JP6267068B2 - 配線基板、電子装置および電子モジュール - Google Patents

Description

本発明は、配線基板、電子装置および電子モジュールに関するものである。

従来、配線基板は、絶縁基板の内部または表面に配線導体と、絶縁基板の下面にて配線導体に接続された薄膜層からなる薄膜電極とが設けられたものがある。電子部品および配線基板を含む電子装置を半田等の接合材によって例えばモジュール用基板に接合する場合、この電極が半田等の接合材を介しモジュール用基板に接合される。

特開2003-192442号公報

近年、電子装置の高機能化による電子部品の高発熱および薄型化に伴い、絶縁基板11を介して絶縁基板の下面側には熱がより大きく伝わるようになっている。電子装置をモジュール基板に搭載し、作動させた際、絶縁基板を介して絶縁基板の下面に設けられた配線導体と薄膜電極との接続部に熱が大きく伝わることで、配線導体と薄膜電極との熱膨張差によって、配線導体と薄膜電極との接続部に応力が発生し、配線導体と薄膜電極との接続部が剥離、もしくは薄膜電極が絶縁基板から剥離してしまうことが懸念される。

本発明の一つの態様によれば、上面の中央部に電子部品を搭載するための搭載部を有する絶縁基板と、該絶縁基板の内部から上面および下面に導出された配線導体と、前記絶縁基板の下面に設けられ、前記配線導体に接続された薄膜電極と、前記薄膜電極上に設けられた金属層とを含んでおり、前記配線導体と前記薄膜電極との接続部は、平面透視における前記搭載部の外側に位置する外周部に配置され、前記絶縁基板の下面側全体が湾曲状に凹としており、前記金属層は平面透視における前記外周部側の厚みより前記中央部側の厚みが厚く、前記金属層の下面が平坦である。

本発明の他の態様によれば、電子装置は、上記構成の配線基板と、該配線基板に搭載された電子部品とを有している。

本発明の他の態様によれば、電子モジュールは、上記構成の電子装置がモジュール用基板の接続パッドに接合材を介して接続されている。

本発明の一つの態様による配線基板は、上面の中央部に電子部品を搭載するための搭載部を有する絶縁基板と、絶縁基板の内部から上面および下面に導出された配線導体と、絶縁基板の下面に設けられ、配線導体に接続された薄膜電極と、薄膜電極上に設けられた金属層とを含んでおり、配線導体と薄膜電極との接続部は、平面透視における搭載部の外側に位置する外周部に配置され、絶縁基板の下面側全体が湾曲状に凹としており、金属層は平面透視における外周部側の厚みより中央部側の厚みが厚く、金属層の下面が平坦である。この構成により、電子装置をモジュール基板に搭載し、作動させた際、絶縁基板を介して絶縁基板の下面に伝熱される電子部品の熱を平面透視における中央部側の金属層に伝熱させやすくし、配線導体と薄膜電極との接続部に伝熱することを抑制することが可能となり、配線導体と薄膜電極との熱膨張差による配線導体と薄膜電極との接続部に応力が発生するのを抑制し、配線導体と薄膜電極との接続部が剥離、もしくは薄膜電極が絶縁基板から剥離する可能性を低減することができる。

本発明の他の態様による電子装置は、上記構成の配線基板と、配線基板に搭載された電子部品とを有していることによって、電気的信頼性に関して向上されている。

本発明の他の態様による電子モジュールは、上記構成の電子装置がモジュール用基板の接続パッドに接合材を介して接続されていることから、長期間にわたって配線基板とモジュール用基板との電気接続信頼性に優れたものとすることができる。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態における電子装置を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 （ａ）は、図１（ａ）に示された電子装置のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部における要部拡大断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態における第１の製造方法の各工程を示す断面図である。 （ａ）は、図１における電子装置をモジュール用基板に実装した電子モジュールを示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部における要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態における電子装置をモジュール用基板に実装した電子モジュールの他の例を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ部における要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態における電子装置の他の例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 （ａ）は、図６（ａ）に示された電子装置のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部における要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態における電子装置の他の例を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 （ａ）は、図８（ａ）に示された電子装置のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部における要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態における電子装置を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 （ａ）は、図10（ａ）に示された電子装置のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部における要部拡大断面図である。 （ａ）は、本発明の第３の実施形態における電子装置を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 図12（ａ）に示された電子装置のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）は、本発明の第４の実施形態における電子装置を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 （ａ）は、図14（ａ）に示された電子装置のＡ−Ａ線における断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ部における要部拡大断面図である。

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。

（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および図２、図４に示されているように、配線基板１と、配線基板１の上面に設けられた電子部品２とを含んでいる。電子装置は、図４に示された例のように、例えば電子モジュールを構成するモジュール用基板５上に接合材６を用いて接続される。

配線基板１は、上面の中央部に電子部品２を搭載するための搭載部11ａを有する絶縁基板11と、絶縁基板11の内部から上面および下面に導出された配線導体12と、絶縁基板11の下面に設けられ、配線導体12に接続された薄膜電極13と、薄膜電極13上に設けられた金属層14とを含んでいる。配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａは、平面透視における搭載部13ａの外側に位置する外周部に配置されている。金属層14は、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みより中央部側の厚みが厚くなっている。図１および図２、図４において、電子装置は仮想のｘｙｚ空間におけるｘｙ平面に実装されている。図１および図２、図４において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。

絶縁基板11は、単層または複数の絶縁層11ｂからなり、電子部品２の搭載部11ａを含む上面を有しており、平面視すなわち上面に垂直な方向から見ると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、上面中央部の搭載部11ａ上に電子部品２が低融点ろう材または導電性樹脂等の接合部材を介して接着され固定される。

絶縁基板11は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体（アルミナセラミックス），窒化アルミニウム質焼結体，ムライト質焼結体等のセラミックスを用いることができる。

絶縁基板11が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤等を添加混合して泥漿状とし、これをドクターブレード法やカレンダーロール法等によってシート状に成形してセラミックグリーンシートを得て、しかる後、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。

配線導体12と、薄膜電極13と、金属層14は、配線基板１に搭載された電子部品２とモジュール用基板５とを電気的に接続するためのものである。絶縁基板11の下面に設けられた配線導体12と、薄膜電極13と、金属層14とにより、モジュール用基板５と接合するための外部電極が構成される。配線導体12は、絶縁基板11の表面または内部に設けられた配線導体と、絶縁基板11を構成する絶縁層11ｂを貫通して上下に位置する配線導体同士を電気的に接続する貫通導体とを含んでいる。

配線導体12は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ）等の金属材料を用いることができる。例えば、絶縁基板11が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、Ｗ，ＭｏまたはＭｎ等の高融点金属粉末に適当な有機バインダーおよび溶媒等を添加混合して得た導体ペーストを、絶縁基板11となるセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法によって所定のパターンに印刷塗布して、絶縁基板11となるセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、絶縁基板11の所定位置に被着形成される。配線導体12が貫通導体である場合は、金型やパンチングによる打ち抜き加工やレーザー加工によってグリーンシートに貫通孔を形成して、この貫通孔に印刷法によって配線導体12用の導体ペーストを充填しておくことによって形成される。

薄膜電極13は、薄膜層からなり、例えば、密着金属層とバリア層とを有している。薄膜電極13を構成する密着金属層は、絶縁基板11の主面（下面）に形成される。密着金属層は、例えば、窒化タンタルやニッケル−クロム、ニッケル−クロムーシリコン、タングステン−シリコン、モリブデン−シリコン、タングステン、モリブデン、チタン、クロム等から成り、蒸着法やイオンプレーティング法、スパッタリング法等の薄膜形成技術を採用することにより、絶縁基板11に被着される。例えば真空蒸着法を用いて形成する場合には、絶縁基板11を真空蒸着装置の成膜室内に設置して、成膜室内の蒸着源に密着金属層と成る金属片を配置し、その後、成膜室内を真空状態（１０^−２Ｐａ以下の圧力）にするととも
に、蒸着源に配置された金属片を加熱して蒸着させ、この蒸着した金属片の分子を絶縁基板11に被着させることにより、密着金属層と成る薄膜金属の層を形成する。そして、薄膜金属層が形成された絶縁基板11にフォトリソグラフィ法を用いてレジストパターンを形成した後、エッチングによって余分な薄膜金属層を除去することにより、密着金属層が形成される。密着金属層の上面にはバリア層が被着され、バリア層は密着金属層とめっき層と接合性、濡れ性が良く、密着金属層とめっき層とを強固に接合させるとともに密着金属層とめっき層との相互拡散を防止する作用をなす。バリア層は、例えば、ニッケルークロムや白金、パラジウム、ニッケル、コバルト等から成り、蒸着法やイオンプレーティング法、スパッタリング法等の薄膜形成技術により密着金属層の表面に被着される。なお、図１に示された例のように、薄膜電極13は、複数の貫通導体に電気的に接続していても構わない。

密着金属層の厚さは0.01〜0.5μｍ程度が良い。0.01μｍ未満では、絶縁基板11上に密
着金属層を強固に密着させることが困難となる傾向がある。0.5μｍを超える場合は密着
金属層の成膜時の内部応力によって密着金属層の剥離が生じ易くなる。また、バリア層の厚さは0.05〜１μｍ程度が良い。0.05μｍ未満では、ピンホール等の欠陥が発生してバリア層としての機能を果たしにくくなる傾向がある。１μｍを超える場合は、成膜時の内部応力によりバリア層の剥離が生じ易くなる。

また、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａは、図１および図２に示された例のように、平面透視において、搭載部11ａの外側に位置する外周部に配置されている。なお、絶縁基板11の下面に、貫通導体（配線導体12）と薄膜電極13との接続部13ａを設けている。また、図１において、接続部13ａは破線で示している。

また、配線導体12と薄膜電極13とが接続される接続部13ａは、図２に示された例のように、断面視において、電子部品２の搭載部11ａから絶縁基板11の下面方向に対し絶縁基板11の外側へ角度αが45°となる仮想直線よりも絶縁基板11の外側に位置すると、絶縁基板11を介して絶縁基板11の下面に伝熱される電子部品２の熱を、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに伝わりにくいものとすることができ、より好ましい。

金属層14は、絶縁基板11の下面に設けられた薄膜電極13上に、銅、銀等のめっき層を被着することにより形成される。金属層14は、平面透視において、搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みより中央部側の厚みが厚くなっている。金属層14は、配線導体12および薄膜電極13の材質よりも熱伝導率が高い材質が用いられると、金属層14による熱伝導が大きくなり好ましい。この場合、熱伝導率の高い金属層14は平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みより中央部側の厚みが厚くなっているため、絶縁基板11を介して絶縁基板11の下面に伝わる電子部品２の熱を中央部側の金属層14に伝えさせやすくすることができ、好ましいものとなる。

第１の実施形態の配線基板１において、例えば、配線導体12の厚みは、10〜20μｍ程度、薄膜電極13の厚みは、0.06〜1.5μｍ程度、金属層14の厚みは、10〜80μｍ程度に形成
される。ここで、平面透視において、中央部側の金属層14の厚みＴ１は、搭載部11ａの外側に位置する外周部側の金属層14の厚みＴ２よりも厚く形成される（Ｔ１＞Ｔ２）。なお、金属層14の厚みは、平面透視における中央部側の厚みＴ１および搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みＴ２ともに、30μｍ以上としておくと、より好ましい。

配線導体12、薄膜電極13、金属層14の露出する表面には、電解めっき法または無電解めっき法によって金属めっき層15が被着される。金属めっき層15は、ニッケル，金または銀等の耐食性や接続部材との接続性に優れる金属から成るものであり、例えば、厚さ0.5〜
５μｍ程度のニッケルめっき層と0.1〜３μｍ程度の金めっき層とが、あるいは厚さ１〜1
0μｍ程度のニッケルめっき層と0.1〜１μｍ程度の銀めっき層とが、順次被着される。これによって、配線導体12、薄膜電極13、金属層14が腐食することを効果的に抑制できるとともに、配線導体12と電子部品２との固着や配線導体12とボンディングワイヤ等の接続部材３との接合や、配線導体12、薄膜電極13、金属層14とモジュール用基板５に形成された接続用の接続パッド51との接合を強固にできる。

配線基板１は、上面の中央部に電子部品２を搭載するための搭載部11ａを有する絶縁基板11と、絶縁基板11の内部から上面および下面に導出された配線導体12と、絶縁基板11の下面に設けられ、配線導体12に接続された薄膜電極13と、薄膜電極13上に設けられた金属層14とを含んでおり、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａは、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部に配置され、金属層14は、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みより中央部側の厚みが厚くなっている。この構成により、電子装置をモジュール基板５に搭載し、作動させた際、絶縁基板11を介して絶縁基板11の下面に伝熱される電子部品２の熱を平面透視における中央部側の金属層14に伝熱させやすくし、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに伝熱することを抑制することが可能となり、配線導体12と薄膜電極13との熱膨張差による配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに応力が発生するのを抑制し、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａが剥離、もしくは薄膜電極13が絶縁基板11から剥離する可能性を低減することができる。

また、金属層14は、図２に示された例のように、平面透視における搭載部11ａと重なる領域の厚みが厚くなっていると、搭載部11ａと重なる領域側に伝熱しやすくし、電子部品２から配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａへの伝熱をより効果的に抑制することで、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに応力が発生するのを抑制することができる。

また、図１に示された例のように、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａは、絶縁基板11の下面に複数設けていても構わない。

また、金属層14は、図２および後述する図７、図９、図11、図13、図15に示された例のように、複数の金属層14の下面を同一平面にしておくと、電子装置をモジュール基板５に搭載する場合に、電子装置がモジュール基板５に対し傾斜するのを抑制することができ、好ましい。特に、電子部品２として発光素子が用いられる場合には、発光装置からの光を所定の上面方向に良好に放射することができるとともに、発光装置からモジュール基板５側への放熱を良好なものとすることができる。なお、電子装置が接合材６を介してモジュール用基板５に搭載される場合だけでなく、電子装置が直接モジュール用基板５に搭載され、クランプ等の金属部材により固定される場合も同様である。このような金属層14は、例えば、薄膜電極13上に金属層14を所定の厚みよりも厚く形成した後、研磨加工等を用いて金属層14の下面全体を平坦化し、所定の厚みにしておくことにより形成することができる。

本発明の第１の実施形態における配線基板１は、例えば、以下の製造方法により製作することができる。

最初に、図３（ａ）に示された例のように、内部と表面に配線導体12が形成された複数の絶縁層111ｂからなる絶縁母基板111を準備する。絶縁母基板111の下面には、配線導体12が導出している。絶縁母基板111は、複数の絶縁基板11がつながっている形状、例えば、多数個取り用配線基板の形状をしている。そして、図３（ｂ）に示された例のように、絶縁基板11の下面側に、薄膜電極13を形成する。この際、平面透視において、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａは、電子部品２が搭載される搭載部11ａの外側に位置する外周部に形成する。そして、図３（ｃ）に示された例のように、薄膜電極13上に、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みより中央部側の厚みが厚くなるように
金属層14を形成した後、配線導体12、薄膜電極13、金属層14の露出する表面に金属めっき層15を被着する。そして、絶縁母基板111を各配線基板１の領域に沿って分割する事によ
り、図３（ｄ）に示された例のように、平面透視において、接続部13ａが搭載部11ａの外側に位置する外周部に配置され、金属層14が搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みより中央部側の厚みが厚くなっている配線基板１を製作することができる。

配線基板１の上面の搭載部11ａには、電子部品２が搭載されることによって電子装置を作製できる。配線基板１に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，発光素子，水晶振動子や圧電振動子等の圧電素子および各種センサ等である。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、半導体素子は、低融点ろう材または導電性樹脂等の接合部材によって、配線導体12上の金属めっき層15に固定された後、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12とが電気的に接続されることによって配線基板１に搭載される。また、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、半導体素子は、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）等の接続部材３を介して、半導体素子の電極と配線導体12とが電気的および機械的に接続されることによって配線基板１に搭載される。また、配線基板１には、複数の電子部品２を搭載しても良いし、必要に応じて、抵抗素子や容量素子、ツェナーダイオード等の小型の電子部品を搭載しても良い。なお、これらの小型の電子部品の搭載領域は、本願における搭載部11ａから除外して考えても構わない。また、電子部品２は必要に応じて、樹脂やガラス等からなる封止材４、樹脂やガラス、セラミックス、金属等からなる蓋体等により封止される。

本実施形態の電子装置が、図４に示された例のように、モジュール用基板５の接続パッド51に半田等の接合材６を介して接続されて、電子モジュールとなる。接合材６は、絶縁基板11の下面にて金属層14に接合されている。接続パッド51の平面透視における中央部側の端部は金属層14の平面透視における中央部側の端部と同等の箇所まで延出していると、電子装置とモジュール用基板５との接合強度を強固なものとし、金属層14の平面透視における中央部側からモジュール基板５への放熱を良好なものとすることができ、好ましい。

なお、図５で示された例のように、電子装置が、平面透視において金属層14の厚みが厚くなっている中央部側で、接合材６を介してモジュール用基板５の接続パッド51に接続されていると、伝わる電子部品２の熱を中央部側の金属層14に伝えさせやすくすることができ、好ましい。

なお、図６および図７に示された例のように、絶縁基板11の下面に導出した貫通導体（配線導体12）に接続されるよう、絶縁基板11の下面に配線導体12を設けて、絶縁基板11の下面に設けた配線導体12の端部と重なるようにして薄膜電極13を設けても構わない。図６および図７に示された例の配線基板１は、例えば、絶縁基板11の下面に導出した配線導体12と部分的に重なるように薄膜電極13を形成した後、金属層14を形成する際に、接続部13を含む薄膜電極13の表面のみに形成することにより形成される。絶縁基板11の中央部側に設けられた薄膜電極13の厚みが、絶縁基板11の外周部側に設けられた接続部13ａの厚みよりも薄いので、金属層14の厚みを厚くすることができる。このような構成とすることによって、配線導体12と薄膜電極13との接続面積は大きいものとなり、配線導体12と薄膜電極13との接続をより強固なものとすることができる。また、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａは、図７に示された例のように、平面透視において、搭載部11ａの外側に位置する外周部に配置されている。

また、絶縁基板11の下面において、平面透視で、絶縁基板11と焼結により一体的に形成された配線導体12が搭載部11ａの外側に位置する外周部側に配置されており、薄膜電極13が絶縁基板11との熱膨張率の差による応力を受けにくい絶縁基板11の中央部側に配置され
ていることから、接合強度等の実装信頼性に優れた配線基板１とすることができる。

また、この場合においても、図２に示された例と同様に、金属層14は、平面透視における中央部側の厚みＴ１が、搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みＴ２よりも厚く形成される（Ｔ１＞Ｔ２）。金属層14は、配線導体12の厚み以上としておくことで、平面透視における中央部側の厚みＴ１を、搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みＴ２に対して、配線導体12の厚み以上に厚く良好に形成することができる。なお、この場合、金属層14の熱伝導率は、絶縁基板11の下面に設けた配線導体12の熱伝導率よりも高いものとなっており、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側に対し中央部側の厚みが厚くなっている金属層14に、絶縁基板11を介して絶縁基板11の下面に伝熱される電子部品２の熱を伝熱させやすくすることができるものとなっている。

また、金属層14は、図８および図９に示された例のように、配線導体12および薄膜電極13上に設けていても構わない。このような構成の配線基板１は、絶縁基板11の中央部側に設けられた薄膜電極13の厚みが、搭載部11ａの外側に位置する外周部側に設けられた配線導体12および接続部13ａの厚みよりも薄いので、金属層14の厚みを厚くすることができる。図６および図７に示された例の場合は、平面透視において、絶縁基板11の中央部側における外部電極の下面は、金属層14の厚みの分、搭載部11ａの外側に位置する外周部側における外部電極の下面よりも厚くなるので、中央部側における熱伝導を高くすることができるとともに、搭載部11ａの外側に位置する外周部側に接合材６によるフィレットを形成することができる。図８および図９の場合は、絶縁基板11下面の外部電極が小さい場合に、金属層14を大きく形成し、金属層14による熱伝導を高くすることができる。

なお、図６〜図９に示された例の配線基板１においても、断面視において、電子部品２の搭載部11ａから絶縁基板11の下面方向に対し絶縁基板11の外側へ角度αが45°となる仮想直線よりも絶縁基板11の外側に位置すると、図２に示された例と同様に絶縁基板11を介して絶縁基板11の下面に伝熱される電子部品２の熱を、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに伝わりにくいものとすることができ、より好ましい。

本実施形態における配線基板１は、小型で高出力の電子装置において好適に使用することができ、配線基板１における電気的接続を良好に図ることができる。例えば、電子部品２として、高発光の発光素子を搭載する発光素子搭載用の小型の配線基板１として好適に用いることができる。

本実施形態の電子装置によれば、上記構成の配線基板１を有していることによって、電気的信頼性に関して向上されている。

本発明の他の態様による電子モジュールによれば、上記構成の電子装置がモジュール用基板５の接続パッド51に接合材６を介して接続されていることから、長期間にわたって配線基板１とモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れたものとすることができる。

（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10および図11を参照しつつ説明する。

本発明の第２の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、図10および図11に示された例のように、絶縁基板11の側面に、主面（下面）および側面に開口された切り欠き部11ｃを有しており、配線導体12が切り欠き部11ｃの内面に延出している点である。

第２の実施形態の配線基板１において、接続部13ａは、絶縁基板11の下面に、切り欠き部11ａに沿って設けられている。なお、図６以降の平面透視図において、接続部13ａは網掛けで示している。

第２の実施形態の配線基板１によれば、電子装置をモジュール基板５に搭載し、作動させた際、絶縁基板11の側面方向からも接合材６を介して放熱することで、絶縁基板11の下面側の配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに伝熱することを抑制することが可能となり、配線導体12と薄膜電極13との熱膨張差による配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに応力が発生するのを抑制し、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａが剥離、もしくは薄膜電極13が絶縁基板11から剥離する可能性を低減することができる。

また、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側および切り欠き部11ｃの内面に配置された配線導体12が絶縁基板11と焼結により一体的に形成されており、薄膜電極13が平面透視における絶縁基板11の中央部側に配置されていることから、実装精度や接合強度等の実装信頼性に優れた配線基板１とすることができる。

また、図11に示された例のように、金属層14を薄膜電極13上に形成していると、平面透視において、絶縁基板11の中央部側における外部電極の下面は、金属層14の厚みの分、搭載部11ａの外側に位置する外周部側における外部電極の下面よりも厚くなるので、配線基板１の外縁に、切り欠き部11ｃと金属層14との厚みにより、２段の段差が形成され、絶縁基板11の中央部側における熱伝導を高くすることができるとともに、モジュール基板５との実装信頼性を高めることができる。

切り欠き部11ｃは、絶縁基板11の主面および側面に開口している。切り欠き部11ｃは、図10および図11において絶縁基板11の下側主面（下面）と側面に開口している。切り欠き部11ｃは、絶縁基板11の上側主面（上面）と下側主面（下面）と側面に開口していても構わない。切り欠き部11ｃは、例えば、平面視にて角部が円弧状の矩形状に形成されており、絶縁基板11の外辺に沿って長く形成されている。切り欠き部11ｃは、図10および図11に示す例においては、平面視において、切り欠き部11ｃの幅（絶縁基板11の側面に沿った長さ）は、切り欠き部11ｃの長さ（絶縁基板11の側面から切り欠き部11ｃの側壁の底部までの長さ）よりも大きく形成されている。なお、切り欠き部11ｃは、平面視において、半円形状や半楕円形状や半長円形状、あるいは複数の大きさの切り欠き部11ｃが重なった形状であっても構わない。このような切り欠き部11ｃは、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、レーザー加工や金型による打ち抜き加工等によって、切り欠き部11ｃとなる貫通孔を形成しておくことにより形成される。

また、金属層14は、第１の実施形態と同様に、配線導体12および薄膜電極13上に設けていても構わない。

また、図10および図11、後述する図12および図13に示された例において、絶縁基板11の上面に、熱伝導率に優れた金属層14を形成していても構わない。また、図11および図13に示された例のように、絶縁基板11の上面に薄膜電極13と金属層14とを形成しても構わない。これにより、電子部品２の発熱を配線基板１側に良好に伝熱することができ、信頼性に優れた配線基板１とすることができる。

第２の実施形態の配線基板１は、上述の第１の実施形態の配線基板１と同様の製造方法を用いて製作することができる。

（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12および図13を参照しつつ
説明する。

本発明の第３の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、図12および図13に示された例のように、絶縁基板11の下面側にて凹であり、複数の金属層14の下面が平坦である点である。

第３の実施形態の配線基板１によれば、平面透視において、絶縁基板11の中央部側における金属層14の厚みを搭載部11ａの外側に位置する外周部側よりもさらに厚くすることができ、絶縁基板11の下面側の配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに伝熱することを効果的に抑制することが可能となり、配線導体12と薄膜電極13との熱膨張差による配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに応力が発生するのを抑制し、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａが剥離、もしくは薄膜電極13が絶縁基板11から剥離する可能性を低減することができる。

このような配線基板１は、配線導体12が設けられた絶縁基板11が、絶縁基板11の下面側に凹となるように形成しておき、凹となった絶縁基板11の下面に薄膜電極13および金属層14、金属めっき層15を設けることにより形成することができる。

なお、図12および図13に示された例においては、絶縁基板11の下面側全体が湾曲状に凹としているが、搭載部11ａと重なる絶縁基板11の下面およびその周囲のみを湾曲状に凹としておくことにより、平面透視において、絶縁基板11の中央部側における金属層14の厚みを搭載部11ａの外側に位置する外周部側よりも厚くなるようにしておいても構わない。

なお、凹の深さＨ１は、薄膜電極13、金属層14および金属めっき層15の厚みＨ２以下としておく（Ｈ１≧Ｈ２）としておくことにより、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側に対し中央部側の厚みが厚くなっている金属層14を良好に設けることができるようになる。

第３の実施形態の配線基板１は、上述の第１の実施形態の配線基板１と同様の製造方法を用いて製作することができる。

（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14および図15を参照しつつ説明する。

本発明の第４の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、図14および図15に示された例のように、絶縁基板11の下面に中間導体層17を有している点である。中間導体層17は、薄膜電極13と同様に、表面に金属層14が設けられている。中央端子層17は、例えば、薄膜電極13と同様に、モジュール用基板５との接合に用いられる。

第４の実施形態の配線基板１によれば、中間導体層17を設けることで、絶縁基板11の下面側の配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに伝熱することを抑制することが可能となり、配線導体12と薄膜電極13との熱膨張差による配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに応力が発生するのを抑制し、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａが剥離、もしくは薄膜電極13が絶縁基板11から剥離する可能性を低減することができる。

また、図14および図15に示された例のように、配線基板１は、電子部品搭載層18を有していても構わない。中間導体層17および電子部品搭載層18は、配線導体12または薄膜電極13と同様の材料および方法により製作することができる。また、電子部品搭載層18上に、
金属層14を形成しても良い。中間導体層17および電子部品搭載層18の露出する表面には、金属めっき層15が被着される。電子部品搭載層18は、例えば、電子部品２の搭載用に用いられる。

また、図14に示された例のように、中央端子層17についても、絶縁基板11の下面に形成された、配線導体12と同様にして形成された導体に接続させていても構わない。この場合、中央端子層17と導体の接続部は、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａと同様に、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部に配置されており、中央端子層17上の金属層14は、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側の厚みより厚みが厚くなっている。また、導体は、切り欠き部11ｃの内面に延出していても構わない。

第４の実施形態における配線基板１において、第３の実施形態と同様に、絶縁基板11の下面側にて湾曲状に凹とし、絶縁基板11の下面に設けられる中央端子層17を含む外部電極の複数の金属層14の下面を平坦にしておくと、中央端子層17における金属層14の厚みが周囲の外部電極における金属層14の厚みよりも厚くなり、絶縁基板11の下面側の配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに伝熱することを抑制することが可能となり、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａに応力が発生するのを抑制し、配線導体12と薄膜電極13との接続部13ａが剥離、もしくは薄膜電極13が絶縁基板11から剥離する可能性を低減することができる。

なお、この場合も、凹の深さＨ１は、中央端子層17および金属層14、金属めっき層15の厚み以下としておくとしておくことにより、平面透視における搭載部11ａの外側に位置する外周部側に対し中央部側の厚みが厚くなっている金属層14を良好に設けることができるようになる。

なお、絶縁基板11は、図14および図15に示された例のようにキャビティ16を含んでいる上面を有している。このようなキャビティ16は、セラミックグリーンシートにレーザー加工や金型による打ち抜き加工等によって、キャビティ16となる貫通孔を複数のセラミックグリーンシートに形成し、これらのセラミックグリーンシートを、貫通孔を形成していないセラミックグリーンシートに積層することで形成できる。また、絶縁基板11の厚みが薄い場合には、キャビティ16用の貫通孔は、セラミックグリーンシートを積層した後、レーザー加工や金型による打ち抜き加工等によって形成すると精度よく加工できるので好ましい。また、切り欠き部12は、キャビティ16の側壁部の幅の25％〜75％程度である。

キャビティ16が発光素子を搭載するための空間である場合には、キャビティ16の内側面とキャビティ16の底面とのなす角度θは鈍角であって、特に110度〜145度としても構わない。角度θをこのような範囲とすると、キャビティ16となる貫通孔の内側面を打ち抜き加工で安定かつ効率よく形成することが容易であり、この配線基板１を用いた発光装置を小型化しやすい。また、発光素子が発した光を外部に向かって良好に放射できる。このような角度θの内側面を有するキャビティ16は、パンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスを大きく設定した打ち抜き金型を用いてセラミックグリーンシートを打ち抜くことによって形成される。すなわち、打ち抜き金型のパンチの径に対してダイスの穴の径のクリアランスを大きく設定しておくことで、セラミックグリーンシートを主面側から他方主面側に向けて打ち抜く際にグリーンシートがパンチとの接触面の縁からダイスの穴との接触面の縁に向けて剪断されて、貫通孔の径が主面側から他方主面側に広がるように形成される。このとき、セラミックグリーンシートの厚み等に応じてパンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスを設定することで、セラミックグリーンシートに形成される貫通孔の内側面の角度を調節できる。このような打ち抜き方法は、打ち抜き加工のみで、キャビティ16の内側面とキャビティ16の底面とのなす角度θを所望の角度にできることから、生産性が高い。

また、パンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスが小さい打ち抜き金型による加工によって角度θが約90度の貫通孔を形成した後に、貫通孔の内側面に円錐台形状または角錐台形状の型を押し当てることでも、上述のような一方の主面側から他方の主面側に広がる角度θを有する貫通孔を形成してもよい。このような場合には、キャビティ16の内側面とキャビティ16の底面とのなす角度θをより精度よく調整できる。

配線基板１が、例えば発光素子の搭載されるキャビティ16を含んだ上面を有する絶縁基板11を有する場合には、キャビティ16の内壁面に発光素子が発する光を反射させるための反射層が設けてられていてもよい。反射層は、例えばキャビティ16の内壁面に設けられた金属導体層と金属導体層上に被着されためっき層とを有している。金属導体層は、配線導体12または薄膜電極13と同様の材料および方法によって形成することができる。

例えば、配線基板１に発光素子を搭載する場合には、絶縁基板11の上面側の金属導体層の最表面には銀めっき層を被着させ、絶縁基板11の金属めっき層15の最表面として金めっき層を被着させることが好ましい。金めっき層は、銀めっき層と比較して、電子部品２や接続部材３、接合材６との接合性に優れており、銀めっき層は、金めっき層と比較して光に対する反射率が高いためである。また、発光素子が搭載される部位の金属めっき層15または金属導体層の最表面を銀と金との合金めっき層として、例えば、銀と金との全率固溶の合金めっき層としてもよい。

第４の実施形態の配線基板１は、上述の第１の実施形態の配線基板１と同様の製造方法を用いて製作することができる。

第４の実施形態の配線基板１は、第１の実施形態と同様に、小型で高出力の電子装置において好適に使用することができ、配線基板１における電気的接続を良好に図ることができる。例えば、電子部品２として、高発光の発光素子を搭載する発光素子搭載用の小型の配線基板として好適に用いることができる。

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。上述の例では、絶縁基板11の下面に導出された配線導体12、薄膜電極13、金属層14は、絶縁基板11の対向する２辺に１つずつ設けた例を示しているが、これらの配線を絶縁基板11の４辺に設けた配線基板１や複数の切り欠き部11ｃおよび切り欠き部11ｃのそれぞれの内面に配線導体12を延出させた配線基板１であっても良い。また、図１〜図15に示す例では、絶縁基板11は、３層の絶縁層11ｂから形成しているが、単層または２層、あるいは４層以上の絶縁層11ｂからなるものであっても構わない。

また、図10〜図15に示された例では、切り欠き部11ｃは、絶縁基板11の一方主面（下面）と側面に開口しているが、絶縁基板11の両方主面（上面、下面）と側面に開口、すなわち、絶縁基板11の側面において絶縁基板11を貫通していても構わない。この場合、切り欠き部11ｃを介して絶縁基板11の上面に延出させた配線導体12上に、薄膜電極13を形成していても構わない。

また、第１〜第４の実施形態における配線基板１は、それぞれ平板状の配線基板１であっても構わないし、キャビティ16を有する配線基板１であっても構わない。

また、上述の例では、配線基板１には、１つの搭載部11ａに１つの電子部品２が搭載されているが、1つの搭載部11ａに複数の電子部品２が搭載される配線基板１であっても構
わない。また、複数の搭載部11ａのそれぞれに電子部品２が搭載される配線基板１であっても構わない。この場合、接続部13ａは、これらの複数の搭載部11ａの外側に位置する外
周部に配置される。

また、配線基板１は多数個取り配線基板の形態で製作されていてもよい。

１・・・・配線基板
11・・・・絶縁基板
11ａ・・・搭載部
11ｂ・・・絶縁層
11ｃ・・・切り欠き部
12・・・・配線導体
13・・・・薄膜電極
13ａ・・・接続部
14・・・・金属層
15・・・・金属めっき層
16・・・・キャビティ
17・・・・中央端子層
18・・・・電子部品搭載層
２・・・・電子部品
３・・・・接続部材
４・・・・封止材
５・・・・モジュール用基板
51・・・・接続パッド
６・・・・接合材

Claims (4)

1. 上面の中央部に電子部品を搭載するための搭載部を有する絶縁基板と、
   該絶縁基板の内部から上面および下面に導出された配線導体と、
   前記絶縁基板の下面に設けられ、前記配線導体に接続された薄膜電極と、
   前記薄膜電極上に設けられた金属層とを含んでおり、
   前記配線導体と前記薄膜電極との接続部は、平面透視における前記搭載部の外側に位置する外周部に配置され、
   前記絶縁基板の下面側全体が湾曲状に凹としており、前記金属層は平面透視における前記外周部側の厚みより前記中央部側の厚みが厚く、前記金属層の下面が平坦であることを特徴とする配線基板。
2. 前記金属層は、平面透視における前記搭載部と重なる領域の厚みが厚くなっていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
3. 請求項１または請求項２に記載の配線基板と、
   前記搭載部に搭載された電子部品とを有することを特徴とする電子装置。
4. 請求項３に記載された電子装置がモジュール用基板の接続パッドに接合材を介して接続されていることを特徴とする電子モジュール。

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