JP2015032603A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 接続パッドの接続強度の向上が容易な配線基板を提供すること。【解決手段】 絶縁基板１の主面に設けられた導体層２が、絶縁層３の複数の開口部４のそれぞれと重なる部分（接続パッド５）において、その周囲の絶縁層３と重なる部分よりも大きい配線基板である。接続パッド５の厚みが比較的大きいことから、接続パッド５の接続強度が向上し得る。また、接続パッド５以外の部分では導体層２の厚みが比較的小さいため、導体層２と絶縁基板１との間に生じる熱応力が低減され、配線基板10の反り等の変形が抑制される。【選択図】 図１

Description

本発明は、外部との電気的な接続用の接続パッドを有する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として、酸化アルミニウム質またはガラスセラミック質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、絶縁基板の主面に銅または銀等の金属材料を用いて設けられた接続パッドとを備えたものが多用されている。

接続パッドは、例えば電子部品の電極または外部電気回路とはんだ等を介して電気的に接続される部分である。接続パッドは、通常、絶縁基板の内部に設けられた電気信号を伝送する信号（シグナル）用の導体層、電子回路を動作させる電流を供給する電源（パワー）用の導体層または電子回路の基準電位となる接地（グラウンド）用の導体層と電気的に接続されている。

特開平11−260957号公報 特開2000−349192号公報 特開2009−182238号公報

近年、例えば、上記の電子機器に使用されるデジタル信号等の高速化に伴い、例えば、数十ＧＨｚ帯の高周波信号を伝送する必要が生じてきている。

信号の高速化に伴い、信号間のクロストークノイズや、電磁ノイズ等のノイズ対策が必要となっている。これに対しては、電源、接地等の導体層の面積を広くしたり、導体層の厚みを厚くし、低インピーダンス化することで、電磁界分布を安定させ電源、接地用の導体層からのノイズの混入を防ぐことが有効である。

しかしながら、接続パッドが設けられる絶縁基板の主面に設ける導体層を広くしたり、厚くしたりすると、絶縁基板と導体層の熱膨張係数の差により、例えば温度サイクルが付加されるような状況下において、配線基板に反りが生じてしまう可能性があった。また、絶縁基板がセラミックからなる場合、焼成を行う際に、絶縁基板となるセラミックグリーンシートと、導体層となる金属ペーストとの収縮率の違いにより、配線基板に反りが生じてしまう可能性があった。

このような問題を解決するために、絶縁基板の主面に設けた導体層の厚みを、例えば従来の接続パッドの厚みよりも薄くすることが考えられる。しかし、この導体層の一部は接続パッドとして機能するため、接続パッドにおける接続信頼性の低下という新たな課題が誘発される可能性がある。例えば絶縁基板と外部回路基板との熱膨張係数の差により生じる熱応力を、比較的薄い接続パッドでは緩和することが難しい。特に、絶縁基板が大型化する場合には、接続パッドにかかる熱応力は大きくなる。また、接続パッドの面積が小さくなる場合には接続パッドと絶縁基板との接合面積が小さくなる。そのため、特にこのような場合には、接続パッドまたは絶縁基板にクラックが生じる可能性が高くなる。

本発明の一つの態様による配線基板は、主面を有する絶縁基板と、該絶縁基板の前記主面に設けられた導体層と、前記絶縁基板の前記主面および前記導体層の全体を被覆しているとともに、前記導体層の一部が露出した複数の開口部を有し、該複数の開口部において露出した前記導体層の前記一部が複数の接続パッドを形成している絶縁層とを備えており、前記絶縁層の前記複数の開口部のそれぞれと重なる前記導体層の前記一部は、その周囲の前記絶縁層と重なる部分よりも厚いことを特徴とする。

本発明の一つの態様による配線基板によれば、上記構成を有し、絶縁基板の主面に設けられた導体層の厚みが、絶縁層の複数の開口部のそれぞれで露出した部分において、絶縁層で被覆された部分よりも大きいことから、接続パッドの接続強度の向上が容易な配線基板を提供することができる。すなわち、接続パッドとなる、絶縁層の開口部で露出した導体層の厚みが比較的厚いため、上記熱応力が効果的に緩和される。

また、導体層のうち絶縁層で被覆された部分の導体層の厚みが比較的薄いことで、導体層と絶縁基板の熱膨張係数の違い、および収縮率の違いのいずれか一方または両方に起因して生じる熱応力自体が低減され、この熱応力による配線基板の反りを低減させることもできる。

（ａ）は本発明の第１の実施形態の配線基板を示す下面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 本発明の第１の実施形態の配線基板における要部を示す要部拡大断面図である。 （ａ）は図１に示す配線基板の下面の絶縁層を示す下面図であり、（ｂ）は図１に示す配線基板の下面の導体層を示す下面透視図である。 （ａ）は図３（ａ）および（ｂ）を重ね合わせた下面透視図であり、（ｂ）は（ａ）に貫通導体を重ね合わせた下面透視図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態の配線基板を示す下面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における要部拡大断面図である。 （ａ）は図５に示す配線基板の下面の絶縁層を示す下面図であり、（ｂ）は図５に示す配線基板の下面の導体層を示す下面透視図である。 図６（ａ）および（ｂ）を重ね合わせた下面透視図である。 図１に示す配線基板の変形例を示す断面図である。 （ａ）は図２の変形例を示す要部拡大断面図であり、（ｂ）は図２の他の変形例を示す要部拡大断面図である。

（第１の実施形態）
本発明の配線基板を添付の図面を参照して説明する。図１（ａ）は本発明の第１の実施形態の配線基板を示す下面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）の断面図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態の配線基板における要部を拡大して示す断面図である。

図１および図２に示す例において、配線基板10は、絶縁基板１と、絶縁基板１の主面に設けられた導体層２と、導体層２を被覆している絶縁層３とによって基本的に形成されている。また、絶縁層３は複数の開口部４を有している。これらの開口部４においてそれぞれ導体層２の一部が露出している。開口部４において露出した導体層２が、配線基板の外部接続用の接続パッド５を形成している。

なお、これらの導体層２および絶縁層３について、図３および図４に分解して示している。すなわち、図３（ａ）は、図１に示す配線基板の下面の絶縁層３およびその開口部４を示す下面図であり、図３（ｂ）は図１に示す配線基板の下面の導体層２と導体層２が形成される絶縁基板１の主面を示す下面図である。また、図４は、図３（ｂ）の導体層２に図３（ａ）の絶縁層３が重ね合わされた状態を示す下面透視図である。図３（ｂ）は、図１（ａ）の透視図とみなすこともできる。また、図３（ｂ）は、図３（ａ）にさらに貫通導体８を加えて示す下面透視図である。貫通導体８の詳細については後述する。

言い換えれば、絶縁基板１の主面に比較的広い面積で導体層２が設けられ、その導体層２の一部が接続パッド５になっている。この導体層２は、一つでもよく、複数でもよい。導体層２が一つのときは、その一つの導体層２に対して絶縁層３に複数の開口部が設けられ、互いに電気的に接続された複数の接続パッド５が絶縁基板１の主面に設けられることになる。

また、導体層２が複数のときは、それぞれの導体層２に対して絶縁層３に一つまたは複数の開口部４が設けられる。複数の導体層２のうち一つの導体層２に対して複数の開口部が設けられたときには、上記のように一つの導体層２が絶縁基板１の主面に設けられたときと同様に、互いに電気的に接続された複数の接続パッド５が設けられる。また、複数の導体層２が設けられた場合には、それぞれの導体層２毎に同じ電位の一つまたは複数の接続パッド５が設けられて、絶縁基板の主面には、互いに異なる電位（例えば電源および接地等）の複数の接続パッド５が設けられる。図１および図２に示す例においては、複数の導体層２が設けられており、接地用パッド５ａ、電源用パッド５ｂ、信号用パッド５ｃを含む接続パッド５が複数個縦横に配列されている。

これらの接続パッド５が、絶縁基板１に搭載される電子部品（図示せず）の電極または外部電気回路（図示せず）等と外部接続される。接続パッド５の外部接続は、例えばスズ−銀系はんだ等のはんだ、または金等の金属材料、または導電性接着剤等の有機材料を含む導電性接続材（図示せず）を介して行なわれる。

絶縁基板１は、例えばガラスセラミック質焼結体または酸化アルミニウム質焼結体等からなる複数の絶縁材層（符号なし）が積層されて形成されている。絶縁基板１を形成するガラスセラミック質焼結体は、例えば、次のようにして製作することができる。まず、セラミックフィラー粉末を用意する。セラミックフィラー粉末としては、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化銅、酸化ジルコニウム、スピネルおよびクォーツ等が挙げられる。また、ガラス粉末を用意する。ガラス粉末は、例えば、ＳｉＯ_２−Ｂ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−Ａｌ_２Ｏ_３−ＭｇＯ−ＣａＯ−ＢａＯ−ＳｒＯ系等のガラスが挙げられる。これらのセラミックフィラー粉末およびガラス粉末を含む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ー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および打ち抜き加工等から選択した加工方法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、最後にこの積層し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、例えば平面視において四角形状（四角板状等）であり、上面に電子部品（図示せず）が搭載され、下面が外部回路基板（図示せず）と対向して実装される。なお、図１に示した例のように絶縁基板１の角部等のクラックが生じる可能性の高い部位においては、いわゆる面取りを行い、絶縁基板１の角部の角度を大きくしてもよい。また、絶縁基板１の側面に導体層を形成するための凹凸（いわゆるキャスタレーション）を設けて
もよい。

電子部品としては、ＩＣおよびＬＳＩ等の半導体集積回路素子、ならびにＬＥＤ（発光ダイオード）、ＰＤ（フォトダイオード）およびＣＣＤ（電荷結合素子）等の光半導体素子を含む半導体素子、弾性表面波素子および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が挙げられる。

絶縁基板１の一主面（上面）には、例えばその中央部に、上記の各種電子部品が搭載される搭載部（範囲は図示せず）が含まれて設けられている。この搭載部またはその周辺に接続パッド５が設けられている。搭載部に電子部品が搭載され、その電子部品の電極が、例えばボンディングワイヤまたは半田等の導電性接続材を介して接続パッド５と電気的に接続される。

絶縁基板１の上面において、搭載部またはその周辺に設けられた接続パッド５は、絶縁基板１の内部に設けられた配線層（符号なし）および貫通導体８等の内部導体を介して、絶縁基板１の一主面と反対側の他主面（下面）に電気的に導出されている。 絶縁基板１の下面には、外部電気回路と電気的に接続される接続パッド５が設けられている。絶縁基板１の上面の接続パッド５と下面の接続パッド５とが、上記の内部導体を介して互いに電気的に接続されている。

絶縁基板１の上面および下面の接続パッド５は、絶縁基板１の上面および下面にそれぞれ設けられた導体層２によって形成されている。具体的には、前述したように、導体層２が開口部４を有する絶縁層３で被覆され、その絶縁層３の開口部４において露出した導体層２が接続パッド５になっている。

これらの接続パッド５について、それぞれの接続パッド５を形成している導体層２の厚みが、絶縁層３の複数の開口部４で露出した部分において、絶縁層３で被覆された部分よりも大きいものを含んでいる。この第１の実施形態においては、絶縁基板１の下面に設けられた接続パッド５が、このような導体層２の厚みが比較的厚い部分によって形成されている。以下の説明においては、主に、この絶縁基板１の下面に設けられた接続パッド５を例に挙げる。

絶縁基板１の主面（下面）に設けられた導体層２の厚みが、絶縁層３の複数の開口部４のそれぞれで露出した部分において、絶縁層３で被覆された部分よりも大きいことから、接続パッド５の接続強度の向上が容易である。

すなわち、接続パッド５となっている、絶縁層３の開口部４で露出した導体層２の厚みが比較的厚いため、配線基板10と外部電気回路との間に生じる熱応力が効果的に緩和される。したがって、接続パッド５における外部接続の強度、および信頼性が高い配線基板を提供することができる。

また、導体層２のうち絶縁層４で被覆された部分の導体層２の厚みが比較的薄いことで、導体層２と絶縁基板１の熱膨張係数の違い、および収縮率の違いのいずれか一方または両方に起因して生じる応力による配線基板10の反り（特に絶縁基板１の反り）を低減させることもできる。なお、収縮率とは、セラミックグリーンシートを焼成する際に、セラミックグリーンシートや金属ペーストにおいて、金属粒子間や、セラミック粒子間に存在する空間が粒子同士の結合等により小さくなるため、体積が小さくなる際の収縮量の割合を意味する。

また、導体層２のうち絶縁層４で被覆された部分は、例えば電源または接地電位と電気的に接続されて、配線基板10（上記内部導体または搭載部に搭載される電子部品等）と外部との電磁ノイズの遮蔽層として機能することもできる。この場合、導体層２のうち接続パッド５となっている部分（絶縁層３の開口部４で露出した部分）と、ノイズの遮蔽層として機能する部分（絶縁層３で被覆された部分）とが同じ導体層２であり、互いに電気的に接続されている。そのため、例えば電源または接地用の接続パッド５から遮蔽層としての導体層２に対する電源または接地の電位の供給における導通抵抗が効果的に低減され、電源または接地（もしくは電源および接地の両方）の電位がさらに安定し得る。

導体層２は、銅、銀、パラジウム、金、白金、タングステン、モリブデンまたはマンガン等の金属材料、もしくはこれらの金属材料を複数含む混合材料または合金材料によって形成されている。また、導体層２は、メタライズ層、めっき層または蒸着層等の形態で、絶縁基板１上に形成されている。

導体層２は、例えば銅のメタライズ層からなる場合であれば、銅の粉末に有機溶剤およびバインダを添加して作製した金属ペーストを、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの表面に印刷した後、この印刷したセラミックグリーンシートの表面が最下面になるように複数のセラミックグリーンシートを積層して焼成することによって形成することができる。

また、内部導体についても、導体層２と同様の材料を用い、同様の方法で形成することができる。内部導体となる金属ペーストは、複数のセラミックグリーンシートのうち積層されたときに内層になるものの表面等に印刷する。内部導体のうち貫通導体８は、あらかじめセラミックグリーンシートに貫通孔を設けておき、この貫通孔内に上記のような金属ペーストを充填して焼成することによって形成することができる。貫通孔は、例えば、機械的な打ち抜き加工またはレーザ加工等の方法でセラミックグリーンシートに孔あけして形成することができる。

絶縁層３は、例えば、絶縁基板１と同様のセラミック材料からなり、絶縁基板１との同時焼成によって形成されている。絶縁層３が、絶縁基板１と同様のガラスセラミック質焼結体からなる場合であれば、まず、絶縁基板１と同様のガラスセラミック材料を有機溶剤およびバインダとともに混練してセラミックペーストを作製する。次に、このセラミックペーストを絶縁基板１となるセラミックグリーンシート、およびそのセラミックグリーンシートに印刷した金属ペーストを被覆するようにスクリーン印刷法等により印刷し、その後焼成する。以上の工程によって絶縁層３を形成することができる。

絶縁層３の開口部４は、絶縁層３となるセラミックペーストを印刷する際に、スクリーン印刷用の版面等の印刷パターンの一部に非印刷部分を設けておくことによって形成することができる。また、セラミックグリーンシートを用意し、絶縁層３の開口部４となる部位に貫通孔を設け、導体層２の表面に積層して形成してもよい。

なお、絶縁層３は、必ずしも絶縁基板１と同様の材料からなるものである必要はなく、例えば絶縁基板１とはガラス成分の種類または含有量等が異なるセラミック材料からなるものでもよく、有機材料からなるものであってもよい。

導体層２について、絶縁層３の開口部４で露出した一部における厚みを他の部分よりも厚くするには、例えば、絶縁層３を導体層２上に形成した後、絶縁層３の上方から加圧することで、絶縁層３の下部の導体層２の厚みを薄くすればよい。加圧した際に、導体層２が平面方向に広がるため、あらかじめ電位の異なる導体層２間の距離（クリアランス）を大きくしておくことで、電気的に短絡することを防ぐことが可能である。

また、導体層２となる金属ペーストの印刷厚みを、絶縁層３の開口部４に対応した部分において他の部分よりも厚くすればよい。このように印刷厚みを部分的に異ならせるには、例えば、印刷厚みを比較的厚くする部分において他の部分よりも印刷回数を多くすればよい。

例えば、図１（ｂ）および図２の例において、絶縁基板１の下面の導体層２は、絶縁層３の開口部４で露出している一部において、絶縁基板１の主面に順次設けられた第１金属層６および第２金属層７からなる。これは、第１金属層６となる金属ペーストと、第２金属層７となる金属ペーストとが順次、母基板１となるセラミックグリーンシートに印刷され、焼成された結果である。つまり、絶縁層３の開口部４に対応した部分における金属ペーストの印刷回数が、他の部分における金属ペーストの印刷回数よりも多い。

なお、第１および第２金属層６、７について、接続パッド５としての強度を確保する上では、それぞれの厚みが約25μｍ以上であることが望ましい。また、配線基板の反り等の変形を抑制する上では、それぞれの厚みが約100μｍ以下であることが望ましい。また、
第１および第２金属層６、７の合計の厚み、つまり接続パッド５としての導体層２の厚みは、約50μｍ以上であることが望ましく、配線基板の反り等の変形を抑制する上では約150μｍ以下であることが望ましい。

また、絶縁層３の開口部４で露出する部位において、スクリーン印刷に使用する製版のメッシュ開口径を大きくしておいてもよい。この場合、印刷回数を増やす必要がないため、生産性が高い。

上記のように、導体層２の厚みが薄くなる部分を設けることによって、セラミックグリーンシートに印刷した際に、セラミックグリーンシートが変形してしまうことを防ぐこともできる。すなわち、セラミックグリーンシートが薄い場合、導体層２の厚みが薄いほど、印刷時にかかる応力による変形や、金属ペーストの重量による変形を低減させることができる。

なお、例えば図２に示すように、一つの導体層２に対して絶縁層３に複数の開口部４が設けられている場合には、その複数の開口部４のそれぞれについて、開口部４と重なる部分における導体層２の厚みが、その周囲の絶縁層３と重なる導体層２の厚みよりも厚くなっている。すなわち、導体層２は、複数の接続パッド５（５ａ）となっている部分毎に、その周囲の部分よりも厚くなっている。このように導体層２のうち厚みが比較的厚い部分の範囲が、接続パッド５としての接続強度等を向上させる上で必要な範囲に限定されているため、導体層２全体の厚みが不要に厚くなることが抑制されている。そのため、絶縁基板１を含む配線基板としての反り等の変形が効果的に抑制されている。

また、導体層２について、複数の接続パッド５毎に厚みが他の部分よりも厚くなっているため、導体層２と絶縁層３との接合面が、接続パッド５それぞれの外周部分において縦断面視で湾曲した形状になるため、この外周部分に水平方向に作用する熱応力に対して接続信頼性を高める効果も得ることができる。

また、図１（ｂ）および図２の例においては、平面透視において第２金属層７の外周が絶縁層３の開口部４よりも外側に位置している。第２金属層７が開口部４よりも外側に広がっていることにより、例えば絶縁基板１の下面における電源または接地等の電位になる導体層２の面積がより広くなり、配線基板10の内部導体または配線基板10に搭載される電子部品等と外部電気回路との間の電磁的な遮蔽（ノイズの低減）がより効果的に行なわれるようになる。

また、導体層２のうち第２金属層７のみが広がっている部分は、第１および第２金属層６、７の２層の部分（接続パッド５となっている部分）に比べて厚みが小さい。そのため、絶縁基板１と導体層２との間に生じる熱応力等の応力を小さく抑えることが容易であり、この応力による絶縁基板１の変形もより効果的に抑制できる。したがって、この場合には、接続パッド２における外部接続の信頼性が高く、かつ絶縁基板１の変形も抑制された配線基板を提供することができる。

また、図１（ｂ）および図２の例では、第２金属層７が開口部４よりも外側に延びていたが、第１金属層６が開口部の外周よりも外側に延びていて、第２金属層７は平面視で開口部４内に収まっていても構わない。この場合には、第１金属層６によって、配線基板と外部電気回路との電磁的な遮蔽の効果が高められる。また、絶縁基板１の変形も抑制される。すなわち、導体層２が第１金属層６および第２金属層７からなる場合、第１金属層６および第２金属層７のうちいずれが開口部４よりも外側に延びていてもよい。

なお、接続パッド２における外部接続の信頼性をより高くする上では、第２金属層７が開口部４の外周よりも外側に延びている形態（図１および図２の例等）の方が、より高い効果が得られる可能性が高い。すなわち、第２金属層７が開口部４の外周よりも外側に延びている場合には、配線基板と外部回路基板との間に生じる熱応力が、比較的広い第２金属層７に分散して緩和される。そのため、熱応力による、接続パッド５と絶縁基板１の接合界面、およびその界面付近の接続パッド５または絶縁基板１における機械的な破壊がより効果的に抑制される。

また、本実施形態の配線基板10において、第２金属層７は、隣り合う接続パッド５同士の間で互いに連結し合うように延びているものを含んでいる。第２金属層７を介して互いに連結された接続パッド５同士は、互いに同じ電位となる部分であり、例えば電源用または接地用の接続パッド５である。

この例のように、電源用または接地用の複数の接続パッド５同士が、それぞれの接続パッド５の一部を構成している第２金属層７を介して互いに連結されていることにより、電源または接地の電位がより安定になり、配線基板と外部電気回路との間のノイズの低減がより有効なものになる。また、接続パッド５同士を連結している第２金属層７の厚みが比較的小さいため、絶縁基板１の変形も効果的に抑制されている。また、接続パッド５同士が連結されていることにより、平面方向にかかる熱応力をより効率的に緩和することができる。

接続パッド５同士が連結されている場合、絶縁基板１の主面に導体層２がバランス良く（例えば絶縁基板１の下面の中心に対して点対称状のパターンで）配置されることによって、導体層２と絶縁基板１の熱膨張係数の違い、および収縮率の違いのいずれか一方または両方に起因して生じる応力による配線基板10の反り（特に絶縁基板１の反り）をより低減することができる。

また、絶縁基板１の下面に設けられた複数の接続パッド５は、接地用パッド５ａ、電源用パッド５ｂおよび信号用パッド５ｃを含んでいる。信号用パッド５ｃの周囲に電源用パッド５ｂおよび接地用パッド５ａが位置している。信号用パッド５ｃは、電源用パッド５ｂまたは接地用パッド５ａの一部を構成している第２金属層７の開口部４の外周よりも外側に延びた部分で囲まれている。これにより、信号用パッド５ｃを通過する信号に対するノイズ低減の効果が向上している。

図４（ｂ）に示す例において、信号用パッド５ｃに接続されている貫通導体８は、下面
透視において、接地用パッド５ａに接続されている複数の貫通導体８で囲まれている。これはいわゆる疑似同軸貫通導体（ビア）構造であり、この貫通導体８が絶縁基板１の最下面の導体層２に接続されるので、信号用の貫通導体８および信号用パッド５cを通る高周
波信号の反射が低減される。したがって、特性インピーダンスが信号用パッド５ｃ付近で変化することを抑制することができる。また、接地用パッド５ａ同士が連結し合うように延びている部分（本実施形態の例では第２金属層７のうち絶縁層３で被覆された部分）にも貫通導体８を接続することができるので、貫通導体８の配置の自由度が向上する。

また、接続パッド５の絶縁基板１に対する接続強度を向上させるためには、下面透視において貫通導体８の端部と接続パッド５とが互いに重なっている方がよい。すなわち、このような場合には、貫通導体８を形成する金属材料によって接続パッド５に生じる熱応力を低減できる。複数の貫通導体８同士の間でそれぞれの端部の面積が互いに異なる場合は、より面積の大きいものが接続パッド５に接続されていると、より高い効果が期待できる。

ただし、図４（ｂ）に示すように、隣り合う接続パッド５同士の間で、接続パッド５の一部を形成している第２金属層７が互いに連結するように延びている場合には、必ずしも貫通導体８と接続パッド５とが接続されていなくてもよい。これは、連結しているように延びている部分の金属層（第２金属層７等）によって、接続パッド５の絶縁基板１に対する接続強度が高められているためである。

また、配線基板10に発熱量の高い電子部品が搭載される場合には、上記内部導体の一部としての貫通導体８以外にも放熱用の貫通導体８が設けられていてもよい。このような放熱用の貫通導体８の場合には、その端部と導体層２との接続部分は、導体層２の厚みが比較的厚い部位であれば、放熱性をさらに向上させることが可能である。

複数の接続パッド２が絶縁基板１の主面に縦横の並びに配列されている場合は、複数の接続パッド２のうち、縦横の並びの角部分に位置するものは、熱応力が最大になる位置である。そのため、少なくともその角部分に位置する接続パッドについて、第１金属層６と第２金属層７とが重なっているものであるようにしてもよい。また、この場合には、第１の実施例のように、隣り合う接続パッド２同士の間で接続パッド２の一部（例えば第２金属層７）が互いに連結し合うように延びている方が好ましい。この例においては、縦横の並びの角部の接続パッド２が非形成とされているが、この場合は、接続パッド２が非形成とされた角部に隣接した接続パッド２を角部分に位置するものとみなす。

信号用パッド５ｃは、通常、一つの信号用パッド５ｃ毎に異なる信号が伝送されるため、上記の電源用パッド５ｂおよび接地用パッド５ａ以上に、個々の接続パッド（信号用パッド）５における接続信頼性が高いことが求められる。したがって、複数の接続パッド５に信号用パッド５ｃが含まれる場合には、少なくとも信号用パッド５ｃにおいて、外部接続信頼性がより高い構成のものであることが望ましい。すなわち、少なくとも信号用パッド５ｃについて、第１金属層６と第２金属層７とからなるものであり、接続パッド５としての厚みが比較的厚いものであることが好ましい。

（第２の実施形態）
図５（ａ）は本発明の第２の実施形態の配線基板を示す下面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）Ｂ−Ｂ線における要部拡大断面図である。第２の実施形態の配線基板は、絶縁基板１の下面における導体層２および絶縁層３の配置形態が第１の実施形態の配線基板10と異なり、これ以外の点については第１の実施形態の配線基板10と同様である。第１の実施形態と同様の点については説明を省略する。

図５に示す例においては、絶縁基板１の下面の外周部に四角形状の複数の導体層２が設けられている。これらの複数の導体層２は、四角形状である絶縁基板１下面の外周の辺部分の中央部に配列されている。また、これらの複数の導体層２以外の部分において、絶縁基板１の下面の中央部から外周の角部分にかけて比較的面積が大きな一つの導体層２が設けられている。

なお、実施形態１についての説明と同様に、これらの導体層２および絶縁層３について、図６および図７に分解して示している。すなわち、図６（ａ）は、図５に示す配線基板の下面の絶縁層３を示す下面図であり、図６（ｂ）は図５に示す配線基板の下面の導体層２を示す下面図である。また、図７は、図６（ｂ）の導体層２に図６（ａ）の絶縁層３が重ね合わされた状態を示す下面透視図である。図６（ｂ）は、図５（ａ）の透視図とみなすこともできる。

図５〜図７に示すように、上記の各導体層２が、一つの絶縁層３によって被覆されている。絶縁層３には複数の開口部４が設けられている。この開口部４は、比較的大きな一つの導体層２に対しては複数個設けられている。また、比較的小さい複数の導体層２に対しては、一つまたは二つの開口部４が設けられている。複数の開口部４において露出した導体層２は、複数の接地用パッド５ａを形成している。二つの開口部４において露出した導体層２は電源用パッド５ｂを形成している。一つの開口部４において露出した導体層２は信号用パッド５ｃを形成している。

また、それぞれの導体層２は、第１金属層６および第２金属層７からなる。第１金属層６は開口部４内に収まる形状および寸法であり、第２金属層７は、互いに同じ電位である接続パッド５（接地用パッド５ａ同士、電源用パッド５ｂ同士）を連結するように延びている。これにより、第１の実施形態の場合と同様に、各接続パッド５の絶縁基板１に対する接合の強度および信頼性が向上している。そのため、外部接続の信頼性が高い配線基板を提供できる。

この第２の実施形態の配線基板においては、比較的大きい導体層２により互いに連結された複数の接地用パッド５ａが形成されていることにより安定した接地電位が供給できる。また、二つの電源用パッド５ｂが互いに連結されていることにより電源の電位がより安定している。また、これらの接地用パッド５ａおよび電源用パッド５ｂが信号用パッド５ｃの周りに配置されているので、信号用パッド５ｃに対するノイズ遮蔽の効果が高められている。

第２の実施形態の配線基板においては、絶縁基板１（配線基板）と外部電気回路（基板９との間に生じる熱応力が大きい角部分に、比較的面積が大きい導体層２の一部である接地用パッド５ａ配置されているため、熱応力による配線基板10と外部電気回路との電気的な接続信頼性が高められている。

本発明の配線基板は、第１および第２の実施形態の例に限らず、本発明の要旨の範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、導体層２についても絶縁基板１および絶縁層３と同様にガラスが含有されていてもよい。このガラス成分によって、導体層２と絶縁基板１および絶縁層３との接合の強度をさらに高めることもできる。

この場合、導体層２のうち接続パッド５を形成している一部におけるガラスの含有量が、絶縁基板１側において、絶縁基板１側と反対側、とくに接続パッド５の表面となる部分よりも大きいことが好ましい。これにより、導体層２の外部接続における導電性を高く確保しながら、絶縁基板１との接合強度を高めるとともに、接続パッド５の表面のめっき被着性、はんだ濡れ性を向上させることができる。

導体層２のうち接続パッド５を形成している部分（第１および第２金属層６、７）について、第１金属層６において第２金属層７の方がガラス成分の含有率が大きければ、導体層２のうち接続パッド５を形成している一部におけるガラスの含有量が、絶縁基板１側においてこれと反対側よりも大きい構成が容易に実現できる。この場合、図８に示すように、第１金属層６が、絶縁層３の開口部４よりも外側に延びていてもよい。開口部４において露出した、ガラス成分の含有率が比較的小さい第２金属層７におけるはんだの濡れ性が良好に確保され、第１金属層６によって接続パッド５の絶縁基板１に対する接合の強度が高められている。なお、図８は、図１に示す配線基板の変形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。

なお、導体層２に含有されるガラス成分としては、例えば絶縁基板１または絶縁層３に含有されているガラス成分と同様の材料（酸化ケイ素、酸化アルミニウム等）が挙げられる。導体層２におけるガラス成分の含有率は、例えば絶縁基板１側において５〜20質量％程度に設定され、これと反対側において０〜５質量％程度に設定されていればよい。

また、以上の説明では、主として、絶縁基板１の下面に設けられた外部接続用の接続パッド５（導体層２）について説明したが、絶縁基板１の上面に設けられた電子部品接続用等の接続パッド５（導体層２）に対しても上記と同様の構成が適用されていても構わない。

また、図９（ａ）および（ｂ）に示すように、導体層２が第１および第２金属層６、７を含む構成において、絶縁層３が導体層４を被覆している部分において、平面透視で絶縁層３の少なくとも一部と重なる補助絶縁層３Ａが、隣り合う第１金属層６の間に設けられていてもよい。なお、図９（ａ）は図２の変形例を示す要部拡大断面図であり、図９（ｂ）は図２の他の変形例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２と同様の部位には同様の符号を付している。

こられの例における補助絶縁層３Ａは、その厚み方向の一部が外周部分において外側に延びている。この延びた部分（符号なし）が上下の第１および第２金属層６、７の間に挟まれている。この場合には、絶縁層３と導体層２との接合界面が入り組んだ形状になり、互いの接合面積がより大きくなるとともに、接合面の一部が熱応力の作用する方向と交差するようになる。そのため、接続パッド５の絶縁基板１に対する接続信頼性がより高い配線基板等の提供が可能になる。

図９（ａ）に示す例においては、第１金属層６の外周が、第２金属層７の外周よりも外側に位置している。そのため、大きな熱応力かかる接続パッド５ａの外周部における導体層２の厚みをより大きくして、熱応力をより効果的に低減させることができる。

図９（ｂ）に示す例においては、第１金属層６の外周部が絶縁基板１の内部に埋設されている。そのため、第１金属層６と絶縁基板１との間でいわゆるアンカー効果がより大きくなる。したがって、接続パッドの絶縁基板１に対する接合強度をさらに向上させることができる。

１・・・絶縁基板
２・・・導体層
３・・・絶縁層
４・・・開口部
５・・・接続パッド
５ａ・・接地用パッド
５ｂ・・電源用パッド
５ｃ・・信号用パッド
６・・・第１金属層
７・・・第２金属層
８・・・貫通導体
10・・・配線基板

Claims (7)

1. 主面を有する絶縁基板と、
   該絶縁基板の前記主面に設けられた導体層と、
   前記絶縁基板の前記主面および前記導体層の全体を被覆しているとともに、前記導体層の一部が露出した複数の開口部を有し、該複数の開口部において露出した前記導体層の前記一部が複数の接続パッドを形成している絶縁層とを備えており、
   前記絶縁層の前記複数の開口部のそれぞれと重なる前記導体層の前記一部は、その周囲の前記絶縁層と重なる部分よりも厚いことを特徴とする配線基板。
2. 前記導体層は、前記絶縁層の前記開口部で露出している前記一部において、前記絶縁基板の前記主面に順次設けられた第１金属層および第２金属層からなり、
   平面透視において、前記第１金属層および前記第２金属層のいずれか一方の外周が前記絶縁層の前記開口部よりも外側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. 平面透視において、前記第２金属層の外周が、前記絶縁層の前記開口部よりも外側に位置していることを特徴とする請求項２記載の配線基板。
4. 前記第２金属層が、隣り合う前記接続パッド同士の間で互いに連結し合うように延びていることを特徴とする請求項３記載の配線基板。
5. 前記接続パッドは、接地用パッド、電源用パッドおよび信号用パッドを含んでおり、
   少なくとも前記信号用パッドにおいて、前記第１金属層と前記第２金属層とからなることを特徴とする請求項２記載の配線基板。
6. 前記絶縁基板および前記導体層および前記絶縁層にガラスが含有されており、
   前記導体層のうち前記接続パッドを形成している前記一部における前記ガラスの含有量が、前記絶縁基板側において、該絶縁基板側と反対側よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
7. 前記複数の接続パッドが前記絶縁基板の前記主面に縦横の並びに配列されており、前記複数の接続パッドのうち前記縦横の並びの角部分に位置するものは、前記第１金属層および前記第２金属層からなることを特徴とする請求項２記載の配線基板。

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