JP2002299514A - 電子部品搭載用基板 - Google Patents
電子部品搭載用基板Info
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Abstract
回路基板の配線導体へ正確に実装することができ、外部
接続用パッド間で電気的な短絡が発生することがない電
子部品搭載用基板を提供すること。 【解決手段】 絶縁基板下面の外部接続用パッドの厚み
を15〜30μmとし、外部接続用パッドの対向する辺
に垂直な断面における形状が台形状であり、その台形状
の下底の長さをW(μm)、台形状の高さをh(μ
m)、台形状のh−5μmの高さの部位の幅をD(μ
m)としたときに、P=D/W×100(%)で表され
る平坦度Pを65〜85%とした。
Description
振動子等の電子部品を搭載するための電子部品搭載用基
板に関するものである。
部品を搭載するための電子部品搭載用基板は、例えば、
アルミナセラミックス等の電気絶縁材料から成り、上面
に電子部品が搭載される搭載部を有する絶縁基板のその
上面に、電子部品の各電極が電気的に接続される電子部
品接続用パッドを被着させるとともに、下面に電子部品
の電極を外部電気回路基板の配線導体に電気的に接続す
るための外部接続用パッドを被着形成して成る。なお、
電子部品接続用パッドと外部接続用パッドとは、絶縁基
板を貫通する貫通導体により互いに電気的に接続されて
おり、これらの電子部品接続用パッド、外部接続用パッ
ドおよび貫通導体は、例えばタングステン(W)やモリ
ブデン(Mo)等の高融点金属から形成されている。
基板の上面の搭載部に電子部品を搭載するとともに、電
子部品の電極を電子部品接続用パッドにボンディングワ
イヤや金属バンプ等を介して電気的に接続した後、絶縁
基板の上面に電子部品を覆うようにしてポッティング樹
脂、樹脂製蓋体等の樹脂製封止材を被覆、固着させるこ
とにより、製品としての電子部品装置となる。そして、
この電子部品装置の外部接続用パッドを外部電気回路基
板の配線導体に半田を介して接続することによって、電
子部品装置が外部電気回路基板に実装されるとともに搭
載する電子部品の電極が外部電気回路に電気的に接続さ
れることとなる。
セラミックグリーンシートから製作され、具体的には、
セラミックグリーンシートに貫通導体を設けるための貫
通孔を穿孔するとともに、このセラミックグリーンシー
トの上下面および貫通孔内に電子部品接続用パッド、外
部接続用パッドおよび貫通導体用のメタライズペースト
を印刷塗布および充填し、これらを高温で焼成すること
によって製作される。
いては、外部接続用パッドの厚みは一般的には10〜5
0μm程度としている。
来例においては、外部接続用パッドの厚みが30μmを
超えると、外部接続用パッド用のメタライズペーストを
絶縁基板用のセラミックグリーンシートに印刷塗布する
際、厚く印刷されたメタライズペーストの中央部が表面
張力により大きく盛り上がるため、一定の厚みに印刷す
ることが困難となっていた。そのため、各外部接続用パ
ッド間の厚みばらつきが大きくなり、各外部接続用パッ
ドを外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続す
る際に電子部品装置が外部電気回路基板に対して傾斜し
た状態で実装されることとなる。その結果、電子部品装
置の外部接続用パッドと外部電気回路基板の配線導体と
の間に位置ずれが発生するという問題点を有していた。
以下の場合、外部接続用パッドを外部電気回路基板の配
線導体に半田を介して接続する際に、絶縁基板と外部電
気回路基板との間の隙間が狭いものとなり、そのためこ
の隙間において電子部品装置の自重により半田が押し潰
されてはみ出し、それにより隣接する外部接続用パッド
間ではみ出した半田同士が接触し隣接する外部接続用パ
ッド同士が電気的に短絡しやすいという問題点を有して
いた。
み完成されたものであり、その目的は、電子部品装置の
外部接続用パッドを外部電気回路基板の配線導体へ位置
ずれもなく正確に実装することができ、外部接続用パッ
ド間で電気的な短絡の発生もない電子部品搭載用基板を
提供することにある。
基板は、上面に電子部品の搭載部を有する絶縁基板の下
面に前記電子部品の電極を外部電気回路基板の配線導体
に半田を介して電気的に接続するための厚みが15〜3
0μmの略四角形の外部接続用パッドが形成されて成る
電子部品搭載用基板であって、前記外部接続用パッドは
対向する辺に垂直な断面における形状が台形状であり、
該台形状の下底の長さをW(μm)、前記台形状の高さ
をh(μm)、前記台形状のh−5μmの高さの部位の幅
をD(μm)としたときに、P=D/W×100(%)
で表される平坦度Pが65〜85%であることを特徴と
する。
用パッドの厚みが15〜30μmであることから、外部
接続用パッドのメタライズペーストを絶縁基板用のセラ
ミックグリーンシートに印刷した際、印刷されたメタラ
イズペーストが大きく盛り上がることがなく一定の厚み
に印刷することができ、各外部接続用パッドの厚みばら
つきを小さくできる。従って、各外部接続用パッドを外
部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続する際
に、電子部品装置が外部電気回路基板に対して傾斜した
状態で実装されることがなくなる。
直な断面における形状が台形状であり、この台形状の下
底の長さをW(μm)、台形状の高さをh(μm)、台
形状のh−5μmの高さの部位の幅をD(μm)とした
ときに、P=D/W×100(%)で表される平坦度P
を65〜85%としたことから、各外部接続用パッドを
外部電気回路基板の配線導体に半田を介して接続する際
に、各接続部へは均等に応力がかかることとなり、電子
部品装置の各外部接続用パッドと外部電気回路基板の配
線導体との間に位置ずれがなくなり、電子部品装置を正
確に外部電気回路基板に実装することが可能となる。
板の下面に前記外部接続用パッド間を仕切るように厚さ
15〜50μmの絶縁層が設けられていることを特徴と
する。
の電子部品搭載用基板を使用した電子部品装置を外部電
気回路基板に実装する際に、電子部品装置の自重により
半田が押し潰されたとしても、隣接する外部接続用パッ
ド間の半田同士の接触による短絡はこの絶縁層によって
有効に防止される。
に詳細に説明する。図1は、本発明の電子部品搭載用基
板について実施の形態の一例を示す断面図であり、図2
は図1に示す電子部品搭載用基板の下面図である。これ
らの図において、1は絶縁基板、4は電子部品接続用パ
ッド、5は貫通導体、6は外部接続用パッド、7は絶縁
層であり、これらで電子部品2を搭載するための電子部
品搭載用基板が主に構成される。
ス等の電気絶縁材料からなるものであり、その上面に電
子部品2を搭載するための搭載部1aを有しており、こ
の搭載部1aに半導体部品2が搭載される。絶縁基板1
が例えばアルミナセラミックスから成る場合、酸化アル
ミニウム、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化マグネシウ
ム等の原料粉末に適当な有機樹脂バインダ、溶剤を添加
混合して泥漿状となすとともに、ドクターブレード法等
のシート成形法を採用してシート状となすことにより複
数枚のセラミックグリーンシートを得、しかる後、この
セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施す
とともに還元雰囲気中で約1600℃の温度で焼成する
ことによって製作される。
極が電気的に接続される電子部品接続用パッド4が形成
される。また、絶縁基板1の下面には外部電気回路基板
(図示せず)に電気的に接続するための外部接続用パッ
ド6が形成されている。さらに、絶縁基板1の上面の電
子部品接続用パッド4と下面の外部接続用パッド6とを
接続する貫通導体5を有している。これらの電子部品接
続用パッド4、外部接続用パッド6および貫通導体5
は、絶縁基板1に搭載される電子部品2の各電極を外部
電気回路基板に電気的に接続するための導電路として機
能する。電子部品接続用パッド4には電子部品2の各電
極が例えばボンディングワイヤ3を介して接続され、外
部接続用パッド6は図示しない外部電気回路基板の配線
導体に例えば半田9等の導電性接着材料を介して接続さ
れる。
続用パッド6および貫通導体5は、WやMo等の高融点
金属粉末のペーストを塗布し焼成したメタライズ層から
成り、その露出表面には、1〜10μm程度の厚みのニ
ッケル(Ni)メッキ層および0.1〜3μm程度の厚
みの金(Au)メッキ層が順次被着されるのがよい。こ
れにより、電子部品接続用パッド4や外部接続用パッド
6の酸化腐食が有効に防止されるとともに、電子部品接
続用パッド4とボンディングワイヤ3との接続や外部接
続用パッド6と半田9との接続が容易かつ強固となる。
接続用パッド6および貫通導体5は、W等の高融点金属
粉末に適当な有機バインダ、溶剤を添加混合して得たメ
タライズペーストを、絶縁基板1用のセラミックグリー
ンシートにスクリーン印刷法等で印刷塗布し、これをセ
ラミックグリーンシートとともに焼成することによって
絶縁基体1の上下面および内部に被着形成される。
ド6の厚みを15〜30μmとしている。これにより、
外部接続用パッド6の厚みばらつきを小さくできるとい
う重要な作用効果を奏する。即ち、外部接続用パッド6
を外部電気回路基板の配線導体に半田9を介して接続す
る際に、電子部品装置を傾くことなく外部電気回路基板
に正確に実装することができる。
m未満では、外部接続用パッド6と絶縁基板1との接合
強度が低下し、外部接続用パッド6と外部電気回路基板
の配線導体とを半田9を介して接続した際に外部接続パ
ッド6が絶縁基板1の下面から剥離し易くなる。他方、
外部接続用パッド6の厚みが30μmを超えると、外部
接続用パッド6用のメタライズペーストを絶縁基板1用
のセラミックグリーンシートに印刷塗布した際に、厚く
印刷されたメタライズペーストの中央部が表面張力によ
り大きく盛り上がるため、各メタライズペーストが一定
の厚みに印刷されなくなる。そのため、外部接続用パッ
ド6の厚みばらつきが大きくなり、電子部品搭載用基板
を使用した電子部品装置を外部電気回路基板に実装する
際に、電子部品装置が外部電気回路基板に対して傾斜し
た状態で実装されることとなり、電子部品装置の外部接
続用パッド6と外部電気回路基板の配線導体との間に位
置ずれが発生し易くなる。
ド6は対向する辺に垂直な断面における形状が台形状で
あり、この台形状の下底の長さをW(μm)、台形状の
高さをh(μm)、台形状のh−5μmの高さの部位の
幅をD(μm)としたときに、P=D/W×100
(%)で表される平坦度Pが65〜85%としている。
65%未満では、各外部接続用パッド6間の厚みばらつ
きが発生し、外部接続用パッド6を外部電気回路基板の
配線導体に半田を介して接続する際に電子部品装置が外
部電気回路基板に対して傾斜した状態で実装されること
となる。その結果、電子部品装置の外部接続用パッド6
と外部電気回路基板の配線導体との間に位置ずれが発生
し易くなる。また、85%を超える場合、外部接続用パ
ッド6の厚みを15μm未満としなければならず、外部
接続用パッド6と絶縁基板1との接合強度が低下して、
外部接続用パッド6を外部電気回路基板の配線導体に半
田9を介して接続する際に外部接続パッド6が絶縁基板
1の下面から剥離し易くなる。
パッド6間を仕切るようにしてアルミナセラミックス等
の電気絶縁材料から成る絶縁層7が被着されている。こ
の絶縁層7は、例えば絶縁基体1用のセラミックグリー
ンシートと実質的に同一のセラミック原料粉末を含有す
るセラミックペーストを、絶縁基体1用のセラミックグ
リーンシートにスクリーン印刷法等で所定のパターンに
印刷塗布し、これを絶縁基体1用のセラミックグリーン
シートとともに焼成することにより被着形成される。こ
の絶縁層7は、外部接続用パッド6を外部電気回路基板
の配線導体に半田9を介して接続する際に、電子部品装
置の自重により押し潰される半田9により、隣接する外
部接続用パッド6同士が電気的に短絡するのを防止する
ダム部材として機能する。これにより、搭載する電子部
品2を正常に作動させることができる。
ましい。15μm未満では、電子部品装置の自重により
押し潰された半田9が絶縁層7を乗り越えてしまい、隣
接する外部接続パッド6の半田同士が接触して短絡する
危険性が大きくなる。他方、50μmを超えると、スク
リーン印刷法等による絶縁層7の形成が難しくなる。
みより絶縁層7の厚みの方が厚く形成されるのがよく、
この場合外部接続パッド6同士の電気的な短絡を有効に
防止することができる。
外部電気回路基板の配線導体へ半田実装される場合の実
装高さの位置決めにも用いることができるという効果も
有する。
電子部品接続用パッド4にボンディングワイヤ3を介し
て電気的に接続した後、絶縁基板1の上面にポッティン
グ樹脂や樹脂製蓋体等の樹脂製封止材を被覆または固着
させることにより、製品としての電子部品装置となる。
るものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々
の変更を行っても差し支えない。
パッドの厚みが15〜30μmであることから、外部接
続用パッド用のメタライズペーストを絶縁基板用のセラ
ミックグリーンシートに印刷する際、印刷されたメタラ
イズペーストが大きく盛り上がることがなく一定の厚み
に印刷することができ、外部接続用パッドの厚みばらつ
きを小さくできる。また、外部接続用パッドの対向する
辺に垂直な断面における形状が台形状であり、その台形
状の下底の長さをW(μm)、台形状の高さをh(μ
m)、台形状のh−5μmの高さの部位の幅をD(μ
m)としたときに、P=D/W×100(%)で表され
る平坦度Pを65〜85%としたことから、電子部品装
置の外部接続用パッドと外部電気回路基板の配線導体と
の間に位置ずれを発生させることもなく電子部品装置を
正確に外部電気回路基板に実装することが可能となる。
態の例を示す断面図である。
断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 上面に電子部品の搭載部を有する絶縁基
板の下面に前記電子部品の電極を外部電気回路基板の配
線導体に半田を介して電気的に接続するための厚みが1
5〜30μmの略四角形の外部接続用パッドが形成され
て成る電子部品搭載用基板であって、前記外部接続用パ
ッドは対向する辺に垂直な断面における形状が台形状で
あり、該台形状の下底の長さをW(μm)、前記台形状
の高さをh(μm)、前記台形状のh−5μmの高さの部
位の幅をD(μm)としたときに、P=D/W×100
(%)で表される平坦度Pが65〜85%であることを
特徴とする電子部品搭載用基板。 - 【請求項2】 前記絶縁基板の下面に前記外部接続用パ
ッド間を仕切るように厚さ15〜50μmの絶縁層が設
けられていることを特徴とする請求項1記載の電子部品
搭載用基板。
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2001
- 2001-03-29 JP JP2001095656A patent/JP4623852B2/ja not_active Expired - Fee Related
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