JP2005072393A

JP2005072393A - 配線基板

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Publication number: JP2005072393A
Application number: JP2003302192A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Imaya; 洋昭今屋
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】大電流を流すための複数のボンディングワイヤーを配線導体の所定位置に確実に接続させることができる配線基板を提供すること。
【解決手段】上面に電子部品３の搭載部を有する四角形状の絶縁基体１と、絶縁基体１の上面の搭載部の周囲から絶縁基体１の側面および下面の少なくとも一方に導出された、信号用の配線導体２および電源用の配線導体２ならびに接地用の配線導体２と、絶縁基体１の上面の搭載部と配線導体２との間の部位に形成されるとともに一端が各配線導体２のいずれかに接続された、搭載部に搭載される電子部品３の電極にボンディングワイヤー５を介して電気的に接続される帯状のワイヤーボンディング用配線導体２ａとを具備し、ワイヤーボンディング用配線導体２ａのうち電源用の配線導体２に接続されているものおよび接地用の配線導体２に接続されているものは、ボンディングワイヤー５が接続される部位に幅広部が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を収容するための電子部品収納用パッケージや混成集積回路基板等に用いられる配線基板に関するものである。

従来、例えば半導体素子等の電子部品を収容する電子部品収納用パッケージや混成集積回路基板等に使用される配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成り、上面の中央部に電子部品が搭載される搭載部を有する絶縁基体と、タングステン，モリブデン等の高融点金属粉末から成り、絶縁基体の搭載部の周辺から側面および下面の少なくとも一方に導出された配線導体と、この配線導体に接続されて搭載部の周辺に形成されたワイヤーボンディング用配線導体とを具備した構造である。

絶縁基体の搭載部に電子部品を搭載するとともに、ガラス，樹脂，ロウ材等の接着剤を介して接着固定し、電子部品の各電極（接地電極，電源電極，信号電極）を、対応する配線導体に接続したワイヤーボンディング用配線導体にボンディングワイヤーを介して電気的に接続し、しかる後、蓋体や封止用樹脂等を用いて電子部品を気密封止することによって電子装置となる。そして、配線導体の絶縁基体の下面に導出した部位を外部電気回路基板の回路導体に接続することによって、電子部品の各電極が外部電気回路に電気的に接続される。

このような配線基板は、セラミックグリーンシート積層法等によって製作される。例えば、絶縁基体が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、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セラミック原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤等を添加混合して泥漿状となすとともに、これをドクターブレード法を採用してシート状とすることによって複数の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配線導体やワイヤーボンディング用配線導体となる金属ペーストを所定パターンに印刷塗布し、最後に、これらセラミックグリーンシートを積層して生セラミック成形体となし、この生セラミック成形体を還元雰囲気中にて約１６００℃の高温で焼成することによって製作される。

なお、ワイヤーボンディング用配線導体は、通常、信号用，電源用，接地用のもののいずれも長方形状のパターンであり、電子部品の搭載部の周辺に所定の間隔をおいて複数個が配列形成される。
特開平５−５５２８５号公報特開２０００−３５７８５１号公報

近年の電子部品の高集積化，小型化や電子装置の低背化の要求等に伴い、配線導体のうち電子部品の電源用および接地用の電極に接続されるものは、数Ａ（アンペア）程度の大電流を流す必要が生じてきており、これに応じて、ワイヤーボンディング用配線導体、特に電源用および接地用の電極に接続されるものは、このような大電流を流すことを可能とするために、１つのワイヤーボンディング用配線導体に複数のボンディングワイヤーを接続するため、その幅を広く形成することが必要になっている。

しかしながら、ワイヤーボンディング用配線導体へのボンディングワイヤーの接続は、画像認識装置でワイヤーボンディング用配線導体を認識し、それにボンディングワイヤーをウエッジボンド法やボールボンド法で接続する従来周知の自動ボンダー等のボンディング装置を用いて行なわれており、幅の広いワイヤーボンディング用配線導体に複数のボンディングワイヤーを接続する場合、ボンディング装置の画像認識装置等によるボンディング箇所の位置決めが難しく、複数のボンディングワイヤーを幅の広いワイヤーボンディング用配線導体の所定位置にそれぞれ接続することが難しいという問題点を有していた。

また、ワイヤーボンディング用配線導体の全体を幅の広いものにすると、幅の広いワイヤーボンディング用配線導体の中央部にボンディングワイヤーを接続するときの位置合わせが難しくなるため、複数のボンディングワイヤーを幅の広いワイヤーボンディング用配線導体内に正確に位置決め接続することが難しくなるという問題があった。

本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、大電流を流すための複数のボンディングワイヤーを配線導体の所定位置に確実に接続させることができる配線基板を提供することにある。

本発明の配線基板は、上面に電子部品の搭載部を有する四角形状の絶縁基体と、該絶縁基体の上面の前記搭載部の周囲から前記絶縁基体の側面および下面の少なくとも一方に導出された、信号用の配線導体および電源用の配線導体ならびに接地用の配線導体と、前記絶縁基体の上面の前記搭載部と前記配線導体との間の部位に形成されるとともに一端が前記各配線導体のいずれかに接続された、前記搭載部に搭載される電子部品の電極にボンディングワイヤーを介して電気的に接続される帯状のワイヤーボンディング用配線導体とを具備しており、該ワイヤーボンディング用配線導体のうち前記電源用の配線導体に接続されているものおよび前記接地用の配線導体に接続されているものは、前記ボンディングワイヤーが接続される部位に幅広部が形成されていることを特徴とするものである。

本発明の配線基板は、ワイヤーボンディング用配線導体のうち、電源用，接地用のいずれかの配線導体に接続したものについて、ボンディングワイヤーが接続される部位に幅広部を有する帯状のパターンとしたことから、複数のボンディングワイヤーを接続する際に、複数のボンディングワイヤーの接続を可能とするような幅を確保することができるとともに、幅広部をボンディング装置の画像処理装置等により容易かつ確実に認識して位置決め用の基準とし、複数のボンディングワイヤーをワイヤーボンディング用配線導体の所定位置にそれぞれ確実に接続することができる。その結果、例えば数Ａ程度の大電流を流すために必要な複数のボンディングワイヤーを、帯状のワイヤーボンディング用配線導体の各々に対してその所定位置に確実に接続することができる。

本発明の配線基板について添付図面に基づき以下に説明する。図１（ａ），（ｂ）は、本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す平面図および断面図である。図１において、１は絶縁基体、２は配線導体、２ａはワイヤーボンディング用配線導体である。これら絶縁基体１，配線導体２，ワイヤーボンディング用配線導体２ａとにより、電子部品３を搭載する配線基板が基本的に構成される。

絶縁基体１は、酸化アルミニウム質焼結体，窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体，窒化珪素質焼結体，炭化珪素質焼結体，ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁材料から成り、上面の中央部に電子部品３を搭載する搭載部を有している。

なお、図１の例では、絶縁基体１の上面の中央部に凹部を形成し、凹部の底面を電子部品３の搭載部としている。電子部品３は、この凹部内に収容されるともに、凹部の底面にロウ材や接着剤等を介して接着固定される。

このような絶縁基体１は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には以下のようにして作製される。まず、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化カルシウム，酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ，溶剤を添加混合して泥漿状のセラミックスラリーを作製し、このセラミックスラリーをドクターブレード法やカレンダーロール法等のシート成形技術を採用しシート状となすことによってセラミックグリーンシート（セラミック生シート）を得る。しかる後、セラミックグリーンシートの一部のものに適当な打ち抜き加工を施して枠状と成すとともに、打ち抜き加工を施していないセラミックグリーンシートを下層とし、枠状に打ち抜いたセラミックグリーンシートを上層として所定の順に上下に積層して生セラミック成形体と成す。この生セラミック成形体を還元雰囲気中で約１６００℃の高温で焼成することによって、絶縁基体１が製作される。

この絶縁基体１の搭載部の周囲から絶縁基体１の側面および下面の少なくとも一方（図１の例では下面のみ）に、配線導体２が導出されている。配線導体２は、信号用，電源用および接地用のものがあり、それぞれ電子部品３の対応する電極（信号用，電源用，接地用）に電気的に接続されて、これらの電極を対応する外部電気回路に接続する機能を有する。この配線導体２は、例えばタングステンから成る場合であれば、タングステン粉末に適当な有機バインダ，溶剤を添加混合して得た金属ペーストを、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートの上面に予め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って形成される。

また、絶縁基体１の上面の搭載部と配線導体２との間の部位に、一端が各配線導体２のいずれかに接続された、帯状のワイヤーボンディング用配線導体２ａが形成されている。ワイヤーボンディング用配線導体２ａは、搭載部に搭載される電子部品３の電極４にボンディングワイヤー５を介して電気的に接続される。

そして、例えば電子部品３を搭載部（凹部の底面）にロウ材を介して接合することにより電子部品３を凹部内に収容し搭載するとともに、電子部品３の信号用，電源用，接地用の各電極４をワイヤーボンディング用配線導体２ａにボンディングワイヤー５を介して接続し、絶縁基体１の上面に蓋体（図示せず）を凹部を覆うように樹脂接着剤やロウ材を介して取着することによって、電子部品３が気密に封止された電子装置となる。

なお、ワイヤーボンディング用配線導体２ａは、信号用，電源用，接地用の各配線導体２と、電子部品３の信号用，電源用，接地用の各電極４とが、それぞれ対応するようにして形成されている。例えば、接地用の配線導体２に接続されているワイヤーボンディング用配線導体２ａは、電子部品３の接地用の電極４にボンディングワイヤー５を介して接続することが容易な位置まで帯状に延びるようにして形成されている。

また、ワイヤーボンディング用配線導体２ａのうち、電源用の配線導体２および接地用の配線導体２に接続されたものは、それぞれ電子部品３の電極４に複数のボンディングワイヤー５を介して接続されており、これにより、例えば数Ａ程度の大電流を流すことを可能としている。

本発明において、ワイヤーボンディング用配線導体２ａのうち、電源用の配線導体２および接地用の配線導体２と接続されたものは、ボンディングワイヤー５が接続される部位に幅広部が形成されている。これにより、例えば、画像処理装置で位置決めして自動ボンダーでボンディングワイヤー５を接続する場合に、各々の幅広部が画像処理装置により明瞭に識別されるため、位置決めが容易かつ確実なものとなり、複数のボンディングワイヤー５をワイヤーボンディング用配線導体２ａの所定位置に確実に接続することが可能となる。

なお、ワイヤーボンディング用配線導体２ａは、その露出表面にニッケル，銅，金等のめっき層（図示せず）を被着させておくのがよく、ワイヤーボンディング用配線導体２ａの酸化腐蝕を効果的に防止することができるとともに、ボンディングワイヤー５のボンディング性をより一層優れたものとすることができる。また、このようにめっき層を被着させておくと、めっき層と酸化アルミニウム質焼結体（通常は、酸化クロム等を含有させて黒もしくは暗褐色系等に着色される）とのコントラストが大きくなるため、ボンディング時の画像認識等がより一層容易かつ確実となる。

また、ワイヤーボンディング用配線導体２ａの幅広部は、その幅が幅広部以外の部分の幅よりも片側で５０μｍ以上広く両側で１００μｍ以上広いものがよく、また幅広部の長さは１００μｍ以上がよい。

幅広部を、このような寸法で形成しておくと、画像処理装置により幅広部がより一層明瞭に識別されるため、ボンディングワイヤー５を接続するときの位置決めがより容易かつ確実なものとなり、複数のボンディングワイヤー５をワイヤーボンディング用配線導体２ａの幅広部により一層確実に接続することが可能となる。

なお、ワイヤーボンディング用配線導体２ａの幅広部以外の部位の幅は５０〜１００μｍ程度である。

また、ワイヤーボンディング用配線導体２ａの幅広部は、１本のワイヤーボンディング用配線導体２ａに複数形成されていてもよく、この場合、より大きな電流を流すことが要求されるとともに極力多くのボンディングワイヤーを接続することが好ましい電源用，接地用等に利用できるという利点がある。またこの場合、幅広部同士の距離は５０μｍ程度以上がよい。

また、幅広部の形状は、図１のような四角形状、円弧状等の種々の形状とし得るが、四角形状の角が認識できる形状が、画像処理装置でより一層明瞭に識別される点で好ましい。

なお、本発明は上記の実施の形態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あれば種々の変更は可能である。例えば、絶縁基体１は、上述の例では上面に凹部を有するものとしたが平板状のものであってもよい。

（ａ），（ｂ）は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す平面図および断面図である。

符号の説明

１・・・絶縁基体
２・・・配線導体
２ａ・・ワイヤーボンディング用配線導体
３・・・電子部品
４・・・電極
５・・・ボンディングワイヤー

Claims

上面に電子部品の搭載部を有する四角形状の絶縁基体と、該絶縁基体の上面の前記搭載部の周囲から前記絶縁基体の側面および下面の少なくとも一方に導出された、信号用の配線導体および電源用の配線導体ならびに接地用の配線導体と、前記絶縁基体の上面の前記搭載部と前記配線導体との間の部位に形成されるとともに一端が前記各配線導体のいずれかに接続された、前記搭載部に搭載される電子部品の電極にボンディングワイヤーを介して電気的に接続される帯状のワイヤーボンディング用配線導体とを具備しており、該ワイヤーボンディング用配線導体のうち前記電源用の配線導体に接続されているものおよび前記接地用の配線導体に接続されているものは、前記ボンディングワイヤーが接続される部位に幅広部が形成されていることを特徴とする配線基板。