(57)【要約】      （修正有）【課題】配線基板上に電子部品を搭載するために、バンプを介して電気的に接続しているが、バンプの形成に手間がかかる。【解決手段】第１基板１０および第１基板導電層２０と、第２基板３０および第２基板導電層４１と、絶縁層５０と、絶縁層５０上に形成の第１導電部６１と、絶縁層５０を貫通する第２導電部６２および第３導電部６３を有する基板間導電層６０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の側の第１基板第１面および前記第１の側と反対の第２の側の第１基板第２面を有する第１基板と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に少なくとも一部が露出した第１基板導電層と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に位置し、前記第１の側の第２基板第１面および前記第２の側の第２基板第２面を有する第２基板と、
前記第２基板第１面に対して前記第１の側に位置する第２基板導電層と、
前記第１基板第１面、前記第１基板導電層、前記第２基板第１面、または前記第２基板導電層に対して前記第１の側に位置し、絶縁性を有する絶縁層と、
前記絶縁層に対して前記第１の側に位置する第１導電部、前記第１導電部から前記第１基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第２導電部、および前記第１導電部から前記第２基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第３導電部を有する基板間導電層と、を備える導電基板。
【請求項２】
前記第２基板は、前記第１基板第１面から前記第１基板第２面側に向かって設けられた凹部内に位置する、請求項１に記載の導電基板。
【請求項３】
前記第２基板第１面に対して前記第１の側に位置し、前記第２基板導電層の一部を含むキャパシタを更に備える、請求項１又は２に記載の導電基板。
【請求項４】
前記第１基板導電層は、前記第１基板第１面から前記第１基板第２面まで貫通する貫通電極である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の導電基板。
【請求項５】
前記第２基板導電層は、前記基板間導電層よりも前記第１基板第１面に沿った面方向の幅が小さい配線部を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の導電基板。
【請求項６】
前記第２基板の熱膨張係数は、前記第１基板の熱膨張係数よりも小さい、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の導電基板。
【請求項７】
前記第１基板の熱膨張係数は、１２ｐｐｍ以上である、請求項６に記載の導電基板。
【請求項８】
前記第１基板は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂の少なくとも一方を含有する、請求項７に記載の導電基板。
【請求項９】
前記第２基板は、ガラスまたはシリコンを含有する、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の導電基板。
【請求項１０】
第１の側の第１基板第１面および前記第１の側と反対の第２の側の第１基板第２面を有する第１基板と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に少なくとも一部が露出した第１基板導電層と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に位置し、前記第１の側の第２基板第１面および前記第２の側の第２基板第２面を有する第２基板と、
前記第２基板第１面に対して前記第１の側に位置する第２基板導電層と、
前記第１基板第１面、前記第１基板導電層、前記第２基板第１面、または前記第２基板導電層に対して前記第１の側に位置し、絶縁性を有する絶縁層と、
前記絶縁層に対して前記第１の側に位置する第１導電部、前記第１導電部から前記第１基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第２導電部、および前記第１導電部から前記第２基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第３導電部を有する基板間導電層と、を有する導電基板と、
前記導電基板に搭載された少なくとも１つの電子部品と、を備える、電子部品搭載基板。
【請求項１１】
前記電子部品は、前記第２基板導電層に対して前記第１の側の位置し、前記第２基板導電層に電気的に接続されている、請求項１０に記載の電子部品搭載基板。
【請求項１２】
前記電子部品は、前記第１の側から見た場合に前記第２基板の少なくとも一部に重なっている、請求項１１に記載の電子部品搭載基板。
【請求項１３】
前記電子部品は、前記基板間導電層に対して前記第１の側に位置し、前記基板間導電層を介して前記第２基板導電層に電気的に接続されている、請求項１１又は１２に記載の電子部品搭載基板。
【請求項１４】
第１の側の第１基板第１面と、前記第１の側と反対の第２の側の第１基板第２面と、を有する第１基板を準備する工程と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に少なくとも一部が露出するように第１基板導電層を形成する工程と、
前記第１の側の第２基板第１面と、前記第２の側の第２基板第２面と、を有する第２基板を準備する工程と、
前記第２基板第１面に対して前記第１の側に、第２基板導電層を形成する工程と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に、前記第２基板導電層が形成された前記第２基板を搭載する工程と、
前記第１基板第１面、前記第１基板導電層、前記第２基板第１面、または前記第２基板導電層に対して前記第１の側に、絶縁性を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に対して前記第１の側に位置する第１導電部と、前記第１導電部から前記第１基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第２導電部と、前記第１導電部から前記第２基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第３導電部と、を有する基板間導電層を形成する工程と、を備える導電基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、導電基板、電子部品搭載基板および導電基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、配線基板上に電子部品を搭載するための種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、インターポーザを介して電子部品を配線基板上に搭載する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８７３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、インターポーザと配線基板との間にバンプを形成したうえで、バンプを介してインターポーザを配線基板に電気的に接続する必要がある。このため、特許文献１に記載の技術では、バンプの形成に手間がかかることで、電子部品を簡便に搭載することが困難であった。
【０００５】
本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、電子部品を簡便に搭載することができる導電基板、電子部品搭載基板および導電基板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】
上記の課題を解決するために、本開示の一態様では、
第１の側の第１基板第１面および前記第１の側と反対の第２の側の第１基板第２面を有する第１基板と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に少なくとも一部が露出した第１基板導電層と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に位置し、前記第１の側の第２基板第１面および前記第２の側の第２基板第２面を有する第２基板と、
前記第２基板第１面に対して前記第１の側に位置する第２基板導電層と、
前記第１基板第１面、前記第１基板導電層、前記第２基板第１面、または前記第２基板導電層に対して前記第１の側に位置し、絶縁性を有する絶縁層と、
前記絶縁層に対して前記第１の側に位置する第１導電部、前記第１導電部から前記第１基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第２導電部、および前記第１導電部から前記第２基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第３導電部を有する基板間導電層と、を備える導電基板が提供される。
【０００７】
前記第２基板は、前記第１基板第１面から前記第１基板第２面側に向かって設けられた凹部内に位置してもよい。
【０００８】
前記第２基板第１面に対して前記第１の側に位置し、前記第２基板導電層の一部を含むキャパシタを更に備えてもよい。
【０００９】
前記第１基板導電層は、前記第１基板第１面から前記第１基板第２面まで貫通する貫通電極であってもよい。
【００１０】
前記第２基板導電層は、前記基板間導電層よりも前記第１基板第１面に沿った面方向の幅が小さい配線部を有してもよい。
【００１１】
前記第２基板の熱膨張係数は、前記第１基板の熱膨張係数よりも小さくてもよい。
【００１２】
前記第１基板の熱膨張係数は、１２ｐｐｍ以上であってもよい。
【００１３】
前記第１基板は、エポキシ樹脂およびポリイミド樹脂の少なくとも一方を含有してもよい。
【００１４】
前記第２基板は、ガラスまたはシリコンを含有してもよい。
【００１５】
本開示の他の一態様では、
第１の側の第１基板第１面および前記第１の側と反対の第２の側の第１基板第２面を有する第１基板と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に少なくとも一部が露出した第１基板導電層と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に位置し、前記第１の側の第２基板第１面および前記第２の側の第２基板第２面を有する第２基板と、
前記第２基板第１面に対して前記第１の側に位置する第２基板導電層と、
前記第１基板第１面、前記第１基板導電層、前記第２基板第１面、または前記第２基板導電層に対して前記第１の側に位置し、絶縁性を有する絶縁層と、
前記絶縁層に対して前記第１の側に位置する第１導電部、前記第１導電部から前記第１基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第２導電部、および前記第１導電部から前記第２基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第３導電部を有する基板間導電層と、を有する導電基板と、
前記導電基板に搭載された少なくとも１つの電子部品と、を備える、電子部品搭載基板が提供される。
【００１６】
前記電子部品は、前記第２基板導電層に対して前記第１の側の位置し、前記第２基板導電層に電気的に接続されていてもよい。
【００１７】
前記電子部品は、前記第１の側から見た場合に前記第２基板の少なくとも一部に重なっていてもよい。
【００１８】
前記電子部品は、前記基板間導電層に対して前記第１の側に位置し、前記基板間導電層を介して前記第２基板導電層に電気的に接続されていてもよい。
【００１９】
本開示の他の一態様では、
第１の側の第１基板第１面と、前記第１の側と反対の第２の側の第１基板第２面と、を有する第１基板を準備する工程と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に少なくとも一部が露出するように第１基板導電層を形成する工程と、
前記第１の側の第２基板第１面と、前記第２の側の第２基板第２面と、を有する第２基板を準備する工程と、
前記第２基板第１面に対して前記第１の側に、第２基板導電層を形成する工程と、
前記第１基板第１面に対して前記第１の側に、前記第２基板導電層が形成された前記第２基板を搭載する工程と、
前記第１基板第１面、前記第１基板導電層、前記第２基板第１面、または前記第２基板導電層に対して前記第１の側に、絶縁性を有する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に対して前記第１の側に位置する第１導電部と、前記第１導電部から前記第１基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第２導電部と、前記第１導電部から前記第２基板導電層まで前記絶縁層を貫通する第３導電部と、を有する基板間導電層を形成する工程と、を備える、導電基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本開示によれば、電子部品を簡便に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態による導電基板を示す断面図である。
【図２】本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。
【図３】図２に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。
【図４】図３に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。
【図５】本実施形態の第１の変形例による導電基板を示す断面図である。
【図６】本実施形態の第２の変形例による電子部品搭載基板を示す断面図である。
【図７】本実施形態の第３の変形例による電子部品搭載基板を示す断面図である。
【図８】本実施形態の第４の変形例によるキャパシタを示す断面図である。
【図９】導電基板が搭載される製品の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本開示の実施形態に係る導電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。
【００２３】
導電基板１
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導電基板１の構成について説明する。本実施形態の導電基板１は、電子部品を搭載するために用いることができる。図１は、本実施形態による導電基板１を示す断面図である。
【００２４】
図１に示すように、導電基板１は、第１基板１０と、第１基板導電層の一例である貫通電極２０と、第２基板３０と、第２基板導電層の一例である第２基板第１導電層４１と、キャパシタ４０と、絶縁層の一例である有機層５０と、基板間導電層６０とを備える。第１基板１０および貫通電極２０は、配線基板を構成する。以下、導電基板１の各構成要素について説明する。
【００２５】
（第１基板１０）
第１基板１０は、第１の側の一例である厚み方向Ｄ１における上側Ｄ１１の第１基板第１面１１と、第１の側と反対の第２の側の一例である厚み方向Ｄ１における下側Ｄ１２の第１基板第２面１２とを有する。なお、上側Ｄ１１および下側Ｄ１２は、あくまで図１における方向を表現したものに過ぎず、導電基板１の向きによっては、上側Ｄ１１と下側Ｄ１２が逆転することもある。
【００２６】
第１基板１０には、第１基板第１面１１から第１基板第２面１２まで貫通する複数の第１基板貫通孔１３が設けられている。図１の例において、第１基板貫通孔１３は、第１基板第１面１１に沿った面方向Ｄ２の断面が円形状を有する円筒形状の貫通孔である。
【００２７】
第１基板１０は、例えば、０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の厚みを有し、１２ｐｐｍ以上１５ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有する。
【００２８】
第１基板１０は、有機材料を含有している。第１基板１０の有機材料としては、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの樹脂を用いることができる。また、絶縁性および機械的強度を向上させるため、第１基板１０は、ガラス繊維等の繊維や、無機材料のフィラーを含有していてもよい。
【００２９】
（貫通電極２０）
貫通電極２０は、第１基板貫通孔１３の内部において第１基板第１面１１から第１基板第２面１２まで第１基板１０を貫通し、且つ導電性を有する部材である。
【００３０】
図１の例において、貫通電極２０は、第１基板貫通孔１３の内部に充填されたフィルドビアである。貫通電極２０は、その一部である第１基板第１面１１側の端面２１すなわち上端面２１が、第１基板第１面１１に対して上側Ｄ１１に露出している。
【００３１】
貫通電極２０が導電性を有する限りにおいて、貫通電極２０の構成は特に限定されない。例えば、貫通電極２０は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、または、導電性を有する複数の層から構成されていてもよい。また、貫通電極２０は、第１基板貫通孔１３の側壁１３１側から中心側へ順に並ぶシード層およびめっき層を含んでいてもよい。シード層は、電解めっき処理によってめっき層を形成する電解めっき工程の際に、めっき液中の金属イオンを析出させてめっき層を成長させるための土台となる、導電性を有する層である。シード層の材料としては、銅などの導電性を有する材料を用いることができる。シード層の材料は、めっき層の材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、シード層は、チタンと銅を順に積層した積層膜や、クロムなどであってもよい。シード層は、例えば、スパッタリング法、蒸着法、無電解めっき法などによって形成してもよい。めっき層は、めっき処理によって形成される、導電性を有する層である。めっき層は、銅を含有する。めっき層は、銅と、銅以外の金属、例えば、金、銀、白金、ロジウム、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロムとの合金を含有していてもよく、または、銅と銅以外の金属とを積層したものであってもよい。この場合、第１基板貫通孔１３の側壁１３１とシード層との間に中間層を設けてもよい。中間層を構成する材料としては、例えば、チタン、チタン窒化物、モリブデン、モリブデン窒化物、タンタル、タンタル窒化物等、又はこれらを積層したものを用いることができる。中間層は、例えば、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る。中間層は、例えば、側壁１３１に対するシード層やめっき層の密着性を高めるという役割を果たす。また、中間層は、シード層又はめっき層に含まれる金属元素が第１基板貫通孔１３の１３１を介して第１基板１０の内部に拡散することを抑制するという役割を果たしてもよい。
【００３２】
また、貫通電極２０は、厚みが第１基板貫通孔１３の幅より小さく、第１基板貫通孔１３の内部に貫通電極２０が存在しない空間があるコンフォーマルビアであってもよい。この場合、コンフォーマルビアの内部の空間を埋めるように絶縁層を設けてもよい。
【００３３】
（第２基板３０）
第２基板３０は、第１基板１０の上側Ｄ１１に位置し、絶縁性を有する基板である。
【００３４】
第２基板３０は、上側Ｄ１１の第２基板第１面３１と、下側Ｄ１２の第２基板第２面３２とを有する。厚み方向Ｄ１から見た場合、第２基板３０の面積は、第１基板１０の面積よりも小さい。したがって、第２基板３０は、第１基板１０の一部の上側Ｄ１１に位置している。
【００３５】
第２基板３０は、例えば、０．０５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下の厚みを有し、２ｐｐｍ以上３ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有する。
【００３６】
第２基板３０は、一定の絶縁性を有する無機材料を含んでいる。例えば、第２基板３０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。第２基板３０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。
【００３７】
第２基板３０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。ガラスを含有する基板は、カメラモジュール用の基板などの透明性が要求される基板の他、サーバ、スーパーピュータなど、高性能のＬＳＩを実装する基板としても用いられる。これは、シリコン基板と比較して信号の伝送損失が少なく、ＧＨｚ帯域の信号処理に適しているためである。
【００３８】
（第２基板第１導電層４１）
第２基板第１導電層４１は、第２基板第１面３１に対して上側Ｄ１１に位置する、導電性を有する層である。
【００３９】
図１の例において、第２基板第１導電層４１は、後述するキャパシタ４０の下部電極を構成する下部電極部４１１と、基板間導電層６０よりも面方向Ｄ２の幅が小さい複数の配線部４１２とを有する。例えば、各配線部４１２の幅すなわち延伸方向に直交する方向の配線幅は、２μｍであり、隣り合う配線部４１２の間隔は、２μｍである。下部電極部４１１と、複数の配線部４１２のうち少なくとも１つの配線部４１２とは、連続すなわち電気的に接続されている。
【００４０】
第２基板第１導電層４１は、第２基板第１面３１上に位置するシード層と、シード層上に位置するめっき層とを有していてもよい。第２基板第１導電層４１の材料は、貫通電極２０の材料と同様であってもよい。
【００４１】
（キャパシタ４０）
キャパシタ４０は、第２基板第１面３１に対して上側Ｄ１１に位置するＭＩＭ (Metal - Insulator - Metal) 構造のキャパシタである。なお、図１の例におけるキャパシタ４０は、平面型のキャパシタである。
【００４２】
キャパシタ４０は、上側Ｄ１１に向かって順に、第２基板第１導電層４１の下部電極部４１１と、第２基板無機層４２と、第２基板第２導電層４３とを有する。
【００４３】
〔第２基板無機層４２〕
第２基板無機層４２は、第２基板第１導電層４１上に位置し、無機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。第２基板無機層４２は、キャパシタ４０の誘電体を構成する。
【００４４】
第２基板無機層４２の無機材料としては、ＳｉＮなどの珪素窒化物を用いることができる。その他にも、第２基板無機層４２の無機材料の例として、酸化シリコン、酸化アルミ、五酸化タンタルなどを挙げることができる。第２基板無機層４２は、単一の層から構成されていてもよく、複数の層を含んでいてもよい。
【００４５】
第２基板無機層４２は、例えば、プラズマＣＶＤやスパッタリングなどで形成してもよい。また、第２基板無機層４２は、例えば、反応性イオンエッチングによってキャパシタ１５の誘電体に適した大きさおよび形状に加工してもよい。
【００４６】
〔第２基板第２導電層４３〕
第２基板第２導電層４３は、第２基板無機層４２上に位置する、導電性を有する層である。第２基板第２導電層４３は、キャパシタ４０の上部電極を構成する。
【００４７】
第２基板第１導電層４１と同様に、第２基板第２導電層４３は、第２基板無機層４２上に順に積層されたシード層及びめっき層を含んでいてもよい。第２基板第２導電層４３を構成する材料は、第２基板第１導電層４１を構成する材料と同様であってもよい。
【００４８】
もし、樹脂を含有する基板上にキャパシタ４０を形成する場合、基板がプラズマＣＶＤ等のプロセス温度に耐えることが困難であるため、キャパシタ４０を適切に形成することが困難となる。
【００４９】
これに対して、図１の例によれば、プロセス温度に耐え得る上記のガラス等の材料で構成された第２基板３０上に、キャパシタ４０を適切に形成することができる。
【００５０】
（有機層５０）
有機層５０は、第１基板第１面１１、貫通電極２０、第２基板第１面３１または第２基板第１導電層４１に対して上側Ｄ１１に位置し、有機材料を含有し、且つ絶縁性を有する層である。
【００５１】
有機層５０は、０．０３以下、好ましくは０．０２以下、より好ましくは０．０１以下の誘電正接を有する有機材料を含んでもよい。有機層５０の有機材料としては、ポリイミド、エポキシ樹脂などを用いることができる。誘電正接の小さい有機材料を用いて有機層５０を構成することにより、基板間導電層６０を通るべき電気信号の一部が有機層５０を通ってしまうことを抑制することができる。これにより、導電基板１の帯域を高周波側に広げることができる。
【００５２】
なお、有機層５０は、例えば、有機材料を含有する感光性フィルムを用いたフォトリソグラフィー法によって形成することができる。
【００５３】
より好ましくは、有機層５０の有機材料の１０ＧＨｚにおける誘電正接は、０．０１未満であり、更に好ましくは０．００６未満であり、更により好ましくは０．００４未満である。このような誘電正接を有する有機材料の例としては、エポキシ系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等のフッ素系樹脂などを挙げることができる。エポキシ系樹脂の具体例としては、味の素ファインテクノ株式会社製のＧＹ１１、ＧＬ１０２、ＧＬ１０３、太陽インキ製造株式会社製のＺａｒｉｓｔｏ５１７Ｘなどを挙げることができる。ポリフェニレンエーテル系樹脂の具体例としては、ナミックス株式会社製のＮＣ０２０９などを挙げることができる。フッ素系樹脂の具体例としては、旭硝子株式会社製のサイトップ、ＥＰＲＩＭＡ ＡＬなどを挙げることができる。このような有機材料は、紫外線などに対する感光性を有していない。例えば、有機材料は、光重合開始剤を含んでいない。これにより、有機材料の誘電正接を低くし易くなる。なお、有機材料が感光性を有さない場合、有機層５０を形成する方法として、フォトリソグラフィー法を用いることができなくなる。この場合、有機層５０を形成する方法として、紫外線レーザなどのレーザ光を照射するレーザ加工法などを採用することができる。このように、誘電正接が更に小さい有機材料で有機層５０を構成することで、有機層５０で生じる誘電損失を更に効果的に低減することができる。
【００５４】
（基板間導電層６０）
基板間導電層６０は、有機層５０を跨いで第１基板１０と第２基板３０との間に位置し、貫通電極２０と第２基板第１導電層４１とを電気的に接続する、導電性を有する層である。
【００５５】
基板間導電層６０は、有機層５０に対して上側Ｄ１１に位置する第１導電部６１と、第１導電部６１から貫通電極２０の上端面２１まで有機層５０を貫通する第２導電部６２と、第１導電部６１から第２基板第１導電層４１まで有機層５０を貫通する第３導電部６３とを有する。後述する第２の変形例で説明するように、基板間導電層６０には、電子部品を電気的に接続することができる。
【００５６】
第２基板第１導電層４１と同様に、基板間導電層６０は、貫通電極２０の上端面２１上、第２基板第１導電層４１上または有機層５０上に順に積層されたシード層及びめっき層を含んでいてもよい。基板間導電層６０を構成する材料は、第２基板第１導電層４１を構成する材料と同様であってもよい。
【００５７】
基板間導電層６０によれば、第１基板１０の貫通電極２０の上端面２１に連続するように基板間導電層６０の第２導電部６２を設けることができるので、バンプを形成することなく貫通電極２０と基板間導電層６０とを電気的に接続することができる。これにより、第１基板１０上に後述する電子部品を簡便に搭載することができる。
【００５８】
導電基板１の製造方法
以下、導電基板１の製造方法の一例について、図２乃至図４を参照して説明する。
【００５９】
（第１基板貫通孔１３の形成工程）
図２は、本実施形態による導電基板１の製造方法を示す断面図である。まず、第１基板１０を準備する。第１基板１０を準備した後、図２に示すように、第１基板第１面１１から第１基板第２面１２まで第１基板１０を貫通する第１基板貫通孔１３を形成する。第１基板貫通孔１３の形成方法としては、例えば、ドリル加工やレーザ照射を用いることができる。レーザとしては、エキシマレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、フェムト秒レーザ等を用いることができる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザを採用する場合、波長が１０６４ｎｍの基本波、波長が５３２ｎｍの第２高調波、波長が３５５ｎｍの第３高調波等を用いることができる。
【００６０】
この他にも、第１基板１０に研磨材を吹き付けるブラスト処理や、反応性イオンエッチング法、深掘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などによって第１基板１０に第１基板貫通孔１３を形成してもよい。以上の工程により、図１に示した第１基板貫通孔１３が形成される。
【００６１】
（貫通電極２０の形成工程）
第１基板貫通孔１３を形成した後、図２に示すように、第１基板貫通孔１３の内部に、例えば、電解めっき法などによって貫通電極２０を形成する。このとき、第１基板第２面１２に電解めっきによるめっき層を成長させた後、このめっき層を下地として、第１基板貫通孔１３の内部に第１基板第２面１２側から第１基板第１面１１側に向かって貫通電極２０をボトムアップ成長させることで、第１基板貫通孔１３に貫通電極２０を充填してもよい。この場合、第１基板第２面１２上のめっき層は、貫通電極２０の充填後にＣＭＰすなわち化学的機械研磨で除去すればよい。以上の工程により、図１に示した貫通電極２０が形成される。
【００６２】
（第２基板第１導電層４１およびキャパシタ４０の形成工程）
また、第２基板３０を準備する。第２基板３０を準備した後、第２基板３０の第２基板第１面３１上に第２基板第１導電層４１を形成する。ただし、第２基板第１導電層４１の形成は、第１基板１０上に第２基板３０を搭載していない状態で行う。具体的には、スパッタリング法、蒸着法、無電解めっき法などによって、第２基板第１面３１上にシード層を形成する。シード層を形成した後、第２基板第１導電層４１を設けないシード層上にレジスト層を形成する。レジスト層を形成した後、レジスト層をマスクとした電解めっき法により、レジスト層で覆われていないシード層上に、第２基板第１導電層４１の形状を有するめっき層を形成する。めっき層を形成した後、レジスト層を除去する。レジスト層を除去した後、シード層のうちレジスト層が形成されていた部分を、ウェットエッチングにより除去する。以上の工程により、図１に示した第２基板第１導電層４１が形成される。
【００６３】
第２基板第１導電層４１を形成した後、第１基板１０上に第２基板３０を搭載しないまま、第２基板第１導電層４１すなわち下部電極部４１１上に、第２基板無機層４２を形成する。第２基板無機層４２は、例えば、プラズマＣＶＤやスパッタリング等によって形成する。
【００６４】
第２基板無機層４２を形成した後、第１基板１０上に第２基板３０を搭載しないまま、第２基板無機層４２上に第２基板第２導電層４３を形成する。第２基板第２導電層４３の形成方法は、第２基板第１導電層４１と同様でよい。以上の工程により、図１に示したキャパシタ４０が形成される。
【００６５】
（第１基板１０上への第２基板３０の搭載工程）
図３は、図２に続く本実施形態による導電基板１の製造方法を示す断面図である。第２基板第１導電層４１およびキャパシタ４０を形成した後、図３に示すように、第２基板第１導電層４１およびキャパシタ４０を上側Ｄ１１に向けた状態で第２基板３０を第１基板第１面１１上に搭載する。このとき、第１基板第１面１１と第２基板第２面３２との間に接着剤を配置し、接着剤の粘着力によって第２基板３０を第１基板第１面１１に接着する。
【００６６】
（有機層５０の形成工程）
図４は、図３に続く本実施形態による導電基板１の製造方法を示す断面図である。第１基板１０上に第２基板３０を搭載した後、図４に示すように、第１基板第１面１１上、貫通電極２０の上端面２１上、第２基板第１面３１上、第２基板第１導電層４１上またはキャパシタ４０上に、有機層５０を形成する。有機層５０は、例えば、有機材料を含有するフィルムをラミネートすることで形成する。有機層５０を形成した後、図４に示すように、貫通電極２０の上端面２１まで厚み方向Ｄ１に有機層５０を貫通する有機層第１貫通孔５２と、第２基板第１導電層４１まで厚み方向Ｄ１に有機層５０を貫通する有機層第２貫通孔５３とを形成する。有機層第１貫通孔５２および有機層第２貫通孔５３は、例えば、レーザ照射によって形成する。
【００６７】
（基板間導電層６０の形成工程）
有機層５０を形成した後、図１に示した基板間導電層６０を形成する。具体的には、有機層５０上に、第１導電部６１を形成し、有機層第１貫通孔５２の内部に、第２導電部６２を形成し、有機層第２貫通孔５３の内部に、第３導電部６３を形成する。
【００６８】
より具体的には、スパッタリング法、蒸着法、無電解めっき法などによって、有機層５０上、有機層第１貫通孔５２の側壁上、有機層第２貫通孔５３の側壁上、貫通電極２０の上端面２１上および第２基板第１導電層４１上にシード層を形成する。シード層を形成した後、基板間導電層６０を設けないシード層上にレジスト層を形成する。レジスト層を形成した後、レジスト層をマスクとした電解めっき法により、レジスト層で覆われていないシード層上に、基板間導電層６０の形状を有するめっき層を形成する。めっき層を形成した後、レジスト層を除去する。レジスト層を除去した後、シード層のうちレジスト層が形成されていた部分を、ウェットエッチングにより除去する。
【００６９】
以上の工程により、基板間導電層６０が形成され、図１に示した導電基板１が得られる。以下、本実施形態によってもたらされる作用について説明する。
【００７０】
本実施形態によれば、第１基板１０に設けられた貫通電極２０に、基板間導電層６０を連続して設けることができる。これにより、貫通電極２０の上端面２１へのバンプの形成を要することなく、配線技術で第１基板１０上に基板間導電層６０に電気的に接続される電子部品を搭載することができる。これにより、電子部品を第１基板１０上に簡便に搭載することができる。
【００７１】
また、本実施形態によれば、第１基板１０から独立した状態で第２基板３０上に微細な配線部４１２を形成した後に、第１基板１０上において、配線幅が太い基板間導電層６０で配線部４１２を貫通電極２０に電気的に接続することができる。これにより、第１基板１０上に第２基板３０を搭載した状態で配線部４１２を形成する場合と比較して、配線部４１２を簡便かつ適切に形成することができる。
【００７２】
また、本実施形態によれば、第２基板３０を貫通する貫通電極によって第１基板１０の貫通電極２０と第２基板第１導電層４１とを導通させる替わりに、第２基板３０上の基板間導電層６０によって貫通電極２０と第２基板第１導電層４１とを導通させている。これにより、負荷が大きい第２基板３０への貫通孔の形成を回避することができるので、製造コストを抑制するとともに、製造効率を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施形態によれば、第２基板３０の上側Ｄ１１から第２基板第１導電層４１および貫通電極２０の上端面２１のそれぞれまで至る基板間導電層６０によって貫通電極２０とキャパシタ４０とを導通させることで、第１基板１０側および第２基板３０の上層側の双方からキャパシタ４０にアクセスすることができる。これにより、電気信号の伝送効率を向上させることができる。
【００７４】
また、ガラスまたはシリコンを含有する第２基板３０を用いることで、第２基板３０がプラズマＣＶＤ等による第２基板無機層４２のプロセス温度に十分に耐えることができるので、第２基板無機層４２を適切に形成することができる。
【００７５】
（第１の変形例）
次に、第１基板１０に設けられた凹部の内部に第２基板３０を搭載した第１の変形例について説明する。図５は、本実施形態の第１の変形例による導電基板１を示す断面図である。
【００７６】
図１の例において、第１基板１０は、全面的に平坦な第１基板第１面１１を有していた。これに対して、第１の変形例の第１基板１０には、図５に示すように、部分的に第１基板第１面１１から第１基板第２面１２側に向かって凹部１４すなわち座刳り部が設けられている。
【００７７】
（凹部１４）
凹部１４は、第１基板第１面１１および第１基板第２面１２にほぼ平行な内底面１４１と、厚み方向Ｄ１に沿って内底面１４１の外周端から第１基板第１面１１まで延びる側壁１４２とを有する。凹部１４は、第２基板３０の外周よりも大きい内周を有しており、このため、凹部１４の側壁１４２は、全周にわたって第２基板３０の外周面を包囲している。なお、図５の例において、第２基板３０の外周面と凹部１４の側壁１４２との間には、有機層５０が入り込んでいる。この第２基板３０と側壁１４２との間の有機層５０は、その低弾性率によって、第１基板１０と第２基板３０との熱膨張係数の差に起因する応力を緩和することに寄与してもよい。
【００７８】
凹部１４は、例えば、レーザ照射、ブラスト処理、反応性イオンエッチング法、深掘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などによって形成してもよい。
【００７９】
そして、第２基板３０は、凹部１４の内部すなわち内底面１４１上に位置する。図５の例において、第２基板第１面３１は、第１基板第１面１１に対して厚み方向Ｄ１においてほぼ同じ位置にある。第２基板第１面３１は、第１基板第１面１１に対して上側Ｄ１１または下側Ｄ１２に位置していてもよい。
【００８０】
第１の変形例によれば、凹部１４内に第２基板３０を搭載することができるので、第１基板第１面１１上に第２基板３０を搭載する場合と比較して、導電基板１の厚みを抑えることができる。
【００８１】
（第２の変形例）
次に、第２基板第１導電層４１の上側Ｄ１１にデバイスチップを備えた第２の変形例について説明する。図６は、本実施形態の第２の変形例による電子部品搭載基板１００を示す断面図である。
【００８２】
図６に示すように、第２の変形例の電子部品搭載基板１００は、図５の導電基板１の構成に加えて、更に、電子部品の一例であるデバイスチップ７と、第２有機層９０と、第２有機層貫通電極１１０とを備える。
【００８３】
（デバイスチップ７）
デバイスチップ７は、導電基板１に搭載された電子部品である。具体的には、デバイスチップ７は、第２基板第１導電層４１に対して上側Ｄ１１に位置し、第２基板第１導電層４１に電気的に接続されている電子部品である。デバイスチップ７は、例えば、ＬＳＩ(Large-Scale Integration)、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)およびディスクリート部品などである。
【００８４】
より具体的には、デバイスチップ７は、第１導電部６１の上側Ｄ１１に位置し、第１導電部６１とデバイスチップ７との間に位置するバンプ８を介して基板間導電層６０に電気的に接続されている。すなわち、デバイスチップ７は、基板間導電層６０を介して第２基板第１導電層４１に電気的に接続されている。
【００８５】
デバイスチップ７は、上側Ｄ１１から見た場合に、第２基板３０のほぼ全部に重なっている。すなわち、デバイスチップ７は、第２基板３０に対して面方向Ｄ２の位置がほぼ一致している。なお、デバイスチップ７は、部分的に第２基板３０に重なっていてもよい。
【００８６】
第２基板３０と同様に、デバイスチップ７は、２ｐｐｍ以上３ｐｐｍ以下の熱膨張係数を有する。
【００８７】
（第２有機層９０）
第２有機層９０は、有機層５０、第１導電部６１またはデバイスチップ７に対して上側Ｄ１１に位置し、有機材料を含有し、且つ絶縁性を有する層である。
【００８８】
第２有機層９０の有機材料は、例えば、有機層５０の有機材料と同一である。有機層５０と同様に、第２有機層９０が低誘電正接の有機材料を含有することで、基板間導電層６０を通るべき電気信号の一部が第２有機層９０を通ってしまうことを抑制することができる。これにより、電子部品搭載基板１００の帯域を高周波側に広げることができる。なお、第２有機層９０の有機材料は、有機層５０の有機材料と異なる成分を含有していてもよい。
【００８９】
また、第２有機層９０は、有機層５０と同様に、感光性フィルムを用いたフォトリソグラフィーや、感光性を有しないラミネートフィルムを用いたレーザ加工によって形成することができる。
【００９０】
（第２有機層貫通電極１１０）
第２有機層貫通電極１１０は、第１導電部６１まで第２有機層９０を貫通し、導電性を有する部材である。
【００９１】
第２有機層貫通電極１１０は、基板間導電層６０を介して、デバイスチップ７、キャパシタ４０および貫通電極２０に電気的に接続されている。
【００９２】
第２基板第１導電層４１と同様に、第２有機層貫通電極１１０は、第１導電部６１または第２有機層９０上に順に積層されたシード層及びめっき層を含んでいてもよい。第２有機層貫通電極１１０を構成する材料は、第２基板第１導電層４１を構成する材料と同様であってもよい。
【００９３】
第２の変形例によれば、熱膨張率差が大きい第１基板１０とデバイスチップ７との間に、第１基板１０と重なるようにデバイスチップ７との熱膨張率が殆ど無い第２基板３０を配置することで、第１基板１０とデバイスチップ７との熱膨張率差に起因する応力を、第２基板３０によって吸収することができる。これにより、電子部品搭載基板１００の反りを抑制することができ、また、デバイスチップ７と基板間導電層６０との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【００９４】
また、第２の変形例によれば、基板間導電層６０または第２有機層貫通電極１１０を介して、第１基板１０側、キャパシタ４０側および第２有機層９０の上層側のいずれからもデバイスチップ７にアクセスすることができる。これにより、電気信号の伝送効率を更に向上させることができる。
【００９５】
（第３の変形例）
次に、第２基板第１導電層４１と第１導電部６１との間にデバイスチップ７を位置させた第３の変形例について説明する。図７は、本実施形態の第３の変形例による電子部品搭載基板１００を示す断面図である。
【００９６】
図６では、第１導電部６１上に位置するデバイスチップ７を備えた電子部品搭載基板１００の例について説明した。これに対して、第３の変形例においては、図７に示すように、２つのデバイスチップ７がバンプ８を介して第２基板第１導電層４１に電気的に接続されている。また、第１導電部６１は、２つのデバイスチップ７に対して上側Ｄ１１に位置し、第３導電部６３を介して第２基板第１導電層４１に電気的に接続されている。このような第３の変形例の電子部品搭載基板１００は、導電基板１を形成する過程でデバイスチップ７を搭載することで得られる。
【００９７】
第３の変形例によれば、第１導電部６１を面方向Ｄ２に大きく形成することができるので、第１導電部６１上に搭載される追加の電子部品のレイアウトの自由度を向上させることができる。また、複数のデバイスチップ７をいずれも第２基板第１導電層４１上に配置することで、デバイスチップ７間での電気信号の送受信を迅速かつ効率的に行うことができる。
【００９８】
（第４の変形例）
次に、トレンチ型のキャパシタ４０を備えた第４の変形例について説明する。図８は、本実施形態の第４の変形例によるキャパシタ４０を示す断面図である。これまでは、平面型のキャパシタ４０を備えた導電基板１の例について説明した。これに対して、第４の変形例のキャパシタ４０は、図８に示すように、第２基板３０に設けられた凹部３３上に位置するトレンチ型のキャパシタである。第４の変形例におけるキャパシタ４０の層構造は、平面型のキャパシタ４０と同様である。
【００９９】
第４の変形例によれば、キャパシタ４０の表面積を増やすことができるので、キャパシタ４０の容量を増やすことができる。
【０１００】
導電基板が搭載される製品の例
図９は、本実施形態に係る導電基板１が搭載されることができる製品の例を示す図である。本実施形態に係る導電基板１は、様々な製品において利用され得る。例えば、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等に搭載される。
【符号の説明】
【０１０１】
１  導電基板
１０  第１基板
１１  第１基板第１面
１２  第１基板第２面
２０  貫通電極
３０  第２基板
３１  第２基板第１面
３２  第２基板第２面
４１  第２基板第１導電層
５０  有機層
６１  第１導電部
６２  第２導電部
６３  第３導電部
【図１】
2019016653.tif 000003
【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】
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【図８】
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【図９】
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