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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023123143
(43)【公開日】2023-09-05
(54)【発明の名称】配線基板
(51)【国際特許分類】
H05K 1/02 20060101AFI20230829BHJP
【ＦＩ】
H05K1/02 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022027028
(22)【出願日】2022-02-24
(71)【出願人】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100160691
【弁理士】
【氏名又は名称】田邊 淳也
(74)【代理人】
【識別番号】100157277
【弁理士】
【氏名又は名称】板倉 幸恵
(74)【代理人】
【識別番号】100195659
【弁理士】
【氏名又は名称】木村 祐介
(72)【発明者】
【氏名】宇佐美 憲三
(72)【発明者】
【氏名】西村 充
(72)【発明者】
【氏名】柳瀬 康行
(72)【発明者】
【氏名】高木 桂二
(72)【発明者】
【氏名】服部 晃佳
【テーマコード（参考）】
5E338
【Ｆターム（参考）】
5E338AA02
5E338AA15
5E338AA18
5E338BB05
5E338BB12
5E338BB75
5E338CD24
5E338CD32
5E338EE02
(57)【要約】
【課題】電子部品から発生した熱を効率よく放熱できる配線基板を提供する。
【解決手段】配線基板であって、電子部品が搭載される絶縁基板と、絶縁基板のうち電子部品の側の面である第１面に配置され、電子部品と接続する第１配線と、絶縁基板のうち第１面とは反対側の面である第２面に配置された第２配線と、を備え、絶縁基板には、第２面に非貫通ビアが形成されており、非貫通ビアの少なくとも一部は、絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料によって構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】配線基板であって、電子部品が搭載される絶縁基板と、絶縁基板のうち電子部品の側の面である第１面に配置され、電子部品と接続する第１配線と、絶縁基板のうち第１面とは反対側の面である第２面に配置された第２配線と、を備え、絶縁基板には、第２面に非貫通ビアが形成されており、非貫通ビアの少なくとも一部は、絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料によって構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
配線基板であって、
電子部品が搭載される絶縁基板と、
前記絶縁基板のうち前記電子部品の側の面である第１面に配置され、前記電子部品と接続する第１配線と、
前記絶縁基板のうち前記第１面とは反対側の面である第２面に配置された第２配線と、を備え、
前記絶縁基板には、前記第２面に非貫通ビアが形成されており、
前記非貫通ビアの少なくとも一部は、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料によって構成されていることを特徴とする、配線基板。
電子部品が搭載される絶縁基板と、
前記絶縁基板のうち前記電子部品の側の面である第１面に配置され、前記電子部品と接続する第１配線と、
前記絶縁基板のうち前記第１面とは反対側の面である第２面に配置された第２配線と、を備え、
前記絶縁基板には、前記第２面に非貫通ビアが形成されており、
前記非貫通ビアの少なくとも一部は、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料によって構成されていることを特徴とする、配線基板。
【請求項2】
請求項１に記載の配線基板であって、
前記非貫通ビアは、前記第２面のうち前記第２配線が配置された部分に形成されている、配線基板。
前記非貫通ビアは、前記第２面のうち前記第２配線が配置された部分に形成されている、配線基板。
【請求項3】
請求項２に記載の配線基板であって、
前記非貫通ビアは、前記第２配線が配置された部分のうち前記第２配線の幅方向における中央位置より前記絶縁基板の中央側に寄った位置に形成されている、配線基板。
前記非貫通ビアは、前記第２配線が配置された部分のうち前記第２配線の幅方向における中央位置より前記絶縁基板の中央側に寄った位置に形成されている、配線基板。
【請求項4】
請求項２または請求項３に記載の配線基板であって、
前記非貫通ビアの最大幅は、前記非貫通ビアの上に位置する前記第２配線の最小幅以下であることを特徴とする、配線基板。
前記非貫通ビアの最大幅は、前記非貫通ビアの上に位置する前記第２配線の最小幅以下であることを特徴とする、配線基板。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の配線基板であって、
前記第２面から前記非貫通ビアの底面までの長さは、前記非貫通ビアが形成された部分における前記第１面から前記第２面までの距離の３分の２以下の長さであることを特徴とする、配線基板。
前記第２面から前記非貫通ビアの底面までの長さは、前記非貫通ビアが形成された部分における前記第１面から前記第２面までの距離の３分の２以下の長さであることを特徴とする、配線基板。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の配線基板であって、
前記非貫通ビアの側面と接続する配線が存在しないことを特徴とする、配線基板。
前記非貫通ビアの側面と接続する配線が存在しないことを特徴とする、配線基板。
【請求項7】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の配線基板であって、
前記非貫通ビアの底面と接続する配線が存在しないことを特徴とする、配線基板。
前記非貫通ビアの底面と接続する配線が存在しないことを特徴とする、配線基板。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の配線基板であって、
前記第１面に対向非貫通ビアが形成されており、
前記対向非貫通ビアの少なくとも一部は、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料によって構成されていることを特徴とする、配線基板。
前記第１面に対向非貫通ビアが形成されており、
前記対向非貫通ビアの少なくとも一部は、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料によって構成されていることを特徴とする、配線基板。
【請求項9】
請求項８に記載の配線基板であって、
前記対向非貫通ビアには、前記第１面のうち、前記第１面から前記第２面を透過視したときに前記第２配線が配置されておらず、かつ、前記第１配線が配置された部分に形成されている前記対向非貫通ビアが含まれていることを特徴とする、配線基板。
前記対向非貫通ビアには、前記第１面のうち、前記第１面から前記第２面を透過視したときに前記第２配線が配置されておらず、かつ、前記第１配線が配置された部分に形成されている前記対向非貫通ビアが含まれていることを特徴とする、配線基板。
【請求項10】
請求項８または請求項９に記載の配線基板であって、
前記対向非貫通ビアには、前記第１面から前記第２面を透過視したときに、少なくとも一部が前記非貫通ビアと重なる位置に形成されている前記対向非貫通ビアが含まれていることを特徴とする、配線基板。
前記対向非貫通ビアには、前記第１面から前記第２面を透過視したときに、少なくとも一部が前記非貫通ビアと重なる位置に形成されている前記対向非貫通ビアが含まれていることを特徴とする、配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、配線基板に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体や発光素子等の電子部品が搭載される配線基板を含む装置において、配線基板に搭載される電子部品の特性に応じた種々の構造が検討されている。例えば、特許文献１に開示されたセラミック基板を含む発光装置では、セラミック基板に搭載される発光素子による発光の輝度低下を抑制するために、入射する光を発光観測面方向に反射する光反射部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－１１１９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一方、配線基板への搭載が想定される電子部品では、その電子部品の稼働に応じて熱が発生する。そのため、配線基板においては、電子部品の特性に応じた構造の他に、放熱効率を考慮した構造についても検討されている。ここで、配線基板のうち電子部品が搭載される側の面である第１面と、第１面とは反対側の面である第２面と、の各々の面に、配線が配置された構造における放熱について考える。このような構造では、電子部品において発生した熱は、主に、第１面側の配線から配線基板を介して第２面側の配線へと伝達される。しかしながら、このような構造における放熱効率については、これまで十分に検討されておらず、電子部品から発生した熱を効率よく放熱できる配線基板の開発が望まれていた。
【0005】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、電子部品から発生した熱を効率よく放熱できる配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現できる。
【0007】
（１）本発明の一形態によれば、配線基板が提供される。この配線基板は、電子部品が搭載される絶縁基板と、前記絶縁基板のうち前記電子部品の側の面である第１面に配置され、前記電子部品と接続する第１配線と、前記絶縁基板のうち前記第１面とは反対側の面である第２面に配置された第２配線と、を備え、前記絶縁基板には、前記第２面に非貫通ビアが形成されており、前記非貫通ビアの少なくとも一部は、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料によって構成されている。
【0008】
この構成によれば、絶縁基板における第２面には、少なくとも一部が絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料により構成された非貫通ビアが形成されている。このため、電子部品から発生した熱の少なくとも一部は、絶縁基板に伝達されたのち非貫通ビアを介して第２面側へと伝達されることから、電子部品から発生した熱を効率よく放熱することができる。また、第２面に形成された非貫通ビアは、絶縁基板を貫通して第１面にまで達していないため、電子部品が搭載される第１面の平坦度は、非貫通ビアの形成により損なわれないことから、第１面の平坦度を維持することができる。
【0009】
（２）上記態様の配線基板において、前記非貫通ビアは、前記第２面のうち前記第２配線が配置された部分に形成されていてもよい。
この構成によれば、電子部品から発生した熱の少なくとも一部は、非貫通ビアに伝達されたのち第２配線に伝達される。一般的に、配線は、電気伝導率が高い材料によって構成されており、そのような材料は熱伝導率も高い。したがって、この構成によれば、電子部品から発生した熱を一層効率よく放熱することができる。
この構成によれば、電子部品から発生した熱の少なくとも一部は、非貫通ビアに伝達されたのち第２配線に伝達される。一般的に、配線は、電気伝導率が高い材料によって構成されており、そのような材料は熱伝導率も高い。したがって、この構成によれば、電子部品から発生した熱を一層効率よく放熱することができる。
【0010】
（３）上記態様の配線基板において、前記非貫通ビアは、前記第２配線が配置された部分のうち前記第２配線の幅方向における中央位置より前記絶縁基板の中央側に寄った位置に形成されていてもよい。
この構成によれば、電子部品において絶縁基板の中央と対向する位置付近に発熱が集中しやすい場合、そのような位置に寄るように非貫通ビアが配置されていることになる。したがって、そのような位置から発生した熱を効率よく放熱することができる。
この構成によれば、電子部品において絶縁基板の中央と対向する位置付近に発熱が集中しやすい場合、そのような位置に寄るように非貫通ビアが配置されていることになる。したがって、そのような位置から発生した熱を効率よく放熱することができる。
【0011】
（４）上記態様の配線基板において、前記非貫通ビアの最大幅は、前記非貫通ビアの上に位置する前記第２配線の最小幅以下であってもよい。
この構成によれば、第２配線の最小幅は、他の部材との絶縁性が確保されるように設計されていることから、この最小幅より小さい最大幅を有する非貫通ビアについても他の部材との絶縁性を確保することができる。
この構成によれば、第２配線の最小幅は、他の部材との絶縁性が確保されるように設計されていることから、この最小幅より小さい最大幅を有する非貫通ビアについても他の部材との絶縁性を確保することができる。
【0012】
（５）上記態様の配線基板において、前記第２面から前記非貫通ビアの底面までの長さは、前記非貫通ビアが形成された部分における前記第１面から前記第２面までの長さの３分の２以下の長さであってもよい。
この構成によれば、絶縁基板の剛性を維持しつつ、第２面から前記非貫通ビアの底面までの長さについて、ある程度の長さを確保することができる。
この構成によれば、絶縁基板の剛性を維持しつつ、第２面から前記非貫通ビアの底面までの長さについて、ある程度の長さを確保することができる。
【0013】
（６）上記態様の配線基板において、前記非貫通ビアの側面と接続する配線が存在しなくてもよい。
この構成によれば、非貫通ビアの側面と接続する配線が存在しないため、配線から生じた熱が非貫通ビアに集中してしまうことを抑制できる。したがって、局所的な発熱を避けながら、非貫通ビアにおいて絶縁基板から伝達された熱を第２面の側に向かって効率よく伝達することができる。
この構成によれば、非貫通ビアの側面と接続する配線が存在しないため、配線から生じた熱が非貫通ビアに集中してしまうことを抑制できる。したがって、局所的な発熱を避けながら、非貫通ビアにおいて絶縁基板から伝達された熱を第２面の側に向かって効率よく伝達することができる。
【0014】
（７）上記態様の配線基板において、前記非貫通ビアの底面と接続する配線が存在しなくてもよい。
この構成によれば、非貫通ビアと第２配線との間での絶縁性を確保しやすくすることができる。非貫通ビアの底面と接続する配線が存在する場合、配線は第１面もしくは第２面と略平行に引き回される傾向にある。そのため、非貫通ビアの底面と接続する配線と第２配線との距離が小さいため絶縁性が確保できない可能性がある。また、非貫通ビアの側面と接続する配線及び底面と接続する配線のいずれもが存在しない場合には、非貫通ビアは導電機能を担っていないことから、非貫通ビアを構成する材料に関して電気伝導率を考慮せずに熱伝導率のみを考慮した材料を選択することができる。
この構成によれば、非貫通ビアと第２配線との間での絶縁性を確保しやすくすることができる。非貫通ビアの底面と接続する配線が存在する場合、配線は第１面もしくは第２面と略平行に引き回される傾向にある。そのため、非貫通ビアの底面と接続する配線と第２配線との距離が小さいため絶縁性が確保できない可能性がある。また、非貫通ビアの側面と接続する配線及び底面と接続する配線のいずれもが存在しない場合には、非貫通ビアは導電機能を担っていないことから、非貫通ビアを構成する材料に関して電気伝導率を考慮せずに熱伝導率のみを考慮した材料を選択することができる。
【0015】
（８）上記態様の配線基板において、前記第１面に対向非貫通ビアが形成されており、前記対向非貫通ビアの少なくとも一部は、前記絶縁基板よりも熱伝導率の高い材料によって構成されていてもよい。
この構成によれば、電子部品から発生した熱の少なくとも一部は、対向非貫通ビアを介して絶縁基板に伝達されたのち第２面側へと伝達されることから、電子部品から発生した熱を効率よく放熱することができる。
この構成によれば、電子部品から発生した熱の少なくとも一部は、対向非貫通ビアを介して絶縁基板に伝達されたのち第２面側へと伝達されることから、電子部品から発生した熱を効率よく放熱することができる。
【0016】
（９）上記態様の配線基板において、前記対向非貫通ビアには、前記第１面のうち、前記第１面から前記第２面を透過視したときに前記第２配線が配置されておらず、かつ、前記第１配線が配置された部分に形成されている前記対向非貫通ビアが含まれていてもよい。
この構成によれば、加工ばらつきにより対向非貫通ビアの深さ（第１面から対向非貫通ビアの底面までの長さ）が変動して予め設定された深さよりも深くなってしまったとしても、対向非貫通ビアの底面に対向する第２面の部分には第２配線が配置されていないことから、対向非貫通ビアと第２配線との間での絶縁性を確保することができる。
この構成によれば、加工ばらつきにより対向非貫通ビアの深さ（第１面から対向非貫通ビアの底面までの長さ）が変動して予め設定された深さよりも深くなってしまったとしても、対向非貫通ビアの底面に対向する第２面の部分には第２配線が配置されていないことから、対向非貫通ビアと第２配線との間での絶縁性を確保することができる。
【0017】
（１０）上記態様の配線基板において、前記対向非貫通ビアには、前記第１面から前記第２面を透過視したときに、少なくとも一部が前記非貫通ビアと重なる位置に形成されている前記対向非貫通ビアが含まれていてもよい。
この構成によれば、電子部品から発生した熱の少なくとも一部は、対向非貫通ビアを介して絶縁基板に伝達されたのち非貫通ビアに伝達されやすいことから、電子部品から発生した熱を効率よく放熱することができる。
この構成によれば、電子部品から発生した熱の少なくとも一部は、対向非貫通ビアを介して絶縁基板に伝達されたのち非貫通ビアに伝達されやすいことから、電子部品から発生した熱を効率よく放熱することができる。
【0018】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、絶縁基板、配線基板、半導体用配線基板、およびこれらを備える部品、絶縁基板の製造方法、配線基板の製造方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明の一実施形態の配線基板の断面構成を模式的に示す説明図である。
【図2】配線基板の平面図である。
【図3】配線基板の製造方法のフローチャートである。
【図4】配線基板の製造工程を示した説明図である。
【図5】第２実施形態の配線基板の断面構成を模式的に示す説明図である。
【図6】第３実施形態の配線基板の断面構成を模式的に示す説明図である。
【図7】第４実施形態の配線基板の断面構成を模式的に示す説明図である。
【図8】第５実施形態の配線基板の断面構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態の配線基板１の断面構成を模式的に示す説明図である。図１には、方向を特定するために、互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。図２は、配線基板１の平面図である。図２におけるＦ１－Ｆ１線における断面図が図１にあたる。配線基板１は、電子部品として、半導体チップＳＣが搭載される配線基板である。配線基板１は、第１絶縁基板１０を備える。また、配線基板１は、第１絶縁基板１０から見て半導体チップＳＣが搭載される側（図１では＋Ｚ軸方向側）に、第１配線１２と、拡散防止層１４と、導電性被膜１６と、バンプ１８と、を備える。また、配線基板１は、第１絶縁基板１０から見て半導体チップＳＣが搭載される側とは反対側（図１では－Ｚ軸方向側）に、第２配線２２と、拡散防止層２４と、導電性被膜２６と、半田２９と、第２絶縁基板３０と、を備える。
図１は、本発明の一実施形態の配線基板１の断面構成を模式的に示す説明図である。図１には、方向を特定するために、互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。図２は、配線基板１の平面図である。図２におけるＦ１－Ｆ１線における断面図が図１にあたる。配線基板１は、電子部品として、半導体チップＳＣが搭載される配線基板である。配線基板１は、第１絶縁基板１０を備える。また、配線基板１は、第１絶縁基板１０から見て半導体チップＳＣが搭載される側（図１では＋Ｚ軸方向側）に、第１配線１２と、拡散防止層１４と、導電性被膜１６と、バンプ１８と、を備える。また、配線基板１は、第１絶縁基板１０から見て半導体チップＳＣが搭載される側とは反対側（図１では－Ｚ軸方向側）に、第２配線２２と、拡散防止層２４と、導電性被膜２６と、半田２９と、第２絶縁基板３０と、を備える。
【0021】
第１絶縁基板１０は、Ａｌ2Ｏ3を含む絶縁材料によって形成されたセラミック基板である。また、第１絶縁基板１０は、絶縁性を有する限り、金属板の表面に絶縁膜が塗布された基板であってもよい。第１絶縁基板１０のうち半導体チップＳＣ側（図１では＋Ｚ軸方向側）の面である第１面１０Ｆには、第１配線１２が配置されている。配線基板１において、第１配線１２を構成する材料は、Ｃｕである。第１配線１２には、半導体チップＳＣのＸ軸方向における各々の端部と電気的に接続する第１配線１２Ｐと、半導体チップＳＣのＸ軸方向における中央部分と電気的に接続する第１配線１２Ｎと、がある。図２において第１配線１２は、導電性被膜１６に覆われていることにより本来視認できないため、破線にて示されている。
【0022】
拡散防止層１４は、第１配線１２と後述する導電性被膜１６との間に配置され、第１配線１２と導電性被膜１６との間において金属原子が拡散により相互移動するのを防止する。拡散防止層１４を構成する材料としては、例えば、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｔｉやこれら金属の化合物が挙げられる。導電性被膜１６は、拡散防止層１４を覆う導電性の膜である。配線基板１において、導電性被膜１６を構成する材料は、Ａｕである。バンプ１８は、導電性被膜１６と半導体チップＳＣとを接続している。図１では、バンプ１８のうち半導体チップＳＣと接触している側の部分は、半導体チップＳＣの表面に沿って広がっている。配線基板１において、バンプ１８を構成する材料は、導電性被膜１６と同様に、Ａｕである。
【0023】
一方、第１絶縁基板１０のうち第１面１０Ｆとは反対側（図１では－Ｚ軸方向側）の面である第２面１０Ｂには、第２配線２２が配置されている。配線基板１において、第２配線２２を構成する材料は、第１配線１２と同様に、Ｃｕである。図１において、－Ｘ軸方向側に配置された第２配線２２を第２配線２２Ｌと呼び、＋Ｘ軸方向側に配置された第２配線２２を第２配線２２Ｒと呼ぶ。
【0024】
拡散防止層２４は、第２配線２２と後述する導電性被膜２６との間に配置されている点を除いて、上述した拡散防止層１４と同様である。導電性被膜２６は、上述した導電性被膜１６と同様に、拡散防止層２４を覆う導電性の膜である。半田２９は、導電性被膜２６と後述する第２絶縁基板３０とを接続している。第２絶縁基板３０は、第１絶縁基板１０と同様の基板である。
【0025】
図２に図示された白抜き矢印は、通電経路を示している。図２に示されるように、第１絶縁基板１０には、貫通ビアＰＶ１，ＰＶ２が形成されている。貫通ビアＰＶ１は、第２配線２２Ｌ（図１に図示）と第１配線１２Ｐとを接続している。貫通ビアＰＶ２は、第２配線２２Ｒ（図１に図示）と第１配線１２Ｎとを接続している。通電時には、第２配線２２Ｌから貫通ビアＰＶ１を介して第１配線１２Ｐに流れた電流は、半導体チップＳＣを通ったのち、第１配線１２Ｎから貫通ビアＰＶ２を経由して第２配線２２Ｒに流れる。
【0026】
図１に示されるように、第１絶縁基板１０には、第２面１０Ｂに非貫通ビアＮＶが形成されている。非貫通ビアＮＶは、第１絶縁基板１０よりも熱伝導性の高い材料によって構成されている。また、非貫通ビアＮＶは、第２面１０Ｂのうち第２配線２２が配置された部分に形成されている。詳細には、非貫通ビアＮＶは、第２配線２２が配置された部分のうち第２配線２２の幅方向（図１ではＸ軸方向）における中央位置より第１絶縁基板１０の中央側に寄った位置に形成されている。非貫通ビアＮＶは、第１絶縁基板１０上に窪み部を形成したのち、その窪み部を熱伝導性の高い材料で埋めることによって形成されている（詳細は図３，４にて説明）。配線基板１においては、非貫通ビアＮＶは、Ｃｕによって構成されていることから、第２配線２２を構成する材料と、非貫通ビアＮＶを構成する材料は同じである。図１，２において、－Ｘ軸方向側に配置された非貫通ビアＮＶを非貫通ビアＮＶＬと呼び、＋Ｘ軸方向側に配置された非貫通ビアＮＶを非貫通ビアＮＶＲと呼ぶ。図２において本来視認できない非貫通ビアＮＶＬ，ＮＶＲは破線にて示されている。
【0027】
図１，２において、幅Ｌ１は、非貫通ビアＮＶの任意のＸＺ断面における幅（Ｘ軸方向に沿った長さ）を示している。幅Ｌ２は、非貫通ビアＮＶの上に配置された第２配線２２の任意の位置における幅（Ｘ軸方向に沿った長さ）を示している。図１，２では、幅Ｌ１の最大幅と、幅Ｌ２の最大幅をそれぞれ図示している。ここで、非貫通ビアＮＶの幅Ｌ１の最大幅は、非貫通ビアＮＶの上に位置する第２配線２２の幅Ｌ２の最小幅以下である。配線基板１においては、非貫通ビアＮＶの幅は一定であるとともに、非貫通ビアＮＶの上に位置する第２配線２２の幅も一定であることから（図２参照）、幅Ｌ１は幅Ｌ２以下であるともいえる。
【0028】
配線基板１において、第２面１０Ｂから非貫通ビアＮＶの底面ＢＭまでの長さ（図１ではＺ軸方向に沿った長さ）は、非貫通ビアＮＶが形成された部分における第１面１０Ｆから第２面１０Ｂまでの長さの３分の２以下の長さである。本実施形態においては、第２面１０Ｂから非貫通ビアＮＶの底面ＢＭまでの長さは、非貫通ビアＮＶが形成された部分における第１面１０Ｆから第２面１０Ｂまでの長さの３分の１の長さである。
【0029】
また、配線基板１において、非貫通ビアＮＶの側面ＳＤと接続する配線は存在しない。また、非貫通ビアＮＶの底面ＢＭと接続する配線も存在しない。すなわち、非貫通ビアＮＶの側面ＳＤ及び底面ＢＭから引き回される配線は存在せず、非貫通ビアＮＶには第２配線２２及び第１絶縁基板１０のみが接触している。
【0030】
図３は、配線基板１の製造方法のフローチャートである。図４（Ａ）～（Ｆ）は、配線基板１の製造工程を示した説明図である。配線基板１の製造においては、図４（Ａ）に示すように、まず初めに、絶縁基板１０ｐが準備される（ステップＳ１０）。絶縁基板１０ｐは、第１絶縁基板１０（図１，２）の基となる部材である。次に、図４（Ｂ）に示すように、絶縁基板１０ｐに窪み部ＮＶｐが形成されたのち（ステップＳ２０）、図４（Ｃ）に示すように、その窪み部ＮＶｐにＣｕペーストＰｓが充填される（ステップＳ３０）。窪み部ＮＶｐは、非貫通ビアＮＶ（図１，２）の基となる部材である。次に、図４（Ｄ）に示すように、固まったＣｕペーストＰｓのうち窪み部ＮＶｐからはみ出した部分を研磨により取り除いて非貫通ビアＮＶを形成したのち（ステップＳ４０）、図４（Ｅ）に示すように、絶縁基板１０ｐの第１面１０Ｆ及び第２面１０Ｂに、それぞれ第１配線１２及び第２配線２２を印刷する（ステップＳ５０）。次に、図４（Ｆ）に示すように、第１配線１２及び第２配線２２の各々を、拡散防止層１４，１６、導電性被膜１６，２６で被覆する（ステップＳ６０）。その後、第１面１０Ｆでは、バンプ１８を介して導電性被膜１６と半導体チップＳＣとを接続し、第２面１０Ｂでは、半田２９を介して導電性被膜２６と第２絶縁基板３０とを接続することによって、配線基板１の製造方法は終了する。なお、上述した製造方法では、非貫通ビアＮＶの形成の際、窪み部ＮＶｐにＣｕペーストが充填されていたが、第２面１０Ｂに対するめっき処理によって窪み部ＮＶｐ内がＣｕで埋められてもよい。そのような場合、第２面１０Ｂのうち窪み部ＮＶｐ内を除いた部分からＣｕを除去したのち、ステップＳ５０以降の工程を実行することにより、配線基板１を製造する。
【0031】
以上説明したように、本実施形態の配線基板１によれば、第２面１０Ｂには、第１絶縁基板１０よりも熱伝導率の高い材料により構成された非貫通ビアＮＶが形成されている。このため、電子部品である半導体チップＳＣから発生した熱の少なくとも一部は、第１絶縁基板１０に伝達されたのち非貫通ビアＮＶを介して第２面１０Ｂ側へと伝達されることから、半導体チップＳＣから発生した熱を効率よく放熱することができる。このように、非貫通ビアＮＶが形成された第１絶縁基板１０では、第１絶縁基板１０の厚さを薄くしても、放熱効率を確保することもできる。また、第２面１０Ｂに形成された非貫通ビアＮＶは、第１絶縁基板１０を貫通して第１面１０Ｆにまで達していないため、半導体チップＳＣが搭載される第１面１０Ｆの平坦度は、非貫通ビアＮＶの形成により損なわれないことから、第１面１０Ｆの平坦度を維持することができる。
【0032】
また、本実施形態の配線基板１では、非貫通ビアＮＶは、第２面１０Ｂのうち第２配線２２が配置された部分に形成されている。このため、配線基板１では、半導体チップＳＣから発生した熱の一部は、非貫通ビアＮＶに伝達されたのち第２配線２２に伝達される。一般的に、配線は、電気伝導率が高い材料によって構成されており、そのような材料は熱伝導率も高い。したがって、配線基板１では、電子部品から発生した熱を一層効率よく放熱することができる。
【0033】
また、本実施形態の配線基板１では、非貫通ビアＮＶは、第２配線２２が配置された部分のうち第２配線２２の幅方向（図１ではＸ軸方向）における中央位置より第１絶縁基板１０の（図１ではＸ軸方向における）中央側に寄った位置に形成されている。このため、半導体チップＳＣにおいて第１絶縁基板１０の中央と対向する位置付近に発熱が集中しやすい場合、そのような位置に寄るように非貫通ビアＮＶが配置されていることになる。したがって、そのような位置から発生した熱を効率よく放熱することができる。
【0034】
また、本実施形態の配線基板１では、非貫通ビアＮＶの最大幅は、前記非貫通ビアの上に位置する前記第２配線の最小幅以下である。このため、第２配線２２の最小幅は、他の部材との絶縁性が確保されるように設計されていることから、この最小幅より小さい最大幅を有する非貫通ビアＮＶについても他の部材との絶縁性を確保することができる。
【0035】
また、本実施形態の配線基板１では、第１面１０Ｆから非貫通ビアＮＶの底面ＢＭまでの長さは、非貫通ビアＮＶが形成された部分における第１面１０Ｆから第２面１０Ｂまでの長さの３分の２以下の長さである。このため、第１絶縁基板１０の剛性を維持しつつ、第２面１０Ｂから非貫通ビアＮＶの底面ＢＭまでの長さについて、ある程度の長さを確保することができる。
【0036】
また、本実施形態の配線基板１では、非貫通ビアＮＶの側面ＳＤと接続する配線が存在しない。このため、非貫通ビアＮＶの側面ＳＤと接続する配線が存在しないため、配線から生じた熱が非貫通ビアＮＶに集中してしまうことを抑制できる。したがって、局所的な熱を避けながら、非貫通ビアＮＶにおいて第１絶縁基板１０から伝達された熱を第２面１０Ｂの側に向かって効率よく伝達することができる。
【0037】
また、本実施形態の配線基板１では、非貫通ビアＮＶの底面と接続する配線が存在しない。このため、非貫通ビアＮＶと第２配線２２との絶縁性を確保することができる。非貫通ビアＮＶの底面ＢＭと接続する配線が存在する場合、配線は第１面１０Ｆもしくは第２面１０Ｂと略平行に引き回される傾向にある。そのため、そのような配線が存在する場合、非貫通ビアＮＶの底面ＢＭと接続する配線と第２配線２２との距離が小さいため絶縁性が確保できない可能性が高い。また、非貫通ビアＮＶの側面ＳＤと接続する配線及び底面ＢＭと接続する配線のいずれもが存在しない場合には、非貫通ビアＮＶは導電機能を担っていないことから、非貫通ビアＮＶを構成する材料に関して電気伝導率を考慮せずに熱伝導率のみを考慮した材料を選択することができる。
【0038】
＜第２実施形態＞
図５は、第２実施形態の配線基板１ａの断面構成を模式的に示す説明図である。第２実施形態の配線基板１ａは、第１実施形態の配線基板１の構成に対して、さらに第１面１０Ｆに対向非貫通ビアＦＶが形成されている点が、第１実施形態の配線基板１と異なる。
図５は、第２実施形態の配線基板１ａの断面構成を模式的に示す説明図である。第２実施形態の配線基板１ａは、第１実施形態の配線基板１の構成に対して、さらに第１面１０Ｆに対向非貫通ビアＦＶが形成されている点が、第１実施形態の配線基板１と異なる。
【0039】
第２実施形態において、対向非貫通ビアＦＶは、第１面１０Ｆのうち、第１面１０Ｆから第２面１０Ｂを透過視したときに第２配線２２が配置されておらず、かつ、第１配線１２（１２Ｎ）が配置された部分に形成されている。対向非貫通ビアＦＶは、非貫通ビアＮＶと同様、第１絶縁基板１０上に窪み部を形成したのち、その窪み部を熱伝導性の高い材料で埋めることによって形成されている。対向非貫通ビアＦＶは、第１絶縁基板１０よりも熱伝導率の高い材料によって構成されている。第２実施形態においては、対向非貫通ビアＦＶは、Ｃｕによって構成されていることから、第１配線１２を構成する材料と、対向非貫通ビアＦＶを構成する材料は同じである。
【0040】
以上のような第２実施形態の配線基板１ａによれば、半導体チップＳＣから発生した熱の少なくとも一部は、対向非貫通ビアＦＶを介して第１絶縁基板１０に伝達されたのち第２面１０Ｂ側へと伝達されることから、半導体チップＳＣから発生した熱を効率よく放熱することができる。図５に示されるように、第２実施形態においては、第１絶縁基板１０は、第１面１０Ｆに対向非貫通ビアＦＶが形成されているとともに第２面１０Ｂに非貫通ビアＮＶが形成されていることから、いずれか一方の非貫通ビアしか形成されていない形態と比べて、半導体チップＳＣから発生した熱を一層効率よく放熱することができる。
【0041】
また、第２実施形態の配線基板１ａでは、第１面１０Ｆから第２面１０Ｂを透過視したときに第２配線２２が配置されていない第１面１０Ｆの部分に、対向非貫通ビアＦＶが形成されている。加工ばらつきにより対向非貫通ビアＦＶの深さ（第１面１０Ｆから対向非貫通ビアＦＶの底面ＢＴまでの長さ）が変動して予め設定された深さよりも深くなってしまったとしても、対向非貫通ビアＦＶの底面ＢＴに対向する第２面１０Ｂの部分には第２配線２２が配置されていないことから、対向非貫通ビアＦＶと第２配線２２との間での絶縁性を確保することができる。
【0042】
＜第３実施形態＞
図６は、第３実施形態の配線基板１ｂの断面構成を模式的に示す説明図である。第３実施形態の配線基板１ｂは、第１実施形態の配線基板１の構成に対して、さらに第１面１０Ｆに対向非貫通ビアＦＬ，ＦＶＲが形成されている点が、第１実施形態の配線基板１と異なる。
図６は、第３実施形態の配線基板１ｂの断面構成を模式的に示す説明図である。第３実施形態の配線基板１ｂは、第１実施形態の配線基板１の構成に対して、さらに第１面１０Ｆに対向非貫通ビアＦＬ，ＦＶＲが形成されている点が、第１実施形態の配線基板１と異なる。
【0043】
対向非貫通ビアＦＶＬは、第１配線１２（１２Ｐ）が配置された部分であって、かつ、第１面１０Ｆから第２面１０Ｂを透過視したときに、少なくとも一部が非貫通ビアＮＶＬと重なる位置に形成されている。また、対向非貫通ビアＦＶＲは、対向非貫通ビアＦＶＬと同様に、第１配線１２（１２Ｐ）が配置された部分であって、かつ、第１面１０Ｆから第２面１０Ｂを透過視したときに、少なくとも一部が非貫通ビアＮＶＲと重なる位置に形成されている。第３実施形態においては、対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲは、それぞれ全体が非貫通ビアＮＶＬ，ＮＶＲと重なる位置に形成されている。また、第３実施形態においては、第１面１０Ｆからの対向非貫通ビアＦＶＬの深さと、第２面１０Ｂからの非貫通ビアＮＶＬの深さと、は略同じであるとともに、対向非貫通ビアＦＶＬの幅と、非貫通ビアＮＶＬの幅と、は略同じである。換言すれば、対向非貫通ビアＦＶＬと非貫通ビアＮＶＬとは、Ｚ軸方向における長さ及びＸ軸方向における長さが略同じである。同様に、対向非貫通ビアＦＶＲと非貫通ビアＮＶＲとは、Ｚ軸方向における長さ及びＸ軸方向における長さが略同じである。対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲは、第２実施形態の対向非貫通ビアＦＶと同様に、第１絶縁基板１０よりも熱伝導率の高い材料によって構成されている。
【0044】
以上のような第３実施形態の配線基板１ｂによっても、第２実施形態と同様に、半導体チップＳＣから発生した熱の少なくとも一部は、対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲを介して第１絶縁基板１０に伝達されたのち第２面１０Ｂ側へと伝達されることから、半導体チップＳＣから発生した熱を効率よく放熱することができる。また、図６に示されるように、第３実施形態においては、対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲは、それぞれ全体が非貫通ビアＮＶＬ，ＮＶＲと重なる位置に形成されている。このため、半導体チップＳＣから発生した熱の一部は、対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲを介して第１絶縁基板１０に伝達されたのち非貫通ビアＮＶＬ，ＮＶＲに伝達されやすいことから、半導体チップＳＣから発生した熱を効率よく放熱することができる。
【0045】
＜第４実施形態＞
図７は、第４実施形態の配線基板１ｃの断面構成を模式的に示す説明図である。第４実施形態の配線基板１ｃは、第３実施形態の配線基板１ｂと比べて、形成位置が異なる非貫通ビアＮｖＬ，ＮｖＲを備える点が異なる。
図７は、第４実施形態の配線基板１ｃの断面構成を模式的に示す説明図である。第４実施形態の配線基板１ｃは、第３実施形態の配線基板１ｂと比べて、形成位置が異なる非貫通ビアＮｖＬ，ＮｖＲを備える点が異なる。
【0046】
第４実施形態においても、非貫通ビアＮｖＬ，ＮｖＲと対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲとは、Ｚ軸方向における長さ及びＸ軸方向における長さが略同じである。一方、第４実施形態においては、対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲは、それぞれ一部が非貫通ビアＮｖＬ，ＮｖＲと重なる位置に形成されている。詳細には、第３実施形態（図６）の非貫通ビアＮＶＬ，ＮＶＲと比べて、第４実施形態では、非貫通ビアＮｖＬ，ＮｖＲが第１絶縁基板１０の（Ｘ軸方向における）中央から離れた位置に形成されている。
【0047】
以上のような第４実施形態の配線基板１ｃによっても、第３実施形態と同様に、半導体チップＳＣから発生した熱を効率よく放熱することができる。また、非貫通ビアＮｖＬ，ＮｖＲが第１絶縁基板１０の中央から離れた位置に形成されていることから、半導体チップＳＣから発生した熱を第１絶縁基板１０の中央から離れた方向へ伝達しやすくすることができる。
【0048】
＜第５実施形態＞
図８は、第５実施形態の配線基板１ｄの断面構成を模式的に示す説明図である。第５実施形態の配線基板１ｄは、第３実施形態の配線基板１ｂと比べて、対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲとは大きさの異なる対向非貫通ビアＦｖｌ，Ｆｖｒを備える点と、非貫通ビアＮＶＬ，ＮＶＲとは大きさの異なる非貫通ビアＮｖｌ，Ｎｖｒを備える点と、が異なる。
図８は、第５実施形態の配線基板１ｄの断面構成を模式的に示す説明図である。第５実施形態の配線基板１ｄは、第３実施形態の配線基板１ｂと比べて、対向非貫通ビアＦＶＬ，ＦＶＲとは大きさの異なる対向非貫通ビアＦｖｌ，Ｆｖｒを備える点と、非貫通ビアＮＶＬ，ＮＶＲとは大きさの異なる非貫通ビアＮｖｌ，Ｎｖｒを備える点と、が異なる。
【0049】
第５実施形態においては、第１面１０Ｆからの対向非貫通ビアＦｖｌの深さは、第２面１０Ｂからの非貫通ビアＮｖｌの深さより浅いとともに、対向非貫通ビアＦｖｌの幅は、非貫通ビアＮｖｌの幅より小さい。換言すれば、対向非貫通ビアＦｖｌは、非貫通ビアＮＶＬと比べて、Ｚ軸方向及びＸ軸方向におけるサイズが小さい。同様に、対向非貫通ビアＦｖｒは、非貫通ビアＮｖｒと比べて、Ｚ軸方向及びＸ軸方向におけるサイズが小さい。以上のような第５実施形態の配線基板１ｄによっても、第３，４実施形態と同様に、半導体チップＳＣから発生した熱を効率よく放熱することができる。
【0050】
＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【0051】
上記実施形態は、配線基板の一例であり、配線基板が備える構成については種々変形可能である。例えば、配線基板に搭載される電子部品は、半導体チップに限られず、ＬＥＤチップ等の発光素子であってもよいし、他の電子部品であってもよい。また、第１配線及び第２配線の配置は、図１，２に図示されたような配置でなくてもよい。また、第１絶縁基板及び第２絶縁基板を構成する材料は、Ａｌ2Ｏ3に限られず、ＡｌＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣのうちいずれかを含んでいてもよい。また、第１絶縁基板を構成する材料と、第２絶縁基板を構成する材料とは、異なる材料であってもよい。
【0052】
上記実施形態では、非貫通ビアは、第２面のうち第２配線が配置された部分に形成されていたが、第２配線が配置されていない部分に形成されていてもよい。また、非貫通ビアを構成する材料は第２配線を構成する材料と同じであったが、第２配線を構成する材料とは異なる材料であってもよい。また、非貫通ビアは、第１絶縁基板よりも熱伝導性の高い材料によって構成されていたが、これに限られず、非貫通ビアの一部が第１絶縁基板よりも熱伝導性の高い材料によって構成されていてもよく、第１絶縁基板よりも熱伝導性の高い材料とは異なる材料が非貫通ビアに含まれていてもよい。また、非貫通ビアを構成する熱伝導性の高い材料は、Ａｇであってもよいし、ＣｕとＡｇとの両方を含んでいてもよいし、Ｃｕ及びＡｇとは異なる材料（例えば、Ｗ、Ａｕ、Ｍｏ等）を含んでいてもよいし、さらには、熱伝導性が高ければ金属材料でなくてもよく、固形にできる材料である限り、どのような種類の材料であってもよい。対向非貫通ビアを構成する材料についても、非貫通ビアと同様である。また、上記実施形態は、非貫通ビアの側面と接続する配線及び底面と接続する配線のいずれもが存在しない形態であったが、非貫通ビアの側面と底面とのうち少なくとも一方と接続する配線が存在してもよい。
【0053】
図５～８に図示されているように、対向非貫通ビアの最大幅は、対向非貫通ビアの上に位置する第１配線の最小幅以下である限り、任意の長さであってもよい。また、第１面から対向非貫通ビアの底面までの長さについては、対向非貫通ビアが形成された部分における第１面から第２面までの長さ（深さ）の３分の２以下の長さである限り、任意の長さであってもよいが、図６～８に図示されているように、対向非貫通ビアの少なくとも一部が非貫通ビアと重なる位置に形成されている場合には、絶縁基板の剛性を維持する観点から、非貫通ビアの深さを考慮して対向非貫通ビアの深さを設定すべきである。また、電子部品から発生した熱を効率よく放熱する観点からは、対向非貫通ビアの側面と接続する配線及び底面と接続する配線のいずれもが存在しない方が好ましいが、対向非貫通ビアの側面と底面とのうち少なくとも一方と接続する配線が存在してもよい。
【0054】
上記第１～５実施形態の配線基板１，１ａ～１ｄの構成及び上記変形例の各構成は、適宜組み合わせてもよい。例えば、上述の第３～５実施形態の配線基板１ｂ～ｄにおいて、第１絶縁基板１０に対向非貫通ビアＦＶが形成されていてもよい。
【0055】
以上、実施形態、変形例に基づき本態様について説明してきたが、上記した態様の実施の形態は、本態様の理解を容易にするためのものであり、本態様を限定するものではない。本態様は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本態様にはその等価物が含まれる。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することができる。
【符号の説明】
【0056】
１，１ａ～１ｄ…配線基板
１０…第１絶縁基板
１０Ｆ…第１面
１０Ｂ…第２面
１２，１２Ｐ，１２Ｎ…第１配線
１４…拡散防止層
１６…導電性被膜
１８…バンプ
２２，２２Ｌ，２２Ｒ…第２配線
２４…拡散防止層
２６…導電性被膜
２９…半田
３０…第２絶縁基板
ＦＶ，ＦＶＬ，ＦＶＲ，Ｆｖｌ，Ｆｖｒ…対向非貫通ビア
ＮＶ，ＮＶＬ，ＮＶＲ，ＮｖＬ，ＮｖＲ，Ｎｖｌ，Ｎｖｒ…非貫通ビア
ＰＶ１，ＰＶ２…貫通ビア
１０…第１絶縁基板
１０Ｆ…第１面
１０Ｂ…第２面
１２，１２Ｐ，１２Ｎ…第１配線
１４…拡散防止層
１６…導電性被膜
１８…バンプ
２２，２２Ｌ，２２Ｒ…第２配線
２４…拡散防止層
２６…導電性被膜
２９…半田
３０…第２絶縁基板
ＦＶ，ＦＶＬ，ＦＶＲ，Ｆｖｌ，Ｆｖｒ…対向非貫通ビア
ＮＶ，ＮＶＬ，ＮＶＲ，ＮｖＬ，ＮｖＲ，Ｎｖｌ，Ｎｖｒ…非貫通ビア
ＰＶ１，ＰＶ２…貫通ビア
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】