JP4272550B2

JP4272550B2 - 多数個取り配線基板

Info

Publication number: JP4272550B2
Application number: JP2004020779A
Authority: JP
Inventors: 明彦舟橋
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-01-29
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2024-01-29
Also published as: JP2005217099A

Description

本発明は、広面積の母基板中に各々が半導体素子や水晶振動子等の電子部品を搭載するための配線基板となる配線基板領域を多数個配列形成して成る多数個取り配線基板に関するものである。

従来、半導体素子や水晶振動子等の電子部品を搭載するための配線基板は、例えば酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁材料から成る絶縁基体の表面に、タングステンやモリブデン等の高融点金属粉末メタライズから成る配線導体を配設することにより形成されている。

そして、配線基板上に電子部品を搭載するとともに、この電子部品の各電極を半田やボンディングワイヤ等の電気的接続手段を介して配線導体に電気的に接続し、しかる後、この配線基板上に金属やセラミックスから成る蓋体あるいはポッティング樹脂を電子部品を覆うようにして接合することによって電子部品を気密に封止し、製品としての電子装置が製作される。

ところで、このような配線基板は、近時の電子装置の小型化の要求に伴いその大きさが数ｍｍ角程度の極めて小さなものとなってきている。

そこで、このような小型の配線基板は、その取り扱いを容易なものとするために、また配線基板やこれを使用した電子装置の製作を効率良いものとするために、いわゆる多数個取り配線基板の形態で製作される。

このような多数個取り配線基板は、各々が配線導体１６を有する多数の配線基板領域１２を１枚の広面積の絶縁基板１１に縦横に一体に配列形成して成り、各配線基板領域１２に電子部品を搭載して封止した後、絶縁基板１１を各配線基板領域１２毎に分割することにより、多数の電子装置を同時集約的に得るようにしたものである。

このような多数個取り配線基板は、絶縁基板１１用のセラミックグリーンシートを準備するとともに、セラミックグリーンシートの少なくとも一方の主面に、カッター刃や金型等により幅および深さが一定の分割溝１４用の切り込みを配線基板の境界に沿って形成し、それを高温で焼成することによって製作されている。これを分割溝１４に沿って撓折することで、多数の配線基板および電子装置として得ることができる。
特許第２９２２６８５号公報

しかしながら、上記従来の多数個取り配線基板によれば、配線基板領域１２の複数の配線基板領域１２毎に分割溝１４が形成されており、この絶縁基板１１に例えば搬送時や配線基板領域１２への電子部品を搭載する際に外部から力が加わると、その力が分割溝１４の端部Ｂに集中して作用し、その端部Ｂを起点として、絶縁基板１１に不用意に割れが発生し、その結果、絶縁基板１１の各配線基板領域１２に半導体素子や水晶振動子等の電子部品を正確、かつ確実に搭載するのが不可能になるという問題点を有していた。

従って、本発明は、上記従来の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、搬送時や電子部品を搭載する際等に外部から力が加わっても、分割溝の端部を起点として不用意に割れが発生するのを防止して、絶縁基板の各配線基板領域に半導体素子や水晶振動子等の電子部品を正確、かつ確実に搭載することが可能な多数個取り配線基板を提供することにある。

本発明の多数個取り配線基板は、平板状の絶縁基板の中央部に複数の配線基板領域が縦横に配列形成されているとともに、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面に、前記配線基板領域の境界に沿って分割溝が形成された多数個取り配線基板であって、前記絶縁基板は、前記主面の外周部に全周にわたって枠状の金属層が形成されているとともに、該金属層の内周部で前記分割溝の先端と対向する部位に切欠きが形成されており、該切欠きは先端部の幅が広がったＴ字型であり、前記分割溝は、その先端が前記切欠きの内側に入り込んでいることを特徴とする。

本発明の多数個取り配線基板において、好ましくは、前記金属層は、前記配線基板領域に形成された配線導体に電気的に接続されているとともに、前記配線導体の露出する表面に電解めっき法でめっき層を被着させるための導電路を成すことを特徴とする。

本発明の多数個取り配線基板は、絶縁基板は、主面または内層の外周部に全周にわたって枠状の金属層が形成されているとともに、金属層の内周部で分割溝の先端と対向する部位に切欠きが形成されており、分割溝は、その先端が切欠きの内側に入り込んでいることから、搬送時や電子部品を配線基板領域に搭載する際等に外部から力が加わり、その力が、分割構の端部に集中して作用し、その端部を起点として絶縁基板にクラックが発生したとしてもそのクラックの進行は周囲に形成された枠状の金属層が障壁となって有効に阻止することができる。従って、絶縁基板の各配線基板領域に半導体素子や水晶振動子等の電子部品を正確、かつ確実に搭載することが可能な多数個取り配線基板を提供することができる。

また、金属層は、外周部に枠状に形成されていることから、絶縁基板の焼成時や電子部品等を搭載した際の変形等を抑制するとともに、強度を高いものとして、不用意に割れにくくすることができる。

また、金属層が絶縁基板の主面に形成されている場合には、電子部品を配線基板領域に搭載する際等に加わる力を金属層により吸収緩和して、絶縁基板が割れるのを有効に防止することができる。

また、金属層が、電子部品が搭載される側の主面に形成されている場合には、配線基板領域に搭載した電子部品をポッティング樹脂にて電子部品を覆うようにして接合することによって電子部品を気密に封止する際に、金属層を樹脂の流れ防止用としても有効に利用することができる。

本発明の多数個取り配線基板において、好ましくは、金属層は、配線基板に形成された配線導体に電気的に接続されているとともに、配線導体の露出する表面に電解めっき法でめっき層を被着させるための導電路を成すことから、金属層を絶縁基板を保護する機能と電解めっき用の導電路としての機能とを両立させることにより、多数個取り配線基板の面積を有効に使って大面積の導電路とすることができ、電解めっき法を用いて配線基板領域の配線導体の露出する表面に良好かつ均一にめっき層を被着することができる。

本発明の多数個取り配線基板の実施の形態を以下に詳細に説明する。図１は、本発明の多数個取り配線基板の平面図であり、図２は図１に示す多数個取り配線基板のＸ−Ｘ線における断面図である。これらの図において、１は絶縁基板、２は配線基板領域、３は捨て代領域、４は分割溝である。

本発明の多数個取り配線基板は、平板状の絶縁基板１の中央部に複数の配線基板領域２が縦横に配列形成されているとともに、絶縁基板１の少なくとも一方の主面に、配線基板領域２の境界に沿って分割溝４が形成されたものであって、絶縁基板１は、主面または外周部に全周にわたって枠状の金属層５が形成されているとともに、金属層５の内周部で分割溝４の先端と対向する部位に切欠き５ａが形成されており、分割溝４は、その先端が切欠き５ａの内側に入り込んでいる。

本発明の絶縁基板１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミックスから成り、小型の配線基板を多数個同時集約的に製作するための母材として機能する。

このような絶縁基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化カルシウム，酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これを従来周知のドクターブレード法を採用してシート状に形成して複数枚のセラミックグリーンシートを得、しかる後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに上下に複数枚積層し、最後に、この積層体を還元雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することによって製作される。

絶縁基体１の中央部に形成された各配線基板領域２には、配線導体６が被着形成されており、配線導体６は、タングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ）等の金属から成り、配線基板上に搭載される図示しない電子部品の各電極が半田バンプ等の電気的接続手段を介して接続されたり、外部電気回路基板と接続される外部端子として用いられる。

なお、配線導体６の露出する表面には、ニッケル（Ｎｉ），金（Ａｕ），Ａｇ等の耐蝕性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくのがよく、配線導体６が酸化腐蝕するのを有効に防止できるとともに、配線導体６と導電性接合材および半田等の電気的接続手段との接続性を良好なものとすることができる。従って、配線導体６の露出表面には、例えば、厚さ１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ０．１〜３μｍ程度のＡｕめっき層とが、電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されていることがより好ましい。

また、絶縁基板１の少なくとも一方の主面に配線基板領域２の区画に分割するための分割溝４が形成されており、分割溝４は、絶縁基板１用のグリーンシートに、カッター刃や金型等により幅深さが一定の分割溝４となる切り込みを配線基板領域２の境界に沿って形成し、それを絶縁基板１とともに高温で焼成することで、所定の位置に形成することができる。

そして、本発明の多数個取り配線基板は、絶縁基板１は、主面または内層の外周部に全周にわたって枠状の金属層５が形成されているとともに、金属層５の内周部で分割溝４の先端４ａと対向する部位に切欠き５ａが形成されており、分割溝４は、その先端４ａが切欠き５ａの内側に入り込んでいる。これにより、搬送時や電子部品を配線基板領域２に搭載する際等に外部から力が加わり、その力が、分割構４の端部Ａに集中して作用し、その端部Ａを起点として絶縁基板１にクラックが発生したとしてもそのクラックの進行は周囲に形成された枠状の金属層５が障壁となって有効に阻止することができる。従って、絶縁基板１の各配線基板領域２に半導体素子や水晶振動子等の電子部品を正確、かつ確実に搭載することが可能な多数個取り配線基板を提供することができる。

また、金属層５は、絶縁基板１の外周部に枠状に形成されていることから、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートを高温にて焼成した際や、電子部品等を配線基板領域２に搭載した際に、絶縁基板１が大きく変形するのを抑制するとともに、絶縁基板１の強度を高いものとして、不用意に割れにくくすることができる。

また、金属層５が絶縁基板１の主面に形成されている場合には、電子部品を配線基板領域２に搭載する際等に、絶縁基板１にかかる力を金属層５により吸収緩和して、絶縁基板１が割れるのを有効に低減することができる。

また、金属層５が、電子部品が搭載される側の主面に形成されている場合には、配線基板領域２に搭載した電子部品をポッティング樹脂にて電子部品を覆うようにして接合することによって電子部品を気密に封止する際に、金属層５を樹脂の流れ防止用としても有効に利用することができる。

このような金属層５は、例えば、例えばＷやＭｏ等の金属粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基板１となるグリーンシートに予めスクリーン印刷法により所定パターンに印刷塗布しておくことによって、絶縁基板１の所定位置に枠状に被着形成されることとなる。

また、図３に多数個取り配線基板の平面図で示すように、切欠き５ａの先端部の幅を広く形成しても構わない。これにより、絶縁基板１に形成された分割溝４が、所定位置に対して若干傾いて形成されたとしても、分割溝４が金属層５上に形成されるのを抑制するとともに、切欠き５ａの先端部の幅の広い部分を、分割溝４の形成用だけでなく、電子部品を搭載する際等に使用される認識用のパターンとして用いることもできる。

本発明の多数個取り配線基板は、好ましくは、金属層５は、配線基板領域２に形成された配線導体６に電気的に接続されているとともに、配線基板領域２の露出する表面に電解めっき法でめっき層を被着させるための導電路を成しているのがよい。これにより、金属層５を絶縁基板１を保護する機能と電解めっき用の導電路としての機能とを両立させることにより、多数個取り配線基板の面積を有効に使って大面積の導電路とすることができ、電解めっき法を用いて配線基板領域２の配線導体６の露出する表面に良好かつ均一にめっき層を被着することができる。

このような金属層５は、分割溝４の形成されていない部位おいて、配線導体６に電気的に接続されており、金属層５の一部は、絶縁基板１の主面または側面に導出されている。そして、絶縁基板１を電解めっき浴中に浸漬するとともに、金属層５の絶縁基板１の主面または側面に導出された部位をめっき用電源に接続することによって、配線導体６の露出する表面にめっき層が被着される。

かくして、本発明の多数個取り配線基板に電子部品を搭載して封止した後、分割溝４に沿って撓折することによって、多数個の電子装置を良好に得ることができるようになる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。例えば、絶縁基板１の主面に形成されている場合は、金属層５を枠状の絶縁層で形成していても構わない。このような場合は、絶縁基板１用のグリーンシートに、絶縁基板１と同様な材料から成る絶縁ペーストを所定のパターンに印刷塗布しておき、絶縁基板１用のグリーンシートとともに、高温で焼成することで、絶縁基板１の主面に形成することができる。また、絶縁基板１と色調の異なる絶縁層としておいても良い。

本発明の多数個取り配線基板について実施の形態の一例を示す平面図である。図１のＸ−Ｘ線における断面図である。本発明の多数個取り配線基板について実施の形態の他の一例を示す平面図である。従来の電子部品収納用パッケージの断面図である。

符号の説明

１：絶縁基板
２：配線基板領域
４：分割溝
５：金属層
６：配線導体

Claims

平板状の絶縁基板の中央部に複数の配線基板領域が縦横に配列形成されているとともに、前記絶縁基板の少なくとも一方の主面に、前記配線基板領域の境界に沿って分割溝が形成された多数個取り配線基板であって、前記絶縁基板は、前記主面の外周部に全周にわたって枠状の金属層が形成されているとともに、該金属層の内周部で前記分割溝の先端と対向する部位に切欠きが形成されており、該切欠きは先端部の幅が広がったＴ字型であり、前記分割溝は、その先端が前記切欠きの内側に入り込んでいることを特徴とする多数個取り配線基板。
前記金属層は、前記配線基板領域に形成された配線導体に電気的に接続されているとともに、前記配線導体の露出する表面に電解めっき法でめっき層を被着させるための導電路を成すことを特徴とする請求項１記載の多数個取り配線基板。