[go: up one dir, main page]

WO2025028321A1 - 配線基板、電子装置及び電子モジュール - Google Patents

配線基板、電子装置及び電子モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2025028321A1
WO2025028321A1 PCT/JP2024/026127 JP2024026127W WO2025028321A1 WO 2025028321 A1 WO2025028321 A1 WO 2025028321A1 JP 2024026127 W JP2024026127 W JP 2024026127W WO 2025028321 A1 WO2025028321 A1 WO 2025028321A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
titanium oxide
layer
oxide layer
wiring board
insulating substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/026127
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
祐城 竹嶋
義博 細井
祐志 釡瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of WO2025028321A1 publication Critical patent/WO2025028321A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
    • H10W70/60—
    • H10W70/68—
    • H10W70/692—

Definitions

  • This disclosure relates to wiring boards, electronic devices, and electronic modules.
  • a wiring board is known in which a conductor layer made of metal is provided on an insulating substrate (see, for example, Patent Document 1).
  • the wiring board according to the present disclosure includes: an insulating substrate having a first surface and a hole or a groove opening in the first surface; a titanium oxide layer located in the hole or the groove of the insulating substrate; a conductor layer located on the titanium oxide layer; Equipped with The hole or the groove has an inner surface, the inner surface has a first end proximate the first surface and a second end distal to the first surface; The titanium oxide layer is located continuously from the first end to the second end of the inner surface.
  • the electronic device of the present disclosure comprises: The above wiring board; and an electronic component mounted on the wiring board.
  • the electronic module of the present disclosure comprises: The electronic device described above; and a module substrate on which the electronic device is mounted.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a wiring board according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2 is a cross-sectional view showing a main part of the wiring board of FIG. 1 .
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method for measuring the size of metal crystal grains.
  • 2 is a cross-sectional view showing a surface portion of a wiring board.
  • 2 is a cross-sectional view showing a surface portion of a wiring board.
  • 13 is a cross-sectional view showing a modified example of the through portion.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modified example of the through portion.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modified example of the through portion.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a modified example of the through portion.
  • FIG. 1 illustrates an electronic device and an electronic module according to an embodiment of the present disclosure.
  • the present disclosure aims to reduce the occurrence of defects in wiring boards.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a wiring board 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a main portion of the wiring board 1 of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a cross-section of a portion of the wiring board 1 where the wiring conductors are located.
  • vertical includes not only a state that is strictly vertical, but also a state that can be considered as substantially vertical.
  • the "state that can be considered as substantially vertical” is not limited to the range of manufacturing tolerance, and may be, for example, a state in which the angle between two directions is close to 90 degrees, more specifically, may be 80 degrees or more but less than 90 degrees, 85 degrees or more but less than 90 degrees, or 88 degrees or more but less than 90 degrees.
  • numbererical value X to numerical value Y means numerical value X or more and numerical value Y or less.
  • the wiring board 1 of one embodiment may include a first surface 11, a second surface 12, an insulating substrate 10, a first wiring conductor 21 located on the first surface 11, a second wiring conductor 23 located on the second surface 12, and a third wiring conductor 25.
  • the second surface 12 may be located on the opposite side of the first surface 11.
  • the insulating substrate 10 may have a through portion 13 extending from the first surface 11 to the second surface 12.
  • the third wiring conductor 25 may be located in the through portion 13.
  • the third wiring conductor 25 may be located from the first opening 13a on the first surface 11 side of the through portion 13 to the second opening 13b on the second surface 12 side.
  • the third wiring conductor 25 may be electrically connected to the first wiring conductor 21 and the second wiring conductor 23. That is, the third wiring conductor 25 may be a through via conductor.
  • the insulating substrate 10 may be a ceramic containing aluminum nitride as a main component.
  • the main component is the component with the highest content, and may be a component that is contained at 80 mass % or more.
  • the insulating substrate 10 may also be containing silicon nitride, aluminum oxide, silicon carbide, or zirconia as a main component.
  • the insulating substrate 10 may also be so-called glass, which is an amorphous solid containing silicate or the like as a main component.
  • the main component of the insulating substrate 10 may be selected depending on the application of the wiring board 1. For example, when aluminum nitride is used as the main component, the wiring board 1 can have good thermal conductivity. When aluminum oxide is used as the main component, the wiring board 1 can be easily thinned due to its high rigidity. When silicon nitride is used as the main component, the wiring board 1 can have high toughness.
  • the through portion 13 has a first opening 13a on the first surface 11 side and a second opening 13b on the second surface 12 side.
  • a third wiring conductor 25 may be located in the through portion 13, the first opening 13a, and the second opening 13b.
  • the inner surface of the through portion 13 may be a surface perpendicular to the first surface 11 and the second surface 12.
  • the end portion of the inner surface of the through portion 13 located at the first opening 13a may be a first end portion closer to the first surface 11.
  • the end portion of the inner surface of the through portion 13 located at the second opening 13b may be a second end portion farther from the first surface 11. That is, the third wiring conductor 25 is located continuously from the first end portion to the second end portion.
  • the wiring board 1 may also have a non-penetrating hole or groove.
  • This non-penetrating hole or groove may have a first opening 13a that opens into the first surface 11.
  • the end located at the first opening 13a may be the first end closer to the first surface 11.
  • the end adjacent to the innermost part that is the bottom of the hole or groove may be the second end farther from the first surface 11.
  • This non-penetrating hole or groove may have a third wiring conductor 25 having a configuration similar to that of the through portion 13.
  • the third wiring conductor 25 included in the non-penetrating hole or groove that opens into the first surface 11 may be electrically connected to the first wiring conductor 21 located on the first surface 11.
  • the "hole or groove” when referring to a hole or groove, includes not only a through portion 13 that penetrates from the first surface 11 to the second surface 12, but also non-through holes and grooves that have a first opening 13a that opens into the first surface 11.
  • the surface of insulating substrate 10 when referring to the surface of insulating substrate 10, includes the surface of first surface 11, the surface of second surface 12, the inner surface of through portion 13, and the inner surfaces and bottom surfaces of non-through holes or grooves.
  • the first wiring conductor 21, the second wiring conductor 23, and the third wiring conductor 25 may include a titanium oxide layer 31, a first conductor layer 32, and a second conductor layer 33.
  • the titanium oxide layer 31 may be in contact with the surface of the insulating substrate 10.
  • the first conductor layer 32 may be in contact with the titanium oxide layer 31.
  • the second conductor layer 33 may be in contact with the first conductor layer 32.
  • the titanium oxide layer 31 is a layer containing titanium oxide.
  • the titanium oxide layer 31 covers the surface of the insulating substrate 10 in the portion where the wiring conductor is located. In particular, in the through portion 13, the titanium oxide layer 31 is continuous from the first end to the second end of the inner surface.
  • the first conductor layer 32 and the second conductor layer 33 are layers made of metal.
  • the first conductor layer 32 may be an electroless plated layer.
  • the second conductor layer 33 may be an electrolytic plated layer.
  • the metal used in the first conductor layer 32 and the second conductor layer 33 may be copper, nickel, cobalt, iron, or the like.
  • the metal used in the first conductor layer 32 and the metal used in the second conductor layer 33 may be the same type or different types. For example, copper may be used for the first conductor layer 32 and nickel may be used for the second conductor layer 33.
  • a first diffusion layer 34 may be present at the interface between the insulating substrate 10 and the titanium oxide layer 31.
  • the first diffusion layer 34 is formed by diffusing elements contained in the insulating substrate 10 and the titanium oxide layer 31.
  • the adhesion between the insulating substrate 10 and the titanium oxide layer 31 is improved.
  • a second diffusion layer 35 may be present at the interface between the titanium oxide layer 31 and the first conductor layer 32.
  • the second diffusion layer 35 is formed by diffusing elements contained in the titanium oxide layer 31 and the first conductor layer 32. When the second diffusion layer 35 is present, the adhesion between the titanium oxide layer 31 and the first conductor layer 32 is improved.
  • the first conductor layer 32 and the second conductor layer 33 are polycrystalline metals each including a plurality of metal crystal grains 37.
  • the metal crystal grains 37 are illustrated in schematic form in Fig. 2 and Fig. 3.
  • the actual metal crystal grains 37 have various shapes, such as granular and columnar, and vary in size.
  • the size of the metal crystal grains is a cross-sectional dimension measured using a scanning electron microscope (SEM) and is expressed in units of length.
  • Fig. 3 is a diagram explaining a method for measuring the size of the metal crystal grains.
  • the size of the metal crystal grains can be measured using a SEM in a cross section including the first conductor layer 32 and the second conductor layer 33. 1. In an SEM image or SIM image of a cross section including the first conductor layer 32 and the second conductor layer 33, the boundary (grain boundary) lines of each metal crystal grain 37 are extracted. 2. From the above image, an area that is large enough to contain 20 to 100 metal crystal grains 37 is arbitrarily selected as the target area R.
  • the target area R can be determined by determining the boundary between grains of different grain size from the above image.
  • the metal crystal grains 37 are simplified in FIG. 3, and the number of metal crystal grains 37 in the target area R differs from the actual number.
  • a plurality of target areas R are selected from the conductor layer to be measured. 3.
  • the cross-sectional shape of each metal crystal grain 37 is circular, calculate the diameter of the circle from the area, and regard the diameter as the average size of the metal crystal grains 37.
  • the average size of the metal crystal grains 37 in the first conductor layer 32 is smaller than the average size of the metal crystal grains 37 in the second conductor layer 33.
  • the difference in the average sizes of the metal crystal grains 37 is a difference at a level that exceeds the error.
  • a difference at a level that exceeds the error may mean a difference of 1.5 times or more or 2 times or more the standard deviation ⁇ of the size of the metal crystal grains 37 measured in any part.
  • the average size of the metal crystal grains 37 in the first conductor layer 32 is smaller than the average size of the metal crystal grains 37 in the second conductor layer 33, which has the effect of improving resistance to electromigration.
  • ⁇ Surface structure> 4 and 5 are vertical cross-sectional views of the vicinity of the surface of the wiring board 1 in a portion where the first wiring conductor 21, the second wiring conductor 23, and the third wiring conductor 25 are located.
  • the insulating substrate 10 may have a structure in which a plurality of particles 15 are sintered and densified.
  • the particles 15 may have different shapes. Therefore, the surface of the insulating substrate 10 has undulations due to the shapes and arrangement of the particles 15. In other words, the surface of the insulating substrate 10 has projections and recesses.
  • the titanium oxide layer 31 is positioned so as to cover the undulations present on the surface of the insulating substrate 10. This means that the titanium oxide layer 31 is continuous from the concave portions to the convex portions present on the surface of the insulating substrate 10. It can also be said that the titanium oxide layer 31 is continuous along the undulations present on the surface of the insulating substrate 10. There is no part on the titanium oxide layer 31 where the surface of the insulating substrate 10 is exposed, so it can be said that the titanium oxide layer 31 is continuous without interruption.
  • the first conductor layer 32 along the titanium oxide layer 31 becomes continuous in the wiring conductor. Furthermore, the second conductor layer 33 along the first conductor layer 32 also becomes continuous in the wiring conductor. Therefore, no voids exist in the first wiring conductor 21, the second wiring conductor 23, and the third wiring conductor 25. This reduces the occurrence of defects in the wiring board 1.
  • the surface condition of insulating substrate 10 varies depending on the material of insulating substrate 10 and the pretreatment process performed on insulating substrate 10 before titanium oxide layer 31 is provided.
  • the surface particles In the state of the surface of the insulating substrate 10 shown in Fig. 4, the surface particles have fallen off at the grain boundaries, which are the boundaries between the particles 15 when sintered and densified.
  • most of the particles 15 located on the surface of the insulating substrate 10 retain the shape they had when sintered and densified, and the faces that were the grain boundaries are in contact with the titanium oxide layer 31. Furthermore, there are almost no portions 38 where the particles 15 located on the surface are separated from the adjacent particles 15.
  • the arithmetic mean height Sa which is a parameter representing the surface roughness, is in the range of 0.3 ⁇ m to 1.3 ⁇ m.
  • Such a surface state is often seen, for example, in the case of an insulating substrate 10 whose main component is aluminum nitride, when the pretreatment includes a dissolving step for dissolving the surface of the insulating substrate 10 .
  • the surface particles 15 have been scraped off to form a smooth surface.
  • the surface is smoother and has fewer undulations than the surface state shown in Fig. 4. That is, some of the particles 15 located on the surface of the insulating substrate 10 are smaller than the shape at the time of sintering and densification, and there are portions where the titanium oxide layer 31 is in contact with a surface that was not a grain boundary.
  • Such a surface state is often seen, for example, when the pretreatment includes a polishing step for polishing the surface of the insulating substrate 10 .
  • the titanium oxide layer 31 continuously covers the surface of the insulating substrate 10 regardless of the difference in the surface condition of the insulating substrate 10 as shown in Fig. 4 and Fig. 5.
  • the titanium oxide layer 31 continuously covers the surface of the insulating substrate 10 regardless of the surface roughness of the insulating substrate 10.
  • the presence of undulations on the surface of insulating substrate 10 due to the shape and arrangement of particles 15 has an anchor effect, which enhances the adhesion of titanium oxide layer 31.
  • the surface state shown in Fig. 4 is rougher than the surface state shown in Fig. 5, and has fewer portions 38 separated from adjacent particles 15, so that titanium oxide layer 31 has high adhesion.
  • the titanium oxide layer 31 may be made to cover continuously even if there are parts of an insulating substrate 10 with different surface conditions.
  • the titanium oxide layer 31 may be made to cover continuously the surface of the insulating substrate 10.
  • the titanium oxide layer 31 may be made to cover continuously the surface of the insulating substrate 10.
  • Aspect ratio (depth of hole or groove) / (width of hole or groove opening)
  • the depth of a non-penetrating hole or groove is the length from the opening to the innermost part which is the bottom of the hole or groove, whereas the depth of a penetrating hole such as the through-hole 13 is the length from the first opening 13a to the second opening 13b opposite the first opening 13a.
  • the width of the opening of a hole or groove is the diameter of the circle if the opening is circular. If the opening is not circular, the width of the opening of a hole or groove is the length of the shortest straight line that passes through the center of the opening and connects the opposing ends of the opening, i.e., the width of the narrowest part of the opening.
  • the aspect ratio of the hole or groove in the insulating substrate 10 is preferably 1 to 8 in the case of a through hole, and more preferably 2 to 6. In the case of a non-through hole or groove, it is preferably 0.5 to 4, and more preferably 1 to 3.
  • the inner side surface of the hole or groove is not limited to being perpendicular to the first surface 11 and the second surface 12 as shown in Fig. 1, and may have another shape.
  • Figs. 6 to 8 show examples of the cross-sectional shape of the through portion 13.
  • the internal width of the through portion 13 may be narrower than the widths of the first opening 13a and the second opening 13b.
  • the through portion 13 shown in Fig. 6 has a shape in which the width gradually narrows from the first opening 13a and the second opening 13b toward the center of the through portion 13. In other words, the through portion 13 has a portion with a diameter d3 narrower than the diameter d1 of the first opening 13a and the diameter d2 of the second opening 13b.
  • the width of the through-hole 13 gradually narrows from the first opening 13a to the second opening 13b. That is, the diameter d3 of each portion of the through-hole 13 is narrower than the diameter d1 of the first opening 13a and wider than the diameter d2 of the second opening 13b. That is, the shapes shown in Figs. 6 and 7 are shapes in which the inner diameter of the hole is narrower than the diameter of at least one of the openings.
  • the shape shown in FIG. 6 is often seen when the through-hole 13 is formed by blasting from both the first surface 11 side and the second surface 12 side of the insulating substrate 10 .
  • the shape shown in FIG. 7 is often seen when the through-hole 13 is formed by performing laser processing from the first surface 11 side of the insulating substrate 10 .
  • the width of the inside of the through-hole 13 may be wider than the width of the opening.
  • the through-hole 13 shown in Fig. 8 has an expanded diameter portion having a diameter d3 wider than the diameter d1 of the first opening 13a and the diameter d2 of the second opening 13b.
  • the position of the expanded diameter portion is close to the first opening 13a, but is not limited thereto, and may be in the center of the through-hole 13 or may be close to the second opening 13b.
  • the width of the through-hole 13 gradually increases from the center to the second opening 13b. That is, there is a tapered portion having a diameter d4 narrower than the diameter d2 of the second opening 13b.
  • the diameter d4 of the tapered portion and the diameter d1 of the first opening 13a may be the same or different.
  • the shape shown in Fig. 8 has a portion where the inner diameter of the hole is wider than the diameters of both openings.
  • the shapes in Figs. 1 and 8 can also be said to have a region that passes through the first opening 13a or the second opening 13b and does not intersect with a straight line along the depth direction of the hole or groove.
  • the shapes in Figs. 1 and 8 can also be said to have a region that passes through the first opening 13a or the second opening 13b and does not intersect with a straight line perpendicular to the first surface 11 or the second surface 12.
  • the shapes shown in Figs. 1 and 8 are often seen when the through-holes 13 are formed by punching from the first surface 11 side of a green sheet in an unsintered state.
  • the present disclosure is applicable to any shape of the through-hole 13. That is, the titanium oxide layer 31 continuously covers the inner side surface, which is the front surface of the insulating substrate 10, from the first opening 13a to the second opening 13b, regardless of the shape of the through-hole 13.
  • the width of the inside may be narrower than the width of the opening, or the width of the inside may be wider than the width of the opening.
  • the shape may have a cross section as shown in Figures 1, 6, 7, and 8, with one opening closed.
  • the titanium oxide layer 31 continuously covers the inner surface and bottom surface, which are the surface of the insulating substrate 10, of holes and grooves that do not penetrate through and have these shapes. This makes it possible to arrange the first conductor layer 32 and the second conductor layer 33 so that they are continuous in the wiring conductor, regardless of the shape of the hole or groove.
  • the thickness of the titanium oxide layer 31 is preferably 10 nm to 80 nm, and more preferably 20 nm to 60 nm. If the titanium oxide layer 31 is thin, it can be applied to a fine structure. When the thickness is within the above range, the titanium oxide layer 31 is uniformly positioned in the holes or grooves, and the wiring conductor has no portions where the titanium oxide layer 31 is thicker than necessary.
  • the thickness of the titanium oxide layer 31 on the first surface 11 or the second surface 12 is in the range of 20 nm to 60 nm.
  • the thickness of the titanium oxide layer 31 on the first surface 11 or the second surface 12 is within the above range, it becomes easy to remove by etching.
  • the titanium oxide layer may be formed by applying organic titanium to the surface of the insulating substrate 10 and then oxidizing the applied organic titanium.
  • the wiring substrate 1 of the present disclosure can be manufactured more efficiently than when a titanium-containing layer is formed by other means such as sputtering.
  • a titanium film can be uniformly formed on the surface of the insulating substrate 10, including the inner side and bottom surface of the hole or groove. This allows the titanium oxide layer 31 to cover the undulations caused by the shape and arrangement of the particles located on the surface of the insulating substrate 10.
  • the titanium oxide layer 31 is positioned continuously from the first end close to the first surface 11 to the second end far from the first surface 11. This allows the first conductor layer 32 and the second conductor layer 33 to be continuous from the first end to the second end, resulting in a third wiring conductor 25 without voids.
  • the hole or groove has a shape having a surface that does not intersect with a straight line that passes through the first opening 13a or the second opening 13b along the depth direction of the hole or groove as shown in Figures 1 and 8, the titanium oxide layer 31 can be easily formed by the above formation method.
  • titanium exists as titanium oxide that does not have electrical conductivity it is easier to take measures against the risk of short circuits compared to when titanium exists in a conductive state.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an electronic device and an electronic module according to an embodiment of the present disclosure.
  • An electronic device 60 according to an embodiment is configured by mounting an electronic component 50 on a wiring board 1.
  • the electronic component 50 has a terminal connected to a first wiring conductor 21, and the terminal may be electrically connected to a second wiring conductor 23 on the second surface 12 side via the first wiring conductor 21 and a third wiring conductor 25.
  • a Ni film may be provided on the surfaces of the first wiring conductor 21 and the second wiring conductor 23.
  • Examples of the electronic component 50 that can be used include optical elements such as a laser diode (LD), a photo diode (PD), or a light emitting diode (LED), imaging elements such as a charge coupled device (CCD) type or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) type, piezoelectric vibrators such as a quartz vibrator, a surface acoustic wave element, a semiconductor element such as a semiconductor integrated circuit element (IC: Integrated Circuit), an electric capacitance element, an inductor element, or a resistor.
  • optical elements such as a laser diode (LD), a photo diode (PD), or a light emitting diode (LED), imaging elements such as a charge coupled device (CCD) type or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) type, piezoelectric vibrators such as a quartz vibrator, a surface acoustic wave element, a semiconductor element such as a semiconductor integrated circuit element (IC: Integrated Circuit), an electric capacitance element, an inductor element
  • the wiring substrate 1 can have good thermal conductivity, and can therefore be suitably used as a wiring substrate for in-vehicle headlight LEDs, industrial lasers, and the like.
  • the electronic module 100 is configured by mounting an electronic device 60 on a module substrate 110.
  • other electronic devices, electronic elements, and electrical elements may be mounted on the module substrate 110.
  • Electrode pads 111 may be provided on the module substrate 110, and the wiring conductors 23 of the electronic device 60 may be joined to the electrode pads 111 via a joining material 113 such as solder.
  • the wiring board 1, the electronic device 60, and the electronic module 100 of the present disclosure are not limited to the above embodiments.
  • the first wiring conductor 21 and the second wiring conductor 23 are exposed on the outer surface of the wiring board 1, and the third wiring conductor 25 is located between the two wiring conductors exposed on the outer surface of the wiring board 1.
  • the wiring conductor may be a wiring layer located inside the board of a multilayer wiring board, and the third wiring conductor 25 may be an interlayer via of the multilayer wiring board.
  • the third wiring conductor 25 may be a conductor constituting a through hole or a conductor constituting a castellation. According to the wiring board of the present disclosure, the occurrence of defects in the wiring board 1, and in the electronic device 60 and electronic module 100 that include the wiring board 1, can be reduced.
  • the wiring board is an insulating substrate having a first surface and a hole or a groove opening in the first surface; a titanium oxide layer located in the hole or the groove of the insulating substrate; a conductor layer located on the titanium oxide layer; Equipped with The hole or the groove has an inner surface, the inner surface has a first end proximate the first surface and a second end distal to the first surface; The titanium oxide layer is located continuously from the first end to the second end of the inner surface.
  • the wiring board is An insulating substrate whose main component is aluminum nitride and in which a plurality of particles are bonded together; a titanium oxide layer located on a surface of the insulating substrate; a conductor layer located on the titanium oxide layer; Equipped with the insulating substrate has a surface having undulations caused by the shape and arrangement of the particles; The titanium oxide layer covers the undulations.
  • the wiring board according to (2) above further comprises:
  • the insulating substrate has a first surface and a hole or a groove opening in the first surface,
  • the hole or the groove has an inner surface that is a part of the surface, the inner surface has a first end proximate the first surface and a second end distal to the first surface;
  • the titanium oxide layer may be located continuously from the first end to the second end of the inner surface.
  • any of the wiring boards according to (1) to (3) above further comprises:
  • the titanium oxide layer may be provided on the entire inner surface.
  • any of the wiring boards according to (1) to (4) above further comprises:
  • the insulating substrate is A second surface opposed to the first surface,
  • the hole is It may be a through hole extending from the first surface to the second surface.
  • any of the wiring boards according to (1) to (5) above further comprises: a first diffusion layer is provided at an interface between the titanium oxide layer and the insulating substrate; The first diffusion layer is The elements contained in the titanium oxide layer and the insulating substrate may be diffused.
  • any of the wiring boards according to (1) to (6) above further comprises: a second diffusion layer is provided at an interface between the titanium oxide layer and the conductor layer; The second diffusion layer is The elements contained in the titanium oxide layer and the conductor layer may be diffused.
  • any of the wiring boards according to (1) to (7) above further comprises:
  • the conductor layer is It is made of metal, a first conductor layer in contact with the titanium oxide layer; a second conductor layer located on a side opposite to the titanium oxide layer with the first conductor layer interposed therebetween;
  • the average size of the metal crystal grains in the first conductor layer may be smaller than the average size of the metal crystal grains in the second conductor layer.
  • any of the wiring boards according to (1) to (8) above further comprises: the first conductor layer is an electroless plating layer, The second conductive layer may be an electrolytically plated layer.
  • the electronic device is Any one of the wiring boards according to (1) to (9) above; and an electronic component mounted on the wiring board.
  • the electronic module comprises: The electronic device according to (10) above; and a module substrate on which the electronic device is mounted.
  • This disclosure can be used as a wiring board, an electronic device, and an electronic module.
  • Reference Signs List 1 Wiring board 10, insulating board 11, first surface 12, second surface 13, through-hole 13a, first opening 13b, second opening 15, particles 31, titanium oxide layer 32, first conductor layer 33, second conductor layer 34, first diffusion layer 35, second diffusion layer 50, electronic component 60, electronic device 100, electronic module

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

配線基板（１）は、第１面（１１）と、第１面に開口した孔（１３）又は溝と、を有する絶縁基板（１０）と、絶縁基板の孔内又は溝内に位置する酸化チタン層（３１）と、酸化チタン層上に位置する導体層（３２、３３）と、を備える。孔又は溝は内側面を有し、内側面は、第１面に近い方の第１端部と、第１面から遠い方の第２端部とを有し、酸化チタン層は、内側面の第１端部から第２端部にわたって連続して位置する。

Description

配線基板、電子装置及び電子モジュール
　本開示は、配線基板、電子装置及び電子モジュールに関する。
　絶縁基板に金属からなる導体層を設けた配線基板が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１８－１２５３４４号公報
　本開示に係る配線基板は、
　第１面と、前記第１面に開口した孔又は溝と、を有する絶縁基板と、
　前記絶縁基板の前記孔内又は前記溝内に位置する酸化チタン層と、
　前記酸化チタン層上に位置する導体層と、
　を備え、
　前記孔又は前記溝は内側面を有し、
　前記内側面は、前記第１面に近い方の第１端部と、前記第１面から遠い方の第２端部とを有し、
　前記酸化チタン層は、前記内側面の前記第１端部から前記第２端部にわたって連続して位置する。
　本開示の電子装置は、
　上記の配線基板と、
　前記配線基板に搭載された電子部品と、を備える。
　本開示の電子モジュールは、
　上記の電子装置と、
　前記電子装置を搭載したモジュール用基板と、を備える。
本開示の実施形態に係る配線基板を示す斜視図である。 図１の配線基板の要部を示す断面図である。 金属結晶粒の大きさの計測方法を説明する図である。 配線基板の表面部分を示す断面図である。 配線基板の表面部分を示す断面図である。 貫通部の変形例を示す断面図である。 貫通部の変形例を示す断面図である。 貫通部の変形例を示す断面図である。 本開示の実施形態に係る電子装置及び電子モジュールを示す図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
　配線基板において導体層にボイドなどの不良個所が存在すると、導通不良となるおそれがある。
　本開示は、配線基板における不具合の発生を低減することを目的とする。
　図１は、本開示の実施形態に係る配線基板１を示す斜視図である。図２は、図１の配線基板１の要部を示す断面図である。図３は、配線基板１の配線導体が位置する部分の断面を示す。
　以下において、「垂直」は、厳密に垂直である状態に加え、実質的に垂直とみなせる状態も含む。「実質的に垂直とみなせる状態」とは、製造公差の範囲に限られず、例えば二つの方向の成す角度が９０度に近い状態、より具体的には、９０度未満８０度以上でもよく、９０度未満８５度以上でもよく、９０度未満８８度以上であってもよい。
　また、数値範囲を示す場合において、「数値Ｘから数値Ｙ」とは、数値Ｘ以上数値Ｙ以下の意味である。
　一実施形態の配線基板１は、第１面１１、第２面１２、並びに絶縁基板１０と、第１面１１に位置する第１配線導体２１と、第２面１２に位置する第２配線導体２３と、第３配線導体２５と、を備えていても良い。第２面１２は、第１面１１の反対側に位置しても良い。絶縁基板１０は、第１面１１から第２面１２にわたる貫通部１３を有しても良い。第３配線導体２５は、貫通部１３に位置しても良い。第３配線導体２５は、貫通部１３の第１面１１側の第１開口１３ａから第２面１２側の第２開口１３ｂにわたり位置していても良い。第３配線導体２５は、第１配線導体２１及び第２配線導体２３と電気的に繋がっていても良い。すなわち第３配線導体２５は貫通ビア導体であってもよい。
　絶縁基板１０は、窒化アルミニウムを主成分とするセラミックでも良い。主成分とは含有率が最も高い成分であり、８０質量％以上含まれる成分としても良い。また、絶縁基板１０は、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、炭化ケイ素又はジルコニアを主成分としても良い。また、絶縁基板１０は、ケイ酸塩等を主成分とする非晶質固体であるいわゆるガラスであっても良い。
　絶縁基板１０の主成分は、配線基板１の用途によって選択しても良い。例えば、窒化アルミニウムを主成分とした場合は熱伝導率が良い配線基板１とすることができる。酸化アルミニウムを主成分とした場合は剛性が高いため配線基板１を薄型化しやすくなる。窒化ケイ素を主成分とした場合は靭性が高い配線基板１とすることができる。
　貫通部１３は、図２に破線で示すように、第１面１１側の第１開口１３ａと、第２面１２側の第２開口１３ｂと、を有する。貫通部１３、第１開口１３ａ及び第２開口１３ｂには、第３配線導体２５が位置しても良い。
　貫通部１３の内側面は、第１面１１及び第２面１２に対して垂直な面となっていても良い。貫通部１３の内側面において第１開口１３ａに位置する端部は、第１面１１に近い方の第１端部であってもよい。また、貫通部１３の内側面において第２開口１３ｂに位置する端部は、第１面１１から遠い方の第２端部であってもよい。すなわち、第１端部から第２端部にわたって第３配線導体２５が連続して位置している。
　また、配線基板１は、貫通しない孔又は溝を備えていても良い。この貫通しない孔又は溝は、第１面１１に開口する第１開口１３ａを有しても良い。この貫通しない孔又は溝の内側面においては、第１開口１３ａに位置する端部が第１面１１に近い方の第１端部であってもよい。また、貫通しない孔又は溝の内側面において孔又は溝の底となる最奥部に隣接する端部が第１面１１から遠い方の第２端部であってもよい。この貫通しない孔又は溝は、貫通部１３と同様の構成を有する第３配線導体２５を備えていても良い。第１面１１に開口する貫通しない孔又は溝が備える第３配線導体２５は、第１面１１に位置する第１配線導体２１と電気的に接続しても良い。
　以下の説明において、孔又は溝と記載した場合、「孔又は溝」は、第１面１１から第２面１２にわたり貫通する貫通部１３の他に、第１面１１に開口する第１開口１３ａを有する貫通しない孔及び溝を含む。
　また、絶縁基板１０の表面と記載した場合、「絶縁基板１０の表面」は、第１面１１の表面、第２面１２の表面、貫通部１３の内側面、貫通しない孔又は溝の内側面及び底面の全てを含む。
　第１配線導体２１、第２配線導体２３及び第３配線導体２５は、酸化チタン層３１と、第１導体層３２と、第２導体層３３と、を含んでも良い。酸化チタン層３１は、絶縁基板１０の表面に接していてもよい。第１導体層３２は、酸化チタン層３１に接してもよい。第２導体層３３は、第１導体層３２に接してもよい。
　酸化チタン層３１は酸化チタンを含む層である。この酸化チタン層３１は、配線導体が位置する部分において絶縁基板１０の表面を覆っている。特に、貫通部１３においては、内側面の第１端部から第２端部にわたって連続している。
　第１導体層３２及び第２導体層３３は金属により構成される層である。第１導体層３２は無電解めっきの層であってもよい。第２導体層３３は電解めっきの層であってもよい。第１導体層３２及び第２導体層３３で使用する金属としては、銅、ニッケル、コバルト、鉄等を用いても良い。第１導体層３２に用いられる金属と第２導体層３３に用いられる金属は、同じ種類であっても良く、異なる種類であっても良い、例えば、第１導体層３２に銅を用い、第２導体層３３にニッケルを用いても良い。
　絶縁基板１０と、酸化チタン層３１と、の界面部分には、第１拡散層３４が存在しても良い。一実施形態において、第１拡散層３４は、絶縁基板１０及び酸化チタン層３１に含まれる元素が拡散している。第１拡散層３４が存在する場合には、絶縁基板１０と酸化チタン層３１との密着性が向上する。
　さらに、酸化チタン層３１と、第１導体層３２と、の界面部分には、第２拡散層３５が存在しても良い。一実施形態において、第２拡散層３５は、酸化チタン層３１及び第１導体層３２に含まれる元素が拡散している。第２拡散層３５が存在する場合には、酸化チタン層３１と第１導体層３２との密着性が高まる。
　＜金属結晶粒の大きさ＞
　第１導体層３２及び第２導体層３３は、複数の金属結晶粒３７が集まった多結晶金属である。図２、図３では、金属結晶粒３７を模式的に描いている。実際の金属結晶粒３７は、粒状、柱状など様々な形状を有し、大きさについてバラツキを有する。一実施形態において、金属結晶粒の大きさは、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）を用いて測定される断面寸法であり、長さの単位で表わされる大きさである。
　金属結晶粒３７は、粒状、柱状など様々な形状を有するため、各金属結晶粒３７の平均の大きさは、次のように求める。図３は、金属結晶粒の大きさの計測方法を説明する図である。金属結晶粒の大きさは、第１導体層３２及び第２導体層３３を含む断面において、ＳＥＭを用いて計測できる。
１．第１導体層３２及び第２導体層３３を含む断面のＳＥＭ画像、又はＳＩＭ画像において、各金属結晶粒３７の境界（粒界）線を抽出する。
２．上記の画像から２０個～１００個の金属結晶粒３７が含まれる大きさの領域を、対象領域Ｒとして任意に選ぶ。なお、例えば、上記画像から、粒径が異なる境界を判断して対象の領域Ｒを決めればよい。また、図３では金属結晶粒３７が簡略化されており、対象領域Ｒ内の金属結晶粒３７の数は実際と異なっている。対象領域Ｒは、計測対象の導体層から複数箇所選ぶ。
３．各対象領域Ｒ内の金属結晶粒３７の個数を計数し、各領域の面積を上記個数で除算することで、１つの金属結晶粒３７の断面面積の平均を計算する。さらに、各金属結晶粒３７の断面形状が円であるものと仮定し、上記面積から上記円の直径を計算し、当該直径を金属結晶粒３７の平均の大きさとみなす。
　第１導体層３２の金属結晶粒３７の平均の大きさは、第２導体層３３の金属結晶粒３７の平均の大きさよりも小さい。金属結晶粒３７の平均の大きさの差は、誤差を上回るレベルの差である。誤差を上回るレベルの差とは、任意の部分で計測された金属結晶粒３７の大きさの標準偏差σの１．５倍以上や２倍以上の差を意味してもよい。
　第１導体層３２の金属結晶粒３７の平均の大きさが第２導体層３３の金属結晶粒３７の平均の大きさよりも小さいことにより、エレクトロマイグレーションの耐性を向上させるという効果を奏する。
＜表面構造＞
　図４及び図５は、配線基板１で第１配線導体２１、第２配線導体２３及び第３配線導体２５が位置する部分における表面近傍の縦断面図である。
　絶縁基板１０は、複数の粒子１５が焼結及び綿密化した構造をしていても良い。それぞれの粒子１５は、形状に差異があっても良い。このため、絶縁基板１０の表面には、粒子１５の形状及び配置に起因する起伏がある。すなわち、絶縁基板１０の表面には凹凸がある。
　酸化チタン層３１は、絶縁基板１０の表面に存在する起伏を覆うように位置している。このことは、酸化チタン層３１は、絶縁基板１０の表面に存在する凹部から凸部にわたり連続していると言える。また、酸化チタン層３１は、絶縁基板１０の表面に存在する起伏に沿って連続していると言える。また、酸化チタン層３１上に絶縁基板１０の表面が露出する部分がなく、酸化チタン層３１が途切れることなく連続していると言える。
　酸化チタン層３１がこのように位置していることで、酸化チタン層３１に沿う第１導体層３２が配線導体において連続するようになる。さらに、第１導体層３２に沿う第２導体層３３も配線導体において連続するようになる。よって、第１配線導体２１、第２配線導体２３及び第３配線導体２５にボイドが存在しないようになる。これにより、配線基板１における不具合の発生を低減できる。
　絶縁基板１０の表面の状態は、絶縁基板１０の材質や、酸化チタン層３１を設ける前に絶縁基板１０に対して行う前処理の工程などにより異なる。
　図４に示す絶縁基板１０の表面の状態では、焼結及び綿密化した際の粒子１５の境界である粒界を境にして表面の粒子が脱落した状態となっている。すなわち、絶縁基板１０の表面に位置する粒子１５の大部分は焼結及び綿密化した際の形状を保ったままであり、粒界であった面と酸化チタン層３１が接している。また、表面に位置する粒子１５と隣接する粒子１５とは離間した部分３８がほとんど存在しない。また、表面粗さを表すパラメータである算術平均高さＳａは、０．３μｍ以上１．３μｍ以下の範囲となっている。
　このような表面の状態は、例えば、窒化アルミニウムを主成分とする絶縁基板１０について、前処理で絶縁基板１０の表面を溶かす溶解工程を含む場合に多く見られる。
　図５に示す絶縁基板１０の表面の状態では、表層の粒子１５が削られて平滑な面となっている。粒子１５の形状及び配置に起因する起伏は存在するが、図４に示した表面の状態よりも起伏が少なく平滑な面となっている。すなわち、絶縁基板１０の表面に位置する粒子１５の一部は焼結及び綿密化した際の形状よりも小さく、粒界ではなかった面と酸化チタン層３１が接している部分が存在する。また、表層の粒子１５と隣接する粒子１５とが離間した部分３８が存在しており、離間した部分３８の数は図４に示す絶縁基板１０の表面の状態よりも多い。
　このような表面の状態は、例えば、前処理で絶縁基板１０の表面を研磨する研磨工程を含む場合に多く見られる。
　本開示の配線基板１では、図４や図５に示すような絶縁基板１０の表面の状態の違いにかかわらず酸化チタン層３１が絶縁基板１０の表面を連続して覆っている。すなわち、絶縁基板１０の表面の粗さにかかわらず酸化チタン層３１が絶縁基板１０の表面を連続して覆っている。
　絶縁基板１０の表面に粒子１５の形状及び配置に起因する起伏が存在することで、アンカー効果により酸化チタン層３１の定着性が高まる。特に、図４に示す表面の状態は、図５に示す表面の状態に比べて表面が粗く、隣接した粒子１５と離間した部分３８が少ないため、酸化チタン層３１の定着性が高い。
　また、酸化チタン層３１は、一の絶縁基板１０で表面の状態が異なる部分があっても連続して覆うようにして良い。例えば、図２に示す構造で、第１面１１と、第２面１２と、貫通部１３と、で絶縁基板１０の表面の状態が異なっていても、酸化チタン層３１が絶縁基板１０の表面を連続して覆うようにして良い。つまり、第１面１１や第２面１２は図５に示すような表面の状態であり、貫通部１３では図４に示すような表面の状態であっても、酸化チタン層３１が絶縁基板１０の表面を連続して覆うようにして良い。
＜孔又は溝の構造＞
　孔又は溝の深さと開口の幅との関係性については、アスペクト比により表すことができる。孔又は溝のアスペクト比は以下の計算式により算出する。
　アスペクト比＝（孔又は溝の深さ）／（孔又は溝の開口の幅）
　貫通していない孔又は溝の深さは、開口から孔又は溝の底となる最奥部までの長さとする。貫通部１３のように貫通している孔の深さは、第１開口１３ａから、当該第１開口１３ａと対向する第２開口１３ｂまでの長さとする。
　孔又は溝の開口の幅は、開口が円であれば当該円の直径とする。開口が円でない場合の孔又は溝の開口の幅は、開口の中心を通り当該開口の対向する端部を結ぶ直線のうち最も短い直線の長さとする。すなわち開口で最も狭い部分の幅とする。
　アスペクト比が大きくなるほど、孔又は溝の内側面に酸化チタン層３１を形成し難くなる。よって、絶縁基板１０が備える孔又は溝のアスペクト比は、貫通した孔の場合は１から８であることが好ましく、２から６であることがより好ましい。貫通しない孔又は溝の場合は０．５から４であることが好ましく、１から３であることがより好ましい。
　孔又は溝の内側面は、図１に示したような第１面１１及び第２面１２に対して垂直なものに限られず、他の形状であっても良い。図６から図８には貫通部１３の断面形状の一例を示した。
　貫通部１３の内部の幅が第１開口１３ａ及び第２開口１３ｂの幅よりも狭くなっていても良い。図６に示す貫通部１３は、第１開口１３ａ及び第２開口１３ｂから貫通部１３の中央部にかけて徐々に幅が狭くなる形状となっている。つまり、貫通部１３は、第１開口１３ａの径ｄ１及び第２開口１３ｂの径ｄ２よりも狭い径ｄ３となった部分を有する。
　図７に示す貫通部１３は、第１開口１３ａから第２開口１３ｂにかけて徐々に幅が狭くなっている。つまり、貫通部１３の各部の径ｄ３は、第１開口１３ａの径ｄ１よりも狭く、第２開口１３ｂの径ｄ２よりも広い。
　すなわち、図６及び図７に示す形状は、少なくとも一方の開口の径よりも孔の内径が狭い形状である。
　図６に示す形状は、絶縁基板１０の第１面１１側と第２面１２側のそれぞれからブラスト加工を行うことにより貫通部１３を形成した場合に多く見られる。
　図７に示す形状は、絶縁基板１０の第１面１１側からレーザー加工を行うことにより貫通部１３を形成した場合に多く見られる。
　また、貫通部１３の内部の幅が開口の幅よりも広くなっていても良い。図８に示す貫通部１３は、第１開口１３ａの径ｄ１及び第２開口１３ｂの径ｄ２よりも広い径ｄ３を有する拡径部がある。拡径部の位置は第１開口１３ａに近い位置となっているが、これに限られず、貫通部１３の中央にあっても良し、第２開口１３ｂに近い位置にあっても良い。
　また、貫通部１３の中央部から第２開口１３ｂへかけて徐々に幅が広くなっている。つまり、第２開口１３ｂの径ｄ２よりも狭い径ｄ４を有する縮径部がある。縮径部の径ｄ４と第１開口１３ａの径ｄ１は同じであっても良いし異なっていても良い。
　すなわち、図８に示す形状は、両方の開口の径よりも孔の内径が広い部分を有する形状である。また、図１及び図８の形状は、第１開口１３ａ又は第２開口１３ｂを通り、孔又は溝の深さ方向に沿う直線と交差しない領域を有する形状とも言える。また、図１及び図８の形状は、第１開口１３ａ又は第２開口１３ｂを通り、第１面１１又は第２面１２に垂直な直線と交差しない領域を有する形状とも言える。
　図１及び図８に示す形状は、焼結前の状態であるグリーンシートに対して第１面１１側から打ち抜いて貫通部１３を形成した場合に多く見られる。
　本開示は、いずれの形状を有する貫通部１３であっても適用可能である。すなわち、酸化チタン層３１は、これらの形状を有する貫通部１３であっても、絶縁基板１０の表面となる内側面を第１開口１３ａから第２開口１３ｂにわたり連続して覆う。
　また、貫通しない孔や溝についても、内部の幅が開口の幅よりも狭くなっていても良いし、内部の幅が開口の幅よりも広くなっていても良い。例えば、図１、図６、図７及び図８のような断面を有し、一方の開口が閉鎖した形状が挙げられる。酸化チタン層３１は、これらの形状を有し貫通していない孔や溝についても、絶縁基板１０の表面となる内側面及び底面を連続して覆う。
　これにより、孔又は溝の形状にかかわらず第１導体層３２及び第２導体層３３が配線導体において連続するように配することが可能となる。
＜酸化チタン層の厚み＞
　酸化チタン層３１の厚みは、１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることがより好ましい。酸化チタン層３１の厚みが薄ければ微細な構造にも適用可能となる。
　厚みが上記の範囲内であることで、孔又は溝に均一に酸化チタン層３１が位置して必要以上に酸化チタン層３１が厚い部分がない配線導体とすることができる。
　また、第１面１１又は第２面１２における酸化チタン層３１の厚みは、２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。第１面１１又は第２面１２における酸化チタン層３１の厚みが上記の範囲内であることで、エッチングによる除去が容易となる。
　一実施形態において、酸化チタン層は、有機チタンを絶縁基板１０の表面に塗工した後に、塗工された有機チタンを酸化させることにより形成されてもよい。この場合には、スパッタ等の他の手段によりチタン含有層を形成する場合と比べ、本開示の配線基板１を効率よく製造することができる。例えば、この酸化チタン層の形成方法によれば、孔や溝の内側面や底面を含む絶縁基板１０の表面に均一にチタン膜を形成できる。これにより、絶縁基板１０の表面に位置する粒子の形状及び配置に起因する起伏を覆う酸化チタン層３１とすることができる。また、孔又は溝の内側面において、第１面１１に近い方の第１端部から第１面１１から遠い方の第２端部わたって連続して酸化チタン層３１が位置するようになる。これにより、第１導体層３２及び第２導体層３３が第１端部から第２端部にわたって連続するようになり、ボイドのない第３配線導体２５とすることができる。また、孔又は溝が、図１や図８に示したような第１開口１３ａ又は第２開口１３ｂを通り孔又は溝の深さ方向に沿う直線と交差しない面を有する形状である場合でも、上記の形成方法では容易に酸化チタン層３１を形成できる。さらに、チタンが導電性を有さない酸化チタンとして存在するため、導電性を有する状態でチタンが存在する場合と比べて、短絡のリスクへの対策が容易になる。
　＜電子装置及び電子モジュール＞
　図９は、本開示の実施形態に係る電子装置及び電子モジュールを示す断面図である。
　一実施形態に係る電子装置６０は、配線基板１に電子部品５０が実装されて構成される。電子部品５０は、その端子が第１配線導体２１に接続され、当該端子が第１配線導体２１及び第３配線導体２５を介して第２面１２側の第２配線導体２３に導通されてもよい。第１配線導体２１、第２配線導体２３の表面にはＮｉ膜が設けられていてもよい。
　電子部品５０としては、ＬＤ（Laser Diode）、ＰＤ（Photo Diode）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光素子、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）型、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）型等の撮像素子、水晶振動子等の圧電振動子、弾性表面波素子、半導体集積回路素子（ＩＣ：Integrated Circuit）等の半導体素子、電気容量素子、インダクタ素子又は抵抗器等の種々の電子部品を適用できる。
　特に、絶縁基板１０の主成分を窒化アルミニウムとした場合は、熱伝導率が良い配線基板１とすることができるため、車載用ヘッドライドＬＥＤや産業用レーザー等の配線基板として好適に使用できる。
　一実施形態に係る電子モジュール１００は、モジュール用基板１１０に電子装置６０を実装して構成される。モジュール用基板１１０には、電子装置６０に加えて、他の電子装置、電子素子及び電気素子などが実装されていてもよい。モジュール用基板１１０には電極パッド１１１が設けられ、電子装置６０の配線導体２３が、電極パッド１１１に半田等の接合材１１３を介して接合されてもよい。
　以上、本開示の実施形態について説明した。しかし、本開示の配線基板１、電子装置６０及び電子モジュール１００は上記実施形態に限られるものでない。例えば、上記実施形態では、第１配線導体２１及び第２配線導体２３は配線基板１の外面に露出し、第３配線導体２５は配線基板１の外面に露出した２つの配線導体の間に位置する構成を示したが、配線導体は、多層配線基板の基板内部に位置する配線層であり、第３配線導体２５は、多層配線基板の層間ビアであってもよい。また、第３配線導体２５は、スルーホールを構成する導体であってもよいし、キャスタレーションを構成する導体であってもよい。
　本開示の配線基板によれば、配線基板１、並びに、当該配線基板１を含んだ電子装置６０及び電子モジュール１００での不具合の発生を低減できる。
　一実施形態において、
　（１）配線基板は、
　第１面と、前記第１面に開口した孔又は溝と、を有する絶縁基板と、
　前記絶縁基板の前記孔内又は前記溝内に位置する酸化チタン層と、
　前記酸化チタン層上に位置する導体層と、
　を備え、
　前記孔又は前記溝は内側面を有し、
　前記内側面は、前記第１面に近い方の第１端部と、前記第１面から遠い方の第２端部とを有し、
　前記酸化チタン層は、前記内側面の前記第１端部から前記第２端部にわたって連続して位置している。
　（２）配線基板は、
　主成分が窒化アルミニウムであり、複数の粒子が結合した絶縁基板と、
　前記絶縁基板の表面上に位置する酸化チタン層と、
　前記酸化チタン層上に位置する導体層と、
　を備え、
　前記絶縁基板は、前記粒子の形状及び配置に起因する起伏が前記表面に存在し、
　前記酸化チタン層は、前記起伏を覆っている。
　（３）上記（２）の配線基板は、さらに、
　前記絶縁基板は、第１面と、前記第１面に開口した孔又は溝と、を備え、
　前記孔又は前記溝は、前記表面の一部である内側面を有し、
　前記内側面は、前記第１面に近い方の第１端部と、前記第１面から遠い方の第２端部とを有し、
　前記酸化チタン層は、前記内側面の前記第１端部から前記第２端部にわたって連続して位置することができる。
　（４）上記（１）から（３）のいずれかの配線基板は、さらに、
　前記酸化チタン層を前記内側面の全体に備えることができる。
　（５）上記（１）から（４）のいずれかの配線基板は、さらに、
　前記絶縁基板は、
　前記第１面と対向する第２面を備え、
　前記孔は、
　前記第１面から前記第２面にわたる貫通孔であることができる。
　（６）上記（１）から（５）のいずれかの配線基板は、さらに、
　前記酸化チタン層と、前記絶縁基板と、の界面部分に第１拡散層を備え、
　前記第１拡散層は、
　前記酸化チタン層及び前記絶縁基板に含まれる元素が拡散していることができる。
　（７）上記（１）から（６）のいずれかの配線基板は、さらに、
　前記酸化チタン層と、前記導体層と、の界面部分に第２拡散層を備え、
　前記第２拡散層は、
　前記酸化チタン層及び前記導体層に含まれる元素が拡散していることができる。
　（８）上記（１）から（７）のいずれかの配線基板は、さらに、
　前記導体層は、
　金属により構成され、
　前記酸化チタン層に接する第１導体層と、
　前記第１導体層を挟んで前記酸化チタン層と対向する側に位置する第２導体層と、を備え、
　前記第１導体層における金属結晶粒の平均の大きさが、前記第２導体層における金属結晶粒の平均の大きさよりも小さくすることができる。
　（９）上記（１）から（８）のいずれかの配線基板は、さらに、
　前記第１導体層は、無電解めっきの層であり、
　前記第２導体層は、電解めっきの層であることができる。
　（１０）電子装置は、
　上記（１）から（９）のいずれかの配線基板と、
　前記配線基板に搭載された電子部品と、を備えることができる。
　（１１）電子モジュールは、
　上記（１０）の電子装置と、
　前記電子装置を搭載したモジュール用基板と、を備えることができる。
　本開示は、配線基板、電子装置及び電子モジュールとして利用できる。
１　配線基板
１０　絶縁基板
１１　第１面
１２　第２面
１３　貫通部
１３ａ　第１開口
１３ｂ　第２開口
１５　粒子
３１　酸化チタン層
３２　第１導体層
３３　第２導体層
３４　第１拡散層
３５　第２拡散層
５０　電子部品
６０　電子装置
１００　電子モジュール

Claims (9)

  1. 　第１面と、前記第１面に開口した孔又は溝と、を有する絶縁基板と、
    　前記絶縁基板の前記孔内又は前記溝内に位置する酸化チタン層と、
    　前記酸化チタン層上に位置する導体層と、
    　を備え、
    　前記孔又は前記溝は内側面を有し、
    　前記内側面は、前記第１面に近い方の第１端部と、前記第１面から遠い方の第２端部とを有し、
    　前記酸化チタン層は、前記内側面の前記第１端部から前記第２端部にわたって連続して位置する配線基板。
  2. 　前記酸化チタン層を前記内側面の全体に備える請求項１に記載の配線基板。
  3. 　前記絶縁基板は、
    　前記第１面と対向する第２面を備え、
    　前記孔は、
    　前記第１面から前記第２面にわたる貫通孔である請求項１又は２に記載の配線基板。
  4. 　前記酸化チタン層と、前記絶縁基板と、の界面部分に第１拡散層を備え、
    　前記第１拡散層は、
    　前記酸化チタン層及び前記絶縁基板に含まれる元素が拡散している請求項１から３のいずれか一項に記載の配線基板。
  5. 　前記酸化チタン層と、前記導体層と、の界面部分に第２拡散層を備え、
    　前記第２拡散層は、
    　前記酸化チタン層及び前記導体層に含まれる元素が拡散している請求項１から４のいずれか一項に記載の配線基板。
  6. 　前記導体層は、
    　金属により構成され、
    　前記酸化チタン層に接する第１導体層と、
    　前記第１導体層を挟んで前記酸化チタン層と対向する側に位置する第２導体層と、を備え、
    　前記第１導体層における金属結晶粒の平均の大きさが、前記第２導体層における金属結晶粒の平均の大きさよりも小さい請求項１から５のいずれか一項に記載の配線基板。
  7. 　前記第１導体層は、無電解めっきの層であり、
    　前記第２導体層は、電解めっきの層である請求項６に記載の配線基板。
  8. 　請求項１から７のいずれか一項に記載の配線基板と、
    　前記配線基板に搭載された電子部品と、を備える電子装置。
  9. 　請求項８に記載の電子装置と、
    　前記電子装置を搭載したモジュール用基板と、を備える電子モジュール。
PCT/JP2024/026127 2023-07-31 2024-07-22 配線基板、電子装置及び電子モジュール Pending WO2025028321A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023-124017 2023-07-31
JP2023124017A JP2025020555A (ja) 2023-07-31 2023-07-31 配線基板、電子装置及び電子モジュール

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2025028321A1 true WO2025028321A1 (ja) 2025-02-06

Family

ID=94395203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2024/026127 Pending WO2025028321A1 (ja) 2023-07-31 2024-07-22 配線基板、電子装置及び電子モジュール

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2025020555A (ja)
WO (1) WO2025028321A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020111256A1 (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 京セラ株式会社 配線基板、電子装置及び電子モジュール
WO2020196616A1 (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 京セラ株式会社 配線基板、電子装置及び電子モジュール
WO2022092129A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05 京セラ株式会社 配線基板、電子装置及び電子モジュール

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020111256A1 (ja) * 2018-11-30 2020-06-04 京セラ株式会社 配線基板、電子装置及び電子モジュール
WO2020196616A1 (ja) * 2019-03-25 2020-10-01 京セラ株式会社 配線基板、電子装置及び電子モジュール
WO2022092129A1 (ja) * 2020-10-30 2022-05-05 京セラ株式会社 配線基板、電子装置及び電子モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
JP2025020555A (ja) 2025-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI504321B (zh) 具有嵌入式電子元件之印刷電路板及其製造方法
US7230818B2 (en) Printed circuit board and manufacturing method thereof
US20030137056A1 (en) Circuit substrate and method for fabricating the same
CN112219458B (zh) 布线基板
US7463475B2 (en) Multilayer electronic component, electronic device, and method for manufacturing multilayer electronic component
CN1503616A (zh) 陶瓷多层衬底及其制造方法
TWI738712B (zh) 貫通電極基板及其製造方法
CN113614904B (zh) 布线基板、电子装置以及电子模块
WO2025028321A1 (ja) 配線基板、電子装置及び電子モジュール
WO2025028320A1 (ja) 配線基板、電子装置及び電子モジュール
CN101499453A (zh) 配线电路基板及其制造方法
WO2022244473A1 (ja) 電子部品
JP2017005232A (ja) 電子部品内蔵型配線基板
CN112420653B (zh) 基板结构及其制作方法
JP4562516B2 (ja) 電子部品収納用パッケージおよび電子装置
JP2004221388A (ja) 電子部品搭載用多層基板及びその製造方法
TW202431908A (zh) 配線基板
JP7478569B2 (ja) 配線基板、電子装置及び電子モジュール
KR20230074556A (ko) 배선 기판, 전자 장치 및 전자 모듈
CN1728920A (zh) 线路连接结构及其制程
CN1761377A (zh) 电路部件搭载装置
JP2024048912A (ja) 配線基板、配線基板を用いた配線構造体、電子部品実装用パッケージ、および電子モジュール
US20250159799A1 (en) Wiring board, electronic device, and electronic module
JP2007234659A (ja) 基板およびそれを用いた電子装置
CN1719604A (zh) 用于安装半导体的布线衬底及其制造方法和半导体组件

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 24848976

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1