(57)【要約】      （修正有）【課題】大小２つのキャビティを厚み方向で併有し且つセラミックからなる平板のベース基板を含み、大きいキャビティの開口部を抵抗シーム溶接により金属蓋で封止した際に、ベース基板やその付近の枠体にクラックが生じにくくする。【解決手段】セラミックｃ２からなり、平面視が矩形で且つ一対の表面７，１１を有する平板のベース基板２ａと、セラミックｃ１からなり、ベース基板２ａにおける一方に表面７に積層され且つ中央側に矩形状の第１キャビティ６を有する第１枠体ｆ１と、セラミックｃ３からなり、ベース基板２ａにおける他方に表面１１に積層され且つ中央側に矩形状の第２キャビティ１０を有する第２枠体ｆ２と、を含む配線基板であって、第２キャビティ１０の縦横のサイズは、第１キャビティ６の縦横のサイズよりも小さいと共に、第２キャビティ１０の中心Ｃ２は、平面視で第２枠体ｆ２の表面４の中心Ｃ１から少なくも０．１ｍｍ以上ずれている。【選択図】図３
2015122600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックからなり、平面視が矩形で且つ一対の表面を有する平板のベース基板と、
セラミックまたは金属からなり、上記ベース基板における一方に表面に積層され且つ平面視の中央側に平面視が矩形状の第１キャビティを有する第１枠体と、
セラミックからなり、上記ベース基板における他方に表面に積層され且つ平面視の中央側に平面視が矩形状の第２キャビティを有する第２枠体と、を含む配線基板であって、
平面視において、上記第２キャビティの縦横のサイズは、上記第１キャビティの縦横のサイズよりも小さいと共に、
上記第２キャビティの中心は、平面視で上記第２枠体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれているか、あるいは、上記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が上記第２枠体において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜している、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が前記第２枠体において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜していると共に、上記第２キャビティの中心は、平面視で上記第２枠体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれている、
ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記セラミックからなる第１枠体における第１キャビティを囲む平面視が矩形枠状の表面には、該第１キャビティの開口部を閉塞する金属蓋をシーム溶接するための平面視で矩形枠状の金属層が形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
【請求項４】
セラミックからなり、表面および裏面を有する基板本体と、
上記基板本体の表面における中央側に開口し且つ平面視が矩形状の第１キャビティと、
上記第１キャビティの底面における中央側に開口し、平面視が矩形状で且つ上記第１キャビティの縦横のサイズよりも縦横のサイズが小さい第２キャビティと、
上記基板本体における第１キャビティの開口部を囲む平面視が矩形枠状の表面に形成され、該第１キャビティの開口部を閉塞する金属蓋をシーム溶接するための平面視で矩形枠状の金属層と、を含む配線基板であって、
上記第２キャビティの中心は、平面視で上記基板本体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれているか、あるいは、上記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が上記基板本体の表面において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜している、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項５】
前記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が前記基板本体の表面において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０以上傾斜していると共に、上記第２キャビティの中心は、平面視で上記基板本体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれている、
ことを特徴とする請求項４に記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側面視で大小２つのキャビティを併有し、且つ大きなキャビティの開口部を封止する金属製の蓋板が抵抗溶接により接合される配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、セラミックからなる平坦な基板部の両面に第１の枠部および第２の枠部を積層して、垂直断面がほぼＨ字形状の素子搭載部材を形成し、上層側の第１の枠部における凹部内には、圧電振動子を搭載した後、該凹部の開口部を平板の蓋体で封止し、下層側の第２の枠部における凹部の天井面にサーミスタ素子を搭載してなる圧電振動子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、前記圧電振動子のように、平坦な基板部の両面に平面視で寸法が異なる凹部を形成する上下２層の枠部を積層した垂直断面がほぼＨ字形状の素子搭載部材（基板本体）を全てセラミックで形成し、且つ一方の狭い前記凹部によるキャビティの開口部を金属製の蓋板で抵抗溶接に基づくシーム溶接により封止する場合、該シーム溶接の終端部側の基板部あるいは該終端部側に近接する上記凹部を形成する第１の枠部および第２の枠部には、該溶接による熱応力が集中することにより、クラックを生じるおそれがあった。しかも、近年の配線基板に対する低背化の要請によって、平板からなる前記基板部も薄肉化される傾向にあるため、上記クラックが一層発生し易く成り得る、という問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１０１６５１号公報（第１〜１３頁、図１〜８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、大小２つのキャビティを厚み方向で併有し且つセラミックからなる平板のベース基板を含み、比較的大きいキャビティの開口部を抵抗溶接に基づくシーム溶接により金属製の蓋板で封止しても、上記ベース基板やその付近の枠体には、クラックが生じにくい配線基板を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、セラミックからなる平板のベース基板、およびその両面に積層され且つサイズの異なる２つのキャビティを形成する第１枠体および第２枠体を含み、比較的大きいキャビティを形成する第１枠体のキャビティの開口部を金属製の蓋板で抵抗溶接によるシーム溶接により封止する際に、該溶接の終端側となる第１枠体のコーナ部を予め内外方向で厚肉化することで、上記溶接による熱応力の集中を緩和する、ことに着想して成されたものである。
【０００７】
即ち、本発明による第１の配線基板（請求項１）は、セラミックからなり、平面視が矩形で且つ一対の表面を有する平板のベース基板と、セラミックまたは金属からなり、上記ベース基板における一方に表面に積層され且つ平面視の中央側に平面視が矩形状の第１キャビティを有する第１枠体と、セラミックからなり、上記ベース基板における他方に表面に積層され且つ平面視の中央側に平面視が矩形状の第２キャビティを有する第２枠体と、を含む配線基板であって、平面視において、上記第２キャビティの縦横のサイズは、上記第１キャビティの縦横のサイズよりも小さいと共に、上記第２キャビティの中心は、平面視で上記第２枠体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれているか、あるいは、上記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が上記第２枠体において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜している、ことを特徴とする。
【０００８】
これによれば、前記第２キャビティの中心は、平面視で前記第２枠体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれているか、あるいは、上記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が上記第２枠体において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜している。そのため、前記第１キャビティの開口部を囲む第１枠体の表面上に形成された金属層（メタライズ層のみ、あるいは該メタライズ層の上方に接合された金属枠）の上に、追って金属蓋を抵抗溶接に基づくシーム溶接により接合する際に、上記金属枠において対向する一対の辺ごとの終端側と、残る一対の辺ごとの終端側とを、平面視で前記ずれや傾斜に基づく前記第２枠体における第２キャビティによる厚肉部に選定することで、上記抵抗溶接による熱応力の集中を抑制ないし緩和することができる。その結果、第１および第２キャビティ内にそれぞれ電子部品を実装した後、第１キャビティの開口部に金属蓋をシーム溶接しても、該溶接の終端側における前記ベース基板や該終端側に近接する第１枠体や第２枠体の内面にクラックが生じる事態を確実に抑制できる。従って、電子部品が実装されるキャビティに対する封止性に優れた配線基板を提供することが可能となる。
【０００９】
尚、前記セラミックは、例えば、アルミナなどの高温焼成セラミック、あるいは、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックである。
また、前記第１枠体を構成する金属（金属製の枠体）は、例えば、４２アロイ（Ｆｅ−４２％Ｎｉ）、コバール（Ｆｅ−２９％Ｎｉ−１７％Ｃｏ）、１９４合金（Ｃｕ−２．３％Ｆｅ−０．０３％Ｐ）、各種のステンレス鋼などからなる。
更に、前記第１および第２キャビティの「矩形状」とは、平面視で全体が長方形または正方形で且つ四隅に曲面あるいは面取りが位置している形状である。
また、前記第１キャビティは、前記ベース基板に対し、両者の中心がほぼ一致しており且つ第１キャビティの縦横の内面とベース基板または基板本体の縦横の外辺とがほぼ平行である（ずれや傾きは製造上の公差の範囲内）。
更に、前記第１，第２キャビティには、互いに異なる電子部品が追って個別に実装される。これらのうち、少なくとも前記第２キャビティは、追って前記第２枠体となるグリーンシートを、所定断面形状を有するポンチおよび該断面形状と相似形の抜き穴を有するダイによる打ち抜き加工によって形成される。
また、前記第２枠体の表面は、本パッケージにおける裏面であっても良い。
更に、前記第２枠体の外辺は、第１枠体やベース基板の外辺とほぼ共通である。
加えて、前記ずれを０．１ｍｍ以上としたり、前記傾斜を３０度以上としたのは、これら未満になると、通常の製造工程における公差の範囲を含み得るので、これらを除く趣旨である。付言すれば、前記ずれは、０．１〜０．３ｍｍ、あるいは０．１〜０．５ｍｍとしたり、前記傾斜は、３０〜４０度としたり、あるいは３０〜４５度としても良い。但し、これらの上限は、第２キャビティの縦横の寸法と、第２枠体の表面縦横の寸法とによって個々に制限される。
【００１０】
また、本発明には、前記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が前記第２枠体において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜していると共に、上記第２キャビティの中心は、平面視で上記第２枠体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれている、第１の配線基板（請求項２）も含まれる。
これによれば、第２キャビティの中心が第２枠体における表面（裏面）の中心に対し、平面視で縦横方向に対し斜め方向に沿って少なくとも前記距離以上にずれている。その結果、平面視で前記傾斜およびずれに基づく上記第２枠体における第２キャビティによる厚肉部を前記シーム溶接の終端側に選定することにより、該シーム溶接による熱応力の集中を一層抑制ないし緩和することができる。
【００１１】
更に、本発明には、前記セラミックからなる第１枠体における第１キャビティを囲む平面視が矩形枠状の表面には、該第１キャビティの開口部を閉塞する金属蓋をシーム溶接するための平面視で矩形枠状の金属層が形成されている、第１の配線基板（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記第１キャビティを囲む平面視が矩形枠状の表面に、平面視で矩形枠状の金属層が形成されているので、該金属層の上に沿って金属蓋を抵抗溶接に基づくシーム溶接を施すことにより、予め、上記第１キャビティ内に実装された電子部品を外部から確実に封止することができる。しかも、上記第１キャビティの底面を形成するベース基板の表面に前記のようなクラックが生じにくいため、上記封止性を一層確実になさしめることが可能となる。
尚、前記金属層には、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｕなどからなり、前記第１キャビティを囲む平面視が矩形枠状の表面に形成されたメタライズ層、あるいは、該メタライズ層の上方にロウ付けなどにより接合され、且つ前記コバールや４２アロイからなる板状金属枠が含まれる。
また、前記シーム溶接は、同じ回転軸に回転可能に支持された一対のローラ電極を、前記金属蓋において対向する二辺に沿って転動した後、更に残りの二辺に沿って転動することによって行われる。
【００１２】
一方、本発明による第２の配線基板（請求項４）は、セラミックからなり、表面および裏面を有する基板本体と、該基板本体の表面における中央側に開口し且つ平面視が矩形状の第１キャビティと、該第１キャビティの底面における中央側に開口し、平面視が矩形状で且つ上記第１キャビティの縦横のサイズよりも縦横のサイズが小さい第２キャビティと、上記基板本体における第１キャビティの開口部を囲む平面視が矩形枠状の表面に形成され、該第１キャビティの開口部を閉塞する金属蓋をシーム溶接するための平面視で矩形枠状の金属層と、を含む配線基板であって、上記第２キャビティの中心は、平面視で上記基板本体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれているか、あるいは、上記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が上記基板本体の表面において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜している、ことを特徴とする。
【００１３】
これによれば、前記第２キャビティの中心は、平面視で前記基板本体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれているか、あるいは、該第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が上記基板本体の表面において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜している。そのため、前記第１キャビティの開口部を囲む基板本体の表面上に形成された金属層の上に、追って金属蓋を抵抗溶接に基づくシーム溶接によって接合する際に、上記金属枠において対向する一対の辺ごとの終端側と、残る一対の辺ごとの終端側とを、平面視で前記ずれや傾斜に基づく基板本体における第２キャビティによる厚肉部に選定することで、上記抵抗溶接による熱応力の集中を抑制ないし緩和することができる。その結果、第１および第２キャビティ内にそれぞれ電子部品を実装した後、第１キャビティの開口部に金属蓋を抵抗溶接しても、該溶接の終端側における前記１および第２キャビティの底面同士間や該終端側に近接する第１および第２キャビティの内面（側壁）にクラックが生じる事態を確実に抑制できる。従って、前記封止性に優れた配線基板を提供することが可能となる。
尚、前記第１キャビティは、前記基板本体に対し、両者の中心がほぼ一致しており且つ第１キャビティの縦横の内面と基板本体の縦横の外辺とがほぼ平行である（ずれや傾きは製造上の公差の範囲内）。
また、前記第２キャビティは、追って前記基板本体の中層となるグリーンシートを、所定断面形状を有するポンチおよび該断面と相似形の抜き穴を有するダイによる打ち抜き加工する、ことによって形成される。
【００１４】
また、本発明には、前記第２キャビティの対向する一対の内面は、該一対の内面が前記基板本体の表面において平行状となる一対の外辺に対し、平面視で少なくも３０度以上傾斜していると共に、上記第２キャビティの中心は、平面視で上記基板本体の表面の中心から何れかの方向に少なくも０．１ｍｍ以上ずれている、第２の配線基板（請求項５）も含まれる。
これによれば、第２キャビティの中心が前記基板本体における表面の中心に対し、平面視で縦横方向に対し斜め方向に沿って空くなとも前記距離以上にずれている。その結果、平面視で前記傾斜およびずれに基づく上記基板本体における第２キャビティによる厚肉部を前記シーム溶接の終端側に選定することにより、該溶接の抵抗熱により生じる熱応力の集中を一層抑制ないし緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明による第１の配線基板の一形態を斜め上方から示す斜視図。
【図２】上記配線基板を斜め下方から示す斜視図。
【図３】上記配線基板を示す垂直断面図。
【図４】上記配線基板に金属蓋をシーム溶接する態様を示す垂直断面図。
【図５】上記配線基板の第２枠体および第２キャビティを示す底面図。
【図６】上記配線基板の第２枠体および異なる第２キャビティを示す底面図。
【図７】上記配線基板の第２枠体と更に異なる第２キャビティとを示す底面図。
【図８】上記配線基板の第２枠体および別の第２キャビティを示す底面図。
【図９】上記配線基板の第２枠体および別異な第２キャビティを示す底面図。
【図１０】本発明による第１の配線基板の異なる形態を示す垂直断面図。
【図１１】本発明による第２の配線基板の一形態を示す垂直断面図。
【図１２】上記配線基板の基板本体および第２キャビティを示す平面図。
【図１３】上記配線基板の基板本体および異なる第２キャビティを示す平面図。
【図１４】上記配線基板の基板本体および別の第２キャビティを示す平面図。
【図１５】上記配線基板の基板本体および別異な第２キャビティを示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１，図２は、本発明による一形態の第１の配線基板１ａを互いに異なる視覚により示す斜視図、図３は、かかる配線基板１ａの垂直断面図である。
上記配線基板１ａは、図１〜図３に示すように、セラミックｃ２からなり、平面視が長方形（矩形）で且つ一対の表面７，１１を有するベース基板２ａと、セラミックｃ１からなり、前記ベース基板２ａの表面７に積層され且つ平面視の中央側に平面視が矩形状の第１キャビティ６を有する第１枠体ｆ１と、セラミックｃ３からなり、上記ベース基板２ａにおける他方の表面（裏面）１１に積層され且つ平面視の中央側に平面視が矩形状の第２キャビティ１０を有する第２枠体ｆ２と、を備えている。
上記セラミックｃ１〜ｃ３は、例えば、アルミナを主成分としている。また、上記ベース基板２ａの表面７は、第１キャビティ６の底面７でもあり、該ベース基板２ａの表面１１は、第２キャビティ１０の天井面（底面）１１でもある。
【００１７】
また、図１〜図３に示すように、平面視において、前記第２キャビティ１０の縦横のサイズは、第１キャビティ６の縦横のサイズよりも小さい。このうち、比較的大きな第１キャビティ６は、ベース基板２ａに対し、両者の中心がほぼ一致していると共に、第１キャビティ６の縦横の内面（側面）８とベース基板２ａの縦横の外辺（外側面）５とは、それぞれほぼ平行である。
更に、前記第２枠体ｆ２において、第２キャビティ１０の開口部を囲む平面視が矩形枠状の裏面（表面）４の四隅ごとには、外部接続端子（以下、外部端子と称する）９が形成されている。加えて、図３に示すように、前記第１枠体ｆ１において、第１キャビティ６の開口部を囲む平面視が矩形枠状の表面３には、メタライズ層１３がほぼ全面に形成され、該メタライズ層１３の上には、図３中の一点鎖線部分Ｘで示すように、ロウ材１４を介して平面視が矩形枠状の金属枠１５が接合されている。
【００１８】
尚、前記外部端子９やメタライズ層１３は、例えば、Ｗ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｕからなり、前記ロウ材１４は、例えば、Ａｇロウからなると共に、前記金属枠１５は、例えば、４２アロイ、コバール、１９４合金、ステンレス鋼などからなる。
また、第１キャビティ６の底面でもあるベース基板２ａの表面７と、第２キャビティ１０の天井面でもあるベース基板２ａの表面１１とには、図示しない複数の電極が形成され、かかる電極は、図示しないビア導体や配線層などを介して、前記外部端子９の何れかと導通可能とされている。尚、上記複数の電極、ビア導体、および配線層は、前記同様のＷやＭｏなどからなり、追って第１および第２キャビティ６，１０内に実装される電子部品との導通に用いられる。
【００１９】
図４は、前記配線基板１ａの第１キャビティ６内および第２キャビティ１０内に、互いに種類およびサイズが異なる電子部品２０，２２を個別に実装した後、第１キャビティ６の開口部を囲む金属枠１５の上面に、平板状の金属蓋１６を抵抗溶接に基づくシーム溶接により接合する状態の概略を示す垂直断面図である。
尚、上記電子部品２０，２２は、例えば、ＩＣチップやサーミスタ素子である。また、上記金属蓋１６も、前記同様の４２アロイやコバールなどからなる。
図４に示すように、金属枠１５の上面に金属蓋１６を載置した後、水平姿勢とされ且つ軸方向の中間（一部）が絶縁された回転軸１８と、該回転軸１８の両端部に固定された左右一対の電極ローラＲ１，Ｒ２とからなる抵抗溶接装置１７を、上記金属蓋１６において対向する一対の辺に沿って、上記電極ローラＲ１，Ｒ２が転動するように、図示の前後方向と左右方向とに個別に沿って移動させる。
【００２０】
この際、上記一対の電極ローラＲ１，Ｒ２間には、金属枠１５などを介して高圧電流が通電され、該電流に対する抵抗熱により、金属枠１５の上面付近と金属蓋１６の下面付近とが局部的に溶融することにより、両者が接合される。かかる抵抗溶接に基づくシーム溶接は、金属蓋１６において対向する一対の辺（例えば、長辺）に沿って第１回（１ｓｔ）が行われた後、残る一対の辺（例えば、短辺）に沿って第２回（２ｎｄ）が行われる。かかる溶接時において、第１回（１ｓｔ）のシーム溶接の終端側、更に、第２回（２ｎｄ）のシーム溶接の終端側に位置するベース基板２ａの前記表面７，１１やその付近の内面８，１２に、従来のようなクラックを発生し難くすることが本発明による配線基板１ａの課題である。
【００２１】
そのため、例えば、図５の底面図に示すように、前記第２キャビティ１０の中心Ｃ２が、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１に対して、両者の長辺方向に沿って少なくとも距離Ｌ（０．１ｍｍ）以上図示で左側にずれるように、追って前記セラミック層ｃ３となるグリーンシートにおいて、該第２キャビティ１０の打ち抜くべき位置を、予め偏倚させて本配線基板１ａを制作しておく。
そして、例えば、図５中の一点鎖線と二点鎖線の矢印で示すように、第１回（１ｓｔ）のシーム溶接を、第２枠体ｆ２における一対の長辺における図示で左側と重なる前記金属蓋１６の位置を始端側とし、且つ図示で右側と重なる金属蓋１６の位置を終端側として行う。引き続いて、第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を、第２枠体ｆ２における一対の短辺における図示で下側と重なる金属蓋１６の位置を始端側とし、且つ図示で上側と重なる金属蓋１６の位置を終端側として行う。
その結果、図５に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近におけるペース基板２ａの表面７，１１や、第１回または第２回の何れかシーム溶接における終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面７，１１では、第２キャビティ１０の内面１２と第２枠体ｆ２の外辺５との間の厚みが比較的厚いので、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面７，１１では、元々上記熱応力が集中していない。従って、上記のようにずれた形態の第２キャビティ１０を有する第１の配線基板１ａによれば、ベース基板２ａの表面７，１１やその付近の前記内面８，１２におけるクラックの発生を抑制することができる。
【００２２】
また、図６の底面図に示すように、前記第２キャビティ１０の中心Ｃ２が、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１に対して、両者の短辺方向に沿って少なくとも前記距離Ｌ以上、図示で下側にずれるように、該第２キャビティ１０の打ち抜くべき位置を、追って前記セラミック層ｃ３となるグリーンシートにおいて、予め偏倚させて配線基板１ａを形成する。
そして、図６中の各矢印で示すように、第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を前記同様の順序と始端側および終端側とによって行う。
その結果、図６に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近におけるベース基板２ａの表面７，１１や、第１回または第２回の何れかシーム溶接における終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面７，１１では、前記と同様の理由により、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面７，１１では、元々上記熱応力が集中していない。従って、上記のようにずれた形態の第２キャビティ１０を有する配線基板１ａによっても、ベース基板２ａの表面７，１１やその付近の前記内面８，１０におけるクラックの発生を抑制することができる。
【００２３】
更に、図７の底面図に示すように、前記第２キャビティ１０の中心Ｃ２が、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１に対して、両者の長辺および短辺方向の双方に沿って少なくとも前記距離Ｌ以上、図示で斜め左下側にずれるように、前記セラミック層ｃ３となるグリーンシートにおいて、該第２キャビティ１０を打ち抜くべき位置を追って予め偏倚させて配線基板１ａを形成する。
そして、図７中の各矢印で示すように、第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を前記同様の順序と始端側および終端側とによって行う。
その結果、図７に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近におけるベース基板２ａの表面７，１１や、第１回または第２回の何れかシーム溶接における終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面７，１１では、前記と同様の理由により、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面７，１１では、元々上記熱応力が集中していない。従って、上記のようにずれた形態の第２キャビティ１０を有する配線基板１ａによっても、ベース基板２ａの表面７，１１やその付近におけるクラックの発生を抑制することができる。
【００２４】
また、図８の底面図に示すように、前記第２キャビティ１０の中心Ｃ２と、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１とが重複しており、且つ平面視で第２キャビティ１０をその中心Ｃ２を回転中心として時計回り方向に沿って少なくとも角度θ（３０度）以回転した姿勢となるように、追って前記セラミック層ｃ３となるグリーンシートにおいて、該第２キャビティ１０の打ち抜くべき位置を予め偏倚させて配線基板１ａを形成する。この場合、図示のように、第２キャビティ１０における長辺の内面１２は、第２枠体ｆ２における長辺の外辺５に対し、上記角度θ分だけ傾斜している。
そして、図８中の各矢印で示すように、第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を前記同様の順序と始端側および終端側とによって行う。
その結果、図８に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近におけるベース基板２ａの表面７，１１や、第１回または第２回の何れかシーム溶接における終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面７，１１では、前記と同様の理由により、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面７，１１では、元々上記熱応力が集中していない。従って、上記のように第２枠体ｆ２に対して傾斜した形態の第２キャビティ１０を有する配線基板１ａによっても、ベース基板２ａの表面７，１１やその付近におけるクラックの発生を抑制できる。
【００２５】
加えて、図９の底面図に示すように、前記第２キャビティ１０の中心Ｃ２が、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１に対して、両者の長辺および短辺方向の双方に沿って少なくとも前記距離Ｌ以上、図示で斜め左下側にずれ、且つ平面視で第２キャビティ１０をその中心Ｃ２を回転中心として前記角度θ以上時計回り方向に回転するように、追って前記セラミック層ｃ３となるグリーンシートにおいて、該第２キャビティ１０の打ち抜くべき位置を予め偏倚させて配線基板１ａを形成する。この場合も、図９に示すように、第２キャビティ１０における長辺の内面１２は、第２枠体ｆ２における長辺の外辺５に対し、上記角度θ分だけ傾斜している。
そして、図９中の各矢印で示すように、第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を前記同様の順序と始端側および終端側とによって行う。
【００２６】
その結果、図９に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近におけるベース基板２ａの表面７，１１や、第１回または第２回の何れかシーム溶接において終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面７，１１では、前記と同様の理由により、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面７，１１では、元々上記熱応力が集中していない。従って、上記のようにずれと傾斜とを併有した形態の第２キャビティ１０を有する配線基板１ａによっても、ベース基板２ａの表面７，１１やその付近におけるクラックの発生を抑制できる。
以上の各形態の第２キャビティ１０を含む第１の配線基板１ａによれば、金属蓋１６を第１枠体ｆ１の上方に前記シーム溶接により接合する際に、該溶接時に生じる抵抗熱に基づく熱応力により、ベース基板２ａの表面７，１１やその付近の前記内面８，１２にクラックを生じる事態を確実に抑制することが可能となる。
【００２７】
図１０は、異なる形態による第１の配線基板１ｂを示す垂直断面図である。
該配線基板１ｂは、図１０に示すように、前記同様のベース基板２ａおよび第２枠体ｆ２と、前記ベース基板２ａの表面７に積層され、金属２４からなり且つ平面視の中央側に前記同様の第１キャビティ６を有する第１枠体ｆ１と、を備えている。該第１枠体ｆ１を構成する上記金属２４は、例えば、４２アロイ、コバール、１９４合金などからなり、上記ベース基板２ａの表面７の周辺上に、前記同様のメタライズ層１３およびロウ材１４を介して接合されている。かかる第１枠体ｆ１の内面２５は、第１キャビティ６の内面を形成し、且つ該第１枠体ｆ１の上面２６には、前記同様の第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）の抵抗溶接によって、金属蓋１６が接合される。即ち、かかる第１枠体ｆ１の上面２６付近は、本発明における金属層である。
図１０に示すように、第１の配線基板１ｂにおける第２キャビティ１０は、その平面視の中心Ｃ２が、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１に対して、前記距離Ｌ以上、図示で左側（長辺に沿った方向）にずれた位置となるように形成されている。
【００２８】
前記のような配線基板１ｂによっても、前記配線基板１ａと同様に、第１枠体ｆ１の上面２６に金属蓋１６を前記同様のシーム溶接により接合した際に、前記ベース基板２ａの表面７，１１やその付近におけるクラックの発生を抑制できる。
尚、前記配線基板１ｂにおいて、前記図６と同様に、第２キャビティ１０の中心Ｃ２を、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１に対し、図１０で前後方向（短辺に沿った方向）に沿って前記距離Ｌ以上ずらしたり、前記図７と同様に、第２キャビティ１０の中心Ｃ２を、斜め方向に沿って前記距離Ｌ以上ずらした形態としても良い。更に、前記配線基板１ｂにおいて、前記図８と同様に、第２キャビティ１０の中心Ｃ２を、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１と重複させ、且つ平面視で何れかの方向に前記角度θ以上傾斜させた形態や、前記図９と同様に、第２キャビティ１０の中心Ｃ２を、第２枠体ｆ２の中心Ｃ１に対し、何れかの方向に前記距離Ｌ以上ずらし且つ平面視で何れかの方向に前記角度θ以上傾斜させた形態としても良い。
以上のような各形態の配線基板１ｂによっても、第１枠体ｆ１の上面２６に、前記同様の第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）のシーム溶接により、金属蓋１６を接合した際において、前記配線基板１ａと同様に、前記ベース基板２ａの表面７，１１やその付近の内面１１におけるクラックの発生を抑制できる。
【００２９】
図１１は、本発明による第２の配線基板１ｃを示す垂直断面図、図１２は、該配線基板１ｃの平面図である。
上記配線基板１ｃは、図１１，図１２に示すように、前記同様のセラミックｃ１〜ｃ３を積層してなり、平面視の外形が長方形（矩形）の表面３および裏面４を有する基板本体２ｃと、該基板本体２ｃの表面３における中央側に開口し且つ平面視が矩形状の第１キャビティ６と、該第１キャビティ６の底面７における中央側に開口し平面視が矩形状で且つ上記第１キャビティ６の縦横サイズよりも縦横サイズが小さい第２キャビティ１０と、基板本体２ｃにおける第１キャビティ６の開口部を囲む平面視が矩形枠状の上記表面３に形成され、該第１キャビティ６の開口部を閉塞する金属蓋１６を抵抗溶接（シーム溶接）で接合するための平面視が矩形枠状の金属枠（金属層）１５と、を備えている。
【００３０】
図１１に示すように、平面視が矩形枠状の前記金属枠１５は、前記基板本体２ｃの表面３上に形成された前記同様のメタライズ層１３およびロウ材１４を介して、上記表面３上に接合されている。
尚、前記第１キャビティ６の底面７は、その中央側に第２キャビティ１０が開口しているため、平面視が矩形枠状を呈する。また、前記基板本体２ｃの裏面４の四隅には、前記同様の複数の外部端子９が形成され、これらの外部端子９は、前記セラミック層ｃ２，ｃ３の少なくとも一方を貫通するビア導体、前記セラミック層ｃ２，ｃ３間に形成された配線層などを介して、上記第１キャビティ６の底面７や第２キャビティ１０の底面１１に形成された複数の電極（何れも図示せず）と導通可能とされている。また、第１および第２キャビティ６，１０の底面７，１１の各電極上には、前記同様の電子部品２０，２２が追って実装される。
【００３１】
第２の配線基板１ｃの第２キャビティ１０は、図１２の平面図に示すように、該第２キャビティ１０の中心Ｃ２が基板本体２ｃの表面３の中心Ｃ１に対し、図示で左側に前記距離Ｌ以上ずれた位置になるように、予め、追って前記中層のセラミック層ｃ２となるグリーンシートを打ち抜き加工する際に設定されている。
そして、第１および第２キャビティ６，１０に電子部品２０，２２を個別に実装した後、前記同様に、基板本体２ｃの表面３上に設けた前記金属枠１５の上面に金属蓋１６を、前記溶接装置１７を用いて前記同様のシーム溶接により接合する。この際、図１２に示すように、基板本体２ｃの表面３の長辺に沿って図示で左側の始端側から右側の終端側に向けて第１回（１ｓｔ）のシーム溶接（抵抗溶接）を行なった後、引き続いて、基板本体２ｃの表面３の短辺に沿って図示で下側の始端側から上側の終端側に向けて第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を行なう。
【００３２】
その結果、図１２に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近における基板本体２ｃの表面３や、第１回または第２回の何れかシーム溶接における終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面３では、第２キャビティ１０の内面１２と基板本体２ｃの外辺５との間の厚みが比較的厚いので、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面３では、元々上記熱応力が集中していない。従って、上記のようにずれた形態の第２キャビティ１０を有する第２の配線基板１ｃによれば、第２キャビティ１０の底面１１やその付近の内面１２などにおけるクラックの発生を抑制することができる。
【００３３】
また、図１３の平面図に示すように、前記第２キャビティ１０の中心Ｃ２が、基板本体２ｃの表面３の中心Ｃ１に対して、両者の短辺方向に沿って少なくとも前記距離Ｌ以上、図示で下側にずれるように、追って前記セラミック層ｃ２となるグリーンシートにおいて、該第２キャビティ１０の打ち抜くべき位置を予め偏倚させて配線基板１ｃを形成しておく。
そして、図１３中の各矢印で示すように、第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を前記同様の順序と始端側および終端側とによって行う。
その結果、図１３に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近における基板本体２ｃの表面３や、第１回または第２回の何れかシーム溶接における終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面３では、前記と同様の理由により、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面３では、元々上記熱応力が集中していない。従って、前記のようにずれた形態の第２キャビティ１０を有する第２の配線基板１ｃによっても、第２キャビティ１０の底面１１やその付近の内面１２などにおけるクラックの発生を抑制することができる。
【００３４】
更に、図１４の平面図に示すように、前記第２キャビティ１０の中心Ｃ２が、基板本体２ｃの表面３の中心Ｃ１に対して、両者の長辺および短辺の双方にずれる斜め左下側に少なくとも前記距離Ｌ以上ずれるように、追って前記セラミック層ｃ２となるグリーンシートにおいて、該第２キャビティ１０の打ち抜くべき位置を、予め偏倚させて配線基板１ｃを形成しておく。
そして、図１４中の各矢印で示すように、第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を前記同様の順序と始端側および終端側とによって行う。
その結果、図１４に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近における基板本体２ｃの表面３や、第１回または第２回の何れかシーム溶接における終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面３では、前記と同様の理由により、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面３では、元々上記熱応力が集中していない。従って、上記のようにずれた形態の第２キャビティ１０を有する第２の配線基板１ｃによっても、第２キャビティ１０の底面１１やその付近の内面１２などにおけるクラックの発生を一層確実に抑制することができる。
【００３５】
加えて、図１５の平面図に示すように、前記第２キャビティ１０の中心Ｃ２が、基板本体２ｃの表面３の中心Ｃ１と重複すると共に、上記中心Ｃ２を回転中心として上記第２キャビティ１０を平面視で時計回り方向に沿って前記角度θ以上回転させて、第２キャビティ１０の長辺の内面１２が基板本体２ｃの長辺の外辺５に対し上記角度θ以上傾斜するように、追って前記セラミック層ｃ２となるグリーンシートにおいて、該第２キャビティ１０の打ち抜くべき位置を、予め偏倚させて配線基板１ｃを形成しておく。
そして、図１５中の各矢印で示すように、第１回（１ｓｔ）および第２回（２ｎｄ）のシーム溶接を前記同様の順序と始端側および終端側とによって行う。
【００３６】
その結果、図１５に示すように、第１回および第２回の双方のシーム溶接における終端側となった右上のコーナ付近における基板本体２ｃの表面３や、第１回または第２回の何れかシーム溶接における終端側となった右下および左上の各コーナ付近の上記表面３では、前記と同様の理由により、上記溶接による熱応力の集中が抑制ないし緩和される。一方、第１回および第２回の双方のシーム溶接における始端側となった左下のコーナ付近の上記表面３では、元々上記熱応力が集中していない。従って、上記のようにずれた形態の第２キャビティ１０を有する第２の配線基板１ｃによっても、第２キャビティ１０の底面１１やその付近の内面１２などにおけるクラックの発生を抑制することができる。
以上のような各形態の第２キャビティ１０を備えた基板本体２ｃを有する第２の配線基板１ｃも、前記第１の配線基板１ａ，１ｂと同様な効果を奏し得る。
尚、第２の配線基板１ｃにおいても、第２キャビティ１０の中心Ｃ２が、基板本体２ｃの表面３の中心Ｃ１に対し、平面視で何れかの方向に前記距離Ｌ以上ずれていると共に、更に、当該第２キャビティ１０の内面１２が、基板本体２ｃの外辺５に対し、前記角度θ以上傾斜している形態としても良い。
【００３７】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記セラミックは、前記アルミナ以外のムライトや窒化アルミニウムなどの高温焼成セラミック、あるいは低温焼成セラミックの一種であるガラス−セラミックとしても良い。
また、前記ベース基板２ａ，２ｂ、第１および第２枠体ｆ１，ｆ２、前記基板本体２ｃは、それぞれ２層以上のセラミック層を積層した形態であっても良い。
更に、前記ベース基板２ａ，２ｂの表面７，１１や、前記基板本体２ｃの表面３および裏面（表面）４は、少なくともそれらの外形が平面視で正方形状（矩形状）を呈する形態であれば良い。
また、前記第１および第２キャビティ６，１０は、平面視で正方形状（矩形状）を呈する形態であっても良い。
加えて、前記金属蓋１６は、前記メタライズ層（金属層）１３の上面に直に前記抵抗溶接に基づくシーム溶接によって接合しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明によれば、大小２つのキャビティを厚み方向で併有し且つセラミックからなる平板のベース基板を含み、比較的大きいキャビティの開口部を抵抗溶接に基づくシーム溶接により金属製の蓋板で封止しても、上記ベース基板やその付近には、クラックが生じにくい配線基板を確実に提供できる。
【符号の説明】
【００３９】
１ａ，１ｂ，１ｃ…配線基板
２ａ，２ｂ…………ベース基板
２ｃ…………………基板本体
ｆ１…………………第１枠体
ｆ２…………………第２枠体
ｃ１〜ｃ３…………セラミック層（セラミック）
３，７，１１………表面
４……………………裏面
５……………………外辺
６……………………第１キャビティ
８，１２……………内面
１０…………………第２キャビティ
１５，２４…………金属層
Ｃ１…………………第２枠体または基板本体の表面の中心
Ｃ２…………………第２キャビティの中心
Ｌ……………………距離（ずれ）
θ……………………角度（傾斜）
【図１】
2015122600.tif 000003
【図２】
2015122600.tif 000004
【図３】
2015122600.tif 000005
【図４】
2015122600.tif 000006
【図５】
2015122600.tif 000007
【図６】
2015122600.tif 000008
【図７】
2015122600.tif 000009
【図８】
2015122600.tif 000010
【図９】
2015122600.tif 000011
【図１０】
2015122600.tif 000012
【図１１】
2015122600.tif 000013
【図１２】
2015122600.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2015122600.tif 000016
【図１５】
2015122600.tif 000017