JP2009071299A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 接続パッドが絶縁基体に強固に接合され、接続パッドを介して配線基板を外部電気回路基板に長期にわたって確実に電気的に接続させておくことが可能な、高い電気的な接続信頼性を有する配線基板を提供する。
【解決手段】 内部に配線導体２を有する板状の絶縁基体１の下面に複数の接続パッド３が縦横の並びに配列形成され、複数の接続パッド３の中央部分にそれぞれビア導体４の下端が接合されてなる配線基板９であって、接続パッド３のうち少なくとも縦横の並びの角部分に位置するものは、角部分の外側の外縁部分が、ビア導体４に隣接して形成された補助ビア導体５の下端と接合されている配線基板９である。接続パッド３の外縁部分が補助ビア導体５の下端と強固に接合されるため、接続パッド３の剥がれが抑制され、接続信頼性が向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、絶縁基体の下面に接続パッドが配置され、この接続パッドが外部電気回路基板に導体バンプ等の接続材を介して接続される配線基板に関するものであり、特に外部電気回路基板への接続後の接続パッドの剥がれが抑制された、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。

半導体素子や容量素子，圧電振動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等から成り、内部に配線導体が形成された板状の絶縁基体と、絶縁基体の下面の四角形状の領域に縦横の並びに配列形成された複数の接続パッドと、下端が接続パッドに接合するように形成されたビア導体とを有する構造である。ビア導体は上端等の一部で配線導体と電気的に接続され、ビア導体を介して接続パッドと配線導体とが電気的に接続されている。

そして、絶縁基体の上面等の外面に配線導体の一部を露出させておくとともに、その外面に電子部品を搭載し、電子部品の電極を配線導体の露出部分と半田やボンディングワイヤを介して接続した後、必要に応じて電子部品を樹脂やキャップで封止することにより電子装置として完成する。

その後、絶縁基体の下面に配列形成した接続パッドを、それぞれ対応する外部電気回路基板の回路配線に導体バンプ等の接続材を介して接続することにより、電子装置が外部電気回路基板に実装される。
特開平10−92965号公報

しかしながら、このような配線基板は、絶縁基体と外部電気回路基板（外部電気回路基板を構成する絶縁基板等）との熱膨張係数の違いに起因する熱応力や電子部品を樹脂で封止した場合の樹脂の収縮に伴う応力等によって、接続パッドの外縁部分に絶縁基体から剥がすような応力が作用する。また、接続パッドの外縁部分は、セラミック材料等の、接続パッドを構成するのとは異なる材料に接合されているため、その接合強度が、ビア導体と接合されている部分等に比べて低くなりやすい。

そのため、接続パッドを介した配線基板と外部電気回路基板との接続において、接続パッドの外縁部分が絶縁基体から剥がれやすい傾向があり、接続パッドと外部電気回路基板との接続信頼性が低くなる可能性があるという問題点があった。

このような応力は、通常、接続パッドが縦横の並びに配列形成された四角形状の領域の対角線方向に大きく作用し、この領域の各角部分において最も大きく作用する。そのため、上記接続パッドの剥がれは、特に、四角形状の領域に配列形成された接続パッドのうち応力が最も大きく作用する各角部分に形成されたものにおいて顕著である。

特に、近年、配線基板の小型化と接続パッドの個数の増加とに応じて接続パッドを小さくする必要があり、接続パッドの絶縁基体に対する接合の面積が小さくなっているため、接続パッドの剥がれの発生が増加する傾向にあり、このような接続信頼性の確保は重要な課題になってきている。

本発明は、上記従来の技術の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、接続パッドが絶縁基体に強固に接合され、接続パッドを介して配線基板を外部電気回路基板に長期にわたって確実に電気的に接続させておくことが可能な、高い電気的接続信頼性を有する配線基板を提供することにある。

本発明の配線基板は、内部に配線導体を有する板状の絶縁基体の下面に複数の接続パッドが縦横の並びに配列形成され、複数の前記接続パッドの中央部分にそれぞれビア導体の下端が接合されてなる配線基板であって、前記接続パッドのうち少なくとも前記縦横の並びの角部分に位置するものは、角部分の外側の外縁部分が、前記ビア導体に隣接して形成された補助ビア導体の下端と接合されているものである。

また、本発明の配線基板は、上記構成において、前記補助ビア導体は、下面視で、前記縦横の並びの対角線上に位置していることを特徴とするものである。

また、本発明の配線基板は、上記構成において、前記補助ビア導体は、前記接続パッドの外縁に沿った方向の長さが交わる方向の長さよりも長いことを特徴とするものである。

また、本発明の配線基板は、上記構成において、前記補助ビア導体のガラス含有量が前記ビア導体のガラス含有量よりも多い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、縦横に配列形成された接続パッドのうち少なくとも縦横の並びの角部分に位置するものは、角部分の外側の外縁部分がビア導体に隣接して形成された補助ビア導体の下端と接合されていることから、接続パッドとビア導体との接合と同様に、接続パッドと補助ビア導体とも同様の導体（金属材料）同士の間で互いに強固に接合され得る。そして、この補助ビア導体が絶縁基体に対してアンカーのように働く。

そのため、配線基板の絶縁基体と外部電気回路基板との熱膨張係数の差により発生する熱応力等の応力が、特に接続パッドの並びの角部分において接続パッドの外側の外縁部に対して大きく作用したとしても、ビア導体に隣接して補助ビア導体を設けたことによって、接続パッドが絶縁基体から剥がれることを効果的に抑制することができる。したがって、絶縁基体の下面に形成した接続パッドを外部電気回路基板の回路配線に対し長期にわたって確実に電気的に接続させておくことができ、高い電気的接続信頼性を有する配線基板を提供することができる。

また、本発明の配線基板は、上記構成において、補助ビア導体が、下面視で、縦横の並びの対角線上に位置している場合には、接続パッドに対して引き剥がしの応力が最も大きく作用する部分に確実に補助ビア導体を位置させることができるので、接続パッドが剥がれるのをより効果的に防ぐことができ、より一層接続信頼性の高い配線基板とすることができる。

また、本発明の配線基板は、上記構成において、補助ビア導体は、接続パッドの外縁に沿った方向の長さが交わる方向の長さよりも長い場合には、接続パッドの外縁部分のうち、引き剥がしの応力が最も大きく作用する傾向のある、接続パッドの縦横の並びの角部分において、より広い範囲で補助ビア導体と接合されるものとなる。そのため、接続パッドの縦横の並びの角部分において、接続パッドの剥がれをより一層効果的に防止することができ、接続信頼性をさらに向上させることが可能な配線基板とすることができる。

また、本発明の配線基板は、上記構成において、補助ビア導体のガラス含有量がビア導体のガラス含有量よりも多い場合には、補助ビア導体のガラス成分が絶縁基体に対して強固に接合するため、補助ビア導体と絶縁基体との接合強度を向上させることができる。そのため、補助ビア導体のアンカーとしての働きがより強くなり、接続パッドの絶縁基体からの剥がれをより効果的に防ぐことができる。また、ビア導体のガラス含有量が相対的に低いため、ビア導体の電気抵抗を低く抑えることができる。したがって、この場合には、電気的接続信頼性をより高くすることが可能な配線基板とすることができる。

本発明の配線基板を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１（ａ）は本発明の配線基板の実施の形態の一例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。図１において、１は絶縁基体、２は配線導体、３は接続パッド、４はビア導体、５は補助ビア導体である。これら絶縁基体１，配線導体２，接続パッド３，ビア導体４および補助ビア導体５により配線基板９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る。

絶縁基体１は、例えば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なすことにより複数枚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を切断加工や打ち抜き加工により適当な形状とするとともにこれを複数枚積層し、最後にこの積層されたセラミックグリーンシートを還元雰囲気中において約1600℃の温度で焼成することによって製作される。

この絶縁基体１は、半導体素子や容量素子，圧電振動子等の電子部品を搭載し支持するための基体として機能し、上面や側面等の外面（図１の例では上面）に電子部品が搭載される。

また、絶縁基体１の内部には、配線導体２が形成されている。配線導体２は、絶縁基体１に搭載される電子部品（図示せず）と電気的に接続され、この電子部品を外部電気回路基板（図示せず）の回路配線（図示せず）に電気的に接続するための導電路として機能する。そのため、配線導体２は、一部が、絶縁基体１の外面のうち電子部品が搭載される部位またはその周辺に露出するように形成されている。

このような配線導体２は、タングステン，モリブデン，銅，銀等の金属材料により形成されている。また、これらの金属材料は、例えば絶縁基体１と一体的に焼成されてなるメタライズ導体の形態で絶縁基体１に被着されている。配線導体２は、例えば、タングステン，モリブデン，銅，銀等の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表面に印刷塗布しておき、セラミックグリーンシートと同時焼成することにより形成される。

また、絶縁基体１の下面には、複数の接続パッド３が四角形状の領域に縦横に配列形成されている。接続パッド３は、配線基板９の外部接続用のパッドとして機能し、導体バンプ等の接続材（図示せず）を介して外部電気回路基板の例えば回路配線に接続される。導体バンプは、例えば錫−銀系はんだ（いわゆる鉛フリーはんだ）からなるはんだバンプである。

この接続パッド３は、中央部分にビア導体４が接合されている。ビア導体４は、接続パッド３と配線導体２とを電気的に接続する機能を有し、その上端等で配線導体２と接して電気的に接続されている。ビア導体４は、接続パッド３との電気的な接続を確実とすること等のために、例えば円形状の接続パッド３の中心付近等の中央部分で接続パッド３と接合されるように形成されている。

なお、ビア導体４は、絶縁基体１の下面（接続パッド３）から内部（配線導体２）にかけて形成された貫通孔（符号なし）の内部に、配線導体２を形成する金属材料と同様の金属材料等の導体（符号なし）が充填されてなるものである。

そして、配線導体２のうち絶縁基体１の外面（図１に示す例では上面の中央部）に露出した部分に電子部品の電極を電気的に接続することにより、絶縁基体１に搭載した電子部品の電極が配線導体２およびビア導体４を介して接続パッド３と電気的に接続される。また、接続パッド３が外部電気回路基板に接続されることにより、配線基板９が外部電気回路基板に対して電気的，機械的に接続され、電子部品が外部電気回路基板の回路配線等と電気的に接続される。

この接続パッド３およびビア導体４は、配線導体２と同様の金属材料からなり、同様にメタライズ導体の形態で絶縁基体１に被着されている。接続パッド３およびビア導体４は、例えば、あらかじめ絶縁基体１となるセラミックグリーンシートのうち接続パッド３が形成される部位に貫通孔（ビアホール）を形成しておき、このセラミックグリーンシートの表面および貫通孔内に、配線導体２と同様の金属ペーストをスクリーン印刷法により所定のパターンに印刷塗布または充填しておき、セラミックグリーンシートと同時焼成することにより形成される。

なお、接続パッド３は、配線基板９の小型化や高密度化に対応するために、例えば四角形板状の絶縁基体１の下面のほぼ全域にわたるような四角形状の領域に縦横に配列形成されている。絶縁基体１が四角形板状でその下面の全面に接続パッド３が配列形成されるような場合には、絶縁基体１の下面の各角部分に接続パッド３が形成されている。

また、接続パッド３およびビア導体４は、平面視で円形状や楕円形状等の角部のない形状であることが好ましい。接続パッド３が配列形成された領域に角部があると、その角部に、接続パッド３やビア導体４と絶縁基体１との熱膨張率の差に起因する熱応力等の応力が集中しやすくなる傾向があり、角部からビア導体４の内部や、ビア導体４と絶縁基体１との界面部分等に亀裂等の機械的な破壊が生じやすくなる可能性がある。

ビア導体４を平面視で円形状や楕円形状とする場合は、その直径または長軸，短軸の長さは、配線基板９の小型化や、接続パッド３の外部電気回路基板に対する接続の信頼性や作業性、接続パッド３と配線導体２とのビア導体４を介しての電気的接続の信頼性等を良好に確保するために、例えば75〜300μｍの範囲で形成するのがよい。

この配線基板９においては、接続パッド３のうち少なくとも縦横の並びの角部分に位置するものは、角部分の外側の外縁部分が、ビア導体４に隣接して形成された補助ビア導体５の下端と接合されている。補助ビア導体５は、例えばビア導体４や接続パッド３と同様の金属材料により形成されている。

これにより、縦横の並びに四角形状の領域に配列形成された接続パッド３のうち少なくとも縦横の並びの角部分に位置するものは、角部分の外側の外縁部分が補助ビア導体５の下端と接合されていることから、接続パッド３と補助ビア導体５とが同様の導体（金属材料）同士の間で互いに強固に接合され得る。また、この補助ビア導体５が絶縁基体１に対してアンカーのように働く。

そのため、配線基板９の絶縁基体１と外部電気回路基板との熱膨張係数の差により発生する熱応力等の応力が特に縦横の並びの角部分において接続パッド３の外側の外縁部において大きく作用したとしても、接続パッド３が絶縁基体１から剥がれることを効果的に抑制することができる。したがって、絶縁基体１の下面に形成した接続パッド３を外部電気回路基板の回路配線に対し長期にわたって確実に電気的に接続させておくことができ、高い電気的な接続信頼性を有する配線基板９を提供することができる。

なお、補助ビア導体５も、ビア導体４と同様に、絶縁基体１の下面（接続パッド３の外縁部分）から内部にかけて形成された貫通孔（符号なし）の内部に金属材料（ビア導体４と同様の金属材料等）が充填されてなるものである。このような、所望の面積で接続パッド３と重なるように形成された貫通孔に金属材料が充填されてなるものであるので、補助ビア導体５（補助ビア導体５を構成する金属材料）の接続パッド３に対する接合面積を十分に確保することが容易である。

補助ビア導体５は、前述のようにビア導体４と同様の金属材料からなり、例えばビア導体４と同様の方法で形成することができる。すなわち、セラミックグリーンシートにビア導体４となる貫通孔と隣接させて補助ビア導体５となる貫通孔を形成し、この隣接させた貫通孔内にビア導体４を形成するのと同様の金属ペーストを充填した後、焼成することにより、ビア導体４に隣接させて補助ビア導体５を形成することができる。

この補助ビア導体５は、四角形状等の領域に縦横の並びに配列形成された接続パッド３のうち少なくとも縦横の並びの角部分に位置するものに対して、角部分の外側の外縁部分で接合するように形成する必要がある。これは、前述のように複数の接続パッド３のうち縦横の配列の角部分に位置するものに最も大きな応力が作用するためであり、また、この応力は、接続パッド３を外側の外縁部分から引き剥がすような応力（いわゆる引き剥がし応力）として作用するためである。この、引き剥がし応力が最大になる部分で接続パッド３を絶縁基体１に強固に接合させて剥がれの発生を抑えることにより、接続パッド３を介した配線基板９と外部電気回路基板との接続信頼性を最も効果的に向上させることができる。

この場合、補助ビア導体５は、その下端に接続パッド３の外側の外縁部分を有効に接合させるために、平面視で接続パッド３の外縁を跨ぐような形状および寸法で形成する必要がある。例えば補助ビア導体５が平面視で円形状の場合であれば、その円形の中心付近が接続パッド３の外縁上に位置するように配置する。

また、補助ビア導体５の接続パッド３に対する接合面積を確保するために、補助ビア導体５の下端のうち接続パッド３に接合される部分の割合を、接合されない部分よりも大きくすることが好ましい。この補助ビア導体５と接続パッド３との接合面積は、例えば、ビア導体４と接続パッド３との接合面積の１／２程度以上に設定すればよい。

補助ビア導体５は、例えば、図１に示したように、楕円形状に形成されることが好ましい。また、補助ビア導体５は、平面視でビア導体４と同様の形状（図１に示した例の場合であれば円形状）に形成してもよい。なお、この補助ビア導体５も、ビア導体４と同様に、熱応力等の応力の集中を避けるために、平面視で角部のない形状であることが好ましい。

また、補助ビア導体５は、図１に示す例では、上端部分が配線導体２に接続されている。このように補助ビア導体５を配線導体２と接続させておくと、接続パッド３と配線導体２との間の電気的な接続をより低抵抗で、かつ確実なものとすることができる。なお、補助ビア導体５は、接続パッド３と配線導体２との間の電気的な接続のためのものではないため、必ずしも、その上端部分等で配線導体２に接続されたものとする必要はない。

また、補助ビア導体５は、接続パッド３の角部分の外側の外縁部分を確実に接合させ得るような形状であれば、例えば図２に示したような形状でも構わない。なお、図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の配線基板９の実施の形態の他の例における要部を拡大して示す要部拡大下面図である。図２において図１と同様の部位には同様の符号を付している。

図２（ａ）は、円形状の接続パッド３の外縁に、下面視で角を丸めた長方形状の補助ビア導体５を、長辺がその外縁（円の接線方向）に沿うように形成した例を示す。この場合には、接続パッド３の外縁の広い範囲で補助ビア導体５を接続パッド３に接合させる上で有効である。

また、図２（ｂ）は、楕円形状の接続パッド３の長軸に沿った外周部分に、円形状の２個の補助ビア導体５を形成した例を示す。この場合には、個々の補助ビア導体５の寸法を小さく抑えることができるので、絶縁基体１（セラミックグリーンシート）に形成する貫通孔の開口面積も小さく抑えることができ、絶縁基体１の機械的な強度を確保しながら接続パッド３の剥がれを抑制する上で有効である。この場合、各補助ビア導体５の位置は、熱応力が大きく作用する可能性のある、接続パッド３が配列形成された四角形状等の領域の対角線Ｂ上から少し外れていたとしても、２個の補助ビア導体５，５により接続パッド３の剥がれを効果的に抑制することができる。

また、図２（ｃ）は、角を丸めた四角形状の接続パッド３の外縁に、丸めた角部分から隣接する２辺にかけて補助ビア導体５を形成した例を示す。補助ビア導体５は、接続パッド３の辺部分では長方形状（角を丸めたもの）であり、角部分では円形状である。この場合も、接続パッド３の外縁の広い範囲で補助ビア導体５を接続パッド３に接合させる上で有効である。また、この図２（ｃ）に示す例において、補助ビア導体５は、ビア導体４の位置や寸法等の都合に応じて、角部分から隣接する２辺にかけてほぼ同じ幅で、いわゆる「Ｌ」字状に形成するようにしてもよい。

なお、補助ビア導体５について、図２（ｃ）に示す例のように、複数の形状が組み合わされたような形状で形成する場合には、補助ビア導体５となるそれぞれの貫通孔は、複数回に分けて形成するようにしてもよい。例えば、図２（ｃ）に示すような補助ビア導体５となる貫通孔は、接続パッド３の角部分に対応する円形状の貫通孔と、隣接する２辺それぞれの細長い長方形状（角を丸めたもの）の貫通孔の合計３つに分けて、それぞれに対応した打ち抜きピンを用いて形成すればよい。

また、この配線基板９において、補助ビア導体５は、例えば図２（ａ），（ｃ）に示すように、下面視で、縦横の並びの対角線Ｂ上に位置している場合には、接続パッド３に対して引き剥がしの応力が最も大きく作用する傾向のある部分に確実に補助ビア導体５を位置させることができるので、接続パッド３が剥がれるのをより効果的に防ぐことができ、より一層接続信頼性の高い配線基板９とすることができる。

なお、接続パッド３の縦横の並びの対角線Ｂ上に補助ビア導体５を位置させる場合には、対角線Ｂの両側で偏りなく接続パッド３の剥がれを防止する効果を得るために、対角線Ｂが補助ビア導体５の中央部分を通るように（対角線を挟んだ両側で補助ビア導体５と接続パッド３との接合面積が同程度になるように）することが好ましい。

また、この配線基板９において、補助ビア導体５は、接続パッド３の外縁に沿った方向の長さが接続パッド３の外縁に交わる方向の長さよりも長い場合には、接続パッド３の外縁部分のうち、引き剥がしの応力が最も大きく作用する傾向のある、絶縁基体１の角側において、より広い範囲で補助ビア導体５と接合される。そのため、接続パッド３の縦横の並びの角部分において、接続パッド３の剥がれをより一層効果的に防止することができ、接続信頼性をさらに向上させることが可能な配線基板９とすることができる。

図３に、このように配線基板９の接続信頼性をさらに向上させることが可能な、接続パッド３の外縁に沿った方向の長さＣが交わる方向の長さＤよりも長い補助ビア導体５の例を示す。接続パッド３の外縁に沿った方向Ｃは、接続パッド３の外辺や、その外辺（曲線の場合）の接線の長さ方向であり、交わる方向Ｄは、その外辺や接線を横切る方向である。なお、図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、本発明の配線基板９の実施の形態の他の例における要部を拡大して示す要部拡大下面図である。図３において図１と同様の部位には同様の符号を付している。

なお、前述した図２（ａ）および（ｃ）に示す配線基板９も、それぞれ、接続パッド３の外縁に沿った方向の長さＣが交わる方向の長さＤよりも長い補助ビア導体５が形成された配線基板９の例として挙げることができる。

図３（ａ）に示す例では、円形状の接続パッド３の外側の外縁部分に楕円形状の補助ビア導体５が、楕円形の長軸が接続パッド３の外縁に沿うように形成されている。また、図３（ｂ）に示す例では、接続パッド３は円形状であり、その外側の外縁部分に、角を丸めた長方形を全体に湾曲させたような形状で補助ビア導体５を形成している。図３（ａ）および（ｂ）に示す例では、いずれも、接続パッド３の外縁部分を広い幅で補助ビア導体５と接続させることができる。

また、接続パッド３の外縁に沿った方向の長さＣが交わる方向の長さＤよりも長い補助ビア導体５を備える配線基板９は、図３（ａ）に示すように、接続パッド３を円形状とするとともに補助ビア導体５を楕円形状としておくと、生産性および寸法等の加工精度を高くすることが容易であり、また配線基板９としての接続信頼性を高める上でも有効である。

すなわち、楕円形状の補助ビア導体５を形成するための開口形状が楕円形状の貫通孔は、横断面が楕円形状の打ち抜きピンを用いて、絶縁基体１となるセラミックグリーンシートに打ち抜き加工を施すことにより、容易に形成することができる。また、円形状の接続パッド３（セラミックグリーンシートのうち接続パッド３が形成される円形状の部位）の外縁に沿うように楕円形状の打ち抜きピンの長軸を位置合わせすればよいので、接続パッド３と補助ビア導体５との互いの位置精度を高くすることも容易である。

なお、ビア導体４および補助ビア導体５は、絶縁基体１に対する接合強度を高める上で、酸化珪素（ＳｉＯ_２）等のガラスを添加することも有効である。ビア導体４や補助ビア導体５にガラスを添加した場合には、添加したガラス成分が絶縁基体１を構成する酸化アルミニウムや酸化珪素等の成分と強固に接合し合うため、ビア導体４や補助ビア導体５と絶縁基体１との間の接合強度を高めることができる。

また、ビア導体４や補助ビア導体５にガラスを添加した場合には、その添加したガラスの一部が絶縁基体１を構成する酸化アルミニウム等の成分（焼結した粉末）の間に入り込むことによるアンカー効果を得ることもできる。

この場合、補助ビア導体５のガラス含有量がビア導体４のガラス含有量よりも多いことが好ましい。補助ビア導体５のガラス含有量がビア導体４のガラス含有量よりも多い場合には、補助ビア導体５のガラス成分が絶縁基体１に対してより強固に接合するため、補助ビア導体５と絶縁基体１との接合強度を向上させることができる。そのため、補助ビア導体５のアンカーとしての働きがより強くなり、接続パッド３の絶縁基体１からの剥がれをより効果的に防ぐことができる。

ビア導体４にガラスを含有させる場合には、ビア導体４が接続パッド３と配線導体２とを電気的に接続する導電路としての機能を有する必要があることから、ビア導体４のガラス含有量が約0.9質量％を超えないようにすることが望ましい。これに対し、補助ビア導体５は、接続パッド３の絶縁基体１からの剥がれを防止するためのものであり、導電路として機能する必要がないため、ビア導体４のガラス含有量よりも多い割合で含有させることができる。

なお、例えば、ビア導体４には、電気抵抗を低く抑えること等のためにガラスを含有させず、補助ビア導体５のみにガラスを含有させるようにしてもよい。

補助ビア導体５のガラス含有量は、例えば絶縁基体１が前述したような酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、約２質量％程度以上とすることにより、補助ビア導体５による接続パッド３の剥がれを抑制する効果をより効果的に向上させることができる。また、補助ビア導体５のガラス含有量が多くなり過ぎると、絶縁基体１に拡散するガラス成分の量が多くなる傾向があるため、絶縁基体１の補助ビア導体５周辺に、局部的な機械的強度の劣化や変色等を誘発する可能性がある。したがって、このような場合には、補助ビア導体５のガラス含有量は、２〜５質量％程度にすることが好ましい。

なお、ビア導体４や補助ビア導体５に含有させるガラスは、酸化珪素以外に、酸化ホウ素や酸化ナトリウム，酸化カルシウム等の成分を含有するものを用いることができる。例えば、ガラスの原料である酸化珪素粉末および酸化ホウ素粉末を、ビア導体４や補助ビア導体５となる金属ペーストに所定の質量比で添加して金属粉末とともに混練しておくことにより、ガラス成分として酸化珪素および酸化ホウ素を含有するビア導体４や補助ビア導体５を形成することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態の例や実施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あれば種々の変更は可能である。

例えば、補助ビア導体５は、接続パッド３のうち、縦横の並びの角部分に位置するものに限らず、他の部分に位置するものにも応力が強く加わる部位に対応させて形成するようにしてもよい。

また、接続パッド３および配線導体２は、その露出表面にニッケル，金等のめっき層を被着させておいてもよい。このようなめっき層として、例えば、厚さが１〜10μｍ程度のニッケルめっき層と、厚さが0.05〜２μｍ程度の金めっき層とを順次被着させておくと、接続パッド３および配線導体２の酸化腐食を効果的に防止することができるとともに、接続パッド３に対する導体バンプの濡れ性を良好とすることができる。

この場合、接続パッド３に被着させるめっき層と、配線導体２に被着させるめっき層とは、同じ層構成および同じ厚みとする必要はなく、各部位の使用目的等に応じて、層構成や厚みを変えるようにしてもよい。例えば、接続パッド３には金めっき層を薄く被着させて、導体バンプの成分と金成分との間で脆い金属間化合物が多量に生成されることを防止し、外部接続の信頼性をより一層優れたものとするようにしてもよい。

酸化アルミニウム質焼結体からなる、１辺の長さが12ｍｍの正方形板状の絶縁基体の下面の中央部分に１辺の長さが10ｍｍの正方形状の領域を設定し、この領域に、直径0.8ｍｍの円形状の接続パッドを四角形状の領域に７個×７個の縦横の並びに配列形成し、この並びの角部に位置するものに補助ビア導体を接合させて接続信頼性を確認した。

絶縁基体は、酸化アルミニウムの粉末に酸化ケイ素および酸化マグネシウムを添加した原料粉末を有機溶剤，バインダとともに混練した後、ドクターブレード法により成形したセラミックグリーンシート（厚さ200μｍ）を５層積層した後、この積層体を1600℃で焼成することにより作製した。

接続パッドは、タングステンのメタライズ層を用いて絶縁基体との同時焼成により形成した。接続パッドを形成するメタライズ層の厚さは約30μｍとした。

また、絶縁基体の内部には接続パッドと同様のタングステンのメタライズ層により配線導体を、線幅100μｍとなるように形成し、一部を絶縁基体の上面に露出させた。接続パッドと配線導体との間を接続するビア導体は、直径が約75μｍの円柱状に形成し、円形状の接続パッドの中心部分で下端を接続パッドに接合させた。また、ビア導体の上端部分は配線導体と接続させた。

そして、接続パッドのうち縦横の並びの各角部に位置するものに補助ビア導体を接合させた。この補助ビア導体は、長軸が100μｍで短軸が75μｍの楕円形状の横断面で形成し、長軸が接合させる接続パッドの外縁に沿うように配置した。

これらのビア導体および補助ビア導体も、接続パッドと同様にタングステンのメタライズ導体により形成した。

また、比較例として、補助ビア導体を有していない従来技術の配線基板を作製した。比較例の配線基板は、補助ビア導体を形成しなかった点以外は、実施例の配線基板と同様の材料を用い、同様の方法で作製した。

この実施例および比較例の配線基板の接続パッドを、それぞれ表面にニッケルめっき層（厚さ２〜４μｍ）および金めっき層（厚さ約１μｍ）を電解めっき法により被着させた後、プリント配線基板（外部電気回路基板）の回路配線に錫−銀（Ｓｎ97−Ａｇ３）はんだを介して接続し、接続部分に繰り返し熱応力を加えるために温度サイクル試験を施した後、接続部分の確認を行なった。温度サイクル試験の条件は、−65〜＋150℃、1000サイクルとした。

温度サイクル試験の後、個々の配線基板についてプリント配線基板からの引き剥がし試験を行ない、接続パッドと絶縁基体との間で剥がれが生じているか否かを拡大投影による観察で確認した。試験個数は、実施例および比較例ともに100個とした。

引き剥がし試験は、平面視で接続パッドおよび補助ビア導体（比較例では接続パッドのみ）を覆うようにボルトのヘッドをはんだ付けし、それを真上に引く引っ張りテストにより行なった。

その結果、本発明の実施例である、補助ビア導体を接続パッドの外縁部分に接合させた配線基板は、いずれの剥がれもはんだの内部での破断によるものであり、接続パッドと絶縁基体との間で剥がれは発生しなかった。これに対し、比較例の配線基板では、接続パッドの外縁部分が完全に剥がれたようなものは発生しなかったものの、縦横の並びの角部の接続パッドのうち５％において、外側の外縁においてわずかに剥がれが発生しているものが見られた。

（ａ）は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り、（ｂ）はそのＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す要部拡大下面図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の配線基板の実施の形態の他の例を示す要部拡大下面図である。

符号の説明

１・・・絶縁基体
２・・・配線導体
３・・・接続パッド
４・・・ビア導体
５・・・補助ビア導体
９・・・配線基板

Claims (4)

1. 内部に配線導体を有する板状の絶縁基体の下面に複数の接続パッドが縦横の並びに配列形成され、複数の前記接続パッドの中央部分にそれぞれビア導体の下端が接合されてなる配線基板であって、前記接続パッドのうち少なくとも前記縦横の並びの角部分に位置するものは、角部分の外側の外縁部分が、前記ビア導体に隣接して形成された補助ビア導体の下端と接合されていることを特徴とする配線基板。
2. 前記補助ビア導体は、下面視で、前記縦横の並びの対角線上に位置していることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
3. 前記補助ビア導体は、前記接続パッドの外縁に沿った方向の長さが交わる方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項２記載の配線基板。
4. 前記補助ビア導体のガラス含有量が前記ビア導体のガラス含有量よりも多いことを特徴とする請求項１記載の配線基板。

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