(57)【要約】  【課題】  表面導体の接続強度の高い回路基板、電子部品等を提供すること。  【解決手段】  セラミックスからなる絶縁基板１と、該絶縁基板１の第１面１１に設けられた複数の表面導体２１を含む回路導体２と、前記表面導体２１のうち、少なくとも前記絶縁基板１の前記第１面１１の外縁に近い位置にある第１表面導体２１ａの一部と平面透視で重なる重なり部３１を有し、該重なり部３１から前記絶縁基板１の前記第１面１１上に延在するセラミック層３とを備えており、前記セラミック層３の前記重なり部３１は、前記第１表面導体２１ａの側面のうち前記絶縁基板１の前記第１面１１の外縁側の部分から内部へ入り込んでいる部分である回路基板１００。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスからなる絶縁基板と、
該絶縁基板の第１面に設けられた複数の表面導体を含む回路導体と、
前記表面導体のうち、少なくとも前記絶縁基板の前記第１面の外縁に近い位置にある第１表面導体の一部と平面透視で重なる重なり部を有し、該重なり部から前記絶縁基板の前記第１面上に延在するセラミック層とを備えており、
前記セラミック層の前記重なり部は、前記第１表面導体の側面のうち前記絶縁基板の前記第１面の外縁側の部分から内部へ入り込んでいる部分である回路基板。
【請求項２】
前記セラミック層の前記重なり部は、前記第１表面導体の側面の全周から内部へ入り込んでいる請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記セラミック層は、前記第１表面導体以外の前記表面導体である第２表面導体の一部と平面透視で重なり、前記第２表面導体の側面から内部へ入り込んでいる第２重なり部を有するものを含む請求項１または請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記セラミック層は、前記第１面における前記表面導体が設けられていない部分の全域を覆っている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の回路基板。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の回路基板と、電子素子とを備えている電子部品。
【請求項６】
請求項５に記載の電子部品と、該電子部品が実装されたモジュール用の前記配線基板とを備えている電子モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、第１面に複数の表面導体が配列された絶縁基板を含む回路基板、電子部品および電子モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子、センサ素子または容量素子等の電子素子が搭載される回路基板として、セラミックス等の絶縁体からなる絶縁基板の表面に設けられた複数の表面導体を含むものが用いられている。このような回路基板に電子素子が搭載された電子部品は外部の配線基板に搭載され、回路基板の表面導体と外部の配線基板の配線とがはんだ等の導電性接続材で接続される。
【０００３】
電子部品のはんだ実装の際の熱、および電子素子の作動時の熱による熱応力により、表面導体が絶縁基板から剥がれる場合がある。これに対して、表面導体の周縁部をセラミック層等で覆って絶縁基板の表面に接続することで接続強度等を確保しているものがある（例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１３０８４５号公報
【特許文献２】特開平１１−５４６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような回路基板においては、表面導体の外縁部をセラミック層で覆うと表面導体の露出面積が小さくなってしまう。そのため、外部の配線基板との接続面積が小さくなり接続強度が低下してしまう。また、露出面積を大きくするとセラミック層等と重なる部分までが含めた表面導体の大きさが大きくなるので、表面導体間の距離および表面導体絶縁基板の外縁までの距離を大きくしなければならず、表面導体の高密度な配置ができなかった。
【０００６】
すなわち、従来の回路基板は、外部の配線基板等との接続強度と表面導体の高密度な配置を両立することができないものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の１つの態様の回路基板は、セラミックスからなる絶縁基板と、該絶縁基板の第１面に設けられた複数の表面導体を含む回路導体と、前記表面導体のうち、少なくとも前記絶縁基板の前記第１面の外縁に近い位置にある第１表面導体の一部と平面透視で重なる重なり部を有し、該重なり部から前記絶縁基板の前記第１面上に延在するセラミック層とを備えており、前記セラミック層の前記重なり部は、前記第１表面導体の側面のうち前記絶縁基板の前記第１面の外縁側の部分から内部へ入り込んでいる部分である。
【０００８】
本開示の１つの態様の電子部品は、上記構成の回路基板と、電子素子とを備えている。
【０００９】
本開示の１つの態様の電子モジュールは、上記構成の電子部品と、該電子部品が実装されたモジュール用の配線基板とを備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の１つの態様の回路基板によれば、セラミック層が第１表面導体の側面から内部へ入り込むことでセラミック層と第１表面導体の外縁部とが重なっていることから、第１表面導体の大きさを大きくしなくても露出面積を大きくすることができるので、外部の配線基板等との接続強度と表面導体の高密度な配置を両立することが可能な回路基板となる。
【００１１】
本開示の１つの態様の電子部品によれば、上記構成の回路基板を含んでいることから、外部の配線基板の配線（端子）に対する接続信頼性および小型化の点で有利な電子部品を提供することができる。
【００１２】
本開示の１つの態様の電子モジュールによれば、上記構成の回路基板を含む電子部品とモジュール用の配線基板とを備えていることから、電子部品と配線基板との接続信頼性が効果的に向上した小型の電子モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】回路基板の一例の外観を示し、（ａ）は第２面（上面）からの斜視図であり、（ｂ）は第１面（下面）からの斜視図である。
【図２】（ａ）は図１に示す回路基板の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図３】図２（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。
【図４】回路基板の他の一例の外観を示し、（ａ）は第２面（上面）からの斜視図であり、（ｂ）は第１面（下面）からの斜視図である。
【図５】（ａ）は図４に示す回路基板の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図６】図５（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。
【図７】回路基板の他の一例の外観を示し、（ａ）は第２面（上面）からの斜視図であり、（ｂ）は第１面（下面）からの斜視図である。
【図８】（ａ）は図７に示す回路基板の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図９】図８（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。
【図１０】回路基板の他の一例の外観を示し、（ａ）は第２面（上面）からの斜視図であり、（ｂ）は第１面（下面）からの斜視図である。
【図１１】（ａ）は図１０に示す回路基板の上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、（ｃ）は下面図である。
【図１２】図１１（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。
【図１３】（ａ）は回路基板の他の一例の下面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１４】（ａ）は回路基板の他の一例の下面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）はいずれも回路基板の他の一例の下面図である。
【図１６】（ａ）および（ｂ）はいずれも回路基板の他の一例の下面図である。
【図１７】（ａ）は回路基板、電子部品および電子モジュールの一例を示す斜視図であり、（ｂ）は断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示の実施形態の回路基板、電子部品および電子モジュールを、添付の図面を参照して説明する。図１回路基板の一例の外観を示し、図１（ａ）は第２面（上面）からの斜視図であり、図１（ｂ）は第１面（下面）からの斜視図である。図２（ａ）は図１に示す回路基板の上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図２（ｃ）は下面図である。図３は図１（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。図４は回
路基板の他の一例の外観を示し、図４（ａ）は第２面（上面）からの斜視図であり、図４（ｂ）は第１面（下面）からの斜視図である。図５（ａ）は図４に示す回路基板の上面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図５（ｃ）は下面図である。図６は図４（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。図７は回路基板の他の一例の外観を示し、図７（ａ）は第２面（上面）からの斜視図であり、図７（ｂ）は第１面（下面）からの斜視図である。図８（ａ）は図７に示す回路基板の上面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図８（ｃ）は下面図である。図９は図７（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。図１０は回路基板の他の一例の外観を示し、図１０（ａ）は第２面（上面）からの斜視図であり、図１０（ｂ）は第１面（下面）からの斜視図である。図１１（ａ）は図７に示す回路基板の上面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図であり、図１１（ｃ）は下面図である。図１２は図１０（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。図１２は図１０（ｂ）のＡ部を拡大して示す断面図である。図１３（ａ）は回路基板の他の一例の下面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図１４（ａ）は回路基板の他の一例の下面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図１５（ａ）および図１５（ｂ）はいずれも回路基板の他の一例の下面図である。図１６（ａ）および図１６（ｂ）はいずれも回路基板の他の一例の下面図である。図１７（ａ）は回路基板、電子部品および電子モジュールの一例を示す斜視図であり、図１７（ｂ）は断面図である。なお、図１７は電子モジュールの一部（電子部品が搭載されている部分）を切り出して示している。また、図１〜図１７の平面図および斜視図においては、他と区別しやすいように表面導体にはドット状の網掛けを施している。また、以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際に回路基板および電子部品等が使用されるときの上下を限定するものではない。
【００１５】
回路基板１００は、セラミックスからなる絶縁基板１と、絶縁基板１の第１面１１（以下、下面１１ともいう。）に設けられた複数の表面導体２１を含む回路導体２と、表面導体２１のうち、少なくとも絶縁基板１の第１面１１の外縁に近い位置にある第１表面導体２１ａの一部と平面透視で重なる重なり部３１を有し、重なり部３１から絶縁基板１の第１面１１上に延在するセラミック層３とを備えており、セラミック層３の重なり部３１は、第１表面導体２１ａの側面のうち絶縁基板１の第１面１１の外縁側の部分から内部へ入り込んでいる部分である。
【００１６】
絶縁基板１は、回路基板１００の基本的な部分であり、複数の表面導体２１等の回路導体２を互いに電気的に絶縁させて配置するための電気絶縁体として機能する。また、絶縁基板１は、例えば、電子素子を搭載して固定するための基体として機能する部分である。
【００１７】
絶縁基板１の下面１１、すなわち回路基板１００としての第１面１１には、複数の表面導体２１が設けられている。複数の表面導体２１は、例えば図１〜図１２に示す例においては、マトリックス状に縦横に等間隔で配列されている。そして、このマトリックス状の配列における最外周の表面導体２１、言い換えれば絶縁基板１の第１面１１の外縁に近い位置にある表面導体２１が第１表面導体２１ａであり、これより内側において縦横に配列された表面導体２１は第２表面導体２１ｂである。複数の表面導体２１は、同形状のものがマトリックス状に配列されているものに限られない。例えば、図１５（ｂ）に示す例の回路基板１００における、絶縁基板１の第１面１１に設けられている表面導体２１は、比較的小さく正方形状の５つの表面導体２１と、大きい長方形の２つの角部のそれぞれにこれより小さい長方形が接続されてＹ字状となっている１つの表面導体２１とを有している。５つの小さい表面導体２１は絶縁基板１の第１面１１の外縁に近い位置にあるので第１表面導体２１ａである。Ｙ字状の表面導体２１は第１面１１の中央部に位置する部分と第１面１１の外縁の近くに位置する部分とを有しており、このようなものもまた絶縁基板１の第１面１１の外縁に近い位置にあるので第１表面導体２１ａである。
【００１８】
小型の回路基板１００において、複数の表面導体２１を高密度に配列するには、表面導体２１の間隔を、短絡しない程度にできるだけ小さい間隔にしなければならない。また、絶縁基板１の第１面１１の外縁に近い位置まで配置しなければならない。一方で、回路基板１００の外部の配線基板４００への接続信頼性を向上させるためには、接合面積すなわち表面導体２１の面積を大きくするとよい。回路基板１００と外部の配線基板４００との間に発生し、表面導体２１に加わる熱応力は、表面導体２１のうち、絶縁基板１の第１面１１の外縁に近い部分に加わるものが大きくなる。従来の回路基板のように表面導体の外縁部をセラミック層で覆って熱応力等で表面導体が剥がれないようにすると、表面導体の露出面積が小さくなり、接合面積が小さくなってしまう。露出面積を大きくするために表面導体の径を大きくするなどして面積を大きくすると、高密度な配置ができなくなってしまう。
【００１９】
そのため、図１〜図１２に示す例のように、本開示の回路基板１００では、表面導体２１のうち、熱応力等の大きくなる、少なくとも絶縁基板１の第１面１１の外縁に近い位置にある第１表面導体２１ａの一部と平面透視で重なる重なり部３１を有し、重なり部３１から絶縁基板１の第１面１１上に延在するセラミック層３とを備えている。そして、このセラミック層３の重なり部３１は、第１表面導体２１ａの側面のうち絶縁基板１の第１面１１の外縁側の部分から内部へ入り込んでいる部分である。
【００２０】
本開示の回路基板１００によれば、セラミック層３は第１表面導体２１ａと重なり、セラミックスからなる絶縁基板１の第１面１１上に延在して接合されているので、第１表面導体２１ａの一部を押さえて第１表面導体２１ａの絶縁基板１の第１面１１からの剥がれを抑えることができる。また、セラミック層３は第１表面導体２１ａの表面を覆っていないので第１表面導体２１ａは露出面積（接合面積）が小さくなっていない。そのため、回路基板１００と外部の配線基板４００とを接続するはんだ等の導電性接合材３１０の量（体積）を十分なものとすることができるので、回路基板１００と配線基板４００との強度が低下しない。また、セラミック層３が重なっていても第１表面導体２１ａの全体の大きさは大きくなっていないので、表面導体２１が高密度に配置することができ。小型の回路基板１００とすることができる。
【００２１】
図１〜図３に示す例の回路基板１００では、セラミック層３の重なり部３１は第１表面導体２１ａの側面のうち絶縁基板１の第１面１１の外縁側の部分から内部へ入り込んでいる部分であるので、表面導体２１のうち最も熱応力等が大きくなる部分をセラミック層３で押さえている。図１〜３に示す例では第１面１１の表面導体２１の形状は正方形状であり、セラミック層３は第１表面導体２１ａの絶縁基板１の外縁に沿った側面から内側に入り込んでいる。これに対して、図１５（ａ）に示す例では表面導体２１の形状は円形である。この例では、第１表面導体２１ａの側面のうち絶縁基板１の第１面１１の外縁側の部分は、側面の約１／２〜約３／４の長さの部分となっている。第１表面導体２１ａの側面のうち、第１表面導体２１ａの側面に対して垂直な方向に伸ばした線分が第１面１１の外縁（外辺）と交わる部分を第１面１１の外縁側の部分としている。
【００２２】
これに対して、図４〜図６に示す例のように、セラミック層３の重なり部３１は、第１表面導体２１ａの側面の全周から内部へ入り込んでいる回路基板１００とすることができる。この例では、表面導体２１のうち最も熱応力等が大きくなる第１表面導体２１ａを全周にわたってセラミック層３で押さえている。そのため、第１表面導体２１ａが全体的に剥がれ難いものとなり、回路基板１００は、第１表面導体２１ａが絶縁基板１の第１面１１から剥がれる可能性がより低減されて、外部の配線基板４００との接合信頼性がより高いものとなる。
【００２３】
また、図７〜図９に示す例のように、セラミック層３が、第１表面導体２１ａ以外の表面導体２１である第２表面導体２１ｂの一部と平面透視で重なり、第２表面導体２１ｂの側面から内部へ入り込んでいる第２重なり部３２を有するものを含む回路基板１００とすることができる。このような構成の場合には、第１表面導体２１ａだけでなく第２表面導体２１ｂの外縁部もセラミック層３によって押さえられている。すなわち、絶縁基板１の第１面１１の表面導体２１の全てがセラミック層３によって押さえられている。そのため、絶縁基板１の第１面１１の回路導体２（表面導体２１）が全体的に剥がれ難いものとなるので、熱応力等が最も加わる第１表面導体２１ａが絶縁基板１の第１面１１から剥がれる可能性もさらに低減されて、外部の配線基板４００との接合信頼性がより高い回路基板１００となる。なお、図７〜図９に示す例では、セラミック層３は、第１表面導体２１ａおよび第２表面導体２１ｂの側面の全周から内部へ入り込んでいるが、これに限られるものではない。第１表面導体２１ａだけが側面の全周から内部へセラミック層３が入り込んで、第２表面導体２１ｂは第１面１１の外縁側の側面から内部へセラミック層３が入り込んでいるものとしてもよい。または、第１表面導体２１ａおよび第２表面導体２１ｂの両方において第１面１１の外縁側の側面から内部へセラミック層３が入り込んでいるものとしてもよい。すべての表面導体２１（第１表面導体２１ａおよび第２表面導体２１ｂ）において側面の全周からセラミック層３が入り込んでいるのが、接合強度の点ではよりよい。
【００２４】
また、図１０〜図１２に示す例のように、セラミック層３が、第１面１１における表面導体２１が設けられていない部分の全域を覆っている回路基板１００とすることができる。このような構成とした場合には、セラミック層３と絶縁基板１の第１面１１との接合面積が大きくなり、セラミック層３によって表面導体２１を抑える効果がより高いものとなる。図１０〜図１２に示す例では、セラミック層３は、第１表面導体２１ａおよび第２表面導体２１ｂの側面の全周から内部へ入り込んでいる。言い換えれば、セラミック層３は全ての表面導体２１（第１表面導体２１ａおよび第２表面導体２１ｂ）に対して全周から入り込む重なり部３１，３２を有しているが、これに限られるものではない。例えば、図１３に示す例では、セラミック層３は、第１表面導体２１ａの側面のうち第１面１１の外縁側の部分からのみ入り込んでいる、言い換えれば第１表面導体２１ａの外縁側の部分のみに重なり部３１を有している。また、図１４に示す例においては、セラミック層３は、第１表面導体２１ａの側面の全周だけから入り込んでいる、言い換えれば第１表面導体２１ａの外縁の全周のみと重なる重なり部３１を有している。いずれの場合も、セラミック層３は第１面１１における表面導体２１が設けられていない部分の全域を覆っているので、図１３に示す例は同様の重なり部３１を有する図１〜図３に示す例に対して、図１４に示す例は同様の重なり部３１を有する図４〜図６に対して、第１表面導体２１ａの絶縁基板１の第１面１１への接合強度が向上している。
【００２５】
セラミック層３が第１面１１における表面導体２１が設けられていない部分の全域ではなく一部を覆っている場合でも、セラミック層３と絶縁基板１の第１面１１との接合面積が大きくなる。そのため、図１６に示す例のようなセラミック層３とすることができる。図１６（ａ）に示す例のセラミック層３は、図１〜図３に示す例における複数のセラミック層３のうち隣接するもの同士が接合され、絶縁基板１の第１面１１のセラミック層３の間に位置する部分を覆っている例である。図１６（ｂ）に示す例のセラミック層３は、図４〜図７に示す例における複数のセラミック層３のうち隣接するもの同士が接合され、絶縁基板１の第１面１１のセラミック層３の間に位置する部分を覆っている例である。いずれの場合も、セラミック層３は第１面１１における表面導体２１が設けられていない部分の一部を覆っているので、図１６（ａ）に示す例は同様の重なり部３１を有する図１〜図３に示す例に対して、図１６（ｂ）に示す例は同様の重なり部３１を有する図４〜図６に対して、第１表面導体２１ａの絶縁基板１の第１面１１への接合強度が向上している。
【００２６】
第１面（下面）１１と反対側の上面は、電子素子２００が搭載される第２面１２（上面）である。回路基板１００は、第２面１２には電子素子２００と電気的に接続される回路導体２として接続導体２２を備えている。図４および図５に示す例においては、電子素子２００がフリップチップ接続される場合の接続導体２２を備えており、複数の接続導体２２が第２面１２の中央部にマトリックス状に配列されている。これに対して、図１および図２に示す例においては、電子素子２００がワイヤボンディング接続される場合の接続導体２２を備えており、複数の接続導体２２が第２面１２の外周部に配列されている。また、この例における回路基板１００は、電子素子２００を固定するため、また必要に応じで接地するための搭載用導体（符号なし）を第２面１２の中央部に備えている。このように、第２面１２における回路導体２の数や配置は、搭載される電子素子２００に対応するように設定することができる。
【００２７】
図２（ｂ）および図５（ｂ）に示す例のように、第２面１２の接続導体２２と第１面１１の表面導体２１とは、絶縁基板１の内部の内部導体２３で接続されている。これにより、第２面１２に搭載された電子素子２００を、回路導体２（接続導体２２、内部導体２３および表面導体２１）を介して外部の配線基板４００に電気的に接続することができる回路基板１００となっている。
【００２８】
図７および図８に示す例の回路基板１００は、絶縁基板１の第２面１２にキャビティ（凹部１ｂ）を有しており、接続導体２２は第２面１２の凹部１ｂの周囲に、凹部１ｂに沿って配列されている。凹部１ｂの底面に搭載用導体を備えており、電子素子２００はキャビティの底面に搭載され、接続導体２２とボンディングワイヤによって電気的に接続される。電子素子２００は、凹部１ｂ内に収納されて外部と接触し難くなることで信頼性の高い電子部品３００が得られる。図１０および図１１例の回路基板１００もまた、絶縁基板１の第２面１２にキャビティ（凹部１ｂ）を有している。この例の凹部１ｂは、底面と開口の間に段部を有しており二段のキャビティとなっている。接続導体２２は段部上に配列されている。この例においても、凹部１ｂの底面に搭載用導体を備えており、電子素子２００はキャビティの底面に搭載され、接続導体２２とボンディングワイヤによって電気的に接続される。電子素子２００およびボンディングワイヤが凹部１ｂ内に収容され、凹部１ｂの開口を蓋体で塞ぐことでより信頼性の高い電子部品３００を得ることができる。
【００２９】
図１７に示す例のように、電子部品３００は、上記のような回路基板１００と、電子素子２００とを備えている。このような電子部品３００によれば、上記構成の回路基板１００を含んでいることから、外部の配線基板４００の配線４０１（端子）に対する接続信頼性の向上に有利で小型の電子部品３００を提供することができる。
【００３０】
図１７に示す例の電子部品３００では、電子素子２００は回路基板１００の第２面１２に搭載され、電子素子２００の電極（符号なし）と回路基板１００の接続導体２２とが接続部材２１０としてボンディングワイヤで電気的に接続されている。また、この例の電子部品３００は、図１０および図１１に示す例の回路基板１００を用いた例であり、回路基板１００のキャビティの底面に電子素子２００が搭載されている。そして、板状の蓋体２２１がキャビティを塞ぐように、接合材２２２で接合されており、蓋体２２１および接合材２２２は電子素子２００を気密封止する封止部材２２０として機能している。はんだを接合材２２２として用いる場合には、第２面１２にはキャビティを囲むようにシール導体を設けることができる。また、例えば、図７および図８に示す例のような回路基板１００を用いる電子部品３００では、第２面１２には接続導体２２を囲むようにシール導体が設けられており、シール導体にキャップ状の蓋体２２１をはんだ等の接合材２２２で接合して封止することができる。図１および図２、ならびに図４および図５に示す例のような、キャビティを有さない平板状の回路基板１００の場合には、封止部材２２０として封止樹脂を用い、封止樹脂で回路基板１００の第２面１２、電子素子２００および接続部材２１
０等を覆うことで封止することができる。
【００３１】
また、図１７に示す例のように、電子モジュール５００は、上記構成の電子部品３００と、電子部品３００が実装されたモジュール用の配線基板４００とを備えている。このような電子モジュール５００によれば、上記構成の回路基板１００を含む電子部品３００とモジュール用の配線基板４００とを備えていることから、電子部品３００と配線基板４００との接続信頼性が効果的に向上した小型の電子モジュール５００となる。
【００３２】
図１７に示す例では、回路基板１００の表面導体２１（第１表面導体２１ａおよび第２表面導体２１ｂ）と配線基板４００の上面の配線４０１とが、はんだ等の導電性接合材３１０によって電気的および機械的に接続されている。表面導体２１が配線基板４００の配線４０１に導電性接合材３１０を介して電気的に接続されれば、電子部品３００と配線基板４００の配線４０１とが互いに電気的に接続される。これによって、電子部品３００と配線基板４００との間で電気信号または電位等の授受が可能になる。また、電子部品３００は回路基板１００の回路導体２に電子素子２００が電気的に接続されたものであるので、電子素子２００と配線基板４００の配線４０１とが互いに電気的に接続される。
【００３３】
絶縁基板１は、上記したように、平面視（上面視）で長方形状の平板である。例えば、０．８ｍｍ〜６ｍｍ×１．２ｍｍ〜８ｍｍの長方形状で、厚みが例えば０．１５ｍｍ〜１ｍｍの板状である。絶縁基板１は、複数の絶縁層１ａが積層されてなるものである。図２および図５に示す例の絶縁基板１は３層の絶縁層１ａで、また図８および図１１に示す例の絶縁基板１は４層の絶縁層１ａで構成されているが、絶縁層１ａの数はこれらに限られるものではない。絶縁基板１が第２面１２に凹部１ｂを有する場合の凹部１ｂは、例えば、凹部１ｂの内側面と絶縁基板１の外側面との間の壁厚みを０．５ｍｍ以上とした上で、平面視の形状が１．２ｍｍ〜５ｍｍ×１．５ｍｍ〜７ｍｍの長方形状で、第２面１２からの深さが０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍとすることができる。
【００３４】
絶縁基板１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体、窒化アルミニウム質焼結体またはムライト質焼結体等のセラミック焼結体によって形成されている。絶縁基板１は、例えばガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。まず、ガラス成分となる酸化ケイ素、酸化ホウ素およびフィラー成分となる酸化アルミニウム等の粉末を主成分とする原料粉末を適当な有機バインダおよび有機溶剤と混練してスラリーとするとともに、このスラリーをドクターブレード法またはリップコータ法等の成形方法でシート状に成形して、絶縁層１ａとなるセラミックグリーンシートを作製する。その後、このセラミックグリーンシートを適当な寸法に切断、成形したセラミックグリーンシートを複数枚積層して積層体を作製する。その後、この積層体を約９００〜１０００℃程度の温度で焼成することによって絶縁基板１を製作することができる。絶縁基板１が第２面１２に凹部１ｂを有する場合は、セラミックグリーンシートに凹部１ｂの形状に対応する貫通孔等を設けておけばよい。
【００３５】
絶縁基板１には回路導体２が設けられている。上述したように絶縁基板１の第１面１１（下面）に表面導体２１が設けられ、第２面１２（上面）に接続導体２２が、内部に内部導体２３が設けられている。上面１２の接続導体２２と下面１１の表面導体２１とは内部導体２３で電気的に接続されている。内部導体２３は、絶縁層１ａ間に設けられた内部導体層と絶縁層１ａを貫通する貫通導体とを有している。
【００３６】
表面導体２１の形状は、上述したように特に限られるものではなく、例えば直径０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの円形、一辺の長さが０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの正方形状である。正方形状とは、厳密な正方形でなく角部が丸められたものなども含むことを意味する。
【００３７】
表面導体２１、接続導体２２および内部導体２３等の回路導体２は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属材料、またはこれらの金属材料を含む合金材料等によって形成されている。このような金属材料等は、メタライズ層として絶縁基板１の所定の位置に設けられている。
【００３８】
回路導体２の表面導体２１、接続導体２２および内部導体２３の内部導体層は、例えば、絶縁基板１が上述したようなガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、例えば銅のメタライズ層で形成することができる。銅のメタライズ層である場合には、銅の粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを絶縁層１ａとなる上記セラミックグリーンシートの表面にスクリーン印刷法等の方法で印刷して、その後セラミックグリーンシートと同時焼成する方法で形成することができる。また、内部導体２３の貫通導体の部分は、絶縁層１ａとなるセラミックグリーンシートに貫通孔をあらかじめ形成しておき、このセラミックグリーンシートの貫通孔内に上記の金属ペーストをスクリーン印刷法等の方法で充填し、同時焼成することによって形成することができる。セラミックグリーンシートの貫通孔は、機械的な孔あけ加工またはレーザ加工等の方法で形成することができる。
【００３９】
回路導体２のうち絶縁基板１の外表面に露出する部分は、上記のメタライズ層に、電解めっき法または無電解めっき法等の方法でニッケルおよび金等のめっき層がさらに被着されたものであってもよい。
【００４０】
複数の表面導体２１は、電子部品３００を外部の配線基板４００に電気的に接続するための部分である。上述したように、電子部品３００（回路基板１００）と外部の配線基板４００との間に発生する熱応力による表面導体２１の絶縁基板１からの剥がれを抑えるためにセラミック層３が設けられている。
【００４１】
セラミック層３は、上述したように、第１表面導体２１ａの一部と平面透視で重なる重なり部３１、重なり部３１から絶縁基板１の第１面１１上に延在している。セラミック層３の重なり部３１は、表面導体２１の側面から内部へ入り込んでいる部分である。また、第２表面導体２１ｂの側面から内部へ入り込んで、平面視で第２表面導体２１ｂの一部と重なっている第２重なり部３２を有するセラミック層３を含む場合もある。セラミック層３は絶縁基板１の第１面１１に接合されて一体化している。より具体的には、セラミック層３は絶縁基板１のセラミックスと同様のものからなり、同時焼成によって一体化している。そのため、セラミック層３と絶縁基板１とは強固に接合されている。
【００４２】
このようなセラミック層３は、例えば以下のようにして形成することができる。まず、表面導体２１のうち、セラミック層３の重なり部３１より絶縁基板１側に位置する部位に対応するパターンで金属ペーストをセラミックグリーンシート上に印刷する。次に、印刷された金属ペーストのうちの所定の部分、およびセラミックグリーンシートの所定の部分と重なるようにセラミック層３となるセラミックペーストを塗布する。セラミックペーストは、セラミックグリーンシートを作製するためのスラリーと同様の原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を加えて混練して作製することができる。次に、印刷された金属ペーストおよび金属ペースト上のセラミックペーストと重なるように金属ペーストを印刷する。これにより、表面導体２１のうち、セラミック層３（の重なり部３１）の側方に位置する部位および重なり部３１より外側（下側）に位置する部位（表層部分）となる部分が金属ペーストで形成される。そして、金属ペースト、セラミックペーストおよびセラミックグリーンシートを同時焼成することで、表面導体２１および表面導体２１の側面から内側に入り込んでいる重なり部３１を有するセラミック層３が絶縁基板１の第１面１１に接合され一体化して形成される。セラミック層３が第２重なり部３２も同様にして形成することができる。
【００４３】
セラミック層３の重なり部３１および第２重なり部３２の、表面導体２１（第１表面導体２１ａおよび第２表面導体２１ｂ）の側面から内側への長さは、例えば表面導体２１の長さの１０％〜３５％とすることができる。このような長さであるとセラミック層３により表面導体２１の剥がれを効果的に抑えることができる。また、セラミック層３が入り込むことによる表面導体２１の厚み方向の抵抗の増加が抑えられる。
【００４４】
セラミック層３の重なり部３１は表面導体２１の厚み方向の中央部に位置し、重なり部３１の厚みは、例えば表面導体２１の厚みの２０〜５０％とすることができる。重なり部３１は、表面導体２１の厚み方向の厳密な中央でなくてもよい。言い換えれば、重なり部３１より絶縁基板１側の部分とこれの反対側（表面側）の部分とで厚みが同じでなくてもよい。表面導体２１の厚みは、セラミック層３と重なっていない中央部における厚みであり、例えば１０μｍ〜３０μｍである。セラミック層３の絶縁基板１の第１面１１上における厚みは、例えば表面導体２１の厚みの５０％〜８０％とすることができる。第２重なり部３２の配置および寸法についても同様である。
【００４５】
表面導体２１（第１表面導体２１ａ）における重なり部３１を挟んでいる部分は、絶縁基板１側の部分とこれの反対側（表面側）の部分とでガラスの含有量が異なるものとすることができる。具体的には、表面導体２１のセラミック層３の重なり部３１を挟んで重なる部分において、重なり部３１より絶縁基板１側（重なり部３１と絶縁基板１との間）に位置する部位の方が、重なり部３１を挟んで絶縁基板１とは反対側に位置する部分よりもガラスの含有量が多い回路基板１００とすることができる。絶縁基板１側の方のガラスが多いことで絶縁基板１との接合強度がより高いものとなり、一方、反対側（表面側）の方はガラスが少ないことで、その表面へのめっき層の被着性、導電性接合材３１０の接合強度が高いものとなる。このような構成とするには、例えば、セラミック層３に含まれるガラスの量を絶縁基板１のセラミックスより多くすればよい。表面導体２１の絶縁基板１側の部位へは絶縁基板１からとセラミック層３（の重なり部３１）とからガラスが拡散するのに対して、反対側（表面側）の部位へはセラミック層３（の重なり部３１）だけからガラスが拡散するので、これらの間にガラスの量に差が生じる。あるいは、表面導体２１を形成するための金属ペーストに含まれるガラス量によって上記構成とすることができる。表面導体２１のうち、セラミック層３の重なり部３１より絶縁基板１側に位置する部位に対応するパターンを印刷する第１金属ペーストに含まれるガラス量を、表面導体２１のうち、セラミック層３（の重なり部３１）の側方に位置する部位および重なり部３１より外側（下側）に位置する部位（表層部分）となる部分を印刷する第２金属ペーストに含まれるガラス量を多くすればよい。第２金属ペーストはガラスを含まないものでもよい。第２表面導体２１ｂの第２重なり部３２を挟んでいる部分に関しても同様の構成とすることができる。
【００４６】
回路基板１００に搭載される電子素子２００としては、ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）やＬＳＩ（Large-Scale Integrated Circuit：大規模集積回路）等の半導体集積回路素子、およびＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）やＰＤ（Photo Diode：フォトダイオード）、ＣＣＤ（Charged-Coupled Device：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ
（Complementary Metal-Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）等の光半導体
素子、電流センサ素子または磁気センサ素子等のセンサ素子、半導体基板の表面に微小な電子機械機構が形成されてなるマイクロマシン、いわゆるＭＥＭＳ（Micro electro mechanical systems：微小電気機械システム）素子等の種々の電子素子が挙げられる。また、電子素子２００は、圧電素子、容量素子または抵抗器等の受動部品であってもよい。また、電子素子２００は、複数個が搭載されてもよく、複数種のものが含まれていてもよい。
【００４７】
電子素子２００の回路基板１００に対する機械的な接続は、例えば、はんだ等の低融点
ろう材または接着剤、あるいは必要によって導電性接着剤等の電気伝導性を有する接合材（不図示）によって行なわれる。電子素子２００の電極（不図示）と回路基板１００の回路導体２との電気的な接続は、例えば、図１７に示す例のようなボンディングワイヤ等の接続部材２１０による接続以外に、はんだボールや金属バンプおよび導電性接着剤を接続部材２１０として用いた、いわゆるフリップチップ接続で、電気的および機械的接続を行なうこともできる。フリップチップ接続の場合は、アンダーフィル材によって機械的接続を補強することができる。
【００４８】
封止部材２２０が図１７に示す例のように、蓋体２２１および接合材２２２で構成される場合は、例えば、蓋体２２１として金属、セラミックス、樹脂等からなる平板状あるいはキャップ状のものを、また接合材として、はんだやろう材等の金属接合材、樹脂接着剤、導電性接着剤等の樹脂接合材、ガラス接合材等を用いることができる。封止部材２２０が封止樹脂である場合は、例えば、エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂にフィラーを含有させたものなどを用いることができる。
【００４９】
電子素子２００が、例えば半導体集積回路素子等の半導体素子であれば、電子素子２００と回路基板１００および外部の配線基板４００が有する電子回路（図示せず）との間で種々の電気信号が授受され、半導体素子（電子素子２００）で演算または記憶等の種々の処理が行なわれる。また、電子素子２００が加速度センサ素子等のセンサ素子であれば、センサ素子（電子素子２００）で検知された加速度等の物理量が回路基板１００および外部の配線基板４００に電気信号として伝送される。この電気信号は、回路基板１００および外部の配線基板４００の電子回路または回路基板１００に実装された他の電子素子等（図示せず）に伝送されて、回路基板１００が実装される電子機器の制御等の処理に利用される。
【００５０】
製作された電子部品３００は、導電性接合材３１０を介して配線基板４００に電気的および機械的に接続される。すなわち、上記構成の電子部品３００と、電子部品３００の複数の表面導体２１とそれぞれ導電性接合材３１０を介して接続された複数の配線４０１を有する配線基板４００とによって、例えば図１７に示す例のような電子モジュール５００が製作される。配線基板４００は、回路基板１００と同様のセラミック配線基板であってもよいし、エポキシ等の樹脂を絶縁層とし、銅箔等の金属を配線４０１とするプリント配線基板であってもよい。導電性接合材３１０は、はんだやろう材等の金属からなるものであってもよいし、導電性接着剤であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・絶縁基板
１ａ・・・絶縁層
１ｂ・・・凹部
１１・・・第１面（下面）
１２・・・第２面（上面）
２・・・回路導体
２１・・・表面導体
２１ａ・・・第１表面導体
２１ｂ・・・第２表面導体
２２・・・接続導体
２３・・・内部導体
３・・・セラミック層
３１・・・重なり部
３２・・・第２重なり部
１００・・・回路基板
２００・・・電子素子
２１０・・・接続部材
２２０・・・封止部材
２２１・・・蓋体
２２２・・・接合材
３００・・・電子部品
３１０・・・導電性接合材
４００・・・配線基板
４０１・・・配線
５００・・・電子モジュール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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