(57)【要約】      （修正有）【課題】回路設計における制約を有する場合においても、インピーダンスの制御が可能な配線板を提供する。【解決手段】配線基板１００は、第１面１１０−１および第１面に対向する第２面１１０−２を有し、第１貫通孔１１５が設けられた基板１１０、基板の第１貫通孔に充填された貫通電極１２０、基板の第１面および貫通電極上に設けられ、貫通電極上に第２貫通孔１３１および第３貫通孔１３３を有する絶縁層１３０、絶縁層の上面および第２貫通孔に設けられ、貫通電極と接触された第１配線１４１ならびに絶縁層の上面および第３貫通孔に設けられ、絶縁層上において第１配線と離間し、貫通電極と接触された第２配線１４３、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面および前記第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔が設けられた基板と、
前記基板の前記第１貫通孔に充填された貫通電極と、
前記基板の前記第１面および前記貫通電極上に設けられ、前記貫通電極上に第２貫通孔および第３貫通孔を有する絶縁層と、
前記絶縁層の上面および前記第２貫通孔に設けられ、前記貫通電極と接触された第１配線と、
前記絶縁層の上面および前記第３貫通孔に設けられ、前記絶縁層上において前記第１配線と離間し、前記貫通電極と接触された第２配線と、
を含む、配線基板。
【請求項２】
第１面および前記第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔が設けられた基板と、
前記第１貫通孔の側壁部、前記第１面および前記第２面に設けられた電極と、
前記基板の前記第１面および前記電極上に設けられ、前記電極上に第２貫通孔および第３貫通孔を有する絶縁層と、
前記絶縁層上および前記第２貫通孔に設けられ、前記電極と接触された第１配線と、
前記絶縁層上および前記第３貫通孔に設けられ、前記絶縁層上において前記第１配線と離間し、前記電極と接触された第２配線と、
を含み、
上面から見たときに、前記電極は、前記第１貫通孔と前記第２貫通孔との間に凹部を有せず、前記第１貫通孔と前記第３貫通孔との間に凹部を有しない第１領域に設けられる、
配線基板。
【請求項３】
前記電極は、前記第２面のうち前記第１領域に対向する第２領域から延伸する部分を有する、
請求項２に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第２貫通孔および前記第３貫通孔の少なくとも一方は、前記貫通電極上および前記基板の前記第１面上に設けられる、
請求項１に記載の配線基板。
【請求項５】
上面から見たときの前記第３貫通孔の面積は、前記第２貫通孔の面積よりも大きい、
請求項１乃至請求項４のいずれか一に記載の配線基板。
【請求項６】
前記絶縁層は、前記貫通電極上に前記第２貫通孔および前記第３貫通孔に加えて１以上の貫通孔を有し、
前記第１配線および前記第２配線に加えて、前記絶縁層の上面および前記１以上の貫通孔に設けられ、前記絶縁層上において前記第１配線および前記第２配線と離間し、前記貫通電極と接触された１以上の配線を有する、
請求項１に記載の配線基板。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一に記載の配線基板を有し、
前記配線基板には、インダクタおよび容量素子が形成されている、
回路素子。
【請求項８】
請求項７に記載の回路素子および前記回路素子と電気的に接続されている半導体素子、
を含む、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、配線基板および配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路を含む半導体素子やＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）素子など含む高周波素子を垂直に積層した三次元実装技術が広く用いられている。この技術においては、貫通電極が用いられる。これにより、半導体素子やＲＦ素子が基板両面において電気的に接続される。また、貫通電極を用いたＲＦ素子も広く開発されている。特許文献１には、貫通電極を用いたＲＦ素子、およびＲＦ素子の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１６−５０２２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ＲＦ素子において、貫通電極を用いた配線基板は、信号を運ぶ伝送線路としての機能を有する。ここで、信号源、負荷および伝送線路のインピーダンスが異なると、インピーダンスが異なる界面で反射してしまう。これにより、ノイズが発生し、信号（出力）の損失が発生してしまう。また、配線基板は、配線の構造、長さおよび幅、絶縁層の厚み、さらに各種材料の特性によって、回路設計における制約をうけてしまう。したがって、インピーダンスの整合が難しい。
【０００５】
このような課題に鑑み、本開示の実施形態における目的は、回路設計における制約を有する場合においても、インピーダンスの制御が可能な配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一実施形態によると、第１面および第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔が設けられた基板、基板の第１貫通孔に充填された貫通電極、基板の第１面および貫通電極上に設けられ、貫通電極上に第２貫通孔および第３貫通孔を有する絶縁層、絶縁層の上面および第２貫通孔に設けられ、貫通電極と接触された第１配線ならびに絶縁層の上面および第３貫通孔に設けられ、絶縁層上において第１配線と離間し、貫通電極と接触された第２配線、を含む、配線基板が提供される。
【０００７】
本開示の一実施形態によると、第１面および第１面に対向する第２面を有し、第１貫通孔が設けられた基板、第１貫通孔の側壁部、第１面および第２面に設けられた電極、基板の第１面および電極上に設けられ、電極上に第２貫通孔および第３貫通孔を有する絶縁層、絶縁層上および第２貫通孔に設けられ、電極と接触された第１配線ならびに絶縁層上および第３貫通孔に設けられ、絶縁層上において第１配線と離間し、電極と接触された第２配線、を含み、上面から見たときに、上記電極は、第１貫通孔と第２貫通孔との間に凹部を有せず、第１貫通孔と第３貫通孔との間に凹部を有しない第１領域に設けられる、配線基板が提供される。
【０００８】
上記配線基板において、上記電極は、第２面のうち第１領域に対向する第２領域から延伸する部分を有してもよい。
【０００９】
上記配線基板において、第２貫通孔および第３貫通孔の少なくとも一方は、貫通電極上および基板の第１面上に設けられてもよい。
【００１０】
上記配線基板において、上面から見たときの第２貫通孔の面積は、第３貫通孔の面積よりも大きくてもよい。
【００１１】
上記配線基板において、絶縁層は、貫通電極上に第２貫通孔および第３貫通孔に加えて１以上の貫通孔を有し、第１配線および第２配線に加えて、絶縁層の上面および１以上の貫通孔に設けられ、絶縁層上において第１配線および第２配線と離間し、貫通電極と接触された１以上の配線を有してもよい。
【００１２】
本開示の一実施形態によると、上記配線基板を有し、配線基板には、インダクタおよび容量素子が形成されている、回路素子が提供される。
【００１３】
本開示の一実施形態によると、上記回路素子および上記回路素子と電気的に接続されている半導体素子を含む、半導体装置が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本開示の一実施形態によると、回路設計における制約を有する場合においても、インピーダンスの制御が可能な配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する上面図である。
【図２】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する断面図である。
【図３】従来例の配線基板および本開示の配線基板を説明する上面図である。
【図４】従来例の配線基板を説明する断面図である。
【図５】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する断面図である。
【図６】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する断面図である。
【図７】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図８】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図９】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図１０】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図１１】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図１２】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する上面図である。
【図１３】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する断面図である。
【図１４】従来例の配線基板および本開示の配線基板を説明する上面図である。
【図１５】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図１６】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図１７】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図１８】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図１９】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図２０】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図２１】本開示の一実施形態に係る配線基板の製造方法を説明する断面図である。
【図２２】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する上面図である。
【図２３】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する断面図である。
【図２４】従来例の配線基板および本開示の配線基板を説明する上面図である。
【図２５】本開示の一実施形態に係る回路素子の回路図である。
【図２６】本開示の一実施形態に係る回路素子の上面図である。
【図２７】本開示の一実施形態に係る回路素子の断面図である。
【図２８】本開示の一実施形態に係る回路素子の回路図である。
【図２９】本開示の一実施形態に係る回路素子を含んだ半導体装置を説明する断面図である。
【図３０】本開示の一実施形態に係る半導体装置を含む電気機器を説明する斜視図である。
【図３１】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する上面図である。
【図３２】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する断面図である。
【図３３】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する上面図である。
【図３４】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する上面図である。
【図３５】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する上面図である。
【図３６】本開示の一実施形態に係る配線基板を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本開示の各実施形態に係る配線基板等について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す各実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。
【００１７】
＜第１実施形態＞
（１−１．配線基板の構成）
図１に配線基板１００の断面図を示す。図２に配線基板１００のＡ１−Ａ２間の断面図を示す。図１および図２に示すように、配線基板１００は、基板１１０と、貫通電極１２０、絶縁層１３０、第１配線１４１、第２配線１４３および配線１５０を含む。
【００１８】
基板１１０は、第１面１１０−１および第１面１１０−１に対向する第２面１１０−２を有する。また、基板１１０には、貫通孔１１５が設けられる。図１に示すように、上面から見たときの貫通孔１１５は円形状を有する。
【００１９】
基板１１０には、高抵抗な材料が用いられる。基板１１０には、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、ホウ珪酸ガラス基板、無アルカリガラス基板、サファイア基板、シリコン基板、炭化シリコン基板、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）基板、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板、ジルコニア（ＺｒＯ2）基板、アクリルまたはポリカーボネートなどを含む樹脂基板、またはこれらの基板が積層されたものが用いられる。基板１１０の板厚は、１００μｍ以上７００μｍ以下の範囲で適宜設定してもよい。例えば、基板１１０の板厚として４００μｍが用いられる。
【００２０】
なお、基板１１０は、絶縁層であってもよい。例えば、基板１１０が有機絶縁層の場合は、基板１１０の厚さは数μｍとしてもよい。また、基板１１０が無機絶縁層の場合、数十ｎｍとしてもよい。
【００２１】
貫通電極１２０は、貫通孔１１５に充填される。貫通電極１２０には、低抵抗の材料が用いられる。例えば、貫通電極１２０には、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）または錫（Ｓｎ）を含む材料が用いられてもよい。図２に示すように、貫通電極１２０を断面から見た場合、貫通電極１２０の電極幅は、５μｍ以上１００μｍ未満の範囲で適宜設定すればよい。
【００２２】
絶縁層１３０は、基板１１０の第１面１１０−１および貫通電極１２０上に設けられる。絶縁層１３０は、貫通電極１２０上に貫通孔１３１および貫通孔１３３を有する。絶縁層１３０は、無機絶縁材料でもよいし、有機絶縁材料でもよい。絶縁層１３０には、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜などの無機絶縁材料が用いられてもよい。また、絶縁層１３０には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの有機絶縁材料が用いられてもよい。
【００２３】
第１配線１４１は、絶縁層１３０の上面および貫通孔１３１に設けられる。また、第１配線１４１は、貫通電極１２０と接触される。第２配線１４３は、絶縁層１３０の上面および貫通孔１３３に設けられる。第２配線１４３は、第１配線と離間する。
【００２４】
第１配線１４１と、第２配線１４３とは、同一の材料が用いられてもよい。例えば、第１配線１４１および第２配線１４３には、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、またはニッケル（Ｎｉ）が用いられてもよい。
【００２５】
配線１５０は、貫通電極１２０および基板１１０の第２面１１０−２側に設けられる。配線１５０は、貫通電極１２０と電気的に接続されている。配線１５０および基板１１０の間には、絶縁層が設けられてもよい。
【００２６】
配線基板１００が上記構造を有することによる効果について、以下比較して説明する。従来例として、図３（Ａ）に配線基板２００の上面図を示す。また、図３（Ｂ）に本実施形態の配線基板１００を示す。なお、説明の関係上、配線基板１００は配線の配置を変更している。また、図４に配線基板２００のＤ１−Ｄ２間の断面図を示す。配線基板２００は、基板２１０、貫通電極２２０、貫通孔２３３、絶縁層２３０および配線２４０を有する。配線基板２００は、貫通電極２２０上に配線２４０が設けられ、配線２４１および配線２４３が合流する部分である領域２４０Ａを有する（言い換えれば領域２４０Ａから配線２４１および配線２４３に分岐する）。このとき、領域２４０Ａにおいて、インピーダンスを整合させる（例えば配線抵抗を低くする）必要がある。例えば、領域２４０Ａの幅を広くする、または、領域２４０Ａの厚さを大きくすること必要がある。しかしながら、領域２４０Ａは、回路設計において制約を受けることがある。ここでいう回路設計における制約とは、領域２４０Ａの厚さが製造工程の制約をうけたり、領域２４０Ａの幅が大きくする設計を行うことが難しい場合がある。これにより、インピーダンスの整合ができない場合、回路の小型化・軽量化が阻害される場合がある。また、配線２４１および配線２４３を結線（合流）させて配線抵抗を小さくする場合、領域２４０Ａを有するために、過度の電流集中が起こる。これにより、領域２４０Ａにおいて、発熱が生じ、ショートなどの不具合が起こる恐れがある。
【００２７】
一方で、図３（Ｂ）に示す本実施形態の配線基板１００の場合、貫通電極１２０は、貫通孔１１５に設けられる非常に大きい電極である。そのため、図５に示すように、配線基板１００において配線１５０から流れてきた電流３１０が貫通電極１２０で分岐しても、配線の幅が変化することなく、配線抵抗の増加が生じない。したがって、設計上の制約が厳しい場合もインピーダンスを整合しやすくなる。
【００２８】
また、高周波信号３２０が伝播する場合、高周波信号３２０は配線の表面を伝播していく。このとき、図６に示すように、高周波信号３２０は配線の表面積の影響を受ける。例えば、図３（Ａ）のように配線基板が領域２４０Ａを有する場合、配線２４１と配線２４３が合流して、領域２４０Ａとなる。このとき、配線の表面積はおよそ半分になる。一方、配線基板１００のように貫通電極１２０部分で分岐すると、配線の表面積は一定である。また、配線１４１および配線１４３のうち絶縁層１３０上面部分（配線１４１−１および配線１４３−１）から貫通電極１２０までをつなぐ貫通孔１３１の部分（配線１４１−２および配線１４３−２）は円柱状のため、配線の表面積が増加する。すなわち、基板の上から下に配線を引き回す貫通電極を形成する場合、配線の表面積を減らすことなく配線の接続が可能である。これにより、配線基板１００における高周波領域のノイズが抑えられる。
【００２９】
以上より、本実施形態の配線基板を用いることにより、インピーダンスを制御することができる。したがって、回路設計において制約が大きいデバイス（携帯端末等に用いられるパワーモジュール、ＭＥＭＳ素子、無線モジュール、ＣＰＵ／ＭＣＵモジュール、ＲＦ／ＦＥＭモジュール、センサーモジュール、ストレージモジュール等）に対して、インピーダンス整合をとることができる。また、モジュールの小型化、軽量化が可能となる。
【００３０】
（１−２．配線基板の製造方法）
次に、図１および図２に示した配線基板１００の製造方法を図７乃至図１１を用いて説明する。
【００３１】
図７に示すように、第１面１１０−１、および第１面１１０−１に対向する第２面１１０−２を有する基板１１０を用いる。例えば、基板１１０には、ソーダガラス基板、無アルカリガラス基板またはシリコン基板が用いられる。
【００３２】
次に、図８に示すように、基板１１０に貫通孔１１５を形成する。貫通孔１１５は、例えば、基板１１０に対してレーザー照射法（レーザーアブレーション法と呼ぶことができる）を用いることにより形成される。レーザーには、エキシマレーザー、ネオジウム：ヤグレーザー（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザー、フェムト秒レーザー等が用いられる。エキシマレーザーを用いる場合、紫外領域の光が照射される。例えば、エキシマレーザーにおいて塩化キセノンを用いる場合、波長が３０８ｎｍの光が照射される。なお、レーザーによる照射径は、１０μｍ以上１００μｍ未満としてもよい。貫通孔１１５の孔径は、１０μｍ以上１００μｍ未満の範囲で適宜変えることができる。上記方法を用いることにより、上面から見たときに貫通孔１１５は円形状を有する。また、貫通孔１１５は、複数設けられてもよい。
【００３３】
なお、貫通孔１１５の形成は、レーザー照射法に限定されず、反応性イオンエッチング法、深堀り反応性イオンエッチング法などのドライエッチング法や、ウェットエッチング法を用いてもよいし、レーザー照射法とウェットエッチング法を組み合わせて用いてもよい。ウェットエッチング法のためのエッチング液としては、フッ酸（ＨＦ）、硝酸（ＨＮＯ3）、アルカリ溶液のいずれかを用いてもよい。例えば、ガラス基板をウェットエッチングする場合、フッ酸が用いられる。また、シリコン基板をエッチングする場合、アルカリ溶液または硝酸およびフッ酸が用いられる。
【００３４】
次に、図９に示すように、貫通孔１１５に対して、貫通電極１２０を形成する。貫通電極１２０には、銅（Ｃｕ）の他、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、錫（Ｓｎ）などが含まれる。貫通電極１２０は、電解めっき法または無電解めっき法により形成されてもよい。例えば、銅（Ｃｕ）を用いて、貫通電極１２０を形成する場合、スパッタリング法により銅（Ｃｕ）の薄膜を形成する。次に、銅（Ｃｕ）薄膜をシード層として、電解めっき法により銅（Ｃｕ）膜を形成する。最後に、基板１１０の第１面および第２面に形成された銅（Ｃｕ）膜を化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）法により、基板１１０の第１面および第２面上の銅（Ｃｕ）を除去することにより、貫通電極１２０が充填形成される。
【００３５】
次に、図１０に示すように、基板１１０の第１面１１０−１および貫通電極１２０上に絶縁層１３０を形成する。絶縁層１３０は、印刷法、塗布法、またはディッピング法を用いて形成される。絶縁層１３０には、ポリイミド、アクリル、エポキシ、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）などの有機樹脂を用いてもよい。また、絶縁層１３０には、有機樹脂の他、シリカを含む有機無機ハイブリッド樹脂を用いてもよいし、プラズマＣＶＤ法により形成された酸化シリコン、窒化シリコン等の無機膜を用いてもよい。
【００３６】
次に、図１１に示すように、絶縁層１３０に対して貫通電極１２０上に貫通孔１３１および貫通孔１３３を形成する。貫通孔１３１および貫通孔１３３は、フォトリソグラフィ法、エッチング法などを用いることにより形成される。
【００３７】
次に、絶縁層１３０の上面および貫通孔１３１に第１配線１４１を形成する。第１配線１４１は、貫通電極１２０と接するように形成される。同様にして、絶縁層１３０の上面および貫通孔１３３に第２配線１４３を形成する。第２配線１４３は、貫通電極１２０と接するように形成される。なお、第２配線１４３は、第１配線１４１と離間するように形成される。第１配線１４１および第２配線１４３は、めっき法により形成されてもよい。
【００３８】
例えば、第１配線１４１および第２配線１４３を形成するとき、以下の方法が用いられる。まず、貫通電極１２０、絶縁層１３０の側面（貫通孔１３１、貫通孔１３３に相当）、絶縁層１３０の上面に無電解めっき法により銅（Ｃｕ）薄膜を形成する。次に、絶縁層１３０に重畳するように銅の薄膜上にレジスト膜を形成する。次に、フォトリソグラフィ法により、レジストパターンを形成する。次に、電解めっき法により第１配線１４１および第２配線１４３を形成する。最後に、レジストパターンおよびレジストパターン下の銅の薄膜を除去する。上記方法は、セミアディティブ法と呼ばれる。第１配線１４１および第２配線１４３形成後、基板１１０および貫通電極１２０の第２面１１０−２側に配線１５０を形成する。以上の方法により、配線基板１００が製造される。
【００３９】
＜第２実施形態＞
（２−１．配線基板の構成）
次に、構造の異なる配線基板について説明する。なお、第１実施形態において示した構造、材料および方法については、その説明を援用する。
【００４０】
図１２に配線基板１１００の上面図および図１３に配線基板１１００のＢ１−Ｂ２間の断面図を示す。図１２および図１３に示すように、配線基板１１００は、基板１１０、電極１２１、シード層１２５、絶縁層１３０、第１配線１４１および第２配線１４３を含む。
【００４１】
基板１１０は、第１面１１０−１および第１面１１０−１に対向する第２面１１０−２を有する。また、基板１１０には、貫通孔１１５が設けられる。
【００４２】
電極１２１は、貫通孔１１５の側壁部、基板１１０の第１面１１０−１および第２面１１０−２に設けられる。なお、電極１２１は、シード層１２５上に設けられる。
【００４３】
絶縁層１３０は、基板１１０の第１面１１０−１および電極１２１上に設けられる。絶縁層１３０は、電極１２１上に貫通孔１３１および貫通孔１３３を有する。
【００４４】
第１配線１４１は、絶縁層１３０の上面および貫通孔１３１に設けられる。また、第１配線１４１は、電極１２１と接触される。第２配線１４３は、絶縁層１３０の上面および貫通孔１３３に設けられる。第２配線１４３は、第１配線１４１と離間する。また、第２配線１４３は、電極１２１と接触される。
【００４５】
配線基板１１００の構造について、図１４（Ａ）および図１４（Ｂ）を用いて比較して説明する。図１４（Ａ）は、配線基板１２００の上面図である。図１４（Ｂ）は、配線基板１１００の上面図である。なお、図１４（Ｂ）は、図１０に示す配線基板１１００において、説明の関係上電極１２１の配置を一部変更したものである。
【００４６】
図１４（Ａ）の配線基板１２００の場合、配線２４１および配線２４３が合流する部分である領域２４０Ｂを有する（凹部を有するという場合がある）。このとき、回路設計において制約を受け、領域２４０Ｂの配線幅は配線２４１および配線２４３と同じとなる場合、配線幅が小さくなることになり、領域２４０Ｂの配線抵抗が高くなってしまう。この場合、インピーダンスの整合が取りづらくなってしまう。また、領域２４０Ｃにおいて電流集中が起こり、ショートなどの特性不良が起こりやすくなる。一方、本実施形態の配線基板１１００は、領域２４０Ｂを有しない（凹部を有しないという場合がある）。したがって、上記の不良が起こりづらく、またインピーダンスの整合を取りやすい。したがって、回路設計において制約を受けても、インピーダンスを制御することができる。
【００４７】
また、高周波信号は配線の表面積の影響を受ける。例えば、図１４（Ａ）のように配線基板１２００が領域２４０Ｃを有する場合、配線の表面積はおよそ半分になる。一方、配線基板１１００のように電極１２１部分で分岐すると、配線の表面積は一定である。また、配線１４１および配線１４３のうち絶縁層１３０上面部分から電極１２１までをつなぐ貫通孔１３１の部分は円柱状のため、配線の表面積が増加する。したがって、基板の上から下に配線を引き回す貫通電極を形成する場合、配線の表面積を減らすことなく配線の接続が可能である。これにより、配線基板１１００における高周波領域のノイズが抑えられる。
【００４８】
なお、図１２および図１３において、電極１２１は、第１領域１１０−１Ｎと対向する第２領域１１０−２Ｎから延伸する部分１２１Ｅを有してもよい、これにより、電極１２１は配線としての機能も有することができる。
【００４９】
（２−２．配線基板の製造方法）
次に、配線基板１１００の製造方法を図１５乃至図２１に示す。
【００５０】
まず、基板１１０に貫通孔１１５を形成する。次に、図１５に示すように、基板１１０の第１面１１０−１、第２面１１０−２および貫通孔１１５にシード層１２５を形成する。シード層１２５は、無電解めっき法に形成される。シード層１２５には、銅が含まれる。なお、シード層１２５には、銅以外の材料として、ニッケルや金が用いられてもよい。
【００５１】
次に、図１６に示すように、シード層１２５上にレジスト膜１１９を形成する。
レジスト膜１１９は、塗布形成したものを用いてもよいし、ドライフィルムレジストでもよい。図１６に示すように、レジスト膜１１９は、フォトリソグラフィ法により、所定の形状に加工される。
【００５２】
次に、図１７に示すように、露出したシード層１２５上に電極１２１を形成する。電極１２１として、電解めっき法により銅（Ｃｕ）膜が形成される。なお、このときの銅膜にはコンフォーマルめっきがなされる。次に、図１８に示すように、レジスト膜１１９を除去する。レジスト膜１１９は、薬液によりに除去してもよいし、ドライエッチング法により除去してもよい。次に、図１９に示すように、レジスト膜１１９下に設けられていたシード層１２５を除去する。この時、シード層１２５はウェットエッチング法により除去される。上記方法は、セミアディティブ法と呼ばれる。上記方法を用いることにより、電極１２１が厚く形成される。なお、電極１２１は、フルアディティブ法により形成してもよい。
【００５３】
次に、図２０に示すように、基板１１０の第１面１１０−１および電極１２１上に絶縁層１３０を形成する。なお、図１７において、コンフォーマルめっき法により形成された電極１２１の内側には空間１２４が形成される。絶縁層１３０は、この空間１２４にも充填されるように形成されてもよい。
【００５４】
次に、図２１に示すように、絶縁層１３０に対して電極１２１上に貫通孔１３１および貫通孔１３３を形成する。貫通孔１３１および貫通孔１３３は、フォトリソグラフィ法、エッチング法などを用いることにより形成される。
【００５５】
次に、絶縁層１３０の上面および貫通孔１３１に第１配線１４１を形成する。第１配線１４１は、電極１２１と接するように形成される。同様にして、絶縁層１３０の上面および貫通孔１３３に第２配線１４３を形成する。第２配線１４３は、電極１２１と接するように形成される。なお、第２配線１４３は、第１配線１４１と離間するように形成される。第１配線１４１および第２配線１４３は、めっき法により形成されてもよい。上記方法により、配線基板１１００が製造される。
【００５６】
＜第３実施形態＞
（３−１．配線基板の構成）
次に、構造の異なる配線基板について説明する。なお、第１実施形態および第２実施形態において示した構造、材料および方法については、その説明を援用する。
【００５７】
図２２に配線基板２１００の上面図および図２３に配線基板２１００のＣ１−Ｃ２間の断面図を示す。図２２および図２３に示すように、配線基板２１００は、基板１１０、電極１２１を含む。
【００５８】
基板１１０は、第１面１１０−１および第１面１１０−１に対向する第２面１１０−２を有する。また、基板１１０には、貫通孔１１５が設けられる。
【００５９】
電極１２１は、貫通孔１１５の側壁部、基板１１０の第１面１１０−１および第２面１１０−２に設けられる。電極１２１は、シード層１２５上に設けられる。電極１２１は、適宜延伸して設けられ、延伸部１２１Ｅ−１、延伸部１２１Ｅ−２、延伸部１２１Ｅ−３を有する。
【００６０】
配線基板２１００の構造について、図２４（Ａ）および図２４（Ｂ）を用いて比較して説明する。図２４（Ａ）は、配線基板２２００の上面図である。図２４（Ｂ）は、配線基板２１００の上面図である。なお、図２４（Ｂ）は、図２２に示す配線基板２１００において、説明の関係上電極１２１の配置を一部変更したものである。
【００６１】
図２４（Ａ）の配線基板２２００の場合、配線２４１および配線２４３が合流する部分である領域２４０Ｃを有する。このとき、回路設計における制約を受けて、領域２４０の配線幅は配線２４１および配線２４３と同じ場合、配線幅が小さくなることになり、領域２４０Ｃの配線抵抗が高くなってしまう。この場合、インピーダンスの整合が取りづらくなってしまう。また、領域２４０Ｃにおいて電流集中が起こり、ショートなどの特性不良が起こりやすくなる。一方、本実施形態の配線基板２１００は、領域２４０Ｃを有しない。したがって、上記の不良が起こりづらく、またインピーダンスの整合を取りやすい。つまり、回路設計において制約を受けてもインピーダンスを制御することができる。
【００６２】
また、高周波信号は配線の表面積の影響を受ける。例えば、図２４（Ａ）のように配線基板が領域２４０Ｃを有する場合、配線の表面積はおよそ半分になる。一方、配線基板２１００のように貫通電極部分で分岐すると、配線の表面積は一定である。したがって、基板の上から下に配線を引き回す貫通電極を形成する場合、配線の表面積を減らすことなく配線の接続が可能である。これにより、配線基板１００における高周波領域のノイズが抑えられる。
【００６３】
＜第４実施形態＞
本実施形態では、第１実施形態で説明した配線基板を含んだ回路素子について説明する。
【００６４】
図２５に回路素子６００の基本的な回路図を示す。図２５に示すように、回路素子６００は、コイル（インダクタ）６１０、容量素子６２０、入力端子６３０および出力端子６４０を有する。入力端子６３０は、コイル６１０および容量素子６２０と接続される。出力端子６４０は、コイル６１０および容量素子６２０と接続される。なお、配線基板１００には、コイル６１０および容量素子６２０が形成されている。
【００６５】
図２６に回路素子６００の上面図を示す。図２７に回路素子６００のＥ１−Ｅ２間の断面図を示す。
【００６６】
図２６および図２７に示すように、回路素子６００は、配線基板１００の各層に加えて、絶縁層１６０、配線１７０、配線１８０、配線１９０および貫通電極１９５を含む。
【００６７】
絶縁層１６０は、絶縁層１３０、第１配線１４１および第２配線１４３上に設けられる。配線１７０は、絶縁層１６０上に設けられる。配線１７０は、第１配線１４１と重畳する。絶縁層１６０は、誘電体としての機能を有する。容量素子６２０は、第１配線１４１、配線１７０および絶縁層１６０により構成される。
【００６８】
配線１８０は、基板１１０の第２面１１０−２に設けられる。配線１９０は、基板１１０の第１面１１０−１に設けられる。配線１８０および配線１９０は、基板１１０に設けられた複数の貫通電極１９５を用いて接続される。複数の貫通電極１９５は、貫通電極１２０と同様に設けられる。コイル６１０は、配線１８０、配線１９０および複数の貫通電極１９５により構成される。コイル６１０は、らせん形状を有する。なお、コイル６１０は、別の形状を有してもよい。
【００６９】
回路素子６００は、コイル６１０、容量素子６２０を有することにより、バンドパスフィルタとしての機能を有する。回路素子６００は、配線基板１００を含むことにより、インピーダンスを低くすることができる。また、回路素子６００は、配線基板１００を含むことにより、高周波領域のノイズを抑制することができる。したがって、回路素子６００は、高性能のバンドパスフィルタとして機能することができる。
【００７０】
回路素子６００は、異なる構成であってもよい。図２８に回路素子１６００の基本的な回路図を示す。図２８に示すように、回路素子１６００は、コイル６１０、容量素子６２０、入力端子６３０および出力端子６４０に加えて、さらにアース端子６５０を有する。入力端子６３０は、コイル６１０と接続される。コイル６１０は、容量素子６２０および出力端子６４０と接続される。アース端子６５０は、容量素子６２０と接続される。回路素子１６００においても同様に、配線基板１００に、コイル６１０および容量素子６２０が形成されている。
【００７１】
＜第５実施形態＞
本実施形態では、第４実施形態で説明した回路素子を含んだ半導体装置について説明する。
【００７２】
図２９は、半導体装置５００の断面図である。図２９に示すように、半導体装置５００は、回路素子６００と、トランジスタを含むチップ化された半導体素子６７０と、インターポーザ７００と、パッケージ基板８００とを有する。半導体素子６７０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）としての機能、または記憶装置としての機能を有する。インターポーザ７００は、パッケージ基板８００と、半導体素子６７０および回路素子６００とを中継する機能を有する。回路素子６００と同様に、半導体素子６７０およびインターポーザ７００においても、配線基板１００が設けられてもよい。回路素子６００および半導体素子６７０と、インターポーザ７００とは、金バンプ６９０などを用いて電気的に接続される。また、回路素子６００と、半導体素子６７０との間はモールド樹脂によって封止されていてもよい。また、インターポーザ７００と、パッケージ基板８００とは、錫、銀などを含むはんだバンプ７５０などを用いて接続される。また、インターポーザ７００と、パッケージ基板８００との間隙には、アンダーフィル樹脂が充填されることにより封止されてもよい。半導体装置５００において、回路素子６００は、ノイズ消去用途に用いられてもよいし、信号フィルタに用いられてもよい。
【００７３】
＜第６実施形態＞
本実施形態では、第５実施形態において説明した半導体装置５００を電気機器に適用した例について説明する。
【００７４】
図３０は、電気機器を説明する図である。回路素子６００を含んだ半導体装置５００は、例えば、携帯端末（携帯電話、スマートフォンおよびノート型パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等）、情報処理装置（デスクトップ型パーソナルコンピュータ、サーバ、カーナビゲーション等）、家庭用電気機器（電子レンジ、エアコン、洗濯機、冷蔵庫）、自動車等、様々な電気機器に搭載される。図３０（Ａ）はスマートフォン４０００である。図３０（Ｂ）は携帯用ゲーム機５０００である。図３０（Ｃ）は、ノート型パーソナルコンピュータ６０００である。
【００７５】
これらの電気機器において、回路素子６００、半導体素子６７０を含んだ半導体装置５００は、ノイズフィルタ、信号フィルタの他、アプリケーションプログラムを実行して各種機能を実現するＣＰＵ等で構成される制御部などの機能を有することができる。
【００７６】
＜変形例＞
なお、本開示の第１実施形態では、貫通孔１３１および貫通孔１３３が貫通電極１２０上に設けられている例を述べたが、これに限定されない。図３１に配線基板１０１の上面図を示す。図３２に配線基板１０１のＡ１−Ａ２間の断面図を示す。図３１、図３２に示すように、貫通孔１３１および貫通孔１３３は、貫通電極１２０上および基板１１０の第１面１１０−１に設けられてもよい。これにより、貫通孔１３１および貫通孔１３３の配置上の制約が小さくなるため、配線基板を製造しやすくなる。
【００７７】
また、本開示の第１実施形態では、上面から見たときの貫通孔１１５、貫通孔１３１および貫通孔１３３の形状が円形状である例を述べたが、これに限定されない。図３３に配線基板１０２の上面図を示す。図３３に示すように、上面から見たときの貫通孔１１５、貫通孔１３１および貫通孔１３３の形状は矩形であってもよい。なお、貫通孔１１５、貫通孔１３１および貫通孔１３３の形状は、円形状と矩形状が組み合わせて設けられてもよい。また、図示しないが貫通孔１１５、貫通孔１３１および貫通孔１３３の形状は、円形状に代えて、楕円形状であってもよい。
【００７８】
また、本開示の第１実施形態では、上面から見たときの貫通孔１３１の面積および貫通孔１３３の面積が同じである例を述べたが、これに限定されない。図３４に配線基板１０３の上面図を示す。図３４に示すように、配線基板１０３において、貫通孔１３３の面積が貫通孔１３１の面積よりも大きくてもよい。これにより、配線基板１０３において、信号の流れ方、電流の流れ方を制御することができる。
【００７９】
また、本開示の第１実施形態では、貫通電極１２０から第１配線１４１および第２配線に分岐される例を述べたが、これに限定されない。絶縁層１３０は、貫通孔１３１および貫通孔１３３に加えて、さらに貫通電極１２０上に１以上の貫通孔が設けられてもよい。また、第１配線１４１および第２配線１４３に加えて、さらに１以上の配線が設けられてもよい。当該配線は、絶縁層１３０の上面および当該貫通孔に設けられ、貫通電極１２０と接触する。図３５に配線基板１０４の上面図を示す。図３５に示すように、配線基板１０４は、貫通孔１３５および第３配線１４５を有してもよい。配線基板１０４において、第３配線１４５が設けられても、貫通電極１２０が太いため、設計上の制約がさらに厳しい場合もインピーダンスを整合させることができる。
【００８０】
また、本開示の一実施形態では、第１配線１４１が貫通孔１３１および絶縁層１３０上に設けられる例を述べたが、これに限定されない。図３６に示す配線基板１０５では、貫通孔１３１部分および絶縁層１３０上の部分において別々に設けられてもよい。配線基板１０５において、第１配線１４１は、貫通孔１３１に貫通電極部分１４１−２が設けられ、絶縁層１３０上に配線部分１４１−１が設けられる。同様にして、第２配線１４３は、貫通孔１３３に貫通電極部分１４３−２が設けられ、絶縁層１３０上に配線部分１４３−１が設けられる。
【符号の説明】
【００８１】
１００・・・配線基板、１０１・・・配線基板、１０２・・・配線基板、１０３・・・配線基板、１０４・・・配線基板、１０５・・・配線基板、１１０・・・基板、１１０−１・・・第１面、１１０−２・・・第２面、１１５・・・貫通孔、１２０・・・貫通電極、１２１・・・電極、１２４・・・空間、１２５ｂ・・・凹部、１３０・・・絶縁層、１３１・・・貫通孔、１３３・・・貫通孔、１３５・・・貫通孔、１４１・・・第１配線、１４３・・・第２配線、１４５・・・第３配線、１５１・・・貫通電極、１５３・・・貫通電極、１６０・・・絶縁層、１７０・・・配線、１８０・・・配線、１９０・・・配線、１９５・・・貫通電極、２００・・・配線基板、２１０・・・配線、２２０・・・配線、２３０・・・配線、３１０・・・電流、３２０・・・高周波信号、５００・・・半導体装置、６００・・・回路素子、６１０・・・コイル（インダクタ）、６２０・・・容量素子、６３０・・・入力端子、６４０・・・出力端子、６５０・・・アース端子、６７０・・・半導体素子、６９０・・・金バンプ、７００・・・インターポーザ、７５０・・・はんだバンプ、８００・・・パッケージ基板、１６００・・・回路素子
【図１】
2018125344.tif 000003
【図２】
2018125344.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2018125344.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2018125344.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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