專利名稱：復合基板、模塊、復合基板的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種具備形成有用于安裝電子元器件的電路布線的陶瓷基板的復合基板、具備該復合基板的模塊、以及復合基板的制造方法。
背景技術：
專利文獻I中公開了一種復合基板，該復合基板具備:在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的陶瓷基板(電路基板)；以及形成在陶瓷基板另一面的周邊部分、并從另一面起沿垂直方向延伸的多個外部連接端子(突起電極)。另外，對于復合基板，以至少使得多個外部連接端子的端面露出的方式，在陶瓷基板的另一面上設置樹脂層。對于樹脂層，是在多個外部連接端子的露出的端面上形成鍍層后，利用樹脂來覆蓋陶瓷基板的另一面而形成的。另外，使用例如低溫燒結陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic:低溫共燒陶瓷)等材料來形成陶瓷基板。現有技術文獻專利文獻專利文獻1:日本專利特開2007-311596號公報
發明內容
發明所要解決的技術問題在專利文獻I所公開的復合基板中，外部連接端子為圓柱形或棱柱形，因此，截面積固定，且外部連接端子與陶瓷基板相連接的連接部分的截面積大小也是有限的。當外部連接端子與陶瓷基板的連接部分的截面積不夠大時，無法分散由于下落等施加在外部連接端子上的應力，且無法確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度，因而會有以下問題:可能會產生外部連接端子從陶瓷基板剝落等問題。此外，在專利文獻I所公開的復合基板的制造方法中，在陶瓷基板另一面的周邊部分形成多個外部連接端子后，在多個外部連接端子的露出的端面上形成鍍層。因此，也會有以下問題:在多個外部連接端子的露出的端面上形成鍍層時，鍍敷液可能會進入陶瓷基板與外部連接端子的邊界部分，導致陶瓷基板與外部連接端子的連接強度下降。另外，在專利文獻I所公開的復合基板中，由于外部連接端子形成在陶瓷基板另一面的周邊部分，因此，能夠形成在陶瓷基板的另一面上的外部連接端子的數量受到了限制，為了確保所需數量的外部連接端子，就需要使復合基板本身大型化，因而存在無法使復合基板小型化的問題。此外，由于外部連接端子形成在陶瓷基板另一面的周邊部分，因此，無法分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而也會存在應力集中在一部分外部連接端子上、從而容易引起損壞的問題。本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力、并能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度的復合基板、具備復合基板的模塊、以及復合基板的制造方法。
為解決問題所采用的技術方案為實現上述目的，本發明所涉及的復合基板包括:陶瓷基板，該陶瓷基板至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線；多個外部連接端子，該多個外部連接端子形成在該陶瓷基板的一個面上；以及樹脂層，該樹脂層形成在所述陶瓷基板的一個面上，所述外部連接端子具有截面積離開所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀，且其與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式從所述樹脂層露出。上述結構中，外部連接端子具有截面積離開所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀，且其與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式從樹脂層露出，因此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能夠增大對外部連接端子和陶瓷基板進行連接的連接部分的截面積，因此能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。此外，雖然使用陶瓷基板來作為安裝電子元器件的基板，但由于具備樹脂層，因此，即使在由于下落等而向復合基板施加應力的情況下，也能防止復合基板的變形，在厚度較薄的情況下也能確保足夠的強度，因此，能實現復合基板的薄型化。此外，在本發明所涉及的復合基板中，優選為，所述外部連接端子相對于所述陶瓷基板的一個面的高度形成為比所述樹脂層的厚度要小。上述結構中，外部連接端子相對于陶瓷基板的一個面的高度形成為比樹脂層的厚度要小，因此，在外部連接端子的露出的端面上形成鍍層時，能以不從樹脂層突出的方式形成鍍層，因而能使復合基板的形成有外部連接端子一側的面大致平坦。此外，在本發明所涉及的復合基板中，優選為，所述外部連接端子的與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面的外周邊被所述樹脂層覆蓋。上述結構中，外部連接端子的與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面的外周邊被樹脂層覆蓋，因此，對于在形成樹脂層之后形成鍍層的情況，能減少因鍍敷液進入陶瓷基板與外部連接端子的邊界部分等而導致陶瓷基板與外部連接端子的連接強度降低的情況的發生。此外，在本發明所涉及的復合基板中，優選為，在所述外部連接端子的從所述樹脂層露出的端面上形成有鍍層。上述結構中，在外部連接端子的從樹脂層露出的端面上形成有鍍層，因此，能對外部連接端子的露出的端面進行保護，并且在利用焊料對外部連接端子和安裝用基板進行連接時，能提高連接的可靠性。此外，在本發明所涉及的復合基板中，優選為，所述鍍層以不從所述樹脂層突出的方式形成。上述結構中，鍍層以不從樹脂層突出的方式形成，因此，能使復合基板的形成有外部連接端子一側的面大致平坦。此外，在本發明所涉及的復合基板中，優選為，多個所述外部連接端子呈柵格狀地形成在所述陶瓷基板的一個面上。上述結構中，多個外部連接端子呈柵格狀地形成在陶瓷基板的一個面上，因此，與外部連接端子形成在陶瓷基板的一個面的周邊部分的情況相比，能夠增加可形成在陶瓷基板的一個面上的外部連接端子的數量，因而能確保所需數量的外部連接端子，并能實現復合基板的小型化。此外，由于多個外部連接端子形成為柵格狀，而不是僅形成在陶瓷基板的一個面的周邊部分，因此，能夠分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，并能防止應力集中在一部分外部連接端子上、從而引起損壞。接著，為實現上述目的，本發明所涉及的模塊包括:上述結構的復合基板；以及電子元器件，該電子元器件安裝在所述陶瓷基板的兩個面上、或安裝在所述陶瓷基板的形成有所述外部連接端子的面的相反側的面上。上述結構中，包括:上述結構的復合基板；以及電子元器件，該電子元器件安裝在陶瓷基板的兩個面上、或安裝在所述陶瓷基板的形成有外部連接端子的面的相反側的面上，因此，與具備形成有截面積呈固定的圓柱形或棱柱形的的外部連接端子的復合基板的模塊相比，能夠增大陶瓷基板與外部連接端子的連接部分的截面積，因此，能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。此外，在本發明所涉及的模塊中，優選為，包括密封層，該密封層利用樹脂對安裝在形成有所述外部連接端子的面的相反側的面上的所述電子元器件進行密封。上述結構中，包括密封層，該密封層利用樹脂對安裝在形成有外部連接端子的面的相反側的面上的電子元器件進行密封，因此，能對安裝在形成有外部連接端子的面的相反側的面上的電子元器件進行保護，并能抑制模塊的翹曲。接著，為實現上述目的，本發明所涉及的復合基板的制造方法包括:第一工序，在該第一工序中，在樹脂片材上形成多個一側開口面積小于另一側開口面積的形狀的孔，并在形成的所述孔中填充導電材料；第二工序，在該第二工序中，在至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，以所述孔的開口面積依次減小的方式堆疊多個所述樹脂片材，并進行燒成，從而形成多個外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開燒成后的所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀；以及第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得所述外部連接端子的、與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。上述結構中，在樹脂片材上形成多個一側開口面積小于另一側開口面積的形狀的孔，并在形成的孔中填充導電材料。在至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，以孔的開口面積依次減小的方式堆疊多個樹脂片材，并進行燒成，從而形成多個外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開燒成后的陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀。在陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得外部連接端子的、與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。由此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能夠增大與陶瓷基板的連接部分的截面積，因此，能夠制造以下復合基板:即，能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。接著，為了實現上述目的，本發明所涉及的復合基板的制造方法包括:第一工序，在該第一工序中，在至少在一面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，對導電材料進行多次絲網印刷，從而形成多個未燒成的外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀；第二工序，在該第二工序中，對形成了多個未燒成的所述外部連接端子的所述陶瓷基板進行燒成；以及第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得所述外部連接端子的、與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。上述結構中，在至少在一面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，對導電材料進行多次絲網印刷，從而形成多個未燒成的外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀。對形成了多個未燒成的外部連接端子的陶瓷基板進行燒成，并在陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得外部連接端子的、與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。由此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能夠增大與陶瓷基板的連接部分的截面積，因此，能夠制造以下復合基板:即，能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。接著，為實現上述目的，本發明所涉及的復合基板的制造方法包括:第一工序，在該第一工序中，在未燒成的陶瓷片材上形成多個一側開口面積小于另一側開口面積的形狀的孔，并在形成的所述孔中填充導電材料；第二工序，在該第二工序中，在燒結溫度比所述陶瓷片材低、且至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，以所述孔的開口面積依次減小的方式堆疊多個所述陶瓷片材，進行燒成，并去除未燒結的所述陶瓷片材，從而形成多個外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀；以及第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得所述外部連接端子的、與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。上述結構中，在未燒成的陶瓷片材上形成多個一側開口面積小于另一側開口面積的形狀的孔，并在形成的孔中填充導電材料。在燒結溫度比陶瓷片材低、且至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，以孔的開口面積依次減小的方式堆疊多個陶瓷片材，進行燒成，并去除未燒結的陶瓷片材，從而形成多個外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀。在陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得外部連接端子的、與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出，因此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能增大與陶瓷基板的連接部分的截面積，因此，能夠制造以下復合基板:即，能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。此外，由于未燒成的陶瓷生片會對陶瓷基板燒成時的收縮進行抑制，因此能制造出高尺寸精度的復合基板。此外，在本發明所涉及的復合基板的制造方法中，優選為，所述陶瓷基板是對多個陶瓷層進行層疊所形成的陶瓷多層基板。上述結構中，陶瓷基板是對多個陶瓷層進行層疊所形成的陶瓷多層基板，因此，制造出的復合基板所具備的陶瓷基板能夠具有復雜的電路布線。此外，在本發明所涉及的復合基板的制造方法中，優選為，在所述第三工序中，對所形成的所述樹脂層的表面進行磨削，從而使所述外部連接端子的與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。上述結構中，對所形成的樹脂層的表面進行磨削，從而使外部連接端子的與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出，因此，通過將樹脂層以及外部連接端子一起進行磨削，能容易地調整外部連接端子相對于陶瓷基板的一個面的高度，因而能使復合基板的形成有外部連接端子一側的面大致平坦。此外，在本發明所涉及的復合基板的制造方法中，優選為，在所述第三工序中，以如下方式形成所述樹脂層，即，使其厚度大于所述外部連接端子相對于所述陶瓷基板的一個面的高度。上述結構中，以如下方式形成樹脂層，即，使其厚度大于外部連接端子相對于陶瓷基板的一個面的高度，因此，在外部連接端子的露出的端面上形成鍍層時，能以不從樹脂層突出的方式來形成鍍層。此外，在本發明所涉及的復合基板的制造方法中，優選為，在所述第三工序中，以如下方式形成所述樹脂層，即，使其覆蓋所述外部連接端子的與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面的外周邊。上述結構中，以如下方式形成樹脂層，即，使其覆蓋外部連接端子的與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面的外周邊，因此，對于在形成樹脂層之后、在外部連接端子的露出的端面上形成鍍層的情況，能減少因鍍敷液進入陶瓷基板與外部連接端子的邊界部分等而導致陶瓷基板與外部連接端子的連接強度降低的情況的發生。此外，在本發明所涉及的復合基板的制造方法中，優選為，在所述第三工序中，在所述外部連接端子的、從所述樹脂層露出的端面上，以不從所述樹脂層突出的方式形成鍍層。上述結構中，在外部連接端子的、從樹脂層露出的端面上，以不從樹脂層突出的方式形成鍍層，因此，能對外部連接端子的露出的端面進行保護，并且在利用焊料對外部連接端子和安裝用基板進行連接時，能提高連接的可靠性。此外，由于是在形成樹脂層之后形成鍍層，因此，來自樹脂層的樹脂成分不會滲入外部連接端子的形成了鍍層的端面、從而導致焊料的浸潤性變差，因而能提高連接的可靠性。另外，能使復合基板的形成有外部連接端子一側的面大致平坦。發明效果根據上述結構，外部連接端子具有截面積離開陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀，且其與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式從樹脂層露出，因此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能夠增大對外部連接端子和陶瓷基板進行連接的連接部分的截面積，因此能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。此外，雖然使用陶瓷基板來作為安裝電子元器件的基板，但由于具備樹脂層，因此，即使在由于下落等而向復合基板施加應力的情況下，也能防止復合基板的變形，在厚度較薄的情況下也能確保足夠的強度，因此，能實現復合基板的薄型化。此外，由于模塊包括:上述結構的復合基板；以及電子元器件，該電子元器件安裝在陶瓷基板的兩個面上、或安裝在陶瓷基板的形成有外部連接端子的面的相反側的面上，因此，與具備形成有外部連接端子的復合基板、且其外部連接端子呈截面積固定的圓柱形或棱柱形的模塊相比，能夠增大陶瓷基板與外部連接端子的連接部分的截面積，因此，能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。
另外，根據上述結構，在樹脂片材上形成多個一側開口面積小于另一側開口面積的形狀的孔，并在所形成的孔中填充導電材料。在至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，以孔的開口面積依次減小的方式堆疊多個樹脂片材，并進行燒成，從而形成多個外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開燒成后的陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀。在陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得外部連接端子的、與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。由此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能夠增大與陶瓷基板的連接部分的截面積，因此，能夠制造以下復合基板:即，能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。此外，根據上述結構，在至少在一面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，對導電材料進行多次絲網印刷，從而形成多個未燒成的外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀。對形成了多個未燒成的外部連接端子的陶瓷基板進行燒成，并在陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得外部連接端子的、與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。由此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能夠增大與陶瓷基板的連接部分的截面積，因此，能夠制造以下復合基板:即，能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。另外，根據上述結構，在未燒成的陶瓷片材上形成多個一側開口面積小于另一側開口面積的形狀的孔，并在所形成的孔中填充導電材料。在燒結溫度比陶瓷片材低、且至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，以孔的開口面積依次減小的方式堆疊多個陶瓷片材，進行燒成，并去除未燒結的陶瓷片材，從而形成多個外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀。在陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得外部連接端子的、與陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出，因此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能增大與陶瓷基板的連接部分的截面積，因此，能夠制造以下復合基板:即，能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。此外，由于未燒成的陶瓷生片會對陶瓷基板燒成時的收縮進行抑制，因此能制造出高尺寸精度的復合基板。
圖1是表示本發明的實施方式I所涉及的模塊的結構的示意圖。圖2是表示本發明的實施方式I所涉及的模塊的形成有外部連接端子一側的結構的俯視圖。圖3是表示本發明的實施方式I所涉及的復合基板的制造工序的示意圖。圖4是表示本發明的實施方式I所涉及的復合基板的其它制造工序的示意圖。圖5是表示本發明的實施方式I所涉及的復合基板的另一種制造工序的示意圖。圖6是表示本發明的實施方式2所涉及的模塊的結構的示意圖。圖7是表示本發明的實施方式2所涉及的模塊的一個外部連接端子和其附近的結構的俯視圖。
圖8是表示在陶瓷基板的一個面上的未形成外部連接端子的部分安裝有電子元器件的模塊的結構的示意圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。(實施方式I)圖1是表示本發明的實施方式I所涉及的模塊的結構的示意圖。如圖1所示，模塊10包括:陶瓷基板I ;形成在陶瓷基板I的一個面上的多個外部連接端子3 ;多個電子元器件2，該多個電子元器件2安裝在陶瓷基板I的形成有外部連接端子的面的相反側的面上；密封層4，該密封層4利用樹脂，來密封安裝在陶瓷基板I的形成有外部連接端子的面的相反側的面上的電子元器件2 ;以及對陶瓷基板I的、形成了多個外部連接端子3的一個面進行覆蓋的樹脂層5。另外，由陶瓷基板1、外部連接端子3、及樹脂層5來構成復合基板20。作為陶瓷基板I,例如使用LTCC (低溫燒結陶瓷:Low Temperature Co-firedCeramics)基板。陶瓷基板I可以是由一層陶瓷層所構成的陶瓷單層基板，也可以是層疊多個陶瓷層所形成的陶瓷多層基板。在陶瓷基板I的至少一個面上形成有用于安裝電子元器件2的電路布線(未圖示)。電子元器件2是能夠表面安裝在陶瓷基板I上的表面安裝型電子元器件(Surface Mount Device:表面安裝器件)。雖然使用陶瓷基板I來作為安裝電子元器件2的基板，但由于具備樹脂層5，因此，即使在由于下落等而向復合基板20施加應力的情況下，也能防止復合基板20的變形，在厚度較薄的情況下也能確保足夠的強度，因此，能實現復合基板20的薄型化。外部連接端子3形成為截面積離開陶瓷基板I的一個面越遠則越小的形狀，例如大致呈截頂圓錐形、或大致呈截頂棱錐形。對于外部連接端子3，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能夠增大與陶瓷基板I的連接部分的截面積，因此，能分散由于下落等而施加在外部連接端子3上的應力，因而能確保陶瓷基板I與外部連接端子3之間足夠的連接強度。另外，外部連接端子3的截面形狀可以是圓形、矩形、或者其它多邊形。外部連接端子3的與陶瓷基板I相連接的端面的相反側的端面會以部分或全部的方式從樹脂層5露出。外部連接端子3的露出的端面3a上形成有鍍層6。形成了鍍層6的外部連接端子3通過焊料與安裝用基板(例如母基板)相連接。另外，利用濕鍍等對Ni/Sn或Ni/Au等進行成膜來形成鍍層6。圖2是表示本發明的實施方式I所涉及的模塊10的形成有外部連接端子3的一側的結構的俯視圖。如圖2所示，多個外部連接端子3并非形成在陶瓷基板I的一個面的周邊部分，而是呈柵格狀地形成在陶瓷基板I的一個面上。另外，本實施方式中，外部連接端子3大致呈截頂棱錐形，因此，從樹脂層5露出的端面3a的形狀為矩形，且在露出的端面3a上形成有鍍層6。由于多個外部連接端子3呈柵格狀地形成在陶瓷基板I的一個面上，因此，與將外部連接端子形成在陶瓷基板I的一個面的周邊部分的情況相比，能夠增加可形成在陶瓷基板I的一個面上的外部連接端子3的數量，因而能確保所需數量的外部連接端子3，并能實現模塊10 (復合基板20)的小型化。另外，由于多個外部連接端子3形成為柵格狀，而不是僅形成在陶瓷基板I的一個面的周邊部分，因此，能夠分散由于下落等而施加在外部連接端子3上的應力，并能防止應力集中在一部分外部連接端子3上、從而引起損壞。而且，由于能將數量較多的外部連接端子3形成在陶瓷基板I的一個面上，因此，能高效地將安裝在陶瓷基板I的形成有外部連接端子3的面的相反側的面上的電子元器件2所產生的熱排出。圖3是表示本發明的實施方式I所涉及的復合基板20的制造工序的示意圖。首先如圖3(a)所示，準備由聚丙烯、丙烯酸等會在燒成工序中燒去的材料所構成的樹脂片材
31。另外，對于僅使用樹脂片材31時形狀不穩定的情況，將由比樹脂片材31要硬的材料所構成的基底基材32與樹脂片材31貼合起來使用。如圖3(b)所示，使用激光、金屬模具等在樹脂片材31上呈柵格狀地形成多個孔33。孔33形成為從樹脂片材31向基底基材32變細的錐形。孔33大體呈截頂圓錐形，SP，開口 33b的面積(一側的開口面積)比樹脂片材31的、與基底基材32相反一側的開口 33a的面積(另一側的開口面積)要小。另外，由于基底基材32與樹脂片材31貼合，因此，形成了與孔33連續的、大體呈截頂圓錐形的孔。如圖3(c)所示，在形成在樹脂片材31上的孔33中填充導電材料34，該導電材料34具有Ag、Cu、Pd、以及包含它們中的至少某一種的復合物。另外，由于基底基材32與樹脂片材31貼合，因此，與孔33連續的、大體呈截頂圓錐形的孔中也填充有導電材料34。如圖3(d)所示，準備向孔33中填充了導電材料34的樹脂片材31、和形成有電路布線(未圖示)的多枚陶瓷生片35a 35d。另外，樹脂片材31處于從基底基材32上剝離、并上下翻轉的狀態。此外，多枚陶瓷生片35a 35d利用現有的方法來制造，例如，在PET膜上涂布陶瓷衆料后，使其干燥，從而制造厚度為10 200 μ m陶瓷生片。如圖3 (e)所示，對樹脂片材31和多枚陶瓷生片35a 35d進行層疊。在將樹脂片材31層疊到陶瓷生片35a上時，以孔33的開口面積較大的開口 33a所在的面與陶瓷生片35a接觸的方式來堆疊樹脂片材31。此外，在例如100 1500kg/cm2的壓力、以及40 100° C的溫度下對層疊后的樹脂片材31和多枚陶瓷生片35a 35d進行壓接。這里，層疊后的陶瓷生片35a 35d構成未燒成的陶瓷基板。此外，陶瓷生片35a 35d并不限于層疊有多枚的情況，也可以是一枚。如圖3 (f)所示，在層疊的狀態下對樹脂片材31和多枚陶瓷生片35a 35d進行燒成。通過在層疊的狀態下對樹脂片材31和多枚陶瓷生片35a 35d進行燒成來形成陶瓷基板I。樹脂片材31由于燒成而被燒去，從而在陶瓷基板I的一個面上形成了多個截面積離開陶瓷基板I的一個面越遠則越小的、大體呈截頂圓錐形的外部連接端子3。另外，在導電材料34以Ag為主要成分的情況下，在空氣中以大約850° C的溫度進行燒成，而在以Cu為主要成分的情況下，在還原氣氛中以大約950° C的溫度進行燒成。之后，在形成了多個外部連接端子3的陶瓷基板I的一個面上形成樹脂層5，由此能制造出圖1所示的復合基板20。作為形成樹脂層5的方法，例如，涂布樹脂，使其覆蓋形成了多個外部連接端子3的陶瓷基板I的一個面，并在規定的條件下進行固化從而形成樹脂層5。并且，對形成了樹脂層5的表面進行磨削，來使外部連接端子3的與陶瓷基板I相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。此外，例如，在使外部連接端子3的與陶瓷基板I相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出的狀態下，利用絲網印刷等向多個外部連接端子3之間填充樹脂，并使其硬化，從而形成樹脂層5。另外，樹脂層5中所使用的樹脂材料為環氧類樹脂等熱固化型樹脂。
另外，復合基板20中，由于是在陶瓷基板I的一個面上形成樹脂層5之后，才在外部連接端子3的露出的端面3a上形成鍍層6，因此，在形成鍍層6時，陶瓷基板I與外部連接端子3的邊界部分已被樹脂層5覆蓋，因而鍍敷液進入邊界部分等情況減少，降低了鍍敷處理帶來影響的可能性。因此，在復合基板20中，陶瓷基板I與外部連接端子3的連接強度下降的可能性變低。復合基板20的制造方法并不限于圖3所示的方法。例如，圖4是表示本發明的實施方式I所涉及的復合基板20的其它制造工序的示意圖。首先如圖4(a)所示，燒成后，在陶瓷生片41a的一個面上呈柵格狀地對導電材料42進行絲網印刷。另外，對于僅使用陶瓷生片41a時形狀不穩定的情況，將材料比陶瓷生片41a要硬的基底基材43與陶瓷生片41a進行貼合。此外，導電材料42具有Ag、Cu、Pd、以及包含它們中的至少某一種的復合物。接著，如圖4(b)所示，在陶瓷生片41a的一個面上多次進行導電材料42的絲網印刷，從而在陶瓷生片41a的一個面上形成多個截面積離陶瓷生片41a的一個面越遠則越小的、大體呈截頂圓錐形的未燒成的外部連接端子。可以利用多個開口部大小不同的絲網印刷版來形成上述形狀的外部連接端子3。然后，如圖4(c)所示，準備在一個面上形成了多個截頂圓錐形的未燒成的外部連接端子的陶瓷生片41a、以及多枚形成有電路布線(未圖示)的陶瓷生片41b 41e。另外，陶瓷生片41a處于從基底基材43剝離的狀態。另外，如圖4(d)所示，層疊多枚陶瓷生片41a 41e。在將陶瓷生片41a層疊到陶瓷生片41b上時，在陶瓷生片41b上堆疊形成了未燒成的外部連接端子的陶瓷生片41a。另外，在例如100 1500kg/cm2的壓力、以及40 100° C的溫度下對層疊后的多枚陶瓷生片41a 41e進行壓接。這里，層疊后的多枚陶瓷生片41a 41e構成未燒成的陶瓷基板。此外，陶瓷生片41a 41e并不限于層疊多枚的情況，也可以是一枚。然后，如圖4(e)所示，在層疊的狀態下對多枚陶瓷生片41a 41e進行燒成。通過在層疊的狀態下對多枚陶瓷生片41a 41e進行燒成來形成陶瓷基板I。通過燒成，使得在陶瓷基板I的一個面上形成了多個截面積離開陶瓷基板I的一個面越遠則越小的、大體呈截頂圓錐形的外部連接端子3。之后，在形成了多個外部連接端子3的陶瓷基板I的一個面上形成樹脂層5，以使得外部連接端子3的、與陶瓷基板I相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出，由此能制造出圖1所示的復合基板20。圖5是表示本發明的實施方式I所涉及的復合基板20的其它制造工序的示意圖。首先如圖5(a)所示，準備多枚包含難燒結性陶瓷作為主要成分的收縮抑制用陶瓷生片(陶瓷片材)50a 50c，其中，難燒結性陶瓷不會在低溫燒結性陶瓷的燒成溫度下燒結。另外，作為含有難燒結性陶瓷作為主要成分的粉末，例如使用氧化鋁粉末，使氧化鋁粉末分散在有機載體中來調制漿料，并利用澆鑄法將調制后的漿料成形為片狀，由此來制造收縮抑制用陶瓷生片50a 50c。收縮抑制用陶瓷生片50a 50c的燒結溫度為1500 1600° C，大大高于由低溫燒結性陶瓷所構成的陶瓷生片的燒結溫度(例如，900° C)，因此，不會在由低溫燒結性陶瓷所構成的陶瓷生片的燒結溫度下發生實質性的燒結。另外，作為含有難燒結性陶瓷作為主要成分的粉末，除氧化鋁以外，例如也可以使用氧化鋯、氧化鎂等粉末。利用激光、金屬模具等，在多枚收縮抑制用陶瓷生片50a 50c上呈柵格狀地形成多個孔51。對于孔51，由于是在堆疊的狀態下使用多枚收縮抑制用陶瓷生片50a 50c，因此，在層疊收縮抑制用陶瓷生片50a 50c時，以開孔面積從收縮抑制用陶瓷生片50a向收縮抑制用陶瓷生片50c依次增大的方式分別形成的孔51大體呈截頂圓錐形。在形成在收縮抑制用陶瓷生片50a 50c上的、開口面積依次增大的各個孔51中，填充導電材料52，該導電材料52具有Ag、Cu、Pd、以及包含它們中的至少某一種的復合物。另外，準備形成有電路布線54的多枚陶瓷生片55a 55c、以及未形成有孔的多枚收縮抑制用陶瓷生片57a 57c。作為收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、57a 57c，優選包含與陶瓷生片55a 55c所包含的陶瓷成分共同的成分。接著，如圖5(b)所示，對多枚收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、多枚陶瓷生片55a 55c、以及多枚收縮抑制用陶瓷生片57a 57c進行層疊。在將收縮抑制用陶瓷生片50a 50c層疊到陶瓷生片55a上時，以如下方式來堆疊收縮抑制用陶瓷生片50a 50c，即，使開口面積最大的孔51的開口 51a所在的收縮抑制用陶瓷生片50c與陶瓷生片55a接觸。在例如100 1500kg/cm2的壓力、以及40 100° C的溫度下，對層疊后的多枚收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、多枚陶瓷生片55a 55c、以及多枚收縮抑制用陶瓷生片57a 57c進行壓接。這里，層疊后的多枚陶瓷生片55a 55c構成未燒成的陶瓷基板。此外，收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、陶瓷生片55a 55c、和收縮抑制用陶瓷生片57a 57c并不限于層疊多枚的情況，也可以是一枚。然后，如圖5 (C)所示，在層疊的狀態下，對多枚收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、多枚陶瓷生片55a 55c、和多枚收縮抑制用陶瓷生片57a 57c進行燒成。通過對層疊后的多枚陶瓷生片55a 55c進行燒成來形成陶瓷基板I。然而，在陶瓷生片55a 55c的燒成溫度(例如，900° C)下，燒成溫度明顯較高的1500 1600° C的收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、57a 57c不會燒結，且不會在面方向上收縮，而僅在高度方向上收縮，因此，在陶瓷基板I的一個面上形成了多個截面積離開陶瓷基板的一個面越遠則越小的、大體呈截頂圓錐形的外部連接端子3。當在收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、57a 57c不會發生燒結的溫度下進行燒成時，收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、57a 57c中所包含的有機載體會被燒去，從而形成氧化鋁粉末的集合體。氧化鋁粉末的集合體可以利用噴砂處理等來方便地去除。通過去除氧化鋁粉末的集合體(未燒結的收縮抑制用陶瓷生片50a 50c、57a 57c)來形成多個大體呈截頂圓錐形的外部連接端子3。在形成了多個外部連接端子3的陶瓷基板I的一個面上形成樹脂層5，由此能制造出圖1所示的復合基板20。另外，在本實施方式I所涉及的制造方法中，在未形成外部連接端子3的面上層疊了收縮抑制用陶瓷生片57a 57c，但不使用這些也可以形成陶瓷基板I。如上所述，在本實施方式I所涉及的復合基板20中，形成在陶瓷基板I的一個面上的外部連接端子3具有截面積離開陶瓷基板I的一個面越遠則越小的形狀(大體呈截頂圓錐形)，并且其與陶瓷基板I相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出，因此，與截面積固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子相比，能夠增大外部連接端子3與陶瓷基板I的連接部分的截面積，因而能分散由于下落等而施加在外部連接端子3上的應力，因此，能夠確保陶瓷基板I與外部連接端子3之間足夠的連接強度。此外，雖然使用陶瓷基板I來作為安裝電子元器件2的基板，但由于具備樹脂層5，因此，即使在由于下落等而向復合基板20施加應力的情況下，也能防止復合基板20的變形，在厚度較薄的情況下也能確保足夠的強度，因此，能實現復合基板20的薄型化。另外，通過將樹脂層5的表面與外部連接端子3 —起進行磨削，能夠容易地調整外部連接端子3相對于陶瓷基板I的一個面的高度(例如10 μ m)，并能使復合基板20的形成有外部連接端子3 —側的面大致平坦。此外，由于模塊10具備:復合基板20 ;以及電子元器件2，該電子元器件2安裝在陶瓷基板I的兩個面，或者安裝在陶瓷基板I的形成有外部連接端子3的面的相反側的面上，因此，與具備形成有截面積呈固定的圓柱形或棱柱形的外部連接端子的復合基板的模塊相比，能夠增大陶瓷基板I與外部連接端子3的連接部分的截面積，因此，能分散由于下落等而施加在外部連接端子3上的應力，因而能確保陶瓷基板I與外部連接端子3之間足夠的連接強度。另外，由于具備密封層4，故能對安裝在陶瓷基板I的形成有外部連接端子3的面的相反側的面上的電子元器件2進行保護，并能抑制模塊10的翹曲。(實施方式2)圖6是表示本發明的實施方式2所涉及的模塊的結構的示意圖。如圖6(a)所示，模塊11包括:陶瓷基板I ;多個電子元器件2，該多個電子元器件2安裝在陶瓷基板I的兩個面上，或者安裝在陶瓷基板I的形成有外部連接端子7的面的相反側的面上；多個外部連接端子7，該多個外部連接端子7形成在陶瓷基板I的一個面上，大體呈截頂圓錐形；密封層4，該密封層4利用樹脂，來密封安裝在陶瓷基板I的形成有外部連接端子7的面的相反側的面上的電子元器件2 ;以及樹脂層8，該樹脂層8對陶瓷基板I的形成有多個外部連接端子7的一面進行覆蓋。另外，由陶瓷基板1、外部連接端子7、及樹脂層8來構成復合基板
21。對于模塊11，除了樹脂層8的高度不同以外，其它結構都與圖1所示的模塊10相同。對外部連接端子7及樹脂層8以外的構成要素賦予相同標號，并省略詳細說明。圖6(b)是將圖6 (a)中用圓包圍的部分、即一個外部連接端子7和其附近放大后的圖。如圖6(b)所示，外部連接端子7相對于陶瓷基板I的一個面的高度H形成為比樹脂層8的厚度B要小。并且，在樹脂層8的陶瓷基板I側的面的相反側的面8a上形成凹部，外部連接端子7的與陶瓷基板I相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式從所形成的凹部露出。因此，在外部連接端子7的露出的端面7a上形成鍍層6時，鍍層6不會從樹脂層8的陶瓷基板I側的面的相反側的面8a突出，因而能使復合基板21的形成有外部連接端子7 —側的面大致平坦。特別是，以使得形成在外部連接端子7的露出的端面7a上的鍍層6的表面6a、與樹脂層8的陶瓷基板I側的面的相反側的面8a大致為同一個面的方式，來形成鍍層6，從而能夠使復合基板21的形成有外部連接端子7側的面更接近平坦。此外，圖7是表示本發明的實施方式2所涉及的模塊11的一個外部連接端子7和其附近的結構的俯視圖。如圖7所示，以覆蓋外部連接端子7的露出的端面7a的外周邊的方式形成樹脂層8，外部連接端子7的露出的端面7a在整個外周邊(四邊)上具有與樹脂層8重合的區域7b。在外部連接端子7的露出的端面7a上的、與樹脂層8重合的區域7b以外的部分形成有鍍層6。由于具有與樹脂層8重合的區域7b，因此，即使對于在形成樹脂層8后才在外部連接端子7的露出的端面7a上形成鍍層6的情況，也能減少因鍍敷液進入陶瓷基板I與外部連接端子3的邊界部分等而導致陶瓷基板I與外部連接端子3的連接強度降低的情況的發生。另外，對于外部連接端子7的露出的端面7a，并不限于在整個外周邊(四邊)上具有與樹脂層8重合的區域7b，只要至少在一部分(例如一邊)上具有與樹脂層8重合的區域7b即可。
如上所述，在本發明的實施方式2所涉及的模塊11 (復合基板21)中，外部連接端子7相對于陶瓷基板I的一個面的高度(H)形成為比樹脂層8的厚度(B)要小，因此，在外部連接端子7的露出的端面7a上形成鍍層6時，鍍層6不會從樹脂層8的陶瓷基板I側的面的相反側的面8a突出，因而能使復合基板21的形成有外部連接端子7 —側的面大致平坦。另外，即使在鍍層6的厚度較厚、且鍍層6從樹脂層8的陶瓷基板I側的面的相反側的面8a突出的情況下，也能通過調整外部連接端子7的高度來減小從樹脂層8突出的部分的高度。另外，在本發明的實施方式I及2所涉及的模塊10、11 (復合基板20、21)中，在陶瓷基板I的一個面上呈柵格狀地形成了多個外部連接端子3、7，但并不限于形成為柵格狀的情況，也可以將多個外部連接端子3、7形成為其它形狀。此外，也可以將電子元器件安裝在陶瓷基板的一個面上的未形成有外部連接端子的部分。圖8是表示在陶瓷基板I的一個面上的未形成有外部連接端子3的部分安裝有電子元器件的模塊的結構的示意圖。如圖8所示，模塊12包括:形成在陶瓷基板I的一個面的周邊部分的多個外部連接端子3、形成在陶瓷基板I的一個面上的樹脂層5、安裝在陶瓷基板I的一個面上的未形成有外部連接端子3的部分的電子元器件9、安裝在陶瓷基板I的未形成有外部連接端子3的另一面上的電子元器件2、以及利用樹脂對陶瓷基板I的安裝有電子元器件2的另一面進行密封的密封層
4。S卩，模塊12可以是在陶瓷基板I的兩個面上安裝有電子元器件2、9的結構。標號說明I陶瓷基板2、9電子元器件3、7外部連接端子4密封層5、8樹脂層6鍍層10、11、12模塊20、21復合基板31樹脂片材32、43基底基材33、51孔34、42、52 導電材料35a 35d、41a 41e、55a 55c 陶瓷生片50a 50c、57a 57c收縮抑制用陶瓷生片54電路布線
權利要求
1.一種復合基板，包括: 陶瓷基板，該陶瓷基板至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線； 多個外部連接端子，該多個外部連接端子形成在該陶瓷基板的一個面上；以及 樹脂層，該樹脂層形成在所述陶瓷基板的一個面上， 其特征在于， 所述外部連接端子具有截面積離開所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀，且其與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式從所述樹脂層露出。
2.如權利要求1所述的復合基板，其特征在于，所述外部連接端子相對于所述陶瓷基板的一個面的高度形成為比所述樹脂層的厚度要小。
3.如權利要求2所述的復合基板，其特征在于，所述外部連接端子的與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面的外周邊被所述樹脂層覆蓋。
4.如權利要求1至3中任一項所述的復合基板，其特征在于，在所述外部連接端子的從所述樹脂層露出的端面上形成有鍍層。
5.如權利要求4所述的復合基板，其特征在于，所述鍍層以不從所述樹脂層突出的方式形成。
6.如權利要求1至5中任一項所述的復合基板，其特征在于，多個所述外部連接端子呈柵格狀地形成在所述陶瓷基板的一個面上。
7.一種模塊，其特征在于，包括: 如權利要求1至6中任一項所述的復合基板；以及 電子元器件，該電子元器件安裝在所述陶瓷基板的兩個面上、或安裝在所述陶瓷基板的形成有所述外部連接端子的面的相反側的面上。
8.如權利要求7所述的模塊，其特征在于，包括密封層，該密封層利用樹脂對安裝在形成有所述外部連接端子的面的相反側的面上的所述電子元器件進行密封。
9.一種復合基板的制造方法，其特征在于，包括: 第一工序，在該第一工序中，在樹脂片材上形成多個一側開口面積小于另一側開口面積的形狀的孔，并在形成的所述孔中填充導電材料； 第二工序，在該第二工序中，在至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，以所述孔的開口面積依次減小的方式堆疊多個所述樹脂片材，并進行燒成，從而形成多個外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開燒成后的所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀；以及 第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得所述外部連接端子的、與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。
10.一種復合基板的制造方法，其特征在于，包括: 第一工序，在該第一工序中，在至少在一面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，對導電材料進行多次絲網印刷，從而形成多個未燒成的外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀； 第二工序，在該第二工序中，對形成了多個未燒成的所述外部連接端子的所述陶瓷基板進行燒成；以及第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得所述外部連接端子的、與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。
11.一種復合基板的制造方法，其特征在于，包括: 第一工序，在該第一工序中，在未燒成的陶瓷片材上形成多個一側開口面積小于另一側開口面積的形狀的孔，并在形成的所述孔中填充導電材料； 第二工序，在該第二工序中，在燒結溫度比所述陶瓷片材低、且至少在一個面上形成有用于安裝電子元器件的電路布線的、未燒成的陶瓷基板的一個面上，以所述孔的開口面積依次減小的方式堆疊多個所述陶瓷片材，進行燒成，并去除未燒結的所述陶瓷片材，從而形成多個外部連接端子，該外部連接端子具有截面積離開所述陶瓷基板的一個面越遠則越小的形狀；以及 第三工序，在所述第三工序中，在所述陶瓷基板的一個面上形成樹脂層，使得所述外部連接端子的、與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。
12.如權利要求9至11中任一項所述的復合基板的制造方法，其特征在于，所述陶瓷基板是對多個陶瓷層進行層疊所形成的陶瓷多層基板。
13.如權利要求9至12中任一項所述的復合基板的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，對所形成的所述樹脂層的表面進行磨削，從而使所述外部連接端子的與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式露出。
14.如權利要求9至12中任一項所述的復合基板的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，以如下方式形成所述樹脂層，即，使其厚度大于所述外部連接端子相對于所述陶瓷基板的一個面的高度。
15.如權利要求14所 述的復合基板的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，以如下方式形成所述樹脂層，即，使其覆蓋所述外部連接端子的與所述陶瓷基板相連接的端面的相反側的端面的外周邊。
16.如權利要求9至15中任一項所述的復合基板的制造方法，其特征在于，在所述第三工序中，在所述外部連接端子的、從所述樹脂層露出的端面上，以不從所述樹脂層突出的方式形成鍍層。
全文摘要
本發明提供一種復合基板、具備該復合基板的模塊、以及復合基板的制造方法，該復合基板能分散由于下落等而施加在外部連接端子上的應力，因而能確保陶瓷基板與外部連接端子之間足夠的連接強度。本發明所涉及的復合基板包括陶瓷基板(1)，該陶瓷基板(1)至少在其一個面上形成有用于安裝電子元器件(2)的電路布線；多個外部連接端子(3)，該多個外部連接端子(3)形成在陶瓷基板(1)的一個面上；以及樹脂層(5)，該樹脂層(5)形成在陶瓷基板(1)的一個面上。外部連接端子(3)為截面積離開陶瓷基板(1)的一個面越遠則越小的形狀，且其與陶瓷基板(1)相連接的端面的相反側的端面以部分或全部的方式從樹脂層(5)露出。
文檔編號H05K3/46GK103181246SQ20118005131
公開日2013年6月26日 申請日期2011年10月12日 優先權日2010年10月26日
發明者伊勢坊和弘 申請人:株式會社村田制作所