JP2008135566A - 電子部品搭載用基板および電子装置、ならびに電子装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】封止材が基板から脱落する可能性を低減することができる電子部品搭載用基板、および信頼性に優れた電子装置および電子装置の製造方法を提供する。
【解決手段】電子部品搭載基板は、電子部品５の搭載部を有する基板１の上面に、電子部品を封止するための封止材が充填される穴部２を備え、穴部２には、架橋部３が形成されている。架橋部３により、穴部２に充填された封止材が係止される。これにより、封止材は、架橋部３によって強固に保持されることとなり、電子部品の発熱により封止材に高い熱量が印加されたとしても、封止材が基板１から脱落する可能性を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を搭載するための電子部品搭載用基板および電子装置、ならびに電子装置の製造方法に関する。

従来、発光ダイオード等の発光素子を収容するために発光素子収納用パッケージ（以下、パッケージともいう）が用いられている。従来のパッケージは、基板上面に発光素子を搭載するための搭載部を有しており、搭載部およびその周辺から下面に導出される一対の配線導体が形成されている。

そして、発光素子を、基板上面に導出された一方の配線層に接続された搭載部に、導電性接合材等を介して固着するとともに、発光素子の電極と他方の配線層とをボンディングワイヤ等を介して電気的に接続し、しかる後、基板上面に透光性の樹脂材を充填して発光素子を封止することによって発光装置となる（例えば、下記の特許文献１参照）。

このような発光装置においては、発光素子の発熱により樹脂材が基板から剥がれ、基板から脱落してしまうことがある。そして、樹脂材により、発光素子やボンディングワイヤが基板から引き剥がされてしまうことがある。そこで、樹脂材が基板から脱落することを抑制するために、基板と樹脂材との取着強度を強くすることが考えられ、このような基板と樹脂材との取着強度を強める方法として、基板の上面に穴部を設けておき、封止する際にこの穴部に樹脂材が充填されるようにする方法が知られている。
特開平２００２−２３２０１７号公報

しかしながら、近年の発光装置の高輝度化に伴い、発光素子の発する熱量が更に高くなってきている。このような高発熱の発光素子に対しては、従来技術のように、封止する際に穴部に樹脂材を充填するだけでは、樹脂材が基板から剥がれて、脱落することを抑制することができなくなっているという問題を有していた。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、封止材が基板から脱落する可能性を低減することができる電子部品搭載用基板を提供することにある。また、信頼性に優れた電子装置および電子装置の製造方法を提供することにある。

本発明の電子部品搭載基板は、電子部品の搭載部を有する基板の上面に、前記電子部品を封止するための封止材が充填される穴部を備え、該穴部には、架橋部が形成されていることを特徴とするものである。

また、好ましくは、前記穴部内には、前記架橋部が複数形成されており、該複数の架橋部同士は、平面視で互いに交差することを特徴とするものである。

また、好ましくは、前記架橋部は、前記穴部の奥側に向かって凸となるように反っていることを特徴とするものである。

また、好ましくは、前記架橋部は、前記穴部の開口面から離間した前記穴部の内部に形成されていることを特徴とするものである。

また、好ましくは、前記穴部は、前記基板の上面に水平な方向のうちの一方向を特定したときに、任意に選択される第１の深さにおける前記穴部の最も前記一方向よりの壁面が、前記第１の深さよりも深い第２の深さにおける穴部の最も前記一方向よりの壁面よりも、前記一方向側に位置するか、或いは、前記第１の深さにおける前記穴部の壁面と前記第２の深さにおける前記穴部の壁面とが、平面視で実質的に一致するか、のどちらか一方或いは双方のみからなる形状であることを特徴とするものである。

また、好ましくは、前記穴部は、該穴部の奥側に向かうに連れて、漸次或いは段階的に狭くなっていくことを特徴とするものである。

また、好ましくは、前記基板の上面に、前記架橋部を有する穴部は複数形成されており、該複数の穴部の各々において、前記架橋部と前記穴部の壁面との間の領域である開口が、前記基板の上面に水平な方向のうちの一方向を特定したときに、前記穴部の壁面の最も前記一方向寄りに位置する領域を有することを特徴とするものである。

また、好ましくは、前記架橋部と、前記基板とが同一のセラミックス材料からなり、両者が同時焼成により形成されたことを特徴とするものである。

また、好ましくは、前記架橋部と前記基板とが異なる材料からなり、前記架橋部は、その両端部が基板内に埋入するまで延在されることにより、該基板に保持されることを特徴とするものである。

本発明の電子装置は、本発明の電子部品搭載基板と、該電子部品搭載基板上に搭載された電子部品と、該電子部品を封止し、且つ前記穴部内に充填された封止材とを備えることを特徴とするものである。

本発明の電子装置の製造方法は、本発明の電子部品搭載基板の前記穴部内に、前記封止材を、前記架橋部の一方側の開口から充填することを特徴とするものである。

本発明の電子部品搭載基板は、電子部品の搭載部を有する基板の上面に、電子部品を封止するための封止材が充填される穴部を備え、穴部には、架橋部が形成されている。そして、このような穴部内に封止材が充填された場合、架橋部が形成された面において、封止材が架橋部の左右の領域に分かれて存在することとなり、穴部に充填された封止材が係止される。これにより、電子部品等の発熱により封止材が穴部の壁面から剥がれたり、穴部内に充填された封止材に変形が生じたりしても、架橋部の断裂や封止材の分裂が発生しない限り、封止材は、架橋部によって良好に係止されることとなり、基板から脱落する可能性が良好に低減される。

また、好ましくは、穴部内には、架橋部が複数形成されており、複数の架橋部同士は、平面視で互いに交差することから、より確実に封止材が基板から脱落する可能性を低減することができる。

また、好ましくは、架橋部は、穴部の奥側に向かって凸となるように反っていることから、架橋部は、穴部に充填された封止材が脱落しようとする力に対してより強固な構造となるので、架橋部に対して封止材が脱落しようとする力が印加されたとしても、架橋部が封止材により破損する可能性を低減することができ、封止材が基板から脱落する可能性をより低減することができる。

また、好ましくは、架橋部は、穴部の開口面から離間した穴部の内部に形成されていることから、基板に電子部品を搭載する際や基板を搬送する際に、加工装置や搬送装置が架橋部に直接接触することを抑制し、これにより架橋部が破損する可能性を低減することができる。

また、好ましくは、穴部は、基板の上面に水平な方向のうちの一方向を特定したときに、任意に選択される第１の深さにおける穴部の最も一方向よりの壁面が、第１の深さよりも深い第２の深さにおける穴部の最も一方向よりの壁面よりも、一方向側に位置するか、或いは、第１の深さにおける穴部の壁面と第２の深さにおける穴部の壁面とが、平面視で実質的に一致するか、のどちらか一方或いは双方のみからなる形状である。これにより、穴部の奥側から開口側に向かうにつれて、穴部の壁面が特定の一方向側に向かうこととなるか、或いは穴部の壁面が基板の上面に対して垂直な方向に位置することとなるので、めっき液等の処理液から取り出した際に穴部の開口が側方を向くようにして、即ち特定の一方向が下向きを向くようにして、基板を立設することで穴部内に残留しためっき液等を良好に排出することができる。従って、めっき液等の残留により基板にしみ等が発生する可能性を低減することができ、封止材を基板に強固に取着させることができる。

また、好ましくは、穴部は、穴部の奥側に向かうに連れて、漸次或いは段階的に狭くなっていくことから、封止材を穴部の内周面に沿って流入して充填する際、穴部の奥側までより確実に封止材を充填でき、封止材を穴部の内周面により確実に取着させることができる。また穴部の奥側が開口面側よりも狭いので、穴部内への封止材の充填した状態を目視等により良好に確認しやすくなる。

また、好ましくは、基板の上面に、架橋部を有する穴部が複数形成されており、複数の穴部の各々において、架橋部と穴部の壁面との間の領域である開口が、基板の上面に水平な方向のうちの一方向を特定したときに、穴部の壁面の最も一方向寄りに位置する領域を有する。これにより穴部は、めっき液の排出が架橋部により阻害されない特定の一方向を有し、この一方向が下向きになるように、基板を傾けることにより、複数の穴部内に残留しためっき液を良好に排出することができる。これにより、めっき液の残留により基板にしみ等が発生する可能性をより確実に低減することができ、封止材を基板に強固に取着させることができる。

また、好ましくは、架橋部と、基板とが同一のセラミックス材料からなり、両者が同時焼成により形成されたことから、基板と架橋部との間の熱膨張率の差が小さく、或いは熱膨張率が等しくなるので、電子部品が発熱した際に基板と架橋部との間に熱応力が発生することを抑制し、架橋部が破損する可能性を低減することができる。

また、基板と架橋部とは同時に焼成したことから、基板と架橋部とは一体化し、基板と架橋部との接合部は強固な構造となるので、架橋部に対して封止材が脱落しようとする方向に応力が印加されたとしても、封止材により架橋部が基板から引き剥がされる可能性を低減することができ、封止材が基板から脱落する可能性を低減することができる。

また、好ましくは、架橋部と基板とが異なる材料からなり、架橋部は、その両端部が基板内に埋入するまで延在されることにより、基板に保持されることから、架橋部は強固に保持されるので、架橋部に対して封止材が脱落しようとする方向に応力が印加されたとしても、封止材により架橋部が基板から引き剥がされる可能性を低減することができ、封止材が基板から脱落する可能性を低減することができる。

本発明の電子装置は、本発明の電子部品搭載基板と、電子部品搭載基板上に搭載された電子部品と、電子部品を封止し、且穴部内に充填された封止材とを備えることから、穴部内に充填された封止材が、電子部品搭載用基板から脱落する可能性が低減された信頼性に優れた電子装置となる。

本発明の電子装置の製造方法は、電子部品搭載基板の穴部内に、封止材を、架橋部の一方側の開口から充填することから、封止材を穴部に充填する際、穴部内の空気を他方側の開口から排出しながら充填することができるので、穴部内に空気が残留する可能性を低減し、封止材を穴部内に隙間なく充填することができる。これにより、封止材を電子部品搭載用基板に強固に取着させることができ、封止材が電子部品搭載用基板から脱落する可能性を低減することができる。

本発明の実施形態を以下に詳細に説明する。図１は、本発明のパッケージについて実施の形態の一例を示す平面図である。図２（ａ）は、図１の電子部品搭載用基板のＡ−Ａ’線における実施の形態の一例を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＣ部における要部拡大断面図である。図３（ａ）は、図１の電子部品搭載用基板のＢ−Ｂ’線における実施の形態の一例を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＤ部における要部拡大断面図である。これらの図において、１は基板、１ａは搭載部、２は穴部、３は架橋部、４は配線導体、５は電子部品である。

本発明の電子部品搭載基板は、電子部品５の搭載部１ａを有する基板１の上面に、電子部品５を封止するための封止材が充填される穴部２を備え、穴部２には、穴部２の一方の壁面と他方の壁面との間に架け渡された架橋部３が形成されている。

基板１は、セラミックスや樹脂材等からなり、例えば、セラミックスからなる場合は、酸化アルミニウム質焼結体、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電気絶縁材料から成る。基板１が、酸化アルミニウム質焼結体から成る場合には、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、シリカ（ＳｉＯ_２）、カルシア（ＣａＯ）、マグネシア（ＭｇＯ）等の原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加混合して泥漿状となすとともにこれを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用し、シート状に成形することによってセラミックグリーンシートを得、次にセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに必要に応じて複数枚積層し、高温（約１５００〜１８００℃）で焼成することによって製作される。

基板１は、上面に発光素子等の電子部品５を搭載するための搭載部１ａと、基板１の上面に開口する穴部２とを備えており、搭載部１ａまたはその周囲から基板１の下面または側面等に導出される配線導体４が形成されている。

穴部２は、搭載部１ａの周囲、かつ基板１の上面に開口して設けられており、穴部２内には、電子部品５を封止する際に封止材が充填される。このような穴部２は、基板１用のセラミックグリーンシートのいくつかに穴部２用の貫通孔を金型やパンチングによる打ち抜き方法またはレーザ加工等の加工方法により形成しておき、他のセラミックグリーンシートと積層することにより形成される。

なお、穴部２の開口部分の幅は、封止材の種類や穴部２の深さ等により異なるが、封止材を穴部２内に充填しやすくするため、穴部２の開口部分の幅は、０．２ｍｍ以上に形成しておくことが好ましい。

また、穴部２は、円形状、四角形状、三角形状等の多角形状に形成しておけば良く、上述以外の形状であっても構わない。封止材を穴部２内に充填しやすくするため、穴部２は、平面視で円形状、長円形状、楕円形状等の角部を有しない形状であることが好ましい。

また、基板１に穴部２を複数形成する場合においては、複数の穴部２同士の比較において、少なくとも一つの穴部２の開口部分の幅が他の穴部２の開口部分の幅とは異なるようにしても構わない。例えば、基板１が矩形状であり、基板１の上面の中央部に電子部品５の搭載部１ａと、搭載部１ａの周囲に４つの穴部２が分散して配設されている場合、穴部２のうちの１つの開口部分の幅を、他の３つの開口部分の幅とは異なるようにしておけば良い。具体的には、例えば、基板１が５．０ｍｍ×５．０ｍｍの矩形状であり、基板１の上面側において角部の対角線上の角部近傍に穴部２を４つ分散して配設する場合、穴部２のうちの１つの開口部分を直径１．０ｍｍの円形状とし、他の３つの穴部２の開口部分を直径０．５ｍｍの円形状とすれば良い。これにより、基板１を平面視した際、穴部２の開口部分の大きさの違いにより基板１の方向性等を良好に認識することができ、電子部品５を搭載部１ａに搭載する際や基板１を外部回路基板に搭載する際に良好に行いやすくなる。また、複数の穴部２の少なくとも一つの開口部分における形状を他の穴部２の開口部分における形状と異なるようにしておいても良い。

配線導体４は、タングステンやモリブデン、銅、銀等の金属粉末メタライズから成り、電子部品５を外部に電気的に接続するための導電路である。そして、配線導体４は、基板１用のセラミックグリーンシートにスクリーン印刷法等の印刷手段により配線導体４用のメタライズペーストを印刷塗布し、基板１用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって所定の領域に被着形成される。配線導体４用のメタライズペーストは、主成分の金属粉末に有機バインダー、有機溶剤、必要に応じて分散剤等を加えてボールミル、三本ロールミル、プラネタリーミキサー等の混練手段により混合および混練することで製作される。セラミックグリーンシートの焼結挙動に合わせたり、焼結後の積層基板との接合強度を高めたりするためにガラスやセラミックスの粉末を添加しても良い。

また、基板１の表面および内部に形成された配線導体４は、必要に応じて基板１を貫通する貫通導体により電気的に接続されている。このような貫通導体は、配線導体４を形成するためのメタライズペーストの印刷塗布に先立って基板１用のセラミックグリーンシートに金型やパンチングによる打ち抜き方法またはレーザ加工等の加工方法により貫通導体用の貫通孔を形成し、この貫通導体用の貫通孔に貫通導体用のメタライズペーストをスクリーン印刷法等の印刷手段により充填しておくとともにこれを基板１用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって各領域に形成される。貫通導体用のメタライズペーストは配線導体４用のメタライズペーストと同様にして作製されるが、有機バインダーや有機溶剤の量により充填に適した粘度に調製される。

また、配線導体４の基板１の外部表面に露出する部分には、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の耐蝕性に優れる金属を１〜２０μｍ程度の厚みで被着させておくのが良く、配線層３が酸化腐食するのを有効に防止できるとともに、配線導体４と電子部品５の固着または配線導体４とボンディングワイヤ６や半田バンプ等との電気的接続、配線導体４と外部電気回路板の配線導体との接合を強固なものとすることができる。従って、配線導体４の露出する表面には、厚さ１〜１０μｍ程度のＮｉめっき層と厚さ０．１〜５μｍ程度のＡｕめっき層またはＡｇめっき層とが、電解めっき法や無電解めっき法により順次被着されていることがより好ましい。

そして、本発明において、穴部２には、架橋部３が形成されている。このような架橋部３は、セラミックスや樹脂材、金属等からなり、例えば、セラミックスからなる場合は、酸化アルミニウム質焼結体、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電気絶縁材料を用いることができる。架橋部３がセラミックス或いは樹脂材からなる場合、基板１用のセラミックグリーンシート或いは樹脂シートの複数枚に穴部２用の貫通孔を打ち抜く際に、これらのセラミックグリーンシート或いは樹脂シートのうち少なくとも１枚を、架橋部３となる領域を残した状態の穴部２用の貫通孔としておくことで、穴部２に架橋部３を形成することができる。例えば、２枚のセラミックグリーンシートに穴部２用の貫通孔を形成する際、上面側となるセラミックグリーンシートに架橋部３となる領域を残した状態の穴部２用の貫通孔とし、残りを通常の状態の穴部２用の貫通孔としておく。そして、これらのセラミックグリーンシートを積層することによって、上面側の層に架橋部３を備えた穴部２を形成することができる。

或いは架橋部３が金属からなる場合、複数枚積層されたうちの少なくとも一枚のセラミックグリーンシート或いは樹脂シートの前駆体（樹脂シートが硬化される前のシートをいう）に穴部２用の貫通孔を形成し、この貫通孔の周囲のセラミックグリーンシート或いは前駆体に、金属からなる架橋部用の棒状体の両端を埋め込んで、その後、セラミックスの場合はセラミックグリーンシートとともに焼成し、樹脂シートの前駆体の場合は硬化させればよい。尚、セラミックグリーンシートに埋設する場合は、金属としてタングステンやモリブデン、タンタル等の高融点金属を用いることが望ましい。

これにより、穴部２内に封止材が充填された場合、架橋部３が形成された面において、封止材が架橋部３の左右の領域に分かれて存在することとなり、穴部２に充填された封止材が係止される。このため、封止材が架橋部３によって強固に保持され、電子部品５の発熱により封止材に熱が印加されて、封止材が穴部２の内面から剥がれても、或いは封止材が変形して、架橋部３の左右の領域の形状に沿って穴部２から脱落しようとしても、封止材が基板１から脱落する可能性を低減することができる。すなわち、架橋部３の断裂や封止材の分裂が発生しない限り、封止材は架橋部３によって係止されるので、基板１から脱落する可能性を低減することができる。

また、架橋部３は、１つの穴部２に複数の架橋部３を配設しても構わない。この場合、それぞれの架橋部３により封止材を保持することができるようになる。なお、架橋部３を複数配設する場合、それぞれの架橋部３を同じ深さに形成しても良いし、それぞれの架橋部３を異なる深さに配設しても構わない。なお、同じ深さに２つの架橋部３を重ならないように配設した場合、穴部２は、架橋部３が形成された面において、２つの架橋部３により３つの領域に分割される。また、異なる深さに２つの架橋部３を配設した場合、穴部２は、それぞれの架橋部３が形成された面において、架橋部３により２つの領域にそれぞれ分割される。

また、基板１の上面に穴部２を複数形成する場合、上述の穴部２の開口部分の大きさを異ならせる以外に、架橋部３の形状や架橋部３の配設方向を異ならせることによっても、架橋部３の形状の違いや配設方向の違いにより基板１の方向性等を良好に認識することができる。なお、図４においては、基板１の一方主面に４つの穴部２が形成されており、１つの穴部２の架橋部３を他の穴部２の架橋部３に対して４５°傾けた方向に配設した例を示している。

また、架橋部３が形成された面において、架橋部３により複数の領域に分割された各領域が均等に分割されるように配設しておくことが好ましい。例えば、図１に示すように、穴部２の平面視形状が円形であり、棒状の架橋部３を配設する場合、架橋部３は、架橋部３が形成された面において、穴部２の中心を通過するようにしておくことが好ましい。これにより、架橋部３が封止材に対して均等に位置するので、強固に保持することができる。

また、穴部２内には、架橋部３が複数形成されており、複数の架橋部３同士は、平面視で互いに交差することが好ましい。この構成により、より確実に封止材が基板から脱落する可能性を低減することができる。なお、ここでいう平面視で交差するとは、以下のようなものをいう。第１は、架橋部３が、三叉状や十文字状、またはそれ以上に叉状に形成されたものである場合をいう。なお、図５（ａ）は、十文字状に形成された架橋部３が形成された例を示している。第２は、複数の架橋部３が穴部２の異なる深さにそれぞれ形成されており、複数の架橋部３のうち、２つ以上の架橋部３が平面視で交差している場合をいう。なお、図５（ｂ）は、穴部２の異なる深さに形成された２つの架橋部３が平面視で交差している例を示している。なお、平面視で交差する領域（交差部）３ａは、封止材を良好に保持するため、架橋部３が形成された面において、架橋部３により分割された各領域の面積が均等になるように配設することが好ましく、各領域の形状を同一形状にして配設することがより好ましい。

また、図６に示すように、架橋部３は、穴部２の奥側に向かって凸となるように反っていることが好ましい。この構成により、架橋部３は、穴部２に充填された封止材が脱落しようとする方向（穴部の奥側から開口側の方向）の力に対してより強固な構造となる。従って、架橋部３に対して封止材が脱落しようとする方向に応力が印加されたとしても、架橋部３が封止材により破損する可能性を低減することができ、封止材が基板１から脱落する可能性をより低減することができる。

このような架橋部３は、架橋部３がセラミックスからなる場合、基板１用のセラミックグリーンシートを焼成する前に、基板１用のセラミックグリーンシートに設けた架橋部３となる領域を、穴部２の奥側に向かって予め凸となるように撓ませておくことにより形成することができる。また、基板１用のセラミックグリーンシートの高温で焼成する際に、架橋部３が穴部２の奥側に向かって凸となるように変形させることによっても形成することができる。

或いは架橋部３が金属からなる場合、複数枚積層されたうちの少なくとも一枚のセラミックグリーンシートにタングステンやモリブデン、タンタル等の高融点金属からなる架橋部用の棒状体等を反らせたものを埋め込んで、その後、セラミックグリーンシートとともに、焼成すればよい。

また、図７に示すように、架橋部３は、穴部２の開口面から離間した穴部２の内部に形成されていることが好ましい。この構成により、架橋部３は、基板１の最表面よりも内側に配設されるので、基板１に電子部品５を搭載する際や基板１を搬送する際に、加工装置や搬送装置が架橋部３に直接接触する可能性を低減し、これにより架橋部３が破損する可能性を低減することができる。

また、図８〜図１０に示すように、穴部２は、基板１の上面に水平な方向のうちの一方向Ｊを特定したときに、任意に選択される第１の深さＹ1における穴部の最も一方向よりの壁面X1が、第１の深さＹ1よりも深い第２の深さＹ2における穴部の最も一方向よりの壁面X2よりも、前記特定の一方向Ｊ側に位置するか、或いは、第１の深さＹ１における穴部２の壁面X1と第２の深さＹ2における穴部２の壁面X2とが、平面視で実質的に一致するか、のどちらか一方或いは双方のみからなる形状であることが好ましい。この場合、穴部２の奥側から開口側に向かうにつれて、穴部２の壁面が特定の一方向Ｊ側に向かうような形状となるか、或いは穴部２の壁面が基板１の上面に対して垂直な方向に一致するような形状になるか、或いはこれらを組み合わせた形状になる。すなわち、最も一方向側における穴部２の奥側の壁面は、開口面側の壁面（奥側の壁面よりも開口面側に近い壁面）よりも平面視で穴部２の外側に位置しないこととなる。図１１は、図８および図９に示すような基板１をめっき槽７中のめっき液７ａから取り出したことを模式的に示す断面図である。図１１に示すように、基板１をめっき槽７中のめっき液７ａから取り出した際に、最も一方Ｊ側に位置する穴部２の壁面を最も下方に位置させ、穴部２の開口が側方を向くようにして基板１を立設する（基板１の主面が側方となる）ことで、穴部２内に残留しためっき液を良好に排出することができる。従って、めっき液の残留により基板１にしみ等が発生する可能性を低減することができ、封止材を基板１に強固に取着させることができる。

また、穴部２は、穴部２の奥側に向かうに連れて、漸次或いは段階的に狭くなっていくことが好ましい。この構成により、封止材を穴部２の内周面に沿って流入して充填することができ、封止材を穴部２の内周面により確実に取着させることができる。

また、奥側の方が開口面側よりも狭いので、穴部２内に封止材を充填した後に、封止材の穴部２内の充填状態を目視等により良好に確認しやすくなる。

また、開口部側の壁面が奥側の壁面よりも広がって外側に位置するので、基板１をめっき液７ａから取り出した際に穴部２の開口を、一方向側を下方として基板１を立設する（基板１の主面が側方となる）ことで、穴部２内に残留しためっき液をより確実に排出することができ、めっき液の残留により基板にしみ等が発生する可能性をより確実に低減することができ、封止材を基板１に強固に取着させることができる。

また、電子部品の搭載部１ａを有する基板１の上面に、架橋部３が形成された穴部２が複数形成されており、複数の穴部２の各々において、架橋部３と穴部２の壁面との間の領域である開口が、基板１の上面に水平な方向のうちの一方向Ｊを特定したときに、穴部２の壁面の最も一方向よりに位置する領域Sを有することが好ましい。図１２は、基板１をめっき槽７中のめっき液７ａから取り出したことを模式的に示す断面図である。この構成により、めっき液から取り出した際に、前記一方向Ｊ側を下方にして基板１を立設することで、架橋部３と穴部２の壁面との間の領域である開口の１つが最も下方に位置することとなる。従って、架橋部３によりめっき液の排出が阻害されることがなくなるので、複数の穴部２のそれぞれに残留しためっき液をそれぞれの穴部２から良好に排出することができる。これにより、めっき液の残留により基板１にしみ等が発生する可能性をより確実に低減することができ、封止材を基板１に強固に取着させることができる。

なお、基板１は、めっき液７ａに浸漬する際に、予め一方向Ｊ側を下方にして立設しておいても良いし、めっき液７ａから取り出した後に、一方向Ｊ側を下方にして立設しても構わない。これにより、めっき液７ａが穴部２から排出される。また、上述において、穴部２からのめっき液７ａの排出について説明を行っているが、めっき液７ａに限るものではなく、洗浄液等の各種処理液に浸漬した場合においても、同様にしてこれらの処理液を良好に排出することができる。

また、基板１は平板形状に限るものではなく、図１３に示すように、基板１の上面に電子部品５が収容される凹部８を形成しておいても構わない。これにより、この凹部８内（凹部８の底面上）に電子部品５を収容することができるようになる。このような凹部８は、基板１用のセラミックグリーンシートのいくつかに凹部８用の貫通孔を金型やパンチングによる打ち抜き方法またはレーザ加工方法により形成しておき、他のセラミックグリーンシートと積層することにより形成することができる。なお、基板１が上面に凹部８を有する場合、穴部２は、凹部８の底面に形成しても構わない。

また、図１４に示すように、セラミックスや樹脂材、金属等からなる枠体９を、ガラス、樹脂材、ロウ材等の接着剤によりセラミックスや樹脂材からなる板状体１０に接合することにより、凹部８を形成しても構わない。この場合、枠体９と板状体１０とからなる構造体が基板１を構成し、枠体９の上面に上述のような穴部２を形成しておいても構わない。なお、板状体１０は、上面に凹部を形成しておいても構わない。また、穴部２は、凹部８の底面や板状体１０の上面に形成しても構わない。

また、架橋部３は、基板１と同一のセラミックス材料からなることが好ましい。これにより、基板１と架橋部３との間の熱膨張率の差が小さく、或いは熱膨張率が等しくなるので、電子部品５が発熱した際に基板１と架橋部３との間に熱応力が発生することを抑制し、架橋部３が破損する可能性を低減することができる。

また、基板１と架橋部３とは同時に焼成されることから、基板１と架橋部３とは焼結し、基板１と架橋部３との接合部は強固な構造となるので、架橋部３に対して封止材が脱落しようとする方向に応力が印加されたとしても、封止材により架橋部３が基板１から引き剥がされる可能性を低減することができ、封止材が基板１から脱落する可能性を低減することができる。

なお、基板１が枠体９と板状体１０とから構成される場合は、架橋部３は、枠体９と同一のセラミックス材料からなることが好ましい。

また、架橋部３と基板１とが異なる材料からなる場合においては、架橋部３は、その両端部が基板１内に埋入するまで延在されることにより、基板１に保持されることが好ましい。この構成により、架橋部３は基板１に強固に保持されるので、架橋部３に対して封止材が脱落しようとする方向に応力が印加されたとしても、封止材により架橋部３が基板１から引き剥がされる可能性を低減することができる、封止材が基板１から脱落する可能性を低減することができる。なお、このような架橋部３は、穴部２に連通する溝を基板１の上面に複数設けておき、これらの溝内に架橋部３の端部が配設されるようにしておき、架橋部３の端部を樹脂やろう材、ガラス等により溝の内面に取着することにより形成することができる。また、枠体９と板状体１０とからなる構造体が基板１を構成する場合、板状体１０と枠体９とを貼り合せる際に、架橋部３を板状体１０と枠体９との間に挟み込むことによっても形成することができる。

そして、本発明の電子装置は、上述の電子部品搭載基板と、電子部品搭載基板の上面に搭載された電子部品５と、電子部品５を封止し、且つ穴部２内に充填された封止材とを備えている。電子部品搭載用基板は、上面に形成された穴部２に架橋部３を設けているので、穴部２内に充填された封止材は、架橋部３により電子部品搭載用基板から脱落する可能性が低減され、信頼性に優れた電子装置となる。

ここで、電子部品５は、半導体素子、圧電素子、発光素子、受光素子等が用いられる。また、電子部品５として発光素子を用いる場合においては、発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導体レーザ（ＬＤ）等が用いられる。封止材が電子部品搭載用基板から脱落する可能性が低減されているので、電子装置は、信頼性に優れた発光装置となる。発光素子は、例えばＡｕ−シリコン（Ｓｉ）合金や銀（Ａｇ）を含むエポキシ樹脂材等の導電性接合材により基板１の上面に形成された搭載部１ａに固着されるとともに、発光素子の電極と配線導体４がボンディングワイヤ６等を介して電気的に接続される。なお、発光素子をフリップチップ接続により配線導体４に電気的に接続させても良い。

封止材は、例えばシリコーン樹脂材，エポキシ樹脂材が好適である。封止材を、電子部品５を覆うように塗布するとともに、複数の穴部２内部に充填させた後、封止材を硬化することで電子装置となる。なお、電子部品５が発光素子や受光素子からなる場合は、透光性の封止材が用いられる。発光素子からなる場合、封止材中に蛍光体を含有していてもよい。蛍光体は、発光素子から発する光の波長を他の波長に変換して可視化するためのものや、外部からの特定波長を受けて発光素子の受光感度に合わせることができるものであり、発光素子からの発する光と発光可能な蛍光体との組み合わせにより任意の発光色を得ることができる。例えば、発光素子からの発する光が青色光であり、蛍光体からの発する光が黄色光であれば、混色により白色光を発光装置から発光することができる。

また、電子部品５が発光素子からなり、凹部８内に発光素子が収容される発光装置においては、凹部８の内周面に反射層を形成しておくことにより、発光素子が発光する光を外部に良好に放射することができるようになる。例えば、このような反射層としては、基板１がセラミックスからなる場合、凹部８の内周面にメタライズ層を形成しておき、メタライズ層上にＮｉ，Ａｕ，Ａｇ等の反射率の高い金属からなるめっき層を被着することにより形成することができる。また、蒸着法等により、凹部８の内周面に、Ｎｉ，Ａｕ，Ａｇ等の薄膜を被着しておくことにより形成しても構わない。また、少なくとも表面にＮｉ，Ａｕ，Ａｇ等の反射層が形成された金属製の枠状の部材や白色系のセラミックス製の枠状の部材を凹部８内に収容しても良いし、凹部８の内周面に少なくとも表面にＮｉ，Ａｕ，Ａｇ等の反射層が形成された金属製の板材や金属箔を貼付することにより形成しても構わない。また、図１３および図１４に示したように、凹部８の底面から基板１の上面にかけて凹部８の内周面が広がるように凹部８を形成しておくと、発光素子が発光する光を外部に良好に放射することができる。

なお、電子部品５を封止する際に、電子部品搭載用基板の穴部２内には、封止材を架橋部３の一方側の開口から充填すると、穴部２内の空気を他方側の開口から排出しながら封止材を穴部２内に充填することができる。これにより、充填する際に穴部２内に空気が残留する可能性を低減し、封止材を穴部２内に隙間なく充填することができる。従って、封止材を電子部品搭載用基板に強固に取着させることができ、封止材が電子部品搭載用基板から脱落する可能性を低減することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何ら差し支えない。例えば、図１５に示すように、母基板１１に複数個の電子部品搭載用基板を配列形成した多数個取り基板の形態で形成して構わない。電子部品４を搭載部１ａに搭載前または後に基板領域１’の外縁に沿って形成され、一点鎖線で示された分割予定線１２に沿って分割することで、基板領域１’毎に分割することで、複数個の電子部品搭載用基板を効率良く形成することができる。なお、複数の電子部品搭載用基板に分割する方法としては、多数個取り基板の各基板領域１’の境界となる分割予定線１２に沿って分割溝を形成しておき、この分割溝に沿って撓折して分割する方法、またはスライシング法等により基板領域１’毎に切断する方法等がある。また、上述での例においては、基板１上に電子部品５が１個搭載される場合について説明を行っているが、基板１上に電子部品５が２個以上搭載される場合であっても構わない。この場合、それぞれの電子部品５の電極に対応するように配線導体４を形成しておけば良い。

本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す平面図である。 （ａ）は、図１のＡ−Ａ’線における断面図断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ部における要部拡大断面図である。 （ａ）は、図１のＢ−Ｂ’線における断面図断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ部における要部拡大断面図である。 本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す平面図である。 本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す平面図である。 （ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＥ部における要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＦ部における要部拡大断面図である。 本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す平面図である。 （ａ）は、図７のＧ−Ｇ’線における断面図断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＨ部における要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＩ部における要部拡大断面図である。 本発明の電子部品搭載用基板をめっき液から取り出した際の様子を模式的に示す断面図である。 本発明の電子部品搭載用基板をめっき液から取り出した際の様子を模式的に示す断面図である。 本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す断面図である。 本発明の電子部品搭載用基板について実施の形態の一例を示す断面図である。 本発明の電子部品搭載用基板が複数配列された多数個取り基板の一例を示す平面図である。

符号の説明

１：基板
１ａ：搭載部
２：穴部
３：架橋部
３ａ：交差部
４：配線導体
５：電子部品

Claims (11)

1. 電子部品の搭載部を有する基板の上面に、
   前記電子部品を封止するための封止材が充填される穴部を備え、
   該穴部には、架橋部が形成されていることを特徴とする電子部品搭載基板。
2. 前記穴部内には、前記架橋部が複数形成されており、該複数の架橋部同士は、平面視で互いに交差することを特徴とする請求項1に記載の電子部品搭載基板。
3. 前記架橋部は、前記穴部の奥側に向かって凸となるように反っていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品搭載基板。
4. 前記架橋部は、前記穴部の開口面から離間した前記穴部の内部に形成されていることを特徴とする請求項1乃至３のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
5. 前記穴部は、
   前記基板の上面に水平な方向のうちの一方向を特定したときに、任意に選択される第１の深さにおける前記穴部の最も前記一方向よりの壁面が、前記第１の深さよりも深い第２の深さにおける穴部の最も前記一方向よりの壁面よりも、前記一方向側に位置するか、或いは、
   前記第１の深さにおける前記穴部の壁面と前記第２の深さにおける前記穴部の壁面とが、平面視で実質的に一致するか、のどちらか一方或いは双方のみからなる形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
6. 前記穴部は、該穴部の奥側に向かうに連れて、漸次或いは段階的に狭くなっていくことを特徴とする請求項５に記載の電子部品搭載基板。
7. 前記基板の上面に、前記架橋部を有する穴部は複数形成されており、
   該複数の穴部の各々において、前記架橋部と前記穴部の壁面との間の領域である開口が、前記基板の上面に水平な方向のうちの一方向を特定したときに、
   前記穴部の壁面の最も前記一方向寄りに位置する領域を有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
8. 前記架橋部と、前記基板とが同一のセラミックス材料からなり、両者が同時焼成により形成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
9. 前記架橋部と前記基板とが異なる材料からなり、前記架橋部は、その両端部が基板内に埋入するまで延在されることにより、該基板に保持されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電子部品搭載基板。
10. 請求項１乃至９に記載の電子部品搭載基板と、該電子部品搭載基板上に搭載された電子部品と、該電子部品を封止し、且つ前記穴部内に充填された封止材とを備えることを特徴とする電子装置。
11. 請求項1乃至９に記載の電子部品搭載基板の前記穴部内に、前記封止材を、前記架橋部の一方側の開口から充填することを特徴とする電子装置の製造方法。

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