(57)【要約】【課題】絶縁材からなる基板本体と金属製の放熱部材との位置決めおよび固着が精度良く成されており、放熱部材の側面に確実に金属メッキが施された配線基板を提供する。【解決手段】セラミック（絶縁材）からなり、表面３および裏面４を有する基板本体２と、かかる基板本体２の表面３と裏面４との間を貫通する貫通孔５と、かかる貫通孔５に素子搭載面１３を上端に有する柱部１２が挿入され、かかる柱部１２の下方に連なるベース部１６が貫通孔５に隣接し且つ基板本体２の裏面４に開口する窪み９に固着される放熱部材１０と、を備え、基板本体２の貫通孔５の内壁６と、対向する放熱部材１０の柱部１２の側面１４との間に、基板本体２の内壁６の下部から側面１４に突出して接する突部８を形成すると共に、かかる突部８を介して貫通孔５の内壁６と柱部１２の側面１４との間に隙間ｓが形成されている、配線基板１。【選択図】  図２
2007311510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁材からなり、表面および裏面を有する基板本体と、
上記基板本体の表面と裏面との間を貫通する貫通孔と、
上記貫通孔に素子搭載面を上端に有する柱部が挿入され、かかる柱部の下方に連なるベース部が上記基板本体の裏面、または上記貫通孔に隣接し且つ基板本体の裏面に開口する窪みに固着される放熱部材と、を備え、
上記基板本体の貫通孔の内壁と、対向する上記放熱部材の柱部の側面との間に、何れか一方から他方に突出して接する突部を形成すると共に、かかる突部を介して上記貫通孔の内壁と上記柱部の側面との間に隙間が形成されている、
ことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記基板本体の貫通孔と、前記放熱部材の柱部とは、平面視においてほぼ相似形であると共に、前記突部は、上記貫通孔の内壁および上記柱部の側面における前記基板本体の厚み方向の一部から上記内壁および上記側面の全周に沿って形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記基板本体の貫通孔と、前記放熱部材の柱部とは、平面視においてほぼ相似形であると共に、前記突部は、平面視において上記貫通孔の内壁および上記柱部の側面における複数のほぼ対称の位置に分割して形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
絶縁材からなり、表面および裏面を有する基板本体と、
上記基板本体の表面と裏面との間を貫通する貫通孔と、
上記貫通孔に素子搭載面を上端に有する柱部が挿入され、かかる柱部の下方に連なるベース部が上記貫通孔に隣接し且つ基板本体の裏面に開口する窪みに固着される放熱部材と、を備え、
上記基板本体の裏面に開口する窪みの側面と、対向する上記放熱部材のベース部の側面との間に、何れか一方から他方に突出して接する突部を形成すると共に、
かかる突部を介して、上記貫通孔の内壁と上記柱部の側面との間、および上記窪みの側面とベース部との間で且つ上記突部のない位置に隙間が形成されている、
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、発光素子やＩＣチップなどの電子部品を上端の素子搭載面に搭載する放熱部材と、かかる放熱部材の柱部を貫通させて固着する絶縁材からなる基板本体と、を備えた配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
高輝度の光量を容易に得るため、セラミックからなる積層基板と、かかる積層基板の表面および裏面の間に貫通して接合した放熱部材と、かかる放熱部材の上面に搭載したＬＥＤ素子と、かかるＬＥＤ素子を囲むように上記積層基板上に設けられ且つ内側に光反射面を有するパッケージと、を備えた発光装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、上記発光装置では、積層基板の上下２段の穴に金属からなる放熱部材を挿入すると、穴の内壁と放熱部材の側面との間に隙間がなくなる。このため、放熱部材の側面に電解Ｎｉメッキおよび電解Ａｕメッキを施すことができず、かかる放熱部材の側面における腐食を防止できない、おそれがあった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９６８７号公報（第１〜１８頁、図１）
【特許文献２】特開平１０−  ２９６８７号公報（第１〜７頁、図１，２）
【０００４】
一方、セラミックのパッケージ本体の貫通孔に、金属製の放熱部材の上段部を挿入させて、かかるパッケージ本体と放熱部材とを固着する際に、放熱部材の上段部と上記貫通孔の内側面との間に大小２種類の幅の隙間を形成して、洗浄液の環流を容易にし且つメッキ液の残留を防止した電子部品用パッケージが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上記電子部品用パッケージでは、放熱部材の上段部と上記貫通孔の内側面との間には、少なくとも幅の小さな隙間が全周に位置しているので、パッケージ本体に対する放熱部材の位置決めが、パッケージ本体の平面方向において精度良く行い難くなる。この結果、放熱部材とパッケージ本体とをロウ付けで接合した際の誤差が解消されにくい、という問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、絶縁材からなる基板本体と金属製の放熱部材との位置決めおよび固着が精度良く成されており、放熱部材の側面に確実に金属メッキが施された配線基板を提供する、ことを課題とする。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するため、基板本体と放熱部材とを狭い面積で直かに面接触させる、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明による第１の配線基板（請求項１）は、絶縁材からなり、表面および裏面を有する基板本体と、かかる基板本体の表面と裏面との間を貫通する貫通孔と、かかる貫通孔に素子搭載面を上端に有する柱部が挿入され、かかる柱部の下方に連なるベース部が上記基板本体の裏面、または上記貫通孔に隣接し且つ基板本体の裏面に開口する窪みに固着される放熱部材と、を備え、上記基板本体の貫通孔の内壁と、対向する上記放熱部材の柱部の側面との間に、何れか一方から他方に突出して接する突部を形成すると共に、かかる突部を介して上記貫通孔の内壁と上記柱部の側面との間に隙間が形成されている、ことを特徴とする。
【０００７】
これによれば、前記突部によって、基板本体と放熱部材との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されていると共に、貫通孔の内壁と柱部の側面との間で且つ上記突部のない位置に隙間が形成されているため、かかる隙間を介して柱部の側面に金属メッキが確実に被覆されている。従って、寸法精度が高く、放熱部材が腐食しにくい配線基板とすることが可能となる。
尚、前記絶縁材には、アルミナなどの高温焼成セラミックや、ガラス−セラミックなどの低温焼成セラミックのほか、エポキシ系などの樹脂も含まれる。
また、前記放熱部材は、熱伝導率の高いＣｕ，Ａｌ、あるいはこれらをベースとする合金からなり、前記ベース部の上面における中央部から前記柱部が立設した形態を有している。
更に、基板本体と放熱部材との固着は、基板本体の裏面と放熱部材の上面との間、基板本体の前記窪みの天井面と放熱部材の上面との間、あるいは、かかる窪みの天井面および側面と放熱部材の上面および側面との間を、例えば、ロウ付けまたは接着するものである。
加えて、前記突部は、基板本体の貫通孔の内壁から突出する前記絶縁材の一部、あるいは、放熱部材の側面から突出する金属材料の一部からなる突条、または複数の突起が挙げられる。
【０００８】
また、本発明には、前記基板本体の貫通孔と、前記放熱部材の柱部とは、平面視においてほぼ相似形であると共に、前記突部は、上記貫通孔の内壁および上記柱部の側面における前記基板本体の厚み方向の下部から上記内壁および上記側面の全周に沿って形成されている、配線基板（請求項２）も含まれる。
これによれば、基板本体を形成する絶縁材のうち、前記貫通孔の内壁における厚み方向の下部の全周、あるいは、放熱部材の柱部の側面とベース部の上面との間の全周に沿って突部が形成されている。このため、基板本体と放熱部材との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成され、上記突部を除いた貫通孔の内壁と柱部の側面との間に隙間が形成されているので、かかる隙間を介して柱部の側面に金属メッキが確実に被覆されている。
尚、基板本体の前記突部は、例えば積層すべき複数のグリーンシートのうち、かかる突部を形成するグリーンシートの上記貫通孔の一部となる打ち抜き孔の内のり寸法を小さくすることで、あるいは、金属素材から放熱部材をプレス成形する際に、柱部とベース部との間に段部を全周に形成することで得られる。
【０００９】
更に、本発明には、前記基板本体の貫通孔と、前記放熱部材の柱部とは、平面視においてほぼ相似形であると共に、前記突部は、平面視において上記貫通孔の内壁および上記柱部の側面における複数のほぼ対称の位置に分割して形成されている、配線基板（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記貫通孔の内壁から基板本体を形成する絶縁材の一部、あるいは放熱部材の柱部の側面から当該放熱部材を形成する金属材料の一部が、互いに対称で且つ複数に分割された突部を形成している。このため、基板本体と放熱部材との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成され、上記突部同士の間を介して、貫通孔の内壁と柱部の側面との間に外部に連通する隙間が形成されるので、かかる隙間を介して柱部の側面に金属メッキが確実に被覆されている。
尚、基板本体の前記突部は、例えば積層すべき複数のグリーンシートのうち、かかる突部を形成するグリーンシートの上記貫通孔の一部となる打ち抜き孔の内周縁に複数の突部を形成することで、あるいは、金属素材から放熱部材を切削加工などにより成形する際に、柱部の側面に複数の突部を形成することで得られる。
【００１０】
一方、本発明による第２の配線基板（請求項４）は、絶縁材からなり、表面および裏面を有する基板本体と、かかる基板本体の表面と裏面との間を貫通する貫通孔と、かかる貫通孔に素子搭載面を上端に有する柱部が挿入され、かかる柱部の下方に連なるベース部が上記貫通孔に隣接し且つ基板本体の裏面に開口する窪みに固着される放熱部材と、を備え、上記基板本体の裏面に開口する窪みの側面と、対向する上記放熱部材のベース部の側面との間に、何れか一方から他方に突出して接する突部を形成すると共に、かかる突部を介して、上記貫通孔の内壁と上記柱部の側面との間、および上記窪みの側面とベース部の側面との間で且つ上記突部のない位置に隙間が形成されている、ことを特徴とする。
【００１１】
これによれば、前記突部によって、基板本体と放熱部材との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されると共に、貫通孔の内壁と柱部の側面との間および前記窪みの側面とベース部の側面とのに隙間が形成されている。このため、かかる隙間を介して柱部およびベース部の側面に金属メッキが確実に被覆されている。従って、寸法精度が高く、放熱部材が腐食しにくい配線基板とすることが可能となる。
尚、突部の形成方法は、前記第１の配線基板の場合と同様である。このうち、放熱部材のベース部の側面における下部に、全周に沿った突部や、互いに対称な複数の突部を設ける際には、金属素材をプレスにより同時且つ容易に成形できる。
【００１２】
付言すれば、本発明は、前記基板本体の貫通孔と、前記放熱部材の柱部とは、平面視においてほぼ相似形の矩形であると共に、かかる矩形を呈する上記貫通孔の内壁または上記柱部の側面の厚み方向における下部の全周に沿って、前記突部が形成されている、配線基板を含むことができる。
また、本発明は、前記基板本体の貫通孔と、前記放熱部材の柱部とは、平面視においてほぼ相似形の矩形であると共に、かかる矩形を呈する上記貫通孔の内壁または上記柱部の側面に、複数の前記突部が形成されている、配線基板を含むことができる。こられによる場合も、寸法精度が高く、放熱部材が腐食しにくい配線基板とすることが可能となる。
【００１３】
更に、本発明は、前記基板本体の貫通孔と、前記放熱部材の柱部とは、平面視において相似形の円形であると共に、かかる円形を呈する上記貫通孔の内壁または上記柱部の側面の厚み方向における一部の全周に沿って、前記突部が形成されている、配線基板を含むことができる。
加えて、本発明は、前記基板本体の貫通孔と、前記放熱部材の柱部とは、平面視において相似形の円形であると共に、かかる円形を呈する上記貫通孔の内壁または上記柱部の側面に、複数の前記突部がほぼ対称に形成されている、配線基板を含むことができる。これらによる場合も、寸法精度が高く、放熱部材が腐食しにくい配線基板とすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明による第１の配線基板の一形態である配線基板１を示す平面図、図２は、図１中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図、図３は、かかる配線基板１を構成する基板本体２の垂直断面を含む斜視図である。
配線基板１は、図１，図２に示すように、表面３および裏面４を有する基板本体２、かかる基板本体２の表面３と裏面４との間を貫通する貫通孔５、かかる貫通孔５の周囲に隣接し、基板本体２の裏面４に開口する窪み９、および上記貫通孔５に柱部１２が挿入され、かかる柱部１２の下方に連なり、上記窪み９に挿入・固着されるベース部１６を有する放熱部材（ヒートシンク）１０を備えている。
基板本体２は、図２，図３に示すように、例えば、アルミナ（絶縁材）からなるセラミック層ｃ１〜ｃ３を一体に積層し、平面視がほぼ正方形で全体がほぼ平板状体である。また、貫通孔５は、平面視が正方形で、その内壁６の下部における全周に沿って突部８が内側に突設されている。
【００１５】
尚、セラミック層ｃ１〜ｃ３間には、所定パターンの配線層が形成され、これらは、セラミック層ｃ１〜ｃ３を貫通するビア導体を介して、互いに導通されると共に、表面３や裏面４に形成されるパッド（何れも図示せず）とも導通されている。かかる配線層、ビア導体、パッドは、ＷまたはＭｏなどからなる。
更に、放熱部材１０は、Ｃｕ合金からなり、図１，図２に示すように、平面視が正方形（矩形）の素子搭載面１３を上端に有する四角柱の柱部１２と、かかる柱部１２の下方の全周に連なる平面視が正方形のベース部１６と、からなる。かかる放熱部材１０は、その柱部１２およびベース部１６が、基板本体２の貫通孔５および窪み９に挿入されると共に、ベース部１６と窪み９との間がＡｇロウを介してロウ付け（固着）されるか、有機系接着剤により接着（固着）されている。
【００１６】
図１，図２に示すように、放熱部材１０における柱部１２の側面１４の下部と、基板本体２の貫通孔５における内壁６の下部から内側に突出する突部８の先端面７とは、互いに面接触しており、その上方における貫通孔５の内壁６と柱部１２の側面１４との間には、一定幅の隙間ｓが柱部１２の全周に沿って形成されている。かかる隙間ｓは、基板本体２の表面３側に開口している。
また、放熱部材１０における柱部１２の素子搭載面１３、各側面１４、およびベース部１６の底面には、厚みが約１〜２０μｍのＮｉメッキ膜と厚みが約０．１〜６μｍのＡｕメッキ膜（何れも図示せず）とが被覆されている。
尚、放熱部材１０の柱部１２の素子搭載面１３は、基板本体２の表面３とほぼ面一となり、かかる素子搭載面１３には、ＩＣチップなどの電子部品１８やＬＥＤなどの発光素子がＡｇロウまたは導電性接着剤を介して搭載される。また、電子部品１８と基板本体２の表面３に形成される前記パッドとは、図示しないボンディングワイヤを介して導通される。
【００１７】
以上のような配線基板１は、以下のようにして製造した。
予め、アルミナ粉末の粒子、樹脂バインダ、可塑剤、および溶剤などからなる原料を混合して、セラミックスラリを製作した。かかるセラミックスラリにドクターブレード法を施して、平面視が正方形であり、互いに厚みが異なる３層のグリーンシートを形成した。
次に、上記３層のうち、比較的厚いグリーンシートに対し、断面が正方形の貫通孔を、パンチとダイの受入れ孔とによる打ち抜き加工で形成し、比較的薄いグリーンシートに対し、上記貫通孔よりも縦横の寸法が僅かに小さい断面正方形の貫通孔を、上記同様の打ち抜き加工で形成した。残りのグリーンシートに対し、上記２つの貫通孔よりも縦横の寸法が大きい断面正方形の貫通孔を、上記同様の打ち抜き加工で形成した。
【００１８】
次いで、前記貫通孔が形成された３層のグリーンシートにおける各貫通孔の周囲に、所要数のビアホールをそれぞれ形成し、それらの内部にＷまたはＭｏ粉末を含む導電性ペーストを充填して、ビア導体を形成した。更に、これらのグリーンシートの表面および裏面の少なくとも一方に、導電性ペーストを所定パターンによりスクリーン印刷して、前記パターンに倣った配線層やパッドを形成した。
上記最少寸法の貫通孔を有するグリーンシートの両面に残り２層のグリーンシートを、それらの貫通孔が同心で連通するように、個別に積層および圧着してグリーンシート積層体を形成した。かかるグリーンシート積層体を所定の温度帯に加熱・焼成した。この結果、セラミック層ｃ１〜ｃ３からなり、前記表面３、裏面４、貫通孔５、かかる貫通孔５の内壁６の下部の全周から突出する突部８、および窪み９を有する基板本体２が得られた。
【００１９】
一方、Ｃｕ合金からなる板状の素材を、雄・雌型によるプレスすることで、平面視が正方形のベース部１６と、その中央部から立設し平面視が正方形の素子搭載面１３および側面１４を有する柱部１２とからなる放熱部材１０を形成した。
次に、図４中の矢印で示すように、ベース部１６の上面と各側面とに図示しないＡｇロウのシートを配置した放熱部材１０の柱部１２を、基板本体２の貫通孔５に挿入すると共に、上記ベース部１６を基板本体２の窪み９に挿入した。この際、基板本体２の突部８の先端面７は、放熱部材１０の柱部１２における各側面１４の下部の全周において面接触すると共に、これらの上方における側面１４と貫通孔５の内壁６との間に、約数１０〜数１００μｍの隙間ｓが形成されていた。
更に、上記基板本体２および放熱部材１０を約７００〜９００℃に加熱し、前記Ａｇロウを溶融して、基板本体２と放熱部材１０とをロウ付けにより固着した。
【００２０】
そして、基板本体２に固着された放熱部材１０における柱部１２の素子搭載面１３、側面１４、およびベース部１６の底面に対し、ＮｉおよびＡｕ電解メッキを順次施した。この際、放熱部材１０における柱部１２の各側面１４には、前記隙間ｓを通じて、上記各電解メッキ用のメッキ液が十分に環流していた。
その結果、柱部１２の側面１４にもＮｉおよびＡｕメッキ膜を確実に被覆できた。以上の各工程により、前記図１，図２に示した配線基板１が得られた。
以上のような配線基板１によれば、前記突部８によって、基板本体２と放熱部材１０との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されていると共に、貫通孔５の内壁６と柱部１２の側面１４との間に隙間ｓが形成されているため、かかる隙間ｓを介して柱部１２の側面１４にもＮｉおよびＡｕメッキ膜を確実に被覆されている。従って、寸法精度が高く、放熱部材１０が腐食しにくい配線基板１となった。尚、放熱部材１０がＡｌ合金からなる場合には、前記ロウ付けに替えて、接着が用いられる。
【００２１】
図５は、前記配線基板１の変形形態である配線基板１ａの概略を示す部分平面図、図６は、その垂直断面図である。
配線基板１ａは、図５，図６に示すように、表面３および裏面４を有する基板本体２ａ、その表面３と裏面４との間を貫通する貫通孔５、かかる貫通孔５の周囲に隣接し、基板本体２ａの裏面４に開口する窪み９、上記貫通孔５に柱部１２が挿入され、かかる柱部１２の下方に連なり、上記窪み９に挿入・固着されるベース部１６を有する放熱部材１０を備えている。
基板本体２ａは、図５，図６に示すように、前記同様のセラミック層ｃ１〜ｃ３を一体に積層し、平面視が正方形で全体がほぼ平板状体である。また、貫通孔５は、平面視が正方形で、その内壁６の上部における各辺の中央部ごとに分割して、複数の突部８ａが内側に突設されている。
尚、セラミック層ｃ１〜ｃ３やこれらの間には、前記同様のビア導体や配線層が形成されると共に、表面３や裏面４にも前記同様のパッドが形成されている。
【００２２】
図５，図６に示すように、前記同様の放熱部材１０は、その柱部１２およびベース部１６が、基板本体２ａの貫通孔５および窪み９に挿入されると共に、ベース部１６と窪み９との間でＡｇロウを介してロウ付け（固着）されるか、有機系接着剤により接着（固着）されている。
また、放熱部材１０における柱部１２の側面１４の上部と、基板本体２ａの貫通孔５における内壁６の上部から突出する複数の突部８ａの先端面７とは、互いに面接触しており、その下方における貫通孔５の内壁６と柱部１２の側面１４との間には、一定幅の隙間ｓが柱部１２の全周に沿って形成されている。この隙間ｓは、突部８ａ，８ａ間の間隙を介して、基板本体２の表面３側に連通している。
【００２３】
更に、放熱部材１０における柱部１２の素子搭載面１３、各側面１４、およびベース部１６の底面には、前記同様のＮｉおよびＡｕメッキ膜が被覆されている。
尚、放熱部材１０の柱部１２の素子搭載面１３は、基板本体２ａの表面３とほぼ同じ高さとなり、ＩＣチップなどの電子部品１８が前記同様に搭載される。また、電子部品１８と基板本体２ａの表面３に形成される前記パッドとは、図示しないボンディングワイヤを介して導通されるが、突部８ａが位置する表面３にパッドを形成すると、比較的短い上記ワイヤを介して、電子部品と導通できる。
【００２４】
以上の配線基板１ａは、図５，図６に示すように、最上層のセラミック層ｃ２となるグリーンシートに形成する平面視が正方形の貫通孔を、各辺の中央部が内側に突出するように打ち抜き加工するほかは、前記同様の各工程を経ることで製造できた。
以上のような配線基板１ａにおいても、前記複数の突部８ａによって、基板本体２ａと放熱部材１０との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されている。また、突部８ａ，８ａ間の間隙および貫通孔５の内壁６と柱部１２の側面１４との間に隙間ｓが形成されているため、上記間隙および隙間ｓを介して柱部１２の側面１４にもＮｉおよびＡｕメッキ膜が確実に被覆されている。従って、寸法精度が高く、放熱部材１０が腐食しにくい配線基板１ａとなった。
【００２５】
図７は、前記配線基板１の異なる変形形態の配線基板１ｂを示す平面図である。
配線基板１ｂは、前記基板本体２ａと同様な基板本体２ｂと、放熱部材１０とを備えている。かかる配線基板１ｂが前記配線基板１ａと相違するのは、基板本体２ｂの表面３を含む最上層のセラミック層ｃ２に形成される断面正方形の貫通孔において、各コーナ付近ごとに平面視がほぼＬ字形の突部８ｂに分割して、内側に突出している点である。このため、最上層のセラミック層ｃ２となるグリーンシートに形成する平面視が正方形の貫通孔を、各コーナ付近が内側に突出するように打ち抜き加工するほかは、前記同様の各工程を経ることで製造できた。
【００２６】
以上のような配線基板１ｂにおいても、前記複数の突部８ｂによって、基板本体２と放熱部材１０との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されている。また、突部８ｂ，８ｂ間の間隙および貫通孔５の内壁６と柱部１２の側面１４との間に隙間ｓが形成されているため、上記間隙および隙間ｓを介して柱部１２の側面１４にもＮｉおよびＡｕメッキ膜が確実に被覆されている。従って、寸法精度が高く、放熱部材１０が腐食しにくい配線基板１ａとなった。
【００２７】
図８は、前記配線基板１の更に異なる変形形態の配線基板１ｃを示す前記図６と同様な垂直断面図である。
配線基板１ｃは、前記基板本体２ａ，２ｂと同様でセラミック層ｃ１〜ｃ４からなる基板本体２ｃと、放熱部材１０とを備えている。かかる配線基板１ｃが前記配線基板１ａ，１ｂと相違するのは、基板本体２ｃの中層を形成する比較的薄いセラミック層ｃ２に形成される断面正方形の貫通孔において、各辺の中央部または各コーナ付近に平面視が直線状またはほぼＬ字形の突部８ｃを、内側に分割して突出させている点である。かかる複数の突部８ｃ，８ｃ間には、間隙が位置し、その上下における柱部１２の側面１４と貫通孔５の内壁６との間には、それぞれ隙間ｓが形成されている。
配線基板１ｃは、中層のセラミック層ｃ２となるグリーンシートに形成する平面視が正方形の貫通孔を、各コーナ付近が内側に突出するように打ち抜き加工するか、平面視がほぼ＋字形となるように打ち抜き加工するほかは、前記同様の各工程を経ることで製造できた。
上記配線基板１ｃにても、前記配線基板１ａ，１ｂと同様な効果が得られた。
【００２８】
図９は、前記配線基板１の変形形態の配線基板１ｄを示す前記同様の垂直断面図である。配線基板１ｄは、図９に示すように、表面３および裏面４を有し、セラミック層ｃ２，ｃ３からなる基板本体２ｄと、放熱部材１０とを備えている。
かかる配線基板１ｄが前記配線基板１と相違する点は、突部８が基板本体２ｄの裏面４と面一に形成されており、その上方に隙間ｓが位置している。かかる放熱部材１０は、そのベース部１６の上面で基板本体２ｄの裏面４とロウ付けまたは接着（固着）されている。このため、放熱部材１０のベース部１６の側面および底面は、基板本体２ｄの裏面４よりも下側に突出しているので、素子搭載面１３に搭載する電子部品１８からの熱を一層効率良く放射することができる。
かかる配線基板１ｃにても、前記配線基板１と同様な効果が得られた。
尚、前記配線基板１ａ〜１ｃも、上記基板本体２ｄを用いた形態としても良い。
【００２９】
図１０は、本発明による第１の配線基板における前記配線基板１，１ａ〜１ｄとは異なる形態の配線基板２０を示す平面図、図１１は、図１０中のＹ−Ｙ線の矢視に沿った垂直断面図である。
配線基板２０は、図１０，図１１に示すように、表面２３および裏面２４を有する基板本体２２、かかる基板本体２２の表面２３と裏面２４との間を貫通する平面視が円形の貫通孔２５、かかる貫通孔２５の周囲に隣接し、基板本体２２の裏面２４に開口する平面視が円形の窪み２９、および上記貫通孔２５に柱部２２が挿入され、かかる柱部３２の下方に連なり、上記窪み２９に挿入・固着されるベース部３６を有する放熱部材３０を備えている。
基板本体２２は、図１０，図１１に示すように、前記同様のセラミック層ｃ１〜ｃ３を一体に積層し、平面視が正方形で全体がほぼ平板状体である。また、貫通孔２５は、平面視が円形で、その内壁２６の下部における全周に沿ってリング状の突部２８が内側に突設されている。
【００３０】
尚、セラミック層ｃ１〜ｃ３やこれらの間には、前記同様のビア導体や配線層が形成され、表面２３や裏面２４にも前記同様のパッドが形成されている。
更に、放熱部材３０は、Ｃｕ合金からなり、図１０，図１１に示すように、平面視が円形の素子搭載面３３を上端に有する円柱形の柱部３２と、かかる柱部３２の下方の全周に連なる平面視が円形で且つ円盤状のベース部３６と、からなる。かかる放熱部材３０は、その柱部３２およびベース部３６が、基板本体２２の貫通孔２５および窪み２９に挿入されると共に、ベース部３６と窪み２９との間でＡｇロウを介してロウ付けされるか、有機系接着剤により接着されている。
【００３１】
図１０，図１１に示すように、放熱部材３０における柱部３２の側面（円周面）３４の下部と、基板本体２２の貫通孔２５における内壁（内周面）２６の下部から内側に突出する突部２８の先端面２７とは、互いに面接触しており、その上方における貫通孔２５の内壁２６と柱部３２の側面３４との間には、一定幅寸法の隙間ｓが柱部３２の全周に沿って形成されている。かかる隙間ｓは、基板本体２２の表面２３側に開口している。
また、放熱部材３０における柱部３２の素子搭載面３３、側面３４、およびベース部３６の底面には、前記同様のＮｉメッキ膜とＡｕメッキ膜（何れも図示せず）とが被覆されている。
尚、放熱部材３０の柱部３２の素子搭載面３３は、基板本体２２の表面２３とほぼ面一となり、かかる素子搭載面２３には、ＩＣチップなどの電子部品１８や発光素子などが導電性接着剤などを介して搭載される。また、電子部品１８と基板本体２２の表面２３に形成される前記パッドとは、図示しないボンディングワイヤを介して導通される。
【００３２】
かかる配線基板２０は、前記同様に３層のグリーンシートを形成し、そらの内径が異なる断面円形の貫通孔を打ち抜き加工すること、およびプレスなどによって、円柱形の柱部３２と円盤状のべース部３６とからなる放熱部材３０を形成することのほかは、前記配線基板１と同様な方法で製造することができた。
以上のような配線基板２０によれば、リング状の前記突部２８によって、基板本体２２と放熱部材３０との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されていると共に、貫通孔２５の内壁２６と柱部３２の側面３４との間に一定幅の隙間ｓが形成されているため、かかる隙間ｓを介して柱部３２の側面３４にもＮｉおよびＡｕメッキ膜が確実に被覆されている。従って、寸法精度が高く、放熱部材３０が腐食しにくい配線基板２０となっていた。
【００３３】
図１２は、前記配線基板２０の変形形態の配線基板２０ａを示す部分平面図、図１３は、その垂直断面図である。
配線基板２０ａは、図１２，図１３に示すように、前記基板本体２０ａと同様な基板本体２２ａと、放熱部材３０とを備えている。かかる配線基板２０ａが前記配線基板２０と相違するのは、基板本体２２ａの表面２３を含む最上層のセラミック層ｃ３に形成する断面円形の貫通孔において、平面視が円弧形である複数の突部２８ａを分割して、内側にほぼ等間隔に突出させている点である。このため、最上層のセラミック層ｃ３となるグリーンシートに形成する平面視がほぼ円形の貫通孔を、その内周に沿って複数の突部２８ａが突出するように打ち抜き加工するほかは、前記同様の各工程を経ることで製造できた。
【００３４】
以上のような配線基板２０ａにおいても、前記複数の突部２８ａによって、基板本体２２ａと放熱部材３０との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されている。また、突部２８ａ，２８ａ間の間隙および貫通孔２５の内壁２６と柱部３２の側面３４との間に隙間ｓが形成されているため、上記間隙および隙間ｓを介して柱部３２の側面３４にも前記同様のＮｉおよびＡｕメッキ膜が確実に被覆されている。従って、寸法精度が高く、放熱部材３０が腐食しにくい配線基板２０ａとなった。
【００３５】
図１４は、前記配線基板２０の異なる変形形態である配線基板２０ｂを示す垂直断面図である。配線基板２０ｂは、図示のように、表面２３および裏面２４を有し、セラミック層ｃ１〜ｃ４からなる基板本体２２ｂと、前記と同じ放熱部材３０とからなる。
かかる配線基板２０ｂが前記配線基板２０，２０ａと相違するのは、図１４に示すように、基板本体２２ｂの中層を形成する比較的薄いセラミック層ｃ２に形成される断面円形の貫通孔の内周に、平面視が円弧状である複数の突部２８ｂを分割して、内側に突出している点である。かかる突部２８ｂ，２８ｂ間には、間隙が位置し、その上下における柱部３２の側面３４と貫通孔２５の内壁２６との間には、それぞれ隙間ｓが形成されている。
【００３６】
以上の配線基板２０ｂは、中層のセラミック層ｃ２となるグリーンシートに形成する平面視が円形で最少内径の貫通孔を、打ち抜き加工するほかは、前記同様の各工程を経ることで製造できた。かかる配線基板２０ｂによっても、前記配線基板２０，２０ａと同様な効果が得られた。
尚、前記図９で示したと同様に、配線基板２０，２０ａ，２０ｂにおいて、放熱部材３０は、そのベース部３６の上面で基板本体２２，２２ａ，２２ｂの裏面２４とロウ付けまたは接着（固着）する形態としても良い。かかる形態によれば、前記同様の効果が得られると共に、放熱部材３０のベース部３６の側面および底面は、基板本体２２，２２ａ，２２ｂの裏面２４よりも下側に突出しているので、素子搭載面３３に搭載する電子部品１８からの熱を一層効率良く放射できる。
【００３７】
図１５は、本発明による第２の配線基板における一形態の配線基板４０ａを示す前記同様の垂直断面図である。
配線基板４０ａは、図１５に示すように、表面４３および裏面４４を有し、前記基板本体２とほぼ同様のセラミック層ｃ１〜ｃ３からなる基板本体４２ａと、放熱部材１０とを備えている。基板本体４２ａは、表面４３と裏面４４との間を貫通する平面視が正方形（矩形）の貫通孔４５、かかる貫通孔４５の周囲に隣接し且つ裏面４４側に開口する平面視が正方形の窪み４９、およびかかる窪み４９の側面における上部の全周から貫通孔４５側に突出する突部４８ａを備えている。かかる放熱部材１０の柱部１２を貫通孔４５に隙間ｓを介して挿入した際に、突部４８ａの先端面４７は、当該放熱部材１０のベース部１６の側面に面接触している。このため、突部４８ａの下方に位置するベース部１６の側面と窪み４９の側面との間にも、全周にわたり隙間ｓが形成されている。
【００３８】
また、前記放熱部材１０は、ベース部１６の上面で基板本体４２ａの窪み４９の天井面にロウ付けまたは接着（固着）されている。更に、放熱部材１０の柱部１２の側面１４とベース部１６の側面とには、前記各隙間ｓを介して、前記同様のＮｉおよびＡｕメッキ膜が被覆されている。
尚、セラミック層ｃ１〜ｃ３やこれらの間には、前記同様のビア導体や配線層が形成されていると共に、基板本体４２ａの表面４３や裏面４４にも前記同様のパッドが形成されている。また、放熱部材１０の素子搭載面１３に搭載される電子部品１８は、基板本体４２ａの表面４３に形成された上記パッドと導通される。
【００３９】
図１６は、第２の配線基板における異なる形態の配線基板４０ｂを示す前記同様の垂直断面図である。配線基板４０ｂは、前記同様の基板本体４２ｂと、放熱部材１０とを備えており、前記配線基板４０ａと相違するのは、基板本体４２ｂの窪み４９の側面ごとにおける裏面４４側の中央部または各コーナ付近から貫通孔４５側に突出した複数の突部４８ｂを、分割して形成して点である。このため、かかる突部４８ｂを除いた窪み４９の側面とベース部１６の側面との間には、全周にわたり隙間ｓが形成されている。かかる隙間ｓは、突部４８ｂ，４８ｂ間の間隙を介して、基板本体４２ｂの裏面４４側と連通している。
【００４０】
図１７は、第２の配線基板における異なる変形形態の配線基板４０ｃを示す前記同様の垂直断面図である。配線基板４０ｃは、前記同様の基板本体４２ｃと、放熱部材１０とを備えており、前記配線基板４０ａと相違するのは、基板本体４２ｃがセラミック層ｃ２〜ｃ５から形成され、かかる基板本体４２ｃの窪み４９の側面ごとにおける厚み方向の中間位置の中央部または各コーナ付近から貫通孔４５側に突出した複数の突部４８ｃを、分割して形成して点である。このため、かかる突部４８ｃを除いた窪み４９の側面とベース部１６の側面との間には、全周にわたり上下２つの隙間ｓが形成されている。上方の隙間ｓは、突部４８ｃ，４８ｃ間の間隙を介して、基板本体４２ｂの裏面４４側と連通している。
以上のような配線基板４０ａ〜４０ｃも前記同様の方法で製造できた。
【００４１】
以上のような配線基板４０ａ〜４０ｃによれば、前記突部４８ａ〜４８ｃによって、基板本体４２ａ〜４２ｃと放熱部材１０との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されている。更に、上下の前記各隙間ｓを介して、放熱部材１０の柱部１２の側面１４ごとと共に、ベース部１６の側面ごとにも所要の厚さのＮｉおよびＡｕメッキ膜が被覆されている。
尚、基板本体４２ａ〜４２ｃに円柱形の前記貫通孔２５と円盤形状の前記窪み２９とを形成し、円柱形の柱部３２および円盤形状のベース部３６からなる前記放熱部材３０ａ，３０ｂを固着し、前記突部４８ａ〜４８ｃと同様なリング形状または複数の円弧形状の突部を設けることで、図１５〜図１７と同様に単一の隙間ｓまたは上下２つの隙間ｓを形成することも可能である。
【００４２】
図１８は、第１の配線基板における前記各形態と異なる形態の配線基板５０ａを示す前記同様の垂直断面図である。
配線基板５０ａは、図１８に示すように、前記同様のセラミックｃ１，ｃ３からなり、貫通孔５および窪み９を有する基板本体２ｅと、これに対し前記同様に固着される放熱部材１０ａとを備えている。かかる放熱部材１０ａは、柱部１２とベース部１６との間に全周に沿って平面視が四角枠形の突部１７ａを一体に設けている。かかる放熱部材１０の柱部１２を貫通孔５に隙間ｓを介して挿入した際に、突部１７ａの先端面は、基板本体２ｅにおける貫通孔５の内壁６の下部に面接触している。このため、突部１７ａの上方に位置する柱部１２の側面１４と貫通孔５の内壁６との間には、全周にわたり一定幅の隙間ｓが形成されており、かかる隙間ｓを介して、柱部１２の側面１４ごとに所要の厚さのＮｉおよびＡｕメッキ膜が被覆されている。尚、上記放熱部材１０ａは、突部１７ａを含めてプレスにより容易に成形することができた。
【００４３】
図１９は、前記配線基板５０ａの変形形態である配線基板５０ｂを示す垂直断面図である。配線基板５０ｂは、前記と同じ基板本体２ｅと、これに対し前記同様に固着される前記同様の放熱部材１０ｂとを備えている。かかる放熱部材１０ｂは、柱部１２の側面１４ごとにおける厚み方向の中間位置から外側に突出する複数の突部１７ｂを一体に設けている。放熱部材１０ｂの柱部１２を貫通孔５に隙間ｓを介して挿入した際に、各突部１７ｂの先端面は、基板本体２ｅにおける貫通孔５の内壁６の中間部に面接触している。このため、突部１７ｂの上下に位置する柱部１２の側面１４と貫通孔５の内壁６との間には、全周にわたり隙間ｓが形成されており、上方の隙間ｓおよび突部１７ｂ，１７ｂ間の間隙を介して、柱部１２の側面１４ごとに所要の厚さのＮｉおよびＡｕメッキ膜が被覆されている。
尚、放熱部材１０ｂは、柱部１２の側面１４の中間位置から突部１７ａを突出させるため、例えば、切削加工または精密鋳造により形成される。
【００４４】
以上のような配線基板５０ａ，５０ｂによれば、前記突部１７ａ，１７ｂによって、基板本体２ｅと放熱部材１０との平面方向における位置決めおよび固着が精度良く成されている。更に、前記各隙間ｓを介して、放熱部材１０の柱部１２の側面１４ごとに所要の厚さのＮｉおよびＡｕメッキ膜が被覆されている。
尚、放熱部材は、柱部１２の側面１４の上部に沿って、複数の突部を分割して設けた形態としても良い。また、基板本体２ｅに円柱形の前記貫通孔２５と円盤形状の前記窪み２９とを形成し、円柱形の柱部３２および円盤形状のベース部３６からなる前記放熱部材３０ｃ，３０ｄを固着し、前記突部１７ａ，１７ｂと同様なリング形状または複数の円弧形状の突部を設けることで、前記図１８，図１９で示した隙間ｓを形成することも可能である。
【００４５】
図２０は、第２の配線基板における前記各形態と異なる形態の配線基板５０ｃを示す前記同様の垂直断面図である。
配線基板５０ｃは、図２０に示すように、前記と同じ基板本体２ｅと、かかる基板本体２ｅの窪み９の天井面に固着される放熱部材１０ｃと、を備えている。かかる放熱部材１０ｃは、ベース部１６の側面ごとにおける厚み方向の上部から外側に突出する突部１７ｃを全周に設けている。放熱部材１０の柱部１２を貫通孔５に隙間ｓを介して挿入した際に、突部１７ｃの先端面は、基板本体２ｅにおける窪み９の側面ごとの上部に面接触している。このため、突部１７ｃの下方に位置するペース部１６の側面と窪み９の側面との間には、全周にわたり裏面４に開口する隙間ｓが形成される。かかる隙間ｓと上方の隙間ｓを介して、柱部１２の側面１４およびペース部１６の側面に所要の厚さのＮｉおよびＡｕメッキ膜がそれぞれ被覆されている。
【００４６】
図２１は、前記配線基板５０ｃの変形形態である配線基板５０ｄを示す垂直断面図である。配線基板５０ｄは、前記と同じ基板本体２ｅと、これに対し前記同様に固着される前記同様の放熱部材１０ｄとを備えている。かかる放熱部材１０ｄは、図２１に示すように、ベース部１６の側面ごとにおける厚み方向の中間位置から外側に突出する複数の突部１７ｄを一体に設けている。放熱部材１０ｄの柱部１２を貫通孔５に隙間ｓを介して挿入した際に、各突部１７ｄの先端面は、基板本体２ｅにおける窪み９の各側面の厚み方向の中間部に面接触している。このため、突部１７ｄの上下に位置するベース部１６の側面と窪み９の側面との間には、全周にわたり隙間ｓが形成されており、上方の隙間ｓおよび突部１７ｄ，１７ｄ間の間隙を介して、ベース部１６の側面ごとに所要の厚さのＮｉおよびＡｕメッキ膜が被覆されている。
以上のような配線基板５０ｃ，５０ｄによっても、前記配線基板５０ａ，５０ｂと同様な効果を奏することが可能である。尚、放熱部材１０ｃ，１０ｄも、切削加工または精密鋳造により形成される。また、放熱部材は、ベース部１６の側面ごとの下部に沿って、複数の突部を分割して設けた形態としても良い。
【００４７】
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
前記基板本体を形成する絶縁材は、窒化アルミニウムやムライトなどのセラミック、低温焼成セラミックの一種であるガラス−セラミック、あるいは各種の樹脂としても良い。
また、基板本体は、平坦な表面に限らず、表面に開口するキャビティを有し、かかるキャビティの底面と裏面との間に前記貫通孔および窪みを形成した形態としても良い。上記キャビティの底面とほぼ面一となる放熱部材の素子搭載面に、発光素子を搭載した際には、かかる発光素子の光は、当該キャビティの側面に反射して外部に放射される。この場合、キャビティの側面は、基板本体の表面側に広がるように傾斜したほぼ円錐形とすることが望ましい。
【００４８】
更に、基板本体の貫通孔の内壁と、同じ基板本体の窪みの側面との双方に、全周に沿った単一の突部または複数の突部をそれぞれ設けた形態としても良い。あるいは、放熱部材における柱部の側面とベース部の側面とのとの双方に、全周に沿った単一の突部または複数の突部をそれぞれ設けた形態としても良い。
また、突部は、前述した水平方向に沿う長い各突条のほか、断面角形の立方体またはほぼ円柱体の複数の突起を、水平方向に沿って設けた形態としても良い。
更に、放熱部材における柱部の側面やベース部の側面には、ＮｉおよびＡｇメッキ膜を被覆しても良い。
加えて、本発明の配線基板は、複数の配線基板を縦・横に配置した多数個取り基板の形態としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明による第１の配線基板の一形態である配線基板を示す平面図。
【図２】図１中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図。
【図３】上記配線基板を構成する基板本体の垂直断面を含む斜視図。
【図４】上記配線基板の製造工程を示す概略図。
【図５】上記配線基板の変形形態である配線基板の概略を示す平面図。
【図６】上記配線基板の垂直断面図。
【図７】上記配線基板の異なる変形形態の配線基板を示す平面図。
【図８】上記配線基板の更に異なる変形形態の配線基板を示す垂直断面図。
【図９】前記配線基板の変形形態の配線基板を示す垂直断面図。
【図１０】第１の前記配線基板とは異なる形態の配線基板を示す平面図。
【図１１】図１０中のＹ−Ｙ線の矢視に沿った垂直断面図。
【図１２】上記配線基板の変形形態の配線基板を示す部分平面図。
【図１３】上記配線基板の垂直断面図。
【図１４】上記配線基板の異なる変形形態の配線基板を示す垂直断面図。
【図１５】第２の配線基板における一形態の配線基板を示す垂直断面図。
【図１６】上記配線基板の変形形態の配線基板を示す垂直断面図。
【図１７】上記配線基板の異なる変形形態の配線基板を示す垂直断面図。
【図１８】第１の配線基板における前記各形態と異なる形態の配線基板を示す垂直断面図。
【図１９】上記配線基板の変形形態である配線基板を示す垂直断面図。
【図２０】第２の配線基板における前記各形態と異なる形態の配線基板を示す垂直断面図。
【図２１】上記配線基板の変形形態である配線基板を示す垂直断面図。
【符号の説明】
【００５０】
１，１ａ〜１ｄ，２０，２０ａ，２０ｂ，５０ａ〜５０ｄ………………配線基板
２，２ａ〜２ｅ，２２，２２ａ，２２ｂ，４２ａ〜４２ｃ………………基板本体
３，２３，４３…………………………………………………………………表面
４，２４，４４…………………………………………………………………裏面
５，２５，４５…………………………………………………………………貫通孔
６，２６，４６…………………………………………………………………内壁
８,８ａ〜８ｃ,１７ａ〜１７ｄ,２８,２８ａ,２８ｂ,４８ａ〜４８ｃ…突部
９，２９，４９…………………………………………………………………窪み
１０，１０ａ〜１０ｄ，３０…………………………………………………放熱部材
１２，３２………………………………………………………………………柱部
１３，３３………………………………………………………………………搭載面
１４，３４………………………………………………………………………側面
１６，３６………………………………………………………………………ベース部
ｃ１〜ｃ５………………………………………………………………………セラミック層
ｓ…………………………………………………………………………………隙間
【図１】
2007311510.tif 000003
【図２】
2007311510.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2007311510.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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