(57)【要約】      （修正有）【課題】  高周波信号の伝送の電気特性が良好であるとともに、接続パッドを外部電気回路に確実に不具合無く接続することが可能な配線基板を提供する。【解決手段】  配線基板９は、主面から内部にかけて配線導体２が形成された絶縁基体１と、絶縁基体１の主面に形成され、配線導体２に電気的に接続された複数の接続パッド３とを具備し、配線導体２は、高周波信号伝送用の配線導体２ａと、低周波信号伝送用の配線導体２，接地用の配線導体２および電源用の配線導体２のうちの少なくとも一つとから成り、複数の接続パッド３のうち低周波信号用の配線導体２、接地用の配線導体２および電源用の配線導体２にそれぞれ接続された接続パッド３aは、それらの接続パッド３aにそれぞれ対応して絶縁基体１の主面に設けられた凹部１ａの底面に形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面から内部にかけて配線導体が形成された絶縁基体と、該絶縁基体の前記主面に形成され、前記配線導体に電気的に接続された複数の接続パッドとを具備しており、前記配線導体は、高周波信号伝送用の配線導体と、低周波信号伝送用の配線導体，接地用の配線導体および電源用の配線導体のうちの少なくとも一つとから成り、前記複数の接続パッドのうち前記低周波信号用の配線導体，前記接地用の配線導体および前記電源用の配線導体にそれぞれ接続された前記接続パッドは、それらの前記接続パッドにそれぞれ対応して前記絶縁基体の前記主面に設けられた凹部の底面に形成されていることを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子や容量素子等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、例えば半導体素子や容量素子等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やガラスセラミック焼結体等のセラミック焼結体、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の有機樹脂、または、酸化アルミニウム等の無機粉末をエポキシ樹脂等の有機樹脂で結合してなる複合材料等の電気絶縁材料からなる絶縁基体と、タングステンやモリブデン，銅，銀等の金属材料からなり、絶縁基体の主面から内部にかけて形成された信号用，接地用および電源用の配線導体と、絶縁基体の主面に形成され配線導体に電気的に接続された複数の接続パッドとを具備した構造である。
【０００３】
そして、絶縁基体の上面等に電子部品を搭載するとともに、電子部品の信号用，接地用，電源用等の電極を、対応する配線導体にボンディングワイヤや半田等を介して電気的に接続し、電子部品を蓋体や封止用樹脂等で封止することにより高周波発振モジュール（ＲＦモジュール）等の電子装置として完成し、接続パッドを外部電気回路基板の接続用端子に半田等からなる金属バンプを介して接続することにより、電子部品の電極が配線導体と接続パッドを介して外部電気回路と電気的に接続される。
【０００４】
なお、接続パッドは、一般に、絶縁基体の一つの主面等の同じ平面上に、直径が約０．８ｍｍの円形状等の同じ形状で、一定の間隔をおいて配列形成されている。
【０００５】
近年、ＲＦモジュール等の電子装置においては、高周波信号用の配線導体の一部は、発振用等の８００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ帯の高周波信号を伝送する必要が生じてきている。また、このような高周波信号の伝送用の配線導体に接続された接続パッドは、インピーダンスの整合等の電気特性上の理由から、その直径を従来に比べて１／２等として非常に小さくする必要が生じてきている。
【特許文献１】特開２００２−３６８４２８号公報
【特許文献２】特開１９９４−２３９４３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のように高周波信号伝送用の配線導体に接続された接続パッド（以下、高周波用接続パッドともいう）の面積を小さくすると、その他の例えばｋＨｚ帯用等の低周波信号用の配線導体や接地用、電源用等の配線導体と接続された接続パッド（以下、他の接続パッドともいう）の面積との差が大きいため、高周波用接続パッドに接続される金属バンプと、他の接続パッドに接続される金属バンプとの大きさの差が大きなものとなって、両者の高さを同じ高さに揃えることが難しくなってしまう。そのため、高周波用接続パッドと他の接続パッドとを金属バンプを介して外部電気回路基板の接続用端子に接続するときに、上記金属バンプの高さの差に起因して、配線基板の傾きや、高周波用接続パッドの接続用端子に対する接続不良、金属バンプがはみ出すことによる他の接続パッド間の電気的短絡等の不具合を生じてしまうという問題があった。
【０００７】
また、金属バンプの高さを揃えるために、他の接続パッドを高周波用接続パッドと同様に小さくすると、接続パッド全体の合計の面積が非常に小さくなるため、配線基板の外部電気回路基板に対する機械的な接続の強度を確保することができず、外部接続の信頼性が低いものとなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記従来の技術の問題点を解決するために完成されたものであり、その目的は、高周波信号の伝送特性が良好であるとともに各接続パッドを外部電気回路に確実に不具合無く接続することが可能な配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の配線基板は、主面から内部にかけて配線導体が形成された絶縁基体と、該絶縁基体の前記主面に形成され、前記配線導体に電気的に接続された複数の接続パッドとを具備しており、前記配線導体は、高周波信号伝送用の配線導体と、低周波信号伝送用の配線導体，接地用の配線導体および電源用の配線導体のうちの少なくとも一つとから成り、前記複数の接続パッドのうち前記低周波信号用の配線導体，前記接地用の配線導体および前記電源用の配線導体にそれぞれ接続された前記接続パッドは、それらの前記接続パッドにそれぞれ対応して前記絶縁基体の前記主面に設けられた凹部の底面に形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の配線基板によれば、配線導体は、高周波信号伝送用の配線導体と、低周波信号伝送用の配線導体，接地用の配線導体および電源用の配線導体のうちの少なくとも一つとから成り、複数の接続パッドのうち低周波信号用の配線導体，接地用の配線導体および電源用の配線導体にそれぞれ接続された接続パッドは、それらの接続パッドにそれぞれ対応して絶縁基体の主面に設けられた凹部の底面に形成されていることから、高周波信号伝送特性を良好とするために高周波信号伝送用の配線導体に接続された接続パッドの面積を小さくしても、高周波信号伝送用の配線導体に接続された接続パッドと、低周波信号伝送用の配線導体，接地用の配線導体および電源用の配線導体にそれぞれ接続された接続パッドとの間で、それぞれ外部電気回路基板に接続するための金属バンプの高さの差を凹部の深さにより相殺して、各金属バンプの接続される先端を同じ平面上に位置させることができる。
【００１１】
また、低周波信号伝送用の配線導体，接地用の配線導体および電源用の配線導体にそれぞれ接続される接続パッドの面積を小さくする必要がなく、しかも絶縁基体にそれぞれ対応するようにして形成された凹部の底面に形成されていることから、配線基板と外部電気回路基板との接続面積を十分に確保することができ、機械的な接続の強度を良好に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。図１において、１は絶縁基体、２は配線導体、３は接続パッドである。これら絶縁基体１、配線導体２および接続パッド３により、本発明の配線基板が基本的に構成される。
【００１３】
絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体やガラスセラミック焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミック焼結体、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の有機樹脂、または酸化アルミニウム等の無機粉末をエポキシ樹脂等の有機樹脂で結合してなる複合材料等の電気絶縁材料により形成されている。
【００１４】
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には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なすことによって、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を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。
【００１５】
絶縁基体１は、主面から内部にかけて配線導体２が形成されている。また、絶縁基体１の主面には複数の接続パッド３が形成されており、各接続パッド３は配線導体２と電気的に接続されている。配線導体２および接続パッド３は、タングステンやモリブデン，銅，銀，パラジウム等の金属材料から成り、例えば、タングステンから成る場合、タングステン粉末に有機溶剤，バインダーを添加混練して作製した金属ペーストを、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに所定のパターンで印刷しておくことにより形成される。配線導体２および接続パッド３は、電子部品の信号用，接地用および電源用の各電極と電気的に接続され、これらを外部に導出する導電路として機能する。
【００１６】
絶縁基体１の主面に電子部品（図示せず）を搭載し、電子部品の電極を配線導体２にボンディングワイヤや半田等を介して電気的に接続し、必要に応じて電子部品を蓋体や封止用樹脂等で封止することによりＲＦモジュール等の電子装置として完成し、接続パッド３を外部電気回路基板（図示せず）の接続用端子等に半田等からなる金属バンプを介して接続することにより、電子部品の電極が配線導体２と接続パッド３とを介して外部の電気回路と電気的に接続される。
【００１７】
また、配線導体２のうち一部は、例えばＲＦモジュールにおいて発振用等の８００ＭＨｚ〜数ＧＨｚ等の高周波信号を伝送する高周波信号伝送用のものであり、その他のものは、ＫＨｚ帯等の低周波信号伝送用、接地用および電源用のものである。なお、低周波信号用や接地用，電源用の各配線導体は、必ずしも全部が揃って形成されるとは限らず、いずれか一つまたは二つが形成されない場合もある。例えば、伝送される信号が高周波信号のみであれば低周波信号伝送用のものは不要である。
【００１８】
電子部品の電極と配線導体２との電気的接続は、電子部品の高周波信号用，低周波信号用，接地用および電源用の各電極が対応するようにして行われる。
【００１９】
本発明の配線基板において、高周波信号伝送用の配線導体２ａと接続された接続パッド（高周波用接続パッド）３ａ、および低周波信号伝送用、接地用および電源用の少なくとも一つと接続された接続パッド（他の接続パッド）３ｂから成る接続パッド３のうち、他の接続パッド３ｂについては、これらにそれぞれ対応して絶縁基体１の主面に設けられた凹部１ａの底面に形成されている。この構成により、電気特性を良好とするために高周波信号用接続パッド３ａの面積を小さくしたとしても、高周波信号用接続パッド３ａと他の接続パッド３ｂとの間で、それぞれ外部電気回路基板に接続するための金属バンプの高さの差を凹部１ａの深さにより相殺して、各金属バンプの接続される先端を同じ平面上に位置させることができる。
【００２０】
また、他の接続パッド３ｂの面積を小さくする必要がなく、しかも絶縁基体１にそれぞれ対応するようにして形成された凹部１ａの底面に他の接続パッド３ｂが形成されていることから、配線基板９と外部電気回路基板との接続面積を十分に確保することができ、機械的な接続の強度を良好に確保することができる。
【００２１】
この場合、凹部１ａ内に他の接続パッド３ｂと外部電気回路とを接続する金属バンプが入り込むことになるので、金属バンプの全周にわたって凹部１ａの内側面で接触して囲んで横方向の応力に対して補強することができる。そのため、絶縁基体１と外部電気回路基板との熱膨張係数の差に起因する熱応力等の応力が主に横方向に金属バンプに作用したときに、その応力を凹部の内側面で効果的に吸収することができる。その結果、金属バンプと他の接続パッド３ｂとの間、他の接続パッド３ｂと絶縁基体１との間で剥がれ等が発生することを防止し、配線基板９の外部接続の信頼性は非常に優れたものとなる。
【００２２】
したがって、高周波信号の伝送特性が良好であるとともに、接続パッド３を外部電気回路に確実に不具合無く接続することが可能な配線基板を提供することができる。
【００２３】
このような接続パッド３は、例えば、高周波信号が８００ＭＨｚ〜数ＧＨｚの場合、高周波用接続パッド３ａは、インピーダンスの整合等の電気特性を良好とするために、直径が３００μｍの大きさで形成し、他の接続パッド３ｂは直径が８００〜１０００μｍ程度の大きさで形成するのがよい。
【００２４】
なお、絶縁基体１の主面に形成される凹部１ａは、断面が円形状で、直径が０．６〜０．８ｍｍで、深さが０．１〜０．３ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２５】
このような底面に他の接続パッド３ｂが形成されている凹部１ａは、例えば、絶縁基体１となるグリーンシートのうち凹部１ａを形成する部位に打ち抜き加工を施して、円形状等の凹部１ａの断面形状の開口部を形成しておき、それ以外のグリーンシートを積層するとともにその積層したグリーンシートの最下面に他の接続パッド３ｂのパターンで金属ペーストを印刷しておき、その後、開口部を形成したグリーンシートを、開口部の内側に接続パッド３が露出するようにして積層し、一体焼成することにより形成することができる。
【００２６】
また、凹部１ａの底面に他の接続パッド３ｂを形成する場合、他の接続パッド３ｂは、その外周部が凹部１ａの内側面から絶縁基体１の内部に延出して入り込んでいることが好ましい。この場合、他の接続パッド３ｂの外周部が上下から絶縁基体１に挟まれて補強されるため、他の接続パッド３ｂの剥がれをより一層効果的に防止することができる。
【００２７】
また、他の接続パッド３ｂを絶縁基体１の内部に延出させる場合、延出した部位の厚さは露出した部位の厚さよりも薄くしておくことがよく、例えば１０〜１５μｍ程度にしておくことが好ましい。このように延出部を薄くしておくと、延出部の厚みにより絶縁基体１の主面に凹凸が生じることをより確実に防止することができ、絶縁基体１の主面に形成されている高周波用接続パッド３ａを外部電気回路により確実かつ容易に接続することができる。
【００２８】
さらに、高周波用接続パッド３ａの端と他の接続パッド３ｂの端とは、平面視において重ならないようにすることがよく、この場合、高周波用接続パッド３ａの端と他の接続パッド３ｂの端とが平面視において重なることによって不要な電気的な容量が発生して、高周波信号の伝送特性が劣化するのを防ぐことができる。
【００２９】
また、高周波用接続パッド３ａに接続される高周波信号用の配線導体２ａの周囲に、同じ間隔で複数の他の接続パッド３ｂが配置されることがよく、この場合、高周波信号用の配線導体２ａが擬似同軸構造となって高周波信号の伝送特性が向上することとなる。
【００３０】
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】
【００３１】
【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】
【００３２】
１・・・絶縁基体
２・・・配線導体
２ａ・・・高周波信号用の配線導体
３・・・接続パッド
３ａ・・・高周波信号用接続パッド
３ｂ・・・他の接続パッド
９・・・配線基板
【図１】
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