(57)【要約】      （修正有）【課題】ガラスを含み、５００μｍ以上の幅を有する貫通孔が設けられた基板を備える貫通電極基板を提供する。【解決手段】装置７０において、貫通電極基板１０は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含むとともに第１貫通孔２０及び第２貫通孔２５が設けられ、且つ、ガラスを含む基板１２と、基板の第１貫通孔に位置する貫通電極２２と、を備える。第２貫通孔は、５００μｍ以上の幅を有する。また、第２貫通孔の輪郭は、複数の第１湾曲部を含む。【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面を含むとともに第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられ、且つガラスを含む基板と、
前記基板の前記第１貫通孔に位置する貫通電極と、を備え、
前記第２貫通孔は、５００μｍ以上の幅を有し、
前記第２貫通孔の輪郭は、複数の第１湾曲部を含む、貫通電極基板。
【請求項２】
前記第１貫通孔の輪郭の曲率半径に対する、前記第２貫通孔の輪郭を構成する前記第１湾曲部の曲率半径の比率が、０．９以上且つ１．１以下である、請求項１に記載の貫通電極基板。
【請求項３】
前記第２貫通孔の輪郭を構成する前記第１湾曲部の曲率半径が、１５０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の貫通電極基板。
【請求項４】
前記第２貫通孔の側壁を覆う第１保護層を更に備える、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項５】
前記第１面又は前記第２面の少なくともいずれかに位置し、前記貫通電極に電気的に接続された導電層と、前記導電層を少なくとも部分的に覆う絶縁層と、を少なくとも有する配線構造部を更に備え、
前記第１保護層と前記絶縁層とが一体的に構成されている、請求項４に記載の貫通電極基板。
【請求項６】
前記基板の外縁は、複数の第２湾曲部を含む隅部を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項７】
前記第１貫通孔の輪郭の曲率半径に対する、前記隅部を構成する前記第２湾曲部の曲率半径の比率が、０．９以上且つ１．１以下である、請求項６に記載の貫通電極基板。
【請求項８】
前記隅部を構成する前記第２湾曲部の曲率半径が、１５０μｍ以下である、請求項６又は７に記載の貫通電極基板。
【請求項９】
前記隅部の側壁を覆う第２保護層を更に備える、請求項６乃至８のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１０】
前記基板の外縁は、２つの前記隅部の間に位置し、複数の第３湾曲部を含む直線部を更に有する、請求項６乃至９のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の貫通電極基板と、
前記貫通電極基板を収容する筐体と、
前記貫通電極基板の前記第２貫通孔に挿入されるとともに前記筐体に固定される固定具と、を備える、装置。
【請求項１２】
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、且つガラスを含む基板を準備する工程と、
前記基板に第１貫通孔及び第２貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記第１貫通孔に貫通電極を形成する工程と、を備え、
前記第２貫通孔の輪郭は、複数の第１湾曲部を含む、貫通電極基板の製造方法。
【請求項１３】
前記貫通孔形成工程は、前記基板のうち前記第２貫通孔が形成されるべき部分の輪郭に沿って並ぶ複数の貫通孔を前記基板に形成する工程を含む、請求項１２に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項１４】
前記貫通孔は、前記基板にレーザを照射して前記基板に変質部を形成し、続いて、前記変質部をエッチングすることによって形成される、請求項１３に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項１５】
前記第２貫通孔の側壁を覆う第１保護層を更に備える、請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項１６】
前記第１面又は前記第２面の少なくともいずれかに、前記貫通電極に電気的に接続された導電層と、前記導電層を少なくとも部分的に覆う絶縁層と、を少なくとも有する配線構造部を形成する工程を更に備え、
第１保護層と前記絶縁層とが同一の工程で形成される、請求項１５に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項１７】
前記基板の外縁は、複数の第２湾曲部を含む隅部を有する、請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の貫通電極基板の製造方法。
【請求項１８】
前記隅部の輪郭は、前記基板のうち前記隅部が形成されるべき部分の輪郭に沿って並ぶように形成される複数の貫通孔によって画定される、請求項１７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、ガラスを含み、第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられた基板と、第１貫通孔に位置する貫通電極と、を備えた貫通電極基板に関する。
【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。例えば特許文献１は、貫通電極基板が、ＬＳＩチップなどの素子とその他の基板との間に介在されるインターポーザとして機能する例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９８０９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＬＳＩチップなどの素子が搭載された貫通電極基板は、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、スマートフォンなどの装置の一部を構成する。例えば、貫通電極基板は、装置の筐体に収容される。貫通電極基板を筐体に収容する方法としては、その他の基板を介して貫通電極基板を筐体に固定する方法、貫通電極基板を筐体に直接的に固定する方法などが考えられる。装置を構成する部品の点数を減らすという観点からは、貫通電極基板を筐体に直接的に固定することが好ましい。
【０００５】
ところで、貫通電極基板の基板を構成する材料として、ガラスを用いることが考えられる。ガラスを採用することにより、貫通電極基板の高周波特性が向上したり、貫通電極基板の強度が向上したりすることが期待される。一方、貫通電極基板を筐体に直接的に固定する場合、ネジ孔などの固定用の孔が基板に設けられていることが好ましい。しかしながら、ガラスを含む基板にネジ孔などの比較的大きな孔を形成することは容易ではない。
【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面を含むとともに第１貫通孔及び第２貫通孔が設けられ、且つガラスを含む基板と、前記基板の前記第１貫通孔に位置する貫通電極と、を備え、前記第２貫通孔は、５００μｍ以上の幅を有し、前記第２貫通孔の輪郭は、複数の第１湾曲部を含む、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、前記第１貫通孔の輪郭の曲率半径に対する、前記第２貫通孔の輪郭を構成する前記第１湾曲部の曲率半径の比率が、０．９以上且つ１．１以下であってもよい。
【０００９】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記第２貫通孔の輪郭を構成する前記第１湾曲部の曲率半径が、１５０μｍ以下であってもよい。
【００１０】
本開示の一実施形態による貫通電極基板は、前記第２貫通孔の側壁を覆う第１保護層を更に備えていてもよい。
【００１１】
本開示の一実施形態による貫通電極基板は、前記第１面又は前記第２面の少なくともいずれかに位置し、前記貫通電極に電気的に接続された導電層と、前記導電層を少なくとも部分的に覆う絶縁層と、を少なくとも有する配線構造部を更に備え、前記第１保護層と前記絶縁層とが一体的に構成されていてもよい。
【００１２】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記基板の外縁は、複数の第２湾曲部を含む隅部を有していてもよい。
【００１３】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記第１貫通孔の輪郭の曲率半径に対する、前記隅部を構成する前記第２湾曲部の曲率半径の比率が、０．９以上且つ１．１以下であってもよい。
【００１４】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記隅部を構成する前記第２湾曲部の曲率半径が、１５０μｍ以下であってもよい。
【００１５】
本開示の一実施形態による貫通電極基板は、前記隅部の側壁を覆う第２保護層を更に備えていてもよい。
【００１６】
本開示の一実施形態による貫通電極基板において、前記基板の外縁は、２つの前記隅部の間に位置し、複数の第３湾曲部を含む直線部を更に有していてもよい。
【００１７】
本開示の一実施形態は、上記記載の貫通電極基板と、前記貫通電極基板を収容する筐体と、前記貫通電極基板の前記第２貫通孔に挿入されるとともに前記筐体に固定される固定具と、を備える、装置である。
【００１８】
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、且つガラスを含む基板を準備する工程と、前記基板に第１貫通孔及び第２貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記第１貫通孔に貫通電極を形成する工程と、を備え、前記第２貫通孔の輪郭は、複数の第１湾曲部を含む、貫通電極基板の製造方法である。
【００１９】
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、前記貫通孔形成工程は、前記基板のうち前記第２貫通孔が形成されるべき部分の輪郭に沿って並ぶ複数の貫通孔を前記基板に形成する工程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の製造方法において、前記貫通孔は、前記基板にレーザを照射して前記基板に変質部を形成し、続いて、前記変質部をエッチングすることによって形成されてもよい。
【００２１】
本開示の一実施形態による貫通電極基板の製造方法は、前記第２貫通孔の側壁を覆う第１保護層を更に備えていてもよい。
【００２２】
本開示の一実施形態による貫通電極基板の製造方法は、前記第１面又は前記第２面の少なくともいずれかに、前記貫通電極に電気的に接続された導電層と、前記導電層を少なくとも部分的に覆う絶縁層と、を少なくとも有する配線構造部を形成する工程を更に備え、第１保護層と前記絶縁層とが同一の工程で形成されてもよい。
【００２３】
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、前記基板の外縁は、複数の第２湾曲部を含む隅部を有していてもよい。
【００２４】
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、前記隅部の輪郭は、前記基板のうち前記隅部が形成されるべき部分の輪郭に沿って並ぶように形成される複数の貫通孔によって画定されてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本開示の実施形態によれば、ガラスを含み、５００μｍ以上の幅を有する貫通孔が設けられた基板を備える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】
【００２６】
【図１】一実施形態に係る装置を示す平面図である。
【図２】図１の装置をII−II方向から見た断面図である。
【図３】図２の装置の実装基板を拡大して示す断面図である。
【図４】図３の実装基板の貫通電極基板の第１貫通孔を拡大して示す断面図である。
【図５】貫通電極基板の第２貫通孔を拡大して示す断面図である。
【図６Ａ】貫通電極基板の一製造工程を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａにおいて枠VIBで囲んだ部分を拡大して示す平面図である。
【図７Ａ】貫通電極基板の一製造工程を示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａにおいて枠VIIBで囲んだ部分を拡大して示す平面図である。
【図７Ｃ】図７Ｂの第２貫通孔を更に拡大して示す平面図である。
【図７Ｄ】図７Ｂの基板の隅部を更に拡大して示す平面図である。
【図８】貫通電極基板の一製造工程を示す平面図である。
【図９】貫通電極基板の一製造工程を示す平面図である。
【図１０】貫通電極基板の一製造工程を示す平面図である。
【図１１】第１変形例に係る貫通電極基板の一製造工程を示す平面図である。
【図１２】第１変形例に係る貫通電極基板の一製造工程を示す平面図である。
【図１３】第１変形例に係る貫通電極基板の一製造工程を示す平面図である。
【図１４】第１変形例に係る貫通電極基板の一製造工程を示す平面図である。
【図１５】第１変形例に係る貫通電極基板の一製造工程を示す平面図である。
【図１６】貫通電極基板が搭載される装置の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。
【００２８】
装置
以下、本開示の実施の形態について説明する。まず、本実施の形態に係る装置７０の構成について説明する。図１は、装置７０を示す平面図である。また、図２は、図１の装置７０をII−II方向から見た断面図である。
【００２９】
装置７０は、素子５０が搭載された貫通電極基板１０と、貫通電極基板１０を収容する筐体６５と、貫通電極基板１０を貫通するとともに筐体６５に固定される固定具５５と、を備える。以下の説明において、素子５０が搭載された貫通電極基板１０のことを実装基板６０とも称する。
【００３０】
素子５０は、ロジックＩＣやメモリＩＣなどのＬＳＩチップである。また、素子５０は、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)チップであってもよい。ＭＥＭＳチップとは、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、電子回路などが１つの基板上に集積化された電子デバイスである。素子５０は、貫通電極基板１０の後述する導電層に電気的に接続された端子を有する。固定具５５は、ボルトやネジなどである。
【００３１】
筐体６５は、例えば、実装基板６０を支持する支持部６６１が設けられた第１筐体６６と、実装基板６０を覆うように第１筐体６６に組み合わされる第２筐体６７と、を有する。なお、図１においては、第２筐体６７を省略している。
【００３２】
図１６は、貫通電極基板１０が搭載される装置７０の例を示す図である。装置７０は、ノート型パーソナルコンピュータ１１０、タブレット端末１２０、携帯電話１３０、スマートフォン１４０、デジタルビデオカメラ１５０、デジタルカメラ１６０、デジタル時計１７０、サーバ１８０等である。図１６に示す装置以外の装置に貫通電極基板１０が搭載されてもよい。
【００３３】
貫通電極基板
以下、貫通電極基板１０について説明する。図３は、貫通電極基板１０の一部を拡大して示す断面図である。貫通電極基板１０は、基板１２、貫通電極２２、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。
【００３４】
（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に至る複数の第１貫通孔２０及び第２貫通孔２５が設けられている。第２貫通孔２５の幅は、第１貫通孔２０の幅よりも大きい。図２に示すように、第１貫通孔２０には、貫通電極２２が設けられている。また、第２貫通孔２５には、上述の固定具５５が挿入されている。
【００３５】
基板１２は、ガラスを含んでいる。基板１２で用いるガラスの例としては、無アルカリガラスなど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。基板１２がガラスを含む場合、基板１２の厚みは、例えば０．２５ｍｍ以上且つ０．４５ｍｍ以下である。基板１２がガラスを含むことにより、基板１２がシリコンからなる場合に比べて、基板１２の絶縁性を高めることができる。
【００３６】
図４は、図３の第１貫通孔２０を更に拡大してしめす図である。基板１２に形成された第１貫通孔２０は、少なくとも部分的に、基板１２の第１面１３から第２面１４に向かうにつれて幅が小さくなる形状を有していてもよい。図４に示す例において、第１貫通孔２０は、基板１２の第１面１３及び第２面１４から基板１２の厚み方向における中央部分に向かうにつれて幅が小さくなる形状を有している。この結果、第１貫通孔２０の幅は、基板１２の厚み方向における中央部分で最小になる。
【００３７】
符号Ｓ１は、第１貫通孔２０の幅が最小になる部分における第１貫通孔２０の幅を表す。幅Ｓ１は、例えば４０μｍ以上且つ１５０μｍ以下である。また、第１貫通孔２０の幅Ｓ１に対する第１貫通孔２０の長さの比、すなわち第１貫通孔２０のアスペクト比は、例えば４以上且つ１０以下である。
【００３８】
なお、第１貫通孔２０の断面形状が図４の形状に限られることはない。例えば、図示はしないが、第１貫通孔２０の幅は、第１面１３側から第２面１４側に向かうにつれて小さくなり、第２面１４側の部分において第１貫通孔２０の幅が最小になっていてもよい。
【００３９】
（貫通電極）
次に、貫通電極２２について説明する。貫通電極２２は、第１貫通孔２０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２２の厚みは、第１貫通孔２０の幅よりも小さく、このため、第１貫通孔２０の内部には、貫通電極２２が存在しない空間がある。すなわち、貫通電極２２は、いわゆるコンフォーマルビアである。貫通電極２２の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２２μｍ以下である。
【００４０】
貫通電極２２が導電性を有する限りにおいて、貫通電極２２の形成方法は特には限定されない。例えば、貫通電極２２は、蒸着法やスパッタリング法などの物理成膜法で形成されていてもよく、化学成膜法やめっき法で形成されていてもよい。また、貫通電極２２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。ここでは、図４に示すように、貫通電極２２が第１層２２１及び第２層２２２を有する例について説明する。第１層２２１及び第２層２２２はそれぞれ、金属材料を含む。
【００４１】
第１層２２１は、第１貫通孔２０の側壁２１上に少なくとも部分的に位置し、導電性を有する層である。第１層２２１は、例えば、スパッタリング法や蒸着法などの物理成膜法によって側壁２１上に形成される。第１層２２１の厚みは、例えば０．０５μｍ以上且つ１．０μｍ以下である。なお、第１層２２１と第１貫通孔２０の側壁２１との間に、その他の層が設けられていてもよい。第１層２２１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。
【００４２】
第２層２２２は、第１層２２１上に位置し、導電性を有する層である。第２層２２２は、例えば主成分としての銅を含み、より具体的には８０質量％以上の銅を含む。また、第２層２２２は、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含んでいてもよい。第２層２２２は、電解めっき法によって第１層２２１上に形成される。第２層２２２の組成を分析する方法としては、例えばＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）またはＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光器）を採用することができる。第２層２２２の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２０μｍ以下である。なお、第１層２２１と第２層２２２との間に、その他の導電層が設けられていてもよい。
【００４３】
図示はしないが、貫通電極基板１０は、貫通電極２２よりも第１貫通孔２０の中心側に位置する有機層を備えていてもよい。なお、「中心側」とは、第１貫通孔２０の内部において、有機層と側壁２１との間の距離が貫通電極２２と側壁２１との間の距離よりも大きいことを意味する。
【００４４】
また、図示はしないが、貫通電極２２は、第１貫通孔２０に充填されたフィルドビアであってもよい。この場合、貫通電極２２は、第１面１３の面方向において少なくとも部分的に第１貫通孔２０の中心点にまで広がっている。
【００４５】
（第１配線構造部）
次に、第１配線構造部３０について説明する。第１配線構造部３０は、基板１２の第１面１３側に電気的な回路を構成するよう第１面１３側に設けられた導電層や絶縁層などの層を有する。本実施の形態において、第１配線構造部３０は、第１面第１導電層３１及び第１面第１絶縁層３２を有する。
【００４６】
〔第１面第１導電層〕
第１面第１導電層３１は、基板１２の第１面１３側に位置する、導電性を有する金属材料を含む層である。本実施の形態において、第１面第１導電層３１は、基板１２の第１面１３に直接的に接している。第１面第１導電層３１は、貫通電極２２に電気的に接続されていてもよい。また、第１面第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面第１導電層３１は、貫通電極２２と同様に、基板１２の第１面１３上に順に積層された第１層２２１及び第２層２２２を含んでいてもよい。また、第１面第１導電層３１は、第１層２２１及び第２層２２２のうちの一部の導電層のみを含んでいてもよい。第１面第１導電層３１を構成する材料は、貫通電極２２を構成する材料と同様である。第１面第１導電層３１の厚みは、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。
【００４７】
〔第１面第１絶縁層〕
第１面第１絶縁層３２は、基板１２の第１面１３側に位置し、且つ絶縁性を有する層である。本実施の形態において、第１面第１絶縁層３２は、第１面第１導電層３１の上面を部分的に覆うよう配置されている。例えば図３に示すように、第１面第１絶縁層３２は、第１面第１導電層３１のうち素子５０に電気的に接続される部分を除いて、第１面第１導電層３１を覆っている。
【００４８】
第１面第１絶縁層３２を構成する材料としては、ポリイミド、エポキシなどの絶縁性を有する有機材料を用いることができる。
【００４９】
（第２配線構造部）
次に、第２配線構造部４０について説明する。第２配線構造部４０は、基板１２の第２面１４側に電気的な回路を構成するよう第２面１４側に設けられた導電層や絶縁層などの層を有する。本実施の形態において、第２配線構造部４０は、第２面第１導電層４１及び第２面第１絶縁層４２を有する。
【００５０】
〔第２面第１導電層〕
第２面第１導電層４１は、基板１２の第２面１４上に位置する、導電性を有する金属材料を含む層である。本実施の形態において、第２面第１導電層４１は、基板１２の第２面１４に直接的に接している。第２面第１導電層４１は、貫通電極２２に電気的に接続されていてもよい。また、第２面第１導電層４１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２面第１導電層４１は、貫通電極２２と同様に、基板１２の第２面１４上に順に積層された第１層２２１及び第２層２２２を含んでいてもよい。また、第２面第１絶縁層４２は、第１層２２１及び第２層２２２のうちの一部の導電層のみを含んでいてもよい。第２面第１導電層４１を構成する材料は、貫通電極２２を構成する材料と同様である。第２面第１導電層４１の厚みは、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。
【００５１】
〔第２面第１絶縁層〕
第２面第１絶縁層４２は、基板１２の第２面１４側に位置し、且つ絶縁性を有する層である。本実施の形態において、第２面第１絶縁層４２は、第２面第１導電層４１の上面を部分的に覆うよう配置されている。例えば図３に示すように、第２面第１絶縁層４２は、第２面第１導電層４１のうち素子５０に電気的に接続される部分を除いて、第２面第１導電層４１を覆っている。
【００５２】
第２面第１絶縁層４２を構成する材料としては、第１面第１絶縁層３２と同様に、ポリイミド、エポキシなどの絶縁性を有する有機材料を用いることができる。
【００５３】
（第２貫通孔）
次に、図５を参照して、第２貫通孔２５について説明する。図５は、貫通電極基板１０の第２貫通孔２５を拡大して示す断面図である。図５に点線で示すように、第２貫通孔２５には固定具５５が挿入される。
【００５４】
第２貫通孔２５は、第１貫通孔２０と同様に、少なくとも部分的に、基板１２の第１面１３から第２面１４に向かうにつれて幅が小さくなる形状を有していてもよい。図５に示す例において、第２貫通孔２５は、基板１２の第１面１３及び第２面１４から基板１２の厚み方向における中央部分に向かうにつれて幅が小さくなる形状を有している。この結果、第２貫通孔２５の幅は、基板１２の厚み方向における中央部分で最小になる。
【００５５】
第２貫通孔２５の側壁２５３は、第１貫通孔２０の側壁２１と同様の傾斜角度を有していてもよい。例えば、基板１２の第１面１３と第２貫通孔２５の側壁２５３とが成す角度θ２と、第１面１３と第１貫通孔２０の側壁２１とが成す角度θ１との差の絶対値は、５°以下である。側壁２１と側壁２５３との間のこのような関係は、後述するように、第１貫通孔２０と同様の方法によって基板１２に形成される貫通孔を連ねて第２貫通孔２５を形成することによって実現される。
【００５６】
符号Ｓ２は、第２貫通孔２５の幅が最小になる部分における第２貫通孔２５の幅を表す。幅Ｓ２は、少なくとも５００μｍ以上である。
【００５７】
図５に示すように、貫通電極基板１０は、第２貫通孔２５の側壁２５３を覆う第１保護層２６を更に備えていてもよい。第１保護層２６を構成する材料としては、第１面第１絶縁層３２や第２面第１絶縁層４２と同様に、ポリイミド、エポキシなどの絶縁性を有する有機材料を用いることができる。第１保護層２６は、第１面第１絶縁層３２又は第２面第１絶縁層４２と一体的に構成されていてもよい。「一体的」とは、第１保護層２６と第１面第１絶縁層３２又は第２面第１絶縁層４２との間に界面が存在しないことを意味する。
【００５８】
（基板の外形）
次に、平面視における基板１２の外縁の形状について説明する。図１に示すように、基板１２の外縁は、複数の隅部１５と、２つの隅部１５の間に位置する直線部１６と、を有する。隅部１５は、好ましくは、図１に示すように湾曲した形状を有する。隅部１５の曲率半径Ｕは、例えば５ｍｍ以上である。隅部１５が湾曲した形状を有することにより、筐体６５の対応する隅部も湾曲した形状を有することができる。これにより、筐体６５のデザイン性を高めることができる。
【００５９】
図５には、上述の第２貫通孔２５の断面形状に加えて、隅部１５の断面形状も描かれている。図５に示すように、隅部１５の側壁１５３は、第１貫通孔２０の側壁２１と同様の傾斜角度を有していてもよい。例えば、基板１２の第１面１３と隅部１５の側壁１５３とが成す角度θ３と、第１面１３と第１貫通孔２０の側壁２１とが成す角度θ１との差の絶対値は、５°以下である。側壁２１と側壁１５３との間のこのような関係は、後述するように、第１貫通孔２０と同様の方法によって基板１２に形成される貫通孔を連ねて隅部１５を形成することによって実現される。
【００６０】
図５に示すように、貫通電極基板１０は、隅部１５の側壁１５３を覆う第２保護層２７を更に備えていてもよい。第２保護層２７を構成する材料としては、第１面第１絶縁層３２や第２面第１絶縁層４２と同様に、ポリイミド、エポキシなどの絶縁性を有する有機材料を用いることができる。第２保護層２７は、第１面第１絶縁層３２又は第２面第１絶縁層４２と一体的に構成されていてもよい。「一体的」とは、第２保護層２７と第１面第１絶縁層３２又は第２面第１絶縁層４２との間に界面が存在しないことを意味する。
【００６１】
なお、貫通電極基板１０は、直線部１６の側壁を覆う第３保護層を更に備えていてもよい。
【００６２】
貫通電極基板の製造方法
以下、貫通電極基板１０の製造方法の一例について、図６Ａ乃至図１０を参照して説明する。ここでは、１つの大型基板１２Ａに複数の第１貫通孔２０、貫通電極２２、第２貫通孔２５、第１配線構造部３０及び第２配線構造部４０を形成するとともに大型基板１２Ａを複数に分離して複数の貫通電極基板１０を得る方法について説明する。
【００６３】
まず、第１面１３及び第２面１４を含み、且つガラスを含む大型基板１２Ａを準備する。次に、大型基板１２Ａに複数の第１貫通孔２０及び第２貫通孔２５を形成する貫通孔形成工程を実施する。
【００６４】
（貫通孔形成工程）
以下、図６Ａ乃至図７Ｄを参照して、貫通孔形成工程について説明する。まず、図６Ａに示すように、大型基板１２Ａに、隅部予定部１５１、直線部予定部１６１及び固定孔予定部２５１を形成する。隅部予定部１５１とは、大型基板１２Ａのうち後に隅部１５の側壁１５３となる部分である。直線部予定部１６１は、大型基板１２Ａのうち後に直線部１６の側壁となる部分である。また、固定孔予定部２５１とは、大型基板１２Ａのうち後に第２貫通孔２５の側壁２５３となる部分である。
【００６５】
図６Ｂは、図６Ａにおいて枠VIBで囲んだ部分を拡大して示す平面図である。図６Ｂに示すように、隅部予定部１５１、直線部予定部１６１及び固定孔予定部２５１はそれぞれ、互いに部分的に重なるように並ぶ複数の変質部１９を含む。変質部１９は、大型基板１２Ａの他の部分に比べて高い加工性を有する部分である。例えば、変質部１９は、大型基板１２Ａの他の部分に比べて、ウェットエッチングなどのエッチングによって削られ易くなっている。変質部１９は、図６Ｂに示すように、大型基板１２Ａのうち後に第１貫通孔２０が設けられる位置にも形成される。１つの変質部１９が１つの第１貫通孔２０に対応している。好ましくは、第１貫通孔２０のための変質部１９と、隅部予定部１５１、直線部予定部１６１及び固定孔予定部２５１の変質部１９とは、同一の工程で形成される。
【００６６】
変質部１９は、例えば、大型基板１２Ａにレーザを照射し、基板１２を部分的に変質させることによって基板１２に形成される。変質部１９の幅ｗは、基板１２に照射されるスポット径に対応している。幅ｗは、例えば１０μｍ以上且つ６０μｍ以下である。レーザの波長は、大型基板１２Ａの材料に応じて決定されるが、例えば２３０ｎｍ以上且つ３７０ｎｍ以下である。
【００６７】
続いて、変質部１９をエッチングする工程を実施する。例えば、基板１２をフッ化水素などに浸漬して、変質部１９をエッチングする。これによって、図７Ａに示すように、変質部１９を含む隅部予定部１５１、直線部予定部１６１及び固定孔予定部２５１に沿って大型基板１２Ａを加工して、大型基板１２Ａを複数の基板１２に分離することができる。この際、複数の基板１２を接続する接続部１８が残るように大型基板１２Ａを加工してもよい。この場合、複数の基板１２が接続された状態で、第１配線構造部３０などを形成する後工程を実施することができるので、生産性を高めることができる。接続部１８は、例えば基板１２の直線部１６の一部に接続されている。
【００６８】
図７Ｂは、図７Ａにおいて枠VIIBで囲んだ部分を拡大して示す平面図である。図７Ｂに示すように、独立した１つの変質部１９が形成されていた位置には、１つの第１貫通孔２０が設けられる。また、互いに部分的に重なるように並ぶ複数の変質部１９が形成されていた位置には、隅部１５、直線部１６、第２貫通孔２５などが形成される。この場合、第２貫通孔２５の輪郭は、互いに連なる複数の第１湾曲部２５２を含む。同様に、隅部１５は、互いに連なる複数の第２湾曲部１５２を含み、直線部１６は、互いに連なる複数の第３湾曲部１６２を含む。湾曲部２５２，１５２，１６２は、変質部１９をエッチングすることによって基板１２に形成された貫通孔の一部分である。
【００６９】
図７Ｃは、図７Ｂの第２貫通孔２５を更に拡大して示す平面図である。図７Ｃに示すように、第２貫通孔２５の輪郭を構成する複数の第１湾曲部２５２はそれぞれ、第２貫通孔２５の中心よりも外側に向かって凸となるよう湾曲している。
【００７０】
図７Ｃにおいて、符号Ｒ０は、第１貫通孔２０の曲率半径を表し、符号Ｒ１は、第２貫通孔２５の第１湾曲部２５２の曲率半径を表す。第１貫通孔２０及び第１湾曲部２５２はいずれも、レーザ照射によって形成された変質部１９に基づいて大型基板１２Ａを加工することによって得られた部分である。従って、第１湾曲部２５２の曲率半径Ｒ１は第１貫通孔２０の曲率半径Ｒ０にほぼ等しい。例えば、第１貫通孔２０の輪郭の曲率半径Ｒ０に対する、第２貫通孔２５の輪郭を構成する第１湾曲部２５２の曲率半径Ｒ１の比率は、０．９以上且つ１．１以下である。また、第１湾曲部２５２の曲率半径Ｒ１は、例えば１５０μｍ以下である。また、曲率半径Ｒ１は、例えば１００μｍ以上である。
【００７１】
図７Ｄは、図７Ｂの隅部１５を更に拡大して示す平面図である。図７Ｄに示すように、隅部１５の輪郭を構成する複数の第２湾曲部１５２はそれぞれ、基板１２の中心側に向かって凸となるよう湾曲している。図示はしないが、直線部１６の輪郭を構成する複数の第３湾曲部１６２もそれぞれ、基板１２の中心側に向かって凸となるよう湾曲している。
【００７２】
図７Ｄにおいて、符号Ｒ２は、隅部１５の第２湾曲部１５２の曲率半径を表す。隅部１５の第２湾曲部１５２も、第１貫通孔２０及び第２貫通孔２５の第１湾曲部２５２と同様に、レーザ照射によって形成された変質部１９に基づいて大型基板１２Ａを加工することによって得られた部分である。従って、第２湾曲部１５２の曲率半径Ｒ２も、第１貫通孔２０の曲率半径Ｒ０にほぼ等しい。例えば、第１貫通孔２０の輪郭の曲率半径Ｒ０に対する、隅部１５の輪郭を構成する第２湾曲部１５２の曲率半径Ｒ２の比率は、０．９以上且つ１．１以下である。また、第２湾曲部１５２の曲率半径Ｒ２は、例えば１５０μｍ以下である。また、曲率半径Ｒ２は、例えば１００μｍ以上である。
【００７３】
（配線構造部の形成工程）
続いて、図８に示すように、基板１２に第１配線構造部３０、第２配線構造部４０などの配線構造部を形成する。また、図示はしないが、基板１２の第１貫通孔２０に貫通電極２２を形成する。これによって、基板１２に設けられた貫通電極２２、第１配線構造部３０及び第２配線構造部４０を備える貫通電極基板１０を得ることができる。図８に示す状態において、複数の貫通電極基板１０は接続部１８によって接続されている。
【００７４】
また、図８に示すように、第２貫通孔２５の側壁に第１保護層２６を形成してもよい。また、隅部１５の側壁に第２保護層２７を形成してもよい。第２保護層２７は、隅部１５に加えて更に直線部１６を覆っていてもよい。第１保護層２６、第２保護層２７などの保護層は、好ましくは、第１配線構造部３０の第１面第１絶縁層３２又は第２配線構造部４０の第２面第１絶縁層４２と同一の工程で形成される。例えば、有機材料の層を含むフィルムを基板１２に貼り付け、続いて有機材料の層を露光及び現像することによって第１面第１絶縁層３２や第２面第１絶縁層４２などの絶縁層を形成する場合、保護層が形成されるべき領域にもフィルムを貼り付ける。これにより、第１面第１絶縁層３２や第２面第１絶縁層４２などの絶縁層と同時に、第１保護層２６、第２保護層２７及び第３保護層２８などの保護層を形成することができる。なお、第１面第１絶縁層３２や第２面第１絶縁層４２などの絶縁層、及び第１保護層２６、第２保護層２７及び第３保護層２８などの保護層は、有機材料を含む液を基板１２に塗布することによって形成されてもよい。
【００７５】
続いて、基板１２から接続部１８を取り除く。これにより、図９に示すように、複数の貫通電極基板１０を得ることができる。なお、直線部１６のうち接続部１８が接続されていた部分は、第３保護層２８によって覆われていない露出部１６４となっている。その後、図１０に示すように、直線部１６の露出部１６４を覆う第３保護層２８を形成してもよい。
【００７６】
実装基板の製造方法
その後、素子５０を貫通電極基板１０に搭載する。これにより、貫通電極基板１０及び素子５０を備えた実装基板６０を得ることができる。
【００７７】
装置の製造方法
その後、貫通電極基板１０の第２貫通孔２５を利用して、実装基板６０を筐体６５に固定する。例えば、貫通電極基板１０の第２貫通孔２５にボルトやネジなどの固定具５５を挿入し、固定具５５を筐体６５に固定する。これにより、筐体６５に収容された実装基板６０を備えた装置７０を得ることができる。
【００７８】
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。
【００７９】
本実施の形態においては、貫通電極２２が設けられる第１貫通孔２０を基板１２に形成する際、基板１２に形成されるべき第２貫通孔２５、隅部１５及び直線部１６の輪郭に沿って連なるように並ぶ複数の貫通孔を更に形成する。このため、個々の貫通孔の寸法よりも大きな寸法を有する第２貫通孔２５、隅部１５及び直線部１６などを基板１２に容易に形成することができる。また、第２貫通孔２５、隅部１５及び直線部１６などの輪郭を画成する貫通孔を、第１貫通孔２０と同時に形成することにより、従来に比べて工数を増加させることなく第２貫通孔２５、隅部１５及び直線部１６などを形成することができる。
【００８０】
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。
【００８１】
（貫通電極基板の製造方法の第１の変形例）
上述の実施の形態においては、基板１２の直線部１６の輪郭が、基板１２のうち直線部１６が形成されるべき部分の輪郭に沿って並ぶように複数の貫通孔を形成することによって画定される例を示した。本変形例においては、レーザ加工によって直線部１６の輪郭を画定する例について、図１１乃至図１５を参照して説明する。
【００８２】
まず、大型基板１２Ａを準備する。続いて、図１１に示すように、大型基板１２Ａに隅部予定部１５１及び固定孔予定部２５１を形成する。隅部予定部１５１及び固定孔予定部２５１はそれぞれ、複数の変質部１９を含む。図示はしないが、変質部１９は、上述の実施の形態の場合と同様に、大型基板１２Ａのうち後に第１貫通孔２０が設けられる位置にも形成される。
【００８３】
続いて、変質部１９をエッチングする。これによって、図１２に示すように、大型基板１２Ａに隅部１５及び第２貫通孔２５を形成することができる。また、図示はしないが、同時に大型基板１２Ａに第１貫通孔２０を形成することができる。
【００８４】
続いて、図１３に示すように、大型基板１２Ａに第１配線構造部３０、第２配線構造部４０などの配線構造部を形成する。また、図示はしないが、基板１２の第１貫通孔２０に貫通電極２２を形成する。この際、第２貫通孔２５の側壁に第１保護層２６を形成してもよい。
【００８５】
続いて、図１４に示すように、レーザ加工によって大型基板１２Ａを直線的に切断する。レーザ加工は、大型基板１２Ａのうち直線部１６となるべき部分に沿って切断線Ｃが形成されるよう、大型基板１２Ａに施される。これによって、図１５に示すように、複数の貫通電極基板１０を得ることができる。その後、図示はしないが、隅部１５や直線部１６を覆う第２保護層２７などの保護層を形成してもよい。
【００８６】
本変形例においても、上述の実施の形態の場合と同様に、互いに連なる複数の貫通孔を基板１２に形成することにより、隅部１５及び第２貫通孔２５を基板１２に容易に形成することができる。
【００８７】
（その他の変形例）
上述の実施の形態においては、複数の変質部１９が、互いに重なるように基板１２に形成される例を示した。しかしながら、２つの変質部１９の間に隙間が存在するように基板１２に複数の変質部１９を形成してもよい。この場合であっても、変質部１９をエッチングする工程の時間を、基板１２のうち２つの変質部１９の間の部分をもエッチングで除去できる程度に設定することにより、上述の第２貫通孔２５、隅部１５、直線部１６などを基板１２に形成することができる。
【００８８】
また、上述の実施の形態においては、第１貫通孔２０よりも大きな幅を有する第２貫通孔２５が、固定具５５を挿入するための孔として機能する例を示した。しかしながら、第２貫通孔２５の用途が特に限られることはない。
【００８９】
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】
【００９０】
１０  貫通電極基板
１２  基板
１２Ａ  大型基板
１３  第１面
１４  第２面
１５  隅部
１５１  隅部予定部
１５２  第２湾曲部
１５３  側壁
１６  直線部
１６１  直線部予定部
１６２  第３湾曲部
１６４  露出部
１８  接続部
１９  変質部
２０  第１貫通孔
２１  側壁
２２  貫通電極
２２１  第１層
２２２  第２層
２５  第２貫通孔
２５１  固定孔予定部
２５２  第１湾曲部
２５３  側壁
２６  第１保護層
２７  第２保護層
２８  第３保護層
３０  第１配線構造部
３１  第１面第１導電層
３２  第１面第１絶縁層
４０  第２配線構造部
４１  第２面第１導電層
４２  第２面第１絶縁層
５０  素子
５１  端子
５５  固定具
６０  実装基板
６５  筐体
６６  第１筐体
６６１  支持部
６７  第２筐体
７０  装置
Ｃ  切断線
【図１】
2018160539.tif 000003
【図２】
2018160539.tif 000004
【図３】
2018160539.tif 000005
【図４】
2018160539.tif 000006
【図５】
2018160539.tif 000007
【図６Ａ】
2018160539.tif 000008
【図６Ｂ】
2018160539.tif 000009
【図７Ａ】
2018160539.tif 000010
【図７Ｂ】
2018160539.tif 000011
【図７Ｃ】
2018160539.tif 000012
【図７Ｄ】
2018160539.tif 000013
【図８】
2018160539.tif 000014
【図９】
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【図１０】
2018160539.tif 000016
【図１１】
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【図１２】
2018160539.tif 000018
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2018160539.tif 000021
【図１６】
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