(57)【要約】【課題】  上面に電子部品が搭載され、電子素子が搭載されている外部電気回路基板に実装される配線基板および電子装置において、外部電気回路基板のより一層の小型化を容易に行うことが可能なものを提供すること。【解決手段】  配線基板９は、絶縁基体１の上面に電子部品５が電気的に接続されて搭載される電極パッド２が形成されるとともに、内部に電極パッド２に電気的に接続された配線導体３が形成されている配線基板９において、絶縁基体１は、側面と下面の外周部との間に段差部１ａが形成されているとともに下面の段差部１ａ以外の部位に配線導体３を介して電極パッド２に電気的に接続された複数の接続パッド４が形成されており、複数の接続パッド４は、電子素子８が搭載された外部電気回路基板６の回路配線７に、電子素子８が段差部１ａに位置するようにして電気的に接続されている【選択図】  図１
2005311254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基体の上面に電子部品が電気的に接続されて搭載される電極パッドが形成されるとともに、内部に前記電極パッドに電気的に接続された配線導体が形成されている配線基板において、前記絶縁基体は、側面と下面の外周部との間に段差部が形成されているとともに前記下面の前記段差部以外の部位に前記配線導体を介して前記電極パッドに電気的に接続された複数の接続パッドが形成されており、該複数の接続パッドは、電子素子が搭載された外部電気回路基板の回路配線に、前記電子素子が前記段差部に位置するようにして電気的に接続されていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
請求項１記載の配線基板と、電極が前記電極パッドに電気的に接続されて前記絶縁基体の上面に搭載された電子部品とを具備し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、半導体集積回路素子や光半導体素子等の半導体素子、圧電振動子，水晶振動子等の振動子、その他の種々の電子部品を搭載するための配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば半導体集積回路素子や光半導体素子等の半導体素子、圧電振動子，水晶振動子等の振動子、その他の種々の電子部品を搭載するための配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体等から成り、上面に電子部品が搭載される絶縁基体と、絶縁基体の上面の電子部品が搭載される部位またはその周辺に形成され、電子部品の電極と電気的に接続される電極パッドと、絶縁基体の内部に、電極パッドと電気的に接続されて形成された配線導体と、絶縁基体の下面の外周部等に形成され、配線導体を介して電極パッドと電気的に接続された接続パッドとから成る構成である。
この絶縁基体の上面に電子部品が搭載されるとともに、電子部品の電極が対応する電極パッドに半田やボンディングワイヤ等の導電性接続材を介して電気的に接続される。
そして、搭載部に搭載された電子部品を蓋体や封止用樹脂で封止することにより、携帯電話用途のＰＡ（パワーアンプ）モジュールやＦＥ（フロントエンド）モジュール等の電子機器の演算部品や、コンピュータ用演算部品等として使用される電子装置が完成する。
この電子装置について、接続パッドを外部電気回路基板の回路配線に電気的に接続することにより、外部電気回路基板への電子装置の実装が行なわれ、電子部品の電極が外部電気回路基板の回路配線と電気的に接続される。
電子装置が実装された外部電気回路基板は、携帯電話、携帯型端末機、コンピュータ、一般家電機器等の電子機器の主要部品として組み込まれて使用される。
【０００３】
なお、電子装置が実装される外部電気回路基板には、電子装置の他にも、いわゆる表面実装型等の種々の電子素子が搭載され実装される。この場合の電子素子は、上述の電子部品と同様のものや、容量素子や抵抗器（チップ抵抗）等であり、配線基板に実装したり封止したりする必要がないものや、トランジスタ等の独立して機能するもの等が用いられ、電子装置とともに電子回路を形成することにより、外部電気回路の電気特性（静電容量、直流抵抗、インピーダンス等）を所定の特性値に制御する等の機能をなす。
【０００４】
近年、このような電子装置が実装される外部電気回路基板は、それが使用される携帯電話等の電子機器の小型化や高機能化の要求にともない、その平面面積を小さく抑えるとともに、より多くの電子素子を実装する必要が生じてきている。
【特許文献１】特開２００３−００７８８３号公報
【特許文献２】特開２００２−１９０５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の配線基板においては、例えば、制御用の半導体集積回路素子や発振用の水晶振動子，圧電振動子を配線基板に搭載するとともに、蓋体等で封止するためには、電子部品の平面面積よりもある程度大きな平面面積が絶縁基体に必要になるため、外部電気回路基板の小型化が妨げられるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、電子部品が上面に搭載されるとともに、電子素子が搭載された外部電気回路基板に実装される配線基板および電子装置において、外部電気回路基板のより一層の小型化を容易に行うことが可能な配線基板および電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配線基板は、絶縁基体の上面に電子部品が電気的に接続されて搭載される電極パッドが形成されるとともに、内部に前記電極パッドに電気的に接続された配線導体が形成されている配線基板において、前記絶縁基体は、側面と下面の外周部との間に段差部が形成されているとともに前記下面の段差部以外の部位に前記配線導体を介して前記電極パッドに電気的に接続された複数の接続パッドが形成されており、該複数の接続パッドは、電子素子が搭載された外部電気回路基板の回路配線に、前記電子素子が前記段差部に位置するようにして電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の電子装置は、上記構成の配線基板と、電極が前記電極パッドに電気的に接続されて前記絶縁基体の上面に搭載された電子部品とを具備していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の配線基板によれば、上面に電子部品が搭載される絶縁基体は、側面と下面の外周部との間に段差部が形成されているとともに下面の段差部以外の部位に配線導体を介して電極パッドに電気的に接続された複数の接続パッドが形成されており、複数の接続パッドは、電子素子が搭載された外部電気回路基板の回路配線に、電子素子が段差部に位置するようにして電気的に接続されていることから、絶縁基体の側面と下面の外周部との間の段差部、つまり絶縁基体の上面側に搭載される電子部品と平面視で重なる位置にも電子素子を搭載することができる。その結果、電子素子と電子装置とが外部電気回路基板に占める面積をより小さくすることができ、外部電気回路基板の小型化を容易とすることができる。
【００１０】
また、本発明の配線基板によれば、電子素子は絶縁基体の側面と下面の外周部との間の段差部に位置するため、平面視において電子素子が絶縁基体の下側に隠れることになり、外気に完全に露出した状態で外部電気回路基板に搭載されている場合に比べて、ダストの影響を小さく抑えることができ、長期間使用した際のダスト等に起因する劣化をより効果的に防ぎ、配線基板が実装される外部電気回路基板全体の長期信頼性をより優れたものとすることができる。
【００１１】
この場合、例えば、接続パッドと絶縁基体の側面と下面の外周部との間の段差部との間に樹脂等の電気絶縁材料を充填させておくこと等により、配線基板と外部電気回路基板との間の電気的、機械的な接続をより強固なものとするとともに、電子素子の劣化をより効果的に防止し、外部電気回路基板全体の長期信頼性をより一層優れたものとすることができる。
【００１２】
本発明の電子装置は、上記構成の配線基板と、電極が電極パッドに電気的に接続されて絶縁基体の上面に搭載された電子部品とを具備していることから、外部電気回路基板のより一層の小型化が容易であるとともに、電子部品と回路配線との電気的な接続信頼性に優れた電子装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の配線基板について添付図面に基づき以下に説明する。図１は、本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【００１４】
図１において、１は絶縁基体、１ａは段差部、２は電極パッド、３は配線導体、４は接続パッドである。これら絶縁基体１，段差部１ａ，電極パッド２，配線導体３および接続パッド４により、本発明の配線基板９が基本的に構成される。
【００１５】
絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，窒化珪素質焼結体，炭化珪素質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材料から成り、上面に電子部品５が搭載される。
【００１６】
絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、以下のようにして作製される。まず、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化カルシウム，酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤を添加混合して泥漿状のセラミックスラリーを作製し、このセラミックスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形技術を採用してシート状と成すことによって、セラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得る。しかる後、セラミックグリーンシートに対して打抜き加工等を施して所定の寸法，形状に加工するとともに所定の順に上下に積層して生セラミック成形体と成す。この生セラミック成形体を還元雰囲気中で約１６００℃の高温で焼成することによって、絶縁基体１が製作される。
【００１７】
絶縁基体１の上面には、電子部品５が電気的に接続されて搭載される電極パッド２が形成されている。電子部品５は、半導体集積回路素子や光半導体素子等の半導体素子、圧電振動子，水晶振動子等の振動子、その他の種々の電子部品である。
【００１８】
また、絶縁基体１の内部には配線導体３が形成されている。配線導体３は、一部が絶縁基体１の上面の電子部品５が搭載される部位またはその周辺に導出され、その導出部分で電極パッド２と電気的に接続されている。電極パッド２は、電子部品５の電極を電気的に接続するためのパッドとして機能し、電極パッド２に電子部品５の電極をボンディングワイヤや半田等の導電性接続材を介して電気的に接続することにより、電子部品５の電極と配線導体３とが導電性接続材および電極パッド２を介して電気的に接続される。
【００１９】
絶縁基体１の下面のうち段差部１ａ以外の部位に、接続パッド４が配線導体３と電気的に接続するようにして形成されており、接続パッド４は配線導体３を介して電極パッド２と電気的に接続されている。この接続パッド４を外部電気回路基板６の回路配線７に、半田等を介して電気的接続することにより、電極パッド２と電気的に接続されている電子部品５の電極が、外部電気回路基板６の回路配線７と電気的に接続される。
【００２０】
なお、配線導体３と接続パッド４との電気的な接続は、配線導体３と接続パッド４との間を接続するために、絶縁基体１の内部に貫通導体を形成したり、側面に側面導体を形成したりすることにより行うことができる。
【００２１】
これらの配線導体３、電極パッド２および接続パッド４は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，パラジウム等の金属材料からなり、例えば、タングステンから成る場合、タングステンの導電性ペーストを絶縁基体１の絶縁層となるセラミックグリーンシート表面にスクリーン印刷法等で所定パターンに印刷しておくことや、セラミックグリーンシートに予め打抜き形成しておいた貫通孔内に印刷充填すること等により形成される。
【００２２】
また、配線基板９の接続パッド４が回路配線に電気的にされる外部電気回路基板６は、いわゆる表面実装型等の種々の電子素子８が搭載されている。電子素子８は、上述の電子部品５と同様のものや、容量素子や抵抗器（チップ抵抗）等であり、配線基板９に実装したり封止したりする必要がないものや、トランジスタ等の独立して機能するもの等が用いられ、配線基板９の配線導体３や配線基板９に搭載される電子部品とともに電子回路を形成すること等により、外部電気回路基板６の電気特性（静電容量、直流抵抗、インピーダンス等）を所定の特性値に制御する機能をなす。
【００２３】
本発明の配線基板９は、絶縁基体１の側面と下面の外周部との間に段差部１ａが形成されている。この段差部１ａに、外部電気回路基板６に搭載されている電子素子８が位置している。この構成により、絶縁基体１の上面に搭載される電子部品５と平面視で重なる位置にも電子素子８を搭載することができる。その結果、電子素子８と配線基板９（電子装置１０）とが外部電気回路基板６に占める面積をより小さくすることができ、外部電気回路基板６のより一層の小型化を容易とすることができる。
【００２４】
なお、段差部１ａに位置する電子素子８は、外部電気回路基板６に搭載されている電子素子の全部とは限らず、その一部でもよい。その場合であっても、電子素子８および電子装置１０の合計の実装面積を小さくすることができるので、外部電気回路基板６を有効に小型化することができる。例えば、携帯電話に使用される外部電気回路基板６の大きさは、１辺の長さが１〜３ｃｍ程度の大きさであり、段差部１ａを形成することにより数ｍｍ小型化するだけでも、１０％を超えるような平面面積の小型化ができる。
【００２５】
なお、段差部１ａは、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートのうち、積層したときに最下層となるものや、最下層から上に１層〜複数層のものについて、セラミックグリーンシートの外周部に開口部が形成されるようにされた金型やセラミックグリーンシートの外周部を除去するようにされた金型を用いた打抜き加工等を施して、積層されたセラミックグリーンシートの中央部を凸状とすること等により形成することができる。
【００２６】
段差部１ａの大きさは、より多くの電子素子８を段差部１ａに位置させて外部電気回路基板６の小型化をなす上では、大きいほど好ましいが、段差部１ａ以外の絶縁基体１の下面、即ち段差部１ａよりも内側の絶縁基体１の下面に接続パッド４を形成するためのスペースを確保する必要がある。そのため、少なくとも接続パッド４の幅、例えば接続パッド４が円形状であればその直径と、接続パッド４同士の隣接間隔とを、接続パッド４の並びのうち最外周に位置するものについて合計した長さを辺の長さとした多角形を内側に収める程度の面積を、絶縁基体１の中央部に確保する必要がある。
【００２７】
例えば、接続パッド４が縦横に四角形状に配列形成されている場合、（縦方向の接続パッド４の幅＋縦方向の接続パッド４間の間隔）×（縦方向の接続パッド４の数−１）×（横方向の接続パッド４の幅＋横方向の接続パッド４間の間隔）×（横方向の接続パッド４の数−１）で規定される面積を、絶縁基体１の中央部に確保する。
【００２８】
また接続パッド４が円形状の場合、外部電気回路基板６の回路配線との電気的な接続の信頼性を十分に確保するためには、直径が０．２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２９】
なお、段差部１ａの高さ、奥行きは、段差部１ａに位置する電子素子８の高さや、絶縁基体１内部の配線導体３の引き回し等の条件に応じて、適宜設定できる。
【００３０】
また、段差部１ａは、絶縁基体１の外周部の全周にわたって同じ高さ、奥行きで形成する必要はなく、電子素子８の数や形状、搭載位置等に応じて、場所によって適宜変えるようにしてもよい。また、絶縁基体１の外周部には段差部１ａの非形成部が一部あってもよいが、絶縁基体１の外周部に全周にわたって段差部１ａを同じ高さ、奥行きで形成することが、絶縁基体１の機械的な強度の確保等の点で好ましい。
【００３１】
そして、絶縁基体１の上面に電子部品５を位置決め載置するとともに、電子部品５の電極を半田やボンディングワイヤ等の導電性接続材を介して電極パッド２に接続し、必要に応じて電子部品５を蓋体や封止樹脂等の封止手段（図示せず）で封止することにより、本発明の電子装置１０が形成される。この電子装置１０について、外部電気回路基板６に搭載されている電子素子８が段差部１ａに位置するようにした後、接続パッド４を対応する回路配線７に半田等を介して電気的、機械的に接続することにより、電子装置１０が外部電気回路基板６に実装される。
【００３２】
本発明の電子装置１０によれば、上記構成の配線基板９と、電極が電極パッド２に電気的に接続されて絶縁基体１の上面に搭載された電子部品５とを具備していることから、外部電気回路基板６のより一層の小型化が容易であるとともに、電子部品５と回路配線７との電気的な接続信頼性に優れた電子装置１０とすることができる。
【００３３】
電子装置１０が実装された外部電気回路基板６は、携帯電話、携帯型端末機、コンピュータ、一般家電機器等の電子機器の主要部品等の電子機器の主要部品として組み込まれて使用される。
【００３４】
本発明の配線基板９および電子装置１０によれば、電子素子８は絶縁基体１の側面と下面の外周部との間の段差部１ａに位置するため、平面視にて電子素子８が絶縁基体１の下側に隠れることになり、外気に完全に露出した状態で外部電気回路基板６に搭載されている場合に比べて、ダストの影響を小さく抑えることができ、長期間使用した際のダスト等に起因する劣化をより効果的に防ぎ、配線基板９が実装される外部電気回路基板６全体の長期信頼性をより優れたものとすることができる。
【００３５】
また、例えば、接続パッド４と絶縁基体１の側面と下面の外周部との間の段差部１ａとの間に樹脂等の電気絶縁材料（図示せず）を充填することにより、配線基板９と外部電気回路基板６との間の電気的、機械的な接続をより強固なものとするとともに、電子素子８の劣化をより効果的に防止し、より一層、外部電気回路基板６全体の長期信頼性を優れたものとすることができる。
【００３６】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲内であれば種々の変更は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１・・・絶縁基体
１ａ・・・段差部
２・・・電極パッド
３・・・配線導体
４・・・接続パッド
５・・・電子部品
６・・・外部電気回路基板
７・・・回路配線
８・・・電子素子
９・・・配線基板
１０・・・電子装置
【図１】
2005311254.tif 000003