JP2016032068A - 配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】絶縁材からなる基板本体の表面上に形成した表面パッドに発熱量が高い発光素子などを実装しても、上記表面パッドに接する絶縁材にクラックが生じにくいと共に、マザーボードの表面上に傾斜して搭載されても、熱の放熱方向がずれにくく且つ基板本体の静電容量を均一に保ち易い配線基板を提供する。
【解決手段】セラミック（絶縁材）からなり、互いに平行な表面３および裏面４と、該表面３と裏面４との間に位置する側面５とを有する基板本体２と、該基板本体２の表面３上に形成された表面パッド６と、上記基板本体２の内部に埋設された放熱部８ａと、上記表面パッド６と放熱部８ａとを接続する第１接続部１１とを備えた配線基板１ａであって、上記放熱部８ａは、球体９であり、平面視において、上記基板本体２の表面３に露出する第１接続部１１の面積は、表面パッド６の面積よりも小さい、配線基板１ａ。
【選択図】 図１

Description

本発明は、絶縁材からなる基板本体の表面に形成した表面パッドの上方に比較的高い発熱性を有する発光素子などの素子を実装するための配線基板に関する。

例えば、平板状のセラミックからなる絶縁基体の表面の中央部に露出する搭載部を有し、且つ該搭載部と前記絶縁基体の裏面の中央部との間を該絶縁基体の垂直方向に沿って貫通して設けた平坦な貫通金属体を備え、該貫通金属体の上記絶縁基体のセラミックに接する側面に傾斜部または段差部を設けることによって、上記搭載部の上方に搭載される発光素子から発生する熱の熱放散性および実装信頼性に優れた発光素子用配線基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、前記発光素子用配線基板では、前記絶縁基体の表面に露出する貫通金属体の搭載部（上面）の面積が比較的大きいので、該貫通金属体の搭載部付近とこれに隣接する上記絶縁基体を構成しているセラミックあるいは樹脂との熱膨張係数の差に起因して作用する応力が大きくなる。その結果、上記貫通金属体の搭載部の上方に、比較的発熱量が多い発光素子などの素子を搭載した場合、上記熱膨張係数の差に起因する応力によって、貫通金属体の搭載部を囲む上記絶縁基体のセラミックあるいは樹脂の表面側にクラックが生じ易くなる、という問題点があった。
更に、前記発光素子用配線基板がプリント基板などのマザーボードの表面上に垂直断面において傾斜して実装されると、前記貫通金属体も傾斜姿勢となるため、該貫通金属体を介した発光素子などの素子から発せられる熱の放熱方向がずれることに起因して、該熱の放熱性が低下する場合がある、という問題点もあった。
しかも、前記貫通金属体を前記絶縁基体の中央部に貫通させる発光素子用配線基板では、上記のように傾斜姿勢でマザーボードの表面上に実装された場合、前記貫通金属体の底面と該実装面との間における距離が場所ごとにバラ付くので、上記絶縁基体の静電容量が場所ごとに変化し易くなる、という問題点もあった。

特開２００６−９３５６５号公報（第１〜２１頁、図１〜４）

本発明は、背景技術で説明した問題点を解決し、絶縁材からなる基板本体の表面上に形成した表面パッドに比較的高い発熱性を有する発光素子などの素子を実装した際にも、上記表面パッドに接する絶縁材にクラックが生じにくく、マザーボードの表面上に傾斜して搭載されても、熱の放熱方向がずれにくく且つ基板本体の静電容量を均一に保ち易い配線基板を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、基板本体の表面上に形成する表面パッドの面積に対し、該表面パッドに一端が接続され且つ他端が前記基板本体の内部に埋設される放熱部に接続される第１接続部の断面積を小さくし、且つ前記放熱部における基板本体の裏面側を球面にする、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、絶縁材からなり、互いに平行な表面および裏面と、該表面と裏面との間に位置する側面とを有する基板本体と、該基板本体の表面上に形成された表面パッドと、上記基板本体の内部に埋設された放熱部と、上記表面パッドと上記放熱部とを接続する第１接続部とを備えた配線基板であって、上記放熱部は、少なくとも上記基板本体の裏面に対向する面が球面であり、平面視において、上記基板本体の表面に露出する上記第１接続部の面積は、上記表面パッドの面積よりも小さい、ことを特徴とする。

これによれば、前記放熱部は、基板本体の表面上に形成された表面パッドに対し、平面視で該表面パッドの面積よりも小さい面積の第１接続部を介して、接続されている。即ち、平面視において、基板本体の表面に露出する第１接続部の面積は、表面パッドの面積よりも小さくされている。そのため、追って、上記表面パッドの上方に比較的発熱量の多い発光素子などの素子が実装された場合、該素子から発せられる熱は、第１接続部を介して上記放熱部に伝達され、該放熱部の表面から基板本体を構成している前記絶縁材中に順次放散された後、外部に放出される。そのため、前記表面パッドとこれに接する基板本体の絶縁材との間における熱膨張係数の差に起因して、該絶縁材の表面側にクラックが生じる事態を皆無にするか、あるいは確実に抑制することが可能となる。
更に、前記放熱部は、少なくとも前記基板本体の裏面に対向する面が球面（半球面）であるので、本配線基板がプリント基板などのマザーボードの表面上に垂直線に対して傾斜して搭載され、上記放熱部が傾斜姿勢となっても、該放熱部を介した発光素子などの素子からの熱の放熱方向がずれにくくなる。そのため、放熱経路が大きく変化しないので、水平姿勢の場合と同様の放熱性能が得られる。
しかも、上記のように傾斜姿勢で搭載した際においても、上記放熱部の球面と上記マザーボードの搭載面との間の距離が水平姿勢の場合とほぼ同様に均一であるため、かかる場所ごとにおける静電容量がほとんど変化しなくなる。
従って、追って、発熱量の高い素子が表面パッドの上方に実装されても、該素子の発熱によって、上記表面パッドに接する基板本体の表層側の絶縁材にクラックが生じにくいと共に、傾斜姿勢でマザーボード上に搭載されても、上記熱の放熱方向がずれにくく且つ静電容量も安定した配線基板を提供できる。

尚、前記基板本体を構成する絶縁材は、セラミックあるいは樹脂であり、前記セラミックには、例えば、アルミナなどの高温焼成セラミックやガラス−アルミナなどの低温焼成セラミックが含まれ、上記樹脂には、熱硬化性であり且つ耐熱性を有する合成樹脂（例えば、エポキシ、ポリエステル、シリコン、ポリイミド樹脂など）が含まれる。
また、前記基板本体の表面は、該表面に開口するキャビティの底面も含む。
更に、前記表面パッドは、基板本体の表面よりも外側にその厚み分だけ突出して形成されている。該パッド上には、追って発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子やパワーモジュールに用いられる半導体素子などのような発熱量が比較的大きな素子が実装される。

また、前記放熱部は、主に熱伝導性に優れた金属からなり、該金属には、Ｗ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｃｕなどやこれらの何れかを主成分とする合金が含まれ、かかる金属を構成するための金属粉末は、製造時における流動性を確保するため、平均粒径で１μｍ以下が望ましい。但し、該放熱部は、一部に製造時に用いた導電性ペースト中に含まれていたバインダ樹脂などの非導電性成分を含有していても良い。
更に、前記第１接続部は、前記放熱部と同様の金属からなり、断面が円形のほか、楕円形、長円形、矩形状、または五角形以上の多角形状などを呈していても良い。
加えて、前記基板本体には、１個の前記表面パッドに対し、複数の第１接続部と、単数または複数の放熱部とが電気的に接続された形態とされていても良い。

また、本発明には、前記放熱部は、全体が球形であるか、あるいは、該放熱部における前記基板本体の表面側が該基板本体の表面側から裏面側に向かって平面視の断面積が大きくなる錐体形状である、配線基板（請求項２）も含まれる。
上記のうち、全体が球形の形態である放熱部によれば、前記放熱方向がズレ難く且つ前記静電容量の安定性も容易に確保し得る。しかも、容積に対して表面積が小さいので、比較的薄い基板本体の内部に埋設させることも容易である。
一方、前記基板本体の表面側が該表面側から裏面側に向かって平面視の断面積が大きくなる錐体形状で、且つ上記基板本体の裏面側の面が前記球面（半球面）の形態である放熱部によれば、上記放熱方向および静電容量の安定性に加えて、前記第１接続部から伝達された熱を上記球面側に向かって次第に速く伝達することも可能となる。
尚、前記放熱部における表面側の錐体形状は、円錐形状あるいは多角錐形状などである。

更に、本発明には、前記放熱部には、前記基板本体の表面側から裏面側に向かう方向に沿った複数組の凹溝および凸条が形成されている、配線基板（請求項３）も含まれる。
これによれば、上記放熱部の球面や、前記錐体形状をなす曲面または複数の側面に、該放熱部の頂部側から底面側に向かって延びる複数組の凹溝および凸条が形成されていることにより、当該放熱部の表面積が拡大されている。そのため、前記発光素子などから第１接続部を介して伝達された熱を、前記基板本体の絶縁材中に効率良く放散でき、該絶縁材と上記放熱部との密着強度も高められると共に、製造時における導電性ペーストの充填作業をスムーズに行うことができる。

加えて、本発明には、前記基板本体の裏面に対向する前記放熱部の球面には、前記基板本体の裏面あるいは側面に他端が露出する第２接続部の一端が接続されている、配線基板（請求項４）も含まれる。
これによれば、第１接続部、放熱部、および第２接続部を介して、前記基板本体の表面と裏面との間、あるいは該表面と側面との間を電気的に導通可能となる。そのため、例えば、追って、前記表面パッドの上方に実装される発光素子などの素子における一方の電極と、上記基板本体の裏面または側面に形成される裏面パッドあるいは側面導体との間が電気的に接続可能となる。しかも、上記放熱部および裏面パッドあるいは側面導体を介して、上記素子の電極と、追って本配線基板自体が搭載されるマザーボードなどの表面パッドとを電気的に接続することもできる。更に、前記素子が発する熱を裏面パッドあるいは側面導体を介して、基板本体の外部に放出することも可能となる。

尚、上記第２接続部も、前記第１接続部や放熱部と同様な金属からなり、且つ第１接続部と同様の形態であると共に、基板本体の裏面あるいは側面に対し、上記第１接続部と同様にして配置されている。
また、上記第２接続部の他端が露出する基板本体の裏面または側面には、これらと個別に接続する裏面パッドあるいは側面導体が形成されている。
更に、前記第２接続部は、錐体形状を呈する前記放熱部の底面側から基板本体の裏面および側面の双方に延びた形態であっても良い。

本発明による一形態の配線基板を示す垂直断面図。 （Ａ）は上記配線基板に用いる放熱部付近を示す斜視図、（Ｂ）は異なる形態の放熱部付近を示す斜視図。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ上記配線基板の製造工程を示す概略図。 （Ａ），（Ｂ）は図３（Ｂ）に続く製造工程を示す概略図。 （Ａ），（Ｂ）は図４（Ｂ）に続く製造工程を示す概略図。 上記配線基板の使用状態を示す垂直断面図。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ更に異なる形態の放熱部付近を示す斜視図。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ異なる形態の配線基板を示す垂直断面図。 （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ応用形態の放熱部付近を示す斜視図。

以下において、本発明を実施するため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１ａを示す垂直断面図、図２（Ａ）は、該配線基板１ａの内部に埋設される放熱部８ａ付近を示す斜視図である。
かかる配線基板１ａは、図１に示すように、例えば、ガラス−セラミックなどのセラミック（絶縁材）からなり、互いに平行な表面３および裏面４と、該表面３と裏面４との周辺間に位置する四辺の側面５とを有する基板本体２と、該基板本体２の表面３上に形成された表面パッド６と、該基板本体２の内部に埋設された放熱部８ａと、を含んでいる。
上記放熱部８ａは、図１，図２（Ａ）に示すように、全体が球形９を呈し、その基板本体の裏面４側に対向する面も球面（半球面）９ａとなっている。該放熱部８ａの上下には、断面が円形状の第１接続部１１と第２接続部１２とが、当該放熱部８ａの中心部を貫通する垂直線（仮想）と同軸状に接続されている。

図１に示すように、前記第１接続部１１は、前記基板本体２の表面３における中心部付近に上端部が露出し且つ前記表面パッド６の底面に接続されている。また、前記第２接続部１２は、前記基板本体２の裏面４における中心部付近に下端部が露出し且つ該裏面４に形成された裏面パッド７の上面に接続されている。
尚、図１においては、第１接続部１１および第２接続部１２の中心軸は、それぞれ基板本体２の表面３および裏面４と直交しているが、必ずしも当該形態に限定されるものではない。
更に、前記基板本体２の表面３と裏面４との周辺部の何れかには、該表面３と裏面４との間を貫通する細長い円柱形状のビア導体２０が配設され、その上端部には、上記表面３上に形成された表面電極２１が接続され、上記ビア導体２０の下端部には、上記裏面４上に形成された裏面電極２２が接続されている。
上記表面電極２１は、図１に示すように、追って表面パッド６の上方に実装される発光素子２４における片方の電極とボンディングワイヤ２３を介して、電気的に接続される。一方、前記裏面パッド７および裏面電極２２は、追って本配線基板１ａが搭載される図示しないマザーボード側の外部端子と導通可能とされる。

加えて、図２（Ｂ）に示すように、前記放熱部８ａに替えて、第１接続部１１と第２接続部１２との間に、前記基板本体２の裏面４側に対向する面が球面（半球面）９ａであり且つ基板本体２の表面３側に対向する面が側面視で楕円形を呈する半楕円球形状部１０であって、全体が卵形状を呈する放熱部８ｂを、上記第１接続部１１と第２接続部１２との中心軸と同軸心状に配設しても良い。かかる形態では、第１接続部１１は、放熱部８ｂの頂部１３から立設している。
尚、前記表面・裏面パッド６，７、放熱部８ａ，８ｂ、第１・第２接続部１１，１２、ビア導体２０、および表面・裏面電極２１，２２は、基板本体２を構成するセラミックがガラス−セラミックのような低温焼成セラミックの場合には、主にＡｇまたはＣｕからなり、上記セラミックがアルミナなどの高温焼成セラミックの場合には、主にＷまたはＭｏからなる。

以下において、前記配線基板１ａの製造方法について説明する。
予め、図３（Ａ）の垂直断面図で示すように、前記第１接続部１１および第２接続部１２を上下に有する前記放熱部８ａを形成するため、これらと相似形状である模型部９ｐ，１１ｐ，１２ｐからなる立体模型８ｍと、前記ビア導体２０と相似形の立体模型２０ｍとを製作した。
即ち、平均粒径が１〜５０μｍであるアクリル樹脂の粉末および接着剤などからなる液状の原料を、図示しない３次元プリンタに用いることによって、図３（Ａ）に示すように、上下の模型部１１ｐ，１２ｐと、これらに挟まれ且つ全体が球形状である放熱部８ａ用の模型部８ｐとからなる立体模型８ｍを成形した。
また、上記原料および３次元プリンタを用いることで、図３（Ａ）の右側に示すように、前記ビア導体２０と相似形の立体模型２０ｍを成形した。

次に、図示しない型内に配設された直方体状のキャビティ内に、前記立体模型８ｍ，２０ｍをそれぞれの上・下端面のみを該キャビティの天井面および床面に接触させ且つ拘束した状態として、上記キャビティ内にガラス−セラミック（絶縁材）のスラリをゲルキャスト法によって充填した。
その結果、図３（Ｂ）に示すように、前記スラリが乾燥した生（未焼成）のセラミック体からなり、表面３、裏面４、およびこれらの四辺間に位置する側面５を有し、立体模型８ｍの模型部１１ｐ，１２ｐ，２０ｍの両端面が表面３と裏面４とに個別に露出している未焼成の素基板本体３０が得られた。
次いで、上記素基板本体３０を所定の温度帯に加熱して、該素基板本体３０を構成している前記ガラス−セラミックを焼成した。かかる加熱過程において、前記立体模型８ｍ，２０ｍを構成していた前記アクリル樹脂の粉末や接着剤などは、当該立体模型８ｍ，２０ｍごとの上端部側から順次外部に蒸発して行った。

その結果、図４（Ａ）に示すように、前記ガラス−セラミックからなり、表面３、裏面４、およびこれらの四辺間に位置する側面５を有し、前記立体模型８ｍ，２０ｍが蒸発して除去された跡には、該立体模型８ｍ，２０ｍとそれぞれ相似形の空洞部９ｓ，１１ｓ，１２ｓからなる立体空洞部８ｓと空洞部２０ｓとが内部に形成されている焼成済みのセラミックからなる基板本体３１が得られた。
更に、前記空洞部８ｓ，２０ｓ内ごとにＡｇ粉末あるいはＣｕ粉末（金属粉末）を含む導電性ペーストを前記表面３側の上端部（開口部）から充填した。
その結果、図４（Ｂ）に示すように、前記空洞部８ｓ内に上記導電性ペーストからなる未硬化の第１・第２接続部１１ｕ，１２ｕと、未硬化の放熱部９ｕとからなる立体導体部８ｕが形成され、且つ前記空洞部２０ｓ内に上記導電性ペーストからなる未硬化のビア導体２０ｕが形成された基板本体２が得られた。
尚、上記放熱部９ｕの内部や周囲には、球形状の前記模型部９ｐと相似形の空洞部９ｓに上記導電性ペーストが充填されたので、空隙が全く生じていなかった。

次に、未硬化の第１・第２接続部１１ｕ，１２ｕと、放熱部９ｕと、ビア導体２０ｕとを内設する前記基板本体２を、所定の温度帯に加熱することで、上記放熱部８ｕとビア導体２０ｐとを硬化（キュア）させた。その結果、図５（Ａ）に示すように、硬化した第１・第２接続部１１，１２を上下に有する球形９の放熱部８ａと、ビア導体２０とを内部に埋設している基板本体２が得られた。
そして、上記基板本体２の表面３と裏面４とを研磨した後、該表面３および裏面４に露出する第１・第２接続部１１，１２の端面付近ごと、およびビア導体２０の両端面付近に対し、Ｔｉ合金をスパッタリングして、それぞれ平面視が矩形状あるいは円形状を呈する下地金属層を形成し、該下地金属層ごとの表面にＣｕをスパッタリングして表層金属層を積層してパッド本体を形成した後、それらの表面に対して電解Ｎｉメッキおよび電解Ａｕメッキを順次施して、Ｎｉメッキ膜およびＡｕメッキ膜（図示せず）を内外２層にして被覆した。

その結果、図５（Ｂ）に示すように、第１・第２接続部１１，１２、放熱部８ａ、およびビア導体２０を基板本体２の内部に埋設していると共に、前記第１・第２接続部１１，１２の端面ごとに個別に接続した表面・裏面パッド６，７と、ビア導体２０の両端面に個別に接続した表面・裏面電極２１，２２とを、前記表面３あるいは裏面４に形成した前記配線基板１ａを得ることができた。
尚、前記模型部９ｐの形状を変更することで、前記放熱部８ｂを基板本体２の内部に前記同様に埋設した配線基板１ａを製造することもできる。
以上のような製造方法によれば、前記配線基板１ａを、一個でも多数個取り方式でも、比較的少ない工程によって、精緻で且つ確実に製造することができる。

前記のような配線基板１ａによれば、全体が球形状あるいは卵形状を呈する放熱部８ａ，８ｂは、基板本体２の表面３上に形成された表面パッド６に対し、平面視で該表面パッド６の面積よりも小さい面積の第１接続部８を介して接続されている。即ち、平面視において、基板本体２の表面３に露出する第１接続部８の面積は、表面パッド６の面積よりも小さくされている。そのため、追って、表面パッド６の上方に比較的発熱量の多い発光素子２４が実装された場合、該素子２４から発せられる熱は、第１接続部１１を介して放熱部８ａ，８ｂに伝達され、該放熱部８ａ，８ｂの表面から基板本体２を構成しているガラス−セラミック中に順次放散された後、外部に放出される。そのため、上記表面パッド６とこれに接する基板本体２の表面３を構成するガラス−セラミックとの間における熱膨張係数の差に起因して、該基板本体２の表面３側にクラックが生じる事態を皆無にできるか、少なくとも確実に抑制することが可能となる。

更に、前記放熱部８ａ，８ｂは、少なくとも前記基板本体２の裏面４に対向する面が球面（半球面）９ａであるので、例えば、図６に示すように、本配線基板１ａの裏面パッド７や裏面電極２２をプリント基板２６の表面に形成された外部端子２７上にハンダ２８を介して接続した際に、該配線基板１ａが傾斜して搭載され、且つ上記放熱部８ａ，８ｂが傾斜姿勢になっても、該放熱部８ａ，８ｂを介した発光素子２４からの熱の放熱方向がずれにくくなる。その結果、放熱経路が大きく変化しないので、水平姿勢の場合と同様の放熱性能が得られる。尚、図６中で左側の裏面電極２２は、内部導体とは接続されないダミー電極である。

しかも、上記のように傾斜姿勢で搭載した際においても、上記放熱部８ａ，８ｂの球面９ａと上記プリント基板２６の搭載面との間の距離が水平姿勢の場合とほぼ同様となるので、かかる部位における静電容量もほとんど変化しなくなる。
従って、追って、発熱量の多い発光素子２４などを表面パッド６の上方に実装しても、該素子２４の発熱によって、上記表面パッド６に接する基板本体２の表面３側のセラミックにクラックが生じにくいと共に、マザーボードの表面上に傾斜姿勢で搭載されても、上記熱の放熱方向がずれにくく且つ静電容量も安定した配線基板１ａを提供することができる。

図７（Ａ）は、前記とは異なる形態の放熱部８ｃの付近を示す斜視図である。
上記放熱部８ｃは、図７（Ａ）に示すように、前記基板本体２の裏面４に対向する面が前記放熱部８ａと同じ球面（半球面）９ａであり、且つ基板本体２の表面３に対向する面が、該表面３側から裏面４側に向かって平面視の面積が大きくなる円錐面（錐体形状）１４であると共に、該円錐面１４の頂部１５に第１接続部１１の下端部が同軸状にして接続されている。
また、図７（Ｂ）は、更に異なる形態の放熱部８ｄの付近を示す斜視図である。
上記放熱部８ｄは、図７（Ｂ）に示すように、前記基板本体２の裏面４に対向する面が前記放熱部８ａと同じ球面（半球面）９ａであり、且つ基板本体２の表面３に対向する面が、該表面３側から裏面４側に向かって平面視の面積が大きくなる四角錐面（錐体形状）１６であると共に、該四角錐面１６の頂部１６ａに上記第１接続部１１の下端部が同軸状にして接続されている。上記四角錐面１６は、４つの側面１７から構成されている。尚、該四角錐面１６は、五角錐面、六角錐面、あるいは、八角錐面などとしても良い。
以上のような放熱部８ｃ，８ｄは、前記放熱部８ａに替えて、前記配線基板１ａの基板本体２の内部に前記同様にして埋設することができる。

図８（Ａ）は、異なる形態の配線基板１ｂの概略を示す垂直断面図である。
かかる配線基板１ｂは、図８（Ａ）に示すように、前記同様の基板本体２、表面パッド６、第１接続部１１、および放熱部８ａを備えている。該配線基板１ｂは、放熱部８ａの球面９ａの最低部と基板本体２の裏面４との間に前記第２接続部１２を有していない反面、基板本体２における周辺部に一対のビア導体２０を左右対称にして貫通させ、且つこれらの両端ごとに表面電極２１および裏面電極２２を個別に接続している。
上記表面パッド６の上方には、図８（Ａ）に示すように、追って、発熱量が比較的多い半導体素子２５が実装され、該素子２５における一対の外部電極（図示せず）と、左右一対の表面電極２１との間は、ボンディングワイヤ２３を介して電気的に個別に接続される。

以上のような配線基板１ｂによれば、前記配線基板１ａと同様の表面３側のセラミックにクラックが生じにくいと共に、前記半導体素子２５から発生する熱は、表面パッド６および第１接続部１１を介して放熱部８ａに放散され、基板本体２を構成する前記セラミックに拡散された後に、外部に放出される。しかも、上記半導体素子２５は、前記ボンディングワイヤ２３、基板本体２を貫通する一対のビア導体２０、および前記裏面電極２２を介して、本配線基板１ｂを搭載するプリント基板などのマザーボード（図示せず）と導通可能とされるので、所要の動作を確実に奏することができる。更に、基板本体２の裏面４には、一対の裏面電極２２だけを形成するので、それらの配置すべき位置を比較的自由に設計することもできる。
尚、上記配線基板１ｂの基板本体２内に埋設する放熱部８ａは、前記放熱部８ｂ〜８ｄの何れかに替えても良い。

図８（Ｂ）は、更に異なる形態の配線基板１ｃを示す垂直断面図である。
かかる配線基板１ｃは、図８（Ｂ）に示すように、前記同様の基板本体２、表面パッド６、第１接続部１１、放熱部８ａ、ビア導体２０、および表面・裏面電極２１，２２を備えている。該配線基板１ｃは、前記第２接続部１２および裏面パッド７を有していないが、上記放熱部８ａの球面９ａには、他端が基板本体２の側面５に露出し且つ基板本体２の表面３と平行な第２接続部１２ａの一端が接続されている。該第２接続部１２ａの他端が露出する上記基板本体２の側面５には、側面導体１８が形成され、該側面導体１８の下端部は、基板本体２の裏面４の周辺部側に形成された裏面パッド１９に接続されている。
上記配線基板１ｃも、前記配線基板１ａと同様な効果を奏することができる。
尚、上記配線基板１ｃの基板本体２内に埋設する放熱部８ａは、前記放熱部８ｂ〜８ｄの何れかに替えても良い。
また、前記第２接続部１２ａは、前記球面９ａ側から側面５側に向かって斜め下向きに傾斜する形態としても良い。
更に、前記第２接続部１２ａや側面導体１８などに加えて、前記第２接続部１２および裏面パッド７を更に有する形態の配線基板１ｃとしても良い。

図９（Ａ）は、応用形態の放熱部８ａの付近を示す斜視図である。
かかる放熱部８ａは、図９（Ａ）に示すように、その球面９ａを含む球形９の表面に、前記基板本体２の表面３側から裏面４側に向かう方向（垂直方向）に沿った複数組の凹溝３２および凸条３３を、上記方向と直交する円周方向に沿って連続して形成している。上記凹溝３２および凸条３３は、第１接続部１１および第２接続部１２側では皆無となり、且つ第１接続部１１と第２接続部１２との中間位置では、該凹溝３２が最深となり、且つ該凸条３３が最高となっている。
上記複数組の凹溝３２，３３を更に球形９の全体に形成することで、前記放熱部８ａの表面積が一層大きくなるので、前記基板本体２を構成するセラミックとの密着面積が増大すると共に、前記発光素子２４あるいは半導体素子２５からの熱を基板本体２のセラミック中に一層効率良く放散することが可能となる。しかも、製造時における前記空洞部内への導電性ペーストの充填も支障を生じない。
尚、上記複数組の凹溝３２，３３を、前記放熱部８ｂの球面９ａおよび半楕円球形状部１０に対しても、前記同様に形成しても形成しても良い。

また、図９（Ｂ）は、応用形態の放熱部８ｃの付近を示す斜視図である。
かかる放熱部８ｃは、図９（Ｂ）に示すように、その円錐面１４における前記基板本体２の表面３側から裏面４側に向かう方向に沿った複数組の凹溝３４および凸条３５を連続して形成している。かかる複数組の凹溝３４および凸条３５は、前記基板本体２の裏面４に対向する球面９ａ側にも上記と同じ方向に沿って連続して形成しても良い。
上記複数組の凹溝３４，３５を円錐面１４に形成し、更に球面９ａにも形成することで、前記放熱部８ｃの表面積が一層大きくなり、前記基板本体２を構成するセラミックとの密着面積が増大すると共に、前記発光素子２４などからの熱を基板本体２のセラミック中に一層効率良く放散することが可能となる。しかも、製造時における前記空洞部内への導電性ペーストの充填も支障を生じない。
尚、上記複数組の凹溝３４，３５を、前記放熱部８ｃの円錐面１４や、前記放熱部８ｄの四角錐面１６に対しても、前記同様に形成しても形成しても良い。

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。
例えば、前記基板本体２を構成する絶縁材は、ガラス−セラミック以外の低温焼成セラミックや、アルミナなどの高温焼成セラミックとしても良い。後者の場合、前記放熱部８ａ〜８ｄやビア導体２０などには、ＷまたはＭｏなどが適用される。更に、上記絶縁材には、熱硬化性で且つ耐熱性の合成樹脂（例えば、エポキシ樹脂など）を適用しても良い。
また、前記基板本体は、その表面の中央部に開口するキャビティを有する形態とし、該キャビティの底面（表面）に前記第１接続部１１の一端部を露出させ、その真上に表面パッド６を接続させて形成しても良い。

また、前記放熱部は、単一の基板本体の内部に複数個を埋設し、該複数個の放熱部ごとに前記第１接続部を接続し、更に、第２接続部を接続しても良い。
更に、前記放熱部において、前記球面を除いた部位の錐体形状は、例えば、第１接続部側に水平で平坦な円形面や四角面の頂面（頂部）を有し、垂直断面が台形状で、且つ全体が円錐形状あるいは四角錘形状を呈する形態としても良い。
また、上記水平で平坦な円形面や四角面の頂面を有する錐体形状を含む放熱部の場合、該頂面に対し複数の第１接続部を接続した形態としても良い。
加えて、前記発熱部８ａ〜８ｄの球面９ａと前記基板本体２の裏面４との間には、互いに対称状に傾斜した複数の第２接続部を配設しても良い。

本発明によれば、セラミックなどの絶縁材からなる基板本体の表面上に形成した表面パッドに比較的高い発熱性を有する発光素子などの素子を実装しても、該表面パッドの周囲に隣接する絶縁材にクラックが生じにくく、マザーボードの表面上に傾斜して搭載された場合でも、熱の放熱方向がずれにくく且つ基板本体の静電容量を均一に保ち易い配線基板を提供することができる。

１ａ〜１ｃ…………………………配線基板
２……………………………………基板本体
３……………………………………表面
４……………………………………裏面
５……………………………………側面
６……………………………………表面パッド
１１…………………………………第１接続部
１２，１２ａ………………………第２接続部
８ａ〜８ｄ…………………………放熱部
９……………………………………球形
９ａ…………………………………球面
１０，１４，１６…………………錐体形状
３２，３３…………………………凸条
３４，３５…………………………凹溝

Claims (4)

1. 絶縁材からなり、互いに平行な表面および裏面と、該表面と裏面との間に位置する側面とを有する基板本体と、
   上記基板本体の表面上に形成された表面パッドと、
   上記基板本体の内部に埋設された放熱部と、
   上記表面パッドと上記放熱部とを接続する第１接続部とを備えた配線基板であって、
   上記放熱部は、少なくとも上記基板本体の裏面に対向する面が球面であり、
   平面視において、上記基板本体の表面に露出する上記第１接続部の面積は、上記表面パッドの面積よりも小さい、
   ことを特徴とする配線基板。
2. 前記放熱部は、全体が球形であるか、あるいは、該放熱部における前記基板本体の表面側が該基板本体の表面側から裏面側に向かって平面視の断面積が大きくなる錐体形状である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 前記放熱部には、前記基板本体の表面側から裏面側に向かう方向に沿った複数組の凹溝および凸条が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
4. 前記基板本体の裏面に対向する前記放熱部の球面には、前記基板本体の裏面あるいは側面に他端が露出する第２接続部の一端が接続されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の配線基板。

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