WO2013180247A1 - 配線基板および電子装置 - Google Patents

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WO2013180247A1
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convex portion
wiring
terminal
insulating substrate
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幸男 藤原
福田　憲次郎
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京セラ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a wiring board and an electronic device for mounting an electronic component.
  • a wiring board for mounting electronic components is composed of an insulating board made of an electrically insulating material and a conductor provided on the insulating board.
  • Such a wiring board has, for example, a concave portion (castellation) provided from the side surface to the lower surface, and is provided from the inner surface of the concave portion to the lower surface of the wiring substrate, and a conductor (castellation) used as an external terminal.
  • a device having a conductor is known (for example, see Patent Document 1).
  • a wiring board includes two opposing main surfaces, a side surface connected to the two main surfaces, and a recess from the side surface, and connected to at least one main surface of the two main surfaces.
  • An insulating substrate having a recess, and an external terminal provided from the one main surface to the inner surface of the recess and having a convex portion provided along the recess on the one main surface side. ing.
  • An electronic device includes a wiring board having the above-described configuration and an electronic component mounted on the wiring board.
  • the wiring board according to one aspect of the present invention, two opposing main surfaces, a side surface connected to the two main surfaces, and a recess from the side surface, and at least one main surface of the two main surfaces And an insulating substrate having a recess connected to the inner surface of the recess, and an external terminal having a convex portion provided along the recess on the one main surface side. Therefore, when the wiring board is bonded to an external circuit board, the stress applied to the external terminal is dispersed by the convex portion even if a force in the horizontal direction is applied to the main surface of the wiring board with respect to the bonding portion. Therefore, the possibility that the wiring board is peeled off from the external circuit board can be reduced.
  • the bonding strength between the electronic device and the external circuit board is improved. it can.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the wiring board shown in FIG.
  • A) And (b) is sectional drawing which shows the 1st manufacturing method of the external terminal of the wiring board in the 1st Embodiment of this invention.
  • A) And (b) is sectional drawing which shows the 2nd manufacturing method of the external terminal of the wiring board in the 1st Embodiment of this invention.
  • A) And (b) is sectional drawing which shows the 3rd manufacturing method of the external terminal of the wiring board in the 1st Embodiment of this invention.
  • (A) is a top view which shows the wiring board in the 2nd Embodiment of this invention
  • (b) is sectional drawing in the AA of (a). It is a bottom view which shows the wiring board in the 3rd Embodiment of this invention.
  • (A) is another example of the top view which shows the wiring board in the 1st Embodiment of this invention
  • (b) is a bottom view of (a). It is sectional drawing in the AA of the wiring board shown by Fig.8 (a). It is another example of the bottom view which shows the wiring board in the 1st Embodiment of this invention.
  • the electronic device according to the first embodiment of the present invention includes a wiring board 1 and an electronic component 2 provided on the upper surface of the wiring board 1.
  • the electronic device is mounted on a circuit board that constitutes an electronic component module, for example.
  • the wiring substrate 1 includes two opposing main surfaces, two side surfaces connected to the two main surfaces, and an insulating substrate 11 that is recessed from the side surfaces and has a recess 12 that is connected to at least one of the two main surfaces.
  • An external terminal 13 having a convex portion 131 provided from one main surface to the inner surface of the concave portion 12 and provided along the concave portion 12 on one main surface side, and a wiring provided on the insulating substrate 11 And a conductor 14. 1 and 2, the electronic device is mounted on an xy plane in a virtual xyz space. 2 to 5, the upward direction means the positive direction of the virtual z-axis.
  • the insulating substrate 11 has an upper surface including the mounting area of the electronic component 2 and has a rectangular plate shape in plan view.
  • the insulating substrate 11 functions as a support for supporting the electronic component 2, and the electronic component 2 is bonded and fixed to the mounting area at the center of the upper surface via a bonding agent such as a low melting point brazing material or a conductive resin.
  • the insulating substrate 11 may be made of ceramics such as an aluminum oxide sintered body (alumina ceramic), an aluminum nitride sintered body, a mullite sintered body, or a glass ceramic sintered body.
  • alumina ceramic aluminum oxide sintered body
  • aluminum nitride sintered body aluminum nitride sintered body
  • mullite sintered body a glass ceramic sintered body
  • the insulating substrate 11 is manufactured using a resin material, for example, an epoxy resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a phenol resin, a polyester resin, or a fluororesin such as a tetrafluoroethylene resin is used. Can do.
  • a resin material for example, an epoxy resin, a polyimide resin, an acrylic resin, a phenol resin, a polyester resin, or a fluororesin such as a tetrafluoroethylene resin is used. Can do.
  • the insulating substrate 11 is made of, for example, an aluminum oxide sintered body, a suitable organic binder and solvent are added to and mixed with raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide and calcium oxide to form a slurry. Then, this is formed into a sheet shape by the doctor blade method or the calender roll method to obtain a ceramic green sheet. After that, the ceramic green sheet is subjected to appropriate punching processing, and a plurality of these are laminated to obtain a high temperature (about 1600 Manufactured by baking at a temperature of ° C.
  • a suitable organic binder and solvent are added to and mixed with raw material powders such as aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide and calcium oxide to form a slurry. Then, this is formed into a sheet shape by the doctor blade method or the calender roll method to obtain a ceramic green sheet. After that, the ceramic green sheet is subjected to appropriate punching processing, and a plurality of these are laminated to obtain a high temperature (about 1600 Manufacture
  • the recess 12 is provided on the side surface of the insulating substrate 11.
  • the recess 12 may be provided from one main surface to the other main surface of the insulating substrate 11, or may be provided from the middle of the side surface of the insulating substrate 11 to the main surface.
  • Such recesses 12 are formed by forming through holes to be the recesses 12 in some of the ceramic green sheets for the insulating substrate 11 by laser processing, punching with a mold, or the like.
  • the wiring conductor 14 is provided on the surface and inside of the insulating substrate 11, and the wiring conductor 14 is for electrically connecting the electronic component 2 mounted on the wiring substrate 1 and an external circuit board. .
  • the wiring conductor 14 includes a wiring conductor provided on the surface or inside of the insulating substrate 11, and a through conductor that electrically connects the wiring conductors that are positioned above and below the insulating layer constituting the insulating substrate 11. It is out.
  • the external terminal 13 has a main surface region 13 a provided on the main surface of the insulating substrate 11 and a side surface region 13 b provided on the inner surface of the recess 12 on the side surface of the insulating substrate 11. To the inner surface of the recess 12.
  • the external terminal 13 and the wiring conductor 14 can be made of a metal material such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), silver (Ag), or copper (Cu).
  • a metal material such as tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn), silver (Ag), or copper (Cu).
  • W tungsten
  • Mo molybdenum
  • Mn manganese
  • silver Ag
  • Cu copper
  • a conductive paste obtained by adding and mixing a suitable organic binder and solvent to a refractory metal powder such as W, Mo or Mn is insulated.
  • the ceramic green sheet to be the substrate 11 is preliminarily printed and applied in a predetermined pattern by a screen printing method, and is fired simultaneously with the ceramic green sheet to be the insulating substrate 11, thereby being deposited on a predetermined position of the insulating substrate 11.
  • a through hole is formed in the green sheet by punching by a die or punching or laser processing, and a conductive paste for the wiring conductor 14 is filled into the through hole by a printing method. It is formed by placing.
  • the side surface region 13b of the external terminal 13 is formed by printing and applying a conductor paste for the external terminal 13 in a region that becomes the inner surface of the through hole that becomes the recess 12.
  • the external terminals 13 and the wiring conductors 14 formed on the surface of the insulating substrate 11 are conductor pastes obtained by adding and mixing a suitable organic binder and solvent to metal powder such as copper and silver on the surface of the insulating substrate 11.
  • the insulating substrate 11 is preliminarily printed and applied in a predetermined pattern by a screen printing method, and is fired at a temperature (about 1000 ° C.) lower than the temperature at which the ceramic green sheet for the insulating substrate 11 is fired. You may form by baking to the surface.
  • a metal material made of a metal material such as copper, gold, aluminum, nickel, chromium, molybdenum, titanium, or an alloy thereof may be deposited on the surface of the insulating substrate 11 using a sputtering method, a vapor deposition method, or the like. good.
  • the convex portion 131 protrudes from the surface of the external terminal 13 around the convex portion 131 by about 0.5 to 90 ⁇ m. Further, the convex portion 131 is provided in a region closer to the concave portion 12 than the central portion of the main surface region 13 a of the external terminal 13. Since the external terminal 13 has the convex portion 131, the bonding area between the external terminal 13 and the wiring of the external circuit board can be increased around the concave portion 12. Further, it is easy to form a fillet around the convex portion 131, and the bonding strength can be improved.
  • the convex portion 131 is provided so as to surround the concave portion 12 as in the example shown in FIGS. 1, 6, and 7, the external terminal 13 and the external portion are surrounded by the region surrounding the concave portion 12.
  • the junction area with the wiring of the circuit board can be increased.
  • the amount of fillets can be increased so as to surround the recess 12. Therefore, the bonding strength between the wiring board 1 and the external circuit board can be improved.
  • the end portion of the convex portion 131 is preferably disposed on the outer side of the wiring substrate 1 rather than the inner surface of the concave portion 12 on the center side of the wiring substrate 1.
  • the convex portion 131 includes a plurality of convex portions, and when the plurality of convex portions are provided along the concave portions, the stress applied to the external terminal 13 is a plurality of stresses. Since the protrusions are further dispersed, the possibility that the wiring board 1 is peeled off from the external circuit board can be further reduced.
  • the convex portion 131 is composed of one convex portion, and one convex portion is provided along the concave portion 12.
  • the stress applied to the external terminal 13 is dispersed in a wide range by the convex portions connected to each other, so that the possibility that the wiring board 1 is peeled from the external circuit board can be further reduced.
  • the convex portion 131 has a portion extending in the X direction and a portion extending in the Y direction as in the examples shown in FIGS. 1, 6, 8, and 10.
  • the shape of the convex portion 131 is a shape having a portion that is orthogonal (bent at a right angle), or the convex portion 131 is composed of a plurality of convex portions, and the extension lines of the plurality of convex portions are arranged so as to be orthogonal to each other. It is preferable. With such a configuration, even if force in any direction horizontal to the main surface of the wiring board 1 is applied to the joint portion, the stress applied to the external terminal 13 is effectively dispersed by the convex portion 131. The possibility that the wiring board 1 is peeled from the external circuit board can be further reduced.
  • the convex portion 131 can be manufactured, for example, by the following manufacturing method.
  • the first manufacturing method of the projecting portion 131 is shown in FIG. 3B after the first terminal 13d is formed on the main surface of the insulating substrate 11, as in the example shown in FIG.
  • the external terminal 13 having the convex portion 131 can be formed by forming the second terminal 13e in the region to be the convex portion 131 on the first terminal 13d.
  • the external terminal 13 having the convex portion 131 can be formed by forming the second terminal 13e so as to cover the first terminal 13d. Since the second terminal 13e is formed on the first terminal 13d, the first terminal 13d may be, for example, 50% or less of the thickness of the second terminal 13e.
  • the first terminal 13d on the main surface of the insulating substrate 11 is formed as in the example shown in FIG. 5A, and then the example shown in FIG. As described above, by forming the second terminal 13e so as to partially overlap the end portion of the first terminal 13d, the external terminal 13 having the convex portion 131 can be formed.
  • the first terminal 13d and the second terminal 13e are formed by the same method using the same material as that of the external terminal 13 described above.
  • the first terminal 13d and the second terminal 13e may be formed using the same method, or may be formed using different methods.
  • the first terminal 13d is formed by printing and applying a conductive paste for the first terminal 13d on a ceramic green sheet for the insulating substrate 11 and firing the ceramic paste simultaneously with the ceramic green sheet for the insulating substrate 11. It is formed together with the side region 13b.
  • the second terminal 13e is formed by, for example, printing and applying a conductive paste for the second terminal 13e on the insulating substrate 11, and then baking and baking it on the surface of the insulating substrate 11, or sputtering a metal material for the second terminal 13e. , By depositing it on the surface of the insulating substrate 11 using a vapor deposition method or the like.
  • a vapor deposition method or the like By depositing it on the surface of the insulating substrate 11 using a vapor deposition method or the like.
  • the side surface region 13b and the first terminal 13d and the second terminal 13e are manufactured by different methods as described above, the main surface region 13a and the side surface region 13b of the external terminal 13 are joined.
  • the distance between the external terminals 13 and the position of the external terminals 13 on the main surface of the wiring board 1 can be formed with high accuracy.
  • the first terminal 13d may be an insulating film.
  • the first terminal 13d made of an insulating film is obtained by applying a ceramic paste obtained by adding and mixing an appropriate organic binder and solvent to a ceramic powder substantially the same as that of the insulating substrate 11 to a ceramic green sheet to be the insulating substrate 11.
  • a predetermined pattern is printed and applied in advance by a screen printing method and fired at the same time as the ceramic green sheet to be the insulating substrate 11, thereby being deposited on a region to be the convex portion 131 of the main surface of the insulating substrate 11.
  • a plating layer is applied to the exposed surfaces of the external terminal 13 and the wiring conductor 14 by electrolytic plating.
  • the plating layer is made of a metal having excellent corrosion resistance such as nickel, copper, gold, or silver, and connectivity with a connection member.
  • a nickel plating layer having a thickness of about 1 to 10 ⁇ m and a silver plating layer having a thickness of about 0.1 to 1 ⁇ m are sequentially deposited.
  • a copper plating layer having a thickness of about 10 to 80 ⁇ m is deposited on the nickel plating layer so that the heat of the electronic component 2 can be dissipated well. It may be easier.
  • a part of the surface of the main surface region 13a of the external terminal 13 including the convex portion 131 formed by the first to third manufacturing methods is plated more than other regions of the main surface region 13a of the external terminal 13.
  • the height of the convex portion 131 can be increased, or the height of the main surface region 13a of the external terminal 13 excluding the convex portion 131 can be partially varied.
  • An electronic device can be manufactured by mounting the electronic component 2 on the upper surface of the wiring board 1.
  • 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 vibrator, and various sensors.
  • the semiconductor element is connected to the semiconductor element via a connection member 3 such as a solder bump, a gold bump, or a conductive resin (anisotropic conductive resin).
  • connection member 3 such as a solder bump, a gold bump, or a conductive resin (anisotropic conductive resin).
  • the electronic component 2 is a wire bonding type semiconductor element
  • the semiconductor element is fixed to the electronic component mounting region by a bonding member, and then the electrode of the semiconductor element is connected via a connection member 3 such as a bonding wire.
  • the wiring conductor 14 are mounted on the wiring substrate 1 by being electrically connected.
  • a plurality of electronic components 2 may be mounted on the wiring board 1, or small electronic components such as a resistance element and a capacitive element may be mounted as necessary.
  • the electronic component 2 is sealed with a sealing material 4 made of resin, glass, or the like, a lid made of resin, glass, ceramics, metal, or the like, as necessary.
  • the bonding strength between the electronic device and the external circuit board is improved. it can.
  • 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 an external terminal 13 is an electronic component of an insulating substrate 11 as in the example shown in FIG. 2 is provided on the same main surface as the mounting surface.
  • an external terminal 13 is an electronic component of an insulating substrate 11 as in the example shown in FIG. 2 is provided on the same main surface as the mounting surface.
  • a member having a higher thermal conductivity than the insulating substrate 11 is bonded to the entire lower surface side of the wiring board 1.
  • Examples of the material having a higher thermal conductivity than the insulating substrate 11 include metal materials such as copper (Cu), copper-tungsten (Cu—W), and aluminum (Al).
  • the insulating substrate 11 may have an upper surface including the cavity 15 as in the example shown in FIG.
  • Such cavities 15 are formed by forming through holes to be cavities 15 in a plurality of ceramic green sheets by laser processing or punching with a mold on the ceramic green sheets, and forming these through holes. It can be formed by laminating the ceramic green sheets. Further, when the insulating substrate 11 is thin, it is preferable that the through hole for the cavity 15 is formed by laser processing or punching with a mold after laminating ceramic green sheets, because it can be processed with high accuracy.
  • the angle ⁇ formed between the inner surface of the cavity 15 and the bottom surface of the cavity 15 is an obtuse angle, as in the example shown in FIG. 110 to 145 degrees is preferable.
  • the angle ⁇ is in such a range, it is easy to stably and efficiently form the inner surface of the through-hole serving as the cavity 15 by punching, and the light emitting device using the wiring board 1 can be easily downsized.
  • the light emitted from the light emitting element can be emitted well toward the outside.
  • the cavity 15 having such an inner surface of the angle ⁇ is formed by punching a ceramic green sheet using a punching die in which the clearance between the punch diameter and the die hole diameter is set large.
  • the green sheet is punched when the ceramic green sheet is punched from the main surface side to the other main surface side. Is formed so that the diameter of the through hole spreads from the main surface side to the other main surface side by shearing from the edge of the contact surface to the edge of the contact surface with the die hole.
  • the angle of the inner surface of the through hole formed in the ceramic green sheet can be adjusted by setting the clearance between the diameter of the punch and the diameter of the die hole according to the thickness of the ceramic green sheet.
  • Such a punching method is high in productivity because the angle ⁇ formed by the inner surface of the cavity 15 and the bottom surface of the cavity 15 can be set to a desired angle only by punching.
  • a truncated cone shape or a truncated pyramid shape is formed on the inner surface of the through hole.
  • a through-hole having an angle ⁇ extending from one main surface side to the other main surface side as described above may be formed by pressing the mold. In such a case, the angle ⁇ formed by the inner surface of the cavity 15 and the bottom surface of the cavity 15 can be adjusted with higher accuracy.
  • the wiring substrate 1 has an insulating substrate 11 having an upper surface including the cavity 15 on which the light emitting element is mounted, for example, a reflection layer for reflecting light emitted from the light emitting element is provided on the inner wall surface of the cavity 15. It may be done.
  • the reflective layer has, for example, a metal conductor layer provided on the inner wall surface of the cavity 15 and a plating layer deposited on the metal conductor layer.
  • the metal conductor layer can be formed by the same material and method as the external terminal 13 and the wiring conductor 14.
  • a silver plating layer is deposited on the outermost surface of the metal conductor layer, and a gold plating layer is deposited on the outermost surfaces of the external terminal 13 and the wiring conductor 14. It is preferable.
  • the gold plating layer is superior in bonding properties to the electronic component 2, the connection member 3, and the wiring of the external circuit board.
  • the silver plating layer is more resistant to light than the gold plating layer. This is because the reflectance is high.
  • the outermost surfaces of the wiring conductor 14 and the metal conductor layer may be an alloy plating layer of silver and gold, for example, an alloy plating layer that is a solid solution of silver and gold.
  • 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 when the convex portion 131 is viewed in plan as in the example shown in FIG.
  • the edge of the convex portion on the concave portion 12 side is an arc shape.
  • stress is generated around the convex portion 131. Since there is no corner portion that tends to concentrate, it is possible to reduce the possibility that the external terminal 13 and the joining member are separated.
  • the external terminal 13b is formed on the inner surface of the recess 12 but may be filled in a part or all of the recess 12 in plan view.
  • the convex portion 131 has a shape similar to the edge of the concave portion 12 on the concave portion 12 side of the convex portion. Even if a force in a horizontal direction is applied to the main surface of 1, the stress applied to the external terminal 13 is more effectively distributed by the convex portions 131 arranged continuously over a wide range, so that the wiring board 1 is externally connected. The possibility of peeling from the circuit board can be further reduced.
  • a central terminal 13c may be provided.
  • the central terminal 13c can be manufactured by the same material and method as those of the external terminal 13 and the wiring conductor 14, and the exposed surface is coated with the same plating layer as that of the external terminal 13 and the wiring conductor 14. Yes.
  • the central terminal 13c is used for bonding to an external circuit board, for example, similarly to the external terminal 13.
  • the lower surface of the central terminal 13c is formed to be lower than the convex portion 131 of the external terminal 13 formed along the concave portion 12, but it is shown in FIG.
  • the convex portion 131 may be provided in the central portion of the central terminal 13c so as to have the same height or a higher height.
  • the convex portion 131 of the central terminal 13c can be produced by the same method as the convex portion 131 of the external terminal 13.
  • the distance between the concave portion 12 and the convex portion 131 in the vicinity of the central portion of the concave portion 12 is such that the distance between the concave portion 12 and the convex portion 131 at the end of the concave portion 12 is.
  • the heat of the electronic component 2 is transferred to the central terminal if the mounting region of the electronic component 2 is located inside the convex portion 131 of the central terminal 13c in plan view. Heat can be transferred favorably to the external circuit board through 13c, and the wiring board 1 having excellent heat dissipation can be obtained.
  • the thickness of the external terminal 13 may be different between the outer peripheral side and the central side with the convex portion 131 interposed therebetween.
  • the thickness of the external terminal 13 on the outer circumferential side is thinner than the thickness of the external terminal 13 on the center side across the convex portion 131, the connection between the external terminal 13 and the wiring of the external circuit board around the concave portion 12 The area can be increased. Further, it is easy to form a fillet around the convex portion 131, and the bonding strength can be improved.
  • the thickness of the external terminal 13 on the center side is large, the heat dissipation on the center side of the wiring board 1 can be increased.
  • the end portion of the main surface region 13a may be positioned outside the wiring substrate 1 with respect to the convex portion 131.
  • the wiring substrate 1 is formed with a through hole in the insulating substrate, and a metal member having better heat dissipation than the insulating substrate 11 on which the electronic component 2 is mounted is fitted into the through hole and joined to the insulating substrate.
  • a metal member having better heat dissipation than the insulating substrate 11 is embedded in a region overlapping the region where the electronic component 2 is mounted in plan view. Also good.
  • the wiring board 1 may be manufactured in the form of a multi-piece wiring board.

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Abstract

【課題】　外部端子と外部の回路基板の配線との接合を強固にすることができる配線基板を提供すること。 【解決手段】配線基板１は、対向する２つの主面、該２つの主面とつながる側面、および該側面から窪んでおり、かつ前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面とつながる凹部12を有する絶縁基板11と、一方の主面から凹部12の内面にかけて設けられており、 かつ一方の主面側に凹部12に沿って設けられた凸状部131を有する外部端子13とを備えている。

Description

配線基板および電子装置
　本発明は、電子部品を搭載するための配線基板および電子装置に関するものである。
　従来、電子部品を搭載するための配線基板は、電気絶縁性の材料から成る絶縁基板と、絶縁基板に設けられた導体とから構成されている。
　このような配線基板は、例えば、側面から下面にかけて設けられた凹部（キャスタレーション）を有しており、凹部の内面から配線基板の下面にかけて設けられており、外部端子として用いられる導体（キャスタレーション導体）を有しているものが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開2011－071373号公報
　しかしながら、近年の配線基板の小型化に伴って凹部や外部端子も小型化されてきている。このため、配線基板の外部端子と外部の回路基板との接合強度が低下してきている。これは、外部端子と接合部材との接合部のうち、配線基板の外周側を起点として、外部端子と接合部材とが剥離することが原因であった。
　本発明の一つの態様による配線基板は、対向する２つの主面、該２つの主面とつながる側面、および該側面から窪んでおり、かつ前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面とつながる凹部を有する絶縁基板と、前記一方の主面から前記凹部の内面にかけて設けられており、かつ前記一方の主面側に前記凹部に沿って設けられた凸状部を有する外部端子とを有している。
　本発明の他の態様による電子装置は、上記構成の配線基板と、該配線基板に搭載された電子部品とを有している。
　本発明の一つの態様による配線基板によれば、対向する２つの主面、該２つの主面とつながる側面、および該側面から窪んでおり、かつ前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面とつながる凹部を有する絶縁基板と、前記一方の主面から前記凹部の内面にかけて設けられており、かつ前記一方の主面側に前記凹部に沿って設けられた凸状部を有する外部端子を有していることから、配線基板を外部の回路基板に接合した際、接合部に対して配線基板の主面に水平な向きの力が加わっても、外部端子に加わる応力が凸状部によって分散されるので、配線基板が外部の回路基板から剥離する可能性を低減できる。
　本発明の他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を有していることから、電子装置と外部の回路基板との接合強度を向上できる。
（ａ）は、本発明の第１の実施形態における配線基板を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 図１（ａ）に示された配線基板のＡ－Ａ線における断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における配線基板の外部端子の第１の製造方法を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における配線基板の外部端子の第２の製造方法を示す断面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本発明の第１の実施形態における配線基板の外部端子の第３の製造方法を示す断面図である。 （ａ）は、本発明の第２の実施形態における配線基板を示す上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線における断面図である。 本発明の第３の実施形態における配線基板を示す下面図である。 （ａ）は、本発明の第１の実施形態における配線基板を示す上面図の他の例であり、（ｂ）は（ａ）の下面図である。 図８（ａ）に示された配線基板のＡ－Ａ線における断面図である。 本発明の第１の実施形態における配線基板を示す下面図の他の例である。
　本発明のいくつかの例示的な実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。
　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態における電子装置は、図１および図２に示されているように、配線基板１と、配線基板１の上面に設けられた電子部品２とを含んでいる。電子装置は、例えば電子部品モジュールを構成する回路基板上に実装される。
　配線基板１は、対向する２つの主面、２つの主面とつながる側面、および側面から窪んでおり、かつ２つの主面のうち少なくとも一方の主面とつながる凹部12を有する絶縁基板11と、一方の主面から凹部12の内面にかけて設けられており、かつ一方の主面側に凹部12に沿って設けられた凸状部131を有する外部端子13と、絶縁基板11に設けられている配線導体14とを有している。図１および図２において、電子装置は仮想のｘｙｚ空間におけるｘｙ平面に実装されている。図２～図５において、上方向とは、仮想のｚ軸の正方向のことをいう。
　絶縁基板11は、電子部品２の搭載領域を含む上面を有しており、平面視において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、上面中央部の搭載領域上に電子部品２が低融点ろう材または導電性樹脂等の接合剤を介して接着され固定される。
　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，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が、樹脂材料を用いて作製される場合は、例えば、エポキシ樹脂，ポリイミド樹脂，アクリル樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂、または四フッ化エチレン樹脂を始めとするフッ素系樹脂等を用いることができる。
　絶縁基板11が、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム，酸化珪素，酸化マグネシウムおよび酸化カルシウム等の原料粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤等を添加混合して泥漿状とし、これをドクターブレード法やカレンダーロール法等によってシート状に成形してセラミックグリーンシートを得て、しかる後、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを複数枚積層し、高温（約1600℃）で焼成することによって製作される。
　凹部12は、絶縁基板11の側面に設けられている。凹部12は、絶縁基板11の一方主面から他方主面にかけて設けられていても良いし、絶縁基板11の側面の途中から主面にかけて設けられていても構わない。このような凹部12は、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、凹部12となる貫通孔を形成しておくことにより形成される。
　配線導体14は、絶縁基板11の表面および内部に設けられており、配線導体14は、配線基板１に搭載された電子部品２と外部の回路基板とを電気的に接続するためのものである。配線導体14は、絶縁基板11の表面または内部に設けられた配線導体と、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導体同士を電気的に接続する貫通導体とを含んでいる。
　外部端子13は、絶縁基板11の主面に設けられた主面領域13ａと絶縁基板11の側面の凹部12の内面に設けられた側面領域13ｂとを有しており、絶縁基板11の主面から凹部12の内面にわたって設けられている。
　外部端子13および配線導体14は、タングステン（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ），マンガン（Ｍｎ），銀（Ａｇ）または銅（Ｃｕ）等の金属材料を用いることができる。例えば、絶縁基板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導体ペーストを、絶縁基板11となるセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法によって所定のパターンに印刷塗布して、絶縁基板11となるセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、絶縁基板11の所定位置に被着形成される。配線導体14が貫通導体である場合は、金型やパンチングによる打ち抜き加工やレーザー加工によってグリーンシートに貫通孔を形成して、この貫通孔に印刷法によって配線導体14用の導体ペーストを充填しておくことによって形成される。外部端子13の側面領域13ｂは、凹部12となる貫通孔の内面となる領域に、外部端子13用の導体ペーストを印刷塗布しておくことによって形成される。
　また、絶縁基板11の表面に形成される外部端子13および配線導体14は、絶縁基板11の表面に、銅、銀等の金属粉末に適当な有機バインダーおよび溶媒を添加混合して得た導体ペーストを絶縁基板11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を焼成する時の温度よりも低い温度（約1000℃）で焼成して絶縁基板11の表面に焼付けることにより形成しても良い。また、絶縁基板11の表面に、スパッタリング法，蒸着法等を用いて、銅，金，アルミニウム，ニッケル，クロム，モリブデン，チタンおよびそれらの合金等の金属材料からなる金属材料を被着させても良い。
　凸状部131は、凸状部131の周囲の外部端子13の表面よりも0.5～90μｍ程度突出している。また、凸状部131は、外部端子13の主面領域13ａの中央部よりも凹部12に近い領域に設けられている。外部端子13が凸状部131を有することによって、凹部12の周囲において外部端子13と外部の回路基板の配線との接合面積を大きくできる。また、凸状部131の周りにフィレットを形成しやすくして接合強度を向上できる。
　また、凸状部131は、図１、図６、図７に示された例のように、凹部12を囲むように設けられていると、凹部12を囲んでいる領域において外部端子13と外部の回路基板の配線との接合面積を大きくできる。また、凹部12を囲むようにフィレットの量を多くできる。したがって、配線基板１と外部の回路基板との接合強度を向上できる。特に、凸状部131の端部は、凹部12の配線基板１の中央側の内面よりも配線基板１の外側に配置されていることが好ましい。
　また、凸状部131は、図１に示された例のように、複数の凸部を含み、複数の凸部が凹部に沿って設けられていると、外部端子13に加わる応力が複数の凸部によってより分散されるので、配線基板１が外部の回路基板から剥離する可能性をより低減できる。
　また、凸状部131は、図６～図８、図10に示された例のように、凸状部131は一つの凸部からなり、一つの凸部が凹部12に沿って設けられていると、外部端子13に加わる応力が連なった凸部によって広範囲で分散されるので、配線基板１が外部の回路基板から剥離する可能性をより低減できる。
　また、図１、図６～図８、図10に示された例のように、平面視したときに、凸部が帯状をなしていると、接合部に対して配線基板１の主面に水平な向きの力が加わっても、外部端子13に加わる応力が凸状部によってより分散されるので、配線基板１が外部の回路基板から剥離する可能性をより低減できる。特に、凸状部131が、図１、図６、図８、図10に示された例のようにＸ方向に延びる部分とＹ方向に延びる部分とを有している、換言すれば、凸状部131の形状が直交する（直角に折れ曲がる）部分を有する形状である、もしくは凸状部131が複数の凸部からなり、複数の凸部のそれぞれの延長線が直交するように配置されているのが好ましい。このような構成にすると、接合部に対して配線基板１の主面に水平なあらゆる向きの力が加わっても、外部端子13に加わる応力が凸状部131によって効果的に分散されるので、配線基板１が外部の回路基板から剥離する可能性をより低減できる。
　凸状部131は、例えば以下の製造方法により製作できる。
　凸状部131の第１の製造方法は、図３（ａ）に示された例のように、絶縁基板11の主面に、第１端子13ｄを形成した後、図３（ｂ）に示された例のように、第１端子13ｄ上の凸状部131となる領域に、第２端子13ｅを形成することによって、凸状部131を有する外部端子13を形成できる。
　次に、第２の製造方法は、図４（ａ）に示された例のように、絶縁基板11の主面の凸状部131となる領域に第１端子13ｄを形成した後、図４（ｂ）に示された例のように、第１端子13ｄを覆うように第２端子13ｅを形成することによって、凸状部131を有する外部端子13を形成できる。第１端子13ｄは、第１端子13ｄ上に第２端子13ｅが形成されるので、例えば第２端子13ｅの厚みの50％以下としておけばよい。
　次に、第３の製造方法は、図５（ａ）に示された例のように、絶縁基板11の主面の第１端子13ｄを形成した後、図５（ｂ）に示された例のように、第１端子13ｄの端部と部分的に重なるように第２端子13ｅを形成することによって、凸状部131を有した外部端子13を形成できる。
　第１～第３の製造方法において、第１端子13ｄおよび第２端子13ｅは、上述の外部端子13と同様の材料を用いて同様の方法によって形成される。第１端子13ｄおよび第２端子13ｅは、それぞれ同じ方法を用いて形成しても良いし、異なる方法を用いて形成しても構わない。例えば、第１端子13ｄは、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに、第１端子13ｄ用の導体ペーストを印刷塗布し、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、外部端子13の側面領域13ｂとともに形成される。第２端子13ｅは、例えば絶縁基板11に第２端子13ｅ用の導体ペーストを印刷塗布した後、焼成して絶縁基板11の表面に焼付けるか、あるいは第２端子13ｅ用の金属材料をスパッタリング法，蒸着法等を用いて絶縁基板11の表面に被着させることによって形成される。例えば、第３の製造方法において、上述のように側面領域13ｂおよび第１端子13ｄと第２端子13ｅとを異なる方法で製作すると、外部端子13の主面領域13ａと側面領域13ｂとの接合を強固なものにするとともに、外部端子13同士の間隔や配線基板１の主面における外部端子13の位置を精度良く形成されたものとすることができる。
　また、第２の製造方法においては、第１端子13ｄは、絶縁膜でもよい。絶縁膜によって作製された第１端子13ｄは、実質的に絶縁基板11と同様のセラミック粉末に適当な有機バインダーおよび溶媒を添加混合して得たセラミックペーストを、絶縁基板11となるセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法によって所定のパターンに印刷塗布して、絶縁基板11となるセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、絶縁基板11の主面の凸状部131となる領域に被着形成される。
　外部端子13および配線導体14の露出する表面には、電解めっき法によってめっき層が被着される。めっき層は、ニッケル，銅，金または銀等の耐食性や接続部材との接続性に優れる金属から成るものであり、例えば、厚さ0.5～５μｍ程度のニッケルめっき層と0.1～３μｍ程度の金めっき層とが、あるいは厚さ１～10μｍ程度のニッケルめっき層と0.1～１μｍ程度の銀めっき層とが、順次被着される。これによって、外部端子13および配線導体14が腐食することを効果的に抑制できるとともに、配線導体14と電子部品２との固着や配線導体14とボンディングワイヤ等の接続部材３との接合や、外部端子13と外部の回路基板の配線との接合を強固にできる。また、電子部品２の搭載となる配線導体14上では、ニッケルめっき層上に、厚さ10～80μｍ程度の銅めっき層を被着させておくことにより、電子部品２の熱を良好に放熱させやすくしてもよい。
　また、第１～第３の製造方法により形成された凸状部131を含む外部端子13の主面領域13ａの表面の一部に、外部端子13の主面領域13ａの他の領域よりもめっき層を厚く被着させることにより、凸状部131の高さを高く形成したり、凸状部131を除く外部端子13の主面領域13ａの高さを部分的に異ならせることもできる。
　配線基板１の上面には、電子部品２が搭載されることによって電子装置を作製できる。配線基板１に搭載される電子部品２は、ＩＣチップやＬＳＩチップ等の半導体素子，発光素子，水晶振動子や圧電振動子等の圧電素子および各種センサ等である。例えば、電子部品２がフリップチップ型の半導体素子である場合には、半導体素子は、はんだバンプや金バンプまたは導電性樹脂（異方性導電樹脂等）等の接続部材３を介して、半導体素子の電極と配線導体14とが電気的および機械的に接続されることによって配線基板１に搭載される。また、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、接合部材によって電子部品搭載領域に固定された後、ボンディングワイヤ等の接続部材３を介して半導体素子の電極と配線導体14とが電気的に接続されることによって配線基板１に搭載される。また、配線基板１には、複数の電子部品２を搭載しても良いし、必要に応じて、抵抗素子や容量素子等の小型の電子部品を搭載しても良い。また、電子部品２は必要に応じて、樹脂やガラス等からなる封止材４、樹脂やガラス、セラミックス、金属等からなる蓋体等により封止される。
　本実施形態の配線基板１によれば、対向する２つの主面、２つの主面とつながる側面、および側面から窪んでおり、かつ２つの主面のうち少なくとも一方の主面とつながる凹部12を有する絶縁基板11と、一方の主面から凹部12の内面にかけて設けられており、かつ一方の主面側に凹部12に沿って設けられた凸状部131を有する外部端子13とを有していることから、配線基板１と外部の回路基板とを接合部材を介して接合した際、接合部材に対して配線基板１の主面に水平な向きの力が加わっても、接合部材から外部端子13に加わる応力が凸状部131によって分散されるので、外部端子13と接合部材とが剥離する可能性を低減できる。
　本実施形態の電子装置によれば、上記構成の配線基板１と、配線基板１に搭載された電子部品２とを有していることから、電子装置と外部の回路基板との接合強度を向上できる。
　（第２の実施形態）
　次に、本発明の第２の実施形態による電子装置について、図６を参照しつつ説明する。
　本発明の第２の実施形態における電子装置において、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図６に示された例のように、外部端子13が、絶縁基板11の電子部品２の搭載面と同じ主面に設けられている点である。このような場合には、配線基板１の上面側で外部の回路基板に接合できるので、配線基板１の下面側の全面に絶縁基板11よりも熱伝導率の高い部材を接合して配線基板１の放熱性を向上できる。絶縁基板11よりも熱伝導率の高い材料としては、例えば、銅（Ｃｕ），銅－タングステン（Ｃｕ－Ｗ）またはアルミニウム（Ａｌ）等の金属材料が挙げられる。
　なお、絶縁基板11は、図６に示された例のようにキャビティ15を含んでいる上面を有していてもよい。このようなキャビティ15は、セラミックグリーンシートにレーザー加工や金型による打ち抜き加工等によって、キャビティ15となる貫通孔を複数のセラミックグリーンシートに形成し、これらのセラミックグリーンシートを、貫通孔を形成していないセラミックグリーンシートに積層することで形成できる。また、絶縁基板11の厚みが薄い場合には、キャビティ15用の貫通孔は、セラミックグリーンシートを積層した後、レーザー加工や金型による打ち抜き加工等によって形成すると精度よく加工できるので好ましい。
　キャビティ15が発光素子を搭載する為の空間である場合には、図６に示された例のように、キャビティ15の内側面とキャビティ15の底面とのなす角度θは鈍角であって、特に110度～145度が好ましい。角度θをこのような範囲とすると、キャビティ15となる貫通孔の内側面を打ち抜き加工で安定かつ効率よく形成することが容易であり、この配線基板１を用いた発光装置を小型化しやすい。また、発光素子が発した光を外部に向かって良好に放射できる。このような角度θの内側面を有するキャビティ15は、パンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスを大きく設定した打ち抜き金型を用いてセラミックグリーンシートを打ち抜くことによって形成される。すなわち、打ち抜き金型のパンチの径に対してダイスの穴の径のクリアランスを大きく設定しておくことで、セラミックグリーンシートを主面側から他方主面側に向けて打ち抜く際にグリーンシートがパンチとの接触面の縁からダイスの穴との接触面の縁に向けて剪断されて、貫通孔の径が主面側から他方主面側に広がるように形成される。このとき、セラミックグリーンシートの厚み等に応じてパンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスを設定することで、セラミックグリーンシートに形成される貫通孔の内側面の角度を調節できる。このような打ち抜き方法は、打ち抜き加工のみで、キャビティ15の内側面とキャビティ15の底面とのなす角度θを所望の角度にできることから、生産性が高い。
　また、パンチの径とダイスの穴の径とのクリアランスが小さい打ち抜き金型による加工によって角度θが約90度の貫通孔を形成した後に、貫通孔の内側面に円錐台形状または角錐台形状の型を押し当てることでも、上述のような一方の主面側から他方の主面側に広がる角度θを有する貫通孔を形成してもよい。このような場合には、キャビティ15の内側面とキャビティ15の底面とのなす角度θをより精度よく調整できる。
　配線基板１が、例えば発光素子の搭載されるキャビティ15を含んだ上面を有する絶縁基板11を有する場合には、キャビティ15の内壁面に発光素子が発する光を反射させるための反射層が設けてられていてもよい。反射層は、例えばキャビティ15の内壁面に設けられた金属導体層と金属導体層上に被着されためっき層とを有している。金属導体層は、外部端子13および配線導体14と同様の材料および方法によって形成することができる。
　例えば、配線基板１に発光素子を搭載する場合には、金属導体層の最表面には銀めっき層を被着させ、外部端子13および配線導体14の最表面には金めっき層を被着させることが好ましい。金めっき層は、銀めっき層と比較して、電子部品２や接続部材３、外部の回路基板の配線との接合性に優れており、銀めっき層は、金めっき層と比較して光に対する反射率が高いためである。また、配線導体14と金属導体層の最表面を銀と金との合金めっき層として、例えば、銀と金との全率固溶の合金めっき層としてもよい。
　（第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を参照しつつ説明する。
　本発明の第３の実施形態における電子装置において、上記した第１の実施形態の電子装置と異なる点は、図７に示された例のように、凸状部131が、平面視したときに、凸部の凹部12側の縁が円弧状をなしている点である。このような場合には、配線基板１を外部の回路基板に接合した際、接合部に対して配線基板１の主面に水平な向きの力が加わっても、凸状部131の周囲に応力の集中しやすい角部が無いので、外部端子13と接合部材とが剥離する可能性を低減できる。
　本発明は、上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。例えば、外部端子13ｂは、凹部12の内面に形成されているが、平面視で凹部12の一部あるいは全てに充填されているものであってもよい。
　また、凸状部131は、図６に示された例のように、凸部の凹部12側の縁が凹部12の縁と相似な形状を有していると、接合部に対して配線基板１の主面に水平な向きの力が加わっても、外部端子13に加わる応力が広範囲に連続して配置された凸状部131によってより効果的に分散されるので、配線基板１が外部の回路基板から剥離する可能性をさらに低減できる。
　また、図８～図10に示された例のように、中央端子13ｃが設けられていてもよい。中央端子13ｃは、上述の外部端子13および配線導体14と同様の材料および方法により製作することができ、露出する表面には、外部端子13および配線導体14と同様のめっき層が被着されている。中央端子13ｃは、例えば、外部端子13と同様に、外部の回路基板との接合に用いられる。
　また、図８に示された例において、中央端子13ｃの下面は、凹部12に沿って形成された外部端子13の凸状部131よりも低くなるように形成しているが、図10に示された例のように、中央端子13ｃの中央部にも凸状部131を設けて、同様の高さ、あるいは高くなるようにしても構わない。中央端子13ｃの凸状部131は、外部端子13の凸状部131と同様な方法により作製できる。
　また、図８～図10に示された例のように、凹部12の中央部付近における凹部12と凸状部131との間隔が、凹部12の端部における凹部12と凸状部131との間隔よりも狭くすることにより、凹部12の中央部付近における凹部12の周囲において外部端子13と外部の回路基板の配線との接合面積を大きくしたり、外部の回路基板に接合する際の配線基板１の位置ずれを低減することができる。
　なお、中央端子13ｃにおいて凸状部131を設ける場合、平面視で電子部品２の搭載領域が中央端子13ｃの凸状部131の内側となるようにしておくと、電子部品２の熱を中央端子13ｃを介して外部の回路基板に熱を良好に伝熱させ、放熱性に優れた配線基板１とすることができる。
　また、凸状部131を挟んで、外周側と中央部側とで、外部端子13の厚みが異なっていても構わない。凸状部131を挟んで外周側の外部端子13の厚みが中央部側の外部端子13の厚みよりも薄い場合には、凹部12の周囲において外部端子13と外部の回路基板の配線との接合面積を大きくできる。また、凸状部131の周りにフィレットを形成しやすくして接合強度を向上できる。また、中央部側における外部端子13の厚みが厚いことにより、配線基板１の中央側における放熱性を高くすることができる。
　また、図10に示された例のように、主面領域13ａの端部が凸状部131よりも配線基板１の外側に位置しても構わない。
　また、配線基板１は、絶縁基板に貫通孔を形成し、この貫通孔に、電子部品２が搭載される絶縁基板11よりも放熱性の優れた金属部材を嵌合させて絶縁基板と接合させた配線基板１や、絶縁基板11の内部に、絶縁基板11よりも放熱性の優れた金属部材を平面視で電子部品２が搭載される領域と重なる領域に埋設させた配線基板１であってもよい。
　また、配線基板１は多数個取り配線基板の形態で製作されていてもよい。
１・・・・配線基板
11・・・・絶縁基板
12・・・・凹部
13・・・・外部端子
131・・・・凸状部
13ａ・・・主面領域
13ｂ・・・側面領域
13ｃ・・・中央端子
13ｄ・・・第１端子
13ｅ・・・第２端子
14・・・・配線導体
15・・・・キャビティ
２・・・・電子部品
３・・・・接続部材
４・・・・封止材

Claims (8)

  1. 　対向する２つの主面、該２つの主面とつながる側面、および該側面から窪んでおり、かつ前記２つの主面のうち少なくとも一方の主面とつながる凹部を有する絶縁基板と、
    前記一方の主面から前記凹部の内面にかけて設けられており、かつ前記一方の主面側に前記凹部に沿って設けられた凸状部を有する外部端子とを備えていることを特徴とする配線基板。
  2. 　前記凸状部は前記凹部を囲むように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
  3. 　前記凸状部は複数の凸部を含み、前記複数の凸部が前記凹部に沿って設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線基板。
  4. 　前記凸状部は一つの凸部からなり、前記一つの凸部が前記凹部に沿って設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の配線基板。
  5. 　平面視したときに、前記凸部が帯状をなしていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の配線基板。
  6. 　平面視したときに、前記凸部の前記凹部側の縁が円弧状をなしていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の配線基板。
  7. 　平面視したときに、前記凸部の前記凹部側の縁が前記凹部の縁と相似な形状を有していることを特徴とする請求項４に記載の配線基板。
  8. 　請求項１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を備えていることを特徴とする電子装置。
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