JP2001291796A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 封止用メタライズ層と導通するビアが基板の
主面をなす絶縁層を貫通して設けられた配線基板におい
て、基板の小型化と製造容易性、ビア接続信頼性を同時
に得ることができる配線基板を提供すること。 【解決手段】 配線基板１００の主面１０２に形成され
た封止用メタライズ層１０４のうち、封止用メタライズ
層１０４と電気的に接続するビア１２１と接続する部分
のみに幅を広くした幅広部１０７を設け、その他の部分
は封止の信頼性確保に必要な最小限の幅とする。また、
ボンディングパッド１０５は幅広部１０７を避けてボン
ディングパッド形成領域１０６内に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品パッケー
ジ用の配線基板に関し、詳しくは、ＳＡＷフィルタ、水
晶振動子、トランジスタ、ＩＣ等の電子部品を封止する
パッケージに用いられるセラミック配線基板（以下、配
線基板又は単に基板ともいう）に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４〜図６はこの種のセラミック配線基
板１００の一例を示したもので、セラミック絶縁層１０
１からなるセラミック配線基板１００で平面視、略矩形
をなし、その上主面１０２にはＩＣ等の搭載するための
電子部品搭載部１０３が設けられている。電子部品搭載
部１０３の周囲には、電子部品搭載部１０３を包囲する
ように封止用メタライズ層１０４が設けられ、その内側
のボンディングパッド形成領域１０６にはボンディング
パッド（ワイヤボンディングのための電極）１０５が複
数形成されている。

【０００３】また、封止用メタライズ層１０４は、基板
の内外方向に対し所定の幅をなして形成されている。そ
して、セラミック層１０１には封止メタライズ層１０４
と電子部品搭載部１０３をなすメタライズ層との導通
（電気的接続）をとるためのビア（柱状の導体）１２１
が適数形成されている。この配線基板１００は、電子部
品搭載部１０３上に電子部品チップを搭載し、その電極
とボンディングパッド１０５との間でワイヤボンディン
グをした後、電子部品チップを覆うようにリッド（図示
せず）が被せられ、封止用メタライズ層１０４に例えば
ハンダ付けされて気密封止される。

【０００４】この種のセラミック配線基板１００は、そ
の製造において、電子部品搭載部１０３、封止用メタラ
イズ層１０４、ボンディングパッド１０５、ビア１２１
などの金属層形成用に高融点金属粉末を主成分とするメ
タライズペーストが印刷されるとともに、所定の形状を
なすように形成されたセラミックグリーンシートを所定
数積層、圧着し、その後、焼成することで製造される。
ただし、各セラミックグリーンシートは、通常、多数の
基板が一度にとれる大きさに形成されたものが使用さ
れ、その積層、圧着後に、各基板単位の境界に分割用の
溝（ブレーク溝）をいれ、焼成後に必要なメッキ層を一
括して形成した後、その溝に沿って各基板単位に分割す
る（折り取る）ことで多量生産される。

【０００５】このような配線基板１００は、それが搭載
される機器の小型化にともなう設置面積の縮小化の要請
により、配線基板自体の外寸法（平面寸法）をできるだ
け小さくすることが要求されている。こうした小型化の
要請により、封止用メタライズ層１０４の幅１０８、及
び封止用メタライズ層１０４と電子部品搭載部１０３の
間（ボンディングパッド形成領域１０６）の幅１０９
も、それぞれに支障のない範囲で可能な限り狭くするこ
とが要請されており、封止用メタライズ層１０４の幅１
０８については例えば０．３５ｍｍ程度、ボンディング
パッド形成領域１０６の幅１０９については例えば０．
２５ｍｍ程度の必要最小限の微小寸法に設定されるよう
になってきている（図６参照）。

【０００６】ところで、前記配線基板１００のように層
間の導通をとるビア１２１を設ける場合には、ビア１２
１の外側のセラミックの肉幅１１１をその製造上、一定
寸法以上確保することが必要とされる。というのは、ビ
ア１２１の側のセラミックの肉幅１１１が狭すぎると、
その部分において、グリーンシートの成形時つまりビア
ホールのためのパンチング（孔あけ）時や各基板形状に
打ち抜く時に、ビアホールの外側にキレが発生しやすい
し、焼成時やその後のブレーク時にも同部位に割れやカ
ケが発生しやすく、製品歩留まりを悪くするためであ
る。こうしたことから従来、上記のようなセラミック積
層構造の配線基板１００においてはビア１２１の外側の
セラミックの幅１１１として少なくとも０．２ｍｍ程度
確保すべきものとされていた。一方で、ビア１２１の径
１１０はその加工精度上などから、０．１５ｍｍ以上は
必要であり、また、ビア１２１と封止用メタライズ層１
０４との接続信頼性の観点から、ビア１２１の内側の封
止用メタライズ層１０４の幅１１２は、０．１ｍｍ以上
確保する必要があった。したがって、この例でセラミッ
ク絶縁層１０１にビア１２１を形成する場合には、封止
用メタライズ層１０４の内外方向の幅１０８を、０．４
５ｍｍ以上にする必要がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】つまり、気密又は封止
性確保の観点からは封止面１１５を成す封止用メタライ
ズ層１０４の内外方向の幅１０８は、本来０．３５ｍｍ
程度あればよいのに対し、封止用メタライズ層１０４に
接続するビア１２１を設ける場合には、同幅１０８を、
その差分の０．１ｍｍ以上広くする必要があった。した
がって、このようなセラミック配線基板１００において
は、その差分、幅方向に配線基板を大きくせざるを得
ず、小型化の要請に反するものとなっていた。

【０００８】本発明は、こうした配線基板のもつ問題点
に鑑みて成されたもので、その目的は、主面に形成され
た封止用メタライズ層に接続するビアを備えた配線基板
の製造において、前記不具合を発生させることなく、し
かも小型化の要請に応えることのできる基板構造を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の本発明は、主面をなす絶縁層と、
上記主面に設けられた電子部品搭載部と、上記主面のう
ち電子部品搭載部の周囲に設けられた封止用メタライズ
層と、上記主面をなすセラミック層に形成され、上記封
止用メタライズ層と電気的に接続されたビアと、上記主
面のうち上記封止用メタライズ層の内側に沿って設けら
れたボンディングパッドと、を備えた配線基板におい
て、上記封止用メタライズ層の一部の幅を、上記電子部
品搭載部に向かって内側に広げて幅広部とし、該幅広部
に上記ビアを設けたことを特徴とする。

【００１０】本発明では、前記封止用メタライズ層の一
部の幅を、平面視、電子部品搭載部側（前記ボンディン
グパッドの形成領域側）にその幅を広げて幅広部とし、
該幅広部に前記ビアを設けたため、ビアの形成に起因す
る前記の製造上の不具合を発生させないし、ビアが形成
されていない部分の封止面については封止を損なわない
程度の必要最小限の幅とすることができる。すなわち、
ビアが接続される封止用メタライズ層の幅のうち、ビア
が形成される部分に対応して封止面の幅を内側に広げた
ものであることから、基板の前記製造上の不具合を発生
させることなく、しかもその小型化が図られる。なお、
ボンディングパッドは、幅広部を避けて封止用メタライ
ズ層の内周に沿って形成すればよい。さらに、ビアを良
好に形成するためには、前記幅広部は０．４５ｍｍ以上
の幅を有していることが好ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に係るセラミック配線基板
の実施形態について、図１ないし図３を参照して詳細に
説明する。図中１００は基板であって、主面１０２をな
すセラミック絶縁層１０１からなり、平面視略矩形状と
なっている。電子部品が搭載される電子部品搭載部１０
３の図中左右の対向する２辺側には、ボンディングパッ
ド形成領域１０６が設けられ、多数のボンディングパッ
ド（メタライズ層）１０５が形成されている。また、配
線基板１００の外周には、電子部品搭載部１０３および
ボンディングパッド形成領域１０６を包囲するように封
止用メタライズ層１０４が形成されている。

【００１２】一方本形態では、左右両側の封止用メタラ
イズ層１０４の幅１０８がその適所（図示２箇所）にお
いて、平面視封止用メタライズ層１０４の周方向に沿っ
て所定の膨出範囲１１４にわたり広くなるようにボンデ
ィングパッド形成領域１０６側に幅１１３だけ膨出する
ように広げられ、幅広部１０７をなしている。そしてこ
の各幅広部１０７に上端部が存在するように、セラミッ
ク層１０１を貫通するビア１２１が設けられ、封止用メ
タライズ層に接続されている。因みに本形態では封止用
メタライズ層１０４の幅１０８が０．３５ｍｍ、幅広部
１０７の幅（膨出量）１１３が０．２ｍｍ、ビア１２１
の径１１０が０．１５ｍｍとされ、ビア１２１の両側の
セラミックの肉幅１１１、１１２は、それぞれ０．２５
ｍｍ、０．１５とされている。なお幅広部１０７の封止
面１１５の周方向に沿う膨出範囲１１４は、ビア１２１
の周囲に十分な幅が確保される大きさとされている。

【００１３】このような配線基板１００は、ビア１２
１、封止用メタライズ層１０４、その他の配線層など露
出するメタライズ層部分には、ニッケルメッキがかけら
れ、最表面には金メッキがかけられている。そして、電
子部品（図示せず）を搭載し、その電極とボンディング
パッド１０５との間でワイヤボンディングした後、電子
部品を覆うように図示しないリッドが被せられ、封止用
メタライズ層１０４に例えばハンダ付けされて封止され
る。なお、この配線基板１００は、従来の配線基板と同
様に、メタライズペーストが封止用メタライズ層や配線
層用などのために表面に印刷され、ビアホールに充填さ
れた多数個取りのセラミックグリーンシートを必要数積
層、圧着し（ただし、本実施形態では１層のみ）、その
後、焼成し、メッキ処理した後、各基板単位に分割する
ことで製造される。

【００１４】しかして、本形態の配線基板１００は、周
囲上面の封止用メタライズ層１０４のうちの適所（２箇
所）が内側寄り部位に膨出する形で幅広とされ、そこに
ビア１２１が設けられていることから、ビア１２１の両
側に十分な幅１１１、１１２が確保されている。一方、
封止用メタライズ層１０４のうちのその他の部位はその
幅１０８がビア１２１のない基板と同様の封止面の幅に
狭く形成されている。したがって、その製造におけるグ
リーンシートの成形時つまりビア１２１形成用のビアホ
ールのためのパンチング時や各基板形状に打ち抜く時に
幅１１１、１１２の部分にキレが発生することはない。
また同部位で焼成時やその後のブレーク時に割れやカケ
が発生することもないので、製品歩留まりがよい。その
上に、封止用メタライズ層１０４と接続するビア１２１
が存在するにもかかわらず、ビア１２１のない配線基板
１００と同様の小型化が図られる。

【００１５】前記形態では、基板を矩形のものとし平面
視のその４辺のうちの２辺をなす封止用メタライズ層に
ついて、それぞれの一部を幅広としたが、内側に沿って
ボンディングパッドの形成面がある封止面であれば、１
辺乃至すべての辺について幅広部を設け、そこにビアを
設けることができる。また、各辺に沿う封止面に設ける
幅広部の数はいずれであってもよい。すなわち、幅広部
の数や位置は形成するビアの数又は配置など基板に応じ
て適宜に設計すればよい。なお、膨出範囲１１４は、ボ
ンディングパッドの形成に支障のない限りにおいて、し
かもビアとの接続不良を発生させない幅を確保して適宜
に設定すればよい。また、各辺の一部に幅広部を設ける
他、１辺全体を他の辺よりも幅広とした幅広部（幅広
辺）を形成したものであってもよい。

【００１６】前記においては封止面の封止用メタライズ
層にリッドがハンダ付けされて封止される構造のセラミ
ック積層構造の配線基板において具体化した場合を説明
したが、本発明はこのような封止構造のものに限定され
るものではない。例えば、ニッケルメッキ層付きの封止
用メタライズ層に、鉄ニッケル合金などからなり、表面
に、ニッケルメッキ層が形成されてなるなどの枠状のリ
ング（シールリング）がロウ付けなどにより接着され、
その上にリッドがハンダ付けなどによって封止される構
造の配線基板においても同様に適用できる。本発明は、
前記形態の構造、形状のものに限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない限りにおいて、例えば、セラ
ミック絶縁層の層数など、適宜に設計変更して具体化で
きる。

【００１７】

【発明の効果】本発明に係る配線基板によれば、封止用
メタライズ層の一部の幅を、内側にむかって（ボンディ
ングパッド形成領域側に）広げて幅広部とし、そこにビ
アを設けたものであることから、ビアの周囲（特に、外
側）のセラミックの肉幅を十分に確保できる。したがっ
て、その製造におけるグリーンシートの成形時、つまり
ビアホールのためのパンチング時や各基板形状に打ち抜
く時にビアホールの外側にキレが発生するのが防止され
る。また焼成時やその後のブレーク時にも同部位に割れ
やカケが発生するのが防止されるので、製品歩留まりを
向上させることができる。その上に、封止用メタライズ
層に接続するビアが存在するにもかかわらず、ビアがな
い配線基板と同様の小型化が図られる。すなわち、本発
明によれば、封止用メタライズ層に接続するビアがある
配線基板でありながら、製造歩留まりの低下を招くこと
なく、小型化を図ることができるものであり、配線基板
が搭載される機器における設置スペースの縮小化の要請
に応えることができるといった顕著な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る配線基板の第１実施形態例の平面
図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】図１の要部拡大平面図。

【図４】従来の配線基板の断面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図。

【図６】図４の要部の部分拡大平面図。

【符号の説明】

１００ 配線基板 １０１ セラミック絶縁層 １０２ 主面 １０３ 電子部品搭載部 １０４ 封止用メタライズ層 １０５ ボンディングパッド １０６ ボンディングパッド形成領域 １０７ 幅広部 １２１ ビア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主面をなす絶縁層と、 上記主面に設けられた電子部品搭載部と、 上記主面のうち電子部品搭載部の周囲に設けられた封止
   用メタライズ層と、 上記主面をなすセラミック層に形成され、上記封止用メ
   タライズ層と電気的に接続されたビアと、 上記主面のうち上記封止用メタライズ層の内側に沿って
   設けられたボンディングパッドと、を備えた配線基板に
   おいて、 上記封止用メタライズ層の一部の幅を、上記電子部品搭
   載部に向かって内側に広げて幅広部とし、該幅広部に上
   記ビアを設けたことを特徴とする配線基板。