(57)【要約】【課題】  配線基板の対角部に形成された、導体パターンから成る複数のマークに酸化腐食が発生するのを防止でき、また複数のマーク間の識別が容易で、異なる目的で個々のマークを使用する際に正確に所定のマークを選択し識別することが可能な、電子部品の搭載が容易かつ確実で、抵抗体の抵抗値の精度に優れた配線基板を得ること。【解決手段】  配線基板８は、四角板状の絶縁基板１の主面の一対の対角部に、全体が四角形状の配列パターンとされて配置された銅を主成分とする４つの導体パッド７およびそれらを覆う樹脂保護層５ならびに４つの導体パッド７の内側に形成された十字状の樹脂保護層５の非形成部から成るマーク６が複数個ずつ形成されており、対角部に形成された複数個のマーク６は対角線上に位置するものと、それに隣接して非形成部に抵抗体３が設けられたものおよび非形成部にガラス保護層４が設けられたものの少なくとも一方とを含んでいる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
四角板状の絶縁基板と、該絶縁基板の主面に形成された銅を主成分とする配線導体と、該配線導体に電気的に接続されて前記絶縁基板の主面に形成された抵抗体と、前記抵抗体およびその周囲の前記絶縁基板の主面を覆うガラス保護層と、前記ガラス保護層およびその周囲の前記絶縁基板の主面を覆う樹脂保護層と、全体が四角形状の配列パターンとされて配置された銅を主成分とする４つの導体パッドおよびそれらを覆う前記樹脂保護層ならびに前記４つの導体パッドの内側に形成された十字状の前記樹脂保護層の非形成部から成り、前記絶縁基板の主面の一対の対角部に形成されたマークとを具備し、該マークが前記一対の対角部にそれぞれ複数個形成されている配線基板であって、前記対角部に形成された前記複数個のマークは、対角線上に位置するものと、それに隣接するとともに前記非形成部に前記抵抗体が設けられたものおよび前記非形成部に前記ガラス保護層が設けられたものの少なくとも一方とを含んで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、配線導体と抵抗体とを具備し、半導体素子や容量素子等の電子部品が搭載される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等の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として、酸化アルミニウム質焼結体等の電気絶縁体から成る四角形状の絶縁基板の主面に、銅や銅−ランタン−ボロン系合金等の銅を主成分とする配線導体と、酸化錫等から成り、配線導体と電気的に接続した抵抗体とをそれぞれ被着させて成る配線基板が知られている。
【０００３】
そして、絶縁基板の主面に電子部品を搭載するとともに、その電極を半田やボンディングワイヤを介して配線導体に接続することにより、電子部品，配線導体および抵抗体により電気回路が形成され、必要に応じて電子部品を樹脂や蓋体で封止することにより製品としての電子装置として完成する。
【０００４】
このような電子装置は、例えば、自動車等の電子−機械系の装置において、制御系用の基板等に制御用の部品として実装されて使用される。
【０００５】
そのため、上記配線基板においては、制御の精度を確保すること等のために、抵抗体の抵抗値を確実に規定の範囲内にする必要があり、その抵抗値の精度を確保するために、抵抗体に対してレーザ光線等でトリミング加工が施され、抵抗値を所定の範囲内に調整するようにしておく必要がある。
【０００６】
なお、一般に、抵抗体は、上記トリミング加工のとき等に酸化腐食することを防止するために、酸化ホウ素系ガラス等から成るガラス保護層で被覆保護されている。また、配線導体は、その酸化腐食を防止するために、また電子部品の電極を接続したり抵抗体の抵抗値を測定するためのプローブを接続したりするために、必要な部位を除いてエポキシ樹脂等から成る樹脂保護層で被覆保護されている。この樹脂保護層によりガラス保護層および抵抗体を被覆する場合もある。
【０００７】
また、絶縁基板の主面の一対の対角部には、電子部品を搭載したり上記抵抗体にトリミング加工を施したりする際の位置合わせの基準となるマークが、複数個ずつ形成されている。マークが一対の対角部に複数個ずつ形成されるのは、加工用装置の都合等により、電子部品搭載時とトリミング時とで異なる一対のマークを使用すること等のためである。
【０００８】
例えば、絶縁基板の主面の対角線上に位置し、対角部にそれぞれ形成された一対のマークを基準にして電子部品の配線基板に対する位置決めおよび搭載を行い、対角線から辺方向にずれた部位の対角部に位置する一対のマークを基準にして、抵抗体をトリミングするときに抵抗値を測定するためのプローブを配線導体に接触させておき、抵抗体のトリミングを行う。
【０００９】
マークは、配線導体と同様の銅を主成分とする導体から成り、全体が四角形状の配列パターンとして配置された４つの導体パッドにより形成される。この四角形状の配列パターンの内側の十字状の部位には、絶縁基板の表面が露出している。
【００１０】
このような配線基板は、例えば、以下のようにして製作される。まず、セラミック原料粉末を有機バインダー等とともにシート状に成形して複数のグリーンシートを作製し、これを必要に応じて複数上下に積層するとともに焼成して四角形状の絶縁基板を形成する。
【００１１】
次に、絶縁基板の主面に銅を主成分とする金属ペーストを配線導体およびマーク用の導体パッドのパターンに印刷塗布し、これを窒素雰囲気中で約９００℃の条件で熱処理して絶縁基板の主面に焼き付ける。
【００１２】
次に、絶縁基板の主面に、一部が配線導体と接するようにして、酸化錫系等の抵抗体のペーストを抵抗体の所定パターンに印刷塗布し、これを窒素雰囲気中で約９００℃の温度で熱処理して絶縁基板の主面に焼き付ける。
【００１３】
なお、抵抗体のペーストを印刷する際、金属ペーストを焼き付けることにより形成された導体パッドの四角形状の配列パターンの内側に形成される十字状の部分（絶縁基板が十字状に露出している部位）を基準にして印刷用の製版の位置合わせをすることにより、配線導体と抵抗体とが正確に位置合わせされて形成される。
【００１４】
次に、酸化ホウ素系のガラス等のガラスを、抵抗体を被覆するようにして溶融被着させてガラス保護層を形成する。ガラスを溶融被着させる際にも、導体パッドの四角形状の配列パターンの内側に形成される十字状の部分を基準にしてガラス溶着用の治具の位置合わせをすることにより、抵抗体とガラス保護層とが正確に位置合わせされて形成される。
【００１５】
そして、最後に、配線導体のうち電子部品を接続すること等のために必要な部位を除いて、配線導体，抵抗体およびガラス保護層の露出表面に、未硬化のエポキシ樹脂を印刷塗布すること等により樹脂保護層で被覆して配線基板が製作される。
【００１６】
未硬化の樹脂を塗布する際にも、導体パッドの四角形状の配列パターンの内側に形成される十字状の部分を基準にして樹脂印刷用の製版の位置合わせをすることにより、樹脂保護層が確実に配線導体と抵抗体とガラスとを覆うようにして形成される。
【特許文献１】特開２０００−２０８８９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上記従来の配線基板は、マークが導体パッドにより形成され、銅を主成分とする導体が露出していることから、酸化腐食して変色しやすく、配線基板に電子部品を搭載するときに認識して位置合わせすることが難しくなるという問題があった。
【００１８】
また、対角部に形成される複数個のマークがすべて導体パターンの四角形状の配列パターンで形成されているため、一つの角部に複数個が形成されるマーク同士の識別が難しく、例えば、電子部品を搭載するときに、誤ってトリミング時のプローブの位置合わせの基準となるマークを使用してしまい、電子部品を正確に位置決め搭載することができなくなったりするというような問題があった。
【００１９】
特に、近時、配線基板の小型化によりマークをあまり大きく形成することができず、識別が困難になる傾向があり、また抵抗体の抵抗値の精度等の制御も非常に高精度とすることが求められるようになってきているため、上記電子部品を搭載するときの誤差や、トリミング時の誤差等の影響による不具合の発生が顕著なものとなってきている。
【００２０】
本発明は、上記従来の問題に鑑み完成されたものであり、その目的は、配線基板の対角部に形成された、導体パターンから成る複数のマークに酸化腐食が発生することが効果的に防止されるとともに、複数のマーク間の識別が容易で、異なる目的で複数のマークを使用するときに正確に所定のマークを選択し識別することが可能な、電子部品の搭載が容易かつ確実で、抵抗体の抵抗値の精度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】
【００２１】
本発明の配線基板は、四角板状の絶縁基板と、該絶縁基板の主面に形成された銅を主成分とする配線導体と、該配線導体に電気的に接続されて前記絶縁基板の主面に形成された抵抗体と、前記抵抗体およびその周囲の前記絶縁基板の主面を覆うガラス保護層と、前記ガラス保護層およびその周囲の前記絶縁基板の主面を覆う樹脂保護層と、全体が四角形状の配列パターンとされて配置された銅を主成分とする４つの導体パッドおよびそれらを覆う前記樹脂保護層ならびに前記４つの導体パッドの内側に形成された十字状の前記樹脂保護層の非形成部から成り、前記絶縁基板の主面の一対の対角部に形成されたマークとを具備し、該マークが前記一対の対角部にそれぞれ複数個形成されている配線基板であって、前記対角部に形成された前記複数個のマークは、対角線上に位置するものと、それに隣接するとともに前記非形成部に前記抵抗体が設けられたものおよび前記非形成部に前記ガラス保護層が設けられたものの少なくとも一方とを含んでいることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の配線基板によれば、マークは、全体が四角形状の配列パターンとされて配置された銅を主成分とする４つの導体パッドおよびそれらを覆う樹脂保護層ならびに４つの導体パッドの内側に形成された十字状の樹脂保護層の非形成部から成り、樹脂保護層で保護されていることから、酸化腐食することが効果的に防止される。
【００２３】
また、本発明の配線基板によれば、対角部に形成された複数個のマークは、対角線上に位置するものと、それに隣接するとともに非形成部に抵抗体が設けられたものおよび形成部にガラス保護層が設けられたものの少なくとも一方とを含んでおり、樹脂保護層の非形成部で十字状の位置合わせ用パターンが形成されているものと、その十字状の部分に抵抗体やガラス保護層を設けたものとを容易に識別することができる。そのため、例えば、対角線上に位置する一対のマークにより、配線基板に電子部品を搭載するときの位置合わせを行うことができる。また、十字状の部分に抵抗体やガラス保護層を設けたものを基準にして、抵抗体のトリミング時の抵抗値の測定を行うプローブを所定位置に接続することができ、抵抗値の制御を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明を添付の図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す平面図である。同図中、１は絶縁基板、２は配線導体、３は抵抗体、４はガラス保護層、５は樹脂保護層、６は導体パッド７により形成されるマークである。これらの絶縁基板１、配線導体２、抵抗体３、ガラス保護層４、樹脂保護層５およびマーク６により配線基板８が主に構成される。
【００２５】
絶縁基板１は、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質結晶焼結体，炭化珪素質焼結体，窒化珪素質焼結体，ガラスセラッミックス焼結体等の電気絶縁材料から成り、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化カルシウム等のセラミック原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤を添加混合して得たセラミックスラリーを従来周知のドクターブレード法によりシート状となすとともに、これに適当な打ち抜き加工を施すことによりグリーンシートを得、次いでこれらのグリーンシートを必要に応じて上下に積層するとともに適当な形状，大きさに切断して絶縁基板１用のグリーンシート成形体となし、しかる後、このグリーンシート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。
【００２６】
絶縁基板１は、主面に半導体素子や容量素子等の電子部品が搭載され、これらの電子部品を搭載し支持するとともに、配線導体２や抵抗体３等とともに電子回路を形成するための基体として機能する。絶縁基板１に搭載される電子部品は、１個に限らず、配線基板８の用途に応じて複数個搭載される場合もある。
【００２７】
なお、本発明における電子部品は、ＩＣ，ＬＳＩ等の半導体素子、ＬＤ，ＬＥＤ，ＣＣＤ，フォトダイオード等の光半導体素子、容量素子，圧電振動子，水晶振動子，ＳＡＷデバイス等の各種電子部品である。
【００２８】
絶縁基板１は、主面に銅を主成分とする配線導体２が形成されている。配線導体２は、絶縁基板１に搭載される電子部品（図示せず）の電極が接続されるとともに、この電極を外部に導出したり、電子部品の電極を抵抗体３に接続したりするための導電路として機能する。配線導体２は、銅，銅−ランタン−ボロン系合金等の銅を主成分とする金属からなり、例えば、銅のペーストを絶縁基板１の主面に塗布し焼き付けるといった周知の厚膜法等により絶縁基板１の主面に形成される。
【００２９】
配線導体２は、その露出表面に、例えば電子部品の電極を低融点ロウ材やボンディングワイヤを介して接続するときのロウ材の接合性やボンディング性等を良くするために、１〜１０μｍ程度の厚みのニッケルめっき層と０．１〜３μｍ程度の厚みの金めっき層とからなるめっき金属層を被着させておくことが好ましい。
【００３０】
このニッケルめっき層と金めっき層とからなるめっき金属層は、例えば硫酸ニッケルおよびリン系またはホウ素系の還元剤を主成分とする無電解ニッケルめっき浴（酸性）と、シアン化金力リウムおよびホウ素系還元剤を主成分とする無電解金めっき浴（アルカリ性）とを準備し、各々のめっき浴に配線基板８を順次、所定時間ずつ浸漬することによって、配線導体２の露出表面に所定厚みに被着形成される。
【００３１】
配線導体２と電気的に接続されるようにして、絶縁基板１の主面に抵抗体３が形成されている。抵抗体３は、酸化錫等の例えば電気抵抗率が０．０１Ωｍ程度の抵抗材料から成り、酸化錫等の抵抗体３となるペーストを、一部が配線導体２と接するようにして、所定パターンに印刷塗布し、これを窒素雰囲気中で約９００℃の温度で熱処理して絶縁基板１の主面に焼き付けることにより形成される。
【００３２】
抵抗体３は、配線導体２、および配線導体２に接続された電子部品とともに電子回路を形成し、この電子回路の抵抗値を所定の抵抗値に調整する機能をなす。抵抗体３の抵抗値の調整は、抵抗体３の抵抗値を測定しながら、抵抗体３を端から漸次レーザ光線等でトリミングしていくことにより行われる。この場合の抵抗値の測定は、抵抗体３に電気的に接続された配線導体２の所定の露出部位に電気接触用の端子（プローブ）を接触させ、プローブに接続した測定器で抵抗を測定することにより行われる。このトリミングの際に抵抗体３が酸化腐食することを防止するために、抵抗体３の表面およびその周囲の絶縁基板１の主面がガラス保護層４で覆われている。ガラス保護層４が抵抗体３の周囲の絶縁基板１の主面まで覆っているのは、ガラス保護層４の接合面積を大きくして剥がれにくくするためである。ガラス保護層４は、酸化ホウ素系ガラス等のガラス材料により形成されている。
【００３３】
この場合、ガラス保護層４で覆われた抵抗体３が、例えばＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）等のレーザ光線によりガラス保護層４と同時にトリミングされていくため、トリミングを容易とし、また抵抗体３の酸化腐食を確実に防止するという点で、ガラス保護層４は、酸化ホウ素系ガラス、特にホウ珪酸亜鉛ガラスで形成することが好ましい。
【００３４】
また、ガラス保護層４は、レーザ光線の吸収を効率よく行うために、またピンホール等の検査のために、着色剤を添加しておくことが好ましい。ガラス保護層４は、厚さが８〜１５μmが好ましい。厚さが８μm未満では抵抗体３を効果的に保護することが難しくなる傾向にあり、１５μmを超えるとレーザ光線等でのトリミングが難しくなる傾向にある。
【００３５】
ガラス保護層４およびその周囲の絶縁基板１の主面は、樹脂保護層５で覆われている。樹脂保護層５は、ガラス保護層４の腐食や破損を防止するとともに、ガラス保護層４の下の抵抗体３の腐食を防止する機能をなす。樹脂保護層５は、配線導体２のうち、電子部品の電極を接続したり、抵抗値を測定するためのプローブを接触させたりするために必要な部位を除く部分およびその周囲の絶縁基板１の主面も覆っていることが好ましい。これにより、配線導体２の酸化腐食を樹脂保護層５により、確実に防止することができる。
【００３６】
樹脂保護層５は、エポキシ樹脂等の樹脂から成り、絶縁基板１やガラス保護層４に対する接合を強固なものとする上では、熱硬化型エポキシ樹脂から成るものであることが好ましい。また、樹脂保護層５は厚さが２５〜５０μmであることが好ましい。２５μm未満ではガラス保護層４や抵抗体３を効果的に保護することが難しくなり、５０μmを超えると熱硬化時の応力が大きくなり剥がれやすくなるという不具合がある。
【００３７】
また、絶縁基板１の主面の一対の対角部には、全体が四角形状の配列パターンとされて配置された銅を主成分とする４つの導体パッド７およびそれらを覆う樹脂保護層５ならびに４つの導体パッド７の内側に形成された十字状の樹脂保護層５の非形成部から成るマーク６が複数個ずつ形成されている。マーク６は、絶縁基板１の主面に電子部品を搭載したり、抵抗体３にトリミング加工を施したりする際の位置合わせの基準となる。マーク６が対角部に複数個ずつ形成されているのは、加工装置の都合等により、電子部品搭載時とトリミング時とで異なる一対のマークを使用すること等のためである。
【００３８】
本発明の配線基板８において、絶縁基板１の対角部に形成された複数個のマーク６は、対角線上に位置するものと、それに隣接するとともに非形成部に抵抗体３が設けられたものおよび非形成部にガラス保護層４が設けられたものの少なくとも一方とを含んでいる。これにより、樹脂保護層５の非形成部で十字状の位置合わせ用パターンが形成されているものと、その十字状の部分に抵抗体３やガラス保護層４を設けたものとを容易に識別することができる。そのため、対角線上に位置する一対のマーク６により、配線基板８に電子部品を搭載するときの位置合わせを行うことができる。また、十字状の部分に抵抗体３やガラス保護層４を設けた対角部の一対のマーク６を基準にして、抵抗体３のトリミング時の抵抗値の測定を行うプローブを所定位置に接続することができ、抵抗値の制御を高精度に行うことができる。
【００３９】
例えば、対角上に位置する一対のマーク６の内側の十字状の部分を、電子部品搭載用の装置の画像認識装置で認識し、その位置を基準として、電子部品を絶縁基板１の主面の所定位置まで移動させるとともに載置し、ろう材等で電子部品を固定することにより電子部品の搭載が行われる。
【００４０】
この場合、導体パッド７およびその表面を覆う樹脂保護層５と、その非形成部から露出している絶縁基板１の表面との間で、光の反射率が異なり、樹脂保護層５が明るく絶縁基板１が暗く見えるため両者間のコントラストが大きいので、マーク６の認識および位置合わせを容易に行うことができる。なお、樹脂保護層５は、緑色や青色等の絶縁基板１との色調の差の大きい色に着色しておくことが好ましい。
【００４１】
このような配線基板８は、例えば、絶縁基板１が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、以下のようにして製作される。まず、セラミック原料粉末を有機バインダー等とともにシート状に成形して複数のグリーンシートを作製し、これを必要に応じて複数上下に積層するとともに焼成して四角形状の絶縁基板１を形成する。次に、絶縁基板１の主面に銅を主成分とする金属ペーストを配線導体２およびマーク６用の導体パッド７の四角形状の配列パターンに印刷塗布し、これを窒素雰囲気中で約９００℃の温度で熱処理して絶縁基板１の主面に焼き付ける。次に、絶縁基板１の主面に、一部が配線導体２と接するようにして、酸化錫系等の抵抗体のペーストを抵抗体３の所定パターンに印刷塗布し、これを窒素雰囲気中で約９００℃の温度で熱処理して絶縁基板１の主面に焼き付ける。
【００４２】
なお、抵抗体３のペーストを印刷する際、金属ペーストを焼き付けることにより形成された導体パッド７の四角形状の配列パターンの内側に形成される十字状のパターン（絶縁基板１が十字状に露出している部位）を基準にして、印刷用の製版の位置合わせをすることにより、配線導体２と抵抗体３とが正確に位置合わせされて形成される。この抵抗体３のペーストの印刷時に、印刷用の製版を調整して、四角形状の配列パターンに形成された導体パッド７の内側の十字状の部分にも抵抗体３のペーストを印刷するようにしておくと、非形成部に抵抗体３が設けられたマーク６を形成することができる。
【００４３】
次に、酸化ホウ素系のガラス等のガラスを、抵抗体３を被覆するようにして溶融被着させてガラス保護層４を形成する。ガラスを溶融被着させる際にも、導体パッド７の四角形状の配列パターンの内側に形成される十字状の部分（絶縁基板１が十字状に露出している部位）を基準にして、ガラス溶着用の治具の位置合わせをすることにより、抵抗体３とガラス保護層４とが正確に位置合わせされて形成される。このガラスを溶着するときに、四角形状の配列パターンに形成された導体パッド７の内側の十字状の部分にもガラスを溶融被着するようにしておくと、非形成部にガラス保護層４が設けられたマーク６を形成することができる。
【００４４】
そして、最後に、配線導体２のうち電子部品を接続すること等のために必要な部位を除いて、配線導体２，抵抗体３およびガラス保護層４の露出表面に、未硬化のエポキシ樹脂を印刷塗布し、加熱硬化させることにより樹脂保護層５を形成して配線基板８が製作される。未硬化の樹脂を塗布する際にも、導体パッド７の四角形状の配列パターンの内側に形成される十字状の部分（絶縁基板１が十字状に露出している部位）を基準にして樹脂印刷用の製版の位置合わせをすることにより、樹脂保護層５が確実に配線導体２と抵抗体３とガラス保護層４とを覆うようにして形成される。
【００４５】
なお、本発明の配線基板８は上述の実施の形態の例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であれば種々の変更は可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明のセラミック配線基板の実施の形態の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・・絶縁基板
２・・・配線導体
３・・・抵抗体
４・・・ガラス保護層
５・・・樹脂保護層
６・・・マーク
７・・・導体パッド
８・・・配線基板
【図１】
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