(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス製の絶縁層の間に１乃至複数の内層導体層が形成されてなる積層基板と、積層基板の表面に形成され且つ内層導体層と電気的に接続された表面導体層とを有する回路基板であって、
前記表面導体層は、積層基板の表面に形成される下地めっき層と、内層導体層を介して給電することにより下地めっき層上に形成される電気めっき層とから構成されるものであり、下地めっき層の電気めっき層が形成される部分と電気めっき層が形成されない部分との、少なくとも境界領域の下地めっき層をレーザビーム照射により除去してなり、さらに、第１の絶縁層の表面と第１の絶縁層上に積層されている第２の絶縁層の端面とで形成される階段状の段差が積層基板に設けられ、第１の絶縁層の表面若しくは第２の絶縁層の端面に露出する内層導体層の一部を覆うように表面導体層が形成されたことを特徴とする回路基板。
【請求項２】
第２の絶縁層の端面と同一面上に露出する内層導体層の端面を覆うように表面導体層が形成されることを特徴とする請求項１記載の回路基板。
【請求項３】
第１の絶縁層表面に沿って第２の絶縁層端面より突出する内層導体層の前記一部を覆うように表面導体層が形成されることを特徴とする請求項１記載の回路基板。
【請求項４】
第２の絶縁層上に積層されている第３の絶縁層は、第２の絶縁層端面より突出し且つ内層導体層の前記一部を挟んで積層方向に対して第１の絶縁層と対向することを特徴とする請求項３記載の回路基板。
【請求項５】
複数の内層導体層同士を電気的に接続するビアホールが第１の絶縁層表面に露出し、当該ビアホールの端面を覆うように表面導体層が形成されたことを特徴とする請求項１記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックス製の絶縁層の間に１乃至複数の内層導体層が形成されてなる積層基板と、積層基板の表面に形成され且つ内層導体層と電気的に接続された表面導体層とを有する回路基板に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来、絶縁基材の表面に導体パターンを形成して回路基板を製造する方法として、特許文献１に開示されているような製造方法があった。
【０００３】
特許文献１に開示されている製造方法は、所望形状の絶縁基材を形成する工程と、絶縁基材の表面に導電体（例えば、銅）の薄膜からなる下地めっき層を形成する工程と、レーザビームを照射することで必要な導体パターン輪郭部の下地めっき層を除去する工程と、レーザビームが照射されずに残った下地めっき層のうちで必要な部分を電気めっきすることで導体パターンを形成する工程とを有するものである。
【特許文献１】特許第３１５３６８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では電気めっきの給電用導体層が絶縁基材の表面にしか形成し得ないため、絶縁基材の表面に形成される導体パターンの形状や配置の自由度が低いという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて為されたものであり、その目的は、従来例における導体パターンに比較して積層基板の表面に形成される表面導体層の形状や配置の自由度が高くなる回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、上記目的を達成するために、セラミックス製の絶縁層の間に１乃至複数の内層導体層が形成されてなる積層基板と、積層基板の表面に形成され且つ内層導体層と電気的に接続された表面導体層とを有する回路基板であって、前記表面導体層は、積層基板の表面に形成される下地めっき層と、内層導体層を介して給電することにより下地めっき層上に形成される電気めっき層とから構成されるものであり、下地めっき層の電気めっき層が形成される部分と電気めっき層が形成されない部分との、少なくとも境界領域の下地めっき層をレーザビーム照射により除去してなり、さらに、第１の絶縁層の表面と第１の絶縁層上に積層されている第２の絶縁層の端面とで形成される階段状の段差が積層基板に設けられ、第１の絶縁層の表面若しくは第２の絶縁層の端面に露出する内層導体層の一部を覆うように表面導体層が形成されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、第２の絶縁層の端面と同一面上に露出する内層導体層の端面を覆うように表面導体層が形成されることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１の発明において、第１の絶縁層表面に沿って第２の絶縁層端面より突出する内層導体層の前記一部を覆うように表面導体層が形成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の発明において、第２の絶縁層上に積層されている第３の絶縁層は、第２の絶縁層端面より突出し且つ内層導体層の前記一部を挟んで積層方向に対して第１の絶縁層と対向することを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１の発明において、複数の内層導体層同士を電気的に接続するビアホールが第１の絶縁層表面に露出し、当該ビアホールの端面を覆うように表面導体層が形成されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、セラミックス製の絶縁層の間に形成されている内層導体層を介して給電することにより下地めっき層上に電気めっきを行って表面導体層を形成しているので、電気めっきの給電用導体層が絶縁基材の表面にしか形成し得ない従来例に比較して、積層基板の表面に形成される表面導体層の形状や配置の自由度が高くなる回路基板が提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明を実施形態により詳細に説明する。
【００２７】
本実施形態の回路基板１は、図１に示すように導電ペーストが所定のパターンに印刷塗布されたセラミックス製のグリーンシートを積層した積層体を焼成することでセラミックス製の絶縁層３1〜３4の間に複数の内層導体層４1〜４3が形成されてなる積層基板２と、積層基板２の表面に形成されビアホール５を介して内層導体層４1〜４3と電気的に接続された表面導体層６とを備えている。また本実施形態では、積層基板２を厚み方向において縦横に分断することにより一枚の回路基板１から複数個の回路基板１０，…を分割する構造となっており、積層基板２の表裏両面に分断用の複数の溝７が縦横に形成されている。さらに、個々の回路基板１０，…に相当する部分には、厚み方向（図１における上下方向）から見て略円形の凹所１１が設けられている。この凹所１１は、複数層（図示例では２層）の絶縁層３3，３4を貫通する深さを有し、底面には絶縁層３2の表面が露出している。但し、本実施形態では回路基板１を分断して形成される複数個の回路基板１０，…を同一のものとしているが、複数個の回路基板１０を全て同一とする必要はなく、例えば、全てが異なる構造の回路基板１０，…であっても構わない。
【００２８】
ここで、説明を簡単にするため、各絶縁層３1〜３4を第１絶縁層３1，第２絶縁層３2，第３絶縁層３3，第４絶縁層３4と呼び、第１絶縁層３1と第２絶縁層３2との間の内層導体層４1を第１内層導体層、第２絶縁層３2と第３絶縁層３3との間の内層導体層４2を第２内層導体層、第３絶縁層３3と第４絶縁層３4との間の内層導体層４3を第３内層導体層と呼ぶこととする。
【００２９】
上述のような構造を有する積層基板２は、以下のような方法で製造される。すなわち、導電ペーストを所定のパターンに印刷塗布し且つ所定位置に形成したビアホール５に導電ペーストを充填したセラミックス製のグリーンシートを４層に積層して積層体を形成し、さらに当該積層体の表裏両面に分断用の溝７をそれぞれ形成した後、この積層体を焼成することで積層基板２が形成される。但し、第３絶縁層３3並びに第４絶縁層３4となる２枚のグリーンシートには積層前に予め凹所１１用の丸孔が縦横に並べて貫設してあり、積層体を焼成して形成される積層基板２には、溝７で区切られた領域毎に各々凹所１１が設けられることになる。ここで、凹所１１の内壁面においては、絶縁層３の表面に内層導体層４の端面やビアホール５の端部が露出してなる露出部が設けられている。なお、凹所１１用の孔は、必ずしも丸孔である必要はなく多角形状でもよい。
【００３０】
そして、上述した第１絶縁層３1、第２絶縁層３2、第３絶縁層３3、第４絶縁層３4の各々の層は、グリーンシート１枚のみからなる単層グリーンシートにより形成されていてもよいし、またグリーンシートを複数積層した複数層グリーンシートにより形成されていてもよい。さらに、グリーンシートにプレス成形を施す場合には、単層グリーンシートや複数層グリーンシートの各々をプレス成形してから、これらを積層して第１絶縁層３1乃至第４絶縁層３4となる積層体を形成してもよいし、この後、更に積層体をプレス成形してもよい。或いは、単層グリーンシートや複数層グリーンシートを積層して、第１絶縁層３1乃至第４絶縁層３4となる積層体を形成してから、この積層体をプレス成形してもよい。なお、このようなプレス成形は、焼結一体化までの間にグリーンシート同士を仮圧着するためや、積層体を所定の厚みになすために行われる。
【００３１】
次に、積層基板２の表面、すなわち、第１絶縁層３1並びに第４絶縁層３4の表面と凹所１１の内壁面（凹所１１の側壁を形成する第３絶縁層３3並びに第４絶縁層３4の端面と凹所１１の底壁を形成する第２絶縁層３2の表面）に、前記露出部と電気的に接続される所定形状（パターン）の表面導体層６を形成する方法について説明する。
【００３２】
まず、積層基板２の表面の全面に、無電解めっきあるいはＣＶＤやスパッタリング等を行うことにより導電性薄膜からなる下地めっき層を形成する。そして、積層基板２の表面にレーザビームを照射することで当該照射部分の下地めっき層を除去する。かかるレーザビームは、ガルバノミラー等で走査することにより表面導体層６の輪郭に沿って積層基板２の表面を移動しつつ照射され、下地めっき層のうちで表面導体層６のパターンに一致した部分（以下、「下地層」と呼ぶ。）６ａと表面導体層６のパターンに一致しない部分との境界領域の下地めっき層を除去するものである。従って、積層基板２の表面にはレーザビームが照射された輪郭内側の下地めっき層（表面導体層６のパターンに一致した下地層）６ａと、下地層６ａの輪郭に沿った部分のみがレーザビーム照射で除去された下地めっき層（図示せず）とが残ることになる。但し、隣接する表面導体層６の間隔が狭いような場合においては、上述のように輪郭部分だけでなく表面導体層６間の下地めっき層を全てレーザビーム照射で除去することも可能である。
【００３３】
続いて、表面導体層６のパターンに一致した下地層６ａの上に電気めっきにより銅などのめっき層６ｂを厚付けすることで表面導体層６を形成し、下地層６ａ以外の不要な下地めっき層をエッチングで除去すれば、第１〜第３内層導体層４1〜４3と表面導体層６により所望の回路が形成された積層基板２、すなわち、回路基板１が製造できるものである。ここで、めっき層６ｂを形成する電気めっきを行うには、下地層６ａを直流電源の陰極に接続し電気めっき浴に積層基板２を浸漬した状態で給電する必要があり、本実施形態では積層基板２の第１〜第３内層導体層４1〜４3を給電路として用いている。そのために第１〜第３内層導体層４1〜４3と電気的に接続された給電用のビアホール５ａを積層基板２の長手方向両端部に設け、積層基板２の周縁部に形成した矩形枠状の給電用表面導体層８に直流電源の陰極を接続して給電用表面導体層８からビアホール５ａ、第１〜第３内層導体層４1〜４3を介して下地層６ａに給電するようにしている。従って、第１〜第４絶縁層３1〜３4の間に形成されている第１〜第３内層導体層４1〜４3を介して下地層６ａに給電することにより電気めっきを行い、めっき層６ｂを厚付けすることにより表面導体層６を形成するので、電気めっきの給電用導体層が絶縁基材の表面にしか形成し得ない従来例に比較して、積層基板２の表面に形成される表面導体層６の形状や配置の自由度が高くなるという利点がある。特に、本実施形態では積層基板２の表面に分断用の溝７が縦横に形成してあるため、各回路基板１０，…の部分から積層基板２の周縁部まで積層基板２の表面に給電用表面導体層を引き回すことができずに配線の自由度が低下してしまうが、上述のように第１〜第３内層導体層４1〜４3を給電路として利用することで表面導体層６の形状や配置の自由度が向上するものである。
【００３４】
そして、上述のように構成された回路基板１を溝７の部分で分断すれば、複数個の同一回路基板１０，…を得ることができるのである。本実施形態においては、図１に示すように第４絶縁層３4の表面に露出するビアホール５の露出部と電気的に接続され凹所１１の側壁面から底壁面まで延出された表面導体層６や、凹所１１の側壁面において第３内層導体層４3の露出部と電気的に接続された表面導体層６、凹所１１の底壁面や第１絶縁層３1の表面でビアホール５の露出部と電気的に接続された表面導体層６などが形成されており、以下、これらの表面導体層６の構造について詳述する。
【００３５】
図２（ａ）に示すように第４絶縁層３4と第３絶縁層３3とに挟まれた第３内層導体層４3に、凹所１１の側壁面に露出する露出部が設けてあり、第３内層導体層４3の露出部を含む凹所１１の側壁面に、当該側壁面の法線方向から見て平面視長方形の表面導体層６が設けてある。また、図２（ｂ）に示すように凹所１１の底壁面にはビアホール５の端部を露出させてなる露出部が設けてあり、第２内層導体層４2と電気的に接続されているビアホール５の露出部を含む凹所１１の底壁面に、当該底壁面の法線方向から見て平面視略円形の表面導体層６が設けてある。このように絶縁層３の端面（凹所１１の側壁面や底壁面）に導体層４やビアホール５の端面を露出させてなる露出部を設け、当該露出部を覆うように表面導体層６を形成して導体層４やビアホール５の露出部と電気的に接続する構造とすれば、レーザビーム照射による下地めっき層の除去が側壁面や底壁面と平行な面だけで済むため、凹所１１内における回路形成が容易になるという利点がある。
【００３６】
また、図３に示すように第２内層導体層４2の一部を凹所１１の底壁面（第２絶縁層３2の表面）に沿って露出させてなる露出部が設けてあり、凹所１１の側壁面から第２内層導体層４2の露出部を覆うように表面導体層６が設けてある。この場合、凹所１１の側壁面や底壁面において第２内層導体層４2の露出部の輪郭よりもやや大きくレーザビームを照射して下地めっき層を除去するのであるが、凹所１１の側壁面（第３絶縁層３3の端面）と第２内層導体層４2の露出部との境界部分については凹所１１の側壁面にレーザビームを照射すればよく、第２内層導体層４2（露出部）にレーザビームを照射しなくて済むという利点がある。
【００３７】
ここで、第３絶縁層３3に設ける丸孔の径を第４絶縁層３4に設ける丸孔の径よりも大きくすることにより、図４に示すように第４絶縁層３4が第３絶縁層３3の端面より突出し且つ第３絶縁層３3の端面から突出する第２内層導体層４2を挟んで積層方向に対して第２絶縁層３2と対向する構造とすれば、スパッタリングのように成膜に方向性を有する方法によって下地めっき層を形成する際、第２内層導体層４2の露出部のうちで第４絶縁層３4によって覆われている部分には薄膜が形成されない。したがって、図３に示した構造のように凹所１１の側壁面にレーザビームを照射する必要がなく、第２内層導体層４2の露出部のうちで第４絶縁層３4で覆われていない部分のみを覆い且つ電気的に接続された表面導体層６を形成することができる。なお、本実施形態では凹所１１の側壁面並びに底壁面に露出する内層導体層４の露出部を覆うように表面導体層６を形成する場合について説明したが、凹所１１を含む段差全般において、上述のように段差の側面（凹所１１の側壁面）や表面（凹所１１の底壁面）に露出する内層導体層４の露出部を覆うように表面導体層６を形成することができる。
【００３８】
ここで、積層基板２として各絶縁層３が１枚のグリーンシートで構成されるものを例示したが、複数枚のグリーンシートを積層することで各絶縁層３が構成される積層基板２であっても構わない。例えば、図４（ｂ）には第３絶縁層３3が１つの層（１枚のグリーンシート）で構成されている状態を図示しているが、第３絶縁層３3が複数枚のグリーンシートを積層して構成された積層基板２であってもよい。
【００３９】
ところで、積層されたグリーンシートを焼成してなる積層体にレーザビームを照射してビアホール５を形成する方法によれば、積層前のグリーンシートにビアホール５を形成する方法に比べて回路基板１の配線パターンが容易に変更可能になるとともに回路形成の自由度が高まるという利点がある。
【００４０】
また、図５（ｂ）（ｃ）に示すようにすり鉢状の凹所１１の側壁面に表面導体層６1を形成するとともに、凹所１１の底壁面に露出する第２内層導体層４2の露出部を覆った表面導体層６2を形成する場合、凹所１１の側壁面に露出部が設けられた第３内層導体層４3を介して一方の表面導体層６1の下地層（図示せず）に給電する給電用表面導体層８1を積層基板２の一端側に設け、他方の表面導体層６2の下地層（図示せず）に給電する給電用表面導体層８2を積層基板２の他端側に設け、各給電用表面導体層８1，８2へ各別に給電することで個別に電気めっきすればよい。例えば、底壁面の表面導体層６2に発光ダイオードチップ（図示せず）を実装し、側壁面の表面導体層６1を発光ダイオードチップから放射する光の反射面とする場合であれば、給電用表面導体８2へ給電することで下地層６ａに実装用の金めっきを厚付けして表面導体層６2を形成し、別途、給電用表面導体８1へ給電することで下地層６ａに銀めっきを厚付けして表面導体層６1を形成することができる。
【００４１】
さらに、図６に示すように回路基板１の端面に内層導体層４の端面を露出させてなる露出部を設け、これら内層導体層４の露出部と電気的に接続された給電用表面導体層８を回路基板１の端面に形成すれば、給電用のビアホール５ａを設ける必要が無くなるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態を示し、（ａ）は回路基板の斜視図、（ｂ）は回路基板の一部省略した断面図である。
【図２】同上における回路基板の要部斜視図である。
【図３】同上における回路基板の要部斜視図である。
【図４】（ａ）は同上における回路基板の要部斜視図、（ｂ）同上における回路基板の要部断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示し、（ａ）は回路基板の斜視図、（ｂ）は回路基板の要部斜視図、（ｃ）は回路基板の要部断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態を示す回路基板の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  回路基板
２  積層基板
３1〜３4  第１絶縁層〜第４絶縁層
４1〜４3  第１内層導体層〜第３内層導体層
５  ビアホール
６  表面導体層
７  溝
１０  回路基板
１１  凹所
【図１】
0004741563.tif 000002
【図２】
0004741563.tif 000003
【図３】
0004741563.tif 000004
【図４】
0004741563.tif 000005
【図５】
0004741563.tif 000006
【図６】
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