(57)【要約】【課題】  小型化が可能となる配線基板および電子装置を提供する。【解決手段】  本発明の配線基板１は、側面を有する絶縁基体２と、絶縁基体２の側面から下面にかけて設けられた外部電極３とを有し、外部電極３が絶縁基体２の内部に突出している突出部３ａを絶縁基体２の厚み方向に複数有している。【選択図】  図１
2015141933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面を有する絶縁基体と、
該絶縁基体の前記側面から下面にかけて設けられた外部電極とを備え、
前記外部電極が前記絶縁基体の内部に突出している突出部を前記絶縁基体の厚み方向に複数有していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
複数の前記突出部は、前記絶縁基体の側面から内部方向に延びた形状の第１の突出部と前記絶縁基体の側面に沿った方向に延びた形状の第２の突出部を含んで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】
請求項１に記載された配線基板と、
該配線基板に搭載された電子部品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、例えば電子部品が搭載される配線基板およびそれを用いた電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば半導体素子，センサ素子，容量素子または圧電振動子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板として一般的なものは、直方体状等の絶縁基体の主面（通常は上面）に電子部品の搭載部が設けられており、絶縁基体の側面から下面にかけて配線導体（外部電極）が設けられている。配線基板を含む電子装置をろう材によって外部回路基板に接合する場合、この外部電極が外部電極部分となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−183066号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、電子装置への小型化の要求に伴い、絶縁基体に設けられる外部電極が小さくなってきており、電子装置を外部回路基板にろう材を介して実装した場合に、取り扱い時の外力等により、電子装置が外部回路基板から剥がれる方向の応力が発生すると、絶縁基体と外部電極との密着強度が小さく、外部電極が配線基板から剥がれる可能性が高くなっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一つの態様による配線基板は、側面を有する絶縁基体と、該絶縁基体の前記側面から下面にかけて設けられた外部電極とを有し、該外部電極が前記絶縁基体の内部に突出している突出部を前記絶縁基体の厚み方向に複数有している。
【０００６】
本発明の他の態様によれば、電子装置は、上記構成の配線基板と、配線基板に搭載された電子部品とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一つの態様による配線基板は、側面を有する絶縁基体と、絶縁基体の側面から下面にかけて設けられた外部電極とを有し、外部電極が絶縁基体の内部に突出している突出部を絶縁基体の厚み方向に複数有していることによって、取り扱い時の外力等により、電子装置が外部回路基板から剥がれる方向の応力が発生したとしても、絶縁基体の厚み方向に複数設けられ、絶縁基体の内部に突出している外部電極の突出部によって、取り扱い時の外力等により発生する応力が分散されて、外部電極が絶縁基体から剥がれにくいものとすることができる。
【０００８】
本発明の他の態様によれば、電子装置は、上記構成の配線基板を備えていることによって、小型化と高密度化が可能となる電子装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態における配線基板を示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の配線基板の一部を示す要部拡大斜視図であり、（ｃ）は（ａ）の配線基板の一部を示す要部拡大平面透視図である。
【図２】（ａ）は、本発明の実施形態における配線基板の他の例を示す縦断面図であり、（ｂ）、（ｃ）は、（ａ）の配線基板の一部を示す要部拡大平面透視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態における配線基板の他の例の一部を示す要部拡大上面透視図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施形態における配線基板の他の例の一部を示す要部拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
図１〜４を参照して本発明の実施形態における電子装置について説明する。本実施形態における電子装置は、配線基板１と、配線基板１に搭載された電子部品11とを含んでいる。
【００１２】
配線基板１は、絶縁基体２と外部電極３とを有している。
【００１３】
絶縁基体２は、側面を有している。
【００１４】
絶縁基体２は、上面に半導体素子等の電子部品11を搭載するための搭載部を有し、例えば、酸化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁性セラミックスまたはフェライトの焼結体から成る略四角形の絶縁層を複数上下に積層して形成されている。なお、絶縁基体２が凹部を有し、凹部の底面に電子部品11を搭載するための搭載部を有するようにしてもよい。
【００１５】
絶縁基体２は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウムの粉末に酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の焼結助剤を添加し、さらに適当な有機バインダ・溶剤等を添加混合して泥漿物を作るとともに、この泥漿物をドクターブレード法またはカレンダーロール法を採用することによってグリーンシート（生シート）とし、しかる後、このグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施して略四角形状に加工するとともにこれを複数枚積層し、焼成することによって製作される。
【００１６】
この絶縁基体２の側面から下面にかけて設けられた外部電極３が設けられており、また外部電極３に電気的に接続され、電子部品11が搭載される上面から側面、下面にかけて、ビアホール導体、スルーホール導体等の貫通導体を含む配線導体４が被着形成されている。外部電極３および配線導体４は、絶縁基体２が電気絶縁性セラミックスから成る場合には、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）等のメタライズから成り、絶縁基体２用のセラミックグリーンシートに外部電極３および配線導体４用の導体ペーストをスクリーン印刷法等によって所定形状で印刷して、セラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、絶縁基体２の所定位置に形成される。内部導体のうち、セラミックグリーンシートを厚み方向に貫通する貫通導体は、導体ペーストを印刷することによってセラミックグリーンシートに形成した貫通孔を充填しておけばよい。このような導体ペーストは、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），金（Ａｕ），銀（Ａｇ），銅（Ｃｕ）等の金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、絶縁基体２との接合強度を高めるために、ガラス、セラミックスを含んでいても構わない。なお、外部電極３は絶縁基体２の側面に設けた切り欠き部２ａの内面に設けられていてもよい。この場合、絶縁基体２の側面が切り欠き部２ａを含む構成となる。
【００１７】
本実施形態の配線基板１においては、外部電極３は絶縁基体２の内部に突出している突出部３ａを絶縁基体２の厚み方向に複数有している。
【００１８】
突条部が厚み方向に延びた形状のものであると、取り扱い時の外力等により、電子装置が外部回路基板から剥がれる方向の応力が発生した場合に、電子装置が外部回路基板から剥がれる方向の応力を分散させるものがなく、外部電極が配線基板から剥がれる可能性が高いものとなってしまうが、上述のように、外部電極３が絶縁基体２の内部に突出している突出部３ａを絶縁基体２の厚み方向に複数有していることによって、電子装置が外部回路基板に接合された例えば電子モジュールの取り扱い時の外力等により、電子装置が外部回路基板から剥がれる方向の応力が発生したとしても、絶縁基体２の厚み方向に複数設けられ、絶縁基体２の内部に突出している外部電極３の突出部３ａによって、取り扱い時の外力等により発生する応力が分散されて、外部電極３が絶縁基体２から剥がれにくいものとすることができる。
【００１９】
なお、突出部３ａは絶縁基体２の側面から50μｍ以上の長さを内部に突出させていると、取り扱い時の外力等により、電子装置が外部回路基板から剥がれる方向の応力が発生したとしても、絶縁基体２の厚み方向に複数設けられ、絶縁基体２の内部に絶縁基体２の側面から50μｍ以上の長さを突出させている外部電極３の突出部３ａによって、取り扱い時の外力等により発生する応力が効果的に分散されて、外部電極３が絶縁基体２から剥がれるのを抑制されたものとすることができる。
【００２０】
また、図２に示すように、複数の突出部３ａは、絶縁基体２の側面から内部方向に延びた形状の第１の突出部３ａａと絶縁基体２の側面に沿った方向に延びた形状の第２の突出部３ａｂを含んでいてもよい。配線基板１をこのような構成とすることによって、取り扱い時の外力等により、電子装置に絶縁基体２の上面または下面に沿った方向の応力が発生したとしても、取り扱い時の外力等により発生する応力が、絶縁基体２の側面から内部方向に延びた形状の第１の突出部３ａａと絶縁基体２の側面に沿った方向に延びた形状の第２の突出部３ａｂとで効率よく分散されて、外部電極３が絶縁基体２から剥がれるのを効果的に抑制することができる。また、例えば配線導体４の配置により突出部３ａを設ける箇所に制限があったとしても、絶縁基体２の側面から内部方向に延びた形状の第１の突出部３ａａと絶縁基体２の側面に沿った方向に延びた形状の第２の突出部３ａｂを用いることにより、配線導体４の配置を妨げることなく、外部電極３が絶縁基体２から剥がれにくいものとすることができる。なお、第１の突出部３ａａおよび第２の突出部３ａｂは、図２（ｂ）に示すように方形状であってもよいし、図２（ｃ）に示すように半長円状であってもよい。第１の突出部３ａａおよび第２の突出部３ａｂが半長円状の場合は、第１の突出部３ａａおよび第２の突出部３ａｂの絶縁基体２の内部に位置する部分に角がなく、配線導体４の配置をより妨げにくいものとなり、好ましい。
【００２１】
また、図３（ａ）に示すように、複数の突出部３ａは、絶縁基体２の側面から内部方向に延びた形状の第１の突出部３ａａ（長さＬ２）を有してもよい。配線基板１をこのような構成とすることによって、例えば配線導体４の配置により、突出部３ａの長さを長くできない等突出部３ａを設ける箇所に制限があったとしても、他の箇所に長さの長い突出部３ａが設けられるため、絶縁基体２と各突出部３ａとが密着している面積全体を大きいものとすることができるため、絶縁基体２と突出部３ａを含む外部電極３との密着強度が大きいものとなり、外部電極３が絶縁基体２から剥がれるのを効果的に抑制することができる。
【００２２】
また、図３（ｂ）に示すように、複数の突出部３ａは、絶縁基体２の側面に沿った方向に延びた形状の第２の突出部３ａｂ（長さＷ２）を有してもよい。配線基板１をこのような構成とすることによって、例えば配線導体４の配置により、突出部３ａの絶縁基体２の
外縁に沿った方向の長さを長くできない等突出部３ａを設ける箇所に制限があったとしても、他の箇所に絶縁基体２の外縁に沿った方向の長さの長い突出部３ａが設けられるため、取り扱い時の外力等により、電子装置に絶縁基体２の外縁に沿った方向の応力が発生したとしても、取り扱い時の外力等により発生する応力の方向では、絶縁基体２と突出部３ａとが密着している部分が長いものとなり、絶縁基体２と突出部３ａを含む外部電極３との密着強度が大きいものとなって、外部電極３が絶縁基体２から剥がれるのを効果的に抑制することができる。また、突出部３ａの絶縁基体２の内部方向の長さが短くても、絶縁基体２の側面に沿った方向に延びた形状の第２の突出部３ａｂを有しているため、絶縁基体２と突出部３ａとが密着している面積が大きいものとなり、絶縁基体２と突出部３ａを含む外部電極３との密着強度が大きいものとなって、外部電極３が絶縁基体２から剥がれるのを効果的に抑制することができる。
【００２３】
また、図３（ｃ）に示すように、外部電極３は、絶縁基体２の内部に突出している突出部３ａを絶縁基体２の外縁に沿った方向にも複数有していてもよい。配線基板１をこのような構成とすることによって、取り扱い時の外力等により、電子装置に絶縁基体２の外縁に沿った方向の応力が発生したとしても、絶縁基体２の外縁に沿った方向にも複数設けられ、絶縁基体２の内部に突出している外部電極３の突出部３ａによって、取り扱い時の外力等により発生する応力が分散されて、外部電極３が絶縁基体２から剥がれにくいものとすることができる。
【００２４】
また、図４に示すように、外部電極３は、絶縁基体２に設けた切り欠き部２ａの内面に設けられていてもよい。配線基板１をこのような構成とすることによって、絶縁基体２と外部電極３とが密着している面積を大きいものとすることができるため、絶縁基体２と外部電極３との密着強度が大きいものとなり、外部電極３が絶縁基体２から剥がれるのを効果的に抑制することができる。なお、切り欠き部２ａは、図４（ａ）に示すように絶縁基体２の下面から側面途中まで設けられ、上面を貫通しない形状であってもよいし、図４（ｂ）に示すように絶縁基体２の上面から下面を貫通する形状であってもよい。切り欠き部２ａが絶縁基体２の下面から側面途中まで設けられ、上面を貫通せず、絶縁基体２の上面を同じサイズの方形状とすると、電子部品11の搭載部をより大きいものとすることが可能となり、好ましい。また、取り扱い時に外力が加わっても、外力による応力が絶縁基体２の上面側で分散し、切り欠き部２ａの内面に設けた外部電極３が欠け等のないものとなり、好ましい。
【００２５】
なお、電子部品11は、配線基板１の上面に搭載されている。電子部品11の搭載方法は、はんだによる接続、フリップチップ接続、ワイヤボンディング等であり、図１においてははんだによる接続構造が示されている。
【００２６】
次に、本実施形態の配線基板１の製造方法について説明する。
【００２７】
絶縁基体２は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体からなり、その上面に電子部品11が搭載される搭載部を有している。この絶縁基体２は、主成分が酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）である酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、Ａｌ２Ｏ３の粉末に焼結助材としてシリカ（ＳｉＯ２），マグネシア（ＭｇＯ），カルシア（ＣａＯ）等の粉末を添加し、さらに適当なバインダ、溶剤および可塑剤を添加し、次にこれらの混合物を混錬してスラリー状となす。その後、従来周知のドクターブレード法等の成形方法によって多数個取り用のセラミックグリーンシートを得る。
【００２８】
このセラミックグリーンシートを用いて、以下の（１）〜（５）の工程により配線基板１が作製される。
【００２９】
（１）突出部３ａとなる部位、必要に応じて凹部となる部位、切り欠き部２ａとなる部位の打ち抜き金型を用いた打ち抜き工程。
【００３０】
（２）絶縁基体２の側面となる部位、切り欠き部２ａとなる部位に形成される外部電極３、外部電極３に接続され、絶縁基体２の内部、上面、側面、下面となる部位に内部導体や貫通導体を含む配線導体４をそれぞれ形成するための導体ペーストの印刷塗布および充填工程。
【００３１】
（３）各絶縁層となるセラミックグリーンシートを積層してセラミックグリーンシート積層体を作製する工程。
【００３２】
（４）このセラミックグリーンシート積層体を約1500〜1800℃の温度で焼成して、各外部電極３および配線導体４を有する絶縁基体２が複数配列された多数個取り基板を得る工程。
【００３３】
（５）焼成して得られた多数個取り基板に配線基板１の外縁となる箇所に沿って分割溝を形成しておき、この分割溝に沿って破断させて分割する方法、またはスライシング法等により配線基板１の外縁となる箇所に沿って切断する方法等を用いることができる。なお、分割溝は、焼成後にスライシング装置により多数個取り基板の厚みより小さく切り込むことによって形成することができるが、多数個取り基板用のセラミックグリーンシート積層体にカッター刃を押し当てたり、スライシング装置によりセラミックグリーンシート積層体の厚みより小さく切り込んだりすることによって形成してもよい。
【００３４】
上述の（２）の工程において、外部電極３は、絶縁基体２用のセラミックグリーンシートに導体ペーストをスクリーン印刷法等によって所定形状で印刷して、絶縁基体２用のセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、複数の絶縁基体２のそれぞれの所定位置に形成される。このような導体ペーストは、タングステン，モリブデン，マンガン，銀または銅等の金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、導体ペーストは、絶縁基体２との接合強度を高めるために、ガラス、セラミックスを含んでいても構わない。また、外部電極３は、導体ペーストをセラミックグリーンシートに印刷することによって形成される貫通導体または金属層であっても構わない。
【００３５】
また、配線導体４は、外部電極３と同様のメタライズから成り、絶縁基体２用のセラミックグリーンシートに配線導体４用の導体ペーストをスクリーン印刷法等によって所定形状で印刷して、セラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、絶縁基体２の所定位置に形成される。配線導体４のうち、セラミックグリーンシートを厚み方向に貫通する貫通導体は、導体ペーストを印刷することによってセラミックグリーンシートに形成した貫通孔を充填しておけばよい。このような導体ペーストは、外部電極３に用いた金属ペーストと同様の方法により作製される。
【００３６】
また、絶縁基体２の表面に露出した外部電極３、配線導体４を保護して酸化防止をするために、外部電極３、配線導体４の露出した表面に、厚さ0.5〜10μｍのＮｉめっき層を
被着させるか、またはこのＮｉめっき層および厚さ0.5〜３μｍの金（Ａｕ）めっき層を
順次被着させるのがよい。
【００３７】
このようにして形成された配線基板１に、電子部品11が搭載部上に搭載された電子装置を外部回路基板にはんだ等のろう材を介して搭載することで、電子部品11が配線導体４、外部電極３を介して外部回路基板に電気的に接続される。電子部品11は例えば、半導体素子，センサ素子，容量素子または圧電振動子等である。なお、電子部品11の各電極は、は
んだ12、金バンプ、ボンディングワイヤ等の接続端子等により配線基板１の配線導体４に電気的に接続されている。
【００３８】
また、電子装置は、上述のはんだ等のろう材を用いる代わりに導電性樹脂から成る接合部材を用いて、外部電極３と外部回路基板の電極パッドとを接続させても構わない。また、異方性導電樹脂等の接合部材を外部回路基板上に配置した後圧着させることで、配線基板１の外部電極３と外部回路基板の電極パッドとを電気的に接続させるとともに、異方性導電樹脂等の接合部材を配線基板１と外部回路基板との間に設けるようにしてもよい。この場合、製造工程が簡略化できるとともに、配線基板１の外部電極３と外部回路基板の電極パッドとの接続のための接合部材と、配線基板１と外部回路基板との間に設ける接合部材とが同一の材料となり、配線基板１と外部回路基板との接合箇所全体における接合強度を均一にすることができるため、電子装置に外力が加わったとしても、外力が局所的に集中しにくいものとなり、応力が分散されやすくなるため、好ましい。
【００３９】
本実施形態の配線基板１は、側面を有する絶縁基体２と、絶縁基体２の側面から下面にかけて設けられた外部電極３とを有し、外部電極３が絶縁基体２の内部に突出している突出部３ａを絶縁基体２の厚み方向に複数有している。これにより、取り扱い時の外力等により、電子装置が外部回路基板から剥がれる方向の応力が発生したとしても、絶縁基体２の厚み方向に複数設けられ、絶縁基体２の内部に突出している外部電極の突出部３ａによって、取り扱い時の外力等により発生する応力が分散されて、外部電極３が絶縁基体２から剥がれにくいものとすることができる。
【００４０】
本発明の他の態様によれば、電子装置は、上記構成の配線基板１を有していることによって、小型化と高密度化が可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・・・配線基板
２・・・・・絶縁基体
３・・・・・外部電極
３ａ・・・・突出部
３ａａ・・・第１の突出部
３ａｂ・・・第２の突出部
11・・・・・電子部品
12・・・・・はんだ
【図１】
2015141933.tif 000003
【図２】
2015141933.tif 000004
【図３】
2015141933.tif 000005
【図４】
2015141933.tif 000006