(57)【要約】      （修正有）【課題】配線層が枠体内面の下端の下方に位置する部位で電気的に断線することがなくなり、電子部品の電極を外部電気回路に確実かつ正確に電気的に接続できるものとすること。【解決手段】絶縁基板１の上面に電子部品２の搭載部１ａおよび電子部品２の電極が接続される配線層４が形成されているとともに外周部に搭載部１ａおよび配線層４を取り囲むように枠体５が設けられて成り、配線層４は、絶縁基板１の上面から内部を経て下面または側面にかけて形成されているとともに、絶縁基板１の内部の部位で枠体５の内面の下端の下方に位置する部位の幅および厚みがその残部の幅，厚みよりも大きい。【選択図】図１
2005050831.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の上面に電子部品の搭載部および前記電子部品の電極が接続される配線層が形成されているとともに外周部に前記搭載部および前記配線層を取り囲むように枠体が設けられた電子部品搭載用基板であって、前記配線層は、前記絶縁基板の上面から内部を経て下面または側面にかけて形成されているとともに、前記絶縁基板の内部の部位で前記枠体の内面の下端の下方に位置する部位の幅および厚みがその残部よりも大きいことを特徴とする電子部品搭載用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載するための電子部品搭載用基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載するための電子部品搭載用基板は、例えばアルミナセラミックス等の電気絶縁材料から成る略四角形の絶縁基板の上面の中央部に、電子部品が搭載される搭載部および電子部品の各電極が電気的に接続される複数の配線層を被着させるとともに、絶縁基板の下面に電子部品の電極を外部電気回路基板に電気的に接続するための電極パッドを被着形成して成る。なお、配線層と電極パッドとは、絶縁基板を貫通する貫通導体により互いに電気的に接続されており、これらの配線層、電極パッドおよび貫通導体は、例えばタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属のメタライズ導体から形成されている。
【０００３】
そして、このような電子部品搭載用基板は、絶縁基板上面の搭載部に電子部品を搭載するとともに電子部品の電極を配線層にボンディングワイヤや導体バンプ等を介して電気的に接続した後、電子部品および複数の配線層を取り囲むように絶縁基板の上面の外周部に設けられている枠体の上面に、金属やガラス等から成る蓋体を樹脂製封止材等の封止材を介して接合することにより、内部に電子部品を気密に封止した製品としての電子装置となる。それから、この電子装置の下面等に形成された電極パッドを外部電気回路基板に半田を介して接続することによって、電子装置が外部電気回路基板に実装されるとともに電子部品の電極が外部電気回路基板に電気的に接続されることとなる。
【０００４】
なお、このような電子部品搭載用基板の絶縁基板および枠体は、例えばセラミックスから成り、以下のようにして作製される。具体的には、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに、配線層、貫通導体および電極パッドとなる金属ぺーストをスクリーン印刷法等の厚膜手法により所定パターンに印刷塗布または充填する。その後、これらのセラミックグリーンシートを上下に積層してなる生セラミックスの成形体を得る。しかる後、この成形体を還元雰囲気中で、約１６００℃の温度で焼成することによって製作される。
【０００５】
また、近時、半導体素子や圧電振動子等の電子部品を搭載する電子部品搭載用基板においては、電子部品の高密度、高集積化が急激に進み、電極数も大幅に増大している。それに伴って、電子部品搭載用基板の薄型化、小型化の要求は益々強くなっており、電子部品、その電極と電気的に接続する配線層、および電気的接続手段であるボンディングワイヤ等を気密に封止する内部空間も狭くなってきている。その結果、配線層の集積度が高くなり、配線層の幅が小さくなってきているため、配線層と成る金属ペーストをセラミックグリーンシートへ印刷塗布する際にかすれが発生して電気的に断線してしまうという問題点を有していた。
【０００６】
そこで、このような配線層の幅が小さく、かつ配線層の印刷塗布の際にかすれが生じても電気的な断線が発生しない信頼性の高い配線基板が提案されている（特許文献１参照）。この配線基板は、配線基板の曲がり部における配線層の幅がその両側近傍に位置する配線層の幅よりも大きく形成されているため、配線層を印刷塗布する際に曲がり部で配線層が薄くなってかすれが部分的に生じたとしても、かすれの周囲に配線層が存在しているため、電気的な断線の発生がなく、信頼性が高いものとなっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１５８４０９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の配線基板の配線層は、曲がり部の配線層の幅をその両側近傍に位置する配線層の幅よりも大きく形成して、印刷時に曲がり部にかすれが部分的に生じてもかすれの周囲に残存パターンを残すことで配線層の電気的な断線の発生を防止しており、この残存パターンの幅が非常に狭くなると、絶縁基板および枠体と成るセラミックグリーンシートを上下に積層する際に、枠体内面の下端の下方に位置する部位に積層時の圧力が集中して、その部位の配線層と成る金属ペーストが引裂かれて電気的に断線し、電子部品の電極を外部電気回路に確実かつ正確に電気的に接続できないという問題点を有していた。
【０００９】
従って、本発明は上記従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、配線層が枠体内面の下端の下方に位置する部位で電気的に断線することがなくなり、電子部品の電極を外部電気回路に確実かつ正確に電気的に接続できるものとすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子部品搭載用基板は、絶縁基板の上面に電子部品の搭載部および前記電子部品の電極が接続される配線層が形成されているとともに外周部に前記搭載部および前記配線層を取り囲むように枠体が設けられた電子部品搭載用基板であって、前記配線層は、前記絶縁基板の上面から内部を経て下面または側面にかけて形成されているとともに、前記絶縁基板の内部の部位で前記枠体の内面の下端の下方に位置する部位の幅および厚みがその残部よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
本発明の電子部品搭載用基板は、配線層は、絶縁基板の内部の部位で枠体の内面の下端の下方に位置する部位の幅および厚みがその残部よりも大きいことから、枠体内面の下端の下方に位置する部位の配線層において、配線層となる金属ペーストを印刷塗布した際にかすれが発生したとしても、そのかすれの部位は重ねて厚く塗布された金属ペーストによって消失し、かすれの発生がなかった部位は金属ペーストが重ねて印刷塗布されて厚みが厚くなる。これにより、枠体内面の下端の下方に位置する部位の配線層となる金属ペースト層に、絶縁基板および枠体と成るセラミックグリーンシートを上下に積層する際の圧力が集中しても、幅および厚みが大きい金属ペースト層は耐圧が大きいため引き裂かれて電気的に断線することはなく、電子部品の電極を外部電気回路に確実かつ正確に電気的に接続させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の電子部品搭載用基板について以下に詳細に説明する。図１は、本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は図１の電子部品搭載用基板の絶縁基板の上面から内部を経て下面にかけて形成された配線層を示す透視平面図である。これらの図において、１は絶縁基板、４は配線層、５は枠体、６は貫通導体、７は電極パッドであり、これらで電子部品２を搭載するための電子部品搭載用基板が主に構成される。
【００１３】
本発明における絶縁基板１は、例えば、アルミナ質焼結体（アルミナセラミックス）等の電気絶縁材料からなる四角形状等の形状で、その上面に電子部品２を搭載するための搭載部１ａを有しており、この搭載部１ａに電子部品２が搭載される。
【００１４】
絶縁基板１は、例えばアルミナセラミックスから成る場合、以下のように作製される。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樹脂バインダ、溶剤を添加混合して泥漿状となす。この泥漿状のペーストをドクターブレード法等によりシート状となすことにより複数枚のセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を得る。しかる後、これらのグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに、配線層４、貫通導体６および電極パッド７となる金属ぺーストをスクリーン印刷法等の厚膜手法により所定パターンに印刷塗布または充填する。その後、これらのグリーンシートを上下に積層して絶縁基板１となる生セラミックスの成形体を得る。しかる後、この成形体を還元雰囲気中で、約１６００℃の温度で焼成することによって製作される。
【００１５】
絶縁基板１の上面から内部を経て下面には、電子部品２の電極が電気的に接続される配線層４が形成されており、絶縁基板１の上面の外周部には搭載部１ａおよび配線層４を取り囲むように封止用の蓋体を接合するための枠体５が設けられる。また、絶縁基板１の下面には図示しない外部電気回路基板に電気的に接続するための電極パッド７が形成されている。
【００１６】
さらに、絶縁基板１の内部には上面に露出した配線層４と下面の電極パッド７を電気的に接続するための貫通導体６を含む配線層４が設けられている。そして、この配線層４および電極パッド７は、絶縁基板１に搭載される電子部品２の各電極を外部電気回路に電気的に接続するための導電路として機能する。配線層４には電子部品２の各電極が例えばボンディングワイヤ３を介して接続され、電極パッド７は図示しない外部電気回路基板の配線導体に例えば半田等の導電性接着材を介して接続される。
【００１７】
これらの配線層４、貫通導体６および電極パッド７は、ＷやＭｏ等の高融点金属粉末に適当な有機バインダ、溶剤を添加混合して得たメタライズペーストを、絶縁基板１用のグリーンシートにスクリーン印刷法により印刷塗布し、グリーンシートとともに焼成することによって、絶縁基板１の上下面および内部に被着形成される。
【００１８】
また、配線層４および電極パッド７の露出表面には、１〜１０μｍ程度の厚みのニッケル（Ｎｉ）メッキ層および０．１〜３μｍ程度の厚みの金（Ａｕ）メッキ層が順次被着されている。このＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層により、配線層４および電極パッド７の露出表面の酸化腐食が有効に防止されるとともに、配線層４とボンディングワイヤ３との接続や電極パッド７と半田との接続が容易かつ強固になる。
【００１９】
枠体５は絶縁基板１と同じグリーンシートに、打ちぬき金型を使用して、電子部品２の搭載部１ａや電子部品２の電極が電気的に接続される配線層４などの蓋体で気密封止される部分を打ち抜くことで、枠体５となるグリーンシートの中央部に開口部を形成する。これを絶縁基板１となるグリーンシート上に積層し、絶縁基板１となるグリーンシートと共に焼成することによって、枠体５および絶縁基板１が形成される。
【００２０】
これにより、枠体５は絶縁基板１の上面の外周部に搭載部１ａおよび配線層４を取り囲むように設けられることとなり、また配線層４は貫通導体６を介して外部の電極パッド７に接続されることとなる。
【００２１】
そして、本発明では、図３，図４の配線層４の要部拡大断面図，要部拡大平面図に示すように、枠体５内面の下端の下方に位置する部位の配線層４は、絶縁基板１の内部の部位で枠体５の内面の下端の下方に位置する部位の幅Ｗａおよび厚みＴａがその残部の幅Ｗｂ，厚みＴｂよりも大きいことから、枠体５内面の下端の下方に位置する部位の配線層４において、配線層４となる金属ペーストを印刷塗布した際にかすれが発生したとしても、そのかすれの部位は重ねて厚く塗布された金属ペーストによって消失し、かすれの発生がなかった部位は金属ペーストが重ねて印刷塗布されて厚みが厚くなる。これにより、枠体５内面の下端の下方に位置する部位の配線層４となる金属ペースト層に、絶縁基板１および枠体５と成るグリーンシートを上下に積層する際の圧力が集中しても、幅および厚みが大きい金属ペースト層は耐圧が大きいため引き裂かれて電気的に断線することはなく、電子部品２の電極を外部電気回路に確実かつ正確に電気的に接続させることができる。
【００２２】
また、配線層４の枠体５内面の下端の下方に位置する部位の幅Ｗａは、０．０５〜０．２ｍｍが好ましい。幅Ｗａが０．０５ｍｍ未満では、金属ペーストを印刷塗布する際にかすれが発生し易くなる。幅Ｗａが０．２ｍｍを超えると、配線層４の集積度が低下して絶縁基板１が大型化されることとなる。
【００２３】
また、配線層４の枠体５内面の下端の下方に位置する部位の厚みＴａは０．０１〜０．０４ｍｍが好ましい。厚みＴａが０．０１ｍｍ未満では、絶縁基板１および枠体５と成るグリーンシートを上下に積層する際の圧力がかかると、金属ペーストが容易に引き裂かれて電気的に断線することとなり易い。厚みＴａが０．０４ｍｍを超えると、グリーンシート間に隙間が発生して積層不良となり易い。
【００２４】
なお、配線層４は、枠体５内面の下端の下方に位置する部位の厚みＴａをその残部の厚みＴｂよりも厚く被着させるために、枠体５内面の下端の下方に位置する部位のグリーンシートに厚みＴｂと同じ厚みとなるように金属ペーストを印刷塗布した後、その表面に枠体５内面の下端の下方に位置する部位の厚みがＴａとなるように金属ペーストを重ねて印刷塗布する。
【００２５】
そして、枠体５内面の下端の下方に位置する部位に幅Ｗａおよび厚みＴａで形成された配線層４は、グリーンシートを上下に積層する際の積層ずれや金属ペーストを印刷塗布する際の印刷ずれが発生するため、これらの積層ずれや印刷ずれを考慮して、枠体５内面の下端の下方に位置する部位の長さＬａを枠体５内面の下端の延長線で等分されるようにするとともに、長さＬａを０．１ｍｍ以上とするのが好ましい。これにより、枠体５内面の下端の下方に位置する部位の幅Ｗａおよび厚みＴａで形成された配線層４は、積層ずれや印刷ずれが発生したとしても、枠体５内面の下端の下方に位置する部位に確実に配置されることとなり、積層の際の圧力により金属ペーストが引き裂かれて電気的に断線するのを有効に防止することができる。また、電子部品２の電極を配線層４に問題なくボンディングワイヤ等を介して電気的に接続することができる。
【００２６】
そして、本発明の電子部品搭載用基板は、枠体５の上面に図示しない蓋体が樹脂封止材等の封止材を介して接合されて内部に電子部品２が気密に封止されることにより製品としての電子装置となる。そして、この電子装置における電極パッド７を外部電気回路基板の配線導体等に半田を介して接続することによって、電子装置が外部電気回路基板に実装されるとともに電子部品２の電極が正確に外部電気回路に電気的に接続されることとなる。
【００２７】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を行っても差し支えない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の電子部品搭載用基板は、配線層は、絶縁基板の内部の部位で枠体の内面の下端の下方に位置する部位の幅および厚みがその残部よりも大きいことから、枠体内面の下端の下方に位置する部位の配線層において、配線層となる金属ペーストを印刷塗布した際にかすれが発生したとしても、そのかすれの部位は重ねて厚く塗布された金属ペーストによって消失し、かすれの発生がなかった部位は金属ペーストが重ねて印刷塗布されて厚みが厚くなる。これにより、枠体内面の下端の下方に位置する部位の配線層となる金属ペースト層に、絶縁基板および枠体と成るセラミックグリーンシートを上下に積層する際の圧力が集中しても、幅および厚みが大きい金属ペースト層は耐圧が大きいため引き裂かれて電気的に断線することはなく、電子部品の電極を外部電気回路に確実かつ正確に電気的に接続させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の例を示す断面図である。
【図２】図１の電子部品搭載用基板の絶縁基板の配線層を示す透視平面図である。
【図３】本発明の電子部品搭載用基板における配線層を示す要部拡大断面図である。
【図４】本発明の電子部品搭載用基板における配線層を示す要部拡大平面図である。
【符号の説明】
１：絶縁基板
１ａ：搭載部
２：電子部品
３：ボンディングワイヤ
４：配線層
５：枠体
６：貫通導体
７：電極パッド
【図１】
2005050831.tif 000003
【図２】
2005050831.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005050831.tif 000006