JP6258768B2 - Wiring board and electronic device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体素子または発光素子等の電子部品を搭載するための配線基板および、電子装置に関するものである。 The present invention relates to a wiring board for mounting an electronic component such as a semiconductor element or a light emitting element, and an electronic device.
従来、半導体素子や発光素子等の電子部品を搭載するための配線基板は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミックス材料から成る絶縁基板の表面に、タングステンやモリブデン等の金属粉末メタライズから成る配線導体が配設されることにより形成されている。このような配線基板の絶縁基板は、例えば、底面に矩形状の貫通孔が形成された基部と、基部の上面に積層された枠部とからなる配線基板が知られており、基部と枠部とには、厚み方向に配線導体となる貫通導体が埋設されている。このような配線基板は、セラミックグリーンシート積層法により形成される。 Conventionally, wiring boards for mounting electronic components such as semiconductor elements and light emitting elements are made of a metal powder metallization such as tungsten or molybdenum on the surface of an insulating substrate made of a ceramic material such as an aluminum oxide sintered body. It is formed by arranging a wiring conductor. An insulating substrate of such a wiring board is known, for example, as a wiring board including a base portion having a rectangular through-hole formed on the bottom surface and a frame portion laminated on the top surface of the base portion. A through conductor serving as a wiring conductor is embedded in the thickness direction. Such a wiring board is formed by a ceramic green sheet lamination method.
しかしながら、セラミックグリーンシートを積層して加圧した際、貫通孔や枠部の一辺の中央部辺りにおいては、貫通孔の内壁や枠部の内壁が、平面視で内側に凸となるように変形しやすい。特に、貫通孔や枠部の辺の長さが長い配線基板や基板厚みが厚い配線基板においては、繰り返し積層して加圧が行われると、変形が大きくなりやすい。 However, when the ceramic green sheets are stacked and pressed, the inner wall of the through hole or the inner wall of the frame part is deformed inwardly in a plan view around the center of one side of the through hole or the frame part. It's easy to do. In particular, in a wiring board having a long through hole or a long side of a frame part or a wiring board having a thick board thickness, deformation is likely to be increased when pressure is applied after repeated lamination.
そこで、貫通孔の内壁や枠部の内壁が内側に凸となるような変形を抑制するために、セラミックグリーンシートを積層して加圧した後に基部の底面に矩形状の貫通孔を形成しようとすると、(特に基板厚みが厚い配線基板においては、)貫通孔の周囲に変形やクラックが発生することが懸念される。 Therefore, in order to suppress the deformation such that the inner wall of the through hole and the inner wall of the frame portion are protruded inward, an attempt is made to form a rectangular through hole on the bottom surface of the base after laminating and pressing the ceramic green sheets. Then, there is a concern that deformation or cracks may occur around the through hole (especially in a wiring board having a thick board thickness).
本発明の一つの態様による配線基板は、矩形状の貫通孔を有し、複数の絶縁層から成る基部と、該基部の上面に積層された矩形状の開口を有し、複数の絶縁層から成る枠部とを有する絶縁基板とを含み、前記貫通孔の少なくとも4つの角部に設けられた凹部、および前記貫通孔の辺部に設けられた第3凹部を有しており、前記凹部の間において、複数の前記第3凹部が等間隔で配置されている。
A wiring board according to one aspect of the present invention has a rectangular through-hole, a base portion made of a plurality of insulating layers, and a rectangular opening laminated on the upper surface of the base portion. An insulative substrate having a frame portion and a recess portion provided in at least four corners of the through hole, and a third recess portion provided in a side portion of the through hole . A plurality of the third recesses are arranged at regular intervals .
本発明の他の態様による電子装置は、配線基板と、前記配線基板に前記貫通孔と重なるように搭載され、前記貫通導体に電気的に接続された電子部品とを備えている。 An electronic device according to another aspect of the present invention includes a wiring board and an electronic component mounted on the wiring board so as to overlap the through hole and electrically connected to the through conductor.
本発明の一つの態様による配線基板によれば、矩形状の貫通孔を有し、複数の絶縁層から成る基部と、基部の上面に積層された矩形状の開口を有し、複数の絶縁層から成る枠部とを有する絶縁基板を含み、貫通孔の少なくとも4つの角部に設けられた凹部、および貫通孔の辺部に設けられた第3凹部とを有しており、凹部の間において、複数の第3凹部が等間隔で配置されている。このような構成であることから、基部に貫通孔を形成する際にかかる力を分断するとともに、貫通孔の角部への応力集中を抑制することにより、貫通孔の周囲に変形やクラックの発生が抑制された配線基板とすることができる。 According to the wiring board according to one aspect of the present invention , the plurality of insulating layers have a rectangular through hole, a base portion made of a plurality of insulating layers, and a rectangular opening stacked on the upper surface of the base portion. And having a recess provided in at least four corners of the through hole, and a third recess provided in the side of the through hole, and between the recesses. The plurality of third recesses are arranged at equal intervals . Due to this structure, the force applied when forming the through hole in the base is divided, and the stress concentration on the corner of the through hole is suppressed, so that deformation and cracks are generated around the through hole. The wiring board can be suppressed.
本発明の他の態様による電子装置は、配線基板と、配線基板に貫通孔と重なるように搭載された電子部品とを備えている。このような構成であることから、電気的接続信頼性に優れるとともに、変形やクラック等の発生が抑制され、信頼性に優れた電子装置とするこ
とができる。
An electronic device according to another aspect of the present invention includes a wiring board and an electronic component mounted on the wiring board so as to overlap the through hole. Since it is such a structure, while being excellent in electrical connection reliability, generation | occurrence | production of a deformation | transformation, a crack, etc. is suppressed, it can be set as the electronic device excellent in reliability.
本発明のいくつかの例示的な実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。 Several exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態における電子装置は、図1に示された例のように、配線基板1と、配線基板1の上面に搭載された電子部品2とを含んでいる。このような電子装置は、例えば外部回路基板上に実装される。
(First embodiment)
The electronic device according to the first embodiment of the present invention includes a wiring board 1 and an
配線基板1は、図1に示された例のように、絶縁基板11と、絶縁基板11の表面および内部に設けられた複数の配線導体13と、絶縁基板11の内部に設けられた複数の貫通導体14とを有している。絶縁基板11は、矩形状の貫通孔12を有し、複数の絶縁層から形成される基部111と、基部11の上面に積層された矩形状の開口を有し、複数の絶縁層から形成される
第1枠部112と、第1枠部112の上面に積層され、第1枠部112の開口よりも大きい開口を
有し、複数の絶縁層から形成される第2枠部113とを有している。貫通孔12は、少なくと
も4つの角部のそれぞれに凹部12aを有している。なお、図1において、電子装置は、仮想のxyz空間内に設けられており、以下便宜的に「上方向」とは仮想のz軸の正方向のことをいう。
As in the example shown in FIG. 1, the wiring substrate 1 includes an
絶縁基板11は、平面視において矩形の板状の形状を有している。絶縁基板11は、電子部品2を支持するための支持体として機能し、例えば、下面に電子部品2が低融点ろう材または樹脂、ガラス等の接合材を介して接着され固定される。
The
絶縁基板11の材料は、例えば、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,窒化珪素質焼結体,ガラスセラミックス焼結体等の電気絶縁性セラミックスである。
Examples of the material of the
絶縁基板11は、例えば酸化アルミニウム質焼結体からなる場合には、まず、アルミナ(Al2O3),シリカ(SiO2),カルシア(CaO)およびマグネシア(MgO)等の原料粉末に適当な有機溶剤および溶媒を添加混合して泥漿物を作製する。これを従来周知のドクターブレード法またはカレンダーロール法等を採用してシート状に成形することによってセラミックグリーンシートを作製する。次に、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜きまたはレーザー加工を施すとともに必要に応じて複数枚積層して加圧することによりセラミック生積層体を形成し、高温(約1500〜1800℃)で焼成することによって絶縁基板11が製作される。なお、絶縁基板11となる第1枠部112および第2枠部113は、上述の打ち抜きまたはレーザー加工時に、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートのいくつかに、第1枠部112および第2枠部113の開口となる孔を金型、パンチングによる打ち抜きまたはレーザー加工等によりそれぞれ形成しておけばよい。
When the
絶縁基板11は、それぞれが複数の絶縁層からなる基部111と、第1枠部112と、第2枠部113とを有しており、基部111の底面には、矩形状の貫通孔12が設けられている。また、貫通孔12の少なくとも4つの角部には、凹部12aが設けられている。凹部12aは、平面視に
て、円形状や楕円形状、あるいは長円形状等の一部が切り欠かれた形状として形成されている。このような凹部12aは、基部111用のセラミックグリーンシートに、凹部12aとな
る孔を金型、パンチングによる打ち抜きまたはレーザー加工等によりそれぞれ形成しておき、他のセラミックグリーンシートと積層してセラミック生積層体の基部111に貫通孔12
aを形成する際に、凹部12aとなる孔を分断することにより貫通孔12aの4つの角部に形成される。
The
When a is formed, it is formed at the four corners of the through hole 12a by dividing the hole to be the recess 12a.
配線導体13は、絶縁基板11の各絶縁層の上面および下面に設けられている。配線導体13は、配線基板1に搭載された電子部品2と外部回路基板とを電気的に接続するため、および電子部品2と配線基板1とを接合するため、配線基板1と外部回路基板とを接合するために用いられる。
The
貫通導体14は、絶縁基板11を構成する基部111,第1枠部112,第2枠部113である各絶縁
層を厚み方向に貫通して設けられており、上下に位置する配線導体13同士を電気的に接続するために用いられる。複数の貫通導体14のいくつかは、図1に示される例のように、第1枠部112の内面に沿って配置されている。
The through
配線導体13および貫通導体14の材料は、タングステン(W),モリブデン(Mo),マンガン(Mn),銀(Ag)または銅(Cu)等を主成分とするメタライズである。
The material of the
配線導体13は、例えば絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに配線導体13用のメタ
ライズペーストをスクリーン印刷法等の印刷手段によって印刷塗布し、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。
The
貫通導体14は、例えば絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに金型またはパンチングによる打ち抜き加工またはレーザー加工等の加工方法によって貫通導体14用の孔を形成し、この孔に貫通導体14用のメタライズペーストを上記印刷手段によって充填しておき、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。
The through
配線導体13の絶縁基板11から露出した表面には、ニッケル,金等の耐蝕性に優れる金属めっき層が被着される。配線導体13が腐食することを低減できるとともに、電子部品2の電極またはボンディングワイヤ等の接続部材3と配線導体13との接合または、外部回路基板と外部端子13との接合を強固にできる。例えば、配線導体13の絶縁基板11から露出した表面には、厚さ1〜10μm程度のニッケルめっき層と厚さ0.1〜3μm程度の金めっき層
とが順次被着される。
A surface of the
そして、配線基板1の下面に電子部品2を搭載することにより、図1の例に示されるような電子装置が作製される。
Then, by mounting the
搭載される電子部品2は、ICチップやLSIチップ等の半導体素子,水晶振動子や圧電振動子等の圧電素子、発光素子、各種センサ等である。電子部品2の搭載は、例えば、電子部品2がフリップチップ型の半導体素子である場合には、はんだバンプや金バンプまたは導電性樹脂(異方性導電樹脂等)等の接合材を介して、半導体素子の電極と配線導体13とを電気的および機械的に接続することによって行なわれる。また、接合材によって電子部品2を配線基板に接合した後に、電子部品2と配線基板1との間にアンダーフィルを注入してもよい。あるいは、例えば、電子部品2がワイヤボンディング型の半導体素子である場合には、電子部品を接合材によって絶縁基板11に固定した後、ボンディングワイヤ等の接続部材3を介して半導体素子の電極と配線導体13とを電気的に接続することによって行なわれる。また、例えば、電子部品2が水晶振動子等の圧電素子である場合には、導電性樹脂等の接合材によって圧電素子の固定と圧電素子の電極と配線導体13との電気的な接続を行なう。また、必要に応じて、電子部品2の周囲に抵抗素子や容量素子等の第2の電子部品を搭載してもよい。
The
また、電子部品2は、必要に応じて、蓋体や樹脂によって封止される。蓋体は、金属やセラミックス,ガラスおよび樹脂等からなるキャップ状のものである。蓋体は、配線基板1の絶縁基板11の熱膨張係数に近い熱膨張係数を有するものが好ましく、例えば絶縁基板11が酸化アルミニウム質焼結体から成り、金属から成る蓋体を用いる場合であれば、Fe−Ni(鉄−ニッケル)合金やFe−Ni−Co(鉄−ニッケル−コバルト)合金等から成るものを用いればよい。電子部品2が固体撮像素子や発光素子である場合には、蓋体として、ガラスや樹脂等からなる透光性の板材から成るものだけでなく、ガラスや樹脂等からなる透光性のレンズ、あるいはレンズが取り付けられた蓋体を用いてもよい。また、樹脂によって封止する場合には、エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の樹脂によって電子部品2を被覆しても構わない。また、電子部品2が発光素子である場合には、蛍光体を含有した樹脂を用いて被覆して、発光素子から発光される光を被覆した樹脂中の蛍光体によって波長変換させるようにしてもよい。
In addition, the
本実施形態の配線基板1は、矩形状の貫通孔12を有し、複数の絶縁層から成る基部111
と、基部111の上面に積層された矩形状の開口を有し、複数の絶縁層から成る枠部112,113とを有する絶縁基板11を含み、貫通孔12の少なくとも4つの角部に設けられた凹部12aを有している。ここで、凹部12aは、貫通孔12の辺部を延ばして形成される架空の矩形の辺部より外側に凹んだ部分である。図1ではX方向およびY方向に凹んでおり、図6ではX
方向のみに凹んでいる。このような構成であることから、基部111に貫通孔12を形成する
際にかかる力を分断するとともに、貫通孔12の角部への応力集中を抑制することにより、貫通孔12の周囲に変形やクラックの発生が抑制された配線基板とすることができる。
The wiring board 1 of the present embodiment has a rectangular through
And an insulating
It is recessed only in the direction. Due to this configuration, the force applied when forming the through-
本実施形態の電子装置は、上記構成の配線基板1と、配線基板1に貫通孔12と重なるように搭載され、貫通導体14に電気的に接続された電子部品とを備えている。このような構成であることから、電気的接続信頼性に優れるとともに、変形やクラック等の発生が抑制され、信頼性に優れた電子装置とすることができる。
The electronic device according to the present embodiment includes the wiring board 1 having the above-described configuration and an electronic component that is mounted on the wiring board 1 so as to overlap the through
次に、上述のような配線基板1の製造方法について説明する。図2〜図5は、第1の実施形態における配線基板1の製造方法の実施の形態の一例を示す、各工程の上面図または縦断面図である。 Next, a method for manufacturing the wiring board 1 as described above will be described. 2 to 5 are top views or longitudinal sectional views of respective steps showing an example of the embodiment of the method for manufacturing the wiring board 1 in the first embodiment.
第1の実施形態の配線基板1の製造方法の例では、図2に示すように、まず、基部111
用の第1のセラミックグリーンシート111’および第1枠部112用の第2のセラミックグリーンシート112’ならびに第2枠部113用の第3のセラミックグリーンシート113’をそれ
ぞれ複数枚ずつ準備する。
In the example of the method for manufacturing the wiring substrate 1 of the first embodiment, as shown in FIG.
A plurality of first ceramic
次に、図3に示される例のように、第1のセラミックグリーンシート111’に、貫通導
体14用の孔を形成するとともに、矩形状の貫通孔12が形成される領域の4つの角部に凹部12aとなる孔12a’を形成する。また、第2のセラミックグリーンシート112’および第
3のセラミックリーンシート113’に、枠部の開口となる孔および貫通導体14用の孔をそ
れぞれ形成する。これらの孔は、金型やパンチングによる打ち抜き加工またはレーザー加工により形成することができる。
Next, as in the example shown in FIG. 3, the first ceramic
また、各セラミックグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により、配線導体13用のメタライズペースト131を印刷するとともに、各セラミックグリーンシートの貫通導体14用の孔に、スクリーン印刷法により、貫通導体14用のメタライズペースト141を充填する。
In addition, the metalized
なお、凹部12aとなる孔12a’および枠部の開口となる孔は、配線導体13用のメタライズペースト131および貫通導体14用のメタライズペースト141を印刷した後に形成しても構わない。
Note that the hole 12a 'serving as the recess 12a and the hole serving as the opening of the frame portion may be formed after the metallized
そして、図4に示される例のように、これらのセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより、セラミック生積層体11’を作製する。積層して加圧する際は、必要に応じて加熱しながら行ってもよい。このようにして形成されたセラミック生積層体11’は、キャビティ底面に凹部12aとなる孔12a’を備えたものとなる。
Then, as in the example shown in FIG. 4, these ceramic green sheets are laminated and pressed to produce a ceramic
次に、図5に示される例のように、絶縁基板11となるセラミック生積層体11’のキャビティ底面に、凹部12aとなる孔12a’を分断するようにして貫通孔12を形成する。図5(b)および図5(c)に示す例においては、カッター刃4を絶縁基板11となるセラミック生積層体11’のキャビティ底面に押し付けて貫通孔12を形成している。このようにすると、金型やパンチングによる打ち抜き加工により貫通孔12を形成する場合と比較して、絶縁基板11となるセラミック生積層体11’の底面に貫通孔を形成する際にかかる力を小さくできるので、貫通孔12の周囲の変形やクラックの発生をより良好に抑制することができる。また、図5(b)および図5(c)に示される例のように、複数のカッター刃4により貫通孔12の対向する2辺を同時に形成することが好ましく、さらには、貫通孔12の4辺を同時に形成することが好ましい。
Next, as in the example shown in FIG. 5, the through
また、レーザー加工により、セラミック生積層体11’に貫通孔12を形成する場合と比較して、貫通孔12の周囲に設けられた配線導体13用のメタライズペースト表面へのセラミックグリーンシート中のセラミック成分やガラス成分等の飛散も少なく、電子部品2や外部回路基板への接合を良好なものとすることができる。
In addition, the ceramic in the ceramic green sheet on the metallized paste surface for the
カッター刃4を絶縁基板11となるセラミック生積層体11’のキャビティ底面に押し付けて貫通孔12を形成する場合は、特に基部111の厚みが厚い配線基板1を、効率よくかつ精
度良く形成することができる。
When the through-
そして、基部11に貫通孔12が形成されたセラミック生積層体11’を高温で焼成することにより、配線基板1が製作される。
And the wiring board 1 is manufactured by baking the ceramic raw laminated body 11 'by which the through-
また、セラミック生積層体11’を焼成した後、絶縁基板11のキャビティ底面に切削加工を施すことにより貫通孔12を形成しても構わない。この場合は、金型やパンチングによる打ち抜き加工により貫通孔12を形成する場合と比較して、絶縁基板11となるセラミック生積層体11’の底面に貫通孔を形成する際にかかる力を小さくできるので、貫通孔12の周囲の変形やクラックの発生をより良好に抑制することができる。
Alternatively, the through-
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態による電子装置について、図6〜図13を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Next, an electronic device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施形態における電子装置において、上記した実施形態の電子装置と異なる点は、平面視すなわち上面視において、枠部の開口の内壁が貫通孔12の内壁より外側に位置しており、枠部の開口の少なくとも4つの角部に設けられた第2凹部12bを有している点である。このような場合、枠部の開口を形成する際にかかる力を分断するとともに、枠部の開口の角部への応力集中を抑制することにより、枠部の開口の周囲に変形やクラックの発生が抑制された配線基板1とすることができる。
In the electronic device according to the present embodiment, the difference from the electronic device according to the above-described embodiment is that the inner wall of the opening of the frame portion is located outside the inner wall of the through
また、基部111と枠部との積層、あるいは枠部同士の積層を行う際や、焼成時において
も、枠部の開口の角部に応力が集中することを抑制し、枠部の開口の周囲に変形やクラックの発生が抑制された配線基板1とすることができる。
In addition, when laminating the
なお、図6に示す例においては、第2凹部12bは、第1枠部112に形成しているが、さ
らに第2枠部113にも同様に第2凹部12bを形成しておいても構わない。
In the example shown in FIG. 6, the second recessed portion 12b is formed in the
また、凹部12aの周囲に配置される第2凹部12bは、図6に示される例のように、平面視において、凹部12aよりも大きくしておくと、貫通孔12および枠部の開口の周囲に変形やクラックの発生が抑制された配線基板1とすることができる。 Further, the second recess 12b disposed around the recess 12a is larger than the recess 12a in plan view as in the example shown in FIG. Thus, the wiring board 1 can be provided in which the occurrence of deformation and cracks is suppressed.
枠部は、図7に示す例のように、縦断面視において、枠部の開口の内壁を凹曲面とする場合には、片刃のカッター刃4を用いてセラミック生積層体に枠部の開口となる孔を形成することにより作製することができる。このように、片刃のカッター刃4を用いると、セラミック生積層体に枠部の開口となる孔を形成する際にかかる力を小さくできるので、枠部の上面が開口側へ下がるように傾斜するのを抑制して枠部の上面の配線導体13の傾斜を小さくすることができ、また、枠部の上面の配線導体13を広くできるので、例えば、ボンディングワイヤ等の接続部材3を配線導体13に良好に接続できるものとなり、電子部品2と配線導体13との電気的接続を良好なものとすることができる。
When the inner wall of the opening of the frame part is a concave curved surface in a longitudinal sectional view as in the example shown in FIG. 7, the opening of the frame part is formed in the ceramic raw laminate using a single-edged
次に、上述のような配線基板1の製造方法について説明する。図8〜図13は、第2の実
施形態における配線基板1の製造方法の実施の形態の一例を示す、各工程の上面図または縦断面図である。
Next, a method for manufacturing the wiring board 1 as described above will be described. FIG. 8 to FIG. 13 are top views or longitudinal sectional views of respective steps showing an example of the embodiment of the method for manufacturing the wiring board 1 in the second embodiment.
第2の実施形態の配線基板1の製造方法の例では、第1の実施形態と同様に、図8に示すように、まず、基部111用の第1のセラミックグリーンシート111’および第1枠部112
用の第2のセラミックグリーンシート112’ならびに第2枠部113用の第3のセラミックグリーンシート113’をそれぞれ複数枚ずつ準備する。
In the example of the method for manufacturing the wiring substrate 1 of the second embodiment, as in the first embodiment, as shown in FIG. 8, first, the first ceramic
A plurality of second ceramic
次に、図9に示される例のように、第1のセラミックグリーンシート111’に、貫通導
体14用の孔を形成するとともに、矩形状の貫通孔12が形成される領域の4つの角部に凹部12aとなる孔12a’を形成する。また、第2のセラミックグリーンシート112’に、貫通
導体14用の孔を形成するとともに、枠部の開口となる孔が形成される領域の4つの角部に第2凹部12bとなる第2孔12b’を形成する。また、第3のセラミックリーンシート113
’に、枠部の開口となる孔および貫通導体14用の孔をそれぞれ形成する。これらの孔は、金型やパンチングによる打ち抜き加工またはレーザー加工により形成することができる。
Next, as in the example shown in FIG. 9, the first ceramic
A hole serving as an opening of the frame portion and a hole for the through
また、各セラミックグリーンシートの表面に、スクリーン印刷法により、配線導体13用のメタライズペースト131を印刷するとともに、各セラミックグリーンシートの貫通導体14用の孔に、スクリーン印刷法により、貫通導体14用のメタライズペースト141を充填する。
In addition, the metalized
なお、凹部12aとなる孔12a’および、第2凹部12bとなる第2孔12b’、ならびに枠部の開口となる孔は、配線導体13用のメタライズペースト131および貫通導体14用のメタ
ライズペースト141を印刷した後に形成しても構わない。
It should be noted that the hole 12a ′ serving as the recess 12a, the second hole 12b ′ serving as the second recess 12b, and the hole serving as the opening of the frame portion are the metallized
そして、図10に示される例のように、第2のセラミックグリーンシート112’を積層し
て加圧することにより、第1枠部112となるセラミック積層予備体を作製する。積層して
加圧する際は、必要に応じて加熱しながら行ってもよい。このようにして形成されたセラミック生積層予備体は、第2凹部12bとなる第2孔12b’を備えたものとなる。
Then, as in the example shown in FIG. 10, the second ceramic
次に、図11に示される例のように、第1枠部112となるセラミック積層予備体に、第2
凹部12bとなる第2孔12b’を分断するようにして枠部の開口となる孔を形成する。図11(b)は、カッター刃4を絶縁基板11となるセラミック生積層体11’のキャビティ底面に押し付けて枠部の開口となる孔を形成している例である。このようにすると、金型やパンチングによる打ち抜き加工により枠部の開口となる孔を形成する場合と比較して、第1枠部112となるセラミック生積層体に枠部の開口となる孔を形成する際にかかる力を小さく
できるので、枠部の開口となる孔の周囲の変形やクラックの発生をより良好に抑制することができる。また、図11(b)に示される例のように、複数のカッター刃4により枠部の開口となる孔の対向する2辺を同時に形成することが好ましく、さらには、枠部の開口となる孔の4辺を同時に形成することが好ましい。
Next, as in the example shown in FIG. 11, the ceramic laminated preliminary body that becomes the
A hole serving as an opening of the frame portion is formed so as to divide the second hole 12b ′ serving as the recess 12b. FIG. 11B shows an example in which the
また、図11(b)に示される例のように、枠部の上面の開口近傍に配線導体13が形成される場合には、片刃のカッター刃4を用いると、第1枠部112となるセラミック生積層体
に枠部の開口となる孔を形成する際にかかる力を小さくできるので、両刃のカッター刃を用いる場合と比較して、枠部の上面が開口側へ下がるように傾斜するのを抑制して枠部の上面の配線導体13の傾斜を小さくすることができ、また、枠部の上面の配線導体13を広く形成できるので、電子部品2との電気的接続を良好なものとすることができる。なお、枠部の開口となる孔を形成した後、セラミック積層予備体の表面に、配線導体13用のメタライズペースト131を印刷しても構わない。
Further, as in the example shown in FIG. 11B, when the
そして、図12に示される例のように、これらのセラミックグリーンシートを積層して加圧することにより、セラミック生積層体11’を作製する。積層して加圧する際は、必要に応じて加熱しながら行ってもよい。このようにして形成されたセラミック生積層体11’は、第1枠部に第2凹部12bとキャビティ底面に凹部12aとなる孔12a’とを備えたものとなる。
Then, as in the example shown in FIG. 12, these ceramic green sheets are laminated and pressed to produce a ceramic green laminate 11 '. When pressing after laminating, it may be performed while heating as necessary. The ceramic
次に、図12に示される例のように、絶縁基板11となるセラミック生積層体11’のキャビティ底面に、凹部12aとなる孔12a’を分断するようにして貫通孔12を形成する。図12(b)および図12(c)に示す例においては、カッター刃4を絶縁基板11となるセラミック生積層体11’のキャビティ底面に押し付けて貫通孔12を形成している例である。このようにすると、金型やパンチングによる打ち抜き加工により貫通孔12を形成する場合と比較して、絶縁基板11となるセラミック生積層体11’の底面に貫通孔を形成する際にかかる力を小さくできるので、貫通孔12の周囲の変形やクラックの発生をより良好に抑制することができる。
Next, as in the example shown in FIG. 12, the through
また、レーザー加工により、セラミック生積層体11’に貫通孔12を形成する場合と比較して、貫通孔12の周囲に設けられた配線導体13用のメタライズペースト表面へのセラミックグリーンシート中のセラミック成分やガラス成分等の飛散も少なく、電子部品2や外部回路基板への接合を良好なものとすることができる。
In addition, the ceramic in the ceramic green sheet on the metallized paste surface for the
また、図13に示される例のように、カッター刃4を絶縁基板11となるセラミック生積層体11’のキャビティ底面に押し付けて貫通孔12を形成する場合は、特に基部111の厚みが
厚い配線基板1を、効率よくかつ精度良く形成することができる。
Further, as in the example shown in FIG. 13, when the through-
そして、基部11に貫通孔12が形成されたセラミック生積層体11’を高温で焼成することにより、配線基板1が製作される。
And the wiring board 1 is manufactured by baking the ceramic raw laminated body 11 'by which the through-
第2の実施形態の配線基板1は、枠部の開口を形成する際にかかる力を分断するとともに、枠部の周囲および貫通孔の周囲の変形や貫通孔12の周囲の変形やクラックの発生をより良好に抑制することができる。
The wiring substrate 1 according to the second embodiment divides the force applied when forming the opening of the frame portion, and also generates deformation around the frame portion and the through hole, deformation around the through
本実施形態の電子装置は、上記構成の配線基板1と、配線基板1に貫通孔12と重なるように搭載され、貫通導体14に電気的に接続された電子部品とを備えている。このような構成であることから、さらに電気的接続信頼性に優れるとともに、変形やクラック等の発生が抑制され、信頼性に優れた電子装置とすることができる。
The electronic device according to the present embodiment includes the wiring board 1 having the above-described configuration and an electronic component that is mounted on the wiring board 1 so as to overlap the through
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態による電子装置について、図14を参照しつつ説明する。
(Third embodiment)
Next, an electronic device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態における電子装置において、上記した実施形態の電子装置と異なる点は、貫通孔12の角部に設けられた凹部12aが繋がっている点、凹部12aの間に、複数の第3凹部12cを有している点、第2枠部113の上面に、第3枠部114を設けている点である。
The electronic device according to this embodiment differs from the electronic device according to the above-described embodiment in that a recess 12a provided at a corner of the through
第3凹部12cは、貫通孔12の開口縁(辺部)に複数設けられている。このような構成によると、基部111の底面に貫通孔12を形成する際にかかる力を第3凹部12cにより均等に
分散するので、より良好に貫通孔の周囲に変形やクラックの発生が抑制された配線基板とすることができる。
A plurality of third recesses 12 c are provided on the opening edge (side part) of the through
第3凹部12cは、基部111用のセラミックグリーンシートの所定の領域に、第3凹部12
cとなる孔を金型、パンチングによる打ち抜きまたはレーザー加工等によりそれぞれ形成
し、他のセラミックグリーンシートと積層して加圧してなるセラミック生積層体111’の
キャビティ底面に貫通孔12aを形成する際に、凹部12aと同様に、第3凹部12cとなる孔を分断することにより凹部12aの間に形成される。
The third recess 12c is formed in a predetermined region of the ceramic green sheet for the
When forming the through hole 12a on the bottom surface of the cavity of the ceramic green laminate 111 'formed by forming a hole to be c by die, punching by punching or laser processing, etc., and laminating and pressing with other ceramic green sheets Similarly to the recesses 12a, the holes to be the third recesses 12c are divided to form the recesses 12a.
ここで、複数のセラミックグリーンシートを積層して加圧する際の変形を抑制するため、複数の第3凹部12cの長さ(貫通孔12の開口縁に沿った方向の長さ)の合計は、凹部12aの間の長さの40%未満としておくとともに、第3凹部12cの1つの長さは、凹部12aの
間の長さの15%未満としておくことが好ましい。
Here, in order to suppress deformation when laminating and pressing a plurality of ceramic green sheets, the total length of the plurality of third recesses 12c (the length in the direction along the opening edge of the through hole 12) is: The length between the recesses 12a is preferably less than 40%, and the length of one of the third recesses 12c is preferably less than 15% of the length between the recesses 12a.
また、図14の例に示されるように、凹部12aの間において、凹部12aおよび第3凹部12cは、互いの間隔(凹部12aと第3凹部12cとの間隔および第3凹部12c同士の間隔)が等間隔で配置していると、基部111に貫通孔12を形成する際にかかる力を第2凹部により
均等に分散するので、より良好に貫通孔の周囲に変形やクラックの発生が抑制された配線基板とすることができる。なお、ここで等間隔で配置するとは、それぞれの間隔の差が10%未満は含むものとする。
Further, as shown in the example of FIG. 14, between the recesses 12a, the recesses 12a and the third recesses 12c are spaced from each other (the interval between the recesses 12a and the third recess 12c and the interval between the third recesses 12c). Are arranged at equal intervals, the force applied when the through
また、図14に示される例のように、枠部112の辺の長さが短い場合や周囲に貫通導体14
を有しない辺においては、凹部12a同士を繋げた形状としてもよい。この場合、貫通孔12aを形成する際にかかる力を小さくできるので、基部111に簡便かつ精度良く貫通孔12a
を形成することができる。
Further, as in the example shown in FIG. 14, when the length of the side of the
In the side which does not have, it is good also as a shape which connected the recessed parts 12a. In this case, since the force applied when forming the through hole 12a can be reduced, the through hole 12a can be easily and accurately formed in the
Can be formed.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態による電子装置について、図15を参照しつつ説明する。
(Fourth embodiment)
Next, an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態における電子装置において、上記した実施形態の電子装置と異なる点は、絶縁基板11の下面に、貫通孔12を覆うように平板状の放熱体15が接合されている点である。このような場合、放熱体15の搭載面に搭載された電子部品2に生じた熱を放熱体15を介して良好に放熱させることによって、放熱性に優れた電子装置とすることができる。
The electronic device according to this embodiment is different from the electronic device according to the above-described embodiment in that a flat radiator 15 is joined to the lower surface of the insulating
また、配線基板1と放熱体15との熱膨張の差によって発生する力を分断して貫通孔12aの角部や周囲にクラック等が発生する可能性を低減したり、凹部12aや第3凹部12cに配線基板1と放熱体15とを接合する接合材の溜まり部を設けることで、配線基板1と放熱体15とを良好に接合することができる。 Further, the force generated by the difference in thermal expansion between the wiring board 1 and the heat radiating body 15 is divided to reduce the possibility of occurrence of cracks or the like in the corners or the periphery of the through-hole 12a, or the recess 12a or the third recess By providing a pool of a bonding material for joining the wiring board 1 and the radiator 15 to the circuit board 12c, the wiring board 1 and the radiator 15 can be satisfactorily joined.
放熱体15は、絶縁基板11よりも熱伝導率の高い材料、例えば、絶縁基板11が酸化アルミニウム質焼結体からなる場合、銅(Cu),銅−タングステン(Cu−W)またはアルミニウム(Al)等の金属材料や、窒化アルミニウム質焼結体等のセラミックス材料等を用いることができる。
The radiator 15 is made of a material having a higher thermal conductivity than the insulating
また、放熱体15を外部回路基板と接合することによって、電子装置の放熱性を高めることができる。 Further, the heat dissipation of the electronic device can be enhanced by bonding the heat dissipating body 15 to the external circuit board.
放熱体15が金属材料から成る場合には、絶縁基板11と放熱体15との接合は、例えば、絶縁基板11の放熱体15と接する部位に接続層を設けておくことによって、Ag−Cuろう材等の接合材を用いて行なうことができる。
In the case where the radiator 15 is made of a metal material, the insulating
なお、図14に示す例において、平板状の放熱体15が絶縁基板11の下面に接合させているが、貫通孔12内に嵌合するような凸部を設けた放熱体15が接合された配線基板1であっても構わない。
In the example shown in FIG. 14, the flat radiator 15 is joined to the lower surface of the insulating
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態による電子装置について、図16を参照しつつ説明する。
(Fifth embodiment)
Next, an electronic device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態における電子装置において、上記した実施形態の電子装置と異なる点は、それぞれに、絶縁基板11の貫通孔12の内面に電子部品2が接合されている点である。このような場合、貫通孔12の変形が低減されているので、電子部品2を良好に接合させることができるとともに、凹部12aまたは第3凹部12cに配線基板1と放熱体15とを接合する接合材を配置させて、電子部品2を貫通孔12の内面に電子部品2を良好に接合することができる。
The electronic device according to the present embodiment is different from the electronic device according to the above-described embodiment in that the
なお、本発明は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。例えば、配線導体13は、絶縁基板11の上面または下面に導出しているが、絶縁基板11の側面に切欠きを形成し、この切欠きの内面に導出させて、いわゆるキャスタレーション導体としてもよい。
In addition, this invention is not limited to the example of the above-mentioned embodiment, A various change is possible. For example, although the
また、図1〜図16に示す例において、第1枠部112および第2枠部113は、基部111の上
面にのみ形成されているが、基部111の上面および下面の両面に形成されている配線基板
1であっても構わない。
In the example shown in FIGS. 1 to 16, the
また、第3の実施形態乃至第5の実施形態において、第2凹部12bを有するものであっても構わないし、第2の実施形態において、第3凹部12cまたは第3枠部114を備えてい
ても構わない。
In the third to fifth embodiments, the second recess 12b may be provided. In the second embodiment, the third recess 12c or the third frame 114 is provided. It doesn't matter.
また、絶縁基体11の基部111の上面に電子部品2が接合されるものであっても構わない
。
Further, the
1・・・配線基板
11・・・絶縁基板
111・・基部
112・・第1枠部
113・・第2枠部
114・・第3枠部
12・・・貫通孔
12a・・凹部
12b・・第2凹部
12c・・第3凹部
13・・・配線導体
14・・・貫通導体
15・・・放熱体
2・・・電子部品
3・・・接続部材
1 ... Wiring board
11 ... Insulated substrate
111 ・ ・ Base
112 ・ ・ First frame
113 ・ ・ Second frame
114 .. Third frame
12 ... Through hole
12a ... recess
12b ・ ・ Second recess
12c ・ ・ 3rd recess
13 ... Wiring conductor
14 ... Penetration conductor
15 ...
Claims (3)
前記貫通孔の少なくとも4つの角部に設けられた凹部、および前記貫通孔の辺部に設けられた第3凹部を有しており、
前記凹部の間において、複数の前記第3凹部が等間隔で配置されていることを特徴とする配線基板。 Including an insulating substrate having a rectangular through-hole, a base made of a plurality of insulating layers, and a rectangular opening laminated on the upper surface of the base, and a frame made of a plurality of insulating layers;
Has a third recess provided in a side portion of the front Symbol least four recesses provided at the corner portion of the through hole, and the through hole,
A plurality of the third recesses are arranged at equal intervals between the recesses .
前記配線基板に前記貫通孔と重なるように搭載された電子部品とを備えていることを特徴とする電子装置。 The wiring board according to claim 1 or 2 ,
Electronic device characterized by comprising an on-board electronic components so as to overlap with the through hole before Symbol wiring board.
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