JP6666200B2 - 配線基板および電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に設けられた接続パッドとを有する配線基板および電子装置に関するものである。

ＩＣおよびＬＳＩ等の半導体集積回路素子、ＬＤ（半導体レーザーダイオード）、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＰＤ（フォトダイオード）およびイメージセンサ等の光半導体素子を含む種々の電子部品は、配線基板に実装されて電子装置となる。この、電子装置が、種々の電子機器に部品として実装されている。

この配線基板として、ガラスセラミック質焼結体等からなる四角板状等の絶縁基板と、絶縁基板の表面に設けられた接続パッドとを有するものが用いられている。一般に、絶縁基板の表面のうち上面等に電子部品が搭載されて電子装置が製作され、絶縁基板の表面のうち下面等に設けられた接続パッドが外部電気回路に電気的に接続される。電子部品と接続パッドとは、絶縁基板内に設けられた線状および面状の配線パターンならびに貫通導体等から適宜選択された形態の配線導体を介して互いに電気的に接続される。接続パッドおよび配線導体には、電子部品と外部電気回路との間の信号を伝送する信号用のもの、電子部品に電源を供給する電源用のもの、および電子部品の基準電位となる接地用のものがある。接続パッドと外部電気回路との電気的な接続は、金属ピンまたははんだ等の導電性接続材を介して行なわれる。

特開2012−124105号公報 特開平６−164146号公報

配線基板および電子装置においては、平面透視で信号用の接続パッド（信号用接続パッド）の少なくとも一部と電源用または接地用の配線導体とが互いに重なる部分を含む場合、つまり絶縁基板の一部を挟んで信号用接続パッドと電源用または接地用の配線導体とが互いに対向し合う部分を含む場合がある。また、接続パッドは外部電気回路との接続のために比較的大きい表面積で形成される傾向がある。このような場合には、信号用接続パッドと電源用または接地用の配線導体との間で不要な静電容量（寄生容量）が生じることから、信号用接続パッド部分において、特性インピーダンスが小さくなり、特性インピーダンスの整合が妨げられる可能性があるという問題点があった。

このような問題点に対しては、例えば信号用接続パッドの一部に導体の非形成部を設けるという手段が考えられる（例えば特許文献２を参照）。

しかしながら、信号用接続パッドの一部に導体の非形成部を設けると、信号用接続パッドと外部電気回路との電気的な接続を金属ピン等の導電性接続材を介して行なったときに、接続信頼性の向上が難しいという問題点を誘発する可能性がある。これは、金属ピン等と接続パッドとの接続面積が小さくなり、応力緩和の効果が低くなることによる。つまり、接続パッドに金属ピン等が接触した際に発生する応力等の応力を接続パッドによって緩和させる効果が小さくなる可能性があった。

本発明の１つの態様による配線基板は、絶縁基板と、該絶縁基板の表面に設けられた信号用接続パッドと、平面透視で前記信号用接続パッドの少なくとも一部と互いに重なるように前記絶縁基板の内部に設けられた電源用または接地用の配線導体とを有し、前記信号用接続パッドは、厚み方向に貫通する貫通部を有しているとともに前記絶縁基板の表面に直接に設けられた第１層と、少なくとも一部が前記第１層上に設けられた第２層とを含んでいる。

本発明の１つの態様による電子装置は、上記構成の配線基板と、前記絶縁基板に搭載された電子部品とを有している。

本発明の１つの態様の配線基板によれば、上記構成であることから、信号用接続パッドのうち絶縁基板の内部に設けられた電源用または接地用の配線導体に対してより近い第１層が貫通部を有しているため、信号用接続パッド含む部位で生じる寄生容量を効果的に低減することができる。また、上記構成の第２層を有しているため、信号用接続パッドの厚みを大きくすることで、信号用接続パッドと外部電気回路との電気的な接続を金属ピン等の導電性接続材を介して行なった際に生じる応力を接続パッドによって緩和させることができる。

したがって、特性インピーダンスの整合が容易であり、外部電気回路に対する電気的および機械的な接続の信頼性が高い電子装置の製作が容易な配線基板を提供することができる。

また、本発明の１つの態様の電子装置によれば、上記構成の配線基板を含んでいることから、外部電気回路に対する電気的および機械的な接続の信頼性が高い電子装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態の配線基板を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 （ａ）は図１に示す配線基板の第１層および第２層を含む信号用接続パッド部分を拡大して示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）は図２の第１層を示す分解平面図であり、（ｂ）は図２の第２層を示す分解平面図である。 （ａ）は模式的な実施形態の配線基板における信号用接続パッド部分を拡大して示す断面図であり、（ｂ）は模式的な比較例の配線基板における信号用接続パッド部分を拡大して示す断面図である。 （ａ）は本発明の第２の実施形態の配線基板における信号用接続パッド部分を拡大して示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。 （ａ）は本発明の第３の実施形態の配線基板における信号用接続パッド部分を拡大して示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。

本発明の実施形態の配線基板および電子装置について、添付の図面を参照して説明する。なお、以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際に配線基板等が使用されるときの上下を限定するものではない。なお、複数の実施形態は、別々に実施するに限られず、併せて実施してもよい。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態の配線基板を示す断面図であり、図１（ｂ）はその下面図である。また、図２（ａ）は図１に示す配線基板における第１層２ａおよび第２層２ｂを含む信号用接続パッド21部分を拡大して示す平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線における断面図である。また、図３（ａ）は図１の第１層２ａを示す分解平面図であり、図３（ｂ）は図１の第２層２ｂを示す分解平面図である。なお、図２および図３では、図１に対して上下逆にした状態で示している。図１（ｂ）、図２（ａ）、図３（ａ）および図３（ｂ）では、断面図ではないが、理解を容易にするために、後述する信号用接続パッド21、第１層２ａ、第２層２ｂおよび電源用または接地用の接続パッド22を含む接続パッド２を、ハッチングを付して示している。信号用接続パッド21等の接続パッド２は、その外周部が被覆層（４）（後述）で被覆されていてもよい。

第１の実施形態の配線基板10は、絶縁基板１と、絶縁基板１の表面に設けられた信号用接続パッド21を含む複数の接続パッド２とを有している。図１に示す例では、複数の電源用または接地用の接続パッド22も接続パッド２として設けられている。信号用接続パッド21は、絶縁基板１の表面に直接に設けられた第１層２ａと、第１層２ａ上に設けられた第２層２ｂとを有している、第１層２ａは、この第１層２ａを厚み方向に貫通する貫通部３ａを有している。

また、配線基板10は、絶縁基板１の表面および内部に設けられた配線導体５を有している。配線基板10に電子部品６が搭載され、電子部品６と配線導体５とがボンディングワイヤ７等の接続材を介して互いに電気的に接続された後、蓋体８等の封止材で電子部品６が気密封止されて、電子装置20が構成される。

電子装置20は、絶縁基板１のうち接続パッド２が配置されていない領域（図１の例では上面の凹部内）に搭載される。例えば、実施形態の配線基板10において、四角板状の絶縁基板１の下面に複数の接続パッド２（信号用接続パッド21と電源用または接地用の接続パッド22と）が縦横の並びに配列されて設けられ、絶縁基板１の上面に電子部品６が搭載される。

電子部品６は、例えば絶縁基板１の厚み方向の少なくとも一部を貫通する貫通導体（いわゆるビア導体）を含む配線導体５を介して接続パッド２と電気的に接続される。配線導体５は、その長さ方向の一部に面状パターン（いわゆるベタパターン）を含んでいてもよい。この場合、信号用接続パッド21は信号伝送用の配線導体５と電気的に接続され、電源用または接地用の接続パッド22は対応する電源用または接地用の配線導体（特に上記ベタパターン等）５（５ｂ）（以下、単に、電源用または接地用の配線導体５ｂという）と電気的に接続される。また、図２に示す例では、信号用接続パッド21が信号用の配線導体５（５ａ）と電気的に接続されている。この例では信号用の配線導体５（５ａ）としてビア導体のみを示している。以下の説明では、単に、信号用の配線導体５ａという場合もある。

接続パッド２が外部電気回路（図示せず）と電気的に接続されたときに、電子部品６と外部電気回路とが互いに電気的に接続され、電子装置20と外部電気回路との間で各種の電気信号の授受、または電源電位や接地電位等の電位の供給等が行なわれる。例えば、電子部品６の信号用電極（図示せず）が信号用の配線導体５ａを介して信号用接続パッド21と電気的に接続される。また、信号用接続パッド21と外部電気回路の信号伝送用の回路（図示せず）とが電気的に接続される。これによって、電子部品６の信号用電極と外部電気回路の信号伝送用の回路とが互いに電気的に接続される。

上記実施形態の配線基板10によれば、上記構成であることから、信号用接続パッド21のうち電源用または接地用の配線導体５ｂに対してより近い第１層２ａが貫通部３ａを有し
ているため、信号用接続パッド21を含む部位で信号用接続パッド21と電源用または接地用の配線導体５ｂとの間で生じる寄生容量を効果的に低減することができる。

また、第１の実施形態の配線基板10は、信号用接続パッド21が上記構成の第２層２ｂを有しているため、信号用接続パッド21の厚みを、第１層２ａと第２層２ｂとが重なる部分で大きくすることができる。そのため、接続パッド21と外部電気回路との電気的な接続を、金属ピン等の導電性接続材を介して行なった際に生じる応力を信号用接続パッド21において効果的に緩和させることができる。

したがって、特性インピーダンスの整合が容易であり、外部電気回路に対する電気的および機械的な接続の信頼性が高い電子装置20の製作が容易な配線基板10を提供することができる。

絶縁基板１は、電子部品６を搭載して固定するための基体として機能する。また、絶縁基板１は、信号用接続パッド21を含む複数の接続パッド２等の導体を、互いの電気的な短絡を避けて配置するための基体としても機能する。

絶縁基板１は、例えば、ガラスセラミック焼結体、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体等によって形成されている。絶縁基板１は、このような材料からなる複数の絶縁層（図示せず）が互いに上下に積層されて形成されているものでもよい。

絶縁基板１は、例えばガラスセラミック焼結体からなる場合であれば、次のようにして製作することができる。まず、酸化ケイ素、酸化ホウ素および酸化アルミニウム等の粉末を主成分とする原料粉末を、有機溶剤、バインダと混練してスラリーとするとともに、このスラリーをドクターブレード法またはリップコータ法等の成形方法でシート状に成形してセラミックグリーンシート（以下、グリーンシートともいう）を作製する。次に、複数のグリーンシートを積層した後、約900〜1000℃程度の焼成温度で焼成することによって
絶縁基板１を製作することができる。

絶縁基板１には、その内部および表面に上記信号用、電源用または接地用等の配線導体５が配置されている。配線導体５は、例えば絶縁基板１の上面から接続パッド２にかけて形成されている。この場合の配線導体５は、絶縁基板１の上面に搭載される電子部品６と接続パッド２とを電気的に接続する機能を有している。

上記のように、この絶縁基板１の上面に電子部品６が搭載されて電子装置20が製作される。電子部品６は、その上面等に複数の電極（図示せず）を有している。図１に示す例において、電子部品６の複数の電極は、電子部品６（本体）の上面の端部分に配列されている。

電子部品６としては、例えば、半導体集積回路素子等の半導体素子、フォトダイオードを含む受光素子等の光半導体素子、センサ素子、容量素子および抵抗器等が挙げられる。絶縁基板１に搭載される電子部品６は、１個でもよく、複数個（図示せず）でもよい。また、複数個の電子部品は、互いに同じ種類のものでもよく、互いに異なる種類のものでもよい。

配線基板10（電子装置20）は、接続パッド２が外部電気回路に電気的に接続される。例えば、複数の接続パッド２が外部電気回路の所定部位にそれぞれ対向するように位置合わせされ、これらの接続パッド２と外部電気回路の所定部位とがそれぞれ導電性接続材を介して電気的に接続される。接続パッド２と外部電気回路とを電気的に接続する導電性接続
材としては、例えば金属ピンおよびはんだ等の金属製の部材（図示せず）が挙げられる。この導電性接続材が金属ピンであるときには、あらかじめ外部電気回路の所定部位にセットされた金属ピンが接続パッド２に押し当てられて、互いの電気的な接続（いわゆるソケット方式での接続）が行なわれる。

接続パッド２は、例えば平面視において円形状または矩形状等のパターンを有し、縦横の並びで絶縁基板１の下面に配列されている。接続パッド２は、例えば、銅、銀、パラジウム、金、白金タングステン、モリブデンもしくはマンガン等の金属材料、またはこれらの金属材料を主成分とする合金材料もしくは混合材料等によって形成されている。

接続パッド２および配線導体５は、例えば、銅等の金属材料の粉末を有機溶剤およびバインダとともに混練して金属ペーストを作製し、この金属ペーストを絶縁基板１となるグリーンシートに所定パターンで印刷し、同時焼成することによって形成することができる。この場合、絶縁基板１に含まれる絶縁層となるセラミックグリーンシートにあらかじめ貫通孔を形成しておいて、この貫通孔内に上記の金属ペーストを充填して同時焼成すれば、配線導体５のうち貫通導体の部分も他の導体と同時に形成することができる。

第１の実施形態の配線基板10および電子装置20において、上記のように、信号用接続パッド21は、厚み方向に貫通する貫通部３ａを有しているとともに絶縁基板１の表面（図１の例における下面）に直接に設けられた第１層２ａと、少なくとも一部が第１層２ａ上（図１においては下側）に設けられた第２層２ｂとを含んでいる。第１層２ａおよび第２層２ｂは、例えば図２に示すように互いに直接に積層されている。なお、以下の説明における上下は、図２および図３ならびに後述する図４、図５および図６における上下として用いるが、これらの上下は図１における上下とは反対になっている。

また、図２に示す例では、第２層２ｂが他の貫通部３ｂを有している。第２層２ｂは、他の貫通部３ｂが設けられていない部分の一部が第１層２ａと直接に接している。第１層２ａの貫通部３ａおよび第２層２ｂの他の貫通部３ｂは、例えば、第１層２ａまたは第２層２ｂとなる上記金属ペーストをグリーンシートに印刷するときに、一部に非印刷部を設けておくことによって形成することができる。

また、この例では、信号用接続パッド21が設けられている部分において、絶縁基板１の表面が信号用接続パッド21と同様の形状および寸法でくぼんでいて、このくぼみ（符号なし）内に信号用接続パッド21が配置されている。第１層２ａは、その全体がくぼみ内に位置し、第２層２ｂは最表面（図１の例では下面）が外部に露出するようにして、第１層２ａ上でくぼみ内に位置している。第２層２ｂの一部は、第１層２ａの貫通部３ａでは絶縁基板１の表面に直接に接している。

この場合、接続パッド２が、その厚みの分、絶縁基板１の表面部分に埋まり、その最表面（図１の例では下面）が露出した形態とみなすこともできる。この形態では、信号用接続パッド21の側面も絶縁基板１に接するため、例えば横方向に作用する応力に対して信号用接続パッド21と絶縁基板１との接合の信頼性を有効に高めることができる。

このようなくぼみを含む形態は、絶縁基板１となるグリーンシートに信号用接続パッド21となる金属ペーストを印刷した後に、この金属ペーストおよびグリーンシートを上下方向に加圧して金属ペーストをグリーンシートの表面部分に埋めてから焼成することによって形成することができる。

また、信号用接続パッド21は、上記構成であり、信号用接続パッド21のうち絶縁基板１内部の電源用または接地用の配線導体５ｂに対してより近い第１層２ａが貫通部３ａを有
しているため、信号用接続パッド21を含む部位で生じる寄生容量を効果的に低減することができる。

すなわち、貫通部３ａが配置されている部分では、絶縁基板１の内部の配線導体５（電源用または接地用の配線導体５ｂ）のうち平面視で重なり合う第２層２ｂまでの距離が従来の接続パッド（図示せず）よりも長くなるため、両者間に生じる静電容量（寄生容量）が低減される。また、貫通部３ａ以外の第１層２ａおよび他の貫通部３ｂ以外の第２層２ｂは絶縁基板１の内部の電源用または接地用の配線導体５ｂと絶縁基板１の一部（誘電体）を挟んで対向し合うが、その対向距離は貫通部３ａおよび他の貫通部３ｂの分、低減されている。したがって、信号用接続パッド21と絶縁基板１の内部の電源用または接地用の配線導体５ｂとの間に生じる寄生容量を低減することができる。

またこの例においては、信号用接続パッド21に貫通部３ａと他の貫通部３ｂとが平面視で少なくとも一部が重なるように設けられている。つまり、信号用接続パッド21を厚み方向に貫通する開口部（符号なし）が存在している。この構成によっても、絶縁基板１内部の電源用または接地用の配線導体５ｂと信号用接続パッド21との間に生じる寄生容量を低減することができる。

なお、この場合の絶縁基板１の内部の電源用または接地用の配線導体５ｂは、例えば前述したベタパターン等である。ベタパターンの場合には、平面視で信号用接続パッド21と重なる部分が比較的大きくなるため、信号用接続パッド21との間で生じる寄生容量が比較的大きいものになる傾向がある。これに対して、第１の実施形態の配線基板10および電子装置20では、その寄生容量を効果的に低減することができる。これによって、例えば信号用接続パッド21部分における特性インピーダンスの整合が容易な配線基板10および電子装置20とすることができる。

また、上記構成の信号用接続パッド21は、少なくとも一部で第１層２ａ上に設けられた第２層２ｂを有しているため、これらの第１層２ａと第２層２ｂとが重なり合う部分では、その厚さが大きくなっている。このように信号用接続パッド21が、厚みの比較的大きい部分を有していることによっても、信号用接続パッド21と絶縁基板１との接合の信頼性が向上されている。すなわち、信号用接続パッド21と外部電気回路との電気的な接続が金属ピン等の導電性接続材を介して行なわれるときには、所定の圧力または温度が負荷された状態で導電性接続材が信号用接続パッド21に押し当てられる。

例えば前述したソケット方式の接続のときには、特に大きな圧力が導電性接続材を介して信号用接続パッド21に加わる。仮に、信号用接続パッド21の厚みが比較的小さく圧力を緩和できない場合、その圧力で絶縁基板１にクラックが生じる可能性がある。これに対して、厚みが比較的大きい部分を有する信号用接続パッド21においては、そのような圧力を吸収し、緩和する効果が高められている。つまり、導電性接続材が接続される信号用接続パッド21の絶縁基板１に対する接合の信頼性が効果的に向上されている。

したがって、特性インピーダンスの整合が容易であり、外部電気回路に対する電気的および機械的な接続の信頼性が高い電子装置20の製作が容易な配線基板10を提供することができる。

また、実施形態の電子装置20によれば、上記構成の配線基板10を含んでいることから、外部電気回路に対する電気的および機械的な接続の信頼性が高い電子装置20とすることができる。

なお、上記のように効果的に圧力を緩和する上で、第２層２ｂが第１層２ａに重なって
いる部分における信号用接続パッド21の厚みは、厚いほどよい。ただし、信号用接続パッド21（第１層２ａおよび第２層２ｂ）の厚みが厚くなるほど、すなわち、絶縁基板１となるグリーンシートに信号用接続パッド21となる金属ペーストの厚みを厚く印刷するほど、金属ペーストの質量や、印刷時にグリーンシートに加わる応力によって、グリーンシートが変形し、信号用接続パッド21の位置度がずれてしまう傾向があり、また配線基板10としての生産性および経済性も低下する。このようなことを考慮して、例えば上記グリーンシートの厚みが0.1ｍｍの場合、第２層２ｂが第１層２ａに重なっている部分における信号
用接続パッド21の厚みは、約20〜50μｍ程度に設定されている。

また、第１層２ａの厚みと第２層２ｂの厚みとは、互いに同じ程度でもよく、一方が他方に比べて厚くてもよい。生産性等を考慮すれば、第１層２ａの厚みと第２層２ｂの厚みとが互いに同じ程度であればよい。

また、絶縁基板１がガラスセラミック焼結体からなるときに、信号用接続パッド21を含む接続パッド２がガラス成分を含有していてもよい。このガラス成分は、例えば、配線基板10を製作する際に、絶縁基板１となるグリーンシートから信号用接続パッド21となる金属ペースト中にガラス成分が拡散することで信号用接続パッド21に含有されている。なお、絶縁基板１がガラスセラミック焼結体からなるものであるときに限らず、ガラス成分を含有しているものであれば、ガラス成分の拡散によって、ガラス成分を含有する信号用接続パッド21とすることができる。

この場合、信号用接続パッド21のうち第１層２ａにおけるガラス含有率が、第２層２ｂにおけるガラス含有率よりも大きいものであってもよい。すなわち、配線基板10および電子装置20は、絶縁基板１がガラスを含むセラミック焼結体からなり、信号用接続パッド21のうち第１層２ａにおけるガラス含有率が第２層２ｂにおけるガラス含有率よりも大きいものでもよい。

信号用接続パッド21のうち第１層２ａにおけるガラス含有率が第２層２ｂにおけるガラス含有率よりも大きいときには、ガラス含有率が比較的大きい第１層２ａにおいて、同様のガラス成分を含有している絶縁基板１に対する接合強度を効果的に向上させることができる。また、ガラス含有率が比較的小さい第２層２ｂは、塑性変形しやすいため、導電性接続材の直接の接続時に生じる応力を有効に緩和することができる。

したがって、外部電気回路に対する電気的および機械的な接続信頼性が効果的に向上した電子装置20、およびその製作が容易な配線基板10とすることができる。

第１層２ａおよび第２層２ｂのガラスの種類は、絶縁基板１となるグリーンシートの焼成における収縮（変形）を考慮すると、例えば、絶縁基板１に含有しているガラスと同じ種類であればよい。

第１層２ａの厚みと第２層２ｂの厚みとは、導電性接続材の直接の接続時に生じる応力の緩和等を考慮すれば、第１層２ａの厚みよりも第２層２ｂの厚みが厚い方がよい。

第１層２ａ（第２層２ｂ）の厚みよりも第２層２ｂ（第１層２ａ）の方が厚い場合、その厚みの差は、約５〜20（μｍ）程度に設定されていればよい。

また、信号用接続パッド21は、第１層２ａの少なくとも一部が網状導体からなる第１網状部であり、網状導体（いわゆるメッシュ状導体）の間の網目部分９が貫通部３ａであるものであってもよい。図３（ａ）に示す例では、第１層２ａの全体が網状導体であり、言い換えれば第１網状部が第１層２ａを形成している。なお、この例では第１層２ａが第１
網状部であるため、第１網状部としての符号は付与していない。

この場合には、第１層２ａが網状導体を含んでいることから、信号用接続パッド21の外部電気回路との接続信頼性の向上に対して有利である、すなわち、信号用接続パッド21の外周部における厚みをある程度保ちつつ、貫通部３ａ（一定の間隔で配置されている網目部分９）によって特性インピーダンスの整合等の電気特性を効果的に向上させることができる。

網状導体は、例えば、網状の印刷パターンを設けた製版（版面）を用いて、信号用接続パッド21となる金属ペーストを印刷して焼成することで形成することができる。

第１層２ａが第１網状部を有する構成において、第２層２ｂが、平面透視において第１網状部（２ａ）と重なる部分において、網状導体からなる第２網状部を含んでいてもよく、第１網状部の網状導体と第２網状部の網状導体とが平面透視において互いに交差し合っていてもよい。図３（ｂ）に示す例では、第２層２ｂの全体が網状導体であり、言い換えれば第２網状部が第２層２ｂを形成している。なお、この例では第２層２ｂが第２網状部であるため、第２網状部としての符号は付与していない。また、この例では、第２網状部における網目部分９が、前述した第２層２ｂにおける他の貫通部３ｂに相当する。

この場合には、第１層２ａと第２層２ｂとともに網状導体を有し、これらが互いに重なり合っていることから、両方の網状導体の網目部分９が重なった部分が貫通部３ａおよび他の貫通部３ｂとなる。そのため、信号用接続パッド21全体に均一に貫通部３ａおよび他の貫通部３ｂ、を設けることが容易である。

なお、この場合には、貫通部３ａと他の貫通部３ｂとからなる、信号用接続パッド21を厚み方向に貫通する開口部の形成も容易である。

図３に示す第１層２ａ（第１網状部）上に、図３（ｂ）に示す第２層２ｂ（第２網状部）が積層されて、網状導体を含む信号用接続パッド21が形成される。この場合、平面透視における第１網状部（２ａ）の網状導体と第２網状部（２ｂ）の網状導体との互いの交差の角度が45度であってもよい。

なお、網状導体導体同士の交差の角度とは、それぞれの網状導体を形成している互いに平行な複数の線状導体（符号なし）が、平面透視においてこれらの線状導体同士のなす角の角度が45度である状態を意味する。この場合、第１網状部（２ａ）および第２網状部（２ｂ）のそれぞれにおいて、上記複数の線状導体は互いに90度の角度で交差し合うものであり、これによって網状（メッシュ状）になっているものである。

この網状導体同士の交差の角度が45度であれば、第１層２ａまたは第２層２ｂとなる金属ペーストをメッシュ状のパターンで印刷するときに、第１層２ａの貫通部３ａおよび第２層２ｂの他の貫通部３ｂとの重なり部分（信号用接続パッド21全体を貫通する部分）（全体としては符号なし）を平面視において比較的大きくすることができるとともに、その重なり部分の外周に鋭角な部分が生じる可能性が低減される。そのため、金属ペーストの印刷時に金属ペーストがにじみ、網目部分９がつぶれる可能性を効果的に低減することができる。したがって、より確実に所定パターンで網目部分９が設けられた網状導体で形成された第１層２ａおよび第２層２ｂを含む信号用接続パッド21を形成することができる。

図４（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態の配線基板（配線基板10等）における効果を説明するための模式図（要部の断面図）である。すなわち、図４（ａ）は模式的な実施形態の配線基板（符号なし）における信号用接続パッド21部分を拡大して示す断面図で
あり、図４（ｂ）は模式的な比較例の配線基板（符号なし）における信号用接続パッド222部分を拡大して示す断面図である。図４に示す例では、説明をわかりやすくするため、
上記実施形態の各例と異なり第１層２ａのみが貫通部３ａを有している。また、図４において図１〜図３と同様の部位には同様の符号を付している。

図４（ａ）に示す例においては、信号用接続パッド21の第１層２ａは、その第１層２ａを厚み方向に貫通する貫通部３ａを有している。また、この例では貫通部３ａが絶縁材料からなる被覆層４で充填されており、第２層２ｂが第１層２ａ上に設けられている。また、信号用接続パッド21に信号用の配線導体５ａ（貫通導体）が接続されている。このとき、断面視でＬ１の距離で第１層２ａと電源用または接地用の配線導体５ｂとが対向しあって、静電容量を持ち、断面視でＬ２の距離で第２層２ｂと電源用または接地用の配線導体５ｂとが対向しあって静電容量を持つ。図で明らかなように、Ｌ２の方がＬ１よりも大きい。被覆層４の詳細については後述する。

比較例の配線基板は、絶縁基板111の表面（下面等）に信号用接続パッド222が単層で設けられており、信号用の配線導体555a（貫通導体）が信号用接続パッド222に接続されて
いる。このとき、断面視でＬ１の距離で信号用接続パッド222と電源用または接地用の配
線導体555ｂとが対向しあって、静電容量が生じる。図４（ａ）および図４（ｂ）におけ
るＬ１は互いに同じであり、図４（ａ）のＬ２は図４（ｂ）のＬ１よりも大きい。

上記のように、模式的に示した実施形態の配線基板では、信号用接続パッド21のうち絶縁基板１内部の電源用または接地用の配線導体５ｂに対してより近い第１層２ａが貫通部３ａを有しているため、模式的に示した比較例の配線基板に比べて、信号用接続パッド21部分で生じる寄生容量を効果的に低減することができる。

すなわち、この例において、貫通部３ａが配置されている部分では、絶縁基板１の内部の電源用または接地用の配線導体５ｂのうち平面視で重なり合う第２層２ｂまでの距離が比較例の信号用接続パッド222よりも部分的に長くなるため、両者間に生じる静電容量（
寄生容量）が低減される。

また、第１網状部の網状導体と第２網状部の網状導体とが平面透視において互いに交差し合っているときに、第１網状部の網状導体の網目部分９（貫通部３ａ）の幅が、この網目部分９を囲む導体の幅よりも大きくてもよい。この場合の網目部分９の幅とは、網状導体を形成している複数の線状導体のうち互いに平行なもの同士の間の距離（隣接間隔）であり、網目部分９を囲む導体の幅とは、その線状導体の長さ方向に直交する方向（幅方向）の寸法である。

言い換えれば、網状導体における、いわゆるラインアンドスペースは、ラインよりもスペースの方が大きくなるように設定されていても構わない。スペースの方が大きければ、信号用接続パッド21部分における寄生容量の低減に対してより有効である。

また、スペースの方が大きければ、網状導体が金属ペーストの印刷および焼成で形成されるときに、仮に金属ペーストににじみが生じても、スペース、つまり貫通部３ａとしての網目部分９を容易に設けることができる。そのため、実施形態の配線基板10および電子装置20をより容易に生産することができる。

（第２の実施形態）
図５（ａ）は本発明の第２の実施形態の配線基板10における信号用接続パッド21部分を拡大して示す平面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線における断面図である。図５において図１〜図３と同様の部位には同様の符号を付している。また、図５について
も、前述したように、図１に対して上下逆になっている。

第２の実施形態の配線基板10は、絶縁基板１の表面（下面等）から第２層２ｂの外周部にかけて被覆している被覆層４をさらに備えている。また、第１層２ａの貫通部３ａが、第１層２ａのうち平面透視において被覆層４と重なる領域においてのみ設けられている。第２の実施形態の配線基板10は、これ外の点については第１の実施形態の配線基板10と同様である。これらの、第１の実施形態と同様の点については説明を省略する。

被覆層４は、信号用接続パッド21等の接続パッド２の外周部を、これと接する絶縁基板１の表面と一体的に被覆して、接続パッド２の外周部の絶縁基板１に対する接合の強度および信頼性を高めること等の機能を有している。例えば、信号用接続パッド21の絶縁基板１に対する接合信頼性が高められて、外部電気回路に対する実装時における電気信号の送受の信頼性が向上する。

被覆層４は、例えば絶縁基板１と同様のセラミック材料等の絶縁材料によって形成されている。被覆層４が絶縁基板１と同様のセラミック材料からなる場合であれば、次のようにして被覆層４を形成することができる。まず、絶縁基板１と同様のセラミック材料等を用いてセラミックペーストを作製する。次に、このセラミックペーストを、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの表面から、この表面に印刷した信号用接続パッド21となる金属ペーストの外周部にかけて一体的に被覆するように塗布する。その後、これらのセラ未来うグリーンシート、金属ペーストおよびセラミックペーストを同時焼成することによって、上記構成の被覆層４を形成することができる。

なお、被覆層４は、ガラス材料またはガラス材料と樹脂材料との複合材料等の複合材料によって形成されたものでも構わない。この場合、焼成後の絶縁基板１の表面から信号用接続パッド21の外周部にかけて被覆層４となるガラスペースト等を塗布し、加熱することで被覆層４を容易に形成することができる。

このような構成の場合には、貫通部３ａを設けることによる寄生容量の低減効果が比較的大きい、信号用接続パッド21の外周部には貫通部３ａを設けて配線基板10および電子装置20としての電気特性を効果的に向上させることができる。

また、平面視において被覆層４よりも内側の部分では、第１層２ａが貫通部３ａを有していないため、信号用接続パッド21としての厚みが比較的大きい。さらに、その厚みが比較的大きい部分の割合を、第１の実施形態に比べて大きくすることも容易である。そのため、外部接続端子の接続時に生じる応力を低減することに対しても有利である。したがって、外部電気回路に対する接続の信頼性を向上させることができる。

なお、平面視において、信号用接続パッド21のうち被覆層４で被覆される外周部は、例えば円形状である信号用接続パッド21の直径に対して約15〜50％程度であればよい。また、信号用接続パッド21が平面視で四角形状等の場合であれば、その外辺の長さに対して約15〜50％程度であればよい。

なお、図５に示す例では、第１層２ａのうち貫通部３ａよりも外側の部分が、内側の部分よりも深く絶縁基板１の表面部分に入り込んでいる。また、これに伴い、第２層２ｂのうち貫通部３よりも外側の部分が、内側の部分よりも絶縁基板１に方向に押し込まれている。これは、被覆層４形成時の加圧等によるものであり、これによって、信号用接続パッド21外周部自体の絶縁基板１に対する接合の信頼性が向上している。なお、この場合も、貫通部３ａの分、信号用接続パッド21と電源用または接地用の配線導体５ｂとの間の距離を大きくして、寄生容量を低減することができる。

（第３の実施形態）
図６（ａ）は本発明の第３の実施形態の配線基板10における信号用接続パッド21部分を拡大して示す平面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線における断面図である。図６において図１〜図３および図５と同様の部位には同様の符号を付している。また、図６についても、前述したように、図１に対して上下逆になっている。第３の実施形態においても、上記の説明と同様の点については説明を省略する。

図６に示す例では、図５に示す例（第２の実施形態）と同様に被覆層４が設けられ、この被覆層４と重なる領域においてのみ、第１層２ａに貫通部３ａが設けられている。また、第１層２ａのうち貫通部３ａよりも外側の部分が、内側の部分よりも深く絶縁基板１の表面部分に入り込んでいる。

また、第３の実施形態では、図５に示す例（第２の実施形態）と比べて、被覆層４が第２層２ｂ上にまで設けられている点が異なっている。信号用接続パッド21の表面露出部（第２層２ｂの露出した表面）と被覆層４との境界において外部電気回路との導電性接続材を介した接続時に生じる応力が最も大きくなる場合がある。このような場合でも、平面透視で、上記信号用接続パッド21の表面露出部と被覆層４との境界と第１層２ａと第２層２ｂとが重なっているため、効果的に応力を緩和することができる。つまり、応力が大きくなる可能性がある部分において、第１層２ａと第２層２ｂとを合せた信号用接続パッド21の厚さをより容易に厚くして、応力緩和の効果を高めることができる。

以上の説明のように、上記いずれかの構成の配線10と、絶縁基板１に搭載された電子部品６とによって、本発明の実施形態の電子装置20が構成されている。このような電子装置20によれば、上記構成の配線基板10が含まれていることから、信号用接続パッド21部分における寄生容量の低減および外部電気回路への実装時の導電性接続材の接続信頼性の向上に対して有利な電子装置20を提供することができる。

電子部品６の絶縁基板１への搭載は、例えば、金−シリコンまたはスズを主成分とするはんだ等の低融点ろう材、ガラスまたは接着剤等の接合材（図示せず）によって行なわれる。

電子部品６と配線導体５との電気的な接続は、例えばボンディングワイヤ７等の接続材によって行なわれる。この場合、配線導体５の露出する表面にニッケルおよび金等のめっき層（図示せず）が被着されていてもよい。また、電子部品６は、蓋体８等の封止材によって封止されていてもよい。

また、電子部品６の配線基板10に対する電気的および機械的な接続は、いわゆるフリップチップ方式で行なわれても構わない。この場合には、電子部品６の下面に配列された複数の電極（図示せず）と、絶縁基板１の上面の中央部に配列された複数の配線導体（パッド状のもの）とが互いに対向し合い、はんだバンプ等の接続材を介して互いに接合される。

１・・・絶縁基板
２・・・接続パッド
21・・・信号用接続パッド
２ａ・・第１層
２ｂ・・第２層
22・・・電源用または接地用の接続パッド
３ａ・・貫通部
３ｂ・・他の貫通部
４・・・被覆層
５・・・配線導体
５ａ・・信号用の配線導体
５ｂ・・電源用または接地用の配線導体
６・・・電子部品
７・・・ボンディングワイヤ
８・・・蓋体
９・・・網目部分
10・・・配線基板
20・・・電子装置

Claims (8)

1. 絶縁基板と、
   該絶縁基板の表面に設けられた信号用接続パッドと、
   平面透視で、前記信号用接続パッドの少なくとも一部と互いに重なるように前記絶縁基板の内部に設けられた電源用または接地用の配線導体とを備えており、
   前記信号用接続パッドは、厚み方向に貫通する貫通部を有しているとともに前記絶縁基板の表面に直接に設けられた第１層と、少なくとも一部が前記第１層上に設けられた第２層とを含んでいる配線基板。
2. 前記絶縁基板がガラスを含むセラミック焼結体からなり、
   前記信号用接続パッドのうち前記第１層におけるガラス含有率が、前記第２層におけるガラス含有率よりも大きい請求項１に記載の配線基板。
3. 前記第１層の少なくとも一部が網状導体からなる第１網状部であり、前記網状導体の間の網目部分が前記貫通部である請求項１または請求項２に記載の配線基板。
4. 前記第２層が、平面透視において前記第１網状部と重なる部分において、網状導体からなる第２網状部を含んでおり、前記第１網状部の網状導体と前記第２網状部の網状導体とが平面透視において互いに交差し合っている請求項３に記載の配線基板。
5. 平面透視における前記第１網状部の網状導体と前記第２網状部の網状導体との互いの交差の角度が４５度である請求項４に記載の配線基板。
6. 前記第１網状部の網状導体の網目部分の幅が、該網目部分を囲む導体の幅よりも大きい請求項４または請求項５に記載の配線基板。
7. 前記絶縁基板の表面から前記第２層の外周部にかけて被覆している被覆層をさらに備えており、
   前記第１層の貫通部が、前記第１層のうち平面透視において前記被覆層と重なる領域においてのみ設けられている請求項１〜請求項６のいずれかに記載の配線基板。
8. 請求項１〜請求項７のいずれかに記載の配線基板と、
   前記絶縁基板に搭載された電子部品とを備える電子装置。
   

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