JP2021022699A

JP2021022699A - 配線基体および電子装置

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Publication number: JP2021022699A
Application number: JP2019139888A
Authority: JP
Inventors: 郁也早野; Ikuya Hayano
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2021-02-18
Anticipated expiration: 2039-07-30
Also published as: JP7397595B2

Abstract

【課題】配線基体１に実装される電子部品の接続信頼性を高めること。【解決手段】本発明の一実施形態に係る配線基体１は、第１方向に沿う第１面３と、第１方向に直交する第２面４と、を含む基体２を備えている。第１面は電子部品が実装される面であり、第１凹部３１と、第１凹部３１の内側面を覆う第１導体３２と、を有する。第２面４は外部基板７に接する面である。【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品が基体の側面に実装される配線基体および電子装置に関する。

例えば加速度センサ等の電子部品（センサ部品）が一つの配線基板に対し複数搭載されてなる電子装置が知られている。これらのセンサ部品は、自動車または撮像装置等の機器における前後左右上下等の多方向における加速度等の物理量を検知する。そして、検知した物理量は機器の制御等に利用される。

複数のセンサ部品は、それぞれ一方向の検知方向を有している。これらのセンサ部品は、それぞれの検知方向が互いに異なる方向になるように実装されている（引用文献１）。

特開２００４−１５３５０３号公報

従来、複数の電子部品が搭載される配線基板および電子装置では、配線基板の側面に電子部品が実装される。このとき、電子部品との電気的な接続に用いる導体は、配線基板の主面（上面）に設けられたものに比較して側面に設けられたものは接合強度が小さく、剥がれ易い場合があり、配線基板や電子装置の接続信頼性が低下する可能性があった。

本発明の一実施形態に係る配線基体は、第１方向に沿う第１面と、第１方向に直交する第２面と、を含む基体を備えている。第１面は電子部品が実装される面であり、第１凹部と、第１凹部の内側面を覆う第１導体と、を有する。第２面は外部基板に接する面である。

本発明の一実施形態に係る配線基体は、上述した構成であることによって、配線基体の側面に位置する導体は、平坦な側面上に設けられたものと比較して側面における面積が同じであっても接合面積が大きくなるので接合強度が増し、剥がれにくくなる。その結果、配線基体に実装される電子部品の接続信頼性を高めることができる。

本発明の一実施形態に係る配線基体の斜視図である。本発明の一実施形態に係る配線基体の斜視図である。（ａ）は図１および図２に示す配線基体における第１凹部および第２凹部を示す断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は第１凹部および第２凹部の他の例を示す断面図である。（ａ）は図１に示す配線基体における第１導体および第２導体を示す断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は第１導体および第２導体の他の例を示す断面図である。（ａ）は図２に示す配線基体における第１導体および第２導体を示す断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は第１導体および第２導体の他の例を示す断面図である。本発明の一実施形態に係る電子装置の斜視図である。図６の第１面の正面図である。図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。図７のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。図７のＸ−Ｘ線における断面図である。本発明の他の実施形態に係る配線基体の斜視図である。本発明の他の実施形態に係る電子装置の斜視図である。図１２に示す電子装置の第１面の正面図である。本発明の他の実施形態に係る配線基体の斜視図である。本発明の他の実施形態に係る電子装置の斜視図である。本発明の他の実施形態に係る配線基体の斜視図である。図１６に示す配線基体の第１面の正面図である。本発明の他の実施形態に係る電子装置の斜視図である。図１８の第１面の正面図である。図６に示す電子装置と外部基板とが接続した斜視図である。

以下、各実施形態の配線基体１について、図面を用いて詳細に説明する。各図面には、説明の便宜上、第１方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標を付している。以下、第１方向をｚ方向として説明する場合がある。また、z方向の正方向を上方向として上下方向の説明
をする場合がある。

＜配線基体１の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る配線基体１の斜視図である。図２は、本発明の一実施形態に係る配線基体１の斜視図である。図３（ａ）は、図１および図２に示す配線基体１における第１凹部３１および第２凹部５１を示す断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は第１凹部３１および第２凹部５１の他の例を示す断面図である。図４（ａ）は、図１に示す配線基体１における第１導体３２および第２導体５２を示す断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は第１導体３２および第２導体５２の他の例を示す断面図である。図５（ａ）は、図２に示す配線基体１における第１導体３２および第２導体５２を示す断面図であり、（ｂ）および（ｃ）は第１導体３２および第２導体５２の他の例を示す断面図である。図３〜図５は、第１方向（ｚ方向）に直交する断面図である。

図６は、本発明の一実施形態に係る電子装置１０の斜視図である。なお、図６は図２に示す例の配線基体１を用いた電子装置１０の例を示している。図７は、図６の第１面３の正面図である。なお、図６（ａ）は第４面６側からの斜視図であり、図６（ｂ）は第２面４側からの斜視図である。図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線における断面図である。図１０は、図７のＸ−Ｘ線における断面図である。

図１１は、本発明の他の実施形態に係る配線基体１の斜視図である。図１１（ａ）は第４面６側からの斜視図であり、図１１（ｂ）は第２面４側からの斜視図である。図１２は、本発明の他の実施形態に係る電子装置１０の斜視図である。なお、図１２は図１１に示す例の配線基体１を用いた電子装置１０の例を示している。図１３は、図１２に示す電子装置１０の第１面３の正面図である。図１４は、本発明の他の実施形態に係る配線基体１の斜視図である。図１４（ａ）は第４面６側からの斜視図であり、図１４（ｂ）は第２面４側からの斜視図である。図１５は、本発明の他の実施形態に係る電子装置１０の斜視図である。なお、図１５は図１４に示す例の配線基体１を用いた電子装置１０の例を示している。また、図１５（ａ）は第４面６側からの斜視図であり、図１５（ｂ）は第２面４側からの斜視図である。

図１６は、本発明の他の実施形態に係る配線基体１の斜視図である。図１７は、図１６
に示す配線基体１の第１面３の正面図である。図１８は、本発明の他の実施形態に係る電子装置１０の斜視図である。なお、図１８は図１６に示す例の配線基体１を用いた電子装置１０の例を示している。図１９は、図１８の第１面３の正面図である。図２０は、図６に示す電子装置１０と外部基板７とが接続した斜視図である。

本発明の各実施形態に係る配線基体１は、第１方向に沿う第１面３と、第１方向に直交する第２面４と、を含む基体２を備えている。第１面３は第１電子部品３０が実装される面であり、第１凹部３１と、第１凹部３１の内側面を覆う第１導体３２と、を有する。第２面４は外部基板７に接続する面である。なお、本明細書において配線基体１は、基体２の第１面３に対し、第１凹部３１、第１導体３２が備わったものを配線基体１と呼ぶ。

また、配線基体１は第１方向に沿うとともに第１面３に直交する第３面５と、第１方向に直交する第４面６とをさらに備えていてもよい。第３面５は第２電子部品５０が実装される面であり、第２凹部５１と、第２凹部５１の内側面を覆う第２導体５２と、を有する。第４面６は第３電子部品６０が実装される面であり、第４面６上に第３導体６１を有する。以降、配線基体１が備える各構成について述べていく。

配線基体１を構成する基体２は、図１や図２の斜視図のように直方体形状であってもよい。直方体形状である場合、より具体的には、立方体形状であってもよい。直方体形状や立方体形状であることにより、例えば複数の電子部品を一つの配線基体に実装することができるので、一つの配線基板に対し一つの電子部品を実装する場合に比べ、必要な配線基体１の数を少なくすることができ、外部基板７に実装する際に省スペース化しやすくなる。加えて第１面３、第３面５、および第４面６のそれぞれに実装される第１電子部品３０、第２電子部品５０、第３電子部品６０として例えば一方向における物理量の検知機能を有するセンサ部品を実装した際に、３方向の物理量の精確な検出が容易となる。

基体２の形状は、例えば図１６の斜視図ように３枚の板がそれぞれ直交して配置されて一体となった形状であってもよい。言い換えれば、図１や図２のような直方体形状の基体２を第１面３、第３面５および第４面６に亘って切り欠いた形状であってもよい。この形状であることによって、後述するように第１面３、第３面５、および第４面６のそれぞれに電子部品３０，５０，６０を実装する際に、電子部品３０，５０，６０を基体２で囲まれた空間内に実装することができ、電子部品３０，５０，６０が基体２の外側へ突出しないので、配線基体１を一層小型化でき、ひいては電子装置１０をより一層小型化しやすくなる。基体２の他の形状としては、２枚の板が直交して配置され一体となったＬ字形状であってもよい。このときの第１面３は第４面６と直交する面であり、第３面５は第１面３の裏面であり基体２の外側に位置することになる。あるいは、第１面３と第３面５は同じ面とすることもできる。いずれの場合であっても、少なくとも２つの電子部品３０，６０を基体２で囲まれた内側の空間に実装することができるので、電子装置１０をより一層小型化しやすくなる。

基体２の大きさは、例えば幅が３ｍｍ〜１５ｍｍ、奥行きが３ｍｍ〜１５ｍｍ、高さが３ｍｍ〜１５ｍｍで構成される仮想直方体の内部に収まる大きさであってもよい。なお、本明細書において基体２の内側とは、この仮想直方体の中心に近い側のことであり、基体２の外部とは仮想直方体の中心から遠い側を意味する。

基体２は絶縁体材料を含んでいてもよく、複数の絶縁層が第１方向に積層されて基体２が作られていてもよい。例えば、図８に示す例では１３層の絶縁層が積層されて基体２が構成されている。絶縁体材料は、たとえば酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体または窒化珪素質焼結体のようなセラミック材料、またはガラスセラミック材料等を用いることができる。

基体２は、図１、図２の配線基体１の斜視図で示すように、第１方向に沿う第１面３に、第１凹部３１と、第１凹部３１の内側面を覆う第１導体３２とを有している。第１凹部３１の内側面とは、第１凹部３１の内面のうち、第１方向（ｚ方向）に直交する面（上面、下面）は含まず、第１方向に沿う面であり、上面と下面の間の面である。言い換えれば、第１凹部３１の内面のうち、第１面３の正面視で見える部分である。第１凹部３１の開口部の幅が内部の幅よりも小さい場合は正面視で見える部分と、正面透視で見える、第１面３と対向する部分である。これによって第１面３に対し、第１面３の正面視において面積が等しい導体が第１面３上にある場合と比べ、第１凹部３１の分だけ基体２と第１導体３２との接合面積を増やすことができるので、第１導体３２の接合強度を高めることができる。その結果、第１導体３２と接続される第１電子部品３０の電気的な接続信頼性を向上することができる。なお、図１や図２のように基体２が直方体形状である場合、第１面３は基体２の外側の面を指す。また、基体２が図１６や図１７のように３枚の板がそれぞれ直交して配置されて一体となった形状であったり、Ｌ字形状であったりする場合、基体２の外側の面だけでなく内側の面を第１面３としてもよい。

第１凹部３１の第１方向に直交する断面の形状は図３〜図５に示すように多角形状もしくは弓形状であってもよい。このとき、多角形状とは、例えば正方形状、長方形状あるいは台形状であってもよい。多角形には方形や台形のような単純多角形以外の多角形、例えば図３（ｃ）の第１凹部３１の凸型のような凸多角形も含まれる。弓形状とは、例えば図３（ａ）および図３（ｂ）に示す例のような半円形、半長円形であってもよい。図３（ｂ）に示す例の第１凹部３１の形状は半円であり、図３（ａ）に示す例の第１凹部３１の形状は半円の弧の部分を伸ばして弦の部分（開口部分）を短くした形状（半円形）であり、いずれも弓形状である。弓形状であるとき、その弧の曲率半径は例えば０．１ｍｍ〜０．２５ｍｍであってもよい。弓形状であることによって、第１凹部３１におけるクラックの発生を低減できるので、第１導体３２が剥がれてしまうことを低減できる。また、弓形状であるときに、弧の一部が直線形状になっていてもよい。

第１凹部３１は、図３〜図５の（ａ）および（ｃ）に示す例のように、第１面３の正面視における第１凹部３１の中心を含む第１方向に直交する断面において、第１面３に位置する開口部分より基体２の内部に幅の大きい部分を有していてもよい。ここでいう幅は、第１方向（ｚ方向）に直交し第１面３に平行な方向（ｘ方向）の長さであり、図３〜図５においては開口部分の幅をＷｏ、基体２の内部における最大幅をＷｍａｘで示している。これによって、第１凹部３１は開口付近に幅が狭い部分が位置することとなる。第１導体３２を引き剥がすような、第１凹部３１内から外側方向への力が加わっても、第１導体３２がこの幅の狭い部分に引っ掛かり、押さえられることとなる。そのため、第１導体３２が基体２の第１凹部３１から剥がれ難くなるので、電気的な接続信頼性が向上する。

第１凹部３１の大きさは、例えば幅が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、奥行き（第１面３からの深さ）が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、高さ（第１方向の長さ）が０．２ｍｍ〜１．０ｍｍで構成される直方体の内部に収まる大きさであってもよい。このとき第１凹部３１の開口部分の幅Ｗｏは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲の大きさであってもよく、第１凹部３１の最大幅Ｗｍａｘは０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの大きさであってもよい。また、図１や図２のような直方体形状のとき、第１面３の正面視において、第１凹部３１は第２面４側に位置する端を除く場所に位置していてもよい。言い換えれば、第１凹部３１は第１面３に開口し、第２面４には開口していないものとすることができる。これによって、第１導体３２と外部基板７上の導体が短絡することを低減できる。また、第１凹部３１は第４面６には開口せず、第１面３のみに開口するものとすることができる。これにより第１導体３２は、第１方向の両端が基体２で挟まれたものとなるので、接合強度が高いものとなる。

第１面３には第１凹部３１が複数位置していてもよい。第１凹部３１が複数位置している場合、複数の第１凹部３１のそれぞれに第１導体３２が位置していてもよい。第１凹部３１および第１導体３２の数は、第１導体３２と接続される第１電子部品３０の電極の数に応じて設定することができる。このとき、基体２が絶縁層の積層体である場合、積層方向に直交する方向または積層方向に平行な方向に沿って第１凹部３１が一直線上に複数位置していてもよい。また、第１面３に実装される第１電子部品３０を中心として、第１凹部３１が対称になるように複数配置されていてもよい。これによって、例えば第１電子部品３０を実装し、ワイヤボンディング等で接続する際に、ボンディング作業が容易となる。

第１導体３２は第１凹部３１の内側面を覆うものであるので、第１導体３２の形状は、図４に示す例のように第１凹部３１の内側面に沿った形状であり、第１凹部３１内において第１導体３２の表面と第１面３（開口）との間に空間（開口部に面する空間）ができる形状であってもよい。これに対して、第１導体３２の形状は、図５に示す例のように、第１凹部３１の形状と同じ形状、言い換えれば第１凹部３１に導体が充填された形状であってもよい。このような形状の場合も第１導体３２は第１凹部３１の内側面を覆うものであり、図４に示す例の第１導体３２の厚みが大きくなって開口まで達したものということができる。

第１導体３２が図５に示す例のように第１凹部３１の形状に合うように充填された形状であるとき、第１導体３２は、第１面３側の表面が第１面３と同一面上に位置していてもよい。言い換えれば、第１面３と面一であってもよい。これによって、第１電子部品３０をフリップチップ実装する際に、第１電子部品３０の傾きを抑えやすくなる。そのため、第１電子部品３０として例えばセンサ部品を第１面３に実装する場合、物理量の検出精度を向上させることができる。また、図６に示す例のように第１電子部品３０の電極と第１導体３２とをワイヤボンディングで接続する際に、第１導体３２の表面が平坦であるのでボンディングワイヤの接続性がよくなる。そのため、第１電子部品３０の実装信頼性の高い電子装置１０を得ることができる。なお、本明細書において第１導体３２と第１面３とが同一面上であることは第１面３上から第１導体３２の第１面３側の表面が１０μｍの範囲で基体２の内部側、あるいは基体２の外部側に位置していることも含む。

また、第１導体３２が、図４に示す例のように、第１凹部３１の開口部に面する空間を有する形状であるときには、例えば第１電子部品３０をフリップチップ実装する際に第１凹部３１の空間に導電性の接着剤等を充填することができるため、第１電子部品３０と配線基体１との実装強度を向上させることができる。このとき、第１導体３２は第１凹部３１の内側面と連続する上面および下面にまで位置していてもよい。これによって、第１凹部３１と第１導体３２との接合強度を一層高めることができる。

第１導体３２の材料は、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、ニッケルもしく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。

配線基体１は、図８のように第１導体３２に繋がり基体２の内部に向かって延びる第１導線３３を備えていてもよい。第１導線３３は、基体２の内部を通り第２面４にかけて延びていてもよく、その際、後述する第２面４の第１電極パッド４１と電気的に接続していてもよい。これにより、第１導体３２と第１電子部品３０の電極とが接続され、第１電極パッド４１と外部基板７の電極とが接続されることで、第１電子部品３０が外部回路に接続される。

第１導線３３は、例えば積層された絶縁層の層間に設けられ、第２面４に平行な方向（
ｘｙ面方向）に延びる第１導体層、第１方向（ｚ方向）に延びて絶縁層を貫通し、絶縁層を挟んで位置する複数の第１導体層を接続する第１貫通導体を含む。図８〜図１０に示す例では、第１導線３３の第１導体層が第１導体３２の第１方向（ｚ方向）の端部（上端、下端）に接続されているが、これに限られるものではない。

第１導線３３の材料も第１導体３２の材料と同様に、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、ニッケルもしく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。

第１導線３３は第１導体３２と複数個所で接続していてもよい。第１導線３３が基体２の内部で分岐して、第１導体３２に複数個所で接続されていれば、第１導線３３と第１導体３２との接続信頼性が向上する。これによって第１導線３３を介して接続される外部基板７と第１電子部品３０との接続信頼性を向上させることができる。第１導線３３と第１導体３２との接続箇所は、図８に示す例のように、例えば第１導体３２の上端および下端と接続されていてもよいし、第１導体３２の中央と端部に接続されていてもよい。

第２面４は、例えば図２０に示す例のように、外部基板７と接続する面であってもよい。第２面４が外部基板７と接続するとは、第２面４が外部基板７と機械的に接続して固定される場合と、機械的な接続に加えて電気的に接続される場合とがある。外部基板７と電気的に接続する場合は、第２面４は第１電極パッド４１を有しており、第１電極パッド４１と外部基板７の電極とが電気的に接続する。

第１電極パッド４１の形状は例えば円形状や矩形状であってもよく、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、ニッケルもしく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。

基体２は、第１方向に沿うとともに第１面３に直交する第３面５を有していてもよい。言い換えれば、第３面５は、第１面３および第２面４と直交していてもよい。これによって、例えば第１電子部品３０、第２電子部品５０、第３電子部品６０がそれぞれセンサ部品である場合、ｘｙｚの３方向の物理量を検知が可能なセンサ装置を容易に提供することができる。

第３面５は、第２電子部品５０が実装される面であり、図１、図２の配線基体１の斜視図で示すように、第２凹部５１と、第２凹部５１の内側面を覆う第２導体５２と、を有していてもよい。第２凹部５１の内側面とは、第１凹部３１と同様に、第２凹部５１の内面のうち第１方向（ｚ方向）に直交する面（上面、下面）は含まず、第１方向に（ｚ方向）に沿う面であり、上面と下面の面である。言い換えれば、第２凹部５１の内面のうち、第３面５の正面視で見える部分である。第２凹部５１の開口部の幅が内部の幅よりも小さい場合は正面視で見える部分と、正面透視で見える、第３面５と対向する部分である。これによって、第３面５に対し、第３面５の正面視において面積が等しい導体が第３面５上にある場合と比べ、第２凹部５１の分だけ基体２と第２導体５２との接合面積を増やすことができるので、第２導体５２の接合強度を高めることができる。その結果、第２導体５２と接続される第２電子部品５０の電気的な接続信頼性を向上することができる。基体２が図１６や図１７のように３枚の板がそれぞれ直交して配置されて一体となった形状であったり、Ｌ字形状であったりする場合、基体２の外側の面だけでなく内側の面を第３面５としてもよい。

第２凹部５１の第１方向に直交する断面の形状は、第１凹部３１と同様に、多角形状もしくは弓形状であってもよい。弓形状であることによって、第２凹部５１におけるクラックの発生を低減できるので、第２導体５２が剥がれてしまうことを低減できる。図１〜図
５に示す例において、第１凹部３１は第１方向（ｚ方向）に直交し第１面３に沿った方向（ｘ方向）に長い形状である。これに対して、第２凹部５１は第１方向（ｚ方向）に沿った方向に長い形状である。そのため、第２凹部５１の幅は第１凹部３１の幅よりも小さくすることができる。幅が小さくても内側面の面積は第１凹部３１と同等であるので、第２導体５２の接合強度も同等である。ここでいう第２凹部５１の幅は、第１方向（ｚ方向）に直交し第２面５に平行な方向（ｙ方向）の長さである。

第２凹部５１は、図３〜図５の（ａ）および（ｃ）に示す例のように、第３面５の正面視における第２凹部５１の中心を含む第１方向に直交する断面において、第３面５に位置する開口部分（図３〜図５のＷｏ）より基体２の内部に幅の値の大きい部分（図３〜図５のＷｍａｘ）を有していてもよい。ここでいう幅は、第１方向（ｚ方向）に直交し第３面５に平行な方向（ｙ方向）の長さであり、図３〜図５においては開口部分の幅をＷｏ、基体２の内部における最大幅をＷｍａｘで示している。これによって、第２凹部５１は開口付近に幅が狭い部分が位置することとなる。第２導体５２を引き剥がすような、第２凹部５１内から外側方向への力が加わっても、第２導体５２がこの幅の狭い部分に引っ掛かり、押さえられることとなる。そのため、第２導体５２が基体２の第２凹部５１から剥がれ難くなるので、電気的な接続信頼性が向上する。

第２凹部５１の大きさは、第１凹部３１と同様に、例えば幅が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ、奥行き（第３面５からの深さ）が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、高さ（第１方向の長さ）が０．２ｍｍ〜１．０で構成される直方体の内部に収まる大きさであってもよい。このとき、例えば第２凹部５１の開口部分の幅Ｗｏは０．１ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲の大きさであってもよく、第２凹部５１の最大幅Ｗｍａｘは０．２ｍｍ〜０．８ｍｍの大きさであってもよい。また、図１、図２のような直方体形状のとき、第３面５の正面視において、外部基板７に実装される第２面４側に位置する端を除く場所に位置していてもよい。言い換えれば、第２凹部５１は第３面５に開口し、第２面４には開口していないものとすることができる。これによって、第２導体５２と外部基板７上の導体が短絡することを低減できる。また、第２凹部５１は第４面６にも開口せず、第３面５のみに開口するものとすることができ、接合強度が高いものとなる。

第３面５には第２凹部５１が複数位置していてもよい。第２凹部５１が複数位置している場合、複数の第２凹部５１のそれぞれに第２導体５２が位置していてもよい。第２凹部５１および第２導体５２の数は、第２導体５２と接続される第２電子部品５０の電極の数に応じて設定することができる。このとき、基体２が積層されて作られる場合、積層方向に直交する方向または積層方向に平行な方向に沿って、第２凹部５１が一直線上に複数位置していてもよい。また、第３面５に実装される第２電子部品５０を中心として、第２凹部５１が対称になるように複数配置されていてもよい。これによって、例えば第２電子部品５０を実装し、ワイヤボンディング等で接続する際にボンディング作業が容易となる。

第１導体３２と同様に、第２導体５２は第２凹部５１の内側面を覆うものであるので、第２導体５２の形状は、図４に示す例のように第２凹部５１の内側面に沿った形状であり、第２凹部５１の開口部に面する空間を有する形状であってもよい。また、第２導体５２の形状は、図５に示す例のように、第２凹部５１の形状と同じ形状、言い換えれば第２凹部５１に導体が充填された形状であってもよい。

第２導体５２が図５に示す例のように第２凹部５１の形状に合うように充填された形状であるとき、第２導体５２は、第３面５側の表面が第３面５と同一面上に位置していてもよい。言い換えれば、第３面５と面一であってもよい。これによって、第２電子部品５０をフリップチップ実装する際に第２電子部品５０の傾きを抑えやすくなる。そのため、第２電子部品５０として例えばセンサ部品を第３面５に実装する場合、物理量の検出精度を
向上させることができる。また、図６に示す例のように第２電子部品５０の電極と第２導体５２とをワイヤボンディングで接続する際に、第２導体５２の表面が平坦であるのでボンディングワイヤの接続性がよくなる。そのため、第２電子部品５０の実装信頼性の高い電子装置１０を得ることができる。なお、本明細書において第２導体５２と第３面５とが同一面上にあることは第３面５上から第２導体５２の第３面５側の表面が１０μｍの範囲で基体２の内部側、あるいは基体２の外部側に位置していることも含む。

また、第２導体５２が、図４に示す例のように、第２凹部５１の開口部に面する空間を有する形状であるときには、例えば第２電子部品５０をフリップチップ実装する際に第２凹部５１の空間に導電性の接着剤等を充填することができるため、第２電子部品５０と配線基体１との実装強度を向上させることができる。このとき、第２導体５２は、第２凹部５１の内側面と連続する上面および下面にまで位置していてもよい。これによって、第２凹部５１と第２導体５２との接合強度を一層高めることができる。

第２導体５２の材料は、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、ニッケルもしく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。

配線基体１は、図８に示す例のように第２導体５２に繋がり基体２の内部に向かって延びる第２導線５３を備えていてもよい。第２導線５３は、基体２の内部を通り、第２面４にかけて延びていてもよく、その際、第２面４の第１電極パッド４１と電気的に接続していてもよい。これにより、第２導体５２と第２電子部品５０の電極とが接続され、第１電極パッド４１と外部基板７の電極とが接続されることで、第２電子部品５０が外部回路に接続される。

第２導線５３の形状は、第１導線３３の形状と同様に、例えば積層された絶縁層の層間に設けられ、第２面４に平行な方向（ｘｙ面方向）に延びる第２導体層、第１方向（ｚ方向）に延びて絶縁層を貫通し、絶縁層を挟んで位置する複数の第２導体層を接続する第２貫通導体を含む。

第２導線５３の材料も第２導体５２の材料と同様に、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、ニッケルもしく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。

第１導線３３と同様に、第２導線５３も第２導体５２と複数個所で接続していてもよい。第２導線５３が基体２の内部で分岐して、第２導体５２に複数個所で接続されていれば、第２導線５３と第２導体５２との接続信頼性が向上する。これによって第２導線５３を介して接続される外部基板７と第２電子部品５０との接続信頼性を向上させることができる。第２導線５３と第２導体５２との接続箇所は、第１導線３３と第１導体３２との接続箇所と同様に、例えば第２導体５２の上端、下端および中央部のどこに接続されていてもよい。

基体２は第１方向に直交する第４面６を更に有していてもよい。第４面６は第２面４と対向していてもよい。第４面６は第３電子部品６０が実装される面であり、図１、図２、図１６の斜視図で示すように、第４面６は第３導体６１を有していてもよい。

第３導体６１は、第３導体６１と接続する第３導線６２を介して基体２の内部を通り、第２面４の第１電極パッド４１と接続してもよい。また、第３導線６２は、後述する第１凸部３４あるいは第２凸部５４の面上にまで延び、第１凸部３４上の第２電極パッド３４１あるいは第２凸部５４上の第３電極パッド５４１と接続してもよい。これによって、第
３導体と接続する第３電子部品６０と外部基板７とを電気的に接続することができる。なお、第３導体６１は、後述するように製造段階においてセラミックグリーンシートに埋め込み、焼成することによって基体２との接合強度を向上することができる。

基体２は、図１１〜図１５に示す例のように、第１面３と第２面４との間において、第１方向に直交する方向に突出した第１凸部３４を更に有していてもよい。また、第３面５と第２面４との間において、第１方向に直交する方向に突出した第２凸部５４を更に有していてもよい。

第１凸部３４によって、第１面３に第１電子部品３０を実装する場合、図１２および図１３に示す例のように、第１凸部３４が第１電子部品３０を支えることができる。これによって、第１面３に第１電子部品３０を実装する際、第１面３を重力方向に対し垂直になるように基体２を回転させた後、第１電子部品３０を実装させる必要がなくなり、ひいては、配線基体１に複数の電子部品を実装することが容易となる。

また、第１凸部３４を有する場合、図１４に示す例のように第２電極パッド３４１が第１凸部３４上に位置していてもよい。このとき、第１導線３３、第２導線５３、あるいは第３導線６２が第１凸部３４の第２電極パッド３４１にまで延び、接続していてもよい。これによって、第２電極パッド３４１を介して電子部品３０，５０，６０と外部基板７とをワイヤボンディング等で電気的に接続することができる。つまり、第２面４を介さずに電子装置１０と外部基板７とを接続することができるので、設計の自由度が向上する。また、第２面４と外部基板７とは機械的な接続だけであり、第２面４の全面で外部基板７に接合されるので接合信頼性が高くなる。第２面４を研磨等でより平坦にすることができ、外部基板７との間は厚みが均一な接合材で接合することができるので、外部基板７に対して傾くことなく固定することができる。

第２電極パッド３４１の形状は例えば円形状や矩形状であってもよく、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、ニッケルもしく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。

第１凸部３４は、例えば図１１および図１２に示す例においては、その幅（ｘ方向の長さ）は第３面の幅と同じか、第３面５の幅に第２凸部５４の突出長さを加えた長さである。上述したように第１電子部品３０を支持するのに必要な幅であればよく、複数の第１凸部３４を第１面３の幅方向に配置することもできる。第１凸部３４の上面の位置は、第１電子部品３０を支持することのできる位置であり、第１電子部品３０の大きさおよび実装位置に応じて設定することができる。第１凸部３４の下面の位置は、図１１および図１２に示す例では第２面４と同じ位置であるが、これに限られない。第１凸部３４の下面の位置が第２面４と同じ位置であると、第１凸部３４の厚み（ｚ方向の長さ）が最大になり、基体の剛性が向上して第１電子部品３０、第２電子部品５０、第３電子部品６０として例えば一方向における物理量の検知機能を有するセンサ部品を実装した際に、３方向の物理量の検出がより精確なものとなる。第１凸部３４上に第２電極パッド３４１を設ける場合は、第１凸部３４の第１面３から突出する部分の平面視の大きさ（ｘｙ方向の大きさ）は、所定の大きさ及び数の第２電極パッド３４１を配置することができる大きさにすることができる。第１凸部３４の材料は、後述するように、基体２と同様の製造過程で作られる場合、基体２と同様の材質あってもよい。また、基体２に対し第１凸部３４を接着して形成されてもよい。なお、本明細書および図面においてｙ方向はｚ方向と直交する方向であって、第１面３に対し垂直な方向を指す。

第２凸部５４によって、第３面５に第２電子部品５０を実装する場合、後述する図１２、図１３に示すように、第２凸部５４が第２電子部品５０を支えることができる。これに
よって、第３面５に第２電子部品５０を実装する際、第３面５を重力方向に対し垂直になるように基体２を回転させて実装させる必要がなくなり、ひいては、配線基体１に複数の電子部品を実装することが容易となる。

また、第２凸部５４を有する場合、図１４に示す例のように第２凸部５４上に第３電極パッド５４１が位置していてもよい。このとき、第１導線３３、第２導線５３、あるいは第３導線６２が第２凸部５４の第３電極パッド５４１にまで延びて接続していてもよい。これによって、第３電極パッド５４１を介して電子部品３０，５０，６０と外部基板７とを電気的に接続することができる。つまり、第２面４を介さずに電子装置１０と外部基板７とを接続することができるので、設計の自由度が向上する。

第３電極パッド５４１の形状は例えば円形状や矩形状であってもよく、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、ニッケルもしく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。

第２凸部５４は、例えば図１１のｘ方向においては、第３面５の端から一方端にまでかけて位置していてもよい。ｚ方向においては、第３面５から第２面４にかけて位置していてもよい。また、第１凸部３４と一体となっていてもよい。第２凸部５４の材料は、後述するように、基体２と同様の製造過程で作られる場合、基体２と同様の材質あってもよい。また、基体２に対し第２凸部５４を接着して形成してもよい。なお、本明細書および図面においてｘ方向はｚ方向と直交する方向であって、第１面３に対し平行でｙ方向、ｚ方向のそれぞれと垂直な方向を指す。

第１凸部３４と第２凸部５４とが基体２と同様の製造過程で作られる場合、第１凸部３４と第２凸部５４とが一体になっていてもよく、これによって、第１凸部３４および第２凸部５４と接続する基体２の強度を増すことができる。

＜配線基体１の製造方法＞
基体２は、例えば複数の絶縁層が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、次のようにして作製される。まず、酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末に適当な有機バインダおよび溶剤等を添加混合してスラリーを作製する。次に、スラリーをドクターブレード法等の成形法でシート状に成形することにより複数枚のセラミックグリーンシートを作製する。その後、上記のセラミックグリーンシートを積層して、圧着する。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℃の温度で焼成するとともに、切断加工や打ち抜き加工により適当な形状とすることによって所望の形状からなる基体２を作製することができる。

第１導体３２および第２導体５２は、まず、セラミックグリーンシートに貫通孔を設け、貫通孔内に金属ペーストを充填もしくは印刷する。そして、それぞれのセラミックグリーンシートを積層するとともに圧着し、貫通孔と重なる位置で積層方向に沿って切断し、金属ペーストとセラミックグリーンシートとを同時焼成することによって設けることができる。なお、貫通孔を切断した際の凹部が第１凹部３１または第２凹部５１となる。貫通孔は、例えば金属ピンを用いた機械的な打ち抜き加工、またはレーザ光を用いた加工等の孔あけ加工によって設けることができる。金属ペーストの貫通孔への充填の際には、真空吸引等の手段を併用して金属ペーストの充填を容易なものとする。第３導体６１については、まず、セラミックグリーンシートに金属ペーストを印刷する。そして、セラミックグリーンシートを積層するとともに圧着し、同時焼成することによって設けることができる。印刷時にプレスしてセラミックグリーンシート（基体２）に埋め込まれた形状にすることによって基体２と第３導体６１との接合強度を向上することができる。

第１導線３３、第２導線５３および第３導線６２は、例えばタングステンやモリブデン、マンガン等の高融点の金属からなるメタライズ層からなる場合、次のようにして形成することができる。まず高融点の金属の粉末を有機溶剤およびバインダとともによく混ざるように練って作製した金属ペーストを、絶縁層の上面や下面となるセラミックグリーンシートの所定部位にスクリーン印刷等の方法で印刷する。その後、これらの金属ペーストが印刷されたセラミックグリーンシートを積層するとともに圧着し、同時焼成する。以上の工程によって、基体２にメタライズ層が第１導線３３、第２導線５３、第３導線６２として被着される。

第１電極パッド４１、第２電極パッド３４１および第３電極パッド５４１は、第１導線３３等と同様の材料および方法で設けることができる。

第１導体３２、第２導体５２、第３導体６１、第１電極パッド４１、第２電極パッド３４１および第３電極パッド５４１の露出する表面には、これらの耐腐食性向上のため、および電子部品３０等との電気的接続のための接合材（例えば、ボンディングワイヤ）の接続性のために、例えばニッケル／金（Ｎｉ／Ａｕ）めっき皮膜等を設けることができる。

＜電子装置１０の構成＞
本発明の各実施形態に係る電子装置１０は、配線基体１と、第１面３に実装される第１電子部品３０と、第３面５に実装される第２電子部品５０と、第４面６に実装される第３電子部品６０と、を備えている。以降、電子装置１０が備える各構成について述べていく。

第１電子部品３０は、例えば加速度センサ、角度センサ、速度センサ、磁気センサなどのセンサ部品や、コンデンサ、インダクタ、抵抗であってもよい。また、第１面３に複数個の第１電子部品３０が実装されていてもよい。

第１電子部品３０は第１面３に様々な手法で実装されうるが、具体的には、ワイヤボンディングによって第１導体３２と電気的に接続されていてもよい。また、フリップチップ実装によって第１導体３２と電気的に接続されていてもよい。ワイヤボンディングによって実装される場合、第１導体３２だけでなく、第３面５に位置する第２導体５２や第４面６に位置する第３導体６１にもボンディングし、電気的に接続されていてもよい。これによって、第１面３の面積が小さいときでも第１電子部品３０を実装することができる。

第２電子部品５０も第１電子部品３０同様に、例えば加速度センサ、角度センサ、速度センサ、磁気センサなどのセンサ部品や、コンデンサ、インダクタ、抵抗であってもよい。また、第３面５に複数個の第２電子部品５０が実装されていてもよい。

第２電子部品５０は第３面５に様々な手法で実装されうるが、具体的には、ワイヤボンディングによって第２導体５２と電気的に接続されていてもよい。また、フリップチップ実装によって第２導体５２と電気的に接続されていてもよい。ワイヤボンディングによって実装される場合、第２導体５２だけでなく、第１面３に位置する第１導体３２や第４面６に位置する第３導体６１にもボンディングし、電気的に接続されていてもよい。これによって、第３面５の面積が小さいときでも第２電子部品５０を実装することができる。

第３電子部品６０も第１電子部品３０、第２電子部品５０同様に、例えば加速度センサ、角度センサ、速度センサ、磁気センサなどのセンサ部品や、コンデンサ、インダクタ、抵抗であってもよい。また、第４面６に複数個の第３電子部品６０が実装されていてもよい。

第３電子部品６０は第４面６に様々な手法で実装されうるが、具体的には、ワイヤボンディングによって第３導体６１と電気的に接続されていてもよい。また、フリップチップ実装によって第３導体６１と電気的に接続されていてもよい。ワイヤボンディングによって実装される場合、第３導体６１だけでなく、第１面３に位置する第１導体３２や第３面５に位置する第２導体５２にもボンディングし、電気的に接続されていてもよい。これによって、第４面６の面積が小さいときでも第３電子部品６０を実装することができる。

第１電子部品３０、第２電子部品５０、第３電子部品６０は、配線基体１にエポキシ樹脂等の接着剤を用いて接着されていてもよい。これによって、配線基体１との接続強度が増す。

配線基体１に対し第１電子部品３０のみだけでなく、第２電子部品５０または第３電子部品６０、あるいは第２電子部品５０および第３電子部品６０の両方が実装されていることによって、例えば、第１電子部品３０、第２電子部品５０、第３電子部品６０がそれぞれセンサ部品である場合、ｘｙｚの３方向の物理量を一つの配線基体１で計測することができる。

以上、各実施形態の配線基体１および電子装置１０について説明してきたが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば種々の変更および各実施形態の組み合わせを施すことは何等差し支えない。

１：配線基体
２：基体
３：第１面
４：第２面
５：第３面
６：第４面
７：外部基板
１０：電子装置
３０：第１電子部品
３１：第１凹部
３２：第１導体
３３：第１導線
３４：第１凸部
３４１：第２電極パッド
４１：第１電極パッド
５０：第２電子部品
５１：第２凹部
５２：第２導体
５３：第２導線
５４：第２凸部
５４１：第３電極パッド
６０：第３電子部品
６１：第３導体
６２：第３導線

Claims

第１方向に沿う第１面と、前記第１方向に直交する第２面と、を含む基体を備え、
前記第１面は電子部品が実装される面であり、前記第２面は外部基板に接続する面であり、
前記第１面は第１凹部と、該第１凹部の内側面を覆う第１導体と、を有する配線基体。
前記基体は直方体形状である請求項１記載の配線基体。
前記第１面は前記第１凹部を複数有しており、複数の前記第１凹部の内側面上のそれぞれに前記第１導体が位置する請求項１または請求項２記載の配線基体。
前記第１凹部は前記第１方向に直交する断面形状が弓形である請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の配線基体。
前記第１凹部は、前記第１面の正面視における前記第１凹部の中心を含む前記第１方向に直交する断面において、前記基体の内部に前記第１面に位置する開口部分より幅の大きい部分を有する請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の配線基体。
前記第１導体の前記第１面側の表面が前記第１面と同一面上に位置している請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の配線基体。
前記第１導体に接続し、前記基体の内部に向かって延びる第１導線を備え、前記第１導線は前記第１導体と複数個所で接続している請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の配線基体。
前記基体は前記第１面と前記第２面との間に、前記第１方向に直交する方向に突出した第１凸部を有する請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の配線基体。
前記基体は、前記第１方向に沿うとともに前記第１面に直交する第３面を有し、
該第３面は電子部品が実装される面であり、前記第３面は、第２凹部と、該第２凹部の内側面を覆う第２導体と、を有する請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の配線基体。
前記第３面は前記第２凹部を複数有しており、複数の前記第２凹部の内側面上のそれぞれに前記第２導体が位置する請求項９記載の配線基体。
前記第２凹部は前記第１方向に直交する断面形状が弓形である請求項９または請求項１０記載の配線基体。
前記第２凹部は、前記第３面の正面視における前記第２凹部の中心を含む前記第１方向に直交する断面において、前記基体の内部に前記第３面に位置する開口部分より幅大きい部分を有する請求項９〜請求項１１のいずれか１つに記載の配線基体。
前記第２導体の前記第３面側の表面が、前記第３面と同一面上に位置する請求項９〜請求項１２のいずれか１つに記載の配線基体。
前記基体は前記第３面と前記第２面との間に、前記第１方向に直交する方向に突出した第２凸部を有する請求項９〜請求項１３のいずれか１つに記載の配線基体。
前記基体は前記第１方向に直交する第４面をさらに有し、
該第４面は電子部品が実装される面である請求項１〜請求項８のいずれか１つに記載の配線基体。
前記基体は前記第１方向に直交する第４面をさらに有し、
該第４面は電子部品が実装される面である請求項９〜請求項１４のいずれか１つに記載の配線基体。
請求項１〜請求項１６のいずれか１つに記載の配線基体と、
前記第１面に位置し、前記第１導体と接続される第１電子部品と、を備える電子装置。
請求項１７記載の配線基体と、
前記第１面に位置し、前記第１導体と接続される第１電子部品と、
前記第３面に位置し、前記第２導体と接続される第２電子部品と、
前記第４面に位置する第３電子部品と、
を備える電子装置。