(57)【要約】【課題】  絶縁基体の気密性や機械的強度を良好に確保することができるとともに、凹部の底面に電子部品を接合するための導体層から成る搭載部が確実に形成された信頼性の高い配線基板を提供すること。【解決手段】  配線基板９は、上面に電子部品を収容し搭載するための凹部１ａが形成されたセラミックスから成る絶縁基体１と、凹部１ａの底面に形成された導体層から成る電子部品の搭載部１ｂとを具備しており、搭載部１ｂは、その端が凹部１ａの内側面から絶縁基体１の内部に埋入されているとともに、その埋入部１ｃの厚みが１５μm以下である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に電子部品を収容し搭載するための凹部が形成されたセラミックスから成る絶縁基体と、前記凹部の底面に形成された導体層から成る電子部品の搭載部とを具備しており、該搭載部は、その端が前記凹部の内側面から前記絶縁基体の内部に埋入されているとともに、その埋入部の厚みが１５μm以下であ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収容し搭載するための凹部を有す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、上面に電子部品を収容し搭載するための凹部が形成されたセラミックスから成る絶縁基体と、凹部の底面に形成された導体層から成る電子部品の搭載部とを具備した構造である。
【０００３】
また、通常、絶縁基体は、凹部の内側から外側にかけて配線導体が形成されている。
【０００４】
この配線基板の凹部内に電子部品を収容し搭載するとともに、凹部の底面に形成された導体層から成る搭載部に電子部品を低融点ろう材等を介して接合し、その後、電子部品の上面に形成されている電極をボンディングワイヤ等を介して配線導体のうち凹部の内側に露出している部位に電気的に接続し、電子部品を蓋体や封止用樹脂等で気密封止することにより電子装置として完成する。
【０００５】
この電子装置について、配線導体のうち凹部の外側に露出した部位、例えば絶縁基体の外側面や下面に露出した部位を、外部電気回路に接続することにより、電子部品の電極が外部電気回路に電気的に接続される。
【０００６】
なお、搭載部の底面に形成されている導体層は、低融点ろう材等との接合を確実なものとするために、通常、約３０μｍ程度の厚みで形成されている。
【０００７】
このような配線基板は、例えば、絶縁基体を形成するセラミックスが酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、まず、酸化アルミニウム等の原料粉末を有機樹脂バインダー等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）を作製するとともに一部のものに打ち抜き加工を施して枠状に加工し、次に、打ち抜き加工を施していない板状のグリーンシートに凹部底面の導体層および配線導体のパターンに金属ペーストを印刷し、次に、この板状のグリーンシートの上に、印刷した金属ペーストを取り囲むようにして枠状に加工したグリーンシートを積層し、その後、これらを高温で一体焼成することにより製作される。金属ペーストは、セラミックスが酸化アルミニウム質焼結体の場合には、タングステンやモリブデン，マンガン等の高融点金属または高融点金属に銅を添加した金属粉を有機溶剤，有機樹脂バインダーと混練して作製したものが使用される。
【０００８】
この場合、導体層となる金属ペーストは、凹部の底面に相当する範囲よりも広くなるようにして印刷されていて、印刷位置やグリーンシート間の積層位置がずれた場合でも凹部の底面に確実に導体層が形成されるようになっているのが一般的である。そのため、導体層は、その端が凹部の内側面から絶縁基体の内部、すなわち枠状のグリーンシートと板状のグリーンシートとの間に埋入された構造になっている。
【特許文献１】特開１９９９−１７６９９０号公報
【特許文献２】特開１９９６−５１１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、このような従来の配線基板においては、厚みが約３０μｍと厚い導体層が、凹部の内側面から絶縁基体の内部に埋入されているため、この導体層となる厚い金属ペーストが妨げになって、その上下の層間でグリーンシートの密着性が低下し、層間の密着不良が発生して、凹部の内側面に沿った部位で、絶縁基体の気密性や機械的強度が低下してしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記の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、絶縁基体の気密性や機械的強度を良好に確保することができるとともに、凹部の底面に電子部品を接合するための導体層から成る搭載部が確実に形成された信頼性の高い配線基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の配線基板は、上面に電子部品を収容し搭載するための凹部が形成されたセラミックスから成る絶縁基体と、前記凹部の底面に形成された導体層から成る電子部品の搭載部とを具備しており、該搭載部は、その端が前記凹部の内側面から前記絶縁基体の内部に埋入されているとともに、その埋入部の厚みが１５μm以下であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の配線基板によれば、凹部の底面に形成された導体層から成る搭載部の端が、凹部の内側面から絶縁基体の内部に埋入していることから、導体層や絶縁基体を形成するセラミックスの層間で多少の位置ずれが生じたとしても、確実に凹部の底面に導体層を形成しておくことができ、電子部品を凹部の底面に搭載して常に強固に接合し固定しておくことができる。
【００１３】
また、本発明の配線基板によれば、搭載部のうち凹部の内側面から絶縁基体に埋入された埋入部の厚みが１５μm以下と薄いことから、導体層となる金属ペーストを挟んだ上下の層間でグリーンシートの密着性が低下することはなく、凹部の内側面に沿った部位で、絶縁基体の気密性や機械的強度の低下等の問題が発生することは効果的に防止される。その結果、絶縁基体の気密性や機械的強度を良好に確保することができるとともに、凹部の底面に電子部品を接合するための導体層から成る搭載部が確実に形成された信頼性の高い配線基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の配線基板について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、１ａは絶縁基体１の上面に形成された凹部、１ｂは搭載部である。これら絶縁基体１、搭載部１ｂにより、本発明の配線基板９が基本的に構成される。
【００１５】
本発明の絶縁基体１は、上面に半導体素子や容量素子等の電子部品（図示せず）を収容し搭載するための凹部１ａが形成されている。この絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体，ガラスセラミック焼結体，窒化アルミニウム質焼結体等のセラミックスにより形成されている。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、まず酸化アルミニウム等の原料粉末を有機樹脂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するとともに一部のものに打ち抜き加工を施して枠状に加工し、次に打ち抜き加工を施していない板状のグリーンシートの上に、枠状に加工したグリーンシートを積層し、その後、これらを高温（約１６００℃）で一体焼成することにより製作される。
【００１６】
また、絶縁基体１は、凹部１ａの底面に導体層から成る電子部品の搭載部１ｂが形成されている。この導体層は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，金，パラジウム等の金属材料から成り、例えば、タングステンの粉末に有機溶剤，有機樹脂バインダーを添加混練して作製した金属ペーストを、板状のグリーンシートのうち凹部の底面に相当する部位にスクリーン印刷等で印刷しておくことにより形成される。
【００１７】
また、絶縁基体１は、凹部１ａの内側から外側にかけて配線導体２が形成されている。配線導体２は、凹部の内側から外側にかけて導出する導電路として機能する。この配線導体２は、上記導体層と同様の金属ペーストを、絶縁基体１となるグリーンシートの表面に所定の配線パターンで印刷しておくことにより形成される。
【００１８】
そして、配線基板９は、凹部１ａ内に電子部品（図示せず）を収容し搭載するとともに、電子部品の下面を搭載部１ｂに金−錫等の低融点ろう材を介して接合し、その後、電子部品の上面等に形成されている電極をボンディングワイヤ等の接続材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で封止することにより電子部品として完成される。
【００１９】
本発明の配線基板９においては、凹部１ａの底面に形成された導体層から成る搭載部１ｂの端が、凹部１ａの内側面から絶縁基体１の内部に埋入している。これにより、導体層や絶縁基体１を形成するセラミックスの層間で多少の位置ずれが生じたとしても、凹部１ａの底面に導体層から成る搭載部１ｂを確実に形成しておくことができ、電子部品を凹部１ａの底面に搭載して、常に強固に接合し固定しておくことができる。
【００２０】
また、本発明の配線基板９において、搭載部１ｂのうち凹部１ａの内側面から絶縁基体１に埋入された埋入部１ｃの厚みが１５μm以下である。これにより、導体層となる金属ペーストを挟んだ上下の層間でグリーンシートの密着性が低下することはなく、凹部１ａの内側面に沿った部位で絶縁基体１の気密性や機械的強度の低下等の問題が発生することが効果的に防止される。その結果、絶縁基体１の気密性や機械的強度を良好に確保することができるとともに、凹部１ａの底面に電子部品を接合するための導体層から成る搭載部１ｂが確実に形成された信頼性の高い配線基板を作製することができる。
【００２１】
埋入部１ｃの厚みが１５μｍを超えると、絶縁基体１を形成するグリーンシートの層間の密着性が低下し、凹部１ａの内側面に沿った部位で絶縁基体１の機械的強度や気密性が低下してしまい、配線基板９の機械的強度や気密封止等の特性および信頼性に不具合を生じてしまう。
【００２２】
また、埋入部１ｃの厚みが５μｍ未満になると、そのような薄い導体層を金属ペーストを印刷することで形成する際に、部分的にかすれや印刷ムラ等の不具合を生じ、表面の凹凸がかえって大きくなって上下のグリーンシート間の密着を妨げてしまうおそれがある。したがって、埋入部１ｃの厚みは、好ましくは５〜１５μｍがよい。
【００２３】
また、埋入部１ｃについて、絶縁基体１の内部に入り込む幅（長さ）は０．５〜３ｍｍが好ましい。０．５ｍｍ未満では、絶縁基体１となるグリーンシートを積層するときの積層位置ずれや、埋入部１ｃを形成する導体層となる金属ペーストの印刷位置ずれ等が生じたとき等に、凹部１ａの底面に搭載部１ｂが正常に形成されず電子部品の接合の強度が低下するおそれがあるとともに、埋入部１ｃが絶縁基体１の内部に十分に入り込まないおそれがある。
【００２４】
埋入部１ｃの外周縁は、波型，折れ線状等の凹凸のある形状であることが好ましい。この場合、埋入部１ｃの外周縁に、埋入部１ｃと絶縁基体１との熱膨張係数の差に起因する応力等が集中することを効果的に防止することができ、埋入部１ｃの周囲で絶縁基体１の機械的強度が劣化することを防止し、より一層長期信頼性に優れた配線基板９を作製することができる。
【００２５】
また、搭載部１ｂのうち埋入部１ｃ以外の部位、すなわち凹部１ａの底面に露出している部位は、その厚みを１５〜４５μｍとしておくとよく、電子部品の接合を強固なものとすることができるとともに、導体層の内部応力を低く抑えて絶縁基体１に対する接合強度を確保することができる。従って、搭載部１ｂのうち埋入部１ｃ以外の部位の厚みを１５〜４５μｍとすることが好ましく、２５〜３５μｍとすることがより好ましい。
【００２６】
搭載部１ｂの埋入部１ｃの厚みを１５μｍ以下とするには、例えば、搭載部１ｂを形成する導体層となる金属ペーストを印刷する際、印刷用製版とグリーンシートとの間の距離を調節することや、金属ペーストの粘度を通常値（２００Ｐａ・ｓ程度）より２５〜５０％程度低く調節すること等の方法を用いることができる。
【００２７】
また、搭載部１ｂは、埋入部１ｃの厚みを１５μｍ以下とするとともに、その内側の部位の厚みを例えば２５〜３５μｍ程度に厚くする場合、凹部１ａの内側面に沿った部位で、厚みの厚い部位から埋入部１ｃにかけて、厚みが漸次薄くなるようにしておくことが好ましい。この場合、上下の層間で位置ずれが起きた場合でも、層間の距離が搭載部の全周で、ほぼ同じなので、グリーンシートの密着性を確保できるという利点がある。
【００２８】
また、埋入部１ｃの厚みが１５μｍと薄い部分を、凹部１ａの内側面から露出した底面側へある程度の幅（１ｍｍ）で延出させてもよい。これにより、導体層（搭載部１ｂ）となる金属ペーストを挟んだ上下の層間でグリーンシートの密着性が低下するのを確実に抑えることができる。
【００２９】
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】
【００３０】
【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】
【００３１】
１・・・絶縁基板
１ａ・・・凹部
１ｂ・・・搭載部
１ｃ・・・埋入部
２・・・配線導体
９・・・配線基板
【図１】
2005159084.tif 000003