(57)【要約】【課題】凹部の側面にメッキ層を形成する場合、凹部内に存在するメッキ液の入れ替えが困難であるため、いわゆるエッジ効果により、凹部側面のうち、凹部の底部に近い部分におけるメッキ層の厚みよりも、凹部の開口部に近い部分におけるメッキ層が小さくなってしまう。【解決手段】主面上に凹部を有する絶縁性基体と、前記凹部の側面上に配設された配線導体と、前記配線導体上に配設され、前記凹部の側面から前記凹部の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したＮｉを主成分とするメッキと、を備えた配線基板とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面上に凹部を有する絶縁性基体と、
前記凹部の側面上に配設された配線導体と、
前記配線導体上に配設され、前記凹部の側面から前記凹部の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したＮｉを主成分とするメッキと、を備えた配線基板。
【請求項２】
前記凹部は、前記絶縁性基体の主面の端部に位置するとともに前記絶縁性基体の主面及び側面に開口していることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記凹部は、前記主面に平行な底面における内径よりも開口部における内径が大きいことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
主面上に凹部を有する絶縁性基体と、前記凹部の側面上に配設された配線導体と、を備えた基板を準備する第１の工程と、
Ｎｉを含有するメッキ液に前記絶縁性基体を浸漬するとともに、前記配線導体に通電することにより、前記配線導体上にＮｉ電解メッキを形成する第２の工程と、を備えた配線基板の製造方法であって、
前記第２の工程において、前記メッキ液に超音波を照射することを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項５】
主面上に凹部を有する絶縁性基体と、前記凹部の側面上に配設された配線導体と、を備えた基板を準備する第１の工程と、
Ｎｉを含有するメッキ液に前記絶縁性基体を浸漬するとともに、前記配線導体に通電することにより、前記配線導体上にＮｉ電解メッキを形成する第２の工程と、を備えた配線基板の製造方法であって、
前記メッキ液は、スルファミン酸ニッケルを主成分とするとともに、さらに硫黄が添加されていることを特徴とする配線基板の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載の配線基板と、該配線基板の裏面上に配設され、前記配線導体と電気的に接続された電子部品と、該電子部品を封止する蓋体と、を備えた電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹部を有する配線基板、特に表面実装型の配線基板、ＣＭＯＳ及びＣＣＤなどに使用される配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳ及びＣＣＤなどに使用される配線基板においては、配線基板の端部に貫通キャスタレーションを設け、この貫通キャスタレーションにソケット実装を行なっている。このような配線基板においては、絶縁性基体の端部に貫通孔を形成し、この貫通孔の表面に配線導体を設けるとともに、配線導体の表面にワット浴などの手法によりメッキ層を配設している。
【０００３】
近年、このような配線基板には小型化が求められている。そこで、特許文献１に開示されているように、絶縁性基体の端部に貫通孔を形成するのではなく、凹部を形成した非貫通型のキャスタレーションを用いた配線基板が提案されている。このようにキャスタレーションとして、非貫通型のものを用いることにより、配線基板の裏面において電子部品を実装する領域をより広く確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１２０４８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、非貫通型のキャスタレーションを用いた場合、配線導体の表面に配設されるメッキ層の厚みのばらつきを小さくすることが困難であった。これは、絶縁性基体に凹部を設け、この凹部の側面にメッキ層を形成する場合、凹部内に存在するメッキ液の入れ替えが困難であるため、いわゆるエッジ効果により、凹部側面のうち、凹部の底部に近い部分におけるメッキ層の厚みよりも、凹部の開口部に近い部分におけるメッキ層が小さくなってしまうからである。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、凹部内におけるメッキ層の厚みのばらつきの小さい配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線基板は、主面上に凹部を有する絶縁性基体と、前記凹部の側面上に配設された配線導体と、前記配線導体上に配設され、前記凹部の側面から前記凹部の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したＮｉを主成分とするメッキと、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の配線基板によれば、メッキ層として、凹部における側面から中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したＮｉを主成分とするメッキを用いている。そのため、凹部内におけるメッキ層の厚みのばらつきを小さくすることができる。これは、（１，１，０）方向に配向したＮｉを主成分とするメッキを用いることにより、凹部における側面から中心軸に向かってメッキの析出を促進させることができるからである。結果として、エッジ効果による影響が大きく現れる前に、凹部側面にメッキ層を形成することができるので、凹部内におけるメッキ層の厚みのばらつきを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる配線基板を示す断面図である。
【図２】図１に示す配線基板における領域Ａを拡大した拡大断面図である。
【図３】（ａ）は、（１，１，０）方向に配向したＮｉメッキの概念図であり、（ｂ）は、（１，０，０）方向に配向したＮｉメッキの概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかる配線基板の製造方法における第１の工程を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかる配線基板の製造方法における第２の工程を示す断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかる配線基板の製造方法における第３の工程を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる電子装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の配線基板について図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
図１，２に示すように、本発明の一実施形態にかかる配線基板１は、主面５ａ上に凹部３を有する絶縁性基体５と、凹部３の側面上に配設された配線導体７と、配線導体７上に配設され、凹部３の側面から凹部３の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したＮｉを主成分とするメッキ９と、を備えている。
【００１２】
このように、本実施形態にかかる配線基板１は、メッキ層として、凹部３における側面から中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したＮｉを主成分とするメッキ９を用いている。上記のメッキ９を用いていることにより、厚み方向へのメッキ９の析出が促進されるため、凹部３の側面から凹部３の中心軸に向かってのメッキ９の厚みを速やかに大きくすることができる。そのため、エッジ効果による影響を小さくすることができるので、凹部３内におけるメッキ９の厚みのばらつきを小さくすることができる。
【００１３】
本実施形態にかかる配線基板１は、主面５ａ上に凹部３を有する絶縁性基体５を備えている。絶縁性基体５としては、絶縁性の良好な部材を用いることが好ましい。具体的には、例えば、アルミナセラミックス、ムライトセラミックスなどのセラミックス材料を主成分としたものを用いることができる。
【００１４】
凹部３の形状としては、底面及び側面を有するとともに主面５ａ側に開口していればよく、特に限定されるものではない。例えば、平面視した場合に円形となっていてもよく、また、矩形となっていてもよい。また、本実施形態における凹部３の中心軸とは、凹部３の底面の中心を通り、絶縁性基体５の主面５ａに垂直な方向の軸を意味している。凹部３の中心とは、例えば凹部３を平面視した場合に円形となっている場合には円の中心とし、凹部３を平面視した場合に矩形となっている場合には頂点の交点とすればよい。
【００１５】
本実施形態にかかる配線基板１は、凹部３の側面上に配設された配線導体７を備えている。本実施形態にかかる配線基板１のように、配線導体７は凹部３の側面上だけでなく、絶縁性基体５の主面５ａ上に配設されていてもよい。配線導体７としては、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。導電性の良好な部材としては、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｍｎ，Ｗ及びＭｏのような金属部材を用いることができる。
【００１６】
本実施形態にかかる配線基板１は、図１，２に示すように、絶縁性基体５の裏面５ｂ上に配設された表面導体１１を備えている。表面導体１１は、後述する内部導体１３及びビア導体１５を介して配線導体７と電気的に接続されている。絶縁性基体５の裏面５ｂ上に配設される電子部品２１に上記の表面導体１１を電気的に接続することで配線導体７、内部導体１３、ビア導体１５及び表面導体１１を介して電子部品２１に電力を供給することができる。
【００１７】
また、本実施形態にかかる配線基板１は、図１，２に示すように、絶縁性基体５に埋設された内部導体１３を備えている。内部導体１３は表面導体１１及び配線導体７とそれぞれビア導体１５を介して電気的に接続されている。内部電極、ビア導体１５及び表面導体１１としては、配線導体７と同様に、導電性の良好な部材を用いることが好ましい。導電性の良好な部材としては、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｍｎ，Ｗ及びＭｏのような金属部材を用いることができる。
【００１８】
本実施形態にかかる配線基板１は、配線導体７上に配設され、凹部３の側面から凹部３の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したＮｉを主成分とするメッキ９を備えている。このように、配線導体７上にメッキ９を配設することにより、配線導体７の腐食を抑制することができるので、配線基板１の耐久性を向上させることができる。Ｎｉを主成分とするメッキ９としては、具体的には、Ｎｉ−Ｐｄ−Ａｕメッキ及びＮｉ−Ａｕメッキを用いることができる。
【００１９】
そして、本実施形態におけるＮｉを主成分とするメッキ９としては、凹部３における側面から中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向していることが肝要である。図３に示すように、凹部３における側面から中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したメッキ９を用いた場合、一般的に使用される（１，０，０）方向に配向したメッキと比較して、厚み方向へのメッキ９の析出が促進されるため、凹部３における側面から中心軸に向かってのメッキ９の厚みを速やかに大きくすることができる。
【００２０】
また、本実施形態におけるＮｉを主成分とするメッキ９の表面に、Ａｕを主成分とするメッキをさらに配設することが好ましい。
【００２１】
また、絶縁性基体５の主面５ａ上に形成された凹部３は、絶縁性基体５の主面５ａの端部に位置するとともに絶縁性基体５の主面５ａ及び側面に開口していることが好ましい。これにより、外部配線（非図示）とメッキ９との接続を形成しやすくなる。そのため、外部配線とメッキ９の接合性を高めることができる。
【００２２】
また、絶縁性基体５の主面５ａ上に形成された凹部３は、主面５ａに平行な底面における内径よりも開口部における内径が大きいことが好ましい。このように凹部３が形成されている場合には、凹部３側面のうち、凹部３の底部に近い部分におけるメッキ層の厚みよりも、凹部３の開口部に近い部分におけるメッキ層がエッジ効果により大きくなってしまったとしても、凹部３内に存在するメッキ液の入れ替えを生じやすくすることができるからである。そのため、凹部３の底部に近い部分におけるメッキ９の厚みと、凹部３の開口部に近い部分におけるメッキ９の厚みとのばらつきをより小さくすることができる。
【００２３】
次に、本発明の第１の実施形態にかかる配線基板１の製造方法について説明する。
【００２４】
本実施形態にかかる配線基板１の製造方法は、図４〜６に示すように、主面５ａ上に凹部３を有する絶縁性基体５と、凹部３の側面上に配設された配線導体７と、を備えた基板を準備する第１の工程と、Ｎｉを含有するメッキ液に絶縁性基体５を浸漬するとともに、配線導体７に通電することにより、配線導体７上にＮｉ電解メッキ９を形成する第２の工程と、を備えている。そして、第２の工程において、メッキ液に超音波を照射することを特徴としている。
【００２５】
Ｎｉ電解メッキ液としては、例えば、硫酸ニッケル、塩化ニッケル又はホウ酸などを含むワット浴を用いることができる。また、サッカリンなどを含む光沢ニッケルメッキ液及び臭化ニッケルを含むメッキ液のような一般的に使用される電解ニッケルメッキ液をＮｉ電解メッキ液として用いることもできる。
【００２６】
これにより、凹部３の側面から凹部３の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したメッキ９を凹部３側面に位置する配線導体７の表面上に形成することができるので、凹部３内におけるメッキ９の厚みのばらつきを小さくすることができる。
【００２７】
本実施形態にかかる配線基板１の製造方法における第１の工程について説明する。
【００２８】
まず、ガラス粉末、セラミック粉末などの原料粉末を有機溶剤及びバインダとともに混練する。これをシート状に成形して複数のセラミックグリーンシートを作製する。次に、内部配線となる導体ペーストをセラミックグリーンシートの主面５ａ上に被着する。さらにセラミックグリーンシートを導体ペースト上に積層する。このとき、導体ペースト上に積層されるセラミックグリーンシートには凹部３となる貫通孔を形成しておく。このように積層された複数のセラミックグリーンシートの裏面５ｂ上に表面導体１１となる導体ペーストを被着する。また、積層された複数のセラミックグリーンシートの主面５ａ及び貫通孔の側面に配線導体７となる導体ペーストを被着する。以上のようにして積層された複数のセラミックグリーンシートを焼成することにより、図４に示すように、基体１７が作製される。
【００２９】
なお、上記実施形態においては、予め、セラミックグリーンシートに凹部３となる貫通孔を形成しているが、積層されたセラミックグリーンシートを焼成した後、凹部３を形成しても何ら問題ない。
【００３０】
貫通孔の形状としては、底面及び側面を有するとともに主面５ａ側に開口していればよく、特に限定されるものではない。例えば、平面視した場合に円形となっていてもよく、また、矩形となっていてもよい。また、本実施形態における凹部３の中心軸とは、貫通孔の中心軸と置き換えても良い。
【００３１】
また、絶縁性基体５の主面５ａ上に形成された凹部３は、主面５ａに平行な底面における内径よりも開口部における内径が大きいことが好ましい。このように凹部３が形成されている場合には、既に示したように、凹部３の底部に近い部分におけるメッキ９の厚みと、凹部３の開口部に近い部分におけるメッキ９の厚みとのばらつきをより小さくすることができるからである。
【００３２】
言い換えれば、貫通孔は、裏面５ｂ側端部における内径よりも主面５ａ側端部における内径が大きいことが好ましい。このように貫通孔が形成されている場合には、凹部３の底部に近い部分におけるメッキ９の厚みと、凹部３の開口部に近い部分におけるメッキ９の厚みとのばらつきをより小さくすることができるからである。
【００３３】
次に、図５に示すように、本実施形態にかかる配線基板１の製造方法における第２の工程について説明する。
【００３４】
第２の工程においては、Ｎｉを含有するメッキ液に絶縁性基体５を浸漬するとともに、配線導体７に通電することにより、配線導体７上にＮｉ電解メッキ９を形成している。このとき、メッキ液に超音波を照射することが肝要である。メッキ液に超音波を照射することにより、凹部３の側面から凹部３の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したメッキ９を凹部３側面に位置する配線導体７の表面上に形成することができる。
【００３５】
このとき、超音波の周波数は２５〜５０Ｈｚであることが好ましい。これにより、メッキ９のつき回りを良くすることができるので、効率良くメッキ９を形成することができる。また、超音波の出力は３００〜６００ｋＷであることが好ましい。超音波の出力が３００ｋＷ以上であることにより、メッキ９のつき回り性を向上させることができる。また、超音波の出力が６００ｋＷ以下であることにより、この超音波の照射によって絶縁性基体５が損傷する可能性を小さくすることができる。
【００３６】
Ｎｉ電解メッキ液としては、例えば、硫酸ニッケル、塩化ニッケル又はホウ酸などを含むワット浴を用いることができる。また、サッカリンなどを含む光沢ニッケルメッキ液及び臭化ニッケルを含むメッキ液のような一般的に使用される電解ニッケルメッキ液をＮｉ電解メッキ液として用いることもできる。
【００３７】
以上により、本実施形態にかかる配線基板１を製造することができる。
【００３８】
また、図６に示すように、本実施形態にかかる配線基板１の製造方法は、凹部３を含むように基体１７を切断する第３の工程を備えていることが好ましい。第１の工程において、１つの配線基板１となるように基板を準備しても良いが、複数の配線基板１となる基板を、互いの絶縁性基体５が連続した状態（アレイ基板）で準備した後、基体１７を切断することにより、複数の配線基板１を同時に作製することができるので、配線基板１の生産性を向上させることができる。更に、上記第３の工程においては、凹部３を含むように基板を切断しているので、絶縁性基体５の主面５ａの端部に位置するとともに絶縁性基体５の主面５ａ及び側面に開口する凹部３を形成することができる。
【００３９】
本実施形態にかかる配線基板１の製造方法において、第３の工程で切断される凹部３は、第２の工程においては、基体１７の主面５ａ側のみに開口している。そのため、この凹部３の側面部分にメッキ９を形成する場合に、エッジ効果の影響を受けやすい。しかしながら、本実施形態にかかる配線基板１の製造方法では、メッキ液に超音波を照射することにより、凹部３の側面から凹部３の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したメッキ９を凹部３側面に位置する配線導体７の表面上に形成している。そのため、第３の工程で切断される凹部３の側面に形成されるメッキ９の厚みのばらつきを小さくすることができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態にかかる配線基板１の製造方法について説明する。
【００４１】
本実施形態にかかる配線基板１の製造方法は、主面５ａ上に凹部３を有する絶縁性基体５と、凹部３の側面上に配設された配線導体７と、を備えた基板を準備する第１の工程と、Ｎｉを含有するメッキ液に絶縁性基体５を浸漬するとともに、配線導体７に通電することにより、配線導体７上にＮｉ電解メッキ９を形成する第２の工程と、を備えている。そして、メッキ液は、スルファミン酸ニッケルを主成分とするとともに、さらに硫黄が添加されている。
【００４２】
スルファミン酸ニッケルは硫黄を含有しているが、本実施形態にかかる配線基板１の製造方法においては、このスルファミン酸ニッケルに含有された硫黄とは別に、更に硫黄が加えられたメッキ液を用いている。
【００４３】
上記第１の実施形態にかかる配線基板１の製造方法のように、メッキ液に超音波を照射することにより、凹部３における側面から中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したメッキ９を凹部３側面に位置する配線導体７の表面上に形成することができるが、本実施形態にかかる配線基板１の製造方法のように、スルファミン酸ニッケルを主成分とするとともに、さらに硫黄が添加されているメッキ液を用いることによっても凹部３の側面から凹部３の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したメッキ９を凹部３側面に位置する配線導体７の表面上に形成することができる。
【００４４】
このように、本実施形態にかかる配線基板１の製造方法によっても、凹部３の側面から凹部３の中心軸に向かって（１，１，０）方向に配向したメッキ９を凹部３側面に位置する配線導体７の表面上に形成することができるので、凹部３内におけるメッキ９の厚みのばらつきを小さくすることができる。
【００４５】
また、第１の実施形態にかかる配線基板１の製造方法と同様に、絶縁性基体５の主面５ａ上に形成された凹部３は、主面５ａに平行な底面における内径よりも開口部における内径が大きいことが好ましい。このように凹部３が形成されている場合には、既に示したように、凹部３の底部に近い部分におけるメッキ９の厚みと、凹部３の開口部に近い部分におけるメッキ９の厚みとのばらつきをより小さくすることができるからである。
【００４６】
次に、本発明の一実施形態にかかる電子装置１９について説明する。
【００４７】
本発明の電子装置１９は、図７に示すように、上記の実施形態に代表される配線基板１と、配線基板１の裏面５ｂ上に配設され、配線導体７と電気的に接続された電子部品２１と、電子部品２１を封止する蓋体２３と、を備えている。なお、本実施形態における電子部品２１は、表面導体１１及び内部導体１３を介して配線導体７と電気的に接続されている。
【００４８】
本実施形態にかかる電子装置１９は、上記の実施形態に代表される配線基板１を備えていることから、凹部３内におけるメッキ９の厚みのばらつきを小さくすることができる。そのため、外部配線とメッキ９の接合性が高められているので、信頼性の高い電子装置１９とすることができる。
【００４９】
蓋体２３としては、基体１７の主面５ａ上に配設され、電子部品２１を封止することができればよい。例えば、アルミナセラミックス及びムライトセラミックスのようなセラミックス材料を主成分とした板状の部材、ガラスを主成分とする板状の部材、金属部材並びにシリコンを用いることができる。
【００５０】
なお、本発明は、上記の実施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行うことは何ら差し支えない。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・配線基板
３・・・凹部
５・・・絶縁性基体
５ａ・・・主面
５ｂ・・・裏面
７・・・配線導体
９・・・メッキ
１１・・・表面導体
１３・・・内部導体
１５・・・ビア導体
１７・・・基体
１９・・・電子装置
２１・・・電子部品
２３・・・蓋体
【図１】
2010232439.tif 000003
【図２】
2010232439.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010232439.tif 000006
【図５】
2010232439.tif 000007
【図６】
2010232439.tif 000008
【図７】
2010232439.tif 000009