CN103181246A - 复合基板、模块、复合基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种复合基板、具备该复合基板的模块、以及复合基板的制造方法，该复合基板能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。本发明所涉及的复合基板包括：陶瓷基板（1），该陶瓷基板（1）至少在其一个面上形成有用于安装电子元器件（2）的电路布线；多个外部连接端子（3），该多个外部连接端子（3）形成在陶瓷基板（1）的一个面上；以及树脂层（5），该树脂层（5）形成在陶瓷基板（1）的一个面上。外部连接端子（3）为截面积离开陶瓷基板（1）的一个面越远则越小的形状，且其与陶瓷基板（1）相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式从树脂层（5）露出。

Description

复合基板、模块、复合基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种具备形成有用于安装电子元器件的电路布线的陶瓷基板的复合基板、具备该复合基板的模块、以及复合基板的制造方法。
背景技术
专利文献1中公开了一种复合基板，该复合基板具备：在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的陶瓷基板（电路基板）；以及形成在陶瓷基板另一面的周边部分、并从另一面起沿垂直方向延伸的多个外部连接端子（突起电极）。另外，对于复合基板，以至少使得多个外部连接端子的端面露出的方式，在陶瓷基板的另一面上设置树脂层。对于树脂层，是在多个外部连接端子的露出的端面上形成镀层后，利用树脂来覆盖陶瓷基板的另一面而形成的。另外，使用例如低温烧结陶瓷（Low TemperatureCo-fired Ceramic：低温共烧陶瓷）等材料来形成陶瓷基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007-311596号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1所公开的复合基板中，外部连接端子为圆柱形或棱柱形，因此，截面积固定，且外部连接端子与陶瓷基板相连接的连接部分的截面积大小也是有限的。当外部连接端子与陶瓷基板的连接部分的截面积不够大时，无法分散由于下落等施加在外部连接端子上的应力，且无法确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度，因而会有以下问题：可能会产生外部连接端子从陶瓷基板剥落等问题。
此外，在专利文献1所公开的复合基板的制造方法中，在陶瓷基板另一面的周边部分形成多个外部连接端子后，在多个外部连接端子的露出的端面上形成镀层。因此，也会有以下问题：在多个外部连接端子的露出的端面上形成镀层时，镀敷液可能会进入陶瓷基板与外部连接端子的边界部分，导致陶瓷基板与外部连接端子的连接强度下降。
另外，在专利文献1所公开的复合基板中，由于外部连接端子形成在陶瓷基板另一面的周边部分，因此，能够形成在陶瓷基板的另一面上的外部连接端子的数量受到了限制，为了确保所需数量的外部连接端子，就需要使复合基板本身大型化，因而存在无法使复合基板小型化的问题。此外，由于外部连接端子形成在陶瓷基板另一面的周边部分，因此，无法分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而也会存在应力集中在一部分外部连接端子上、从而容易引起损坏的问题。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力、并能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度的复合基板、具备复合基板的模块、以及复合基板的制造方法。
为解决问题所采用的技术方案
为实现上述目的，本发明所涉及的复合基板包括：陶瓷基板，该陶瓷基板至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线；多个外部连接端子，该多个外部连接端子形成在该陶瓷基板的一个面上；以及树脂层，该树脂层形成在所述陶瓷基板的一个面上，所述外部连接端子具有截面积离开所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状，且其与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式从所述树脂层露出。
上述结构中，外部连接端子具有截面积离开所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状，且其与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式从树脂层露出，因此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能够增大对外部连接端子和陶瓷基板进行连接的连接部分的截面积，因此能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。此外，虽然使用陶瓷基板来作为安装电子元器件的基板，但由于具备树脂层，因此，即使在由于下落等而向复合基板施加应力的情况下，也能防止复合基板的变形，在厚度较薄的情况下也能确保足够的强度，因此，能实现复合基板的薄型化。
此外，在本发明所涉及的复合基板中，优选为，所述外部连接端子相对于所述陶瓷基板的一个面的高度形成为比所述树脂层的厚度要小。
上述结构中，外部连接端子相对于陶瓷基板的一个面的高度形成为比树脂层的厚度要小，因此，在外部连接端子的露出的端面上形成镀层时，能以不从树脂层突出的方式形成镀层，因而能使复合基板的形成有外部连接端子一侧的面大致平坦。
此外，在本发明所涉及的复合基板中，优选为，所述外部连接端子的与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面的外周边被所述树脂层覆盖。
上述结构中，外部连接端子的与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面的外周边被树脂层覆盖，因此，对于在形成树脂层之后形成镀层的情况，能减少因镀敷液进入陶瓷基板与外部连接端子的边界部分等而导致陶瓷基板与外部连接端子的连接强度降低的情况的发生。
此外，在本发明所涉及的复合基板中，优选为，在所述外部连接端子的从所述树脂层露出的端面上形成有镀层。
上述结构中，在外部连接端子的从树脂层露出的端面上形成有镀层，因此，能对外部连接端子的露出的端面进行保护，并且在利用焊料对外部连接端子和安装用基板进行连接时，能提高连接的可靠性。
此外，在本发明所涉及的复合基板中，优选为，所述镀层以不从所述树脂层突出的方式形成。
上述结构中，镀层以不从树脂层突出的方式形成，因此，能使复合基板的形成有外部连接端子一侧的面大致平坦。
此外，在本发明所涉及的复合基板中，优选为，多个所述外部连接端子呈栅格状地形成在所述陶瓷基板的一个面上。
上述结构中，多个外部连接端子呈栅格状地形成在陶瓷基板的一个面上，因此，与外部连接端子形成在陶瓷基板的一个面的周边部分的情况相比，能够增加可形成在陶瓷基板的一个面上的外部连接端子的数量，因而能确保所需数量的外部连接端子，并能实现复合基板的小型化。此外，由于多个外部连接端子形成为栅格状，而不是仅形成在陶瓷基板的一个面的周边部分，因此，能够分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，并能防止应力集中在一部分外部连接端子上、从而引起损坏。
接着，为实现上述目的，本发明所涉及的模块包括：上述结构的复合基板；以及电子元器件，该电子元器件安装在所述陶瓷基板的两个面上、或安装在所述陶瓷基板的形成有所述外部连接端子的面的相反侧的面上。
上述结构中，包括：上述结构的复合基板；以及电子元器件，该电子元器件安装在陶瓷基板的两个面上、或安装在所述陶瓷基板的形成有外部连接端子的面的相反侧的面上，因此，与具备形成有截面积呈固定的圆柱形或棱柱形的的外部连接端子的复合基板的模块相比，能够增大陶瓷基板与外部连接端子的连接部分的截面积，因此，能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。
此外，在本发明所涉及的模块中，优选为，包括密封层，该密封层利用树脂对安装在形成有所述外部连接端子的面的相反侧的面上的所述电子元器件进行密封。
上述结构中，包括密封层，该密封层利用树脂对安装在形成有外部连接端子的面的相反侧的面上的电子元器件进行密封，因此，能对安装在形成有外部连接端子的面的相反侧的面上的电子元器件进行保护，并能抑制模块的翘曲。
接着，为实现上述目的，本发明所涉及的复合基板的制造方法包括：第一工序，在该第一工序中，在树脂片材上形成多个一侧开口面积小于另一侧开口面积的形状的孔，并在形成的所述孔中填充导电材料；第二工序，在该第二工序中，在至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，以所述孔的开口面积依次减小的方式堆叠多个所述树脂片材，并进行烧成，从而形成多个外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开烧成后的所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状；以及第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得所述外部连接端子的、与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。
上述结构中，在树脂片材上形成多个一侧开口面积小于另一侧开口面积的形状的孔，并在形成的孔中填充导电材料。在至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，以孔的开口面积依次减小的方式堆叠多个树脂片材，并进行烧成，从而形成多个外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开烧成后的陶瓷基板的一个面越远则越小的形状。在陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得外部连接端子的、与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。由此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能够增大与陶瓷基板的连接部分的截面积，因此，能够制造以下复合基板：即，能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。
接着，为了实现上述目的，本发明所涉及的复合基板的制造方法包括：第一工序，在该第一工序中，在至少在一面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，对导电材料进行多次丝网印刷，从而形成多个未烧成的外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状；第二工序，在该第二工序中，对形成了多个未烧成的所述外部连接端子的所述陶瓷基板进行烧成；以及第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得所述外部连接端子的、与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。
上述结构中，在至少在一面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，对导电材料进行多次丝网印刷，从而形成多个未烧成的外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开陶瓷基板的一个面越远则越小的形状。对形成了多个未烧成的外部连接端子的陶瓷基板进行烧成，并在陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得外部连接端子的、与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。由此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能够增大与陶瓷基板的连接部分的截面积，因此，能够制造以下复合基板：即，能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。
接着，为实现上述目的，本发明所涉及的复合基板的制造方法包括：第一工序，在该第一工序中，在未烧成的陶瓷片材上形成多个一侧开口面积小于另一侧开口面积的形状的孔，并在形成的所述孔中填充导电材料；第二工序，在该第二工序中，在烧结温度比所述陶瓷片材低、且至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，以所述孔的开口面积依次减小的方式堆叠多个所述陶瓷片材，进行烧成，并去除未烧结的所述陶瓷片材，从而形成多个外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状；以及第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得所述外部连接端子的、与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。
上述结构中，在未烧成的陶瓷片材上形成多个一侧开口面积小于另一侧开口面积的形状的孔，并在形成的孔中填充导电材料。在烧结温度比陶瓷片材低、且至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，以孔的开口面积依次减小的方式堆叠多个陶瓷片材，进行烧成，并去除未烧结的陶瓷片材，从而形成多个外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开陶瓷基板的一个面越远则越小的形状。在陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得外部连接端子的、与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出，因此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能增大与陶瓷基板的连接部分的截面积，因此，能够制造以下复合基板：即，能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。此外，由于未烧成的陶瓷生片会对陶瓷基板烧成时的收缩进行抑制，因此能制造出高尺寸精度的复合基板。
此外，在本发明所涉及的复合基板的制造方法中，优选为，所述陶瓷基板是对多个陶瓷层进行层叠所形成的陶瓷多层基板。
上述结构中，陶瓷基板是对多个陶瓷层进行层叠所形成的陶瓷多层基板，因此，制造出的复合基板所具备的陶瓷基板能够具有复杂的电路布线。
此外，在本发明所涉及的复合基板的制造方法中，优选为，在所述第三工序中，对所形成的所述树脂层的表面进行磨削，从而使所述外部连接端子的与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。
上述结构中，对所形成的树脂层的表面进行磨削，从而使外部连接端子的与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出，因此，通过将树脂层以及外部连接端子一起进行磨削，能容易地调整外部连接端子相对于陶瓷基板的一个面的高度，因而能使复合基板的形成有外部连接端子一侧的面大致平坦。
此外，在本发明所涉及的复合基板的制造方法中，优选为，在所述第三工序中，以如下方式形成所述树脂层，即，使其厚度大于所述外部连接端子相对于所述陶瓷基板的一个面的高度。
上述结构中，以如下方式形成树脂层，即，使其厚度大于外部连接端子相对于陶瓷基板的一个面的高度，因此，在外部连接端子的露出的端面上形成镀层时，能以不从树脂层突出的方式来形成镀层。
此外，在本发明所涉及的复合基板的制造方法中，优选为，在所述第三工序中，以如下方式形成所述树脂层，即，使其覆盖所述外部连接端子的与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面的外周边。
上述结构中，以如下方式形成树脂层，即，使其覆盖外部连接端子的与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面的外周边，因此，对于在形成树脂层之后、在外部连接端子的露出的端面上形成镀层的情况，能减少因镀敷液进入陶瓷基板与外部连接端子的边界部分等而导致陶瓷基板与外部连接端子的连接强度降低的情况的发生。
此外，在本发明所涉及的复合基板的制造方法中，优选为，在所述第三工序中，在所述外部连接端子的、从所述树脂层露出的端面上，以不从所述树脂层突出的方式形成镀层。
上述结构中，在外部连接端子的、从树脂层露出的端面上，以不从树脂层突出的方式形成镀层，因此，能对外部连接端子的露出的端面进行保护，并且在利用焊料对外部连接端子和安装用基板进行连接时，能提高连接的可靠性。此外，由于是在形成树脂层之后形成镀层，因此，来自树脂层的树脂成分不会渗入外部连接端子的形成了镀层的端面、从而导致焊料的浸润性变差，因而能提高连接的可靠性。另外，能使复合基板的形成有外部连接端子一侧的面大致平坦。
发明效果
根据上述结构，外部连接端子具有截面积离开陶瓷基板的一个面越远则越小的形状，且其与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式从树脂层露出，因此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能够增大对外部连接端子和陶瓷基板进行连接的连接部分的截面积，因此能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。此外，虽然使用陶瓷基板来作为安装电子元器件的基板，但由于具备树脂层，因此，即使在由于下落等而向复合基板施加应力的情况下，也能防止复合基板的变形，在厚度较薄的情况下也能确保足够的强度，因此，能实现复合基板的薄型化。
此外，由于模块包括：上述结构的复合基板；以及电子元器件，该电子元器件安装在陶瓷基板的两个面上、或安装在陶瓷基板的形成有外部连接端子的面的相反侧的面上，因此，与具备形成有外部连接端子的复合基板、且其外部连接端子呈截面积固定的圆柱形或棱柱形的模块相比，能够增大陶瓷基板与外部连接端子的连接部分的截面积，因此，能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。
另外，根据上述结构，在树脂片材上形成多个一侧开口面积小于另一侧开口面积的形状的孔，并在所形成的孔中填充导电材料。在至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，以孔的开口面积依次减小的方式堆叠多个树脂片材，并进行烧成，从而形成多个外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开烧成后的陶瓷基板的一个面越远则越小的形状。在陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得外部连接端子的、与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。由此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能够增大与陶瓷基板的连接部分的截面积，因此，能够制造以下复合基板：即，能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。
此外，根据上述结构，在至少在一面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，对导电材料进行多次丝网印刷，从而形成多个未烧成的外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开陶瓷基板的一个面越远则越小的形状。对形成了多个未烧成的外部连接端子的陶瓷基板进行烧成，并在陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得外部连接端子的、与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。由此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能够增大与陶瓷基板的连接部分的截面积，因此，能够制造以下复合基板：即，能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。
另外，根据上述结构，在未烧成的陶瓷片材上形成多个一侧开口面积小于另一侧开口面积的形状的孔，并在所形成的孔中填充导电材料。在烧结温度比陶瓷片材低、且至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，以孔的开口面积依次减小的方式堆叠多个陶瓷片材，进行烧成，并去除未烧结的陶瓷片材，从而形成多个外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开陶瓷基板的一个面越远则越小的形状。在陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得外部连接端子的、与陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出，因此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能增大与陶瓷基板的连接部分的截面积，因此，能够制造以下复合基板：即，能分散由于下落等而施加在外部连接端子上的应力，因而能确保陶瓷基板与外部连接端子之间足够的连接强度。此外，由于未烧成的陶瓷生片会对陶瓷基板烧成时的收缩进行抑制，因此能制造出高尺寸精度的复合基板。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的模块的结构的示意图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的模块的形成有外部连接端子一侧的结构的俯视图。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的复合基板的制造工序的示意图。
图4是表示本发明的实施方式1所涉及的复合基板的其它制造工序的示意图。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的复合基板的另一种制造工序的示意图。
图6是表示本发明的实施方式2所涉及的模块的结构的示意图。
图7是表示本发明的实施方式2所涉及的模块的一个外部连接端子和其附近的结构的俯视图。
图8是表示在陶瓷基板的一个面上的未形成外部连接端子的部分安装有电子元器件的模块的结构的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
（实施方式1）
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的模块的结构的示意图。如图1所示，模块10包括：陶瓷基板1；形成在陶瓷基板1的一个面上的多个外部连接端子3；多个电子元器件2，该多个电子元器件2安装在陶瓷基板1的形成有外部连接端子的面的相反侧的面上；密封层4，该密封层4利用树脂，来密封安装在陶瓷基板1的形成有外部连接端子的面的相反侧的面上的电子元器件2；以及对陶瓷基板1的、形成了多个外部连接端子3的一个面进行覆盖的树脂层5。另外，由陶瓷基板1、外部连接端子3、及树脂层5来构成复合基板20。
作为陶瓷基板1，例如使用LTCC（低温烧结陶瓷：Low TemperatureCo-fired Ceramics）基板。陶瓷基板1可以是由一层陶瓷层所构成的陶瓷单层基板，也可以是层叠多个陶瓷层所形成的陶瓷多层基板。在陶瓷基板1的至少一个面上形成有用于安装电子元器件2的电路布线（未图示）。电子元器件2是能够表面安装在陶瓷基板1上的表面安装型电子元器件（SurfaceMount Device：表面安装器件）。虽然使用陶瓷基板1来作为安装电子元器件2的基板，但由于具备树脂层5，因此，即使在由于下落等而向复合基板20施加应力的情况下，也能防止复合基板20的变形，在厚度较薄的情况下也能确保足够的强度，因此，能实现复合基板20的薄型化。
外部连接端子3形成为截面积离开陶瓷基板1的一个面越远则越小的形状，例如大致呈截顶圆锥形、或大致呈截顶棱锥形。对于外部连接端子3，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能够增大与陶瓷基板1的连接部分的截面积，因此，能分散由于下落等而施加在外部连接端子3上的应力，因而能确保陶瓷基板1与外部连接端子3之间足够的连接强度。另外，外部连接端子3的截面形状可以是圆形、矩形、或者其它多边形。外部连接端子3的与陶瓷基板1相连接的端面的相反侧的端面会以部分或全部的方式从树脂层5露出。外部连接端子3的露出的端面3a上形成有镀层6。形成了镀层6的外部连接端子3通过焊料与安装用基板（例如母基板）相连接。另外，利用湿镀等对Ni/Sn或Ni/Au等进行成膜来形成镀层6。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的模块10的形成有外部连接端子3的一侧的结构的俯视图。如图2所示，多个外部连接端子3并非形成在陶瓷基板1的一个面的周边部分，而是呈栅格状地形成在陶瓷基板1的一个面上。另外，本实施方式中，外部连接端子3大致呈截顶棱锥形，因此，从树脂层5露出的端面3a的形状为矩形，且在露出的端面3a上形成有镀层6。
由于多个外部连接端子3呈栅格状地形成在陶瓷基板1的一个面上，因此，与将外部连接端子形成在陶瓷基板1的一个面的周边部分的情况相比，能够增加可形成在陶瓷基板1的一个面上的外部连接端子3的数量，因而能确保所需数量的外部连接端子3，并能实现模块10（复合基板20）的小型化。另外，由于多个外部连接端子3形成为栅格状，而不是仅形成在陶瓷基板1的一个面的周边部分，因此，能够分散由于下落等而施加在外部连接端子3上的应力，并能防止应力集中在一部分外部连接端子3上、从而引起损坏。而且，由于能将数量较多的外部连接端子3形成在陶瓷基板1的一个面上，因此，能高效地将安装在陶瓷基板1的形成有外部连接端子3的面的相反侧的面上的电子元器件2所产生的热排出。
图3是表示本发明的实施方式1所涉及的复合基板20的制造工序的示意图。首先如图3(a)所示，准备由聚丙烯、丙烯酸等会在烧成工序中烧去的材料所构成的树脂片材31。另外，对于仅使用树脂片材31时形状不稳定的情况，将由比树脂片材31要硬的材料所构成的基底基材32与树脂片材31贴合起来使用。
如图3(b)所示，使用激光、金属模具等在树脂片材31上呈栅格状地形成多个孔33。孔33形成为从树脂片材31向基底基材32变细的锥形。孔33大体呈截顶圆锥形，即，开口33b的面积（一侧的开口面积）比树脂片材31的、与基底基材32相反一侧的开口33a的面积（另一侧的开口面积）要小。另外，由于基底基材32与树脂片材31贴合，因此，形成了与孔33连续的、大体呈截顶圆锥形的孔。
如图3(c)所示，在形成在树脂片材31上的孔33中填充导电材料34，该导电材料34具有Ag、Cu、Pd、以及包含它们中的至少某一种的复合物。另外，由于基底基材32与树脂片材31贴合，因此，与孔33连续的、大体呈截顶圆锥形的孔中也填充有导电材料34。
如图3(d)所示，准备向孔33中填充了导电材料34的树脂片材31、和形成有电路布线（未图示）的多枚陶瓷生片35a～35d。另外，树脂片材31处于从基底基材32上剥离、并上下翻转的状态。此外，多枚陶瓷生片35a～35d利用现有的方法来制造，例如，在PET膜上涂布陶瓷浆料后，使其干燥，从而制造厚度为10～200μm陶瓷生片。
如图3(e)所示，对树脂片材31和多枚陶瓷生片35a～35d进行层叠。在将树脂片材31层叠到陶瓷生片35a上时，以孔33的开口面积较大的开口33a所在的面与陶瓷生片35a接触的方式来堆叠树脂片材31。此外，在例如100～1500kg/cm2的压力、以及40～100°C的温度下对层叠后的树脂片材31和多枚陶瓷生片35a～35d进行压接。这里，层叠后的陶瓷生片35a～35d构成未烧成的陶瓷基板。此外，陶瓷生片35a～35d并不限于层叠有多枚的情况，也可以是一枚。
如图3(f)所示，在层叠的状态下对树脂片材31和多枚陶瓷生片35a～35d进行烧成。通过在层叠的状态下对树脂片材31和多枚陶瓷生片35a～35d进行烧成来形成陶瓷基板1。树脂片材31由于烧成而被烧去，从而在陶瓷基板1的一个面上形成了多个截面积离开陶瓷基板1的一个面越远则越小的、大体呈截顶圆锥形的外部连接端子3。另外，在导电材料34以Ag为主要成分的情况下，在空气中以大约850°C的温度进行烧成，而在以Cu为主要成分的情况下，在还原气氛中以大约950°C的温度进行烧成。
之后，在形成了多个外部连接端子3的陶瓷基板1的一个面上形成树脂层5，由此能制造出图1所示的复合基板20。作为形成树脂层5的方法，例如，涂布树脂，使其覆盖形成了多个外部连接端子3的陶瓷基板1的一个面，并在规定的条件下进行固化从而形成树脂层5。并且，对形成了树脂层5的表面进行磨削，来使外部连接端子3的与陶瓷基板1相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。此外，例如，在使外部连接端子3的与陶瓷基板1相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出的状态下，利用丝网印刷等向多个外部连接端子3之间填充树脂，并使其硬化，从而形成树脂层5。另外，树脂层5中所使用的树脂材料为环氧类树脂等热固化型树脂。
另外，复合基板20中，由于是在陶瓷基板1的一个面上形成树脂层5之后，才在外部连接端子3的露出的端面3a上形成镀层6，因此，在形成镀层6时，陶瓷基板1与外部连接端子3的边界部分已被树脂层5覆盖，因而镀敷液进入边界部分等情况减少，降低了镀敷处理带来影响的可能性。因此，在复合基板20中，陶瓷基板1与外部连接端子3的连接强度下降的可能性变低。
复合基板20的制造方法并不限于图3所示的方法。例如，图4是表示本发明的实施方式1所涉及的复合基板20的其它制造工序的示意图。首先如图4(a)所示，烧成后，在陶瓷生片41a的一个面上呈栅格状地对导电材料42进行丝网印刷。另外，对于仅使用陶瓷生片41a时形状不稳定的情况，将材料比陶瓷生片41a要硬的基底基材43与陶瓷生片41a进行贴合。此外，导电材料42具有Ag、Cu、Pd、以及包含它们中的至少某一种的复合物。
接着，如图4(b)所示，在陶瓷生片41a的一个面上多次进行导电材料42的丝网印刷，从而在陶瓷生片41a的一个面上形成多个截面积离陶瓷生片41a的一个面越远则越小的、大体呈截顶圆锥形的未烧成的外部连接端子。可以利用多个开口部大小不同的丝网印刷版来形成上述形状的外部连接端子3。
然后，如图4(c)所示，准备在一个面上形成了多个截顶圆锥形的未烧成的外部连接端子的陶瓷生片41a、以及多枚形成有电路布线（未图示）的陶瓷生片41b～41e。另外，陶瓷生片41a处于从基底基材43剥离的状态。
另外，如图4(d)所示，层叠多枚陶瓷生片41a～41e。在将陶瓷生片41a层叠到陶瓷生片41b上时，在陶瓷生片41b上堆叠形成了未烧成的外部连接端子的陶瓷生片41a。另外，在例如100～1500kg/cm2的压力、以及40～100°C的温度下对层叠后的多枚陶瓷生片41a～41e进行压接。这里，层叠后的多枚陶瓷生片41a～41e构成未烧成的陶瓷基板。此外，陶瓷生片41a～41e并不限于层叠多枚的情况，也可以是一枚。
然后，如图4(e)所示，在层叠的状态下对多枚陶瓷生片41a～41e进行烧成。通过在层叠的状态下对多枚陶瓷生片41a～41e进行烧成来形成陶瓷基板1。通过烧成，使得在陶瓷基板1的一个面上形成了多个截面积离开陶瓷基板1的一个面越远则越小的、大体呈截顶圆锥形的外部连接端子3。之后，在形成了多个外部连接端子3的陶瓷基板1的一个面上形成树脂层5，以使得外部连接端子3的、与陶瓷基板1相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出，由此能制造出图1所示的复合基板20。
图5是表示本发明的实施方式1所涉及的复合基板20的其它制造工序的示意图。首先如图5(a)所示，准备多枚包含难烧结性陶瓷作为主要成分的收缩抑制用陶瓷生片（陶瓷片材）50a～50c，其中，难烧结性陶瓷不会在低温烧结性陶瓷的烧成温度下烧结。另外，作为含有难烧结性陶瓷作为主要成分的粉末，例如使用氧化铝粉末，使氧化铝粉末分散在有机载体中来调制浆料，并利用浇铸法将调制后的浆料成形为片状，由此来制造收缩抑制用陶瓷生片50a～50c。收缩抑制用陶瓷生片50a～50c的烧结温度为1500～1600°C，大大高于由低温烧结性陶瓷所构成的陶瓷生片的烧结温度（例如，900°C），因此，不会在由低温烧结性陶瓷所构成的陶瓷生片的烧结温度下发生实质性的烧结。另外，作为含有难烧结性陶瓷作为主要成分的粉末，除氧化铝以外，例如也可以使用氧化锆、氧化镁等粉末。
利用激光、金属模具等，在多枚收缩抑制用陶瓷生片50a～50c上呈栅格状地形成多个孔51。对于孔51，由于是在堆叠的状态下使用多枚收缩抑制用陶瓷生片50a～50c，因此，在层叠收缩抑制用陶瓷生片50a～50c时，以开孔面积从收缩抑制用陶瓷生片50a向收缩抑制用陶瓷生片50c依次增大的方式分别形成的孔51大体呈截顶圆锥形。在形成在收缩抑制用陶瓷生片50a～50c上的、开口面积依次增大的各个孔51中，填充导电材料52，该导电材料52具有Ag、Cu、Pd、以及包含它们中的至少某一种的复合物。
另外，准备形成有电路布线54的多枚陶瓷生片55a～55c、以及未形成有孔的多枚收缩抑制用陶瓷生片57a～57c。作为收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、57a～57c，优选包含与陶瓷生片55a～55c所包含的陶瓷成分共同的成分。
接着，如图5(b)所示，对多枚收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、多枚陶瓷生片55a～55c、以及多枚收缩抑制用陶瓷生片57a～57c进行层叠。在将收缩抑制用陶瓷生片50a～50c层叠到陶瓷生片55a上时，以如下方式来堆叠收缩抑制用陶瓷生片50a～50c，即，使开口面积最大的孔51的开口51a所在的收缩抑制用陶瓷生片50c与陶瓷生片55a接触。在例如100～1500kg/cm2的压力、以及40～100°C的温度下，对层叠后的多枚收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、多枚陶瓷生片55a～55c、以及多枚收缩抑制用陶瓷生片57a～57c进行压接。这里，层叠后的多枚陶瓷生片55a～55c构成未烧成的陶瓷基板。此外，收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、陶瓷生片55a～55c、和收缩抑制用陶瓷生片57a～57c并不限于层叠多枚的情况，也可以是一枚。
然后，如图5(c)所示，在层叠的状态下，对多枚收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、多枚陶瓷生片55a～55c、和多枚收缩抑制用陶瓷生片57a～57c进行烧成。通过对层叠后的多枚陶瓷生片55a～55c进行烧成来形成陶瓷基板1。然而，在陶瓷生片55a～55c的烧成温度（例如，900°C）下，烧成温度明显较高的1500～1600°C的收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、57a～57c不会烧结，且不会在面方向上收缩，而仅在高度方向上收缩，因此，在陶瓷基板1的一个面上形成了多个截面积离开陶瓷基板的一个面越远则越小的、大体呈截顶圆锥形的外部连接端子3。
当在收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、57a～57c不会发生烧结的温度下进行烧成时，收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、57a～57c中所包含的有机载体会被烧去，从而形成氧化铝粉末的集合体。氧化铝粉末的集合体可以利用喷砂处理等来方便地去除。通过去除氧化铝粉末的集合体（未烧结的收缩抑制用陶瓷生片50a～50c、57a～57c）来形成多个大体呈截顶圆锥形的外部连接端子3。在形成了多个外部连接端子3的陶瓷基板1的一个面上形成树脂层5，由此能制造出图1所示的复合基板20。另外，在本实施方式1所涉及的制造方法中，在未形成外部连接端子3的面上层叠了收缩抑制用陶瓷生片57a～57c，但不使用这些也可以形成陶瓷基板1。
如上所述，在本实施方式1所涉及的复合基板20中，形成在陶瓷基板1的一个面上的外部连接端子3具有截面积离开陶瓷基板1的一个面越远则越小的形状（大体呈截顶圆锥形），并且其与陶瓷基板1相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出，因此，与截面积固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子相比，能够增大外部连接端子3与陶瓷基板1的连接部分的截面积，因而能分散由于下落等而施加在外部连接端子3上的应力，因此，能够确保陶瓷基板1与外部连接端子3之间足够的连接强度。此外，虽然使用陶瓷基板1来作为安装电子元器件2的基板，但由于具备树脂层5，因此，即使在由于下落等而向复合基板20施加应力的情况下，也能防止复合基板20的变形，在厚度较薄的情况下也能确保足够的强度，因此，能实现复合基板20的薄型化。另外，通过将树脂层5的表面与外部连接端子3一起进行磨削，能够容易地调整外部连接端子3相对于陶瓷基板1的一个面的高度（例如10μm），并能使复合基板20的形成有外部连接端子3一侧的面大致平坦。
此外，由于模块10具备：复合基板20；以及电子元器件2，该电子元器件2安装在陶瓷基板1的两个面，或者安装在陶瓷基板1的形成有外部连接端子3的面的相反侧的面上，因此，与具备形成有截面积呈固定的圆柱形或棱柱形的外部连接端子的复合基板的模块相比，能够增大陶瓷基板1与外部连接端子3的连接部分的截面积，因此，能分散由于下落等而施加在外部连接端子3上的应力，因而能确保陶瓷基板1与外部连接端子3之间足够的连接强度。另外，由于具备密封层4，故能对安装在陶瓷基板1的形成有外部连接端子3的面的相反侧的面上的电子元器件2进行保护，并能抑制模块10的翘曲。
（实施方式2）
图6是表示本发明的实施方式2所涉及的模块的结构的示意图。如图6（a）所示，模块11包括：陶瓷基板1；多个电子元器件2，该多个电子元器件2安装在陶瓷基板1的两个面上，或者安装在陶瓷基板1的形成有外部连接端子7的面的相反侧的面上；多个外部连接端子7，该多个外部连接端子7形成在陶瓷基板1的一个面上，大体呈截顶圆锥形；密封层4，该密封层4利用树脂，来密封安装在陶瓷基板1的形成有外部连接端子7的面的相反侧的面上的电子元器件2；以及树脂层8，该树脂层8对陶瓷基板1的形成有多个外部连接端子7的一面进行覆盖。另外，由陶瓷基板1、外部连接端子7、及树脂层8来构成复合基板21。对于模块11，除了树脂层8的高度不同以外，其它结构都与图1所示的模块10相同。对外部连接端子7及树脂层8以外的构成要素赋予相同标号，并省略详细说明。
图6(b)是将图6（a）中用圆包围的部分、即一个外部连接端子7和其附近放大后的图。如图6(b)所示，外部连接端子7相对于陶瓷基板1的一个面的高度H形成为比树脂层8的厚度B要小。并且，在树脂层8的陶瓷基板1侧的面的相反侧的面8a上形成凹部，外部连接端子7的与陶瓷基板1相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式从所形成的凹部露出。因此，在外部连接端子7的露出的端面7a上形成镀层6时，镀层6不会从树脂层8的陶瓷基板1侧的面的相反侧的面8a突出，因而能使复合基板21的形成有外部连接端子7一侧的面大致平坦。特别是，以使得形成在外部连接端子7的露出的端面7a上的镀层6的表面6a、与树脂层8的陶瓷基板1侧的面的相反侧的面8a大致为同一个面的方式，来形成镀层6，从而能够使复合基板21的形成有外部连接端子7侧的面更接近平坦。
此外，图7是表示本发明的实施方式2所涉及的模块11的一个外部连接端子7和其附近的结构的俯视图。如图7所示，以覆盖外部连接端子7的露出的端面7a的外周边的方式形成树脂层8，外部连接端子7的露出的端面7a在整个外周边（四边）上具有与树脂层8重合的区域7b。在外部连接端子7的露出的端面7a上的、与树脂层8重合的区域7b以外的部分形成有镀层6。由于具有与树脂层8重合的区域7b，因此，即使对于在形成树脂层8后才在外部连接端子7的露出的端面7a上形成镀层6的情况，也能减少因镀敷液进入陶瓷基板1与外部连接端子3的边界部分等而导致陶瓷基板1与外部连接端子3的连接强度降低的情况的发生。另外，对于外部连接端子7的露出的端面7a，并不限于在整个外周边（四边）上具有与树脂层8重合的区域7b，只要至少在一部分（例如一边）上具有与树脂层8重合的区域7b即可。
如上所述，在本发明的实施方式2所涉及的模块11（复合基板21）中，外部连接端子7相对于陶瓷基板1的一个面的高度（H）形成为比树脂层8的厚度（B）要小，因此，在外部连接端子7的露出的端面7a上形成镀层6时，镀层6不会从树脂层8的陶瓷基板1侧的面的相反侧的面8a突出，因而能使复合基板21的形成有外部连接端子7一侧的面大致平坦。另外，即使在镀层6的厚度较厚、且镀层6从树脂层8的陶瓷基板1侧的面的相反侧的面8a突出的情况下，也能通过调整外部连接端子7的高度来减小从树脂层8突出的部分的高度。
另外，在本发明的实施方式1及2所涉及的模块10、11（复合基板20、21）中，在陶瓷基板1的一个面上呈栅格状地形成了多个外部连接端子3、7，但并不限于形成为栅格状的情况，也可以将多个外部连接端子3、7形成为其它形状。此外，也可以将电子元器件安装在陶瓷基板的一个面上的未形成有外部连接端子的部分。图8是表示在陶瓷基板1的一个面上的未形成有外部连接端子3的部分安装有电子元器件的模块的结构的示意图。如图8所示，模块12包括：形成在陶瓷基板1的一个面的周边部分的多个外部连接端子3、形成在陶瓷基板1的一个面上的树脂层5、安装在陶瓷基板1的一个面上的未形成有外部连接端子3的部分的电子元器件9、安装在陶瓷基板1的未形成有外部连接端子3的另一面上的电子元器件2、以及利用树脂对陶瓷基板1的安装有电子元器件2的另一面进行密封的密封层4。即，模块12可以是在陶瓷基板1的两个面上安装有电子元器件2、9的结构。
标号说明
1                              陶瓷基板
2、9                           电子元器件
3、7                            外部连接端子
4                               密封层
5、8                            树脂层
6                               镀层
10、11、12                      模块
20、21                          复合基板
31                              树脂片材
32、43                          基底基材
33、51                          孔
34、42、52                      导电材料
35a～35d、41a～41e、55a～55c    陶瓷生片
50a～50c、57a～57c              收缩抑制用陶瓷生片
54                              电路布线

Claims (16)

1.一种复合基板，包括：
陶瓷基板，该陶瓷基板至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线；
多个外部连接端子，该多个外部连接端子形成在该陶瓷基板的一个面上；以及
树脂层，该树脂层形成在所述陶瓷基板的一个面上，
其特征在于，
所述外部连接端子具有截面积离开所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状，且其与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式从所述树脂层露出。
2.如权利要求1所述的复合基板，其特征在于，所述外部连接端子相对于所述陶瓷基板的一个面的高度形成为比所述树脂层的厚度要小。
3.如权利要求2所述的复合基板，其特征在于，所述外部连接端子的与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面的外周边被所述树脂层覆盖。
4.如权利要求1至3中任一项所述的复合基板，其特征在于，在所述外部连接端子的从所述树脂层露出的端面上形成有镀层。
5.如权利要求4所述的复合基板，其特征在于，所述镀层以不从所述树脂层突出的方式形成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的复合基板，其特征在于，多个所述外部连接端子呈栅格状地形成在所述陶瓷基板的一个面上。
7.一种模块，其特征在于，包括：
如权利要求1至6中任一项所述的复合基板；以及
电子元器件，该电子元器件安装在所述陶瓷基板的两个面上、或安装在所述陶瓷基板的形成有所述外部连接端子的面的相反侧的面上。
8.如权利要求7所述的模块，其特征在于，包括密封层，该密封层利用树脂对安装在形成有所述外部连接端子的面的相反侧的面上的所述电子元器件进行密封。
9.一种复合基板的制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，在该第一工序中，在树脂片材上形成多个一侧开口面积小于另一侧开口面积的形状的孔，并在形成的所述孔中填充导电材料；
第二工序，在该第二工序中，在至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，以所述孔的开口面积依次减小的方式堆叠多个所述树脂片材，并进行烧成，从而形成多个外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开烧成后的所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状；以及
第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得所述外部连接端子的、与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。
10.一种复合基板的制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，在该第一工序中，在至少在一面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，对导电材料进行多次丝网印刷，从而形成多个未烧成的外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状；
第二工序，在该第二工序中，对形成了多个未烧成的所述外部连接端子的所述陶瓷基板进行烧成；以及
第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得所述外部连接端子的、与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。
11.一种复合基板的制造方法，其特征在于，包括：
第一工序，在该第一工序中，在未烧成的陶瓷片材上形成多个一侧开口面积小于另一侧开口面积的形状的孔，并在形成的所述孔中填充导电材料；
第二工序，在该第二工序中，在烧结温度比所述陶瓷片材低、且至少在一个面上形成有用于安装电子元器件的电路布线的、未烧成的陶瓷基板的一个面上，以所述孔的开口面积依次减小的方式堆叠多个所述陶瓷片材，进行烧成，并去除未烧结的所述陶瓷片材，从而形成多个外部连接端子，该外部连接端子具有截面积离开所述陶瓷基板的一个面越远则越小的形状；以及
第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一个面上形成树脂层，使得所述外部连接端子的、与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。
12.如权利要求9至11中任一项所述的复合基板的制造方法，其特征在于，所述陶瓷基板是对多个陶瓷层进行层叠所形成的陶瓷多层基板。
13.如权利要求9至12中任一项所述的复合基板的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，对所形成的所述树脂层的表面进行磨削，从而使所述外部连接端子的与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面以部分或全部的方式露出。
14.如权利要求9至12中任一项所述的复合基板的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，以如下方式形成所述树脂层，即，使其厚度大于所述外部连接端子相对于所述陶瓷基板的一个面的高度。
15.如权利要求14所述的复合基板的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，以如下方式形成所述树脂层，即，使其覆盖所述外部连接端子的与所述陶瓷基板相连接的端面的相反侧的端面的外周边。
16.如权利要求9至15中任一项所述的复合基板的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，在所述外部连接端子的、从所述树脂层露出的端面上，以不从所述树脂层突出的方式形成镀层。
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