(57)【要約】【課題】導電性接合材を介して基板に実装された電子部品と該基板との間に補強樹脂を注入するにあたって、その補強樹脂の注入性を向上させる。【解決手段】一面にランド２０を有する基板１０と、基板１０の一面上に搭載されランド２０に対して導電性接合材４０を介して電気的に接続された電子部品３０と、電子部品３０と基板１０との間に充填された補強樹脂５０とを備える電子部品の実装構造において、ランド２０は、印刷法により形成され基板１０の一面からかさ上げされたものである。【選択図】        図１
2004152943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面にランド（２０）を有する基板（１０）と、
前記基板の一面上に搭載され前記ランドに対して導電性接合材（４０）を介して電気的に接続された電子部品（３０）と、
前記電子部品と前記基板との間に充填された補強樹脂（５０）とを備える電子部品の実装構造において、
前記ランドは、印刷法により形成され前記基板の一面からかさ上げされたものであることを特徴とする電子部品の実装構造。
【請求項２】
一面に導体部（２０、２１）を有するセラミック基板であって、
前記導体部は、印刷法により複数の層（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ）を積層したものを焼結することにより前記一面からかさ上げされて形成された積層体であり、
この積層体において、個々の層に含有される焼結助材成分が少なくとも２種類以上有することを特徴とするセラミック基板。
【請求項３】
前記積層体において前記一面から離れるほど、個々の前記層（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ）に含有される焼結助材成分が少なくなっていることを特徴とする請求項２に記載のセラミック基板。
【請求項４】
一面に導体部（２０、２１）を有するセラミック基板（１０）を製造する方法であって、
前記導体部は、前記セラミック基板の一面上に印刷法により複数の層（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ）を積層した積層体を形成した後、この積層体を焼結することにより形成するものであり、
前記積層体の個々の層を形成するときに、当該個々の層に含有される焼結助材成分が少なくとも２種類以上有するペースト材料を用いて印刷を行うことを特徴とするセラミック基板の製造方法。
【請求項５】
セラミックからなる複数の層（１０ａ〜１０ｄ）の各々に印刷により配線部（１１〜１３）を形成した後、前記複数の層を積層して加圧することにより積層基板素材（１１０）を形成し、この積層基板素材を焼成してなる基板（１０）の製造方法において、
前記積層基板素材の一面側に、印刷法により当該一面からかさ上げされた導体部（２０、２１）を形成した後、前記焼成を行うようにするものであって、
前記導体部を、前記積層基板素材の一面側に露出する前記配線部（１３）に重ねて印刷することで、当該配線部に電気的に導通させるようにし、
前記導体部の印刷サイズを前記導体部に重なり合う前記配線部のサイズとは異なるようにしたことを特徴とする基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を基板のランド上へ搭載して電気的に接続するようにした電子部品の実装構造およびそれに用いる基板、ならびにその基板の製造方法に関し、特に、電子部品と基板との間に補強樹脂を充填するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンデンサやダイオードなどの電子部品を回路基板上に実装する場合、一般に、基板の一面上に設けられたランドに対してはんだや導電性接着剤などの導電性接合材を介して電子部品を電気的に接続する構造が採用される。
【０００３】
この種の実装構造を作るための製造工程について、セラミック積層基板を用いた例を図１８〜図２０に示す。まず、複数のアルミナグリーンシート１０ａ〜１０ｄの各々に穴１００をあけ、そこにモリブデンペーストを充填してビアホール１１を形成する（図１８（ａ）〜（ｃ））。次に、各グリーンシート１０ａ〜１０ｄの表面にタングステンペーストを所望のパターンに印刷し配線部１１〜１３を形成する（図１８（ｄ））。
【０００４】
このようにして作られたグリーンシート群を積層して加圧することで一体化させる（図１８（ｅ））。このとき、積層基板素材１１０の表層に位置する配線部（タングステンパターン）１３は、加圧の治具Ｋ１によって表層のグリーンシート１０ａ内に押し込まれ、表層のグリーンシート１０ａの面とほぼ同じ高さまで押し込まれる。
【０００５】
次に、積層基板素材１１０を焼成し（図１９（ａ））、表層の配線部１３に銅などのめっき２２を施す（図１９（ｂ））。こうしてセラミック積層基板Ｊ１０ができあがる。
【０００６】
さらにめっき２２の上にはんだ４０を配設し（図１９（ｃ））、はんだ４０の上に電子部品としてのコンデンサ３０を搭載する（図１９（ｄ））。次に、はんだ４０をリフローさせることでコンデンサ３０とランドとを電気的に接続する（図２０）。こうして電子部品の実装構造が完成する。
【０００７】
このような電子部品の実装構造を有するものとしては例えば自動車用のエンジン制御用回路などがある。この自動車用のエンジン制御用回路は、近年エンジンルームやエンジンに直接搭載する形態が採用されてきており、このため、当該回路がさらされる温度の上昇や保証すべき温度サイクル数の増加を来している。
【０００８】
このようなことから、コンデンサやダイオードなどの電子部品のうち、その熱膨張係数が基板の熱膨張係数（例えば基材がアルミナの場合約７ｐｐｍ／℃）と差があり且つサイズの大きいものは、導電性接合材による基板との接続寿命が所望の温度サイクル数に満たないケースが生じ、当該接続寿命を従来よりも延ばす必要が出てきた。
【０００９】
そのような接続寿命の延命化手法の一つとして、従来より、電子部品と基板との間に、エポキシ樹脂などの補強樹脂を注入しこれを硬化させた構造とすることで、導電性接合材に加わる応力を低減するようにしたものがある。上記図２０においては、コンデンサ３０とセラミック積層基板Ｊ１０との隙間Ｋ２に、毛細管現象を利用して樹脂を注入する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子部品の中には、基板との隙間がきわめて小さく、補強樹脂が注入できないものがある。例えば、樹脂でモールドされたコンデンサやダイオードあるいはセラミックコンデンサなどの電子部品がそれである。
【００１１】
補強樹脂中には、熱膨張係数を低減したり硬化による収縮を低減したりするために、例えばφ２０μｍ程度のシリカなどからなるフィラーが混入されている。そのため、電子部品と基板との間隔が狭い場合、このフィラーが引っかかって補強樹脂の注入ができなくなる。
【００１２】
また、電子部品と基板との間隔が狭い場合、当該間隔に注入される樹脂にボイドが発生しやすく、十分に充填することは困難である。
【００１３】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、基板に実装された電子部品と該基板との間に補強樹脂を注入するにあたって、その補強樹脂の注入性を向上させることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、一面にランド（２０）を有する基板（１０）と、基板の一面上に搭載されランドに対して導電性接合材（４０）を介して電気的に接続された電子部品（３０）と、電子部品と基板との間に充填された補強樹脂（５０）とを備える電子部品の実装構造において、ランドは、印刷法により形成され基板の一面からかさ上げされたものであることを特徴とする。
【００１５】
それによれば、ランドは印刷法により基板の一面からかさ上げされて形成されているため、このランド上に電子部品を搭載した際に電子部品と基板の一面との間隔を、補強樹脂を充填するのに十分な大きさに確保できる。
【００１６】
よって、本発明によれば、基板に実装された電子部品と該基板との間に補強樹脂を注入するにあたって、その補強樹脂の注入性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明では、一面に導体部（２０、２１）を有するセラミック基板であって、導体部は、印刷法により複数の層（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ）を積層したもの焼結することにより一面からかさ上げされて形成された積層体であり、この積層体において、個々の層に含有される焼結助材成分が少なくとも２種類以上有するものであることを特徴とする。
【００１８】
それによれば、導体部は、複数の層を印刷にて積層・焼結してなる積層体であってセラミック基板の一面からかさ上げされたものであるため、この導体部をランドとして電子部品を搭載すれば、電子部品と基板の一面との間隔を、補強樹脂を充填するのに十分な大きさに確保できる。
【００１９】
つまり、本発明のセラミック基板を用いて、電子部品の実装を行えば、電子部品とセラミック基板との間に補強樹脂を注入するにあたって、その補強樹脂の注入性を向上させることができる。
【００２０】
ここで、請求項３に記載の発明のように、請求項２に記載の積層体においてセラミック基板の一面から離れるほど、個々の層（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ）に含有される焼結助材成分が少なくなっていることが好ましい。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明では、一面に導体部（２０、２１）を有するセラミック基板（１０）を製造する方法であって、導体部は、セラミック基板の一面上に印刷法により複数の層（２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ）を積層した積層体を形成した後、この積層体を焼結することにより形成するものであり、積層体の個々の層を形成するときに、当該個々の層に含有される焼結助材成分が少なくとも２種類以上有するペースト材料を用いて印刷を行うことを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、請求項２に記載のセラミック基板を適切に製造することができる。
【００２３】
さらに、本製造方法では、導体部は、セラミックの上に複数回の導体印刷を行って積層体を形成し、この積層体を焼結させることで形成される。導体部となる積層体は通常メタライズ材であり、酸化ケイ素や酸化カルシウムなどの焼結助材成分によって焼結性が向上する。
【００２４】
この焼結助材成分は、焼結時においては下地であるセラミック基板からメタライズ材中へ拡散してくる。しかし、本発明のようにメタライズ材が複数回の印刷によって積層され厚いものとなると、積層体のうち基板から離れた部分ほど焼結助材が到達しにくくなる。
【００２５】
その点、本製造方法では、積層体の個々の層を形成するときに、当該個々の層に含有される焼結助材成分が少なくとも２種類以上有するペースト材料を用いて印刷を行うようにしている。そのため、焼結時において、積層体の下側すなわち基板側から積層体の上側にわたって焼結助材を十分に供給することができ、焼結性を高めて導体部の機械的強度を確保できる。
【００２６】
また、導体部の表面すなわち積層体のうち基板から最も離れた層には、導電性接合材との接合性確保の点などから通常めっき処理が施される。そのため、セラミック基板の一面から離れた位置にある層になるほど、含有される焼結助材成分を少なくしてめっき性を確保することができる。
【００２７】
そして、本製造方法により形成されたものが、上記請求項２に記載のセラミック基板であり、その導体部である積層体においては、個々の層に含有される焼結助材成分が少なくとも２種類以上有するものとなっている。
【００２８】
つまり、請求項２に記載のセラミック基板においては、導体部は、膜厚が厚くても機械的強度を確保できており、かつ、部品接続用のランドとしての機能を適切に発揮することができるものである。
【００２９】
また、請求項５に記載の発明では、セラミックからなる複数の層（１０ａ〜１０ｄ）の各々に印刷により配線部（１１〜１３）を形成した後、複数の層を積層して加圧することにより積層基板素材（１１０）を形成し、この積層基板素材を焼成してなる基板（１０）の製造方法において、積層基板素材の一面側に、印刷法により当該一面からかさ上げされた導体部（２０、２１）を形成した後、焼成を行うようにするものであって、導体部を、積層基板素材の一面側に露出する配線部（１３）に重ねて印刷することで、当該配線部に電気的に導通させるようにし、導体部の印刷サイズを導体部に重なり合う配線部のサイズとは異なるようにしたことを特徴とする。
【００３０】
本発明はセラミック積層基板の製造方法に係るものである。このセラミック積層基板の製造において複数のセラミック層を積層し加圧した際には、上述したように、基板の一面に相当する積層基板素材の表層面では、配線部は該表層面と同程度の高さまで押し込まれてしまう（上記図１８（ｅ）参照）。
【００３１】
そのため、本製造方法では、当該積層加圧の後であって焼成の前に、積層基板素材の一面側に、印刷法により当該一面からかさ上げされた導体部を形成する。それにより、最終的に形成された基板において導体部は、基板の一面から十分な高さを確保できる。
【００３２】
よって、本製造方法にて製造されたセラミック積層基板を用いて、電子部品の実装を行えば、電子部品とセラミック積層基板との間に補強樹脂を注入するにあたって、その補強樹脂の注入性を向上させることができる。
【００３３】
また、本製造方法においては、複数のセラミックからなる層を積層し加圧した場合、この加圧によって各層は積層前にくらべて層面方向へ伸びる。つまり、積層基板素材が層面方向へ伸びる。ここで、導体部を、積層基板素材の一面側に露出する配線部に重ねて印刷する場合、上記伸びが常に一定であれば、それを考慮して導体部の印刷を行うことができる。
【００３４】
しかし、上記伸びはばらつくため、積層基板素材の一面に形成されている配線部と印刷された導体部との間で位置ずれ、すなわち印刷ずれが生じる。このような印刷ずれが生じると、本来一致すべき導体部とその下地の配線部とが互いに重ならない領域が存在する。
【００３５】
つまり、重なり合った導体部および配線部がランドとして機能するが、印刷ずれが生じることで、それによって生じる重ならない領域の分だけ、当該ランドとして機能する部分のサイズが所望サイズよりも大きくなってしまうことになる。
【００３６】
そこで、本製造方法では、さらに、導体部（２０、２１）を、積層基板素材（１１０）の一面側に露出する前記配線部（１３）に重ねて印刷することで、当該配線部に電気的に導通させるようにした場合に、導体部の印刷サイズを導体部に重なり合う配線部のサイズとは異なるようにしている。
【００３７】
それによれば、印刷された導体部およびこれに重なり合う配線部のうち一方が大きいサイズ、他方が小さいサイズとなり、上記印刷ずれが生じても小さいサイズの方は大きいサイズの領域内に収まる形となりやすい。
【００３８】
よって、重なり合う導体部および配線部の両者のうち大きいサイズの方を所望サイズとしておけば、印刷ずれが生じてもランドとして機能する部分のサイズ変化を防止しやすい。このように、本製造方法によれば、印刷ずれに対して適切な対応を取ることができる。
【００３９】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態に係る電子部品の実装構造の概略断面構成を示す図であり、図２は図１の実装構造における基板１０単独の概略断面構成を示す図である。
【００４１】
図１、図２に示される基板１０は、セラミックからなる複数の層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの各々に印刷により配線部１１〜１３を形成した後、複数の層１０ａ〜１０ｄを積層して加圧することにより積層基板素材を形成し、該積層基板素材を焼成してなるセラミック積層基板１０である。本例では各層１０ａ〜１０ｄはアルミナからなる。
【００４２】
このセラミック積層基板１０に形成されている配線部１１〜１３は、基板１０の内部に形成された内層配線部１１、１２と、基板１０の一面（図中の上面）に位置する表層配線部１３とから構成されている。なお、図示しないが、基板１０の他面（図中の下面）にも配線部が現れていて良い。この場合も他面側の表層配線部として構成され、厚膜抵抗体などが電気的に接続されても良い。
【００４３】
内層配線部１１、１２は、各層１０ａ〜１０ｄに形成されたビアホール１１や各層１０ａ〜１０ｄの間に形成された内部導体層１２により構成されている。そして、内層配線部１１、１２および表層配線部１３は互いに電気的に接続されている。本例では、ビアホール１１内の導体はモリブデンからなり、内部導体層１２および表層配線部１３はタングステンからなる。
【００４４】
ここで、基板１０の一面に位置する表層配線部１３の上には、さらに基板１０の一面からかさ上げされた導体部２０、２１が形成され、導体部２０、２１と表層配線部１３とは電気的に導通している。この導体部２０、２１は導体ペーストを用いて印刷法により形成された単層もしくは複数層のものであり、そのかさ上げ高さすなわち厚さは３０μｍ以上、好ましくは４０μｍ以上としている。
【００４５】
図１、図２に示す例では、導体部２０、２１は、印刷により形成された複数の層２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂが積層され焼成されてなる積層体とすることで厚みを確保し、かさ上げがなされている。図１、図２に示す導体部２０の拡大断面構成を図３に示す。
【００４６】
このように積層体からなる導体部２０、２１はタングステンなどのメタライズ材を主成分として形成されているが、好ましくは、当該積層体において基板１０の一面から離れるほど、個々の層２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂに含有される焼結助材成分が少なくなっていることが望ましい。
【００４７】
ここで、焼結助材成分は、導体部２０、２１を構成するメタライズ材の焼結性を向上させ機械的強度を確保するためのもので、例えば酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどのガラス材料からなるものである。なお、個々の層２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂに焼結助材成分が含有される場合、その焼結助材成分は少なくとも２種類以上であることが好ましい。
【００４８】
具体的に本例の導体部２０、２１では、基板１０の一面寄りすなわち表層配線部１３に接する層２０ａ、２１ａがタングステンに焼結助材成分が含有されたペースト材料を用い、その上の層２０ｂ、２１ｂがタングステンのみからなるペースト材料を用いて形成するようにしている。
【００４９】
そして、図１に示すように、基板１０の一面に形成されている導体部２０、２１は、その一部すなわち図中の左側の二つの導体部２０が、電子部品接続用のランド２０として構成され、右側の導体部２１は表層配線部１３の低抵抗化を図っている。
【００５０】
なお、各導体部２０、２１の表面には、導電性接合材４０との密着性を向上させるためのめっき２２が形成されている。本例ではめっき２２は銅めっき２２を採用している。
【００５１】
このようにセラミック積層基板１０の一面には導体部であるランド２０が形成されており、この基板１０の一面には、図１に示すように電子部品３０が搭載され、電子部品３０は導電性接合材４０を介してランド２０と電気的に接続されている。
【００５２】
電子部品３０としては特に限定するものではないが、モールドされたコンデンサやダイオード、セラミックコンデンサなどを採用できる。本例では、モールドされたコンデンサを示している。また、導電性接合材４０ははんだや導電性接着剤、圧接により接合されるバンプ（金バンプなど）などを採用できる。
【００５３】
本例では導電性接合材４０ははんだを採用しており、電子部品３０とランド２０とはめっき（銅めっき）２２およびはんだを介して電気的・機械的に接続されている。
【００５４】
また、図１に示すように、電子部品３０とセラミック積層基板１０の一面との間には、補強樹脂５０が充填されており、それによって電子部品３０とランド２０との接続を補強している。この補強樹脂５０は、エポキシ樹脂などの樹脂に対して、熱膨張係数を低減したり硬化による収縮を低減したりするために例えばφ２０μｍ程度のシリカなどからなるフィラーが混入されたものである。
【００５５】
この補強樹脂５０は次のようにして充填される。電子部品３０を導電性接合材４０を介して基板１０に接続した後、電子部品３０の周囲にペースト状の樹脂を配し、毛細管現象を利用して電子部品３０と基板１０との隙間に注入する。その後、当該樹脂を硬化させることで充填がなされる。
【００５６】
ここにおいて、本実施形態では、ランド２０は印刷法により基板１０の一面からかさ上げされて形成されているため、このランド２０上に電子部品３０を搭載した際に電子部品３０と基板１０の一面との間隔を、補強樹脂５０を充填するのに十分な大きさに確保できる。
【００５７】
補強樹脂５０中のフィラーの平均径は数μｍであるが最大径は２０〜２５μｍ程度が通常である。そのため、上記間隔の大きさとして補強樹脂５０の注入を十分確保する大きさは、本発明者らの検討では最大フィラー径の１．５倍以上であれば良いことを確認した。そのことから具体的に上記間隔の大きさは、上述したように３０μｍ以上、望ましくは４０μｍ以上としている。
【００５８】
よって、本実施形態の実装構造によれば、基板１０に実装された電子部品３０と基板１０との間に補強樹脂５０を注入するにあたって、その補強樹脂５０の注入性を向上させることができる。
【００５９】
また、電子部品３０を導電性接合材４０としてはんだを用いて接続した場合、補強樹脂５０を注入する前に、はんだフラックスの洗浄を行うが、このとき電子部品３０と基板１０との間に洗浄液を十分に行き渡らせることができ、洗浄性も向上する。
【００６０】
次に、上記した本例の実装構造を作るためのセラミック積層基板１０の製造方法および該基板１０への電子部品の実装方法について述べる。図４〜図６は基板１０の製造方法を示す工程図、図７は電子部品の実装方法を示す工程図である。
【００６１】
まず、セラミックからなる複数の層１０ａ〜１０ｄの各々に印刷により配線部１１〜１３を形成する。具体的に本例では、セラミックからなる複数の層としてのアルミナグリーンシート１０ａ〜１０ｄの各々に穴１００をあけ、その穴１００にモリブデンペーストを充填してビアホール１１を形成する（図４（ａ）〜（ｃ））。
【００６２】
次に、各グリーンシート１０ａ〜１０ｄの表面にタングステンペーストを所望のパターンに印刷する。こうして、内層配線部１１、１２および表層配線部１３からなる配線部１１〜１３が形成される（図４（ｄ））。このようにして作られたグリーンシート群を積層して加圧することで一体化させ、積層基板素材１１０を形成する（図５（ａ））。
【００６３】
このとき、積層基板素材１１０の表層に位置する表層配線部（本例ではタングステンパターン）１３は、加圧の治具Ｋ１によって表層のグリーンシート１０ａ内に押し込まれ、表層のグリーンシート１０ａの面とほぼ同じ高さまで押し込まれる。
【００６４】
次に、積層基板素材１１０の一面すなわち表層に、印刷法により当該一面からかさ上げされた導体部２０、２１を形成する。具体的には、表層配線部１３の上にタングステンペーストなどメタライズ材からなる導体ペーストを用いた印刷を行うことで、３０μｍ〜４０μｍ以上の厚さの印刷体を形成し、これを乾燥させる。
【００６５】
本例では、導体部２０、２１は２層の積層体であるため、導体ペーストを用いて２回の印刷を行う。まず、表層配線部１３の上に第１回目の印刷を行って、下層２０ａ、２１ａを形成してこれを乾燥させた後（図５（ｂ））、その上に第２回目の印刷を行って上層２０ｂ、２１ｂを形成してこれを乾燥させる（図５（ｃ））。
【００６６】
その後、積層基板素材１１０を焼成することにより（図６（ａ））、セラミック積層基板１０の基板本体部が出来上がり、各配線部１１〜１３が焼成される。また、同時に導体部２０、２１が焼結される。
【００６７】
具体的には、還元雰囲気で６００℃ぐらいまでの脱バインダ工程を経て、１５００℃〜１６００℃程度で積層基板素材１１０を焼成する。焼成された積層基板素材１１０は約２０％程度収縮し、セラミック積層基板１０の基板本体ができあがる。
【００６８】
ここで、上述したように好ましくは、導体部２０、２１となる積層体の印刷においては、当該積層体の個々の層２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂを形成するときに、当該個々の層に含有される焼結助材成分が少なくとも２種類以上有するペースト材料を用いて印刷を行うことが望ましい。
【００６９】
さらには、当該個々の層において、セラミック積層基板１０の一面から離れた位置にある層になるほど、含有される焼結助材成分が少なくなっているペースト材料を用いて印刷を行うことが望ましい。
【００７０】
これは、次の理由による。導体部２０、２１はタングステンなどのメタライズ材からなるが、このメタライズ材は酸化ケイ素や酸化カルシウムなどの焼結助材成分によって焼結性が向上する。
【００７１】
図８に示すように、焼結助材成分は、焼結時においては下地であるセラミック積層基板１０を構成するアルミナなどからメタライズ材中へ拡散してくる。しかし、本実施形態の導体部２０、２１のようにメタライズ材が複数回の印刷によって積層され厚いものとなると、積層体のうち基板１０から離れた部分ほど焼結助材が到達しにくくなる。
【００７２】
その点、個々の層２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂに焼結助材成分を含有する場合、その含有される焼結助材成分が２種類以上有するペースト材料を用いて印刷を行うようにすれば、焼結時において、積層体の下層２０ａ、２１ａから上層２０ｂ、２１ｂにわたって焼結助材を十分に供給することができる。それにより、焼結性を高めて導体部２０、２１の機械的強度を確保できる。
【００７３】
さらに、このことは、セラミック積層基板１０の一面から離れた位置にある層になるほど、含有される焼結助材成分が少なくなっているペースト材料を用いて印刷を行うようにすれば、より効果的に実現できる。
【００７４】
また、導体部２０、２１の表面すなわち積層体のうち基板１０から最も離れた層（本例では上層２０ｂ、２１ｂ）には、導電性接合材４０との接合性確保の点などから、後述するめっき処理が施されるため、セラミック積層基板１０の一面から最も離れた位置にある層は、含有される焼結助材成分を極力少なくすることでめっき性を確保できる。
【００７５】
よって本例における導体部２０、２１となる積層体の印刷においては、好ましくは、上述したように、導体部２０、２１のうち下層２０ａ、２１ａはタングステンに焼結助材成分が含有されたペースト材料を用いて印刷形成し、上層２０ｂ、２１ｂはタングステンのみからなるペースト材料を用いて印刷することが望ましい。
【００７６】
次に、本製造方法では、タングステンの部分すなわち表層配線部１３にのみ析出する無電解銅めっきを施し、銅めっき２２を形成する（図６（ｂ））。この後、８００℃程度の中性雰囲気でのシンターを行い、銅めっき２２の密着性を向上させると共に、銅めっき２２の膜強度を向上させる。こうして、図６（ｂ）に示すように、上記セラミック積層基板１０ができあがる。
【００７７】
このように、上記した本実施形態のセラミック積層基板の製造方法では、当該積層加圧の後であって焼成する前に、積層基板素材１１０の一面側に、印刷法により当該一面からかさ上げされた導体部２０、２１を形成する。それにより、最終的に形成された基板１０において導体部２０、２１は、基板１０の一面から十分な高さを確保できる。
【００７８】
なお、導体部２０、２１の形成は、積層加圧および焼成の後で、厚膜導体等を用いて行うようにしても良い。
【００７９】
次に、できあがったセラミック積層基板１０へ電子部品３０を実装する。具体的には、ランド２０における銅めっき２２の上にはんだ４０をクリームはんだとして印刷して配設し（図７（ａ））、配設されたはんだ４０の上に電子部品３０を搭載する（図７（ｂ））。
【００８０】
次に、はんだ４０を例えば２３０℃程度に加熱してリフローさせることで電子部品３０とランド２０とを電気的に接続する（図７（ｃ））。次に、電子部品３０の周囲に樹脂ペーストを配し、１００℃程度の高温にすることで樹脂ペーストの粘度を低下させ毛細管現象を利用して電子部品３０と基板１０との隙間に注入する。
【００８１】
その後、１５０℃程度の熱を加えることで当該樹脂を硬化させる。このようにして補強樹脂５０の充填がなされる。こうして上記図１に示す電子部品の実装構造が完成する。
【００８２】
このように、本実施形態では、上記製造方法にて製造されたセラミック積層基板１０を用いて、電子部品３０の実装を行えば、電子部品３０と基板１０との間に補強樹脂５０を注入するにあたって、その補強樹脂５０の注入性を向上させることができる。
【００８３】
そして、上記製造方法の好ましい形態により形成された導体部２０、２１では、その導体部としての積層体において、個々の層２０ａ、２１ａ、２０ｂ、２１ｂに含有される焼結助材成分が少なくとも２種類以上有するものとなっており、より好ましくは、基板１０の一面から離れるほど、個々の層２０ａ、２１ａ、２０ｂ、２１ｂに含有される焼結助材成分が少なくなっている。
【００８４】
そのような好ましい導体部２０、２１とすることにより、導体部２０、２１は十分に焼結されたものとなり、膜厚が厚くても機械的強度を確保でき、かつ、部品接続用のランドとしての機能を適切に発揮することができる。
【００８５】
この焼結助材成分の適切な供給という観点から、好ましい導体部２０の他の例を図９、図１０に示す。図９では焼結助材成分を多く含むアルミナペーストを印刷することで下層２０ａを形成している。この場合、絶縁体であるアルミナからなる下層２０ａとなることから、表層配線部１３と上層２０ｂとの導通をとるため下層２０ａに穴を設けている。
【００８６】
図１０では、図９におけるアルミナペーストからなる下層２０ａの代わりに、キャビティ１０ｆが形成されたアルミナグリーンシート１０ｅを設けている。また、このアルミナグリーンシート１０ｅには、導体部２０と表層配線部１３との導通をとるためのビアホール１１ａが形成されている。
【００８７】
この構造は、上記図４（ｄ）において表層のグリーンシート１０ａの上に、キャビティ１０ｆおよびビアホール１１ａが形成されたアルミナグリーンシート１０ｅを積層して、各グリーンシート１０ａ〜１０ｅを積層加圧した後、導体部２０を印刷することで形成される。その後焼成を行うことで、図１０の構成を継承した積層基板ができあがる。
【００８８】
これら図９、図１０においても、焼結時には、アルミナペーストやアルミナグリーンシート１０ｅからその上の導体部２０へ焼結助材成分が十分に行き渡るため、焼結助材成分の適切な供給が可能となる。
【００８９】
また、本実施形態の基板１０としてはセラミック積層基板以外にも、単層のセラミック基板を用いた厚膜印刷基板であっても良い。例えば、図１１に示すように、アルミナからなる単層セラミック基板１０の上に、３層２０ａ、２０ｃ、２０ｂからなる導体部２０が印刷により形成されている。
【００９０】
この図１１に示す例では、導体部２０の各層は、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄなどからなるメタライズ材からなる。この場合も、基板１０側の層から、各層における酸化鉛、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ホウ素などの焼結助材成分の量を変更している。
【００９１】
さらに、この場合も、最表層の導体層は、最も焼結助材成分の量が少ないものとする方が良い。それにより、はんだ濡れ性を低下させにくくできる。
【００９２】
さらに、本実施形態の導体部２０は印刷法により基板１０の一面から十分にかさ上げされていれば、図１２に示すように、単層であっても良い。さらに、本実施形態では、図１３に示すように、電子部品３０接続用の一対のランドのうち片方のみ本実施形態の導体部２０を形成してかさ上げするようにしても良い。
【００９３】
ところで、上記製造方法においては、複数のグリーンシート１０ａ〜１０ｄを積層し加圧した場合、この加圧によって各グリーンシート１０ａ〜１０ｄは積層前にくらべて層面方向へ伸びる。すなわち積層基板素材１１０が層面方向へ伸びる。
【００９４】
グリーンシートのロットやグリーンシートに形成された配線パターンにより、焼成後の収縮率が異なるため、積層圧力でグリーンシートの伸び率を調整し、焼成後収縮しても所望の寸法を得るように工夫する必要がある。そのため、積層加圧後のグリーンシート群の寸法は、２００〜３００μｍ程度の寸法ばらつきが生じる。
【００９５】
このように、積層加圧によるグリーンシート群すなわち積層基板素材１１０の伸びがばらつくため、積層基板素材１１０に形成されている表層配線部１３と印刷された導体部２０との間で位置ずれ、すなわち印刷ずれが生じる。このような印刷ずれが生じると、本来一致すべき導体部２０とその下地の表層配線部１３とが互いに重ならない領域が存在する。
【００９６】
つまり、実際には、重なり合った導体部２０および表層配線部１３がランドとして機能するが、印刷ずれが生じることで、それによって生じる重ならない領域の分だけ、当該ランドとして機能する部分のサイズが所望サイズよりも大きくなってしまうことになる。
【００９７】
そこで、そのような印刷ずれに対処するための好ましい製造方法について述べる。図１４は第１の例であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の上面図である。
【００９８】
この場合、基板１０の一面のうちランド２０に対応する部分にはタングステンによる表層配線部１３を形成せずに、より面積の小さいビアホール１１を表層配線部として機能させている。そして、ビアホール１１の上に直接ランド２０を重ねて印刷している。
【００９９】
例えば、図１４（ｂ）に示すように、印刷後のランド２０の縦幅Ｗ１は１．０ｍｍ、横幅Ｗ２は０．８ｍｍ、ランド２０間の距離Ｗ３は０．６ｍｍであるのに対し、ビアホール１１の径Ｄはφ０．２ｍｍ程度と小さくできる。このようにすれば印刷ずれが生じてもランド形状は大きくならない。
【０１００】
また、図１５は印刷ずれの対処法の第２の例である。この場合、上記図１４に示す第１の例と同じ考えに基づいて、表層配線部１３のサイズを印刷後のランド２０のサイズ（印刷サイズ）よりも小さくしている。例えば幅にして０．２ｍｍ程度小さくする。この場合も印刷ずれが生じてもランド形状は大きくならない。
【０１０１】
このように、導体部であるランド２０の印刷サイズを、これに重なり合う表層配線部１３のサイズよりも大きくすることで、上記印刷ずれが生じても小さい方の表層配線部１３は大きい方のランド２０の領域内に収まる。そのため、印刷ずれによるランド２０のサイズ変化を防止できる。
【０１０２】
このことは、図１６に示す印刷ずれの対処法の第３の例においても同様である。この第３の例では、表層配線部としてビアホール１１を用い、印刷積層体であるランド２０において上層に行くほど印刷サイズを大きくしている。
【０１０３】
さらに、印刷ずれの対処法としては図１７に示す第４の例のようにしても良い。この第４の例では、導体部であるランド２０の印刷サイズを、これに重なり合う表層配線部１３のサイズよりも小さくしている。それにより、上記印刷ずれが生じても小さい方のランド２０は大きい方の表層配線部１３の領域内に収まる。
【０１０４】
上述したように、実際には、重なり合ったランド２０および表層配線部１３が部品接続用のランドとして機能する。この第４の例では、大きい方の表層配線部１３のサイズが実際のランドサイズとなる。そのため、本例によっても印刷ずれによるランドサイズの変化を防止できる。
【０１０５】
このように、重なり合う導体部２０および表層配線部１３の両者のサイズを異ならせ、そのうち大きいサイズの方を所望サイズとしておけば、印刷ずれが生じてもランドとして機能する部分のサイズ変化を防止することができる。そして、印刷ずれに対して適切な対応を取ることができる。
【０１０６】
なお、上記した印刷ずれの対処法の第１の例〜第４の例については、電子部品接続用のランドとしての導体部２０以外にも、表層配線部１３の低抵抗化の用をなす導体部２１に対しても同様に適用可能である。
【０１０７】
また、基板１０の一面においてかさ上げされた導体部２０以外にも導電性接合材４０が配設されるランドは、導体部２０を形成するマスクと同一のマスクにて形成した方が上記印刷ずれに対しては、好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電子部品の実装構造の概略断面構成図である。
【図２】図１の実装構造における基板単独の概略断面構成図である。
【図３】図１、図２に示す導体部の拡大断面構成図である。
【図４】図２に示す基板の製造方法を示す工程図である。
【図５】図４に続く基板の製造方法を示す工程図である。
【図６】図５に続く基板の製造方法を示す工程図である。
【図７】図１に示す実装構造における電子部品の実装方法を示す工程図である。
【図８】焼結時における焼結助材成分のメタライズ材への拡散の様子を示す図である。
【図９】焼結助材成分を適切に供給するための導体部の他の例を示す概略断面図である。
【図１０】焼結助材成分を適切に供給するための導体部のもうひとつの他の例を示す概略断面図である。
【図１１】単層セラミック基板に導体部を形成した例を示す概略断面図である。
【図１２】単層の導体部を示す概略断面図である。
【図１３】電子部品接続用の一対のランドのうち片方のみ導体部を形成してかさ上げした例を示す概略断面図である。
【図１４】印刷ずれの対処方法の第１の例を示す図である。
【図１５】印刷ずれの対処方法の第２の例を示す図である。
【図１６】印刷ずれの対処方法の第３の例を示す図である。
【図１７】印刷ずれの対処方法の第４の例を示す図である。
【図１８】従来の電子部品の実装構造を作るため方法を示す工程図である。
【図１９】図１８に続く工程図である。
【図２０】図１９に続く工程図である。
【符号の説明】
１０…基板、１０ａ〜１０ｄ…基板を構成する層（グリーンシート）、
１１…ビアホール、１２…内部導体層、１３…表層配線部、
２０、２１…導体部、
２０ａ、２０ｂ、２１ａ、２１ｂ…導体部を構成する層、３０…電子部品、
４０…導電性接合材、５０…補強樹脂、１１０…積層基板素材。
【図１】
2004152943.tif 000003
【図２】
2004152943.tif 000004
【図３】
2004152943.tif 000005
【図４】
2004152943.tif 000006
【図５】
2004152943.tif 000007
【図６】
2004152943.tif 000008
【図７】
2004152943.tif 000009
【図８】
2004152943.tif 000010
【図９】
2004152943.tif 000011
【図１０】
2004152943.tif 000012
【図１１】
2004152943.tif 000013
【図１２】
2004152943.tif 000014
【図１３】
2004152943.tif 000015
【図１４】
2004152943.tif 000016
【図１５】
2004152943.tif 000017
【図１６】
2004152943.tif 000018
【図１７】
2004152943.tif 000019
【図１８】
2004152943.tif 000020
【図１９】
2004152943.tif 000021
【図２０】
2004152943.tif 000022