JP2001332857A - 配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】セラミック基板を個々の配線基板に分割する
際、バリやカケ等が形成されて外形不良を発生してしま
う。 【解決手段】１枚のセラミック基板７を分割溝６に沿っ
て切断分離し、多数の配線基板９を形成するにあたっ
て、前記セラミック基板７の分割溝６の直下領域に、複
数個の空洞部５を、上下に並んで、かつ０．２４×（ｔ
−ｃ１−ｃ２）≦ｎｄ≦０．３８×（ｔ−ｃ１−ｃ
２）、ｄ≦０．６２×｛１＋ｌｏｇ（ｃ１／ｗ）｝
（ｔ：絶縁基体の厚み（ｍｍ）、ｃ１：切断起点側の分
割溝の深さ（ｍｍ）、ｃ２：切断終点側の分割溝の深さ
（ｍｍ）、ｗ：分割溝の最大開口幅（ｍｍ）、ｎ：空洞
部の個数、ｄ：各空洞部の上下方向の内径（ｍｍ））の
範囲となるように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子や容量素
子、抵抗器等の電子部品が搭載される配線基板の製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体素子や容量素子、抵抗器等
の電子部品が搭載される配線基板は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内部及び表
面にタングステン、モリブデン等の高融点金属材料から
成る配線導体層を形成した構造を有しており、絶縁基体
表面に半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品を搭
載するとともに各電子部品の電極を配線導体に電気的に
接続するようになっている。

【０００３】かかる配線基板は、一般に、セラミックス
の積層技術及びスクリーン印刷等の厚膜形成技術を採用
することにより製作され、また、特に表面実装用等の小
型の配線基板では、量産性を考慮して多数個を集約させ
た多数個取りの形態で製作したセラミック基板を分割す
る方法で製作されており、具体的には以下の方法によっ
て製作される。即ち、 （１）まず、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化珪素
（ＳｉＯ₂）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カル
シウム（ＣａＯ）等から成るセラミックス原料粉末に有
機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿物を作り、これを従来
周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等によ
りシート状に成形して配線基板の絶縁基体となる領域を
多数有する広面積のセラミックグリーンシート（セラミ
ック生シート）を複数枚得る。 （２）次に、タングステン、モリブデン等の金属の粉末
に有機溶剤、溶媒を添加して得た導電ペーストを、スク
リーン印刷法により、前記少なくとも１枚のセラミック
グリーンシートの各絶縁基体となる領域に所定パターン
に印刷塗付して配線用導体を被着形成する。 （３）次に、前記セラミックグリーンシートを上下に積
層して生セラミック成形体となし、この生セラミック成
形体の上面および／または下面に、前記絶縁基体となる
領域を区画する仮想線に沿って金属製の刃を押圧するこ
とにより分割溝を形成し、該分割溝によって前記絶縁基
体となる領域を区画する。 （４）そして最後に、前記生セラミック成形体を焼成
し、絶縁基体に配線導体を形成した配線基板を多数有す
るセラミック基板を得るとともに、該セラミック基板を
前記分割溝に沿って切断し、多数の配線基板を個々に分
割することにより、所定パターンの配線導体を有する個
々の配線基板が形成される。

【０００４】なお、上記セラミック基板の切断は、通
常、分割線に沿ってセラミック基板を撓ませて分割溝の
底部に曲げ応力を集中させ、分割溝の底部に小さな亀裂
を生じさせるとともにこの亀裂をセラミック基板の内部
を介して底面にまで進行させることによって行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、セラミック基板を分割溝に沿って分
割する際、セラミック基板を形成する焼結粒子の形状、
物性等にばらつきがあることから亀裂の進行方向が不均
一となり、その結果、セラミック基板を正確に分割溝に
沿って分割することができず、形成された個々の配線基
板にはバリやカケ等が形成されて外形不良を発生してし
まうという問題があった。

【０００６】また特に、配線基板が小型で配線導体が高
密度に形成されているような場合、発生したバリやカケ
が小さなものであったとしても配線基板の外寸（外形寸
法）が規格値から大きく外れたり、配線導体に断線等の
重大な不具合を生じたりしてしまう。

【０００７】本発明は、上記問題点に鑑み案出されたも
のであり、その目的は、セラミック基板を分割溝に沿っ
てバリやカケ等を発生することなく確実、かつ綺麗に切
断することを可能とし、所定の配線導体、所定の外形寸
法を有する配線基板を一度に多数個形成することができ
る配線基板の製造方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）配線基
板の絶縁基体となる領域を多数有する広面積のセラミッ
クグリーンシートを複数枚準備するとともに、前記少な
くとも１枚のセラミックグリーンシートの各絶縁基体と
なる領域に配線用導体を被着形成する工程と、（２）前
記複数のセラミックグリーンシートを上下に積層し、生
セラミック成形体となす工程と（３）前記生セラミック
成形体の上面および／または下面に分割溝を形成し、該
分割溝によって前記絶縁基体となる領域を区画する工程
と、（４）前記分割溝が形成された生セラミック成形体
を焼成し、絶縁基体に配線導体を形成した配線基板を多
数有するセラミック基板を得るとともに、該セラミック
基板を前記分割溝に沿って切断し、多数の配線基板を個
々に分割する工程とを具備する配線基板の製造方法であ
って、前記セラミック基板は前記分割溝の直下領域の内
部に複数個の空洞部が上下に並んで、かつ下記式（１）
（２）を満足させるようにして形成されていることを特
徴とするものである。 （式１）０．２４×（ｔ−ｃ１−ｃ２）≦ｎｄ≦０．３８×（ｔ−ｃ１−ｃ２） （式２）ｄ≦０．６２×｛１＋ｌｏｇ（ｃ１／ｗ）｝ ただし、 ｔ：絶縁基体の厚み（ｍｍ） ｃ１：切断起点側の分割溝の深さ（ｍｍ） ｃ２：切断終点側の分割溝の深さ（ｍｍ） ｗ：分割溝の最大開口幅（ｍｍ） ｎ：空洞部の個数 ｄ：各空洞部の上下方向の内径（ｍｍ） また本発明は、前記複数個の空洞部は、それぞれ略円筒
形で、かつ前記分割溝と平行となるようにして形成され
ていることを特徴とするものである。

【０００９】本発明の配線基板の製造方法によれば、セ
ラミック基板に設けた分割溝の直下領域に位置する内部
に所定条件の複数個の空洞部を形成したことから、セラ
ミック基板に撓みによる曲げ応力を印加し、分割溝に沿
って切断する際、分割溝の底部に形成された小さな亀裂
の進行方向は、曲げ応力が各空洞部の上端部および下端
部に集中することにより逐次矯正されてセラミック基板
の分割溝の直下方向となり、その結果、セラミック基板
を分割溝に沿ってバリやカケ等を発生することなく確
実、かつ綺麗に切断することが可能となり、所定の配線
導体、所定の外形寸法を有する配線基板を一度に多数個
形成することができる。

【００１０】また本発明の配線基板の製造方法によれ
ば、前記空洞部をセラミック基板の厚みに対する最適な
条件、即ち、０．２４×（ｔ−ｃ１−ｃ２）≦ｎｄ≦
０．３８×（ｔ−ｃ１−ｃ２）かつｄ≦０．６２×｛１
＋ｌｏｇ（ｃ１／ｗ）｝（ｔ：絶縁基体の厚み（ｍ
ｍ）、ｃ１：切断起点側の分割溝の深さ（ｍｍ）、ｃ
２：切断終点側の分割溝の深さ（ｍｍ）、ｗ：分割溝の
最大開口幅（ｍｍ）、ｎ：空洞部の個数、ｄ：各空洞部
の上下方向の内径（ｍｍ））となるような範囲に特定し
たことから、セラミック基板の分割溝形成部位の機械的
強度を良好に維持しつつ、分割溝に沿ってバリやカケ等
を発生することなく確実、かつ綺麗に切断することが可
能で、所定の配線導体、所定の外形寸法を有する配線基
板を一度に多数個形成することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の配線基板の製造方
法を図１に示す実施例に基づき詳細に説明する。

【００１２】まず、図１（ａ）に示す如く、絶縁基体と
なる領域Ａを多数する絶縁基体となる領域Ａを区画する
仮想線に沿って上面／及び又は下面に空洞部となる凹部
２を形成するとともに、少なくとも１枚のセラミックグ
リーンシートの絶縁基体となる領域Ａに所定パターンの
配線用導体３を形成する。

【００１３】前記セラミックグリーンシート１は、例え
ば、絶縁基体が酸化アルミニウム質焼結体で形成されて
いる場合、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化珪素
（ＳｉＯ₂）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カル
シウム（ＣａＯ）等のセラミックス粉末、ガラス粉末、
酸化モリブデン等の着色用助剤粉末等から成る原料粉末
に有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿物を作り、これを
従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等
によりシート状に成形することによって形成される。

【００１４】また前記凹部２は、セラミックグリーンシ
ート１の厚み方向に略半円状をなしており、例えば、セ
ラミックグリーンシート１の所定部位に略円柱状をなす
棒状の金属製部材を所定深さにまで押圧することによっ
て形成される。

【００１５】更に前記配線用導体３は、タングステン、
モリブデン、マンガン、銅、銀等の金属粉末から成り、
タングステン等の金属粉末に適当な有機バインダーや溶
剤を添加混合して得た金属ペーストをセラミックグリー
ンシート１の絶縁基体となる領域Ａに従来周知のスクリ
ーン印刷法により所定パターンに印刷塗布することによ
って形成される。

【００１６】次に、図１（ｂ）に示す如く、複数枚のセ
ラミックグリーンシート１を各々の上下面に設けた空洞
部となる凹部２が互いに向かい合うようにして上下に積
層し、これによって各絶縁基体となる領域Ａに配線用導
体３を有し、複数個上下に並んだ空洞部５を内部に有す
る生セラミック成形体４を形成する。

【００１７】次に、図１（ｃ）に示す如く、前記生セラ
ミック成形体４の上面および下面で、絶縁基体となる領
域Ａを区画する仮想線に沿って分割溝６を形成する。

【００１８】前記分割溝６は、例えば、金属製の刃を生
セラミック成形体２の上面および下面に所定の深さまで
押し込むことにより形成され、この場合、形成された分
割溝６はＶ字状等、ほぼ刃の縦断面と同様の断面形を有
している。

【００１９】また前記分割溝６は、通常、後の工程でセ
ラミック基板を分割溝に沿って容易に切断できるように
するために、生セラミック成形体４の外周縁まで達する
ようにして形成される。

【００２０】次に、前記生セラミック成形体４を、例え
ば、還元雰囲気中約１６００℃の温度で焼成し、図１
（ｄ）に示す如く、絶縁基体Ｂに所定パターンの配線導
体８が形成された配線基板９を多数有するとともに、各
配線基板９が分割溝６で区画されて成り、かつ前記分割
溝６直下（直上）の内部に所定条件の複数個の空洞部５
が上下に並んで配設されているセラミック基板７を得
る。

【００２１】そして最後に、前記セラミック基板７を前
記分割溝６に沿って切断すれば、図１（ｅ）に示す如
く、絶縁基体Ｂに所定パターンの配線導体８が被着形成
された個々の配線基板９が形成される。

【００２２】なお、前記セラミック基板７の切断は、分
割溝６に沿ってセラミック基板７を撓ませて分割溝６の
底部に曲げ応力を集中させ、分割溝６の底部に小さな亀
裂を生じさせるとともにこの亀裂をセラミック基板７の
内部に進行させることによって行われる。この場合、セ
ラミック基板７は分割溝６の直下領域の内部に、複数個
の空洞部５が上下に並んで形成されていることから亀裂
の進行方向は、曲げ応力が各空洞部５のそれぞれの上端
部および下端部に集中することにより、短い進行距離ご
とに逐次矯正されて常にセラミック基板７の分割溝６の
直下方向となり、その結果、セラミック基板７を分割溝
６に沿ってバリやカケ等を発生することなく確実、かつ
綺麗に切断することが可能となり、所定の配線導体８、
所定の外形寸法を有する配線基板９を一度に多数個形成
することができる。

【００２３】また、前記複数個の空洞部５は、上下方向
の内径の合計を分割溝６形成部位における絶縁基体１の
厚みに対する最適な大きさ、即ち、０．２４×（ｔ−ｃ
１−ｃ２）≦ｎ・ｄ≦０．３８×（ｔ−ｃ１−ｃ２）と
なるような範囲に特定するとともに、個々の上下方向の
内径の上限値を、ｄ≦０．６２×｛１＋ｌｏｇ（ｃ１／
ｗ）｝となるような範囲に特定したことから（ただし、
ｔ：絶縁基体の厚み（ｍｍ）、ｃ１：切断起点側の分割
溝６の深さ（ｍｍ）、ｃ２：切断終点側の分割溝６の深
さ（ｍｍ）、ｗ：分割溝６の最大開口幅（ｍｍ）、ｎ：
空洞部５の個数、ｄ：各空洞部５の上下方向の内径（ｍ
ｍ））、セラミック基板の分割溝形成部位の機械的強度
を良好に維持しつつ、分割溝に沿ってバリやカケ等を発
生することなく確実、かつ綺麗に切断することができ
る。

【００２４】なお、ｎ・ｄ＜０．２４×（ｔ−ｃ１−ｃ
２）、即ち、空洞部５の上下方向の内径の合計が、分割
溝６形成部位における絶縁基体の厚みの２４％未満とな
ると、亀裂の進行方向を良好に矯正することができず、
得られた配線基板９にバリやカケを生じてしまい、ｎ・
ｄ＞０．３６×（ｔ−ｃ１−ｃ２）、即ち、空洞部５の
上下方向の内径の合計が、分割溝６形成部位における絶
縁基体の厚みの３６％を超えるようになると、分割溝形
成部位における絶縁基体１の機械的強度が劣化し、搬
送、取扱いの際に加わる衝撃等により割れてしまう。従
って、前記空洞部５は、０．２４×（ｔ−ｃ１−ｃ２）
≦ｎ・ｄ≦０．３８×（ｔ−ｃ１−ｃ２）となるような
範囲とする必要がある。

【００２５】また、個々の空洞部５の上下方向の内径ｄ
を、ｄ＞０．６２×｛１＋ｌｏｇ（ｃ１／ｗ）｝と大き
くした場合も、絶縁基体１の機械的強度が低下してしま
い、搬送、取扱いの際に加わる衝撃等により割れてしま
う。従って、前記空洞部５は、ｄ≦０．６２×｛１＋ｌ
ｏｇ（ｃ１／ｗ）｝となるような範囲とする必要があ
る。

【００２６】更にまた、前記空洞部５は、それぞれ略円
柱状とするとともに分割溝６と上下に平行になるように
して形成しておくとセラミック基板７に撓みによる曲げ
応力を印加し、分割溝６に沿って切断する際、曲げ応力
を各空洞部の上端部および下端部に集中させ易くなって
亀裂の進行方向をより一層正確に分割線６の直下方向に
矯正させることができる。

【００２７】かくして得られた配線基板９は、絶縁基体
Ｂの上面に半導体素子や容量素子、抵抗器等の電子部品
が搭載されるとともに各電子部品の電極が配線導体８に
電気的に接続され、これによって各電子部品はその各々
が配線導体８を介して互いに電気的に接続されるととも
に外部電気回路に接続されることとなる。なお本発明は
上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、例
えば、上述の実施例では空洞部を３個形成したもので説
明したがセラミック基板７の厚み等に応じて空洞部を４
個以上形成してもよく、分割溝６を生セラミック成形体
４の上面または下面のみに形成したり、上下の分割溝６
の深さを異ならせたりしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】本発明の配線基板の製造方法によれば、
セラミック基板に設けた分割溝の直下領域に位置する内
部に所定条件の複数個の空洞部を形成したことから、セ
ラミック基板に撓みによる曲げ応力を印加し、分割溝に
沿って切断する際、分割溝の底部に形成された小さな亀
裂の進行方向は、曲げ応力が各空洞部の上端部および下
端部に集中することにより逐次矯正されてセラミック基
板の分割溝の直下方向となり、その結果、セラミック基
板を分割溝に沿ってバリやカケ等を発生することなく確
実、かつ綺麗に切断することが可能となり、所定の配線
導体、所定の外形寸法を有する配線基板を一度に多数個
形成することができる。

【００２９】また本発明の配線基板の製造方法によれ
ば、前記空洞部をセラミック基板の厚みに対する最適な
条件、即ち、０．２４×（ｔ−ｃ１−ｃ２）≦ｎｄ≦
０．３８×（ｔ−ｃ１−ｃ２）かつｄ≦０．６２×｛１
＋ｌｏｇ（ｃ１／ｗ）｝（ｔ：絶縁基体の厚み（ｍ
ｍ）、ｃ１：切断起点側の分割溝の深さ（ｍｍ）、ｃ
２：切断終点側の分割溝の深さ（ｍｍ）、ｗ：分割溝の
最大開口幅（ｍｍ）、ｎ：空洞部の個数、ｄ：各空洞部
の上下方向の内径（ｍｍ））となるような範囲に特定し
たことから、セラミック基板の分割溝形成部位の機械的
強度を良好に維持しつつ、分割溝に沿ってバリやカケ等
を発生することなく確実、かつ綺麗に切断することが可
能で、所定の配線導体、所定の外形寸法を有する配線基
板を一度に多数個形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）乃至（ｅ）は本発明の配線基板の製造方
法を説明するための工程毎の断面図である。

【符号の説明】

１・・・・セラミックグリーンシート ２・・・・凹部 ３・・・・配線用導体 Ａ・・・・絶縁基体となる領域 ４・・・・生セラミック成形体 ５・・・・空洞部 ６・・・・分割溝 ７・・・・セラミック基板 Ｂ・・・・絶縁基体 ８・・・・配線導体 ９・・・・配線基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（１）配線基板の絶縁基体となる領域を多
   数有する広面積のセラミックグリーンシートを複数枚準
   備するとともに、前記少なくとも１枚のセラミックグリ
   ーンシートの各絶縁基体となる領域に配線用導体を被着
   形成する工程と、（２）前記複数のセラミックグリーン
   シートを上下に積層し、生セラミック成形体となす工程
   と（３）前記生セラミック成形体の上面および／または
   下面に分割溝を形成し、該分割溝によって前記絶縁基体
   となる領域を区画する工程と、（４）前記分割溝が形成
   された生セラミック成形体を焼成し、絶縁基体に配線導
   体を形成した配線基板を多数有するセラミック基板を得
   るとともに、該セラミック基板を前記分割溝に沿って曲
   げ応力を加えることにより切断し、多数の配線基板を個
   々に分割する工程、とを具備する配線基板の製造方法で
   あって、前記セラミック基板は前記分割溝の直下領域の
   内部に複数個の空洞部が上下に並んで、かつ下記式
   （１）（２）を満足させるようにして形成されているこ
   とを特徴とする配線基板の製造方法。 （式１）０.２４×（ｔ−ｃ１−ｃ２）≦ｎ・ｄ≦０.３８×（ｔ−ｃ１−ｃ２） （式２）ｄ≦０.６２×｛１＋ｌｏｇ（ｃ１／ｗ）｝ ただし、 ｔ：絶縁基体の厚み（ｍｍ） ｃ１：切断起点側の分割溝の深さ（ｍｍ） ｃ２：切断終点側の分割溝の深さ（ｍｍ） ｎ：空洞部の個数 ｄ：各空洞部の上下方向の内径
2. 【請求項２】前記複数個の空洞部は、それぞれ略円筒形
   で、かつ前記分割溝と平行となるようにして形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の配線基板の製造方
   法。