(57)【要約】【課題】損失を低減した電子装置、及び、電子装置の製造方法を提供する。【解決手段】電子装置は、基板と、前記基板に対向して設けられる高周波モジュールと、前記基板と前記高周波モジュールとの間に設けられ、前記基板の複数の端子と前記高周波モジュールの複数の端子とをそれぞれ接続する複数のピラーと、前記高周波モジュールと前記基板との間において、平面視で前記複数のピラーを囲み、前記基板から前記高周波モジュールに向かう方向に沿って延在するカーボンナノチューブと、前記カーボンナノチューブの隙間に流し込まれており、前記高周波モジュールと前記基板との間において、平面視で前記複数のピラーを囲むアンダーフィルとを含む。【選択図】図１
2019046878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に対向して設けられる高周波モジュールと、
前記基板と前記高周波モジュールとの間に設けられ、前記基板の複数の端子と前記高周波モジュールの複数の端子とをそれぞれ接続する複数のピラーと、
前記高周波モジュールと前記基板との間において、平面視で前記複数のピラーを囲み、前記基板から前記高周波モジュールに向かう方向に沿って延在するカーボンナノチューブと、
前記カーボンナノチューブの隙間に流し込まれており、前記高周波モジュールと前記基板との間において、平面視で前記複数のピラーを囲むアンダーフィルと
を含む、電子装置。
【請求項２】
前記基板と前記高周波モジュールとの間において、平面視で前記カーボンナノチューブ、前記アンダーフィル、及び前記複数のピラーに囲まれた領域は、空隙である、請求項１記載の電子装置。
【請求項３】
前記ピラーは、金属ピラー、又は、カーボンナノチューブピラーである、請求項１又は２記載の電子装置。
【請求項４】
前記基板の複数の端子の表面に設けられ、前記カーボンナノチューブピラーの成長に用いられる触媒金属層をさらに含む、請求項３記載の電子装置。
【請求項５】
基板の第１面の複数の端子に一端がそれぞれ接続される複数のピラーを設ける工程と、
前記基板の第１面に、平面視で前記複数のピラーを囲み、前記第１面から突出する方向に沿って延在するカーボンナノチューブを設ける工程と、
前記複数のピラーと前記カーボンナノチューブの上に高周波モジュールを設け、前記複数のピラーの他端に前記高周波モジュールの複数の端子をそれぞれ接合する工程と、
平面視で前記複数のピラーを囲むように、前記カーボンナノチューブの隙間にアンダーフィル材を流し込む工程と
を含む、電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置、及び、電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、実装基板にチップがフリップチップで実装され、両者の間にアンダーフィル材が充填された基板実装構造において、該実装基板あるいは該チップの少なくともどちらか一方の一部に、アンダーフィル材の侵入を防ぐ為の溝構造が形成されアンダーフィル材非充填領域を有することを特徴とする基板実装構造がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２４３４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の基板実装構造（電子装置）は、チップ側の光インターフェイスに対応した部分にアンダーフィル材非充填領域を設けて光路を確保するものであり、チップが高周波で動作する際に、アンダーフィル材の誘電率の高さに起因する、動作周波数のずれ、又は、誘電正接についての開示はない。動作周波数のずれ、及び、誘電正接は、電子装置の損失に繋がる。
【０００５】
そこで、損失を低減した電子装置、及び、電子装置の製造方法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】
【０００６】
本発明の実施の形態の電子装置は、基板と、前記基板に対向して設けられる高周波モジュールと、前記基板と前記高周波モジュールとの間に設けられ、前記基板の複数の端子と前記高周波モジュールの複数の端子とをそれぞれ接続する複数のピラーと、前記高周波モジュールと前記基板との間において、平面視で前記複数のピラーを囲み、前記基板から前記高周波モジュールに向かう方向に沿って延在するカーボンナノチューブと、前記カーボンナノチューブの隙間に流し込まれており、前記高周波モジュールと前記基板との間において、平面視で前記複数のピラーを囲むアンダーフィルとを含む。
【発明の効果】
【０００７】
損失を低減した電子装置、及び、電子装置の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態の電子装置１００を示す断面図である。
【図２】電子装置１００の製造工程を示す図である。
【図３】実施の形態の変形例の電子装置１００Ｍを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の電子装置、及び、電子装置の製造方法を適用した実施の形態について説明する。
【００１０】
＜実施の形態＞
図１は、実施の形態の電子装置１００を示す断面図である。ここでは、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。ここでは、説明の便宜上、ＸＹ平面視を平面視と称し、Ｚ軸方向を高さ方向（上下方向）と称す。
【００１１】
電子装置１００は、配線基板１１０、高周波モジュール１２０、銅ピラー１３０、ＣＮＴ(Carbon  Nano  Tube)１４０、及びアンダーフィル１５０を含む。
【００１２】
配線基板１１０は、例えば、ＦＲ−４(Flame  Retardant  type  4)等の配線基板であり、上面に端子１１１Ａ、１１１Ｂを有する。配線基板１１０は、基板の一例である。配線基板１１０には、高周波モジュール１２０以外の半導体チップ、電子モジュール、電子部品等が実装されていてもよい。配線基板１１０は、上面以外にも配線層を有する多層基板であってもよい。なお、図２には２個の端子１１１Ａ、１１１Ｂを示すが、配線基板１１０は、実際には、さらに多くの端子を有する。
【００１３】
高周波モジュール１２０は、下面に端子１２１Ａ、１２１Ｂを有し、銅ピラー１３０、ＣＮＴ１４０、及びアンダーフィル１５０によって配線基板１１０に実装される。高周波モジュール１２０は、平面視で矩形状である。
【００１４】
高周波モジュール１２０は、例えば、３０ＧＨｚ以上の高周波で動作するＬＳＩ(Large  Scale  Integrated  circuit：大規模集積回路)又はミリ波モジュール等である。高周波とは、一例として、３０ＧＨｚ以上の周波数をいう。ここでは、高周波の帯域をミリ波帯として捉えてもよい。ミリ波帯とは、例えば、波長が１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の周波数の電波であり、周波数でいうと、３０ＧＨｚから３００ＧＨｚ程度の帯域である。
【００１５】
端子１２１Ａ、１２１Ｂは、銅ピラー１３０を介して配線基板１１０の端子１１１Ａ、１１１Ｂに接続される。なお、図２には２個の端子１２１Ａ、１２１Ｂを示すが、高周波モジュール１２０は、実際には、さらに多くの端子を有していてもよい。
【００１６】
銅ピラー１３０は、配線基板１１０の端子１１１Ａ、１１１Ｂと高周波モジュール１２０の端子１２１Ａ、１２１Ｂとを接続する柱状の金属配線である。銅ピラー１３０は、ピラー又は導電ピラーの一例である。銅ピラー１３０は、例えば、配線基板１１０の端子１１１Ａ、１１１Ｂを除いた部分にマスクを形成した状態で、電解めっき処理によって銅めっきを堆積することによって作製される。銅ピラー１３０のＺ軸方向の高さは、ＣＮＴ１４０の高さから、端子１１１Ａ及び１２１Ａの厚さ、又は、端子１１１Ｂ及び１２１Ｂの厚さを引いた高さに等しい。
【００１７】
なお、図１には２個の銅ピラー１３０を示すが、実際には、銅ピラー１３０は、実際には、さらに多くの銅ピラー１３０が設けられていてもよい。高周波モジュール１２０に接続されるすべての銅ピラー１３０は、平面視で高周波モジュール１２０の矩形状の輪郭よりも内側に配置される。
【００１８】
ＣＮＴ１４０は、配線基板１１０の上面において、平面視で高周波モジュール１２０に接続されるすべての銅ピラー１３０を囲繞するように設けられるシート構造を有する矩形環状の部材である。より具体的には、ＣＮＴ１４０は、平面視で高周波モジュール１２０の矩形状の外周に沿って設けられており、矩形環状の領域の内側に位置するＣＮＴ１４０は、高周波モジュール１２０の下側に位置し、矩形環状の領域の外側に位置するＣＮＴ１４０は、高周波モジュール１２０の外周よりも外側に位置している。
【００１９】
矩形環状の領域の最も内側に位置するＣＮＴ１４０は、一例として、高周波モジュール１２０の矩形状の外周よりも（高周波モジュール１２０の側壁よりも）内側に５０マイクロメートルの位置にある。
【００２０】
ＣＮＴ１４０の高さは、銅ピラー１３０の高さに端子１１１Ａ及び１２１Ａの厚さ、又は、端子１１１Ｂ及び１２１Ｂの厚さを加えた高さに等しい。平面視で高周波モジュール１２０の下側に位置するＣＮＴ１４０の上端は、高周波モジュール１２０の下面に接している。ＣＮＴ１４０は、配線基板１１０から高周波モジュール１２０に向かう方向に沿って延在している。
【００２１】
ここで、配線基板１１０から高周波モジュール１２０に向かう方向は、高周波モジュール１２０から配線基板１１０に向かう方向と同義であり、Ｚ軸方向である。また、ＣＮＴ１４０が延在する方向は、ＣＮＴ１４０がチューブ状に成長した方向である。
【００２２】
また、ＣＮＴ１４０が配線基板１１０から高周波モジュール１２０に向かう方向に沿って延在するとは、ＣＮＴ１４０がＺ軸方向に平行に延在している場合と、Ｚ軸方向には平行ではなくても、Ｘ軸方向及びＹ軸方向ではなく、ＣＮＴ１４０が全体的にＺ軸方向に向かって延在している場合とを含む意味である。
【００２３】
また、ＣＮＴ１４０は、例えば、配線基板１１０の上面に設けた樹脂シート（図１では図示を省略）の上に、垂直配向多層カーボンナノチューブの束を転写されることによって設けられる。
【００２４】
垂直配向多層カーボンナノチューブは、ＣＮＴ作製用の基板上に、垂直方向にＣＮＴを配向させたものであり、基板に近い根元側は基板に対して略垂直に成長するが、基板から離れるに従って、湾曲する場合、又は、折れ曲がる場合等のように垂直方向に成長しない区間を含み得る。ＣＮＴ１４０は、一例として、このように湾曲したＣＮＴ又は折れ曲がった区間を含み得る垂直配向多層カーボンナノチューブを配線基板１１０の上面に設けた樹脂シートに転写したものである。
【００２５】
このため、垂直配向多層カーボンナノチューブを用いる場合には、ＣＮＴ１４０が配線基板１１０から高周波モジュール１２０に向かう方向（Ｚ軸方向）に沿って延在するとは、配線基板１１０と高周波モジュール１２０との間に、配向方向がＺ軸方向を向くように垂直配向多層カーボンナノチューブを設けることである。なお、垂直配向多層カーボンナノチューブは高い熱伝導率（１５００Ｗ／ｍ・Ｋ程度）を有しているが、合成の際の基板に近い根元側の１本１本の間隔が数十から数百ナノメートル程度であり、先端に近づくにつれて数本から数十本程度が束になり１本１本の間隔が数ナノメートル程度の束状構造になっている。このような束状のＣＮＴ１４０は、応力吸収特性に優れたナノカーボン接合構造体である。
【００２６】
なお、ここでは、ＣＮＴ１４０の高さが銅ピラー１３０の高さに端子１１１Ａ及び１２１Ａの厚さ、又は、端子１１１Ｂ及び１２１Ｂの厚さを加えた高さに等しい高さを有する形態について説明するが、ＣＮＴ１４０の高さは銅ピラー１３０の高さに端子１１１Ａ及び１２１Ａの厚さ、又は、端子１１１Ｂ及び１２１Ｂの厚さを加えた高さよりも高くてもよい。この場合は、ＣＮＴ１４０のうち、平面視で高周波モジュール１２０の下に位置するＣＮＴ１４０は、高さ方向に押圧された状態で高周波モジュール１２０の下側に接触し、平面視で高周波モジュール１２０の外側に位置するＣＮＴ１４０の一部は、高周波モジュール１２０の側面に接触する。
【００２７】
アンダーフィル１５０は、ＣＮＴ１４０の隙間に流し込まれ、ＣＮＴ１４０の隙間を封じている。ＣＮＴ１４０は、数ナノメートルから数百ナノメートル程度の間隔で配置されているため、アンダーフィル１５０を形成するためのアンダーフィル材は、毛細管現象による吸引効果によってＣＮＴ１４０の１本１本の間の隙間ないしは束同士の隙間に吸引される。すなわち、アンダーフィル１５０は、高周波モジュール１２０の下面では、ＣＮＴ１４０とともに、共存する形で高周波モジュール１２０の下面に接触している。また、アンダーフィル１５０は、高周波モジュール１２０の側面の下部にも接触し、高周波モジュール１２０の側面の下部を固定している。
【００２８】
このため、アンダーフィル１５０は、平面視で高周波モジュール１２０に接続されるすべての銅ピラー１３０を囲繞する矩形環状の領域（ＣＮＴ１４０が配置される領域）内に設けられ、束状のＣＮＴ１４０同士を固定するとともに、配線基板１１０に対して高周波モジュール１２０を固定している。また、アンダーフィル材は、ＣＮＴ１４０の隙間に吸引されるため、平面視で矩形環状に設けられるＣＮＴ１４０よりも内側には流入しない。
【００２９】
ＣＮＴ１４０の１本１本の間の隙間ないしは束同士の隙間は数ナノメートル程度から数百ナノメートル程度であるため吸引効果が大きいが、ＣＮＴ１４０が存在しない領域（平面視で矩形環状に設けられるＣＮＴ１４０よりも内側の領域）には吸引効果が生じないからである。
【００３０】
このようにアンダーフィル１５０がＣＮＴ１４０の隙間を封止しており、また、アンダーフィル材がＣＮＴ１４０が存在しない領域に流入しないことにより、配線基板１１０と高周波モジュール１２０との間には、空隙１０が設けられる。空隙１０は、配線基板１１０と高周波モジュール１２０によって上下が封止され、ＣＮＴ１４０及びアンダーフィル１５０によって四側面が封止される直方体状の空間である。銅ピラー１３０は、空隙１０の内部に位置する。空隙１０は、図１に示す断面では、銅ピラー１３０と、ＣＮＴ１４０及びアンダーフィル１５０との間にも延在している。
【００３１】
さらに、空隙１０を設ける際に窒素又はアルゴンなどの不活性気体雰囲気中又は真空中で封止することにより、空隙１０の内部に不活性気体を充填することができ、又は、空隙１０の内部を真空にすることができ、湿度を抑えることで信頼性を向上させ、高周波特性の低減をさらに抑制することが可能となる。
【００３２】
なお、アンダーフィル１５０を形成するためのアンダーフィル材（樹脂材料）は、ＣＮＴ１４０の束の間、及び／又は、ＣＮＴ１４０の１本１本の間に埋め込み可能であれば特に制限はなく、特に限定されるものではないが、次のようなものを用いることができる。例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリビニル系樹脂、ワックス等を適用することができる。
【００３３】
次に、電子装置１００の製造方法について説明する。図２は、電子装置１００の製造工程を示す図である。
【００３４】
まず、図２（Ａ）に示すように、配線基板１１０の上面の端子１１１Ａ、１１１Ｂに銅ピラー１３０を設けるとともに、配線基板１１０の上面に樹脂シート１４１を設ける。銅ピラー１３０は、例えば、配線基板１１０の端子１１１Ａ、１１１Ｂを除いた部分にマスクを形成した状態で、電解めっき処理によって銅めっきを堆積することによって作製される。銅ピラー１３０を作製する際に用いるマスクは、エッチング溶液を用いて除去すればよい。
【００３５】
樹脂シート１４１は、例えば、シリコーングリス、ホットメルト樹脂（ポリアミド系ホットメルト樹脂、ポリウレタン系ホットメルト樹脂、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂等のホットメルト樹脂）、又は熱伝導シートであり、ＣＮＴ１４０を設ける矩形環状の領域に、スクリーン印刷等によって塗布すればよい。
【００３６】
次に、図２（Ｂ）に示すように、樹脂シート１４１の上にＣＮＴ１４０を転写し、さらに、下面に端子１２１Ａ、１２１Ｂを設けた高周波モジュール１２０を用意し、はんだで端子１２１Ａ、１２１Ｂと銅ピラー１３０を接合する。なお、はんだの代わりに導電性接着剤を用いてもよいし、端子１２１Ａ、１２１Ｂと銅ピラー１３０を熱圧着で接合してもよい。
【００３７】
ＣＮＴ１４０の転写は、次のように行えばよい。ＣＮＴ作製用の基板上に垂直配向多層カーボンナノチューブの束を予め合成しておき、垂直配向多層カーボンナノチューブの束をＣＮＴ作製用の基板から剥がしてシリコーンゴム上に転写し、さらにシリコーンゴム状の垂直配向多層カーボンナノチューブの束を樹脂シート１４１の上に転写することによって、樹脂シート１４１の上にＣＮＴ１４０を配置することができる。
【００３８】
図２（Ｂ）に示す状態では、平面視で高周波モジュール１２０の外周よりも外側に位置するＣＮＴ１４０の上端側は、剣山のようにＣＮＴ１４０の先端が剥き出しになっている。
【００３９】
次に、図２（Ｃ）に示すように、平面視で高周波モジュール１２０の外周よりも外側に位置するＣＮＴ１４０の上端側から、アンダーフィル材１５１を塗布する。アンダーフィル材１５１は、ＣＮＴ１４０の隙間に吸引されながら、すべてのＣＮＴ１４０の間に広がり、高周波モジュール１２０の下側に位置するＣＮＴ１４０の間にも広がる。
【００４０】
これにより、図２（Ｄ）に示すように、ＣＮＴ１４０の間に流し込まれたアンダーフィル１５０が完成する。この状態では、高周波モジュール１２０の外周に沿った下面は、ＣＮＴ１４０及びアンダーフィル１５０によって配線基板１１０に固定される。
【００４１】
アンダーフィル材１５０は、平面視で矩形環状に設けられる束状のＣＮＴ１４０同士を固定し、ＣＮＴ１４０の隙間を封止するため、配線基板１１０と高周波モジュール１２０によって上下が封止され、ＣＮＴ１４０及びアンダーフィル材１５０によって四側面が封止される空隙１０が出現する。
【００４２】
なお、ＣＮＴ１４０は、次のような方法で製造することができる。ＣＮＴ作製用の基板の表面に、触媒金属として厚さ２．５ｎｍの鉄をスパッタ法により堆積する。なお、触媒金属の堆積には、この他に電子ビーム蒸着（ＥＢ）法又は分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法を用いてもよい。基板としては熱酸化膜（厚み３００ｎｍ程度）付きシリコン基板を用いるが、ほかにシリコン基板、アルミナ基板、石英基板、サファイア基板を用いてもよく特に制限はない。
【００４３】
続いて、ホットフィラメント化学気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＶＤ）法により、原料ガスにアセチレン・アルゴンの混合ガスを用い、ＣＮＴ作製用の基板を６２０℃に加熱し、圧力１ｋＰａでカーボンナノチューブを成長する。成長方法としては、この他にリモートプラズマＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法を用いてもよい。
【００４４】
成長の結果、ＣＮＴ作製用の基板に垂直にカーボンナノチューブの束が成長する。カーボンナノチューブの長さは、成長条件や成長時間により任意に調整でき、ＣＮＴ作製用の基板の温度が６２０℃で圧力が１ｋＰａの条件の場合には、成長時間６０分で１５０ミクロン程度のカーボンナノチューブの束を得ることができる。
【００４５】
同じ合成条件で厚さ１ｎｍの鉄触媒を用いると、２５０ミクロン程度の長さの多層カーボンナノチューブを成長させることができる。多層カーボンナノチューブの原料ガスとしては、例えばアセチレンを用いることができる。なお、アセチレン他に、メタン、エチレン等の炭化水素類、又は、エタノール、メタノール等のアルコール類を用いてもよい。
【００４６】
触媒種や触媒の下地膜も同様に限定されるわけではなく、触媒種としてはコバルト、ニッケル、鉄、金、銀、白金等のカーボンナノチューブの触媒と成り得る金属ないしはその合金であればよい。また、ここでは下地膜を用いない形態について説明しているが、下地膜としてモリブデン、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、ニオブ、バナジウム、タンタルナイトライド、チタンシリサイド、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、タンタル、タングステン、銅、金、白金等のうち少なくとも一種を含む金属製又は合金製の下地膜を用いてもよい。触媒として鉄、コバルト、ニッケル等を用いる場合には、３００℃〜１１００℃の範囲でナノチューブを成長させることができ、好ましくは５００℃〜８００℃の範囲がよい。
【００４７】
以上のように、電子装置１００では、高周波モジュール１２０の下には、空隙１０が設けられる。空隙１０は、配線基板１１０と高周波モジュール１２０によって上下が封止され、ＣＮＴ１４０及びアンダーフィル１５０によって四側面が封止される直方体状の空間であり、銅ピラー１３０は空隙１０の内部を通っている。
【００４８】
ここで、ＣＮＴ１４０を含まず、高周波モジュールの下に空隙１０が設けられておらず、高周波モジュールと配線基板との間の全体にアンダーフィルが設けられている比較用の電子装置について検討する。アンダーフィル材は、配線基板に対して高周波モジュールを安定的に固定する接合材料であるが、空気よりも誘電率が高いため、高周波で駆動されるモジュールの近くに配置されると、誘電正接（tanδ）が大きいことによる高周波特性の損失、及び、高周波モジュールの動作周波数が設計値からずれることによる損失が生じる。樹脂製のアンダーフィル材の誘電率は約２〜約３である。このため、比較用の電子装置では、損失が大きくなる。
【００４９】
ここで、比較用の電子装置において、アンダーフィル材が高周波モジュールの下に流入しないようにしつつ、配線基板に対して高周波モジュールを固定することは困難である。アンダーフィル材の流動性を制御することは簡単ではないからである。
【００５０】
これに対して、実施の形態の電子装置１００では、シート構造を有するＣＮＴ１４０を高周波モジュール１２０の外周部に配置し、ＣＮＴ１４０にアンダーフィル材１５１を流し込む（吸引させる）ことにより、高周波モジュール１２０を配線基板１１０に対して安定的に固定しつつ、高周波モジュール１２０の下に空隙１０を設けることができる。
【００５１】
このように高周波モジュール１２０の下に空隙１０を設ければ、高周波モジュール１２０の下の空間には空気が存在することになるため、比較用の電子装置のようにアンダーフィルが存在する場合に比べて、高周波モジュール１２０の下の領域における誘電率を低下させることができ、高周波モジュール１２０の高周波特性等の損失を低減することができる。
【００５２】
従って、実施の形態によれば、損失を低減した電子装置１００を提供することができる。
【００５３】
また、配線基板１１０と高周波モジュール１２０とはＣＮＴ１４０によって接続されており、ＣＮＴ１４０は、高い熱伝導率と、加重に対する高い圧力応答性とを有するため、放熱性の向上と、衝撃に対する耐性とを増大させることができる。
【００５４】
この結果、高周波モジュール１２０の高周波駆動に伴う発熱が生じても、長期にわたって高周波モジュール１２０の安定的な動作を実現することができ、また、外部から衝撃が加えられても、配線基板１１０と高周波モジュール１２０との銅ピラー１３０による安定的な電気的接続を確保でき、信頼性を向上させることができる。
【００５５】
なお、以上では、銅ピラー１３０を含む電子装置１００について説明したが、銅ピラー１３０の代わりに、ＣＮＴをピラーとして用いてもよい。図３は、実施の形態の変形例の電子装置１００Ｍを示す図である。
【００５６】
電子装置１００Ｍは、配線基板１１０、高周波モジュール１２０、ＣＮＴピラー１３０Ｍ、ＣＮＴ１４０、及びアンダーフィル１５０を含む。電子装置１００Ｍは、図１に示す電子装置１００の銅ピラー１３０をＣＮＴピラー１３０Ｍに置き換え、配線基板１１０の端子１１１Ａ、１１１Ｂと、高周波モジュール１２０の端子１２１Ａ、１２１Ｂとを接続した構成を有する。
【００５７】
ＣＮＴピラー１３０Ｍは、ＣＮＴ１４０と同様に配線基板１１０から高周波モジュール１２０に向かう方向に沿って延在している。また、ＣＮＴピラー１３０Ｍは、端子１１１Ａ、１１１Ｂと端子１２１Ａ、１２１Ｂとを接続する。
【００５８】
このようなＣＮＴピラー１３０Ｍは、例えば、端子１１１Ａ、１１１Ｂの上にカーボンナノチューブの束を成長させることによって作製することができる。例えば、金又は白金等の金属製の端子１１１Ａ、１１１Ｂの上に、例えばタンタル（Ｔａ）層（３０ナノメートル）の上にアルミニウム（Ａｌ）層（１５ナノメートル）、及び鉄（Ｆｅ）層（２．５ナノメートル）を形成する。タンタル層は端子１１１Ａ、１１１Ｂとして用いられている金又は白金が触媒側に拡散することを防ぐために設けられており、アルミニウム層と鉄層は、カーボンナノチューブの束を成長させるための触媒として用いる。
【００５９】
配線基板１１０の上面の全体（端子１１１Ａ、１１１Ｂの上面と、端子１１１Ａ、１１１Ｂが設けられていない部分との全体）に、タンタル層、アルミニウム層、及び鉄層をスパッタ法で堆積し、フォトリソグラフィによってパターニングすることで、端子１１１Ａ、１１１Ｂの上面のみにタンタル層、アルミニウム層、及び鉄層を形成する。
【００６０】
続いて、ホットフィラメント化学気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＶＤ）法により、原料ガスにアセチレン・アルゴンの混合ガス（１０％）を用い、配線基板１１０の温度を６２０℃、圧力１ｋＰａでカーボンナノチューブを成長する。成長時間は２０分である。この結果、ＣＮＴピラー１３０Ｍとしてのカーボンナノチューブの束は、およそ２０ミクロン程度の長さで得られる。ＣＮＴの長さは合成時間や合成温度などの合成条件、触媒膜厚、触媒種により調整可能である。
【００６１】
このようなＣＮＴピラー１３０Ｍを配線基板１１０の端子１１１Ａ、１１１Ｂの上に形成した状態で、導電性接着剤で端子１２１Ａ、１２１ＢにＣＮＴピラー１３０Ｍを接合する。さらに、ＣＮＴ１４０の上端側から、アンダーフィル材１５１を塗布してアンダーフィル１５０を形成することで、電子装置１００Ｍを作製することができる。
【００６２】
端子１２１Ａ、１２１ＢへのＣＮＴピラー１３０Ｍの接合には、導電性接着剤以外にもポリアミド系ホットメルト樹脂、ポリウレタン系ホットメルト樹脂、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂等のホットメルト樹脂、半田、金属ナノペーストを用いても良い。
【００６３】
ＣＮＴピラー１３０Ｍの成長方法としては、上述の他に、リモートプラズマＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法を用いてもよい。多層カーボンナノチューブの原料ガスはアセチレンに限定されず、メタン、エチレン等の炭化水素類、又は、エタノール、メタノール等のアルコール類を用いてもよい。
【００６４】
触媒及び地膜も同様に上述のものに限定されず、触媒種としてはコバルト、ニッケル、鉄、金、銀、白金等のカーボンナノチューブの触媒になり得る金属又はその合金であればよい。下地膜としては、モリブデン、チタン、ハフニウム、ジルコニウム、ニオブ、バナジウム、タンタルナイトライド、チタンシリサイド、アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン、タンタル、タングステン、銅、金、白金等のうち少なくとも一種を含む金属又は合金で作製される膜構造を用いてもよい。
【００６５】
ＣＮＴピラー１３０Ｍは、ＣＮＴ１４０と同様に導電性接着剤、ポリアミド系ホットメルト樹脂、ポリウレタン系ホットメルト樹脂、ポリオレフィン系ホットメルト樹脂等のホットメルト樹脂、半田、金属ナノペーストを用いても良い。その場合は、ＣＮＴ１３０を設ける矩形環状の領域に、スクリーン印刷等によって塗布すればよい。
【００６６】
以上、本発明の例示的な実施の形態の電子装置、及び、電子装置の製造方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
基板と、
前記基板に対向して設けられる高周波モジュールと、
前記基板と前記高周波モジュールとの間に設けられ、前記基板の複数の端子と前記高周波モジュールの複数の端子とをそれぞれ接続する複数のピラーと、
前記高周波モジュールと前記基板との間において、平面視で前記複数のピラーを囲み、前記基板から前記高周波モジュールに向かう方向に沿って延在するカーボンナノチューブと、
前記カーボンナノチューブの隙間に流し込まれており、前記高周波モジュールと前記基板との間において、平面視で前記複数のピラーを囲むアンダーフィルと
を含む、電子装置。
（付記２）
前記基板と前記高周波モジュールとの間において、平面視で前記カーボンナノチューブ、前記アンダーフィル、及び前記複数のピラーに囲まれた領域は、空隙である、付記１記載の電子装置。
（付記３）
前記ピラーは、金属ピラー、又は、カーボンナノチューブピラーである、付記１又は２記載の電子装置。
（付記４）
前記基板の複数の端子の表面に設けられ、前記カーボンナノチューブピラーの成長に用いられる触媒金属層をさらに含む、付記３記載の電子装置。
（付記５）
前記カーボンナノチューブは、合成の際の基板に近い根元側の１本１本の間隔が数十から数百ナノメートル程度であり、先端に近づくにつれて数本から数十本程度が束になり１本１本の間隔が数ナノメートル程度の束状構造になっている、付記１乃至４のいずれか一項記載の電子装置。
（付記６）
前記高周波モジュールと前記基板との間において前記複数のピラーを囲むカーボンナノチューブのうち、平面視で最も内側に位置するカーボンナノチューブの位置は、前記高周波モジュールの側面よりも５０マイクロメートル以内の位置である、付記１乃至５のいずれか一項記載の電子装置。
（付記７）
基板の第１面の複数の端子に一端がそれぞれ接続される複数のピラーを設ける工程と、
前記基板の第１面に、平面視で前記複数のピラーを囲み、前記第１面から突出する方向に沿って延在するカーボンナノチューブを設ける工程と、
前記複数のピラーと前記カーボンナノチューブの上に高周波モジュールを設け、前記複数のピラーの他端に前記高周波モジュールの複数の端子をそれぞれ接合する工程と、
平面視で前記複数のピラーを囲むように、前記カーボンナノチューブの隙間にアンダーフィル材を流し込む工程と
を含む、電子装置の製造方法。
【符号の説明】
【００６７】
１００  電子装置
１１０  配線基板
１１１Ａ、１１１Ｂ  端子
１２０  高周波モジュール
１２１Ａ、１２１Ｂ  端子
１３０  銅ピラー
１４０  ＣＮＴ
１５０  アンダーフィル
１００Ｍ  電子装置
１３０Ｍ  ＣＮＴピラー
【図１】
2019046878.tif 000003
【図２】
2019046878.tif 000004
【図３】
2019046878.tif 000005