(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の第１面又は第２面に設けられる配線やパッドを有する基板全体の小型化を可能とする貫通電極基板を提供する。【解決手段】素子５０を実装する実装基板６０において、貫通電極基板１０は、第１面１３及び第１面の反対側に位置する第２面１４を含むとともに、第１面から第２面に貫通する貫通孔１６及び第１面又は第２面に位置する非貫通孔１８が設けられた基板１２と、基板の貫通孔１６に位置する貫通電極１７と、基板の非貫通孔１８に位置する導電層２１と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含むとともに、前記第１面から前記第２面に貫通する貫通孔、及び前記第１面又は前記第２面に位置する非貫通孔が設けられた基板と、
前記基板の前記貫通孔に位置する貫通電極と、
前記基板の前記非貫通孔に位置する導電層と、を備える、貫通電極基板。
【請求項２】
前記非貫通孔に位置する導電層は、前記基板の面内方向に沿って延びる配線を含む、請求項１に記載の貫通電極基板。
【請求項３】
前記配線は、前記貫通電極基板に搭載される２つの素子の端子を電気的に接続する接続部を構成する、請求項２に記載の貫通電極基板。
【請求項４】
前記配線は、少なくとも部分的にらせん状に延びている、請求項２に記載の貫通電極基板。
【請求項５】
前記配線の上面の少なくとも縁部は、前記基板の前記第１面又は前記第２面と同一平面上に位置する、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項６】
前記配線の上面の平均粗さが、５０ｎｍ以上且つ５μｍ以下である、請求項２乃至５のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項７】
前記非貫通孔に位置する前記導電層は、前記非貫通孔の内部及び前記非貫通孔の周囲の前記第１面又は前記第２面に位置する積層体の一部を含み、
前記積層体は、非貫通孔の底面上及び壁面上に位置し、導電性を有する第１層と、前記第１層に積層され、絶縁性を有する第２層と、前記第２層に積層され、導電性を有する第３層と、を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項８】
前記積層体の前記第１層は、銅、アルミニウム、白金、金、ニッケル又はタングステンを含み、
前記第２層は、窒化珪素（ＳｉＮ）、酸化珪素（ＳｉＯ２）酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）又はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒｘ、Ｔｉ１−ｘ））Ｏ３）を含む、請求項７に記載の貫通電極基板。
【請求項９】
前記積層体の前記第１層は、５０ｎｍ以上且つ２５μｍ以下の厚みを有し、
前記積層体の前記第２層は、１０ｎｍ以上且つ１μｍ以下の厚みを有する、請求項７又は８に記載の貫通電極基板。
【請求項１０】
前記非貫通孔の少なくとも一部は、前記貫通電極基板に搭載される素子とは反対側において前記基板に設けられている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１１】
前記非貫通孔に位置する前記導電層は、前記貫通電極基板に搭載される素子とは反対側に位置する前記非貫通孔の底面及び壁面に設けられた伝熱層を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１２】
前記基板が、透明性を有する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１３】
前記基板が、ガラスを含む、請求項１２に記載の貫通電極基板。
【請求項１４】
前記貫通孔の幅に対する前記基板の厚みの比率が２以上である、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１５】
前記貫通孔の壁面の平均粗さが、１０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下である、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１６】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含むとともに、前記第１面から前記第２面に貫通する貫通孔、及び前記第１面又は前記第２面に位置する非貫通孔が設けられた基板と、
前記基板の前記貫通孔に位置する貫通電極と、
前記基板の前記非貫通孔に位置する導光層と、を備える、貫通電極基板。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の貫通電極基板と、
前記貫通電極基板に搭載された素子と、を備える、実装基板。
【請求項１８】
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含み、透明性を有する基板を準備する工程と、
前記基板の前記第１面に色素溶液を接触させる工程と、
前記基板の前記第２面側から前記色素溶液に向けて部分的に光を照射し、前記基板に、前記第１面から前記第２面に貫通する貫通孔、及び前記第１面に位置する非貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔に貫通電極を形成し、前記非貫通孔に導電層を形成する工程と、を備える、貫通電極基板の製造方法。
【請求項１９】
前記基板が、ガラスを含む、請求項１８に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項２０】
前記貫通孔の幅に対する前記基板の厚みの比率が２以上である、請求項１８又は１９に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項２１】
前記貫通孔の壁面の平均粗さが、１０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下である、請求項１８乃至２０のいずれか一項に記載の貫通電極基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、貫通電極を備える貫通電極基板に関する。また、本開示は、貫通電極基板を備える実装基板、及び貫通電極基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
第１面及び第２面を含む基板と、基板に設けられた複数の貫通孔と、貫通孔の内部に位置する貫通電極と、を備える部材、いわゆる貫通電極基板が、様々な用途で利用されている。例えば、貫通電極基板は、ＬＳＩなどの素子の実装密度を高めるために複数の素子を積層させる際に２つの素子の間に介在させるインターポーザとして利用される。また、貫通電極基板は、素子とマザーボードなどの実装基板との間に介在されることもある。
【０００３】
貫通電極基板は、貫通電極以外にも、基板の第１面又は第２面に設けられた配線を更に備える。配線は、例えば、貫通電極基板に搭載される複数の素子を電気的に接続するように延びる。また、貫通電極基板には、貫通電極基板に搭載される素子に接続されるインダクタやコンデンサなどの電子部品が搭載されることもある。この場合、基板の第１面又は第２面には、電子部品を搭載するためのパッドが形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−９８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板の第１面又は第２面に設けられる配線やパッドの小型化には限界があり、貫通電極基板全体の小型化を進める上でのボトムネックとなり得る。
【０００６】
本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得る貫通電極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】
【０００７】
本開示の一実施形態は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含むとともに、前記第１面から前記第２面に貫通する貫通孔、及び前記第１面又は前記第２面に位置する非貫通孔が設けられた基板と、前記基板の前記貫通孔に位置する貫通電極と、前記基板の前記非貫通孔に位置する導電層と、を備える、貫通電極基板である。
【０００８】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記非貫通孔に位置する導電層は、前記基板の面内方向に沿って延びる配線を含んでいてもよい。
【０００９】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記配線は、前記貫通電極基板に搭載される２つの素子の端子を電気的に接続する接続部を構成していてもよい。
【００１０】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記配線は、少なくとも部分的にらせん状に延びていてもよい。
【００１１】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記配線の上面の少なくとも縁部は、前記基板の前記第１面又は前記第２面と同一平面上に位置していてもよい。
【００１２】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記配線の上面の平均粗さが、５０ｎｍ以上且つ５μｍ以下であってもよい。
【００１３】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記非貫通孔に位置する前記導電層は、前記非貫通孔の内部及び前記非貫通孔の周囲の前記第１面又は前記第２面に位置する積層体の一部を含み、前記積層体は、非貫通孔の底面上及び壁面上に位置し、導電性を有する第１層と、前記第１層に積層され、絶縁性を有する第２層と、前記第２層に積層され、導電性を有する第３層と、を含んでいてもよい。
【００１４】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記積層体の前記第１層は、銅、アルミニウム又は白金を含み、前記第２層は、窒化珪素（ＳｉＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）又はチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒｘ、Ｔｉ１−ｘ））Ｏ３）を含んでいてもよい。
【００１５】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記積層体の前記第１層は、５００ｎｍ以上且つ２５μｍ以下の厚みを有し、前記積層体の前記第２層は、１０ｎｍ以上且つ１μｍ以下の厚みを有していてもよい。
【００１６】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記非貫通孔の少なくとも一部は、前記貫通電極基板に搭載される素子とは反対側において前記基板に設けられていてもよい。
【００１７】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記非貫通孔に位置する前記導電層は、前記貫通電極基板に搭載される素子とは反対側に位置する前記非貫通孔の底面及び壁面に設けられた伝熱層を含んでいてもよい。
【００１８】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記基板が、透明性を有していてもよい。
【００１９】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記基板が、ガラスを含んでいてもよい。
【００２０】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記貫通孔の幅に対する前記基板の厚みの比率が２以上であってもよい。
【００２１】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記貫通孔の壁面の平均粗さが、１０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下であってもよい。
【００２２】
本開示の一実施形態は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含むとともに、前記第１面から前記第２面に貫通する貫通孔、及び前記第１面又は前記第２面に位置する非貫通孔が設けられた基板と、前記基板の前記貫通孔に位置する貫通電極と、前記基板の前記非貫通孔に位置する導光層と、を備える、貫通電極基板である。
【００２３】
本開示の一実施形態は、上記記載の貫通電極基板と、前記貫通電極基板に搭載された素子と、を備える、実装基板である。
【００２４】
本開示の一実施形態は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含み、透明性を有する基板を準備する工程と、前記基板の前記第１面に色素溶液を接触させる工程と、前記基板の前記第２面側から前記色素溶液に向けて部分的に光を照射し、前記基板に、前記第１面から前記第２面に貫通する貫通孔、及び前記第１面に位置する非貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔に貫通電極を形成し、前記非貫通孔に導電層を形成する工程と、を備える、貫通電極基板の製造方法である。
【００２５】
本開示の一実施形態による貫通電極基板の製造方法において、前記基板が、ガラスを含んでいてもよい。
【００２６】
本開示の一実施形態による貫通電極基板の製造方法において、前記貫通孔の幅に対する前記基板の厚みの比率が２以上であってもよい。
【００２７】
本開示の一実施形態による貫通電極基板の製造方法において、前記貫通孔の壁面の平均粗さが、１０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下であってもよい。
【発明の効果】
【００２８】
本開示の実施形態によれば、より小型な貫通電極基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態に係る実装基板を示す平面図である。
【図２】図１の実装基板を矢印IIの方向から見た断面図である。
【図３】基板に孔を形成する工程を示す図である。
【図４】基板に孔を形成する工程を示す図である。
【図５】基板に孔を形成する工程を示す図である。
【図６】貫通電極基板の製造工程を示す図である。
【図７】貫通電極基板の製造工程を示す図である。
【図８】貫通電極基板の製造工程を示す図である。
【図９】第１の変形例に係る実装基板を示す平面図である。
【図１０】図９の実装基板のインダクタを拡大して示す平面図である。
【図１１】図１０のインダクタを矢印XIの方向から見た断面図である。
【図１２】第２の変形例に係る実装基板を示す平面図である。
【図１３】図１２の実装基板のコンデンサを拡大して示す平面図である。
【図１４】図１３のコンデンサを矢印XIVの方向から見た断面図である。
【図１５】コンデンサの一変形例を示す平面図である。
【図１６】第３の変形例に係る実装基板を示す断面図である。
【図１７】第４の変形例に係る実装基板を示す断面図である。
【図１８】第５の変形例に係る実装基板を示す平面図である。
【図１９】第６の変形例に係る貫通電極基板を示す平面図である。
【図２０】図１９の貫通電極基板を矢印XXの方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本開示の実施形態に係る貫通電極基板の構成及びその製造方法について、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。また、本明細書において、「基板」、「基材」、「シート」や「フィルム」など用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「基板」や「基材」は、シートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。また、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る場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
【００３１】
実装基板
図１は、本実施の形態に係る実装基板６０を示す平面図である。また、図２は、図１の実装基板６０を矢印IIの方向から見た断面図である。実装基板６０は、貫通電極基板１０と、貫通電極基板１０の第１面１３側に搭載された素子５０とを備える。素子５０は、アプリケーションプロセッサ（ＡＰ）、ＣＰＵ、ＧＰＵ、ＤＲＡＭなどである。素子５０は、素子５０の端子に設けられたバンプ５１などを介して貫通電極基板１０に電気的に接続されている。なお、本願の平面図においては、図が煩雑になるのを防ぐため、後述する第１絶縁層などの一部の層を省略している。
【００３２】
貫通電極基板
貫通電極基板１０は、基板１２、貫通電極１７、配線２１、第１配線構造部３０及び第２配線構造部４０を備える。以下、貫通電極基板１０の各構成要素について説明する。
【００３３】
（基板）
基板１２は、第１面１３、及び、第１面１３の反対側に位置する第２面１４を含む。また、基板１２には、第１面１３から第２面１４に至る複数の貫通孔１６が設けられている。また、基板１２には、第２面１４には至らないように第１面１３に設けられた複数の非貫通孔１８が設けられている。
【００３４】
基板１２は、一定の絶縁性を有する無機材料を含んでいる。例えば、基板１２は、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、樹脂基板、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(AlN)基板、酸化ジリコニア(ZrO2)基板など、又は、これらの基板が積層されたものである。基板１２は、アルミニウム基板、ステンレス基板など、導電性を有する材料から構成された基板を部分的に含んでいてもよい。
【００３５】
基板１２は、好ましくは透明性を有する。これにより、後述するように、レーザ誘起背面湿式加工法によって基板１２に貫通孔１６や非貫通孔１８などの孔を形成することが可能になる。「透明性」とは、分光光度計を用いて可視光に対する基板１２の透過率を測定した結果が８０％以上であることを意味する。分光光度計としては、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ０１１５準拠品である株式会社島津製作所製のＵＶ−３１００ＰＣを用いることができる。
【００３６】
上述の透明性を有する無機材料の例としては、無アルカリガラスなどのガラスを挙げることができる。無アルカリガラスとは、ナトリウムやカリウムなどのアルカリ成分を含まないガラスである。無アルカリガラスは、例えば、アルカリ成分の代わりにホウ酸を含む。また、無アルカリガラスは、例えば、酸化カルシウムや酸化バリウムなどのアルカリ土類金属酸化物を含む。無アルカリガラスの例としては、旭硝子製のＥＮ−Ａ１や、コーニング製のイーグルＸＧなどを挙げることができる。
【００３７】
基板１２がガラスを含む場合、基板１２の厚みＴ１は、例えば１００μｍ以上且つ２ｍｍ以下である。また、基板１２の第１面１３の面内方向における貫通孔１６の幅Ｓ１は、例えば２０μｍ以上且つ２００μｍ以下である。また、貫通孔１６の幅Ｓ１に対する基板１２の厚みＴ１の比率、すなわち貫通孔１６のアスペクト比は、例えば２以上且つ１５以下である。
【００３８】
本実施の形態において、非貫通孔１８の少なくとも一部は、第１面１３の面内方向に沿って線状に延びるよう構成されている。「線状に延びる」とは、第１面１３の面内方向における非貫通孔１８の長さＬ２が、非貫通孔１８の幅Ｗ１の５倍以上であることを意味する。非貫通孔１８の幅Ｓ２は、長さＬ２の方向に直交する方向において測定される。非貫通孔１８の幅Ｓ２は、例えば０．１μｍ以上且つ２５μｍ以下である。なお、本実施の形態において、非貫通孔１８の幅Ｓ２は配線２１の幅に等しく、非貫通孔１８の長さＬ２は配線２１の長さに等しい。非貫通孔１８の深さＴ２は、例えば０．１μｍ以上且つ２５μｍ以下である。
【００３９】
（貫通電極）
貫通電極１７は、貫通孔１６の内部に少なくとも部分的に位置し、且つ導電性を有する部材である。本実施の形態において、貫通電極１７は、第１面１３の面内方向において少なくとも部分的に貫通孔１６の中心点にまで広がっている。言い換えると、貫通電極１７の厚みは、貫通孔１６の幅Ｓ１にほぼ等しい。すなわち、貫通電極１７は、貫通孔１６に充填されたフィルドビアである。
【００４０】
貫通電極１７を構成する材料としては、銅、アルミニウム、白金、チタン、クロム、ニッケル、金、タングステン、スズ、銀、ロジウムなどの金属又はこれらを用いた合金など、あるいはこれらを積層したものを使用することができる。
【００４１】
なお、図示はしないが、貫通電極１７の厚みが貫通孔１６の幅Ｓ１よりも小さく、このため、貫通孔１６の内部には、貫通電極１７が存在しない空間があってもよい。すなわち、貫通電極１７は、いわゆるコンフォーマルビアであってもよい。
【００４２】
（配線）
配線２１は、非貫通孔１８に位置する導電層によって構成された部材である。配線２１は、非貫通孔１８の内部において、基板１２の第１面１３の面内方向に沿って延びる。図１に示す例において、配線２１は、貫通電極基板１０に搭載される２つの素子５０の端子を電子的に接続する接続部２２を構成している。
【００４３】
従来、配線の層構成としては、セミアディティブ法やサブトラクティブ法により基板１２の第１面１３上に絶縁層、導電層及び絶縁層を順に積層した構成が知られている。このような層構成を有する配線において、絶縁層が有機材料からなる場合、有機材料の誘電率や誘電正接に起因して、配線の高周波伝送特性が低下し易い。一方、絶縁層が無機材料からなる場合、絶縁層の厚みを大きくするのが容易ではなく、このため導電層の厚みも小さくなり、配線の高周波伝送特性を確保し難い。
これに対して、本実施の形態によれば、非貫通孔１８に導電層を埋め込むので、絶縁層を用いることなく配線２１を構成することができる。このため、良好な高周波伝送特性を有する配線２１を形成することができる。従って、２つの素子５０の間で大量のデータを高速で伝送することができる。
【００４４】
配線２１を構成する材料としては、貫通電極１７と同様に、銅、アルミニウム、白金、チタン、クロム、ニッケル、金、タングステン、スズ、銀、ロジウムなどの金属又はこれらを用いた合金など、あるいはこれらを積層したものを使用することができる。
【００４５】
（第１配線構造部）
第１配線構造部３０は、基板１２の第１面１３側に位置し、電気的な回路を構成する構造部である。第１配線構造部３０は、第１導電層３１及び第１絶縁層３２を少なくとも含む。
【００４６】
第１導電層３１は、基板１２の第１面１３上に位置する、導電性を有する層である。第１導電層３１は、貫通電極１７、配線２１、素子５０の端子などに電気的に接続されていてもよい。また、第１導電層３１は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。例えば、第１導電層３１は、シード層及び電解めっき層を含んでいてもよい。シード層を構成する材料としては、チタン、クロム、ニッケル、銅などの金属又はこれらを用いた合金など、あるいはこれらを積層したものを使用することができる。電解めっき層を構成する材料としては、銅、金、銀、白金、ロジウム、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロムなどの金属又はこれらを用いた合金を使用することができる。第１導電層３１の厚みは、例えば５００ｎｍ以上且つ２５μｍ以下である。
【００４７】
第１絶縁層３２は、第１導電層３１を少なくとも部分的に覆い、且つ絶縁性を有する層である。第１絶縁層３２の材料としては、ポリイミド、エポキシ、アクリル樹脂、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）などの有機材料を用いることができる。
【００４８】
（第２配線構造部）
第２配線構造部４０は、基板１２の第２面１４側に位置し、電気的な回路を構成する構造部である。第２配線構造部４０は、第２導電層４１を少なくとも含む。第２配線構造部４０は、第２導電層４１を覆う第２絶縁層などのその他の層を更に含んでいてもよい。
【００４９】
第２導電層４１は、基板１２の第２面１４上に位置する、導電性を有する層である。第２導電層４１は、貫通電極１７などに電気的に接続されていてもよい。第２導電層４１を構成する材料は、第１導電層３１を構成する材料と同様である。第２導電層４１の厚みは、例えば５００ｎｍ以上且つ２５μｍ以下である。
【００５０】
実装基板の製造方法
以下、実装基板６０の製造方法について説明する。まず、基板１２に貫通孔１６及び非貫通孔１８を形成する方法について、図３乃至図５を参照して説明する。ここでは、レーザ誘起背面湿式加工法を用いる例について説明する。
【００５１】
（孔の形成方法）
まず、透明性を有する基板１２を準備する。続いて、図３に示すように、基板１２の第１面１３に色素溶液７０を接触させる。続いて、基板１２の第２面１４側から色素溶液７０に向けて部分的にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射する。「部分的」とは、基板１２の全域にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射するのではなく、基板１２のうち貫通孔１６や非貫通孔１８などの孔が形成されるべき部分にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射することを意味する。
【００５２】
色素溶液７０は、レーザ光を吸収することで基板１２と色素溶液７０との界面に高エネルギー状態を形成することができる溶液である。基板１２の第２面１４側から色素溶液７０にレーザ光Ｌ１，Ｌ２を照射すると、第１面１３に高エネルギー状態を形成することができ、これにより、図４に示すように、第１面１３を加工して第１面１３に孔７１を形成することができる。なお、第１面１３に形成される孔７１の深さは、色素溶液７０に照射されるレーザ光Ｌ１，Ｌ２のパルス数などに依存する。この点を考慮し、例えば、基板１２のうち非貫通孔１８が形成されるべき場所に照射するレーザ光Ｌ２のパルス数を、基板１２のうち貫通孔１６が形成されるべき場所に照射するレーザ光Ｌ１のパルス数よりも少なくする。これにより、深さの異なる孔７１を同一の工程で形成することができる。
【００５３】
色素溶液７０は、レーザ光の波長に応じて選択され得る。例えば、レーザ光の波長が２６６ｎｍである場合、色素溶液７０として、ピレン（pyrene）及びアセトン（acetone）を含む溶液や、トルエン（toluene）を含む溶液を用いることができる。また、レーザ光の波長が３５５ｎｍである場合、色素溶液７０として、ピラニン（pyranine）及び水を含む溶液を用いることができる。また、レーザ光の波長が５３２ｎｍである場合、色素溶液７０として、ローズベンガル（Rose Bengal）及びアセトン（acetone）を含む溶液を用いることができる。
【００５４】
その後、必要に応じて、図５に示すように、基板１２の第２面１４を研磨してもよい。これにより、貫通孔１６が形成されるべき部分に設けられた孔７１が第１面１３から第２面１４に到達していない場合であっても、孔７１を第２面１４まで貫通させることができる。このようにして、貫通孔１６及び非貫通孔１８が設けられた基板１２を得ることができる。
【００５５】
（貫通電極基板の製造方法）
続いて、貫通孔１６及び非貫通孔１８が設けられた基板１２を用いて貫通電極基板１０を製造する方法について、図６乃至図８を参照して説明する。
【００５６】
まず、図６に示すように、貫通孔１６及び非貫通孔１８に導電層７２を設ける。導電層７２を設ける方法としては、スパッタリング法などの物理成膜法、ＣＶＤ法などの化学成膜法、無電解めっき法、電解めっき法、ゾルゲル法及びこれらの組み合わせなど、公知の方法を適宜用いることができる。なお、貫通孔１６に導電層７２を設ける工程と、非貫通孔１８に導電層７２を設ける工程とは、同一の工程であってもよく、別個の工程であってもよい。導電層７２は、図６に示すように、更に第１面１３上にも設けられている。
【００５７】
続いて、図７に示すように、導電層７２のうち第１面１３上に位置する部分を研磨によって除去する。これによって、貫通孔１６に位置する貫通電極１７と、非貫通孔１８に位置する配線２１とを得ることができる。
【００５８】
研磨方法としては、例えばバフ研磨や化学機械研磨を採用することができる。研磨剤としては、基板１２に比べて導電層７２をより多く削ることができるものを使用することができ、例えばＳｉＯ２含有スラリーを使用することができる。基板１２がガラスを含む場合、バフ研磨によって基板１２が削れてしまうことを抑制することができる。
【００５９】
また、バフ研磨などの研磨を実施して配線２１を得ることにより、配線２１の上面の少なくとも縁部２１ｅが、第１面１３と同一平面上に位置するようになる。「同一平面上」とは、第１面１３の法線方向における、配線２１の上面の縁部２１ｅと第１面１３との間の段差が、１０μｍ以下であることを意味する。
【００６０】
また、バフ研磨などの研磨を実施して配線２１を得ることにより、配線２１の上面をより平坦なものとすることができる。これにより、配線２１の上面が荒れている場合に比べて、配線２１の高周波特性を高めることができる。配線の上面の平均粗さは、例えば５０ｎｍ以上且つ５μｍ以下である。平均粗さは、例えば、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に規定される算術平均粗さである。
【００６１】
続いて、図８に示すように、基板１２の第１面１３側に、第１導電層３１及び第１絶縁層３２を含む第１配線構造部３０を形成する。また、基板１２の第２面１４側に、第２導電層４１を含む第２配線構造部４０を形成する。このようにして、貫通電極基板１０を作製することができる。その後、貫通電極基板１０に素子５０を搭載することにより、図１及び図２に示す実装基板６０を得ることができる。
【００６２】
以下、本実施の形態によってもたらされる作用について説明する。
【００６３】
本実施の形態においては、基板１２の第１面１３に設けられている非貫通孔１８に、配線２１が埋め込まれる。配線２１は、貫通電極基板１０に搭載される２つの素子５０の端子を電子的に接続する接続部２２として機能する。このため、基板１２の第１面１３上の第１導電層３１のみを用いて２つの素子５０を電気的に接続する配線を構成する場合に比べて、基板１２の第１面１３側に形成される配線の密度を増加させることができる。従って、より小型な貫通電極基板１０を提供することが可能になる。
【００６４】
また、本実施の形態においては、基板１２が透明性を有するガラスを含むことにより、レーザ誘起背面湿式加工法によって基板１２に貫通孔１６や非貫通孔１８などの孔を形成することが可能になる。このため、ボッシュ法などの従来の方法によって貫通孔１６を形成する場合に比べて、貫通孔１６のアスペクト比を高くすることができる。また、貫通孔１６の壁面をより平坦なものとすることができ、これにより、貫通孔１６に設けられる貫通電極１７の高周波特性を高めることができる。貫通孔１６の壁面の平均粗さは、例えば１０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下である。平均粗さは、例えば、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２００１に規定される算術平均粗さである。
【００６５】
また、本実施の形態においては、基板１２が透明性を有するガラスを含むことにより、バフ研磨などの研磨によって非貫通孔１８の配線２１の上面の平坦性を高めることができる。これにより、配線２１の高周波特性を高めることができる。
【００６６】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述の実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００６７】
（実装基板の第１の変形例）
上述の実施の形態においては、基板１２の非貫通孔１８に埋め込まれた配線２１が、２つの素子５０の端子を電気的に接続する接続部２２を構成する例を示した。本変形例においては、配線２１がインダクタ２３を構成する例について説明する。
【００６８】
図９は、本変形例に係る実装基板６０を示す平面図である。実装基板６０の貫通電極基板１０は、基板１２の第１面１３側に設けられたインダクタ２３を備える。
【００６９】
図１０は、図９のインダクタ２３を拡大して示す平面図である。図１０に示すように、非貫通孔１８及び非貫通孔１８に埋め込まれた配線２１は、平面視において少なくとも部分的にらせん状に延びている。例えば、配線２１は、平面視において少なくとも２回転以上にわたって旋回している。このため、配線２１がインダクタ２３として機能することができる。
【００７０】
図１１は、図１０のインダクタ２３を矢印XIの方向から見た断面図である。図１１に示すように、らせん状の配線２１の、らせんの中心側の一端は、第１導電層３１に電気的に接続されていてもよい。また、第１導電層３１は、第１絶縁層３２の開口部に設けられた第１接続部３３に電気的に接続されていてもよい。第１接続部３３は、少なくとも部分的に第１絶縁層３２上に位置する、導電性を有する部材である。第１接続部３３を用いることにより、らせん状の配線２１の、らせんの中心側の一端を、らせんの外部の素子や部品などに電気的に接続することができる。また、図示はしないが、らせん状の配線２１の、らせんの中心側の一端を、貫通電極１７を介してその他の素子、部品、導電層などに電気的に接続してもよい。
【００７１】
本変形例においては、非貫通孔１８に埋め込まれた配線２１が、インダクタ２３として機能する。このため、基板１２上に別個の部品としてインダクタを搭載する場合に比べて、貫通電極基板１０を小型化することができる。
【００７２】
（実装基板の第２の変形例）
上述の実施の形態においては、基板１２の非貫通孔１８に位置する導電層が、配線２１を構成する例を示した。本変形例においては、非貫通孔１８に位置する導電層が、コンデンサ２６を構成する積層体２５の一部を構成する例について説明する。
【００７３】
図１２は、本変形例に係る実装基板６０を示す平面図である。実装基板６０の貫通電極基板１０は、基板１２の第１面１３側に設けられたコンデンサ２６を備える。
【００７４】
図１３は、図１２のコンデンサ２６を拡大して示す平面図である。コンデンサ２６は、非貫通孔１８の内部及び非貫通孔１８の周囲の第１面１３に位置する積層体２５を有する。
【００７５】
図１４は、図１３のコンデンサ２６を矢印XIVの方向から見た断面図である。積層体２５は、非貫通孔１８の底面上及び壁面上に位置する第１層２５１と、第１層２５１に積層された第２層２５２と、第２層２５２に積層された第３層２５３と、を含む。非貫通孔１８の周囲の第１面１３にも、非貫通孔１８に位置する積層体２５と一体の積層体２５が設けられている。
【００７６】
第１層２５１は、導電性を有する。第１層２５１は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。第１層２５１を構成する材料としては、銅、アルミニウム、白金、チタン、クロム、ニッケル、金、タングステン、スズ、銀、ロジウムなどの金属又はこれらを用いた合金、酸化インジウムスズなどの導電性を有する金属酸化物など、あるいはこれらを積層したものを使用することができる。第１層２５１の厚みは、例えば５０ｎｍ以上且つ２５μｍ以下である。
【００７７】
第２層２５２は、無機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。第２層２５２の無機材料としては、窒化珪素（ＳｉＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）、チタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒｘ、Ｔｉ１−ｘ））Ｏ３）などを挙げることができる。ｘは、０＜ｘ＜１を満たす値であり、例えば０．５２５である。第２層２５２の厚みは、例えば１０ｎｍ以上且つ１μｍ以下である。
【００７８】
第３層２５３は、導電性を有する。第３層２５３は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。第３層２５３を構成する材料としては、第１層２５１と同様の材料を用いることができる。
【００７９】
積層体２５の第１層２５１、第２層２５２及び第３層２５３設ける方法としては、スパッタリング法などの物理成膜法、ＣＶＤ法などの化学成膜法、無電解めっき法、電解めっき法、ゾルゲル法及びこれらの組み合わせなど、公知の方法を適宜用いることができる。
【００８０】
本変形例においては、非貫通孔１８の底面及び壁面に積層体２５を設けることにより、基板１２の第１面１３上にのみ積層体２５を設ける場合に比べて、積層体２５の第１層２５１及び第２層２５２の面積を増加させることができる。これにより、第１面１３の単位面積当たりに形成されるコンデンサ２６の静電容量を増加させることができるので、貫通電極基板１０を小型化することができる。
【００８１】
なお、図１３においては、複数の円形状の非貫通孔１８に跨るように積層体２５が設けられる例を示したが、これに限られることはない。例えば図１５に示すように、線状に延びる複数の非貫通孔１８に跨るように積層体２５を設けてもよい。
【００８２】
（実装基板の第３の変形例）
上述の実施の形態においては、非貫通孔１８が、素子５０が搭載される側である第１面１３に形成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１６に示すように、非貫通孔１８が、素子５０が搭載される側の反対側である第２面１４に形成されていてもよい。これにより、第２面１４側において大気などの気体に接する面積を増加させることができる。このため、素子５０などで発生した熱を第２面１４側から外部へ効率的に逃がすことができる。
【００８３】
（実装基板の第４の変形例）
図１６に示す第２面１４側の非貫通孔１８の底面及び壁面に、図１７に示すように、更に伝熱層２７を設けてもよい。伝熱層２７は、導電性及び伝熱性を有する層であり、例えば金属を含む層である。伝熱層２７を設けることにより、非貫通孔１８の内部において熱を分散させることができるので、熱を外部へより効率的に逃がすことができる。
【００８４】
図１７に示すように、伝熱層２７は、第２導電層４１などを介して貫通電極１７に電気的に接続されていてもよい。これにより、第１面１３側の素子５０などで発生した熱を効率的に第２面１４側に伝導させることができる。また、図１７に示すように、複数の非貫通孔１８に設けられた伝熱層２７が、第２導電層４１などを介して互いに電気的に接続されていてもよい。
【００８５】
（実装基板の第５の変形例）
第３の変形例及び第４の変形例においては、放熱機能を果たす非貫通孔１８が、素子５０が搭載される側である第１面１３とは反対側の第２面１４に形成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１７に示すように、放熱機能を果たす非貫通孔１８が、素子５０が搭載される側である第１面１３に形成されていてもよい。
【００８６】
第１面１３側の非貫通孔１８は、例えば、第１面１３の法線方向に沿って見た場合に素子５０と重なるよう設けられる。この場合、非貫通孔１８には、冷媒などを流してもよい。これにより、素子５０で発生した熱を効果的に逃がすことができる。図示はしないが、図１８の非貫通孔１８の底面や壁面に、図１７に示す例の場合と同様の伝熱層２７が設けられていてもよい。
【００８７】
（貫通電極基板の第６の変形例）
本変形例においては、基板１２の非貫通孔１８に埋め込まれた複数の配線２１が、Ｘ線などの放射線を選択的に透過させる放射線グリッドとして機能する例について説明する。
【００８８】
図１９は、本変形例に係る貫通電極基板１０を示す平面図である。図２０は、図１９の貫通電極基板１０を矢印XXの方向から見た断面図である。貫通電極基板１０の基板１２には、線状に延びる複数の非貫通孔１８が設けられており、非貫通孔１８には配線２１が埋め込まれている。非貫通孔１８及び配線２１は、非貫通孔１８及び配線２１が延びる方向に直交する方向に一定の間隔で並んでいる。このため、複数の配線２１は、特定の方向に進行する放射線を選択的に透過させるグリッド部２４として機能することができる。
【００８９】
（貫通電極基板の第７の変形例）
上述の実施の形態及び各変形例においては、基板１２の非貫通孔１８に導電層を埋め込む例を示した。しかしながら、非貫通孔１８に埋め込まれる部材が導電層に限られることはない。例えば、基板１２の非貫通孔１８に、光を導くことができる導光層を埋め込んでもよい。導光層は、酸化珪素などの、透明且つ基板１２とは異なる屈折率を有する材料を含む。このような導光層を非貫通孔１８に埋め込むことにより、基板１２の面内方向に沿って光を導く路を、すなわち導光路を構成することができる。
【００９０】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００９１】
１０  貫通電極基板
１２  基板
１３  第１面
１４  第２面
１６  貫通孔
１７  貫通電極
１８  非貫通孔
２０  埋め込み導電層
２１  配線
２２  接続部
２３  インダクタ
２４  グリッド部
２５  積層体
２５１  第１層
２５２  第２層
２５３  第３層
２６  コンデンサ
２７  伝熱層
２８  放熱部
３０  第１配線構造部
３１  第１導電層
３２  第１絶縁層
３３  第１接続部
４０  第２配線構造部
４１  第２導電層
５０  素子
５１  バンプ
６０  実装基板
７０  色素溶液
７１  孔
７２  導電層
【図１】
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【図２】
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【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】
2018170439.tif 000009
【図８】
2018170439.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【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】
2018170439.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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