(57)【要約】【課題】  表面実装により電子部品の電極を電極パッドに各に正確かつ容易に接続することが可能な、表面実装の信頼性に優れた電子部品搭載用配線基板を提供すること。【解決手段】  電子部品搭載用配線基板９は、上面に表面実装される電子部品の搭載部１ａが形成された第１の絶縁層１と、搭載部１ａに形成された複数の電極パッド２と、電極パッド２と端部同士が接続することにより電極パッド２に横方向に連続するように形成された配線導体３と、配線導体３の電極パッド２との接続部と反対側の端部から第１の絶縁層１の下面にかけて形成された第１の貫通導体４と、第１の絶縁層１直下に積層された第２の絶縁層５と、第２の絶縁層５の上面に形成されて第１の貫通導体４に電気的に接続された内層配線導体層６と、内層配線導体層６から第２の絶縁層５の下面にかけて形成された第２の貫通導体７とを具備し、第２の貫通導体７は平面視で電極パッド２と重なっていない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に表面実装される電子部品の搭載部が形成された第１の絶縁層と、前記搭載部に形成された複数の電極パッドと、前記電極パッドと端部同士が接続することによって前記電極パッドに横方向に連続するように形成された配線導体と、該配線導体の前記電極パッドとの接続部と反対側の端部から前記第１の絶縁層の下面にかけて形成された第１の貫通導体と、前記第１の絶縁層直下に積層された第２の絶縁層と、該第２の絶縁層の上面に形成されて前記第１の貫通導体に電気的に接続された内層配線導体層と、該内層配線導体層から前記第２の絶縁層の下面にかけて形成された第２の貫通導体とを具備しており、該第２の貫通導体は平面視で前記電極パッドと重なっていないことを特徴とする電子部品搭載用配線基板。
【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電子部品搭載用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電子部品搭載用配線基板（以下、配線基板ともいう）は、複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基板と、最上層の絶縁層（第１の絶縁層）の上面に形成された電子部品の搭載部と、搭載部に形成された複数の電極パッドと、第１の絶縁層よりも下側の絶縁層の上面に形成された内層配線導体層と、内層配線導体と電極パッドとの間や、上下の内層配線導体層の間を接続するようにして絶縁層の上面から下面にかけて形成された貫通導体とを備えた構造である。
【０００３】
絶縁層は、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絶縁材料により形成される。
【０００４】
配線基板の搭載部に電子部品を搭載し、電子部品の電極を電極パッドに半田を介して電気的、機械的に接続することにより電子部品が実装され電子装置が形成される。
【０００５】
このような配線基板は、例えば、絶縁層が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、まず、酸化アルミニウムや酸化ケイ素等の原料粉末を有機溶剤，バインダーとともにシート状に成形して複数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）を形成し、次に、これらのグリーンシートのうち貫通導体を形成する部位に機械的な打抜き加工やレーザ加工等により貫通孔を形成し、次に、タングステン等の金属の粉末に有機溶剤，バインダーを添加混練して成る金属ペーストを、スクリーン印刷法等により、グリーンシートの表面に所定の電極パッドや内層配線導体層のパターンに印刷塗布するとともに貫通孔内に充填し、次に、これらのグリーンシートを積層して積層体とし、これを高温で焼成することにより形成される。
【特許文献１】特開２００２−３５３６２３号公報
【特許文献２】特開２０００−３１５８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近時、搭載部に搭載される電子部品において、電極を配線基板の電極に接続する手段として、従来の半田に代わり、銀−パラジウムあるいは銀をフィラーとする導電性樹脂で、電子部品の下面に形成されている電極に設けられた金属バンプを配線基板の電極パッドに接続する表面実装、いわゆるＳＢＢ（Stud Bump Bonding）実装が多用されるようになってきている。
【０００７】
ＳＢＢ実装の場合、金属バンプが硬く変形しにくいことから金属バンプの下面を、電極パッドの上面に確実に接続するためには、形成された複数の電極パッドの上面間の平坦度を高くしておく必要がある。
【０００８】
しかしながら、上記従来の配線基板においては、電極パッドの直下の第１の絶縁層に貫通導体が形成されており、貫通導体となる金属ペーストの焼成時の収縮のばらつき等により貫通導体の上端面の位置にばらつきが生じ、これに応じて、その貫通導体の上に形成されている電極パッドにも歪が生じてしまうため、電極パッドの平坦度を確保することが難しいという問題があった。
【０００９】
また、第１の絶縁層の直下の絶縁層（第２の絶縁層）に形成された貫通導体が、平面視で電極パッドと重なる場合、第２の絶縁層の貫通導体となる金属ペーストに焼成時の収縮のばらつき等が生じると、そのばらつきに起因して、その直上の電極パッドが形成されている部位で第１の絶縁層に歪が生じてしまい、電極パッドの平坦度を確保することが難しいという問題があった。
【００１０】
そのため、従来の配線基板においては、ＳＢＢ実装等の表面実装により、電子部品の電極を電極パッドに正確にかつ確実に接続することが難しいという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の技術における問題に鑑みて完成されたものであり、その目的は、ＳＢＢ実装等の表面実装により電子部品の電極を電極パッドに正確かつ容易に接続することが可能な、表面実装の信頼性に優れた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】
【００１２】
本発明の電子部品搭載用配線基板は、上面に表面実装される電子部品の搭載部が形成された第１の絶縁層と、前記搭載部に形成された複数の電極パッドと、前記電極パッドと端部同士が接続することによって前記電極パッドに横方向に連続するように形成された配線導体と、該配線導体の前記電極パッドとの接続部と反対側の端部から前記第１の絶縁層の下面にかけて形成された第１の貫通導体と、前記第１の絶縁層直下に積層された第２の絶縁層と、該第２の絶縁層の上面に形成されて前記第１の貫通導体に電気的に接続された内層配線導体層と、該内層配線導体層から前記第２の絶縁層の下面にかけて形成された第２の貫通導体とを具備しており、該第２の貫通導体は平面視で前記電極パッドと重なっていないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電子部品搭載用配線基板によれば、電極パッドは、電極パッドと端部同士が接続することによって電極パッドに横方向に連続するように形成された配線導体を介して、配線導体の電極パッドとの接続部と反対側の端部から第１の絶縁層の下面にかけて形成された第１の貫通導体に接続されていることから、電極パッドの直下に第１の貫通導体が形成されることはなく、第１の貫通導体の上端面の位置がばらついたとしても、電極パッドに歪みが生じることは効果的に防止される。
【００１４】
また、第１の貫通導体と、第１の絶縁層直下に積層された第２の絶縁層と、第２の絶縁層の上面に形成されて第１の貫通導体に電気的に接続された内層配線導体層と、内層配線導体層から第２の絶縁層の下面にかけて形成された第２の貫通導体とを具備しており、第２の貫通導体は平面視で電極パッドと重なっていないことから、第２の貫通導体となる金属ペーストに焼成時の収縮のばらつきが生じたとしても、そのばらつきにより第１の絶縁層のうち電極パッドが形成されている部位に歪が生じることは効果的に防止される。
【００１５】
その結果、本発明の配線基板によれば、電極パッドの平坦度を確保することができ、ＳＢＢ実装等の表面実装により電子部品の電極を電極パッドに正確かつ容易に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の電子部品搭載用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は第１の絶縁層、２は電極パッド、３は配線導体、４は第１の貫通導体、５は第２の絶縁層、６は内層配線導体層、７は第２の貫通導体である。これら第１の絶縁層１，電極パッド２，配線導体３，第１の貫通導体４，第２の絶縁層５、内層配線導体層６および第２の貫通導体７により本発明の配線基板９が基本的に構成される。
【００１７】
第１の絶縁層１および第２の絶縁層５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により形成される。
【００１８】
第１の絶縁層１の上面には、ＳＢＢ実装等により表面実装される、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子、ＬＤ，ＬＥＤ，フォトダイオード，ＣＣＤ等の光半導体素子、容量素子，圧電素子，水晶振動子，ＳＡＷデバイス等の電子部品（図示せず）を搭載し実装するための搭載部１ａが形成されている。
【００１９】
第１の絶縁層１および第２の絶縁層５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ー，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、四角板状等の複数のグリーンシート（セラミック生シート）を得る。しかる後、グリーンシートを第２の絶縁層５となるものの上に第１の絶縁層１となるものを位置決め積層してグリーンシートの積層体と成す。この積層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第１の絶縁層１および第２の絶縁層５が製作される。
【００２０】
搭載部１ａには、複数の電極パッド２が、例えば縦横に配列形成された形態等で形成されている。
【００２１】
また、電極パッド２と端部同士が接続することによって電極パッド２に横方向に連続するようにして配線導体３が形成されており、配線導体３は、電極パッド２との接続部と反対側の端部から第１の絶縁層１の下面にかけて形成された第１の貫通導体４を介して、第１の絶縁層１の下面側に導出されている。配線導体３および第１の貫通導体４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により形成される。配線導体３および第１の貫通導体４は、例えば、タングステンから成る場合、第１の絶縁層１となるグリーンシートに予め貫通孔を機械的な打ち抜き加工等により形成しておき、タングステンの粉末に有機溶剤，バインダー等を添加混練して作製した金属ペーストをグリーンシートの表面および貫通孔内に印刷塗布，充填しておくことにより形成することができる。
【００２２】
本発明の配線基板９によれば、電極パッド２を、いったん配線導体３を介して横方向に導いて、その配線導体３のうち電極パッド２との接続部と反対側の端部から形成した第１の貫通導体４を介して第１の絶縁層１の下面側に導出するようにしたことから、電極パッド２の直下に第１の貫通導体４が形成されることはなく、第１の貫通導体４の上端面の位置がばらついたとしても、電極パッド２に歪みが生じることは効果的に防止される。
【００２３】
配線導体３および第１の貫通導体４は、配線導体３の長さを０．２ｍｍ以上とし、第１の貫通導体４と電極パッド２との間の距離が０．３ｍｍ以上となるようにしておくことが好ましい。第１の貫通導体４と電極パッド２との間の距離が０．３ｍｍ未満では、電極パッド２に歪みが生じやすくなる傾向がある。
【００２４】
また、第１の絶縁層１の直下に第２の絶縁層５が積層され、第２の絶縁層５の上面には第１の貫通導体４に電気的に接続された内層配線導体層６が形成されており、内層配線導体層６から第２の絶縁層５の下面にかけて第２の貫通導体７が形成されている。
【００２５】
本発明の配線基板９において、第２の貫通導体７は平面視で電極パッド２と重なっていない。
【００２６】
これらの内層配線導体層６および第２の貫通導体７は、第１の貫通導体４と電気的に接続され、第１の貫通導体４を第２の絶縁層５の下面側に電気的に導出するための導電路として機能する。内層配線導体層６および第２の貫通導体７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により形成され、配線基板９の生産性等を考慮すると、上述した配線導体３および第１の貫通導体４と同様の材料により形成されることが好ましい。内層配線導体層６および第２の貫通導体７は、例えばタングステンから成る場合、第２の絶縁層５となるグリーンシートに予め貫通孔を機械的な打ち抜き加工等により形成しておき、タングステンの粉末に有機溶剤，バインダー等を添加混練して作製した金属ペーストをグリーンシートの表面および貫通孔内に印刷塗布し充填しておくことにより形成することができる。
【００２７】
そして、搭載部１ａに電子部品を搭載するとともに、銀−パラジウムあるいは銀をフィラーとする導電性樹脂で、電子部品の下面に形成されている電極に設けられた金属バンプを配線基板９の電極パッド２に電気的、機械的に接続することにより電子部品が実装されて電子装置が構成される。
【００２８】
この場合、第２の貫通導体７が平面視で電極パッド２と重なっていないことから、第２の貫通導体７となる金属ペーストに焼成時の収縮のばらつきが生じたとしても、そのばらつきにより第１の絶縁層１のうち電極パッド２が形成されている部位に歪が生じることは効果的に防止される。
【００２９】
その結果、本発明の配線基板９によれば、電極パッド２の平坦度を確保することができ、ＳＢＢ実装等の表面実装により電子部品の電極を電極パッド２に正確に、かつ確実に接続することができる。
【００３０】
平面視における第２の貫通導体７と電極パッド２との間の距離は、０．１ｍｍ以上確保することが好ましい。０．１ｍｍ未満では、電極パッド２の平坦度が低下する傾向がある。また、この距離は、配線基板９を小型化することも考慮すると、０．１〜０．５ｍｍの範囲とすることがより一層好ましい。
【００３１】
そして、上記電子装置について、第２の絶縁層５の下面側に導出された第２の貫通導体７を外部電気回路に半田等を介して電気的に接続することにより、電子部品の電極が外部の電極と電気的に接続される。
【００３２】
なお、第２の貫通導体７と外部電気回路との電気的接続は、第２の貫通導体７の下端面を外部電気回路に直接半田等を介して接続することにより行うものに限らず、第２の絶縁層５の下側にさらに下部絶縁層８を積層するとともに、下部絶縁層８の内部および上面にも、第２の絶縁層５と同様にして内層配線導体層および貫通導体を、第２の貫通導体７と電気的に接続されるようにして形成し、その内層配線導体層や貫通導体の導出端部を外部の電気回路に接続することにより行ってもよい。
【００３３】
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】
【００３４】
【図１】本発明の電子部品搭載用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】
【００３５】
１・・・第１の絶縁層
２・・・電極パッド
３・・・配線導体
４・・・第１の貫通導体
５・・・第２の絶縁層
６・・・内層配線導体層
７・・・第２の貫通導体
８・・・下部絶縁層
９・・・電子部品搭載用配線基板
【図１】
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