(57)【要約】  【課題】  電子部品が備える凸状の金属端子との接続が容易な電極パッドが絶縁基板の主面に設けられた電子部品搭載用基板を提供する。  【解決手段】  ガラスセラミックスからなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基板１と、絶縁基板１の主面に設けられ、電子部品11の電極12が凸状の金属端子13を介して接続される電極パッド２とを備える電子部品搭載用基板９であって、電極パッド２は、絶縁基板１の内部から主面にかけて形成され、端部が主面から突出した貫通導体２ｂと、絶縁基板１の主面から貫通導体２ｂの端面の外周部まで被着されて外周部に沿って盛り上がっているメタライズ層２ａとからなる電子部品搭載用基板９である。メタライズ層２ａが貫通導体２ｂの中央部には被着されないので、電極パッド２の中央部が凸状になることを抑制して、金属端子13の電極パッド２に対する接続を容易とすることができる。【選択図】  図１
2010199534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスセラミックスからなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基板と、該絶縁基板の主面に設けられ、電子部品の電極が凸状の金属端子を介して接続される電極パッドとを備える電子部品搭載用基板であって、前記電極パッドは、前記絶縁基板の内部から前記主面にかけて形成され、端部が前記主面から突出した貫通導体と、前記絶縁基板の主面から前記貫通導体の端面の外周部まで被着されて該外周部に沿って盛り上がっているメタライズ層とからなることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【請求項２】
前記貫通導体および前記メタライズ層がそれぞれガラス成分を含有しており、前記貫通導体のガラス成分含有量が、前記メタライズ層のガラス成分含有量より多いことを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載用基板。
【請求項３】
前記貫通導体がガラス成分を含有しており、該ガラス成分の含有量が、前記貫通導体の中央側において外周側よりも多いことを特徴とする請求項１記載の電子部品搭載用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスセラミックスからなる絶縁基板の主面に、電子部品の電極が金属端子を介して接続される電極パッドが設けられた電子部品搭載用基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子や容量素子，圧電振動子等の電子部品が搭載される電子部品搭載用基板として、ガラスセラミックスからなる複数の絶縁層が積層されてなる四角板状等の絶縁基板と、絶縁基板の主面に銅や銀等の金属材料を用いて設けられた、電子部品の電極が電気的に接続される電極パッドとを備えたものが多用されている。
【０００３】
電極パッドは、絶縁基板の主面に被着された円形状等のパターンのメタライズ層からなり、絶縁基板の内部から主面のメタライズ層にかけて、絶縁層を厚み方向に貫通して形成された貫通導体がメタライズ層と接続されている。この貫通導体を介して、メタライズ層に電気的に接続された電子部品の電極が、絶縁基板の内部や下面等に配置された配線導体や外部接続用パッド等と電気的に接続される。この貫通導体は、一般に、メタライズ層に対する接続を確実にするために、平面視でメタライズ層の中央部分においてメタライズ層と接続されている。
【０００４】
電極パッドに対する電子部品の電極の電気的な接続は、例えば、電子部品の電極と対向するように電極パッドを絶縁基板の主面に設けておいて、金やはんだ，アルミニウム等の金属材料からなる凸状の金属端子を電子部品の電極の表面に接合し、この金属端子を電極パッドに超音波圧着等の接合方法で直接に接続することにより行なわれる。
【０００５】
このような電子部品搭載用基板は、一般に、ガラス粉末とセラミック粉末とを有機溶剤およびバインダとともにシート状に成形して作製したセラミックグリーンシートに貫通孔を形成し、貫通孔内に金属ペースト充填した後、その充填した金属ペーストの端面およびその周囲のセラミックグリーンシートの主面に金属ペーストを所定の電極パッドのパターンで印刷し、その後、複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成する方法で製作されている。そして、積層されて焼成されたそれぞれのセラミックグリーンシートが、絶縁基板を構成する各絶縁層になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2005−268692号公報
【特許文献２】特開2007−324557号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような電子部品搭載用基板は、絶縁基板を構成する絶縁層となるセラミックグリーンシートと貫通導体となる金属ペーストとの間で焼成時の収縮率が異なる（セラミックグリーンシートの方が大きく収縮する）ため、焼成時に貫通導体の端部が絶縁基板の主面よりも外側に突出しやすい傾向がある。この場合、貫通導体の端部が突出すると、それに応じて電極パッドを構成するメタライズ層の中央部が凸状に変形して、電極パッドの表面が凸状になる。そのため、電子部品の金属端子が電極パッドの表面で滑りやすくなる可能性があり、金属端子と電極パッドとを位置合わせして接続することが難しくなるという問題点があった。
【０００８】
特に、上記のようにガラスセラミックスで絶縁層が形成されている場合には、セラミックグリーンシートと金属ペーストとの間で焼成時の収縮率の差が大きくなる傾向があるため、このような問題点が発生しやすい。
【０００９】
本発明は上記従来の技術の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、電子部品が備える凸状の金属端子との接続が容易な電極パッドが絶縁基板の主面に設けられた電子部品搭載用基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電子部品搭載用基板は、ガラスセラミックスからなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基板と、該絶縁基板の主面に設けられ、電子部品の電極が凸状の金属端子を介して接続される電極パッドとを備える電子部品搭載用基板であって、前記電極パッドは、前記絶縁基板の内部から前記主面にかけて形成され、端部が前記主面から突出した貫通導体と、前記絶縁基板の主面から前記貫通導体の端面の外周部まで被着されて該外周部に沿って盛り上がっているメタライズ層とからなることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の電子部品搭載用基板は、上記構成において、前記貫通導体および前記メタライズ層がそれぞれガラス成分を含有しており、前記貫通導体のガラス成分含有量が前記メタライズ層のガラス成分含有量より多いことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の電子部品搭載用基板は、上記構成において、前記貫通導体がガラス成分を含有しており、該ガラス成分の含有量が、前記貫通導体の中央側において外周側よりも多いことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電子部品搭載用基板によれば、電極パッドが、絶縁基板の内部から主面にかけて形成され、端部が主面から突出した貫通導体と、絶縁基板の主面から貫通導体の端面の外周部まで被着されて外周部に沿って盛り上がっているメタライズ層とからなることから、電極パッドを構成するメタライズ層が貫通導体の端面の中央部には被着されず、その分、この中央部で電極パッドの厚みを小さく抑えることができる。そのため、貫通導体が絶縁基板の表面よりも外側に突出している構造において、電極パッドの中央部が凸状になるようなことを抑制することができる。
【００１４】
また、電極パッドは、メタライズ層が貫通導体の端面の外周部まで被着され、中央部には被着されないので、メタライズ層の厚さに応じて、中央部に凹状の部分が形成される。そして、この凹状の部分に金属端子（電子部品の電極に接合された金属端子の先端部分等）が納まることで、金属端子の電極パッドに対する位置決めが容易になるという効果を得ることもできる。
【００１５】
したがって、本発明の電子部品搭載用基板によれば、電子部品が備える凸状の金属端子との接続が容易な電極パッドが絶縁基板の主面に設けられた電子部品搭載用基板を提供することができる。
【００１６】
また、本発明の電子部品搭載用基板は、上記構成において、貫通導体およびメタライズ層がそれぞれガラス成分を含有しており、貫通導体のガラス成分含有量がメタライズ層のガラス成分含有量より多い場合には、電極パッドを構成する貫通導体およびメタライズ層のうち、絶縁層により周囲を囲まれて、絶縁層との間で熱応力等の応力がより大きく作用しやすい貫通導体において、ガラス成分の添加による、絶縁層との熱膨張率の差を低減する効果をより大きく得ることができる。そのため、例えば熱応力による貫通導体のクラック等の不具合をより効果的に抑制して、電極パッドとしての絶縁基板に対する被着の信頼性を高めることができる。
【００１７】
また、金属端子との接続面積が比較的大きいメタライズ層におけるガラス成分含有量が少ないので、金属端子と電極パッドとの間の、例えば超音波圧着等による接合の強度を高める上で有効である。
【００１８】
また、本発明の電子部品搭載用基板は、上記構成において、貫通導体がガラス成分を含有しており、ガラス成分の含有量が、貫通導体の中央側において外周側よりも多い場合には、貫通導体の中央側について、ガラス成分の添加により貫通導体となる金属ペーストの焼成時の収縮率をセラミックグリーンシートの収縮率に近付けて、より効果的に貫通導体の端部が絶縁基板の主面から突出することを抑制することができる。
【００１９】
また、貫通導体におけるガラス成分の含有量が外周側では少ないので、貫通導体としての電気抵抗を低く抑えることができる。特に、貫通導体を数ＭＨｚ程度以上の高周波信号が伝送される場合には、いわゆる表皮効果のため、主に貫通導体の外周側で信号が伝送されるので、信号の伝送に対してガラス成分が妨げになるようなことも有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ線における断面図である。
【図２】図１に示す電子部品搭載用基板の要部を拡大して示す要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の電子部品搭載用基板を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図２は、図１に示す電子部品搭載用基板の要部を拡大して示す拡大断面図である。図１および図２において、１は絶縁基板、２はメタライズ層２ａおよび貫通導体２ｂからなる電極パッド、３は配線導体である。絶縁基板１と、絶縁基板１の主面に設けられた電極パッド２とにより電子部品搭載用基板９が基本的に構成されている。
【００２２】
絶縁基板１は、ガラスセラミックスからなる複数の絶縁層（符号なし）が積層されて形成されている。絶縁層の積層数は、図１に示す例では４層であるが、これ以外の積層数でも構わない。
【００２３】
絶縁基板１は、例えば各絶縁層が、ホウケイ酸系ガラスにセラミック成分として酸化アルミニウムを添加してなるガラスセラミックス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。すなわち、酸化ケイ素，酸化ホウ素等のガラス成分の粉末に酸化アルミニウム等のセラミック粉末を添加した原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法やリップコータ法等のシート成形技術を採用してシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシートを得て、しかる後、セラミックグリーンシートを切断加工や打ち抜き加工により適当な形状とするとともにこれを複数枚積層し、最後にこの積層されたセラミックグリーンシートを還元雰囲気中において約950〜1000℃の温度で焼成することによって製作される。
【００２４】
絶縁基板１は、例えば四角板状であり、電子部品11を搭載し支持するための基体として機能し、主面（図１に示す例では上面）に電子部品11が搭載される。電子部品11としては、ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路素子、およびＬＥＤ（発光ダイオード）やＰＤ（フォトダイオード），ＣＣＤ（電荷結合素子）等の光半導体素子を含む半導体素子、弾性表面波素子や水晶振動子等の圧電素子，容量素子，抵抗器，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素子）等の種々の電子部品11が挙げられる。
【００２５】
絶縁基板１の電子部品11が搭載される主面には、電子部品11の電極12が電気的に接続される電極パッド２が設けられている。電極12と電極パッド２との電気的な接続は、例えば図２に示すように、金やはんだ，アルミニウム等の金属からなる凸状の金属端子13を電極12に接合しておき、この金属端子13を電極パッド２に超音波圧着等の接合方法で直接に接続することにより行なわれる。なお、金属端子13の電極12に対する接合は、超音波圧着や溶融接合等の方法で行なわれる。
【００２６】
この電子部品搭載用基板９において、電極パッド２は、絶縁基板１の内部から主面にかけて形成され、端部が主面から突出した貫通導体２ｂと、絶縁基板１の主面から貫通導体２ｂの端面の外周部まで被着されて、その外周部に沿って盛り上がっているメタライズ層２ａとからなっている。
【００２７】
このような電子部品搭載用基板９によれば、電極パッド２が、上記のように貫通導体２ｂとメタライズ層２ａとからなることから、電極パッド２を構成するメタライズ層２ａが貫通導体２ｂの端面の中央部には被着されず、その分、この中央部で電極パッド２の厚みを小さく抑えることができる。そのため、貫通導体２ｂが絶縁基板１の表面よりも外側に突出している構造において、電極パッド２の中央部が凸状になるようなことを効果的に抑制することができる。
【００２８】
また、電極パッド２は、メタライズ層２ａが貫通導体２ｂの端面の外周部まで被着されているが、貫通導体２ｂの端面の中央部にはメタライズ層２ａが被着されないので、メタライズ層２ａの厚さに応じて、中央部に凹状の部分（符号なし）が形成される。そして、この凹状の部分に金属端子13（金属端子13の先端部分等）が納まり、金属端子13の電極パッド２に対する位置決めがより容易で確実になるという効果を得ることもできる。
【００２９】
したがって、このような電子部品搭載用基板９によれば、電子部品11が備える凸状の金属端子13との接続が容易な電極パッド２が絶縁基板１の主面に設けられた電子部品搭載用基板９を提供することができる。
【００３０】
なお、このような電極パッド２は、貫通導体２ｂの外周部においてメタライズ層２ａが盛り上がっているので、例えば画像認識装置によるこの盛り上がっている部分の内縁の認識が容易である。そして、この内縁の位置は、凹状の部分の外縁の位置にほぼ相当するため、画像認識装置による電子部品11の金属端子13と電極パッド２（特に凹状の部分）との位置合わせを容易とすることもできる。
【００３１】
メタライズ層２ａおよび貫通導体２ｂは、銅や銀，パラジウム，金，白金等の金属材料により形成されている。これらの金属材料、特に銅および銀は、電気抵抗が低いため、電極パッド２における電気抵抗を低く抑えて、電子部品11を電極パッド２に電気的に接続したときの導通抵抗等の電気特性を高くする上で有利である。本発明の電子部品搭載用基板９においては、絶縁基板１がガラスセラミックスからなる絶縁層が積層されたものであるため、絶縁基板１を製作するときの焼成温度が上記のように比較的低く、銅や銀等の融点（銅：約1083℃、銀：約962℃）が比較的低い金属材料で電極パッド２を、絶縁基板１との同時焼成で形成することが容易である。
【００３２】
メタライズ層２ａは、例えば平面視で円環状や楕円環状，四角枠状等の多角形の枠状等であり、外側の部分が絶縁基板１の主面と接合し、それよりも内側の部分が貫通導体２ｂの端面と接合して、電子部品11の金属端子13を接続するための電極パッド２を構成している。メタライズ層２ａの厚さは、例えば前述したような電子部品11の金属端子13が金やはんだからなる場合であれば、約10〜35μｍに設定すればよい。
【００３３】
貫通導体２ｂは、例えば端面および横断面が円形状や楕円形状であり、直径が約50〜200μｍ程度の寸法で形成されている。貫通導体２ｂは、電極パッド２の一部を構成するとともに、この電極パッド２と電気的に接続される電子部品11を外部電気回路（図示せず）に電気的に接続するための導電路の一部を構成している。
【００３４】
すなわち、貫通導体２ｂのうち絶縁基板１の電子部品11が搭載される主面側の端部がメタライズ層２ａとともに電極パッド２を形成しており、他の端部が絶縁基板１の内部で、例えば後述する配線導体３と接続している。そして、電極パッド２に電気的に接続された電子部品11が、貫通導体２ｂおよび配線導体３を介して絶縁基板１の側面や下面等の外表面に電気的に導出され、この導出部分が外部電気回路と接続されて、電子部品11と外部電気回路とが電気的に接続される。
【００３５】
貫通導体２ｂは、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートに貫通孔（図示せず）を、機械的な打ち抜き加工やレーザ光による孔あけ加工等の方法で形成しておき、この貫通孔内に、銅や銀，パラジウム，金，白金等の金属ペーストをスクリーン印刷法等の方法で充填しておくことにより、絶縁基板１に形成することができる。なお、金属ペーストは、これらの金属材料の粉末を有機溶剤および有機バインダとともに混練することにより作製する。この場合、貫通孔は、少なくとも絶縁基板１のうち電子部品11が搭載される部分に形成しておく必要がある。
【００３６】
また、メタライズ層２ａは、上記と同様の金属ペーストを絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの表面に、この表面から貫通孔内に充填した金属ペーストの外周部まで印刷塗布しておくことにより形成することができる。なお、この金属ペーストの印刷を貫通孔内に充填した金属ペーストの外周部までとするには、例えばスクリーン印刷に用いる版面のパターンを、このような範囲で印刷できるようなパターンとしておけばよい。
【００３７】
そして、これらの金属ペーストを充填し、塗布したセラミックグリーンシートの積層体を焼成したときに、セラミックグリーンシートと金属ペーストとの収縮率の差（セラミックグリーンシートの方が大きく収縮する）により、貫通孔内に充填された金属ペーストの端部が絶縁基板１の主面（セラミックグリーンシートの積層体の表面）から突出する。また、その突出する金属ペースト（貫通導体２ｂ）の端部の外周部に沿って、この部分に塗布しておいた金属ペースト（メタライズ層２ａ）が盛り上がる。このとき、メタライズ層２ａの貫通導体２ｂの外周部に沿った部分は、上記のように貫通導体２ｂの突出に伴って盛り上がるので、メタライズ層２ａとなる金属ペーストを、特別にこの外周部分で厚くなるように塗布する必要はない。
【００３８】
なお、上記のような、貫通導体２ｂが絶縁基板１の主面から突出する高さは、例えば絶縁基板１がホウケイ酸系ガラス成分と酸化アルミニウムを主成分とするセラミックスからなる絶縁層で構成され、貫通導体２ｂが、銅（銅の金属ペーストを焼成したもの）からなり、直径が約50〜200μｍ程度の場合であれば、約６〜12μｍ程度である。
【００３９】
また、貫通導体２ｂの外周部分におけるメタライズ層２ａの盛り上がっている部分について、貫通導体２ｂの端面からの高さは、例えば、前述したメタライズ層２ａの厚さ程度（約10〜35μｍ程度）である。
【００４０】
以上のようにして、絶縁基板１の内部から主面にかけて形成された貫通導体２ｂと、絶縁基板１の主面から貫通導体２ｂの端面の外周部まで被着されたメタライズ層２ａとからなる電極パッド２を絶縁基板１の主面に設けることができる。
【００４１】
なお、メタライズ層２ａは、絶縁基板１を形成するガラスセラミックスがホウケイ酸ガラスと酸化アルミニウムとを主成分とし、貫通導体２ｂが銅を主成分とする場合であり、貫通導体２ｂの端面が直径約50〜200μｍ程度の円形状であれば、貫通導体２ｂの端面の全面の面積のうち約60％の範囲で外周部に被着するようにすればよい。このメタライズ層２ａは、円環状や楕円環状，四角枠状等の形状であり、例えば円環状の場合であれば、外周の直径を約200〜500μｍ程度とし、貫通導体２ｂの端面の外周縁から内側に約５〜10μｍ程度の幅で被着させればよい。
【００４２】
また、この実施の形態の例において、絶縁基板１の内部から外表面にかけて、配線導体３が形成されている。配線導体３は、一部が絶縁基板１の内部に位置して貫通導体２ｂと電気的に接続し、他の一部が絶縁基板１の側面や下面等の外表面に位置している。配線導体３は、例えば、貫通導体２ｂを介して電子部品11の電極12と電気的に接続されるとともに、絶縁基板１の側面や下面に位置した部分がはんだや導電性接着剤等を介して外部電気回路（図示せず）と接続されて、電子部品11と外部電気回路とを電気的に接続する導電路として機能する。
【００４３】
配線導体３も、メタライズ層２ａや貫通導体２ｂと同様の金属材料からなり、絶縁層の層間や絶縁基板１の下面に位置する部分は、メタライズ層２ａと同様の方法で絶縁基板１に形成される。また、配線導体３のうち絶縁層を厚み方向に貫通する部分は、貫通導体２ｂと同様の方法で形成することができる。
【００４４】
貫通導体２ｂの外部電気回路への接続は、配線導体３を介して行なう方法に限らず、貫通導体２ｂを外部電気回路に直接接続するような方法でもよい。例えば、貫通導体２ｂの長さを、絶縁基板１を厚み方向に貫通する程度にして、電極パッド２を構成しているのと反対側の端面を絶縁基板１の下面等に露出させ、この露出させた端面を外部電気回路にはんだや導電性接着剤等で接続するようにしてもよい。
【００４５】
また、本発明の電子部品搭載用基板９は、上記構成において、貫通導体２ｂおよびメタライズ層２ａがそれぞれガラス成分を含有しており、貫通導体２ｂのガラス成分含有量が、メタライズ層２ａのガラス成分含有量より多い場合には、電極パッド２を構成する貫通導体２ｂおよびメタライズ層２ａのうち、絶縁基板１（絶縁層）により周囲を囲まれて、絶縁層との間で熱応力等の応力がより大きく作用しやすい貫通導体２ｂにおいて、ガラス成分の添加による、絶縁層との熱膨張率の差を低減する効果をより大きく得ることができる。そのため、例えば熱応力による貫通導体２ｂのクラック等の不具合をより効果的に抑制して、電極パッド２としての絶縁基板１に対する被着の強度を高めることができる。
【００４６】
また、金属端子13との接続面積が比較的大きいメタライズ層２ａにおけるガラス成分含有量が少ないので、金属端子13と電極パッド２との間の、例えば超音波圧着による接合の強度を高める上で有効である。
【００４７】
また、金属端子13との接続面積が比較的大きいメタライズ層２ａにおけるガラス成分含有量が少ないので、金属端子13と電極パッド２との間の、例えば超音波圧着や溶融接合をより強固なものとする上で有効である。
【００４８】
メタライズ層２ａおよび貫通導体２ｂに添加するガラス成分としては、絶縁基板１の絶縁層を構成するガラスセラミックスに含有されるガラス成分と同様のガラス成分を用いることができる。例えば、ガラスセラミックスがホウケイ酸系のガラス成分を含有するものであれば、ホウケイ酸ガラスや、ホウケイ酸ガラスに酸化リチウム等のアルカリ金属の酸化物系ガラス成分等を添加したガラス成分等を用いるようにすればよい。
【００４９】
また、メタライズ層２ａおよび貫通導体２ｂに添加するガラス成分の添加量としては、例えばメタライズ層２ａにおいて１〜４質量％程度とし、貫通導体２ｂにおいて２〜４質量％程度とすればよい。
【００５０】
また、この電子部品搭載用基板９は、貫通導体２ｂがガラス成分（図示せず）を含有しており、そのガラス成分の含有量が、例えば図３（ａ）および（ｂ）に示すように、貫通導体２ｂの中央側２ｂａにおいて外周側２ｂｂよりも多い場合には、貫通導体２ｂについて、ガラス成分を含有させることによって貫通導体２ｂとなる金属ペーストの焼成時の収縮率をセラミックグリーンシートの収縮率に近付けて、より効果的に貫通導体２ｂの端部が絶縁基板１の主面から突出することを抑制することができる。図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の電子部品搭載用基板９の実施の形態の他の例を示す要部拡大断面図である。図３において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。
【００５１】
また、ガラス成分の含有量は貫通導体２ｂの外周側２ｂｂでは少ないので、貫通導体２ｂとしての電気抵抗を低く抑えることができる。特に、貫通導体２ｂによって数ＭＨｚ程度以上の高周波信号が伝送される場合には、いわゆる表皮効果により、主に貫通導体２ｂの外周側２ｂｂで信号が伝送されるので、信号の伝送に対してガラス成分が妨げになるようなことも有効に抑制することができる。
【００５２】
この場合には、貫通導体２ｂの内部は、ガラス成分の含有量が比較的多い中央側２ｂａと、比較的少ない外周側２ｂｂとの２重（２層）構造になっている。
【００５３】
なお、貫通導体２ｂについて、中央側２ｂａでガラス成分の含有量を多くする場合は、図３（ａ）に示すような、貫通導体２ｂの絶縁基板１の主面側の端部まで中央側２ｂａでガラス成分の含有量を多くした構造に限らず、例えば図３（ｂ）に示すような構造でもよい。図３（ｂ）に示す例では、貫通導体２ｂの絶縁基板１の主面側の端部において、全域で外周側２ｂｂと同様にガラス成分を少なくしている。図３（ａ）に示す例は、貫通導体２ｂの端部の突出をより効果的に抑える上で有利である。また、図３（ｂ）に示す例は、貫通導体２ｂの端部の突出を抑制しながら、貫通導体２ｂで構成される電極パッド２と金属端子13との間の接触抵抗等の電気抵抗を低く抑える上で有利である。
【００５４】
このような、貫通導体２ｂにおける端部の突出を抑制するために含有させるガラス成分としては、例えば、絶縁基板１の絶縁層を構成するガラスセラミックスに含有されるガラス成分と同様のガラス成分を用いることができる。また、この場合のガラス成分は、結晶成分を含有しない、全体が非晶質であるガラス（非晶質ガラス）を用いる必要がある。
【００５５】
特に、貫通導体２ｂ（金属ペースト）の収縮率を絶縁基板１（セラミックグリーンシート）の収縮率に近付ける上では、貫通導体２ｂに含有させるガラス成分（非晶質ガラス）は、中央側２ｂａにおける含有量を12〜30質量％程度とすればよい。また、貫通導体２ｂの外周側２ｂｂにおけるガラス成分の含有量は、上記のような高周波信号の伝送しやすさを考慮すれば少ない方が好ましいものの、中央側２ｂａとの間で含有量の差が大きくなり過ぎると、収縮率や焼成後の熱膨張率の差等に起因して貫通導体２ｂ内部で熱応力が生じ、微細なクラック等が発生する可能性がある。そのため、貫通導体２ｂの外周側２ｂｂにおけるガラス成分の含有量は10〜20質量%程度に設定しておくことが好ましい。
【００５６】
貫通導体２ｂについて、ガラス成分の含有量が多い中央側２ｂａと少ない外周側２ｂｂとからなるものとするには、例えば、まず貫通導体２ｂの外周側２ｂｂとなるガラス成分の含有量が比較的少ない金属ペーストを、セラミックグリーンシートに形成した貫通孔の内側面に、真空吸引を併用したスクリーン印刷法等の方法で塗布し、次に、貫通導体２ｂの中央側２ｂａとなるガラス成分の含有量が比較的多い金属ペーストを、上記の貫通孔内（塗布した金属ペーストの内側の空いている部分）に充填し、その後に一体焼成するようにすればよい。また、ガラス成分の含有量が比較的多い金属ペーストを充填する工程の後に、それら充填した金属ペーストの表面（露出している端面）にガラス成分の添加量が比較的少ない金属ペーストを塗布すれば、図３（ｂ）に示すような構造の貫通導体２ｂを形成することができる。
【００５７】
この場合の貫通孔および貫通導体２ｂの直径も、前述したような約50〜200μｍ程度であり、中央側２ｂａの直径は例えば約25〜175μｍである。貫通導体２ｂによる数ＭＨｚ程度の高周波信号の伝送を妨げないようにするためには、ガラス成分の含有量が比較的少ない外周側２ｂｂを、幅が約25μｍ以上の円環状等にすることが好ましい。
【実施例】
【００５８】
ホウケイ酸系ガラス成分を約30質量％、酸化アルミニウムを約40質量％それぞれ含有し、これに酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等を添加してなる原料粉末をドクターブレード法でシート状に成形してセラミックグリーンシートを作製し、このセラミックグリーンシートを５層積層した後950℃で焼成して、厚みが約0.6ｍｍで、１辺の長さが約12ｍｍの正方形板状の絶縁基板を作製した。
【００５９】
この絶縁基板の上面（主面）の中央部には、直径が約150μｍの電極パッドを、互いの隣接間隔を100μｍとして10×10（個）の並びに配列して設け、電子部品である半導体素子の下面に設けた電極パッドを対向させて接続できるようにして、試験用の電子部品搭載用基板とした。
【００６０】
ここで、それぞれの電極パッドを構成する貫通導体およびメタライズ層はともに銅からなるものとした。電極パッドを構成する貫通導体は、直径が約100μｍの円柱状で絶縁層のうち最上層および上から２層目までを連続して厚み方向に貫通し、その端部が約６〜10μｍの高さで突出したものとした。また、メタライズ層は、外周の直径が約150μｍの円環状であり、貫通導体の外周部に約10μｍの幅で被着したものとした。
【００６１】
貫通導体およびメタライズ層を形成するための金属ペーストは、平均粒径が約５μｍの銅粉末にガラス成分としてホウケイ酸系ガラスの粉末を添加し、有機溶剤および有機バインダと混練して作製した。金属ペーストのうち貫通導体用のものにはガラス成分としてホウケイ酸ガラス粉末を約５質量％添加し、メタライズ層用のものには同様のガラス粉末を約２質量％添加した。また、金属ペーストは、バインダの添加量により粘度を190〜210Ｐａ・ｓ（回転式粘度計を用いて剪断速度0.1ｓ−１で測定）に調整した。
【００６２】
具体的には、まず、セラミックグリーンシートのうち最上層および上から２層目となるものに金型を用いて貫通孔を形成した後、その貫通孔内に金属ペースト（ガラス成分が約５質量％）を充填し、次に、セラミックグリーンシートを、貫通孔が上下に連なるように位置合わせして積層し、そのセラミックグリーンシートの積層体の主面に、上記のパターンでメタライズ層用の金属ペースト（ガラス成分が約２質量％）をスクリーン印刷で印刷した。
【００６３】
また、貫通導体のうち絶縁基板の内部（上から２層目と３層目との層間）に位置する部分から絶縁基板の側面にかけて、貫通導体と同様の金属ペーストを用いて配線導体を形成しておいて、この配線導体のうち絶縁基板の側面に形成した部分を測定用の端子として、電極パッドと電子部品との間の電気的な接続状態を確認できるようにした。
【００６４】
そして、電子部品として、シリコン基板下面の電極にはんだボールからなる凸状の金属端子を接合した半導体集積回路素子を準備し、この金属端子を、画像認識装置を用いて電極パッドに対して位置合わせした後、超音波圧着により接続して、接続状態の良否を確認した。接続状態の良否は、配線導体のうち絶縁基板の側面に露出した部分と電子部品の電極との間の電気抵抗を抵抗計で測定して確認した。
【００６５】
また、比較例として、従来技術による、絶縁基板の主面から貫通導体の端面の全面にかけてメタライズ層が覆ってなる電極パッドを備えた電子部品搭載用基板を、この電極パッド以外は上記と同様の条件で作製して、同様に接続状態の良否を確認した。この比較例においても、貫通導体の端部は絶縁基板の主面から約６〜10μｍの高さで突出していた。なお、試験個数は、実施例および比較例ともに100個とした。
【００６６】
その結果、本発明の実施例である電子部品搭載用基板では、電気抵抗が複数の電極パッドの算術平均で約290ｍΩであり、接続状態が良好であった。これに対して、比較例においては、平均の電気抵抗は実施例と同程度の約290ｍΩであったものの、２個の電子部品搭載用基板において、金属端子と電極パッドとの若干の位置ずれに起因する電気抵抗の増加（310ｍΩ程度）の発生が見られた。
【００６７】
また、比較例においては、約10％の電子部品搭載用基板において、金属端子が電極パッドの表面で滑り、位置合わせに要する時間が１つの電子部品搭載用基板において10秒程度余計に（実施例に比べて約10％多く）かかるものがあった。
【００６８】
以上のように、本発明の電子部品搭載用基板によれば、電子部品が備える凸状の金属端子との接続が容易な電極パッドを絶縁基板の主面に設けることが可能であることを確認することができた。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・絶縁基板
２・・・電極パッド
２ａ・・メタライズ層
２ｂ・・貫通導体
２ｂａ・貫通導体の中央側
２ｂｂ・貫通導体の外周側
３・・・配線導体
９・・・電子部品搭載用基板
11・・・電子部品
12・・・電極
13・・・金属端子
【図１】
2010199534.tif 000003
【図２】
2010199534.tif 000004
【図３】
2010199534.tif 000005