JP2005101340A

JP2005101340A - 配線基板

Info

Publication number: JP2005101340A
Application number: JP2003333900A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yagimura; 健次柳村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2005-04-14
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: JP4365657B2

Abstract

【課題】隣り合う信号用配線導体が間に絶縁層を挟んで形成された接地用導体により確実に所定の静電容量値が得られ、目的とする正確な発振が可能となり、電気的な特性に優れた配線基板を提供すること。
【解決手段】配線基板は、複数の絶縁層２が積層されて成る絶縁基体１と、複数の絶縁層２に含まれる第１の絶縁層２ａの表面に互いに隣接して形成された複数の信号用配線導体３と、第１の絶縁層２ａの上層側，下層側の少なくとも一方に積層された第２の絶縁層２ｂの表面に第１の絶縁層または第２の絶縁層２ｂを間に介して形成された接地用導体４とを具備し、複数の信号用配線導体３は、隣接する信号用配線導体３側のそれぞれの縁に同じ四角形状の凸部３ａが互いに平行に隣接して形成されており、接地用導体４は、平面視で複数の凸部３ａの中央部に重なるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子や容量素子等の電子部品を搭載するための配線基板に関するものである。

従来、例えば半導体素子や容量素子等の電子部品を搭載するための配線基板は、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックスから成る複数の絶縁層を積層して成り、上面に電子部品の搭載部を有する絶縁基体と、絶縁層の表面に形成され、絶縁基体の上面の搭載部から下面や側面等に導出する信号用配線導体とを具備した構成である。

このような信号用配線導体を具備する配線基板において、例えば発振回路を形成するために、配線基板内部にコンデンサを形成する場合、信号用配線導体は第１の絶縁層の表面に複数が互いに隣接して形成されるとともに、第１の絶縁層の上層側および下層側の少なくとも一方に積層された第２の絶縁層の表面に、第１の絶縁層または第２の絶縁層を間に介して接地用導体が形成される。

信号用配線導体を複数互いに隣接させて形成するとともに、間に絶縁層を介して接地用導体を形成した構成とすることにより、各信号用配線導体と接地用導体との間でコンデンサが形成され、発振回路に適した構造となる。

なお、接地用導体は、一般に、角信号用配線導体との間で形成される静電容量を同じにするため、平面視で、複数の信号用配線導体の中央部を横断して各信号用配線導体の中央部にそれぞれ対向するように帯状に形成されている。

このような、複数の信号用配線導体が第１の絶縁層の表面に互いに隣接して形成されるとともに、第１の絶縁層の上層側および下層側の少なくとも一方に積層された第２の絶縁層の表面に第２の絶縁層を間に介して接地用導体が形成された構造を有する配線基板は、絶縁層がセラミック焼結体からなる場合、以下のようにして製作される。

まず、酸化アルミニウム等の原料粉末を有機溶剤，バインダーとともにシート状に成形して複数のセラミックグリーンシートを形成し、次に、これらのセラミックグリーンシートの表面にタングステン等の導電ペーストを所定の信号用配線導体や接地用導体等のパターンに印刷し、次にこれらのセラミックグリーンシートを上下に積層するとともに高温で焼成することにより製作される。
特開２００１−３３２４３７号公報特開２００１−３１３４６９号公報

しかしながら、上記従来の配線基板においては、信号用配線導体が形成された絶縁層と、接地用導体が形成された絶縁層との間に位置ずれを生じる場合があり、この場合、接地用導体と信号用配線導体との間で生じる静電容量が隣り合う信号用配線導体の間で異なるものとなってしまうという問題があった。そのため、例えば発振回路において所定の発振周波数を得ることができなくなり、配線基板としての電気特性が非常に劣化してしまう。

本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、隣り合う信号用配線導体が間に絶縁層を挟んで形成された接地用導体により確実に所定の静電容量値が得られ、目的とする正確な発振が可能となり、電気的な特性に優れた配線基板を提供することにある。

本発明の配線基板は、複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基体と、前記複数の絶縁層に含まれる第１の絶縁層の表面に互いに隣接して形成された複数の信号用配線導体と、前記第１の絶縁層の上層側および下層側の少なくとも一方に積層された第２の絶縁層の表面に、前記複数の信号用配線導体に対して前記第１の絶縁層または第２の絶縁層を間に介して形成された接地用導体とを具備している配線基板において、前記複数の信号用配線導体は、隣接する前記信号用配線導体側のそれぞれの縁に同じ四角形状の凸部が互いに平行に隣接して形成されており、前記接地用導体は、平面視で複数の前記凸部の中央部に重なるように形成されていることを特徴とするものである。

本発明の配線基板によれば、複数の信号用配線導体は、隣接する信号用配線導体側のそれぞれの縁に同じ四角形状の凸部が互いに平行に隣接して形成されており、接地用導体は、平面視で複数の凸部の中央部に重なるように形成されていることから、信号用配線導体が形成されている絶縁層と、接地用導体が形成されている絶縁層との間で多少の位置ずれが生じたとしても、接地用導体が対向する各凸部が同じ四角形状であるため接地用導体と凸部との対向面積は一定であり、各信号用配線導体と接地用導体との対向する面積を一定に維持することができ、各信号用配線導体が間に絶縁層を挟んで形成された接地用導体により、確実に所定の静電容量値が得られて、例えば目的とする正確な発振が可能となり電気的な特性に優れた配線基板を作製することができる。

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）〜（ｃ）は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示し、（ａ）は信号用配線導体が形成された絶縁層の平面図、（ｂ）は接地用導体が形成された絶縁層の平面図、（ｃ）は配線基板の断面図である。図１において、１は複数の絶縁層２が積層されて成る絶縁基体、３は信号用配線導体、４は接地用導体である。これら絶縁基体１，信号用配線導体３，接地用導体４により、電子部品搭載用等の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セラミックス、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂等の有機樹脂、または酸化アルミニウム等の無機フィラー粉末を樹脂中に分散結合して成る複合材料等の電気絶縁材料から成る複数の絶縁層２を積層することにより形成されている。

この絶縁基体１は、例えば絶縁層２が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合、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て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を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。

絶縁基体１を構成する複数の絶縁層２に含まれる第１の絶縁層２ａの表面には、互いに隣接して複数の信号用配線導体３が形成されている。この信号用配線導体３は、接地用導体４との間で静電容量を発生して例えば発振回路として機能するために、隣り合うようにして形成されている。また、信号用配線導体３は電子部品（図示せず）の電極に電気的に接続されており、電子部品を外部に電気的に接続するための導電路としても機能する。

複数の信号用配線導体３が形成された第１の絶縁層２ａの上層側および下層側の少なくとも一方に積層された第２の絶縁層２ｂの表面には、第１の絶縁層２ａまたは第２の絶縁層２ｂを介して接地用導体４が形成されている。

なお、図１（ｃ）に示した例では、第２の絶縁層２ｂは第１の絶縁層２ａの上層側に積層されており、接地用導体４は複数の信号用配線導体３に対して第２の絶縁層２ｂを間に介して形成された構造であるが、第２の絶縁層２ｂは第１の絶縁層２ａの下層側に積層されてもよく、その場合、接地用導体４は複数の信号用配線導体３に対して第１の絶縁層２ａを介して形成される。

隣り合う複数の信号用配線導体３と、間に絶縁層２を介して形成された接地用導体４とにより、静電容量が発生して発振回路等の電子回路を形成することができる。つまり、信号用配線導体３の下層側または上層側に、絶縁層を介して接地用導体４を形成することにより、配線基板は発振部品等に適した構造となる。

また、接地用導体４は、図１の例では絶縁基体１の表面に露出するようにして形成されている。このように露出した接地用導体４は、発振部品を形成するための電子部品の接地用電極等を接続させるための接続端子として機能させることもできる。なお、接地用導体４は必ずしも絶縁基体１の表面に露出させる必要はなく、絶縁基体１の内部に形成してもよい。

本発明の配線基板においては、複数の信号用配線導体３は、隣接する信号用配線導体側のそれぞれの縁に同じ四角形状の凸部３ａが互いに平行に隣接して形成されており、接地用導体４は、平面視で複数の凸部３ａの中央部に重なるように形成されている。この構成により、信号用配線導体３が形成されている第１の絶縁層２ａと、接地用導体４が形成されている第２の絶縁層２ｂとの間で多少の位置ずれが生じたとしても、隣り合う信号用配線導体３と接地用導体４とが対向する面積を一定に維持することができる。その結果、隣り合う信号用配線導体３が、間に絶縁層２を挟んで形成された接地用導体４により、確実に所定の静電容量をそれぞれ発生して、例えば目的とする正確な発振が可能となり、電気的な特性に優れた配線基板を作製することができる。

本発明において、凸部３ａは、第１の絶縁層２ａと第２の絶縁層２ｂとの間で位置ずれが生じたときに、そのずれにかかわらず信号用配線導体３と接地用導体４との対向する面積を一定に維持するために、同じ四角形状とする必要がある。また、接地用導体４は、第１の絶縁層２ａと第２の絶縁層２ｂとの間の位置ずれの方向にかかわらず、そのずれの影響を効果的に抑制することができるようにするために、凸部３ａの中央部に重なるように形成する必要がある。

凸部３ａが四角形状以外の三角形状や楕円形状等の凸部３ａの位置によってその幅が異なる形状である場合、第１の絶縁層２ａと第２の絶縁層２ｂとの間で位置ずれが生じた際に、隣り合う信号用配線導体３の間で接地用導体４と対向する面積が異なってしまうため、隣り合う信号用配線導体３において同じ所定の静電容量値を得ることができず、その結果、例えば正確な発振が不可能となる。

凸部３ａは、正方形であっても同じ所定の静電容量値を得ることはできるが、隣接する信号用配線導体３側へ入り込む辺が長辺とされた長方形が好ましい。

また凸部３ａの配置形態は、隣接間隔が０．０５〜１ｍｍであり、凸部３ａの長さの２／３以上の長さの部位が相手側の凸部３ａの先端から根元（基部）へ向かって入り込んでおり、さらに凸部３ａの先端が平面視した際に接地用導体４よりも飛び出していることが好ましい。

凸部３ａの隣接間隔が０．０５ｍｍ未満では、隣接する信号用配線導体３同士が短絡してしまう可能性があり、１ｍｍを超えると、配線基板の小型化が不十分なものとなる。

凸部３ａの相手側の凸部３ａの先端から根元（基部）へ向かって入り込んでいる長さが、凸部３ａの長さの２／３未満では、確実に所定の静電容量値を得ることがむつかしくなる。

凸部３ａの先端が平面視した際に接地用導体４よりも飛び出していないと、第１の絶縁層２ａと第２の絶縁層２ｂとの間で位置ずれが生じた際に、信号用配線導体３の間で接地用導体４と対向する面積が異なってしまうため、信号用配線導体３において同じ所定の静電容量値を得ることができなくなる。

本発明の信号用配線導体３，接地用導体４は、タングステン，モリブデン，マンガン，銅，銀，金，パラジウム等の金属材料から成り、メタライズ層やめっき層、金属箔等の金属層として絶縁基体１に形成される。例えば、タングステンのメタライズ層から成る場合、タングステン粉末を有機溶剤，バインダーとともに混練して得たメタライズペーストを、絶縁基体１の対応する絶縁層２の表面の所定部位に所定パターンに印刷しておくことにより形成される。また、信号用配線導体３，接地用導体４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、酸化腐蝕を効果的に防止することができる。

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内であれば種々の変更は可能である。

（ａ）〜（ｃ）は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示し、（ａ）は信号用配線導体が形成された絶縁層の平面図、（ｂ）は接地用導体が形成された絶縁層の平面図、（ｃ）は配線基板の断面図である。

符号の説明

１・・・絶縁基体
２・・・絶縁層
３・・・信号用配線導体
３ａ・・・凸部
４・・・接地用導体

Claims

複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基体と、前記複数の絶縁層に含まれる第１の絶縁層の表面に互いに隣接して形成された複数の信号用配線導体と、前記第１の絶縁層の上層側および下層側の少なくとも一方に積層された第２の絶縁層の表面に、前記複数の信号用配線導体に対して前記第１の絶縁層または第２の絶縁層を間に介して形成された接地用導体とを具備している配線基板において、前記複数の信号用配線導体は、隣接する前記信号用配線導体側のそれぞれの縁に同じ四角形状の凸部が互いに平行に隣接して形成されており、前記接地用導体は、平面視で複数の前記凸部の中央部に重なるように形成されていることを特徴とする配線基板。