(57)【要約】【課題】脆性材料の基板の亀裂や割れに起因した性能及び信頼性の低下が抑えられる回路基板を実現する。【解決手段】回路基板１０は、脆性材料の基板の１種であるガラス基板１１を含む。ガラス基板１１には、これを支持体２０に固定するためのネジ３０が挿通される貫通孔１３が設けられる。ガラス基板１１には更に、貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に設けられた段差部１４ａと、その領域ＡＲ１内に、貫通孔１３から段差部１４ａに向かう方向に沿って設けられた段差部１４ｂとが設けられる。ネジ３０の締め付け時の応力でガラス基板１１に発生する亀裂や割れの、領域ＡＲ１外への伸展、それによる配線１２の亀裂や断線の発生が抑えられる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脆性材料の第１基板と、
前記第１基板に設けられ、前記第１基板を支持体に固定するためのネジが挿通される第１貫通孔と、
前記第１基板の、前記第１貫通孔を囲む第１領域の外縁に設けられた第１段差部と、
前記第１基板の前記第１領域内に、前記第１貫通孔から前記第１段差部に向かう方向に沿って設けられた第２段差部と
を含むことを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記第１段差部は、少なくとも１つの凹部又は少なくとも１つの凸部を含み、
前記第２段差部は、少なくとも１つの凹部又は少なくとも１つの凸部を含むことを特徴とする請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記第１段差部は、前記外縁に沿って配列された複数の孔又は複数の突起を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記第１段差部は、前記外縁に沿って延在された溝又は突起を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の回路基板。
【請求項５】
前記第２段差部は、前記方向に沿って配列された複数の孔又は複数の突起を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路基板。
【請求項６】
前記第２段差部は、前記方向に沿って延在された溝又は突起を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路基板。
【請求項７】
前記第１領域は、前記ネジが前記第１貫通孔に挿通された時に前記ネジの頭部が前記第１基板に当接する部位を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の回路基板。
【請求項８】
前記第１貫通孔の内面から前記第１領域の上面までの少なくとも一部に設けられた補強層を更に含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の回路基板。
【請求項９】
前記第１基板に積層された脆性材料の第２基板と、
前記第２基板に設けられ、前記第１貫通孔と連通する第２貫通孔と、
前記第２基板の、前記外縁と対応する位置に設けられた第３段差部と、
前記第２基板に、前記第２貫通孔から前記第３段差部に向かう方向に沿って設けられた第４段差部と
を更に含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の回路基板。
【請求項１０】
脆性材料の第１基板に、前記第１基板を支持体に固定するためのネジが挿通される第１貫通孔を形成する工程と、
前記第１基板の、前記第１貫通孔を囲む第１領域の外縁に、第１段差部を形成する工程と、
前記第１基板の前記第１領域内に、前記第１貫通孔から前記第１段差部に向かう方向に沿って、第２段差部を形成する工程と
を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
【請求項１１】
ネジ穴を有する支持体と、
前記支持体上に設けられ、脆性材料の第１基板と、前記第１基板に設けられた第１貫通孔と、前記第１基板の、前記第１貫通孔を囲む第１領域の外縁に設けられた第１段差部と、前記第１基板の前記第１領域内に、前記第１貫通孔から前記第１段差部に向かう方向に沿って設けられた第２段差部とを含む回路基板と、
前記第１貫通孔に挿通されて前記ネジ穴に螺合され、前記回路基板を前記支持体に固定するネジと
を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項１２】
前記第１基板は、前記第１領域内に前記第１段差部で終端された損傷を有することを特徴とする請求項１１に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板、回路基板の製造方法及び電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板等の回路基板を筐体等の支持体に固定する方法の１つとして、ネジを用いる方法が知られている。例えば、ネジが挿入される基板固定用の穴をプリント基板に設け、ネジが固定されるネジ固定部を筐体に設けて、ネジをプリント基板の穴に挿入し筐体のネジ固定部に締め付けることで、プリント基板を筐体に直接ネジで固定する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１８７０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、回路基板を用いた電子装置や電子機器の小型化、高集積化、高機能化等の観点から、回路基板の絶縁基材として、ガラスが用いられる場合がある。
このような脆性材料のガラスが絶縁基材に用いられた回路基板では、上記のように筐体等の支持体に直接ネジで固定する方法を用いると、ネジの締め付け時にそれが挿入される貫通孔の付近に生じる応力により、ガラスに亀裂や割れが発生する恐れがある。ガラスの亀裂や割れが、貫通孔からその周辺の比較的広い範囲にまで伸展してしまうと、例えば、ガラス上に設けられた配線に至ってその抵抗上昇やオープン不良を引き起こし、回路基板の性能及び信頼性を低下させる可能性がある。
【０００５】
このようなネジの締め付け時の応力による亀裂や割れに起因した回路基板の性能及び信頼性の低下は、ガラスに限らず、各種脆性材料が絶縁基材に用いられる回路基板で同様に起こり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一観点によれば、脆性材料の第１基板と、前記第１基板に設けられ、前記第１基板を支持体に固定するためのネジが挿通される第１貫通孔と、前記第１基板の、前記第１貫通孔を囲む第１領域の外縁に設けられた第１段差部と、前記第１基板の前記第１領域内に、前記第１貫通孔から前記第１段差部に向かう方向に沿って設けられた第２段差部とを含む回路基板が提供される。
【０００７】
また、一観点によれば、脆性材料の第１基板に、前記第１基板を支持体に固定するためのネジが挿通される第１貫通孔を形成する工程と、前記第１基板の、前記第１貫通孔を囲む第１領域の外縁に、第１段差部を形成する工程と、前記第１基板の前記第１領域内に、前記第１貫通孔から前記第１段差部に向かう方向に沿って、第２段差部を形成する工程とを含む回路基板の製造方法が提供される。
【０００８】
また、一観点によれば、ネジ穴を有する支持体と、前記支持体上に設けられ、脆性材料の第１基板と、前記第１基板に設けられた第１貫通孔と、前記第１基板の、前記第１貫通孔を囲む第１領域の外縁に設けられた第１段差部と、前記第１基板の前記第１領域内に、前記第１貫通孔から前記第１段差部に向かう方向に沿って設けられた第２段差部とを含む回路基板と、前記第１貫通孔に挿通されて前記ネジ穴に螺合され、前記回路基板を前記支持体に固定するネジとを備える電子装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
脆性材料の基板の亀裂や割れに起因した性能及び信頼性の低下が抑えられる回路基板が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】回路基板の固定方法の一例の説明図である。
【図２】第１の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る回路基板の段差部の変形例を示す図である。
【図５】第１の実施の形態に係る回路基板の第１の構成例を示す図である。
【図６】第１の実施の形態に係る回路基板の第２の構成例を示す図である。
【図７】第１の実施の形態に係る回路基板の第３の構成例を示す図である。
【図８】第２の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。
【図９】第２の実施の形態に係る回路基板の段差部の変形例を示す図である。
【図１０】第３の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る回路基板の別例を示す図である。
【図１２】第４の実施の形態に係る応力解析の説明図（その１）である。
【図１３】第４の実施の形態に係る応力解析の説明図（その２）である。
【図１４】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の第１の例を示す図（その１）である。
【図１５】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の第１の例を示す図（その２）である。
【図１６】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の第２の例を示す図（その１）である。
【図１７】第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の第２の例を示す図（その２）である。
【図１８】第６の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。
【図１９】第７の実施の形態に係る電子機器の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
はじめに、回路基板の固定方法の一例について説明する。
図１は回路基板の固定方法の一例の説明図である。図１（Ａ）には、固定前の状態の一例の要部断面図を模式的に示している。図１（Ｂ）には、固定後の状態の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００１２】
ここでは、回路基板１１００を支持体１２００にネジ１３００で固定する場合を例にする。
回路基板１１００には、その絶縁基材として、脆性材料のガラス基板１１１０が用いられる。ここで、ガラス基板１１１０は、比較的平坦度が高く、実装される半導体チップ等との熱膨張係数差も比較的小さいことから、反りやうねり等の変形が抑えられ、また、高密度導体パターンの形成が可能である。そのため、導体パターンの高密度化、半田等のバンプの小型化等により、回路基板１１００に実装する半導体チップ等の小型化、高密度化、回路基板１１００を用いた電子装置や電子機器の小型化、高集積化、高機能化を図ることができる。このような観点で、回路基板１１００の絶縁基材として、ガラス基板１１１０を用いることは、有効である。
【００１３】
ガラス基板１１１０の一方の面（上面）１１１０ａには、所定のパターン形状の配線１１２０が設けられ、その配線１１２０と電気的及び機械的に接続されて半導体チップ等の電子部品１４００が実装される。尚、ガラス基板１１１０には、他方の面（下面）１１１０ｂにも、所定のパターン形状の配線が設けられ得る。ガラス基板１１１０には、その上面１１１０ａと下面１１１０ｂとの間を貫通し、これを支持体１２００に固定するためのネジ１３００が挿通される貫通孔１１３０が設けられる。貫通孔１１３０の内面には、ネジ１３００のネジ山が螺合するネジ溝は設けられない。貫通孔１１３０の内面と、挿通されるネジ１３００との間には、一定の隙間が設けられてもよい。
【００１４】
支持体１２００は、電子部品１４００が実装された回路基板１１００が搭載される電子装置や電子機器の筐体、或いは筐体内の所定の部材や部品等である。支持体１２００には、金属材料、樹脂材料、セラミック材料等、各種材料が用いられる。支持体１２００には、回路基板１１００（そのガラス基板１１１０）に設けられた貫通孔１１３０と対応する位置に、ネジ１３００が締め付けられて螺合され固定される、ネジ穴である固定部１２１０が設けられる。
【００１５】
回路基板１１００を支持体１２００に固定する際には、図１（Ａ）に示すように、回路基板１１００と支持体１２００とが、互いの貫通孔１１３０と固定部１２１０との位置を合わせて対向される。そして、ネジ１３００が、回路基板１１００の貫通孔１１３０に挿通され、支持体１２００の固定部１２１０に締め付けられる。ネジ１３００の締め付けにより、その頭部１３１０の下側の面（下面）１３１０ａが、ガラス基板１１１０の上面１１１０ａに当接され、図１（Ｂ）に示すような、回路基板１１００が直接ネジ１３００で支持体１２００に固定された電子装置１０００が得られる。
【００１６】
しかし、このように回路基板１１００を直接ネジ１３００で支持体１２００に固定する方法では、回路基板１１００に脆性材料のガラス基板１１１０が用いられていることで、次のような問題が生じる恐れがある。
【００１７】
即ち、ガラス基板１１１０には、ネジ１３００の締め付け時に、その頭部１３１０が当接される貫通孔１１３０付近の領域に、比較的大きな応力が生じる。脆性材料のガラス基板１１１０には、このようなネジ１３００の締め付け時に生じる応力によって、図１（Ｂ）に示すように、貫通孔１１３０又はその付近を起点にして伸展する亀裂や割れといった損傷１１５０が発生する恐れがある。例えば、発生した損傷１１５０が伸展してガラス基板１１１０上の配線１１２０に至ると、その配線１１２０に亀裂や断線が発生し、抵抗上昇やオープン不良を招く恐れがある。また、ガラス基板１１１０に損傷１１５０が発生することで、回路基板１１００の強度不足や固定不良（ガタツキ等）を招く恐れがある。
【００１８】
このように回路基板１１００を直接ネジ１３００で支持体１２００に固定する方法では、回路基板１１００の性能及び信頼性が低下する可能性がある。
ここでは、ガラス基板１１１０を絶縁基材とした回路基板１１００を例にしたが、直接ネジ１３００で固定する際の上記のような問題は、シリコン基板、サファイア基板、セラミック基板等、各種脆性材料の基板を絶縁基材とする回路基板で同様に起こり得る。
【００１９】
以上のような点に鑑み、ここでは以下に実施の形態として示すような構成を採用する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図２は第１の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。図２（Ａ）には、回路基板の一例の要部平面図を模式的に示している。図２（Ｂ）には、回路基板の一例の要部断面図を模式的に示している。尚、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＬ２−Ｌ２断面模式図である。また、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）には便宜上、回路基板を固定する支持体、及び回路基板を支持体に固定するためのネジを、それぞれ点線で図示している。
【００２０】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示す回路基板１０には、その絶縁基材として、脆性材料のガラス基板１１が用いられる。ここで、ガラス基板１１は、比較的平坦度が高く、半導体チップ等との熱膨張係数差も比較的小さいことから、反りやうねり等の変形が抑えられ、また、高密度導体パターンの形成が可能である。そのため、導体パターンの高密度化、半田等のバンプの小型化等により、回路基板１０に実装する半導体チップ等の小型化、高密度化、回路基板１０を用いた電子装置や電子機器の小型化、高集積化、高機能化を図ることができる。このような観点で、回路基板１０の絶縁基材として、ガラス基板１１を用いることは、有効である。
【００２１】
ガラス基板１１の一方の面（上面）１１ａには、所定のパターン形状の配線１２が設けられる。尚、ガラス基板１１には、他方の面（下面）１１ｂにも、所定のパターン形状の配線が設けられ得る。ガラス基板１１には、その上面１１ａと下面１１ｂとの間を貫通し、これを支持体２０に固定するためのネジ３０が挿通される貫通孔１３が設けられる。貫通孔１３の内面には、ネジ３０のネジ山が螺合するネジ溝は設けられない。貫通孔１３の内面と、挿通されるネジ３０との間には、一定の隙間が設けられてもよい。
【００２２】
回路基板１０に含まれるガラス基板１１の上面１１ａには、段差部１４ａ及び段差部１４ｂが設けられる。段差部１４ａは、ガラス基板１１の貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に設けられ、段差部１４ｂは、その領域ＡＲ１の内部に設けられる。ここで、領域ＡＲ１は、ガラス基板１１を含む回路基板１０をネジ３０で支持体２０に固定する際に、締め付けられるネジ３０の頭部３１がガラス基板１１に当接する部位が、含まれる領域である。図２には一例として、平面視で貫通孔１３を円周状に囲む領域ＡＲ１を示すが、領域ＡＲ１の形状はこれに限定されるものではなく、平面視で四角形状や六角形状とする等、各種形状を採用することができる。
【００２３】
段差部１４ａ及び段差部１４ｂはいずれも、ガラス基板１１に設けられた孔や溝等で形成される凹凸を含む。
例えば、領域ＡＲ１の外縁に設けられる段差部１４ａには、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、領域ＡＲ１の外縁に沿って配列された複数の孔１４ａ１が含まれ、これらの孔１４ａ１群で形成される段差が含まれる。例えば、領域ＡＲ１の内部に設けられる段差部１４ｂには、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、貫通孔１３から領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに向かう方向に沿って放射状に延在された複数の溝１４ｂ１が含まれ、これらの溝１４ｂ１群で形成される段差が含まれる。この場合、個々の孔１４ａ１や溝１４ｂ１が凹部に相当し、孔１４ａ１同士の間や溝１４ｂ１同士の間が凸部に相当する。例えば、凹部は、その周囲よりもガラス基板１１の厚みが薄くなっている部位であり、凸部は、その周囲よりもガラス基板１１の厚みが厚くなっている部位である。
【００２４】
段差部１４ａ及び段差部１４ｂは、凸部に対する凹部の深さが、ガラス基板１１に発生するマイクロクラックと同等又はそれ以上の深さ、例えば、０．５μｍ以上の深さとなるように設けられることが望ましい。段差部１４ａ及び段差部１４ｂの凹部をこのような深さとすると、後述のように段差部１４ａ及び段差部１４ｂの凹部に亀裂や割れが発生し易くなると共に、領域ＡＲ１の外側への亀裂や割れの伸展が起こり難くなる。
【００２５】
尚、段差部１４ａの孔１４ａ１群は、ガラス基板１１の上面１１ａと下面１１ｂとの間を貫通してもよいし、貫通しなくてもよい。段差部１４ｂの溝１４ｂ１群は、ガラス基板１１の貫通孔１３に連通してもよいし、連通しなくてもよい。また、溝１４ｂ１群は、段差部１４ａの孔１４ａ１に連通してもよいし、連通しなくてもよい。
【００２６】
上記のような構成を有する回路基板１０が、ネジ３０で支持体２０に固定され、電子装置が形成される。
図３は第１の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図３（Ａ）には、電子装置の一例の要部平面図を模式的に示している。図３（Ｂ）には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。尚、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＬ３−Ｌ３断面模式図である。
【００２７】
回路基板１０が固定される支持体２０は、回路基板１０が搭載される電子装置や電子機器の筐体、或いは筐体内の所定の部材や部品等である。支持体２０には、金属材料、樹脂材料、セラミック材料等、各種材料が用いられる。支持体２０には、回路基板１０（そのガラス基板１１）に設けられた貫通孔１３と対応する位置に、ネジ３０が締め付けられて螺合され固定される、ネジ穴である固定部２１が設けられる。
【００２８】
回路基板１０と支持体２０とは、互いの貫通孔１３と固定部２１との位置を合わせて対向される。そして、ネジ３０が、回路基板１０の貫通孔１３に挿通され、支持体２０の固定部２１に締め付けられる。ネジ３０の締め付けにより、その頭部３１がガラス基板１１に当接され、回路基板１０が直接ネジ３０で支持体２０に固定される。これにより、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すような電子装置１が得られる。
【００２９】
ネジ３０が締め付けられる際、そのネジ３０の下面３１ａは、ガラス基板１１の領域ＡＲ１内に設けられた段差部１４ｂの凸部（この例では溝１４ｂ１同士の間の部位）に当接する。ガラス基板１１には、ネジ３０の締め付け時に、その頭部３１の下面３１ａが当接される、貫通孔１３付近の領域に、比較的大きな応力が生じる。脆性材料のガラス基板１１には、このようなネジ３０の締め付け時に生じる応力によって、例えば図３（Ｂ）に示すように、貫通孔１３又はその付近を起点にして伸展する亀裂や割れといった損傷１５が発生し得る。
【００３０】
損傷１５は、ネジ３０が領域ＡＲ１内の段差部１４ｂの凸部に当接することで、段差部１４ｂの凹部である溝１４ｂ１、例えばその底の縁から発生し易く、そこから貫通孔１３の外方に向かって誘導されて伸展し易い。ここで、回路基板１０では、このような損傷１５が発生し得る領域ＡＲ１内の段差部１４ｂの外側に、領域ＡＲ１の外縁に孔１４ａ１群を含む段差部１４ａが設けられる。これにより、領域ＡＲ１内で発生した損傷１５が、領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａまで伸展すると、その伸展は段差部１４ａの少なくとも１つの孔１４ａ１で止められ（終端され）、段差部１４ａよりも外側への更なる伸展が抑えられる。
【００３１】
回路基板１０では、領域ＡＲ１の外縁に沿って孔１４ａ１群が設けられることで、孔１４ａ１群の外側に向かう方向よりも、隣接する孔１４ａ１同士を繋ぐような方向に損傷１５が伸展し易くなる。そのため、回路基板１０では、例えば図３（Ａ）に示すように、領域ＡＲ１のうち、一対の溝１４ｂ１（凹部）群に挟まれた部位（凸部）と、その外縁の孔１４ａ１（凹部）群とによって囲まれた領域ＡＲ２ごとに、損傷１５が発生し易くなる。領域ＡＲ１のうち、損傷１５が発生した領域ＡＲ２以外の領域ＡＲ２によって、ガラス基板１１の機械的強度、及び十分な締め付け強度が保持される。
【００３２】
このように回路基板１０では、ガラス基板１１の貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に沿って孔１４ａ１群を配列した段差部１４ａを設け、領域ＡＲ１内には、貫通孔１３から段差部１４ａに向かう方向に沿って溝１４ｂ１群を延在させた段差部１４ｂを設ける。これにより、ネジ３０の締め付け時にガラス基板１１に生じる応力の集中領域、損傷１５の発生領域が調整され、領域ＡＲ１内で発生した損傷１５が領域ＡＲ１外に伸展することが抑えられる。その結果、ガラス基板１１上の領域ＡＲ１外に設けられる配線１２まで損傷１５が伸展することが抑えられ、その配線１２の亀裂や断線の発生、それによる抵抗上昇やオープン不良の発生が抑えられる。更に、領域ＡＲ１内での損傷１５の発生領域が調整され、それ以外の領域での強度不足や固定不良の発生が抑えられる。性能及び信頼性の高い回路基板１０が実現され、更に、そのような回路基板１０が用いられた、性能及び信頼性の高い電子装置１が実現される。
【００３３】
図２及び図３には一例として、領域ＡＲ１の外縁に沿って配列された孔１４ａ１群を含む段差部１４ａと、領域ＡＲ１内にあって貫通孔１３から段差部１４ａに向かう方向に沿って延在された溝１４ｂ１群を含む段差部１４ｂとが設けられた回路基板１０を示した。このほか、回路基板１０には、次の図４に示すような段差部１４ａ及び段差部１４ｂが設けられてもよい。
【００３４】
図４は第１の実施の形態に係る回路基板の段差部の変形例を示す図である。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）にはそれぞれ、回路基板の一例の要部平面図を模式的に示している。
図４（Ａ）に示す回路基板１０の、領域ＡＲ１の外縁に設けられる段差部１４ａには、領域ＡＲ１の外縁に沿って延在された溝１４ａ２が含まれ、この溝１４ａ２で形成される段差が含まれる。図４（Ａ）に示す回路基板１０の、領域ＡＲ１の内部に設けられる段差部１４ｂには、貫通孔１３から領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに向かう方向に沿って放射状に配列された複数の孔１４ｂ２が含まれ、これらの孔１４ｂ２群で形成される段差が含まれる。
【００３５】
図４（Ｂ）に示す回路基板１０の、領域ＡＲ１の外縁に設けられる段差部１４ａには、領域ＡＲ１の外縁に沿って延在された溝１４ａ３が含まれ、この溝１４ａ３で形成される段差が含まれる。図４（Ｂ）に示す回路基板１０の、領域ＡＲ１の内部に設けられる段差部１４ｂには、貫通孔１３から領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに向かう方向に沿って放射状に延在された複数の溝１４ｂ３が含まれ、これらの溝１４ｂ３群で形成される段差が含まれる。
【００３６】
図４（Ｃ）に示す回路基板１０の、領域ＡＲ１の外縁に設けられる段差部１４ａには、領域ＡＲ１の外縁に沿って配列された複数の孔１４ａ４が含まれ、これらの孔１４ａ４群で形成される段差が含まれる。図４（Ｃ）に示す回路基板１０の、領域ＡＲ１の内部に設けられる段差部１４ｂには、貫通孔１３から領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに向かう方向に沿って放射状に配列された複数の孔１４ｂ４が含まれ、これらの孔１４ｂ４群で形成される段差が含まれる。
【００３７】
図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すような回路基板１０においても、締め付け時にネジ３０が当接する領域ＡＲ１内の一列の孔１４ｂ２群（図４（Ａ））、溝１４ｂ３（図４（Ｂ））、一列の孔１４ｂ４群（図４（Ｃ））で亀裂や割れが発生し易くなる。そして、発生した亀裂や割れの領域ＡＲ１外への伸展が、溝１４ａ２（図４（Ａ））、溝１４ａ３（図４（Ｂ））、孔１４ａ４群（図４（Ｃ））で抑えられる。これにより、ガラス基板１１上の領域ＡＲ１外に設けられる配線１２の亀裂や断線の発生、それによる抵抗上昇やオープン不良の発生が抑えられる。更に、領域ＡＲ１内での亀裂や割れの発生領域が調整され、それ以外の領域での強度不足や固定不良の発生が抑えられる。図４（Ａ）〜図４（Ｃ）に示すような段差部１４ａ及び段差部１４ｂを設けた場合にも、性能及び信頼性の高い回路基板１０及びそれを用いた電子装置１を実現することができる。
【００３８】
また、回路基板１０には、次の図５に示すような構成が採用されてもよい。
図５は第１の実施の形態に係る回路基板の第１の構成例を示す図である。図５（Ａ）及び図５（Ｂ）にはそれぞれ、回路基板の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００３９】
回路基板１０の、領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに含まれる凹部、例えば孔１４ａ１群（図２及び図３）は、図５（Ａ）に示すように、充填物１６で充填されてもよい。充填物１６には、例えば、樹脂材料、或いは樹脂材料と無機系又は有機系のフィラーとの混合物が用いられる。このような充填物１６で孔１４ａ１が充填されることで、段差部１４ａでの亀裂や割れの発生が起こり難くなり、回路基板１０の強度低下が抑えられる。
【００４０】
更に、回路基板１０の、領域ＡＲ１の内部の段差部１４ｂに設けられる凹部、例えば溝１４ｂ１群（図２及び図３）も同様に、図５（Ｂ）に示すように、充填物１６で充填されてもよい。このようにすることで、段差部１４ｂでの亀裂や割れの発生が起こり難くなり、回路基板１０の強度低下が抑えられる。
【００４１】
図５では、孔１４ａ１群及び溝１４ｂ１群を例にしたが、上記同様、回路基板の段差部１４ａに含まれる各種凹部、段差部１４ｂに含まれる各種凹部に充填物１６を充填することができ、それにより、上記同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、回路基板１０には、次の図６に示すような構成が採用されてもよい。
図６は第１の実施の形態に係る回路基板の第２の構成例を示す図である。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）にはそれぞれ、回路基板の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００４３】
回路基板１０には、ガラス基板１１の貫通孔１３の内面に、図６（Ａ）〜図６（Ｃ）に示すような補強層１７が設けられてもよい。補強層１７は、貫通孔１３内から、ガラス基板１１の上面１１ａにおける、貫通孔１３を囲む所定の領域（例えば領域ＡＲ１）上まで延在されてもよい。図６（Ａ）〜図６（Ｃ）には、ガラス基板１１の溝１４ｂ１群及び孔１４ａ１群に充填物１６（図５）が充填された例を示すが、溝１４ｂ１群及び孔１４ａ１群には、貫通孔１３内からガラス基板１１の上面１１ａに延在される補強層１７の一部が充填されてもよい。補強層１７は、貫通孔１３の内面の全体に設けられてもよいし、貫通孔１３の内面の一部に設けられてもよい。補強層１７は、ガラス基板１１の上面１１ａにおける、貫通孔１３を囲む所定の領域上の全体に設けられてもよいし、その領域上の一部に設けられてもよい。
【００４４】
補強層１７は、例えば、図６（Ａ）に示すような、樹脂層１７ａと金属層１７ｂとの積層構造とされる。樹脂層１７ａには、熱硬化性、熱可塑性、光硬化性等の各種樹脂材料が用いられる。例えば、樹脂層１７ａには、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂が用いられる。樹脂層１７ａには、ガラス基板１１よりも弾性率の低い樹脂材料が用いられることが望ましい。金属層１７ｂには、各種金属材料が用いられる。例えば、金属層１７ｂには、銅、銀、スズ、ニッケル、ビスマス、インジウム、アンチモン若しくは金、又はこれらのうちの少なくとも１種を含む合金が用いられる。
【００４５】
ガラス基板１１を貫通する貫通孔１３の内面に補強層１７が設けられることで、ガラス基板１１の貫通孔１３付近の強度の向上、挿通されるネジ３０が接触する部位の強度の向上、挿通されるネジ３０が接触することで生じる応力の緩和等が図られる。これにより、ガラス基板１１の亀裂や割れの発生が抑えられる。
【００４６】
図６（Ａ）には、樹脂層１７ａと金属層１７ｂとの積層構造を補強層１７として設ける例を示したが、樹脂層１７ａ及び金属層１７ｂのうち、図６（Ｂ）に示すように、樹脂層１７ａのみを補強層１７として設けてもよい。このほか、樹脂層１７ａ及び金属層１７ｂのうち、図６（Ｃ）に示すように、金属層１７ｂのみを補強層１７として設けてもよい。図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）のような補強層１７を設けても、上記同様の効果を得ることができる。
【００４７】
補強層１７は、貫通孔１３の内面からガラス基板１１の上面１１ａに跨って設けることができるほか、貫通孔１３の内面のみ、或いは、ガラス基板１１の上面１１ａのみに設けることもできる。貫通孔１３の内面のみに補強層１７を設けても、ガラス基板１１の貫通孔１３付近の強度の向上、挿通されるネジ３０が接触する部位の強度の向上及び接触することで生じる応力の緩和等を図ることができる。ガラス基板１１の上面１１ａのみに補強層１７を設けても、ガラス基板１１の貫通孔１３付近の強度の向上、ネジ３０の頭部３１が当接することで生じる応力の緩和等を図ることができる。
【００４８】
また、回路基板１０のガラス基板１１に設ける段差部１４ａ及び段差部１４ｂの構成は、以上述べた例に限定されるものではない。
図７は第１の実施の形態に係る回路基板の第３の構成例を示す図である。図７（Ａ）〜図７（Ｃ）にはそれぞれ、回路基板の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００４９】
例えば、上記図２等で述べたように、ガラス基板１１の段差部１４ａに孔１４ａ１を設け、段差部１４ｂに溝１４ｂ１を設ける場合、孔１４ａ１及び溝１４ｂ１は、ガラス基板１１上の配線１２のレイアウトに基づき、その数や配置が設定されてもよい。
【００５０】
図７（Ａ）に示す例では、ガラス基板１１の貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に沿って孔１４ａ１群が配列され、その領域ＡＲ１の内部に、貫通孔１３を挟んで対向するように一対の溝１４ｂ１群が延在される。ガラス基板１１の、各溝１４ｂ１の延長線上に、それぞれ配線１２が配置される。この例の場合、貫通孔１３に挿通されるネジ３０がガラス基板１１に当接し、溝１４ｂ１群に亀裂や割れが発生しても、孔１４ａ１群により、その亀裂や割れが配線１２に伸展することが抑えられる。ガラス基板１１の亀裂や割れの発生領域は、孔１４ａ１群で囲まれた領域ＡＲ１のうちの、一対の溝１４ｂ１群を挟んだ図７（Ａ）の上側半分、図７（Ｂ）の下側半分といった領域ごとになる。この例のように、溝１４ｂ１群は、それらの延長線上に配線１２がレイアウトされるような位置に選択的に設けられてもよい。
【００５１】
図７（Ｂ）に示す例では、ガラス基板１１のコーナー１１ｃ付近に貫通孔１３が設けられ、その貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に沿って孔１４ａ１群が配列され、その領域ＡＲ１の内部に、貫通孔１３から孔１４ａ１群に向かって３本の溝１４ｂ１群が延在される。ガラス基板１１の、溝１４ｂ１群の延長線上には、連続して延在されたＬ字形状の配線１２が配置される。この例の場合、貫通孔１３に挿通されるネジ３０がガラス基板１１に当接し、溝１４ｂ１群に亀裂や割れが発生しても、孔１４ａ１群により、その亀裂や割れが配線１２に伸展することが抑えられる。この例のように、溝１４ｂ１群は、それらの延長線上に配線１２がレイアウトされるような位置に設けられてもよい。孔１４ａ１は、必ずしも貫通孔１３の全周に設けられることを要しない。
【００５２】
図７（Ｃ）に示す例では、ガラス基板１１のコーナー１１ｃ付近に貫通孔１３が設けられ、そこから配線１２に向かって領域ＡＲ１の内部に１本の溝１４ｂ１が設けられ、その溝１４ｂ１の先端に１個の孔１４ａ１が設けられる。即ち、溝１４ｂ１の延長線上に、孔１４ａ１及び配線１２が配置される。このような場合でも、貫通孔１３に挿通されるネジ３０がガラス基板１１に当接し、溝１４ｂ１に亀裂や割れが発生しても、孔１４ａ１により、その亀裂や割れが配線１２に伸展することが抑えられる。
【００５３】
図７（Ａ）〜図７（Ｃ）に示すように、孔１４ａ１及び溝１４ｂ１は、ガラス基板１１上に設けられる配線１２のレイアウトに基づき、その数や配置を設定することができる。
ここでは、領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに孔１４ａ１を設け、領域ＡＲ１の内部の段差部１４ｂに溝１４ｂ１を設ける場合を例にした。このほか、段差部１４ａに溝を設ける場合には、配線１２のレイアウトに基づき、その溝の延在位置や延在長さを設定することができる。段差部１４ｂに孔群を設ける場合には、配線１２のレイアウトに基づき、その孔群の配列方向やその配列位置を設定することができる。
【００５４】
第１の実施の形態として述べた上記手法は、回路基板１０のようにその絶縁基材にガラス基板１１を用いたものに限らず、シリコン基板、サファイア基板、セラミック基板等の各種脆性材料の基板を一部又は全部に用いた回路基板に同様に採用することができる。
【００５５】
次に、第２の実施の形態について説明する。
図８は第２の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。図８（Ａ）には、回路基板の一例の要部平面図を模式的に示している。図８（Ｂ）には、回路基板の一例の要部断面図を模式的に示している。尚、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＬ８−Ｌ８断面模式図である。また、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）には便宜上、回路基板を固定する支持体、及び回路基板を支持体に固定するためのネジを、それぞれ点線で図示している。
【００５６】
図８（Ａ）及び図８（Ｂ）に示す回路基板１０Ａは、ガラス基板１１の貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に沿って配列された複数の突起１４ａ５を含む段差部１４ａを有する。回路基板１０Ａは更に、ガラス基板１１の貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の内部に、貫通孔１３から領域ＡＲ１の外縁に向かう方向に沿って延在された複数の突起１４ｂ５を含む段差部１４ｂを有する。回路基板１０Ａは、このような段差部１４ａ及び段差部１４ｂを有している点で、上記第１の実施の形態で述べた回路基板１０と相違する。この回路基板１０Ａのように、段差部１４ａ及び段差部１４ｂは、ガラス基板１１に設けられた突起１４ａ５群及び突起１４ｂ５群（凸部）で形成される段差を含んでもよい。
【００５７】
突起１４ａ５群及び突起１４ｂ５群は、例えば、ガラス基板１１の一部として形成される。このような突起１４ａ５群及び突起１４ｂ５群を有するガラス基板１１は、例えば、ガラス基板１１となる板ガラスの表層部をレーザーやエッチング等で加工することで形成される。突起１４ａ５群及び突起１４ｂ５群は、ガラス基板１１に発生するマイクロクラックと同等又はそれ以上の高さ（例えば０．５μｍ以上の高さ）となるように設けられることが望ましい。このような高さとすると、各突起１４ａ５及び各突起１４ｂ５の周囲（凹部）に亀裂や割れが発生し易くなると共に、領域ＡＲ１の外側への亀裂や割れの伸展が起こり難くなる。
【００５８】
上記のような構成を有する回路基板１０Ａが、ネジ３０で支持体２０に固定され、電子装置が形成される。回路基板１０Ａが支持体２０にネジ３０で締め付けられる際、そのネジ３０の下面３１ａは、ガラス基板１１の領域ＡＲ１内に設けられた段差部１４ｂの突起１４ｂ５に当接する。この時、ガラス基板１１には、貫通孔１３付近の領域に、比較的大きな応力が生じる。このようなネジ３０の締め付け時に生じる応力により、段差部１４ｂの突起１４ｂ５、例えばそれが立ち上がる根元の縁から亀裂や割れが発生し、そこから貫通孔１３の外方に向かって亀裂や割れが誘導されて伸展し易くなる。回路基板１０Ａでは、このような亀裂や割れの伸展が、領域ＡＲ１の外縁に設けられた段差部１４ａの少なくとも１つの突起１４ａ５、例えばそれが立ち上がる根元の縁で止められ（終端され）、段差部１４ａよりも外側への更なる伸展が抑えられる。
【００５９】
回路基板１０Ａでは、領域ＡＲ１のうち、一対の突起１４ｂ５（凸部）群に挟まれた部位（凹部）と、その外縁の突起１４ａ５（凸部）群とによって囲まれた領域ごとに、亀裂や割れが発生し易くなる。領域ＡＲ１のうち、亀裂や割れが発生した領域以外の領域によって、ガラス基板１１の機械的強度、及び十分な締め付け強度が保持される。
【００６０】
このように回路基板１０Ａでは、領域ＡＲ１の外縁に沿って突起１４ａ５群を配列した段差部１４ａを設け、領域ＡＲ１内には、貫通孔１３から段差部１４ａに向かう方向に沿って突起１４ｂ５群を延在させた段差部１４ｂを設ける。これにより、ネジ３０の締め付け時にガラス基板１１に生じる応力の集中領域、亀裂や割れの発生領域が調整され、領域ＡＲ１内で発生した亀裂や割れが領域ＡＲ１外に伸展することが抑えられる。その結果、ガラス基板１１上の領域ＡＲ１外に設けられる配線１２まで亀裂や割れが伸展することが抑えられ、その配線１２の亀裂や断線の発生、それによる抵抗上昇やオープン不良の発生が抑えられる。更に、領域ＡＲ１内での亀裂や割れの発生領域が調整され、それ以外の領域での強度不足や固定不良の発生が抑えられる。性能及び信頼性の高い回路基板１０Ａが実現され、更に、そのような回路基板１０Ａが用いられた性能及び信頼性の高い電子装置が実現される。
【００６１】
図９は第２の実施の形態に係る回路基板の段差部の変形例を示す図である。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）にはそれぞれ、回路基板の一例の要部平面図を模式的に示している。
図９（Ａ）に示す回路基板１０Ａの、領域ＡＲ１の外縁に設けられる段差部１４ａには、領域ＡＲ１の外縁に沿って延在された突起１４ａ６が含まれ、この突起１４ａ６で形成される段差が含まれる。図９（Ａ）に示す回路基板１０Ａの、領域ＡＲ１の内部に設けられる段差部１４ｂには、貫通孔１３から領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに向かう方向に沿って放射状に配列された突起１４ｂ６群が含まれ、これらの突起１４ｂ６群で形成される段差が含まれる。
【００６２】
図９（Ｂ）に示す回路基板１０Ａの、領域ＡＲ１の外縁に設けられる段差部１４ａには、領域ＡＲ１の外縁に沿って延在された突起１４ａ７が含まれ、この突起１４ａ７で形成される段差が含まれる。図９（Ｂ）に示す回路基板１０Ａの、領域ＡＲ１の内部に設けられる段差部１４ｂには、貫通孔１３から領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに向かう方向に沿って放射状に延在された突起１４ｂ７群が含まれ、これらの突起１４ｂ７群で形成される段差が含まれる。
【００６３】
図９（Ｃ）に示す回路基板１０Ａの、領域ＡＲ１の外縁に設けられる段差部１４ａには、領域ＡＲ１の外縁に沿って配列された突起１４ａ８群が含まれ、これらの突起１４ａ８群で形成される段差が含まれる。図９（Ｃ）に示す回路基板１０Ａの、領域ＡＲ１の内部に設けられる段差部１４ｂには、貫通孔１３から領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａに向かう方向に沿って放射状に配列された突起１４ｂ８群が含まれ、これらの突起１４ｂ８群で形成される段差が含まれる。
【００６４】
図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示すような回路基板１０Ａにおいても、締め付け時にネジ３０が当接する領域ＡＲ１内の一列の突起１４ｂ６群（図９（Ａ））、突起１４ｂ７（図９（Ｂ））、一列の突起１４ｂ８群（図９（Ｃ））で亀裂や割れが発生し易くなる。そして、発生した亀裂や割れの領域ＡＲ１外への伸展が、突起１４ａ６（図９（Ａ））、突起１４ａ７（図９（Ｂ））、突起１４ａ８群（図９（Ｃ））で抑えられる。これにより、ガラス基板１１上の領域ＡＲ１外に設けられる配線１２の亀裂や断線の発生、それによる抵抗上昇やオープン不良の発生が抑えられる。更に、領域ＡＲ１内での亀裂や割れの発生領域が調整され、それ以外の領域での強度不足や固定不良の発生が抑えられる。図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示すような段差部１４ａ及び段差部１４ｂを設けた場合にも、性能及び信頼性の高い回路基板１０Ａ及びそれを用いた電子装置を実現することができる。
【００６５】
尚、領域ＡＲ１は、貫通孔１３を囲むものであれば、平面視で円形状に限らず、各種形状とすることができる。
第２の実施の形態として述べた上記手法は、回路基板１０Ａのようにその絶縁基材にガラス基板１１を用いたものに限らず、シリコン基板、サファイア基板、セラミック基板等の各種脆性材料の基板を一部又は全部に用いた回路基板に同様に採用することができる。
【００６６】
次に、第３の実施の形態について説明する。
図１０は第３の実施の形態に係る回路基板の一例を示す図である。図１０（Ａ）には、回路基板の第１の例の要部断面図を模式的に示している。図１０（Ｂ）には、回路基板の第２の例の要部断面図を模式的に示している。尚、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）には便宜上、回路基板を固定する支持体、及び回路基板を支持体に固定するためのネジを、それぞれ点線で図示している。
【００６７】
図１０（Ａ）に示す回路基板１０Ｂは、複数枚（ここでは一例として３枚）のガラス基板１１が接着層１８を介して積層された構造を有する、いわゆる多層ガラス基板である。各ガラス基板１１上に配線１２が設けられる。各ガラス基板１１の対応する位置に設けられた貫通孔１３同士が連通し、積層されたガラス基板１１群を貫通する１つの貫通孔１３として機能する。回路基板１０Ｂでは、積層されるガラス基板１１群のうち、最上層のガラス基板１１にのみ、上記のような段差部１４ａ及び段差部１４ｂが設けられる。図１０（Ａ）には、段差部１４ａ及び段差部１４ｂとして、上記第１の実施の形態で述べたような孔若しくは溝又はそれらの組み合わせによって形成されるものを示している。回路基板１０Ｂの段差部１４ａ及び段差部１４ｂの凹部には、充填物１６（図５）が充填されてもよい。
【００６８】
回路基板１０Ｂでは、ガラス基板１１群を貫通する貫通孔１３に挿通され締め付けられるネジ３０が当接する、最も亀裂や割れが発生し易い最上層のガラス基板１１に、上記のような段差部１４ａ及び段差部１４ｂが設けられる。これにより、ネジ３０の締め付け時に最上層のガラス基板１１に生じる応力の集中領域、亀裂や割れの発生領域が調整され、領域ＡＲ１内で発生した亀裂や割れが領域ＡＲ１外に伸展することが抑えられる。その結果、最上層のガラス基板１１上の領域ＡＲ１外に設けられる配線１２まで亀裂や割れが伸展することが抑えられ、その配線１２の亀裂や断線の発生、それによる抵抗上昇やオープン不良の発生が抑えられる。更に、最上層のガラス基板１１において、領域ＡＲ１内での亀裂や割れの発生領域が調整され、それ以外の領域での強度不足や固定不良の発生が抑えられる。性能及び信頼性の高い回路基板１０Ｂが実現され、更に、そのような回路基板１０Ｂが用いられた性能及び信頼性の高い電子装置が実現される。
【００６９】
図１０（Ｂ）に示す回路基板１０Ｃは、積層されるガラス基板１１群のいずれにも、上記のような段差部１４ａ及び段差部１４ｂが設けられている点で、上記図１０（Ａ）に示した回路基板１０Ｂと相違する。ガラス基板１１群の段差部１４ａ及び段差部１４ｂの凹部には、充填物１６（図５）が充填されてもよい。充填物１６は、ガラス基板１１同士を接着する接着層１８の一部であってもよい。回路基板１０Ｃにおいて、ガラス基板１１群の段差部１４ａ及び段差部１４ｂの凹部は、例えば、互いに対応する位置に設けることができる。回路基板１０Ｃにおいて、ガラス基板１１群の段差部１４ａ及び段差部１４ｂの凹部は、互いに対応しない位置に設けられてもよく、このようにしてガラス基板１１群の亀裂や割れの起点となり易い箇所をずらし、貫通孔１３付近の強度を高めてもよい。
【００７０】
回路基板１０Ｃでは、ネジ３０が当接する最上層のガラス基板１１のほか、その下層のガラス基板１１群にも、上記のような段差部１４ａ及び段差部１４ｂが設けられる。これにより、ネジ３０の締め付け時に、下層のガラス基板１１群の領域ＡＲ１内に亀裂や割れが発生した場合にも、それら下層のガラス基板１１群における、領域ＡＲ１外への亀裂や割れの伸展、それによる配線１２の亀裂や断線の発生が抑えられる。更に、各ガラス基板１１において、領域ＡＲ１内での亀裂や割れの発生領域が調整され、それ以外の領域での強度不足や固定不良の発生が抑えられる。性能及び信頼性の高い回路基板１０Ｃが実現され、更に、そのような回路基板１０Ｃが用いられた性能及び信頼性の高い電子装置が実現される。
【００７１】
また、図１１は第３の実施の形態に係る回路基板の別例を示す図である。図１１には、回路基板の別例の要部断面図を模式的に示している。尚、図１１には便宜上、回路基板を固定する支持体、及び支持体に固定するためのネジを、点線で図示している。
【００７２】
図１１に示す回路基板１０Ｄは、ガラス基板１１群を貫通する貫通孔１３の内面に補強層１７が設けられている点で、上記図１０（Ｂ）に示した回路基板１０Ｃと相違する。補強層１７は、貫通孔１３内から、最上層のガラス基板１１の上面１１ａにおける、貫通孔１３を囲む所定の領域上まで延在されてもよい。ガラス基板１１群の段差部１４ａ及び段差部１４ｂの凹部には、充填物１６（図５）が充填されてもよい。充填物１６は、ガラス基板１１同士を接着する接着層１８の一部であってもよい。ガラス基板１１群の段差部１４ａ及び段差部１４ｂの凹部には、貫通孔１３内からガラス基板１１上に延在される補強層１７の一部が充填されてもよい。補強層１７は、貫通孔１３の内面の全体に設けられてもよいし、貫通孔１３の内面の一部に設けられてもよい。補強層１７は、ガラス基板１１の上面１１ａにおける、貫通孔１３を囲む所定の領域上の全体に設けられてもよいし、その領域上の一部に設けられてもよい。
【００７３】
図１１には補強層１７の一例として、上記図６（Ａ）に示したような、樹脂層１７ａと金属層１７ｂとの積層構造を有するものを示している。ガラス基板１１群の貫通孔１３の内面には、補強層１７として、上記図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）の例に従い、樹脂層１７ａ及び金属層１７ｂのいずれか一方のみを設けてもよい。
【００７４】
ガラス基板１１群を貫通する貫通孔１３の内面に補強層１７が設けられることで、ガラス基板１１群の貫通孔１３付近の強度の向上、挿通されるネジ３０が接触する部位の強度の向上、挿通されるネジ３０が接触することで生じる応力の緩和等が図られる。これにより、ガラス基板１１群の亀裂や割れの発生が抑えられる。
【００７５】
尚、上記図１０（Ａ）に示した回路基板１０Ｂの貫通孔１３の内面に補強層１７を設けることもでき、それにより、上記同様の効果を得ることができる。
また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）並びに図１１では、回路基板１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ（多層ガラス基板）に含まれるガラス基板１１の段差部１４ａ及び段差部１４ｂとして、上記第１の実施の形態で述べたような孔若しくは溝又はそれらの組み合わせによって形成されるもの（図２及び図４等）を示した。このほか、ガラス基板１１の段差部１４ａ及び段差部１４ｂとして、上記第２の実施の形態で述べたような突起によって形成されるもの（図８及び図９）を採用した多層ガラス基板を実現することもできる。
【００７６】
また、領域ＡＲ１は、貫通孔１３を囲むものであれば、平面視で円形状に限らず、各種形状とすることができる。
第３の実施の形態として述べた上記手法は、回路基板１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのようにその絶縁基材にガラス基板１１を用いたものに限らず、シリコン基板、サファイア基板、セラミック基板等の各種脆性材料の基板を一部又は全部に用いた回路基板に同様に採用することができる。
【００７７】
次に、第４の実施の形態について説明する。
ここでは、回路基板に発生する応力の解析結果の一例を、第４の実施の形態として説明する。
【００７８】
図１２及び図１３は第４の実施の形態に係る応力解析の説明図である。図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）にはそれぞれ、応力解析に用いたモデルの要部斜視図を示している。図１３（Ａ）〜図１３（Ｄ）にはそれぞれ、図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）のモデルを用いた応力解析結果を示している。
【００７９】
図１２（Ａ）〜図１２（Ｄ）には、回路基板のモデルとして、４枚のガラス基板１１群が積層された多層ガラス基板のモデル１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを示している。
【００８０】
図１２（Ａ）に示すモデル１００Ａは、上記のような段差部１４ａ及び段差部１４ｂを設けていないガラス基板１１群が積層された構造を有する。
図１２（Ｂ）に示すモデル１００Ｂは、貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に沿って配列された孔１４ａ１群を含む段差部１４ａと、領域ＡＲ１の内部に貫通孔１３から段差部１４ａに向かって延在された溝１４ｂ１群を含む段差部１４ｂとを備えた構造を有する。このモデル１００Ｂは、上記図２に示したような段差部１４ａ及び段差部１４ｂを多層ガラス基板に採用したモデルである。
【００８１】
図１２（Ｃ）に示すモデル１００Ｃは、貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に沿って延在された溝１４ａ２を含む段差部１４ａと、領域ＡＲ１の内部に貫通孔１３から段差部１４ａに向かって配列された孔１４ｂ２群を含む段差部１４ｂとを備えた構造を有する。このモデル１００Ｃは、上記図４（Ａ）に示したような段差部１４ａ及び段差部１４ｂを多層ガラス基板に採用したモデルである。
【００８２】
図１２（Ｄ）に示すモデル１００Ｄは、貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に沿って延在された溝１４ａ３を含む段差部１４ａと、領域ＡＲ１の内部に貫通孔１３から段差部１４ａに向かって延在された溝１４ｂ３群を含む段差部１４ｂとを備えた構造を有する。このモデル１００Ｄは、上記図４（Ｂ）に示したような段差部１４ａ及び段差部１４ｂを多層ガラス基板に採用したモデルである。
【００８３】
これらのモデル１００Ａ（図１２（Ａ））、モデル１００Ｂ（図１２（Ｂ））、モデル１００Ｃ（図１２（Ｃ））及びモデル１００Ｄ（図１２（Ｄ））の各々の応力解析結果を、図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）及び図１３（Ｄ）にそれぞれ示している。
【００８４】
ガラス基板１１群に段差部１４ａ及び段差部１４ｂが設けられないモデル１００Ａでは、図１３（Ａ）に示すように、ネジ３０の締め付けに相当する力が加わった時に発生する応力が、比較的広範囲に広がる。これに対し、ガラス基板１１群に段差部１４ａ及び段差部１４ｂが設けられるモデル１００Ｂ、モデル１００Ｃ及びモデル１００Ｄでは、そのような力が加わった時に発生する応力が、比較的領域ＡＲ１の外縁の段差部１４ａよりも内側の領域ＡＲ１に集中し、応力の広がりが抑えられる。
【００８５】
このように、ガラス基板１１群に段差部１４ａ及び段差部１４ｂを設けることで、応力の集中領域を調整することが可能になる。これにより、亀裂や割れの発生領域を調整し、領域ＡＲ１外への亀裂や割れの伸展を抑えることが可能になる。
【００８６】
次に、第５の実施の形態について説明する。
ここでは、回路基板の形成方法の一例を、第５の実施の形態として説明する。
図１４及び図１５は第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の第１の例を示す図である。図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）並びに図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）にはそれぞれ、回路基板形成工程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００８７】
ここでは、貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に設けられた孔１４ａ１群を含む段差部１４ａと、領域ＡＲ１内に貫通孔１３から段差部１４ａに向かって延在された溝１４ｂ１群を含む段差部１４ｂとを備えた多層ガラス基板の形成を例にする。
【００８８】
まず、図１４（Ａ）に示すように、板ガラスに対し、貫通孔１３の形成、孔１４ａ１群の形成及び溝１４ｂ１群の形成が行われ、ガラス基板１１が形成される。貫通孔１３の形成、孔１４ａ１群の形成及び溝１４ｂ１群の形成の順序は限定されない。貫通孔１３、孔１４ａ１群及び溝１４ｂ１群は、例えば、レーザーを用いて形成される。このほか、貫通孔１３、孔１４ａ１群及び溝１４ｂ１群は、エッチング、サンドブラスト、プラズマ等の処理によって、或いはドリルを用いて形成されてもよい。
【００８９】
次いで、図１４（Ｂ）に示すように、ガラス基板１１上に配線１２が形成される。配線１２は、ガラス基板１１上に貼付された導体箔のパターニング、ガラス基板１１上に堆積された導体層のパターニング、ガラス基板１１の所定の領域上への導体層のめっき等の手法で形成される。尚、配線１２の形成領域は、図１４（Ｂ）の例に限定されるものではなく、積層される各ガラス基板１１に応じて、その両面における所定の領域に所定のパターン形状で配線１２が形成される。
【００９０】
次いで、図１４（Ｃ）に示すように、ガラス基板１１上に接着層１８が形成される。例えば、ガラス基板１１の一方の面（この例では溝１４ｂ１群が形成された面）上に、接着層１８として、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等が用いられた樹脂シートがラミネートされる。或いは、接着層１８として、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料、又はそのような樹脂材料とフィラーとが混合されたペーストが塗布される。尚、多層ガラス基板の最上層となるガラス基板１１上には、接着層１８を設けることを要しない。
【００９１】
次いで、図１４（Ｄ）に示すように、ガラス基板１１に形成された孔１４ａ１群内に、充填物１６が充填される。例えば、孔１４ａ１群内に、充填物１６として、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料、又はそのような樹脂材料とフィラーとが混合されたペーストが充填される。尚、上記図１４（Ｃ）の工程で接着層１８として塗布されるペーストが、この図１４（Ｄ）の工程で充填物１６として充填されるペーストと同じ材料である場合には、ガラス基板１１上と孔１４ａ１群内とにペーストを形成し、接着層１８及び充填物１６を一括で形成してもよい。
【００９２】
次いで、上記図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）に示したような工程によって形成される各ガラス基板１１が、図１５（Ａ）に示すように、積層される。ガラス基板１１群は、各々の貫通孔１３の位置を合わせ、間に接着層１８が介在されるようにして対向されて貼り合わせられる。例えば、このような状態から、加熱若しくは加圧、又は、加熱及び加圧が行われ、ガラス基板１１群が接着される。
【００９３】
以上の図１４（Ａ）〜図１４（Ｄ）及び図１５（Ａ）の工程により、基本構造を有する回路基板（多層ガラス基板）１０Ｅａが形成される。
このような回路基板１０Ｅａの形成後、図１５（Ｂ）に示すように、ガラス基板１１群の貫通孔１３の内面に、補強層１７が形成されてもよい。例えば、補強層１７として、ガラス基板１１群の貫通孔１３内から最上層のガラス基板１１上に延在される樹脂層１７ａが形成され、その樹脂層１７ａ上に金属層１７ｂが形成される。これにより、上記回路基板１０Ｅａに、更に補強層１７が設けられた、回路基板（多層ガラス基板）１０Ｅが形成される。
【００９４】
また、図１６及び図１７は第５の実施の形態に係る回路基板の形成方法の第２の例を示す図である。図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）並びに図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）にはそれぞれ、回路基板形成工程の一例の要部断面図を模式的に示している。
【００９５】
ここでも上記第１の例の形成方法と同様に、貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に設けられた孔１４ａ１群を含む段差部１４ａと、領域ＡＲ１内に貫通孔１３から段差部１４ａに向かって延在された溝１４ｂ１群を含む段差部１４ｂとを備えた多層ガラス基板の形成を例にする。
【００９６】
まず、図１６（Ａ）に示すように、板ガラスに対し、レーザー等を用いて孔１４ａ１群の形成及び溝１４ｂ１群の形成が行われ、ガラス基板１１が形成される。孔１４ａ１群の形成及び溝１４ｂ１群の形成の順序は限定されない。
【００９７】
次いで、図１６（Ｂ）に示すように、ガラス基板１１上に配線１２が形成される。尚、配線１２は、積層される各ガラス基板１１に応じて、その両面における所定の領域に所定のパターン形状で形成される。
【００９８】
次いで、図１６（Ｃ）に示すように、ガラス基板１１上に、樹脂シートのラミネート、或いは、樹脂材料又はペーストの塗布により、接着層１８が形成される。
次いで、図１６（Ｄ）に示すように、ガラス基板１１に形成された孔１４ａ１群内に、樹脂材料又はペーストが充填され、充填物１６が形成される。尚、上記接着層１８及びこの充填物１６に同じ材料のペーストを用いる場合には、ガラス基板１１上と孔１４ａ１群内とにペーストを形成し、接着層１８及び充填物１６を一括で形成してもよい。
【００９９】
次いで、上記図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）に示したような工程によって形成される各ガラス基板１１が、図１７（Ａ）に示すように、積層される。ガラス基板１１群は、間に接着層１８が介在されるようにして対向されて貼り合わせられる。例えば、このような状態から、加熱若しくは加圧、又は、加熱及び加圧が行われ、ガラス基板１１群が接着される。
【０１００】
次いで、図１７（Ｂ）に示すように、接着されたガラス基板１１群を貫通する貫通孔１３が一括で形成される。ガラス基板１１群を貫通する貫通孔１３は、例えば、レーザーを用いて形成される。このほか、貫通孔１３は、エッチング、サンドブラスト、プラズマ等の処理によって、或いはドリルを用いて一括で形成されてもよい。
【０１０１】
以上の図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）並びに図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）の工程により、基本構造を有する回路基板（多層ガラス基板）１０Ｅａが形成される。
このような回路基板１０Ｅａの形成後、図１７（Ｃ）に示すように、ガラス基板１１群の貫通孔１３の内面に、補強層１７が形成されてもよい。例えば、補強層１７として、ガラス基板１１群の貫通孔１３内から最上層のガラス基板１１上に延在される樹脂層１７ａが形成され、その樹脂層１７ａ上に金属層１７ｂが形成される。これにより、上記回路基板１０Ｅａに、更に補強層１７が設けられた、回路基板（多層ガラス基板）１０Ｅが形成される。
【０１０２】
ここでは一例として、孔１４ａ１群及び溝１４ｂ１群を有する回路基板１０Ｅａ又は回路基板１０Ｅを形成する方法を示した。このほか、上記の方法において、図１４（Ａ）及び図１６（Ａ）の工程で形成する凹凸の形状及び配置を変更すれば、各種形態の段差部１４ａ及び段差部１４ｂを備えた回路基板を形成することができる。
【０１０３】
尚、領域ＡＲ１は、貫通孔１３を囲むものであれば、各種形状とすることができる。
第５の実施の形態として述べた上記手法は、回路基板１０Ｅａ，１０Ｅのようにその絶縁基材にガラス基板１１を用いたものに限らず、シリコン基板、サファイア基板、セラミック基板等の各種脆性材料の基板を一部又は全部に用いた回路基板の形成に同様に採用することができる。
【０１０４】
次に、第６の実施の形態について説明する。
ここでは、以上述べたような回路基板を用いた電子装置の一例を、第６の実施の形態として説明する。
【０１０５】
図１８は第６の実施の形態に係る電子装置の一例を示す図である。図１８には、電子装置の一例の要部断面図を模式的に示している。
図１８に示す電子装置１Ｅは、一例として、上記第５の実施の形態で述べたような方法を用いて形成される回路基板１０Ｅを備える。図１８に示す回路基板１０Ｅは、最上層のガラス基板１１上に設けられた端子１２ａ（上記配線１２の一部）、及び各ガラス基板１１を貫通し異なる層の配線１２間を接続するように設けられたビア１２ｂを有する。回路基板１０Ｅ上には、各種電子部品が搭載される。回路基板１０Ｅ上には、例えば図１８に示すように、半田等のバンプ４１を用いて回路基板１０Ｅの端子１２ａに接合された半導体チップ４０、及び半田等の接合材５１を用いて回路基板１０Ｅの端子１２ａに接合されたチップ部品５０が実装される。
【０１０６】
回路基板１０Ｅは、筐体等の支持体２０にネジ３０で固定される。支持体２０には、回路基板１０Ｅに設けられた貫通孔１３と対応する位置に、ネジ３０が締め付けられて螺合され固定される、ネジ穴である固定部２１が設けられる。回路基板１０Ｅが支持体２０に固定される際は、回路基板１０Ｅと支持体２０とが、互いの貫通孔１３と固定部２１との位置を合わせて対向される。そして、ネジ３０が、回路基板１０Ｅの貫通孔１３に挿通され、支持体２０の固定部２１に締め付けられる。ネジ３０の締め付けにより、その頭部３１が回路基板１０Ｅに当接し、回路基板１０Ｅが直接ネジ３０で支持体２０に固定される。これにより、図１８に示すような電子装置１Ｅが得られる。
【０１０７】
回路基板１０Ｅでは、ガラス基板１１群の貫通孔１３を囲む領域ＡＲ１の外縁に、凹部を含む段差部１４ａが設けられ、領域ＡＲ１内に、貫通孔１３から段差部１４ａに向かう方向に沿って延在する凹部を含む段差部１４ｂが設けられる。このような構成により、ネジ３０の締め付け時にガラス基板１１に生じる応力の集中領域、亀裂や割れの発生領域が調整され、例えば図１８に損傷１５として示すような、領域ＡＲ１内で発生した亀裂や割れが、領域ＡＲ１外に伸展することが抑えられる。その結果、最上層のガラス基板１１のほか、その下層のガラス基板１１群の領域ＡＲ１外に設けられる配線１２、端子１２ａ及びビア１２ｂまで亀裂や割れが伸展することが抑えられ、それらの亀裂や断線の発生、それによる抵抗上昇やオープン不良の発生が抑えられる。更に、領域ＡＲ１内での亀裂や割れの発生領域が調整され、それ以外の領域での強度不足や固定不良の発生が抑えられる。これにより、性能及び信頼性の高い回路基板１０Ｅが実現され、更に、そのような回路基板１０Ｅが用いられた性能及び信頼性の高い電子装置１Ｅが実現される。
【０１０８】
ここでは一例として、回路基板１０Ｅを用いた電子装置１Ｅを示したが、上記第１〜第５の実施の形態で述べたような各種構成を採用した回路基板についても同様に、各種電子部品を搭載し、ネジ３０で支持体２０に固定して、電子装置を実現することができる。
【０１０９】
次に、第７の実施の形態について説明する。
以上述べたような回路基板及び電子装置は、各種電子機器に搭載することができる。例えば、コンピュータ（パーソナルコンピュータ、スーパーコンピュータ、サーバ等）、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、センサ、カメラ、オーディオ機器、測定装置、検査装置、製造装置といった、各種電子機器に搭載することができる。
【０１１０】
図１９は第７の実施の形態に係る電子機器の説明図である。図１９には、電子機器を模式的に示している。
図１９に示すように、例えば、上記第６の実施の形態で述べたような電子装置１Ｅ（図１８）が、各種電子機器６０の筐体６１の内部に搭載される。電子装置１Ｅは、その回路基板１０Ｅが、例えば電子機器６０の筐体６１の一部である支持体２０にネジ３０で固定され、電子機器６０に内蔵される。
【０１１１】
電子装置１Ｅでは、上記のように、ネジ３０の締め付け時に回路基板１０Ｅに生じる応力の集中領域、亀裂や割れの発生領域が調整され、領域ＡＲ１外に設けられる配線１２、端子１２ａ及びビア１２ｂへの亀裂や割れの伸展、それらの亀裂や断線が抑えられる。更に、回路基板１０Ｅの強度不足や固定不良の発生が抑えられる。これにより、性能及び信頼性の高い電子装置１Ｅが実現され、そのような電子装置１Ｅが搭載された、性能及び信頼性の高い各種電子機器６０が実現される。
【０１１２】
ここでは一例として、上記第６の実施の形態で述べた電子装置１Ｅを搭載した電子機器６０を示したが、上記第１〜第６の実施の形態で述べたような各種構成を採用した回路基板及びそれを用いた電子装置も同様に、各種電子機器に搭載することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１，１Ｅ，１０００  電子装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｅａ，１１００  回路基板
１１，１１１０  ガラス基板
１１ａ，１１１０ａ  上面
１１ｂ，３１ａ，１１１０ｂ，１３１０ａ  下面
１１ｃ  コーナー
１２，１１２０  配線
１２ａ  端子
１２ｂ  ビア
１３，１１３０  貫通孔
１４ａ，１４ｂ  段差部
１４ａ１，１４ｂ２，１４ａ４，１４ｂ４  孔
１４ｂ１，１４ａ２，１４ａ３，１４ｂ３  溝
１４ａ５，１４ｂ５，１４ａ６，１４ｂ６，１４ａ７，１４ｂ７，１４ａ８，１４ｂ８  突起
１５，１１５０  損傷
１６  充填物
１７  補強層
１７ａ  樹脂層
１７ｂ  金属層
１８  接着層
２０，１２００  支持体
２１，１２１０  固定部
３０，１３００  ネジ
３１，１３１０  頭部
４０  半導体チップ
４１  バンプ
５０  チップ部品
５１  接合材
６０  電子機器
６１  筐体
１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ  モデル
１４００  電子部品
ＡＲ１，ＡＲ２  領域
【図１】
2019140226.tif 000003
【図２】
2019140226.tif 000004
【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】
2019140226.tif 000012
【図１１】
2019140226.tif 000013
【図１２】
2019140226.tif 000014
【図１３】
2019140226.tif 000015
【図１４】
2019140226.tif 000016
【図１５】
2019140226.tif 000017
【図１６】
2019140226.tif 000018
【図１７】
2019140226.tif 000019
【図１８】
2019140226.tif 000020
【図１９】
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