JP6588902B2

JP6588902B2 - 電子装置

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Publication number: JP6588902B2
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Inventors: 宙樹坂本
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Description

本発明は、電子装置に関し、より詳しくはチップ型積層セラミックコンデンサ等の電子部品が基板実装された電子装置に関する。

従来より、チップ型積層セラミックコンデンサ等の電子部品と基板との間に中間接続層を介在させ、電子部品を中間接続層に実装した電子装置が知られている。

例えば、特許文献１には、図１０に示すように、表面実装配線板１０１と、前記表面実装配線板１０１の表面に設けた第１のランド電極１０２ａ、１０２ｂと、表裏両面に第２のランド電極１０３ａ、１０３ｂ及び第３のランド電極１０４ａ、１０４ｂがそれぞれ設けられた中間接続層１０５と、表面実装部品１０６とを有し、前記第１のランド電極１０２ａ、１０２ｂと第３のランド電極１０４ａ、１０４ｂとははんだ１０７ａ、１０７ｂを介して電気的に接続され、第２のランド電極１０３ａ、１０３ｂと表面実装部品１０６の外部電極１０８ａ、１０８ｂはそれぞれはんだ１０９ａ、１０９ｂを介して電気的に接続された表面実装部品の実装装置が提案されている。

図１１は、図１０のＸ−Ｘ矢視図である。

すなわち、この特許文献１では、図１１に示すように、中間接続層１０５は、第２のランド電極１０３ｂと第３のランド電極１０４ｂとを電気的に接続する導通ビア１１０を有し、この導通ビア１１０を介して表面実装配線板１０１の第１のランド電極１０２ｂと表面実装部品１０６の外部電極１０８ｂとを電気的に接続している。さらに、この特許文献１では、前記中間接続層１０５は、一端部１０５ａを懸架するようにヒューズ１１１ａを有する細線構造の導電パターン１１１が形成され、該導電パターン１１１を介して第２のランド電極１０３ａと第３のランド電極１０４ａとが電気的に接続され、これにより表面実装配線板１０１のランド電極１０２ａと表面実装部品１０６の外部電極１０８ａとが電気的に接続されている。

また、特許文献２には、図１２に示すように、基板１２１のランド電極１２２上に中間接続層（保護回路部品）１２３を設け、該中間接続層１２３上に電子部品１２４が実装された電子装置が提案されている。

この特許文献２は、図１３に示すように、中間接続層１２３が、絶縁性樹脂板１２４と、該絶縁性樹脂板１２４の両面に一部を露出して設けられた一対の金属部１２５ａ、１２５ｂと、前記金属部１２５ａ、１２５ｂを接続するヒューズ部１２６とを有している。

これら特許文献１、２では、ヒューズ機能を有する中間接続層を電子部品と実装基板との間に介在させることにより、実装された電子部品に定格以上の大電流が流れて電子部品が破損しても、ヒューズ機能の作用により回路がオープンとなり、これにより周辺実装部品に及ぼす影響を最小限に止め、実装基板の焼損や発火等を未然に防いでいる。

特開平８−１８２８５号公報（請求項４、５、段落番号〔００１１〕、〔００１４〕、図１、図６等）特開平２−９０５０７号公報（特許請求の範囲第１項、第１図及び第２図等）

しかしながら、特許文献１（図１０、１１）では、ヒューズ１１１ａが表面実装部品１０６外方の中間接続層１０５の一端部１０５ａを懸架するように形成されていることから、ヒューズ１１１ａを形成できる領域が狭く、ヒューズ１１１ａの長さ寸法に限界がある。すなわち、ヒューズ１１１ａの長さ寸法を十分に確保するのが困難であり、このためヒューズ１１１ａが溶断してもアーク放電により、電流を遮断できず、ヒューズとして機能しないおそれがある。

ヒューズ１１１ａの長さを十分に確保するためには、中間接続層１０５の外方のヒューズ形成領域を広くする必要があるが、この場合は中間接続層１０５の長手方向や幅方向の寸法を大きくしなければならず、装置自体の大型化を招くことから好ましくない。

また、特許文献２（図１２、１３）では、ヒューズ１２６が中間接続層１２３の高さ方向に形成されていることから、特許文献１と同様の問題を有しており、ヒューズ１２６の長さを十分に確保するためには、中間接続層１２３の高さ自体を高くしなければならず、低背化の要請に反し、好ましくない。

このように従来では、電子装置に十分なヒューズ機能を確保しようとした場合、装置自体の大型化を招くことから、ヒューズの設計自由度に劣っており、このため小型で十分なヒューズ機能を有する電子装置の出現が待望されている。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、装置自体の大型化を招くこともなく、所望のヒューズ機能を確保することができる電子装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る電子装置は、複数のランド電極を有する基板と、該基板上に実装される電子部品とを有し、前記基板と前記電子部品との間に中間接続層が介在された電子装置であって、前記中間接続層は、前記ランド電極及び前記電子部品を電気的に接続する複数の接続電極が両主面に形成されると共に、前記各接続電極が主導体部を有し、前記両主面のうちの一方の主面において、少なくとも一つの接続電極は、当該少なくとも一つの接続電極の主導体部と他の接続電極の主導体部との間にヒューズ部が形成されていることを特徴としている。

また、本発明の電子装置は、前記ヒューズ部が、前記中間接続層の長手方向に狭窄状に形成されているのが好ましい。

これにより接続電極の内側の広い領域にヒューズ部が形成されることとなり、ヒューズ部の設計自由度が広がり、ヒューズ部は十分な長さを確保することが可能となる。したがって、装置の大型化を招くこともなく、ヒューズ溶断後もアーク電流により電流を遮断できないという不具合を回避することができる。

さらに、本発明の電子装置は、前記ヒューズ部が、前記中間接続層の短手方向に狭窄状に形成されているのも好ましい。

すなわち、基板に実装する際は、通常、リフロー処理等ではんだを溶融し、冷却することで基板に実装する。そして、はんだを冷却する際に、中間接続層の長手方向に対し曲げ応力が発生するが、ヒューズ部を中間接続層の短手方向に形成することより、中間接続層の変形に起因してヒューズに歪が発生するのを抑制することが可能となる。

また、本発明の電子装置は、前記ヒューズ部が、前記接続電極中で金属ワイヤによりボンディング接続されて形成されているのも好ましい。

この場合は、ヒューズ部が中間接続層の基体と直接接触するのを回避することができ、したがってヒューズ部からの中間接続層への熱伝導が抑制されることから、溶断時間を短縮することが可能となり、また中間接続層の発火を未然に防止することができる。

また、本発明の電子装置は、前記ヒューズ部が、前記電子部品の対向面に形成されているのが好ましい。

すなわち、基板は、通常、耐熱性に劣るガラスエポキシ樹脂等の樹脂材料を主体として形成され、電子部品は耐熱性の良好なセラミック材料を主体として形成されることから、ヒューズ部を電子部品の対向面に形成することにより、ヒューズ部が溶断されて発熱しても、基板の発火や発煙、焼損等を効果的に防止することができる。

また、本発明の電子装置は、前記ヒューズ部は、前記基板の対向面に形成されていてもよい。

また、本発明の電子装置は、導通ビアが前記中間接続層に形成されると共に、前記両主面に形成された接続電極は前記導通ビアを介して電気的に接続されているのが好ましい。

この場合は、両主面に形成された接続電極が、導通ビアを介して電気的に接続されることから、電子部品は中間接続層を介して容易に基板実装される。そして、回路に大電流が流れたときは、ヒューズ部の溶断により回路がオープン状態となり、これにより電子装置の発火や焼損を未然に防止することができる。

また、本発明の電子装置は、前記中間接続層の一方の主面は、前記接続電極が、前記中間接続層の側面に引出部を有するように形成されると共に、前記中間接続層の他方の主面は、前記接続電極が、前記中間接続層の側面に沿うように形成され、前記一方の主面に形成された前記接続電極と、前記他方の主面に形成された前記接続電極とは、前記中間接続層の前記側面を介して電気的に接続されているのも好ましい。

これにより導通ビアを形成する必要もなく、低コストで所望のヒューズ機能を有する電子装置を実現することが可能となる。しかも、電子部品の長手方向の寸法は、該長手方向と直交する幅方向の寸法より大きいため、接続電極間を短くすることができるので、中間接続層の撓み強度を向上させることが可能となる。

さらに、本発明の電子装置は、前記中間接続層は、金属被膜が端面に形成されているのが好ましく、又は金属被膜が側面に形成されているのが好ましい。

これによりはんだ付けした場合に、基板と中間接続層との接合状態が裾広がり状態となって、良好なフィレットを容易に形成することができ、良好な仕上がり状態を得ることができる。

尚、本発明では、中間接続層において、長手方向を側面、短手方向を端面というものとする。

本発明の電子装置によれば、複数のランド電極を有する基板と、該基板上に実装される電子部品とを有し、前記基板と前記電子部品との間に中間接続層が介在された電子装置であって、前記中間接続層は、前記ランド電極及び前記電子部品を電気的に接続する複数の接続電極が両主面に形成されると共に、前記各接続電極が主導体部を有し、前記両主面のうちの一方の主面において、少なくとも一つの接続電極は、当該少なくとも一つの接続電極の主導体部と他の接続電極の主導体部との間にヒューズ部が形成されているので、特許文献１や２に比べ、ヒューズの設計自由度が大きくなってヒューズ形成領域を広くすることができ、装置の大型化を招くこともない。そして、ヒューズ部は十分な長さを確保することができることから、ヒューズ溶断後もアーク電流により電流を遮断できないという不具合を回避でき、良好なヒューズ機能を有する電子装置を得ることができる。

本発明に係る電子装置の一実施の形態（第１の実施の形態）を示す断面図である。上記第１の実施の形態における中間接続層の平面図である。前記第１の実施の形態における中間接続層の底面図である。本発明に係る電子装置の第２の実施の形態における中間接続層の平面図である。前記第２の実施の形態の底面図である。本発明に係る電子装置の第３の実施の形態における中間接続層の平面図である。前記第３の実施の形態の底面図である。本発明に係る電子装置の第４の実施の形態における中間接続層の平面図である。本発明に係る電子装置の第５の実施の形態を示す断面図である。特許文献１に記載された表面実装部品の実装装置の断面図である。図１０のＸ−Ｘ矢視図である。特許文献２に記載された電子装置の断面図である。特許文献２に記載された実装用保護回路部品の詳細断面図である。

次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳説する。

図１は、本発明に係る電子装置の一実施の形態（第１の実施の形態）を模式的に示す断面図である。

この電子装置は、表面に第１及び第２のランド電極７ａ、７ｂが形成された配線基板１と、セラミック材料を主体として形成されたチップ型積層セラミックコンデンサ等の電子部品２とを有し、配線基板１と電子部品２との間に中間接続層３が介在され、電子部品２は中間接続層３に実装されている。

具体的には、電子部品２は、セラミック材料からなる部品素体４の両端部に第１及び第２の外部電極５ａ、５ｂがそれぞれ形成されている。これら第１及び第２の外部電極５ａ、５ｂは、はんだ６ａ、６ｂを介して中間接続層３の表面（一方の主面）に形成された第１及び第２の接続電極に接続されている。また、配線基板１の表面に形成された第１及び第２のランド電極７ａ、７ｂは、はんだ８ａ、８ｂを介して中間接続層３の裏面（他方の主面）に形成された第３及び第４の接続電極に接続されている。

そして、中間接続層３は、前記電子部品２の対向面にヒューズ部９が形成されている。

図２は、図１のＡ−Ａ矢視図であって、中間接続層３の平面図を示している。

中間接続層３は、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂材料からなる平板状の基体１０の表面に第１及び第２の接続電極１１ａ、１１ｂが形成されている。

第１の接続電極１１ａは、第１の外部電極５ａの対向面に形成された主導体部１３と、基体１０の略中央部に形成された副導体部１４と、主導体部１３と副導体部１４とを連接する接続導体部１５とを有している。また、副導体部１４の先端には第１の導通ビア１２ａが基体１０を貫通するように形成されている。

また、第２の接続電極１１ｂは、第２の外部電極５ｂの対向面に形成された主導体部１６と、前記第１の接続電極１１ａと接しないように基体１０の略中央部に形成された副導体部１７と、主導体部１６と副導体部１７とを連接する狭窄状に形成されたヒューズ部９とを有している。また、第２の接続電極１１ｂの副導体部１７先端には第２の導通ビア１２ｂが基体１０を貫通するように形成されている。

また、中間接続層３の表面には、はんだ６ａ、６ｂが流れ込んでも第１の接続電極１１ａと第２の接続電極１１ｂとが電気的に接触しないように、ソルダーレジスト等からなる保護層１８、１９が形成されている。

また、中間接続層３の両端面にはハンダ８ａ、８ｂによるフィレットの形成が容易となるように金属被膜２０ａ、２０ｂが形成されている。

尚、金属被膜２０ａ、２０ｂに使用される金属材料は、特に限定されるものではないが、通常は第１及び第２の接続電極１１ａ、１１ｂや後述する第３及び第４の接続電極２１ａ、２１ｂと同一の金属材料で形成される。例えば、第１〜第４の接続電極１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂがＣｕで形成されている場合は、通常は、金属被膜２０ａ、２０ｂもＣｕで形成される。

図３は、中間接続層３の底面図である。

中間接続層３の裏面には、端面から略中央部に架けて略コ字状に第３及び第４の接続電極２１ａ、２１ｂがそれぞれ形成されている。すなわち、第３の接続電極２１ａ及び第４の接続電極２１ｂは、互いに接触しないように反対称状に形成されており、これら第３の接続電極２１ａ及び第４の接続電極２１ｂは、第１のランド電極７ａ及び第２のランド電極７ｂとの対向面に形成された主導体部２２、２３と、第１の導通ビア１２ａ及び第２の導通ビア１２ｂを有する副導体部２４、２５と、主導体部２２、２３及び副導体部２４、２５を連接する接続導体部２６、２７とを有している。

そして、第３の接続電極２１ａは、第１の導通ビア１２ａを介して第１の接続電極１１ａと電気的に接続され、第４の接続電極２１ｂは、第２の導通ビア１２ｂを介して第２の接続電極１１ｂと電気的に接続されている。

このように構成された電子装置では、実装された電子部品２に定格以上の大電流が流れて該電子部品２が破損しても、ヒューズ部９が溶断して回路がオープン状態となり、これにより周辺実装部品に及ぼす影響を最小限に止め、実装基板の焼損や発火等を未然に防ぐことができる。

そして、ヒューズ部９が、第２の接続電極１１ｂの内側、すなわち第１の外部電極５ａの対向面である一方の主導体部１３と、第２の外部電極５ｂの対向面である他方の主導体部１６との間に形成されているので、従来のように中間接続層３の端部近傍や中間接続層３の高さ方向にヒューズ部を形成する場合に比べ、装置の大型化、高背化を招くこともなく、ヒューズの設計自由度が広くなり、ヒューズ溶断後もアーク電流により電流を遮断できないという不具合を回避することができ、良好なヒューズ機能を有する電子装置を得ることができる。

また、配線基板１は、耐熱性に劣るガラスエポキシ樹脂等の樹脂材料を主体として形成され、電子部品２は耐熱性の良好なセラミック材料を主体として形成されている。しかるに、本実施の形態では、ヒューズ部９が電子部品２の対向面に設けられているので、ヒューズ部９が溶断されて発熱しても、配線基板１の発火や発煙、焼損等を効果的に防止することができる。

また、中間接続層３は、金属被膜２０ａ、２０ｂが端面に形成されているので、はんだ付けした場合に配線基板１と中間接続層３との接合状態が裾広がり状態となって、良好なフィレットを容易に形成することができ、良好な仕上がり状態を得ることができる。

尚、この中間接続層３は以下のようにして容易に作製することができる。

すなわち、Ｃｕ等の金属薄膜が表面に形成された基体１０の集合体となる大判の集合基板を用意する。そして、まず、ドリルで導通ビアの形成位置に孔を貫設し、さらに基体１０の端面となる位置に開口部を貫設する。次に、この集合基板に電解めっきを施し、孔内に金属材料を充填して第１及び第２の導通ビア１２ａ、１２ｂを形成すると共に、開口部の内面に金属被膜２０ａ、２０ｂを形成する。次に、周知のフォトリソグラフィー技術を使用して第１〜第４の接続電極１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂを形成する。次いで、基体１０の表裏両面の所定箇所にソルダーレジストを塗布し、乾燥させて熱処理し、保護層１８、１９、２８を作製する。

次に、この集合基板上に所定個数の電子部品２を載置し、はんだ付け処理を行って第１及び第２の外部電極５ａ、５ｂと第１及び第２の接続電極１１ａ、１１ｂとを接合する。次いで、これをダイサー等の切断機で所定寸法に切断し、個片化し、これにより中間接続層３を作製することができる。

そして、このようにして電子部品２がはんだ付けされた中間接続層３を配線基板１に載置し、はんだ付けを行って第１及び第２のランド電極７ａ、７ｂと第３及び第４の接続電極２１ａ、２１ｂとを接合し、これにより図１に示す電子装置を作製することができる。

次に、本発明に係る電子装置の第２の実施の形態を説明する。

本第２の実施の形態では、電子部品及び配線基板は、第１の実施の形態と同様であり、中間接続層が異なる構造を有している。

図４は、本第２の実施の形態における中間接続層の平面図である。

中間接続層３１の表面には、第１の実施の形態と同様、第１の接続電極３２ａ及び第２の接続電極３２ｂが形成されている。

第１の接続電極３２ａは、第１の外部電極５ａの対向面に形成された主導体部３３と、該主導体部３３の先端をＬ字状に屈曲して形成された副導体部３４とを有し、該副導体部３４の先端近傍に第１の導通ビア３５ａが形成されている。

第２の接続電極３２ｂは、第２の外部電極５ｂの対向面に形成された主導体部３６と、略中央部に形成された副導体部３７と、主導体部３６と副導体部３７とを連接するＬ字状に形成された接続導体部３８とを有している。そして、副導体部３７には第２の導通ビア３５ｂが形成されると共に、前記接続導体部３８は、副導体部３７との接続点近傍が狭窄状とされ、これによりヒューズ部３９を形成している。

また、中間接続層３１の表面には、はんだ６ａ、６ｂが流れ込んでも第１の接続電極３２ａと第２の接続電極３２ｂとが電気的に接触しないように、ソルダーレジスト等からなる保護層４０、４１が形成されている。

また、第１の実施の形態と同様、中間接続層３１の両端面には、ハンダ８ａ、８ｂによるフィレットの形成が容易となるように金属被膜２０ａ、２０ｂが形成されている。

図５は、中間接続層３１の底面図である。

すなわち、中間接続層３１の裏面には、第１の実施の形態と同様、端面から略中央部に架けてＬ字状の第３及び第４の接続電極４２ａ、４２ｂがそれぞれ形成されている。すなわち、第３の接続電極４２ａ及び第４の接続電極４２ｂは、互いに接触しないように反対称形状に形成されており、これら第３の接続電極４２ａ及び第４の接続電極４２ｂは、第１のランド電極７ａ及び第２のランド電極７ｂとの対向面に形成された主導体部４３、４４と、前記主導体部４３、４４に接続された第１の導通ビア３５ａ及び第２の導通ビア３５ｂを有する副導体部４５、４６とを有している。

そして、第３の接続電極４２ａは、第１の導通ビア３５ａを介して第１の接続電極３２ａと電気的に接続され、第４の接続電極４２ｂは、第２の導通ビア３５ｂを介して第２の接続電極３２ｂと電気的に接続されている。

また、中間接続層３１の裏面の中央部分は、はんだ８ａ、８ｂが流れ込んでも第３の接続電極４２ａと第４の接続電極４２ｂとが電気的に接触しないように、ソルダーレジスト等からなる保護層４８が形成されている。

このように構成された電子装置では、第１の実施の形態と同様、実装された電子部品２に定格以上の大電流が流れて該電子部品２が破損しても、ヒューズ部３９が溶断して回路がオープン状態となり、これにより周辺実装部品に及ぼす影響を最小限に止め、実装基板の焼損や発火等を未然に防ぐことができる。

そして、ヒューズ部３９が、第２の接続電極３２ｂの内側、すなわち第１の外部電極５ａの対向面である一方の主導体部３３と、第２の外部電極５ｂの対向面である他方の主導体部３６との間に形成されているので、従来のように中間接続層３１の端部近傍や中間接続層３１の高さ方向にヒューズ部を形成する場合に比べ、装置の大型化、高背化を招くこともなく、ヒューズの設計自由度が広くなり、ヒューズ溶断後もアーク電流により電流を遮断できないという不具合を回避することができ、良好なヒューズ機能を有する電子装置を得ることができる。

しかも、この第２の実施の形態では、ヒューズ部３９が、中間接続層３１の短手方向に形成されているので、第１の実施の形態に比べ、基板に実装する際に発生する応力に起因した歪の発生を抑制することができる。すなわち、基板に実装する際は、通常、リフロー処理等ではんだを溶融し、冷却することで基板に実装する。そして、はんだを冷却する際に、中間接続層の長手方向に対し曲げ応力が発生するが、ヒューズ部３９が中間接続層３１の短手方向に形成されることより、中間接続層１０の変形に起因したヒューズの歪の発生を抑制することが可能となる。

次に、本発明に係る電子装置の第３の実施の形態を説明する。

本第３の実施の形態では、電子部品及び配線基板は、第１及び第２の実施の形態と同様であり、中間接続層が異なる構造を有している。

図６は、本第３の実施の形態における中間接続層の平面図である。

中間接続層５１の表面には、第１及び第２の実施の形態と同様、第１の接続電極５２ａ及び第２の接続電極５２ｂが形成されている。

第１の接続電極５２ａは、第１の外部電極５ａの対向面に形成された主導体部５３と、一方の側面に表面露出した引出部５４と、主導体部５３と引出部５４とを接続する接続導体部５５とを有している。

第２の接続電極５２ｂは、第２の外部電極５ｂの対向面に形成された主導体部５６と、一方の側面に表面露出した引出部５７と、主導体部５６と引出部５７とを接続する狭窄状に形成されたヒューズ部５８とを有している。

また、中間接続層５１の表面には、はんだ６ａ、６ｂが流れ込んでも第１の接続電極５２ａと第２の接続電極５２ｂとが電気的に接触しないように、ソルダーレジスト等からなる保護層５９、６０が形成されている。

また、第１の実施の形態と同様、中間接続層５１の両側面には、ハンダによるフィレットの形成が容易となるように金属被膜６１ａ、６１ｂが形成されている。

図７は、中間接続層５１の底面図である。

すなわち、中間接続層５１の裏面には、互いに接しないように第３及び第４の接続電極６２ａ、６２ｂが長手方向に第１及び第２のランド電極と対向するように形成されている。

また、第３の接続電極６２ａは、金属被膜６１ａを介して第１の接続電極５２ａと電気的に接続され、第４の接続電極６２ｂは、金属被膜６１ｂを介して第２の接続電極５２ｂと電気的に接続されている。

そして、中間接続層５１の裏面の略中央部は、はんだ８ａ、８ｂが流れ込んで第３の接続電極６２ａと第４の接続電極６２ｂとが電気的に接触しないように、ソルダーレジスト等からなる保護層６３が形成されている。

このように構成された電子装置では、第１及び第２の実施の形態と同様、実装された電子部品２に定格以上の大電流が流れて該電子部品２が破損しても、ヒューズ部５８が溶断して回路がオープン状態となり、これにより周辺実装部品に及ぼす影響を最小限に止め、実装基板の焼損や発火等を未然に防ぐことができる。

そして、ヒューズ部５８が、第２の接続電極５２ｂの内側、すなわち第１の外部電極５ａの対向面である一方の主導体部５３と、第２の外部電極５ｂの対向面である他方の主導体部５６との間に形成されているので、従来のように中間接続層５１の端部近傍や中間接続層５１の高さ方向にヒューズ部を形成する場合に比べ、装置の大型化、高背化を招くこともなく、ヒューズの設計自由度が広くなり、ヒューズ溶断後もアーク電流により電流を遮断できないという不具合を回避することができ、良好なヒューズ機能を有する電子装置を得ることができる。

しかも、この第３の実施の形態では、側面で金属被膜６１ａ、６１ｂを介して第１の接続電極５２ａと第３の接続電極６２ａが接続され、第２の接続電極５２ｂと第４の接続電極６２ｂが接続されているので、導通ビアを形成する必要もなく、低コストで所望のヒューズ機能を有する電子装置を実現することが可能となる。

さらに、この第３の実施の形態では、電子部品の長手方向の寸法は、該長手方向と直交する幅方向の寸法よりも大きいため、第３の接続電極６２ａと第４の接続電極６２ｂとの間隔を短くすることができるので、中間接続層５１の撓み強度を向上させることが可能となる。

次に、本発明に係る電子装置の第４の実施の形態を説明する。

本第４の実施の形態では、電子部品及び配線基板は、第１〜第３の実施の形態と同様であり、中間接続層が異なる構造を有している。

図８は、本第４の実施の形態における中間接続層の平面図である。

中間接続層６４の表面には、第１の接続電極６５ａ及び第２の接続電極６５ｂが形成されている。

第１の接続電極６５ａは、第１の実施の形態（図３参照）と同様、第１の外部電極５ａの対向面に形成された主導体部６６と、基体６７の略中央部に形成された副導体部６８と、主導体部６６と副導体部６８とを連接する接続導体部６９とを有している。また、副導体部６８の先端には第１の導通ビア７０ａが基体６７を貫通するように形成されている。

また、第２の接続電極６５ｂは、第２の外部電極５ｂの対向面に形成された主導体部７１と、前記第１の接続電極６５ａと接しないように基体６７の略中央部に形成された副導体部７２と、主導体部７１と副導体部７２とを接続する金属ワイヤからなるヒューズ部７３とを有している。すなわち、ヒューズ部７３は、前記金属ワイヤにより主導体部７１と副導体部７２とをボンディング接続して形成されている。そして、第１〜第３の実施の形態と同様、第２の接続電極６５ｂ中でヒューズ部７３は狭窄状とされ、主導体部７１と副導体部７２とが電気的に導通可能となるように形成されている。また、第２の接続電極６５ｂの副導体部７２の先端には第２の導通ビア７０ｂが基体６７を貫通するように形成されている。

また、中間接続層６４の表面には、はんだ６ａ、６ｂが流れ込んでも第１の接続電極６５ａと第２の接続電極６５ｂとが電気的に接触しないように、ソルダーレジスト等からなる保護層７４、７５が形成されている。

ここで、ボンディング接続用の金属ワイヤとしては、特に限定されるものではなく、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ等のボンディング接続に通常使用される材料を使用することができる。ただし、より良好なヒューズ機能を確保する観点からは、融点が低く切断機能に優れたＡｌを使用するのが好ましい。そして、ボンディング接続は、第２の接続電極６５ｂの主導体部７１及び副導体部７２上の少なくともワイヤの接続点を表面処理し、その後行われる。表面処理としては、例えば、Ｃｕ箔等で形成された主導体部７１及び副導体部７２上にＮｉ皮膜をめっき形成し、さらに必要に応じてＰｄ皮膜を形成し、この皮膜面上にフラッシュめっき等を施してＡｕ皮膜を形成することにより行うことができる。

また、金属ワイヤの大きさも、ボンディング接続に通常使用されるものであれば限定されるものではなく、例えば、直径０．１ｍｍ、長さ１．５ｍｍ程度の金属ワイヤを使用することができる。

尚、中間接続層６４の底面は、第１の実施の形態（図４参照）と同様の構造を有している。

このように構成された電子装置では、第１〜第３の実施の形態と同様、実装された電子部品２に定格以上の大電流が流れて該電子部品２が破損しても、ヒューズ部７３が溶断して回路がオープン状態となり、これにより周辺実装部品に及ぼす影響を最小限に止め、実装基板の焼損や発火等を未然に防ぐことができる。

そして、ヒューズ部７３が、第２の接続電極６５ｂの内側、すなわち第１の外部電極５ａの対向面である一方の主導体部６６と、第２の外部電極５ｂの対向面である他方の主導体部７１との間に形成されているので、従来のように中間接続層６４の端部近傍や中間接続層６４の高さ方向にヒューズ部を形成する場合に比べ、装置の大型化、高背化を招くこともなく、ヒューズの設計自由度が広くなり、ヒューズ溶断後もアーク電流により電流を遮断できないという不具合を回避することができ、良好なヒューズ機能を有する電子装置を得ることができる。

しかも、この第４の実施の形態では、ヒューズ部７３が第２の接続電極６５ｂ中で金属ワイヤによりボンディング接続されて形成されていることから、ヒューズ部７３を基体６７から浮き上がらせることが可能となり、これによりヒューズ部７３が基体６７と直接接触するのを回避することができる。したがってヒューズ部からの中間接続層への熱伝導が抑制されることから、溶断時間を短縮することが可能となり、また中間接続層の発火を未然に防止することができる。

尚、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。上記実施の形態では、ヒューズ部９、３９、５８、７３を電子部品２との対向面、すなわち中間接続層３の表面側に設けたが、図９に示す第５の実施の形態ように、ヒューズ部９を配線基板との対向面、すなわち中間接続層３の裏面側に設けてもよい。

また、第３の実施の形態では、ヒューズ部５８は、中間接続層５１の長手方向に形成しているが、第２の実施の形態のように、短手方向に形成してもよい。

さらに、第４の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の電極パターンを有する接続電極を例示し、ヒューズ部を金属ワイヤで形成しているが、第２、第３、及び第５の実施の形態についても、それぞれのヒューズ部を金属ワイヤでボンディング接続して形成しても、第４の実施の形態と同様の作用効果が得られるのはいうまでもない。

次に、本発明の実施例を具体的に説明する。

第１の実施の形態に示した中間接続層を作製した（図２、図３参照）。

すなわち、表裏両面にＣｕ薄膜が形成された厚み０．８ｍｍのガラスエポキシ製の基体を用意した。

そして、この基体の所定の位置にドリルで孔を貫設し、さらに８．４ｍｍ間隔で開口部を設けた。この基体にＣｕめっきを施し、孔内にＣｕを充填して導通ビアを形成し、さらに開口部の内面にＣｕ被膜を形成した。

そして、周知のフォトリソグラフィー技術を使用して基体の表面に第１及び第２の接続電極を形成し、基体の裏面に第３及び第４の接続電極を形成した。

尚、第２の接続電極に形成されたヒューズ部は、外形寸法を幅０．０７ｍｍ、長さ３．０ｍｍ、厚み０．００５ｍｍとした。

次に、基体の所定領域にソルダーレジストを塗布して保護層を形成し、その後５．０ｍｍ間隔で切断し、外形寸法が長さ８．４ｍｍ、幅５．０ｍｍ、厚み０．８ｍｍの測定試料を作製した。

この測定試料２０個について、第１及び第２の接続電極をリード線で接続して短絡し、第３及び第４の接続電極間に直流電流を通電し、ヒューズ機能を評価した。所定の直流電流を通電したときに、ヒューズ部が溶断し、ヒューズ機能を有することが確認された。

第４の実施の形態に示した中間接続層を作製した（図８参照）。

すなわち、上記実施例１でヒューズ部をＡｌ製の金属ワイヤで形成した以外は、実施例１と同様の方法・手順で測定試料を作製した。

尚、ヒューズ部は以下の方法で作製した。Ａｌ製の金属ワイヤの接続点及びその周囲のＣｕ被膜上にＮｉ被膜をめっき形成した後、フラッシュめっきを施してＡｕ被膜を形成し、表面処理した後、直径０．１ｍｍ、長さ１．５ｍｍのＡｌワイヤで主導体部と副導体部とをボンディング接続し、これによりＡｌ製の金属ワイヤからなるヒューズ部を作製した。

この測定試料２０個について、第１及び第２の接続電極をリード線で接続して短絡し、第３及び第４の接続電極間に直流電流を通電し、ヒューズ機能を評価したところ、実施例１に比べ、短時間でヒューズ部が溶断し、良好なヒューズ機能を有することが確認された。

装置自体の大型化を招くこともなく、所望のヒューズ機能を確保することができる電子装置を実現する。

１配線基板（基板）
２電子部品
３、３１、５１、６４中間接続層
７ａ第１のランド電極（ランド電極）
７ｂ第２のランド電極（ランド電極）
９、３９、５８、７３ヒューズ部
１１ａ、３２ａ、５２ａ、６５ａ第１の接続電極（接続電極）
１１ｂ、３２ｂ、５２ｂ、６５ｂ第２の接続電極（接続電極）
１２ａ、３５ａ、７０ａ第１の導通ビア（導通ビア）
１２ｂ３５ｂ、７０ｂ第２の導通ビア（導通ビア）
２１ａ、４２ａ、６２ａ第３の接続電極（接続電極）
２１ｂ、４２ｂ、６２ｂ第４の接続電極（接続電極）
５４、５７引出部

Claims

複数のランド電極を有する基板と、該基板上に実装される電子部品とを有し、前記基板と前記電子部品との間に中間接続層が介在された電子装置であって、
前記中間接続層は、前記ランド電極及び前記電子部品を電気的に接続する複数の接続電極が両主面に形成されると共に、前記各接続電極が主導体部を有し、
前記両主面のうちの一方の主面において、少なくとも一つの接続電極は、当該少なくとも一つの接続電極の主導体部と他の接続電極の主導体部との間にヒューズ部が形成されていることを特徴とする電子装置。
前記ヒューズ部は、前記中間接続層の長手方向に狭窄状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
前記ヒューズ部は、前記中間接続層の短手方向に狭窄状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子装置。
前記ヒューズ部は、前記接続電極中で金属ワイヤによりボンディング接続されて形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子装置。
前記ヒューズ部は、前記電子部品の対向面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子装置。
前記ヒューズ部は、前記基板の対向面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子装置。
導通ビアが前記中間接続層に形成されると共に、前記両主面に形成された接続電極は前記導通ビアを介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の電子装置。
前記中間接続層の一方の主面は、前記接続電極が、前記中間接続層の側面に引出部を有するように形成されると共に、
前記中間接続層の他方の主面は、前記接続電極が、前記中間接続層の側面に沿うように形成され、
前記一方の主面に形成された前記接続電極と、前記他方の主面に形成された前記接続電極とは、前記中間接続層の前記側面を介して電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電子装置。
金属被膜が、前記中間接続層の端面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電子装置。
金属被膜が、前記中間接続層の側面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６又は８のいずれかに記載の電子装置。