WO2024014433A1 - 配線構造体および電子モジュール - Google Patents

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WO2024014433A1
WO2024014433A1 PCT/JP2023/025470 JP2023025470W WO2024014433A1 WO 2024014433 A1 WO2024014433 A1 WO 2024014433A1 JP 2023025470 W JP2023025470 W JP 2023025470W WO 2024014433 A1 WO2024014433 A1 WO 2024014433A1
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ground conductor
conductor
opening
wiring structure
structure according
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PCT/JP2023/025470
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English (en)
French (fr)
Inventor
芳規 川頭
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/02—Containers; Seals

Definitions

  • the present disclosure relates to a wiring structure and an electronic module.
  • Patent Document 1 a structure as shown in Patent Document 1 is known as an electronic device for transmitting signals.
  • the semiconductor element and the signal wiring conductor are electrically connected by bonding wires (for example, see FIG. 6 of Patent Document 1).
  • the wiring structure includes an external board, a wiring board, a connecting member that electrically connects the external board and the wiring board, and a bonding material that joins the external board and the wiring board.
  • the external board includes a first board, a first ground conductor, and a first signal conductor.
  • the first substrate includes a first upper surface, a first lower surface opposite to the first upper surface, and a first side surface connected to the first lower surface and the first upper surface.
  • the first ground conductor includes a first upper ground conductor located on the first upper surface and a first lower ground conductor located on the first lower surface and electrically connected to the first upper ground conductor.
  • the first signal conductor is located on the first top surface.
  • the wiring board includes an insulator, a second signal conductor, a second ground conductor, and a third ground conductor.
  • the insulator includes a second upper surface, a second lower surface opposite to the second upper surface, and a second side surface connected to the second lower surface and the second upper surface and located opposite to the first side surface.
  • the second ground conductor is located on the second upper surface and extends in the first direction away from the second side surface.
  • the third ground conductor is electrically connected to the second ground conductor. Further, the third ground conductor is located on the second side surface with a space between it and the second upper surface.
  • a second signal conductor is located on the second top surface.
  • the connection member includes a first connection member and a second connection member.
  • the first connection member electrically connects the first ground conductor and the second ground conductor.
  • the second connection member electrically connects the first signal conductor and the second signal conductor.
  • the bonding material is a conductive paste located on the second side surface. Further, the bonding material electrically connects the third ground conductor and the first lower ground conductor.
  • the insulator further has a first opening having a first opening on the second side surface.
  • the first opening has a first inner wall surface that is continuous with the second side surface.
  • the third ground conductor includes a first region located on the first inner wall surface.
  • the bonding material is located in the first opening. Further, the bonding material electrically connects the first region and the first lower ground conductor.
  • the first opening is located on the second side surface with a space between it and the second upper surface.
  • the bonding material is located on the second side surface with a space between it and the second upper surface.
  • the first opening is positioned overlapping the second ground conductor when viewed in plan from a direction perpendicular to the second upper surface.
  • the wiring board further includes a fourth ground conductor located within the insulator.
  • the fourth ground conductor is electrically connected to the second ground conductor.
  • the insulator further has a second opening having a second opening on the second side.
  • the second opening has a second inner wall surface that is continuous with the second side surface. Further, the second opening is located apart from the first opening on the second side surface.
  • the third ground conductor further includes a second region located on the second inner wall surface. The fourth ground conductor is continuous with the first region and the second region.
  • the wiring board further includes a fifth ground conductor located within the insulator.
  • the fifth ground conductor is electrically connected to the second ground conductor.
  • the second side surface has a second upper side surface connected to the second upper surface, and a second lower side surface spaced from the second upper surface and connected to the second upper side surface.
  • the first opening has a first opening on the second lower side surface.
  • the fifth ground conductor is located on the second side surface between the second upper side surface and the second lower side surface. Further, the fifth ground conductor is continuous with the first region.
  • the bonding material is spaced from the fifth ground conductor on the second side surface.
  • the distance L1 between the second upper side surface and the first side surface is the distance L1 between the second lower side surface and the first side surface.
  • the distance is less than L2.
  • the wiring structures of (1) to (8) above further include a pedestal portion having a third upper surface.
  • the first lower surface of the external substrate is located on the third upper surface.
  • the bonding material bonds the first lower ground conductor and the pedestal.
  • the pedestal portion has a third side surface facing the second side surface.
  • the minimum value of the distance between the third side surface and the second side surface is greater than or equal to the minimum value of the distance between the first side surface and the second side surface.
  • the connecting member is a wire whose main component is a metal material.
  • the bonding material contains silver epoxy resin.
  • An electronic module includes the wiring structure of (1) to (12) above, a base, a frame, and a lid.
  • the base has a wiring structure mounted on its upper surface.
  • the frame portion is located on the upper surface of the base.
  • the lid is located above the frame.
  • the external board is an electronic circuit board. The external board is surrounded by a wiring board, a frame, and a lid.
  • FIG. 1 is a perspective view of a wiring structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a perspective view of an insulator according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a diagram cut along Y1-Y1 of the wiring structure shown in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 1 is a plan view of a wiring structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic module including a wiring structure according to an embodiment of the present disclosure.
  • the wiring structure may be directed either upward or downward, but for convenience, the orthogonal coordinate system xyz is defined and the positive side of the z direction is assumed to be upward.
  • plan view is a concept that includes plan view.
  • the direction perpendicular to the first upper surface 11a refers to, for example, the z direction in the drawings.
  • the second lower side surface 22c2, the first inner wall surface 2211, the second inner wall surface 2222, and the third side surface 101c are shown by dotted lines.
  • the wiring structure 100 includes an external board 1, a wiring board 2, a connecting member 3 for electrically connecting the external board 1 and the wiring board 2, and a bonding material 4 for joining the external board 1 and the wiring board 2. We are prepared.
  • the external board 1 includes a first board 11, a first ground conductor G1, and a first signal conductor S1.
  • the external board 1 may be an electronic circuit board that performs signal processing, such as converting an optical signal into an electrical signal or converting an electrical signal into an optical signal.
  • the external board 1 may be a flexible printed circuit (FPC).
  • the electronic circuit board is a concept that includes an optical semiconductor element such as a semiconductor laser (LD) or a photodiode (PD), a semiconductor integrated circuit element, and a sensor element such as an optical sensor.
  • the external substrate 1 is an optical semiconductor device, it can be formed of a semiconductor material such as gallium arsenide or gallium nitride, for example.
  • the first substrate 11 has a first upper surface 11a, a first lower surface 11b opposite to the first upper surface 11a, and a first substrate connected to the first lower surface 11b and the first upper surface 11a. and a side surface 11c.
  • the material for the first substrate 11 include ceramic materials such as aluminum oxide sintered bodies, mullite sintered bodies, silicon carbide sintered bodies, aluminum nitride sintered bodies, and silicon nitride sintered bodies, and glass. Dielectric materials such as ceramic materials can be used.
  • the first substrate 11 may have a structure in which a plurality of insulating layers are laminated, or may be a single layer. Further, when the external substrate 1 is an electronic circuit board, the material of the first substrate 11 may be, for example, aluminum nitride or a copper-tungsten alloy.
  • the first ground conductor G1 is electrically connected to the first upper ground conductor G1a located on the first upper surface 11a and the first upper ground conductor G1a located on the first lower surface 11b.
  • a first lower ground conductor G1b is included.
  • the first upper ground conductor G1a is located extending in the x direction on the first upper surface 11a.
  • the material of the first ground conductor G1 include metal materials such as gold, silver, copper, nickel, tungsten, molybdenum, and manganese.
  • the first ground conductor G1 may be formed by sintering a metal paste on the first upper surface 11a, or may be formed using a thin film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method.
  • the first ground conductor G1 has a width of 0.05 mm to 2 mm and a length of 1.5 mm to 25 mm, for example.
  • the thickness of the first ground conductor G1 is, for example, 0.01 mm to 0.1 mm.
  • the width, length, and thickness of the first ground conductor G1 referred to here can be the dimensions of the first ground conductor G1 in the y direction, the x direction, and the z direction, respectively.
  • the width/length/thickness of the first signal conductor S1, second signal conductor S2, and second ground conductor G2, which will be described later, can also be defined in the same manner.
  • the first upper ground conductor G1a and the first lower ground conductor G1b are electrically connected through a first via V1 provided in the first substrate 11. If the first upper ground conductor G1a and the first lower ground conductor G1b can be electrically connected, for example, by providing a conductive film on the first side surface 11c, the first upper ground conductor G1a and the first lower ground conductor G1b can be electrically connected. may be electrically connected.
  • the first signal conductor S1 is located on the first upper surface 11a. In one embodiment, the first signal conductor S1 is located alongside the first upper ground conductor G1a. With such a configuration, impedance can be easily adjusted and signal loss can be reduced.
  • the material of the first signal conductor S1 may be the same as or different from the material of the first ground conductor G1, and examples thereof include the same material as the material of the first ground conductor G1 described above. Further, the first signal conductor S1 may be formed by the same method as the first ground conductor G1 described above.
  • the first signal conductor S1 has a width of 0.05 mm to 2 mm and a length of 1.5 mm to 25 mm, for example.
  • the thickness of the first signal conductor S1 is, for example, 0.01 mm to 0.1 mm.
  • the wiring board 2 includes an insulator 22, a second signal conductor S2, a second ground conductor G2, and a third ground conductor G3. Although not shown, the wiring board 2 is electrically connected to the external board 1, and may also be connected with wires, lead terminals, flexible boards, etc. on the side not facing the external board 1. With such a configuration, in the electronic module 10, the wiring board 2 can be used as an input/output terminal for transmitting and receiving electrical signals.
  • the insulator 22 is connected to a second upper surface 22a, a second lower surface 22b opposite to the second upper surface 22a, a second lower surface 22b and a second upper surface 22a, and a first A second side surface 22c located opposite the side surface 11c.
  • the material for the insulator 22 include ceramic materials such as aluminum oxide sintered bodies, mullite sintered bodies, silicon carbide sintered bodies, aluminum nitride sintered bodies, and silicon nitride sintered bodies, and glass ceramics. Dielectric materials such as dielectric materials can be used. The material may be the same as or different from the material of the first substrate 11 described above.
  • the insulator 22 may have a structure in which a plurality of dielectric materials are laminated, or may be a single layer.
  • the insulator 22 has, for example, a size of 4 mm x 4 mm to 50 mm x 50 mm in plan view, and a thickness of 0.5 mm to 10 mm.
  • a plurality of conductors such as wiring formed of metal paste or the like may be located between each layer.
  • the second ground conductor G2 is located on the second upper surface 22a and extends in the positive direction of the x-axis away from the second side surface 22c.
  • the material of the second ground conductor G2 may be the same as or different from the material of the first ground conductor G1, and includes, for example, the same material as the material of the first ground conductor G1 described above. Further, the second ground conductor G2 may be formed by the same method as the first ground conductor G1 described above.
  • the second ground conductor G2 has a width of 0.05 mm to 2 mm and a length of 1.5 mm to 25 mm, for example.
  • the thickness of the second ground conductor G2 is, for example, 0.01 mm to 0.1 mm.
  • An insulating film such as ceramic (for example, alumina coat) or resin may be located on the first upper ground conductor G1a, first signal conductor S1, second ground conductor G2, and second signal conductor S2 described above. .
  • the insulating film can be provided on the first upper ground conductor G1a, the first signal conductor S1, the second ground conductor G2, and the second signal conductor S2 by screen printing. Further, the insulating film may be located only partially on each signal conductor. Such a configuration can reduce the possibility of short-circuiting between the first upper ground conductor G1a and the first signal conductor S1. With respect to the second ground conductor G2 and the second signal conductor S2, the same effect as described above can be achieved due to the presence of the insulating film.
  • the third ground conductor G3 is electrically connected to the second ground conductor G2. Further, the third ground conductor G3 is located on the second side surface 22c with a space between it and the second upper surface 22a.
  • the material of the third ground conductor G3 may be the same as or different from the material of the second ground conductor G2, and includes, for example, the same material as the material of the second ground conductor G2 described above.
  • the third ground conductor G3 may be formed by sintering a metal paste on the second side surface 22c, or may be formed using a thin film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method.
  • the third ground conductor G3 is electrically connected to the second ground conductor G2 by a second via V2 formed in the insulator 22 and a fifth ground conductor G5, which will be described later.
  • the second signal conductor S2 is located on the second upper surface 22a.
  • the material of the second signal conductor S2 may be the same as or different from the material of the first ground conductor G1, and includes, for example, the same material as the material of the first ground conductor G1 described above. Further, the second signal conductor S2 may be formed by the same method as the first ground conductor G1 described above.
  • the second signal conductor S2 has a width of 0.05 mm to 2 mm and a length of 1.5 mm to 25 mm, for example.
  • the thickness of the second signal conductor S2 is, for example, 0.01 mm to 0.1 mm.
  • the second signal conductor S2 is located side by side with the second ground conductor G2, so the second signal conductor S2 as a signal wiring can have a coplanar structure.
  • the coplanar structure allows high frequency signals to be transmitted smoothly.
  • the second signal conductor S2 and the second ground conductor G2 are positioned so as to extend in parallel; however, they do not necessarily have to be parallel; the second signal conductor S2 and the second ground conductor G2 are They may move away or approach each other in the middle. That is, the distance between the second signal conductor S2 and the second ground conductor G2 in the y direction may change along the way. Further, the second signal conductor S2 and the second ground conductor G2 may be bent in the middle.
  • the second signal conductor S2 may include a connecting portion S2e, a first portion S2a, and a line portion S2b.
  • a second connecting member 32 which will be described later, is connected to the connecting portion S2e.
  • the line portion S2b extends in the x direction.
  • the first portion S2a is located between the line portion S2b and the connection portion S2e.
  • the width of the first portion S2a may be smaller than the width of the first line portion S2b.
  • the inductance component can be increased in the second signal conductor S2.
  • the width of the connecting portion S2e may be larger than the width of the line portion S2b. With such a configuration, it is possible to easily connect the second connecting member 32.
  • the second signal conductor S2 and the second ground conductor G2 are located extending to the second side surface 22c when viewed from the z direction.
  • the size and length of the connecting member 3 can be reduced, so that the first signal conductor S1 and the second signal conductor S2, and the first ground conductor G1 and the second ground conductor G2 It is possible to reduce the possibility that the impedance will fluctuate at the connection section.
  • the second signal conductor S2 and the second ground conductor G2 do not necessarily have to extend to the second side surface 22c, and the second signal conductor S2 and the second ground conductor G2 are located on a plane from the z direction.
  • the second side surface 22c When viewed, the second side surface 22c may be spaced apart from the second side surface 22c in the x direction. With such a configuration, when manufacturing the wiring board 2 by dicing, it is possible to reduce the possibility that the second signal conductor S2 and the second ground conductor G2 will be damaged.
  • the connection member 3 includes a first connection member 31 and a second connection member 32.
  • the first connection member 31 electrically connects the first ground conductor G1 and the second ground conductor G2.
  • the second connection member 32 electrically connects the first signal conductor S1 and the second signal conductor S2.
  • the first connecting member 31 and the second connecting member 32 may be wires whose main component is a metal material. In this case, even if the heights (lengths in the z direction) of the first upper surface 11a and the second upper surface 22a are different in plan view from the y direction, the external board 1 and the wiring board 2 are connected to the connecting member 3. This makes it easy to connect.
  • the connecting member 3 may be a flexible substrate. In this case, the conductor lines formed on the flexible substrate can be considered as the first connecting member 31 and the second connecting member 32. Further, either the first connecting member 31 or the second connecting member 32 may be a flexible substrate, and either one may be a wire.
  • the connection member 3 further includes a third connection member 33. and a fourth connecting member 34.
  • the external board 1 may further include a fourth signal conductor S4 and a seventh ground conductor G7 located on the first upper surface 11a.
  • the third connecting member 33 electrically connects the third signal conductor S3 and the fourth signal conductor S4, and the fourth connecting member 34 electrically connects the sixth ground conductor G6 and the seventh ground conductor G7. connected.
  • the second signal conductor S2 and the third signal conductor S3 can be regarded as a pair of differential signal lines, and the wiring board 2 can transmit differential signals.
  • the wiring board 2 may further include an eighth ground conductor G8 located between the second signal conductor S2 and the third signal conductor S3.
  • an eighth ground conductor G8 located between the second signal conductor S2 and the third signal conductor S3.
  • the bonding material 4 is a conductive paste located on the second side surface 22c. Further, the bonding material 4 may electrically connect the third ground conductor G3 and the first lower ground conductor G1b. In FIG. 4, the connecting member 3 is omitted.
  • the bonding material 4 may include silver epoxy resin. When the bonding material 4 contains silver epoxy resin, the silver epoxy resin has a higher viscosity than solder or brazing filler metal, so it is difficult to run off. Therefore, it becomes easy to position the bonding material 4 at a desired position. Note that the bonding material 4 may be solder, brazing material, or the like.
  • the third ground conductor G3 and the first lower ground conductor G1b are electrically connected via the bonding material 4, thereby eliminating the deviation in the ground potential between the external board 1 and the wiring board 2, It is possible to strengthen the grounding condition. Therefore, in the second signal conductor S2, crosstalk characteristics can be improved during signal transmission. Moreover, with the above-described configuration, the external board 1 can be positioned close to the wiring board 2, so that the wiring structure 100 can be further miniaturized.
  • the insulator 22 may further include a first opening 221 having a first opening O1 on the second side surface 22c.
  • the first opening 221 has a first inner wall surface 2211 that is continuous with the second side surface 22c.
  • the third ground conductor G3 includes a first region G31 located on the first inner wall surface 2211.
  • the bonding material 4 is located in the first opening 221. Further, the bonding material 4 electrically connects the first region G31 and the first lower ground conductor G1b. In other words, the bonding material 4 is located up to the inside of the first opening 221 in plan view from the z direction.
  • the first region G31 of the third ground conductor G3 is a so-called castellation formed by applying a metal paste to the first inner wall surface 2211 of the first opening 221.
  • the conductor G3 may have a shape obtained by dividing a via in which the first inner wall surface 2211 is filled with metal paste.
  • the first opening 221 may be located on the second side surface 22c with a space between it and the second upper surface 22a. With such a configuration, it is possible to reduce the possibility that the bonding material 4 located in the first opening 221 will short-circuit with the second signal conductor S2 or the connection member 3 on the second upper surface 22a. Further, the first opening 221 is not limited to the above-described configuration, and may have a shape cut from the second upper surface 22a to the second side surface 22c. In such a case, the grounding state of the high frequency signal wiring can be further strengthened. In a plan view from the z direction, the first opening 221 may have a rectangular shape, an arc shape, or a rectangular shape with some rounded corners.
  • the bonding material 4 may be located on the second side surface 22c with a space between it and the second upper surface 22a. With such a configuration, it is possible to reduce the possibility that the bonding material 4 contacts the connection member 3 and causes a short circuit.
  • the first opening 221 may be located overlapping the second ground conductor G2 when viewed in plan from the z direction. That is, the first opening 221 having the first inner wall surface 2211 on which the first region G31 of the third ground conductor G3 is formed, which functions as a castellation, may be formed under the second ground conductor G2. .
  • the width of the first opening 221 (size in the y direction) in plan view from the z direction may be less than or equal to the width of the second ground conductor G2. Moreover, the width of the first opening 221 may be larger than the width of the second signal conductor S2 without being limited to the above-described embodiment.
  • the wiring board 2 may further include a fourth ground conductor G4 located within the insulator 22.
  • the fourth ground conductor G4 is electrically connected to the second ground conductor G2.
  • the fourth ground conductor G4 may be an inner ground conductor layer or may be located at the bottom layer of the insulator 22.
  • the insulator 22 further includes a second opening 222 having a second opening O2 on the second side surface 22c.
  • the second opening 222 has a second inner wall surface 2222 that is continuous with the second side surface 22c. Further, the second opening 222 is located apart from the first opening 221 on the second side surface 22c.
  • the third ground conductor G3 further includes a second region G32 located on the second inner wall surface 2222.
  • the fourth ground conductor G4 is continuous with the first region G31 and the second region G32.
  • the grounding state of the wiring board 2 can be strengthened.
  • the second opening 222 is located alongside the first opening 221 on a second lower side surface 22c2, which will be described later, but the first opening 221 and the second opening 222 are not necessarily the same. They may not be located side by side on the second lower side surface 22c2, and may be located shifted in the z direction or the y direction.
  • the bonding material 4 is located in the first opening 221 and the second opening 222. Therefore, by increasing the bonding area on the wiring board 2, the bonding strength between the external board 1 and the wiring board 2 can be improved. Note that the bonding material 4 located in the first opening 221 and the bonding material 4 located in the second opening 222 do not necessarily need to be located consecutively; 4 and the bonding material 4 located in the second opening 222 may be located separately.
  • the second opening 222 has the sixth ground conductor G6 in a plan view from the z direction. It may be located overlapping the ground conductor G6.
  • the wiring board 2 may further include a fifth ground conductor G5 located within the insulator 22.
  • the fifth ground conductor G5 is an inner ground conductor layer and is electrically connected to the second ground conductor G2.
  • the second side surface 22c has a second upper side surface 22c1 connected to the second upper surface 22a, and a second lower side surface 22c2 spaced from the second upper surface 22a and connected to the second upper side surface 22c1.
  • the first opening 221 has a first opening on the second lower side surface.
  • the fifth ground conductor G5 is located between the second upper side surface 22c1 and the second lower side surface 22c2 on the second side surface 22c. Further, the fifth ground conductor G5 is continuous with the first region G31.
  • the bonding material 4 may be located at a distance from the fifth ground conductor G5 on the second side surface 22c. By locating the fifth ground conductor G5 within the insulator 22, the ground potential can be strengthened. Further, since the bonding material 4 is located at a distance from the fifth ground conductor G5 on the second side surface 22c, it is possible for the bonding material 4 to short-circuit with the second signal conductor S2 and the connection member 3 on the second upper surface 22a. It is possible to reduce the
  • the distance L1 between the second upper side surface 22c1 and the first side surface 11c is less than or equal to the distance L2 between the second lower side surface 22c2 and the first side surface 11c.
  • the second side surface 22c may have a stepped shape.
  • the second lower side surface 22c2 may be further away from the first side surface 11c in the positive direction of the x-axis than the second upper side surface 22c1.
  • the first lower surface 11b of the external substrate 1 is located on the third upper surface 101a.
  • the bonding material 4 may bond the first lower ground conductor G1b and the pedestal portion 101. With such a configuration, the height of the external board 1 in the z direction can be easily adjusted, and the external board 1 and the wiring board 2 can be easily joined together using the connecting member 3.
  • the wiring structure 100 in one embodiment can be obtained by applying the bonding material 4 to the first lower surface 11b of the external substrate 1 and then bonding it to the pedestal portion 101 and the second side surface 22c.
  • the pedestal portion 101 may have a third side surface 101c located opposite to the second side surface 22c.
  • the minimum value of the distance between the third side surface 101c and the second side surface 22c is greater than or equal to the minimum value of the distance between the first side surface 11c and the second side surface 22c.
  • the minimum value of the distance between the third side surface 101c and the second side surface 22c is, for example, the distance L3 between the third side surface 101c and the second upper side surface 22c1. In one embodiment, the minimum value of the distance between the first side surface 11c and the second side surface 22c is, for example, the distance L1 between the first side surface 11c and the second upper side surface 22c1.
  • An electronic module 10 includes a wiring structure 100, a base 102, a frame 103, and a lid 106.
  • the electronic module 10 may further include a seal ring 105.
  • the external board 1 is an electronic circuit board. In a plan view from the z direction, the external board 1 is surrounded by the wiring board 2, the frame 103, and the lid 106.
  • the wiring board 2 may be integrated with a U-shaped wall portion 104 when viewed from above in the z direction.
  • the base 102 has an upper surface, and the wiring structure 100 is mounted on the upper surface.
  • the base 102 has a rectangular shape in a plan view, and has a size of 10 mm x 10 mm to 50 mm x 50 mm, and a thickness of 0.5 mm to 20 mm.
  • the material of the base 102 include metal materials such as copper, iron, tungsten, molybdenum, nickel, or cobalt, or alloys containing these metal materials.
  • the base 102 may be a single metal plate or a laminate formed by laminating a plurality of metal plates.
  • the material of the base 102 is the above-mentioned metal material
  • the surface of the base 102 is plated with nickel or gold using an electroplating method or an electroless plating method in order to reduce oxidation corrosion.
  • a layer may be formed.
  • the material of the base 102 is an insulating material, such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon nitride sintered body, or It may also be a ceramic material such as glass ceramics.
  • the frame portion 103 is located on the upper surface of the base portion 102 and protects the external substrate 1 located inside in plan view. As shown in FIG. 5, in one embodiment, the upper surface of the base 102 is surrounded by a frame 103 and a wall 104. That is, the frame portion 103 and the wall portion 104 are positioned so as to surround the external substrate 1. In this way, the frame portion 103 does not have to surround the entire outer edge of the upper surface of the base portion 102. Further, in one embodiment, the frame portion 103 is located along the outer edge of the upper surface of the base portion 102, but the frame portion 103 may be located inside the outer edge of the upper surface of the base portion 102.
  • the material of the frame portion 103 may be, for example, a metal material such as copper, iron, tungsten, molybdenum, nickel, or cobalt, or an alloy containing these metal materials.
  • the material of the frame 103 is an insulating material, such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, or a silicon nitride sintered body.
  • it may be a ceramic material such as glass ceramics.
  • the lid 106 is located above the frame 103.
  • the lid 106 protects the external substrate 1 together with the frame 103.
  • the lid body 106 has a rectangular shape in a plan view, and has a size of 10 mm x 10 mm to 50 mm x 50 mm, and a thickness of 0.5 mm to 2 mm.
  • the material of the lid body 106 include metal materials such as iron, copper, nickel, chromium, cobalt, molybdenum, or tungsten, or alloys made by combining a plurality of these metal materials.
  • the metal member constituting the lid body 106 can be manufactured by subjecting an ingot of such a metal material to a metal processing method such as a rolling method or a punching method.
  • the seal ring 105 has a function of joining the lid 106 and the frame 103. Seal ring 105 is located on frame 103. Examples of the material for the seal ring 105 include metal materials such as iron, copper, silver, nickel, chromium, cobalt, molybdenum, or tungsten, or alloys made by combining multiple of these metal materials. Note that when the seal ring 105 is not provided on the frame portion 103, the lid body 106 may be joined via an adhesive such as solder, brazing material, glass, or resin adhesive, for example. Note that the various combinations of characteristic parts in one embodiment are not limited to the examples of the above-mentioned embodiment. Furthermore, combinations of the embodiments are also possible.
  • the wiring structure according to one embodiment can strengthen the ground potential by having the above configuration. Therefore, the possibility of crosstalk occurring during signal transmission can be reduced.
  • the present disclosure can be used as a wiring structure and an electronic module.

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Abstract

配線構造体は、外部基板と、配線基板と、外部基板および配線基板を接続する第１接続部材および第２接続部材と、外部基板および配線基板を接合する接合材と、を備える。外部基板は、第１側面を有する第１基板と、第１接地導体と、第１信号導体と、を有する。第１接地導体は、第１上接地導体と、第１上接地導体と電気的に接続された第１下接地導体と、を含む。配線基板は、第１側面と向かい合って位置する第２側面を有する絶縁体と、第２信号導体と、第２接地導体と、第２接地導体と電気的に接続する第３接地導体と、を有する。第３接地導体は、第２側面に位置する。第１接続部材は、第１接地導体と第２接地導体を接続する。第２接続部材は、第１信号導体と第２信号導体を接続する。接合材は、第２側面に位置する導電性のペーストであり、第３接地導体と第１下接地導体とを電気的に接続する。

Description

配線構造体および電子モジュール
　本開示は、配線構造体および電子モジュールに関する。
　近年、無線通信機器や光通信機器は、より高速化、大容量の情報を伝送するために高周波化が求められている。その中でも、信号を伝送するための電子装置として、特許文献１に示すような構造が知られている。
　特許文献１に記載の発明において、半導体素子と信号配線導体とは、ボンディングワイヤによって電気的に接続されている（例えば、特許文献１の図６参照）。
特開２０１６－１１５７３６号公報
　本開示の一実施形態において、（１）配線構造体は、外部基板と、配線基板と、外部基板および配線基板を電気的に接続する接続部材と、外部基板および配線基板を接合する接合材と、を備えている。外部基板は、第１基板と、第１接地導体と、第１信号導体と、を有している。第１基板は、第１上面と、第１上面と反対側の第１下面と、第１下面および第１上面と接続する第１側面と、を含んでいる。第１接地導体は、第１上面に位置する第１上接地導体と、第１下面に位置するとともに第１上接地導体と電気的に接続された第１下接地導体と、を含んでいる。第１信号導体は、第１上面に位置している。配線基板は、絶縁体と、第２信号導体と、第２接地導体と、第３接地導体と、を有している。絶縁体は、第２上面と、第２上面と反対側の第２下面と、第２下面および第２上面と接続するとともに第１側面と向かい合って位置する第２側面と、を含んでいる。第２接地導体は、第２上面に位置するとともに、第２側面から遠ざかる第１方向に延びている。第３接地導体は、第２接地導体と電気的に接続している。また、第３接地導体は、第２側面において、第２上面と間を空けて位置している。第２信号導体は、第２上面に位置している。接続部材は、第１接続部材と、第２接続部材と、を有している。第１接続部材は、第１接地導体と第２接地導体を電気的に接続している。第２接続部材は、第１信号導体と第２信号導体を電気的に接続している。接合材は、第２側面に位置する導電性のペーストである。また、接合材は、第３接地導体と第１下接地導体とを電気的に接続している。
　（２）上記（１）の配線構造体において、絶縁体は、第２側面に第１開口を有する第１開口部を更に有している。第１開口部は、第２側面と連続する第１内壁面を有している。第３接地導体は、第１内壁面に位置する第１領域を含んでいる。接合材は、第１開口部に位置している。また、接合材は、第１領域と第１下接地導体とを電気的に接続している。
　（３）上記（２）の配線構造体において、第１開口部は、第２側面において、第２上面と間を空けて位置している。
　（４）上記（１）～（３）の配線構造体において、接合材は、第２側面において、第２上面と間を空けて位置している。
　（５）上記（２）～（４）の配線構造体において、第１開口部は、第２上面と垂直な方向からの平面視で、第２接地導体と重なって位置している。
　（６）上記（２）～（５）の配線構造体において、配線基板は、絶縁体内に位置する第４接地導体を更に有している。第４接地導体は、第２接地導体と電気的に接続されている。絶縁体は、第２側面に第２開口を有する第２開口部を更に有している。第２開口部は、第２側面と連続する第２内壁面を有している。また、第２開口部は、第２側面において、第１開口部と離れて位置している。第３接地導体は、第２内壁面に位置する第２領域を更に含んでいる。第４接地導体は、第１領域および第２領域と連続している。
　（７）上記（２）～（６）の配線構造体において、配線基板は、絶縁体内に位置する第５接地導体を更に有している。第５接地導体は、第２接地導体と電気的に接続している。第２側面は、第２上面と接続する第２上方側面と、第２上面と間を空けるとともに第２上方側面と接続する第２下方側面と、を有している。第１開口部は、第２下方側面に第１開口を有している。第５接地導体は、第２側面において、第２上方側面と第２下方側面との間に位置している。また、第５接地導体は、第１領域と連続している。接合材は、第２側面において、第５接地導体と間を空けて位置している。
　（８）上記（７）の配線構造体において、第１上面と垂直な方向からの平面視で、第２上方側面と第１側面との距離Ｌ１は、第２下方側面と第１側面との距離Ｌ２以下である。
　（９）上記（１）～（８）の配線構造体は、第３上面を有する台座部を更に備えている。外部基板の第１下面は、第３上面に位置している。接合材は、第１下接地導体および台座部を接合している。
　（１０）上記（９）の配線構造体において、台座部は、第２側面と向かい合って位置する第３側面を有している。第１上面と垂直な方向からの平面視において、第３側面と第２側面との距離の最小値は、第１側面と第２側面との距離の最小値以上である。
　（１１）上記（１）～（１０）の配線構造体において、接続部材は、金属材料を主成分とするワイヤである。
　（１２）上記（１）～（１１）の配線構造体において、接合材は、銀エポキシ樹脂を含んでいる。
　（１３）本開示の一実施形態に係る電子モジュールは、上記（１）～（１２）の配線構造体と、基部と、枠部と、蓋体と、を備えている。基部は、上面に配線構造体を搭載している。枠部は、基部の上面に位置している。蓋体は、枠部の上方に位置している。外部基板は、電子回路基板である。外部基板は、配線基板と枠部と蓋体で囲まれている。
本開示の一実施形態に係る配線構造体の斜視図である。 本開示の一実施形態に係る絶縁体の斜視図である。 図１に示す配線構造体をＹ１－Ｙ１で切断した図である。 本開示の一実施形態に係る配線構造体の平面図である。 本開示の一実施形態に係る配線構造体を備えた電子モジュールの分解斜視図。
　　＜配線構造体の構成＞
　以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、配線構造体は、いずれの方向が上方もしくは下方とされてもよいが、便宜的に、直交座標系ｘｙｚを定義するとともに、ｚ方向の正側を上方とする。また、本開示においては、平面視は平面透視を含む概念である。また、第１上面１１ａと垂直な方向とは、例えば、図面でいうｚ方向のことを指す。図４において、第２下方側面２２ｃ２、第１内壁面２２１１、第２内壁面２２２２、第３側面１０１ｃは、透過して点線で示してある。
　図１～図４を参照して本開示の一実施形態に係る配線構造体１００について説明する。配線構造体１００は、外部基板１と、配線基板２と、外部基板１および配線基板２を電気的に接続する接続部材３と、外部基板１および配線基板２を接合する接合材４と、を備えている。
　図１に示すように、外部基板１は、第１基板１１と、第１接地導体Ｇ１と、第１信号導体Ｓ１と、を有している。外部基板１は、例えば、光信号を電気信号に変換又は電気信号を光信号に変換するなど、信号の処理を行う電子回路基板であってもよい。また、外部基板１は、フレキシブル基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）であってもよい。本開示において、電子回路基板は、半導体レーザー（ＬＤ）又は、フォトダイオード（ＰＤ）等の光半導体素子、半導体集積回路素子および光センサ等のセンサ素子を含む概念である。外部基板１が、光半導体素子である場合は、例えば、ガリウム砒素又は窒化ガリウムなどの半導体材料によって形成することができる。
　図１～図４に示すように、第１基板１１は、第１上面１１ａと、第１上面１１ａと反対側の第１下面１１ｂと、第１下面１１ｂおよび第１上面１１ａと接続する第１側面１１ｃと、を含んでいる。第１基板１１の材料としては、例えば、酸化アルミニウム質燒結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体又は窒化珪素質焼結体等のセラミック材料や、ガラスセラミック材料などの誘電体材料を用いることができる。第１基板１１は、複数の絶縁層が積層された構成であってもよいし、単層であってもよい。また、外部基板１が電子回路基板である場合には、第１基板１１の材料としては、例えば、窒化アルミニウムや銅-タングステン合金などを用いることができる。
　図１に示すように、第１接地導体Ｇ１は、第１上面１１ａに位置する第１上接地導体Ｇ１ａと、第１下面１１ｂに位置するとともに第１上接地導体Ｇ１ａと電気的に接続された第１下接地導体Ｇ１ｂと、を含んでいる。一実施形態においては、第１上接地導体Ｇ１ａは、第１上面１１ａにおいてｘ方向に延びて位置している。第１接地導体Ｇ１の材料としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、タングステン、モリブデンおよびマンガンなどの金属材料が挙げられる。また、第１接地導体Ｇ１は、第１上面１１ａに金属ペーストを焼結して形成されてもよいし、蒸着法又はスパッタ法などの薄膜形成技術を用いて形成されてもよい。第１接地導体Ｇ１は、例えば、幅が０．０５ｍｍ～２ｍｍで、長さが１．５ｍｍ～２５ｍｍである。第１接地導体Ｇ１の厚みは、例えば、０．０１ｍｍ～０．１ｍｍである。なお、ここで言う第１接地導体Ｇ１の幅、長さ、厚みとは、それぞれ、第１接地導体Ｇ１のｙ方向における寸法、ｘ方向における寸法、ｚ方向における寸法とすることができる。後述する第１信号導体Ｓ１、第２信号導体Ｓ２、第２接地導体Ｇ２の幅／長さ／厚みも同様に定義することができる。
　図３に示すように、一実施形態において、第１上接地導体Ｇ１ａと第１下接地導体Ｇ１ｂは、第１基板１１に設けられた第１ビアＶ１で電気的に接続されている。第１上接地導体Ｇ１ａと第１下接地導体Ｇ１ｂを電気的に接続することができれば、例えば、第１側面１１ｃに導体膜を設けることによって、第１上接地導体Ｇ１ａと第１下接地導体Ｇ１ｂが、電気的に接続されていてもよい。
　第１信号導体Ｓ１は、第１上面１１ａに位置している。一実施形態において、第１信号導体Ｓ１は、第１上接地導体Ｇ１ａと並んで位置している。このような構成であることによって、インピーダンスの調整を容易にすることができ、信号の損失を低減することができる。第１信号導体Ｓ１の材料としては、第１接地導体Ｇ１の材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した第１接地導体Ｇ１の材料と同様の材料が挙げられる。また、第１信号導体Ｓ１は、上述した第１接地導体Ｇ１と同様の手法によって形成されてもよい。第１信号導体Ｓ１は、例えば、幅が０．０５ｍｍ～２ｍｍで、長さが１．５ｍｍ～２５ｍｍである。第１信号導体Ｓ１の厚みは、例えば、０．０１ｍｍ～０．１ｍｍである。
　配線基板２は、絶縁体２２と、第２信号導体Ｓ２と、第２接地導体Ｇ２と、第３接地導体Ｇ３と、を有している。図示しないが、配線基板２は、外部基板１と電気的に接続され、外部基板１と向かい合っていない側においても、更にワイヤやリード端子、フレキシブル基板等が接続されていてもよい。このような構成であることによって、電子モジュール１０において、配線基板２は、電気信号を送受信する入出力端子として用いることができる。
　図２～図４に示すように、絶縁体２２は、第２上面２２ａと、第２上面２２ａと反対側の第２下面２２ｂと、第２下面２２ｂおよび第２上面２２ａと接続するとともに第１側面１１ｃと向かい合って位置する第２側面２２ｃと、を含んでいる。絶縁体２２の材料としては、例えば、酸化アルミニウム質燒結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体又は窒化珪素質焼結体等のセラミック材料や、ガラスセラミック材料などの誘電体材料を用いることができる。前述した第１基板１１の材料と同じであっても、異なっていてもよい。
　また、絶縁体２２は、誘電体材料が複数積層された構成であっても良いし、単層であってもよい。絶縁体２２は、例えば、平面視における大きさが４ｍｍ×４ｍｍ～５０ｍｍ×５０ｍｍで、厚みが０．５ｍｍ～１０ｍｍである。絶縁体２２が複数層で構成される場合には、各層の間には、金属ペースト等によって形成された配線などの導体が複数位置していてもよい。
　第２接地導体Ｇ２は、第２上面２２ａに位置するとともに、第２側面２２ｃから遠ざかるｘ軸の正の方向に延びている。第２接地導体Ｇ２の材料としては、第１接地導体Ｇ１の材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した第１接地導体Ｇ１の材料と同様の材料が挙げられる。また、第２接地導体Ｇ２は、上述した第１接地導体Ｇ１と同様の手法によって形成されてもよい。第２接地導体Ｇ２は、例えば、幅が０．０５ｍｍ～２ｍｍで、長さが１．５ｍｍ～２５ｍｍである。第２接地導体Ｇ２の厚みは、例えば、０．０１ｍｍ～０．１ｍｍである。
　前述した、第１上接地導体Ｇ１ａ、第１信号導体Ｓ１、第２接地導体Ｇ２、第２信号導体Ｓ２上には、セラミック（例えばアルミナコート）又は樹脂などの絶縁膜が位置していてもよい。絶縁膜は、第１上接地導体Ｇ１ａ、第１信号導体Ｓ１、第２接地導体Ｇ２、第２信号導体Ｓ２上にスクリーン印刷により設けることができる。また、絶縁膜は、各信号導体上の一部のみに位置していてもよい。このような構成により、第１上接地導体Ｇ１ａと第１信号導体Ｓ１と短絡する可能性を低減することができる。第２接地導体Ｇ２および第２信号導体Ｓ２に関しても、絶縁膜が位置していることによって、上記と同様の効果を奏することができる。
　図２および図３に示すように、第３接地導体Ｇ３は、第２接地導体Ｇ２と電気的に接続している。また、第３接地導体Ｇ３は、第２側面２２ｃにおいて、第２上面２２ａと間を空けて位置している。第３接地導体Ｇ３の材料としては、第２接地導体Ｇ２の材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した第２接地導体Ｇ２の材料と同様の材料が挙げられる。第３接地導体Ｇ３は、第２側面２２ｃに金属ペーストを焼結して形成されてもよいし、蒸着法又はスパッタ法などの薄膜形成技術を用いて形成されてもよい。一実施形態において、第３接地導体Ｇ３は、絶縁体２２に形成された第２ビアＶ２および後述する第５接地導体Ｇ５によって、第２接地導体Ｇ２と電気的に接続されている。
　図１、図２、図３に示すように、第２信号導体Ｓ２は、第２上面２２ａに位置している。第２信号導体Ｓ２の材料としては、第１接地導体Ｇ１の材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した第１接地導体Ｇ１の材料と同様の材料が挙げられる。また、第２信号導体Ｓ２は、上述した第１接地導体Ｇ１と同様の手法によって形成されてもよい。第２信号導体Ｓ２は、例えば、幅が０．０５ｍｍ～２ｍｍで、長さが１．５ｍｍ～２５ｍｍである。第２信号導体Ｓ２の厚みは、例えば、０．０１ｍｍ～０．１ｍｍである。一実施形態において、第２信号導体Ｓ２は、第２接地導体Ｇ２と並んで位置しているため、信号配線としての第２信号導体Ｓ２をコプレーナ構造とすることができる。コプレーナ構造とすることで、高周波の信号を円滑に伝達することができる。
　また、一実施形態において、第２信号導体Ｓ２と第２接地導体Ｇ２は平行に延びて位置しているが、必ずしも平行である必要はなく、第２信号導体Ｓ２と第２接地導体Ｇ２は、途中で離れたり、近づいたりしていてもよい。つまり、第２信号導体Ｓ２と第２接地導体Ｇ２とのｙ方向における距離は、途中で変化していてもよい。また、第２信号導体Ｓ２および第２接地導体Ｇ２は、途中で曲がっていてもよい。
　また、図２および図４に示すように、第２信号導体Ｓ２は、接続部Ｓ２ｅ、第１部Ｓ２ａ、線路部Ｓ２ｂを有していてもよい。この場合、接続部Ｓ２ｅには、後述する第２接続部材３２が接続される。線路部Ｓ２ｂはｘ方向に延びている。第１部Ｓ２ａは、線路部Ｓ２ｂおよび接続部Ｓ２ｅに挟まれて位置している。また、第１部Ｓ２ａの幅は、第１線路部Ｓ２ｂの幅よりも小さくてもよい。このような構成であることによって、第２信号導体Ｓ２において、インダクタンス成分を増加させることができる。
　また、接続部Ｓ２ｅの幅は、線路部Ｓ２ｂよりも大きくてもよい。このような構成であることによって、第２接続部材３２を接続することを容易にすることができる。
　また、図４に示すように、一実施形態において、第２信号導体Ｓ２および第２接地導体Ｇ２は、ｚ方向からの平面視において、第２側面２２ｃにまで延びて位置している。このような構成であることによって、接続部材３の大きさや長さを小さくすることができるため、第１信号導体Ｓ１と第２信号導体Ｓ２、および、第１接地導体Ｇ１と第２接地導体Ｇ２の接続部において、インピーダンスが変動する可能性を低減することができる。また、第２信号導体Ｓ２および第２接地導体Ｇ２は、必ずしも第２側面２２ｃにまで延びて位置している必要はなく、第２信号導体Ｓ２および第２接地導体Ｇ２は、ｚ方向からの平面視で、第２側面２２ｃとｘ方向において間隔を空けて位置していてもよい。このような構成であることによって、配線基板２をダイシングによって製造する場合に、第２信号導体Ｓ２および第２接地導体Ｇ２が破損する可能性を低減することができる。
　図１および図３に示すように、接続部材３は、第１接続部材３１と、第２接続部材３２と、を有している。第１接続部材３１は、第１接地導体Ｇ１と第２接地導体Ｇ２を電気的に接続している。第２接続部材３２は、第１信号導体Ｓ１と第２信号導体Ｓ２を電気的に接続している。一実施形態において、第１接続部材３１および第２接続部材３２は、金属材料を主成分とするワイヤであってもよい。この場合、ｙ方向からの平面視において、第１上面１１ａと、第２上面２２ａの高さ（ｚ方向における長さ）が異なる場合であっても、外部基板１と配線基板２を接続部材３によって接続することが容易となる。また、接続部材３は、フレキシブル基板であってもよい。この場合、フレキシブル基板に形成された導体線路を、第１接続部材３１および第２接続部材３２とみなすことができる。また、第１接続部材３１又は第２接続部材３２のいずれかが、フレキシブル基板であって、いずれかがワイヤであってもよい。
　図１に示すように、配線基板２が、第２上面２２ａに位置する第３信号導体Ｓ３および第６接地導体Ｇ６を有している場合には、接続部材３は、更に第３接続部材３３および第４接続部材３４を有していてもよい。また、外部基板１は、第１上面１１ａに位置する第４信号導体Ｓ４と第７接地導体Ｇ７を更に有していても良い。この場合、第３接続部材３３は、第３信号導体Ｓ３と第４信号導体Ｓ４を電気的に接続しており、第４接続部材３４は、第６接地導体Ｇ６と第７接地導体Ｇ７を電気的に接続している。このような構成であることによって、第２信号導体Ｓ２および第３信号導体Ｓ３は、一対の差動信号線路とみなすことができ、配線基板２は、差動信号を伝送することができる。
　また、配線基板２は、第２信号導体Ｓ２と第３信号導体Ｓ３の間に位置する第８接地導体Ｇ８を更に有していてもよい。第２信号導体Ｓ２と第３信号導体Ｓ３が曲線部を有する配線パターンなどである場合、第２信号導体Ｓ２と第３信号導体Ｓ３間の位相ずれの影響を小さくすることができる。これにより、高周波信号の良好な伝送を行うことができる。
　接合材４は、第２側面２２ｃに位置する導電性のペーストである。また、接合材４は、第３接地導体Ｇ３と第１下接地導体Ｇ１ｂとを電気的に接続していてもよい。図４において、接続部材３は省略してある。一実施形態において、接合材４は、銀エポキシ樹脂を含んでいてもよい。接合材４が銀エポキシ樹脂を含む場合、銀エポキシ樹脂は、半田やろう材と比較して、粘性が高いため、流れ落ちにくい。従って、所望の位置に接合材４を位置させることが容易になる。なお、接合材４は、半田やろう材などであってもよい。
　上述のように、第３接地導体Ｇ３と第１下接地導体Ｇ１ｂが、接合材４を介して電気的に接続されていることによって、外部基板１と配線基板２の接地電位のずれをなくし、接地状態を強化することができる。このため、第２信号導体Ｓ２において、信号の伝送の際にクロストーク特性を向上させることができる。また、上述のような構成であることによって、外部基板１を、配線基板２に近づけて位置させることができるため、配線構造体１００を更に小型化することが可能となる。
　図２および図３に示すように、絶縁体２２は、第２側面２２ｃに第１開口Ｏ１を有する第１開口部２２１を更に有していてもよい。この場合、第１開口部２２１は、第２側面２２ｃと連続する第１内壁面２２１１を有している。第３接地導体Ｇ３は、第１内壁面２２１１に位置する第１領域Ｇ３１を含んでいる。接合材４は、第１開口部２２１に位置している。また、接合材４は、第１領域Ｇ３１と第１下接地導体Ｇ１ｂとを電気的に接続している。つまり、接合材４が、ｚ方向からの平面視において、第１開口部２２１内にまで位置している。このような構成であることによって、外部基板１と配線基板２における高周波信号配線の接地状態を強化することができる。また、外部基板１と配線基板２の接合強度を向上させることができる。
　一実施形態において、第３接地導体Ｇ３の第１領域Ｇ３１は、第１開口部２２１の第１内壁面２２１１に金属ペーストを塗布して形成した、いわゆるキャスタレーションとなっているが、第３接地導体Ｇ３は、第１内壁面２２１１に金属ペーストを充填したビアを分割した形状となっていてもよい。
　図２および図３に示すように、第１開口部２２１は、第２側面２２ｃにおいて、第２上面２２ａと間を空けて位置していてもよい。このような構成であることによって、第１開口部２２１に位置している接合材４が第２上面２２ａの第２信号導体Ｓ２や接続部材３とショートする可能性を低減させることができる。また、第１開口部２２１は、上述のような構成に限られず、第２上面２２ａから第２側面２２ｃにかけて切りかかれた形状であってもよい。このような場合には、高周波信号配線の接地状態をより強化することができる。ｚ方向からの平面視において、第１開口部２２１は、四角形状であってもよいし、円弧形状であってもよい、また、一部の角が丸い四角形状であってもよい。
　図３に示すように、接合材４は、第２側面２２ｃにおいて、第２上面２２ａと間を空けて位置していてもよい。このような構成であることによって、接合材４が、接続部材３と接してショートする可能性を低減することができる。
　第１開口部２２１は、ｚ方向からの平面視で、第２接地導体Ｇ２と重なって位置していてもよい。つまり、キャスタレーションとして機能する、第３接地導体Ｇ３の第１領域Ｇ３１が形成された第１内壁面２２１１を有する第１開口部２２１が、第２接地導体Ｇ２の下に形成されていてもよい。
　また、図４に示すように、一実施形態において、ｚ方向からの平面視における第１開口部２２１の幅（ｙ方向における大きさ）は、第２接地導体Ｇ２の幅以下であってもよい。また、上述の実施形態に限られず、第１開口部２２１の幅は、第２信号導体Ｓ２の幅より大きくてもよい。
　図２および図３に示すように、配線基板２は、絶縁体２２内に位置する第４接地導体Ｇ４を更に有していてもよい。この場合、第４接地導体Ｇ４は、第２接地導体Ｇ２と電気的に接続されている。なお、第４接地導体Ｇ４は、内層の接地導体層であってもよいし、絶縁体２２の最下層に位置していてもよい。絶縁体２２は、第２側面２２ｃに第２開口Ｏ２を有する第２開口部２２２を更に有している。第２開口部２２２は、第２側面２２ｃと連続する第２内壁面２２２２を有している。また、第２開口部２２２は、第２側面２２ｃにおいて、第１開口部２２１と離れて位置している。第３接地導体Ｇ３は、第２内壁面２２２２に位置する第２領域Ｇ３２を更に含んでいる。第４接地導体Ｇ４は、第１領域Ｇ３１および第２領域Ｇ３２と連続している。上述のような構成であることによって、配線基板２の接地状態を強化することができる。一実施形態において、第２開口部２２２は、後述する第２下方側面２２ｃ２において、第１開口部２２１と並んで位置しているが、必ずしも第１開口部２２１と第２開口部２２２は、第２下方側面２２ｃ２において並んで位置していなくてもよく、ｚ方向又はｙ方向にズレて位置していてもよい。
　また、一実施形態において、接合材４は、第１開口部２２１および第２開口部２２２に位置している。このため、配線基板２における接合面積が増加することにより外部基板１と配線基板２の接合強度を向上させることができる。なお、第１開口部２２１に位置する接合材４と、第２開口部２２２に位置する接合材４は、必ずしも連続して位置している必要はなく、第１開口部２２１に位置する接合材４と、第２開口部２２２に位置する接合材４は、分離して位置していてもよい。
　図４に示すように、配線基板２が、第２上面２２ａに位置する第６接地導体Ｇ６を有している場合には、第２開口部２２２は、ｚ方向からの平面視で、第６接地導体Ｇ６と重なって位置していてもよい。
　図２および図３に示すように、配線基板２は、絶縁体２２内に位置する第５接地導体Ｇ５を更に有していてもよい。この場合、第５接地導体Ｇ５は、内層の接地導体層であり、第２接地導体Ｇ２と電気的に接続している。第２側面２２ｃは、第２上面２２ａと接続する第２上方側面２２ｃ１と、第２上面２２ａと間を空けるとともに第２上方側面２２ｃ１と接続する第２下方側面２２ｃ２と、を有している。第１開口部２２１は、第２下方側面に第１開口を有している。第５接地導体Ｇ５は、第２側面２２ｃにおいて、第２上方側面２２ｃ１と第２下方側面２２ｃ２との間に位置している。また、第５接地導体Ｇ５は、第１領域Ｇ３１と連続している。接合材４は、第２側面２２ｃにおいて、第５接地導体Ｇ５と間を空けて位置していてよい。絶縁体２２内に第５接地導体Ｇ５が位置していることによって、接地電位を強化することができる。また、接合材４が第２側面２２ｃにおいて第５接地導体Ｇ５と間を空けて位置していることによって、接合材４が第２上面２２ａの第２信号導体Ｓ２や接続部材３とショートする可能性を低減させることができる。
　図３および図４に示すように、ｚ方向からの平面視で、第２上方側面２２ｃ１と第１側面１１ｃとの距離Ｌ１は、第２下方側面２２ｃ２と第１側面１１ｃとの距離Ｌ２以下であってもよい。つまり、第２側面２２ｃは、段差形状であってもよい。言い換えると、ｚ方向からの平面視において、第２下方側面２２ｃ２は、第２上方側面２２ｃ１よりも、ｘ軸の正の方向に第１側面１１ｃから離れていてもよい。このような構成であることによって、絶縁体２２を、誘電体材料を積層して形成する際に、積層のズレによって一部の層がｘの負の方向に突出した場合に、絶縁体２２が外部基板１と衝突する可能性を低減することができる。このため、外部基板１が破損する可能性を低減することができる。
　図３に示すように、第３上面１０１ａを有する台座部１０１を更に備えていてもよい。この場合、外部基板１の第１下面１１ｂは、第３上面１０１ａに位置している。接合材４は、第１下接地導体Ｇ１ｂおよび台座部１０１を接合してもよい。このような構成であることによって、外部基板１のｚ方向における高さ調整が容易となり、接続部材３を用いて外部基板１と配線基板２との接合を容易にすることができる。外部基板１の第１下面１１ｂに接合材４を塗布した後、台座部１０１および第２側面２２ｃに接合することによって、一実施形態における配線構造体１００とすることができる。
　図３に示すように、台座部１０１は、第２側面２２ｃと向かい合って位置する第３側面１０１ｃを有していてもよい。ｚ方向からの平面視において、第３側面１０１ｃと第２側面２２ｃとの距離の最小値は、第１側面１１ｃと第２側面２２ｃとの距離の最小値以上である。このような構成であることによって、第１下面１１ｂから第３側面１０１ｃにかけて、接合材４がフィレットを形成することが容易となるため、外部基板１と台座部１０１の接合強度を向上させることができる。図３に示すように、一実施形態において、第３側面１０１ｃと第２側面２２ｃとの距離の最小値とは、例えば、第３側面１０１ｃと第２上方側面２２ｃ１との距離Ｌ３である。また、一実施形態において、第１側面１１ｃと第２側面２２ｃとの距離の最小値とは、例えば、第１側面１１ｃと第２上方側面２２ｃ１との距離Ｌ１である。
　　＜電子モジュールの構成＞
　本開示の一実施形態に係る電子モジュール１０は、配線構造体１００と、基部１０２と、枠部１０３と、蓋体１０６と、を備えている。電子モジュール１０は、更にシールリング１０５を備えていても良い。また、一実施形態において、外部基板１は、電子回路基板である。ｚ方向からの平面視において、外部基板１は、配線基板２と枠部１０３と蓋体１０６で囲まれている。
　図５に示すように、配線基板２は、ｚ方向からの平面視でＵ字形状の壁部１０４と一体となっていてもよい。
　基部１０２は、上面を有し、上面に配線構造体１００を搭載している。基部１０２は、例えば、平面視において、四角形状であり、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ～５０ｍｍ×５０ｍｍで、厚みが０．５ｍｍ～２０ｍｍである。基部１０２の材料としては、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケル又はコバルト等の金属材料、あるいはこれらの金属材料を含有する合金が挙げられる。この場合、基部１０２は、１枚の金属板又は複数の金属板を積層させた積層体であっても良い。また、基部１０２の材料が、上記金属材料である場合には、酸化腐食を低減するために、基部１０２の表面には、電気めっき法又は無電解めっき法を用いて、ニッケル又は金等の鍍金層が形成されていてもよい。また、基部１０２の材料は、絶縁材料であって、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミックス等のセラミック材料であってもよい。
　枠部１０３は、基部１０２の上面に位置し、平面視において、内部に位置する外部基板１を保護している。図５に示すように、一実施形態においては、枠部１０３と壁部１０４によって、基部１０２の上面が囲まれている。つまり、枠部１０３と壁部１０４とで、外部基板１を取り囲むように位置している。このように、枠部１０３は、基部１０２の上面の外縁の全てを囲っていなくてもよい。また、一実施形態においては、枠部１０３は、基部１０２の上面の外縁に沿って位置しているが、枠部１０３は、基部１０２の上面の外縁よりも内側に位置していてもよい。
　枠部１０３の材料は、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケル又はコバルト等の金属材料、あるいはこれらの金属材料を含有する合金であってもよい。また、枠部１０３の材料は、絶縁材料であって、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミックス等のセラミック材料であってもよい。
　蓋体１０６は、枠部１０３の上方に位置している。蓋体１０６は、枠部１０３とともに外部基板１を保護する。蓋体１０６は、例えば、平面視において、四角形状であり、大きさが１０ｍｍ×１０ｍｍ～５０ｍｍ×５０ｍｍで、厚みが０．５ｍｍ～２ｍｍである。蓋体１０６の材料としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、モリブデン又はタングステンなどの金属材料、あるいはこれらの金属材料を複数組み合わせた合金などが挙げられる。このような金属材料のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって、蓋体１０６を構成する金属部材を作製することができる。
　シールリング１０５は、蓋体１０６と枠部１０３を接合する機能を有する。シールリング１０５は枠部１０３上に位置している。シールリング１０５の材料としては、例えば、鉄、銅、銀、ニッケル、クロム、コバルト、モリブデン又はタングステンなどの金属材料、あるいはこれらの金属材料を複数組み合わせた合金などが挙げられる。なお、枠部１０３上にシールリング１０５を設けない場合には、蓋体１０６は、例えば、半田、ろう材、ガラス又は樹脂接着材などの接着材を介して接合されてもよい。
　なお、一実施形態における特徴部の種々の組み合わせは上述の実施形態の例に限定されるものでない。また、各実施形態同士の組み合わせも可能である。
　一実施形態に係る配線構造体は、上記のような構成であることにより、接地電位を強化することができる。このため、信号の伝送においてクロストークが発生する可能性を低減することができる。
　本開示は、配線構造体および電子モジュールとして利用できる。
１　外部基板
１１　第１基板
１１ａ　第１上面
１１ｂ　第１下面
１１ｃ　第１側面
２　配線基板
２２　絶縁体
２２ａ　第２上面
２２ｂ　第２下面
２２ｃ　第２側面
２２ｃ１　第２上方側面
２２ｃ２　第２下方側面
２２１　第１開口部
Ｏ１　第１開口
２２１１　第１内壁面
２２２　第２開口部
Ｏ２　第２開口
２２２２　第２内壁面
３　接続部材
３１　第１接続部材
３２　第２接続部材
３３　第３接続部材
３４　第４接続部材
４　接合材
Ｖ１　第１ビア
Ｖ２　第２ビア
Ｓ１　第１信号導体
Ｓ２　第２信号導体
Ｓ３　第３信号導体
Ｓ４　第４信号導体
Ｇ１　第１接地導体
Ｇ１ａ　第１上接地導体
Ｇ１ｂ　第１下接地導体
Ｇ２　第２接地導体
Ｇ３　第３接地導体
Ｇ３１　第１領域
Ｇ３２　第２領域
Ｇ４　第４接地導体
Ｇ５　第５接地導体
Ｇ６　第６接地導体
Ｇ７　第７接地導体
Ｇ８　第８接地導体
Ｌ１　第１側面と第２上方側面の距離
Ｌ２　第１側面と第２下方側面の距離
Ｌ３　第２側面と第３側面の距離
１０　電子モジュール
１００　配線構造体
１０１　台座部
１０１ａ　第３上面
１０１ｃ　第３側面
１０２　基部
１０３　枠部
１０４　壁部
１０５　シールリング
１０６　蓋体

Claims (13)

  1. 　外部基板と、配線基板と、前記外部基板および前記配線基板を電気的に接続する接続部材と、前記外部基板および前記配線基板を接合する接合材と、を備え、
    　前記外部基板は、
    　第１上面と、該第１上面と反対側の第１下面と、該第１下面および前記第１上面と接続する第１側面と、を含む第１基板と、
    　前記第１上面に位置する第１上接地導体と、前記第１下面に位置するとともに前記第１上接地導体と電気的に接続された第１下接地導体と、を含む第１接地導体と、
    　前記第１上面に位置する第１信号導体と、を有しており、
    　前記配線基板は、
    　第２上面と、該第２上面と反対側の第２下面と、該第２下面および前記第２上面と接続するとともに前記第１側面と向かい合って位置する第２側面と、を含む絶縁体と、
    　前記第２上面に位置するとともに、前記第２側面から遠ざかる第１方向に延びる第２接地導体と、
    　前記第２上面に位置する第２信号導体と、
    　前記第２接地導体と電気的に接続し、前記第２側面において、前記第２上面と間を空けて位置する第３接地導体を有しており、
    　前記接続部材は、
    　前記第１接地導体と前記第２接地導体を電気的に接続する第１接続部材と、
    　前記第１信号導体と前記第２信号導体を電気的に接続する第２接続部材と、を有しており、
    　前記接合材は、
    　前記第２側面に位置するとともに、前記第３接地導体と前記第１下接地導体とを電気的に接続する、導電性のペーストである、
    　配線構造体。
  2. 　前記絶縁体は、前記第２側面に第１開口を有する第１開口部を更に有しており、
    　前記第１開口部は、前記第２側面と連続する第１内壁面を有し、
    　前記第３接地導体は、前記第１内壁面に位置する第１領域を含み、
    　前記接合材は、前記第１開口部に位置するとともに、前記第１領域と前記第１下接地導体とを電気的に接続する、請求項１に記載の配線構造体。
  3. 　前記第１開口部は、前記第２側面において、前記第２上面と間を空けて位置している、請求項２に記載の配線構造体。
  4. 　前記接合材は、前記第２側面において、前記第２上面と間を空けて位置している、請求項１～３のいずれか１つに記載の配線構造体。
  5. 　前記第１開口部は、前記第２上面と垂直な方向からの平面視において、前記第２接地導体と重なって位置している、請求項２又は３に記載の配線構造体。
  6. 　前記配線基板は、前記絶縁体内に位置し、前記第２接地導体と電気的に接続された第４接地導体を更に有し、
    　前記絶縁体は、前記第２側面に第２開口を有する第２開口部を更に有しており、
    　前記第２開口部は、前記第２側面と連続する第２内壁面を有するとともに、前記第２側面において、前記第１開口部と離れて位置し、
    　前記第３接地導体は、前記第２内壁面に位置する第２領域を更に含み、
    　前記第４接地導体は、前記第１領域および前記第２領域と連続している、請求項２又は３に記載の配線構造体。
  7. 　前記配線基板は、前記絶縁体内に位置し、前記第２接地導体と電気的に接続する第５接地導体を更に有し、
    　前記第２側面は、前記第２上面と接続する第２上方側面と、前記第２上面と間を空けるとともに前記第２上方側面と接続する第２下方側面と、を有し、
    　前記第１開口部は、前記第２下方側面に前記第１開口を有し、
    　前記第５接地導体は、前記第２側面において、前記第２上方側面と前記第２下方側面との間に位置するとともに、前記第１領域と連続しており、
    　前記接合材は、前記第２側面において、前記第５接地導体と間を空けて位置している、請求項２又は３に記載の配線構造体。
  8. 　前記第１上面と垂直な方向からの平面視において、前記第２上方側面と前記第１側面との距離Ｌ１は、前記第２下方側面と前記第１側面との距離Ｌ２以下である、請求項７に記載の配線構造体。
  9. 　第３上面を有する台座部を更に備え、
    　前記外部基板の前記第１下面は、前記第３上面に位置し、
    　前記接合材は、前記第１下接地導体および前記台座部を接合している、請求項１～８のいずれか１つに記載の配線構造体。
  10. 　前記台座部は、前記第２側面と向かい合って位置する第３側面を有しており、
    　前記第１上面と垂直な方向からの平面視において、前記第３側面と前記第２側面との距離の最小値は、前記第１側面と前記第２側面との距離の最小値以上である、請求項９に記載の配線構造体。
  11. 　前記接続部材は、金属材料を主成分とするワイヤである、請求項１～１０のいずれか１つに記載の配線構造体。
  12. 　前記接合材は、銀エポキシ樹脂を含む、請求項１～１１のいずれか１つに記載の配線構造体。
  13. 　請求項１～１２のいずれか１つに記載の配線構造体と、
    　上面に前記配線構造体を搭載する基部と、
    　前記基部の前記上面に位置する枠部と、
    　前記枠部に位置する蓋体とを備え、
    　前記外部基板は、電子回路基板であり、前記配線基板と前記枠部と前記蓋体で囲まれている、電子モジュール。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239669B1 (en) * 1997-04-25 2001-05-29 Kyocera Corporation High frequency package
JP2012151232A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Kyocera Corp 電子部品収納用パッケージおよび電子装置
JP2017059680A (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 京セラ株式会社 配線基板、半導体素子パッケージおよび半導体装置
WO2017131092A1 (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 京セラ株式会社 配線基板、光半導体素子パッケージおよび光半導体装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6239669B1 (en) * 1997-04-25 2001-05-29 Kyocera Corporation High frequency package
JP2012151232A (ja) * 2011-01-18 2012-08-09 Kyocera Corp 電子部品収納用パッケージおよび電子装置
JP2017059680A (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 京セラ株式会社 配線基板、半導体素子パッケージおよび半導体装置
WO2017131092A1 (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 京セラ株式会社 配線基板、光半導体素子パッケージおよび光半導体装置

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