、リングのロウ付け時においても溶融したロウがブレーク溝に流れて融着したり、ブリッジを形成したりするなどの不具合が生じにくい。
【００１５】
なお、メタライズ層とセラミックとの焼成収縮率の差は、前記セラミック及び前記セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層の各焼成収縮率を１としたとき、前記主面の周囲のメタライズ層の焼成収縮率が１．０１〜１．３の範囲にあるようにするのが好ましい。この数値が１．０１未満では、その差が小さいために溝幅の拡張作用が期待できない。一方、１．３を超えるようであると、前記主面の周囲のメタライズ層が面方向に沿って受ける引張り力により切断や基板の反りなどの問題を発生させるおそれがためである。ただし、この焼成収縮率の差は、基板及び各メタライズ層の厚さ、前記主面の周囲のメタライズ層の幅、さらにはブレーク溝の深さ、溝底の角度などによってブレーク溝の開口側の拡張作用が異なることから、配線基板の設計に応じ、この拡張作用が発揮され、溝の融着などの不具合を防止できる範囲で設定すればよい。なお、セラミック及びメタライズ層の焼成収縮率は、セラミックグリーンシート及びメタライズペーストの各組成（配合）や原料粉体の粒径を調整することで所望とするものを得ることができる。また、本発明においては、一方の主面の周囲のメタライズ層以外の他のメタライズ層の焼成収縮率は、当該一方の主面の周囲のメタライズ層の焼成収縮率よりも小さいだけでなく、セラミックの焼成収縮率と同じとするのが好ましい。
【００１６】
そして請求項４に記載の発明は、一方の主面の周囲にメタライズ層を備えると共に、内部配線をなすメタライズ層を備えてなる積層構造のセラミック製配線基板を製造する方法であって、前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストが印刷されたセラミックグリーンシートが積層されてなると共に、一方の主面にブレーク溝が入れられた多数個取りの未焼成セラミック大判でありかつ前記ブレーク溝に沿ってそのブレーク溝の両側に、前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストが印刷された未焼成セラミック大判を焼成し、その後、前記ブレーク溝に沿ってブレークすることにより、前記セラミック製配線基板を製造する方法において、
前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストをその焼成収縮率が、前記未焼成セラミック大判をなすセラミックグリーンシート及び該セラミックグリーンシートに形成される前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストの各焼成収縮率より大きいものとしたことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明は、一方の主面の周囲にメタライズ層を備え、そのメタライズ層の上に、封止用リングを接着してなると共に、内部配線をなすメタライズ層を備えてなる積層構造のセラミック製配線基板を製造する方法であって、前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストが印刷されたセラミックグリーンシートが積層されてなると共に、一方の主面にブレーク溝が入れられた多数個取りの未焼成セラミック大判でありかつ前記ブレーク溝に沿ってそのブレーク溝の両側に、前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストが印刷された未焼成セラミック大判を焼成し、その後、前記ブレーク溝に沿って形成されたメタライズ層に封止用リングを接着し、その後、前記ブレーク溝に沿ってブレークすることにより、前記セラミック製配線基板を製造する方法において、
前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストをその焼成収縮率が、前記未焼成セラミック大判をなすセラミックグリーンシート及び該セラミックグリーンシートに形成される前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストの各焼成収縮率より大きいものとしたことを特徴とする。
【００１８】
上記のいずれの方法においても、焼成過程で溝幅の拡張作用があるため、ブレーク溝が融着し難いし、封止用リングをロウ付けする場合には接着剤（ロウ）がブリッジを形成し難い。したがって、いずれの方法においても、基板単位とするブレーク時における不具合が回避される。なお、いずれの方法においても、前記セラミックグリーンシート及び該セラミックグリーンシートに形成される前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストの各焼成収縮率を１としたとき、前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストの焼成収縮率が１．０１〜１．３の範囲にあるようにするのが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る基板の第１実施形態例について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。図中１は本形態の配線基板であって、３層１ａ、１ｂ、１ｃの積層構造で矩形板状に形成され、中央には平面視方形で下方に向かって階段状で幅狭となるキャビティー（凹部）２を備えている。そして、基板１の上面４の周囲には、タングステンなどの高融点金属を主成分とする、封止用のメタライズ層（以下、封止用メタライズ層又は単にメタライズ層ともいう）５が所定の幅Ｗで平面視四角枠状に形成されている。このメタライズ層５には図示はしないがニッケルメッキ層が形成され、さらに最表面には金メッキ層が形成されている。
【００２０】
このような配線基板１は、次記するようにして製造されるが、メタライズ層５はその焼成収縮率が２５％のものが使用されており、基板１をなすセラミック及びその他の図示しない内部配線などをなすメタライズ層は、焼成収縮率がともに２０％のものが使用されている。なお、このような配線基板１は、後工程でキャビティー２に電子部品が搭載され、その後、図示しない蓋が被せられてメタライズ層５にハンダ付けされ、気密封止される。
【００２１】
さて次にこのような基板１の好適な製法について、図３ないし図９を参照して詳細に説明する。まず、基板１の各層１ａ、１ｂ、１ｃをなし所定数の基板部分がとれるように形成されたアルミナを主成分とするセラミックグリーンシート（厚さ０．２５〜０．３ｍｍ）をそれぞれ製造する。そして、各層に対応する形状に切断、打ち抜きし、封止用のメタライズ層や配線層さらにはメッキ用の共通導体層などのメタライズペーストを印刷する。
【００２２】
メタライズペーストは、最上層をなすセラミックグリーンシートの表面に印刷される封止用メタライズ層（主面の周囲のメタライズ層）をなすもの以外は、セラミックグリーンシートの焼成収縮率（本形態では２０％）と同じとなるように、例えばＷ（タングステン）：Ｍо（モリブデン）：Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）＝９５：５：３の重量比となるように調製したものを使用した。一方、封止用メタライズ層５をなすように印刷されるメタライズペーストのみ、焼成収縮率が２５％となるように、Ｗ：Ｍо：Ａｌ_２Ｏ_３を９０：１０：１の重量比となるように調製したものを使用し、厚さ０．０２〜０．０４ｍｍで印刷した。なおこの封止用メタライズ層をなすメタライズペーストに含有されるＷ及びＭоは１．０〜２．０μｍの粒径のものを使用した。
【００２３】
こうして製造されたセラミックグリーンシートを図３〜５に示したように、積層、圧着して未焼成セラミック大判３１を製造した。同図中、２５は焼成後、封止用メタライズ層をなすように印刷されたメタライズペースト（層）である。このような未焼成セラミック大判３１においては、最外側の耳部（枠状部）２６のみが捨て代となるように、縦横に連続して基板部分２１が連なって配置されているのが普通である。また本形態では、耳部（枠状部）２６のうち最外側の基板部分２１との境界寄り部位にも、メタライズペースト２５が同様に印刷されている。
【００２４】
次にこのような未焼成セラミック大判３１の例えば両面の基板部分２１の境界に、縦横に格子状をなすようにブレーク溝２２、２３をプレスによって所定深さ（例えば、上面が全厚の４０〜５０％、下面が全厚の１０〜２０％）入れる（図６〜８参照）。ただし、ブレーク溝２２、２３は、基板部分２１相互の境界をなすものであり、上面２４ではメタライズペースト（層）２５をその幅Ｗａ方向の中央において切断している。
【００２５】
このような未焼成セラミック大判３１の各基板部分２１の境界をなすブレーク溝２２、２３は、図８に示したように例えばＶ溝状をなしている。なお本例ではブレーク溝２２、２３をメタライズペーストの印刷後に入れたが、セラミックグリーンシートの成形後、焼成前であれば、メタライズペーストの印刷前にいれてもよい。因みにブレーク溝は焼成後、折り取るようにして分断できればよく、したがって基板によっては片面だけ（上面側のみ）に入れるものとしてもよい。
【００２６】
次いでこの未焼成セラミック大判３１を焼成し、焼成済み大判とする。このようにして得られた焼成済み大判の各基板部分の境界をなすブレーク溝２２、２３のうち、上面のブレーク溝２２は、図９に示したように開口側が拡張するように変形している。すなわち、焼成後はセラミックの焼成収縮により大判全体としてみると、未焼成セラミック大判３１より略２０％小さく薄くなっている。
【００２７】
一方、この焼成過程では表面の封止用メタライズ層５のみ、収縮率が２５％と大きいため、その差の５％分、セラミック２１ａの最表面のうち封止用メタライズ層５の存在する各領域では、セラミックの最表面をその面に沿って収縮させるように作用する。図９中矢印で示したように、封止用メタライズ層５の存在する各領域では、これに接するセラミック層２１ａが封止用メタライズ層５の焼成収縮によって表面に沿って縮められる力を受けるため、同表面に沿って圧縮されるように変形する。その変形はセラミック層２１ａの最表面で最大となる。
【００２８】
焼成過程におけるこうした作用により、メタライズ層５が両側に存在するブレーク溝２２には、その溝幅を広げる作用が働くため、その分、図９中２点鎖線で示した従来の溝の開口状態よりも広くなるため、焼成済みセラミック大判４１はそのブレーク溝２２が融着又は閉じることが積極的に防止されたものとなる。こうして得られた大判（焼成基板）４１は、その後、メタライズ層５などに、電解メッキ若しくは無電解メッキにより、ニッケル（Ｎｉ）メッキ及び金（Ａｕ）メッキをかけることで焼成済み大判として完成する。
【００２９】
次にメッキがかけられた焼成済み大判４１をブレーク溝に沿ってブレークする（折り取る）ことで短冊状とし、さらに、基板１ごととなるようにブレークすることで、図１、２に示したセラミック製配線基板１が一度に多数得られる。このブレークにおいては大判４１のブレーク溝は、図９に示したようにその溝幅が拡張し融着が阻止されていることから、その作業が円滑に行われる。また本形態では耳部（枠状部）２６のうち、最外側の基板部分２１との境界寄り部位にもメタライズペースト２５が印刷されていたので、最外側のブレーク溝においても融着が効果的に阻止される。すなわち、本形態の配線基板及びその製法によれば、ブレークにおけるカケ等の不具合の発生が防止されるため、製造歩留まりを高めることができる。
【００３０】
ここで、封止用メタライズ層５を含むすべてのメタライズ層を、Ｗ：Ｍо：Ａｌ_２Ｏ_３が、９５：５：３の重量比とし、その焼成収縮率を基板をなすセラミックと同じ２０％とした焼成済み大判（比較例）を製造した。そして、最表面の封止用メタライズ層５のみ、焼成収縮率が２５％となるように、Ｗ：Ｍо：Ａｌ_２Ｏ_３が、９０：１０：１の重量比としてなる前記形態の焼成済み大判とで、封止用メタライズ層側における縦及び横の各溝幅を比較した。結果は表１に示した通りである。なお、溝幅の数値は溝開口端における幅Ｈであり（図９参照）、それぞれ１００箇所測定したときのバラツキ範囲である。ただし、使用した溝入れ刃は同じものであり、その刃先角度が４０度のＶ形のもので、その刃の押し込み深さは０．６ｍｍとした。
【００３１】
【表１】

【００３２】
表１に示したように、本発明では比較例よりも縦溝及び横溝ともその開口側の溝幅Ｈが広くなっていた。これは、本発明では最表面の封止用メタライズ層のみ焼成収縮率が２５％と、５％大きいものとしたことで、確実に溝幅の拡張作用があることを実証するものである。ここで、縦溝と横溝との溝幅が相違するのは、この種の溝入れは、その溝のうち縦又は横を全部一度に入れて、９０度回転してから残る他方の溝を入れるのであるが、セラミックグリーンシートの弾性により、溝入れ刃を抜いた後における弾性による復帰量が溝数が多い縦溝の方が大きいためと考えられる。そして、その後ブレークして本発明と比較例とで、ブレーク不良に基づく製品歩留まり状態を確認したところ、本発明では比較例よりも製品歩留まり率が３０％向上した。
【００３３】
なお本発明において、封止用のメタライズ層（ペースト）の組成は、基板をなすセラミックの焼成収縮率を考慮し、溝幅の適切な拡張作用が得られる範囲で、焼成収縮率がセラミック及び内部配線をなすメタライズ層の焼成収縮率より大きくなるように適宜に設定すれば良い。焼成収縮率を大きくするには、モリブデンの含有率を上げることと、含有するモリブデン及びタングステンの粒径を小さくすることが有効である。タングステンよりもモリブデンの方が焼結性がよい（収縮が大きい）こと、粒径の小さい方が焼結性がよいためである。
【００３４】
さて次に本発明に係る基板の第２実施形態例について、図１０ないし図１２を参照して詳細に説明する。ただし、この配線基板５１はその上面（片面）５４の周囲に、矩形枠状に形成された断面四角のコバール製の封止用リング６１が例えば銀ロウでロウ付けされたものであり、前記形態とはこの封止用リング６１がロウ付けされることで、その内側が電子部品搭載用の凹部をなすように構成されている点のみが基本的に相違する。したがって、前記形態と同一の部位には同一の符号を付し、相違点のみ説明するに止める。
【００３５】
図中５１は本形態の配線基板であって平板矩形板状をなし、その上面（封止面）５４の周囲には、タングステンなどからなるメタライズ層５が平面視四角枠状に形成され、このメタライズ層５に、ニッケルメッキ（図示せず）がかけられ、さらに封止用リング６１が銀ロウ５９でロウつけされて、図示しないがさらにニッケルメッキがかけられ、最表面には金メッキがかけられている。なお、メタライズ層５の焼成収縮率は、例えば２５％とされ、基板５１をなすセラミック及びその他のメタライズ層の焼成収縮率は２０％とされている。なお、この配線基板５１は、後工程で封止用リング６１の内側に電子部品が搭載され、その後、図示しない蓋が被せられて封止用リング６１にハンダ付けされ、気密封止される。
【００３６】
このような配線基板５１は、図１１に示したように前記形態と同様、セラミックグリーンシートを積層、圧着して未焼成セラミック大判３１をつくり、メタライズ層５用に、メタライズペースト２５を隣接する基板部分の境界を中心として所定の幅でその片面に印刷し、両面のその境界に、縦横に格子状をなすようにブレーク溝２２、２３を所定深さ入れる。次いで、この未焼成セラミック大判３１を焼成し、焼成済み大判とする。
【００３７】
図１２に示したように、このようにして得られた焼成済み大判４１のメタライズ層５などにニッケルメッキをかけ、所定数の球状の銀ロウ材をセットし、封止用リング６１を載せて加熱溶融してロウ材５９によりロウ付けする。さらに図示しないがニッケルメッキ、金（Ａｕ）メッキ（又は銅（Ｃｕ）メッキ）をかける。こうして形成された焼成済み大判４１を、その後、ブレーク溝２２、２３に沿ってブレークすることで、図１０に示したセラミック製配線基板５１が一度に多数得られる。
【００３８】
このような構造の配線基板５１の製造においても、焼成後、封止用リング６１をロウ付けする前の上面のブレーク溝２２は、焼成過程で前記形態と同様に焼成収縮率の差による拡張作用を受けている。したがって、その融着が防止されているともに、封止用リング６１のロウ付け時においても、ブレーク溝２２が開いている分、溶融したロウがその溝に流れ込んだり、ブリッジを形成したりするのを防止する。したがって、その後のブレークにおいて、支障がでることが防止され、分割後の製品に欠けなどの不良が発生するのが防止される。
【００３９】
本形態からも理解されるが、本発明のセラミック製配線基板は、その形状ないし構造に関係なく具体化できるなど、本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて適宜設計変更して具体化できる。また、本発明のセラミック製配線基板には、低温焼成のガラスセラミック製のものも含むことができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば、配線基板の製造における未焼成セラミック大判の焼成過程で、ブレーク溝の溝幅を拡張させることができる。したがって、従来のようにブレーク溝の融着などに起因する焼成済み大判のブレークにおける支障が出るのを防止できるため、この種の製法における製造歩留まりの向上が図られる。本発明によれば、水晶振動子などに用いられるパッケージのように小型のセラミック製配線基板の製造において、その効果に著しいものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセラミック製配線基板の実施形態例を封止面側から見た斜視図。
【図２】図１のセラミック製配線基板のＡ−Ａ線断面図。
【図３】図１のセラミック製配線基板を製造するための未焼成セラミック大判にメタライズペーストを印刷した状態の平面図。
【図４】図３の基板部分の拡大図。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図。
【図６】図３の未焼成セラミック大判にブレーク溝を入れた平面図。
【図７】図６の基板部分の拡大図。
【図８】図６のＣ−Ｃ線断面図。
【図９】焼成収縮過程でブレーク溝が拡張する状態の説明用拡大断面図。
【図１０】本発明に係るセラミック製配線基板の別の実施形態例の断面図。
【図１１】図１０のセラミック製配線基板を製造するための未焼成セラミック大判にブレーク溝を入れた断面図。
【図１２】図１０の未焼成セラミック大判を焼成した後、封止用リングをロウ付けした断面図。
【符号の説明】
１、５１セラミック製配線基板
４、２４セラミック製配線基板の上面
５主面の周囲のメタライズ層（封止用メタライズ層）
２１基板部分
２５メタライズペースト
２２、２３ブレーク溝
３１未焼成セラミック大判[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a ceramic wiring board and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a ceramic wiring board (hereinafter referred to as a wiring board or simply referred to as a package for sealing electronic components such as SAW filters, crystal resonators, transistors, and ICs). And a manufacturing method thereof.
[0002]
[Prior art]
  A ceramic wiring board is manufactured by laminating and pressing a ceramic green sheet made of alumina or the like on which a metallized paste (ink) printed as a wiring layer or a sealing metallization layer is printed. It is normal. In order to increase productivity, such a wiring board is usually laminated with a ceramic green sheet in which several tens to several hundreds of wiring board portions are connected in length and width, pressed, and fired in that state. It is mass-produced by making fired ceramic substrates (called a fired ceramic large size in the present specification) that run vertically and horizontally, and dividing (folding) them into individual substrate units in the final step.
[0003]
  In order to enable such division after firing, a break groove (hereinafter simply referred to as a groove) is formed at the boundary between adjacent substrate portions at the stage of laminated ceramic green sheets (referred to herein as unfired ceramic large format). Ordinary) is also put. That is, an unfired ceramic large size with grooves is fired to obtain a fired ceramic large size with break grooves formed, and after applying necessary plating, breaks (breaks) along the break grooves to form a substrate unit. It is.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, in the case of manufacturing a substrate by such a manufacturing method, there have been the following problems. This is because when an unfired ceramic large size is fired to obtain a fired ceramic large size in which break grooves are formed, the break grooves may be partially fused and closed. For this reason, there is a problem in that, if a break occurs along the break groove after plating, chipping occurs on the side surfaces or smooth division cannot be performed, resulting in poor product yield. Such deterioration of the breakability is considered to be caused by the narrowness of the break groove inserted before firing because the shrinkage during firing of the ceramic substrate is as large as about 20%.
[0005]
  Conventionally, in order to solve such a problem, the width of the break groove is increased or the angle of the groove (groove bottom) is increased. However, in the manufacture of a small wiring board with a side of only a few millimeters, such measures are naturally limited. Moreover, the larger the size for a small wiring board, the greater the number of grooves at a constant interval. On the other hand, the break groove inserted by the press acts to be somewhat restored (closed) by the elasticity of the ceramic green sheet after the press blade is pulled out, so the groove width tends to narrow as the wiring board becomes smaller. Yes, break grooves are likely to be fused.
[0006]
  In addition to the above problems, the conventional substrate manufacturing has the following problems. Among ceramic wiring boards, a wiring board in which a sealing ring (metal frame) made of Kovar or the like is bonded around the main surface by brazing or the like is manufactured as follows. That is, after firing, the metallized layer formed around the surface of the substrate unit portion, that is, along the break groove is plated at a large size, and then the brazing material (spherical or rod-like or the like is applied to the metallized layer of each substrate portion. A silver solder etc.) was set and a ring was placed, and this was brazed together. In the arrangement and brazing of the ring, a break groove is formed at the boundary between adjacent substrate portions, but only a minute gap corresponding to the break groove is secured between the rings.
[0007]
  In this way, the distance between the rings is a minute gap corresponding to the break groove, and the groove width is narrow, so that the solder melted at the time of brazing flows into the break groove and is fused or bridged by the groove. May be formed, or the groove may be filled. In such a state, as in the problem due to the fusion of the break grooves described above, breakage is hindered, so that the product after the division tends to be defective. Such problems are more likely to occur with smaller wiring boards. As a countermeasure against such a problem, it is conceivable to arrange the ring as far as possible from the break groove. In other words, the metallized layer that forms the ring bonding surface is separated from the break groove (outer edge of the substrate) as much as possible to prevent the flow of molten wax. There is no. Therefore, the manufacturing yield of such a small substrate has been extremely low.
[0008]
  The object of the present invention is to eliminate such problems in the production of a ceramic wiring board.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a metallization layer around one main surface.And a multilayer structure with a metallization layer for internal wiringIn Mick's wiring board,
  Meta around the main surfaceThe firing shrinkage ratio of the rise layer was formed on the ceramic and the ceramic wiring board forming the ceramic wiring board itself.Meta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringIt is characterized by being larger than each firing shrinkage rate of the rise layer. In this specification, the firing shrinkage rate of the metallized layer refers to the shrinkage rate until the metallized paste is fired, and has the same meaning as the firing shrinkage rate of the metallized paste. Further, the firing shrinkage rate of ceramic means the shrinkage rate until the ceramic green sheet is fired, and has the same meaning as the firing shrinkage rate of the ceramic green sheet.
[0010]
  By making such a ceramic wiring board, a large number of unfired ceramic large-size ceramics (hereinafter simply referred to as large-size) with break grooves are fired and divided along the grooves through various processes such as plating. It is as follows when doing. In the production of such a wiring board, around each board part in a large-size firing processMetallization layer around the main surfaceWas formed in the ceramic constituting the ceramic wiring board itself and the ceramic wiring board.Meta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringSince it is larger than each firing shrinkage rate of the rise layer, the effect of expanding the groove width is exhibited at the opening of the break groove. That is, since it functions to prevent the break grooves from being fused in the firing process, a decrease in breakability is prevented.
[0011]
  In the conventional manufacture of this type of substrate, in order to prevent the occurrence of defects such as warpage of the substrate and cutting of internal wiring due to the difference in firing shrinkage between the ceramic and the metallized layer, the wiring layer and the sealing surface are not provided. The metallized paste used for the metallized layer has a firing shrinkage factor ofCeramic forming the ceramic wiring board itselfA green sheet prepared to be the same as the firing shrinkage rate of the green sheet was used. Therefore, the fired large size shrinks uniformly as a whole by firing. On the other hand, the width of the break groove to be put before firing is as small as about 0.05 to 0.08 mm, and this is also narrowed by the firing shrinkage rate. Therefore, it is considered that the break groove is likely to be fused.
[0012]
  On the other hand, in the present invention, the firing shrinkage rate of the metallized layer around one main surface (front surface) of the substrate is formed in the ceramic forming the ceramic wiring substrate itself and the ceramic wiring substrate.Meta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringSince the firing shrinkage rate of the rise layer is larger than that, the metallization layer around one main surface (surface) of the substrate is formed on the ceramic and the ceramic wiring substrate in the above-described manufacturing method.Meta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringShrinks larger than the rise layer. In other words, in the above-described manufacturing method, when the large size is viewed in plan, the metallized layers around the substrate portions on both sides of the break groove compress the surface ceramic along the surface of the metallized layer in the firing process. The width of the opening acts to open its opening side. Therefore, after firingOn the metallization layer around the main surface,Ceramic as beforeOr meta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringCompared with the case where a metallized layer having the same firing shrinkage rate as that of the rise layer is used, the width of the groove is widened, so that fusion is prevented. Thus, the production yield can be improved as a result of preventing the occurrence of problems during the subsequent break.
[0013]
   The invention according to claim 2 is provided with a metallized layer around one main surface, and a sealing ring is bonded onto the metallized layer.And a ceramic structure with a metallization layer that forms internal wiring.In Mick's wiring board,
  Meta around the main surfaceThe firing shrinkage ratio of the rise layer was formed on the ceramic and the ceramic wiring board forming the ceramic wiring board itself.Meta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringIt is characterized by being larger than each firing shrinkage rate of the rise layer.
[0014]
  In such a wiring board, the metallized layer around each substrate portion in the fired ceramic large format is plated, and then a brazing material is set, and then a ring is disposed and brazed, and then a predetermined plating is applied. Later, each individual substrate is broken. Therefore, also in such a substrate, the large break groove is subjected to an expanding action in the manufacturing method. In other words, since the break groove that forms the interval between the rings of adjacent wiring board parts is wider than in the case of the prior art, the molten solder flows to the break groove and is fused even when the ring is brazed. Or problems such as forming bridges are less likely to occur.
[0015]
  The difference in firing shrinkage ratio between the metallized layer and the ceramic was formed on the ceramic and the ceramic wiring board.Metal other than the metallization layer around the main surface and forming the internal wiringWhen each firing shrinkage of the rise layer is 1,Of the metallization layer around the main surfaceThe firing shrinkage is preferably in the range of 1.01 to 1.3. If this value is less than 1.01, the difference is small, so that the expansion effect of the groove width cannot be expected. On the other hand, if it seems to exceed 1.3,A metallization layer around the main surfaceThis is because the tensile force received along the surface direction may cause problems such as cutting and warping of the substrate. However, the difference in firing shrinkage is the thickness of the substrate and each metallized layer.The width of the metallization layer around the main surfaceFurthermore, since the expansion action on the break groove opening side differs depending on the depth of the break groove, the angle of the groove bottom, etc., this expansion action is demonstrated depending on the design of the wiring board, and problems such as groove fusion What is necessary is just to set in the range which can prevent. The firing shrinkage ratio of the ceramic and metallized layer can be obtained by adjusting the composition (formulation) of the ceramic green sheet and the metallized paste and the particle size of the raw material powder. Further, in the present invention, the firing shrinkage rate of the metallized layer other than the metallized layer around one main surface is not only smaller than the firing shrinkage rate of the metallized layer around the one main surface, but also ceramic. The firing shrinkage ratio is preferably the same.
[0016]
  The invention according to claim 4 is provided with a metallized layer around one main surface.And a multilayer structure with a metallization layer for internal wiringA method of manufacturing a Mick wiring boardThe ceramic printed with the metallized paste forming the metallized layer forming the internal wiring Mick green sheets are stacked and one sideA large number of unfired ceramic large-sized ceramics having break grooves in the main surface of the main surface and along the break grooves on both sides of the break grooves,Meta around the main surfaceIn a method of manufacturing the ceramic wiring board by firing an unfired ceramic large size printed with a metallized paste forming a rise layer, and then breaking along the break groove,
  Meta around the main surfaceThe firing shrinkage ratio of the metallized paste forming the rise layer is formed on the ceramic green sheet that forms the unfired ceramic large-size and the ceramic green sheetMeta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringThe metallized paste constituting the rise layer is characterized by being larger than each firing shrinkage rate.
[0017]
  The invention according to claim 5 is provided with a metallized layer around one main surface, and a sealing ring is bonded onto the metallized layer.And a ceramic structure with a metallization layer that forms internal wiring.A method of manufacturing a Mick wiring boardAnd a ceramic green sheet printed with a metallized paste forming a metallized layer forming the internal wiring,A large number of unfired ceramic large-sized ceramics having break grooves in the main surface of the main surface and along the break grooves on both sides of the break grooves,Metallization layer around the main surfaceBy firing an unfired ceramic large size printed with a metallized paste forming an adhesive, then bonding a sealing ring to the metallized layer formed along the break groove, and then breaking along the break groove In the method of manufacturing the ceramic wiring board,
  Meta around the main surfaceThe firing shrinkage ratio of the metallized paste forming the rise layer is formed on the ceramic green sheet that forms the unfired ceramic large-size and the ceramic green sheetMeta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringThe metallized paste constituting the rise layer is characterized by being larger than each firing shrinkage rate.
[0018]
  In any of the above methods, since the groove width is expanded in the firing process, the break groove is difficult to fuse, and when the sealing ring is brazed, the adhesive (wax) forms a bridge. hard. Therefore, in any of the methods, problems at the time of a break in the substrate unit are avoided. In any method, the ceramic green sheet and the ceramic green sheet are formed.Meta around the main surfaceRise layerAnd the meta that forms the internal wiringWhen each firing shrinkage of the metallized paste forming the rise layer is 1,Meta around the main surfaceThe firing shrinkage ratio of the metallized paste forming the rise layer is preferably in the range of 1.01 to 1.3.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, a first embodiment of a substrate according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the figure, reference numeral 1 denotes a wiring board according to the present embodiment, which is formed in a rectangular plate shape with a laminated structure of three

layers

1a, 1b, and 1c. A tee (concave portion) 2 is provided. Then, around the upper surface 4 of the substrate 1, a sealing metallization layer (hereinafter referred to as sealing metallization) mainly composed of a refractory metal such as tungsten.Layer or just metallized layer5) is formed in a square frame shape in plan view with a predetermined width W. Although not shown, the metallized layer 5 is formed with a nickel plating layer, and further, a gold plating layer is formed on the outermost surface.
[0020]
Such a wiring substrate 1 is manufactured as described below, and the metallized layer 5 has a firing shrinkage of 25%, and the ceramic forming the substrate 1 and other internal wirings (not shown). As the metallized layer, the one having a firing shrinkage rate of 20% is used. In such a wiring board 1, an electronic component is mounted in the cavity 2 in a later process, and then a lid (not shown) is put on, soldered to the metallized layer 5, and hermetically sealed.
[0021]
Now, a preferred method for manufacturing the substrate 1 will be described in detail with reference to FIGS. First, ceramic green sheets (thickness of 0.25 to 0.3 mm) mainly composed of alumina, which are formed so as to form each

layer

1a, 1b, and 1c of the substrate 1 so that a predetermined number of substrate portions can be taken, are manufactured. Then, it is cut and punched into a shape corresponding to each layer, and a metallized paste such as a metallized layer for sealing, a wiring layer, and a common conductor layer for plating is printed.
[0022]
  Metallization paste is a metallization for sealing printed on the surface of the ceramic green sheet that forms the top layer.Layer (metallized layer around the main surface)For example, W (tungsten): Mо (molybdenum): Al so that the firing shrinkage ratio (20% in this embodiment) of the ceramic green sheet is the same as that other than the eggplant.₂O₃(Alumina) = 95: 5: 3 The weight ratio was used. On the other hand, only the metallized paste printed so as to form the sealing metallized layer 5 has W: Mо: Al so that the firing shrinkage rate is 25%.₂O₃Was prepared so as to have a weight ratio of 90: 10: 1, and was printed at a thickness of 0.02 to 0.04 mm. In addition, W and Mо contained in the metallized paste forming this sealing metallized layer were those having a particle diameter of 1.0 to 2.0 μm.
[0023]
  As shown in FIGS. 3 to 5, the thus produced ceramic green sheet was laminated and pressure-bonded to produce an unfired ceramic large format 31. In the figure, reference numeral 25 denotes a metallized paste (layer) printed so as to form a sealing metallized layer after firing. In such an unfired ceramic large format 31, it is common that the substrate portions 21 are arranged continuously in a row and length so that only the outermost ear portion (frame-like portion) 26 is discarded. is there. Further, in this embodiment, the metallized paste 25 is similarly printed on a portion near the boundary with the outermost substrate portion 21 in the ear portion (frame portion) 26.
[0024]
  Next, the

break grooves

22 and 23 are pressed to a predetermined depth (for example, 40 to 40 mm having a full upper surface) at the boundary between the substrate portions 21 of both sides of the unfired ceramic large format 31 so as to form a lattice shape vertically and horizontally. 50% and the lower surface is 10 to 20% of the total thickness) (see FIGS. 6 to 8). However, the

break grooves

22 and 23 form a boundary between the substrate portions 21, and the metallized paste (layer) 25 is cut at the center in the width Wa direction on the upper surface 24.
[0025]
The

break grooves

22 and 23 forming the boundary between the substrate portions 21 of the unfired ceramic large format 31 have, for example, a V-groove shape as shown in FIG. In this example, the

break grooves

22 and 23 are inserted after the metallized paste is printed. However, the

break grooves

22 and 23 may be added before the metallized paste is printed as long as the ceramic green sheet is formed and before firing. Incidentally, it is sufficient that the break groove can be divided by being broken after firing. Therefore, depending on the substrate, the break groove may be provided only on one side (upper side only).
[0026]
Next, the unfired ceramic large size 31 is fired to obtain a fired large size. Of the

break grooves

22 and 23 that form the boundaries between the fired large-sized substrate portions thus obtained, the break groove 22 on the upper surface is deformed so that the opening side expands as shown in FIG. . That is, after firing, the overall size is about 20% smaller and thinner than the unfired ceramic large size 31 due to the firing shrinkage of the ceramic.
[0027]
  On the other hand, in this firing process, only the surface sealing metallization layer 5 has a large shrinkage rate of 25%, so that the difference is 5% of each region where the sealing metallization layer 5 exists in the outermost surface of the ceramic 21a. Then, it acts to shrink the outermost surface of the ceramic along its surface. As indicated by the arrows in FIG. 9, in each region where the sealing metallization layer 5 exists, the ceramic layer 21 a in contact therewith receives a force that is contracted along the surface by the firing shrinkage of the sealing metallization layer 5. , And deform so as to be compressed along the same surface. The deformation is greatest on the outermost surface of the ceramic layer 21a.
[0028]
  Due to this action in the firing process, the break groove 22 where the metallized layer 5 is present on both sides acts to widen the groove width, and accordingly, from the conventional groove opening state shown by the two-dot chain line in FIG. Accordingly, the fired ceramic large format 41 is positively prevented from being fused or closed in its break groove 22. The large size (fired substrate) 41 thus obtained is then completed as a fired large size by applying nickel (Ni) plating and gold (Au) plating to the metallized layer 5 or the like by electrolytic plating or electroless plating.
[0029]
  Next, the baked large-sized plate 41 on which the plating has been applied is formed into a strip shape by breaking (breaking) along the break groove, and further, as shown in FIGS. A large number of ceramic wiring boards 1 can be obtained at one time. In this break, the break groove of the large format 41 is smoothly performed because the groove width is expanded and fusion is prevented as shown in FIG. Further, in this embodiment, the metallized paste 25 is also printed on the portion near the boundary with the outermost substrate portion 21 in the ear portion (frame-like portion) 26, so that fusion is effective even in the outermost break groove. To be blocked. That is, according to the wiring board and the manufacturing method thereof of the present embodiment, the occurrence of defects such as chipping in a break is prevented, so that the manufacturing yield can be increased.
[0030]
  Here, all metallized layers including the metallized layer 5 for sealing are made of W: Mо: Al₂O₃ However, a fired large format (comparative example) was manufactured with a weight ratio of 95: 5: 3 and a firing shrinkage ratio of 20%, which is the same as the ceramic forming the substrate. Only the outermost sealing metallization layer 5 has W: Mо: Al so that the firing shrinkage rate is 25%.₂O₃ However, the widths of the vertical and horizontal grooves on the metallization layer side for sealing were compared with the fired large size in the above-described form with a weight ratio of 90: 10: 1. The results are as shown in Table 1. The numerical value of the groove width is the width H at the groove opening end (see FIG. 9), which is a variation range when 100 points are measured. However, the grooving blades used were the same, and were V-shaped with a cutting edge angle of 40 degrees, and the indentation depth of the blades was 0.6 mm.
[0031]
[Table 1]

[0032]
  As shown in Table 1, in the present invention, the groove width H on the opening side of each of the vertical and horizontal grooves was wider than that of the comparative example. In this invention, only the outermost metallizing layer for sealing has a firing shrinkage of 25%, which is 5% larger, so that it is proved that the groove width is surely expanded. Here, the difference between the groove widths of the vertical groove and the horizontal groove is that this type of grooving puts all of the grooves in the vertical or horizontal at once and rotates the other groove after turning 90 degrees. However, it is considered that due to the elasticity of the ceramic green sheet, the amount of return due to the elasticity after removing the grooving blade is larger in the longitudinal groove having a larger number of grooves. Then, after the break, the product yield state based on the break failure was confirmed between the present invention and the comparative example, and in the present invention, the product yield rate was improved by 30% as compared with the comparative example.
[0033]
  In the present invention, the composition of the metallizing layer (paste) for sealing is determined so that the firing shrinkage rate is ceramic within a range in which an appropriate expansion effect of the groove width is obtained in consideration of the firing shrinkage rate of the ceramic forming the substrate.And metallization layer for internal wiringWhat is necessary is just to set suitably so that it may become larger than the baking shrinkage rate of this. In order to increase the firing shrinkage rate, it is effective to increase the molybdenum content and to reduce the particle sizes of the molybdenum and tungsten contained. This is because molybdenum has better sinterability (larger shrinkage) than tungsten, and a smaller particle size has better sinterability.
[0034]
  Next, a second embodiment of the substrate according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. However, this wiring board 51 is obtained by brazing a Koval sealing ring 61 having a rectangular cross section formed in a rectangular frame shape around its upper surface (one surface) 54 with, for example, silver brazing. Is basically different in that the sealing ring 61 is brazed, and the inside thereof is configured to form a recess for mounting an electronic component. Therefore, the same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and only differences are described.
[0035]
  In the figure, reference numeral 51 denotes a wiring board according to this embodiment, which has a flat rectangular plate shape, and a metallized layer 5 made of tungsten or the like is formed around the upper surface (sealing surface) 54 in a square frame shape in plan view. Nickel plating (not shown) is applied to the metallized layer 5, and a sealing ring 61 is brazed with a silver braze 59. Further, although not shown, nickel plating is applied, and the outermost surface is gold plated. ing. The firing shrinkage rate of the metallized layer 5 is, for example, 25%, and the firing shrinkage rates of the ceramic and other metallized layers forming the substrate 51 are 20%. The wiring board 51 is mounted with an electronic component on the inner side of the sealing ring 61 in a later step, and then covered with a lid (not shown) and soldered to the sealing ring 61 to be hermetically sealed.
[0036]
  As shown in FIG. 11, the wiring substrate 51 is formed by stacking and pressing ceramic green sheets to form an unfired ceramic large-size 31, and the metallized paste 25 is adjacent to the metallized layer 5. Printing is performed on one side with a predetermined width centering on the boundary of the part, and break

grooves

22 and 23 are inserted into the boundary on both sides with a predetermined depth so as to form a grid in the vertical and horizontal directions. Next, the unfired ceramic large size 31 is fired to obtain a fired large size.
[0037]
As shown in FIG. 12, the metallized layer 5 of the fired large format 41 obtained in this way is plated with nickel, a predetermined number of spherical silver brazing materials are set, and a sealing ring 61 is placed thereon. It is heated and melted and brazed with a brazing material 59. Further, although not shown, nickel plating, gold (Au) plating (or copper (Cu) plating) is applied. The fired large size 41 formed in this way is then broken along the

break grooves

22 and 23 to obtain a large number of ceramic wiring boards 51 shown in FIG.
[0038]
  Also in the manufacture of the wiring substrate 51 having such a structure, after the firing, the break groove 22 on the upper surface before the sealing ring 61 is brazed is expanded by the difference in the firing shrinkage rate in the firing process as in the above-described embodiment. Is receiving. Accordingly, the fusion is prevented, and even when the sealing ring 61 is brazed, the broken groove 22 is opened, so that the molten wax flows into the groove or forms a bridge. To prevent. Therefore, troubles are prevented from occurring in subsequent breaks, and defects such as chipping are prevented from occurring in the divided product.
[0039]
  Although it can be understood from this embodiment, the ceramic wiring board of the present invention can be embodied by appropriately modifying the design without departing from the gist of the present invention, such as being able to be embodied regardless of its shape or structure. Further, the ceramic wiring board of the present invention may include those made of low-temperature fired glass ceramic.
[0040]
【The invention's effect】
  As is apparent from the above description, according to the present invention, the groove width of the break groove can be expanded in the firing process of a large unfired ceramic in the production of a wiring board. Therefore, since it is possible to prevent troubles in a large-sized fired break caused by fusion of break grooves as in the prior art, it is possible to improve the manufacturing yield in this type of manufacturing method. According to the present invention, there is a remarkable effect in the manufacture of a small ceramic wiring substrate such as a package used for a crystal resonator or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a ceramic wiring board according to the present invention as viewed from a sealing surface side.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA of the ceramic wiring board of FIG. 1;
3 is a plan view showing a state in which a metallized paste is printed on an unfired ceramic large format for manufacturing the ceramic wiring board of FIG. 1;
4 is an enlarged view of the substrate portion of FIG. 3;
5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
6 is a plan view in which a break groove is formed in the unfired ceramic large format in FIG. 3;
7 is an enlarged view of the substrate portion of FIG.
8 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view for explaining a state in which a break groove expands during the firing shrinkage process.
FIG. 10 is a cross-sectional view of another embodiment of the ceramic wiring board according to the present invention.
11 is a cross-sectional view in which a break groove is provided in an unfired ceramic large size for manufacturing the ceramic wiring board of FIG. 10;
12 is a cross-sectional view in which a sealing ring is brazed after firing the unsintered ceramic large format of FIG.
[Explanation of symbols]
  1,51 Ceramic circuit board
  4, 24 Top surface of ceramic wiring board
  5 Metallization layer around the main surface (metallization layer for sealing)
21 Board part
25 Metallized paste
22, 23 Break groove
31 Unfired ceramic large format

Claims

一方の主面の周囲にメタライズ層を備えると共に、内部配線をなすメタライズ層を備えてなる積層構造のセラミック製配線基板において、
前記主面の周囲のメタライズ層をその焼成収縮率が、該セラミック製配線基板自体をなすセラミック及び該セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層の各焼成収縮率より大きいものとしたことを特徴とするセラミック製配線基板。 With obtaining Bei the metallized layer around the one main surface, the ceramic-made wiring board of multilayer structure formed comprises a metallization layer forming the internal wiring,
Its firing shrinkage metallized layer around the main surface, it is other than metallized layer around the main surface formed in the ceramic and the ceramic wiring board constituting the ceramic wiring substrate itself and the internal ceramic wiring board characterized by being made larger than the firing shrinkage rate of the metallization layer constituting the wiring.

一方の主面の周囲にメタライズ層を備え、そのメタライズ層の上に、封止用リングを接着してなると共に、内部配線をなすメタライズ層を備えてなる積層構造のセラミック製配線基板において、
前記主面の周囲のメタライズ層をその焼成収縮率が、該セラミック製配線基板自体をなすセラミック及び該セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層の各焼成収縮率より大きいものとしたことを特徴とするセラミック製配線基板。Includes a metallized layer around the one main surface, on top of the metallization layer, with formed by bonding a sealing ring, in ceramic manufactured wiring board of multilayer structure formed comprises a metallization layer forming the internal wiring,
Its firing shrinkage metallized layer around the main surface, it is other than metallized layer around the main surface formed in the ceramic and the ceramic wiring board constituting the ceramic wiring substrate itself and the internal ceramic wiring board characterized by being made larger than the firing shrinkage rate of the metallization layer constituting the wiring.

前記セラミック及び前記セラミック製配線基板に形成された前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層の各焼成収縮率を１としたとき、前記主面の周囲のメタライズ層の焼成収縮率が１．０１〜１．３の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載のセラミック製配線基板。When the respective firing shrinkage of the ceramic and metallization layer constituting the meta is other than rise layer and the internal wiring of the periphery of the said main surface formed in the ceramic wiring board 1, the periphery of the main surface ceramic wiring board according to claim 1 or 2 firing shrinkage rate of the metallized layer is characterized to be in the range of 1.01 to 1.3.

一方の主面の周囲にメタライズ層を備えると共に、内部配線をなすメタライズ層を備えてなる積層構造のセラミック製配線基板を製造する方法であって、前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストが印刷されたセラミックグリーンシートが積層されてなると共に、一方の主面にブレーク溝が入れられた多数個取りの未焼成セラミック大判でありかつ前記ブレーク溝に沿ってそのブレーク溝の両側に、前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストが印刷された未焼成セラミック大判を焼成し、その後、前記ブレーク溝に沿ってブレークすることにより、前記セラミック製配線基板を製造する方法において、
前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストをその焼成収縮率が、前記未焼成セラミック大判をなすセラミックグリーンシート及び該セラミックグリーンシートに形成される前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストの各焼成収縮率より大きいものとしたことを特徴とするセラミック製配線基板の製造方法。 With obtaining Bei the metallized layer around the one main surface, a method of manufacturing a ceramic-made wiring board of multilayer structure formed comprises a metallization layer forming the internal wiring, metalized forming a metallization layer constituting said internal wiring A ceramic green sheet on which a paste is printed is laminated, and is a large number of unfired ceramic large-sized ceramics having a break groove on one main surface, and on both sides of the break groove along the break groove, firing the unfired ceramic large format of metallizing paste which forms a metallizing layer around the main surface has been printed, then, by breaking along the break groove, a process for the preparation of the ceramic wiring board,
Its firing shrinkage metallizing paste which forms a metallizing layer around the main surface, wherein the periphery of the main surface which is formed on the ceramic green sheet and said ceramic green sheets forming the green ceramic large format other than metallized layer method for producing a ceramic wiring substrate, characterized in that is enabled with the assumed the greater than the firing shrinkage rate of the metallizing paste which forms a metallizing layer forming the internal wiring.

一方の主面の周囲にメタライズ層を備え、そのメタライズ層の上に、封止用リングを接着してなると共に、内部配線をなすメタライズ層を備えてなる積層構造のセラミック製配線基板を製造する方法であって、前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストが印刷されたセラミックグリーンシートが積層されてなると共に、一方の主面にブレーク溝が入れられた多数個取りの未焼成セラミック大判でありかつ前記ブレーク溝に沿ってそのブレーク溝の両側に、前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストが印刷された未焼成セラミック大判を焼成し、その後、前記ブレーク溝に沿って形成されたメタライズ層に封止用リングを接着し、その後、前記ブレーク溝に沿ってブレークすることにより、前記セラミック製配線基板を製造する方法において、
前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストをその焼成収縮率が、前記未焼成セラミック大判をなすセラミックグリーンシート及び該セラミックグリーンシートに形成される前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストの各焼成収縮率より大きいものとしたことを特徴とするセラミック製配線基板の製造方法。Includes a metallized layer around the one main surface, fabricated on the metallized layer, the formed by bonding a sealing ring, a ceramic-made wiring board of multilayer structure formed comprises a metallization layer forming the internal wiring A ceramic green sheet printed with a metallized paste forming a metallized layer forming the internal wiring is laminated, and a large number of unfired ceramic large-sized ceramics having a break groove formed on one main surface And firing the unfired ceramic large size printed with the metallized paste that forms the metallization layer around the main surface on both sides of the break groove along the break groove, and then formed along the break groove. The sealing ring is bonded to the metallized layer, and then breaks along the break groove. A method of manufacturing a substrate,
Its firing shrinkage metallizing paste which forms a metallizing layer around the main surface, wherein the periphery of the main surface which is formed on the ceramic green sheet and said ceramic green sheets forming the green ceramic large format other than metallized layer method for producing a ceramic wiring substrate, characterized in that is enabled with the assumed the greater than the firing shrinkage rate of the metallizing paste which forms a metallizing layer forming the internal wiring.

前記セラミックグリーンシート及び該セラミックグリーンシートに形成される前記主面の周囲のメタライズ層以外でありかつ前記内部配線をなすメタライズ層をなすメタライズペーストの各焼成収縮率を１としたとき、前記主面の周囲のメタライズ層をなすメタライズペーストの焼成収縮率が１．０１〜１．３の範囲にあることを特徴とする請求項４又は５に記載のセラミック製配線基板の製造方法。When the respective firing shrinkage of the ceramic green sheet and said ceramic green is other than metallized layer around the main surface to be formed into a sheet and metallizing paste which forms a metallizing layer constituting said internal wiring and 1, the method of manufacturing a ceramic circuit board according to claim 4 or 5, characterized in that sintering shrinkage of the metallizing paste which forms a metallizing layer around the main surface is in the range of 1.01 to 1.3.