JP6856468B2 - 配線基板、電子部品用パッケージおよび電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、高周波信号が伝送される信号貫通導体を有する配線基板、電子部品用パッケージおよび電子装置に関する。

高周波信号が伝送される信号線路を有する配線基板が、光半導体素子等の電子部品が収容されるパッケージを構成する部品として使用されている。配線基板において、例えば配線基板の上下面等の上下に複数の信号線路が配置される。互いに上下に位置し合えう信号線路は、信号貫通導体を介して互いに電気的に接続される。

この場合、信号線路に対する電磁的なノイズの低減等のため、信号線路に隣り合って接地導体層が配置される。また、信号貫通導体内における導通性の向上等のため、信号貫通導体の長さ方向にランド導体が配置される（例えば特許文献１を参照）。

また、ランド導体と接地導体層との間に不要な容量成分が生じる可能性がある。これに対して、例えば特許文献２に記載されているように、ランド導体を十字形等にすることも提案されている。

特開2006−93325号公報 実開平６−13181号公報

上記従来の技術では、例えば十字形にしたランド導体について、複数のものが上下に積層されたときに、ランド導体の厚みが上下に厚くなるため、配線基板の上下面等の一部に凹凸が生じたり、配線基板の内部に隙間が生じたりする可能性がある。

本発明の１つの態様の配線基板は、互いに積層された複数の絶縁層を含む絶縁基板と、前記複数の絶縁層を厚み方向に連続して貫通している信号貫通導体と、前記絶縁層の層間に位置しており、前記信号貫通導体を囲む開口部を有する接地導体層と、それぞれに前記複数の絶縁層を連続して貫通しており、平面視において前記接地導体層の前記開口部の縁部分に位置して前記信号貫通導体を囲んでいる複数の接地貫通導体と、前記複数の絶縁層の複数の層間に位置しており、前記信号貫通導体と接続されている複数の信号ランド導体と、前記複数の絶縁層の複数の層間に位置しており、前記接地貫通導体と接続されている複数の接地ランド導体とを備える。前記複数の信号ランド導体が、それぞれに前記信号貫通導体と接続された中心部および該中心部において互いに交差し合う線状部を有する十字形状である。また、平面視において、前記信号貫通導体の中心と前記信号ランド導体の中心とが重なって位置しているとともに、上下の前記層間に位置する前記信号ランド導体の前記線状部が互いにずれている。

本発明の１つの態様の電子部品用パッケージは、上記構成の配線基板と、凹部を有しており、該凹部内に前記配線基板が固定されている筐体とを備える。

本発明の１つの態様の電子装置は、上記構成の電子部品用パッケージと、前記筐体の凹部内において前記配線基板と電気的に接続された電子部品と、前記凹部を塞ぐように前記
筐体に接合された蓋体とを備える。

本発明の１つの態様の配線基板によれば、十字形状の信号ランド導体を含むことから、信号ランド導体と接地導体層との間に不要な静電容量が生じる可能性が効果的に低減されている。また、十字形状の信号ランド導体は、上下の層間に位置する信号ランド導体の線状部が互いにずれていることから、線状部のみにおいて複数の信号ランド導体が上下に重なることが抑制される。そのため、線状部の厚みに起因した、配線基板の一部における凹凸の発生を効果的に抑制できる。

本発明の１つの態様の電子部品用パッケージによれば、上記構成の配線基板を含むことから、配線基板部分の凹凸が抑制された、気密性等の信頼性の向上に有利な電子装置の製作が容易な電子部品用パッケージを提供することができる。

本発明の１つの態様の電子装置によれば、上記構成の電子部品用パッケージを含むことから、気密性等の信頼性の向上に有利な電子装置を提供することができる。

（ａ）は本発明の実施形態の配線基板の一例を示す平面図であり、（ｂ）は本発明の実施形態の配線基板の一例を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ図１に示す配線基板において上下に隣り合う層間の一例を示す平面図である。 本発明の実施形態の電子部品用パッケージの一例を分解して示す斜視図である。 本発明の実施形態の電子装置の一例を分解して示す斜視図である。 図１に示す配線基板の変形例を示す平面図である。 （ａ）および（ｂ）はそれぞれ図５に示す配線基板において上下に隣り合う層間の一例を拡大して示す平面図である。 本発明の実施形態の配線基板における高周波特性を示すグラフである。 （ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図６の変形例を示す平面図である。

本発明の実施形態の配線基板、電子部品用パッケージおよび電子装置を、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説明上の便宜的なものであり、実際に配線基板、電子部品用パッケージまたは電子装置が使用されるときの上下を限定するものではない。また、以下の説明におけるインピーダンスは、特性インピーダンスである。

図１（ａ）は本発明の実施形態の配線基板の一例を示す平面図であり、図１（ｂ）は本発明の実施形態の配線基板の一例を示す断面図である。図２（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図１に示す配線基板において上下に隣り合う層間の一例を示す平面図である。図３は本発明の実施形態の電子部品用パッケージの一例を分解して示す斜視図である。図４は本発明の実施形態の電子装置の一例を分解して示す斜視図である。

実施形態の配線基板10は、互いに積層された複数の絶縁層１ａを含む絶縁基板１と、複数の絶縁層１ａを厚み方向に連続して貫通している信号貫通導体２と、絶縁層１ａの層間に位置しており、信号貫通導体２を囲む開口部３ａを有する接地導体層３と、上下の層間に位置する接地導体層３間を電気的に接続している複数の接地貫通導体４とを備えている。複数の接地貫通導体４は、それぞれに複数の絶縁層１ａを連続して貫通しており、平面視において接地導体層３の開口部３ａの縁部分に位置して信号貫通導体２を囲んでいる。
また、実施形態の配線基板10は、複数の絶縁層１ａの複数の層間に位置しており、信号貫通導体２と接続されている複数の信号ランド導体５と、複数の絶縁層１ａの複数の層間に位置しており、接地貫通導体４と接続されている複数の接地ランド導体６とを備えている。

また、例えば上記実施形態の配線基板10と、凹部21ａを有し、その凹部21ａ内に配線基板10が固定されている筐体21とによって、実施形態の電子部品用パッケージ20が基本的に構成されている。また、上記構成の電子部品用パッケージ20と、筐体21の凹部21ａ内において配線基板10と電気的に接続された電子部品31と、凹部21ａを塞ぐように筐体21に接合された蓋体32とによって、実施形態の電子装置30が基本的に構成されている。

絶縁基板１は、例えば平面視で矩形状等の四角板状であり、四角形状等の上面を有している。絶縁基板１は、上記の信号貫通導体２および接地導体層３等の導体部分を所定の位置関係で、互いに電気的に絶縁させて位置させるための基体として機能する。絶縁基板１は、その上面等の表面に電子部品が実装される実装部（図示せず）を有していてもよい。実装部を有する配線基板（図示せず）は、それ単独で、電子部品の実装用基板として使用することもできる。

それぞれ平面視で矩形状の複数（図１（ｂ）に示す例では２層）の絶縁層１ａが互いに積層されて絶縁基板１を基本的に構成している。また、図１（ｂ）に示す例では、上層の絶縁層１ａの上面にさらに他の絶縁層１ｂが積層されている。つまり、２層の絶縁層１ａと１層の他の絶縁層１ｂとによって絶縁基板１が基本的に構成されている。この例における絶縁層１ａと他の絶縁層１ｂとは、後述するように配置される導体の構成が異なるのみであり、絶縁層自体としては互いに同様のものであって、互いに同様の材料によって形成されている。

なお、図１（ａ）に示す例では、絶縁基板１は他の絶縁層１ｂを有していない。すなわち、絶縁基板１は、互いに積層された複数の絶縁層１ａのみで構成されたものでも構わない。図１（ａ）は、見やすくするために図１（ｂ）から最上層の他の絶縁層１ｂを省略した平面図とみなしてもよい。

絶縁基板１は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体またはガラスセラミック焼結体等のセラミック焼結体によって形成されている。絶縁基板１は、例えば、複数の絶縁層１ａおよび他の絶縁層１ｂがいずれも酸化アルミニウム質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。まず酸化アルミニウムおよび酸化ケイ素等の原料粉末を適当な有機バインダおよび有機溶剤とともにシート状に成形して四角シート状の複数のセラミックグリーンシートを作製する。次に、これらのセラミックグリーンシートを積層して積層体を作製する。その後、この積層体を1300〜1600℃の温度で焼成する。以上の工程によって絶縁基板１を製作することができる。

信号貫通導体２は、複数の絶縁層１ａを厚み方向に連続して貫通している。すなわち、絶縁基板１の厚み方向の少なくとも一部を厚み方向に貫通する、信号伝送用の貫通導体（この貫通導体としては符号なし）が絶縁基板１内に位置している。信号貫通導体２は、絶縁基板１の上面側と下面側との間で信号を伝送する伝送路としての機能を有している。この実施形態の配線基板10は、例えば図１（ｂ）に示すように、絶縁基板１の上面に配線導体７が配置されている。前述した他の絶縁層１ｂは、このような配線導体７を配置するためのものということもできる。配線導体７と信号貫通導体２とは、他の絶縁層１ｂを厚み方向に貫通しているビア導体８を介して互いに電気的に接続されている。

配線導体７は、例えば電子部品用パッケージ20に収容される電子部品31と電気的に接続される。配線導体７と電気的に接続された電子部品31は、信号貫通導体２を介して絶縁基板１の下面側に電気的に導出される。この信号貫通導体２の下端部分等が外部電気回路に電気的に接続されれば、凹部21ａ内に収容された電子部品31と外部電気回路（図示せず）とが互いに電気的に接続される。これによって、電子部品31と外部電気回路との間で信号の送受ができるようになっている。配線導体７と電子部品31との電気的な接続は、例えば、ボンディングワイヤまたははんだ等の導電性接続材（図示せず）を介して配線導体７と電子部品31上面の電極31ａとを接続することで行なわせることができる。

なお、図１に示す例では、信号貫通導体２のうち絶縁基板１の下面に位置する部分（電気的に導出された下端部）に面積が比較的大きい導体層（符号なし）が接続されている。この導体層は、例えば外部接続用のパッドである。この導体層は、例えば後述する信号貫通導体２等の他の導体部分と同様の金属材料を用い、同様の方法で形成することができる。

絶縁層１ａ同士の層間に位置する接地導体層３は、接地導体層３と信号貫通導体２との電気的な短絡を防ぐために、接地導体層３は、平面視で信号貫通導体２を囲む開口部（いわゆるクリアランス部）３ａを有している。開口部３ａにおいて、層間に絶縁層１ａの表面が露出している。接地導体層３は、信号貫通導体２のインピーダンス整合の機能を有している。また、接地導体層３は、信号貫通導体２および配線導体７等を外部に対して電磁的にシールドする機能も有している。実施形態の配線基板10では、複数の層間にそれぞれ接地導体層３が位置している。言い換えれば、信号貫通導体２の長さ方向に沿って複数の接地導体層３が配置されている。これによって、信号貫通導体２および後述する信号ランド導体５に所定の容量成分が生じ、それぞれにインピーダンスを調整することができる。

信号ランド導体５は、絶縁層１ａ同士の層間に位置し、その層間において上下の絶縁層１ａに位置する信号貫通導体２同士の電気的な接続を容易にする機能を有している。すなわち、仮に上下に位置し合う絶縁層１ａ間に位置ずれが生じたとしても、それぞれの信号貫通導体２は、信号ランド導体５を介して互いの電気的な接続を有効に確保することができる。このような機能を有する信号ランド導体５は、平面視において、最も外側に位置する部分（外周位置）が信号貫通導体２の円形状等の外周位置よりも外側に位置するように、それぞれ配置される。この実施形態の配線基板10における信号ランド導体５の詳細については後述する。

複数の接地貫通導体４は、それぞれに複数の絶縁層１ａを連続して貫通しており、上下の層間に位置する接地導体層３同士を電気的に接続させる機能を有している。これによって、複数の層間に位置する、複数の接地導体層３同士の電位のばらつきが抑制され、安定した接地電位の付与ができるようになる。また、接地貫通導体４は、平面視で信号貫通導体２を囲み、信号貫通導体２を外部に対して電磁的にシールドする機能を有している。この場合、１つの層間において１つの信号貫通導体２を囲んでいる複数の接地貫通導体４同士の平面視における隣接間隔は、例えば、信号貫通導体２を伝送される信号の波長の１／４以下に設定される。言い換えれば、平面視において、複数の接地貫通導体４が、信号貫通導体２を伝送される信号の波長の１／４以下の隣接間隔で、信号貫通導体２を囲む円（円周）に沿って配列されている。

複数の接地貫通導体４が配列されている部分（例えば上記の円周）は、前述した接地導体層３の開口部３ａの周縁である。すなわち、複数の接地貫通導体４は、それぞれに複数の絶縁層１ａを連続して貫通しており、平面視において接地導体層３の開口部３ａの縁部分に位置して信号貫通導体２を囲んでいる。

接地貫通導体４においても、例えば上下に隣り合う絶縁層１ａ間の位置ずれ等に対応するために、絶縁層１ａ同士の層間にランド導体（接地ランド導体６）が配置されている。接地ランド導体６についても、信号ランド導体５と同様に、接続される接地貫通導体４よりも平面視において外側に位置する部分を有している。すなわち、複数の接地ランド導体６は、平面視において、最も外側に位置する部分（外周位置）が、接地貫通導体４の円形状等の外周位置よりも外側に位置するように、それぞれ配置される。この実施形態の配線基板10における接地ランド導体６の詳細についても後述する。

信号貫通導体２、接地導体層３、接地貫通導体４、信号ランド導体５、接地ランド導体６、配線導体７およびビア導体８といった導体部分は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、銅、銀、パラジウム、金、白金、ニッケルまたはコバルト等の金属材料によって形成されている。また、この導体部分は上記の金属材料を複数含むものでもよく、上記の金属材料を主成分とする合金材料等によって形成されているものでもよい。このような金属材料は、メタライズ導体またはめっき導体等の導体として絶縁基板１の所定部位に設けられている。この導体は、絶縁層１ａの露出表面または絶縁層１ａ同士の層間に層状に設けられたものと、絶縁層１ａを厚み方向に貫通する貫通孔（符号なし）内に充填された柱状のものとを含んでいる。

上記の導体部分は、例えばタングステンのメタライズ層である場合には、次のようにして形成することができる。すなわち、まず、タングステンの粉末を有機溶剤および有機バインダと混合して金属ペーストを作製する。次に、この金属ペーストを、絶縁基板１となるセラミックグリーンシートの所定位置にスクリーン印刷法等の方法で印刷する。このときに、信号貫通導体２、接地貫通導体４およびビア導体８を形成する部位においてセラミックグリーンシートに貫通孔を設けておき、これらの貫通孔内に上記のような金属ペーストを充填して焼成すれば、信号貫通導体２、接地貫通導体４およびビア導体８絶縁基板１に形成することができる。なお、上記の貫通孔は、例えば、金型を用いた機械的な打ち抜き加工またはレーザ加工等の孔あけ加工によってセラミックグリーンシートに形成することができる。

また、このような導体部分がメタライズ層で形成されるときに、そのメタライズ層の露出表面をニッケル、コバルト、パラジウムおよび金等から適宜選択されためっき層で被覆してもよい。この場合には、導体部分における酸化腐食の抑制およびボンディングワイヤのボンディング性等の特性の向上を行なうこともできる。

実施形態の配線基板10、電子部品用パッケージ20および電子装置30において、例えば図１および図２に示すように、複数の信号ランド導体５が、それぞれに信号貫通導体２と接続された中心部５ａおよび中心部５ａにおいて互いに交差し合う線状部５ｂを有する十字形状である。また、平面視において、上下の層間に位置する信号ランド導体５の線状部５ｂが互いにずれている。すなわち、例えば図２（ａ）に示す層間における信号ランド導体５の線状部５ｂと、その下側の、図２（ｂ）に示す層間における信号ランド導体５の線状部５ｂとは、互いに45度の角度でずれている。上側の層間の線状部５ｂが、下側の層間の線状部５ｂの互いに隣り合う線部分の中央部分に位置している。つまり、上下に隣り合う信号ランド導体５との線状部５ｂ同士のずれとは、相対的に回転するずれであり、いわゆるθずれに相当する。

上記実施形態の配線基板10によれば、十字形状の信号ランド導体５を含むことから、信号ランド導体５と接地導体層３との間の距離が一部で長くなり、両者の間に生じる不要な静電容量が効果的に低減されている。そのため、信号貫通導体２におけるインピーダンスの整合が容易であり、高周波信号の伝送特性の向上に有利な配線基板10等とすることができる。また、信号ランド導体５は、その外周位置について、平面視において信号貫通導体
２の外周位置よりも外側に位置する部分を含む。そのため、上下の絶縁層１ａ間に位置ずれが生じたとしても、上下の絶縁層１ａに位置する信号貫通導体２同士の電気的な接続を確保することが容易である。

また、上記十字形状の信号ランド導体５は、上下の層間に位置する信号ランド導体５の線状部５ｂが互いにずれていることから、線状部５ｂのみにおいて複数の信号ランド導体５が上下に重なることが抑制される。そのため、線状部５ｂの厚みに起因した、配線基板10の一部における凹凸の発生を効果的に抑制できる。また、絶縁層１ａ間に空隙が発生すること（いわゆるデラミネーション）等の発生を効果的に抑制することができる。したがって、高周波信号の伝送特性の向上および信頼性の向上等について有効な配線基板10を提供することができる。

また、実施形態の電子部品用パッケージ20は、上記構成の配線基板10を含むことから、配線基板10部分の凹凸が抑制された、気密性等の信頼性の向上に有利な電子装置30の製作が容易な電子部品用パッケージ20を提供することができる。

また、実施形態の電子装置30は、上記構成の電子部品用パッケージ20を含むことから、気密性等の信頼性の向上に有利な電子装置30を提供することができる。

複数の層間に位置する信号ランド導体５について、上下の層間で互いに隣り合うものの線状部５ｂ同士を平面視で互いにずらすには、例えば、前述した製作の工程において、信号ランド導体５用の金属ペーストの印刷パターンを、所定の（上下で線状部５ｂ同士がずれた）パターンにすればよい。

図１および図２に示す例において、上下の層間に位置する信号ランド導体５の線状部５ｂは、平面視における互いの交差角度（以下、単に交差角度ともいう）θ１が45度である。交差角度が45度であるときには、上下に隣り合う線状部５ｂ同士の重なり合う範囲を極力小さく抑えることについて有効である。そのため、線状部５ｂが上下で隣り合う（重なり合う）ことによる配線基板10の一部、例えば線状部５ｂの上下に位置する絶縁基板１の上面および下面における凹凸の発生を効果的に低減することができる。なお、上記の交差角度は、正確に45度である場合に限らず、例えば上下の絶縁層の積層時のずれ等に起因する程度の誤差は許容される。具体的には、上記の交差角度が約42〜48度であれば、絶縁基板１の変形抑制効果の向上に対して有効である。

なお、この場合でも、信号ランド導体５のうち中心部５ａは、上下に隣り合うもの同士で互いに重なり合っているが、この重なり合いは、上記のような配線基板10の一部における凹凸に対して影響が小さい。すなわち、信号ランド導体５の中心部５ａは、平面視において信号貫通導体２が位置している部分であり、信号貫通導体２と信号ランド導体５（５ｂ）とが互いに一体化している。そのため、信号ランド導体５の中心部５ａ同士の重なり合いが、配線基板10の一部における凹凸の発生に結び付く可能性は小さい。言い換えれば、平面視において信号貫通導体２が位置している部分では、信号ランド導体５の上下の重なり合いは許容され得る。

また、信号ランド導体５の線状部５ｂ同士の交差角度θ１が45度であるときには、絶縁層１ａを挟んで上下に位置する線状部５ｂ同士の対向し合う面積を小さくする点において有効である。そのため、これらの上下の線状部５ｂ間に生じる静電容量を効果的に低減することができる。これによって、インピーダンスの不連続抑制による反射特性の向上効果が得られる。

図３に、本発明の実施形態の電子部品用パッケージ20の一例を示す。前述したように、
図３は電子部品用パッケージ20を分解して示す斜視図である。図３において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。この電子部品用パッケージ20は、上記構成の配線基板10と、凹部21ａを有しており、その凹部21ａ内に配線基板10が固定されている筐体21とを有している。なお、図２に示す例では、図１等に示す要部（信号線路３等を含む部位）が２つ並んだ形態の配線基板10を示している。配線基板10は、このような要部が１つだけ含まれるものでもよく、３つ以上含まれるものでもよい。

筐体21の凹部21ａ内に配線基板10が収容され、凹部21ａの底面等の内面に配線基板10が接合され、固定される。凹部21ａの内面に対する配線基板10の接合は、例えば、ろう材等の接合材（図示せず）によって行なわれる。図２では、構造をわかりやすくするために、筐体21と配線基板10とを互いに分かれた状態で示している。凹部21ａ底面の仮想線（二点鎖線）で示した部分に配線基板10が固定される。

配線基板10は、例えば、凹部21ａ内に収容される電子部品31（具体例は後述）と電気的に接続され、電子部品31と外部との電気的な接続を行なう。この場合、筐体21のうち配線基板10が搭載される部分に貫通部（図示せず）が設けられ、貫通部を介して配線基板10と外部電気回路との電気的な接続が行なわれる。また、貫通部は配線基板10によって塞がれる。このときの配線基板10は、凹部21ａを封止する部材の一つとしても機能する。

筐体21は、例えば、平面視で四角形状であり、上面に凹部21ａを有する直方体状のものである。この筐体21は、配線基板10および電子部品31等を搭載するための基体として機能する。また、筐体21は、後述する蓋体32とともに配線基板10および電子部品31等を気密封止するための容器を構成する部材として機能する。図３に示す例では、凹部21ａ底面の仮想線（二点鎖線）で囲んだ四角形状の領域が電子部品31が搭載される領域である。矢印で示す方向に配線基板10および電子部品31がそれぞれ運ばれて、凹部21ａ底面の所定位置に搭載される。

筐体21は、例えば、鉄−ニッケル−クロム合金、鉄−ニッケル−クロム−モリブデン合金等の合金材料（いわゆるステンレス鋼）、鉄−ニッケル−コバルト合金等の金属材料から成る。筐体21は、このような金属材料の原材料に対して、切断、切削、研磨およびエッチング等の加工方法から適宜選択された加工を施すことにより製作することができる。

また、筐体21は、平板状の底部分と、その底部分の上面の外周に位置する四角枠状等の枠部分とからなるもの（図示せず）でもよい。この場合には、底部分の上面と枠部分の内側とによって、配線基板10および電子部品31を収容する凹部（図示せず）が構成される。また、この場合に、例えば枠部分が、酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック材料からなるものでもよい。枠部分がセラミック材料からなる場合には、後述するように筐体21を内外に貫通する接続端子等が複数設けられるときに、接続端子同士の電気的な絶縁性の確保等が容易である。また、この場合に、底部分が金属製であれば、電子部品31等と外部との電磁的なシールド効果を高めることができる。

なお、図３に示す例では、筐体21の凹部21ａ側壁部分のうち配線基板10が搭載されるのと反対側の面において、筐体21を厚み方向に（凹部21ａの内外方向に）貫通する一対の貫通孔21ｂを有している。一対の貫通孔21ｂのそれぞれは、光入出力端子（図示せず）が挿入され、固定される光入出力部としての機能を有している。光入出力端子は、例えば、光ファイバと光ファイバの先端部分が固定されたフェルールとを含んでいる。

実施形態の電子部品用パッケージ20によれば、上記構成の配線基板10を含むことから、配線基板10部分の凹凸が抑制された、気密性等の信頼性の向上に有利な電子装置30の製作が容易な電子部品用パッケージ20を提供することができる。

図４に、本発明の実施形態の電子装置30の一例を示す。図４は、前述したように、実施形態の電子装置30を分解して示す斜視図である。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。実施形態の電子装置30は、上記構成の電子部品用パッケージ20と、筐体21の凹部21ａ内において配線基板10と電気的に接続された電子部品31と、凹部21ａを塞ぐように筐体21に接合された蓋体32とを含んでいる。

電子部品31は、例えば、半導体集積回路素子（いわゆるＩＣ等）を含む半導体素子、光変調器、光電変換素子またはセンサ素子等である。光電変換素子は、ＬＮ（ニオブ酸リチウム）変調器等の光変調器であってもよい。電子部品31は、例えば、ボンディングワイヤ等の導電性接続材（図示せず）を介して配線基板10の配線導体７と電気的に接続される。配線導体７と電気的に接続された電子部品31は、信号貫通導体２を介して絶縁基板１の下面側に電気的に導出される。絶縁基板１の下面において信号貫通導体２が上記筐体21の貫通部等を介して外部電気回路に電気的に接続されれば、電子部品31と外部電気回路とが互いに電気的に接続される。

蓋体32は、電子部品31が収容された凹部21ａを塞いで封止する機能を有している。蓋体32は、例えば筐体21と同様の金属材料からなり、同様の方法（金属加工）で製作されている。蓋体32は、ろう材等の接合材を介した接合法またはシーム溶接等の溶接法によって筐体21の上面に接合されている。すなわち、筐体21、蓋体32、光入出力端子および配線基板10によって、電子部品31等を気密封止する容器が構成されている。実施形態の電子装置30によれば、上記構成の配線基板10を含むことから、気密性等の信頼性の向上に有利な電子装置30を提供することができる。

図５は、図１に示す配線基板10の変形例を示す平面図である。図５において図１および図２と同様の部位には同様の符号を付している。図１、図２および図５に示す例では、複数の接地ランド導体６が、それぞれに開口部３ａの縁部分において接地導体層３と接続された中心部６ａおよび中心部６ａにおいて互いに交差し合う線状部６ｂを有する十字形状の一部である。

これらの例において、接地ランド導体６は、接地導体層３内に位置する部分が接地導体層３と一体化しているものとみなすことができる。このときに、図１および図５では、接地ランド導体６について、接地導体層３と一体になっている部分を仮想線（２点鎖線）で示し、開口部３ａ側に位置する部分、つまり実際に接地ランド導体６として認識できる部分を実線で示している。これらの仮想線部分と実線部分とを合わせた形状が十字形状である。図２では、層間において実際に認識できるパターンを示している。言い換えれば、接地ランド導体６は、十字形状の一部である。

また、図５に示す例では、平面視において、上下の層間に位置する接地ランド導体６の線状部６ｂが互いにずれている。このずれも、信号ランド導体５の場合と同様に、上下に位置し合う接地ランド導体６同士が平面視で互いに回転する方向のずれであり、いわゆるθずれである。

この場合には、十字形状の一部である接地ランド導体６は、上下の層間に位置する接地ランド導体６の線状部６ｂが互いにずれていることから、線状部６ｂのみにおいて複数の接地ランド導体６が上下に重なることが抑制される。そのため、接地導体層３の開口部３ａ周辺においても、線状部６ｂの厚みに起因した、配線基板10の一部における凹凸の発生を効果的に抑制できる。また、接地導体層３が位置する部分においても、絶縁層１ａ間にデラミネーション等が発生することを効果的に抑制することができる。したがって、高周波信号の伝送特性の向上および信頼性の向上等について有効な配線基板10を提供すること
ができる。また、高周波信号の伝送特性の向上および信頼性の向上等について有効な電子部品用パッケージ20および電子装置30を提供することができる。

また、図５に示す例では、上下の層間に位置する接地ランド導体６の線状部６ｂは、平面視における互いの交差角度（以下、単に交差角度ともいう）θ２が45度である。信号ランド導体５の場合と同様に、接地ランド導体６における交差角度が45度であるときにも、上下に隣り合う線状部６ｂ同士の重なり合う範囲を極力小さく抑えることができる。そのため、線状部６ｂが上下で隣り合う（重なり合う）ことによる配線基板10の一部における凹凸の発生を効果的に低減することができる。また、接地ランド導体６についても、信号ランド導体５の場合と同様に、接地貫通導体４が位置している部分である中心部６ａ同士においては、上下で重なり合っても構わない。また、この場合にも、上記の交差角度は、正確に45度である場合に限らず、例えば上下の絶縁層の積層時のずれ等に起因する程度の誤差は許容される。具体的には、上記の交差角度が約42〜48度であれば、絶縁基板１の変形抑制効果の向上に対して有効である。

図６（ａ）および（ｂ）はそれぞれ図５に示す配線基板10において上下に隣り合う層間の一例を拡大して示す平面図である。図６において図１〜図５と同様の部位には同様の符号を付している。図６に示す例において、複数の絶縁層１ａの同じ層間に位置する信号ランド導体５および接地ランド導体６は、それぞれの線状部５ｂ、６ａの先端同士が互いにずれて隣り合うように配置されている。すなわち、開口部３ａを挟んで隣り合う信号
ランド導体５と接地ランド導体６との間で、信号ランド導体５の線状部５ｂを延長した仮
想線Ｋ１と接地ランド導体６の線状部６ｂを延長した仮想線Ｋ２とは、互いに斜めに交差し合う。言い換えれば、信号ランド導体５の線状部５ａを、開口部３ａを挟んで向かい合う接地ランド導体６の方向に延長した仮想線Ｋ１は、その接地ランド導体６の線状部６ｂのうち互いに隣り合うもの同士の間の部分に重なる。

図６に示す例においては、上記の仮想線Ｋ１と仮想線Ｋ２との交差の角度は約45度である。このような位置関係で、信号ランド導体５の線状部５ｂの先端と接地ランド導体６の線状部６ｂの先端とが互いにずれていれば、線状部５ｂの先端同士の距離を長くすることができる。そのため、これらの線状部５ｂ間の静電容量を低減することができる。これにより、インピーダンス不連続抑制による反射特性の向上効果が得られる。

また、信号ランド導体５の線状部５ｂおよび接地ランド導体６の線状部６ｂそれぞれでの上下の重なりが抑制されることに加えて、信号ランド導体５の線状部５ｂと接地ランド導体６の線状部６ｂとの開口部３ａ挟んで向かい合う距離も大きくできるので、配線基板10の一部、特に開口部３ａと平面視で重なる部分における凹凸の発生を効果的に抑制することができる。

上記実施形態の配線基板10およびこれを含む電子部品用パッケージ20および電子装置30について、シミュレーションにより効果を確認した。図７は、本発明の実施形態の配線基板10における高周波特性を示すグラフである。図７では、比較例の配線基板の高周波特性を併記している。比較例の配線基板は、信号ランド導体および接地ランド導体をともに円形状としたものであり、これ以外の点について、実施形態の配線基板10と比較例の配線基板とは互いに同じ条件に設定した。比較例の配線基板において、円形状の信号ランド導体は円柱状の信号貫通導体と平面視で同心円状になるように配置した。また、円形状の接地ランド導体は円柱状の接地貫通導体と平面視で同心円状になるように配置した。

設定した条件は、以下のとおりである。すなわち、絶縁基板１の比誘電率を8.9、信号
貫通導体２および接地貫通導体４を直径が75μｍの円柱状とした。絶縁層１ａの厚みは約250μｍとし、これが上下３層積層されたものを絶縁基板１とした。絶縁基板１の上面に
は線幅が90μｍの配線導体７を配置し、信号貫通導体２の上端と配線導体７とが多義に接続されたものとした。信号ランド導体５は、中心部５ａの直径が信号貫通導体２の直径と同じであり、線状部５ｂの線幅が50μｍで長さが150μｍのものとした。接地ランド導体
６は、中心部６ａの直径が接地貫通導体４の直径と同じであり、線状部６ｂの線幅が50μｍで長さが150μｍのものとした。また、開口部３ａは、全体として直径が720μｍの円形状とした。つまり、開口部３ａを挟んで互いに向かい合う信号ランド導体５の線状部５ｂの先端と接地ランド導体６の線状部６ｂの先端との間の距離を210μｍに設定した。

シミュレーションの結果を図７に示す。図７において、図１および図２に示す実施形態における反射特性を実線Ｐ１で示し、図６に示す実施形態における反射特性を一点鎖線Ｐ２で示し、比較例の配線基板の反射特性を破線Ｐ０で示している。図７において縦軸は反射損失（ｄＢ）であり、横軸は信号貫通導体２を伝送される信号の周波数ｆ（ＧＨｚ）である。

このシミュレーション例からわかるように実施形態の配線基板10においては、比較例の配線基板に比べて高周波信号の反射損失が低減されている。特に、50ＧＨｚを越える波長領域において、実施形態の配線基板10では信号の伝送特性が効果的に向上している。また、図１および図２に示す実施形態（信号ランド導体５のみが上下でずれている形態）は、、50ＧＨｚを越える波長領域においても、その損失低減の効果が比較的大きい。また、図６に示す実施形態についても、反射損失を効果的に低減できることがわかる。この場合には、反射損失の低減効果に加えて、上下の絶縁層１ａ間の剥がれの抑制効果も向上している。

なお、本発明の配線基板、電子部品用パッケージおよび電子装置は、以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、図７に示すように、上下に連続する３つの層間において、上下順に、信号ランド導体５の線状部５ｂが30度ずつずれているものでもよい。また、上下に連続する３つの層間において、上下順に、接地ランド導体６の線状部６ｂが30度ずつずれているものでもよい。また、信号ランド導体５の線状部５ｂおよび接地ランド導体６の線状部６ｂの両方が、それぞれ上下順に30度ずつずれているものでもよい。

この場合にも、上下に連続する複数の層間において、各線状部５ｂ、６ａ同士の重なりが効果的に抑制される。そのため、配線基板10の一部における凹凸の発生を効果的に抑制することができる。

１・・・絶縁基板
１ａ・・・絶縁層
２・・・信号貫通導体
３・・・接地導体層
３ａ・・・開口部
４・・・接地貫通導体
５・・・信号ランド導体
５ａ・・・中心部
５ｂ・・・線状部
６・・・接地ランド導体
６ａ・・・中心部
６ｂ・・・線状部
７・・・配線導体
８・・・ビア導体
10・・・配線基板
20・・・電子部品用パッケージ
21・・・筐体
21ａ・・・凹部
21ｂ・・・貫通孔
30・・・電子装置
31・・・電子部品
31ａ・・・電極
32・・・蓋体
Ｋ１、Ｋ２・・仮想線（延長線）

Claims (7)

1. 互いに積層された複数の絶縁層を含む絶縁基板と、
   前記複数の絶縁層を厚み方向に連続して貫通している信号貫通導体と、
   前記絶縁層の表面に位置しており、前記信号貫通導体を囲む開口部を有する接地導体層と、
   それぞれに前記複数の絶縁層を連続して貫通しており、平面視において前記接地導体層の前記開口部の縁部分に位置して前記信号貫通導体を囲んでいる複数の接地貫通導体と、
   前記複数の絶縁層の複数の層間に位置しており、前記信号貫通導体と接続されている複数の信号ランド導体と、
   前記複数の絶縁層の複数の層間に位置しており、前記接地貫通導体と接続されている複数の接地ランド導体とを備えており、
   前記複数の信号ランド導体が、それぞれに前記信号貫通導体と接続された中心部および該中心部において互いに交差し合う線状部を有する十字形状であり、
   平面視において、前記信号貫通導体の中心と前記信号ランド導体の中心とが重なって位置しているとともに、上下の前記層間に位置する前記信号ランド導体の前記線状部が互いにずれている配線基板。
2. 上下の前記層間に位置する前記信号ランド導体の前記線状部は、平面視における互いの交差角度が４５度である請求項１記載の配線基板。
3. 互いに積層された複数の絶縁層を含む絶縁基板と、
   前記複数の絶縁層を厚み方向に連続して貫通している信号貫通導体と、
   前記絶縁層の表面に位置しており、前記信号貫通導体を囲む開口部を有する接地導体層と、
   それぞれに前記複数の絶縁層を連続して貫通しており、平面視において前記接地導体層の前記開口部の縁部分に位置して前記信号貫通導体を囲んでいる複数の接地貫通導体と、
   前記複数の絶縁層の複数の層間に位置しており、前記信号貫通導体と接続されている複数の信号ランド導体と、
   前記複数の絶縁層の複数の層間に位置しており、前記接地貫通導体と接続されている複数の接地ランド導体とを備えており、
   前記複数の接地ランド導体が、それぞれに前記開口部の縁部分において前記接地導体層と接続された中心部および該中心部において互いに交差し合う線状部を有する十字形状の一部であり、平面視において、上下の層間に位置する前記接地ランド導体の前記線状部が互いにずれている配線基板。
4. 上下の前記層間に位置する前記接地ランド導体の前記線状部は、平面視における互いの交差角度が４５度である請求項３記載の配線基板。
5. 前記複数の信号ランド導体が、それぞれに前記信号貫通導体と接続された中心部および該中心部において互いに交差し合う線状部を有する十字形状であり、平面視において、上下の前記層間に位置する前記信号ランド導体の前記線状部が互いにずれて位置しており、
   前記複数の絶縁層の同じ層間に位置する前記信号ランド導体および前記接地ランド導体は、それぞれの前記線状部の先端同士が互いにずれて隣り合うように配置されている請求項４記載の配線基板。
6. 請求項１〜請求項５いずれかに記載の配線基板と、
   凹部を有しており、該凹部内に前記配線基板が固定されている筐体とを備える電子部品用パッケージ。
7. 請求項６載の電子部品用パッケージと、
   前記筐体の凹部内において前記配線基板と電気的に接続された電子部品と、
   前記凹部を塞ぐように前記筐体に接合された蓋体とを備える電子装置。

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