JP6818457B2 - Wiring boards, electronics and electronic modules - Google Patents

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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。 The present invention relates to wiring boards, electronic devices and electronic modules.

従来、絶縁基板の主面および内部に配線導体を有し、絶縁基板の主面に、電子部品の搭載部を有する配線基板が知られている。配線基板とモジュール用基板とは、配線導体が接合材により接合される。 Conventionally, there is known a wiring board having a wiring conductor on the main surface and inside of the insulating substrate and having an electronic component mounting portion on the main surface of the insulating substrate. A wiring conductor is joined to the wiring board and the module board by a joining material.

このような配線基板においては、電子部品を封止する封止材を良好に保持するために、絶縁基板の表面に、封止材を封入するための穴部を設けることがある(例えば、特許文献1参照。)。 In such a wiring board, in order to satisfactorily hold the sealing material for sealing the electronic component, a hole for sealing the sealing material may be provided on the surface of the insulating substrate (for example, a patent). See Reference 1.).

特開2008−047617号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-047617

しかしながら、近年、電子装置の高機能化および小型化が進んできている。電子部品の高発熱化に加えて、電子部品の搭載部と穴部との間隔が小さくなってきていることから、電子部品から穴部および穴部周囲への伝熱による封止材の熱膨張により、封止材が穴部より剥がれることが懸念される。 However, in recent years, electronic devices have become more sophisticated and smaller. In addition to the high heat generation of electronic components, the distance between the mounting part and the hole of the electronic component is becoming smaller, so the thermal expansion of the sealing material due to heat transfer from the electronic component to the hole and around the hole. As a result, there is a concern that the sealing material may come off from the hole.

本発明の一つの態様によれば、配線基板は、絶縁基板と、該絶縁基板の主面に電子部品を搭載する搭載部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部を取り囲むように設けられた枠部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部と前記枠部との間に位置するように設けられた穴部とを有しており、前記枠部は、平面視で前記穴部を部分的に取り囲むように設けられた湾曲部、および湾曲部に挟まれ、前記湾曲部に接続された枠本体部を有しており、前記穴部は、前記枠本体部から長手方向に延長された仮想延長帯上に配置されている。また、絶縁基板と、該絶縁基板の主面に電子部品を搭載する搭載部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部を取り囲むように設けられた枠部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部と前記枠部との間に位置するように設けられた穴部とを有しており、前記枠部は、平面視で前記穴部を部分的に取り囲むように設けられた湾曲部、および該湾曲部に挟まれ、前記湾曲部に接続された枠本体部を有しており、前記枠本体部および前記穴部は、平面視で中心が前記搭載部内に位置する円の周縁部上に配置されている。また、絶縁基板と、該絶縁基板の主面に電子部品を搭載する搭載部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部を取り囲むように設けられた枠部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部と前記枠部との間に位置するように設けられた穴部とを有しており、前記枠部は、平面視で前記穴部を部分的に取り囲むように設けられた湾曲部を有し、湾曲部は、平面視で前記穴部を中心とする帯状の円弧である。 According to one aspect of the present invention, the wiring board surrounds the insulating substrate, a mounting portion on which electronic components are mounted on the main surface of the insulating substrate, and the mounting portion on the main surface of the insulating substrate in a plan view. It has a frame portion provided as described above and a hole portion provided on the main surface of the insulating substrate so as to be located between the mounting portion and the frame portion in a plan view. the bending portion which surrounds the hole partially in plan view, and sandwiched the curved portion has a connected frame body portion to the curved portion, said hole portion, It is arranged on a virtual extension band extending in the longitudinal direction from the frame main body portion. Further, an insulating substrate, a mounting portion for mounting an electronic component on the main surface of the insulating substrate, and a frame portion provided on the main surface of the insulating substrate so as to surround the mounting portion in a plan view, and a plan view. The main surface of the insulating substrate has a hole portion provided so as to be located between the mounting portion and the frame portion, and the frame portion partially forms the hole portion in a plan view. curved portion provided as to surround, and sandwiched the curved portion, said has a connected frame body portion to the curved portion, the frame body portion and the hole, the mounting center in plan view It is arranged on the peripheral edge of a circle located in the section. Further, in a plan view, an insulating substrate, a mounting portion for mounting electronic components on the main surface of the insulating substrate, and a frame portion provided on the main surface of the insulating substrate so as to surround the mounting portion, and in a plan view. The main surface of the insulating substrate has a hole portion provided so as to be located between the mounting portion and the frame portion, and the frame portion partially forms the hole portion in a plan view. has a curved portion that is provided so as to surround, the curved portion is a circular arc of the strip around the hole in a plan view.

本発明の一つの態様によれば、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、前記絶縁基板の主面に設けられ、前記電子部品を封止した封止材とを有している。
本発明の一つの態様によれば、電子モジュールは、上記構成の電子装置と、該電子装置が接続されたモジュール用基板とを有している。
According to one aspect of the present invention, the electronic device is provided on the main surface of the wiring board having the above configuration, the electronic components mounted on the wiring board, and the insulating substrate, and seals the electronic components. It has a stop material.
According to one aspect of the present invention, the electronic module has an electronic device having the above configuration and a module substrate to which the electronic device is connected.

本発明の一つの態様による配線基板によれば、上記構成により、湾曲部内の封止材は、湾曲部外の枠部内の封止材よりも封止材の厚みが薄くなだらかに形成されやすく、かつ湾曲部により周囲を囲まれて保持されることで、穴部の開口周囲の封止材の熱膨張による応力が伝わり難いものとなり、封止材が穴部より剥がれることを抑制することができる。
According to the wiring board according to one aspect of the present invention, the upper Symbol structure, sealing material in the curved portion, the thickness of the sealing material than the sealing material in the frame portion of the curved outer tends to be thinner gradually formed In addition, by being surrounded and held by the curved portion, the stress due to the thermal expansion of the sealing material around the opening of the hole is difficult to be transmitted, and the sealing material can be prevented from peeling off from the hole. it can.

本発明の一つの態様による電子装置によれば、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、絶縁基板の主面に設けられ、電子部品を封止した封止材とを有していることによって、封止材の穴部内からの剥がれが抑制され、長期信頼性に優れたものとすることができる。
According to the electronic device according to one aspect of the present invention, the wiring board having the above configuration, the electronic components mounted on the wiring board, and the sealing material provided on the main surface of the insulating substrate and sealing the electronic components are provided. by having, peeling from the hole portion of the sealing material is suppressed, it can be provided with excellent long-term reliability.

本発明の一つ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と、電子装置が接続されたモジュール用基板とを有していることによって、長期信頼性に優れたものとすることができる。
According to the electronic module according to one aspect of the present invention, by having an electronic apparatus having the above structure, a substrate module electronic device is connected, it is possible to obtain excellent long-term reliability ..

(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) is a top view showing an electronic device according to the first embodiment of the present invention, and (b) is a bottom view of (a). (a)は、図1(a)に示した電子装置のA−A線における縦断面図である。(A) is a vertical cross-sectional view taken along the line AA of the electronic device shown in FIG. 1 (a). 図1(a)に示した電子装置のB部における要部拡大上面図である。It is an enlarged top view of the main part in the part B of the electronic device shown in FIG. 1A. 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縦断面図である。It is a vertical cross-sectional view which shows the electronic module which mounted the electronic device in FIG. 1 on a module board. (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) is a top view showing an electronic device according to a second embodiment of the present invention, and (b) is a bottom view of (a). 図5(a)に示した電子装置のA−A線における縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view taken along the line AA of the electronic device shown in FIG. 5 (a). (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。(A) is a top view showing an electronic device according to a third embodiment of the present invention, and (b) is a bottom view of (a). (a)および(b)は、本発明の第3の実施形態における配線基板の内部上面図である。(A) and (b) are internal top views of the wiring board according to the third embodiment of the present invention. 図7(a)に示した電子装置のA−A線における縦断面図である。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view taken along the line AA of the electronic device shown in FIG. 7A. (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) is a top view showing an electronic device according to a fourth embodiment of the present invention, and (b) is a bottom view of (a). 図10(a)に示した電子装置のB部における要部拡大上面図である。It is an enlarged top view of the main part in the part B of the electronic device shown in FIG. 10A.

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。 Some exemplary embodiments of the 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〜図4に示すように、配線基板1と、配線基板1の搭載部12に搭載された電子部品2とを含んでいる。電子装置は、図4に示すように、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。
(First Embodiment)
As shown in FIGS. 1 to 4, the electronic device according to the first embodiment of the present invention includes a wiring board 1 and an electronic component 2 mounted on a mounting portion 12 of the wiring board 1. As shown in FIG. 4, the electronic device is connected to, for example, a module substrate 5 constituting an electronic module by using a bonding material 6.

本実施形態における配線基板1は、絶縁基板11と、絶縁基板11の主面に電子部品2を搭載する搭載部12と、平面視において、絶縁基板11の主面に搭載部12を取り囲むように設けられた枠部13と、平面視において、絶縁基板11の主面に搭載部12と枠部13との間に位置するように設けられた穴部14とを有している。枠部13は、平面視で穴部14を部分的に取り囲むように設けられた湾曲部13aを有している。配膳基板1は、絶縁基板11の表面および内部に配線導体15を有している。図1〜図3において、配線基板1および電子装置は仮想のxyz空間におけるxy平面に実装されている。図1〜図3において、上方向とは、仮想のz軸の正方向のことをいう。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1等が使用される際の上下を限定するものではない。なお、図1(b)では、平面透視において、穴部14と重なる領域を破線にて示している。 The wiring board 1 in the present embodiment surrounds the insulating substrate 11, the mounting portion 12 on which the electronic component 2 is mounted on the main surface of the insulating substrate 11, and the mounting portion 12 on the main surface of the insulating substrate 11 in a plan view. It has a frame portion 13 provided, and a hole portion 14 provided on the main surface of the insulating substrate 11 so as to be located between the mounting portion 12 and the frame portion 13. The frame portion 13 has a curved portion 13a provided so as to partially surround the hole portion 14 in a plan view. The serving substrate 1 has a wiring conductor 15 on the surface and inside of the insulating substrate 11. In FIGS. 1 to 3, the wiring board 1 and the electronic device are mounted on the xy plane in the virtual xyz space. In FIGS. 1 to 3, the upward direction means the positive direction of the virtual z-axis. It should be noted that the distinction between the top and bottom in the following description is for convenience, and does not limit the top and bottom when the wiring board 1 and the like are actually used. In FIG. 1 (b), the region overlapping the hole portion 14 is shown by a broken line in the perspective view.

絶縁基板11は、一方主面(図1〜図3では上面)および他方主面(図1〜図3では下面)と、側面とを有している。絶縁基板11は、複数の絶縁層11aからなり、電子部品2の搭
載部12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12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て固定される。絶縁基板11は、図2に示す例において、4層の絶縁層11aから形成されている。
The insulating substrate 11 has one main surface (upper surface in FIGS. 1 to 3), the other main surface (lower surface in FIGS. 1 to 3), and a side surface. The insulating substrate 11 is composed of a plurality of insulating layers 11a, has an upper surface including a mounting portion 12 of the electronic component 2, and has a rectangular plate-like shape when viewed in a plan view, that is, when viewed from a direction perpendicular to the main surface. ing. The insulating substrate 11 functions as a support for supporting the electronic component 2, and the electronic component 2 is bonded to the mounting portion 12 at the center of the upper surface via a joining member such as a low melting point brazing material or a conductive resin. It is fixed. In the example shown in FIG. 2, the insulating substrate 11 is formed of four insulating layers 11a.

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,窒化珪素質焼結体、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。絶縁基板11は、例えば酸化アルミニウム質焼結体である場合であれば、酸化アルミニウム(Al),酸化珪素(SiO),酸化マグネシウム(MgO),酸化カルシウム(CaO)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物を作製する。この泥漿物を、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、この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、セラミックグリーンシートを複数枚積層して生成形体を形成し、この生成形体を高温(約1600℃)で焼成することによって絶縁基板11が製作される。 For the insulating substrate 11, for example, ceramics such as an aluminum oxide sintered body (alumina ceramics), an aluminum nitride material sintered body, a silicon nitride material sintered body, a mulite material sintered body, or a glass ceramics sintered body may be used. it can. If the insulating substrate 11 is, for example, an aluminum oxide sintered body, it is a raw material powder such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO) and the like. An appropriate organic binder, solvent, etc. are added and mixed to prepare a muddy syrup. A ceramic green sheet is produced by molding this slurry into a sheet by using a conventionally known doctor blade method, a calender roll method, or the like. Next, the insulating substrate 11 is formed by subjecting the ceramic green sheet to an appropriate punching process, laminating a plurality of ceramic green sheets to form a product, and firing the product at a high temperature (about 1600 ° C.). It will be manufactured.

枠部13は、絶縁基板11の上面に搭載部12を取り囲むように設けられている。枠部13は、配線基板1の上面に電子部品2を封止するための封止材4を配置する際、封止材4の形状を良好なものとするための堰としての役割を果たす。 The frame portion 13 is provided on the upper surface of the insulating substrate 11 so as to surround the mounting portion 12. The frame portion 13 serves as a weir for improving the shape of the sealing material 4 when the sealing material 4 for sealing the electronic component 2 is arranged on the upper surface of the wiring board 1.

枠部13は、図1および図3に示す例のように、湾曲部13aと枠本体部13bとを有している。湾曲部13aと枠本体部13bとはつながっており、図1に示す例では、枠部13は、8つの湾曲部13aと8つの枠本体部13bとを有している。湾曲部13aの開口幅(隣接する枠本体部13b間の幅)は、枠部13の全周長さの5%〜30%程度に形成される。複数の湾曲部13aは、平面視において、それぞれが同一形状であり、隣接する湾曲部13a同士が等間隔となるように設けられていることが好ましい。例えば、図1に示す例のように、枠部13が、8つの湾曲部13aと8つの枠本体部13bとを有しており、枠本体部13bが搭載部内に位置する円の周縁部上に配置されている場合、それぞれの湾曲部13aは、その円を基準として45°間隔で配置されている。 The frame portion 13 has a curved portion 13a and a frame main body portion 13b as in the examples shown in FIGS. 1 and 3. The curved portion 13a and the frame main body portion 13b are connected, and in the example shown in FIG. 1, the frame portion 13 has eight curved portions 13a and eight frame main body portions 13b. The opening width of the curved portion 13a (width between adjacent frame main body portions 13b) is formed to be about 5% to 30% of the total peripheral length of the frame portion 13. It is preferable that the plurality of curved portions 13a have the same shape in a plan view and are provided so that adjacent curved portions 13a are at equal intervals. For example, as in the example shown in FIG. 1, the frame portion 13 has eight curved portions 13a and eight frame main body portions 13b, and the frame main body portion 13b is located on the peripheral edge portion of the circle located in the mounting portion. When arranged in, each of the curved portions 13a is arranged at intervals of 45 ° with respect to the circle.

枠部13は、金属層または樹脂層から形成される。枠部13が金属層からなる場合、例えばタングステン(W),モリブデン(Mo),マンガン(Mn),銀(Ag)または銅(Cu)等を主成分とする金属粉末メタライズである。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メタライズペーストを、絶縁基板11用の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用の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。枠部13が樹脂層からなる場合、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂である。絶縁基板11の表面に、枠部13用の樹脂を所定のパターンに印刷塗布して、硬化させることによって、絶縁基板11の所定位置に形成される。 The frame portion 13 is formed of a metal layer or a resin layer. When the frame portion 13 is made of a metal layer, it is a metal powder metallizing containing, for example, tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), silver (Ag), copper (Cu) or the like as a main component. For example, when the insulating substrate 11 is made of an aluminum oxide sintered body, a metallized paste obtained by adding and mixing an appropriate organic binder and a solvent to a refractory metal powder such as W, Mo or Mn is insulated. A predetermined pattern is printed and applied to the ceramic green sheet for the substrate 11 in advance by a screen printing method, and the ceramic green sheet for the insulating substrate 11 is fired at the same time to be adhered and formed at a predetermined position on the insulating substrate 11. When the frame portion 13 is made of a resin layer, it is, for example, a resin such as a silicone resin or an epoxy resin. The resin for the frame portion 13 is printed and applied to the surface of the insulating substrate 11 in a predetermined pattern and cured to form the insulating substrate 11 at a predetermined position.

枠部13は、10μm〜70μm程度の厚みに形成され、電子部品2の上面よりも低く形成される。枠部13は、縦断面視において、内壁面が凸曲面を有していると、枠部13は、配線基板1の上面に電子部品2を封止するための封止材4を配置する際、封止材4の形状を良好なものとしやすい。なお、封止材4の形状をより良好なものとするために、枠部13の表面に封止材4の流れ防止の処理を施しておいても構わない。 The frame portion 13 is formed to have a thickness of about 10 μm to 70 μm, and is formed lower than the upper surface of the electronic component 2. When the inner wall surface of the frame portion 13 has a convex curved surface in a vertical cross-sectional view, the frame portion 13 is used when arranging the sealing material 4 for sealing the electronic component 2 on the upper surface of the wiring board 1. , It is easy to make the shape of the sealing material 4 good. In addition, in order to improve the shape of the sealing material 4, the surface of the frame portion 13 may be treated to prevent the sealing material 4 from flowing.

また、湾曲部13aの内面は、枠本体部13bの内面と比較して、縦断面視における凸曲面形状の曲率が小さいと、湾曲部13a側への封止材4の余剰な流れを抑制し、封止材4の形
状を良好なものとすることができる。
Further, when the curvature of the convex curved surface shape in the vertical cross-sectional view of the inner surface of the curved portion 13a is smaller than that of the inner surface of the frame main body portion 13b, the excess flow of the sealing material 4 to the curved portion 13a side is suppressed. , The shape of the sealing material 4 can be made good.

穴部14は、図1に示す例のように、絶縁基板11の主面に搭載部12と枠部13との間に位置するように設けられており、絶縁基板11の上面に開口している。穴部14は、図2に示す例において、絶縁基板11の一方主面側から1層目および2層目の絶縁層11aに設けられている。穴部14は、例絶縁基板11の厚みの20%〜70%程度の深さを有している。穴部14は、電子部品2を封止する封止材4を充填するためのものである。穴部14は、図1および図3に示す例のように、部分的に湾曲部13aに取り囲まれるように位置している。図1に示す例では、絶縁基板11の上面に8つの穴部14が設けられており、それぞれの穴部14は、それぞれが湾曲部13aに取り囲まれている。穴部14は、平面視において、それぞれが同一形状であり、枠部13内に等間隔で設けられていることが好ましい。穴部14は、絶縁基板11の上面に少なくとも4つ以上設けられており、絶縁基板11の上面に8つ以上設けられていることが好ましい。 As shown in the example shown in FIG. 1, the hole portion 14 is provided on the main surface of the insulating substrate 11 so as to be located between the mounting portion 12 and the frame portion 13, and is opened on the upper surface of the insulating substrate 11. There is. In the example shown in FIG. 2, the hole portion 14 is provided in the insulating layer 11a of the first layer and the second layer from the one main surface side of the insulating substrate 11. The hole portion 14 has a depth of about 20% to 70% of the thickness of the insulating substrate 11, for example. The hole 14 is for filling the sealing material 4 that seals the electronic component 2. The hole portion 14 is located so as to be partially surrounded by the curved portion 13a as in the examples shown in FIGS. 1 and 3. In the example shown in FIG. 1, eight hole portions 14 are provided on the upper surface of the insulating substrate 11, and each of the hole portions 14 is surrounded by a curved portion 13a. It is preferable that the hole portions 14 have the same shape in a plan view and are provided in the frame portion 13 at equal intervals. It is preferable that at least four holes 14 are provided on the upper surface of the insulating substrate 11, and eight or more holes 14 are provided on the upper surface of the insulating substrate 11.

穴部14は、例えば、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、穴部14となる貫通孔をそれぞれのセラミックグリーンシートに形成し、こ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他の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。 In the hole portion 14, for example, through holes to be the hole portion 14 are formed in each of the ceramic green sheets for the insulating substrate 11 by laser processing, punching with a die, or the like, and the ceramic green is formed. It can be formed by laminating the sheet on another ceramic green sheet that does not have through holes.

配線導体15は、絶縁基板11の主面および内部に設けられている。配線導体15は、配線基板1の搭載部12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15は、絶縁基板11の表面または内部に設けられた配線層と、絶縁基板11を構成する絶縁層を貫通して上下に位置する配線層同士を電気的に接続する貫通導体とを含んでいる。 The wiring conductor 15 is provided on the main surface and inside of the insulating substrate 11. The wiring conductor 15 is for electrically connecting the electronic component 2 mounted on the mounting portion 12 of the wiring board 1 and the module board 5. The wiring conductor 15 includes a wiring layer provided on the surface or inside of the insulating substrate 11 and a penetrating conductor that electrically connects the wiring layers located above and below the insulating layer constituting the insulating substrate 11. I'm out.

配線導体15は、例えばタングステン(W),モリブデン(Mo),マンガン(Mn),銀(Ag)または銅(Cu)等を主成分とする金属粉末メタライズである。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メタライズペーストを、絶縁基板11用の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用の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。配線層は、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層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。また、配線導体15が貫通導体である場合は、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用の貫通孔を形成し、この貫通孔に貫通導体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。メタライズペーストは、上述の金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、絶縁基板11との接合強度を高めるために、ガラス粉末、セラミック粉末を含んでいても構わない。 The wiring conductor 15 is a metal powder metallize containing, for example, tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), silver (Ag), copper (Cu) or the like as a main component. For example, when the insulating substrate 11 is made of an aluminum oxide sintered body, a metallized paste obtained by adding and mixing an appropriate organic binder and a solvent to a refractory metal powder such as W, Mo or Mn is insulated. A predetermined pattern is printed and applied to the ceramic green sheet for the substrate 11 in advance by a screen printing method, and the ceramic green sheet for the insulating substrate 11 is fired at the same time to be adhered and formed at a predetermined position on the insulating substrate 11. The wiring layer is formed, for example, by printing and applying a metallized paste for the wiring layer to a ceramic green sheet for the insulating substrate 11 by a printing means such as a screen printing method and firing it together with the ceramic green sheet for the insulating substrate 11. .. When the wiring conductor 15 is a through conductor, for example, a through hole for the through conductor is formed in the ceramic green sheet for the insulating substrate 11 by a processing method such as punching by a mold or punching or laser processing. It is formed by filling the through holes with a metallized paste for a through conductor by the above printing means and firing it together with a ceramic green sheet for the insulating substrate 11. The metallized paste is prepared by adding an appropriate solvent and a binder to the above-mentioned metal powder and kneading the paste to adjust the viscosity to an appropriate level. In addition, in order to increase the bonding strength with the insulating substrate 11, glass powder and ceramic powder may be contained.

配線導体15の絶縁基板11から露出する表面には、電気めっき法または無電解めっき法によって金属めっき層が被着される。金属めっき層は、ニッケル,銅,金または銀等の耐食性および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、配線導体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15と電子部品2との固着および配線導体15とボンディングワイヤ等の接続部材3との接合、ならびに
配線導体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、枠部13が金属層からなる場合、枠部13の表面に、金属めっき層を形成しておいても構わない。この場合、枠部13に被着される金属めっき層の表面に封止材4の流れ防止の処理を施しておいても構わない。
A metal plating layer is adhered to the surface of the wiring conductor 15 exposed from the insulating substrate 11 by an electroplating method or an electroless plating method. The metal plating layer is made of a metal such as nickel, copper, gold or silver, which has excellent corrosion resistance and connectivity with a connecting member, and has a thickness of, for example, 0.5 to 5 μm.
A nickel plating layer of about 0.1 to 3 μm and a gold plating layer of about 0.1 to 3 μm, or a thickness of 1 to 10 μm.
A nickel plating layer of about 0.1 to 1 μm and a silver plating layer of about 0.1 to 1 μm are sequentially adhered. As a result, corrosion of the wiring conductor 15 can be effectively suppressed, the wiring conductor 15 and the electronic component 2 are fixed, the wiring conductor 15 is joined to the connecting member 3 such as a bonding wire, and the wiring conductor 15 and the module. The connection with the connection pad 51 for connection formed on the board 5 can be strengthened. When the frame portion 13 is made of a metal layer, a metal plating layer may be formed on the surface of the frame portion 13. In this case, the surface of the metal plating layer adhered to the frame portion 13 may be treated to prevent the sealing material 4 from flowing.

また、金属めっき層は、ニッケルめっき層/金めっき層に限られるものではなく、ニッケルめっき層/金めっき層/銀めっき層、あるいはニッケルめっき層/パラジウムめっき層/金めっき層等を含むその他の金属めっき層であっても構わない。 Further, the metal plating layer is not limited to the nickel plating layer / gold plating layer, but other metal plating layer / gold plating layer / silver plating layer, or other metal plating layer / palladium plating layer / gold plating layer and the like. It may be a metal plating layer.

また、電子部品2が搭載される配線導体15上では、例えば上述のニッケルめっき層と金めっき層の下地層に、例えば、厚さ10〜80μm程度の銅めっき層を金属めっき層として被着させておくことにより、電子部品2の熱を銅めっき層を介して配線基板1側に良好に放熱させやすくしてもよい。また、絶縁基板11の下面側に配置される配線導体15に、同様に、厚さ10〜80μm程度の銅めっき層を金属めっき層として被着させておくことにより、配線基板1の熱を銅めっき層を介してモジュール用基板5側に良好に放熱させやすくしてもよい。 Further, on the wiring conductor 15 on which the electronic component 2 is mounted, for example, a copper plating layer having a thickness of about 10 to 80 μm is adhered as a metal plating layer to the base layers of the above-mentioned nickel plating layer and gold plating layer. By doing so, the heat of the electronic component 2 may be easily dissipated to the wiring board 1 side via the copper plating layer. Further, the heat of the wiring board 1 is transferred to copper by similarly adhering a copper plating layer having a thickness of about 10 to 80 μm as a metal plating layer on the wiring conductor 15 arranged on the lower surface side of the insulating substrate 11. It may be easy to satisfactorily dissipate heat to the module substrate 5 side via the plating layer.

配線基板1の搭載部12に電子部品2を搭載し、シリコーン樹脂等の樹脂からなる封止材4を用いて封止することによって、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チップまたはLSIチップ等の半導体素子,発光素子,水晶振動子または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、搭載部12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絶縁基板11の上面側の配線導体15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。これにより、電子部品2は絶縁基板11の下面側の配線導体15に電気的に接続される。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、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15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、必要に応じて、抵抗素子または容量素子等の小型の電子部品を搭載してもよい。封止材4は、枠部13の湾曲部13aまで流出し、穴部14内に充填される。 An electronic device can be manufactured by mounting an electronic component 2 on a mounting portion 12 of a wiring board 1 and sealing the electronic component 2 with a sealing material 4 made of a resin such as a silicone resin. The electronic component 2 mounted on the wiring board 1 is a semiconductor element such as an IC chip or an LSI chip, a light emitting element, a piezoelectric element such as a crystal oscillator or a piezoelectric oscillator, and various sensors. For example, when the electronic component 2 is a wire bonding type semiconductor element, the semiconductor element is fixed on the mounting portion 12 by a bonding member such as a low melting point brazing material or a conductive resin, and then the bonding wire or the like is used. The electrodes of the semiconductor element and the wiring conductor 15 on the upper surface side of the insulating substrate 11 are electrically connected via the connecting member 3 to be mounted on the wiring board 1. As a result, the electronic component 2 is electrically connected to the wiring conductor 15 on the lower surface side of the insulating substrate 11. Further, for example, when the electronic component 2 is a flip-chip type semiconductor element, the semiconductor element is a semiconductor via a connecting member 3 such as a solder bump, a gold bump, or a conductive resin (anisometric conductive resin or the like). The electrode of the element and the wiring conductor 15 are electrically and mechanically connected to be mounted on the wiring substrate 1. Further, the wiring board 1 may be equipped with a small electronic component such as a resistance element or a capacitance element, if necessary. The sealing material 4 flows out to the curved portion 13a of the frame portion 13 and fills the hole portion 14.

本実施形態の電子装置の配線導体15が、図4に示すように、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、電子モジュールとなる。 As shown in FIG. 4, the wiring conductor 15 of the electronic device of the present embodiment is connected to the connection pad 51 of the module substrate 5 via the bonding material 6 to form an electronic module.

本実施形態1の配線基板1は、絶縁基板11と、絶縁基板11の主面に電子部品2を搭載する搭載部12と、平面視において、絶縁基板11の主面に搭載部12を取り囲むように設けられた枠部13と、平面視において、絶縁基板11の主面に搭載部12と枠部13との間に位置するように設けられた穴部14とを有しており、枠部13は、平面視で穴部14を部分的に取り囲むように設けられた湾曲部13aを有している。上記構成により、湾曲部13a内の封止材4は、湾曲部13a外の枠部13内の封止材4よりも封止材4の厚みが薄くなだらかに形成されやすく、かつ湾曲部13aにより周囲を囲まれて保持されることで、穴部14の開口周囲の封止材4の熱膨張による応力が伝わり難いものとなり、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 The wiring board 1 of the first embodiment surrounds the insulating substrate 11, the mounting portion 12 on which the electronic component 2 is mounted on the main surface of the insulating substrate 11, and the mounting portion 12 on the main surface of the insulating substrate 11 in a plan view. It has a frame portion 13 provided in the above, and a hole portion 14 provided on the main surface of the insulating substrate 11 so as to be located between the mounting portion 12 and the frame portion 13 in a plan view. Reference numeral 13 denotes a curved portion 13a provided so as to partially surround the hole portion 14 in a plan view. With the above configuration, the sealing material 4 in the curved portion 13a is thinner than the sealing material 4 in the frame portion 13 outside the curved portion 13a and is easily formed smoothly, and the curved portion 13a makes it easier to form the sealing material 4. By being surrounded and held around the hole 14, the stress due to thermal expansion of the sealing material 4 around the opening of the hole 14 becomes difficult to be transmitted, and it is possible to prevent the sealing material 4 from peeling off from the hole 14. ..

枠部13は、図1および図3に示す例のように、湾曲部13aに挟まれ、湾曲部13aに接続された枠本体部13bを有しており、穴部14は、枠本体部13bから長手方向に延長された仮想延長帯13N上に配置されている、すなわち、平面視において、穴部14と仮想延長帯13Nとが重なっていると、封止材4を用いて電子部品2を封止する際に、穴部14全てが湾曲部13aに囲まれている(仮想延長帯13Nよりも外側に位置する)場合と比較して、枠本体部13b側から湾曲部13a側に流入する封止材4が、湾曲部13aの開口に設けられた穴部14内に封止材4が充填されやすくし、穴部14内に空隙の発生を低減して、穴部14により封止材4を良好に保持することができ、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。なお、平面視にて、穴部14の開口面積の20〜50%が、仮想延長帯13Nよりも湾曲部13a側に配置され、穴部14と仮想延長帯13Nとが重なる、すなわち、穴部14の中心が仮想延長帯13Nよりも中央側に配置されていると、穴部14により封止材4をより良好に保持することができ、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。なお、絶縁基板11の上面に設けられた複数の穴部14の全てが、上述のように枠本体部13bから長手方向に延長された仮想延長帯13N上に配置されていることが好ましい。 As in the examples shown in FIGS. 1 and 3, the frame portion 13 has a frame main body portion 13b sandwiched between the curved portions 13a and connected to the curved portion 13a, and the hole portion 14 has the frame main body portion 13b. When it is arranged on the virtual extension band 13N extending in the longitudinal direction from the above, that is, when the hole portion 14 and the virtual extension band 13N overlap in a plan view, the electronic component 2 is provided by using the sealing material 4. when sealing, as compared with the case where all holes 14 is surrounded by the curved portion 13a (located remote outwardly by the imaginary extension band 13 N), the curved portion 13a side from the frame body portion 13b side The inflowing sealing material 4 facilitates filling of the sealing material 4 in the hole 14 provided in the opening of the curved portion 13a, reduces the generation of voids in the hole 14, and is sealed by the hole 14. The stopper 4 can be held well, and the sealing material 4 can be prevented from peeling off from the hole 14. In a plan view, 20 to 50% of the opening area of the hole 14 is arranged on the curved portion 13a side of the virtual extension band 13N, and the hole 14 and the virtual extension band 13N overlap, that is, the hole portion. When the center of 14 is arranged on the center side of the virtual extension band 13N, the sealing material 4 can be held better by the hole portion 14 and the sealing material 4 is prevented from peeling off from the hole portion 14. can do. It is preferable that all of the plurality of holes 14 provided on the upper surface of the insulating substrate 11 are arranged on the virtual extension band 13N extending in the longitudinal direction from the frame main body 13b as described above.

枠本体部13bおよび穴部14は、平面視で中心が搭載部12内に位置する円の周縁部上に配置されていると、それぞれの穴部14により熱膨張による応力が好適に分散され、穴部14により封止材4をより良好に保持することができ、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 When the frame main body portion 13b and the hole portion 14 are arranged on the peripheral edge portion of the circle whose center is located in the mounting portion 12 in a plan view, the stress due to thermal expansion is suitably dispersed by each of the hole portions 14. The sealing material 4 can be held better by the hole portion 14, and the sealing material 4 can be prevented from peeling off from the hole portion 14.

湾曲部13aは、平面視で穴部14を中心とする帯状の円弧であると、枠本体部13b側から湾曲部13a側に流入する封止材4が、湾曲部13a内に良好に流入しやすく、穴部14により封止材4をより良好に保持することができ、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 When the curved portion 13a is a strip-shaped arc centered on the hole portion 14 in a plan view, the sealing material 4 flowing from the frame main body portion 13b side to the curved portion 13a side satisfactorily flows into the curved portion 13a. It is easy to hold the sealing material 4 better by the hole 14, and it is possible to prevent the sealing material 4 from peeling off from the hole 14.

また、絶縁基板11の内部に配置された配線導体15の貫通導体の全てが、平面透視において、穴部14よりも搭載部12側近傍に設けられていると、電子装置を作動した際に、電子部品2と配線導体15の貫通導体の間に挟まれた穴部14に熱が伝熱しやすくすることを抑制し、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 Further, if all the through conductors of the wiring conductor 15 arranged inside the insulating substrate 11 are provided closer to the mounting portion 12 side than the hole portion 14 in the plan perspective, when the electronic device is operated, It is possible to prevent heat from being easily transferred to the hole portion 14 sandwiched between the electronic component 2 and the through conductor of the wiring conductor 15, and to prevent the sealing material 4 from peeling off from the hole portion 14.

なお、電子部品2とモジュール用基板5との間の配線に寄与しない導体、例えば、配線導体15の露出する表面に金属めっき層を被着させるためのめっき用導体等においては、平面視において穴部14よりも外側に設けられていても構わない。 In addition, in a conductor that does not contribute to the wiring between the electronic component 2 and the module substrate 5, for example, a plating conductor for adhering a metal plating layer on the exposed surface of the wiring conductor 15, holes are formed in a plan view. It may be provided outside the portion 14.

本発明の一つの態様による電子装置において、上記構成の配線基板1と、配線基板1に搭載された電子部品2と、絶縁基板11の主面に設けられ、電子部品2を封止した封止材4とを有していることによって、封止材4の穴部14内からの剥がれが抑制され、長期信頼性に優れた電子装置とすることができる。 In the electronic device according to one aspect of the present invention, the wiring board 1 having the above configuration, the electronic component 2 mounted on the wiring board 1, and the insulating substrate 11 are provided on the main surface of the insulating substrate 11 to seal the electronic component 2. By having the material 4, peeling of the sealing material 4 from the inside of the hole 14 is suppressed, and an electronic device having excellent long-term reliability can be obtained.

本発明の一つの態様による電子モジュールは、上記構成の電子装置と、電子装置が接続されたモジュール用基板5とを有していることによって、長期信頼性に優れた電子モジュールとすることができる。 The electronic module according to one aspect of the present invention can be an electronic module having excellent long-term reliability by having the electronic device having the above configuration and the module substrate 5 to which the electronic devices are connected. ..

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。 The wiring board 1 in the present embodiment can be suitably used in a small and high-power electronic device, and the electrical connection in the wiring board 1 can be satisfactorily achieved. For example, as the electronic component 2, it can be suitably used as a small wiring board 1 for mounting a light emitting element on which a high light emitting light emitting element is mounted.

(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5および図6を参照しつつ説明する。
(Second Embodiment)
Next, the electronic device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

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、絶縁基板11の上面に、複数の電子部品2が搭載されている点である。第2の実施形態の配線基板1における絶縁基板11は、図6に示す例において、4層の絶縁層
11aから形成されている。穴部14は、図6に示す例において、絶縁基板11の一方主面側から1層目および2層目の絶縁層11aに設けられている。
なお、図5(b)では、平面透視において、穴部14と重なる領域を破線にて示している。
The electronic device according to the second embodiment of the present invention differs from the electronic device according to the first embodiment described above in that a plurality of electronic components 2 are mounted on the upper surface of the insulating substrate 11. In the example shown in FIG. 6, the insulating substrate 11 in the wiring board 1 of the second embodiment has four insulating layers.
It is formed from 11a. In the example shown in FIG. 6, the hole portion 14 is provided in the insulating layer 11a of the first layer and the second layer from the one main surface side of the insulating substrate 11.
In FIG. 5B, the region overlapping the hole portion 14 is shown by a broken line in the plan perspective.

本発明の第2の実施形態における配線基板1によれば、第1の実施形態の配線基板1と同様に、湾曲部13a内の封止材4は、湾曲部13a外の枠部13内よりも封止材4の厚みが薄くなだらかに形成されやすく、かつ湾曲部13aにより囲まれて保持され、穴部14の開口周囲の封止材4の熱膨張による応力が伝わり難いものとなり、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 According to the wiring board 1 in the second embodiment of the present invention, similarly to the wiring board 1 in the first embodiment, the sealing material 4 in the curved portion 13a is from the inside of the frame portion 13 outside the curved portion 13a. The thickness of the sealing material 4 is thin and easily formed, and the sealing material 4 is surrounded and held by the curved portion 13a, so that the stress due to the thermal expansion of the sealing material 4 around the opening of the hole 14 is difficult to be transmitted, and the sealing material 4 is sealed. It is possible to prevent the material 4 from peeling off from the hole 14.

第2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1として好適に用いることができる。 Similar to the first embodiment, the wiring board 1 of the second embodiment can be suitably used in a small and high-power electronic device, and the electrical connection in the wiring board 1 can be satisfactorily achieved. .. For example, as the electronic component 2, it can be suitably used as a small wiring board 1 for mounting a light emitting element on which a high light emitting light emitting element is mounted.

なお、第2の実施形態の配線基板1においては、12個の湾曲部13aと12個の穴部14とがそれぞれ形成されている。第2の実施形態の配線基板1のように、複数の電子部品2が搭載される場合は、図6に示す例のように、複数の電子部品2を含めた領域を搭載部12と考えればよい。 In the wiring board 1 of the second embodiment, 12 curved portions 13a and 12 hole portions 14 are formed, respectively. When a plurality of electronic components 2 are mounted as in the wiring board 1 of the second embodiment, as in the example shown in FIG. 6, the area including the plurality of electronic components 2 can be considered as the mounting unit 12. Good.

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。 The wiring board 1 of the second embodiment can be manufactured by using the same manufacturing method as the wiring board 1 of the first embodiment described above.

(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7〜図9を参照しつつ説明する。
(Third Embodiment)
Next, the electronic device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.

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、絶縁基板11の内部に、伝熱体16設けられている点である。第2の実施形態の配線基板1における絶縁基板11は、図2に示す例において、4層の絶縁層11aから形成されている。穴部14は、図2に示す例において、絶縁基板11の一方主面側から1層目と2層目の絶縁層11aに設けられている。なお、図7(b)および、図8では、平面透視において、穴部14と重なる領域を破線にて示している。 The electronic device according to the third embodiment of the present invention is different from the electronic device according to the first embodiment described above in that the heat transfer body 16 is provided inside the insulating substrate 11. The insulating substrate 11 in the wiring board 1 of the second embodiment is formed of four insulating layers 11a in the example shown in FIG. The holes 14 are provided in the first and second insulating layers 11a from the one main surface side of the insulating substrate 11 in the example shown in FIG. In addition, in FIG. 7B and FIG. 8, the region overlapping the hole portion 14 is shown by a broken line in the plan perspective.

本発明の第3の実施形態における配線基板1によれば、第1の実施形態の配線基板1と同様に、湾曲部内の封止材4は、湾曲部13a外の枠部13内よりも封止材4の厚みが薄くなだらかに形成されやすく、かつ湾曲部13aにより囲まれて保持され、穴部14の開口周囲の封止材4の熱膨張による応力が伝わり難いものとなり、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 According to the wiring board 1 in the third embodiment of the present invention, similarly to the wiring board 1 in the first embodiment, the sealing material 4 in the curved portion is sealed more than in the frame portion 13 outside the curved portion 13a. The thickness of the stopper 4 is thin and easily formed, and it is surrounded and held by the curved portion 13a, and the stress due to the thermal expansion of the sealing material 4 around the opening of the hole 14 is difficult to be transmitted. Can be prevented from peeling off from the hole portion 14.

伝熱体16は、図7〜図9に示す例のように、絶縁基板11内に埋設され、例えば、平面透視で角部が円弧状の矩形状や円形の底面を有する柱状に形成されている。伝熱体16は、絶縁基板11よりも熱伝導率が大きいものとなっている。伝熱体16は、電子部品2が発する熱を配線基板1の外に逃がして、放熱性を高めるためのものであり、図7〜図9に示す例のように、平面視で電子部品2および搭載部12よりも大きく形成されている。このような伝熱体16は、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに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って穴を設けて、この穴に伝熱体16となる金属シートまたは金属ペーストを配置しておくことにより作製される。伝熱体16は、図9に示す例において、絶縁基板11の一方主面側から2層目および3層目の絶縁層11a内に設けられており、伝熱体16の上面および下面が1層目の絶縁層11aと4層目の絶縁層11aとにより覆われ、絶
縁基板11の内部に埋設している。
The heat transfer body 16 is embedded in the insulating substrate 11 as in the examples shown in FIGS. 7 to 9, and is formed, for example, in a columnar shape having an arcuate rectangular or circular bottom surface in plan perspective. There is. The heat transfer body 16 has a higher thermal conductivity than the insulating substrate 11. The heat transfer body 16 is for releasing the heat generated by the electronic component 2 to the outside of the wiring board 1 to improve heat dissipation, and as in the examples shown in FIGS. 7 to 9, the electronic component 2 is viewed in a plan view. And is formed larger than the mounting part 12. In such a heat transfer body 16, a hole is provided in the ceramic green sheet for the insulating substrate 11 by punching or laser processing by a die or punching, and a metal sheet or metal paste to be the heat transfer body 16 is arranged in this hole. It is made by keeping it. In the example shown in FIG. 9, the heat transfer body 16 is provided in the insulating layers 11a of the second and third layers from the one main surface side of the insulating substrate 11, and the upper surface and the lower surface of the heat transfer body 16 are 1. It is covered with the insulating layer 11a of the first layer and the insulating layer 11a of the fourth layer, and is embedded inside the insulating substrate 11.

このような伝熱体16は金属シートを用いて製作される場合には、金属シートは、平面視で絶縁基板11用のセラミックグリーンシートの穴と同じ形状で、セラミックグリーンシートの穴の深さと同じ厚みに形成されて、セラミックグリーンシートの穴を充填するように埋設されていればよい。なお、金属シートは、セラミックグリーンシートに打ち抜き加工で穴を設けると同時に埋設されると成形体を効率よく作製できる。 When such a heat transfer body 16 is manufactured using a metal sheet, the metal sheet has the same shape as the hole of the ceramic green sheet for the insulating substrate 11 in a plan view, and the depth of the hole of the ceramic green sheet. It may be formed to the same thickness and buried so as to fill the holes of the ceramic green sheet. When the metal sheet is embedded in the ceramic green sheet at the same time as the holes are formed by punching, the molded body can be efficiently produced.

例えば、貫通孔の形成された絶縁基板11用のセラミックグリーンシートの上面に金属シートを載置し、セラミックグリーンシートに貫通孔を形成する打ち抜き金型を用いて、金属シート側から金属シートとセラミックグリーンシートとに貫通孔を打抜くと、セラミックグリーンシートの貫通孔内に、この貫通孔と同サイズに打ち抜かれた金属シートを嵌め込むことができる。 For example, a metal sheet is placed on the upper surface of a ceramic green sheet for an insulating substrate 11 having a through hole, and a punching die for forming a through hole in the ceramic green sheet is used to form a metal sheet and ceramic from the metal sheet side. When a through hole is punched into the green sheet, a metal sheet punched to the same size as the through hole can be fitted into the through hole of the ceramic green sheet.

このような金属シートは、金属粉末に有機バインダーおよび有機溶剤を必要に応じて所定量の可塑剤や分散剤を加えてスラリーを得て、これをPET(ポリエチレンテレフタレート)等の樹脂や紙製の支持体上にドクターブレード法,リップコーター法またはダイコーター法等の成形方法によって塗布してシート状に成形し、温風乾燥,真空乾燥または遠赤外線乾燥等の乾燥方法によって乾燥することによって作製する。 Such a metal sheet is made of a resin such as PET (polyethylene terephthalate) or paper by adding an organic binder and an organic solvent to a metal powder as needed to obtain a slurry by adding a predetermined amount of a plasticizer or a dispersant. It is produced by applying it on a support by a molding method such as a doctor blade method, a lip coater method or a die coater method, forming it into a sheet, and drying it by a drying method such as warm air drying, vacuum drying or far infrared drying. ..

金属粉末としては、例えば、タングステン(W),モリブデン(Mo),マンガン(Mn),金(Au),銀(Ag),銅(Cu),パラジウム(Pd),白金(Pt)等の1種または2種以上からなる粉末が挙げられ、要求される特性に合わせて適宜選択される。なお、金属粉末が、2種以上からなる場合は混合,合金,コーティング等のいずれの形態であってもかまわない。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、Cu粉末とW粉末とを混合した金属シートを用いると、放熱性に優れた銅タングステン(CuW)からなる伝熱体16とすることができる。 As the metal powder, for example, one kind such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), palladium (Pd), platinum (Pt) and the like. Alternatively, a powder composed of two or more kinds can be mentioned, and it is appropriately selected according to the required characteristics. When the metal powder is composed of two or more kinds, it may be in any form such as mixing, alloying, and coating. For example, when the insulating substrate 11 is made of an aluminum oxide sintered body, if a metal sheet in which Cu powder and W powder are mixed is used, a heat transfer body 16 made of copper tungsten (CuW) having excellent heat dissipation is used. Can be.

金属シートに用いられる有機バインダー、スラリーに含まれる溶剤としては、上記のセラミックグリーンシートに用いられた材料と同じ材料を用いることができる。 As the organic binder used for the metal sheet and the solvent contained in the slurry, the same material as the material used for the above-mentioned ceramic green sheet can be used.

有機バインダーの添加量は金属粉末によって異なるが、焼成時に分解・除去されやすく、かつ金属粉末が分散され、グリーンシートのハンドリング性や加工性が良好な量であればよく、金属粉末に対して10乃至20質量%程度が望ましい。 The amount of the organic binder added varies depending on the metal powder, but it is sufficient as long as it is easily decomposed and removed during firing, the metal powder is dispersed, and the green sheet has good handleability and processability. It is preferably about 20% by mass.

溶剤の量は、金属粉末に対して30乃至100質量%の量で加えることによって、スラリー
を良好に支持体上に塗布することができるような粘度、具体的には3cps乃至100cp
s程度となるようにすることが望ましい。
The amount of the solvent is 30 to 100% by mass with respect to the metal powder, so that the slurry can be satisfactorily applied onto the support, specifically, 3 cps to 100 cp.
It is desirable that it is about s.

また、伝熱体16は金属ペーストを用いて製作される場合には、金属ペーストが、セラミックグリーンシートの穴に充填されて配置されていればよい。また、金属ペーストを用いる場合には、金属ペーストはセラミックグリーンシートの穴に保持されるような粘度に調整されていればよいが、セラミックグリーンシートの穴を底のあるものとしておくことが好ましい。 Further, when the heat transfer body 16 is manufactured by using the metal paste, the metal paste may be filled in the holes of the ceramic green sheet and arranged. When a metal paste is used, the viscosity of the metal paste may be adjusted so as to be held in the holes of the ceramic green sheet, but it is preferable that the holes of the ceramic green sheet have a bottom.

伝熱体16用の金属ペーストは、主成分である上記の金属粉末に有機バインダーおよび有機溶剤、また必要に応じて分散剤等を加えてボールミル,三本ロールミルまたはプラネタリーミキサー等の混練手段によって混合および混練することで作製する。 The metal paste for the heat transfer body 16 is prepared by kneading means such as a ball mill, a three-roll mill, or a planetary mixer by adding an organic binder, an organic solvent, and a dispersant if necessary to the above metal powder as the main component. It is made by mixing and kneading.

このような伝熱体16用の金属ペーストに用いられる有機バインダーの添加量は、金属粉
末によって異なるが、焼成時に分解・除去されやすく、かつ金属粉末を分散できる量であればよく、金属粉末に対して5乃至20質量%程度の量であることが望ましい。溶剤は金属粉末に対して4乃至15質量%の量で加えられ、15000乃至40000cps程度となるように調整される。
The amount of the organic binder added to the metal paste for the heat transfer body 16 varies depending on the metal powder, but it is sufficient as long as it is easily decomposed and removed during firing and the metal powder can be dispersed. On the other hand, the amount is preferably about 5 to 20% by mass. The solvent is added in an amount of 4 to 15% by mass with respect to the metal powder, and is adjusted to be about 15,000 to 40,000 cps.

伝熱体16の外縁部は、平面透視において、穴部14よりも搭載部12側に配置されている。また、伝熱体16は、図8および図9に示すように、配線基板1の上面側と下面側とで平面視での大きさが異なっており、伝熱体16の外縁全周にわたって段部16aを有している。図8(a)は、段部16aよりも上面側における配線基板1の内部上面図を示しており、図8(b)は、段部16aよりも下面側における配線基板1の内部上面図を示している。図8において、他方の伝熱体16の外縁部を破線にて示している。そして、穴部14の底面は、図9に示す例のように、段部16aと同一平面上に設けられていると、電子部品2の熱は穴部14との間隔を大きくできる伝熱体16に伝わり、配線基板1の下面側から放熱することができ、電子部品2の熱が穴部14内の封止材4に伝わり難いものとなり、穴部14内の封止材4の熱膨張が抑制され、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 The outer edge portion of the heat transfer body 16 is arranged closer to the mounting portion 12 than the hole portion 14 in plan perspective. Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the heat transfer body 16 has a different size in a plan view between the upper surface side and the lower surface side of the wiring board 1, and the heat transfer body 16 is stepped over the entire outer edge of the heat transfer body 16. It has a part 16a. FIG. 8A shows an internal top view of the wiring board 1 on the upper surface side of the step portion 16a, and FIG. 8B shows an internal top view of the wiring board 1 on the lower surface side of the step portion 16a. Shown. In FIG. 8, the outer edge portion of the other heat transfer body 16 is shown by a broken line. When the bottom surface of the hole portion 14 is provided on the same plane as the step portion 16a as in the example shown in FIG. 9, the heat of the electronic component 2 can increase the distance from the hole portion 14. It is transmitted to 16 and can be dissipated from the lower surface side of the wiring board 1, so that the heat of the electronic component 2 is not easily transferred to the sealing material 4 in the hole 14, and the heat expansion of the sealing material 4 in the hole 14 becomes difficult. Can be suppressed, and the sealing material 4 can be prevented from peeling off from the hole 14.

また、図8に示す例のように、絶縁基板11の内部に配置された配線導体15の貫通導体の全ては、平面透視において、伝熱体16よりも枠部13側の領域に配置されており、かつ穴部14よりも内側の領域に配置されていると、電子装置を作動した際に、伝熱体16と配線導体15の貫通導体の間に挟まれた穴部14に熱が伝熱しやすくすることを抑制し、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 Further, as shown in the example shown in FIG. 8, all of the through conductors of the wiring conductor 15 arranged inside the insulating substrate 11 are arranged in the region on the frame portion 13 side of the heat transfer body 16 in the plan perspective. If it is located in the area inside the hole 14, heat is transferred to the hole 14 sandwiched between the heat transfer body 16 and the through conductor of the wiring conductor 15 when the electronic device is operated. It is possible to prevent the sealing material 4 from being easily heated and to prevent the sealing material 4 from peeling off from the hole 14.

なお、第1の実施形態と同様に、電子部品2とモジュール用基板5との間の配線に寄与しない導体、例えば、配線導体15の露出する表面に金属めっき層を被着させるためのめっき用導体は、平面視において穴部14よりも外側に設けられていても構わない。 As in the first embodiment, a conductor that does not contribute to the wiring between the electronic component 2 and the module substrate 5, for example, for plating for adhering a metal plating layer to the exposed surface of the wiring conductor 15. The conductor may be provided outside the hole 14 in a plan view.

また、複数の穴部14は、図7〜図9に示す例のように、伝熱体16が平面透視で角部が円弧状の矩形状である場合において、伝熱体16の対角線の延長線16E上を除く領域に配置されていると、伝熱体の熱膨張による歪みによる影響を抑制することで、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 Further, the plurality of hole portions 14 are extensions of the diagonal line of the heat transfer body 16 when the heat transfer body 16 has a rectangular shape with arcuate corners in a plan view as in the examples shown in FIGS. 7 to 9. When arranged in a region other than the wire 16E, it is possible to suppress the sealing material 4 from peeling off from the hole 14 by suppressing the influence of strain due to thermal expansion of the heat transfer body.

第3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1として好適に用いることができる。 Similar to the first embodiment, the wiring board 1 of the third embodiment can be suitably used in a small and high-power electronic device, and the electrical connection in the wiring board 1 can be satisfactorily achieved. .. For example, as the electronic component 2, it can be suitably used as a small wiring board 1 for mounting a light emitting element on which a high light emitting light emitting element is mounted.

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。 The wiring board 1 of the third embodiment can be manufactured by using the same manufacturing method as the wiring board 1 of the first embodiment described above.

(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10および図11を参照しつつ説明する。
(Fourth Embodiment)
Next, the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

本発明の第4の実施形態における配線基板において、上記した実施形態の配線基板と異なる点は、図10に示す例のように、穴部14が、枠本体部13bから長手方向に延長された仮想延長帯13Nに直交する方向に長くなっている点である。なお、図10(b)では、平面透視において、穴部14と重なる領域を破線にて示している。 The wiring board according to the fourth embodiment of the present invention differs from the wiring board of the above-described embodiment in that the hole portion 14 is extended in the longitudinal direction from the frame main body portion 13b as in the example shown in FIG. It is a point that is elongated in the direction orthogonal to the virtual extension band 13N. In FIG. 10B, the region overlapping the hole portion 14 is shown by a broken line in the plan perspective.

第4の実施形態の配線基板1は、第1の実施形態の配線基板1と同様に、湾曲部内の封止材4は、湾曲部13a外の枠部13内よりも封止材4の厚みが薄くなだらかに形成されやす
く、かつ湾曲部13aにより囲まれて保持され、穴部14の開口周囲の封止材4の熱膨張による応力が伝わり難いものとなり、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。
The wiring board 1 of the fourth embodiment is similar to the wiring board 1 of the first embodiment, and the sealing material 4 in the curved portion is thicker than the inside of the frame portion 13 outside the curved portion 13a. Is easily formed thinly and gently, and is surrounded and held by the curved portion 13a, so that the stress due to thermal expansion of the sealing material 4 around the opening of the hole 14 is difficult to be transmitted, and the sealing material 4 is more difficult to transmit than the hole 14. It is possible to suppress peeling.

また、穴部14が、図10および図11に示す例のように、枠本体部13bから長手方向に延長された仮想延長帯13Nに直交する方向に長くなっていると、枠本体部13b側から湾曲部13a側に流入する封止材4が、穴部14内に流入しやすく、穴部14により封止材4をより良好に保持することができ、封止材4が穴部14より剥がれることを抑制することができる。 Further, when the hole portion 14 is elongated in the direction orthogonal to the virtual extension band 13N extending in the longitudinal direction from the frame main body portion 13b as in the examples shown in FIGS. 10 and 11, the frame main body portion 13b side. The sealing material 4 that flows into the curved portion 13a side easily flows into the hole portion 14, the sealing material 4 can be held better by the hole portion 14, and the sealing material 4 is better than the hole portion 14. It is possible to suppress peeling.

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1として好適に用いることができる。 Similar to the first embodiment, the wiring board 1 of the fourth embodiment can be suitably used in a small and high-power electronic device, and the electrical connection in the wiring board 1 can be satisfactorily achieved. .. For example, as the electronic component 2, it can be suitably used as a small wiring board 1 for mounting a light emitting element on which a high light emitting light emitting element is mounted.

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。 The wiring board 1 of the fourth embodiment can be manufactured by using the same manufacturing method as the wiring board 1 of the first embodiment described above.

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15は、絶縁基板11の他方主面に設けられているが、絶縁基板11の側面と他方主面との間に切欠きが設けられており、切欠きの内面に配線導体15が延出された、いわゆるキャスタレーション導体を有していてもよい。 The present invention is not limited to the examples of the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the wiring conductor 15 is provided on the other main surface of the insulating substrate 11, but a notch is provided between the side surface of the insulating substrate 11 and the other main surface, and the wiring conductor 15 is provided on the inner surface of the notch. May have a so-called casting conductor with an extension.

また、上述の第1〜第4の実施形態の配線基板1において、穴部14の内面は、縦断面視において、絶縁基板11の厚み方向(z方向)に対して垂直面となっているが、穴部14のA開口部側が底面側よりも狭くしておいても構わない。 Further, in the wiring board 1 of the first to fourth embodiments described above, the inner surface of the hole portion 14 is a surface perpendicular to the thickness direction (z direction) of the insulating substrate 11 in the vertical cross-sectional view. , The A opening side of the hole 14 may be narrower than the bottom surface side.

また、第1〜第3の実施形態における配線基板1における絶縁基板11は、4層の絶縁層11aより形成しているが、5層以上の絶縁層11aより形成していても構わない。 Further, although the insulating substrate 11 in the wiring board 1 in the first to third embodiments is formed of four insulating layers 11a, it may be formed of five or more insulating layers 11a.

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として形成しているが、絶縁基板11の上面側に電子部品2が収容されるキャビティを有する配線基板1であっても構わない。 Further, although the wiring boards 1 in the first to fourth embodiments are each formed as a flat plate-shaped wiring board 1, the wiring board 1 has a cavity on the upper surface side of the insulating board 11 for accommodating the electronic component 2. It doesn't matter.

また、第1〜第4の実施形態における配線基板1を組み合わせた構造であっても構わない。 Further, the structure may be a combination of the wiring boards 1 in the first to fourth embodiments.

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。 Further, the wiring board 1 may be manufactured in the form of a large number of wiring boards.

1・・・・配線基板
11・・・・絶縁基板
12・・・・搭載部
13・・・・枠部
13a・・・湾曲部
13b・・・枠本体部
13N・・・仮想延長帯
14・・・・穴部
15・・・・配線導体
16・・・・伝熱体
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
1 ... Wiring board
11 ... Insulated substrate
12 ... Mounting part
13 ... Frame
13a ・ ・ ・ Curved part
13b ・ ・ ・ Frame body
13N ・ ・ ・ Virtual extension band
14 ... Hole
15 ... Wiring conductor
16 ・ ・ ・ ・ Heat transfer body 2 ・ ・ ・ ・ Electronic component 3 ・ ・ ・ ・ Connecting member 4 ・ ・ ・ ・ Sealing material 5 ・ ・ ・ ・ Module substrate
51 ... Connection pad 6 ... Joining material

Claims (8)

絶縁基板と、
該絶縁基板の主面に電子部品を搭載する搭載部と、
平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部を取り囲むように設けられた枠部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部と前記枠部との間に位置するように設けられた穴部とを有しており、
前記枠部は、平面視で前記穴部を部分的に取り囲むように設けられた湾曲部、および湾曲部に挟まれ、前記湾曲部に接続された枠本体部を有しており、
前記穴部は、前記枠本体部から長手方向に延長された仮想延長帯上に配置されていることを特徴とする配線基板。
Insulated substrate and
A mounting portion for mounting electronic components on the main surface of the insulating substrate,
In a plan view, a frame portion provided on the main surface of the insulating substrate so as to surround the mounting portion, and in a plan view, the frame portion is located between the mounting portion and the frame portion on the main surface of the insulating substrate. It has a hole provided in the
The frame portion has a curved portion provided to surround the hole partially in plan view, and sandwiched the curved part, connected to the frame body portion to the curved portion,
A wiring board characterized in that the hole portion is arranged on a virtual extension band extending in the longitudinal direction from the frame main body portion.
前記枠本体部および前記穴部は、平面視で中心が前記搭載部内に位置する円の周縁部上に配置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。 The wiring board according to claim 1, wherein the frame main body portion and the hole portion are arranged on a peripheral edge portion of a circle whose center is located in the mounting portion in a plan view. 絶縁基板と、
該絶縁基板の主面に電子部品を搭載する搭載部と、
平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部を取り囲むように設けられた枠部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部と前記枠部との間に位置するように設けられた穴部とを有しており、
前記枠部は、平面視で前記穴部を部分的に取り囲むように設けられた湾曲部、および該湾曲部に挟まれ、前記湾曲部に接続された枠本体部を有しており
枠本体部および前記穴部は、平面視で中心が前記搭載部内に位置する円の周縁部上に配置されていることを特徴とする配線基板。
Insulated substrate and
A mounting portion for mounting electronic components on the main surface of the insulating substrate,
In a plan view, a frame portion provided on the main surface of the insulating substrate so as to surround the mounting portion, and in a plan view, the frame portion is located between the mounting portion and the frame portion on the main surface of the insulating substrate. It has a hole provided in the
The frame portion has a curved portion provided to surround the hole partially in plan view, and sandwiched the curved portion, connected to the frame body portion to the curved portion,
The frame main body portion and said bore portion, the wiring substrate, wherein a center in plan view are disposed on the periphery of a circle located in the mounting portion.
前記湾曲部は、平面視で前記穴部を中心とする帯状の円弧であ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配線基板。 The wiring board according to any one of claims 1 to 3, wherein the curved portion is a band-shaped arc centered on the hole portion in a plan view. 絶縁基板と、
該絶縁基板の主面に電子部品を搭載する搭載部と、
平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部を取り囲むように設けられた枠部と、平面視において、前記絶縁基板の主面に前記搭載部と前記枠部との間に位置するように設けられた穴部とを有しており、
前記枠部は、平面視で前記穴部を部分的に取り囲むように設けられた湾曲部を有し、
湾曲部は、平面視で前記穴部を中心とする帯状の円弧であることを特徴とする配線基板
Insulated substrate and
A mounting portion for mounting electronic components on the main surface of the insulating substrate,
In a plan view, a frame portion provided on the main surface of the insulating substrate so as to surround the mounting portion, and in a plan view, the frame portion is located between the mounting portion and the frame portion on the main surface of the insulating substrate. It has a hole provided in the
The frame portion has a curved portion provided so as to partially surround the hole portion in a plan view.
Wiring board, wherein said curved portion is a circular arc of the strip around the hole in a plan view.
段部を有し、前記絶縁基板内に設けられた伝熱体を有しており、
前記穴部の底面は前記段部と同一平面上に設けら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配線基板。
It has a stepped portion and has a heat transfer body provided in the insulating substrate.
The wiring board according to any one of claims 1 to 5, wherein the bottom surface of the hole portion is provided on the same plane as the step portion.
請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の配線基板と、
該配線基板に搭載された電子部品と、
前記絶縁基板の主面に設けられ、前記電子部品を封止した封止材とを有していることを特徴とする電子装置。
The wiring board according to any one of claims 1 to 6.
Electronic components mounted on the wiring board
An electronic device provided on the main surface of the insulating substrate and having a sealing material for sealing the electronic component.
請求項7記載の電子装置と、
該電子装置が接続されたモジュール用基板とを有することを特徴とする電子モジュール。
The electronic device according to claim 7 and
An electronic module characterized by having a module substrate to which the electronic device is connected.
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