JP6325346B2 - 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、絶縁基体の内部または表面に配線導体、また絶縁基体の側面から下面にかけて切り欠き部およびその内側面に配線導体に接続される内面電極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2002−158509号公報

近年、電子装置の小型化および電子部品の高発熱化に伴い、電子部品の搭載部から切り欠き部までの距離が近くなってきており、電子部品の熱が切り欠き部の内面に形成した内面電極により多く伝達するものとなってきている。配線基板の高精度化に伴い、薄膜法を用いて絶縁基体表面に配線導体等を形成するということが行われているが、薄膜法を用いて切り欠き部の内側面に内面電極を形成すると、電子部品を作動させた際に、絶縁基体と内面電極との熱膨張差による応力により、および配線基板とモジュール用基板との熱膨張差による応力が接合材を介して内部電極の上部に加わってしまうことにより、内面電極が絶縁基体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、配線基板は、主面および側面に開口する切り欠き部を有している絶縁基体と、前記切り欠き部の内側面に設けられている内面電極と、前記絶縁基体の内部に設けられている配線導体とを有し、前記内面電極は、前記絶縁基体の厚み方向において複数に分割されており、複数に分割された前記内面電極がモジュール用基板の接続パッドに接続される。

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備えている。

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において、主面および側面に開口する切り欠き部を有している絶縁基体と、切り欠き部の内側面に設けられている内面電極と、絶縁基体の内部に設けられている配線導体とを有し、内面電極は、絶縁基体の厚み方向において複数に分割されており、複数に分割された前記内面電極がモジュール用基板の接続パッドに接続されることから、電子部品の熱が内面電極に大きく伝達したとしても、絶縁基体と内面電極との熱膨張差による応力および配線基板とモジュール用基板との熱膨張差による応力は複数の内面電極に分散され、内面電極が絶縁基体から剥離する可能性を低減することができ、長期間にわたってモジュール用基板との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板とすることができる。

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備え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。 図１（ａ）のＡ方向における側面図である。 （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。 本発明の第１の実施形態における電子装置の他の例における要部拡大断面図である。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における電子装置の他の例における要部拡大断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態における配線基板の内面電極、配線導体、主面電極の第１の製造方法を示す断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１の実施形態における配線基板の内面電極、配線導体、主面電極の第２の製造方法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。 図９（ａ）のＡ方向における側面図である。 （ａ）は、図９（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。 本発明の第２の実施形態における電子装置の他の例を示す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14（ａ）のＡ方向における側面図である。 （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。 （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16（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５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Ａ−Ａ線における断面図である。 （ａ）は、本発明の第６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19（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７の実施形態における電子装置を示す下面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ方向における側面図である。 （ａ）は、図21（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〜図３、図８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８に示される例のように、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、主面および側面に開口する切り欠き部12を有している絶縁基体11と、切り欠き部12の内側面に設けられている内面電極13と、絶縁基体11の内部に設けられている配線導体14とを有している。内面電極13は、絶縁基体11の厚み方向において複数に分割されている。図１〜図３、図８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〜図３、図８において、上方向、絶縁基体11の厚み方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。

絶縁基体11は、複数の絶縁層11ａからなり、電子部品２の搭載領域を含む上面を有しており、平面視すなわち主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。絶縁基体11は、電子部品２を支持するための支持体として機能し、上面中央部の搭載領域上に電子部品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。

絶縁基体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，ムライト質焼結体またはガラスセラミックス焼結体等のセラミックスを用いることができる。

絶縁基体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。

切り欠き部12は、絶縁基体11の主面および側面に開口している。切り欠き部12は、図１〜図３、図８において絶縁基体11の下側主面（下面）と側面に開口している。切り欠き部12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。平面視にて角部が円弧状の矩形状に形成されており、絶縁基体11の外辺に沿って長く形成されている。切り欠き部12は、図１〜図３に示す例においては、平面視において、切り欠き部12の幅（絶縁基体11の側面に沿った長さ）は、切り欠き部12の長さ（絶縁基体11の側面から切欠き部12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12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12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12は、絶縁基体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12となる貫通孔を形成しておくことにより形成される。

内面電極13は、切り欠き部12の内側面に設けられており、配線導体14は、絶縁基体11の表面および内部に設けられている。図１〜図３に示す例において、切り欠き部12が開口している主面に内面電極13と接続した主面電極15が設けられている。なお、内面電極13と主面電極15とを含む構成で外部電極となっている。配線導体14と主面電極15とは、絶縁基体11の下面において接続されている。内面電極13と配線導体14とは、主面電極15を介して電気的に接続されている。

内面電極13と主面電極15とを含む外部電極は、モジュール用基板５と接合するためのものである。内面電極13、配線導体14、主面電極15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。配線導体14は、絶縁基体11の表面または内部に設けられた配線導体14と、絶縁基体11を構成する絶縁層11ａ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。

内面電極13または主面電極15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。内面電極13または主面電極15を構成する密着金属層は、絶縁基体11の主面および切り欠き部12の内側面に形成される。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の表面および切り欠き部12の内側面に被着される。例えば真空蒸着法を用いて形成する場合には、絶縁基体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体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。

密着金属層の厚さは0.01〜0.5μｍ程度が良い。0.01μｍ未満では、絶縁基体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。

配線導体14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）等の金属材料を用いることができる。例えば、絶縁基体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、絶縁基体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、絶縁基体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、絶縁基体11の所定位置に被着形成される。配線導体14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14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。

内面電極13は、絶縁基体11の厚み方向において複数に分割されている。図１〜図３に示す例において、内面電極13は、絶縁基体11の厚み方向に２つに分割されている。図２に示す例において、内面電極13は、ハッチングにて示している。なお、内面電極13が絶縁基体11の厚み方向において複数に分割されているとは、切り欠き部12の内側面において、内面電極13が上下に連続していないことを示している。

配線基板１は、主面および側面に開口する切り欠き部12を有している絶縁基体11と、切
り欠き部12の内側面に設けられている内面電極13と、絶縁基体11の内部に設けられている配線導体14とを有しており、内面電極13は、絶縁基体11の厚み方向において複数に分割されていることから、電子部品２の熱が内面電極13に大きく伝達したとしても、絶縁基体11と内面電極13との熱膨張差による応力および配線基板１とモジュール用基板５との熱膨張差による応力は複数の内面電極13に分散され、内面電極13が絶縁基体11から剥離する可能性を低減することができ、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板１とすることができる。

分割された複数の内面電極13の間隔ｈ３は、例えば、内面電極13が絶縁基体11の厚み方向において２つに分割された場合、切り欠き部12の深さＤ１に対して、0.05Ｄ１≦ｈ３≦0.3Ｄ１としておくと、切り欠き部12の内側面に形成される内面電極13の面積を良好に確
保しつつ、複数の内面電極13を良好に分割して形成することができるので、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板１とすることができる。

また、例えば、内面電極13が絶縁基体11の厚み方向において２つに分割された場合、切り欠き部12の奥底部における内面電極13の高さｈ１、切り欠き部12の下面側開口部における内側電極13の高さｈ２は、それぞれ0.28Ｄ１≦ｈ１≦0.57Ｄ１、0.28Ｄ１≦ｈ２≦0.57Ｄ１、0.67ｈ２≦ｈ１≦1.5ｈ２程度としておくと、配線基板１とモジュール基板５との
熱膨張差による応力は、絶縁基体11の厚み方向に沿って複数の内面電極13に良好に分割され、絶縁基体11と内面電極13とが剥離する可能性を低減することができる。

また、切り欠き部12の奥底部における内面電極13の厚みが、切り欠き部12の下面側開口部における内側電極13の厚みよりも小さくても構わない。

また、図２に示す例のように、切欠部12の内側面に沿って分割されていることによって、配線基板１とモジュール基板５との熱膨張差による応力は、絶縁基体11の厚み方向に沿って複数の内面電極13に分割するので、絶縁基体11と内面電極13とが剥離する可能性を低減することができる。

図１〜図３に示す例においては、配線導体14と主面電極15とが、絶縁基体11の主面にて接続されている。図４に示す例においては、内面電極13と配線導体14とが、内面電極13における絶縁基体11の主面とは反対側の端部すなわち切り欠き部12の奥底部にて接続されている。配線導体14が主面電極15と接続されている場合には、内面電極13と配線導体14とが接続されている場合と比較して、電子部品２と配線基板１、モジュール基板５との電気的接続を良好なものとすることができる。

図５に示す例において、分割された複数の内面電極13のそれぞれが配線導体14に電気的に接続されている。複数の内面電極13のそれぞれが配線導体14に電気的に接続していることにより、仮に複数の内面電極13の一方が絶縁基体11から剥がれたとしても、他方の内面電極13が配線導体14に電気的に接続されたものとなって、モジュール基板５との電気的接続信頼性に優れた配線基板１とすることができる。図５（ａ）に示す例においては、分割された複数の内面電極13のそれぞれが、切り欠き部12の内側面にて配線導体14に接続されている。図５（ｂ）に示す例においては、内面電極13の１つと配線導体14とが、切り欠き部12の奥底部にて接続されているとともに、配線導体14と主面電極15とが、絶縁基体11の下側主面において接続されている。

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。

第１の製造方法は、図６（ａ）に示された例のように、内部と表面に配線導体14が形成された、複数の絶縁層111ａからなる絶縁母基板111を準備する。絶縁母基板111は、複数
の絶縁基体11がつながっている形状、例えば、複数個取り用配線基板の形状をしており、下側主面に開口する切り欠き部12となる凹部112を有している。そして、図６（ｂ）に示
された例のように、絶縁母基板111の切り欠き部12となる凹部112の内側面に、絶縁母基板111の厚み方向において複数に分割されるように、内側電極13を形成する。図６（ｃ）に
示された例のように、凹部112を分断することにより、切り欠き部112の内側面に、絶縁基板11の厚み方向において複数に分割された内側電極13を有する配線基板１を製作することができる。

次に、第２の製造方法について、説明する。第２の製造方法は、第１の製造方法と同様に、図７（ａ）に示された例のように、内部と表面に配線導体14が形成された、複数の絶縁層111ａからなる絶縁母基板111を準備する。そして、図７（ｂ）に示された例のように、絶縁母基板111の切り欠き部12となる凹部112の内側面に、内側電極13を形成する。図７（ｃ）に示された例のように、凹部112を分断することにより、切り欠き部112の内側面に、内側電極13を有する配線基板を製作する。さらに、図７（ｄ）に示された例のように、切り欠き部112の内側面に形成された内側電極13が、絶縁基板11の厚み方向において複数
に分割することにより、切り欠き部112の内側面に、絶縁基板11の厚み方向において複数
に分割された内側電極13を有する配線基板１を製作することができる。

なお、第１の製造方法は、生産性良く、電子部品２と配線基板１、モジュール基板５との電気的接続を良好な配線基板１を製作することができる。

第２の製造方法は、平面視における切り欠き部12の大きさが小さい場合に、切り欠き部12の内側面に、絶縁基体11の厚み方向において、分割された複数の内面電極13を精度よく形成しやすいので、より小型の電子部品２と配線基板１、モジュール基板５との電気的接続を良好な配線基板１を製作することができる。

電極13および配線導体14、主面電極15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めっき層が被着される。めっき層は、ニッケル，銅，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１〜10μｍ
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、電極13および配線導体14、主面電極15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14と電子部品２との固着や配線導体14ボンディングワイヤ等の接続部材３との接合や、電極13および主面電極15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。

また、電子部品２の搭載となる配線導体14上では、例えば、厚さ10〜80μｍ程度の銅めっき層を被着させておくことにより、電子部品２の熱を良好に放熱させやすくしてもよい。また、外部電極上では、例えば、厚さ10〜80μｍ程度の銅めっき層を被着させておくことにより、配線基板１の熱を良好に放熱させやすくしてもよい。

配線基板１の上面には、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14上に固定された後、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14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14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等の小型の電子部品を搭載しても良い。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８に示される例のように、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、切り欠き部12内にて複数に分割された内面電極13、また絶縁基体11の下面にて主面電極15に接合されており、内面電極13にかかる応力を分散することが可能となる。また、接合材６は電極13の切り欠き部12内側の端部から接続パッド51の外側の端部にかけて広がるように傾斜している。このような構成とすることによって、取り扱い時の外力等により電子装置に応力が発生しても、広がるように傾斜している接合材６により応力が分散されるものとなり、電子装置がモジュール用基板５に強固に接続されるものとなって、接続信頼性が向上された電子モジュールとすることができる。この場合、平面透視すなわち主面に垂直な方向から透視すると、接続パッド51の外側の端部は内面電極13の切り欠き部12内側の端部より外側に位置している。また、接続パッド51の内側の端部は主面電極15内側の端部と同等の箇所に位置している。

本実施形態の配線基板によれば、主面および側面に開口する切り欠き部12を有している絶縁基体11と、切り欠き部12の内側面に設けられている内面電極13と、絶縁基体13の内部に設けられている配線導体14とを有しており、内面電極13は、絶縁基体11の厚み方向において複数に分割されていることから、電子部品２の熱が内面電極13に大きく伝達したとしても、絶縁基体11と内面電極13との熱膨張差による応力および配線基板１とモジュール用基板５との熱膨張差による応力は複数の内面電極13に分散され、内面電極13が絶縁基体11から剥離する可能性を低減することができ、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板１とすることができる。

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９〜図12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、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図９〜図12に示された例のように、切り欠き部12の内側面が段差12ａを有しており、内面電極13が段差12ａによって複数に分割されている点である。

本発明の第２の実施形態における配線基板によれば、切り欠き部12の内側面に、絶縁基
体11の厚み方向において良好に分割して内面電極13が形成されるとともに、切り欠き部12の内側面が平面方向にずれて配置されており、電子部品２の熱が内面電極13に大きく伝達したとしても、絶縁基体11と内面電極13との熱膨張差による応力および配線基板１とモジュール用基板５との熱膨張差による応力は複数の内面電極13に分散され、内面電極13が絶縁基体11から剥離する可能性を低減することができる。また、内面電極13は段差12ａによって複数に分割され、内面電極13の各々は平面方向で互いに間隔を有するものとなっており、絶縁基体11の厚み方向で上下の内面電極13間の間隔すなわち図３（ｂ）〜図５（ｂ）におけるｈ３を設けなくてもよく、絶縁基体11の厚み方向において各内面電極13の面積をより大きいものとすることが可能となって、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板１とすることができる。

第２の実施形態において、図９〜図11に示された例のように、平面視において、絶縁基体11の主面側すなわち切り欠き部12の下面側が、切り欠き部12の奥底部側よりも大きくなるように段差12ａが形成されている。このような構成とすることによって、配線基板１とモジュール用基板５との熱膨張差によって電子装置がモジュール用基板５から剥がれるような応力が発生したとしても、段差12ａによって応力を分散することが可能となり、好ましい。段差12ａの奥行きＬは、切り欠き部12の奥底部側の内面電極13の厚みよりも大きく、30μｍ〜200μｍ程度に形成される。このような第２の実施形態の配線基板１は、上述
の第１の製造方法または第２の製造方法と同様の製造方法を用いて製作することができる。段差12ａは、それぞれの絶縁層11ａとなるグリーンシートに形成する切り欠き部12用の貫通孔の大きさを異ならせて形成しても良いし、それぞれの絶縁層11ａとなるグリーンシートを積層した際に、切り欠き部12の下面側が小さくなるように積層しても構わない。このようにすると、切り欠き部12の内側面に形成する内面電極13を、絶縁基体11の厚み方向において良好に複数に分割することができる。

また、図12に示された例のように、平面視において、切り欠き部12の奥底部側が、絶縁基体11の主面側すなわち切り欠き部12の下面側よりも大きくなるように段差12ａが形成されている場合には、配線基板１とモジュール用基板５とを接合する接合材６のメニスカスがなだらかなものとなり、配線基板１とモジュール用基板５との接合強度をより強固なものとすることが可能となり、好ましい。段差12ａの奥行きＬは、切り欠き部12の下面側の内面電極13の厚みよりも大きく、30μｍ〜200μｍ程度に形成される。このような第２の
実施形態の配線基板１は、上述の第１の製造方法または第２の製造方法と同様の製造方法を用いて製作することができる。段差12ａは、それぞれの絶縁層11ａとなるグリーンシートに形成する切り欠き部12用の貫通孔の大きさを異ならせて形成しても良いし、それぞれの絶縁層11ａとなるグリーンシートを積層した際に、切り欠き部12の下面側が大きくなるように積層しても構わない。このようにすると、切り欠き部12の内側面に形成する内面電極13を、絶縁基体11の厚み方向において良好に複数に分割することができる。

また、第２の実施形態における配線基板１は、第１の実施形態における配線基板１と比較して、段差12ａにより複数の内面電極13に分割されているので、絶縁基体11の厚み方向における切り欠き部12の内側面に、複数の内面電極13を離間するための領域を設ける必要がなくなるで、配線基板１を薄型化しやすいとともに、切り欠き部12の内側面に複数の内面電極13を効率よく分割して形成しやすい。

また、例えば、内面電極13が絶縁基体11の厚み方向において２つに分割された場合、第２の実施形態において、切り欠き部12の奥底部における内面電極13の高さｈ１、切り欠き部12の下面側開口部における内側電極13の高さｈ２は、それぞれ0.4Ｄ１≦ｈ１≦0.6Ｄ１、0.4Ｄ１≦ｈ２≦0.6Ｄ１、0.67ｈ２≦ｈ１≦1.5ｈ２程度としておくと、配線基板１と
モジュール基板５との熱膨張差による応力は、絶縁基体11の厚み方向に沿って複数の内面電極13に良好に分割され、絶縁基体11と内面電極13とが剥離する可能性を低減することが
できる。

また、第２の実施形態における配線基板１は、図５（ａ）に示す例と同様に、分割された複数の内面電極13のそれぞれが、切り欠き部12の内側面にて配線導体14に接続されていてもよいし、図５（ｂ）に示す例と同様に、内面電極13の１つと配線導体14とが、切り欠き部12の奥底部にて接続されているとともに、配線導体14と主面電極15とが、絶縁基体11の下面側主面において接続されていてもよい。

なお、第２の実施形態においては、図９〜図12に示す例のように、主面電極15は、絶縁基体11の上面側および下面側に形成しており、絶縁基体11の上面側および下面側にて、配線導体14と主面電極15とがそれぞれ電気的に接続している。

（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13〜図15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、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図13〜図15に示された例のように、内面電極13が、切り欠き部12の奥底面に延出されている点である。

本発明の第３の実施形態による配線基板１によれば、内面電極13が、切り欠き部12の内側面および奥底面に形成されていることによって、モジュール用基板５に接合材６を介して接合する際に、内面電極13の端部が、接合材６が濡れやすい切り欠き部12の内側面ではなく、奥底面に位置するものとなっており、配線基板１とモジュール用基板５との熱膨張差による応力が、接合材６を介して内面電極13の端部に伝わりにくいものとすることが可能となり、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板とすることができる。

第３の実施形態の配線基板１は、上述の第１の製造方法または第２の製造方法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16および図17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、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図16および図17に示された例のように、配線導体14と、内面電極13または主面電極15との接続部が大きく形成されている点である。具体的には、内面電極13が切り欠き部12の奥底面に延出されて、配線導体14と内面電極13との接続された面積が大きくなっており、また配線導体14を構成する貫通導体と、内面電極13に接続されている主面電極15との間に接続ランドを設けて接続された面積が大きくなっているものである。

本発明の第４の実施形態による配線基板１によれば、内面電極13と配線導体14との接続、または配線導体14と主面電極15との接続を良好なものとし、絶縁基体11と内面電極13、あるいは絶縁基体11と主面電極15とが剥離する可能性を低減することができ、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板とすることができる。

第４の実施形態の配線基板１は、上述の第１の製造方法または第２の製造方法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、例えば、切り欠き部12の底面または絶縁基体11の下面に配線導体14が広範囲にわたって導出するようにしておくことにより形成することができる。また、切り欠き部12の底面に、切り欠き部12の内側面に沿って導出させておくと、内面電極13と配線導体14との接続をより良好なものとし、絶縁基体11と内面電極13とが剥離する可能性をより低減することができる。

また、絶縁基体11の上面において、配線導体14と主面電極15とが接続される場合においても、同様に、配線導体14を構成する貫通導体と主面電極15との接続ランドを大きく形成しておけば良い。

なお、絶縁基体11は、図16および図17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、絶縁基体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、図16および図17に示された例のように、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15の内側面とキャビティ15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体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、電極13および主面電極13ａまたは配線導体14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、金属導体層の最表面には銀めっき層を被着させ、電極13および主面電極13ａ、配線導体14の最表面には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配線導体14と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、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。

（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18を参照しつつ説明する。

本発明の第５の実施形態における電子装置において、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図18に示された例のように、切り欠き部12が電子部品２の搭載面と同じ一方主面（以下、上面ともいう）と側面とに開口している点である。

本発明の第５の実施形態における配線基板によれば、第１の実施形態の配線基板と同様に、電子部品２の熱が内面電極13側に伝達することを低減するとともに、電子部品２の熱が内面電極13に大きく伝達したとしても、絶縁基体11と内面電極13との熱膨張差による応力および配線基板１とモジュール用基板５との熱膨張差による応力は複数の内面電極13に分散され、内面電極13が絶縁基体11から剥離する可能性を低減することができ、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板とすることができる。

第５の実施形態の配線基板１は、上述の第１の製造方法または第２の製造方法と同様の製造方法を用いて製作することができる。

また、このような配線基板１は、配線基板１の上面側で半田等の接合材６によりモジュール用基板５に接合できるので、配線基板１の下面側の全面に絶縁基体11よりも熱伝導率の高い部材を接合して配線基板１の放熱性を向上できる。絶縁基体11よりも熱伝導率の高い材料としては、絶縁基体が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、窒化アルミニウム質焼結体からなる絶縁体等が挙げられる。このような配線基板１においては、配線基板１に搭載された電子部品２から切り欠き部12側に伝わる熱量が抑制されるので、より効果的に内面電極13にかかる応力を低減し、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性および放熱性に優れた配線基板とすることができる。

第５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。

第５の実施形態の配線基板１は、上述の第１の製造方法または第２の製造方法と同様の製造方法を用いて製作することができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態による電子装置について、図19および図20を参照しつつ説明する。

本発明の第６の実施形態における電子装置において、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図19および図20に示された例のように、切り欠き部12が、絶縁基体11の両方主面および側面に開口している点である。

本発明の第６の実施形態による配線基板によれば、本発明の第１の実施形態の配線基板と同様に、電子部品２の熱が内面電極13に大きく伝達したとしても、絶縁基体11と内面電極13との熱膨張差による応力および配線基板１とモジュール用基板５との熱膨張差による応力は複数の内面電極13に分散され、内面電極13が絶縁基体11から剥離する可能性を低減することができ、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板とすることができる。

なお、第６の実施形態においては、図19および図20に示す例のように、複数の内面電極13間に凹部状の段差12ａが形成されており、内面電極13が絶縁基体11の上面側と下面側とに複数に分割されている。

凹部状の段差12ａは、例えば、内面電極13が形成される上側の切り欠き部12と下側の切り欠き部12との間に、これらの切り欠き部12よりも平面視における径の大きな切り欠き部12を介在させておくことにより形成することができる。このような配線基板１は、それぞれの絶縁層11ａとなるグリーンシートに形成する切り欠き部12用の貫通孔の大きさが異ならせて形成しておくことにより製作することができる。

第６の実施形態の配線基板１は、上述の第１の製造方法または第２の製造方法と同様の製造方法を用いて製作することができる。

（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態による電子装置について、図21および図22を参照しつつ説明する。

本発明の第７の実施形態における電子装置において、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図21および図22に示された例のように、絶縁基体11の厚み方向において、平面視にて、幅および長さが異なっており、段差12ａを有している点である。本発明の第７の実施形態による配線基板によれば、１の実施形態の配線基板と同様に、電子部品２の熱が内面電極13に大きく伝達したとしても、絶縁基体11と内面電極13との熱膨張差による応力および配線基板１とモジュール用基板５との熱膨張差による応力は複数の内面電極13に分散され、内面電極13が絶縁基体11から剥離する可能性を低減することができ、長期間にわたってモジュール用基板５との電気接続信頼性に優れた小型で高精度の配線基板とすることができる。

第７の実施形態の配線基板１は、上述の第１の製造方法または第２の製造方法と同様の製造方法を用いて製作することができる。

このような配線基板１は、例えば、それぞれの絶縁層11ａとなるグリーンシートに形成する切り欠き部12用の貫通孔の大きさおよび形状を異ならせて形成しておくことにより製作することができる。

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、切り欠き部12および内面電極13は、絶縁基体11の対向する２側面にそれぞれ１つずつ設けた例を示しているが、切り欠き部12および内面電極13を絶縁基体11の４側面全てに設けた配線基板１や複数の切り欠き部12および内面電極13をそれぞれの辺に設けた配線基板１であっても良い。また、図１〜図22に示す例では、絶縁基体11は、３層または３層の絶縁層11ａから形成しているが、２層または４層以上の絶縁層11ａからなるものであっても構わない。

また、内面電極13は、配線基板１の上面側と下面側とに２つに分割しているが、３つ以上に分割していても構わない。

また、図16に示された例のように、配線基板１は、配線以外の導体である電子部品搭載層17、中央端子層18等を有していても構わない。例えば、これらの導体は、上述の内面電極13、配線導体14、主面電極15と同様の材料および方法により製作することができ、露出する表面には、内面電極13、配線導体14、主面電極15と同様のめっき層が被着されている。電子部品搭載層17は、例えば、電子部品２の搭載用に用いられ、中央端子層18は、例えば、電極13および主面電極13ａと同様に、モジュール用基板５との接合に用いられる。また、図16に示される例のように、中央端子層18についても、切り欠き部12の内面に設けられた内面電極13に接続させていても構わない。

また、第１〜第７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、第１〜第７の実施形態における配線基板１においては、第２の実施形態における配線基板１のように、切り欠き部12が複数の大きさの切り欠き部12が重なった形状としても構わないし、電子部品搭載層16や中央端子層17を備えていても構わない。

また、上述の例では、配線基板１には、１つの電子部品２が搭載されているが、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、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・・・・絶縁基体
11ａ・・・絶縁層
12・・・・切り欠き部
13・・・・内面電極
14・・・・配線導体
15・・・・主面電極
16・・・・キャビティ
17・・・・電子部品搭載層
18・・・・中央端子層
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. 主面および側面に開口する切り欠き部を有している絶縁基体と、
   前記切り欠き部の内側面に設けられている内面電極と、
   前記絶縁基体の内部に設けられている配線導体とを有し、
   前記内面電極は、前記絶縁基体の厚み方向において複数に分割されており、
   複数に分割された前記内面電極がモジュール用基板の接続パッドに接続されることを特徴とする配線基板。
2. 前記切り欠き部の前記内側面が段差を有しており、
   前記内面電極は、前記段差によって複数に分割され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に記載された配線基板と、
   該配線基板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。
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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