(57)【要約】【課題】電極を側面に比較的容易に配置できる配線基板を提供する。【解決手段】本開示は、第１基板と、第２基板と、を備える配線基板である。第１基板は、厚み方向に重ねられた複数の第１絶縁層、及び複数の第１絶縁層に配置された複数の第１配線部を有する。第２基板は、少なくとも１つの第２絶縁層、及び少なくとも１つの第２絶縁層に配置された少なくとも１つの第２配線部を有する。また、第２基板は、板面により第１基板の側面の少なくとも一部を覆うように配置される。第１基板は、第１基板における第２基板が配置される側面に設けられた導通部を有する。第２配線部は、第２基板に設けられ、導通部と電気的に接続された電極部を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に重ねられた複数の第１絶縁層、及び前記複数の第１絶縁層に配置された複数の第１配線部を有する第１基板と、
少なくとも１つの第２絶縁層、及び前記少なくとも１つの第２絶縁層に配置された少なくとも１つの第２配線部を有する第２基板と、
を備え、
前記第２基板は、板面により前記第１基板の側面の少なくとも一部を覆うように配置され、
前記第１基板は、前記第１基板における前記第２基板が配置される前記側面に設けられた導通部を有し、
前記第２配線部は、前記第２基板に設けられ、前記導通部と電気的に接続された電極部を含む、配線基板。
【請求項２】
前記導通部は、前記第１絶縁層を厚み方向に貫通するビア導体である、請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記第２基板は、厚み方向に重ねられた複数の前記第２絶縁層と、前記複数の第２絶縁層に配置された複数の前記第２配線部とを有する、請求項１又は請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第２基板は、前記第１基板の前記側面の少なくとも一部に加え、前記第１基板の板面の少なくとも一部も覆うように配置される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等の電子部品を実装するための配線基板において、電子部品が配線基板の側面に配置されることがある。例えば、特許文献１には、基板の上面から側面にかけて被着された絶縁層に電子部品の接続用の電極を設けた配線基板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１９９２３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子部品の形状やその用途によっては、側面に配置される電子部品の接続用の電極と、配線基板が有する配線部とを配線パターンを介して導通させる必要がある。しかし、配線基板の側面への印刷等により形成できる配線パターンの精度には限界があり、設計の自由度が制限される。
【０００５】
本開示の一局面は、電極を側面に比較的容易に配置できる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】
【０００６】
本開示の一態様は、第１基板と、第２基板と、を備える配線基板である。第１基板は、厚み方向に重ねられた複数の第１絶縁層、及び複数の第１絶縁層に配置された複数の第１配線部を有する。第２基板は、少なくとも１つの第２絶縁層、及び少なくとも１つの第２絶縁層に配置された少なくとも１つの第２配線部を有する。また、第２基板は、板面により第１基板の側面の少なくとも一部を覆うように配置される。第１基板は、第１基板における第２基板が配置される側面に設けられた導通部を有する。第２配線部は、第２基板に設けられ、導通部と電気的に接続された電極部を含む。
【０００７】
このような構成によれば、第１基板の側面に、電子部品等が接続される電極部を含む第２配線部が形成された第２基板が被覆されることで、第１基板の第１配線部と導通させながら電極部を配線基板の側面に配置することができる。また、配線基板の側面に配線パターンを直接形成した場合と比べて、第２配線部、ひいては電極部の設計自由度を高めることができる。
【０００８】
本開示の一態様では、導通部は、第１絶縁層を厚み方向に貫通するビア導体であってもよい。このような構成によれば、導通部の形成が容易に行えると共に、第２導通部との導通面積を確保して電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【０００９】
本開示の一態様では、第２基板は、厚み方向に重ねられた複数の第２絶縁層と、複数の第２絶縁層に配置された複数の第２配線部とを有してもよい。このような構成によれば、より複雑な配線パターンを第２基板に形成できるので、電極部の取り回しにおける設計自由度がより高められる。
【００１０】
本開示の一態様では、第２基板は、第１基板の側面の少なくとも一部に加え、第１基板の板面の少なくとも一部も覆うように配置されてもよい。このような構成によれば、第２基板の面積が大きくなるので、第２基板における配線パターンの設計自由度がより高められる。そのため、インピーダンスの調整等が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の配線基板の模式的な斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線での模式的な断面図である。
【図３】図１の配線基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図４】図１の配線基板の製造工程を示す模式的な断面図である。
【図５】図１とは異なる実施形態の配線基板の模式的な断面図である。
【図６】図１及び図５とは異なる実施形態の配線基板の模式的な断面図である。
【図７】図６の配線基板の製造工程を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．配線基板］
図１及び図２に示す配線基板１は、第１基板２と、第２基板３とを備える。
【００１３】
配線基板１は、電子部品が実装可能に構成されている。配線基板１に実装される電子部品としては、半導体素子、水晶振動子、水晶発振器、圧電振動子、表面弾性波フィルタ等の素子、各種センサ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、集積回路（ＩＣ）などが挙げられる。
【００１４】
＜第１基板＞
第１基板２は、対向する２つの板面と、厚み方向と平行な側面とを有するシート状の部材である。第１基板２は、側面の一部（図２では左側面）が第２基板３によって覆われている。
【００１５】
また、第１基板２は、厚み方向に重ねられた複数の第１絶縁層２１と、複数の第１絶縁層２１に配置された複数の第１配線部２２と、複数の第１絶縁層２１を厚み方向に貫通する複数の第１ビア導体２３と、第１導通部２４とを有する。
【００１６】
複数の第１絶縁層２１は、それぞれセラミック製の基材である。第１絶縁層２１を構成するセラミックとしては、例えばアルミナ、ベリリア、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、ガラス等が挙げられる。これらのセラミックは単体で、又は２種以上組み合わせて使用することができる。
【００１７】
複数の第１配線部２２は、複数の第１絶縁層２１の板面にそれぞれ配置された導電性の部材である。つまり、複数の第１配線部２２は、厚み方向に離間して配置された複数の導電層として設けられている。また、複数の第１配線部２２は、外部端子と接続される電極（図示せず）を含む。
【００１８】
本実施形態では、複数の第１配線部２２は、複数の第１絶縁層２１の間と、最表層（図２における最も上側の層及び最も下側の層）を構成する第１絶縁層２１の表出面（つまり、第１基板２の板面）に設けられている。なお、複数の第１配線部２２は、必ずしも全ての第１絶縁層２１に配置されなくてもよい。
【００１９】
第１導通部２４は、第１基板２における第２基板３が配置される側面に設けられている。つまり、第１導通部２４は、第２基板３が配置されていない状態で、第１基板２の側面から表出する。
【００２０】
第１導通部２４は、１つの第１絶縁層２１を厚み方向に貫通するスルーホールが導電材料で充填されたビア導体の一部で構成される導体、いわゆるハーフビアである。つまり、第１導通部２４は、第１基板２の側面において、第１基板２の厚み方向に延伸したパッド状の部位である。第１導通部２４は、複数の第１配線部２２のうち少なくとも１つの配線部と接続されている。
【００２１】
複数の第１ビア導体２３は、１つの第１絶縁層２１の表面に設けられた第１配線部２２と、この第１絶縁層２１の裏面に設けられた第１配線部２２とを第１絶縁層２１の厚み方向に連結し導通する。
【００２２】
第１配線部２２、第１ビア導体２３及び第１導通部２４は、主成分として金属を含む。この金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、これらの合金等が挙げられる。なお、「主成分」とは、最も多く含まれる成分を意味し、例えば８０質量％以上含まれる成分を意味する。
【００２３】
＜第２基板＞
第２基板３は、対向する２つの板面を有するシート状の部材である。第２基板３は、一方の板面（以下、「第１板面」ともいう。）により、第１基板２の側面の一部を第１基板２の厚み方向全体に亘って覆っている。
【００２４】
第２基板３は、１つの第２絶縁層３１と、第２絶縁層３１の表面及び裏面に配置された２つの第２配線部３２と、第２絶縁層３１を厚み方向に貫通する１つの第２ビア導体３３とを有する。
【００２５】
第２絶縁層３１は、第１基板２の第１絶縁層２１と同様のセラミック製の基材である。第２絶縁層３１の表面は、第２基板３の第１板面と反対側の第２板面を構成し、第２絶縁層３１の裏面は、第２基板３の第１板面を構成する。
【００２６】
２つの第２配線部３２のうち、第２板面（つまり第２絶縁層３１の表面）に設けられた配線部は、電極部３４を含む。電極部３４は、電子部品を接続するためのパッド状の電極である。
【００２７】
また、２つの第２配線部３２のうち、第１板面（つまり第２絶縁層３１の裏面）に設けられた配線部は、第２導通部３５を含む。第２導通部３５は、第１導通部２４と電気的に接続されるパッド状の電極である。
【００２８】
２つの第２配線部３２は、第２ビア導体３３によって電気的に接続されている。したがって、電極部３４は、第２ビア導体３３及び第２導通部３５を介して、第１導通部２４と電気的に接続されている。そのため、電極部３４は、第１基板２の複数の第１配線部２２とも導通されている。なお、第２配線部３２及び第２ビア導体３３の材質は、第１基板２の第１配線部２２及び第１ビア導体２３と同様である。
【００２９】
［１−２．配線基板の製造方法］
次に、配線基板１の製造方法について説明する。
配線基板１の製造方法は、図３に示すように、基板形成工程Ｓ１０と、着圧工程Ｓ２０と、焼成工程Ｓ３０とを備える。
【００３０】
＜基板形成工程＞
本工程では、絶縁層及び配線部が焼成されていない未焼結の第１基板２及び第２基板３を形成する。
【００３１】
本工程では、最初に未焼結セラミックをセラミック基板状に成形する。具体的には、まず、セラミック粉末、有機バインダ、溶剤、及び可塑剤等の添加剤を混合して、スラリーを得る。次に、このスラリーを周知の方法によりシート状に成形することで、基板状の未焼結セラミック（いわゆるセラミックグリーンシート）が得られる。
【００３２】
得られたセラミックグリーンシートに対し、ビア導体を形成する貫通孔を設ける。その後、ビア導体となる第１未焼結導体を充填する。この第１未焼結導体は、ビア導体の構成材料に溶剤等を加えてペーストにしたものである。第１未焼結導体の複数の孔への充填方法としては、周知のペースト印刷方法が使用できる。
【００３３】
第１未焼結導体の充填後、セラミックグリーンシートの両面又は片面に対し、配線部となる第２未焼結導体をそれぞれ配置する。具体的な手順としては、例えば第１未焼結導体の充填で用いたペーストを、スクリーン印刷によってセラミックグリーンシートに印刷することで第２未焼結導体層を形成する。
【００３４】
第２未焼結導体層を形成したセラミックグリーンシートを切断し、必要に応じて複数のセラミックグリーンシートを重ね合わせることで、未焼結の第１基板２及び未焼結の第２基板３が得られる。
【００３５】
なお、未焼結の第１基板２の形成過程において、貫通孔に充填した第１未焼結導体を貫通孔の軸と平行な面で切断することで、ハーフビアである第１導通部２４となる未焼結導体が形成される。
【００３６】
＜着圧工程＞
本工程では、図４に示すように、未焼結の第１基板２の側面に対し、未焼結の第２基板３を着圧する。未焼結の第２基板３は、第１板面が未焼結の第１基板２の側面を覆う向きで着圧される。また、未焼結の第２基板３は、第２導通部３５が第１導通部２４と当接する位置に配置される。
【００３７】
＜焼成工程＞
本工程では、着圧した未焼結の第１基板２及び未焼結の第２基板３を焼成する。この焼成は、セラミックグリーンシートが焼結する温度に加熱することで行われる。これにより、セラミックグリーンシートが焼結され、セラミック製の絶縁層が形成される。また、未焼結導体が焼結し、電気的に接続されたビア導体及び配線部が形成される。さらに、焼成により第１基板２の側面と第２基板３の第１板面とが強固に接合される。
【００３８】
［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）第１基板２の側面に、電子部品等が接続される電極部３４を含む第２配線部３２が形成された第２基板３が被覆されていることで、第１基板２の第１配線部２２と導通させながら電極部３４を配線基板１の側面に配置することができる。また、第２基板３を設けることで、配線基板の側面に配線パターンを直接形成した場合と比べて、第２配線部３２、ひいては電極部３４の設計自由度を高めることができる。
【００３９】
（１ｂ）第１導通部２４がハーフビアであることで、第１導通部２４の形成が容易に行えると共に、第２導通部３５との導通面積を確保して電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【００４０】
［２．第２実施形態］
［２−１．配線基板］
図５に示す配線基板１０１は、第１基板２と、第２基板１０３とを備える。第１基板２は、図２の配線基板１の第１基板２と同じであるため、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
＜第２基板＞
第２基板１０３は、厚み方向に重ねられた複数の第２絶縁層３１と、複数の第２絶縁層３１に配置された複数の第２配線部３２と、複数の第２絶縁層３１を厚み方向に貫通する複数の第２ビア導体３３とを有する。
【００４２】
第２基板１０３は、図２の配線基板１の第２基板３における第２板面側にさらに第２絶縁層３１を設けたものである。複数の第２配線部３２のうち、第２基板１０３の第２板面に設けられた配線部は、電極部３４を含む。また、複数の第２配線部３２のうち、第２基板１０３の第１板面に設けられた配線部は、第２導通部３５を含む。
【００４３】
電極部３４と第２導通部３５とは、複数の第２ビア導体３３と、複数の第２絶縁層３１の間に配置された第２配線部３２とによって導通されている。また、第２導通部３５は、第１基板２の第１導通部２４と導通している。
【００４４】
［２−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（２ａ）第２基板１０３が多層構造を有することで、より複雑な配線パターンを第２基板１０３に形成できる。そのため、接続用の電極部３４の取り回しにおける設計自由度がより高められる。
【００４５】
［３．第３実施形態］
［３−１．配線基板］
図６に示す配線基板２０１は、第１基板２０２と、第２基板２０３とを備える。
【００４６】
＜第１基板＞
第１基板２０２は、厚み方向に重ねられた複数の第１絶縁層２１，２２１と、複数の第１絶縁層２１に配置された複数の第１配線部２２と、複数の第１絶縁層２１を厚み方向に貫通する複数の第１ビア導体２３と、第１導通部２４とを有する。
【００４７】
第１基板２０２は、裏面側の最表層として、他の第１絶縁層２１よりも板面方向に突出するように延伸している第１絶縁層２２１を有する点を除いて、図２の第１基板２と同じ構成である。ただし、第１基板２０２は、側面のうち、対向する２つの部分（図６では、左側面及び右側面）と、一方の板面とが第２基板２０３によって被覆されている。
【００４８】
＜第２基板＞
第２基板２０３は、厚み方向に重ねられた複数の第２絶縁層２３１と、複数の第２絶縁層２３１に配置された複数の第２配線部３２と、複数の第２絶縁層２３１を厚み方向に貫通する複数の第２ビア導体３３とを有する。
【００４９】
第２基板２０３は、第１基板２０２の側面と、第１基板２０２の板面とを覆うように配置されている。具体的には、第２基板２０３は、第１基板２０２の側面の第１部分と、第１基板２０２の板面と、第１基板２０２の側面のうち、板面と連続し、かつ第１部分と対向する第２部分とに跨るように配置されている。なお、第２基板２０３の一方の端部は、第１絶縁層２２１の板面に当接している。
【００５０】
第２基板２０３の複数の第２配線部３２のうち、第１基板２０２とは反対側の第２板面に設けられた配線部は、電極部３４を含む。また、複数の第２配線部３２のうち、第１基板２０２と当接する第１板面に設けられた配線部は、第２導通部３５を含む。
【００５１】
なお、第２板面に設けられた第２配線部３２は、図６に示すように、第１基板２０２の側面と対向する位置から、第１基板２０２の板面と対向する位置まで延伸していてもよい。また、複数の第２配線部３２の間に配置された第２配線部３２が第１基板２０２の側面と対向する位置から、第１基板２０２の板面と対向する位置まで延伸していてもよい。
【００５２】
［３−２．配線基板の製造方法］
配線基板２０１の製造方法は、図３に示す配線基板１の製造方法と同様である。以下では、配線基板２０１の製造方法における着圧工程Ｓ２０について詳説する。
【００５３】
図７に示すように、着圧工程Ｓ２０では、未焼結の第１基板２０２の板面側から、第１基板２０２の厚み方向に、未焼結の第２基板２０３を着圧する。未焼結の第２基板２０３は、第１板面が未焼結の第１基板２０２の側面及び板面を覆うように、第１基板２０２の外形に沿って曲げられる。また、未焼結の第２基板２０３は、第２導通部３５が第１導通部２４と当接する位置に配置される。
【００５４】
［３−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（３ａ）第２基板２０３の面積が大きくなるので、第２基板２０３における配線パターンの設計自由度がより高められる。そのため、配線基板２０１のインピーダンスの調整等が容易になる。
【００５５】
［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００５６】
（４ａ）上記実施形態の配線基板１，１０１，２０１において、第１導通部２４は、ハーフビアに限定されない。したがって、第１導通部２４は、ビア導体以外のパッド電極等であってもよい。
【００５７】
（４ｂ）上記実施形態の配線基板１，１０１，２０１において、第２基板３，１０３，２０３は、電極部３４が第１導通部２４と電気的に接続できれば、第２導通部３５、つまり第１板面に設けられる第２配線部３２を有さなくてもよい。例えば、第１板面を構成する（つまり第１基板２，２０２と当接する）第２絶縁層３１を貫通する第２ビア導体３３を第１導通部２４と直接接続してもよい。
【００５８】
（４ｃ）上記実施形態の配線基板１，１０１，２０１において、第１絶縁層２１及び第２絶縁層３１，２３１の材質はセラミックに限定されない。例えば、第１絶縁層２１及び第２絶縁層３１，２３１は樹脂製であってもよい。
【００５９】
（４ｄ）上記実施形態の配線基板１，１０１，２０１において、電極部３４には必ずしも電子部品が実装されなくてもよい。例えば、電極部３４に外部端子が接続され、第１配線部２２が含む電極に電子部品が実装されてもよい。
【００６０】
（４ｅ）上記実施形態の配線基板の製造方法において、ビア導体及び配線部をメッキを用いて形成してもよい。また、焼結した第１基板及び第２基板を用いて着圧を行ってもよい。
【００６１】
（４ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
【符号の説明】
【００６２】
１…配線基板、２…第１基板、３…第２基板、２１…第１絶縁層、２２…第１配線部、
２３…第１ビア導体、２４…第１導通部、３１…第２絶縁層、３２…第２配線部、
３３…第２ビア導体、３４…電極部、３５…第２導通部、１０１…配線基板、
１０３…第２基板、２０１…配線基板、２０２…第１基板、２０３…第２基板、
２２１…第１絶縁層、２３１…第２絶縁層。
【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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