JP2013048228A - 電子部品搭載用基板および電子装置ならびに電子部品搭載用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電極パッドに対する電子部品の電極の接続信頼性が高い電子部品搭載用基板を提供する。
【解決手段】 ガラスセラミック焼結体からなる複数の絶縁層２が積層されてなる絶縁基板１と、絶縁基板１の上面から内部に向かって形成された貫通導体４とを備え、貫通導体４のうち絶縁基板１の上面側の端部４ａにおけるガラス含有率が他の部分におけるガラス含有率よりも小さくされており、貫通導体４の端部が、絶縁基板１の上面に搭載される電子部品11の電極12と接続される電極パッド３である電子部品搭載用基板である。電極パッド３のガラス含有率が低いため、電極パッド３のろう材に対する濡れ性が向上し、電極パッド３と電極12との接続信頼性を高くすることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、絶縁基板の上面に、電子部品の電極が接続される電極パッドが設けられた電子部品搭載用基板および電子装置ならびに電子部品搭載用基板の製造方法に関する。

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電子部品搭載用基板として、ガラスセラミック焼結体からなる複数の絶縁層が積層されてなる四角板状等の絶縁基板と、絶縁基板の上面に銅や銀等の金属材料を用いて設けられた、電子部品の電極が電気的に接続される電極パッドとを備えたものが多用されている。

電極パッドに対する電子部品の電極の電気的な接続は、例えば、電子部品の電極と対向するように電極パッドを絶縁基板の上面に設けておいて、電極と電極パッドとを対向させて、ろう材や導電性接着剤等の導電性の接続材を介して接続することにより行なわれる。電極パッドは、通常、絶縁層を厚み方向に貫通する貫通導体等の内部導体を介して絶縁基板の下面等の外面に電気的に導出されている。

このような電子部品搭載用基板は、一般に、ガラス粉末とセラミック粉末とを有機溶剤およびバインダとともにシート状に成形して作製したセラミックグリーンシートに電極パッドとなる金属ペーストを印刷し、これらを同時焼成することによって製作されている。また、貫通導体は、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成、この貫通孔内に金属ペーストを充填して焼成する方法で形成されている。金属ペーストには、通常、焼成時の収縮挙動を調整するためにガラスが添加されている。

特開2000−286555号公報 特開平10−41626号公報 特開2009−147160号公報

近年、電子装置および電子装置を作製するための電子部品搭載用基板の小型化に伴い、電極パッドの小型化および高密度化が必要になってきている。しかしながら、電極パッドが小さくなると、電子部品の電極と電極パッドとの接続面積が小さくなるため、電子部品の電極と電子部品搭載用基板の電極パッドとの間の電気的な接続信頼性または機械的な接続信頼性といった接続信頼性の向上が難しくなるという問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み完成されたものであり、その目的は、電子部品搭載用基板の電極パッドと電子部品の電極との接続信頼性の向上が容易な電子部品搭載用基板および電子装置、ならびに電子部品の製造方法を提供することにある。

本発明の一つの態様による電子部品搭載用基板は、ガラスセラミック焼結体からなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基板と、前記絶縁基板の上面から内部に向かって形成された貫通導体とを備え、前記貫通導体のうち前記絶縁基板の上面側の端部におけるガラス含有率が他の部分におけるガラス含有率よりも小さくされており、前記貫通導体の前記端
部が、前記絶縁基板の前記上面に搭載される電子部品の電極と接続される電極パッドであることを特徴とする。

本発明の一つの態様による電子装置は、上記構成の電子部品搭載用基板と、前記絶縁基板の上面に搭載された電子部品とを含み、前記電子部品の電極が前記電極パッドに接続されていることを特徴とする。

本発明の一つの態様による電子部品搭載用基板の製造方法は、複数のセラミックグリーンシートを準備するとともに、複数の該セラミックグリーンシートをそれぞれ厚み方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、
金属粉末を主成分とする金属ペーストを前記貫通孔内に充填するとともに前記セラミックグリーンシートを積層して積層体とする工程と、
前記貫通孔内に前記金属ペーストを充填した前記積層体を焼成する工程とを含んでおり、前記貫通孔内に充填する前記金属ペーストの少なくとも一部にガラスを添加する工程をさらに含むとともに、前記金属ペーストにおける前記ガラスの含有率を前記積層体の上面側の端部において他の部分よりも小さくすることを特徴とする。

本発明の一つの態様による電子部品搭載用基板によれば、貫通導体の端部が電極パッドであり、この端部のガラス含有率が他の部分よりも低いため、電極パッドにおける電気抵抗を従来よりも低く抑えて、電極パッドと電極との接続の電気抵抗を低く抑えることができる。また、ろう材の濡れ性が向上し、接続強度を向上させることができる。したがって、電極パッドに対する電子部品の電極の接続信頼性の向上等が容易な電子部品搭載用基板を提供することができる。

本発明の一つの態様による電子装置によれば、上記構成の電子部品搭載用基板に電子部品が実装されており、電極と電極パッドとを接続する導電性の接続材の一部がスリット内に配置されているため、スリットの内面において接続材と電極パッドとの接続面積を大きくすることができる。そのため、電極パッドに対する電子部品の電極の接続信頼性の向上等が容易な電子装置を提供することができる。

本発明の一つの態様による電子部品の製造方法によれば、上記各工程を含むことから、絶縁基板の上面側の端部におけるガラス含有率が他の部分よりも小さい貫通導体を形成することができる。また、金属ペーストのうちガラス含有率が比較的低い上記端部の焼成収縮率が他の部分よりも大きいため、焼成中に、その端部の側面を貫通孔の内側面から離間させることができる。そのため、端部において絶縁基板との間にスリットを有する貫通導体を形成することができる。したがって、貫通導体の端部を電極パッドとすることにより、電子部品の接続信頼性の向上等が容易な電子部品搭載用基板を製作することができる。

本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を示す断面図である。 図１に示す電子部品搭載用基板の要部を拡大して示す要部拡大断面図である。 図１に示す電子部品搭載用基板に電子部品が搭載されてなる電子装置の要部を拡大して示す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断面図であり、（ｂ）は、その上面図である。 本発明の電子部品搭載用基板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断面図である。 本発明の電子部品搭載用基板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断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の電子部品搭載用基板の製造方法の一例を要部について工程順に示す断面図である。 本発明の電子装置の実施形態の一例を示す断面図である。 図８に示す電子装置の要部を拡大して示す要部拡大断面図である。

（電子部品搭載用基板）
本発明の電子部品搭載用基板を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を示す断面図であり、図２は図１に示す電子部品搭載用基板の要部を拡大して示す拡大断面図である。複数の絶縁層２が積層された絶縁基板１と、絶縁基板１の上面に形成された電極パッド３と、絶縁基板１の上面から内部に向かって形成された貫通導体４とによって、電子部品搭載用基板が基本的に構成されている。

絶縁基板１は、例えばガラスセラミック焼結体からなる複数の絶縁層２が積層されて形成されている。絶縁層２の積層数は、図１に示す例では５層であるが、これ以外の積層数でも構わない。

絶縁層２を形成するガラスセラミック焼結体としては、ホウケイ酸系ガラスにセラミック成分として酸化アルミニウムを添加してなるものや、リチウム系ガラスを用いたもの等が挙げられる。

絶縁基板１は、例えば各絶縁層２が、ホウケイ酸系ガラスにセラミック成分として酸化アルミニウムを添加してなるガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。すなわち、まず、酸化ケイ素，酸化ホウ素等のガラス成分の粉末に酸化アルミニウム等のセラミック粉末を添加した原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を添加混合してスラリーを作製する。次に、このスラリーをドクターブレード法やリップコータ法等のシート成形技術を採用してシート状に成形することによって複数枚のセラミックグリーンシートを作製する。その後、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って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900〜1000℃の温度で焼
成することによって製作することができる。

絶縁基板１は、例えば四角板状であり、電子部品11を搭載し支持するための基体として機能し、上面に電子部品11が搭載される。電子部品11としては、ＩＣやＬＳＩ等の半導体集積回路素子、およびＬＥＤ（発光ダイオード）やＰＤ（フォトダイオード），ＣＣＤ（電荷結合素子）等の光半導体素子を含む半導体素子、弾性表面波素子や水晶振動子等の圧電素子，容量素子，抵抗器，半導体基板の表面に微小な電子機械機構が形成されてなるマイクロマシン（いわゆるＭＥＭＳ素子）等の種々の電子部品11が挙げられる。

絶縁基板１の上面の電子部品11が搭載される部分（搭載部）には、電子部品11の電極12が電気的に接続される電極パッド３が設けられている。電極12と電極パッド３との電気的な接続は、例えば金やはんだ等の金属からなる導電性接続材13（いわゆるはんだバンプ等）を電極12に凸状に接合しておき、この導電性接続材端子13を電極パッド３に溶融させて接合する方法で直接に接続することによって行なわれる。

電極パッド３は、例えば平面視で円形状や楕円形状，四角形状等であり、絶縁基板１の上面から内部に向かって形成された貫通導体４の端部４ａからなる。すなわち、この電子部品搭載用基板においては、貫通導体４の一部が電極パッド３となっている。

また、電極パッド３および貫通導体４は、電子部品11の電極12を、絶縁基板１の内部等に配置された配線導体６や外部電気回路（図示せず）等と電気的に接続するためのものである。つまり、電極パッド３および貫通導体４は、電子部品11の電極12を外部電気回路等に電気的に接続するための導電路として機能する。電極パッド３および貫通導体４を通って、電子部品11と外部の電気回路との間で授受される電気信号が伝送される。

配線導体６は、例えば電極パッド３から絶縁基板１の下面にかけて形成されて、電極パッド３を外部電気回路に接続させるための導電路の一部として機能する。電極パッド３（貫通導体４の端部４ａ）および配線導体６は、ニッケルおよび金等のめっき層で被覆されていてもよい。

電極パッド３および貫通導体４は、銅や銀，パラジウム，金，白金等の金属材料により形成されている。これらの金属材料、特に銅および銀は、電気抵抗が低いため、電極パッド３および貫通導体４における電気抵抗を低く抑えて、電子部品搭載用基板９としての電気特性を高くする上で有利である。また、耐マイグレーション性および経済性等を考慮すれば、電極パッド３および貫通導体４は銅により形成することが好ましい。

配線導体６は、電極パッド３および貫通導体４と同様の金属材料を用い、同様の方法で形成することができる。すなわち、銅等の金属ペーストを、絶縁層２となるセラミックグリーンシートの主面等の表面に、スクリーン印刷法等の方法で塗布し、焼成することによって形成することができる。

電極パッド３および貫通導体４は、例えば銅の粉末を有機溶剤およびバインダとともに混練して作製した金属ペーストを、絶縁層２となるセラミックグリーンシートの表面等に、スクリーン印刷法等の印刷法で塗布し、焼成することによって形成することができる。

この場合、あらかじめセラミックグリーンシートに貫通孔を形成しておいて、この貫通孔内に上記と同様の金属ペーストを充填して焼成すれば、所定の貫通導体４を形成することができる。なお、セラミックグリーンシートの貫通孔は、例えば金属ピンを用いた機械的な孔あけ加工やレーザ加工等の方法で形成することができる。

なお、貫通導体４となる金属ペーストには、セラミックグリーンシートとの間で焼成時の収縮率の差を小さくするために、ガラス成分が添加されていてもよい。ガラス成分を添加することによって金属ペーストの焼成時の収縮挙動をセラミックグリーンシートに近づけることができる。

貫通導体４のうち絶縁基板１の上面側の端部４ａ（図１および図２に示す例では、貫通導体４のうち最上層の絶縁層２に形成された部分）は、他の部分（図１および図２に示す例では、貫通導体４のうち最上層よりも下側に積層された絶縁層２に形成された部分）よりもガラス含有率が低い。

また、貫通導体４は、上面側の端部４ａ（以下、単に端部４ａともいう）において絶縁基板２（絶縁層２）との間にスリット５が設けられている。言い換えれば、絶縁基板１の厚み方向に形成された貫通孔内において、その内部に配置された貫通導体４は、端部４ａにおいて貫通孔の内側面に密着せずに離間している。

すなわち、この電子部品搭載用基板は、貫通導体４のうち絶縁基板１の上面側の端部４ａが電極パッド３であり、貫通導体４の端部４ａにおけるガラス含有率が他の部分におけるガラス含有率よりも小さい。また、この例においては、貫通導体４の端部４ａの側面と
絶縁層２との間にスリット５が設けられている。

このような電子部品搭載用基板によれば、貫通導体４の端部４ａが電極パッド３であり、この端部４ａのガラス含有率が他の部分よりも低いため、電極パッド３における電気抵抗を低くすることができる。そのため、電極パッド３と電極12との接続の電気抵抗を低く抑えることができる。また、貫通導体４の端部４ａのろう材に対する濡れ性が高いため、端部４ａを電極パッド３として使用することができる。

したがって、電極パッド３を印刷等により別途形成する必要がないため、貫通導体４に対する電極パッド３の印刷によるズレを考慮する必要がなくなる。また、端部４ａの濡れ性の高さから、電極パッド３に対する電子部品11の電極12の機械的な接続信頼性の向上等が容易な電子部品搭載用基板を提供することができる。

なお、貫通導体４のうち端部４ａ以外の他の部分においてはガラス含有率が比較的高いため、絶縁基板１に対する貫通導体４の密着性および付着の強度を確保することができる。

また、例えば図３に示すように、スリット５の内面の分、電極12と電極パッド３とを接続する導電性接続材13の電極パッド３との接続面積を大きくすることができるため、接続の強度を高めることができる。そのため、この場合には、電極パッド３に対する電子部品11の電極12の接続信頼性の向上等がより容易な電子部品搭載用基板を提供することができる。なお、図３は、図１および図２に示す電子部品搭載用基板に電子部品11を搭載した電子装置における要部を拡大して示す要部拡大断面図である。図３において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。

また、導電性接続材13と電極パッド３との界面における導電性接続材13の濡れ角度が、小さくなるため、電子部品11と絶縁基板１等の材料間の熱膨張率差に起因して発生する熱応力を効果的に緩和することができる。そのため、導電性接続材13におけるクラック（特に、電極パッド３等との接合面の端の部分を起点とするクラック）の発生を抑制することができる。この理由として、上記熱応力(せん断応力)が絶縁基板１の平面方向に主に発生するため、導電性接続材13と電極パッド３の界面における濡れ角度が小さくなる（絶縁基板１の平面方向から垂直方向へと傾く）ことで、導電性接続材13にクラックが発生しにくくなると推測される。

スリット５は、貫通導体４の端部４ａにおけるガラス含有率が他の部分におけるガラス含有率よりも小さいことによって設けられている。貫通導体４のうちガラス含有率が比較的小さい端部４ａは、他の部分に比べて焼成時の（貫通導体４となる金属ペーストの）収縮挙動が、絶縁層２と大きく異なる。この収縮挙動差にともない、貫通導体４の側面が絶縁層２（貫通孔の内側面）から離間し、スリット５が生じる。

図１および図２に示す例においては、前述したように、貫通導体４のうち最上層の絶縁層２に形成された部分のガラス含有率が、最上層よりも下側に積層された絶縁層２に形成された部分のガラス含有率よりも低いことによって上記スリット５を含む構成が実現されている。

言い換えれば、複数の絶縁層２が、少なくとも、絶縁基板１の上面を含む第１層（最上層）２ａと第１層２ａの下面に接して積層された第２層２ｂとを含んでいるとともに、第１層２ａおよび第２層２ｂをそれぞれ厚み方向に貫通する貫通導体４が上下につながって形成されている。また、第１層２ａに形成された貫通導体４のガラス含有率が、第２層２ｂに形成された貫通導体４のガラス含有率よりも小さい。

このような場合には、各絶縁層２（２ａ，２ｂ）となるセラミックグリーンシート毎に、貫通孔内に充填する金属ペーストに添加するガラス量を調整することによって、容易に、端部４ａにおいて他の部分よりもガラス含有率が低い貫通導体４を形成することができる。したがって、この場合には、電子部品11の電極12に対する電極パッド３の接続信頼性を高くすることができ、生産性を高める上でも有利な電子部品搭載用基板を提供することができる。

すなわち、上記電子部品搭載用基板は、複数の絶縁層２が第１層２ａと第２層２ｂとを含んでいるとともに、第１層２ａおよび第２層２ｂをそれぞれ厚み方向に貫通する貫通導体４が上下につながって形成されているときに、第１層２ａに形成された貫通導体４のガラス含有率が第２層２ｂに形成された貫通導体４のガラス含有率よりも小さい場合には、上記スリット５を含む構成の電子部品搭載用基板の製作を容易とすることができる。そのため、電極パッド３に対する電子部品11の電極12の接続信頼性の向上等が容易であり、生産性にも優れた電子部品搭載用基板を提供することができる。

また、この場合には、第１層２ａおよび第２層２ｂのそれぞれについて貫通導体４に添加するガラス量を調整できるため、貫通導体４におけるガラス含有率の制御もより容易である。

なお、第１層の貫通導体４にはガラス成分を添加しないようにしてもよい。この場合には、電極パッド３を形成する貫通導体４の端部４ａがいわゆる純銅（銅の含有率が99.9質量％以上）になるため、電極パッド３の導通抵抗をさらに小さく抑える上で有利である。

貫通導体４について、電極パッド３を形成する端部４ａにおけるガラス含有率を他の部分よりも小さくするには、絶縁層２となるセラミックグリーンシートに形成した貫通孔内に金属ペーストを充填する時に、金属ペーストに添加するガラス成分の量を調整すればよい。つまり、貫通孔の上端部に充填する金属ペーストに添加するガラス量を、他の部分よりも小さくすればよい。また、上端部に添加する金属ペーストにはガラスを添加しないようにしてもよい。

貫通導体４におけるガラス含有率は、貫通導体４が銅または銀からなる場合であれば、例えば端部４ａにおいて０〜４質量％程度であり、他の部分において５〜10質量％程度に設定すればよい。

貫通導体４の端部４ａ以外の他の部分におけるガラス含有率を５〜10質量％程度にすれば、絶縁層２となるセラミックグリーンシート（前述した、ホウケイ酸系ガラスにセラミック成分として酸化アルミニウムが添加されたものや、リチウム系ガラスが用いられたもの等）との間で焼成時の収縮率の差を小さく抑えて、貫通導体４の絶縁層２に対する全体的な付着の強度を高く確保することができる。すなわち、貫通導体４の端部４ａ以外の部分と絶縁層２との間に隙間（セパレーション）が生じることを抑制し、例えばこの隙間に水分が侵入して、電気的短絡等が起きるのを抑制することができる。

これに対して、貫通導体４の端部４ａにおけるガラス含有率を０〜４質量％程度にすれば、焼成時の貫通導体４と絶縁層２（セラミックグリーンシート）の収縮挙動の差が大きくなる。この収縮挙動の相違によって、貫通導体４と絶縁層２との間に隙間が生じ、スリット５が設けられる。

スリット５は、図１および図２に示す例では、平面視で貫通導体４のうち最上層の絶縁層２に形成されたものの全周にわたって形成されている。また、断面視において最上層の
絶縁層２の上端から下端にかけて形成されている。この場合には、スリット５の体積を大きくする上で有利であるが、スリット５は、貫通導体４のうち最上層の絶縁層２に形成されたものの外周の一部であってもよく、また最上層の絶縁層２の厚み方向の一部であってもよい。

図４（ａ）は、本発明の電子部品搭載用基板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断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の上面の一例を示す上面図である。この例においては、平面透視において、第１層２ａに形成された貫通導体４の外周が、その下部に位置する第２層２ｂに形成された貫通導体４の外周よりも外側に位置している。

この例において、第１層２ａに形成された貫通導体４の下面と第２層２ｂの上面との間に、ガラス成分を含有する金属材料からなる接着層30が介在している。この接着層によって、端部４ａと絶縁層２ｂとの間の接続強度を向上させることができる。そのため、第１層２ａに形成された貫通導体２の下面と第２層２ｂの上面との間を通って、水分が通導体４の外周と絶縁基板１（第２絶縁層２ｂ）との境界に侵入するというようなことを、より効果的に抑制できる。

接着層30におけるガラス成分の含有量は、第１層２ａに形成された貫通導体４のガラス含有率よりも大きい。接着層30におけるガラス成分の含有量は、例えば第２層２ｂに形成された貫通導体４におけるガラス成分の含有量と同じ程度である。接着層30におけるガラス成分の含有率が上記のような程度であることから、接着層30によって、第１層２ａに形成された貫通導体４の下面と、第２層２ｂの上面との接着性が向上している。

接着層30におけるガラス成分の含有率が上記のように比較的大きいため、接着層30と絶縁層２（第２層２ｂの上面）とが互いに強固に接着されている。また、接着層30が金属材料を含んでいるため、接着層30と貫通導体４（第１層に形成されたものの下面）とが互いに強固に接着されている。そのため、接着層30によって、第１層２ａに形成された貫通導体４の下面と第２層２ｂの上面との接着性が高められている。

また、この例においては、スリット５と、第２層２ｂに形成された貫通導体４の外周との距離がより大きい。そのため、スリット５から貫通導体４の外周と絶縁基板１（第２絶縁層２ｂ）との境界への水分の侵入をより効果的に抑制することができる。

接着層30を形成する金属材料は、第１層２ａに形成された貫通導体４の外周と同じか、それより小さい範囲で、第２層２ｂと貫通導体４（第１層に形成されたもの）との間に介在することが望ましい。第１層２ａの貫通導体４の外周より接着層30の方が大きいと、半田等のろう材が接着層30の表面に流れ込みやすくなる傾向がある。この場合、半田等のろう材と接着層30の濡れ角度が大きくなるため、半田等のろう材におけるクラック（特に、接着層30との接合面の端の部分を起点とするクラック）が発生しやすくなることにより接続信頼性が低下する可能性があるためである。この理由として、例えば以下のように考えられる。すなわち、熱応力(せん断応力)が、絶縁基板１の平面方向に主に発生するため、半田等のろう材と接着層30との界面における濡れ角度が大きくなる（絶縁基板１の平面方向へと傾く）傾向がある。そのため、熱応力がろう材の端部分に集中する傾向があり、これにより、半田等のろう材にクラックが発生しやすくなると推測される。また、接着層30に含まれているガラス成分により、半田等のろう材が濡れにくくなり、その結果半田等のろう材の形状が複雑化することで、熱応力が集中しやすくなり、クラックが発生しやすくなる可能性がある。なお、接着層30に含まれるガラスセラミック焼結体としては、例えば、絶縁基板１を形成しているのと同様のガラスセラミック焼結体が挙げられる。また、接着層30に含まれる金属材料としては、例えば貫通導体４を形成しているのと同様の金属材
料が挙げられる。接着層30におけるガラス成分の含有率は、例えば、銅や銀などの金属材料を主成分とする場合であれば、約５〜15％に調整すればよい。

接着層30には、ガラスセラミック焼結体が併用されていてもよい。このガラスセラミック焼結体におけるガラス成分の含有率は、例えば、約50〜70％程度であればよい。

図５は、本発明の電子部品搭載用基板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断面図である。図５において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。図５に示す例においては、一つの絶縁層２（第１層２ａ）に形成された貫通導体４の内部においてガラス含有率の異なる部分が形成されている。

すなわち、この例においては、第１層２ａの貫通導体４において、その上部側（絶縁基板１の上面側）のガラス含有率が、それよりも下側より小さい。このように、一つの絶縁層２に形成された貫通導体４のみで、絶縁層２との間にスリット５が設けられた電極パッド３と、その下側の、側面が絶縁層２に付着した貫通導体４との両方を形成することもできる。この場合には、例えば薄型化の上で有利な電子部品搭載用基板を提供することができる。

また、図５に示す例においては、平面視で環状のスリット５の外周側の側面（スリット５内の絶縁層２の側面）が内側に傾斜している。このようにスリット５の側面が傾斜している場合には、スリット５内に導電性接続材13が入りやすいため、導電性接続材13の電子部品搭載用基板に対する接続信頼性を向上させる上でより有効である。また、後述するように電子部品11と絶縁基板１との間に、両者の機械的な接続強度を高くするための樹脂材料（図５では図示せず）を配置するようなときには、スリット５内における樹脂材料と絶縁層２との接合面積をより大きくして、接合強度を高めることもできる。

図６は、本発明の電子部品搭載用基板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断面図である。図６において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。図６に示す例においては、図１および図２に示す例と同様に、第１層２ａに形成された貫通導体４のガラス含有率が、第２層２ｂに形成された貫通導体４のガラス含有率よりも小さい。ただし、この図６に示す例においては、平面視で環状のスリット５の外周側および内周側の両側面が内側に傾斜している。

このようにスリット５の側面が傾斜している場合には、図５に示す例の場合と同様に、スリット５内に導電性接続材13や樹脂材料が入りやすい。また、導電性接続材13の電極パッド３との接続面積をより大きくすることもできる。また、上記樹脂材料を用いる場合には、樹脂材料と絶縁層２との接合面積をより大きくすることもできる。したがって、この場合に、導電性接続材13の電子部品搭載用基板に対する接続信頼性を向上させる上でより有効な電子部品搭載用基板とすることができる。

なお、上記のような、スリット５の外周側や内周側の側面が内側に傾斜した電子部品搭載用基板は、例えば、あらかじめ傾斜した貫通孔に導体ペーストを充填した後、焼成したり、貫通導体４のガラス含有率、焼成時の加熱条件（いわゆる温度カーブ）またはセラミックグリーンシートのガラス成分等の組成の調整等の条件を適宜調整することによって製作することができる。

（電子部品搭載用基板の製造方法）
本発明の電子部品搭載用基板の実施の形態の一例を、図７を参照して説明する。なお、図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ本発明の電子部品搭載用基板の製造方法の実施の形態の一例を工程順に示す断面図である。図７において図１および図２と同様の部位には同様の
符号を付している。以下の説明において、前述した電子部品搭載用基板についての説明と同様の事項については説明を省略する。

まず、図７（ａ）に示すように、複数のセラミックグリーンシート21を準備するとともに、複数のセラミックグリーンシート21をそれぞれ厚み方向に貫通する貫通孔22を形成する。

セラミックグリーンシート21は、上記電子部品搭載用基板についての説明と同様の材料を用い、同様の方法で準備することができる。すなわち、ガラス成分の粉末にセラミック粉末を添加した原料粉末に適当な有機バインダおよび有機溶剤を添加混合して作製したスラリーを、ドクターブレード法やリップコータ法等の方法でシート状に成形することによって準備することができる。

貫通孔22は、金属ピンを備えた金型を用いる機械的な打ち抜き加工（孔あけ加工）や、レーザ加工等の加工法によって形成することができる。貫通孔22は、上記の方法による形成を容易とする上では、平面視で円形状であることが好ましい。

次に、図７（ｂ）および（ｃ）に示すように、金属粉末を主成分とする金属ペースト23を貫通孔22内に充填するとともにセラミックグリーンシート21を積層して積層体21ａとする。

金属ペースト23についても、上記記電子部品搭載用基板についての説明と同様の材料（銅等）を用い、同様の方法で準備することができる。

なお、図７（ｂ）および（ｃ）に示す例では、各セラミックグリーンシート21の貫通孔22内に金属ペースト23を充填した後に、まとめて複数のセラミックグリーンシート21を積層しているが、少なくとも一部のセラミックグリーンシート21について先に積層を行ない、その後、貫通孔22内への金属ペースト23の充填を行なうようにしてもよい。

また、図７（ｂ）および（ｃ）では、セラミックグリーンシート21の所定の主面に、配線導体６用の金属ペースト24を塗布している。この配線導体６用の金属ペースト24も、上記記電子部品搭載用基板についての説明と同様の材料（銅等）を用い、同様の方法で作製し、印刷、塗布することができる。

次に、貫通孔22内に金属ペースト23を充填した積層体を焼成する。また、上記製造方法においては、貫通孔22内に充填する金属ペースト23の少なくとも一部にガラスを添加する工程をさらに含むとともに、金属ペースト23におけるガラスの含有率を積層体21ａの上面側の端部において他の部分よりも小さくする。

これにより、積層体21ａの上面側の端部において、貫通孔22内に充填した金属ペースト23の収縮挙動を他の部分と相違させることができ、この収縮挙動の差によって、焼成時に、金属ペースト23の端部（図７では符号なし）の側面をセラミックグリーンシート21（貫通孔22の内側面）から離間させることができる。したがって、例えば図７（ｄ）に示すような、絶縁基板１の上面から内部に向かって貫通導体４が形成されているとともに、貫通導体４のうち絶縁基板１の上面側の端部におけるガラス含有率が他の部分におけるガラス含有率よりも小さく、貫通導体４の端部の側面と絶縁層２との間にスリット５が設けられた電子部品搭載用基板を製作することができる。

この電子部品搭載用基板は、貫通導体４のうち絶縁基板１の上面側の端部が電極パッド３であり、電極パッド３のろう材に対する濡れ性が高いため、電子部品（図７では図示せ
ず）の電極の電極パッドに対する接続信頼性等が高い。また、スリット５内に、電極と電極パッド３とを接続する導電性接続材の一部を配置させることによって、接続信頼性をさらに向上させることもできる。

（電子装置）
上記の電子部品搭載用基板に電子部品11が搭載され、電子部品11の下面に配置された電極12が導電性接続材13を介して電極パッド３に電気的および機械的に接続されて、例えば図８に示すような電子装置が形成される。なお、図８は、本発明の電子装置の実施の形態の一例を示す断面図である。図８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。また、図９は、図８に示す電子装置の要部を示す要部拡大断面図である。図９において図１および図３と同様の部位には同様の符号を付している。

このような電子装置によれば、電極パッド３である貫通導体４の端部４ａのガラス含有率が低いため、電極パッド３のろう材に対する濡れ性を向上させることができる。そのため、電極パッド３に対する電子部品11の電極12の接続信頼性の向上等が容易な電子装置を提供することができる。

また、電極12と電極パッド３とを接続する導電性接続材13の一部がスリット５内に配置されている場合には、スリット５の内面において接続材と電極パッド３との接続面積を大きくすることができる。そのため、この場合には、電極パッド３に対する電子部品11の電極12の接続信頼性の向上等がより容易な電子装置を提供することができる。

また、図８および図９に示す例においては、互いに対向し合う電子部品11と絶縁基板１の上面との間に、両者を互いに接合し、補強する樹脂材料14（いわゆるアンダーフィル）が配置されている。樹脂材料14は、例えばエポキシ樹脂やシリコーン樹脂等を主成分とするものであり、導電性接続材13同士の間等での電気的短絡を避けるために、電気絶縁性のものが用いられる。なお、この例では、導電性接続材13が配置されている部分以外の空間を充填するように樹脂材料14が配置されているが、互いに対向し合う電子部品11と絶縁基板１の上面の間の一部において両者を接合するように配置されていてもよい。

このような電子装置において、樹脂材料14の一部がスリット５内に配置されている場合には、樹脂材料14の電極パッド３および絶縁基板１に対する接着面積を大きくすることができる。そのため、樹脂材料14による電子部品11と電子部品搭載用基板との接続を補強する効果を高めることができる。

本発明の電子部品搭載用基板の一つの実施例として、ホウケイ酸系ガラス成分を含むガラスセラミック焼結体からなる絶縁層を20層積層した絶縁基板の上面に、直径が約0.1ｍ
ｍの電極パッドを100×100の並びに（10000個）配置した電子部品搭載用基板を作製した
。

電極パッドは、最上層の絶縁層およびその下の２層目の絶縁層を続けて貫通する貫通導体のうち最上層の絶縁層に形成した部分（絶縁基板の上面側の端部）により形成した。最上層の絶縁層の貫通導体はいわゆる純銅（銅の含有率が99.9質量％以上）とし、２層目の絶縁層の貫通導体は、ガラスを８質量％添加した。

比較例として、貫通導体の上端から下端までガラスを８質量％添加した電子部品搭載用基板を作製した。

上記実施例および比較例の電子部品搭載用基板について、導電性接続材であるはんだを
介して電子部品を実装した後、ダイシェア試験にて接続強度を測定した。その結果、比較例の電子部品搭載用基板に対して実施例の電子部品搭載用基板では電極と電極パッドとの間の接続における機械的なシェア強度が約1.3倍になった。以上により、実施例の電子部
品搭載用基板における、電子部品の電極との接続信頼性の向上が確認された。

１・・・絶縁基板
２・・・絶縁層
３・・・電極パッド
４・・・貫通導体
４ａ・・端部
５・・・スリット
６・・・配線導体
11・・・電子部品
12・・・電極
13・・・はんだ（導電性接続材）
14・・・樹脂材料
21・・・セラミックグリーンシート
22・・・貫通孔
23・・・金属ペースト
24・・・配線導体用の金属ペースト
30・・・接着層

Claims (8)

1. ガラスセラミック焼結体からなる複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基板と、前記絶縁基板の上面から内部に向かって形成された貫通導体とを備え、
   前記貫通導体のうち前記絶縁基板の上面側の端部におけるガラス含有率が他の部分におけるガラス含有率よりも小さくされており、前記貫通導体の前記端部が、前記絶縁基板の前記上面に搭載される電子部品の電極と接続される電極パッドであることを特徴とする電子部品搭載用基板。
2. 前記貫通導体のうち前記絶縁基板の上面側の前記端部と前記絶縁基板との間にスリットが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品搭載用基板。
3. 複数の前記絶縁層が、少なくとも、前記絶縁基板の上面を含む第１層と該第１層の下面に接して積層された第２層とを含んでいるとともに、前記第１層および前記第２層をそれぞれ厚み方向に貫通する前記貫通導体が上下につながって形成されており、前記第１層に形成された前記貫通導体のガラス含有率が、前記第２層に形成された前記貫通導体のガラス含有率よりも小さいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子部品搭載用基板。
4. 平面透視において、前記第１層に形成された前記貫通導体の外周が、前記第２層に形成された前記貫通導体の外周よりも外側に位置しており、
   前記第１層に形成された前記貫通導体と前記第２層の上面との間に、ガラス成分を含有する金属材料からなる接着層が介在しており、
   該接着層のガラス含有率が、前記第１層に形成された前記貫通導体のガラス含有率よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の電子部品搭載用基板。
5. 請求項１に記載の電子部品搭載用基板と、前記絶縁基板の上面に搭載された電子部品とを備え、前記電子部品の電極が前記電極パッドに接続されていることを特徴とする電子装置。
6. 請求項２に記載の電子部品搭載用基板と、前記絶縁基板の上面に搭載された電子部品とを備え、前記電子部品の下面に配置された電極が前記電極パッドに導電性接続材を介して接続されており、該導電性接続材の一部が前記スリット内に配置されていることを特徴とする電子装置。
7. 前記電子部品の下面と前記絶縁基板の上面とを接合する樹脂材料が配置されており、該樹脂材料の一部が前記スリット内に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
8. 複数のセラミックグリーンシートを準備するとともに、複数の該セラミックグリーンシートをそれぞれ厚み方向に貫通する貫通孔を形成する工程と、
   金属粉末を主成分とする金属ペーストを前記貫通孔内に充填するとともに前記セラミックグリーンシートを積層して積層体とする工程と、
   前記貫通孔内に前記金属ペーストを充填した前記積層体を焼成する工程とを備え、
   前記貫通孔内に充填する前記金属ペーストの少なくとも一部にガラスを添加する工程をさらに含むとともに、前記金属ペーストにおける前記ガラスの含有率を前記積層体の上面側の端部において他の部分よりも小さくすることを特徴とする電子部品搭載用基板の製造方法。

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