(57)【要約】【課題】小型化や高密度実装の場合でも、電子部品の電極や電極パッドの間の電気的な短絡が効果的に防止された電子部品搭載用基板および電子装置を提供する。【解決手段】電子部品２０をロウ付けにより搭載するための搭載部１２と、前記搭載部１２において前記電子部品２０の各電極２１に対応して配置される電極パッド３０と、を備える電子部品搭載用基板１０であって、前記搭載部１２において隣り合う電極パッド３０間に位置する絶縁層４０を備えるとともに、前記絶縁層４０および基板１１が同材質から成る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品をロウ付けにより搭載するための搭載部と、前記搭載部において前記電子部品の各電極に対応して配置される電極パッドと、を備える電子部品搭載用基板であって、前記搭載部において隣り合う電極パッド間に位置する絶縁層を備えるとともに、前記絶縁層および基板が同材質から成ることを特徴とする電子部品搭載用基板。
【請求項２】
前記絶縁層および基板は、酸化アルミニウム質焼結体から成ることを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載用基板。
【請求項３】
前記絶縁層は、その厚みが前記電極パッドより大きいことを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品搭載用基板。
【請求項４】
前記絶縁層は、前記隣り合う電極パッド間の長手方向全体にわたって延びていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電子部品搭載用基板。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載の電子部品搭載用基板と、複数の電極を有し且つ前記搭載部に搭載される電子部品と、前記電子部品搭載用基板の前記電極パッドと前記電子部品の前記電極との間に少なくとも一部が介在し、且つ、該電極パッドと該電極とを電気的に接続するためのロウ材とを、備えることを特徴とする電子装置。
【請求項６】
前記絶縁層は、前記電子部品における各電極の形成面の隣り合う電極間に位置する部位に当接していることを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサやチップ抵抗等の電子部品を搭載するための電子部品搭載用基板および電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばコンデンサやチップ抵抗等の電子部品を搭載するための電子部品搭載用基板として、酸化アルミニウム質焼結体やガラスセラミック焼結体、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の有機樹脂、またはセラミック粉末と有機樹脂との複合材料等の電気絶縁材料からなる基板に、電子部品の電極が接続される電極パッドを備えた搭載部が設けられた構造である。
【０００３】
この電子部品搭載用基板の搭載部に電子部品を搭載し、電子部品の電極と基板上の電極パッドとを電気的に接続させて電子装置が形成される。この電子装置は、配線導体の導出部分を外部の電気回路に半田や導電性接着剤等の導電性の接続材を介して電気的、機械的に接続することにより実装され、搭載されている電子部品が外部の電気回路と電気的に接続される。
【０００４】
しかしながら、電子部品は、小型化や高集積化等に応じて、複数の電極が隣接間隔を狭くして形成されるようになってきている。また、電子部品搭載用基板に搭載される電子部品の個数の増大や電子装置の小型化の要求に応じて、複数の電子部品が、隣接間隔を狭くして電子部品搭載用基板に搭載（いわゆる高密度実装）されるようになってきている。
【０００５】
そのため、電子部品搭載用基板において、電極パッド間の隣接間隔が狭くなる傾向にあり、電極や電極パッドの間が、誤ってにじんだり広がったりした接続材を介して電気的に短絡しやすいという不具合が発生するようになってきている。
【０００６】
特に、接続材として錫−銀系等の鉛非含有の半田（いわゆる鉛フリー半田）が使われることが多くなり、この場合、鉛フリー半田は接合（半田付け）の温度が従来の錫−鉛共晶半田に比べて高いので、接合時に広がりやすく、前記の電極や電極パッド間の電気的短絡の発生が顕著になる。
【０００７】
そこで、近年、電子部品の搭載される搭載部において、電子部品が搭載される電極パッドの周囲に樹脂からなる半田規制層を形成することにより、半田付けによる電子部品の接合時に半田の流れを最小限に押さえること等の方法がとられている。
【特許文献１】特開２００４−１４９６４号公報
【特許文献２】特開平７−１７６８５９号公報
【特許文献３】特開２００３−１３３７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述のように樹脂からなる半田規制層を備えて半田の流れを押さえる方法の場合、電子部品における電極と、基板上の電極パッドとを半田付けする際の半田の加熱により、基板を形成するセラミック焼結体や有機樹脂等の材質と、半田規制層を形成する樹脂との熱膨張係数の差に起因して両者の間に熱応力が生じ、半田規制層が変形や剥離をしやすく、溶融した半田の流れを十分に押さえることができないという問題を有していた。
【０００９】
本発明は上述の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、小型化や高密度実装の場合でも、電子部品の電極や電極パッドの間の電気的な短絡が効果的に防止された電子部品搭載用基板および電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電子部品搭載用基板は、電子部品を半田付けにより搭載するための搭載部と、前記搭載部において前記電子部品の各電極に対応して配置される電極パッドと、を備える電子部品搭載用基板であって、前記搭載部において隣り合う電極パッド間に位置する絶縁層を備えるとともに、前記絶縁層および基板とが同材質から形成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記絶縁層および基板は、酸化アルミニウム質焼結体からなることを特徴とするものである。
【００１２】
さらに、前記絶縁層は、その厚みが前記電極パッドより大きいことを特徴とするものである。
【００１３】
またさらに、前記絶縁層は、前記隣り合う電極パッド間の長手方向全体にわたって延びていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の電子装置は、前記電子部品搭載用基板と、複数の電極を有し且つ前記搭載部に搭載される電子部品と、前記電子部品搭載用基板の前記電極パッドと前記電子部品の前記電極との間に少なくとも一部が介在し、且つ、該電極パッドと該電極とを電気的に接続するための半田と、を備えることを特徴とするものである。
【００１５】
さらに、前記絶縁層は、前記電子部品における各電極の形成面の隣り合う電極間に位置する部位に当接していることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の電子部品搭載用基板によれば、搭載部において隣り合う電極パッド間に位置する絶縁層を備えるとともに、前記絶縁層および基板とが同材質から形成されていることから、電極と電極パッドとを接続する半田は、絶縁層に遮られるため、隣り合う電極や電極パッドの間に半田が流れるのを抑制でき、その結果、複数の電極や電極パッドが隣接間隔を狭くして形成されていたとしても、電極や電極パッドの間の半田を介した電気的短絡をより確実に防止できる。また、絶縁層および基板は同材質から形成されているため、半田付けの際に熱が印加されても、この熱に起因して生じる両者間の熱応力を抑制できるため、絶縁層の密着強度が高く、前記鉛フリー半田を用いて接続しても、十分に半田の流れを抑制し、また、前記絶縁層は、搭載部において隣り合う電極パッド間に位置するため、基板自体を小型化することができ、さらには電子部品を搭載した電子装置とする際に、絶縁層上に電子部品を搭載することで、安定した搭載が可能となり、同時に位置決めの作用を成すことができる。したがって、小型化や高密度実装の場合でも、電子部品の電極や電極パッドの間の電気的な短絡を有効に防止することができる。
【００１７】
また、本発明の電子装置は、前記電子部品搭載用基板と、複数の電極を有し且つ前記搭載部に搭載される電子部品と、電子部品搭載用基板の前記電極パッドと前記電子部品の前記電極との間に少なくとも一部が介在し、且つ、該電極パッドと該電極とを電気的に接続するためのロウ材と、を備えることから、絶縁層により半田の流れを抑制し、電極と電極パッドとの間の短絡を防止することができる。
【００１８】
また、本発明の電子装置は、絶縁層が電子部品における各電極の形成面の隣り合う電極間に位置する部位に当接していることから、絶縁層上に電子部品を安定して搭載することができ、また電子部品の接合時の位置きめの作用を成すことができる。したがって、小型化や高密度実装の場合でも、電子部品の電極や電極パッドの間の電気的な短絡を防止できた電子装置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】
【００１９】
以下、本発明の最良の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の電子部品搭載用基板１０と、電子部品を搭載した電子装置Ｘの実施の形態の一例を示し、（ａ）は基板の厚み方向における断面図、（ｂ）は平面図である。図１において、２０は電極２１を有する電子部品であり、１１は基板、１２は電子部品２０を搭載するための搭載部、３０は電極パッド、４０は絶縁層である。
【００２１】
搭載部１２、電極パッド３０および絶縁層４０が、例えば電気絶縁材料で形成される基板１１に配設されて電子部品搭載用基板１０が基本的に形成されている。また、搭載部１２に電子部品２０が搭載され、電子部品２０の電極２１が電極パッド３０に半田５０を介して電気的に接続されることにより、電子装置Ｘが基本的に形成されている。
【００２２】
本発明の電子部品搭載用基板１０において、基板１１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，窒化ケイ素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樹脂材料、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。
【００２３】
基板１１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リップコータ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で、以下、グリーンシートともいう）を得る。その後、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１３００〜１６００℃の高温で焼成することによって、基板１１が製作される。
【００２４】
この実施形態において、基板１１の上面に電子部品２０搭載部１２が設けられており、搭載される電子部品２０は、コンデンサやチップ抵抗、インダクタ等である。
【００２５】
電子部品２０は、例えばコンデンサ（チップ状のセラミックコンデンサ）の場合であれば、チタン酸バリウム等のセラミック材料からなる誘電体層（図示せず）が、容量電極となる導体を挟んで多数積層されてなる直方体状の基体の上下面の端部および側面に、一対の電極２１となる導体層（図示せず）が被着された構造である。
【００２６】
基板１１の主面上に形成された電子部品２０が搭載される搭載部１２には、複数の電極パッド３０が形成されている。電極パッド３０は、搭載部１２に搭載される電子部品２０の電極２１と電気的に接続させるための接続用の導体として機能し、電極２１との接続を容易かつ確実なものとするために、電極パッド３０は、電子部品２０の電極に対応して配置される。例えば、電子部品２０が、直方体状の基体の下面の両端に一対の電極を有するチップコンデンサの場合であれば、電極パッド３０は、一対の矩形状等のパターンで形成される。
【００２７】
電子部品２０の電極２１と電極パッド３０とは、導電性の半田５０等のロウ材を介して電気的に接続される。半田５０は、錫―鉛（共晶）半田や錫―銀系、錫―銀―銅系、錫―銀―銅―ビスマス系、錫―銀―銅―亜鉛系等の半田からなり、その他、金−シリコン、金−ゲルマニウム等のロウ材が用いられる。
【００２８】
この電気的な接続は、例えば接続材が錫―銀系半田の場合であれば、以下のようにして行なわれる。すなわち、まず、搭載部１２に電子部品２０を搭載するときに、電子部品２０の下面の電極２１を電極パッド３０に、半田５０を介して位置合わせする。次に、半田５０を加熱して溶融し、冷却して硬化させる。以上により、電極２１と電極パッド３０との間が半田５０を介して電気的に接続される。なお、前記半田５０は、例えば、位置合わせする前に、錫−銀系半田のペーストを電極パッド３０の表面に印刷塗布しておくことにより、電極２１と電極パッド３０との間に介在させることができる。
【００２９】
ここで、本発明の電子部品搭載用基板は、前記搭載部１２において隣り合う電極パッド３０間に絶縁層４０を備えるとともに、該絶縁層４０および基板１１とが同材質から形成されていることが重要である。
【００３０】
搭載部１２において隣り合う電極パッド３０間に位置するように、絶縁層４０を備えることから、電極２１と電極パッド３０とを接続する半田５０は、絶縁層４０に遮られるため、隣り合う電極２１や電極パッド３０の間をつなぐように広がることが抑制される。そのため、電極２１や電極パッド３０の間の半田５０を介した電気的短絡は、複数の電極２１や電極パッド３０が隣接間隔を狭くして形成する場合、即ち、電子装置の小型化や高密度実装の場合でも、電子部品２０の電極２１や電極パッド３０との間の電気的短絡を効果的に防止することができる。且つ、絶縁層４０は、基板１１と同材質により形成されることから、半田付けの際に熱が印加されても、この熱に起因して生じる絶縁層４０と基板１１との間の熱応力を抑制できるため、絶縁層４０の密着強度が高く、半田５０として近年、多用されている鉛フリー半田を用いて接続した場合においても、十分に半田５０の流れを抑制できる。
【００３１】
なお、絶縁層４０および基板１１とが同材質とは、それぞれを形成する材質の主成分が同じものであればよいが、絶縁層４０は、基板１１に対する接合の強さや生産性等を考慮すると、基板１１を形成している材質と同じ組成の材料で形成されることがより好ましい。
【００３２】
特に、前記絶縁層４０および基板１１は、酸化アルミニウム質焼結体からなることが好ましく、電気絶縁性に優れるとともに、電極パッド３０との接合性が良好であるため、基板１１として好適に用いることができる。加えて、絶縁層４０を基板１１上に形成する際は、例えば、基板１１を形成する酸化アルミニウムのグリーンシートと同様の組成の酸化アルミニウムの原料粉末に有機溶剤、バインダ等を添加し混練してペースト状とすることにより作製されたセラミックペーストを、搭載部１２において隣り合う電極パッド３０間に位置するように印刷し、焼成することで容易に形成することができる。また、酸化アルミニウムからなるセラミックペーストを印刷して形成できるため、電極パッド３０間の距離が非常に狭い場合でも高精度に絶縁層４０を形成することができる。
【００３３】
前記絶縁層４０は、その厚みＴ１が前記電極パッド３０の厚みＴ２より大きいことが好ましい。これにより、絶縁層４０上に電子部品２０における搭載部１２と対向する対向面２２を安定して搭載することができ、同時に位置決めの作用を成すことができる。また、電子部品２０の複数の電極２１や電極パッド３０の間で、半田５０の流れをより確実に遮ることができる。
【００３４】
なお、絶縁層４０の厚さと、電子部品２０における搭載部１２との対向面２２からの電極２１の突出高さと、電極パッド３０の厚さとの和との差は、例えば、電極２１と電極パッド３０との間に介在する半田５０の厚さに相当する。
【００３５】
また、絶縁層４０は、隣り合う電極パッド３０間の長手方向にわたって延びていることが好ましい。絶縁層４０は、電極パッド３０間の長手方向、即ち、対向部１３全体にわたって、形成されており、電極パッド３０間をつなぐように半田５０が流れて広がることを抑制することができ、電子部品２０の複数の電極２１や電極パッド３０の間で、半田５０の流れをより確実に遮ることができる。例えば、電子部品２０がセラミックコンデンサの場合であれば、電極２１はセラミックスで形成される電子部品２０の直方体状の基体（符号なし）の下面側を含む短辺側の両端に位置するので、絶縁層４０は、平面視で電子部品２０の中央部に、長辺側の両端間を結ぶ長方形状の領域に沿って形成される。
【００３６】
次いで、本発明の電子装置について説明する。
【００３７】
本発明の電子装置Ｘは、電子部品搭載用基板１０と、複数の電極２１を有し且つ前記搭載部１２に搭載される電子部品２０と、前記電子部品搭載用基板１０の電極パッド３０と前記電子部品２０の電極２１との間に少なくとも一部が介在し、且つ、該電極パッド３０と該電極２１とを電気的に接続するための半田５０とを備えるものである。
【００３８】
電子部品２０は、上述のように、セラミックコンデンサ等のコンデンサや、チップ抵抗、インダクタ等であり、電極２１の酸化腐食の防止等の必要に応じて蓋体や封止樹脂等の封止手段（図示せず）により封止される。
【００３９】
半田５０は、必ずしもその全量が電極２１と電極パッド３０との間に介在する必要はない。例えば、チップコンデンサの場合であれば、電極２１は電子部品の側面にまで延在しているので、半田５０は電極２１と電極パッド３０との間から電子部品２０の側面にまで回りこむようにして接合されている。なお、半田５０以外のロウ材であってもよい。
【００４０】
このような電子装置Ｘによれば、搭載部１２において隣り合う電極パッド３０間に位置する絶縁層４０を備えることから、電極２１と電極パッド３０との間が半田５０を介して電気的に短絡するのを絶縁層４０により有効に防止することができる。
【００４１】
したがって、小型化や高密度実装の場合でも、電子部品２０の電極２１や電極パッド３０の間の電気的な短絡が効果的に防止された電子装置Ｘを提供することができる。
【００４２】
電子装置Ｘにおいて、絶縁層４０は、電子部品２０における各電極２１の形成面２２の隣り合う電極２１間に位置する部位に当接していることが好ましい。この場合、電極２１間をつなぐように半田５０が広がることはより効果的に抑制される。そのため、電子部品２０の電極２１や電極パッド３０の間の電気的な短絡がより効果的に防止された電子装置Ｘとすることができる。
【００４３】
なお、本発明は前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等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の電子部品搭載用基板および電子装置の実施の形態の一例を示す図であり、（ａ）は基板の厚み方向における断面図であり、（ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０・・・・電子部品搭載用基板
１１・・・・基板
１２・・・・搭載部
１３・・・・対向部
２０・・・・電子部品
２１・・・・電極
２２・・・・対向面
３０・・・・電極パッド
４０・・・・絶縁層
５０・・・・半田
Ｘ・・・・電子装置
【図１】
2007173616.tif 000003