(57)【要約】  【課題】  容量基板とパッケージとの接続において、容量基板の実装信頼性が向上されたものとする。  【解決手段】  本発明の一つの態様による容量基板１は、絶縁基板11と、絶縁基板11の上面に設けられた第１電極層12と、絶縁基板11の下面に設けられ、第１電極層12に対向するように配置された第２電極層13と、第２電極層13の下面に設けられた接合用電極層14とを備えており、接合用電極層14の下面は島状に複数の接合領域に分割され、該接合領域のそれぞれの周囲には被覆層15が設けられている。【選択図】  図１
2015103559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
該絶縁基板の上面に設けられた第１電極層と、
前記絶縁基板の下面に設けられ、前記第１電極層に対向するように配置された第２電極層と、
該第２電極層の下面に設けられた接合用電極層とを備えており、
該接合用電極層の下面は島状に複数の接合領域に分割され、
該接合領域のそれぞれの周囲には被覆層が設けられていることを特徴とする容量基板。
【請求項２】
前記被覆層は、接合用のろう材に対し濡れにくいことを特徴とする請求項１記載の容量基板。
【請求項３】
請求項１記載の容量基板と、電子デバイスと、回路基板と、
前記容量基板と前記電子デバイスと前記回路基板とが搭載されたパッケージとを備えていることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、容量基板および電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、セラミックスの優れた信頼性および電気特性を用いて、衛星通信、携帯電話等の基地局のパワーアンプのインピーダンス整合用として、比誘電率の高いセラミック基板を用いた容量基板および電子装置が用いられている。
【０００３】
このような容量基板および電子装置は、セラミックスからなる絶縁基板と、絶縁基板の上面に設けられた導体電極層と、絶縁基板の下面に設けられた接合用電極層とを有しており、容量基板が金属からなるパッケージに搭載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2001−160665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、容量基板をパッケージに搭載すると、セラミックスからなる絶縁基板と金属からなるパッケージとの熱膨脹差により容量基板に応力が発生し、接合用電極層にクラックが発生して導体電極層と接合用電極層との間で所望の高い容量値が得られない可能性があった。また、接合用電極層にクラックが発生することにより、容量基板がパッケージから剥がれてしまう可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一つの態様による容量基板は、絶縁基板と、該絶縁基板の上面に設けられた第１電極層と、前記絶縁基板の下面に設けられ、前記第１電極層に対向するように配置された第２電極層と、該第２電極層の下面に設けられた接合用電極層とを備えており、該接合用電極層の下面は島状に複数の接合領域に分割され、該接合領域のそれぞれの周囲には被覆層が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の他の態様による電子装置は、上記構成の容量基板と、該容量基板が搭載されたパッケージとを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の一つの態様による容量基板は、絶縁基板と、絶縁基板の上面に設けられた第１電極層と、絶縁基板の下面に設けられ、第１電極層に対向するように配置された第２電極層と、第２電極層の下面に設けられた接合用電極層とを備えており、接合用電極層の下面は島状に複数の接合領域に分割され、接合領域のそれぞれの周囲には被覆層が設けられている。上記構成により、容量基板をパッケージに搭載した場合に、セラミックスからなる絶縁基板と金属からなるパッケージとの熱膨脹差により絶縁基板とパッケージとの間に熱応力が発生したとしても、容量基板とパッケージとの接合領域が島状に複数に分断されており、絶縁基板とパッケージとの熱膨脹差による応力は分散されるので、接合用電極層にクラックが発生しにくいものとなり、第１電極層と第２電極層（接合用電極層）との間で所望の高い容量値が得られるとともに、容量基板がパッケージから剥がれるのを抑制することで、容量基板の実装信頼性は向上されたものとなる。
【０００９】
本発明の他の態様による電子装置は、上記構成の容量基板を備えていることによって、実装信頼性に関して良好なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態における容量基板を示す上面図であり、（ｂ）は図１（ａ）に示された容量基板の下面図である。
【図２】（ａ）は図１（ａ）に示された容量基板のＡ−Ａ線における縦断面図であり、（ｂ）は、図２（ａ）のＡ部における要部拡大縦断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施形態における電子装置を示す縦断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）に示された電子装置のＡ部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第２の実施形態における容量基板を示す縦断面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のＡ部における要部拡大縦断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第３の実施形態における容量基板を示す縦断面図であり、（ｂ）は図５（ａ）のＡ部における要部拡大縦断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における容量基板の他の例を示す下面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態における容量基板１は、図１〜図３の例に示されているように、絶縁基板11と、第１電極層12と、第２電極層13と、接合用電極層14、被覆層５とを備えている。図１〜図３においては、電子装置は仮想のｘｙｚ空間におけるｘｙ平面に実装されている。図１〜図３において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。
【００１３】
絶縁基板11は、例えば、高比誘電率のセラミック基板からなり、酸化チタン（ＴｉＯ２）系（酸化チタンを主成分とするもの），チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３），チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３），チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉＯ３），チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３），酸化マグネシウム（ＭｇＯ）−酸化チタン，チタン酸マグネシウム（ＭｇＴｉＯ３）−チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３）等からなる。
【００１４】
絶縁基板11は、上述のセラミック材料の原料粉末に適当な有機バインダおよび溶媒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等によってシート状に成形し、セラミックグリーンシートを作製する。
【００１５】
次にセラミックグリーンシート、積層体を用いる場合はセラミックグリーンシートを重ね合わせて圧着して積層体を作製し、セラミックグリーンシートまたは積層体を焼成することによって絶縁基板11が作製される。
【００１６】
第１電極層12は、絶縁基板11の上面に設けられており、例えば密着金属層、中間金属層および主導体層が順次積層された３層構造の導体層から成る薄膜導体層で形成されており、蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法等の薄膜形成法によって各層を形成する。密着金属層は、セラミックス等から成る絶縁基板11との密着性を良好とするという観点からは、チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ），タンタル（Ｔａ），ニオブ（Ｎｂ），ニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金，窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）等の熱膨張率がセラミックスと近い金属のうち少なくとも１種より成るのが好ましく、その厚みは0.01〜0.2μ
ｍ程度が好ましい。密着金属層の厚みが0.01〜0.2μｍであると成膜時の内部応力によっ
て絶縁基板11から剥離しにくいものとなり、密着金属層を絶縁基板11により強固に密着することが可能となる。
【００１７】
また、中間金属層は、白金（Ｐｔ），パラジウム（Ｐｄ），ロジウム（Ｒｈ），ニッケル（Ｎｉ），Ｎｉ−Ｃｒ合金，Ｔｉ−Ｗ合金等の熱伝導性の良好な金属のうち少なくとも１種より成ることが好ましく、その厚みは0.05〜１μｍ程度が好ましい。中間金属層の厚みが0.05〜１μｍであるとピンホール等の欠陥が発生しにくいものとなり、また成膜時の内部応力によって密着金属層から剥離しにくいものとなり、中間金属層を密着金属層により強固に密着することが可能となる。なお、中間金属層にＮｉ−Ｃｒ合金を用いる場合は、Ｎｉ−Ｃｒ合金は絶縁基板11との密着性が良好なため、密着金属層を省くことも可能である。
【００１８】
さらに、主導体層は、電気抵抗の小さい金（Ａｕ），銅（Ｃｕ），Ｎｉ，銀（Ａｇ）の少なくとも１種より成ることが好ましく、その厚みは0.1〜５μｍ程度が好ましい。主導
体層の厚みが0.1〜５μｍであると主導体層の電気抵抗が大きいものとはならず、配線導
体１ｃに要求される電気抵抗を満足できるものとなる。また成膜時の内部応力によって中間金属層から剥離しにくいものとなり、主導体層を中間金属層により強固に密着することが可能となる。なお、主導体層の上にＡｕまたはＮｉおよびＡｕからなる保護層を被覆してもよい。
【００１９】
第１電極層12は、以上のような構成とすることによって絶縁基板11に強固に密着するとともに、後述するＦＥＴ（Field  effect  transistor）等の電子デバイス３と容量基板
１とを電気的に接続するボンディングワイヤ５を強固に接続することが可能となる。
【００２０】
第２電極層13は、絶縁基板11の下面に設けられ、第１電極層12に対向するように配置されており、第１電極層12と同様の材料および形成方法で作成すればよく、例えば密着金属層、中間金属層および主導体層が順次積層された３層構造の導体層から成る薄膜導体層で形成されており、蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法等の薄膜形成法によって各層を形成する。密着金属層は、セラミックス等から成る絶縁基板11との密着性を良好とするという観点からは、チタン（Ｔｉ），クロム（Ｃｒ），タンタル（Ｔａ），ニオブ（Ｎｂ），ニッケル−クロム（Ｎｉ−Ｃｒ）合金，窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）等の熱膨張率がセラミックスと近い金属のうち少なくとも１種より成るのが好ましく、その厚みは0.01〜0.2μｍ程度が好ましい。また、中間金属層は、密着金属層と主導体層との相互
拡散を防ぐという観点からは、白金（Ｐｔ），パラジウム（Ｐｄ），ロジウム（Ｒｈ），ニッケル（Ｎｉ），Ｎｉ−Ｃｒ合金，Ｔｉ−Ｗ合金等の熱伝導性の良好な金属のうち少なくとも１種より成ることが好ましく、その厚みは0.05〜１μｍ程度が好ましい。なお、中間金属層にＮｉ−Ｃｒ合金を用いる場合は、Ｎｉ−Ｃｒ合金は絶縁基板11との密着性が良好なため、密着金属層を省くことも可能である。さらに、主導体層は、電気抵抗の小さい金（Ａｕ），銅（Ｃｕ），Ｎｉ，銀（Ａｇ）の少なくとも１種より成ることが好ましく、その厚みは0.1〜５μｍ程度が好ましい。
【００２１】
第２電極層13は、以上のような構成とすることによって第１電極層12と第２電極層13（接合用電極層14）との間で所望の高い容量値が得られるものとなる。
【００２２】
また、第２電極層13は、絶縁基板11の下面全体にわたって設けられているため、第１電極層12と第２電極層13との間で高い容量値が得られるものとなり、好ましい。
【００２３】
接合用電極層14は、第２電極層13の下面に設けられており、例えばＡｕめっきによって形成され、その厚みは２〜８μｍ程度が好ましい。
【００２４】
被覆層15は、接合用電極層14の下面に設けられ、ろう材６に対し濡れにくい材料により形成されており、例えば、クロム（Ｃｒ）, 白金（Ｐｔ），チタン（Ｔｉ），アルミニウム（Ａｌ），窒化タンタル（Ｔａ２Ｎ）等の金属層、ポリイミド樹脂，エポキシ樹脂，シ
リコーン樹脂，フェノール樹脂等の樹脂層、シリカ（Ｓｉ０２）等のガラス層等によって形成され、その厚みは0.05〜10μｍ程度が好ましい。
【００２５】
平面視において、接合用電極層14は、島状に複数露出するように被覆層15により覆われている。このような被覆層15は、接合用電極層14の下面に被覆層15を形成する際に、複数の孔を島状に有するように形成しておけばよい。本実施形態における容量基板１は、このような構成を含んでいることにより、例えば、容量基板１をパッケージ２にＡｕ−Ｓｎ等のろう材６を介して接合する場合に、セラミックスからなる絶縁基板11と金属からなるパッケージ２との熱膨脹差により絶縁基板11とパッケージ２との間に熱応力が発生したとしても、容量基板１とパッケージ２との接合領域が島状に複数に分断されており、絶縁基板11とパッケージ２との熱膨脹差による応力は分散されるので、接合用電極層14にクラックが発生しにくいものとなり、第１電極層12と第２電極層13（接合用電極層14）との間で所望の高い容量値が得られるとともに、容量基板１がパッケージ２から剥がれるのを抑制することで、容量基板１の実装信頼性は向上されたものとなる。
【００２６】
容量基板１の下面に露出する接合用電極層14同士の互いの間隔は、10μｍ〜500μｍ程
度としておくと、絶縁基板11とパッケージ２との熱膨脹差による応力を良好に分散させることができる。接合用電極層14は、図１に示す例において、Ｘ方向およびＹ方向ともに同じ間隔にて島状に露出させているが、Ｘ方向とＹ方向とで接合用電極層14同士の間隔を異ならせて島状に露出させても構わない。
【００２７】
なお、接合用電極層14は、図１に示す例においては、下面視にてそれぞれの形状を矩形状として島状に露出させているが、その他の多角形状や円形状、楕円形状、長円形状等の円形状、リング状等として露出させても構わない。また、接合用電極層14は、図１に示す例においては、下面視にてそれぞれ同じ形状にて露出させているが、例えば、下面視にて、容量基板１の角部近傍に露出する接合用電極層14の形状を、容量基板１の中央部に露出する接合用電極層14の形状よりも大きくしても構わない。
【００２８】
このようにして作製された容量基板１は、例えば容量基板１の搭載部がＣｕ−Ｍｏ−Ｃｕの合金からなる金属製のパッケージ２にＦＥＴ等の電子デバイス３、回路基板４等とともにろう材６を介して搭載され、電子デバイス３、容量基板１、回路基板４がボンディングワイヤ５によって電気的に接続されて、電子装置７となる。
【００２９】
このように容量基板をパッケージ２にＡｕ−Ｓｎ等のろう材６を介して搭載した場合に、被覆層15がろう材６内に突出しているので、ろう材６の容量基板１側が被覆層15により分割されることにより、セラミックからなる絶縁基板11と金属からなるパッケージ２との熱膨脹差により絶縁基板11とパッケージ２との間に熱応力が発生したとしても、絶縁基板11とパッケージ２との熱膨脹差による応力は分散されて、接合用電極層14に応力が発生しにくいものとなり、好ましい。
【００３０】
また、被覆層15が接合用のろう材６に対し濡れにくいのが好ましい。このような構成とすることによって、ろう材６は、接合用電極層14に接合されるが、被覆層15に濡れにくく接合されないため、セラミックからなる絶縁基板11と金属からなるパッケージ２との熱膨脹差により絶縁基板11とパッケージ２との間に熱応力が発生したとしても、ろう材６と接合用電極層14との接合は島状に分断され、ろう材６がより深くパッケージ側まで分割されやすいものとなり、絶縁基板11とパッケージ２との熱膨脹差による応力は分散されて、接合用電極層14に応力が発生しにくいものとなる。
【００３１】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態による容量基板について、図４を参照しつつ説明する。
【００３２】
本発明の第２の実施形態における容量基板において、上述した第１の実施形態の容量基板との異なる点は、図４に示された例のように、被覆層15に覆われている領域における接合用電極層14の厚みと、表面に露出している領域（接合領域）における接合用電極層14の厚みとを異ならせている、すなわち溝で接合用電極層14の下面側が島状に分割され、溝に被覆層15が形成されている点である。
【００３３】
第２の実施形態における容量基板１は、第２電極層13の下面に所定の厚みとなるように接合用電極層14の一部を形成した後、この接合用電極層14の下面に複数の孔を島状に有するように被覆層15を形成して、接合用電極層14の一部を島状に露出させる。そして、この露出した接合用電極層14の一部の表面を覆うように、さらに接合用電極層14を所定の厚みに形成することにより形成することができる。
【００３４】
第２の実施形態における配線基板によれば、第１の実施形態と同様に、セラミックスからなる絶縁基板11と金属からなるパッケージ２との熱膨脹差により絶縁基板11とパッケージ２との間に熱応力が発生したとしても、容量基板１とパッケージ２との接合領域が島状に複数に分断されており、絶縁基板11とパッケージ２との熱膨脹差による応力は分散されるので、接合用電極層14にクラックが発生しにくいものとなり、第１電極層12と第２電極層13（接合用電極層14）との間で所望の高い容量値が得られるとともに、容量基板１がパッケージ２から剥がれるのを抑制し、容量基板１の実装信頼性は向上されたものとなる。
【００３５】
第１の実施の形態と比較して、接合用電極層14の使用量を少なくすることができるので、例えば、接合用電極層14としてＡｕを用いる場合には、Ａｕの使用量を削減し、容量基板１の低コスト化に繋げることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態による容量基板について、図５を参照しつつ説明する。
【００３７】
本発明の第３の実施形態における容量基板において、上述した第１、第２の実施形態の容量基板との異なる点は、図５に示された例のように、第２電極層13の表面に被覆層15が形成されている、すなわち接合用電極層14が島状に分割され、各接合用電極層14のそれぞれの周囲に被覆層15が形成されている点である。
【００３８】
第２の実施形態における容量基板１は、第２電極層13の下面に、複数の孔を島状に有するように被覆層15を形成し、第２電極層13を島状に露出させた後、この露出した第２電極層15の表面を覆うように、接合用電極層14を形成することにより形成することができる。
【００３９】
第２の実施形態における配線基板によれば、第１の実施形態と同様に、セラミックスからなる絶縁基板11と金属からなるパッケージ２との熱膨脹差により絶縁基板11とパッケージ２との間に熱応力が発生したとしても、容量基板１とパッケージ２との接合領域が島状に複数に分断されており、絶縁基板11とパッケージ２との熱膨脹差による応力は分散されるので、接合用電極層14にクラックが発生しにくいものとなり、第１電極層12と第２電極層13（接合用電極層14）との間で所望の高い容量値が得られるとともに、容量基板１がパッケージ２から剥がれるのを抑制し、容量基板１の実装信頼性は向上されたものとなる。
【００４０】
第２の実施の形態と同様に、第１の実施の形態と比較して、接合用電極層14の使用量を少なくすることができるので、例えば、接合用電極層14としてＡｕを用いる場合には、Ａｕの使用量を削減し、容量基板１の低コスト化に繋げることができる。
【００４１】
本発明は、上述の実施形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。
【００４２】
例えば、長辺側と短辺側とで、容量基板１の長さが異なる場合、図６に示される例のように、容量基板１の一方の辺方向のみに島状に露出させても構わない。なお、容量基板１の長辺側が短辺側よりも多く分割されて露出されることが好ましい。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・・・容量基板
11・・・・・絶縁基板
12・・・・・第１電極層
13・・・・・第２電極層
14・・・・・接合用電極層
15・・・・・被覆層
２・・・・・パッケージ
３・・・・電子デバイス
４・・・・回路基板
５・・・・ボンディングワイヤ
６・・・・ろう材
７・・・・電子装置
【図１】
2015103559.tif 000003
【図２】
2015103559.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015103559.tif 000008