JP2020053578A - 回路基板および電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】 積層ずれの状態を視認可能な回路基板を提供すること。【解決手段】 第１絶縁層１１および第１絶縁層１１と接して積層されており表面に露出する露出領域１２ａを有する第２絶縁層１２を含む複数のセラミックからなる絶縁層が積層されてなる絶縁基板１と、第１絶縁層１１に設けられて第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との層間に位置しており、方形状で中央部に開口部２１ａを有する内部導体２１と、露出領域１２ａから層間にかけて第２絶縁層１２を貫通し、一端が内部導体２１の開口部２１ａ内に位置している第１貫通導体３１と、一端が内部導体２１の各辺に近接する位置で２１内部導体に接続している複数の第２貫通導体３２と、を備えており、内部導体２１の開口部２１ａの縁から第１貫通導体３１までの距離が、内部導体２１の辺から第２貫通導体３２までの距離より大きい回路基板１００。【選択図】 図１

Description

本開示は、セラミック絶縁層が積層された絶縁基板を備える回路基板および電子部品に関するものである。

半導体素子、センサ素子または容量素子等の電子素子が搭載される回路基板として、セラミックスからなる絶縁基板に回路導体が設けられたものが用いられている。このような回路基板においては、絶縁基板は複数のセラミックからなる絶縁層が積層されてなり、絶縁層の表面および層間の導体層と、絶縁層を貫通する貫通導体とを含む回路導体が設けられている。

このような回路基板を作製する際に絶縁層の積層ずれが発生する場合がある。積層ずれが発生すると回路導体が設計通りに配置されずに回路基板としての機能が損なわれてしまう場合がある。そのため、積層ずれが発生していないことを検知するための導体層等を備えたものがある（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１２−１０９４６９号公報

しかしながら、従来の回路基板においては、許容範囲を超える積層ずれが発生していないことを外観から容易に検知することは可能であるが、積層ずれの方向は検知することができなかった。具体的には、ｘ方向あるいはｙ方向のずれはわかっても、＋ｘ方向か−ｘ方向かはわからなかった。また、許容される積層ずれは１つしか設定されないので積層ずれの程度を検知することができなかった。

すなわち、従来の回路基板は、外部の配線基板等との接続強度と表面導体の高密度な配置を両立することができないものであった。

本開示の１つの態様の回路基板は、第１絶縁層および、該第１絶縁層と接して積層されており表面に露出する露出領域を有する第２絶縁層を含む複数のセラミックからなる絶縁層が積層されてなる絶縁基板と、前記第１絶縁層に設けられて前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との層間に位置しており、方形状で中央部に開口部を有する内部導体と、前記露出領域から前記層間にかけて前記第２絶縁層を貫通し、一端が前記内部導体の前記開口部内に位置している第１貫通導体と、前記露出領域から前記層間にかけて前記第２絶縁層を貫通し、一端が前記内部導体の各辺に近接する位置で前記内部導体に接続している複数の第２貫通導体と、を備えており、前記内部導体の前記開口部の縁から前記第１貫通導体までの距離が、前記内部導体の辺から該辺に近接する前記第２貫通導体までの距離より大きい。

本開示の１つの態様の電子部品は、上記構成の回路基板と電子素子とを備えている。

本開示の１つの態様の回路基板によれば、第１絶縁層と第２絶縁層との間の積層ずれに
関して、積層ずれの方向および積層ずれの程度を容易に検知することが可能な回路基板となる。

本開示の１つの態様の電子部品によれば、上記構成の回路基板を含んでいることから、積層ずれによる電気特性等の不具合のない電子部品を提供することができる。

回路基板の一例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 図１（ａ）のＡ部を拡大して示す斜視図である。 図１（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図である。 （ａ）は図１（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は積層ずれがある場合を示す平面図である。 （ａ）は図１（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は積層ずれがある場合を示す平面図である。 本開示の回路基板の他の一例を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は平面図であり、（ｃ）は（ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図である。 図６（ａ）のＡ部を拡大して示す斜視図である。 （ａ）は図６（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ部における内部導体を拡大して示す平面図である。 （ａ）は図６（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は積層ずれがある場合を示す平面図である。 （ａ）は図６（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は積層ずれがある場合を示す平面図である。 （ａ）は図６（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は積層ずれがある場合を示す平面図である。 （ａ）は他の例の要部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は積層ずれがある場合を示す平面図である。 （ａ）は図１２（ａ）と同じ平面図であり、（ｂ）〜（ｄ）は積層ずれがある場合を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は他の例の要部を拡大して示す平面図である。 回路基板の他の一例を示す平面図である。 電子部品の一例を示す斜視図である。

本開示の実施形態の回路基板および電子部品を、添付の図面を参照して説明する。図１は回路基板の一例の外観を示し、図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は平面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図である。図２は図１（ａ）の二点鎖線で囲まれたＡ部を拡大して示す斜視図である。図３は図１（ｂ）の二点鎖線で囲まれたＡ部を拡大して示す平面図である。図４（ａ）は図１（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、図４（ｂ）はｘ方向に、図４（ｃ）はｙ方向に、図４（ｄ）はｘｙ両方向にそれぞれ積層ずれ（第１絶縁層に対する第２絶縁層の積層ずれ）がある場合を示す平面図である。図５（ａ）は図１（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、図５（ｂ）〜図５（ｄ）は図４（ｂ）〜図４（ｄ）より大きい積層ずれがある場合を示す平面図である。図６は本開示の回路基板の他の一例の外観を示し、図６（ａ）は斜視図であり、図６（ｂ）は平面図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）のＣ−Ｃ線における断面図である。図７は図６（ａ）のＡ部を拡大して示す斜視図である。図８（ａ）は図６（ｂ）の二点鎖線で囲まれたＡ部を拡大して示す平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の長破線で囲まれたＢ部における内部導体を拡大して示す平面図である。図９（ａ）は図６（ｂ）の二点鎖線で囲まれたＡ部を拡大して示す平面図であり、図９（ｂ）はｘ方向に、図９（ｃ）はｙ方向に、図９
（ｄ）はｘｙ両方向にそれぞれ積層ずれ（第１絶縁層に対する第２絶縁層の積層ずれ）がある場合を示す平面図である。図１０（ａ）は図６（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）は図９（ｂ）〜図９（ｄ）より大きい積層ずれがある場合を示す平面図である。図１１（ａ）は図６（ｂ）のＡ部を拡大して示す平面図であり、図１１（ｂ）〜図１１（ｄ）は図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）よりさらに大きい積層ずれがある場合を示す平面図である。図１２（ａ）は他の例の要部を拡大して示す平面図であり、（ｂ）はｘ方向に、（ｃ）はｙ方向に、（ｄ）はｘｙ両方向にそれぞれ積層ずれ（第１絶縁層に対する第２絶縁層の積層ずれ）がある場合を示す平面図である。図１３（ａ）は図１２（ａ）と同じ平面図であり、図１３（ｂ）〜図１３（ｄ）は図１２（ｂ）〜図１２（ｄ）より大きい積層ずれがある場合を示す平面図である。図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は他の例の要部を拡大して示す平面図である。図１５は回路基板の他の一例を示す平面図である。図１６は電子部品の一例を示す斜視図である。図２および図７の斜視図においては絶縁層を透過して表面導体層、内部導体および貫通導体の配置がわかるようにしている。図３〜図５および図８〜図１４の平面図においては、内部導体および貫通導体を破線で示して表面導体との位置関係がわかるようにしている。なお、各図面には、説明の便宜上、ｘｙｚ直交座標を付しており、以下、ｚ方向の正側を上方として上面等の語を用いて説明する場合がある。以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際に回路基板および電子部品が使用されるときの上下を限定するものではない。

回路基板１００は、第１絶縁層１１および、第１絶縁層１１と接して積層されており表面に露出する露出領域１２ａを有する第２絶縁層１２を含む複数のセラミックからなる絶縁層が積層されてなる絶縁基板１と、第１絶縁層１１に設けられて第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との層間に位置しており、方形状で中央部に開口部２１ａを有する内部導体２１と、露出領域１２ａから層間にかけて第２絶縁層１２を貫通し、一端が内部導体２１の開口部２１ａ内に位置している第１貫通導体３１と、露出領域１２ａから層間にかけて第２絶縁層１２を貫通し、一端が内部導体２１の各辺に近接する位置で内部導体２１に接続している複数の第２貫通導体３２と、を備えており、内部導体２１の開口部２１ａの縁から第１貫通導体３１までの距離Ｄ２（Ｄ２ｘ，Ｄ２ｙ）が、内部導体２１の辺から辺に近接する第２貫通導体３２までの距離Ｄ１（Ｄ１ｘ，Ｄ１ｙ）より大きい。

このような構成の回路基板１００によれば、露出領域を確認することで第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との間の積層ずれに関して、積層ずれの方向および積層ずれの程度を２段階で容易に検知することができる。例えば、回路基板１００の内部に容量素子が形成されている場合に、積層ずれによって容量素子を形成する２つの電極間の位置ずれが発生して容量が変動する。２つの電極が同じ大きさの長方形である場合には、短辺方向にずれた場合と長辺方向にずれた場合とでは、同じずれ量であっても容量の変化率が異なる。そのため、２つの方向で許容されるずれ量が異なり、短辺方向のずれの許容値の方が長辺方向のずれの許容値よりも小さい。短辺方向をｘ方向、長辺方向をｙ方向として、上記距離Ｄ１を短辺方向のずれ許容値とし、距離Ｄ２を長辺方向のずれ許容値とすることで、容量素子の容量に応じた積層ずれ不良を検出できる。あるいは、１つの大きい電極に２つの大きさの異なる電極が対向して２つの容量素子が形成される場合にも、ずれの方向によって許容されるずれ量が異なる。上記構成の回路基板１００は、このような場合に利用可能である。また、検知されたずれの方向およびずれ量を製造工程にフィードバックして製造装置の調整をすることで、より積層ずれの少ない回路基板１００を作製することができる。

図１〜図３に示す例の回路基板１００ついて説明する。この例では、絶縁基板１は４層の絶縁層が積層されてなるものであり、最上層が第２絶縁層１２でその下に第１絶縁層１１が位置し、その下に２つの他の絶縁層１０が積層されている。そのため、露出領域１２ａは第２絶縁層１２の上面全体であり、絶縁基板１の上面である。第１貫通導体３１および第２貫通導体３２の他端が露出している露出領域１２ａは、正方形の絶縁基板１の上面
のうち、１つの角部に位置しており、回路表面導体４３が設けられていない部分に位置している。

絶縁基板１の上面には、回路導体の一部である回路表面導体４３が設けられている。絶縁基板１の上面の中央に電子素子を搭載するための搭載用導体としての回路表面導体４３が設けられ、これを囲むように電子素子の電極と電気的に接続される接続パッドとしての回路表面導体４３が設けられている。絶縁基板１の下面には、回路基板１００を外部回路に接続するための端子電極としての回路表面導体４３が設けられている。

内部導体２１は第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との層間に設けられている。回路基板１００を作製する工程において、第１絶縁層１１となるセラミックグリーンシート上に内部導体２１となる導体ペーストパターンを形成するものであり、その意味で内部導体２１は第１絶縁層１１の上面に設けられている。内部導体２１は外形が正方形で、その中央部に正方形の開口部２１ａを有している。

第１貫通導体３１および第２貫通導体３２は、第２絶縁層１２を貫通するものであり、第２絶縁層１２に設けられているものである。第１貫通導体３１および第２貫通導体３２の一端は第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との層間に位置し、他端は露出領域１２ａに露出している。第１貫通導体３１の一端は開口部２１ａの中心に位置し、第２貫通導体３２の一端は内部導体２１の４つの各辺の中央部に近接する位置で内部導体２１に接続している。中心の第１貫通導体３１をｘ方向に挟む位置および第１貫通導体３１をｙ方向に挟む位置にそれぞれ第２貫通導体３２が配置されている。

図３においては、内部導体２１の開口部２１ａの縁から第１貫通導体３１までの距離Ｄ２として、ｘ方向のＤ２ｘとｙ方向のＤ２ｙを示している。内部導体２１の辺から辺に近接する第２貫通導体３２までの距離Ｄ１も同様にＤ１ｘおよびＤ１ｙを示している。Ｄ１ｘとＤ１ｙとは同じ距離である。開口部２１ａが正方形で、第１貫通導体３１の一端は開口部２１ａの中心に位置しているので、Ｄ２ｘとＤ２ｙも同じ距離である。なお、図３に示すように、内部導体２１の辺から辺に近接する第２貫通導体３２までの距離Ｄ１（Ｄ１ｘ，Ｄ１ｙ）は、内部導体２１の辺と第２貫通導体３２との間の距離ではなく、内部導体２１の辺と第２貫通導体３２との間の距離（内部導体２１の辺から第２貫通導体３２までの距離）に第２貫通導体３２の径を加えた長さである。

内部導体２１は回路基板１００の表面に露出する表面導体４（４３）の表面に電解めっきでめっき皮膜を形成するためのめっき導体（不図示）に接続されている。図１〜図３、図４（ａ）および図５（ａ）に示す例のように、第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との間に積層ずれがない、もしくは積層ずれが距離Ｄ１以下である場合には４つの第２貫通導体３２の一端は内部導体２１に接続されている。そのため、第２貫通導体３２の露出領域１２ａに露出する他端の端面にはめっき皮膜が形成される。一方、第１貫通導体３１の一端は開口部２１ａ内にあって内部導体２１には接続されていないので、第１貫通導体３１の他端の端面にはめっき皮膜は形成されない。なお、図１〜図５において（図６〜図１６においても）、めっき皮膜が形成されている部分にはドット状の網掛けを施している。内部導体２１は第１絶縁層１１に設けられ、第１貫通導体３１および第２貫通導体３２は第２絶縁層１２に設けられているので、第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との間に積層ずれがある場合には、そのずれ量およびずれ方向によって第１貫通導体３１および第２貫通導体３２と内部導体２１との接続関係が変化して、露出領域１２ａにおけるめっき皮膜の状態が変化する。露出領域１２ａにおけるめっき皮膜の形成状態を視認することで、積層ずれの方向およびずれの程度を容易に検知することができる。図１〜図３に示す例の回路基板１００における積層ずれの検知について、図４および図５に示す具体例で以下に説明する。

図４（ｂ）は第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれがｘ方向であり、ずれ量がＤ１（Ｄ１ｘ）を少し超えた程度の場合を示しており、図４（ａ）に対して右側の第２貫通導体３２の端面にはめっき皮膜が形成されていない。図４（ｃ）は第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれがｙ方向であり、ずれ量がＤ１（Ｄ１ｙ）を少し超えた程度の場合を示しており、図４（ａ）に対して上側の第２貫通導体３２の端面にはめっき皮膜が形成されていない。図４（ｄ）は第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれがｘ方向およびｙ方向であり、いずれの方向においてもずれ量がＤ１（Ｄ１ｘ，Ｄ１ｙ）およびを少し超えた程度の場合を示しており、図４（ａ）に対して右側および上側の第２貫通導体３２の端面にはめっき皮膜が形成されていない。

図５（ｂ）は第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれがｘ方向であり、ずれ量がＤ１よりも大きいＤ２（Ｄ２ｘ）以上の場合を示しており、図５（ａ）に対して右側の第２貫通導体３２の端面にはめっき皮膜が形成されていない。一方で、第１貫通導体３１が内部導体２１に接続されて第１貫通導体３１の他端の端面にめっき皮膜が形成されている。図５（ｃ）は第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれがｙ方向であり、ずれ量がＤ２（Ｄ２ｙ）以上の場合を示しており、図５（ａ）に対して上側の第２貫通導体３２の端面にはめっき皮膜が形成されていない。一方で、第１貫通導体３１が内部導体２１に接続されて第１貫通導体３１の他端の端面にめっき皮膜が形成されている。図５（ｄ）は第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれがｘ方向およびｙ方向であり、いずれの方向においてもずれ量がＤ２（Ｄ２ｘ，Ｄ２ｙ）以上の場合を示しており、図５（ａ）に対して右側および上側の第２貫通導体３２の端面にはめっき皮膜が形成されていない。一方で、第１貫通導体３１が内部導体２１に接続されて第１貫通導体３１の他端の端面にめっき皮膜が形成されている。

次に、図６〜図８に示す例について説明する。この例では、図１〜図３に示す例と同様に絶縁基板１は４層の絶縁層が積層されてなるものであるが、上から２層目が第２絶縁層１２でその下に第１絶縁層１１が位置し、その下に１つの他の絶縁層１０が積層されている。第２絶縁層１２の上にも他の絶縁層１０が積層されており、この最上層の絶縁層１０の一部には貫通孔が設けられている。そのため、露出領域１２ａは第２絶縁層１２の上面のうち、この貫通孔内に露出する部分である。絶縁基板１の上面には、図１〜図３に示す例と同様に、回路導体の一部である回路表面導体４３が設けられている。

内部導体２１もまた、図１〜図３に示す例と同様に第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との層間に設けられている。内部導体２１の形状は異なり、外形が正方形状で、その中央部に円形の開口部２１ａを有している。外形は、正方形の角部が丸められた形状である。

図１〜図３に示す例に対して、第２貫通導体３２の配置が異なっている。第２貫通導体３２の一端は内部導体２１の４つの角部に近接する位置で内部導体２１に接続している。すなわち、１つの第２貫通導体３２は、２つの辺に近接する位置で内部導体２１に接続している。中心の第１貫通導体３１をｘ方向およびｙ方向に対して斜め方向に挟む位置に第２貫通導体３２が配置されている。

図８に示すように、内部導体２１の開口部２１ａの縁から第１貫通導体３１までの距離Ｄ２（Ｄ２ｘ，Ｄ２ｙ）および内部導体２１の辺から辺に近接する第２貫通導体３２までの距離Ｄ１（Ｄ１ｘ，Ｄ１ｙ）は図１〜図３に示す例と同じである。また、Ｄ１ｘとＤ１ｙとは同じ距離で、Ｄ２ｘとＤ２ｙも同じ距離である点も同様である。内部導体２１の４つの角部は、第２貫通導体３２の外形に沿って丸められており、内部導体２１の角部において第２貫通導体３２と内部導体２１の外縁との距離が同じになっている。これにより、ｘ方向およびｙ方向に対して斜め方向、例えば図８（ａ）に示す例のようなｘ方向および
ｙ方向に対して４５度の方向における、内部導体２１の外縁から第２貫通導体３２までの距離Ｄ１ｘｙもまたＤ１ｘおよびＤ１ｙと同じである。

図６〜図８に示す例においては、露出領域１２ａに、第１表面導体４１と第１表面導体４１の周囲に複数の第２表面導体４２が設けられており、第１貫通導体３１の他端は第１表面導体４１に接続され、複数の第２貫通導体３２はそれぞれ他端が複数の第２表面導体４２の１つに接続されている。第１表面導体４１は第１貫通導体３１の他端の端面より大きく、第２表面導体４２は第２貫通導体３２の他端の端面より大きいものである。

このような第１表面導体４１および第２表面導体４２が設けられている回路基板１００によれば、第１貫通導体３１の端面および第２貫通導体３２の端面の代わりに第１表面導体４１および第２表面導体４２にめっき皮膜が形成される。そのため、比較的小さい第１貫通導体３１の端面および第２貫通導体３２の端面のめっき皮膜の状態を視認するのに対して視認性がより向上するので、積層ずれの検知をより容易で正確に行なうことのできる回路基板１００となる。

図６〜図８に示す例の場合の、積層ずれの状態に対する第１表面導体４１および第２表面導体４２に形成されるめっき皮膜は、図９〜図１１に示す例のようになる。各図の（ａ）は第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との間に積層ずれがない、もしくは積層ずれが距離Ｄ１以下である場合である。各図の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれが、ｘ方向である場合、ｙ方向である場合、ｘ方向とｙ方向の両方である場合をそれぞれ示している。図９の各図はずれ量がＤ１（Ｄ１ｘ、Ｄ１ｙ）程度の場合を示しており、図１０の各図はずれ量がＤ１（Ｄ１ｘ、Ｄ１ｙ）を少し超えた程度の場合を示しており、図１１の各図はずれ量がＤ１よりも大きいＤ２（Ｄ２ｘ、Ｄ２ｙ）以上の場合を示している。積層ずれの方向およびずれ量によって、第１表面導体４１および第２表面導体４２に形成されるめっき皮膜の状態が変化する。

例えば図８に示す例おいてＤ１（Ｄ１ｘ、Ｄ１ｙ、Ｄ１ｘｙ）＝０．１ｍｍ、Ｄ２（Ｄ２ｘ、Ｄ２ｙ）＝０．２ｍｍに設定した場合、ｘ方向およびｙ方向のいずれにも積層ずれがない場合は、図９（ａ）に示すように第１表面導体４１にはめっき皮膜が形成されず、４つの第２表面導体４２にはめっき皮膜が形成される。第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれ（以下、単に積層ずれともいう。）がｘ方向（右方向）に０．０９ｍｍ、ｙ方向（左方向）に０ｍｍである場合には、図９（ｂ）に示すように第１表面導体４１はめっき皮膜がなく、第２表面導体４２はすべてめっき皮膜がある状態となる。また積層ずれがｘ方向に０ｍｍ、ｙ方向に＝０．０９ｍｍの場合も図９（ｃ）に示すように同様のめっき皮膜状態となる。このようなめっき皮膜の状態からｘ方向の積層ずれおよびｙ方向の積層ずれともに０．１ｍｍより小さいのということがわかる。一方、積層ずれがｘ方向に０．０９ｍｍ、ｙ方向に＝０．０９ｍｍの場合は、図９（ｄ）に示すように第１表面導体４１はめっき皮膜がなく、第２表面導体４２は右上側のもののみがめっき皮膜が形成されない。すなわち第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれが右上方向に０．１２７ｍｍのずれとなっているためであり、めっき皮膜の状態から右上方向に０．１ｍｍを越えるずれが発生していることがわかる。

また図１０（ｂ）では図９（ｂ）に対して第２表面導体４２の右側２つのめっき皮膜がない状態となっている。第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれは、右方向のずれで、ずれ量は０．１ｍｍより大きく０．２ｍｍより小さいことがわかる。同様に図１０（ｃ）に示す例のめっき状態からは、下方向の積層ずれで０．１ｍｍより大きく０．２ｍｍより小さいものであることがわかり、図１０（ｄ）に示す例のめっき状態からは、積右上方向の積層ずれで、右方向および上方向ともに０．１ｍｍより大きく０．２ｍｍより小さいものであることがわかる。

さらに図１１（ｂ）では図１０（ｂ）に対して第１表面導体４１にめっき皮膜が形成されている状態となっているので、積層ずれが右方向で０．２ｍｍより大きくずれていることがわかる。同様に図１１（ｃ）に示す例のめっき状態からは、上方向の積層ずれで０．２ｍｍより大きいことがわかる。図１１（ｄ）に示す例のめっき状態からは、右上方向の積層ずれで、右方向および上方向ともに０．１ｍｍより大きく、右上方向には０．２ｍｍより大きくずれていることがわかる。

内部導体２１の辺から辺に近接する第２貫通導体３２までの距離Ｄ１（Ｄ１ｘ，Ｄ１ｙ）および内部導体２１の開口部２１ａの縁から第１貫通導体３１までの距離Ｄ２（Ｄ２ｘ，Ｄ２ｙ）は上記の例に限られず、回路基板１００に求められる積層ずれ許容値に応じて設定されるものである。また、Ｄ１ｘとＤ１ｙとを異なる値に設定することもできる。

ここで、図６〜図８に示す例では、内部導体２１の４つの角部は第２貫通導体３２の外形に沿って丸められている。これにより、ｘ方向およびｙ方向に対して斜め方向における、内部導体２１の外縁から第２貫通導体３２までの距離Ｄ１ｘｙがＤ１ｘおよびＤ１ｙと同じである。そのため、斜め方向においてもｘ方向およびｙ方向と同じずれを検知することができる。微小なパターンなどの積層ずれの許容値が小さいものに適用することができる。あるいは、例えば、上述した容量素子の電極が円形である場合には、いずれの方向においても容量変化率は同じで、いずれの方向においてもずれの許容量は同じになるので、このような場合に適している。

また、図１〜図３に示す例の内部導体２１の開口部２１ａの形状は正方形であるのに対して、図６〜図８に示す例では円形である。第１貫通導体３１と開口部２１ａとでより大きいずれを検知するが、この大きいずれについてもいずれの方向にも同じずれ量で検知することができる。例えば、容量素子を内蔵する回路基板１００において、容量誤差のレベルが異なる２種類のものを作製する場合に適用することができる。

図１２および図１３に示す例は、第２貫通導体３２が内部導体２１の４つの角部および４つの辺の中央部のそれぞれに接続され、合計８つの第２貫通導体３２を有する例を示している。図１〜図３に示す例の第２貫通導体３２の配置と図６〜図８に示す例の第２貫通導体３２の配置とを組み合わせた例である。各図の（ａ）は第１絶縁層１１と第２絶縁層１２との間に積層ずれがない、もしくは積層ずれが距離Ｄ１以下である場合である。各図の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、第１絶縁層１１に対する第２絶縁層１２の積層ずれが、ｘ方向である場合、ｙ方向である場合、ｘ方向とｙ方向の両方である場合をそれぞれ示している。図１２の各図はずれ量がＤ１（Ｄ１ｘ、Ｄ１ｙ）程度の場合を示しており、図１３の各図はずれ量がＤ１よりも大きいＤ２（Ｄ２ｘ、Ｄ２ｙ）以上の場合を示している。この例においても、積層ずれの方向およびずれ量によって第１表面導体４１および第２表面導体４２に形成されるめっき皮膜の状態が変化する。図１〜図３に示す例に対してｘ方向およびｙ方向の積層ずれが大きい場合、図６〜図８に示すれに対して斜め方向（ｘｙ方向）の積層ずれが大きい場合であっても、ずれの方向が正確に検知することができる。

なお、図６〜図８に示した例の内部導体２１の開口部２１ａの形状を、第１表面導体４１および第２表面導体４２を有さない例に適用した回路基板１００とすることができる。また、図６〜図８および図１２，１３に示した例のような第２貫通導体３２の配置の場合において第１表面導体４１および第２表面導体４２を設けない回路基板１００とすることもできる。

第１表面導体４１および第２表面導体４２の形状および配置は、図６〜図８に示す例に限られるものではない。図６〜図８に示す例では、第２貫通導体３２は第２表面導体４２
の外側の角部に接続され、平面透視で第２表面導体４２のほぼ全体が内部導体２１と重なっている。これに対して、図１４（ａ）に示す例では、第２表面導体４２および内部導体２１の大きさは同じで、内部導体２１に対する第２貫通導体３２の接続位置も同じであるあるが、第２貫通導体３２は第２表面導体４２の中央部に接続され、平面透視で第２表面導体４２は内部導体２１より外側にはみ出している。この例は、図６〜図８に示す例に対して第１表面導体４１および第２表面導体４２を設ける領域が大きくなる。図１４（ｂ）に示す例では、第２貫通導体３２は第２表面導体４２の内側の角部に接続されているが、内部導体２１の外形が小さく、平面透視で第２表面導体４２は内部導体２１より外側に大きくはみ出している。内部導体２１の外形が同じであれば、図６〜図８に示す例に対して第１表面導体４１および第２表面導体４２を設ける領域がさらに大きくなる。図１４（ｃ）に示す例では、内部導体２１の大きさは同じで、内部導体２１に対する第２貫通導体３２の接続位置も同じであるが、第２表面導体４２および第１表面導体４１は、形状が異なり、第１表面導体４１がひし形で、第２表面導体４２は斜辺が第１表面導体４１の辺に沿った直角三角形状である。そのため、図６〜図８に示す例に対して、第１表面導体４１と第２表面導体４２との間隔は同じでも第１表面導体４１および第２表面導体４２の大きさは大きい。この例は、図６〜図８に示す例に対して第１表面導体４１および第２表面導体４２を設ける領域の大きさは同じであるが、視認性が高まっている。

図１５に示す例の回路基板１００は、いわゆる多数個取り基板である。図１〜図３に示す例のような回路基板１００と同様の回路基板となる基板領域がｘ方向およびｙ方向にそれぞれ５つずつ配列され、計２５個の基板領域が中央部に配置されている、多数個取り形態の回路基板１００である。第１表面導体４１および第２表面導体４２は、各基板領域には設けられず、複数の基板領域を取り囲む外周部に設けられている。図面には示されていないが、内部導体２１もまた外周部の内部における第１表面導体４１および第２表面導体に対応する位置に設けられている。また、この例では第１表面導体４１および第２表面導体は複数個所に設けられている。具体的には絶縁基板１の正方形の上面の４つの角部に設けられている。多数個取り基板は比較的大型であり、製造時の変形による積層ずれが平面方向の位置によって異なる場合があるので、複数個所に設けることでこの積層ずれの違いを検知することができる。第１表面導体４１および第２表面導体（ならびに第１貫通導体３１、第２貫通導体３２、内部導体２１）を設ける位置および数は図１５に示す例に限られるものではない。

図１６に示す例のように、電子部品３００は、上記のような回路基板１００と、電子素子２００とを備えている。このような電子部品３００によれば、上記構成の回路基板１００を含んでいることから、積層ずれによる電気特性等の不具合のない電子部品３００を提供することができる。

図１６に示す例の電子部品３００は、図６に示す例の回路基板１００に電子素子200を
搭載した例である。電子素子２００は回路基板１００の上面に搭載され、電子素子２００の電極２０１と回路基板１００の接続導体（回路表面導体４３）とが接続部材２１０としてボンディングワイヤで電気的に接続されている。

絶縁基板１は、回路基板１００の基本的な部分であり、複数の回路導体（回路表面導体４３、回路内部導体２２、回路貫通導体３３）を互いに電気的に絶縁させて配置するための電気絶縁体として機能する。また、絶縁基板１は、例えば、電子素子２００を搭載して固定するための基体として機能する部分である。

絶縁基板１は、平面視（上面視）で正方形状あるいは長方形状の平板状である。例えば、０．８ｍｍ〜６ｍｍ×１．２ｍｍ〜８ｍｍの長方形状で、厚みが例えば０．１５ｍｍ〜１ｍｍの板状である。絶縁基板１は、複数の絶縁層１０が積層されてなるものである。上
述した例の絶縁基板１は４層の絶縁層１０で構成されているが、絶縁層１０の数はこれらに限られるものではない。絶縁層１０は、内部導体２１が設けられる第１絶縁層１１および第１貫通導体３１および第２貫通導体３２ならびに第１表面導体４１および第２表面導体４２が設けられる第２絶縁層１２を含んでいる。第２絶縁層１２は、第１絶縁層１１に接して積層されるが、図１および図６に示す例のように第１絶縁層１１の上方であってもよいし、第１絶縁層１１の下方に積層されてもよい。第２絶縁層１２が第１絶縁層１１の下方に積層される場合は、内部導体２１は第１絶縁層１１の下面に設けられ、第１表面導体４１および第２表面導体４２は第２絶縁層１２の下面に設けられる。

図１に示す例の絶縁基板１は平板であり、図６に示す例の絶縁基板１は第２絶縁層１２の露出領域１２ａが底面である小さな凹部を上面に有している。絶縁基板１は、この凹部以外に、電子素子２００を収容するための大きい凹部（キャビティ）を有するものであってもよい。電子素子２００を収容するキャビティは、例えば、キャビティの内側面と絶縁基板１の外側面との間の壁厚みを０．５ｍｍ以上とした上で、平面視の形状が１．２ｍｍ〜５ｍｍ×１．５ｍｍ〜７ｍｍの長方形状で、上面からの深さが０．０５ｍｍ〜０．６ｍｍとすることができる。

絶縁基板１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ガラスセラミック焼結体、窒化アルミニウム質焼結体またはムライト質焼結体等のセラミック焼結体によって形成されている。絶縁基板１は、例えばガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。まず、ガラス成分となる酸化ケイ素、酸化ホウ素およびフィラー成分となる酸化アルミニウム等の粉末を主成分とする原料粉末を適当な有機バインダおよび有機溶剤と混練してスラリーとするとともに、このスラリーをドクターブレード法またはリップコータ法等の成形方法でシート状に成形して、絶縁層１０〜１２となるセラミックグリーンシートを作製する。その後、このセラミックグリーンシートを適当な寸法に切断、成形したセラミックグリーンシートを複数枚積層して積層体を作製する。その後、この積層体を約９００〜１０００℃程度の温度で焼成することによって絶縁基板１を製作することができる。第２絶縁層１２より上または下に他の絶縁層１０が積層されている場合には、この絶縁層１０となるセラミックグリーンシートに露出領域１２ａを露出させるための貫通孔等を設けておく。また、上述したキャビティを有する場合には、キャビティとなる貫通孔をセラミックグリーンシートに設けておく。

絶縁基板１には回路導体（回路表面導体４３、回路内部導体２２、回路貫通導体３３）が設けられている。図１および図６に示す例においては、上述したように絶縁基板１の上面には、回路表面導体４３として、電子素子２００がワイヤボンディング接続される場合の接続導体と、電子素子２００を固定するため、また必要に応じで接地するための搭載用導体とが設けられている。絶縁基板１の下面には、回路基板１００を外部回路に接続するための端子電極としての回路表面導体４３が設けられている。上面の回路表面導体４３と下面の回路表面導体４３とは、絶縁基板１の内部の回路内部導体２２および回路貫通導体３３を介して電気的に接続されている。これにより、上面に搭載された電子素子２００を、回路導体を介して外部の配線基板に電気的に接続することができる回路基板１００となっている。

回路導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属材料、またはこれらの金属材料を含む合金材料等によって形成されている。このような金属材料等は、メタライズ層として絶縁基板１の所定の位置に設けられている。

回路導体の表面導体４（第１表面導体、第２表面導体４２、回路表面導体４３）および内部導体２の回路内部導体２２は、例えば、絶縁基板１が上述したようなガラスセラミッ
ク焼結体からなる場合であれば、例えば銅のメタライズ層で形成することができる。銅のメタライズ層である場合には、銅の粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して作製した金属ペーストを絶縁層１０〜１２となる上記セラミックグリーンシートの表面にスクリーン印刷法等の方法で印刷して、その後セラミックグリーンシートと同時焼成する方法で形成することができる。また、貫通導体（第１貫通導体３１、第２貫通導体３２、回路貫通導体３３）は、絶縁層１０〜１２となるセラミックグリーンシートに貫通孔をあらかじめ形成しておき、このセラミックグリーンシートの貫通孔内に上記の金属ペーストをスクリーン印刷法等の方法で充填し、同時焼成することによって形成することができる。セラミックグリーンシートの貫通孔は、機械的な孔あけ加工またはレーザ加工等の方法で形成することができる。

表面導体４の外表面には、上述したように、電解めっき法でめっき層がさらに被着されている。めっき層は、例えばニッケルおよび金等からなるものである。表面導体４は、上述した内部導体２１と同様にめっき導体（不図示）に接続されている。

回路基板１００に搭載される電子素子２００としては、ＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）やＬＳＩ（Large-Scale Integrated Circuit：大規模集積回路）等の半導体集積回路素子、およびＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）やＰＤ（Photo Diode：フォトダイオード）、ＣＣＤ（Charged-Coupled Device：電荷結合素子）、ＣＭＯＳ
（Complementary Metal-Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）等の光半導体
素子、電流センサ素子または磁気センサ素子等のセンサ素子、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（Micro electro mechanical systems：微小電気機械システム）素子等の種々の電子素子が挙げられる。また、電子素子２００は、圧電素子、容量素子または抵抗器等の受動部品であってもよい。また、電子素子２００は、複数個が搭載されてもよく、複数種のものが含まれていてもよい。

電子素子２００の回路基板１００に対する機械的な接続は、例えば、はんだ等の低融点ろう材または接着剤、あるいは必要によって導電性接着剤等の電気伝導性を有する接合材（不図示）によって行なわれる。電子素子２００の電極２０１と回路基板１００の回路表面導体４３との電気的な接続は、例えば、図１６に示す例のようなボンディングワイヤ等の接続部材２１０による接続以外に、はんだボールや金属バンプおよび導電性接着剤を接続部材２１０として用いた、いわゆるフリップチップ接続で、電気的および機械的接続を行なうこともできる。フリップチップ接続の場合は、アンダーフィル材によって機械的接続を補強することができる。

図１６に示す例では、電子素子２００および接続部材２１０は露出しているが、これらおよび回路基板１００の上面を封止樹脂で覆って封止することができる。封止樹脂は、例えば、エポキシ樹脂およびエポキシ樹脂にフィラーを含有させたものなどを用いることができる。

また、回路基板１００がキャビティを有する場合には、キャビティの底面に電子素子２００が搭載される。そして、キャビティを蓋体で塞いで、あるいはキャビティ内に封止樹脂を充填して封止することができる。蓋体として金属、セラミックス、樹脂等からなる平板状あるいはキャップ状のものを、また接合材として、はんだやろう材等の金属接合材、樹脂接着剤、導電性接着剤等の樹脂接合材、ガラス接合材等を用いることができる。

１・・・絶縁基板
１０・・・絶縁層
１１・・・第１絶縁層
１２・・・第２絶縁層
１２ａ・・・露出領域
２・・・内部導体
２１・・・内部導体
２１ａ・・・開口部
２２・・・回路内部導体
３・・・貫通導体
３１・・・第１貫通導体
３２・・・第２貫通導体
３３・・・回路貫通導体
４・・・表面導体
４１・・・第１表面導体
４２・・・第２表面導体
４３・・・回路表面導体
１００・・・回路基板
２００・・・電子素子
２０１・・・電極
２１０・・・接続部材
３００・・・電子部品

Claims (3)

1. 第１絶縁層および、該第１絶縁層と接して積層されており表面に露出する露出領域を有する第２絶縁層を含む複数のセラミックからなる絶縁層が積層されてなる絶縁基板と、
   前記第１絶縁層に設けられて前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との層間に位置しており、方形状で中央部に開口部を有する内部導体と、
   前記露出領域から前記層間にかけて前記第２絶縁層を貫通し、一端が前記内部導体の前記開口部内に位置している第１貫通導体と、
   前記露出領域から前記層間にかけて前記第２絶縁層を貫通し、一端が前記内部導体の各辺に近接する位置で前記内部導体に接続している複数の第２貫通導体と、
   を備えており、
   前記内部導体の前記開口部の縁から前記第１貫通導体までの距離が、前記内部導体の辺から該辺に近接する前記第２貫通導体までの距離より大きい回路基板。
2. 前記露出領域に、第１表面導体と該第１表面導体の周囲に複数の第２表面導体が設けられており、前記第１貫通導体の他端は前記第１表面導体に接続され、複数の前記第２貫通導体はそれぞれ他端が複数の前記第２表面導体の１つに接続されている請求項１に記載の回路基板。
3. 請求項１または請求項２に記載の回路基板と電子素子とを備えている電子部品。
   

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