(57)【要約】【課題】絶縁基体の側面に外部電極用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い、外部電気回路基板上への高密度実装の要求に十分に応えられない。【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３を有するとともに、絶縁基体１の下面から側面にかけて配線導体３が電気的に接続された複数の外部電極２を備えた配線基板４において、外部電極２は、絶縁基体１の下面の外周部から側面を通り上面にかけて形成され、側面における配列の両端に位置する第１の外部電極２ａと、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、側面における配列の両端間に位置する第２の外部電極２ｂとで構成されているものとする。第１の外部電極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１
2004228538.tif 000002
【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、前記絶縁基体の下面から側面にかけて形成され、前記配線導体と電気的に接続された複数の外部電極を備えた配線基板において、前記外部電極は、前記絶縁基体の下面の外周部から側面を通り上面にかけて形成され、前記側面における配列の両端に位置する第１の外部電極と、前記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、前記側面における配列の前記両端間に位置する第２の外部電極とで構成されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第１の外部電極および前記第２の外部電極は、それぞれ前記絶縁基体の側面に位置する部位が、前記絶縁基体の側面に上下方向に形成された溝状の凹部の表面に被着形成されており、前記第１の外部電極が被着される前記凹部の深さは、前記第２の外部電極が被着される前記凹部の深さよりも深い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、絶縁基体の下面等の外周部に外部電極が配置され、この外部電極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、外部電極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、絶縁基体の側面から下面にかけて導体を被着させることにより形成された外部電極とにより形成されている。
【０００３】
なお、外部電極のうち、絶縁基体の側面に形成される部分は、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外部電極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、それによれば、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は困難となってしまうという問題点があった。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。
【０００９】
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。
【００１０】
【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、前記絶縁基体の下面から側面にかけて形成され、前記配線導体と電気的に接続された複数の外部電極を備えた配線基板において、前記外部電極は、前記絶縁基体の下面の外周部から側面を通り上面にかけて形成され、前記側面における配列の両端に位置する第１の外部電極と、前記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、前記側面における配列の前記両端間に位置する第２の外部電極とで構成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明の配線基版は、上記構成において、前記第１の外部電極および前記第２の外部電極は、それぞれ前記絶縁基体の側面に位置する部位が、前記絶縁基体の側面に上下方向に形成された溝状の凹部の表面に被着形成されており、前記第１の外部電極が被着される前記凹部の深さは、前記第２の外部電極が被着される前記凹部の深さよりも深いことを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体の下面から側面にかけて形成された複数の外部電極が、絶縁基体の下面の外周部から側面を通り上面にかけて形成され、側面における配列の両端に位置する第１の外部電極と、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、側面における配列の両端間に位置する第２の外部電極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の外部電極により、配線基板の最も実装時に応力のかかる部位の凹部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の外部電極が、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。
【００１３】
また、本発明の配線基板によれば、第１の外部電極および第２の外部電極は、それぞれ絶縁基体の側面に位置する部位が、絶縁基体の側面に上下方向に形成された溝状の凹部の表面に被着形成されており、かつ第１の外部電極が被着される凹部の深さを、第２の外部電極が被着される凹部の深さよりも深いものとすることにより、凹部の深さを深くした分だけ第１の外部電極の面積をさらに広くできるので、第１の外部電極において外部電気回路基板とのより一層良好な半田接合状態が得られ、配線基板と外部電気回路基板との半田を介しての十分な接続強度をより一層確実に確保することができる。
【００１４】
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、外部電極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。
【００１５】
【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。
【００１６】
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。
【００１７】
図１および図２において、１は絶縁基体、２は外部電極、３は配線導体であり、これら絶縁基体１・外部電極２および配線導体３により配線基板４が構成されている。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
この絶縁基体１の下面および側面には複数の外部電極２が形成されており、この外部電極２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４が外部電気回路に接続される。
【００２１】
なお、絶縁基体１の側面には溝状の凹部が形成されており、この溝状の凹部には、後述するように、外部電極２となる導体の一部が被着されている。このような凹部は、例えば、１枚のグリーンシートに複数の配線基板４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の側面に凹部が形成されることとなる。
【００２２】
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外部電極２にかけて、配線導体３が形成されている。
【００２３】
この配線導体３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３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。
【００２４】
このような配線導体３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３が形成される。
【００２５】
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３の露出部位に接続し、外部電極２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。
【００２６】
なお、この外部電極２も、上述の配線導体３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凹部の内壁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形成される。
【００２７】
この場合、本発明の配線基板４においては、外部電極２を、絶縁基体１の下面の外周部から側面を通り上面にかけて形成され、側面における配列の両端に位置する第１の外部電極２ａと、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、側面における配列の両端間に位置する第２の外部電極２ｂとで構成することが重要である。
【００２８】
このように外部電極２は、絶縁基体１の下面の外周部から側面を通り上面にかけて形成され、側面における配列の両端に位置する第１の外部電極２ａと、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、側面における配列の両端間に位置する第２の外部電極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の外部電極２ａにより、配線基板４の最も実装時に応力のかかる部位の凹部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の外部電極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４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。
【００２９】
このような第１および第２の外部電極２ａ・２ｂとしては、例えば、第１の電極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導体を被着させるとともに、この凹部の内壁面の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４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。
【００３０】
第２の外部電極２ｂは、通常であれば、設計や生産性が容易であるため、第１の外部電極２ａのうち絶縁基体１の下面の外周部に位置する部位と同形または相似形として形成することが好ましい。
【００３１】
また、上記のような大きさで第１および第２の外部電極２ａ・２ｂを形成するとともに、第２の外部電極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外部電極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４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。
【００３２】
第１および第２の外部電極２ａ・２ｂは、絶縁基体１の下面での厚みを、例えば、ともに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。第１および第２の外部電極２ａ・２ｂの絶縁基体１の下面での厚みを同じ厚みとしておくと、各外部電極２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４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。
【００３３】
また、第１および第２の外部電極２ａ・２ｂは、四角形状の絶縁基体１の外周との間の各角部を円弧状に丸めておくと、角部において絶縁基体１との間で導体の剥がれ等が生じることを効果的に防止することができ、配線基板４としての信頼性をより一層優れたものとすることができる。従って、第１および第２の外部電極２ａ・２ｂは、四角形状の絶縁基体１の外周との間の各角部を円弧状に丸めておくことが好ましい。
【００３４】
また、図３に図１と同様の上面図で実施の形態の他の例を示すように、第１の外部電極２ａおよび第２の外部電極２ｂは、それぞれ絶縁基体１の側面に位置する部位が、絶縁基体１の側面に上下方向に形成された溝状の凹部の表面に被着形成されており、かつ第１の外部電極２ａが被着される凹部の深さを、第２の外部電極２ｂが被着される凹部の深さよりも深いものとすることが好ましい。このことにより、第１の外部電極２ａの面積を凹部の深さを深くした分だけさらに広くすることができるので、外部電気回路基板とのより一層良好な半田接合状態が得られ、配線基板４と外部電気回路基板との半田を介しての十分な接続強度をより一層確実に確保することができる。
【００３５】
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。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、絶縁基体の下面から側面にかけて形成された複数の外部電極が、絶縁基体の下面の外周部から側面を通り上面にかけて形成され、側面における配列の両端に位置する第１の外部電極と、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、側面における配列の両端間に位置する第２の外部電極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の外部電極により、配線基板の最も実装時に応力のかかる部位の凹部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の外部電極が、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。
【００３７】
また、本発明の配線基板によれば、第１の外部電極および第２の外部電極は、それぞれ絶縁基体の側面に位置する部位が、絶縁基体の側面に上下方向に形成された溝状の凹部の表面に被着形成されており、かつ第１の外部電極が被着される凹部の深さを、第２の外部電極が被着される凹部の深さよりも深いものとすることにより、凹部の深さを深くした分だけ第１の外部電極の面積をさらに広くできるので、第１の外部電極において外部電気回路基板とのより一層良好な半田接合状態が得られ、配線基板と外部電気回路基板との半田を介しての十分な接続強度をより一層確実に確保することができる。
【００３８】
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、外部電極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上面図である。
【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上面図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基体
２・・・・・外部電極
２ａ・・・第１の外部電極
２ｂ・・・第２の外部電極
３・・・・・配線導体
４・・・・・配線基板
【図１】
2004228538.tif 000003
【図２】
2004228538.tif 000004
【図３】
2004228538.tif 000005