(57)【要約】  【課題】  コイル導体等の湾曲部を有する配線導体内における電気的な短絡の有無を容易に検知することができる配線基板を提供すること。  【解決手段】  絶縁基板１の表面に設けられた第１端子２および第２端子３と、絶縁基板１の内部に設けられており、第１端子２および第２端子３にそれぞれ接続された第１接続部２ａおよび第２接続部３ａを有するとともに、第１接続部２ａと第２接続部３ａとの間に湾曲部を有する配線導体４と、湾曲部の内側において配線導体４に沿って、配線導体４から距離をおいて設けられた補助導体５と、補助導体５と電気的に接続されて絶縁基板１の表面に設けられた補助端子６とを備える配線基板９である。【選択図】  図１
2016136588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
該絶縁基板の表面に設けられた第１端子および第２端子と、
前記絶縁基板の内部に設けられており、前記第１端子および前記第２端子にそれぞれ接続された第１接続部および第２接続部を有するとともに、前記第１接続部と前記第２接続部との間の少なくとも一部において湾曲部を有する配線導体と、
前記湾曲部の内側において前記配線導体に沿って、該配線導体から距離をおいて設けられた補助導体と、
該補助導体と電気的に接続されて前記絶縁基板の表面に設けられた補助端子とを備えることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記配線導体がコイル状導体であり、前記補助導体が前記配線導体に沿って設けられたコイル状導体であ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】
前記配線導体が折り返し部を有するミアンダ状導体であり、前記補助導体が前記折り返し部において前記配線導体に沿って設けら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】
前記折り返し部が直角状のコーナー部を含んでおり、該直角状のコーナー部における前記配線導体と前記補助導体との間の距離が、他の部分における前記配線導体と前記補助導体との間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
【請求項５】
前記補助導体は、前記配線導体に沿って配置されており、互いに電気的に独立した複数の副補助導体を含んでいることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に設けられた配線導体とを有し、配線導体が外部電気回路に電気的に接続される配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子またはセンサ素子等の電子部品が搭載される配線基板として、上面等の主面に電子部品の搭載部を有する絶縁基板と、絶縁基板に設けられた配線導体とを有するものが用いられている。絶縁基板に搭載された電子部品は、配線導体と電気的に接続され、配線導体を介して外部電気回路と電気的に接続される。
【０００３】
近年、この配線基板において、配線導体の少なくとも一部をコイル状導体等の電磁的な機能を有するものとしたものが用いられるようになってきている。配線導体をコイル状導体とすることによって、例えば配線導体をインダクタとして利用することができる。
【０００４】
このような配線基板は、例えばセラミックグリーンシート積層法によって製作されている。すなわち、セラミックグリーンシートの主面等に所定の配線導体のパターンで金属ペーストが印刷され、これらが一体焼成されて配線基板が製作されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開1993-183274号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の配線基板においては、例えば印刷された金属ペーストのにじみ（広がり）に起因して、互いに隣り合う配線導体同士の間で電気的な短絡が生じる可能性がある。これに対しては、例えば配線導体に対して電気的なチェックを行なって短絡を検知することが行なわれている。
【０００７】
しかしながら、例えばコイル状導体のように湾曲部を有する配線導体の場合には、１つの同じ配線導体において、湾曲部の内側で、湾曲部を挟んだ両側が金属ペーストのにじみ等に起因して誤ってつながってしまう場合があり、このような不具合を検知することができないという問題点があった。すなわち、この場合には、誤ってつながっているものが同じ配線導体同士であって異なる配線導体間ではないため、従来の電気チェックでは短絡として検知できない。
【０００８】
この場合、そのような不具合（つながり）が生じた配線導体においては、所定のコイル巻き数等が確保できないこと等によって、電気特性不良等を生じる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの態様の配線基板は、絶縁基板と、該絶縁基板の表面に設けられた第１端子および第２端子と、前記絶縁基板の内部に設けられており、前記第１端子および前記第２端子にそれぞれ接続された第１接続部および第２接続部を有するとともに、前記第１接続部と前記第２接続部との間の少なくとも一部において湾曲部を有する配線導体と、前記湾曲部の内側において前記配線導体に沿って、該配線導体から距離をおいて設けられた補助導体と、該補助導体と電気的に接続されて前記絶縁基板の表面に設けられた補助端子とを有している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一つの態様の配線基板によれば、配線導体の湾曲部の内側において、配線導体に沿っているとともに、その配線導体から距離をおいて設けられた補助導体を有することから、配線導体のうち湾曲部の内側部分で広がりが生じたときに、その広がり部分を介して配線導体と補助導体とが短絡する。この短絡は、第１端子または第２端子と補助端子との間が電気的に接続されているか否かを測定することによって容易に検知することができる。配線導体において広がりが発生していないときには、配線導体とダミー導体との電気的な短絡が発生していない。これによって、配線導体内において短絡が発生していないとみなすことができる。したがって、湾曲部を有する配線導体を有する配線基板においても、その配線導体における金属材料の広がりの有無を容易に検知して、配線導体の不具合を検知することが可能な配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態の配線基板を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す配線基板の内部を透視した上面図である。
【図３】実施形態の配線基板における効果を模式的に示す上面図（透視図）である。
【図４】本発明の第２の実施形態の配線基板の内部を透視して示す上面図である。
【図５】図４の変形例における要部を拡大して示す上面図である。
【図６】図１および図２に示す配線基板の変形例における内部を透視して示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態の配線基板を、添付の図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態の配線基板９を示す分解斜視図である。また、図２は、図１に示す配線基板９の内部、すなわち絶縁基板１のうち配線導体４が形成されている部分を透視した上面図である。図２は、絶縁基板１を形成している複数の絶縁層（後述）のうち配線導体４が形成されている絶縁層の表面に沿って絶縁基板１を横方向に切断した断面図とみなすこともできる。なお、図２は断面図ではないが、識別のため配線導体４についてハッチングを施している。また、以下の各図においても同様にハッチングを施している。
【００１３】
絶縁基板１は、例えば四角板状（直方体状）である。絶縁基板１は、例えば複数の絶縁層（図示せず）が積層されて形成されている。実施形態の配線基板９は、絶縁基板１の上面に第１端子２および第２端子３が設けられている。実施形態の配線基板９における絶縁基板１は、複数の絶縁層（符号なし）が積層されて形成されている。
【００１４】
（第１の実施形態）
第１の実施形態の配線基板９において、絶縁基板１は、その内部にコイル状の配線導体４を有している。図１の例において、配線導体４は、その両端が、例えば絶縁基板１を厚み方向に部分的に貫通する貫通導体（いわゆるビア導体）を介して第１端子２または第２端子３に電気的に接続されている。
【００１５】
この配線導体４の両端部には、線状の配線導体４よりも幅が広いパターン、すなわち円形状の第１接続部２ａおよび第２接続部３ａが設けられ、これらの第１および第２接続部２ａ、３ａが、上記のビア導体によって第１および第２端子２、３と電気的に接続されている。なお、このビア導体については、図を見やすくするために模式的に破線で示し、符号は付していない。
【００１６】
配線導体４は、上記のような機能を有するものであり、コイル状等の、湾曲部（符号なし）を有するパターンである。この配線導体４は、絶縁基板１の内部に設けられている。
これにより、例えば後述するように絶縁基板１の上面を電子部品搭載用のスペースとして利用することができる。また、複数の配線導体４を絶縁基板１に設けることが容易に行なえる。
【００１７】
コイル状の配線導体４（以下、コイル導体４Ａともいう）は、電磁誘導の作用によって各種の電気的な特性を配線基板９に付与するためのものである。例えば、コイル導体４Ａによって生じる所定のインダクタンスを含む回路が配線基板９に形成される。この回路は、例えば絶縁基板１の上面に電子部品（図示せず）が搭載されるときに、電子部品と電気的に接続される。
【００１８】
配線導体４と電子部品との電気的な接続は、例えば第１端子２および第２端子３を電子部品の所定の電極等にはんだ等の導電性接続材を介して電気的に接続することによって行なわれる。この場合には、第１端子２および第２端子３は接続用のパッドとして機能する。例えばこのような電気的な接続を可能にするために、第１端子２および第２端子３は絶縁基板１の外表面（図１の例では上面）に設けられている。
【００１９】
また、互いに巻き数が異なる一対のコイル導体（図示せず）が絶縁基板１に設けられていてもよい。この場合には、これらのコイル導体の間で巻き数の差に応じて電力変換が行なわれる。つまり、配線基板９自体が電力変換用の素子（トランス）として機能することができる。このような電力変換用の素子は、コンピュータ、通信機器および各種の制御装置等の電子機器において部品として用いられる。
【００２０】
この配線基板９に搭載される電子部品としては、半導体集積回路素子および光半導体素子等の半導体素子、センサ素子、容量素子、圧電素子および抵抗器等が挙げられる。半導体素子およびセンサ素子としては、半導体基板の主面に微細な電子機械機構が設けられてなる素子（いわゆるＭＥＭＳ素子）等も含まれる。
【００２１】
絶縁基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ムライト質焼結体またはチッ化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料、もしくはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂または液晶ポリマー等の有機樹脂材料等の絶縁材料によって形成されている。また、絶縁基板１は、フェライト等の磁性材料を含んでいてもよい。
【００２２】
絶縁基板１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、次のようにして作製される。すなわち、酸化アルミニウムを主成分とし、酸化ケイ素、酸化カルシウムおよび酸化マグネシウム等を含む原料の粉末を、有機溶剤およびバインダ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を作製し、これらのセラミックグリーンシートを積層して焼成することによって、複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基板１を作製することができる。複数のセラミックグリーンシートが焼成されたものが、複数の絶縁層になる。
【００２３】
また、絶縁基板１がエポキシ樹脂（熱硬化性）等の有機樹脂材料からなる場合であれば、未硬化のエポキシ樹脂を絶縁基板１に応じた形状および寸法のシート状に成型し、これを加熱して半硬化状態としてから上下に複数積層して互いに密着させた後、この積層体をさらに加熱して本硬化させればよい。積層された複数のエポキシ樹脂が硬化して複数の絶縁層になり、絶縁基板１が作製される。
【００２４】
なお、この実施形態の配線基板９における絶縁基板１は平板状であるが、上面に凹部（図示せず）を有する直方体状等の絶縁基板（図示せず）であってもよい。この場合、凹部内に電子部品が収容される。凹部を有する絶縁基板は、複数の絶縁層のうち上部に位置するものを枠状としておけばよい。枠状の絶縁層は、例えば、絶縁層となるセラミックグリ
ーンシートに打ち抜き加工を施して枠状に成形することによって作製することができる。
【００２５】
このような電子部品は、例えばボンディングワイヤ等の導電性接続材（図示せず）を介して配線導体４に電気的に接続される。また、この場合には、コイル状の配線導体４以外に、例えば電子部品と外部電気回路との電気的な接続用等の他の導体（図示せず）が絶縁基板１に設けられていてもよい。
【００２６】
また、この配線基板９は、配線導体４の湾曲部の内側において配線導体４に沿って補助導体５を有している。補助導体５は、配線導体４から距離をおいて設けられ、配線導体４と電気的に独立するように設けられている。
【００２７】
また、この補助導体５と電気的に接続された補助端子６が、絶縁基板１の表面（図１の例では上面）に設けられている。図１の例において、補助導体５は、その端部において補助端子６と電気的に接続されている。補助導体５の端部には、線状の補助導体５よりも幅が広いパターン、すなわち円形状の補助接続部６ａが設けられ、この補助接続部６ａが、絶縁基板１を厚み方向に部分的に貫通する貫通導体（ビア導体）によって補助端子６と電気的に接続されている。なお、このビア導体についても、図を見やすくするために模式的に破線で示し、符号は付していない。
【００２８】
上記のような補助導体５が設けられていることから、例えば図３に示す例のように、誤って配線導体４のうち湾曲部の内側部分で広がりが生じたときに、その広がり部分を介して配線導体４と補助導体５とが短絡する。この短絡は、第１端子２または第２端子３と補助端子６との間が電気的に接続されているか否かを測定することによって容易に検知することができる。これにより、配線導体４内（湾曲部）において、配線導体４自体の内部で互いにつながる不具合（以下、配線導体４内の短絡という）を検知することができる。なお、図３は、実施形態の配線基板９における効果を模式的に示す上面図（透視図）である。図３において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。
【００２９】
配線導体４において広がりが検知されたときには、湾曲部においてその同じ配線導体４内において電気的な短絡が生じている可能性が高く、短絡が発生しているとみなすことができる。したがって、湾曲部を含む配線導体４を有する配線基板９においても、その配線導体４における金属材料の広がりを容易に検知して、配線導体４の不具合を検知することが可能な配線基板９を提供することができる。
【００３０】
このような電気的な検査は、第１端子２または第２端子３と補助端子６とに一対の検査用のプローブ（図示せず）を押し当てて行なわれる。これらのプローブの間、つまり第１端子２または第２端子３と補助端子６との間で電気的な短絡が生じているか否かを導通チェッカー等で確認することによって、上記の検査を行なうことができる。
【００３１】
第１端子２、第２端子３、配線導体４、補助導体５および補助端子６といった導体部分（導体部分全体としては符号なし）は、例えばタングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属材料、またはこれらの金属材料の合金によって形成されている。これらの金属材料は、メタライズ層、めっき層、蒸着層等の薄膜層または金属箔等の形態で絶縁基板１に設けられている。
【００３２】
これらの導体部分は、例えばタングステンのメタライズ層からなる場合であれば、次のようにして形成される。すなわち、タングステンの粉末を有機溶剤およびバインダ等とともに混練してタングステンの金属ペーストを作製し、この金属ペーストを絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの表面にスクリーン印刷法等の方法で印刷し、セラミックグリーンシートと同時焼成する。以上の工程により、絶縁基板１の所定部位に配線導体４等
の導体部分を形成することができる。
【００３３】
また、上記の導体部分は、メタライズ層およびめっき層等の複数の金属層が積層されてなるものであってもよい。例えば、上記のようにして形成したタングステンのメタライズ層を含む第１および第２端子２、３用の導体層の上面（露出表面）に、さらにニッケル、コバルトおよび金等のめっき層を被着させて第１および第２端子２、３を形成することができる。補助端子６等の絶縁基板１の外表面に設けられる導体部分についても、第１および第２端子と同様に、メタライズ層の露出表面にさらにめっき層被着されてなるものであってもよい。この場合には、メタライズ層の酸化の抑制、および前述したような電気検査時のプロ−ブとの導通性の向上等の効果を得ることもできる。
【００３４】
第１の実施形態の配線基板９のように配線導体４がコイル状導体（コイル導体４Ａ）である場合には、例えば前述したように複数のコイル導体４Ａによって、電力変換用の素子としての配線基板９を容易に形成することができる。また、コイルの巻数、および複数のコイル導体４Ａ同士の巻数の比の調整等によって、その変換される電力等の電気特性の調整も容易である。
【００３５】
また、この場合に、補助導体５が配線導体４に沿って設けられたコイル状導体であるときには、そのようなコイル導体４Ａの全長にわたって、コイル導体４Ａ自体内におけるつながり（短絡）が生じているか否かを容易に検知することができる。
【００３６】
さらにこの場合に、第１端子２および第２端子３にそれぞれ隣接させて補助端子６を設けておけば、互いに距離が近いため、第１端子２または第２端子３と補助端子６とに一対のプローブを押し当てることもより容易な作業にすることができる。つなり、配線基板９としての実用性の向上においてより有利である。
【００３７】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態の配線基板９の内部を透視して示す上面図である。図２は、図１（ｂ）に示す配線基板９の内部の他の例とみなすこともできる。図４において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。
【００３８】
第２の実施形態の配線基板９においては、配線導体４が折り返し部を有するミアンダ状導体（以下、単にミアンダ導体４Ｂともいう）であり、補助導体５が、折り返し部において配線導体４に沿って設けられている。これらの配線導体４および補助導体５のパターン以外は第１の実施形態の配線基板９と同様である。以下の説明において第１の実施形態と同様の事項については説明を省略する。
【００３９】
図４では省略しているが、第２の実施形態の配線基板９においても、絶縁基板１の上面に第１および第２端子が設けられており、配線導体４は第１および第２接続部２ａ、３ａならびに貫通導体（ビア導体）を介して第１および第２端子２、３と電気的に接続されている。
【００４０】
ミアンダ導体４Ｂは、例えば配線基板９に搭載される電子部品に対する電源供給用の導体パターンとして用いられる。この場合、例えば配線基板９に設けられるキャパシタ（図示せず）と配線導体４とが組み合わされて、電子部品に対する電源ノイズをカットする回路等として機能する。キャパシタは、電子部品とは別部品として配線基板９に実装されるチップコンデンサ等の素子でもよく、配線基板９内に配線導体４等とは別に設けられたコンデンサ電極パターンからなるものであってもよい。なお、この電極パターンも、前述した各種の導体部分と同様の金属材料を用い、同様の方法で絶縁基板１の内部または表面に形成することができる。
【００４１】
配線導体４がミアンダ状導体であるときにも、湾曲部の一形態としての折り返し部が含まれているため、この折り返し部（湾曲部）の内側において配線導体４を形成する金属材料の広がりに起因した短絡が生じる可能性がある。これに対して、第１の実施形態の場合と同様に補助導体５が配線導体４に沿って、互いに離れるようにして配置されているため、第１の実施形態の場合と同様に配線導体４内の短絡を容易かつ確実に検知することができる。すなわち、この実施形態の場合にも、配線導体４の湾曲部としての折り返し部で短絡が生じていれば、配線導体４と補助導体５とも電気的に短絡する。そのため、第１端子２または第２端子３と補助端子６との間の電気的な短絡の有無を検査することによって、配線導体４内における短絡の有無を検知することができる。
【００４２】
なお、図４に示す例において、補助導体５は折り返し部において互いに隣り合う配線導体４の一部同士の間に入り込んだ複数の直線状の部分を含んでいる。補助導体５のうち複数の直線状の部分は、さらに、配線導体４の折り返し部内に入り込んでいる端と反対側の端において互いに接続されているもの（連結部）を含んでいる。この場合には、連結部の一部について補助導体５（補助端子６）と配線導体４（第１端子２または第２端子３）との電気的な短絡の有無を調べるだけで、複数の折り返し部における補助導体５と配線導体４との電気的な短絡の有無を検知することができる。そのため、この場合には、ミアンダ状の配線導体４の複数の折り返し部（湾曲部）について配線導体４内の短絡の発生の有無を一括して検査することができる。したがって、配線導体４がミアンダ導体４Ｂのときにも配線導体４内の短絡の検査を容易に行なうことができる。
【００４３】
この第２の実施形態の例においては、配線導体４の折り返し部が直角状のコーナー部を含んでいる。すなわち配線導体４の一部が直角状に曲がっている。直角状のコーナー部が含まれている配線導体４は、折り返しパターンをコンパクトにまとめることができる。すなわちミアンダ導体４Ｂを有する配線基板９の小型化に有効である。
【００４４】
また、配線導体４の折り返し部が直角状のコーナー部を含む場合には、例えば図５に示すように、直角状のコーナー部における配線導体４と補助導体５との間の距離が、他の部分における配線導体４と補助導体５との間の距離よりも大きいものであってもよい。なお、図５は図４の変形例における要部を拡大して示す上面図である。図５において図４と同様の部位には同様の符号を付している。
【００４５】
直角状のコーナー部においては、配線導体４となる金属ペーストを印刷したときに、例えば上記コイル導体４Ａのような緩やかな湾曲部に比べて金属ペーストがにじみやすい。言い換えれば、湾曲部の一形態としての直角状コーナー部では、その内側における配線導体４内の短絡がさらに発生しやすい。これに対して、上記のように直角状のコーナー部において他の部分よりも補助導体５が配線導体４に近ければ、そのような配線導体４の一部をより容易かつ確実に検知することができる。
【００４６】
（変形例）
図６は、図１および図２に示す配線基板９の変形例における内部を透視して示す上面図である。図６において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。図６の例においても、補助導体５は配線導体４に沿って配置されている。また、この例では、補助導体５は互いに電気的に独立した複数の副補助導体５ａを含んでいる。
【００４７】
この例においても、図示はしていないが、絶縁基板１の上面に第１および第２端子２、３が設けられ、それぞれ配線導体４と第１接続部２ａおよび第２接続部３ａおよびビア導体（図示せず）を介して配線導体４と電気的に接続されている。また、複数の副補助導体５ａは、それぞれの両端部が補助接続部６ａとなって、ビア導体（図示せず）を介して絶
縁基板１の上面に設けられて補助端子（図示せず）と電気的に接続されている。
【００４８】
この例の場合にも、図１および図２で示した第１の実施形態の配線基板９と同様に、配線導体４内の電気的な短絡の有無を容易かつ確実に検知することができる。また、この場合には、複数の副補助導体５ａのそれぞれについて配線導体４との電気的な短絡を検知することができる。つまり、補助導体５と配線導体４との間で電気的な短絡が生じ、配線導体４内で短絡が生じていることが検知されたときに、補助導体５のうちどの部分で（複数の副補助導体５ａのうちどの副補助導体５ａで）この短絡が発生しているかを容易に検知することができる。言い換えれば、配線導体４のうちどの部分で配線導体４内の短絡が生じているかを容易に検知することができる。
【００４９】
配線導体４のうちどの部分で配線導体４内の短絡が生じているかを知ることによって、その短絡の発生状況を製造工程にフィードバックして、後続して製造される配線基板における同様の不具合の発生を有効に予防することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・絶縁基板
２・・・第１端子
２ａ・・・第１接続部
３・・・第２端子
３ａ・・・第２接続部
４・・・配線導体
４Ａ・・・コイル導体
４Ｂ・・・ミアンダ導体
５・・・補助導体
５ａ・・・副補助導体
６・・・補助端子
６ａ・・・補助接続部
９・・・配線基板
【図１】
2016136588.tif 000003
【図２】
2016136588.tif 000004
【図３】
2016136588.tif 000005
【図４】
2016136588.tif 000006
【図５】
2016136588.tif 000007
【図６】
2016136588.tif 000008