JP4431117B2 - Manufacturing method of ceramic package - Google Patents
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Description
本発明は、セラミックからなり、表面に開口するキャビティとかかるキャビティの側壁を貫通する貫通孔とを有するセラミックパッケージの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a ceramic package made of ceramic and having a cavity opened on a surface and a through hole penetrating a side wall of the cavity.
セラミックからなり、表面に開口し且つ底面に半導体素子を搭載するキャビティと、かかるキャビティを囲う一辺の側壁を水平に貫通する貫通孔と、を有するパッケージ本体を含む光通信用パッケージが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
上記光通信用パッケージのパッケージ本体を得るには、セラミックからなる平坦な下層グリーンシートの上に、外形が同じで且つ表・裏面の間を貫通する貫通孔およびかかる貫通孔と外側面との間を連通する連通溝を有する中層グリーンシートと、上記と同じ貫通孔を有する上層グリーンシートと、を積層する。この結果、表面に開口するキャビティと、かかるキャビティを囲う一辺の側壁を水平に貫通する貫通孔と、を有するグリーンシート積層体が形成され、かかる積層体を所定の温度帯で焼成することにより、前記パッケージ本体を得ることができる。
There has been proposed an optical communication package including a package body made of ceramic and having a cavity that opens on the surface and mounts a semiconductor element on the bottom surface, and a through hole that horizontally penetrates a side wall that surrounds the cavity. (For example, refer to Patent Document 1).
In order to obtain the package body of the optical communication package, on a flat lower green sheet made of ceramic, a through-hole having the same outer shape and penetrating between the front and back surfaces and between the through-hole and the outer surface are provided. A middle-layer green sheet having a communication groove communicating with the upper-layer green sheet having the same through hole as above is laminated. As a result, a green sheet laminate having a cavity opened on the surface and a through-hole penetrating horizontally through the side wall surrounding the cavity is formed, and by firing the laminate in a predetermined temperature zone, The package body can be obtained.
ところで、前記形態のパッケージ本体を、周囲に耳部を有するグリーンシート、または複数の製品部分を有する大判のグリーンシートを用いて多数個取りによって製造する場合、前記グリーンシート積層体において、耳部と隣接するキャビティの側壁に開口する凹みが形成され、あるいは隣接する複数のキャビティ間を隔てる側壁に前記連通孔が形成される。かかる凹みまたは連通孔を有する側壁を、当該グリーンシート積層体の厚み方向に切断すると、かかる切断時のプレードの挿入に伴う圧力によって、上記凹みまたは貫通孔の上辺を形成するキャビティの側壁の上部が垂れ下がってしまう。このため、所要の断面形状および寸法を有する貫通孔が形成されない、という問題点があった。 By the way, in the case where the package body of the above-described form is manufactured by multi-cavity using a green sheet having an ear part around it or a large green sheet having a plurality of product parts, in the green sheet laminate, A recess is formed in a side wall of an adjacent cavity, or the communication hole is formed in a side wall separating a plurality of adjacent cavities. When the side wall having the recess or the communication hole is cut in the thickness direction of the green sheet laminate, the upper side of the side wall of the cavity forming the upper side of the recess or the through hole is caused by the pressure accompanying the insertion of the blade at the time of cutting. It hangs down. For this reason, there was a problem that a through-hole having a required cross-sectional shape and size was not formed.
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、セラミックからなり、表面に開口するキャビティとかかるキャビティの側壁を貫通する貫通孔とを、所要の断面形状および寸法にして確実に製造できるセラミックパッケージの製造方法を提供する、ことを課題とする。 The present invention solves the problems described in the background art, is made of ceramic, and can reliably produce a cavity opened on the surface and a through-hole penetrating the side wall of the cavity with a required cross-sectional shape and size. It is an object to provide a method for manufacturing a package.
本発明は、前記課題を解決するため、キャビティの側壁を貫通する貫通孔が変形しくにい状態で複数のグリーンシートを積層したグリーンシート積層体を切断する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による第1のセラミックパッケージの製造方法(請求項1)は、平坦な下層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に貫通孔を有する中層グリーンシートを積層する工程と、かかる中層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に上記貫通孔の開口部よりも小さい開口部の貫通孔を有する上層グリーンシートを、かかる小さい開口部の一部が中層グリーンシートの貫通孔の一部を覆うように積層して、上向きに開口するキャビティと当該キャビティの側面に一端が開口する凹みとを有するグリーンシート積層体を形成する工程と、かかるグリーンシート積層体の凹みに、かかる凹みの断面とほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記キャビティの側壁および挿入物を上記グリーンシート積層体の厚み方向に沿って切断する工程と、を含む、ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention was conceived by cutting a green sheet laminate in which a plurality of green sheets are laminated in a state where a through-hole penetrating the side wall of the cavity is hardly deformed. It is.
That is, a first ceramic package manufacturing method according to the present invention (Claim 1) includes a step of laminating an intermediate green sheet having a through hole between a front surface and a back surface on a flat lower green sheet, and the intermediate layer. On the green sheet, an upper layer green sheet having a through hole having a smaller opening than the opening of the through hole is provided between the front and back surfaces, and a part of the small opening is a part of the through hole of the middle layer green sheet. A step of forming a green sheet laminate having a cavity open upward and a recess having one end opened on a side surface of the cavity, and a cross section of the recess in the recess of the green sheet laminate Cutting the side wall of the cavity and the insert along the thickness direction of the green sheet laminate with the insert having the same cross section as Including that a step, and characterized in that.
これによれば、キャビティを有するパッケージ本体となる製品部分の周囲またはその一辺に耳部を有するグリーンシート積層体を、上記キャビティに一端が開口し且つ製品部分の側壁と耳部とにまたがる前記凹みに、これとほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記積層体の側壁と挿入物とが切断される。この結果、上記側壁が切断時の圧力で垂れ下がらないため、上記凹みは、前記中層グリーンシートに設けた前記貫通孔の一辺と同じ幅の凹溝またはかかる一辺に開口する凹溝の形状を保ったまま、追ってパッケージ本体となるグリーンシート積層体におけるキャビティと外側面との間を水平に貫通する貫通孔となる。従って、パッケージ本体の表面に開口するキャビティと、かかるキャビティに一端が開口し所要の断面形状および寸法の貫通孔と、を有するセラミックパッケージを確実に製造することが可能となる。 According to this, the green sheet laminate having an ear portion around or on one side of the product portion serving as a package body having a cavity, the recess having one end opened in the cavity and spanning the side wall and the ear portion of the product portion. In addition, the side wall and the insert of the laminate are cut in a state where the insert having the substantially same cross section is inserted. As a result, since the side wall does not hang down due to the pressure at the time of cutting, the recess maintains the shape of a groove having the same width as one side of the through-hole provided in the middle-layer green sheet or a groove that opens to the one side. As it is, it becomes a through hole that penetrates horizontally between the cavity and the outer surface of the green sheet laminate that will be the package body. Therefore, it is possible to reliably manufacture a ceramic package having a cavity opened on the surface of the package body and a through hole having one end opened in the cavity and a required cross-sectional shape and size.
尚、前記セラミックには、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウムなどであるほか、低温焼成セラミックの一種であるガラス−セラミックも含まれる。
また、前記中層グリーンシートの貫通孔は、平面視で矩形(長方形または正方形)を呈すると共に、前記上層グリーンシートの貫通孔に比べて、その一辺寄りの部分が大きいか、あるいは同じ矩形であって一辺の一部から外側に延びる凹溝を有している。
更に、前記下層・中層・上層グリーンシートは、セラミックからなる単層のグリーンシートであるほか、平面視で同じ形状を呈する複数層のグリーンシートを積層した形態も含んでいる。
また、第1の製造方法における前記下層・中層・上層グリーンシートは、多数個取り用の大版タイプとし、且つ中層・上層グリーンシートは、前記各貫通孔を複数個で同数ずつ形成した形態であっても良い。
更に、前記挿入物は、前記各グリーンシートと同じか同種の材料からなり、少なくとも前記凹みの高さとほぼ同じ高さを含む断面を有する。
加えて、前記キャビティの底面には、半導体素子、発光素子、圧電素子などの電子部品が搭載される。
The ceramic includes alumina, mullite, aluminum nitride, and the like, and also includes a glass-ceramic which is a kind of low-temperature fired ceramic.
Further, the through hole of the middle layer green sheet has a rectangular shape (rectangle or square) in plan view, and a portion closer to one side thereof is larger than the through hole of the upper layer green sheet or is the same rectangle. It has a concave groove extending outward from a part of one side.
Further, the lower, middle and upper green sheets are not only single-layer green sheets made of ceramic, but also include a form in which a plurality of green sheets having the same shape in plan view are laminated.
In the first manufacturing method, the lower layer, middle layer, and upper layer green sheets are large plate types for taking a large number of pieces, and the middle layer and upper layer green sheets have a plurality of through holes formed in the same number. There may be.
Further, the insert is made of the same or similar material as each of the green sheets, and has a cross section including at least a height substantially equal to the height of the recess.
In addition, electronic components such as a semiconductor element, a light emitting element, and a piezoelectric element are mounted on the bottom surface of the cavity.
また、本発明による第2のセラミックパッケージの製造方法(請求項2)は、平坦な下層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に貫通孔を有する中層グリーンシートを積層する工程と、かかる中層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に上記貫通孔の開口部よりも小さい開口部で且つ複数の貫通孔を有する上層グリーンシートを、かかる複数の貫通孔間の側壁が上記中層グリーンシートの貫通孔の中間を覆うように積層して、上向きに開口する複数のキャビティと複数のキャビティ間を隔てる側壁を貫通する連通孔とを有するグリーンシート積層体を形成する工程と、かかるグリーンシート積層体の連通孔に、かかる連通孔の断面とほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記複数のキャビティを隔てる側壁および挿入物を上記グリーンシート積層体の厚み方向に沿って切断する工程と、を含む、ことを特徴とする。 A second ceramic package manufacturing method according to the present invention (Claim 2) includes a step of laminating an intermediate green sheet having a through hole between a front surface and a back surface on a flat lower green sheet, and the intermediate layer. On the green sheet, an upper green sheet having an opening smaller than the opening of the through-hole and having a plurality of through-holes between the front surface and the back surface, and a side wall between the plurality of through-holes of the intermediate green sheet A step of forming a green sheet laminate having a plurality of cavities that are opened upward and a communication hole that penetrates a side wall that separates the plurality of cavities, and is laminated so as to cover the middle of the through hole, and the green sheet laminate With the insert having a cross section substantially the same as the cross section of the communication hole inserted into the communication hole, the side wall and the insert separating the plurality of cavities are And a step of cutting along the thickness direction of the green sheet laminate, and wherein the.
これによれば、前記各形態の下層・中層・上層グリーンシートを積層したグリーンシート積層体において、隣接する複数のキャビティを隔てる側壁を貫通する連通孔に、これとほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記側壁とかかる挿入物とが切断される。この結果、上記側壁が切断時の圧力で垂れ下がらないため、上記連通孔は、前記中層グリーンシートに設けた前記貫通孔の形状を保ったまま、追ってパッケージ本体となるグリーンシート積層体のキャビティと外側面との間を水平に貫通する貫通孔となる。従って、パッケージ本体の表面に開口するキャビティと、かかるキャビティに一端が開口し所要の断面形状および寸法の貫通孔と、を有するセラミックパッケージを確実に製造することが可能となる。
尚、第2の製造方法における複数の貫通孔とは、一対の貫通孔のほか、3以上の奇数または偶数の貫通孔を指す。従って、貫通孔を1個のみ形成する際には、前記中層グリーンシートに形成する複数の貫通孔は、一対または複数対となり、1つのキャビティに2個以上の貫通孔を形成する際には、3個以上となる。
また、第2の製造方法における前記下層・中層・上層グリーンシートも、多数個取り用の大版タイプとし、且つ中層・上層グリーンシートは、前記各貫通孔を複数個で同数ずつ形成した形態であっても良い。
更に、前記挿入物は、前記各グリーンシートと同じか同種の材料からなり、少なくとも前記連通孔の高さとほぼ同じ高さを含む断面を有する。
According to this, in the green sheet laminate obtained by laminating the lower layer, middle layer, and upper layer green sheets of the above-mentioned forms, inserts having substantially the same cross section are inserted into the communication holes penetrating the side walls separating the adjacent cavities. In this state, the side wall and the insert are cut. As a result, since the side wall does not hang down due to the pressure at the time of cutting, the communication hole maintains the shape of the through hole provided in the middle-layer green sheet, and the cavity of the green sheet laminate that will become the package body later. It becomes a through-hole penetrating horizontally between the outer side surfaces. Accordingly, it is possible to reliably manufacture a ceramic package having a cavity opened on the surface of the package body and a through hole having one end opened in the cavity and a required cross-sectional shape and size.
The plurality of through holes in the second manufacturing method refers to a pair of through holes, as well as three or more odd or even through holes. Therefore, when only one through hole is formed, the plurality of through holes formed in the middle-layer green sheet are a pair or a plurality of pairs, and when two or more through holes are formed in one cavity, 3 or more.
Further, the lower, middle and upper green sheets in the second production method are also large plate types for taking a large number, and the middle and upper green sheets have a plurality of through holes formed in the same number. There may be.
Furthermore, the insert is made of the same or the same material as each of the green sheets and has a cross section including at least the height substantially equal to the height of the communication hole.
更に、本発明による第3のセラミックパッケージの製造方法(請求項3)は、平坦な下層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に複数の貫通孔とかかる複数の貫通孔を連通する連通溝を有する中層グリーンシートを積層する工程と、かかる中層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に上記と同じ複数の貫通孔を有する上層グリーンシートを、複数の貫通孔間の側壁が上記連通溝を覆うように積層して、上向きに開口する複数のキャビティとかかる複数のキャビティ間を隔てる側壁を貫通する連通孔とを有するグリーンシート積層体を形成する工程と、かかるグリーンシート積層体の連通孔に、かかる連通孔の断面とほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記複数のキャビティを隔てる側壁および挿入物を上記積層体の厚み方向に沿って切断する工程と、を含む、ことを特徴とする。 Furthermore, a third ceramic package manufacturing method according to the present invention (Claim 3) includes a communication groove for communicating a plurality of through holes and the plurality of through holes between a front surface and a back surface on a flat lower green sheet. A middle-layer green sheet having a plurality of through-holes between the front surface and the back surface of the middle-layer green sheet, and a side wall between the plurality of through-holes is formed in the communication groove. Forming a green sheet laminate having a plurality of cavities that open upward and a communication hole that penetrates a side wall that separates the plurality of cavities, and a communication hole of the green sheet laminate In addition, in the state where the insert having the same cross section as that of the communication hole is inserted, the side wall and the insert separating the plurality of cavities are set to the thickness of the laminate. And a step of cutting along, characterized in that.
これによっても、前記各形態の下層・中層・上層グリーンシートを積層したグリーンシート積層体において、隣接する複数のキャビティを隔てる側壁を貫通する連通孔に、これとほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記側壁とかかる挿入物とが切断される。この結果、上記側壁が切断時の圧力で垂れ下がらないため、上記連通孔は、前記中層グリーンシートに設けた前記貫通溝の形状を保ったまま、追ってパッケージ本体となるグリーンシート積層体のキャビティと外側面との間を水平に貫通する貫通孔となる。従って、パッケージ本体の表面に開口するキャビティと、かかるキャビティに一端が開口し所要の断面形状および寸法の貫通孔と、を有するセラミックパッケージを確実に製造することが可能となる。
尚、第3の製造方法における複数の貫通孔も、前記第2の製造方法と同じである。また、第3の製造方法における前記下層・中層・上層グリーンシートも、多数個取り用の大版タイプとし、且つ中層・上層グリーンシートは、前記各貫通孔を複数個で同数ずつ形成した形態であっても良い。
更に、前記挿入物は、前記各グリーンシートと同じか同種の材料からなり、少なくとも前記連通孔の高さとほぼ同じ高さを含む断面を有する。
Even in this manner, in the green sheet laminate in which the lower layer, middle layer, and upper layer green sheets of the above-described forms are laminated, inserts having substantially the same cross-section are inserted into the communication holes penetrating the side walls separating the plurality of adjacent cavities. In the state, the side wall and the insert are cut. As a result, since the side wall does not hang down due to the pressure at the time of cutting, the communication hole maintains the shape of the through groove provided in the middle-layer green sheet, and the cavity of the green sheet laminate that becomes the package body later on It becomes a through-hole penetrating horizontally between the outer side surfaces. Accordingly, it is possible to reliably manufacture a ceramic package having a cavity opened on the surface of the package body and a through hole having one end opened in the cavity and a required cross-sectional shape and size.
The plurality of through holes in the third manufacturing method are the same as in the second manufacturing method. Further, the lower, middle and upper green sheets in the third production method are also large plate types for taking a large number, and the middle and upper green sheets have a plurality of through holes formed in the same number. There may be.
Furthermore, the insert is made of the same or the same material as each of the green sheets and has a cross section including at least the height substantially equal to the height of the communication hole.
付言すれば、本発明には、前記切断工程の後に、切断された前記挿入物を切断後の凹みまたは連通孔から抜き取る工程と、前記キャビティおよびその側壁に貫通孔を有する切断後のグリーンシート積層体を焼成する工程を有すると、を有する、セラミックパッケージの製造方法、も含まれ得る。
これによる場合、セラミックからなり、パッケージ本体の表面に開口するキャビティと、かかるキャビティに一端が開口し所要の断面形状および寸法の貫通孔と、を有するセラミックパッケージを提供することが可能となる。
また、本発明には、前記挿入物の断面は、前記凹みまたは連通孔の断面に対し、前記切断方向に沿った高さが同じで且つ切断方向と直交する方向に沿った幅が小さい、セラミックパッケージの製造方法、も含まれ得る。これによる場合、断面形状および寸法精度に優れた前記貫通孔を有するセラミックパッケージとすることが可能となる。尚、上記断面とは、寸法を指している。
In other words, in the present invention, after the cutting step, the cut insert is extracted from the cut recess or the communication hole, and the cut green sheet laminate having a through-hole in the cavity and its side wall is provided. A method for manufacturing a ceramic package may include a step of firing the body.
In this case, it is possible to provide a ceramic package made of ceramic and having a cavity opened on the surface of the package body and a through hole having one end opened in the cavity and a required cross-sectional shape and size.
Further, according to the present invention, the insert has a cross section in which the height along the cutting direction is the same as the cross section of the recess or the communication hole, and the width along the direction orthogonal to the cutting direction is small. A method for manufacturing a package may also be included. In this case, a ceramic package having the through hole excellent in cross-sectional shape and dimensional accuracy can be obtained. In addition, the said cross section has pointed out the dimension.
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1〜図4は、本発明による第3のセラミックパッケージパッケージの製造方法を構成する各工程の概略図であり、図5は、第3の製造方法により得られたセラミックパッケージパッケージP1を示す斜視図である。
予め、アルミナ粉末粒子、樹脂バインダ、可塑剤、および溶剤などからなる原料を所要量ずつ混合して、セラミックスラリを製作した。かかるセラミックスラリに対しドクターブレード法を施して、厚みが約0.12〜0.62mmの下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3を形成した。尚、かかる下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3は、多数個取り用である大版タイプとしても良い。
図1に示すように、下層グリーンシートs1は、表面5aおよび裏面4が平坦な形状である。尚、かかる下層グリーンシートs1の表面5aにおける所定の位置には、WまたはMo粉末を含む導電性ペーストを印刷したメタライズ層(図示せず)と、これに接続する上記同様の導電性ペーストからなるメタライズ配線(図示せず)とが形成されていた。
In the following, the best mode for carrying out the present invention will be described.
1 to 4 are schematic views of respective steps constituting a third ceramic package package manufacturing method according to the present invention, and FIG. 5 is a perspective view showing a ceramic package package P1 obtained by the third manufacturing method. FIG.
A ceramic slurry was produced by mixing raw materials composed of alumina powder particles, a resin binder, a plasticizer, a solvent, and the like in advance. The ceramic blade was subjected to a doctor blade method to form lower, middle and upper green sheets s1 to s3 having a thickness of about 0.12 to 0.62 mm. The lower, middle and upper green sheets s1 to s3 may be a large plate type for taking a large number.
As shown in FIG. 1, the lower layer green sheet s1 has a flat shape on the
また、中層グリーンシートs2には、表面および裏面を貫通する一対(複数)の貫通孔5b,5bと、かかる貫通孔5b,5bを隔てる側壁(仕切り壁)4bの中央部において、これらを連通する連通溝6aと、を形成した。
上記貫通孔5b,5bおよび連通溝6aは、これら全体の外形と相似形の断面を有するパンチ、および当該断面と同様の断面である受入穴を有するダイを用いて、中層グリーンシートs2を打ち抜き加工することで形成した。
更に、図1に示すように、上層グリーンシートs3には、表面2および裏面を貫通する一対(複数)の貫通孔5c,5cを、上記同様の打ち抜き加工することで形成した。尚、図1の平面視において、一対の貫通孔5bと一対の貫通孔5cとは、同じ形状および寸法(約20mm×約20mm)であり、且つ互いに連通可能に形成された。
Further, the middle layer green sheet s2 communicates with a pair (a plurality) of through
The through-
Furthermore, as shown in FIG. 1, a pair (a plurality) of through
次に、図1中の矢印で示すように、下層グリーンシートs1の表面5a上に、貫通孔5b,5bおよび連通溝6aを有する中層グリーンシートs2を積層した。更に、かかる中層グリーンシートs2の上に、一対の貫通孔5cと一対の貫通孔5bとが連通し且つ前者の連通溝6aを後者の側壁4cが覆うように、上層グリーンシートs3を積層した(積層体形成工程)。
その結果、図2の斜視図および図3の垂直断面図に示すように、表面2に開口する一対(複数)のキャビティ5と、かかる一対のキャビティ5,5を隔てる側壁4aの中央部を水平に貫通する連通孔6bと、四辺の側壁4と、裏面3とを有するグリーンシート積層体S1が形成された。かかるグリーンシート積層体S1は、一対の製品部分を有し且つ全体がほぼ直方体を呈する本体1aからなる。
次いで、図3中の矢印で示すように、上記連通孔6b内に、かかる連通孔6bの断面に対して、高さが殆んど同じで且つ幅が若干小さい断面を有し、前記グリーンシートs1〜s3と同様のセラミック材料からなる全体が直方体を呈する挿入物7を挿入した。かかる挿入物7を有するグリーンシート積層体S1を図示しない定盤の上に載置して拘束した。尚、挿入物7は、その高さおよび幅が上記連通孔6bの高さおよび幅に対して、80〜99%の範囲になるように形成した。
Next, as shown by the arrow in FIG. 1, the middle layer green sheet s2 having the through
As a result, as shown in the perspective view of FIG. 2 and the vertical sectional view of FIG. 3, the pair of (a plurality of)
Next, as shown by the arrows in FIG. 3, the
図4の左右に示すように、連通孔6bに挿入物7が挿入された状態で、一対のキャビティ5を隔てる側壁4aの左右方向における中央、上記挿入物7における長手方向の中央、および下層グリーンシートs1における長手方向の中央を横切る切断予定面Lに沿って、ブレードcによりグリーンシート積層体S1をその厚みに沿って切断した(切断工程)。尚、上記切断予定面Lは、後述する異なる形態の製造方法を含めて、全て仮想線である。
かかる切断の後で、2つに切断された挿入物7を、それぞれ切断後の分割された連通孔6bから抜き取った。
尚、グリーンシート積層体S1の周囲に前記下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3を積層した図示しない耳部がある場合には、かかる耳部を切除するように、前記本体1aおよび積層体S1の周囲を囲う切断予定面(L)に沿って、上記ブレードcにより切断を行った。また、前記下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3が多数個取り用である大版タイプのものであり、複数の前記本体1aおよび積層体S1を併有している場合には、各本体1aごとの切断予定面(L)と、それらの周囲の切断予定面に沿って、上記ブレードcにより切断を行った。
As shown on the left and right of FIG. 4, with the insert 7 inserted into the
After such cutting, the insert 7 cut into two pieces was extracted from the divided
In addition, when there is an unillustrated ear portion in which the lower layer / middle layer / upper layer green sheets s1 to s3 are laminated around the green sheet laminate S1, the main body 1a and the laminate S1 are cut out. Was cut by the blade c along the planned cutting surface (L) surrounding the periphery of. Further, when the lower layer / middle layer / upper green sheets s1 to s3 are of a large plate type for taking a large number, and each of the main bodies 1a and the laminated body S1 is included, each main body 1a Cutting was performed by the blade c along the scheduled cutting surfaces (L) for each and along the scheduled cutting surfaces around them.
その結果、図5に例示するように、表面2および裏面3を有し、かかる表面2に開口する平面視が矩形のキャビティ5と、かかるキャビティ5を囲う一つの側壁4を水平に貫通する貫通孔6と、を有する一対(複数)のパッケージ本体1が形成できた。そして、これらのパッケージ本体1を所定の温度帯で加熱・焼成することで、製品のセラミックパッケージP1を製造することできた。
尚、キャビティ5の底面5aには、焼成された前記メタライズ層(図示せず)が位置しており、その表面にNiメッキ層およびAuメッキ層を被覆することで、当該キャビティ5に追って搭載される電子部品との導通に使用される。また、前記貫通孔6には、上記電子部品と導通する配線などが通される。
As a result, as illustrated in FIG. 5, the
Note that the fired metallized layer (not shown) is located on the
以上のような第3の製造方法によれば、前記各形態の下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3を積層したグリーンシート積層体S1において、隣接する一対(複数)のキャビティ5を隔てる側壁4aを貫通する連通孔6bに、これに対し少なくともほぼ同じ高さの断面である挿入物7を挿入した状態で、上記側壁4aとかかる挿入物7とが切断された。この結果、上記側壁4aの中央部が切断時の圧力で垂れ下がらないため、上記連通孔6bは、前記中層グリーンシートs2に設けた前記連通溝6aの形状を保ったまま、追ってパッケージ本体1となるグリーンシート積層体S1のキャビテ5ィと外側面との間を水平に貫通する貫通孔6となった。従って、パッケージ本体1の表面2に開口するキャビティ5と、かかるキャビティ5に一端が開口し所要の断面形状および寸法の貫通孔6と、を有するセラミックパッケージP1を確実に製造することができた。
According to the third manufacturing method as described above, in the green sheet laminate S1 in which the lower layer, middle layer, and upper layer green sheets s1 to s3 of the above-described forms are laminated, the
図6〜図8は、本発明による第1のセラミックパッケージパッケージの製造方法を構成する各工程の概略図である。
予め、前記同様で且つ平面視のサイズが前記の約半分である下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3を製作した。
次に、図6に示すように、平坦な下層グリーンシートs1の表面5a上に、表面および裏面の間に前記貫通孔5bと、その一辺に一端が連通し且つ他端が閉塞した凹溝6cと、を有する中層グリーンシートs2を積層した。かかる中層グリーンシートs2の上に、表面2および裏面の間に上記貫通孔5bと同じ貫通孔5cを有する上層グリーンシートs3を、貫通孔5b,5cが互いに連通し且つ上記凹溝6cを貫通孔5cの開口縁が覆うように積層した(積層体形成工程)。
尚、上層グリーンシートs3の貫通孔5cの開口部は、上記凹溝6cを有しない点で、中層グリーンシートs2の貫通孔5bの開口部よりも小さい。また、凹溝6cは、上記貫通孔5bの一辺と同じ幅を有する幅広溝の形状としても良い。更に、下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3を多数個取り用である大版タイプとしても良い。
6 to 8 are schematic views of the respective steps constituting the first ceramic package package manufacturing method according to the present invention.
The lower layer, middle layer, and upper layer green sheets s1 to s3 having the same size as the above and having a size in plan view that is approximately half of the above were manufactured in advance.
Next, as shown in FIG. 6, on the
In addition, the opening part of the through-
その結果、図6,図7に示すように、表面2および裏面3を有し、かかる表面2に開口する平面視が矩形のキャビティ5と、かかるキャビティ5を囲う一つの側壁4cの中央部に一端が開口する凹み6cと、四辺の側壁4,4cと、裏面3と、を有するグリーンシート積層体S2が形成された。上記凹み6cの一端が開口する側壁4cの外側には耳部mが隣接し、かかる側壁4cと耳部mとは、上記凹み6cと交差する切断予定面Lにより区画されている。尚、図7は、図6中のY−Y線の矢視に沿った垂直断面を示す。
次いで、図7中の矢印で示すように、上記凹み6c内に、かかる凹み6cの断面に対し高さが殆んど同じで且つ幅が若干小さい断面を有し、前記グリーンシートs1〜s3と同様のセラミック材料からなる全体が直方体を呈する挿入物8を挿入した。かかる挿入物8を有するグリーンシート積層体S2を図示しない定盤の上に載置して拘束した。尚、挿入物8は、その高さおよび幅が上記凹み6cの高さおよび幅に対して、80〜99%の範囲になるように形成した。
As a result, as shown in FIG. 6 and FIG. 7, the
Next, as shown by the arrows in FIG. 7, the
更に、図8に示すように、前記凹み6cに挿入物8が挿入された状態で、耳部mと側壁4cとを隔てる切断予定線Lに沿って、かかる側壁4cおよび挿入物8を、ブレードcによりグリーンシート積層体S2の厚み方向に沿って切断した(切断工程)。かかる切断の後で、2つに切断された挿入物8を、切断により分割された凹み6cから抜き取った。
その結果、前記図5に示したパッケージ本体1が得られた。かかるパッケージ本体1を前記同様に加熱・焼成することで、製品のセラミックパッケージP1を製造することできた。
Further, as shown in FIG. 8, in a state where the
As a result, the
以上のような第1の製造方法によれば、キャビティ5を有するパッケージ本体1となる製品部分の周囲またはその一辺に耳部mを有するグリーンシート積層体S2が形成された。しかも、上記キャビティ5に一端が開口し且つ製品部分の側壁4cと耳部mとにまたがる前記凹み6cに、これに対し少なくとも高さがほぼ同じ断面である挿入物8を挿入した状態で、上記積層体S2の側壁4cと挿入物8とが切断された。この結果、上記側壁4cの中央部が切断時の圧力で垂れ下がらないため、上記凹み6cは、前記中層グリーンシートs2に設けた前記貫通孔5bに一端が開口する凹溝6cの形状を保ったまま、追ってパッケージ本体1となるグリーンシート積層体S2におけるキャビティ5と外側面との間を水平に貫通する貫通孔6となった。従って、パッケージ本体1の表面2に開口するキャビティ5と、かかるキャビティ5に一端が開口し所要の断面形状および寸法の貫通孔6と、を有する前記と同じセラミックパッケージ1を確実に製造することがてきた。
尚、前記中層グリーンシートs2において、凹溝6cが貫通孔5bの一辺と同じ幅の広幅溝(6c)とした場合には、セラミックパッケージ1の貫通孔6は、キャビティ5を囲う側面の一辺と同じ幅を有する幅広の形態となる。
According to the first manufacturing method as described above, the green sheet laminate S <b> 2 having the ear portion m is formed around or on one side of the product portion that becomes the
In the middle layer
図9〜図11は、本発明による第2のセラミックパッケージパッケージの製造方法を構成する各工程の概略図であり、図12は、得られたセラミックパッケージパッケージP2を示す斜視図である。
予め、前記同様の下層・中層・上層グリーンシートs1,s22,s3を製作した。図9に示すように、中層グリーンシートs22には、表面と裏面との間に平面視が長方形の貫通孔5dを前記打ち抜き加工によって形成した。また、上層グリーンシートs3には、前記同様に一対の貫通孔5c,5cとそれらの間の側壁(仕切り壁)4dとを形成した。各貫通孔5cの開口部は、上記貫通孔5dの開口部よりも小さい。尚、以上の下層・中層・上層グリーンシートs1,s22,s3を、多数個取り用である大版タイプとしても良い。
FIG. 9 to FIG. 11 are schematic views of respective steps constituting the second ceramic package package manufacturing method according to the present invention, and FIG. 12 is a perspective view showing the obtained ceramic package package P2.
The same lower layer / middle layer / upper layer green sheets s1, s22, s3 were produced in advance. As shown in FIG. 9, through
図9中の矢印で示すように、平坦な下層グリーンシートs1の表面5a上に、上記貫通孔5dを有する中層グリーンシートs22を積層した。更に、かかる中層グリーンシートs22の上に、上層グリーンシートs3を、その側壁4dが貫通孔5dにおける長手方向の中間を覆うように積層した(積層体形成工程)。
その結果、図10の斜視図および図11の垂直断面図に示すように、表面2に開口する一対(複数)のキャビティ5,5と、かかるキャビティ5,5間を隔てる側壁4aをその幅と同じ幅で貫通する連通孔6dと、四辺の側壁4と、裏面3と、を有する全体がほぼ直方体を呈する本体1bからなるグリーンシート積層体S3が形成された。
As shown by the arrow in FIG. 9, the middle layer green sheet s22 having the through
As a result, as shown in the perspective view of FIG. 10 and the vertical cross-sectional view of FIG. 11, a pair of (a plurality of)
次いで、図11中の矢印で示すように、上記連通孔6d内に、かかる連通孔6dの断面に対し高さが殆んど同じで且つ幅が若干小さい幅広の断面を有し、前記グリーンシートs1〜s3と同様のセラミック材料からなる全体が直方体を呈する挿入物9を挿入した。かかる挿入物9を有するグリーンシート積層体S3を図示しない定盤の上に載置して拘束した。尚、挿入物9は、その高さおよび幅が上記連通孔6dの高さおよび幅に対し、80〜99%の範囲になるように形成した。
更に、前記図4で示した工程と同様に、連通孔6dに挿入物9が挿入された状態で、一対のキャビティ5を隔てる側壁4aの左右方向における中央、上記挿入物9における長手方向の中央、および下層グリーンシートs1における長手方向の中央を横切る前記切断予定面Lに沿って、前記ブレードcによりグリーンシート積層体S3をその厚みに沿って切断した(切断工程)。かかる切断の後で、2つに切断された挿入物9を、それぞれ切断後の連通孔6dから抜き取った。
Next, as shown by the arrows in FIG. 11, the
Further, in the same manner as in the step shown in FIG. 4, in the state in which the
尚、グリーンシート積層体S3の周囲に前記下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3を積層した図示しない耳部がある場合には、かかる耳部を切除するように、前記本体1bおよび積層体S3の周囲の切断予定面(L)に沿って、前記ブレードcにより切断を行った。また、前記下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3が多数個取り用である大版タイプのものであり、複数の前記本体1bおよび積層体S3を併有している場合には、各本体1bごとの切断予定面(L)と、それらの周囲の切断予定面に沿って、上記ブレードcにより切断を行った。
その結果、図12に例示するように、表面2および裏面3を有し、かかる表面2に開口する平面視が矩形のキャビティ5と、かかるキャビティ5を囲う一つの側壁4を水平に貫通する幅広の貫通孔6dと、を有する一対(複数)のパッケージ本体1を形成できた。そして、これらのパッケージ本体1を所定の温度帯で加熱・焼成することで、製品のセラミックパッケージP2を製造することできた。
In addition, when there is an unillustrated ear portion in which the lower layer, middle layer, and upper layer green sheets s1 to s3 are laminated around the green sheet laminate S3, the main body 1b and the laminate S3 so as to cut out the ear portion. The blade c was cut along the planned cutting surface (L). Further, when the lower layer / middle layer / upper layer green sheets s1 to s3 are of a large plate type for taking a large number, and each of the main bodies 1b and the laminated body S3 is included, the respective main bodies 1b Cutting was performed by the blade c along the scheduled cutting surfaces (L) for each and along the scheduled cutting surfaces around them.
As a result, as illustrated in FIG. 12, the
以上のような第2の製造方法によれば、前記各形態の下層・中層・上層グリーンシートs1,s22,s3を積層したグリーンシート積層体S3において、隣接する一対(複数)のキャビティ5を隔てる側壁4aを貫通する幅広の連通孔6dに、これに対し少なくとも高さがほぼ同じである断面の挿入物9を挿入した状態で、側壁4aと挿入物9とが切断された。この結果、上記側壁4aが切断時の圧力で垂れ下がらないため、上記連通孔6dは、前記中層グリーンシートs2に設けた前記貫通孔5dの形状を保ったまま、追ってパッケージ本体1となるグリーンシート積層体S3のキャビティ5と外側面との間を水平に貫通する幅広の貫通孔6dとなった。従って、パッケージ本体1の表面2に開口するキャビティ5と、かかるキャビティ5に一端が開口し所要の断面形状および寸法の貫通孔6dと、を有するセラミックパッケージP2を確実に製造することができた。
According to the second manufacturing method as described above, in the green sheet laminate S3 in which the lower layer, middle layer, and upper layer green sheets s1, s22, and s3 of the above-described forms are laminated, the pair of
図13,図14は、前記第1の製造方法の応用形態を示す断面図である。
予め、平坦な前記下層グリーンシートs1と、一対(複数)の前記貫通孔5bおよびこれらの対向する側面ごとに一端が開口する凹溝6cを有する中層グリーンシートs2と、一対(複数)の前記貫通孔5cを有する上層グリーンシートs3とを製作した。尚、かかる下層・中層・上層グリーンシートs1〜s3も多数個取り用である大版タイプとしても良い。
次に、図13に示すように、下層グリーンシートs1の上に、上記中層グリーンシートs2と、上層グリーンシートs3とを、一対ずつの貫通孔5b,5cが個別に連通し、且つ各凹溝6cを各貫通孔5cの開口縁が覆うように積層した(積層体形成工程)。
13 and 14 are cross-sectional views showing application forms of the first manufacturing method.
In advance, the flat lower layer green sheet s1, the pair (plurality) of the through
Next, as shown in FIG. 13, a pair of through-
その結果、図13に示すように、表面2に開口する隣接した一対(複数)のキャビティ5,5と、これらを隔てる側壁(仕切り壁)4eと、各キャビティ5における外側寄りの側壁4cに一端が開口し且つ他端が側壁4cに隣接する外側の耳部mに達して閉塞する凹み6cと、を有する積層体S4が形成された。各側壁4cと隣接する耳部mとは、切断予定線Lで区画されており、側壁4eの中間にも切断予定線Lを設定した。
次いで、図13中の矢印で示すように、上記各凹み6c内に、かかる凹み6cの断面に対し高さが殆んど同じで且つ幅が若干小さい断面を有する同様の挿入物8を挿入した。かかる挿入物8を有するグリーンシート積層体S4を図示しない定盤の上に載置して拘束した。尚、挿入物8は、その高さおよび幅が上記凹み6cの高さおよび幅に対し、80〜99%の範囲になるように形成されていた。
As a result, as shown in FIG. 13, a pair of
Next, as shown by the arrows in FIG. 13, a
更に、図14に示すように、各側壁4cごとの切断予定面Lと、側壁4eの切断予定面に沿って、ブレードcによりグリーンシート積層体S4の厚み方向に沿って切断を行った(切断工程)。かかる切断の後で、2つに切断された各挿入物8を、切断後の各凹み6cから抜き取った。
その結果、前記図5に示したパッケージ本体1が一対得られた。各パッケージ本体1を前記同様に加熱・焼成することで、製品のセラミックパッケージP1を製造することできた。
以上のような第1の製造方法によれば、一対あるいは複数対のセラミックパッケージP1を確実に且つ効率良く製造することできた。
Furthermore, as shown in FIG. 14, along the planned cutting surface L for each
As a result, a pair of
According to the first manufacturing method as described above, a pair or a plurality of pairs of ceramic packages P1 can be reliably and efficiently manufactured.
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
前記グリーンシートs1,s2,s22,s3は、ムライト、窒化アルミニウムなどのセラミックや、低温焼成セラミックの一種であるガラス−セラミックからなるものでも良い。
また、前記グリーンシートs1,s2,s22,s3は、平面視が同じ形状のものを複数積層したものとして良い。
更に、前記グリーンシートs1,s2,s22,s3間に、キャビティ5の側壁4を貫通する導体を形成したり、あるいは、キャビティ5の底面5aを貫通する導体を形成しても良い。
加えて、前記キャビティ5の側壁を水平に貫通する貫通孔6,6dは、2個以上とし、当該キャビティ5における対抗する一対の側壁、または隣接する一位の側壁ごとを貫通するように形成しても良い。
尚、前記セラミックパッケージP1,P2のキャビティ5の開口部は、キャビティ5の底面5aに電子部品を搭載した後で、セラミックまたは金属からなる蓋板により密閉される。
The present invention is not limited to the embodiments described above.
The green sheets s1, s2, s22, and s3 may be made of a ceramic such as mullite or aluminum nitride, or a glass-ceramic that is a kind of low-temperature fired ceramic.
The green sheets s1, s2, s22, and s3 may be formed by stacking a plurality of green sheets having the same shape in plan view.
Further, a conductor that penetrates the
In addition, two or more through
The openings of the
4a,4c……側壁
5………………キャビティ
5b〜5d……貫通孔
6………………貫通孔
6a……………連通溝
6b,6d……連通孔
6c……………凹み
7〜9…………挿入物
s1……………下層グリーンシート
s1,s22…中層グリーンシート
s3……………上層グリーンシート
S1〜S4……グリーンシート積層体
P1,P2……セラミックパッケージ
4a, 4c ……
Claims (3)
上記中層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に上記貫通孔の開口部よりも小さい開口部の貫通孔を有する上層グリーンシートを、かかる小さい開口部の一部が中層グリーンシートの貫通孔の一部を覆うように積層して、上向きに開口するキャビティと当該キャビティの側面に一端が開口する凹みとを有するグリーンシート積層体を形成する工程と、
上記グリーンシート積層体の凹みに、かかる凹みの断面とほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記キャビティの側壁および挿入物を上記グリーンシート積層体の厚み方向に沿って切断する工程と、を含む、
ことを特徴とするセラミックパッケージの製造方法。 Laminating a middle layer green sheet having a through hole between the front and back surfaces on a flat lower layer green sheet;
An upper green sheet having a through hole with an opening smaller than the opening of the through hole is provided between the front surface and the back surface on the intermediate green sheet, and a part of the small opening is a through hole of the intermediate green sheet. Laminating so as to cover a part, forming a green sheet laminate having a cavity opening upward and a recess having one end opened on the side surface of the cavity;
Cutting the side wall of the cavity and the insert along the thickness direction of the green sheet laminate, with an insert having a cross section substantially the same as the cross section of the recess being inserted into the recess of the green sheet laminate, including,
A method of manufacturing a ceramic package characterized by the above.
上記中層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に上記貫通孔の開口部よりも小さい開口部で且つ複数の貫通孔を有する上層グリーンシートを、かかる複数の貫通孔間の側壁が上記中層グリーンシートの貫通孔の中間を覆うように積層して、上向きに開口する複数のキャビティと複数のキャビティ間を隔てる側壁を貫通する連通孔とを有するグリーンシート積層体を形成する工程と、
上記グリーンシート積層体の連通孔に、かかる連通孔の断面とほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記複数のキャビティを隔てる側壁および挿入物を上記グリーンシート積層体の厚み方向に沿って切断する工程と、を含む、
ことを特徴とするセラミックパッケージの製造方法。 Laminating a middle layer green sheet having a through hole between the front and back surfaces on a flat lower layer green sheet;
On the middle green sheet, an upper green sheet having an opening smaller than the opening of the through hole and having a plurality of through holes between the front surface and the back surface is provided, and the side wall between the plurality of through holes has the middle green. Forming a green sheet laminate having a plurality of cavities that open upward and a communication hole that penetrates a side wall that separates the plurality of cavities, and is laminated so as to cover the middle of the through holes of the sheet;
In the state where the insert having a cross section substantially the same as the cross section of the communication hole is inserted into the communication hole of the green sheet laminate, the side wall and the insert separating the plurality of cavities are arranged along the thickness direction of the green sheet laminate. Cutting, and
A method of manufacturing a ceramic package characterized by the above.
上記中層グリーンシートの上に、表面および裏面の間に上記と同じ複数の貫通孔を有する上層グリーンシートを、複数の貫通孔間の側壁が上記連通溝を覆うように積層して、上向きに開口する複数のキャビティとかかる複数のキャビティ間を隔てる側壁を貫通する連通孔とを有するグリーンシート積層体を形成する工程と、
上記グリーンシート積層体の連通孔に、かかる連通孔の断面とほぼ同じ断面の挿入物を挿入した状態で、上記複数のキャビティを隔てる側壁および挿入物を上記積層体の厚み方向に沿って切断する工程と、を含む、
ことを特徴とするセラミックパッケージの製造方法。
A step of laminating a middle layer green sheet having a plurality of through holes and a communication groove communicating the plurality of through holes between the front and back surfaces on a flat lower layer green sheet;
An upper layer green sheet having the same plurality of through-holes between the front surface and the back surface is laminated on the middle-layer green sheet so that the side walls between the plurality of through-holes cover the communication grooves and opened upward. Forming a green sheet laminate having a plurality of cavities and communication holes penetrating the side walls separating the plurality of cavities;
With the insert having a cross section substantially the same as the cross section of the communication hole inserted in the communication hole of the green sheet laminate, the side walls and the insert separating the plurality of cavities are cut along the thickness direction of the laminate. Including a process,
A method of manufacturing a ceramic package characterized by the above.
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CN102254875A (en) * | 2011-07-11 | 2011-11-23 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | Ceramic package and manufacturing method thereof |
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