(57)【要約】  配線基板は、主面を有する絶縁基体と、主面に位置した配線とを有しており、配線は、側部に配線の厚みより厚みが小さく、主面に沿って突出した突出部を有している。
2020045436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有する絶縁基体と、
前記主面に位置した配線とを有しており、
該配線は、側部に前記配線の厚みより厚みが小さく、前記主面に沿って突出した突出部を有していることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記配線は、側部において前記突出部側に傾斜した傾斜部を含んでおり、
該傾斜部が前記突出部と接続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】
前記配線は、密着層、バリア層、主導体層を含み、
前記絶縁基体の前記主面側から順に前記密着層、前記バリア層、前記主導体層が多層に位置しており、
前記突出部が前記主導体層を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記突出部は、前記突出部の前記主導体層と前記絶縁基体の前記主面との間に前記バリア層を有していることを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
【請求項５】
前記突出部は、前記突出部の前記バリア層と前記絶縁基体の前記主面との間に前記密着層を有していることを特徴とする請求項４に記載の配線基板。
【請求項６】
縦断面視において、前記主導体層が前記バリア層の側部に位置していることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の配線基板。
【請求項７】
縦断面視において、前記密着層の側部に、前記密着層の側部側から順に前記バリア層、前記主導体層が位置していることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の配線基板。
【請求項８】
前記主導体層が前記配線の側部から前記突出部にかけて連続して位置していることを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれかに記載の配線基板。
【請求項９】
前記バリア層が前記配線の側部から前記突出部にかけて連続して位置していることを特徴とする請求項３乃至請求項８のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１０】
前記密着層が前記配線の側部から前記突出部にかけて連続して位置していることを特徴とする請求項３乃至請求項９のいずれかに記載の配線基板。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の配線基板と、
前記配線に位置する抵抗体層と、
前記配線基板に搭載された電子部品とを有していることを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線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、絶縁基体上に配線を位置させた配線基板および電子部品が搭載された電子装置等が知られている（例えば、特開2001-102722号公報を参照。）。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本開示の配線基板は、主面を有する絶縁基体と、前記主面に位置した配線とを有しており、該配線は、側部に前記配線の厚みより厚みが小さく、前記主面に沿って突出した突出部を有している。【０００４】
本開示の電子装置は、上記構成の配線基板と、該配線基板に搭載された電子部品とを有している。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】実施形態における電子装置を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ部における要部拡大図である。
【図３】図２のＢ部における要部拡大図である。
【図４】実施形態における電子装置の他の例を示す要部拡大図である。
【図５】実施形態における電子装置の他の例を示す図１のＡ部に対応する要部拡大図である。
【図６】図５のＢ部における要部拡大図である。
【図７】実施形態における電子装置の他の例を示す要部拡大図である。
【図８】実施形態における電子装置の他の例を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本開示の例示的な実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。
【０００７】
図１〜図８を参照して本開示の実施形態における電子装置について説明する。本実施形態における電子装置は、配線基板１と、抵抗体層４と、電子部品２とを含んでいる。
【０００８】
本実施形態の配線基板１は、例えば主面11ａを有する絶縁基体11と、主面11ａに位置した配線（例えば薄膜配線）12とを有している。
【０００９】
絶縁基体11には、例えば酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス）、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体またはガラスセラミック焼結体等のセラミックスを用いることができる。
【００１０】
また、絶縁基体11が樹脂材料を用いて作製される場合は、例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、または四フッ化エチレン樹脂を始めとするフッ素系樹脂等を用いることができる。
【００１１】
絶縁基体11が、例えば窒化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、主成分として窒化アルミニウムと、焼結助剤としてイットリア、エルビア等の原料粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤等を添加混合して泥漿物とし、上記の泥漿物をドクターブレード法やカレンダーロール法等によってシート状に成形してセラミックグリーンシートを得て、しかる後、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにセラミックグリーンシートを複数枚積層して絶縁基体11用の生積層体を形成し、高温（約1800℃）で焼成することによって製作される。なお、主成分の窒化アルミニウムとは、絶縁基体11全体の質量を100質量％とした際に、絶縁基体11中に窒化アルミニウムの質量が80質量％以上含むことをいう。絶縁基体11中の窒化アルミニウムは95質量％以上含有されていてもよい。窒化アルミニウムが95質量％以上含まれていると、絶縁基体11の熱伝導率を150Ｗ／ｍＫ以上ものとしやすく、熱放散性に優れた配線基板１とすることができる。
【００１２】
絶縁基体11は、半導体レーザー素子等の電子部品２を搭載するためのものである。絶縁基体11は、図１〜８に示された例では、平面視にて方形状である。
【００１３】
配線12は、例えば薄膜配線であり、絶縁基体11の主面11ａに位置した、複数の金属層を含んでおり、密着層12ｃａ、バリア層12ｃｂの中から選ばれる少なくとも１つの金属層を内層に有し、主導体層12ｃｃを最外層に有している。配線12の最外層すなわち主導体層12ｃｃには、例えば硬度が20〜50ｈｖと低く、電気抵抗が低く電気伝導度に優れた金属である金層が用いられる。
【００１４】
配線12は、例えば、リフトオフ法等の薄膜形成技術を採用することにより、絶縁基体11ａの主面11ａに位置するように設けられる。また、絶縁基体11と、配線12の最外層である主導体層12ｃｃすなわち金層との密着性を高めるために、絶縁基体11と主導体層12ｃｃとの間に、密着層12ｃａを内層に有している。密着層12ｃａには、例えば密着性に優れた金属であるチタン層が用いられる。なお、チタン層の硬度は140ｈｖ程度である。
【００１５】
また、金層の主導体層12ｃｃと、チタン層の密着層12ｃａとの間に、金がチタン層の密着層12ｃａに拡散するのを抑制するバリアとして、バリア層12ｃｂを有している。バリア層12ｃｂには、例えばバリア性に優れた金属である白金層、パラジウム層の中から選ばれる少なくとも１つが用いられる。なお、白金層、パラジウム層の硬度はそれぞれ50〜110ｈｖ、40〜110ｈｖである。
【００１６】
また、配線12における密着層12ｃａの厚みは0.02μｍ〜0.2μｍ、バリア層12ｃｂの厚みは0.05μｍ〜0.5μｍ、主導体層12ｃｃの厚みは0.2μｍ〜5.0μｍである。
【００１７】
また、配線12の製造方法については、例えば、窒化アルミニウム質焼結体から成る絶縁基体11の主面11ａの全体に、銅の金属層を蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の薄膜形成技術により形成する。
【００１８】
次に、レジスト加工により配線12のパターンとなるレジストを設け、めっき法等により露出した銅の金属層に銅のめっき層を形成した後、レジストを剥離する。次に、露出した銅の金属層をエッチングにより取り除き、配線12におけるリフトオフ用の鋳型を形成する。例えば、露出した銅の金属層は、過硫酸アンモニウム水溶液を用いることにより、銅を水溶液に溶解させて容易にエッチングすることができる。さらに、過硫酸アンモニウム水溶液に溶解する銅濃度を１〜10ｇ／Ｌに制御することで、銅のエッチングレートが安定し、精度の高いリフトオフ用の鋳型を形成することができる。
【００１９】
その後、鋳型を形成した絶縁基体11の全面に、チタン層の密着層12ｃａ、白金層、パラジウム層の中から選ばれる少なくとも１つのバリア層12ｃｂ、金層の主導体層12ｃｃを蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の薄膜形成技術により順に設け、リフトオフ法により鋳型を除去することによって、所定のパターンとなった配線12を形成することができる。上記において、蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等により堆積させる各層の金属粒子の入射角度は絶縁基体11に対して垂直にすることが、その後のリフトオフ法による鋳型の除去性を高めることができる。
【００２０】
また、配線12以外の配線導体においても、配線12と同様のリフトオフ法等の薄膜形成技術を採用することにより、絶縁基体11ａの主面11ａに位置するように設けてもよい。なお、配線12以外の配線導体は、配線12と同時に形成してもよい。
【００２１】
また、配線基板１が小型な場合に、取り扱いを容易とし、多数の配線基板１を効率よく製造するために、複数の絶縁基体11となる領域が縦横に配列した多数個取り用の基板を用いて製作することもできる。上記において、複数の絶縁基体11となる領域に同時に配線12を形成し、それぞれの絶縁基体11となる領域の外縁に沿ってスライシング等により切断することにより、主面11ａに位置した配線12を有する配線基板１を効率よく形成することができる。
【００２２】
上述のように、配線基板１は、主面11ａを有する絶縁基体11と、主面11ａに位置した配線12とを有しており、配線12は、側部に配線12の厚みより厚みが小さく、主面11ａに沿って突出した突出部12ａを有している。上記の構成とすることによって、例えば配線12に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても配線12の側部に位置した厚みの小さい突出部12ａにより、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力を緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。なお、突出部12ａの厚みは５ｎｍ〜100ｎｍである。
【００２３】
また、図１に示される例のように、配線12の対向する側部において、それぞれ突出部12ａを有してもよい。上記の構成とすることによって、例えば配線12の対向する側部に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても配線12の対向する側部に位置した厚みの小さい突出部12ａにより、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力を緩和し、抵抗体層４における対向する配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００２４】
また、配線12は、密着層12ｃａ、バリア層12ｃｂ、主導体層12ｃｃを含み、絶縁基体11の主面11ａ側から順に密着層12ｃａ、バリア層12ｃｂ、主導体層12ｃｃが多層に位置しており、突出部12ａが主導体層12ｃｃを有している。上記の構成とすることによって、例えば配線12の側部に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても配線12の側部に位置した厚みの小さい突出部12ａが主導体層12ｃｃ、例えば硬度が低い金層を有することにより、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力をより緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００２５】
また、突出部12ａの厚みは密着層12ｃａの厚みより小さいと、例えば配線12に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても、配線12の側部に位置した密着層12ｃａの厚みより厚みの小さい突出部12ａにより、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力をより緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００２６】
また、図４〜８に示される例のように、突出部12ａは、突出部12ａの主導体層12ｃｃと絶縁基体11の主面11ａとの間にバリア層12ｃｂを有していると、例えば配線12の側部に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わったとしても、突出部12ａの主導体層12ｃｃ、例えば金層が絶縁基体11側に拡散し難いものとなり、主導体層12ｃｃが突出部12ａに含まれるものとなり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても配線12の側部に位置した厚みの小さい突出部12ａが主導体層12ｃｃを有することにより、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力をより緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００２７】
また、図４〜８に示される例のように、突出部12ａは、突出部12ａのバリア層12ｃｂと絶縁基体11の主面11ａとの間に密着層12ｃａを有していると、例えば配線12の側部に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わったとしても、厚みの小さい突出部12ａを絶縁基体11の主面11ａに位置するものとすることができ、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても配線12の側部に位置した厚みの小さい突出部12ａが主導体層12ｃｃ、例えば硬度が低い金層を有して、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力をより緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００２８】
また、縦断面視において、主導体層12ｃｃがバリア層ｃｂの側部に位置している。上記の構成とすることによって、例えば配線12に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても、バリア層ｃｂの側部に位置した主導体層12ｃｃ、例えば硬度が低い金層を有することにより、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力をより緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００２９】
また、図４〜８に示される例のように、縦断面視において、密着層12ｃａの側部に、密着層12ｃａの側部側から順にバリア層12ｃｂ、主導体層12ｃｃが位置している。上記の構成とすることによって、例えば配線12の側部に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わったとしても、密着層12ｃａの側部においても、主導体層12ｃｃ、例えば硬度が低い金層が位置するものとすることができ、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力をより緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００３０】
また、主導体層12ｃｃが配線12の側部から突出部12ａにかけて連続して位置している。上記の構成とすることによって、例えば配線12に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても、配線12と絶縁基体11との境界および周辺に主導体層12ｃｃ、例えば硬度が低い金層が位置するものとすることができ、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力を効果的に緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００３１】
また、バリア層12ｃｂが配線12の側部から突出部12ａにかけて連続して位置している。上記の構成とすることによって、例えば配線12の側部に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わったとしても、配線12の側部から突出部12ａにおいて、突出部12ａの主導体層12ｃｃ、例えば金層が絶縁基体11側、密着層12ｃａに拡散し難いものとなり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても、配線12の側部から突出部12ａにかけて主導体層12ｃｃを有するものとなり、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力を効果的に緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００３２】
また、密着層12ｃａが配線12の側部から突出部12ａにかけて連続して位置している。上記の構成とすることによって、例えば配線12の側部に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わったとしても、配線12の側部から突出部12ａにおいて、主導体層12ｃｃが位置するものとなり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力を効果的に緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００３３】
また、図８に示される例のように、突出部12ａの厚みは、配線12の側部側から相対する端部側にかけて漸次小さくなっていると、例えば配線12に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても、配線12と絶縁基体11との熱収縮差によって配線12と絶縁基体11との境界に応力が集中するのをより緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのを抑制することができる。
【００３４】
また、図５〜８に示される例のように、配線12は、側部において突出部12ａ側に傾斜した傾斜部12ｂを含んでおり、傾斜部12ｂが突出部12ａと接続されてもよい。上記の構成とすることによって、例えば配線12に抵抗体層４を設ける場合に、外部からの伝熱、または電子装置の使用時に抵抗体層４、配線12の発する熱等が加わり、その後の熱放散等による配線12と絶縁基体11との熱収縮差が発生したとしても、突出部12ａ側に傾斜した傾斜部12ｂにより、抵抗体層４の曲がりが鈍角となり、また突出部12ａ側に傾斜した傾斜部12ｂおよび傾斜部12ｂに接続した厚みの小さい突出部12ａにより、配線12と絶縁基体11との熱収縮差による応力を効果的に緩和し、抵抗体層４における配線12と絶縁基体11との境界で抵抗体層４が断線するのをより抑制することができる。
【００３５】
配線基板１は、抵抗体層４が配線12に位置するように設け、半導体レーザー素子等の電子部品２が搭載されることによって電子装置が作製される。電子部品２がワイヤボンディング型である場合には、電子部品２は、半田等の接合材によって配線導体上に固定された後、ボンディングワイヤ等の接続部材３を介して電子部品２の電極と配線12等とが電気的に接続されることによって配線基板１に搭載される。
【００３６】
本開示は、上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。例えば、絶縁基体11は、平面視で方形状となっているが、円形状であってもよい。また、配線基板１には、複数の電子部品２を搭載してもよい。
【図１】
2020045436.tif 000003
【図２】
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【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】
2020045436.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
2020045436.tif 000011
2020045436.tif 000012
2020045436.tif 000013
2020045436.tif 000014