JP2004288659A

JP2004288659A - 配線基板

Info

Publication number: JP2004288659A
Application number: JP2003044401A
Authority: JP
Inventors: Takuya Ouchi; 卓也大内; Masazumi Yoshihara; 正純吉原
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-01-29
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】絶縁基体の側面に外部電極用の凹部を形成することによって外部電極を多数形成すると、絶縁基体の外形寸法が大きくなってしまい、外部電気回路基板上への高密度実装の要求に十分に応えられない。
【解決手段】セラミックスから成る絶縁基体１の内部に複数の配線導体３を有するとともに、絶縁基体１の下面から側面にかけて形成され、配線導体３と電気的に接続された複数の外部電極２を備えた配線基板４において、外部電極２のうち絶縁基体１の側面に位置する部位は、絶縁基体１の側面における配列の中央部から両端部に向かって下面からの高さが順次高くなるようにして形成されている配線基板４である。両端部に向かって下面からの高さが順次高くなるので、外部電極２と外部電気回路基板との十分な接続強度を確保できると同時に、上面の電子部品実装領域を効果的に広く確保することができる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、絶縁基体の下面から側面にかけて外部電極が配置され、この外部電極が外部電気回路基板に接続される配線基板に関するものであり、詳細には、外部電極の外部電気回路基板に対する接続信頼性が良好な配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体素子・容量素子等の電子部品が搭載される配線基板は、一般に、酸化アルミニウム質焼結体・ムライト質焼結体・ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材料から成り、上面に電子部品が搭載される絶縁基体と、タングステン・モリブデン・銅・銀等の金属材料から成り絶縁基体の表面および内部に被着された配線導体と、配線導体が接続され、絶縁基体の下面から側面にかけて導体を被着させることにより形成された外部電極とにより形成されている。
【０００３】
なお、外部電極のうち、絶縁基体の側面に形成される部分は、導体の被着が容易であることから、通常、絶縁基体の側面に上下面にわたる溝状の凹部を設けておき、この凹部の内壁面に導体を被着させることにより形成された、いわゆるキャスタレーション導体タイプのものが一般的である。
【０００４】
この配線基板は、絶縁基体の上面に電子部品を搭載し、その電極を配線導体に半田やボンディングワイヤ等を介して接続することにより電子装置として完成する。
【０００５】
そして、絶縁基体に形成した外部電極を外部電気回路基板の端子に半田等を介して接続することにより、電子部品が配線導体を介して外部電気回路基板と電気的に接続される。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３７２５１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近時、半導体素子等の電子部品の高集積化に伴い、配線基板の上面により多くの電子部品を実装するため、配線基板の上面の電子部品実装領域をできる限り大きく確保しなければならないと同時に、この配線基板を外部電気回路と接続する場合の接続信頼性も高信頼性を要求される傾向がある。
【０００８】
しかしながら、配線基板の上面の電子部品実装領域を十分に確保するためには、絶縁基体の側面に形成される外部電極用の凹部の数を少なくするとともに、凹部の面積を小さくする必要があるが、そうすると、この配線基板を外部電気回路基板と接続するための外部電極の面積が小さくなり、外部電気回路と接続する場合の接続信頼性を高くすることが困難となってしまうという問題点があった。
【０００９】
また、これに対して接続信頼性を確保するために外部電極を多数形成した場合は、これに応じて一定の隣接間隔を確保しながら多数の凹部を形成する必要があるため、絶縁基体の外形寸法が大きくなってしまい、外部電気回路基板上への電子装置の高密度実装の要求に十分に応えられなくなってしまうという問題点があった。
【００１０】
本発明は上記問題点を解決すべく案出されたものであり、その目的は、半導体素子等の電子部品が搭載される配線基板について、その外形寸法を大きくすることなく、電子部品の実装領域を十分に確保するとともに外部電気回路との接続信頼性を優れたものとすることが可能で、半導体素子等の電子部品の高集積化ならびに外部電気回路基板への高密度実装への対応が可能な、高機能かつ小型の配線基板を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、セラミックスから成る絶縁基体の内部に複数の配線導体を有するとともに、前記絶縁基体の下面から側面にかけて形成され、前記配線導体と電気的に接続された複数の外部電極を備えた配線基板において、前記外部電極のうち前記絶縁基体の側面に位置する部位は、前記絶縁基体の側面における配列の中央部から両端部に向かって前記下面からの高さが順次高くなるようにして形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の配線基板は、上記構成において、外部電極のうち絶縁基体の側面における配列の両端に位置するものは、下端から上端に向かって幅が狭くなっていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の配線基板によれば、外部電極のうち絶縁基体の側面に位置する部位は、絶縁基体の側面における配列の中央部から両端部に向かって下面からの高さが順次高くなるようにして形成されていることから、配線基板の実装時により応力が大きくかかる絶縁基体の側面における両端部に近づくほど、外部電極の面積を広くすることができ、外部電気回路基板との十分な接続強度を確保することができると同時に、中央部において、外部電極の絶縁基体の下面からの高さが低く、電子部品が搭載される上面にまでは達していないことから、配線基板の上面の電子部品実装領域を効果的に広く確保することができる。
【００１４】
また、外部電極のうち絶縁基体の側面に位置する部位は、絶縁基体の側面における配列の両端に位置するものの形状が、下端から上端に向かって幅が狭くなるような形状とすることにより、配線基板の上面の電子部品実装領域をより一層効果的に広く確保しつつ、外部電気回路基板との接続強度をより一層強くすることができる。
【００１５】
従って、本発明によれば、絶縁基体の外形寸法を大きくすることなく電子部品の実装領域を広く確保することができるとともに、外部電極と外部電気回路基板との間で十分な半田接合強度を確保することができ、半導体素子等の電子部品の高集積化ならびに外部電気回路基板への高密度実装への対応が可能な、高機能かつ小型の配線基板を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の配線基板を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
図１および図２は、本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す上面図および側面図である。
【００１８】
図１および図２において、１は絶縁基体、２は外部電極、３は配線導体であり、これら絶縁基体１・外部電極２および配線導体３により配線基板４が構成されている。
【００１９】
絶縁基体１は半導体素子や容量素子等の電子部品を搭載し支持するための支持体として機能し、図１および図２に示した例では上面に電子部品の搭載部を有している。
【００２０】
絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体やムライト質焼結体・窒化アルミニウム質焼結体・炭化珪素質焼結体等のセラミック絶縁材料やガラスセラミックス焼結体等のセラミックスから成る。絶縁基体１が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合は、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化マグネシウム・酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダや可塑剤・溶剤等を添加混合して泥漿物を作り、その泥漿物からドクターブレード法やカレンダーロール法によってグリーンシート（生シート）と成し、しかる後、絶縁基体１となるグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれらを積層し、約１６００℃の温度で焼成することによって作製される。
【００２１】
この絶縁基体１の下面および側面には複数の外部電極２が形成されており、この外部電極２を外部電気回路基板に半田等を介して接合することにより配線基板４が外部電気回路に接続される。
【００２２】
絶縁基体１の内部、例えば、図１に示した実施の形態の一例では絶縁基体１の電子部品が搭載される上面から外部電極２にかけて、配線導体３が形成されている。
【００２３】
この配線導体３は、金・銅・モリブデン・タングステン・マンガン・白金・パラジウム・ロジウムやこれらの合金等のメタライズ導体から成り、例えば、絶縁基体１が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、タングステン・モリブデン等の高融点金属から成るメタライズ導体が用いられ、電子部品が搭載される搭載部の周辺から絶縁基体１の側面にかけて複数個の配線導体３が被着形成されて、あるいはビア導体等の貫通導体として形成されて導出される。
【００２４】
このような配線導体３は、例えば、タングステンから成る場合であれば、タングステンの粉末に無機フィラー粉末や適当な有機バインダや可塑剤・溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを絶縁基体１となるグリーンシートの表面または側面等にスクリーン印刷法等により所定パターンに印刷塗布しておくことにより、焼成後に絶縁基体１の所定位置に所定パターンの配線導体３が形成される。
【００２５】
そして、絶縁基体１の上面に電子部品を搭載し、電子部品の電極をボンディングワイヤや半田等を介して配線導体３の露出部位に接続し、外部電極２を外部電気回路基板に半田等を介して接続することにより、電子部品が外部電気回路と電気的に接続される。
【００２６】
なお、この外部電極２も、上述の配線導体３と同様の材料および形成方法により形成することができ、例えば、金・銅・モリブデン・タングステン・マンガン・白金・パラジウム・ロジウムやこれらの合金等の粉末に適当な有機バインダや可塑剤・溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを、絶縁基体１となるグリーンシートのうち絶縁基体１の下面の外周部となる部位および側面となる部位、またはこの側面となる部位にあらかじめ打ち抜き加工等により形成しておいた凹部の内壁面等にスクリーン印刷法等により所定パターンに印刷塗布しておくことにより形成される。
【００２７】
本発明の配線基板４においては、外部電極２のうち絶縁基体１の側面に位置する部位を、絶縁基体１の側面における配列の中央部から両端部に向かって絶縁基体１の下面からの高さが順次高くなるようにして形成しておくことが重要である。
【００２８】
このように、外部電極２のうち絶縁基体１の側面に位置する部位を、絶縁基体１の側面における配列の中央部から両端部に向かって絶縁基体１の下面からの高さが順次高くなるようにして形成しておくことにより、配線基板４の実装時により応力が大きくかかる絶縁基体１の側面における両端部に近づくほど、外部電極２の面積を広くすることができ、外部電気回路基板との十分な接続強度を確保することができると同時に、中央部においては、外部電極２の絶縁基体１の下面からの高さが低く、電子部品が搭載される上面にまでは達していないことから、配線基板の上面において電子部品実装領域を効果的に広く確保することができる。
【００２９】
従って、本発明によれば、絶縁基体１の外形寸法を大きくすることなく電子部品の実装領域を広く確保することができるとともに、外部電極２と外部電気回路基板との間で十分な半田接合強度を確保することができ、半導体素子等の電子部品の高集積化ならびに外部電気回路基板への高密度実装への対応が可能な、高機能かつ小型の配線基板４を提供することができる。
【００３０】
なお、外部電極２のうち絶縁基体１の側面に位置する部位を、絶縁基体１の側面における配列の中央部から両端部に向かって絶縁基体１の下面からの高さが順次高くなるようにして形成する場合には、絶縁基体１の側面における配列の両端部に位置するものは、絶縁基体１の上面にまで達するようにして形成しておくことが好ましい。このようにすると、接続パッド２のうち、特に配線基板４の実装時の応力が最も大きくかかる絶縁基体１の角部に近い部分においても十分な半田接合強度をより確実に確保することができ、高密度実装への対応がより確実な配線基板４を提供することができる。
【００３１】
また、外部電極２のうち絶縁基体１の側面に位置する部位を、絶縁基体１の側面における配列の中央部から両端部に向かって絶縁基体１の下面からの高さが順次高くなるようにして形成する場合に、その高さの変化の割合は、同じ割合とする必要はなく、例えば、配線基板４の実装時の応力が比較的小さい配列の中央部付近では高くする割合を小さくして、外部電極２を高密度で形成するようにしておいてもよい。
【００３２】
また、外部電極２同士の間隔が０．５ｍｍ以上となるようにしておくと、絶縁基体１の外縁部で機械的強度の低下を生じることがなく、同時に、絶縁基体１の外形寸法を大きくすることなく外部電極２を多数個、高密度で形成することが可能となるとともに、配線基板４の外部電気回路基板に対する良好な接続信頼性を確保することができる。
【００３３】
また外部電極２は、絶縁基体１の下面での厚みを、例えば、ともに１０μｍ乃至３０μｍの厚みとなるように、同じ厚みで形成することが好ましい。このように外部電極２の絶縁基体１の下面での厚みを同じ厚みとしておくと、各外部電極２と外部電気回路基板の上面との距離（間隔）を同じとすることができ、半田等の接続強度に偏りが生じたりすることを効果的に防止することができ、配線基板４としての外部電気回路基板に対する実装の信頼性をより一層高くすることができる。
【００３４】
また、外部電極２は、四角形状の絶縁基体１の外周との間の各角部を円弧状に丸めておくと、角部において絶縁基体１との間で導体の剥がれ等が生じることを効果的に防止することができ、配線基板４としての信頼性をより一層優れたものとすることができる。従って、外部電極２は、四角形状の絶縁基体１の外周との間の各角部を円弧状に丸めておくことが好ましい。
【００３５】
さらにまた、図３に図２と同様の側面図で本発明の実施の形態の他の例を示すように、外部電極２のうち絶縁基体１の側面に位置する部位は、絶縁基体１の側面における配列の両端に位置するものの形状が、下端から上端に向かって幅が狭くなるような形状とすることにより、配線基板４’の上面の電子部品実装領域をより一層効果的に広く確保しつつ、外部電気回路基板との接続強度をより一層強くすることができるものとなる。
【００３６】
このように外部電極２のうち絶縁基体１の側面における配列の両端に位置するものを、下端から上端に向かって幅が狭くなっているものとする場合は、この両端に位置する外部電極２は、下端の幅に対して上端の幅を８０％以下とすることが好ましい。この場合、絶縁基体１の側面における両端の外部電極２の上端の幅が下端の幅の０．８倍を超えると、配線基板４’の上面の電子部品実装領域をより一層効果的に広く確保することが困難となる傾向がある。
【００３７】
なお、本発明は以上の実施の形態の例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で種々の変更・改良を施すことは何ら差し支えない。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の配線基板によれば、外部電極のうち絶縁基体の側面に位置する部位は、絶縁基体の側面における配列の中央部から両端部に向かって下面からの高さが順次高くなるようにして形成されていることから、配線基板の実装時により応力が大きくかかる絶縁基体の側面における両端部に近づくほど、外部電極の面積を広くすることができ、外部電気回路基板との十分な接続強度を確保することができると同時に、中央部において、外部電極の絶縁基体の下面からの高さが低く、電子部品が搭載される上面にまでは達していないことから、配線基板の上面の電子部品実装領域を効果的に広く確保することができる。
【００３９】
また、外部電極のうち絶縁基体の側面に位置する部位は、絶縁基体の側面における配列の両端に位置するものの形状が、下端から上端に向かって幅が狭くなるような形状とすることにより、配線基板の上面の電子部品実装領域をより一層効果的に広く確保しつつ、外部電気回路基板との接続強度をより一層強くすることができる。
【００４０】
従って、本発明によれば、絶縁基体の外形寸法を大きくすることなく電子部品の実装領域を広く確保することができるとともに、外部電極と外部電気回路基板との間で十分な半田接合強度を確保することができ、半導体素子等の電子部品の高集積化ならびに外部電気回路基板への高密度実装への対応が可能な、高機能かつ小型の配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す下面図である。
【図２】本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す側面図である。
【符号の説明】
１・・・・・絶縁基体
２・・・・・外部電極
３・・・・・配線導体
４、４’・・・・・配線基板

Claims

セラミックスから成る絶縁基体の内部に複数の配線導体を有するとともに、前記絶縁基体の下面から側面にかけて形成され、前記配線導体と電気的に接続された複数の外部電極を備えた配線基板において、前記外部電極のうち前記絶縁基体の側面に位置する部位は、前記絶縁基体の側面における配列の中央部から両端部に向かって前記下面からの高さが順次高くなるようにして形成されていることを特徴とする配線基板。
前記外部電極のうち前記絶縁基体の側面における前記配列の両端に位置するものは、下端から上端に向かって幅が狭くなっていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。