布线基板、电子部件用封装体以及电子装置的制作方法

1.本公开涉及布线基板、电子部件用封装体以及电子装置。


背景技术：

2.现有技术的一例被记载于专利文献1中。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：国际公开wo2014/192687号


技术实现要素：

6.本公开的布线基板的结构为具备电介质基板，所述电介质基板具有：第1面、与所述第1面相反一侧的第2面、与所述第1面以及所述第2面相连的第1侧面、和在所述第1面以及所述第1侧面开口的凹部，
7.所述第1面包含沿着所述第1侧面而设置的第1连接部以及第2连接部，
8.所述凹部位于所述第1连接部与所述第2连接部之间，并且包含与所述第1连接部相连的第1内侧面、与所述第2连接部相连的第2内侧面、和位于所述第1内侧面与所述第2内侧面之间的底面，
9.所述第1内侧面包含：第1区域、和位于比该第1区域更接近于所述底面的位置的第2区域，
10.接合材料针对所述第1区域的第2润湿性比所述接合材料针对所述第1连接部的第1润湿性低。
11.本公开的电子部件用封装体的结构为具备：基体、和与所述基体接合的上述布线基板。
12.本公开的电子装置的结构为具备：上述的电子部件用封装体、和安装于所述基体并与所述布线基板电连接的电子部件。
附图说明
13.本公开的目的、特色以及优点通过以下的详细说明和附图变得更为明确。
14.图1是第1实施方式所涉及的布线基板的立体图。
15.图2是第1实施方式所涉及的布线基板的俯视图。
16.图3是第1实施方式所涉及的布线基板的局部放大图。
17.图4是第1实施方式所涉及的布线基板的剖视图。
18.图5是第2实施方式所涉及的布线基板的局部放大图。
19.图6是第3实施方式所涉及的布线基板的剖视图。
20.图7是第4实施方式所涉及的布线基板的剖视图。
21.图8是第5实施方式所涉及的布线基板的剖视图。
22.图9是第6实施方式所涉及的布线基板的局部放大图。
23.图10是作为本公开的其他实施方式的电子部件用封装体以及电子装置的立体图。
具体实施方式
24.在本公开的布线基板作为基础的结构中，由于便携电话等的普及，在电子装置中，为了传输更高速化、大容量的信息，电信号的高频化正在推进。为了使得高频带下的频率特性良好，提出了在引线端子与接地端子之间形成有凹部的输入输出端子(布线基板)。
25.为了将引线端子以及接地端子接合于布线基板，使用钎料等的接合材料。在端子接合时等，若熔融的接合材料流入凹部内，则意料之外的导电体存在于信号布线周边以及端子周边。这会产生信号布线以及端子的特性阻抗的变动等，从而使得高频信号的频率特性降低。
26.以下，参照附图，对本公开的实施方式所涉及的布线基板、电子部件用封装体以及电子装置进行说明。另外，在以下的附图中有时对于同一结构赋予同一参照符号并省略说明。
27.首先，利用图1至图4，对本公开的第1实施方式所涉及的布线基板进行说明。布线基板1具备电介质基板10，电介质基板10具有第1面10a、与第1面10a相反一侧的第2面10b、与第1面10a以及第2面10b相连的第1侧面10c，具有在第1面10a以及第1侧面10c开口的凹部11。
28.电介质基板10可以是包含电介质材料的多个绝缘层被层叠而成的层叠体。电介质基板10例如在俯视下可以是矩形状或者u字形，也可以是其他形状。作为电介质材料，例如能够使用氧化铝质烧结体、莫来石质烧结体、碳化硅质烧结体、氮化铝质烧结体或者氮化硅质烧结体的这种陶瓷材料、或者玻璃陶瓷材料。
29.在第1面10a，包含沿着第1侧面10c而设置的、作为第1连接部的第1端子连接部12以及作为第2连接部的第2端子连接部13。第1端子连接部12接合后述的第1引线端子而被电连接，第2端子连接部13接合后述的第2引线端子而被电连接。凹部11位于第1/第2端子连接部(以下，将第1以及第2端子连接部记为“第1/第2端子连接部”)12、13间，通过凹部11所形成的空间，第1/第2端子连接部12、13间被电绝缘。在本实施方式中，例如第1引线端子是接地端子，第2引线端子是信号端子。
30.另外，在第1面10a沿着第1侧面10c而设置第1/第2端子连接部12、13即可，第1/第2端子连接部12、13也可以分别是多个。在本实施方式中，沿着第1侧面10c，按第1端子连接部12、第2端子连接部13、第2端子连接部13、第1端子连接部12的顺序进行设置。在相邻的第2端子连接部13间也可以与凹部11同样地设置凹部(第2凹部11a)。在本实施方式中，可以在俯视下2个第1端子连接部12在与第1侧面10c分离的方向延伸并相互被连接，由此接地电位稳定。接地电位稳定从而高频信号的频率特性提升。
31.第1端子连接部12为了与第1引线端子电连接，例如可以包含金属层(以下称为第1金属层)12a。第2端子连接部13为了与第2引线端子电连接，例如可以包含金属层(以下称为第2金属层)13a。第1金属层12a以及第2金属层13a可以是形成于电介质基板10的第1面10a的金属化层。金属化层例如可以包含钨、钼以及锰等的金属材料，进而实施镀镍或者镀金等。
32.电介质基板10可以包含位于绝缘层间的布线导体以及导体层等。例如，可以在俯视下，在与凹部11重叠的位置的周围以及与第1金属层12a以及第2金属层13a重叠的位置，设置多个布线导体以及多个导体层等。进而这多个布线导体以及多个导体层可以通过贯通导体等而被电连接。多个接地布线导体以及多个接地导体层被电连接，并且与第1金属层12a电连接。多个信号布线导体与第2金属层13a电连接。
33.凹部11包含：与第1端子连接部12相连的第1内侧面14、与第2端子连接部13相连的第2内侧面15、第2面10b侧的底面16。凹部11还包含与第1内侧面14以及第2内侧面15相连的第3内侧面17。凹部11的形状没有特别限定，但是在本实施方式中，第1内侧面14与第2内侧面15是相互平行且与第1面10a垂直的长方体形状。此外，凹部11的第1内侧面14和第2内侧面15可以是不平行的锥状、倒锥状等。
34.凹部11的第1内侧面14包含：第1面10a侧的第1区域14a和底面16侧的第2区域14b。本实施方式例如第1内侧面14包含第1区域14a和第2区域14b，第1区域14a与第1端子连接部12相连。第1区域14a与第2区域14b相连，第2区域14b与底面16相连。
35.在本实施方式的电介质基板10中，没为接合材料针对第1区域14a的表面的第2润湿性比接合材料针对第1端子连接部12的表面的第1润湿性低。
36.本实施方式中使用的接合材料例如是以银和铜为主成分的银铜钎料、或在银和铜中进一步加入了锡的低熔点接合材料(软钎料)等。
37.在此，如jis z3001
‑
3：2008的记载那样，润湿性是熔融的硬钎料、软钎料或焊剂的适应母材面的易扩展性。接合材料针对第1端子连接部12的表面的第1润湿性是熔融的液状的接合材料适应于第1端子连接部12的表面而扩展的易扩展性，接合材料针对第1区域的表面的第2润湿性是熔融的液状的接合材料适应于第1区域14a的表面而扩展的易扩展性。此外，熔点为450℃以上的是硬钎料，熔点低于450℃的是软钎料。对于硬钎料的润湿性，例如能够基于jis z3191：2003中规定的“润湿试验方法”，使用市面销售的高温润湿性试验机等进行测定。对于软钎料的润湿性，例如能够基于jis c60068
‑2‑
83：2014中规定的“软钎料润湿性”，使用市面销售的软钎料润湿性试验机等进行测定。
38.在第1端子连接部12接合第1引线端子的情况下，使接合材料在第1端子连接部12上熔融，在使第1引线端子接触于熔融接合材料的状态下进行冷却从而使接合材料固化。若第1内侧面14的第1区域14a针对接合材料的润湿性比第1端子连接部12低，则即便是熔融接合材料流动的情况下，也会滞留在第1端子连接部12与第1区域14a的边界、即润湿性变化的边界。因此，接合材料越过该边界而流入第1区域14a侧的情况减少。由此，能够减少在凹部11内存在意料之外的导电体(接合材料)的情况，能够减少引线端子以及布线基板1内的信号布线导体的特性阻抗的变动，能够使得高频信号的频率特性提高。
39.在本实施方式中，第1端子连接部12的表面的润湿性是第1金属层12a的表面的润湿性，第1区域14a的表面的润湿性是电介质基板10的电介质材料例如陶瓷材料露出的表面的润湿性。另外，如果满足第1区域14a的表面的润湿性比第1端子连接部12的表面的润湿性低这种的润湿性的大小关系，则也可以在第1区域14a的表面不露出电介质材料。例如，在第1区域14a设置基于金属或者其他材料的层，该层的表面的润湿性比第1端子连接部12的表面的润湿性低即可。另外，即使在各表面的润湿性的测定值等不清楚的情况下，例如如果是以下的这种情况也起到上述的效果。即，如果第1端子连接部12的表面是第1金属层12a的表
面，第1区域14a的表面是电介质基板10的电介质材料露出的表面的情况下，根据构成表面的材料的差异而满足上述的润湿性的大小关系。因此，在这种情况下，能够减少熔融接合材料流入第1区域14a侧。
40.电介质基板10也可以还具有覆盖第1内侧面14的第2区域14b的接地导体层18。接地导体层18例如可以是形成于第2区域14b的金属化层。金属化层例如可以包含钨、钼以及锰等的金属材料，进而实施镀镍或者镀金等。
41.通过由接地导体层18覆盖第2区域14b，第2区域14b的表面成为接地导体层18的表面。由此，成为接合材料针对第1区域14a的表面的第2润湿性比接合材料针对接地导体层18的表面的第3润湿性低。接地导体层18例如与电介质基板10的接地布线导体或者接地导体层电连接，从而能够使接地电位进一步稳定。
42.在本实施方式中，如图4所示，接地导体层18覆盖第2区域14b，并且进一步覆盖底面16，也覆盖相邻的第2端子连接部13间的第2凹部11a的底面。此外，在本实施方式中，如上述，第1端子连接部12、2个第2端子连接部13、第1端子连接部12依次排列。因此，在这些的端子连接部间，除了上述的凹部11，第2凹部、另一个凹部(另一个凹部11)也依次排列。在此，接地导体层18也可以延伸到另一个凹部11，并覆盖该另一个凹部11的底面16以及第2区域14b。
43.在凹部11，第3内侧面17可以具有在电介质基板10的厚度方向(将第1面10a和第2面10b连结的方向、更为具体而言与第1面10a以及第2面10b垂直的方向)延伸的槽部19。槽部19在俯视下例如是半圆状。此外，也可以是矩形状、半椭圆状等。在槽部19的内面，电介质基板10的电介质材料露出。通过设置槽部19，第1端子连接部12与第2端子连接部13之间的介电常数变低。通过介电常数变低，例如能够不使特性阻抗变动而减小第1端子连接部12与第2端子连接部13的距离，从而能够使布线基板1小型化或者使端子高密度化(多端子化)。
44.另外，在本实施方式中，槽部19的内面与第1内侧面14经由第3内侧面17而相连，与第2内侧面15直接相连。通过设为这种结构，在期望的面设有金属层的凹部11的制造变得容易。
45.此外，在本实施方式中，第1端子连接部12也可以其第1侧面10c侧的一部分包含位于第2面10b侧的台阶部20。例如，第1端子连接部12之中的与第1侧面10c相连的矩形状部分20a处于比另一部分更加(例如相当于绝缘层的一层)接近于第2面10b侧的位置。在包含这种台阶部20的情况下，第1金属层12a也可以被设置在该台阶部20。即，台阶部20可以在矩形状部分20a以外，具有位于该矩形状部分20a与其他部分之间的壁面部分20b，第1金属层12a被设置于壁面部分20b。若比较第1端子连接部12不包含台阶部20的情况和包含台阶部20的情况，在包含台阶部20的情况下，第1端子连接部12的面积、即第1金属层12a的面积与壁面部分20b相应地变大，因此接地电位进一步稳定。
46.另外，在本实施方式中，将台阶部20的形状设为矩形状，但是并不限于此，也可以是矩形状以外的多边形状或者半圆形状等。即便是这种形状的台阶部，第1端子连接部12的面积也与壁面部分相应地变大，因此接地电位也进一步稳定。
47.接下来，利用图5，对本公开的第2实施方式进行说明。本实施方式中，第2端子连接部13还具有位于第1侧面10c侧的被覆层21。
48.在第2端子连接部13接合第2引线端子的情况下，使接合材料在第2端子连接部13
上熔融，在使第2引线端子接触熔融接合材料的状态下进行冷却从而使接合材料固化。此时，熔融接合材料被第2金属层13a与被覆层21的边界阻挡，从而熔融接合材料在第2端子连接部13上的扩展被减少。若熔融接合材料的扩展被减少，则形成适当的接合材料的焊脚，能够使得第2引线端子的接合力提高。
49.被覆层21只要能阻挡熔融接合材料，材料没有限定。被覆层21能够与电介质基板10的电介质材料同样地，例如使用氧化铝质烧结体、莫来石质烧结体、碳化硅质烧结体、氮化铝质烧结体或者氮化硅质烧结体这种的陶瓷材料、或者玻璃陶瓷材料。这种情况下，如上述，第2端子连接部13例如具有第2金属层13a，接合材料针对被覆层21的表面的润湿性比第2金属层13a低。熔融接合材料在第2金属层13a与被覆层21的边界，由于润湿性的差异而被阻挡。另外，电介质基板10的电介质材料与被覆层21的电介质材料可以是相同的材料，也可以是不同的材料。被覆层21可以是包含金属材料的、电介质材料以外的材料。这种情况下，与第2金属层13a和被覆层21的润湿性无关地，通过将被覆层21的厚度设为一定以上的高低差，从而阻挡熔融接合材料即可。即，也可以第2金属层13a的表面位于比被覆层21的表面更靠第2面10b侧的位置，从而在第2端子连接部13的表面设置高低差，来阻挡熔融接合材料。
50.在本实施方式中，被覆层21位于整个边缘部分。即，遍及边缘部分之中、沿着第1侧面10c的方向的整个长度来设置被覆层21。但是，被覆层21的位置只要能阻挡熔融接合材料，也可以位于边缘部分的一部分。例如，可以仅位于边缘部分的中央，也可以位于除了中央以外的两端。
51.利用图6，对本公开的第3实施方式进行说明。在本实施方式中，电介质基板10还具有位于接地导体层18上的电介质材料层22。电介质材料层22至少位于在第2区域14b所设置的接地导体层18的表面上即可。电介质材料层22的材料能够与电介质基板10的电介质材料同样，例如使用氧化铝质烧结体、莫来石质烧结体、碳化硅质烧结体、氮化铝质烧结体或者氮化硅质烧结体这种的陶瓷材料、或者玻璃陶瓷材料。
52.在本实施方式中，电介质材料层22延伸到凹部11的底面16，，并覆盖接地导体层18，电介质材料层22覆盖接地导体层18整体以使得在凹部11内接地导体层18不露出。另外，也可以在上述的第2凹部11a内不设置电介质材料层22。
53.利用图7，对本公开的第4实施方式进行说明。在本实施方式中，接地导体层18以及电介质材料层22的设置位置与第3实施方式不同。具体而言，在本实施方式中，接地导体层18覆盖第1内侧面14整体、即第1区域14a以及第2区域14b，并且覆盖底面16。此外，接地导体层18还覆盖第2端子连接部13间的第2凹部11a的底面，延伸到相反侧的凹部11(上述的另一个凹部11)还覆盖其底面16以及第1内侧面14整体。此外，接地导体层18与第1端子连接部12的第1金属层12a相连，与第1金属层12a电连接，从而能够使接地电位进一步稳定。
54.并且，电介质材料层22覆盖接地导体层18整体，以使得在凹部11内接地导体层18不露出，进而还位于第2内侧面15。即，电介质材料层22至少位于凹部11的第1内侧面14、第2内侧面15以及底面16。电介质材料层22可以进一步位于第3内侧面17，也可以位于凹部11的整个内面。
55.在本实施方式中，第1端子连接部12的表面的润湿性是第1金属层12a的表面的第1润湿性，第1区域14a的表面的润湿性是位于在第1区域14a所设置的接地导体层18上的电介质材料层22的表面的第2润湿性。电介质材料层22的材料如上述与电介质基板10的电介质
材料同样，因此电介质材料层22的表面的第2润湿性是与电介质基板10的电介质材料露出的表面的润湿性同样的润湿性。
56.利用图8，对本公开的第5实施方式进行说明。在本实施方式中，电介质材料层22的设置位置与第4实施方式不同。接地导体层18与第4实施方式同样地设置，由此能够使接地电位更加稳定。
57.电介质材料层22在凹部11内覆盖接地导体层18之中的、位于第1内侧面14的第1区域14a的部分。在本实施方式中，第1端子连接部12的表面的润湿性是第1金属层12a的表面的第1润湿性，第1区域14a的表面的润湿性是位于在第1区域14a所设置的接地导体层18上的电介质材料层22的表面的第2润湿性。电介质材料层22的材料如上述那样与电介质基板10的电介质材料同样，因此电介质材料层22的表面的第2润湿性是与电介质基板10的电介质材料露出的表面的润湿性同样的润湿性。
58.利用图9，对本公开的第6实施方式进行说明。在本实施方式中，布线基板1除了上述电介质基板10，还具备经由接合材料而与第1端子连接部12接合的第1引线端子31、经由接合材料而与第2端子连接部13接合的第2引线端子32。如上所述，第1引线端子31是接地端子，第2引线端子32是信号端子。第1引线端子31以及第2引线端子32进一步被连接于外部的安装基板等。在凹部11内流入接合材料的情况下，由于意料之外的导电体，从而传输高频信号的第2引线端子32的特性阻抗等变动。本实施方式中，如上述那样通过减少接合材料向凹部11内的流入，从而能够减少该特性阻抗的变动，能够使得高频特性提高。
59.以下，对布线基板1的制造例进行说明。电介质基板10如果是例如多个绝缘层包含氧化铝质烧结体的情况，则如下那样进行制作。首先，在氧化铝和氧化硅等原料粉末中添加适当的有机粘合剂和溶剂等进行混合，制作浆料。接下来，通过刮刀法等的成形法将浆料成形为片状，由此制作多片的陶瓷生片。此时，在生片的一部分形成作为凹部11的切口。
60.之后，对上述的陶瓷生片进行层叠、压接。最后，将该层叠而成的陶瓷生片在还原气氛中进行烧成，并且通过切断加工或冲压加工而设为适当的形状，从而能够制作出包含期望形状的电介质基板10。
61.第1金属层12a、第2金属层13a及接地导体以及信号导体如果是例如由包含钨、钼、锰等的高熔点的金属的金属化层构成的情况，则能够如下那样形成。即，首先将高熔点的金属粉末与有机溶剂及粘合剂一起充分混合而制作金属糊膏。通过丝网印刷等的方式，将该金属糊膏印刷至作为绝缘层的上表面、下表面的陶瓷生片的规定部位。之后，对印刷有这些属糊膏的陶瓷生片进行层叠并且压接，同时进行烧成。通过以上工序，在电介质基板10的上表面以及内层，金属化层作为第1金属层12a、第2金属层13a及接地导体以及信号导体而被覆盖。此时，在凹部11的第1内侧面14的第1区域14a，未形成金属化层。此外，也可以在第1金属层12a、第2金属层13a以及各导体层的表面设置镀镍或者镀金。
62.例如在作为多个绝缘层的陶瓷生片所设置的贯通孔内，填充与形成各导体层的材料同样的金属糊膏，对各个陶瓷生片进行层叠、压接，并同时进行烧成，从而能够设置贯通导体。贯通孔例如可以通过使用金属销的机械冲压加工、或使用激光的加工等开孔加工来形成。在向贯通孔填充金属糊膏时，可以并用真空吸引等手段而使金属糊膏的填充变得容易。
63.接下来，使用图10，对作为本公开的其他实施方式的电子部件用封装体以及电子
装置进行说明。电子部件用封装体50具备基体2、与基体2接合的布线基板1。在本实施方式中，在u字状的布线基板1安装侧壁体4从而设为框状的部件接合于基体2的表面。基体2以及侧壁体4例如使用铁、铜、镍、铬、钴、钼或者钨的这种金属、或者这些金属的合金、例如铜
‑
钨合金、铜
‑
钼合金、铁
‑
镍
‑
钴合金等。通过对这种金属材料的金属锭实施轧制加工法、冲压加工法这种的金属加工法，从而能够制作构成基体2以及侧壁体4的金属部件。
64.电子装置100具备：电子部件用封装体50、电子部件3和盖体5。电子部件3被安装于基体2，与布线基板1电连接。
65.电子部件3例如可以是激光二极管(ld)或者光电二极管(pd)等的光半导体元件。在ld的情况下，可以在侧壁体4设置贯通孔40，在该贯通孔40安装光纤。盖体5被接合在框状的布线基板1以及侧壁体4的上端，以使得覆盖电子部件用封装体50的内部。盖体5能够使用例如铁、铜、镍、铬、钴、钼或者钨的这种金属、或者这些金属的合金、例如铜
‑
钨合金、铜
‑
钼合金、铁
‑
镍
‑
钴合金等。通过对这种金属材料的金属锭实施轧制加工法、冲压加工法的这种金属加工法，从而能够制作构成盖体5的金属部件。
66.在电子部件用封装体50的内部搭载电子部件3，例如通过键合引线等将电子部件3与布线基板1电连接。进而，由盖体5密封内部。
67.本实施方式的电子部件用封装体50以及电子装置100具备上述的能够提高频率特性的布线基板1，因此能够良好地传输高频信号。
68.以上，本公开并不限定于上述实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内，能够进行各实施方式的组合以及各种的变更。例如，第1实施方式的台阶部20也可以在其他实施方式中进行设置，第2实施方式的被覆层21也可以在其他实施方式中进行设置。并且，电子部件用封装体50以及电子装置100可以具备上述的各实施方式以及将它们组合的布线基板1的任意。
69.此外，在上述实施方式中，是第1区域14a与第1端子连接部12相连的结构，但是并不限于此。例如，也可以在第1端子连接部12的第1内侧面14侧的边缘部分设置相当于被覆层21的结构，也可以在第1区域14a的第1端子连接部12侧的边缘部分设置相当于接地导体层18的结构。
70.进而，在上述实施方式中，是在凹部11的第1内侧面14，第1区域14a与第2区域14b相连的结构，但是并不限于第1区域14a与第2区域14b相连。也可以在第1区域14a与第2区域14b之间设置其他区域。另外，属于权利要求书的变更等全部是本公开的范围内。
71.符号说明
[0072]1ꢀꢀꢀ
布线基板
[0073]2ꢀꢀꢀ
基体
[0074]3ꢀꢀꢀ
电子部件
[0075]4ꢀꢀꢀ
侧壁体
[0076]5ꢀꢀꢀ
盖体
[0077]
10
ꢀꢀ
电介质基板
[0078]
10a 第1面
[0079]
10b 第2面
[0080]
10c 第1侧面
[0081]
11
ꢀꢀ
凹部
[0082]
11a 第2凹部
[0083]
12
ꢀꢀ
第1端子连接部
[0084]
12a 第1金属层
[0085]
13
ꢀꢀ
第2端子连接部
[0086]
13a 第2金属层
[0087]
14
ꢀꢀ
第1内侧面
[0088]
14a 第1区域
[0089]
14b 第2区域
[0090]
15
ꢀꢀ
第2内侧面
[0091]
16
ꢀꢀ
底面
[0092]
17
ꢀꢀ
第3内侧面
[0093]
18
ꢀꢀ
接地导体层
[0094]
19
ꢀꢀ
槽部
[0095]
20
ꢀꢀ
台阶部
[0096]
20a 矩形状部分
[0097]
20b 壁面部分
[0098]
21
ꢀꢀ
被覆层
[0099]
22
ꢀꢀ
电介质材料层
[0100]
31
ꢀꢀ
第1引线端子
[0101]
32
ꢀꢀ
第2引线端子
[0102]
40
ꢀꢀ
贯通孔
[0103]
50
ꢀꢀ
电子部件用封装体
[0104]
100 电子装置。