JP2007201165A - Wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミックからなる基板本体の裏面にパッドを有し、使用環境の温度変化に遭遇しても、実装すべきプリント基板などとの間で十分な導通が取れる配線基板に関する。 The present invention relates to a wiring board having a pad on the back surface of a substrate body made of ceramic and capable of providing sufficient conduction with a printed circuit board to be mounted even when a temperature change occurs in a use environment.
例えば、発光素子を収容する貫通穴を有するセラミック窓枠と、これを上面に積層した平板状のセラミック基板とからなる発光素子収容用パッケージにおいては、上記セラミック基板の下面にＷ、Ｍｏなどの金属粉末メタライズからなる複数のメタライズ配線導体が形成されている（例えば、特許文献１参照）。
上記発光素子収容用パッケージは、実装すべきプリント基板などの表面に位置する複数の電極（パッド）ごとにハンダを介して接合することで、上記プリント基板などの表面上に実装される。
For example, in a light emitting element accommodation package comprising a ceramic window frame having a through hole for accommodating a light emitting element and a flat ceramic substrate laminated on the upper surface, a metal such as W or Mo is formed on the lower surface of the ceramic substrate. A plurality of metallized wiring conductors made of powder metallization are formed (for example, see Patent Document 1).
The light emitting element housing package is mounted on the surface of the printed circuit board or the like by bonding each of a plurality of electrodes (pads) positioned on the surface of the printed circuit board or the like to be mounted via solder.
ところで、前記発光素子収容用パッケージにおけるセラミック基板の下面から前記各メタライズ配線導体の突起部分の厚みは、その表層に被覆するメッキ層を含めても、約１０〜２０μｍである。このため、セラミックからなる上記パッケージのセラミック基板の下面と前記プリント基板などの表面との間には、殆んどギャップが形成されない。この結果、かかるパッケージをプリント基板などの表面に位置する複数の電極ごとにハンダを介して接合しても、かかるハンダが過度に薄肉となり易いため、上記パッケージとプリント基板との熱膨張差などに起因して、温度サイクル試験を受けた場合に、上記ハンダ部分で破断し、導通が取れなくなる、という問題があった。 By the way, the thickness of the protruding portion of each metallized wiring conductor from the lower surface of the ceramic substrate in the light emitting element accommodation package is about 10 to 20 μm including the plating layer covering the surface layer. For this reason, a gap is hardly formed between the lower surface of the ceramic substrate of the package made of ceramic and the surface of the printed circuit board or the like. As a result, even if such a package is joined to each of a plurality of electrodes located on the surface of a printed circuit board via solder, the solder tends to become excessively thin, so that the difference in thermal expansion between the package and the printed circuit board may occur. As a result, when a temperature cycle test is performed, there is a problem that the solder portion breaks and conduction cannot be obtained.
本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、セラミックからなる基板本体の裏面にパッドを有し、使用環境の温度変化に遭遇しても、前記パッドを介して実装すべきプリント基板などとの間で十分な導通が取れる配線基板を提供する、ことを課題とする。 The present invention solves the problems described in the background art, and has a pad on the back surface of the substrate body made of ceramic, and even if it encounters a temperature change in the use environment, a printed circuit board to be mounted through the pad, etc. It is an object of the present invention to provide a wiring board capable of providing sufficient conduction between the circuit board and the circuit board.
本発明は、前記課題を解決するため、セラミックからなる基板本体の裏面に形成されたパッドと、実装すべきプリント基板の表面に位置する電極との間に、十分なギャップを形成する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明の配線基板（請求項１）は、セラミックからなり表面および裏面を有する基板本体と、かかる基板本体の裏面に形成されたパッドと、前記基板本体の裏面に形成され且つ上記パッドの厚みよりも厚い突部と、を含む、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention forms a sufficient gap between a pad formed on the back surface of a ceramic substrate body and an electrode located on the surface of the printed circuit board to be mounted. Invented.
That is, a wiring board according to the present invention (Claim 1) includes a substrate body made of ceramic and having a front surface and a back surface, a pad formed on the back surface of the substrate body, a back surface of the substrate body, and And a protrusion that is thicker than the thickness.
これによれば、前記基板本体の裏面に形成されたパッドの厚みよりも厚い突部が実装すべきプリント基板などの表面に接触するため、上記パッドとプリント基板などの表面に形成された電極との間に十分なギャップを形成することができる。このため、かかるギャップに位置するようにハンダを上記パッドと電極との間で溶融・凝固させることで、十分な厚みがあり且つ熱膨張の差に耐えられ得るハンダを介して、配線基板をプリント基板などの表面に強固に実装できる。従って、実装すべきプリント基板などとの間で十分な導通が取れる配線基板となる。
尚、前記セラミックには、アルミナ、ムライト、窒化アルミニウムなどのセラミックのほか、低温焼成セラミックの一種であるガラス−セラミックも含まれる。
また、前記基板本体には、平坦な表面および裏面を有する全体がほぼ直方体を呈する形態のほか、表面に開口し且つ側面および電子部品を搭載する底面からなるキャビティを有する形態も含まれる。
更に、前記突部には、複数個のほぼ円柱形、複数個のほぼ長方形、複数個のほぼ正方形、単数の長方形、単数の正方形などからなる形態など含まれる。
本明細書におけるハンダは、低融点の金属または合金からなり、接合（ハンダ付け）すべき前記パッドおよび電極の各融点よりも低い融点を有するものを指す。
According to this, since the protrusion thicker than the thickness of the pad formed on the back surface of the substrate body comes into contact with the surface of the printed board or the like to be mounted, the pad and the electrode formed on the surface of the printed board or the like A sufficient gap can be formed between the two. For this reason, the wiring board is printed through the solder that has sufficient thickness and can withstand the difference in thermal expansion by melting and solidifying the solder between the pad and the electrode so as to be located in the gap. It can be firmly mounted on the surface of a substrate. Therefore, the wiring board can be sufficiently connected to the printed board to be mounted.
The ceramic includes not only ceramics such as alumina, mullite and aluminum nitride, but also glass-ceramic which is a kind of low-temperature fired ceramic.
Further, the substrate main body includes a form having a flat surface and a back face as a whole and a cavity having an opening on the front face and a bottom face for mounting electronic parts.
Further, the protrusion includes a plurality of substantially cylindrical shapes, a plurality of substantially rectangular shapes, a plurality of substantially square shapes, a single rectangular shape, a single square shape, and the like.
The solder in this specification refers to a solder made of a low melting point metal or alloy and having a melting point lower than the melting points of the pads and electrodes to be joined (soldered).
また、本発明には、前記突部の厚みは、前記パッドの厚みよりも２０μｍ以上厚い、配線基板（請求項２）も含まれる。
これによれば、前記パッドとプリント基板などの表面に形成された電極との間に十分なギャップを確実に形成することができるため、かかるギャップに位置する厚いハンダを介して、配線基板をプリント基板などの表面に強固に実装できる。
更に、本発明には、前記突部は、単数で且つ前記基板本体の裏面における中心を含むか、あるいは、複数個で且つ上記基板本体の裏面において互いに離間している、配線基板（請求項３）も含まれる。
これによれば、前記パッドとプリント基板などの表面に形成された電極との間に十分なギャップを、配線基板の裏面とプリント基板などの表面との間で均一にして形成することができる。このため、配線基板を所定の姿勢にして、プリント基板などの表面に強固に実装することが可能となる。
Further, the present invention includes a wiring board (Claim 2) in which the thickness of the protrusion is 20 μm or more larger than the thickness of the pad.
According to this, since a sufficient gap can be surely formed between the pad and the electrode formed on the surface of the printed board or the like, the wiring board is printed via the thick solder located in the gap. It can be firmly mounted on the surface of a substrate.
Further, according to the present invention, there is provided a wiring board having a single protrusion and a center on the back surface of the substrate body, or a plurality of protrusions spaced apart from each other on the back surface of the substrate body. ) Is also included.
According to this, it is possible to form a sufficient gap between the pad and the electrode formed on the surface of the printed board or the like uniformly between the back surface of the wiring board and the surface of the printed board or the like. Therefore, the wiring board can be firmly mounted on the surface of a printed board or the like with a predetermined posture.
付言すれば、本発明は、前記突部は、絶縁体または導電体で構成されている、配線基板も含み得る。上記絶縁材がセラミックである場合には、基板本体の裏面を形成するグリーンシートに同じか同種のセラミックからなるペーストを印刷することで、基板本体と突部とを同時に焼成することが可能となる。一方、上記導電体の場合には、基板本体の裏面を形成するグリーンシートに前記パッドと同様に導電性ペーストを印刷することで、上記焼成工程でパッドと同時に焼成可能となる。 In other words, the present invention may include a wiring board in which the protrusion is made of an insulator or a conductor. When the insulating material is ceramic, it is possible to simultaneously fire the substrate body and the protrusions by printing a paste made of the same or the same kind of ceramic on the green sheet forming the back surface of the substrate body. . On the other hand, in the case of the conductor, by printing a conductive paste on the green sheet forming the back surface of the substrate body in the same manner as the pad, it can be fired simultaneously with the pad in the firing step.
また、本発明は、前記導電体からなる突部は、前記基板本体の裏面に形成したメタライズ層、あるいは、上記基板本体の裏面に下端部が突出するヒートシンクである、配線基板も含み得る。
突部が上記メタライズ層の場合には、基板本体の裏面を形成するグリーンシートに前記パッドと同様に導電性ペーストを印刷することで、上記焼成工程でパッドと同時に焼成できる。しかも、かかるメタライズ層からなる突部を更にパッドとして活用することも可能である。一方、突部が上記ヒートシンクの場合には、かかるヒートシンクを前記基板本体の表面またはキャビティの底面と裏面との間を貫通させ、当該ヒートシンクの上に発光素子やＩＣチップなどの電子部品を搭載した際に、かかる電子部品からの放熱性を向上させることも可能となる。
In addition, the present invention may include a wiring board in which the protrusion made of the conductor is a metallized layer formed on the back surface of the substrate body or a heat sink whose lower end protrudes from the back surface of the substrate body.
When the protrusion is the metallized layer, the conductive paste can be printed on the green sheet forming the back surface of the substrate body in the same manner as the pad, and can be fired simultaneously with the pad in the firing step. Moreover, it is possible to further utilize the protrusions made of the metallized layer as pads. On the other hand, when the protrusion is the heat sink, the heat sink is inserted between the front surface of the substrate body or the bottom surface and the back surface of the cavity, and an electronic component such as a light emitting element or an IC chip is mounted on the heat sink. In this case, it is possible to improve the heat dissipation from such electronic components.
更に、本発明は、前記単数の突部は、前記基板本体を形成するセラミックと同種のセラミック層である、配線基板も含み得る。
これによる場合、前記基板本体の裏面を形成するグリーンシートに同じか同種のセラミックからなるやや小さいグリーンシートを積層することで、前記ギャップを確実且つ容易に形成することが可能となる。
加えて、本発明は、前記複数個の突部は、前記基板本体の裏面において、かかる裏面の中心に対して点対称の位置に形成されている、配線基板も含み得る。
これによる場合、配線基板全体を、その裏面と実装すべきプリント基板などの表面との間で均一なギャップを確実に形成することが可能となる。
Furthermore, the present invention can also include a wiring board in which the single protrusion is a ceramic layer of the same type as the ceramic forming the substrate body.
In this case, the gap can be reliably and easily formed by laminating a slightly small green sheet made of the same or the same kind of ceramic on the green sheet forming the back surface of the substrate body.
In addition, the present invention may also include a wiring board in which the plurality of protrusions are formed at point-symmetrical positions with respect to the center of the back surface on the back surface of the substrate body.
In this case, the entire wiring board can be surely formed with a uniform gap between the back surface thereof and the front surface of the printed board or the like to be mounted.
以下において、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明による一形態の配線基板１を示す平面図、図２は、図１中のＸ−Ｘ線の矢視に沿った垂直断面図、図３は、かかる配線基板１の底面図である。
配線基板１は、図１〜図３に示すように、表面３および裏面４を有する基板本体２と、かかる基板本体２の表面３に開口し且つ底面６および側面７を有するキャビティ５と、上記基板本体２の裏面４および側面に形成された一対のパッド１２と、かかる裏面４に形成され且つパッド１２の水平片１３の厚みｔよりも厚い複数の突部１５と、を備えている。尚、パッド１２の水平片１３は、狭義のパッドであり且つ本発明のパッドでもある。
In the following, the best mode for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view showing a
As shown in FIGS. 1 to 3, the
前記基板本体２は、図２に示すように、アルミナを主成分とする複数のグリーンシートを積層して焼成したセラミック層ｃ１〜ｃ６からなる。かかるセラミック層ｃ１〜ｃ６間には、ＷまたはＭｏからなる所定パターンの配線層が位置し、これらの間を接続するビア導体（何れも図示せず）が貫通して形成されている。
また、図１，図２に示すように、キャビティ５は、平面視が円形の底面６と、かかる底面６の周辺から基板本体２の表面３に向かって斜めに立ち上がる全体がほぼ円錐形の側面７と、からなる。かかる側面７の上には、ＷまたはＭｏからなるメタライズ層、Ｎｉメッキ層、およびＡｇメッキ層からなる光反射層１１が全面に形成されている。キャビティ５の底面６における中央部には、例えば導電性樹脂８を介して、ＬＥＤなどの発光素子１０が搭載される。かかる発光素子１０は、キャビティ５の底面６に形成された電極９と、図示しないボンデイングワイヤを介して導通される。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 1 and 2, the cavity 5 has a
更に、基板本体２の裏面４には、図２，図３に示すように、底面視が長方形を呈する左右一対のパッド１２の水平片（パッド）１３が形成されている。かかるパッド１２は、基板本体２の側面に形成した垂直片１４と、上記水平片１３とを一体に有すると共に、基板本体２中の前記配線層やビア導体を介して、キャビティ５の底面６に搭載する前記発光素子１０や前記電極９と導通可能とされている。
図２，図３に示すように、基板本体２におけるパッド各１２の水平片１３，１３間の裏面４には、前記セラミック層ｃ１〜ｃ６と同じか同種のセラミックからなる複数（６個）の突部１５が格子状に突設されている。かかる突部１５は、ほぼ円柱形を呈すると共に、その厚みＴは、上記パッド１２の水平片１３の厚みｔよりも２０μｍ厚い。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, a horizontal piece (pad) 13 of a pair of left and
As shown in FIGS. 2 and 3, the
前記のような配線基板１は、以下のようにして製造した。
予め、アルミナ粉末粒子、樹脂バインダ、可塑剤、および溶剤などからなる原料を所要量ずつ混合して、セラミックスラリを製作した。かかるセラミックスラリに対しドクターブレード法を施して、厚みが約５０〜７５０μｍのグリーンシートを複数枚形成した。尚、かかるグリーンシートは、多数個取り用である大版タイプのものとしても良い。
３枚のグリーンシートに対し、断面が円形のパンチと、かかるパンチの断面よりも大径の受入孔を有するダイとを用いる打ち抜き加工を施すことにより、上記パンチと受入孔との剪断作用によって、ほぼ円錐形で且つ互いに連通可能な貫通孔を個別に形成した。これらの貫通孔が連通するように、上記３枚のグリーンシートを積層し、得られたほぼ円錐形の貫通孔の内面に、ＷまたはＭｏ粉末を含む導電性ペーストを印刷した。
The
A ceramic slurry was produced by mixing raw materials composed of alumina powder particles, a resin binder, a plasticizer, a solvent, and the like in advance. The ceramic blade was subjected to a doctor blade method to form a plurality of green sheets having a thickness of about 50 to 750 μm. The green sheet may be of a large plate type for taking a large number.
By punching the three green sheets with a punch having a circular cross section and a die having a receiving hole larger in diameter than the cross section of the punch, the shearing action between the punch and the receiving hole allows The through holes that are substantially conical and can communicate with each other are individually formed. The three green sheets were laminated so that these through holes communicated, and a conductive paste containing W or Mo powder was printed on the inner surface of the obtained substantially conical through holes.
残り３枚の平坦なグリーンシートにおける表面および裏面の少なくとも一方に、スクリーン印刷により、ＷまたはＭｏ粉末を含む導電性ペーストを所定パターンで印刷して配線層を形成する共に、上記各グリーンシートにおける表面と裏面との間を貫通するビアホールに上記導電性ペーストを充填してビア導体を形成した。更に、最下層のグリーンシートの裏面に対し、かかるグリーンシートと同じか同種のセラミックからなる複数の突部１５を、その焼成後における厚みＴが４０μｍとなるように、セラミックペーストのスクリーン印刷を２回行うことによって形成した。尚、突部１５の焼成後における厚みＴは、焼成後のパッド１２の水平片１３の厚みｔ（焼成後は２０μｍ）よりも２０μｍ厚くなる。
次いで、上記３枚の平坦なグリーンシートを積層し、更にその上に前記ほぼ円錐形を呈する貫通孔の内面に導電性ペーストを印刷した前記３枚のグリーンシートを積層した。この結果、表面２、裏面３、および表面３に開口する底面６および側面７からなるキャビティ５を有するグリーンシート積層体が得られた。
A conductive paste containing W or Mo powder is printed in a predetermined pattern on at least one of the front and back surfaces of the remaining three flat green sheets by screen printing to form a wiring layer. A via conductor was formed by filling the via hole penetrating between the first and second surfaces with the conductive paste. Furthermore, screen printing of the
Next, the three flat green sheets were laminated, and the three green sheets printed with conductive paste were laminated on the inner surface of the substantially conical through hole. As a result, a green sheet laminate having a
次に、かかるグリーンシート積層体を図示しない焼成炉に挿入し、所定の温度帯に加熱して焼成した。この結果、前記６枚のグリーンシートは、前記セラミック層ｃ１〜ｃ６になって基板本体２が得られると共に、かかる基板本体２の側面と裏面４とにまたがる断面ほぼＬ字形のメタライズ層、キャビティ５の側面７を覆うほぼ円錐形のメタライズ層、およびキャビティ５の底面６に位置する平面視がほぼ正方形のメタライズ層が形成された。
そして、焼成された基板本体２における上記断面ほぼＬ字形とほぼ正方形との各メタライズ層に対し、ＮｉメッキおよびＡｕメッキを施してメッキ層を被覆して、前記パッド１２および電極９を形成した。更に、上記ほぼ円錐形のメタライズ層に対し、ＮｉメッキおよびＡｇメッキを施して、光反射層１１を形成した。
その結果、図１〜図３に示した配線基板１が得られた。かかる配線基板１におけるキャビティ５の底面６中央部に、導電性樹脂８またはエポキシ樹脂を介して前記発光素子１０を搭載した。
Next, the green sheet laminate was inserted into a firing furnace (not shown), heated to a predetermined temperature zone, and fired. As a result, the six green sheets become the ceramic layers c1 to c6 to obtain the
Then, the
As a result, the
図４は、前記配線基板１をプリント基板２０の表面２１に実装した状態を示す。
プリント基板２０は、エポキシ系などの樹脂を主な絶縁材とし、その表面２１には、Ｃｕメッキ層からなる厚みが２０μｍである複数の電極２２、およびこれと同じ厚みのソルダーレジスト層２３が形成されていた。
先ず、上記電極２２ごとの表面上に、予め所定断面にプリフォームされたハンダ２４を載置した。尚、かかるハンダ２４は、Ｓｎ−Ａｕ合金からなる。
次に、図４に示すように、プリント基板２０の表面２１に、配線基板１の基板本体２の裏面４側を接近させると、セラミックからなる複数の突部１５がソルダーレジスト層２３の表面に当接した。
FIG. 4 shows a state in which the
The printed
First, the
Next, as shown in FIG. 4, when the
この際、複数の電極２２の表面と、配線基板１の各パッド１２における水平片１３との間には、２０μｍ以上のギャップが位置し、かかるギャップを上記ハンダ２４が占めている。即ち、各電極２２の上に、ハンダ２４を介して、配線基板１における各パッド１２の水平片１３が載置された状態となった。
かかる状態で、プリント基板２０および配線基板１を、図示しない加熱炉に挿入し、ハンダ２４の融点の直上の温度まで加熱（リフロー）した。その結果、図４に示すように、ハンダ２４は、一端溶けた後に再凝固して、各パッド１２の水平片１３と電極２２との間を約２０μｍの厚みをもってハンダ付けすることができた。尚、ハンダ２４の一部は、垂直片１４の表面に沿って凝固した。
At this time, a gap of 20 μm or more is located between the surface of the plurality of
In this state, the printed
以上のように、配線基板１によれば、前記基板本体２の裏面４に形成したパッド１２の水平片１３の厚みｔよりも厚い厚みＴの突部１５が実装すべきプリント基板２０の表面２１に接触するため、上記パッド１２の水平片１３とプリント基板２０の表面２１に形成された電極２２との間に十分なギャップを形成することができた。このため、かかるギャップに位置するようにハンダ２４を上記パッド１２と電極２２との間で溶融・凝固させることで、約２０μｍ程度の十分な厚みがあり且つ熱膨張の差に耐えられ得るハンダ２４を介して、配線基板１をプリント基板２０の表面２１に強固に実装できた。従って、配線基板１は、複数の突部１５を有することで、プリント基板２０との間で十分な導通を取ることができた。
As described above, according to the
図５は、前記配線基板１の変形形態である配線基板１ａを示す底面図であり、かかる配線基板１ａは、基板本体２の裏面４に、前記一対のパッド１２の水平片１３と、これらに挟まれた裏面４において、当該裏面４の中心を含む位置と、その周囲の互いに離間した位置とに合計５個の突部１５を突設している。
また、図６は、前記配線基板１の異なる変形形態である配線基板１ｂを示す底面図で、かかる配線基板１ｂは、基板本体２の裏面４の四隅に底面視がほぼ正方形のパッド１９を有し、これらに挟まれた裏面４に当該裏面４の中心を含む位置と、当該中心に対し点対称となる位置と、に合計５個の突部１５を突設している。
更に、図７は、前記配線基板１の変形形態である配線基板１ｃを示す底面図で、かかる配線基板１ｃは、基板本体２の裏面４に、前記一対のパッド１２の水平片１３と、これらに挟まれた裏面４の中心に対して点対称となる位置に合計４個の突部１５を突設している。
以上のような配線基板１ａ〜１ｃによっても、前記配線基板１と同様に、複数の突部１５を基板本体２の裏面４に突設していたため、ハンダ２４を介してプリント基板２０の表面２１に強固にハンダ付けでき、且つ当該プリント基板２０との間で十分な導通を取ることができた。
FIG. 5 is a bottom view showing a wiring board 1a which is a modified form of the
FIG. 6 is a bottom view showing a
Further, FIG. 7 is a bottom view showing a
Also with the wiring boards 1 a to 1 c as described above, since the plurality of
図８は、異なる形態の配線基板１ｄの部分断面とこれをプリント基板２０の表面２１に実装した状態を示し、図９は、かかる配線基板１ｄの底面図を示す。
配線基板１ｄは、図８，図９に示すように、前記同様のセラミックからなる基板本体２と、その裏面４に形成した一対のパッド１２の水平片１３と、かかる水平片１３の厚みｔよりも少なくとも２０μｍ以上厚み（Ｔ）が厚い一対のメタライズ層（突部）１６と、を備えている。かかる突部である一対のメタライズ層１６は、底面視でほぼ長方形を呈し、パッド１２と同様のＷまたはＭｏ粉末を含む導電性ペーストを、セラミック層ｃ１となる前記グリーンシートの裏面にパッド１２の水平片１３と同様に印刷形成し、焼成した後、その表面にＮｉメッキおよびＡｕメッキを施してメッキ層を被覆したものである。
FIG. 8 shows a partial cross section of a wiring board 1d of a different form and a state where it is mounted on the
As shown in FIGS. 8 and 9, the wiring board 1 d includes a
図８に示すように、プリント基板２０の表面２１に、配線基板１ｄの基板本体２の裏面４側を接近させると、導電材からなる一対のメタライズ層１６がソルダーレジスト層２３の表面に当接した。この際、複数の電極２２の各表面と、配線基板１ｄの各パッド１２における水平片１３との間には、２０μｍ以上のギャップが形成され、かかるギャップを上記ハンダ２４が占め、各電極２２の上に、かかるハンダ２４を介して、配線基板１ｄの各パッド１２の水平片１３が載置された状態となった。
かかる状態で、プリント基板２０と配線基板１ｄとを前記同様に、ハンダ２４の融点の直上の温度まで加熱（リフロー）した。その結果、図８に示すように、ハンダ２４は、一端溶けた後に再凝固して、各パッド１２の水平片１３および垂直片１４と電極２２とを約２０μｍの厚みでハンダ付けすることができた。
As shown in FIG. 8, when the
In this state, the printed
図１０は、前記配線基板１ｄの変形形態である配線基板１ｅの底面図であり、かかる配線基板１ｅは、基板本体２の裏面４の四隅に、底面視がほぼ正方形のパッド１９と、これらに挟まれた裏面４に当該裏面４の中心と、かかる中心に対して点対称となる位置とに合計５個のメタライズ層（突部）１７を突設している。当該メタライズ層１７は、底面視でほぼ正方形を呈し、前記同様の導電材からなる。
以上のような配線基板１ｄ，１ｅによっても、前記配線基板１と同様に、突部である複数のメタライズ層１６，１７を基板本体２の裏面４に突設していたため、ハンダ２４を介してプリント基板２０の表面２１に強固にハンダ付けでき、且つ当該前記プリント基板２０との間で十分な導通を取ることができた。
FIG. 10 is a bottom view of a wiring board 1e which is a modification of the wiring board 1d. The wiring board 1e has
Also with the wiring boards 1d and 1e as described above, the plurality of metallized
図１１は、更に異なる形態の配線基板３０の断面とこれをプリント基板２０の表面２１に実装した状態を示し、図１２は、かかる配線基板３０の底面図を示す。
配線基板３０は、図１１，図１２に示すように、表面３３および裏面３４を有する基板本体３２と、かかる基板本体３２の表面３３に開口し且つ底面３６および側面３７を有するキャビティ３５と、上記基板本体３２の裏面３４に形成された一対のパッド１２と、かかる裏面３４の中央部に突出し且つパッド１２の水平片１３の厚みｔよりも厚く裏面３４に突き出たヒートシンク３８の下端部（突部）３８ａと、を備えている。
FIG. 11 shows a cross section of a
As shown in FIGS. 11 and 12, the
基板本体３２は、図１１に示すように、アルミナを主成分とする複数のグリーンシートを積層して焼成したセラミック層ｃ１〜ｃ３，ｃ７，ｃ８からなる。かかるセラミック層ｃ１〜ｃ３，ｃ７，ｃ８間には、前記同様の所定パターンの配線層が形成され、これらの間を接続するビア導体（何れも図示せず）がセラミック層ｃ１〜ｃ３，ｃ７，ｃ８を貫通して形成されている。
また、図１１に示すように、キャビティ３５は、平面視が矩形（正方形）の底面３６と、かかる底面３６の周辺から基板本体３２の表面３３に向かって垂直に立ち上がる全体が四角柱形である側面３７と、からなる。尚、側面３７は、セラミック層ｃ７，ｃ８となる各グリーンシートを断面正方形に打ち抜いて形成した。
As shown in FIG. 11, the
Further, as shown in FIG. 11, the
図１１，図１２に示すように、キャビティ３５の底面３６の中央部と基板本体３２の裏面３４との間には、断面がほぼ正方形の貫通孔３１が形成され、かかる貫通孔３１には、Ｃｕ（導電材）製のヒートシンク３８が挿入されている。当該ヒートシンク３８は、全体がほぼ四角柱を呈し、その上端にはキャビティ３５の底面３６に接する板状のフランジ３９を一体に有し、当該フランジ３９の上にＩＣチップなどの電子部品４０が図示しない樹脂またはハンダを介して搭載される。
図１１，図１２に示すように、ヒートシンク３８の下端部３８ａは、基板本体３２の裏面３４よりも下方に、各パッド１２の水平片１３の厚みｔよりも厚い厚み（Ｔ：８０μｍ）で突出している。かかる下端部３８ａは、本発明の導電材からなる突部でもあり、その底面の広さは、基板本体３２を単独で支持可能な面積とした。
As shown in FIGS. 11 and 12, a through
As shown in FIGS. 11 and 12, the
図１１に示すように、プリント基板２０の表面２１に、配線基板３０の基板本体３２の裏面３４側を接近させると、ヒートシンク３８の下端部３８ａがソルダーレジスト層２３の表面に当接した。この際、複数の電極２２の各表面とヒートシンク３８の下端部３８ａとの間には、６０μｍ以上のギャップが形成され、当該ギャップを上記ハンダ２４が占めように、各電極２２の上にハンダ２４を介して、配線基板３０における各パッド１２の水平片１３を載置した状態となった。
かかる状態で、プリント基板２０と配線基板３０とを前記同様に、ハンダ２４の融点の直上の温度まで加熱（リフロー）した。その結果、図１１に示すように、ハンダ２４は、一端溶けた後に再凝固して、各パッド１２の水平片１３および垂直片１４と電極２２とを約６０μｍの厚みでハンダ付けすることができた。
As shown in FIG. 11, when the
In this state, the printed
以上のような配線基板３０によっても、前記配線基板１と同様に、単数の突部であるヒートシンク３８の下端部３８ａを基板本体３２の裏面３４に突設していたため、ハンダ２４を介してプリント基板２０の表面２１に強固にハンダ付けできると共に、当該プリント基板２０との間で十分な導通を取ることができた。しかも、ヒートシンク３８の下端部３８ａがプリント基板２０のソルダーレジスト層２３の表面に接触したため、前記ＩＣチップ４０からの熱を効率良く放熱することもできた。
Also with the
図１３は、前記配線基板１の別なる形態の配線基板１ｆを示す断面図である。
配線基板１ｆは、前記同様の基板本体２、キャビティ５、光反射層１１、水平片１３を含む一対のパッド１２、および基板本体２の裏面４において各パッド１２の水平片１３，１３間の裏面４のほぼ全面に形成した突部であるセラミック層ｃ９を備えている。かかるセラミック層ｃ９は、基板本体２を形成するセラミック層ｃ１〜ｃ６と同じか同種のグリーンシートを前記同様に積層し、同時に焼成したもので、底面視で長方形を呈する。絶縁体の突部であるセラミック層ｃ９の厚み（Ｔ：５０μｍ）は、各パッド１２の水平片１３の厚みｔよりも３０μｍ厚い。尚、一対の上記パッド１２に替えて、前記４個のパッド１９としても良い。
以上のような配線基板１ｆによっても、前記配線基板１と同様に、単数の突部であるセラミック層ｃ９を基板本体２の裏面４に突設していたため、ハンダ２４を介してプリント基板２０の表面２１に強固にハンダ付けでき且つ当該プリント基板２０との間で十分な導通を取ることができた。尚、突部のセラミック層ｃ９は、底面視で正方形、菱形、平行四辺形、円形、または楕円形などにしても良い。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a wiring board 1 f in another form of the
The wiring board 1 f includes a
Also with the wiring board 1f as described above, since the ceramic layer c9, which is a single protrusion, protrudes from the
図１４は、前記配線基板３０の異なる形態の配線基板３０ａを示す断面図である。かかる配線基板３０ａは、前記同様の基板本体３２、キャビティ３５、水平片１３を含む一対のパッド１２、および基板本体３２の裏面３４において各パッド１２の水平片１３，１３間の裏面３４のほぼ全面に形成した突部であるセラミック層ｃ９を備えている。尚、配線基板３０ａは、前記貫通孔３１およびヒートシンク３８を備えていない。また、一対の上記パッド１２に替えて、前記４個のパッド１９としても良い。
図１５は、前記配線基板３０の更に異なる形態の配線基板３０ｂを示す断面図である。かかる配線基板３０ｂは、前記同様の基板本体３２、キャビティ３５、水平片１３を含む一対のパッド１２、ヒートシンク３８、および基板本体３２の裏面３４において各パッド１２の水平片１３，１３間の裏面３４のほぼ全面に形成した突部であるセラミック層ｃ９を備えている。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a
前記セラミック層ｃ９の中央部には、ヒートシンク３８の下端部３８ａが貫通する貫通孔３１が形成され、かかる下端部３８ａの底面は、セラミック層ｃ９の表面（裏面）とほぼ面一とされ、図１５に示すように、プリント基板２０のソルダーレジスト層２３の表面に接触可能とした。尚、一対の上記パッド１２に替えて、前記４個のパッド１９としても良い。
以上のような配線基板３０ａ，３０ｂによっても、前記配線基板３０と同様に、単数の突部であるセラミック層ｃ９を基板本体３２の裏面３４に突設していたため、ハンダ２４を介してプリント基板２０の表面２１に強固にハンダ付けでき且つ当該プリント基板２０との間で十分な導通を取ることができた。また、配線基板３０ｂでは、ヒートシンク３８の下端部３８ａがプリント基板２０の表面２１に接触しているため、前記ＩＣチップ４０からの熱を効率良く放熱できた。
A through
Also with the
本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
前記基板本体２，３２を形成するセラミックは、低温焼成セラミックの一種であるガラス−セラミックとしても良い。
また、基板本体２，３２は、前記キャビティ５，３５を有しない平坦な表面の形態としても良い。かかる形態の基板本体３２では、前記ヒートシンク３８のフランジ３９は、上記平坦な表面に接触する。
更に、前記パッド１２は、水平片１３のみからなる平坦な形態としても良い。
また、前記ヒートシンク３８は、基板本体２およびキャビティ５を含む前記配線基板１，１ａ〜１ｆに対し、前記突部１５〜１７に替えて、あるいは突部１５〜１７と併用して適用しても良い。
加えて、ヒートシンクにおける基板本体２，３２を貫通する部位は、複数箇所であっても良い。
The present invention is not limited to the embodiments described above.
The ceramic forming the
The
Further, the
Further, the
In addition, the portion of the heat sink that penetrates the
１,１ａ〜１ｆ，３０,３０ａ，３０ｂ…配線基板
２，３２……………………………………基板本体
３，３３……………………………………表面
４，３４……………………………………裏面
１２，１９…………………………………パッド
１３…………………………………………水平片（パッド）
１５…………………………………………突部
１６，１７…………………………………メタライズ層（突部）
３８…………………………………………ヒートシンク
３８ａ………………………………………ヒートシンクの下端部（突部）
ｃ９…………………………………………セラミック層（突部）
ｔ……………………………………………パッドの厚み
Ｔ……………………………………………突部の厚み
1, 1a to 1f, 30, 30a, 30b ...
15 …………………………………………
38 …………………………………………
c9 ………………………………………… Ceramic layer (protrusion)
t …………………………………………… Pad thickness T …………………………………………… Thickness of protrusion
Claims (3)
上記基板本体の裏面に形成されたパッドと、
上記基板本体の裏面に形成され且つ上記パッドの厚みよりも厚い突部と、を含む、ことを特徴とする配線基板。 A substrate body made of ceramic and having a front surface and a back surface;
A pad formed on the back surface of the substrate body;
And a protrusion formed on the back surface of the substrate body and thicker than the thickness of the pad.
ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。 The protrusion has a thickness that is 20 μm or more thicker than the pad.
The wiring board according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
The protrusions are singular and include the center of the back surface of the substrate body, or are plural and spaced apart from each other on the back surface of the substrate body.
The wiring board according to claim 1 or 2, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006017820A JP2007201165A (en) | 2006-01-26 | 2006-01-26 | Wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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|---|---|
| JP2007201165A true JP2007201165A (en) | 2007-08-09 |
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ID=38455446
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2007201165A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009295624A (en) * | 2008-06-02 | 2009-12-17 | Fujitsu Media Device Kk | Electronic component and manufacturing method thereof |
-
2006
- 2006-01-26 JP JP2006017820A patent/JP2007201165A/en not_active Withdrawn
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