JP6780996B2 - Wiring boards, electronics and electronic modules - Google Patents
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Description
本発明は、配線基板、電子装置および電子モジュールに関するものである。 The present invention relates to wiring boards, electronic devices and electronic modules.
従来、セラミックスからなる絶縁基板の主面に電子部品を搭載する配線基板および電子装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, wiring boards and electronic devices in which electronic components are mounted on the main surface of an insulating substrate made of ceramics are known (see, for example, Patent Document 1).
このような配線基板において、絶縁基板は、一方主面に電子部品をそれぞれ収納して搭載する凹部を有しており、他方主面に外部電極を有している。 In such a wiring board, the insulating substrate has a recess on one main surface for accommodating and mounting electronic components, and has an external electrode on the other main surface.
外部電極は、平面透視にて、凹部の側壁と重なるように配置されている。 The external electrodes are arranged so as to overlap the side walls of the recesses in plan perspective.
しかしながら、近年は、電子装置の薄型化および小型化が進んできており、凹部の側壁の幅が小さくなってきている。電子装置の高機能化に伴い、外部回路基板に接続して作動させた際に、電子部品が発熱して配線基板に熱が伝わり、配線基板の熱膨張によって外部電極に応力が加わって、平面透視で外部電極と重なる凹部の側壁に歪みが発生しやすいものとなり、凹部12内に封入した封止材、あるいは側壁上に配置した蓋体が剥がれることが懸念される。 However, in recent years, electronic devices have become thinner and smaller, and the width of the side wall of the recess has become smaller. With the increasing functionality of electronic devices, when they are connected to an external circuit board and operated, the electronic components generate heat and heat is transferred to the wiring board, and stress is applied to the external electrodes due to the thermal expansion of the wiring board, resulting in a flat surface. The side wall of the recess that overlaps with the external electrode is likely to be distorted by fluoroscopy, and there is a concern that the sealing material sealed in the recess 12 or the lid placed on the side wall may be peeled off.
本発明の一つの態様によれば、配線基板は、一方主面に電子部品を搭載する搭載部を含む凹部、および前記一方主面における前記凹部の側壁上に設けられた枠状領域を有し、平面視で矩形状の絶縁基板と、前記凹部に設けられた配線導体と、前記一方主面と相対する他方主面に設けられ、前記配線導体と接続された外部電極と、平面視で前記枠状領域の内側に位置した枠状の段差とを有しており、平面透視において、前記外部電極は前記枠状領域と重ならないように前記枠状領域の内縁と前記段差の内縁との間に位置している。また、一方主面に電子部品を搭載する搭載部を含む凹部、および前記一方主面における前記凹部の側壁上に設けられた枠状領域を有し、平面視で矩形状の絶縁基板と、前記凹部に設けられた配線導体と、前記一方主面と相対する他方主面に設けられ、前記配線導体と接続された外部電極とを有しており、平面透視において、前記外部電極は前記枠状領域と重ならないように前記枠状領域の内側に配置され、前記他方主面における前記枠状領域よりも内側の内側領域が一方主面側に凹となっている。
According to one aspect of the present invention, the wiring board has a recess including a mounting portion for mounting an electronic component on one main surface, and a frame-shaped region provided on the side wall of the recess on the one main surface. An insulating substrate having a rectangular shape in a plan view, a wiring conductor provided in the recess, and an external electrode provided in the other main surface facing the one main surface and connected to the wiring conductor, and the above in a plan view. has a stepped frame-shaped located on the inside of the frame-shaped region, in a plan perspective, the external electrodes and the inner edge of the inner edge and the stepped of the frame-like area so as not to overlap with the frame-like area It is located in between . Further, a insulating substrate having a concave portion including a mounting portion for mounting an electronic component on one main surface and a frame-shaped region provided on the side wall of the concave portion on the one main surface, and a rectangular insulating substrate in a plan view, and the above-mentioned It has a wiring conductor provided in the recess and an external electrode provided on the other main surface facing the one main surface and connected to the wiring conductor. In plan perspective, the external electrode has a frame shape. It is arranged inside the frame-shaped region so as not to overlap the region, and the inner region inside the frame-shaped region on the other main surface is concave on one main surface side.
本発明の一つの態様によれば、電子装置は、上記構成の配線基板と、該配線基板に搭載された電子部品とを有している。 According to one aspect of the present invention, the electronic device has a wiring board having the above configuration and electronic components mounted on the wiring board.
本発明の一つの態様によれば、電子モジュールは、接続パッドを有するモジュール用基板と、前記接続パッドにはんだを介して接続された上記構成の電子装置とを有する。
According to one aspect of the present invention, the electronic module has a module substrate having a connection pad and an electronic device having the above configuration connected to the connection pad via solder.
本発明の一つの態様による配線基板によれば、上記構成により、外部電極を外部回路基板に接続し、作動させた際に、外部電極に応力が加わったとしても、枠状領域には応力が加わりにくく、凹部の側壁の歪みが抑制されることで、凹部内に封入した封止材、あるいは凹部の側壁上に配置した蓋体が剥がれることを抑制することができる。
According to the wiring board according to one aspect of the present invention, the upper Symbol structure to connect the external electrodes to the external circuit board, when actuated, even stress is applied to the external electrodes, the frame-shaped region stress Is difficult to apply, and distortion of the side wall of the recess is suppressed, so that the sealing material sealed in the recess or the lid arranged on the side wall of the recess can be suppressed from peeling off.
本発明の一つの態様による電子装置によれば、上記構成の配線基板と、配線基板に搭載された電子部品とを有していることによって、気密性に優れた長期信頼性に優れたものとすることができる。
According to the electronic device according to an embodiment of the present invention, the wiring board having the above structure, by having a mounting electronic components on the wiring board, and is excellent in excellent long-term reliability airtightness can do.
本発明の一つの態様による電子モジュールによれば、接続パッドを有するモジュール用基板と、接続パッドにはんだを介して接続された上記構成の電子装置とを有することによって、長期信頼性に優れたものとすることができる。 According to the electronic module according to one aspect of the present invention, a module substrate having a connection pad and an electronic device having the above configuration connected to the connection pad via solder are provided, thereby having excellent long-term reliability. Can be.
本発明のいくつかの例示的な実施形態について、添付の図面を参照しつつ説明する。 Some exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態における電子装置は、図1〜図3に示すように、配線基板1と、配線基板1の凹部12に搭載された電子部品2とを含んでいる。電子装置は、図3に示すように、例えば電子モジュールを構成するモジュール用基板5上にはんだ6を用いて接続される。
(First Embodiment)
As shown in FIGS. 1 to 3, the electronic device according to the first embodiment of the present invention includes a wiring board 1 and an electronic component 2 mounted in a recess 12 of the wiring board 1. As shown in FIG. 3, the electronic device is connected to, for example, a module substrate 5 constituting an electronic module by using solder 6.
本実施形態における配線基板1は、一方主面に電子部品2を搭載する搭載部を含む凹部12、および一方主面における凹部12の側壁上に設けられた枠状領域11aを有し、平面視で矩形状の絶縁基板11と、凹部12に設けられた配線導体13と、一方主面と相対する他方主面に設けられ、配線導体13と接続された外部電極14とを有している。外部電極14は、平面透視において、枠状領域と重ならないように枠状領域11aの内側(内側領域11b)に配置されている。配線導体13は、絶縁基板11の主面および内部に設けられている。図1〜図3に
おいて、上方向とは、仮想のz軸の正方向のことをいう。なお、以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際に配線基板1等が使用される際の上下を限定するものではない。
The wiring board 1 in the present embodiment has a recess 12 including a mounting portion for mounting the electronic component 2 on one main surface, and a frame-shaped region 11a provided on the side wall of the recess 12 on one main surface in a plan view. It has a rectangular insulating substrate 11, a wiring conductor 13 provided in a recess 12, and an external electrode 14 provided on one main surface facing the main surface and connected to the wiring conductor 13. The external electrode 14 is arranged inside the frame-shaped region 11a (inner region 11b) so as not to overlap the frame-shaped region in plan perspective. The wiring conductor 13 is provided on the main surface and inside of the insulating substrate 11. In FIGS. 1 to 3, the upward direction means the positive direction of the virtual z-axis. It should be noted that the distinction between the upper and lower parts in the following description is for convenience, and does not limit the upper and lower parts when the wiring board 1 and the like are actually used.
また、図1(b)に示す例において、平面透視において、枠状領域11aの内縁となる領域を点線にて示している。また、図1(b)に示す例において、平面透視において、外部電極14と重なる配線導体13の貫通導体を点線にて示している。 Further, in the example shown in FIG. 1B, the region serving as the inner edge of the frame-shaped region 11a is shown by a dotted line in the plan perspective. Further, in the example shown in FIG. 1 (b), the through conductor of the wiring conductor 13 overlapping with the external electrode 14 is shown by a dotted line in planar perspective.
絶縁基板11は、一方主面(図1〜図3では上面)および他方主面(図1〜図3では下面)と、側面とを有している。絶縁基板11は、複数の絶縁層11cからなり、一方主面に開口し、電子部品2を搭載する搭載部を含む凹部12を有している。絶縁基板11は、平面視すなわち主面に垂直な方向から見ると矩形の板状の形状を有している。絶縁基板11は電子部品2を支持するための支持体として機能し、凹部12の底面の搭載部上に、電子部品2がはんだバンプ、金バンプまたは導電性樹脂(異方性導電樹脂等)、樹脂等の接続部材3を介して接着されて固定される。 The insulating substrate 11 has one main surface (upper surface in FIGS. 1 to 3), the other main surface (lower surface in FIGS. 1 to 3), and a side surface. The insulating substrate 11 is composed of a plurality of insulating layers 11c, has an opening on one main surface, and has a recess 12 including a mounting portion for mounting the electronic component 2. The insulating substrate 11 has a rectangular plate-like shape when viewed in a plan view, that is, when viewed from a direction perpendicular to the main surface. The insulating substrate 11 functions as a support for supporting the electronic component 2, and the electronic component 2 is a solder bump, a gold bump, or a conductive resin (anisometric conductive resin, etc.) on the mounting portion on the bottom surface of the recess 12. It is adhered and fixed via a connecting member 3 such as resin.
絶縁基板11は、例えば、酸化アルミニウム質焼結体(アルミナセラミックス),窒化アルミニウム質焼結体,窒化珪素質焼結体、ムライト質焼結体またはガラスセラミックス焼結体等のセラミックスを用いることができる。絶縁基板11は、例えば酸化アルミニウム質焼結体である場合であれば、酸化アルミニウム(Al2O3),酸化珪素(SiO2),酸化マグネシウム(MgO),酸化カルシウム(CaO)等の原料粉末に適当な有機バインダーおよび溶剤等を添加混合して泥漿物を作製する。この泥漿物を、従来周知のドクターブレード法またはカレンダーロール法等を採用してシート状に成形することによってセラミックグリーンシートを作製する。次に、このセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに、セラミックグリーンシートを複数枚積層して生成形体を形成し、この生成形体を高温(約1600℃)で焼成することによって絶縁基板11が製作される。 For the insulating substrate 11, for example, ceramics such as an aluminum oxide sintered body (alumina ceramics), an aluminum nitride material sintered body, a silicon nitride material sintered body, a mulite material sintered body, or a glass ceramics sintered body may be used. it can. In the case where the insulating substrate 11 is, for example, an aluminum oxide sintered body, raw material powders such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), silicon oxide (SiO 2 ), magnesium oxide (MgO), and calcium oxide (CaO) are used. An appropriate organic binder, solvent, etc. are added and mixed to prepare a muddy syrup. A ceramic green sheet is produced by molding this slurry into a sheet shape by adopting a conventionally known doctor blade method, calendar roll method, or the like. Next, the insulating substrate 11 is formed by subjecting the ceramic green sheet to an appropriate punching process, laminating a plurality of ceramic green sheets to form a product, and firing the product at a high temperature (about 1600 ° C.). It will be manufactured.
凹部12は、図1および図2に示す例において、絶縁基板11の一方主面に設けられている。凹部12の側壁上には、凹部12を囲むように枠状領域11aが設けられている。凹部12は、底面に電子部品2を搭載するためのものである。凹部12内には、電子部品2と電気的に接続するための配線導体13が導出している。凹部12は、図1に示す例において、平面視において、角部が円弧状の矩形状であり、絶縁基板11の中央部に設けられている。図1〜図3に示す例において、絶縁基板11は、3層の絶縁層11cから形成されており、凹部12は、一方主面側の1番目の絶縁層11cに設けられている。 The recess 12 is provided on one main surface of the insulating substrate 11 in the examples shown in FIGS. 1 and 2. A frame-shaped region 11a is provided on the side wall of the recess 12 so as to surround the recess 12. The recess 12 is for mounting the electronic component 2 on the bottom surface. A wiring conductor 13 for electrically connecting to the electronic component 2 is led out in the recess 12. In the example shown in FIG. 1, the recess 12 has an arcuate rectangular shape at a corner in a plan view, and is provided at the center of the insulating substrate 11. In the examples shown in FIGS. 1 to 3, the insulating substrate 11 is formed of three layers of insulating layers 11c, and the recess 12 is provided in the first insulating layer 11c on the main surface side.
凹部12は、例えば、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートのいくつかにレーザー加工や金型による打ち抜き加工等によって、凹部12となる貫通孔をそれぞれのセラミックグリーンシートに形成し、このセラミックグリーンシートを、貫通孔を形成していない他のセラミックグリーンシートに積層することで形成できる。 For the recess 12, for example, some of the ceramic green sheets for the insulating substrate 11 are formed with through holes to be recesses 12 by laser processing, punching with a die, or the like, and the ceramic green sheet is formed. , Can be formed by laminating on another ceramic green sheet that does not have through holes.
配線導体13は、絶縁基板11の表面および内部に設けられており、一部が凹部12に延出している。外部電極14は、絶縁基板11の他方主面に設けられており、配線導体13と電気的に接続されている。配線導体13および外部電極14は、凹部12の搭載部に搭載された電子部品2とモジュール用基板5とを電気的に接続するためのものである。配線導体13は、電子部品2の電極と接続部材3を介して接続される。外部電極14は、モジュール用基板5の接続パッド51とはんだ6を介して接続される。配線導体13は、絶縁層11cの表面に設けられた配線層と、絶縁基板11を構成する絶縁層11cを貫通して上下に位置する配線層同士を電気的に接続する、あるいは配線層と外部電極14と電気的に接続する貫通導体とを含んでいる。 The wiring conductor 13 is provided on the surface and inside of the insulating substrate 11, and a part of the wiring conductor 13 extends into the recess 12. The external electrode 14 is provided on the other main surface of the insulating substrate 11 and is electrically connected to the wiring conductor 13. The wiring conductor 13 and the external electrode 14 are for electrically connecting the electronic component 2 mounted on the mounting portion of the recess 12 and the module substrate 5. The wiring conductor 13 is connected to the electrode of the electronic component 2 via the connecting member 3. The external electrode 14 is connected to the connection pad 51 of the module substrate 5 via the solder 6. The wiring conductor 13 electrically connects the wiring layer provided on the surface of the insulating layer 11c and the wiring layers located above and below the insulating layer 11c constituting the insulating substrate 11 or connects the wiring layer to the outside. It includes a through conductor that electrically connects to the electrode 14.
外部電極14は、平面透視において、枠状領域11aと重ならないように枠状領域の内側(内側領域11b)に配置されている。すなわち、外部電極14は、平面透視において、枠状領域11aと重なる領域には、モジュール用基板5と接続するための電極としては設けられていない。なお、外部電極14用途以外のパターン、例えば、電気チェック用や方向性確認用、あるいは製品名のパターン等、モジュール用基板5と接続されないパターンについては、平面透視において枠状領域11aと重なる領域に配置していても構わない。 The external electrode 14 is arranged inside the frame-shaped region (inner region 11b) so as not to overlap the frame-shaped region 11a in planar fluoroscopy. That is, the external electrode 14 is not provided as an electrode for connecting to the module substrate 5 in the region overlapping the frame-shaped region 11a in planar perspective. For patterns other than those used for the external electrode 14, for example, patterns for electrical check, direction confirmation, product name, etc., which are not connected to the module substrate 5, the pattern overlaps with the frame-shaped region 11a in plan perspective. It does not matter if it is arranged.
配線導体13および外部電極14は、例えばタングステン(W),モリブデン(Mo),マンガン(Mn)等を主成分とする金属粉末メタライズである。例えば、絶縁基板11が酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、W,MoまたはMn等の高融点金属粉末に適当な有機バインダーおよび溶媒等を添加混合して得たメタライズペーストを、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに予めスクリーン印刷法によって所定のパターンに印刷塗布して、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートと同時に焼成することによって、絶縁基板11の所定位置に被着形成される。配線導体13および外部電極14は、例えば、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに、配線導体13用または外部電極14用のメタライズペーストをスクリーン印刷法等の印刷手段によって印刷塗布し、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。また、配線導体13が貫通導体である場合、例えば、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートに金型またはパンチングによる打ち抜き加工またはレーザー加工等の加工方法によって貫通導体用の貫通孔を形成し、この貫通孔に、貫通導体用のメタライズペーストを上記印刷手段によって充填しておき、絶縁基板11用のセラミックグリーンシートとともに焼成することによって形成される。メタライズペーストは、上述の金属粉末に適当な溶剤およびバインダーを加えて混練することによって、適度な粘度に調整して作製される。なお、絶縁基板11との接合強度を高めるために、ガラス粉末、セラミック粉末を含んでいても構わない。 The wiring conductor 13 and the external electrode 14 are metal powder metallized containing, for example, tungsten (W), molybdenum (Mo), manganese (Mn) and the like as main components. For example, when the insulating substrate 11 is made of an aluminum oxide sintered body, the metallized paste obtained by adding and mixing an appropriate organic binder and a solvent to a refractory metal powder such as W, Mo or Mn is insulated. The ceramic green sheet for the substrate 11 is pre-printed and coated in a predetermined pattern by a screen printing method, and fired at the same time as the ceramic green sheet for the insulating substrate 11 to be adhered and formed at a predetermined position on the insulating substrate 11. For the wiring conductor 13 and the external electrode 14, for example, a metallized paste for the wiring conductor 13 or the external electrode 14 is printed and applied to a ceramic green sheet for the insulating substrate 11 by a printing means such as a screen printing method, and the wiring conductor 13 and the external electrode 14 are used for the insulating substrate 11. It is formed by firing together with the ceramic green sheet of. When the wiring conductor 13 is a through conductor, for example, a through hole for the through conductor is formed in the ceramic green sheet for the insulating substrate 11 by a processing method such as punching or laser processing by a mold or punching, and the through hole is formed. The holes are filled with a metallized paste for a through conductor by the above printing means, and formed by firing together with a ceramic green sheet for the insulating substrate 11. The metallized paste is prepared by adding an appropriate solvent and a binder to the above-mentioned metal powder and kneading the paste to adjust the viscosity to an appropriate level. In addition, in order to increase the bonding strength with the insulating substrate 11, glass powder and ceramic powder may be contained.
配線導体13および外部電極14の絶縁基板11から露出する表面には、電気めっき法または無電解めっき法によって金属めっき層が被着される。金属めっき層は、ニッケル,銅,金または銀等の耐食性および接続部材3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順次被着される。これによって、配線導体および外部電極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13とボンディングワイヤ等の接続部材3との接合、および外部電極14とモジュール用基板5に形成された接続用の接続パッド51との接合を強固にできる。 A metal plating layer is adhered to the surfaces of the wiring conductor 13 and the external electrode 14 exposed from the insulating substrate 11 by an electroplating method or an electroless plating method. The metal plating layer is made of a metal such as nickel, copper, gold or silver, which has excellent corrosion resistance and connectivity with the connecting member 3. For example, a nickel plating layer having a thickness of about 0.5 to 5 μm and gold having a thickness of about 0.1 to 3 μm. The plating layer and the plating layer are sequentially adhered. As a result, corrosion of the wiring conductor and the external electrode 14 can be effectively suppressed, the wiring conductor 13 is joined to the connecting member 3 such as the bonding wire, and the external electrode 14 is connected to the module substrate 5. The connection with the connection pad 51 for use can be strengthened.
また、金属めっき層は、ニッケルめっき層/金めっき層に限られるものではなく、ニッケルめっき層/パラジウムめっき層/金めっき層等を含むその他の金属めっき層であっても構わない。 Further, the metal plating layer is not limited to the nickel plating layer / gold plating layer, and may be another metal plating layer including a nickel plating layer / palladium plating layer / gold plating layer and the like.
配線基板1の凹部12の底面の搭載部に電子部品2を搭載し、電子装置を作製できる。配線基板1に搭載される電子部品2は、ICチップまたはLSIチップ等の半導体素子,発光素子,水晶振動子または圧電振動子等の圧電素子および各種センサ等である。例えば、電子部品2がワイヤボンディング型の半導体素子である場合には、半導体素子は、低融点ろう材または導電性樹脂等の接合部材によって、搭載部上に固定された後、ボンディングワイヤ等の接続部材3を介して半導体素子の電極と配線導体15とが電気的に接続されることによって配線基板配線基板1に搭載される。これにより、電子部品2は配線導体15に電気的に接続される。また、例えば電子部品2がフリップチップ型の半導体素子である場合には、半導体素子は、はんだバンプ、金バンプまたは導電性樹脂(異方性導電樹脂等)等の接続部材3を介して、半導体素子の電極と配線導体15とが電気的および機械的に接続されることによって配線基板1に搭載される。また、配線基板1には、複数の電子部品2を搭載してもよいし、必要に応じて、抵抗素子または容量素子等の小型の電子部品を搭載してもよい。また、電子部品2は必要に応じて、樹脂またはガラス等からなる封止材4を用
いて、あるいは、樹脂、ガラス、セラミックスまたは金属等からなる蓋体等により封止される。
An electronic device can be manufactured by mounting an electronic component 2 on a mounting portion on the bottom surface of a recess 12 of a 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. For example, when the electronic component 2 is a wire bonding type semiconductor element, the semiconductor element is fixed on the mounting portion by a bonding member such as a low melting point brazing material or a conductive resin, and then the bonding wire or the like is connected. The electrodes of the semiconductor element and the wiring conductor 15 are electrically connected via the member 3 to be mounted on the wiring board wiring board 1. As a result, the electronic component 2 is electrically connected to the wiring conductor 15. Further, for example, when the electronic component 2 is a flip-chip type semiconductor element, the semiconductor element is a semiconductor via a connecting member 3 such as a solder bump, a gold bump, or a conductive resin (anisometric conductive resin or the like). The electrode of the element and the wiring conductor 15 are electrically and mechanically connected to be mounted on the wiring substrate 1. Further, a plurality of electronic components 2 may be mounted on the wiring board 1, or small electronic components such as a resistance element or a capacitive element may be mounted as required. Further, the electronic component 2 is sealed with a sealing material 4 made of resin, glass or the like, or with a lid made of resin, glass, ceramics, metal or the like, if necessary.
本実施形態の電子装置の外部電極14が、例えば、図3に示すように、モジュール用基板5の接続パッド51にはんだ6を介して接続されて、電子モジュールとなる。電子装置は、例えば、図3に示すように、配線基板1の上面側に配置された外部電極14が、モジュール用基板5の接続パッド51に接続されている。電子部品2として発光素子等の光学素子が用いられる場合、図3に示すように、モジュール用基板5には、光を透過するための開口部52が設けられる。このような開口部52は、平面視において、電子部品2よりも大きく形成される。 As shown in FIG. 3, for example, the external electrode 14 of the electronic device of the present embodiment is connected to the connection pad 51 of the module substrate 5 via the solder 6 to form an electronic module. In the electronic device, for example, as shown in FIG. 3, an external electrode 14 arranged on the upper surface side of the wiring board 1 is connected to a connection pad 51 of the module board 5. When an optical element such as a light emitting element is used as the electronic component 2, as shown in FIG. 3, the module substrate 5 is provided with an opening 52 for transmitting light. Such an opening 52 is formed larger than the electronic component 2 in a plan view.
本発明の配線基板1は、一方主面に電子部品2を搭載する搭載部を含む凹部12、および一方主面における凹部12の側壁上に設けられた枠状領域11aを有し、平面視で矩形状の絶縁基板11と、凹部12に設けられた配線導体13と、一方主面と相対する他方主面に設けられ、配線導体13と接続された外部電極14とを有しており、平面透視において、外部電極14は枠状領域11aと重ならないように枠状領域の内側に配置されている。上記構成により、外部電極14を外部回路基板5に接続し、作動させた際に、外部電極14に応力が加わったとしても、枠状領域11aには応力が加わりにくく、凹部12の側壁の歪みが抑制されることで、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることを抑制することができる。 The wiring board 1 of the present invention has a recess 12 including a mounting portion for mounting an electronic component 2 on one main surface, and a frame-shaped region 11a provided on the side wall of the recess 12 on one main surface in a plan view. It has a rectangular insulating substrate 11, a wiring conductor 13 provided in a recess 12, and an external electrode 14 provided on one main surface and connected to the wiring conductor 13 on the other main surface, and is flat. In fluoroscopy, the external electrode 14 is arranged inside the frame-shaped region so as not to overlap the frame-shaped region 11a. With the above configuration, even if stress is applied to the external electrode 14 when the external electrode 14 is connected to the external circuit board 5 and operated, it is difficult for stress to be applied to the frame-shaped region 11a, and the side wall of the recess 12 is distorted. Is suppressed, so that the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the lid arranged on the side wall of the recess 12 can be prevented from peeling off.
凹部12は、図1に示す例のように、平面視で矩形状であり、平面透視において、複数の外部電極14は、凹部12の内壁面すなわち枠状領域11aの内縁に沿って設けられていると、電子装置を作動した際に、1つの外部電極14に応力が大きく加わり、周囲の枠状領域11aに応力が加わることを抑制し、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることをより効果的に抑制することができる。 As in the example shown in FIG. 1, the recess 12 has a rectangular shape in a plan view, and in the plan view, a plurality of external electrodes 14 are provided along the inner wall surface of the recess 12, that is, the inner edge of the frame-shaped region 11a. If so, when the electronic device is operated, a large stress is applied to one external electrode 14, and the stress is suppressed from being applied to the surrounding frame-shaped region 11a, and the sealing material 4 or the concave portion sealed in the concave portion 12 is suppressed. It is possible to more effectively suppress the peeling of the lid arranged on the side wall of 12.
複数の外部電極14は、図1に示す例のように、枠状領域11aの内縁に沿って帯状に連なって設けられていると、電子装置を作動した際に、1つの外部電極14に応力が大きく加わり、周囲の枠状領域11aに応力が加わることを抑制し、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることをより効果的に抑制することができる。なお、帯状に連なって設けられているとは、図1に示す例のように、複数の外部電極14が、枠状領域11aの内縁に沿って並んで配列されていることを示している。 When the plurality of external electrodes 14 are provided in a band shape along the inner edge of the frame-shaped region 11a as in the example shown in FIG. 1, stress is applied to one external electrode 14 when the electronic device is operated. Suppresses the application of stress to the surrounding frame-shaped region 11a, and more effectively suppresses the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the lid arranged on the side wall of the recess 12 from peeling off. can do. In addition, the fact that they are provided in a band shape indicates that a plurality of external electrodes 14 are arranged side by side along the inner edge of the frame-shaped region 11a as in the example shown in FIG.
枠状領域11aの内縁は平面視で矩形状であり、平面透視において、外部電極14は枠状領域11aの内縁における4辺に沿って設けられていると、電子装置を作動した際に、1つの外部電極14に応力が大きく加わり、周囲の枠状領域11aに応力が加わることを抑制し、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることをより効果的に抑制することができる。なお、枠状領域11aの内縁における各辺に沿って設けられた複数の外部電極14は、上記と同様に、帯状に連なって設けられていることが好ましい。 The inner edge of the frame-shaped region 11a is rectangular in a plan view, and in the plan view, if the external electrodes 14 are provided along the four sides of the inner edge of the frame-shaped region 11a, when the electronic device is operated, 1 A large amount of stress is applied to one of the external electrodes 14, and the stress is suppressed from being applied to the surrounding frame-shaped region 11a, and the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the lid arranged on the side wall of the recess 12 is peeled off. Can be suppressed more effectively. It is preferable that the plurality of external electrodes 14 provided along each side of the inner edge of the frame-shaped region 11a are provided in a strip shape in the same manner as described above.
本実施形態の電子装置は、上記構成の配線基板1と、凹部12に搭載された電子部品2を有していることによって、気密性に優れた長期信頼性に優れた電子装置とすることができる。 The electronic device of the present embodiment can be an electronic device having excellent airtightness and excellent long-term reliability by having the wiring board 1 having the above configuration and the electronic component 2 mounted in the recess 12. it can.
本実施形態の電子モジュールは、接続パッド51を有するモジュール用基板5と、接続パッド51にはんだ6を介して外部電極14に接続された上記構成の電子装置とを有していることによって、長期信頼性に優れたものとすることができる。 The electronic module of the present embodiment has a module substrate 5 having a connection pad 51 and an electronic device having the above configuration connected to the connection pad 51 via a solder 6 to an external electrode 14 for a long period of time. It can be made highly reliable.
本実施形態における配線基板1は、小型の電子装置、特に凹部12の側壁の幅が小さいにおいて電子装置において好適に使用することができ、配線基板1における凹部12内の気密性を高めることができる。 The wiring board 1 in the present embodiment can be suitably used in a small electronic device, particularly in an electronic device when the width of the side wall of the recess 12 is small, and the airtightness in the recess 12 in the wiring board 1 can be improved. ..
(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4および図5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、絶縁基板11の他方主面に他方主面金属層15が設けられている点である。
(Second Embodiment)
Next, the electronic device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. The electronic device according to the second embodiment of the present invention is different from the electronic device according to the first embodiment described above in that the other main surface metal layer 15 is provided on the other main surface of the insulating substrate 11. ..
また、図4(b)に示す例において、平面透視において、枠状領域11aの内縁となる領域を点線にて示している。また、図4(b)に示す例において、平面透視において、外部電極14と重なる配線導体13の貫通導体を点線にて示している。 Further, in the example shown in FIG. 4B, the region serving as the inner edge of the frame-shaped region 11a is shown by a dotted line in the plan perspective. Further, in the example shown in FIG. 4B, the through conductor of the wiring conductor 13 overlapping with the external electrode 14 is shown by a dotted line in planar perspective.
本発明の第2の実施形態の配線基板1は、第1の実施形態の配線基板1と同様に、外部電極14を外部回路基板5に接続し、作動させた際に、外部電極14に応力が加わったとしても、枠状領域11aには応力が加わりにくく、凹部12の側壁の歪みが抑制されることで、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることを抑制することができる。 Similar to the wiring board 1 of the first embodiment, the wiring board 1 of the second embodiment of the present invention stresses the external electrode 14 when the external electrode 14 is connected to the external circuit board 5 and operated. Is applied, stress is unlikely to be applied to the frame-shaped region 11a, and distortion of the side wall of the recess 12 is suppressed, so that the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the side wall of the recess 12 is arranged. It is possible to prevent the lid from peeling off.
また、平面視において、複数の外部電極14に挟まれるように他方主面に設けられた他方主面金属層15を有していることにより、それぞれの外部電極14に加わる応力を低減し、外部電極14の周囲の、凹部12の側壁の歪みが抑制されることで、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることを抑制することができる。 Further, in a plan view, by having the other main surface metal layer 15 provided on the other main surface so as to be sandwiched between the plurality of external electrodes 14, the stress applied to each external electrode 14 is reduced, and the outside By suppressing the distortion of the side wall of the recess 12 around the electrode 14, it is possible to prevent the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the lid arranged on the side wall of the recess 12 from peeling off. ..
他方主面金属層15は、平面視にて、外部電極14よりも幅広に形成され、外部電極14と同様に、モジュール用基板5の接続パッド51とはんだ6を介して接続される。他方主面金属側15は、上述の配線導体13および外部電極14と同様の製造方法を用いて製作することができる。他方主面金属層15は、配線導体13または外部電極14と電気的に接続した金属層であっても良いし、配線導体13または外部電極14と電気的に独立した金属層であっても良い。 On the other hand, the main surface metal layer 15 is formed wider than the external electrode 14 in a plan view, and is connected to the connection pad 51 of the module substrate 5 via the solder 6 in the same manner as the external electrode 14. On the other hand, the main surface metal side 15 can be manufactured by using the same manufacturing method as the wiring conductor 13 and the external electrode 14 described above. On the other hand, the main surface metal layer 15 may be a metal layer electrically connected to the wiring conductor 13 or the external electrode 14, or may be a metal layer electrically independent of the wiring conductor 13 or the external electrode 14. ..
他方主面金属層15は、図4に示す例のように、平面視において、複数の外部電極14に囲まれるように設けられていると、それぞれの外部電極14に加わる応力を低減し、周囲の枠状領域11aに応力が加わることを抑制し、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることをより効果的に抑制することができる。 On the other hand, when the main surface metal layer 15 is provided so as to be surrounded by a plurality of external electrodes 14 in a plan view as shown in the example shown in FIG. 4, the stress applied to each of the external electrodes 14 is reduced and the surroundings are reduced. It is possible to suppress the application of stress to the frame-shaped region 11a of the above, and to more effectively suppress the peeling of the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the lid arranged on the side wall of the recess 12.
また、他方主面金属層15は、図6に示される例のように、他方主面金属層15の絶縁基板11の他方主面からの厚みが、外部電極14の絶縁基板11の他方主面からの厚みよりも大きいと、他方主面金属層15の周囲に設けられた外部電極14にかかる応力を低減することができ、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることをより効果的に抑制することができる。 Further, as in the example shown in FIG. 6, the thickness of the other main surface metal layer 15 from the other main surface of the insulating substrate 11 of the other main surface metal layer 15 is the other main surface of the insulating substrate 11 of the external electrode 14. When it is larger than the thickness from the above, the stress applied to the external electrode 14 provided around the main surface metal layer 15 can be reduced, and the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the side wall of the recess 12 can be used. It is possible to more effectively prevent the lid body arranged in the above from peeling off.
第2の実施形態の配線基板1は、上述の第1の実施形態の配線基板1と同様の製造方法を用いて製作することができる。 The wiring board 1 of the second embodiment can be manufactured by using the same manufacturing method as the wiring board 1 of the first embodiment described above.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態による電子装置について、図7〜図9を参照しつつ説明する。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、凹部12が複数段からなり、段差12aを有する点である。配線基板1は、凹部12の側壁上に枠状領域11aを有しており、外部電極14は、平面透視において、枠
状領域11aと重ならないように枠状領域11aの内側の内側領域11bに配置されている。
(Third Embodiment)
Next, the electronic device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9. The electronic device according to the second embodiment of the present invention is different from the electronic device according to the first embodiment described above in that the recess 12 is composed of a plurality of steps and has a step 12a. The wiring board 1 has a frame-shaped region 11a on the side wall of the recess 12, and the external electrode 14 is formed in an inner region 11b inside the frame-shaped region 11a so as not to overlap the frame-shaped region 11a in plan perspective. Have been placed.
また、図7(b)に示す例において、平面透視において、枠状領域11aの内縁となる領域および段差12を点線にて示している。また、図7(b)に示す例において、平面透視において、外部電極14と重なる配線導体13の貫通導体を点線にて示している。 Further, in the example shown in FIG. 7B, in the plan perspective, the region serving as the inner edge of the frame-shaped region 11a and the step 12 are shown by dotted lines. Further, in the example shown in FIG. 7B, the through conductor of the wiring conductor 13 overlapping with the external electrode 14 is shown by a dotted line in planar perspective.
本発明の第3の実施形態の配線基板1は、第1の実施形態の配線基板1と同様に、外部電極14を外部回路基板5に接続し、作動させた際に、外部電極14に応力が加わったとしても、枠状領域11aには応力が加わりにくく、凹部12の側壁の歪みが抑制されることで、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることを抑制することができる。 Similar to the wiring board 1 of the first embodiment, the wiring board 1 of the third embodiment of the present invention stresses the external electrode 14 when the external electrode 14 is connected to the external circuit board 5 and operated. Is applied, stress is unlikely to be applied to the frame-shaped region 11a, and distortion of the side wall of the recess 12 is suppressed, so that the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the side wall of the recess 12 is arranged. It is possible to prevent the lid from peeling off.
また、図7に示す例のように、配線基板1が、絶縁基板11の他方主面に他方主面金属層15を有する場合、他方主面金属層15は、平面透視において、段差12aよりも内側に位置すると、枠状領域11aには応力が加わりにくく、凹部12の側壁の歪みが抑制されることで、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることを抑制することができる。 Further, as in the example shown in FIG. 7, when the wiring board 1 has the other main surface metal layer 15 on the other main surface of the insulating substrate 11, the other main surface metal layer 15 is larger than the step 12a in plan perspective. When it is located inside, stress is less likely to be applied to the frame-shaped region 11a, and distortion of the side wall of the recess 12 is suppressed, so that the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the lid arranged on the side wall of the recess 12 It is possible to prevent the body from peeling off.
また、外部電極14は、平面透視において、段差12aと重なっていても構わないが、図7に示す例のように、枠状領域11aの内縁と段差12aの内縁との間に位置していると、段差12aによる歪みが少なくなる。 Further, the external electrode 14 may overlap with the step 12a in plan perspective, but is located between the inner edge of the frame-shaped region 11a and the inner edge of the step 12a as shown in FIG. 7. Then, the distortion due to the step 12a is reduced.
第3の実施形態の配線基板1は、上述の第1の実施形態の配線基板1と同様の製造方法を用いて製作することができる。 The wiring board 1 of the third embodiment can be manufactured by using the same manufacturing method as the wiring board 1 of the first embodiment described above.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態による電子装置について、図10および図11を参照しつつ説明する。枠状領域11aよりも内側の内側領域11bにおける他方主面が一方主面側に凹となっている点である。
(Fourth Embodiment)
Next, the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. The point is that the other main surface in the inner region 11b inside the frame-shaped region 11a is concave on the one main surface side.
本発明の第4の実施形態の配線基板1は、第1の実施形態の配線基板1と同様に、外部電極14を外部回路基板5に接続し、作動させた際に、外部電極14に応力が加わったとしても、枠状領域11aには応力が加わりにくく、凹部12の側壁の歪みが抑制されることで、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることを抑制することができる。 Similar to the wiring board 1 of the first embodiment, the wiring board 1 of the fourth embodiment of the present invention stresses the external electrode 14 when the external electrode 14 is connected to the external circuit board 5 and operated. Is applied, stress is unlikely to be applied to the frame-shaped region 11a, and distortion of the side wall of the recess 12 is suppressed, so that the sealing material 4 sealed in the recess 12 or the side wall of the recess 12 is arranged. It is possible to prevent the lid from peeling off.
また、外部電極14は、一方主面側に凹となった他方主面に設けられているので、モジュール用基板5とはんだ6を介して接続する際に、内側領域11bの内側におけるはんだ6の量を多くし、それぞれの外部電極14に加わる応力を低減し、外部電極14の周囲の、凹部12の側壁の歪みが抑制されることで、凹部12内に封入した封止材4、あるいは凹部12の側壁上に配置した蓋体が剥がれることを抑制することができる。 第4の実施形態の配線基板1は、上述の第1の実施形態の配線基板1と同様の製造方法を用いて製作することができる。 Further, since the external electrode 14 is provided on the other main surface which is concave on one main surface side, the solder 6 inside the inner region 11b is connected to the module substrate 5 via the solder 6. By increasing the amount, reducing the stress applied to each external electrode 14, and suppressing the distortion of the side wall of the recess 12 around the external electrode 14, the sealing material 4 or the recess sealed in the recess 12 It is possible to prevent the lids arranged on the side walls of 12 from peeling off. The wiring board 1 of the fourth embodiment can be manufactured by using the same manufacturing method as the wiring board 1 of the first embodiment described above.
本発明は、上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、種々の変更は可能である。例えば、絶縁基板11は、平面視において、側面または角部に切欠き部や面取り部を有している矩形状であっても構わない。 The present invention is not limited to the examples of the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, the insulating substrate 11 may have a rectangular shape having a notch or a chamfered portion on a side surface or a corner portion in a plan view.
また、外部電極14は、図12(a)の例に示すように、枠状領域11aの内縁に沿った方向において、一方向に偏心して帯状に連なって配置されていても良いし、図12(b)の例に
示すように、枠状領域11aの内縁に沿って2列に設けられていてもよい。
Further, as shown in the example of FIG. 12A, the external electrodes 14 may be eccentric in one direction and arranged in a band shape in a direction along the inner edge of the frame-shaped region 11a, and FIG. 12A. As shown in the example of (b), it may be provided in two rows along the inner edge of the frame-shaped region 11a.
また、凹部12は、平面視において、円形状のものであっても構わない。この場合、外部電極14は、平面透視において、枠状領域11aと重ならないように枠状領域11aの内側である内側領域11bに位置している。なお、円形状の凹部12は、平面視において、楕円形状、あるいは、平行に配置された対向する2つの内壁を有する円形状等の長円形状であっても良い。この場合も、複数の外部電極14は、枠状領域11aの内縁に沿って設けられることが好ましい。 Further, the recess 12 may have a circular shape in a plan view. In this case, the external electrode 14 is located in the inner region 11b inside the frame-shaped region 11a so as not to overlap with the frame-shaped region 11a in plan perspective. The circular recess 12 may have an elliptical shape in a plan view, or an elliptical shape such as a circular shape having two opposing inner walls arranged in parallel. Also in this case, it is preferable that the plurality of external electrodes 14 are provided along the inner edge of the frame-shaped region 11a.
また、第1〜第4の実施形態の配線基板1を組み合わせても構わない。 Further, the wiring boards 1 of the first to fourth embodiments may be combined.
上述の実施形態において、絶縁基板11は、3層の絶縁層11cにより構成している例を示しているが、絶縁基板11は、2層、もしくは4層以上の絶縁層11cにより構成していても構わない。 In the above-described embodiment, the insulating substrate 11 is composed of three layers of insulating layers 11c, but the insulating substrate 11 is composed of two layers or four or more layers of insulating layers 11c. It doesn't matter.
また、配線基板1は、多数個取り配線基板の形態で製作されていてもよい。 Further, the wiring board 1 may be manufactured in the form of a large number of wiring boards.
1・・・・配線基板
11・・・・絶縁基板
11a・・・枠状領域
11b・・・内側領域
11c・・・絶縁層
12・・・・凹部
12a・・・段差
13・・・・配線導体
14・・・・外部電極
15・・・・他方主面金属層
2・・・・電子部品
3・・・・接続部材
4・・・・封止材
5・・・・モジュール用基板
51・・・・接続パッド
6・・・・はんだ
1 ... Wiring board
11 ... Insulation substrate
11a ・ ・ ・ Frame-shaped area
11b ・ ・ ・ Inner area
11c ・ ・ ・ Insulation layer
12 ... concave
12a ・ ・ ・ Step
13 ... Wiring conductor
14 ... External electrode
15 ... On the other hand, the main surface metal layer 2 ... Electronic component 3 ... Connecting member 4 ... Sealing material 5 ... Module substrate
51 ... Connection pad 6 ... Solder
Claims (9)
前記凹部に設けられた配線導体と、
前記一方主面と相対する他方主面に設けられ、前記配線導体と接続された外部電極と、
平面視で前記枠状領域の内側に位置した枠状の段差とを有しており、
平面透視において、前記外部電極は前記枠状領域と重ならないように前記枠状領域の内縁と前記段差の内縁との間に位置していることを特徴とする配線基板。 On the other hand, an insulating substrate having a concave portion including a mounting portion for mounting electronic components on the main surface and a frame-shaped region provided on the side wall of the concave portion on the one main surface and having a rectangular shape in a plan view.
The wiring conductor provided in the recess and
Provided on the one main surface that faces the other main surface, and an external electrode connected to the wiring conductor,
It has a frame-shaped step located inside the frame-shaped region in a plan view .
In a plan perspective, the external electrode wiring board, characterized in that positioned between the inner edge of the inner edge and the stepped of the frame-like area so as not to overlap with the frame-like area.
前記凹部に設けられた配線導体と、The wiring conductor provided in the recess and
前記一方主面と相対する他方主面に設けられ、前記配線導体と接続された外部電極とを有しており、It has an external electrode provided on the other main surface facing the one main surface and connected to the wiring conductor.
平面透視において、前記外部電極は前記枠状領域と重ならないように前記枠状領域の内側に配置され、In planar fluoroscopy, the external electrodes are arranged inside the frame-shaped region so as not to overlap the frame-shaped region.
前記他方主面における前記枠状領域よりも内側の内側領域が一方主面側に凹となっていることを特徴とする配線基板。A wiring board characterized in that an inner region inside the frame-shaped region on the other main surface is concave on one main surface side.
平面透視において、前記外部電極は前記枠状領域の内縁における4辺に沿って設けられ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。 The inner edge of the frame-shaped region is rectangular in a plan view.
The wiring board according to claim 3 or 4 , wherein the external electrodes are provided along four sides at the inner edge of the frame-shaped region in plan perspective.
ことを特徴とする請求項6に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 6 , wherein the other main surface metal layer is provided so as to be surrounded by the external electrodes in a plan view.
該配線基板に搭載された電子部品とを有していることを特徴とする電子装置。 The wiring board according to any one of claims 1 to 7 .
An electronic device having an electronic component mounted on the wiring board.
前記接続パッドにはんだを介して接続された請求項8に記載の電子装置とを有することを特徴とする電子モジュール。 Module board with connection pad and
The electronic module according to claim 8 , further comprising the electronic device according to claim 8 , which is connected to the connection pad via solder.
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