(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の導電膜および前記導電膜の間に対向配置された一対の導体壁により構成された導波管と、
前記導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、
前記導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、
第１テーパ型マイクロストリップと、前記第１テーパ型マイクロストリップと対向する位置に、前記第１テーパ型マイクロストリップとの間隔が階段状に広がるように設けられた第１の複数の導電膜とから構成され、前記第１伝送線路から前記導波管へ信号を入力しつつ前記信号を変換する第１変換構造と
を備えた導波路。
【請求項２】
前記導波管から前記第２伝送線路へ前記信号を出力しつつ変換する第２変換構造を有する、請求項１に記載の導波路。
【請求項３】
前記第２変換構造は、第２テーパ型マイクロストリップと、前記第２テーパ型マイクロストリップと対向する位置に、前記第２テーパ型マイクロストリップとの間隔が階段状に広がるように設けられた第２の複数の導電膜とから構成されている、請求項２に記載の導波路。
【請求項４】
前記第１の複数の導電膜および前記第２の複数の導電膜は、それぞれ貫通電極によって電気的に接続されている、請求項１に記載の導波路。
【請求項５】
前記第１テーパ型マイクロストリップおよび前記第２テーパ型マイクロストリップの長さ（ｌ）および幅（ｗ）は、それぞれｌ／ｗ＞１である、請求項１に記載の導波路。
【請求項６】
前記第１伝送線路および第２伝送線路の少なくとも一方はマイクロストリップラインである、請求項１に記載の導波路。
【請求項７】
絶縁性を有する基板と、前記基板内に設けられた導波路とを備え、
前記導波路は、
対向する一対の導電膜および前記導電膜の間に対向配置された一対の導体壁により構成された導波管と、
前記導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、
前記導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、
第１テーパ型マイクロストリップと、前記第１テーパ型マイクロストリップと対向する位置に、前記第１テーパ型マイクロストリップとの間隔が階段状に広がるように設けられた第１の複数の導電膜とから構成され、前記第１伝送線路から前記導波管へ信号を入力しつつ前記信号を変換する第１変換構造と
を有するインターポーザ基板。
【請求項８】
前記基板は複数の層からなり、前記第１変換構造を構成する前記第１の複数の導電膜は、前記基板を構成する前記複数の層を介して階段状に積層されている、請求項７に記載のインターポーザ基板。
【請求項９】
絶縁性基板内に導波路を有するインターポーザ基板と、前記インターポーザ基板に実装された半導体チップとを備え、
前記導波路は、
対向する一対の導電膜および前記導電膜の間に対向配置された一対の導体壁により構成された導波管と、
前記導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、
前記導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、
第１テーパ型マイクロストリップと、前記第１テーパ型マイクロストリップと対向する位置に、前記第１テーパ型マイクロストリップとの間隔が階段状に広がるように設けられた第１の複数の導電膜とから構成され、前記第１伝送線路から前記導波管へ信号を入力しつつ前記信号を変換する第１変換構造と
を有するモジュール。
【請求項１０】
絶縁性基板内に導波路を有するインターポーザ基板と、前記インターポーザ基板に実装された半導体チップと、前記インターポーザ基板と電気的に接続された実装基板とを備え、
前記導波路は、
対向する一対の導電膜および前記導電膜の間に対向配置された一対の導体壁により構成された導波管と、
前記導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、
前記導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、
第１テーパ型マイクロストリップと、前記第１テーパ型マイクロストリップと対向する位置に、前記第１テーパ型マイクロストリップとの間隔が階段状に広がるように設けられた第１の複数の導電膜とから構成され、前記第１伝送線路から前記導波管へ信号を入力しつつ前記信号を変換する第１変換構造と
を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、伝送線路間で信号を伝送する導波路およびこれを備えたインターポーザ基板ならびにモジュールおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細なパッドピッチを持つＬＳＩ（Large Scale Integration）チップをピッチの広い実装基板に実装する場合には、インターポーザと呼ばれる中継基板を利用する実装技術が一般的に知られている。インターポーザは、樹脂およびセラミック等の誘電体で作製されることが多いが、近年ではシリコン基板と微細加工が可能な半導体プロセスを用いることでより微細なピッチに対応可能なシリコンインターポーザが注目されている。
【０００３】
このシリコンインターポーザでは、シリコン基板の表面および裏面はＴＳＶ（Through Silicon Via）と呼ばれる貫通電極によって電気的に接続され、これによってシリコン基板の表面から裏面へ信号が伝送される。しかしながら、ミリ波帯域やそれを超える高周波領域においては、基板の表面の伝送線路とＴＳＶとの間のインピーダンスの不整合によってリターンロス（反射損失）が増大するという問題があった。
【０００４】
この問題を解決する手段の一つとしては、シリコン基板の垂直方向にコアキシャル形状を形成して表面配線とのインピーダンス整合を実現するcoaxialＴＳＶが報告されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Soon Wee Ho et al.,IEEE Electronic Components and Technology Conference (ECTC),2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、この手段は専用の特殊プロセスあるいは新規材料の開発が必要であり、シリコンインターポーザの製造コストが増大するという問題があった。
【０００７】
本技術はかかる問題点を鑑みてなされたもので、その目的は、製造コストを抑えつつインピーダンスの不整合を抑え、電気信号の反射損失を低減することが可能な導波路およびこれを備えたインターポーザ基板ならびにモジュールおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本技術の導波路は、対向する一対の導電膜および導電膜の間に対向配置された一対の導体壁により構成された導波管と、導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、第１テーパ型マイクロストリップと、第１テーパ型マイクロストリップと対向する位置に、第１テーパ型マイクロストリップとの間隔が階段状に広がるように設けられた第１の複数の導電膜とから構成され、第１伝送線路から導波管へ信号を入力しつつ信号を変換する第１変換構造とを備えたものである。
【０００９】
本技術のインターポーザ基板は、上記導波路を備えたものである。
【００１０】
本技術のモジュールおよび電子機器は、半導体チップと、上記インターポーザ基板とを備えたものである。
【００１１】
本技術の導波路およびこれを備えたインターポーザ基板ならびにモジュールおよび電子機器では、対向する一対の面を有する導波管の一の面に、導波管内へ信号を入力しつつ変換する変換構造を備えた第１伝送線路を、他の面に第２伝送線路を設けることにより、インピーダンスの不整合を低減することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本技術の導波路およびこれを備えたインターポーザ基板ならびにモジュールおよび電子機器では、導波管を構成する一対の面にそれぞれ第１伝送線路および第２伝送線路を設け、更に第１伝送線路から導波管内へ信号を入力しつつ変換する変換構造を設けるようにしたので、インピーダンスの不整合が低減され、電気信号の反射損失を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示の第１の実施の形態に係る導波路を表す斜視図および断面図である。
【図２】本開示の第２の実施の形態に係る導波路を表す平面図および断面図である。
【図３】図１または図２に示した導波路を含むインターポーザ基板を備えたモジュールの構成を表す断面図である。
【図４】モジュールの適用例に係る電子機器の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。尚、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（変換構造として貫通電極を用いた導波管を備えたインターポーザ基板）
２．第２の実施の形態（変換構造としてテーパ状マイクロストリップを用いた導波管を備えたインターポーザ基板）
３．適用例（モジュールおよび電子機器の例）
【００１５】
＜１．第１の実施の形態＞
［インターポーザ基板１Ａの構成］
図１（Ａ）は、本開示の第１の実施の形態に係る導波路１０を備えたインターポーザ基板１Ａを斜視したものであり、図１（Ｂ）はこのインターポーザ基板１ＡのＩ−Ｉ一点鎖線における断面構成を表したものである。インターポーザ基板１Ａは、基板２の表面に誘電膜１６Ａを介して設けられた配線層１４Ａ（第１伝送線路）から裏面に誘電膜１６Ｂを介して設けられた配線層１４Ｂ（第２伝送線路）への信号の伝送路（導波路１０）として導波管１１を用いたものである。この導波管１１は基板２と、基板２の表面および裏面に少なくとも一部が対向配置された一対の導電膜１２Ａ，１２Ｂと、導電膜１２Ａと導電膜１２Ｂとを電気的に接続する複数の導電性のピラー１３とから構成されている。本実施の形態における導波管１１は、一般的にＳＩＷ（Substrate Integrated Waveguide）と呼ばれるものであり、ピラー１３は反射面となる疑似的な壁（疑似壁）として図１（Ａ）に示したように規則的に配置されており、これにより導波管１１は方形導波管として機能する。
【００１６】
基板２は、後述する半導体チップ３０の材料に合わせて、例えば厚みが５０〜４００μｍの高抵抗シリコン（Ｓｉ）基板（抵抗率１０００Ω・ｃｍ以上）またはシリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板を用いることが望ましい。半導体チップ３０と材料を合わせることで熱膨張係数がほぼ等しくなり、半導体チップ３０とインターポーザ１Ａとの間の接合の信頼性が向上するからである。なお、基板２としてはこれに限るものではなく、他の半導体材料や誘電体材料を用いてもよい。他の半導体材料としては例えば、ＳｉＧｅ，ＧａＡｓ等が、誘電体材料としては例えば、低温同時焼成セラミックス（Low Temperature Co-fired Ceramics；ＬＴＣＣ）等のセラミック、ガラス（例えばＰｙｒｅｘ（登録商標），ＳＤ２，石英）、樹脂（ガラスエポキシ，ＢＴレジン）や有機ポリマーなどが挙げられる。
【００１７】
導波路１０は、上述したように基板２と、基板２の表面および裏面に形成された一対の導電膜１２Ａ，１２Ｂと、矩形状に規則的に配置されると共に、導電膜１２Ａ，１２Ｂを電気的に接続するピラー１３とによって構成されている。
【００１８】
導電膜１２Ａ，１２Ｂは、導電性材料、例えばＡｌ（アルミニウム）、ＡｌＣｕ（アルミニウム銅）等の金属材料により形成されている。導電膜１２Ａ，１２Ｂの厚みは、信号周波数によって適宜調整すればよいが、例えば６０ＧＨｚに対しては３μｍ以上とすることが好ましい。また、導電膜１２Ａ，１２Ｂには、互いに対向する位置に開口１２ａ，１２ｂがそれぞれ設けられている。この開口１２ａ，１２ｂは、配線層１４Ａ，１４Ｂを後述する導波管１１内に設けられた信号変換構造（第１変換構造および第２変換構造）に接続するためのものである。
【００１９】
ピラー１３は、導電膜１２Ａおよび導電膜１２Ｂを電気的に接続するためものであり、具体的にはシリコン貫通電極（Through Silicon Via；ＴＳＶ）である。このピラー１３は、例えば銅（Ｃｕ）を用いることが好ましいが、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料を用いてもよく特に限定されない。また、電極径（φ）は導電膜１２Ａ，１２Ｂを電気的に接続可能であれば特に問わないが、例えば５０μｍであればよい。なお、ピラー１３を矩形状に規則的に配置することによって形成された疑似壁によって定義される導波管１１の一辺の長さ（ｌ）は、一般的な導波管と同様にカットオフ周波数を決定するため、使用する信号の周波数に合わせて適宜設定すればよい。具体的には、例えば基板となるＳｉの比誘電率が１１．９の場合、カットオフ周波数４４ＧＨｚにするには、（ｌ）を１ｍｍとすることが好ましい。
【００２０】
配線層１４Ａ，１４Ｂは、ここでは例えば膜厚１０〜２０μｍのＣｕめっき配線層と、膜厚３〜６μｍのポリイミド層間膜およびポリイミド絶縁膜により構成されてたマイクロストリップラインである。このマイクロストリップライン１４Ａ，１４Ｂのうち、一方（ここではマイクロストリップライン１４Ａ）は基板２上に搭載された半導体チップ３０側に接続されている。他方（ここではマイクロストリップライン１４Ｂ）はインターポーザ基板１Ａを実装する実装基板４０側に接続されている。
【００２１】
変換プローブ１５Ａ，１５Ｂは、導波管１１とマイクロストリップライン１４Ａ，１４Ｂとの間で信号を変換する信号変換構造である。この変換プローブ１５Ａ，１５Ｂは上記ピラー１３と同様に、貫通電極として導波管１１内に形成されている。ここでは、変換プローブ１５Ａ，１５Ｂの一端はそれぞれマイクロストリップライン１４Ａ，１４Ｂに接続され、他端は電気的に開放（Open）されている。変換プローブ１５Ａ，１５Ｂの設置位置は、導波管１１の短辺方向では中央に、長辺方向では反射面となる短辺側の疑似壁から距離Ａの位置に配置することが好ましい。この距離Ａは、変換プローブ１５Ａ，１５Ｂの反射特性によって決定される。なお、変換プローブ１５Ａ，１５Ｂの反射特性は使用する信号の周波数によって変化する。距離Ａの一例としては、例えば信号の周波数が６０ＧＨｚの場合には４００μｍとすることが好ましい。
【００２２】
誘電膜１６Ａ，１６Ｂは、高周波信号に対して損失の少ない誘電体材料、例えば、ＳｉＯ2等の無機材料やポリイミドにより形成されている。この誘電膜１６Ａ，１６Ｂの膜厚は電気的特性等から決定され、例えば０．５μｍ〜５μｍである。なお、誘電体膜１６Ａ，１６Ｂの材料は上述した材料の他に、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）やダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等を用いることも可能である。
【００２３】
［作用・効果］
本実施の形態におけるインターポーザ基板１Ａでは、ミリ波等の高周波信号は以下のように伝送される。まず、マイクロストリップライン１４Ａを伝播する準ＴＥＭ（Transverse Electromagnetic）モードの信号は、変換プローブ１５Ａによって導波管１１内に入力され、電界を放射することによって、例えばＴＥ１０（Transverse Electric 10）モード（導波管モード）に変換される。次に、導波管１１内を伝播した信号は変換プローブ１５Ｂによって再度準ＴＥＭモードに変換されてマイクロストリップライン１４Ｂへ出力される。全体としては、インターポーザ基板１Ａの表面に設けられたマイクロストリップライン１４Ａを伝播する信号は、マイクロストリップライン１４Ａから導波管モードを介して裏面に設けられたマイクロストリップライン１４Ｂに伝送される。
【００２４】
ミリ波帯域やそれを超える高周波領域においてピッチの異なる半導体チップと実装基板とをインターポーザを用いて接続する場合には、前述したように従来のＴＳＶの代わりにcoaxialＴＳＶを形成することでインピーダンス不整合を改善する方法が報告されている。しかしながら、基板内にcoaxialＴＳＶを形成するためには専用の特殊プロセスを用いるため製造工程が繁雑になると共に、新規材料の開発が必要であるため製造コストが増大するという問題があった。
【００２５】
この問題を解決する方法としては、例えば伝送線路として、インターポーザに一般的に使用されているマイクロストリップ線路やコプレーナ線路のように２層以下の配線層で実現可能な伝送線路を用いる方法が考えられる。しかしながら、この方法では電界が線路外に広がるため、他の信号線および電源線等のラインとのクロストークが発生するという問題があった。これはミリ波以上の高周波では顕著となる。このクロストークは線路間に一定の距離を設けることで抑制することが可能であるが、その場合には配線に必要な面積が拡大するという問題があった。
【００２６】
これに対して、本実施の形態の導波路１０を備えたインターポーザ基板１Ａでは、基板２内に、対向する一対の面を有する導波管１１と、導波管１１の表面および裏面に設けられたマイクロストリップライン１４Ａ，１４Ｂとによって構成される導波路１０を形成するようにした。これにより、表面および裏面間を伝送する電気信号のインピーダンスの不整合を低減することが可能となる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態では、基板２内に一対の対向面の表面および裏面にそれぞれマイクロストリップライン１４Ａ，１４Ｂが設けられた導波管１１を形成し、これをインターポーザ基板１Ａの表面から裏面（またはその逆）を伝播する信号の導波路１０とした。これにより、表面および裏面間を伝送する電気信号のインピーダンスの不整合が低減され、電気信号の反射損失を抑制することが可能となる。
【００２８】
また、反射損失の少ないインターポーザ基板１Ａを上記のような簡易な構造を有するようにしたので、従来用いられている製造工程および材料を用いて形成することが可能となり、製造コストの増大を抑制することが可能となる。
【００２９】
更に、導波路１０は疑似壁を形成するＴＳＶである複数のピラー１３および対向する一対の導電膜１２Ａ，１２Ｂによって囲まれているため、優れたＥＭＣ特性を実現することが可能となる。よって、ノイズ防止のための緩衝領域を設ける必要がなくなり他の配線とより高密度に集積することが可能となる。また、インターポーザ基板１Ａ内においてより高い周波数、特にミリ波〜テラ波の配線が可能となる。
【００３０】
更にまた、上記構成を有するインターポーザ基板と比較して、本実施の形態のインターポーザ基板１Ａはインピーダンスマッチングに対する製造精度により大きな許容度があり、優れた製造上のロバスト性を有する。
【００３１】
＜２．第２の実施の形態＞
図２（Ａ），（Ｂ）は、本開示の第２の実施の形態に係る導波路２０を備えたインターポーザ基板１Ｂの表面（図２（Ａ））および裏面（図２（Ｂ））の平面構成を表したものである。図２（Ｃ）は図２（Ａ），（Ｂ）に示したＩＩ−ＩＩ一点鎖線における断面構成を表したものである。本実施の形態におけるインターポーザ基板１Ｂ内に設けられた導波管２１は、基板２の表面および裏面に対向配置された一対の導電膜（第１層２２Ａおよび第６層２２Ｆ）と、この第１層２２Ａと第６層２２Ｆとを電気的に接続するように互いに対向配置された矩形状の導体壁２３Ａ，２３Ｂとから構成されている。この第１層２２Ａは、基板２の表面に設けられた第１伝送線路であるマイクロストリップライン２４Ａとテーパ状マイクロストリップ２５Ａを介して接続されている。第６層２２Ｆは、基板２の裏面に設けられた第２伝送線路であるマイクロストリップライン２４Ｂとテーパ状マイクロストリップ２５Ｂを介して接続されている。なお、第１の実施の形態と同一の構成要素については同一符号を付してその説明は省略する。
【００３２】
基板２は、ここでは層構造（例えば６層）を有し、各層間には詳細は後述するが、それぞれ導電膜（第２層２２Ｂ〜第５層２２Ｅ）が設けられている。各層の膜厚は特に限定されず、信号周波数によって適宜調整すればよいが、例えば６０ＧＨｚに対しては３μｍ以上とすることが好ましい。基板２の材料としては、上記第１の実施の形態と同様の材料を用いることができるが、本実施の形態ではＬＴＣＣ基板を用いることが好ましい。
【００３３】
導波管２０は、上述したように基板２の表面および裏面に対向配置された第１層２２Ａおよび第６層２２Ｆと、この第１層２２Ａおよび第６層２２Ｆの長辺方向を電気的に接続するように対向配置された導体壁２３Ａ，２３Ｂとから構成されている。この導体壁２３Ａ，２３Ｂは導波管を構成する導体壁となるため、導体壁２３Ａと導体壁２３Ｂとの距離Ｂは上記第１の実施の形態と同様に、使用する信号の周波数に合わせて適宜設定すればよい。具体的には、基板となるＬＴＣＣの比誘電率が７の場合、カットオフ周波数４４ＧＨｚにするには、（ｌ）を１．３ｍｍとすることが好ましい。なお、導体壁２３Ａ，２３Ｂは、６層からなる基板２および基板２の層間に設けられた導電膜２２（第２層２２Ｂ〜第５層２２Ｅ）を形成したのち、エッチング等によって所定の領域の基板２を表面から裏面にかけて除去する。この後、例えば貫通電極を形成する際と同様の方法を用いることによって導体壁２３Ａ，２３Ｂを形成することができる。導体壁２３Ａ，２３Ｂを形成したのち、基板２の表面および裏面にそれぞれ、導電膜（第１層２２Ａ，第６層２２Ｆ）およびテーパ状マイクロストリップ２５Ａ，２５Ｂとなる金属膜をめっき等によって形成する。
【００３４】
導電膜２２は、上述したように、基板２の表面および裏面に設けられた第１層２２Ａおよび第６層２２Ｆと、６層からなる基板２の層間に設けられた第２層２２Ｂ〜第５層２２Ｅとの６層構造を有する。第２層２２Ｂ〜第５層２２Ｅは、基板２を構成する各層の面内の上記テーパ状マイクロストリップ２５Ａ，２５Ｂに対応する位置にそれぞれ独立して設けられている。具体的には、基板２の表面に設けられたテーパ状マイクロストリップ２５Ａの下層に、図２（Ｃ）に示したように第２層２２Ｂ１から第５層２２Ｅ１の順に階段状に形成されている。基板２の裏面に設けられたテーパ状マイクロストリップ２５Ｂの上層には、図２（Ｃ）に示したように第５層２２Ｅ２から第２電電膜２２Ｂ２の順に階段状に形成されている。
【００３５】
本実施の形態では、このテーパ状マイクロストリップ２５Ａおよびその下層に階段状に設けられた第２層２２Ｂ１〜第５層２２Ｅ１が第１変換構造２５ａを構成している。テーパ状マイクロストリップ２５Ｂおよびその上層に階段状に設けられた第２層２２Ｂ２〜第５層２２Ｅ２が第２変換構造２５ｂを構成している。なお、第２層２２Ｂ１〜第５層２２Ｅ１はそれぞれ貫通電極２６ａ（２６ａ１〜２６ａ３）によって電気的に接続され、更に第５層２２Ｅ２は第６層２２Ｆに貫通電極２６ａ４を介して接続されている。また、第２変換構造２５ｂを構成する第５層２２Ｅ２〜第２層２２Ｂ２もそれぞれ貫通電極２６ｂ（２６ｂ１〜２６ｂ３）によって電気的に接続され、更に第２層２２Ｂ２は第１層２２Ａに貫通電極２６ｂ４を介して接続されている。
【００３６】
なお、第１変換構造２５ａおよび第２変換構造２５ｂの反射特性はテーパ状マイクロストリップ２５Ａ，２５Ｂの長さ（ｌ）および幅（ｗ）によって変化する。具体的にはｌ／ｗが大きい方が反射特性は抑制でき、概ねｌ／ｗ＞１であることが好ましい。また、第１層２２Ａ〜第６層２２Ｆおよびテーパ状マイクロストリップ２５Ａ，２５Ｂは上記第１の実施の形態における導電膜１２Ａ，１２Ｂと同じ材料を用いることができる。
【００３７】
マイクロストリップライン２４Ａ，２４Ｂは、上記第１の実施の形態におけるマイクロストリップライン１４，１４Ｂと同様に、例えば膜厚１〜２μｍのＣｕめっき配線層と、膜厚６〜１０μｍのポリイミド層間膜およびポリイミド絶縁膜により構成されている。このマイクロストリップライン２４Ａ，２４Ｂはそれぞれ、テーパ状マイクロストリップ２５Ａ，２５Ｂを介して第１層２２Ａ，第６層２２Ｆに接続されている。
【００３８】
以上のような構成を有する本実施の形態におけるインターポーザ基板１Ｂでは、ミリ波等の高周波信号は以下のように伝送される。まず、マイクロストリップライン２４Ａを伝播するＴＥＭモードの信号は、第１変換構造２５ａのテーパ構造によって縦方向の電界分布を維持したまま導波管２１内に入力され、ＴＥ１０モードに変換される。次に、導波管２１内を伝播した信号は第２変換構造２５ｂのテーパ構造によって第１変換構造と同様に縦方向の電界分布を維持したまま再度準ＴＥＭモードに変換されてマイクロストリップライン２４Ｂへ出力される。全体としては、インターポーザ基板１Ｂの表面に設けられたマイクロストリップライン２４Ａを伝播する信号は、マイクロストリップライン２４Ａから導波管モードを介して裏面に設けられたマイクロストリップライン２４Ｂに伝送される。
【００３９】
本実施の形態の導波路２０を備えたインターポーザ基板１Ｂでは、上記第１の実施の形態におけるインターポーザ基板１Ａと同様の効果に加えて、広い帯域に対して反射損失を抑制することができる。
【００４０】
＜３．適用例＞
次に、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態に係るインターポーザ１Ａ，１Ｂの電子機器への適用例について説明する。
（モジュール）
図３は、上記導波路１０，２０を用いたミリ波帯域の無線通信用モジュール３の断面構成を表したものである。モジュール３は、それぞれバンプ１７で接続された、例えばミリ波信号を生成する半導体チップ３０と、半導体チップ３０への電源ライン４０と、ベースバンド信号の供給と、半導体チップから供給されたミリ波信号をアンテナ１８によって送信および受信を行う実装基板４０と、インターポーザ基板１とを含む構成を有する。このモジュール３は、上記導波路１０，２０のうち、例えば導波路１０を内蔵するインターポーザ１を介してピッチの異なる半導体チップ３０と、実装基板４０とを接続し、半導体チップ３０から供給されるミリ波信号を実装基板５０側に送受信している。
【００４１】
本適用例におけるモジュールでは、上記実施の形態で説明した導波路１０（２０）を備えたインターポーザ基板１Ａ（１Ｂ）を用いることにより、半導体チップで生成されたミリ波等の高周波信号を低損失且つ低反射で実装基板４０へ伝送することができる。
【００４２】
（電子機器）
上記モジュール３は、例えば図４に示したように電子機器に組み込まれる。具体的には、情報携帯端末（ＰＤＡ）、無線ＬＡＮ機器、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等のあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言いかえると、上記モジュール３は、外部から入力された信号、あるいは内部で生成した信号を送受信するあらゆる分野の電子機器に適用することができる。
【００４３】
以上、第１，第２の実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば伝送線路にマイクロストリップ線路ではなく、ＣＰＷ（Coplanar Waveguide）を使用してもよい。
【００４４】
また、上記第１の実施の形態では、導波管としてシリコン基板を用いたが、このシリコン基板の内部は中空でも構わない。但し、その場合には導波管内の誘電率が１となるため導波管の幅を広く設計する必要がある。更に、上記実施の形態では第１伝送線路および第２伝送線路として互いに同じ構造を用いたが、互いに異なる構造の伝送線路を用いても構わない。
【００４５】
なお、本技術は以下のような構成もとることができる。
（１）対向する一対の面を有する導波管と、前記導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、前記導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、前記第１伝送線路から前記導波管へ信号を入力しつつ前記信号を変換する第１変換構造とを備えた導波路。
（２）前記導波管から前記第２伝送線路へ前記信号を出力しつつ変換する第２変換構造を有する、前記（１）に記載の導波路。
（３）前記導波管は対向する一対の導電膜と、前記導電膜のそれぞれ接続する複数の導電性のピラーにより構成されている、前記（１）または（２）のいずれか１つに記載の導波路。
（４）前記導波管は対向する一対の導電膜と、前記導電膜の間に対向配置された一対の導体壁により構成されている、前記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の導波路。
（５）前記第１伝送線路および第２伝送線路の少なくとも一方はマイクロストリップラインである、前記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の薄膜トランジスタ。
（６）前記第１変換構造および第２変換構造は貫通電極である、前記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の導波路。
（７）前記第１変換構造および第２変換構造はテーパ型マイクロストリップにより構成されている、前記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の導波路。
（８）絶縁性を有する基板と、前記基板内に設けられた導波路とを備え、前記導波路は、対向する一対の面を有する導波管と、前記導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、前記導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、前記第１伝送線路から前記導波管へ信号を入力しつつ前記信号を変換する第１変換構造とを有するインターポーザ基板。
（９）前記基板は抵抗率１０００Ω・ｃｍ以上の高抵抗シリコン基板、低温同時焼成セラミック、ガラス、石英またはセラミックのいずれかにより構成されている、前記（８）に記載のインターポーザ基板。
（１０）絶縁性基板内に導波路を有するインターポーザ基板と、前記インターポーザ基板に実装された半導体チップとを備え、前記導波路は、対向する一対の面を有する導波管と、前記導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、前記導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、前記第１伝送線路から前記導波管へ信号を入力しつつ前記信号を変換する第１変換構造とを有するモジュール。
（１１）絶縁性基板内に導波路を有するインターポーザ基板と、前記インターポーザ基板に実装された半導体チップと、前記インターポーザ基板と電気的に接続された実装基板とを備え、前記導波路は、対向する一対の面を有する導波管と、前記導波管の一の面に設けられた第１伝送線路と、前記導波管の他の面に設けられた第２伝送線路と、前記第１伝送線路から前記導波管へ信号を入力しつつ前記信号を変換する第１変換構造とを有する電子機器。
【符号の説明】
【００４６】
１，１Ａ，１Ｂ…インターポーザ基板、２…基板、３…モジュール、１０，２０…導波路、１１，２１…導波管、１２Ａ，１２Ｂ，２２…導電膜、１３…ピラー、１４Ａ，１４Ｂ，２４Ａ，２４Ｂ…マイクロストリップライン、１５Ａ，１５Ｂ…変換プローブ、１７…バンプ、１８…アンテナ、２３Ａ，２３Ｂ…導体壁、２５Ａ，２５Ｂテーパ状マイクロストリップ、２５ａ…第１変換構造、２５ｂ…第２変換構造、２６ａ，２６ｂ…貫通電極、３０…半導体チップ、４０…電源ライン、５０…実装基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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