(57)【要約】【課題】絶縁基体の側面に溝状の凹部を形成することによって外部電極を多数形成すると、絶縁基体の外形寸法が大きくなってしまう。【解決手段】セラミックスから成る絶縁基体１の内部に複数の配線導体４を有するとともに、下面から側面にかけて配線導体４が電気的に接続された複数の側面導体２を備えた配線基板５において、側面導体２は、絶縁基体１の側面における配列の両端に位置する、側面の下端から上端にかけて形成された溝状の凹部の内壁面にメタライズ導体が被着されて成る第１の側面導体２ａと、側面における配列の両端間に位置する、側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成る第２の側面導体２ｂとからなるものとする。第１の側面導体２ａにより外部電気回路基板との十分な接続強度を確保できると同時に、上面の電子部品実装領域を効果的に広く確保することができる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックスから成る絶縁基体の内部に複数の配線導体を有するとともに、前記絶縁基体の側面に形成され、前記配線導体と電気的に接続された複数の側面導体と、前記絶縁基体の下面に形成され、前記側面導体と電気的に接続された接続パッドとを備えた配線基板において、前記側面導体は、前記絶縁基体の側面における配列の両端に位置する、前記絶縁基体の側面の下端から上端にかけて形成された溝状の凹部の内壁面にメタライズ導体が被着されて成る第１の側面導体と、前記絶縁基体の側面における配列の前記両端間に位置する、前記絶縁基体の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成る第２の側面導体とからなることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第１の側面導体が被着された前記溝状の凹部は、対向する２つの側面の一方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方が、他方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方と異なることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、側面導体を有する絶縁基体の下面に側面導体と接続された接続パッドが形成されて成り、この側面導体および接続パッドが外部電気回路基板に接続される配線基板に関するものであり、詳細には、側面導体および接続パッドの外部電気回路基板に対する接続信頼性が良好な配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子・容量素子等の電子部品が搭載される配線基板は、一般に、酸化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材料から成り、上面に電子部品が搭載される絶縁基体と、タングステン・モリブデン・銅・銀等の金属材料から成り絶縁基体の表面および内部に被着された配線導体と、配線導体が接続され、絶縁基体の側面に導体を被着させることにより形成された複数の側面導体と、各側面導体と接続され、絶縁基体の下面に導体を被着させることにより形成された複数の接続パッドとにより形成されている。
【０００３】
なお、側面導体は、導体の被着が容易であることから、通常、絶縁基体の側面に上下面にわたる溝状の凹部を設けておき、この凹部の内壁面に導体を被着させることにより形成された、いわゆるキャスタレーション導体タイプのものが一般的である。
【０００４】
この配線基板は、絶縁基体の上面に電子部品を搭載し、その電極を配線導体に半田やボンディングワイヤ等を介して接続することにより電子装置として完成する。
【０００５】
そして、絶縁基体に形成した接続パッドおよび側面導体を外部電気回路基板の端子に半田等を介して接続することにより、電子部品が配線導体・側面導体および接続パッドを介して外部電気回路基板と電気的に接続される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３７２５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近時、半導体素子等の電子部品の高集積化に伴い、配線基板の上面により多くの電子部品を実装するため、配線基板の上面の電子部品実装領域をできる限り大きく確保しなければならないのと同時に、この配線基板を外部電気回路と接続する場合の接続信頼性にも高信頼性を要求される傾向がある。
【０００８】
しかしながら、配線基板の上面の電子部品実装領域を十分に確保するためには、絶縁基体の側面に形成される外部電極用の凹部の数を少なくするとともに、凹部の面積を小さくする必要があるが、そうすると、この配線基板を外部電気回路基板と接続するための外部電極の面積が小さくなり、外部電気回路と接続する場合の接続信頼性を高くすることが困難となってしまうという問題点があった。
【０００９】
また、これに対して接続信頼性を確保するために外部電極を多数形成した場合は、これに応じて、絶縁基体の側面の凹部周囲における機械的強度が劣化するのを防止するため、一定の隣接間隔を確保しながら多数の凹部を形成する必要があるため、絶縁基体の外形寸法が大きくなってしまい、外部電気回路基板上への電子装置の高密度実装の要求に十分に応えられなくなってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決すべく案出されたものであり、その目的は、半導体素子等の電子部品が搭載される配線基板について、その外形寸法を大きくすることなく、電子部品の実装領域を十分に確保するとともに外部電気回路との接続信頼性を優れたものとすることが可能で、半導体素子等の電子部品の高集積化ならびに外部電気回路基板への高密度実装への対応が可能な、高機能かつ小型の配線基板を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、セラミックスから成る絶縁基体の内部に複数の配線導体を有するとともに、前記絶縁基体の側面に形成され、前記配線導体と電気的に接続された複数の側面導体と、前記絶縁基体の下面に形成され、前記側面導体と電気的に接続された接続パッドとを備えた配線基板において、前記側面導体は、前記絶縁基体の側面における配列の両端に位置する、前記絶縁基体の側面の下端から上端にかけて形成された溝状の凹部の内壁面にメタライズ導体が被着されて成る第１の側面導体と、前記絶縁基体の側面における配列の前記両端間に位置する、前記絶縁基体の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成る第２の側面導体とからなることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の配線基板は、上記構成において、前記第１の側面導体が被着された前記溝状の凹部は、対向する２つの側面の一方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方が、他方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方と異なることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の配線基板によれば、側面導体は、絶縁基体の側面における配列の両端に位置する、絶縁基体の側面の下端から上端にかけて形成された溝状の凹部の内壁面にメタライズ導体が被着されて成る第１の側面導体と、絶縁基体の側面における配列の両端間に位置する、絶縁基体の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成る第２の側面導体とからなることから、側面における配列の両端に位置する第１の側面導体により、配線基板の実装時に最も応力のかかる部位の側面導体の面積を広くすることができ、外部電気回路基板との十分な接続強度を確保することができると同時に、第２の側面導体が、絶縁基体の下面の外周部から側面の途中にかけて形成されており、電子部品が搭載される上面にまでは達していないことから、配線基板の上面の電子部品実装領域を効果的に広く確保することができる。
【００１４】
また、第２の側面導体は、絶縁基体の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成ることから、絶縁基体の側面に、その側面の強度を維持しながら、高密度に形成することができるため、配線基板の小型化を容易とすることもできる。
【００１５】
さらに、第１の側面導体が被着された溝状の凹部は、その少なくとも対角状の一対のものの深さを深くすることにより、側面の強度を維持しつつ、１つの側面で１つの凹部の形状を変えることにより、この凹部に認識マークとしての機能を付加することができる。
【００１６】
従って、本発明によれば、絶縁基体の外形寸法を大きくすることなく電子部品の実装領域を広く確保することができるとともに、側面導体および接続パッドと外部電気回路基板との間で十分な半田接合強度を確保することができ、半導体素子等の電子部品の高集積化ならびに外部電気回路基板への高密度実装への対応が可能な、高機能かつ小型の配線基板を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の配線基板を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１８】
図１および図２は、本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す上面図および側面図である。
【００１９】
図１および図２において、１は絶縁基体、２は側面導体、３は接続パッド、４は配線導体であり、これら絶縁基体１・側面導体２・接続パッド３および配線導体４により配線基板５が構成されている。
【００２０】
絶縁基体１は半導体素子や容量素子等の電子部品を搭載し支持するための支持体として機能し、図１および図２に示した例では上面に電子部品の搭載部を有している。
【００２１】
絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・炭化珪素質焼結体等のセラミック絶縁材料やガラスセラミックス焼結体、または絶縁性樹脂、あるいは絶縁性樹脂とセラミックス等の無機絶縁体粉末との混合物等から成る。絶縁基体１が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合は、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダや可塑剤・溶剤等を添加混合して泥漿物を作り、その泥漿物からドクターブレード法やカレンダーロール法によってグリーンシート（生シート）と成し、しかる後、絶縁基体１となるグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれらを積層し、約１６００℃の温度で焼成することによって作製される。
【００２２】
この絶縁基体１の側面には複数の側面導体２が形成されている。また、下面には側面導体２と電気的に接続された複数の接続パッド３が形成されている。そして、これらの側面導体２および接続パッド３を外部電気回路基板に半田等を介して接合することにより配線基板５が外部電気回路に接続される。
【００２３】
絶縁基体１の内部、例えば、図１に示した実施の形態の一例では絶縁基体１の電子部品が搭載される上面から側面導体２にかけて、配線導体４が形成されている。
【００２４】
この配線導体４は、絶縁基体１がセラミックスから成る場合には通常はメタライズ配線が、また樹脂や樹脂と無機絶縁材料粉末とから成る場合は金属ペーストの焼結体が用いられ、電子部品が搭載される搭載部の周辺から絶縁基体１の側面にかけて複数個の配線導体４が被着形成されて、あるいはビア導体等の貫通導体として形成されて導出される。
【００２５】
このような配線導体４の材料としては金・銅・モリブデン・タングステン・マンガン・白金・パラジウム・ロジウムやこれらの合金等を用いることができ、例えば、これらの粉末に適当な有機バインダや可塑剤・溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるグリーンシートの表面または側面等にスクリーン印刷法等により所定パターンに印刷塗布しておくことにより、焼成後に絶縁基体１の所定位置に所定パターンの配線導体４が形成される。
【００２６】
そして、絶縁基体１の上面に電子部品を搭載し、電子部品の電極をボンディングワイヤや半田等を介して配線導体４の露出部位に接続し、側面導体２および接続パッド３を外部電気回路基板に半田等を介して接続することにより、電子部品が外部電気回路と電気的に接続される。
【００２７】
なお、この側面導体２および接続パッド３も、上述の配線導体４と同様の材料および形成方法により形成することができ、例えば、金・銅・モリブデン・タングステン・マンガン・白金・パラジウム・ロジウムやこれらの合金等の粉末に適当な有機バインダや可塑剤・溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを、絶縁基体１となるグリーンシートのうち絶縁基体１の下面の外周部となる部位および側面の後述する所定部位にスクリーン印刷法等により所定パターンに印刷塗布・充填しておくことにより形成される。
【００２８】
本発明の配線基板５においては、側面導体２を、絶縁基体１の側面における配列の両端に位置する、絶縁基体１の側面の下端から上端にかけて形成された溝状の凹部の内壁面にメタライズ導体が被着されて成る第１の側面導体２ａと、絶縁基体１の側面における配列の両端間に位置する、絶縁基体１の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成る第２の側面導体２ｂとで構成することが重要である。
【００２９】
このように側面導体２は、絶縁基体１の側面における配列の両端に位置する、絶縁基体１の側面の下端から上端にかけて形成された溝状の凹部の内壁面にメタライズ導体が被着されて成る第１の側面導体２ａと、絶縁基体１の側面における配列の両端間に位置する、絶縁基体１の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成る第２の側面導体２ｂとで構成されていることから、側面における配列の両端に位置する第１の側面導体２ａにより、配線基板５の最も実装時に応力のかかる部位の側面導体の面積を広くすることで、外部電気回路基板との十分な接続強度を確保することができると同時に、第２の側面導体２ｂが、絶縁基体１の下面の外周部から側面の途中にかけて形成されており、電子部品が搭載される上面にまでは達していないことから、配線基板５の上面における電子部品の実装領域を効果的に広く確保することができる。
【００３０】
また、第２の側面導体２ｂは、絶縁基体１の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成ることから、絶縁基体１の側面に、その側面の強度を維持しながら、高密度に形成することができるため、配線基板５の小型化を容易とすることもできる。
【００３１】
なお、絶縁基体１の側面の、第１の側面導体２ａとなるメタライズ導体が被着される溝状の凹部は、例えば、１枚のグリーンシートに複数の配線基板５の絶縁基体１となる領域を設定し、それらの境界に沿って貫通孔を形成しておき、このグリーンシートの複数枚を積層した後にその領域の境界に沿って個々の絶縁基体１に分割することにより、貫通孔も分割されて絶縁基体１の側面に溝状の凹部が形成されることとなる。このような貫通孔を形成したグリーンシートを積層した際に、その貫通孔の内壁面に上述の金属ペーストをスクリーン印刷法等で印刷塗布しておくことにより、第１の側面導体２ａが形成される。
【００３２】
また、例えば、絶縁基体１を形成するグリーンシートのうち、下層となるグリーンシートに複数の配線基板５の絶縁基体１となる領域を設定し、それらの境界に沿って貫通孔を形成しておくとともにこの貫通孔内に上述の金属ペーストを印刷充填しておき、このグリーンシートの複数枚を積層した後にその領域の境界に沿って個々の絶縁基体１に分割することにより、貫通孔も分割されてその内部に充填された金属ペーストが帯状に露出することとなり、これを焼成することで第２の側面導体２ｂが形成される。
【００３３】
このような第１および第２の側面導体２ａ・２ｂ、およびこれらの側面導体と接続する接続パッドとしては、例えば、第１の側面導体２ａは、絶縁基体１の側面に断面形状が直径が０．３ｍｍ乃至０．７ｍｍの半円状の凹部を設け、この凹部の内壁面の全面にメタライズ導体を被着させたものが、また、接続パッド３は、この凹部の内壁面のメタライズ導体と接続するようにして、絶縁基体１の下面の外周部に、四角形状、例えば、辺の長さが０．３ｍｍ乃至１ｍｍ程度の長方形や正方形状等の形状に導体を被着させることにより形成されたものが、配線基板５の小型化に有効であり、外部電気回路基板に対する接続強度を確保する上でも有効であることから、好適に用いることができる。
【００３４】
また、第２の側面導体２ｂ同士の間隔が０．５ｍｍ以上となるようにしておくと、絶縁基体１の外縁部で機械的強度の低下を生じることがなく、同時に、絶縁基体１の外形寸法を大きくすることなく側面導体２を多数個、高密度で形成することが可能となるとともに、配線基板５の外部電気回路基板に対する良好な接続信頼性を確保することができる。
【００３５】
さらに、図３に図１と同様の下面図で本発明の実施の形態の他の例としての配線基板５’を示すように、第１の側面導体２ａが被着された溝状の凹部は、対向する２つの側面の一方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方が、他方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方と異なるものとすることが好ましい。これにより、絶縁基体１の側面の強度を維持しつつ、１つの側面において溝状の凹部の１つの形状を変えることにより、この凹部およびこれに形成される第１の側面導体２ａに認識マークとしての機能を付加することができる。
【００３６】
このように、溝状の凹部のうち、一方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方を、他方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方と異なるものとする場合は、例えば、深さを変える場合であれば、一方の対角位置に形成されたものの少なくとも一方の深さを、他方の対角位置に形成されたものの深さの１．２〜１．５倍の大きさとすることが好ましい。これは一方の溝状の凹部の深さが１．２倍未満であると、配線基板５の外部電気回路基板に対する接続信頼性を効果的に向上させることが困難となり、また、１．５倍を超えると、絶縁基体１の上面（部品実装面）における溝状の凹部が占める面積割合が大きくなりすぎる傾向があり、配線基板５の小型化が困難となる傾向があるためである。
【００３７】
また、形を変える場合であれば、１つの側面において溝状の凹部の１つの形状を変えることとなり、その例としては、例えば、一つの溝状の凹部を、平面視で楕円円弧状または三角形状もしくは四角形状とするとともに他の溝状の凹部を円弧状としたものや、各溝状の凹部を円弧状とするとともに、１つの側面において溝状の凹部の半径を異なるようにしたもの等が挙げられる。このように絶縁基体１の１つの側面において溝状の凹部の１つの形状を変えることにより、この異なる形状の溝状の凹部に被着された第１の側面導体２ａを、配線基板５に半田を印刷する際の位置決めマークとして利用することができるようになり、半田印刷時に、例えば配線基板５を半田印刷装置の所定位置に位置決めセットするとき等の位置合わせをより一層容易に行なうことができ、配線基板５としての半田接続の容易性や実用性をより一層優れたものとすることができる。
【００３８】
なお、対向する２つの側面の一方の対角位置に形成された溝状の凹部の深さおよび形状の少なくとも一方を他方の対角位置に形成されたものの深さおよび形状の少なくとも一方と異なるものとする場合に、以上のようにして深さまたは形状のどちらか一方を異ならせてもよく、深さおよび形状の両方を異ならせて認識マークとしてより容易に認識できるようにしてもよい。
【００３９】
接続パッド３は、絶縁基体１の下面での厚みを、例えば、１０μｍ乃至３０μｍの厚みとなるように、同じ厚みで形成することが好ましい。接続パッド３の絶縁基体１の下面での厚みを同じ厚みとしておくと、各接続パッド３と外部電気回路基板の上面との距離（間隔）を同じとすることができ、半田等の接続強度に偏りが生じたりすることを効果的に防止することができ、配線基板５としての外部電気回路基板に対する実装の信頼性をより一層高くすることができる。
【００４０】
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更・改良を施すことは何ら差し支えない。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、側面導体は、絶縁基体の側面における配列の両端に位置する、絶縁基体の側面の下端から上端にかけて形成された溝状の凹部の内壁面にメタライズ導体が被着されて成る第１の側面導体と、絶縁基体の側面における配列の両端間に位置する、絶縁基体の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成る第２の側面導体とからなることから、側面における配列の両端に位置する第１の側面導体により、配線基板の実装時に最も応力のかかる部位の側面導体の面積を広くすることができ、外部電気回路基板との十分な接続強度を確保することができると同時に、第２の側面導体が、絶縁基体の下面の外周部から側面の途中にかけて形成されており、電子部品が搭載される上面にまでは達していないことから、配線基板の上面の電子部品実装領域を効果的に広く確保することができる。
【００４２】
また、第２の側面導体は、絶縁基体の側面の下端から側面の途中にかけて形成された溝状の凹部の内部に充填されたメタライズ導体が帯状に露出して成ることから、絶縁基体の側面に、その側面の強度を維持しながら、高密度に形成することができるため、配線基板の小型化を容易とすることもできる。
【００４３】
さらに、第１の側面導体が被着された溝状の凹部は、その少なくとも対角状の一対のものの深さを深くすることにより、側面の強度を維持しつつ、１つの側面で１つの凹部の形状を変えることにより、この凹部に認識マークとしての機能を付加することができる。
【００４４】
従って、本発明によれば、絶縁基体の外形寸法を大きくすることなく電子部品の実装領域を広く確保することができるとともに、側面導体および接続パッドと外部電気回路基板との間で十分な半田接合強度を確保することができ、半導体素子等の電子部品の高集積化ならびに外部電気回路基板への高密度実装への対応が可能な、高機能かつ小型の配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す下面図である。
【図２】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す下面図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基体
２・・・・・側面導体
２ａ・・・第１の側面導体
２ｂ・・・第２の側面導体
３・・・・・接続パッド
４・・・・・配線導体
５、５’・・・・・配線基板
【図１】
2004288658.tif 000003
【図２】
2004288658.tif 000004
【図３】
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