CN102474983A - 贯通布线基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种贯通布线基板，具有：第一面与第二面的基板，和在贯通所述第一面以及第二面之间的贯通孔内填充导电性物质或者使所述导电性物质成膜而形成的多条贯通布线，所述贯通布线彼此相互分离且在俯视所述基板时至少具备1个重叠部分。

Description

贯通布线基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有贯通基板的内部的贯通布线的贯通布线基板及其制造方法。
本申请基于2009年07月10日向日本申请的特愿2009-164001号主张优先权，并将其内容援引至此。
背景技术
以往，作为电连接安装在作为基板的一面的第一面上的第一器件与安装在作为另一面的第二面上的第二器件之间的方法，使用设置贯通基板的内部的贯通布线的方法。
作为贯通布线基板的一例，在专利文献1中记载有具备贯通布线的贯通布线基板，该贯通布线是向具有在与基材的厚度方向不同的方向上延伸的部分的微细孔中填充导电性物质而成的。
另外，在专利文献2中记载有层叠型半导体模块。在埋入从作为芯片本体的一面的第一面向作为另一面的第二面贯通的多条贯通布线而形成的半导体芯片的安装中，为了防止填充于贯通布线的导电性物质从形成贯通孔的基材脱落，专利文献2所涉及的层叠型半导体模块的贯通孔相对于与芯片本体的主平面垂直的方向倾斜地形成。该贯通孔的第一面侧的开口与第二面侧的开口的在芯片本体的基板的厚度方向上的投影，保持贯通孔的间距α的整数倍(N≥1)的偏离而形成，相邻的半导体芯片彼此的电极沿着偏离的方向X偏离N个的量来电连接。
专利文献1：日本国特开2006-303360号公报
专利文献2：日本国专利第三896038号公报
当在作为基板的一面的第一面与作为另一面的第二面上安装的器件是不同的器件时，每个器件的电极配置不同。因此，对基板中的贯通布线要求自由度高的布线设计。另外，当各器件与基板相对的面上存在的电极的数量多时，随着器件的小型化，电极彼此的间隔变窄。这时，在设置有多条贯通布线的贯通布线基板中，为了避免贯通布线彼此的短路、电气信号的干扰，需要隔开贯通布线彼此的空间上的距离。这样，在电极配置的多样化之外，电极的高密度化越发进步中的今日，对贯通布线基板期望用于实现自由度高的布线设计的以往不存在的贯通布线技术的开发。
发明内容
本发明鉴于上述情况而成，课题是提供即使是在贯通布线基板的两面安装的器件的电极配置多样且高密度的小型的器件，也可以自由度高地电连接安装的器件间的电极的贯通布线基板以及其制造方法。
为解决所述课题，本发明采用以下的方法。
本发明所涉及的贯通布线基板具备基板，其具有第一面与第二面；和多条贯通布线，其通过在贯通所述第一面和所述第二面之间的贯通孔内填充导电性物质或者使导电性物质成膜而形成，所述贯通布线彼此相互分离且在俯视所述基板时至少具备1个重叠部分。
也可以在所述基板的内部形成流路。
所述多条贯通布线也可以具有沿着与所述基板的所述第一面平行的第一方向而形成的多条第一贯通布线和沿着与所述第一方向交叉的第二方向而形成的多条第二贯通布线。
所述多条贯通布线也可以具有在所述基板的所述第一面上形成的第一导电部和在所述基板的所述第二面上形成的第二导电部；所述第一导电部与所述第二导电部形成在从所述基板的厚度方向来观看时的相互不同的位置。
本发明的贯通布线基板的制造方法中，所述贯通布线基板具备：基板，其具有第一面与第二面；和多条贯通布线，其通过在贯通所述第一面和所述第二面之间的贯通孔内填充导电性物质或者使导电性物质成膜而形成，所述贯通布线彼此相互分离，且在俯视所述基板时至少具备1个重叠部分，该贯通布线基板的制造方法包括：从所述基板的所述第一面侧或者第二面侧向相互分离且在俯视所述基板时具有重叠部分的多个贯通孔形成区域照射激光，对所述贯通孔形成区域改性的步骤(A)；和除去所述被改性的贯通孔形成区域，形成贯通孔的步骤(B)，在所述步骤(A)中，当向所述多个贯通孔形成区域中的、距所述激光的入射面较远一方的所述重叠部分照射激光，之后，向距所述激光的入射面较近一方的所述重叠部分照射激光。
在所述步骤(A)中，也可以向具有距所述激光的入射面较远一方的所述重叠部分的所述贯通孔形成区域的整体照射激光，之后，向具有距所述激光的入射面较近一方的所述重叠部分的贯通孔形成区域的整体照射激光。
本发明的贯通布线基板的制造方法中，所述贯通布线基板具备：基板，其具有第一面与第二面；和多条贯通布线，其通过在贯通所述第一面和所述第二面之间的贯通孔内填充导电性物质或者使所述导电性物质成膜而形成，所述贯通布线彼此相互分离且在俯视所述基板时至少具备1个具有重叠部分，该贯通布线基板的制造方法包括：从所述基板的所述第一面侧以及所述第二面侧向相互分离且在俯视所述基板时具有重叠部分的多个贯通孔形成区域照射激光，对所述贯通孔形成区域改性的步骤(A)；除去所述被改性的贯通孔形成区域，形成贯通孔的步骤(B)，在所述步骤(A)中，从所述基板的所述第一面侧向具有距所述第一面较近的所述重叠部分的所述贯通孔形成区域照射激光，从所述基板的所述第二面侧向具有距所述第二面较近的所述重叠部分的所述贯通孔形成区域照射激光。
也可以包括在所述贯通孔中填充所述导电性物质或者使所述导电性物质成膜的步骤(C)。
根据本发明，能够提供具备多条相互分离且在俯视基板时具有重叠部分的贯通布线的贯通布线基板以及其制造方法。
在本发明的贯通布线基板内设置的所述贯通布线例如能够按照在该贯通布线基板的各面上安装的各个器件的电极的位置在基板内自由地配置，因此即使是电极高密度地配置的小型的器件也可以自由地连接。
附图说明
图1A是表示本发明的第一实施方式所涉及的贯通布线基板的俯视图。
图1B是沿着图1A的a-a线的贯通布线基板的剖视图。
图1C是沿着图1A的b-b线的贯通布线基板的剖视图。
图2A是表示本发明的第二实施方式所涉及的贯通布线基板的俯视图。
图2B是沿着图2A的a-a线的贯通布线基板的剖视图。
图2C是沿着图2A的b-b线的贯通布线基板的剖视图。
图3A是表示本发明的第三实施方式所涉及的贯通布线基板的俯视图。
图3B是沿着图3A的a-a线的贯通布线基板的剖视图。
图3C是沿着图3A的b-b线的贯通布线基板的剖视图。
图4A是表示本发明的第四实施方式所涉及的贯通布线基板的俯视图。
图4B是沿着图3A的a-a线的贯通布线基板的剖视图。
图4C是沿着图3A的b-b线的贯通布线基板的剖视图。
图5A是表示本发明的第五实施方式所涉及的贯通布线基板的俯视图。
图5B是沿着图5A的a-a线的贯通布线基板的剖视图。
图5C是沿着图5A的b-b线的贯通布线基板的剖视图。
图6A是表示本发明的第六实施方式所涉及的贯通布线基板的俯视图。
图6B是沿着图6A的a-a线的贯通布线基板的剖视图。
图6C是沿着图6A的b-b线的贯通布线基板的剖视图。
图7A是表示本发明所涉及的贯通布线基板的制造方法的俯视图。
图7B是沿着图7A的a-a线的剖视图。
图7C是沿着图7A的b-b线的剖视图。
图8A是表示本发明所涉及的贯通布线基板的制造方法的俯视图。
图8B是沿着图8A的a-a线的剖视图。
图8C是沿着图8A的b-b线的剖视图。
图9A是表示本发明所涉及的贯通布线基板的制造方法的俯视图。
图9B是沿着图9A的a-a线的剖视图。
图9C是沿着图9A的b-b线的剖视图。
图10A是表示本发明所涉及的贯通布线基板的制造方法的俯视图。
图10B是沿着图10A的a-a线的剖视图。
图10C是沿着图10A的b-b线的剖视图。
图11A是表示本发明所涉及的贯通布线基板的制造方法的俯视图。
图11B是沿着图11A的a-a线的剖视图。
图11C是沿着图11A的b-b线的剖视图。
图12A是表示本发明的贯通布线基板的制造方法的俯视图。
图12B是沿着图12A的a-a线的剖视图。
图12C是沿着图12A的b-b线的剖视图。
图13A是表示本发明所涉及的贯通布线基板的制造方法的俯视图。
图13B是沿着图13A的a-a线的剖视图。
图13C是沿着图13A的b-b线的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。
图1A～图6C是表示本发明的实施方式所涉及的贯通布线基板19的俯视图以及剖视图。如各附图所示，本发明的实施方式所涉及的贯通布线基板19都具备多条贯通构成单一基板11的面中的、2面以上的贯通布线。此外，各贯通布线基板19的所述贯通布线彼此相互分离且在从形成所述基板11的表面和背面的2个面(第一面以及第二面)的重叠方向来看至少具备1个重叠的重叠部分13(交叉部)。即，贯通布线基板19的贯通布线相互分离，且在俯视基板时至少具备1个重叠部分13。
即，本发明的实施方式所涉及的贯通布线基板19都具备多条从形成所述基板11的表面和背面的2个面的重叠方向来看，立体地交叉或者立体地重叠的贯通布线。这里，“立体地重叠”的情况是包含“立体地交叉”的情况的概念。此外，作为“立体地重叠，但不立体地交叉”的情况，例如可以举出该多条贯通布线立体地平行配置的情况。另外，形成所述表面和背面的2个面是指构成基板11的多个面中的、具有最大的面积的第一面1以及第二面2。
通过将所述多条贯通布线配置于基板11内，可以形成配合在贯通布线基板19的各面安装的器件的电极位置的自由度高的布线设计。因此，可以经由本发明所涉及的贯通布线基板19对电极被高密度地配置且相互具有不同的电极配置的器件之间进行电连接。
另外，优选本发明所涉及的贯通布线基板19的内部具有流路。该流路例如用作使冷却用流体流通的流路。在该情况下，即使被安装的器件是发热量大的器件，也能够有效地将它们冷却。该流路可以设置在基板11的整体上，另外，也可以在与被安装的器件的发热部重叠的位置集中地设置。
此外，配置于本发明的实施方式所涉及的贯通布线基板19的贯通布线以及流路的形状未特别地被限制，例如可以举出包含直线部、曲线部、弯曲部、折回部等的形状。上述贯通布线以及流路的形状能够适当组合。
图1A～图1C示出本发明的第一实施方式所涉及的贯通布线基板19A(19)。图1A是贯通布线基板19A的俯视图。图1B是沿着图1A的俯视图的a-a线的贯通布线基板19A的剖视图。图1C是沿着图1A的俯视图的b-b线的贯通布线基板19A的剖视图。
该贯通布线基板19A具备配置于基板11的贯通布线12a以及12b。对贯通布线12a以及12b来说，所述贯通布线彼此相互分离且从第一面1与第二面2的重叠方向来看具有重叠的重叠部分13。这里，第一面表示图1A的纸面面前侧的面(表面)，第二面表示纸面背侧的面(背面)。若将其换言之，则贯通布线12a以及12b相互分离且向基板11的厚度方向看具有重叠的重叠部分13。这里，基板11的厚度方向表示从形成所述基板11的表面和背面的第一面1到第二面2的方向(或者其逆方向)。此外，在图1A中，为了方便用圆表示了该重叠部分13，更严密地来说，该重叠部分13仅指向基板11的厚度方向看，贯通布线12a与贯通布线12b的交点。这些情况，在后述的图2A～13C中也同样。
如图1A～图1C所示，所述贯通布线12a以及12b都为曲柄(crank)形状。
如图1A以及图1B所示，贯通布线12a的一端是在第一面1上露出的第一导电部112a。此外，贯通布线12a的另一端是在第二面2上露出的第二导电部112b。其中，构成贯通布线12a的直线部从贯通布线12a的上述一端(第一导电部)向基板11的厚度方向延伸，到达大致直角的第一弯曲部。该直线部从该大致直角的第一弯曲部起与基板11的两面(第一面以及第二面)平行地继续延伸而到达大致直角的第二弯曲部。该直线部从该大致直角的第二弯曲部起向基板11的厚度方向继续延伸，到达在第二面2上露出的第二导电部。
如图1A以及图1C所示，贯通布线12b的形状也是与贯通布线12a同样的曲柄形状。贯通布线12b的第一导电部被设置在第一面1上的与贯通布线12a的第一导电部不同的位置。另外，贯通布线12b的大致直角的第一弯曲部被设置于比贯通布线12a的大致直角的第一弯曲部距第一面1更近的位置(更靠表面侧)。此外，贯通布线12b的直线部从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向，与贯通布线12a的从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向相差90度。因此，贯通布线12a与贯通布线12b不会相互地接触而干扰，在相互分离且从基板11的2个面的重叠方向来看(在俯视时)重叠的重叠部分13处立体地交叉地重叠。
图2A～图2C示出本发明的第二实施方式所涉及的贯通布线基板19B(19)。图2A是贯通布线基板19B的俯视图。图2B是沿着图2A的俯视图的a-a线的贯通布线基板19B的剖视图。图2C是沿着图2A的俯视图的b-b线的贯通布线基板19B的剖视图。
该贯通布线基板19B具备配置于基板11的贯通布线31以及32。如图2A所示，贯通布线31以及32相互分离且从形成所述基板11的表面和背面的第一面1与第二面2的重叠方向(基板11的厚度方向)来看具有重叠的重叠部分13。
如图2B以及图2C所示，所述贯通布线31为大致Y字形状，所述贯通布线32为曲柄形状。
贯通布线31具有在第一面1上露出的第一导电部、在第一面1上露出的第二导电部和在第二面2上露出的第三导电部。构成贯通布线31的直线部从该第一导电部向基板11的厚度方向延伸，到达大致直角的第一弯曲部。直线部从该大致直角的第一弯曲部起与基板11的两面平行地继续延伸而到达分支部，并且越过该分支部进一步延伸而到达大致直角的第二弯曲部。另外，构成该贯通布线31的直线部从第二导电部向基板11的厚度方向延伸，到达该大致直角的第二弯曲部。进而，直线部从该分支部向基板11的厚度方向延伸而到达在第二面2上露出的第三导电部。
贯通布线32的一端是在第一面1上露出的第一导电部。构成贯通布线32的直线部从该一端向基板11的厚度方向延伸而到达大致直角的第一弯曲部。直线部从该大致直角的第一弯曲部起与基板11的两面平行地继续延伸而到达大致直角的第二弯曲部，直线部从该大致直角的第二弯曲部起向基板11的厚度方向继续延伸而到达在第二面2上露出的第二导电部。该第二导电部是贯通布线32的另一端。
贯通布线31的第一导电部以及第二导电部被设置在第一面1上的与贯通布线32的第一导电部不同的位置。另外，贯通布线31的大致直角的第一弯曲部被设置于比贯通布线32的大致直角的第一弯曲部离第一面1更远的位置(更靠背侧)。此外，贯通布线32的直线部从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向与贯通布线31的从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向相差90度。因此，贯通布线31与贯通布线32不会相互地接触而干扰，从基板11的2个面的重叠方向来看，在重叠部分13立体地交叉重叠。
图3A～图3C示出本发明的第三实施方式所涉及的贯通布线基板19C(19)。图3A是贯通布线基板19C的俯视图。图3B是沿着图3A的俯视图的a-a线的贯通布线基板19C的剖视图。图3C是沿着图3A的俯视图的b-b线的贯通布线基板19C的剖视图。
该贯通布线基板19C具备配置于基板11的贯通布线41a、41b以及41c。如图3A所示，贯通布线41a、41b以及41c相互分离且从形成所述基板11的表面和背面的第一面1与第二面2的重叠方向(基板11的厚度方向)来看具有重叠的重叠部分13。
如图3B以及图3C所示，所述贯通布线41a、41b以及41c都为曲柄形状。
贯通布线41a的一端是在第一面1上露出的第一导电部。构成贯通布线41a的直线部从该一端(第一导电部)向基板11的厚度方向延伸，到达大致直角的第一弯曲部。该直线部从该大致直角的第一弯曲部起与基板11的两面平行地继续延伸，到达大致直角的第二弯曲部。该直线部从该大致直角的第二弯曲部起向基板11的厚度方向继续延伸到达在第二面2上露出的第二导电部。该第二导电部是贯通布线41a的另一端。
贯通布线41b的形状也是与贯通布线41a同样的曲柄形状。该贯通布线41b的第一导电部被设置在第一面1上的与贯通布线41a以及41c各自的第一导电部不同的位置。另外，贯通布线41b的大致直角的第一弯曲部被设置于比贯通布线41a的大致直角的第一弯曲部离第一面1更远的位置(更靠背侧)。此外，贯通布线41b的直线部从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向，与贯通布线41a以及41c的从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向相差45度。因此，贯通布线41a以及41c与贯通布线41b不会相互接触而干扰，从基板11的2个面的重叠方向来看，在重叠部分13立体地交叉重叠。
贯通布线41c的形状也是与贯通布线41a以及41b同样的曲柄形状。贯通布线41c的第一导电部被设置在第一面1上的分别与贯通布线41a以及41b的第一导电部不同的位置。另外，贯通布线41c的大致直角的第一弯曲部被设置于比贯通布线41b的大致直角的第一弯曲部离第一面1更远的位置(更靠背侧)。此外，贯通布线41c的直线部从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向，分别与贯通布线41a以及41b的从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向相差90度以及45度。因此，贯通布线41a以及41b与贯通布线41c不会相互地接触而干扰，从基板11的2个面的重叠方向来看，在重叠部分13立体地交叉重叠。
图4A～图4C示出本发明的第四实施方式所涉及的贯通布线基板19D(19)。图4A是贯通布线基板19D的俯视图。图4B是沿着图4A的俯视图的a-a线的贯通布线基板19D的剖视图。图4C是沿着图4A的俯视图的b-b线的贯通布线基板19D的剖视图。
该贯通布线基板19D具备配置于基板11的贯通布线51a、51b以及52。如图4A所示，贯通布线51a以及52相互分离且从形成所述基板11的表面和背面的第一面1与第二面2的重叠方向(基板11的厚度方向)来看具有重叠的重叠部分13a(13)。另外，如图4A所示，贯通布线51b以及52相互分离且从第一面1与第二面2的重叠方向(基板11的厚度方向)来看具有重叠的重叠部分13b(13)。
如图4B以及图4C所示，所述贯通布线51a以及51b都为曲柄形状，所述贯通布线52为直线状。
贯通布线51a的一端是在第一面1上露出的第一导电部。构成贯通布线51a的直线部从该一端(第一导电部)向基板11的厚度方向延伸到达大致直角的第一弯曲部。该直线部从该大致直角的第一弯曲部起与基板11的两面平行地继续延伸，到达大致直角的第二弯曲部。该直线部从该大致直角的第二弯曲部向基板11的厚度方向继续地延伸，到达在第二面2上露出的第二导电部。该第二导电部是贯通布线51a的另一端。
贯通布线51b的形状也是与贯通布线51a同样的曲柄形状。贯通布线51b的第一导电部被设置在第一面1上的与贯通布线51a的第一导电部不同的位置。另外，贯通布线51b的大致直角的第一弯曲部与贯通布线51a的大致直角的第一弯曲部被设置于距第一面1相同的位置(距离)。此外，贯通布线51b的直线部从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向以及距离，与贯通布线51a的直线部从大致直角的第一弯曲部向大致直角的第二弯曲部延伸的方向以及距离相同。因此，贯通布线51a与51b不会相互接触而干扰。
另外，贯通布线52的一端是在第一面1上露出的第一导电部。构成贯通布线52的直线部从该一端(第一导电部)向与基板11的厚度方向倾斜的方向延伸，到达在第二面2上露出的第二导电部。该第二导电部是贯通布线52的另一端。贯通布线52的第一导电部以及第二导电部，被设置在第一面1或者第二面2上的与贯通布线51a以及51b各自的第一导电部以及第二导电部不同的位置。另外，贯通布线52的重叠部分13a位于比贯通布线51a的重叠部分13a距第一面1较近的距离(图4C)，贯通布线52的重叠部分13b位于比贯通布线51b的重叠部分13b距第一面1较远的距离(图4C)。因此，贯通布线51a以及51b与贯通布线52不会相互接触而干扰，从第一面1与第二面2的重叠方向(基板11的厚度方向)来看，在重叠部分13a以及13b，分别立体地交叉重叠。
图5A～图5C示出本发明的第五实施方式所涉及的贯通布线基板19E(19)。图5A是贯通布线基板19E的俯视图。图5B是沿着图5A的俯视图的a-a线的贯通布线基板19E的剖视图。图5C是沿着图5A的俯视图的b-b线的贯通布线基板19E的剖视图。
该贯通布线基板19E具备配置于基板11的贯通布线12a及12b，以及连接盘部61及62。
如图5A所示，贯通布线12a以及12b相互分离且从形成所述基板11的表面和背面的第一面1与第二面2的重叠方向(基板11的厚度方向)来看具有重叠的重叠部分13。
如图5B以及图5C所示，所述贯通布线12a以及12b都为曲柄形状，该形状的说明与所述图1A～图1C所示的贯通布线基板19A中的贯通布线12a以及12b的说明相同。
在贯通布线12a的第一导电部以及第二导电部上设置有圆形的连接盘部61。在贯通布线12b的第一导电部以及第二导电部上设置有圆形的连接盘部62。
通过设置所述连接盘部61以及62，而能够使用焊料凸块等在基板11的2个面上安装器件等。
所述连接盘部61以及62由一层以上的导电性薄膜构成。形成该连接盘部的材料未特别被限定，例如可以举出金(Au)、镍(Ni)、钛(Ti)等。使用这些材料，能够通过公知的方法形成所希望形状的连接盘部。
图6A～图6C示出本发明的第六实施方式所涉及的贯通布线基板19F(19)。图6A是贯通布线基板19F的俯视图。图6B是沿着图6A的俯视图的a-a线的贯通布线基板19F的剖视图。图6C是沿着图6A的俯视图的b-b线的贯通布线基板19F的剖视图。
该贯通布线基板19F具备配置于基板11的贯通布线12a及12b，以及流路71a及71b。
如图6A所示，贯通布线12a以及12b相互分离且从形成所述基板11的表面和背面的第一面1与第二面2的重叠方向(基板11的厚度方向)来看具有重叠的重叠部分13。
如图6A～图6C所示，所述贯通布线12a以及12b都为曲柄形状，该形状的说明与所述图1A～图1C所示的贯通布线基板19A中的贯通布线12a以及12b的说明相同。
所述流路71a以及71b都为直线状，与基板11的两面(第一面以及第二面)平行地沿着贯通布线12a配置，并且贯通基板11的侧面(基板11的厚度方向的剖面)。
所述流路71a以及71b能够用作例如使冷却用流体流通的流路。此外，所述流路71a以及71b也能够用作使DNA(核酸)、蛋白质、脂质等生物溶液流通的流路。例如，当将所述流路71a以及71b用作冷却用流体的流路时，能够将贯通布线基板19F液冷，从而即使在基板上安装了产生热量多的器件时，也可以有效地冷却该器件。此外，作为冷却用冷媒，可以举出例如水(H2O)、空气等。
本实施方式所涉及的贯通布线基板，例如当其内部具有冷却用流体的流路时，即使是将电极高密度地配置的小型的器件也可以有效地降低温度上升。
在基板内11形成所述流路71a以及71b的方法如后所述，能够通过与形成成为所述贯通布线12a以及12b的贯通孔的方法同样的方法进行。
此外，如图6C所示，所述流路71a以及71b被设置于比所述贯通布线12a距所述基板11的第一面1较近的位置，但是不限于此。所述流路71a以及71b也可以被设置于与所述贯通布线12a相同的位置，即距所述基板11的第一面1相同的位置。此外，在本实施方式中，所述流路71a以及71b与所述基板11的两面平行地沿着所述贯通布线12a设置。可是，所述流路71a以及71b也可以与所述基板11的两面平行地沿着所述贯通布线12b设置。
作为如上所示的本发明的贯通布线基板19中的基板11的材料，例如可以举出玻璃、蓝宝石、塑料、陶瓷等绝缘体，硅(Si)等半导体。在这些材料之中，优选绝缘性的石英玻璃。当基板材料为石英玻璃时，存在不需要在后述的贯通孔的内壁形成绝缘层、没有因寄生电容分量的存在等导致的高速传输的阻害因素、冷却用液体的流路的稳定性高等优点。
作为安装于该基板的两面的器件，可以考虑在硅基板上形成了元件的电子器件。这时，当该电子器件与该基板之间的线膨胀系数差大时，有时因安装时的温度造成的两者的伸展量有很大不同。其结果，在器件的端子与基板的焊盘之间产生位置偏离，难以实现精度高的连接，在某些情况下连接本身变得困难。本实施方式所涉及的基板能够使用硅、玻璃，因此能够减小该电子器件与该基板之间的线膨胀系数差。因此，能够抑制器件端子与基板的焊盘的位置偏离，能够实现高精度的连接。
作为基板11的厚度(从第一面1到第二面2的距离)，能够在约150μm～1mm的范围内适当地设定。
本发明的贯通布线基板中具备的贯通布线的图案、剖面形状不限于以上的例示，可以适当地设计。另外，本发明的贯通布线基板中具备的冷却用液体的流路的图案(路径)、剖面形状不限于以上的例示，可以适当地设计。
接下来，在图7A～图10C以及图11A～13C中表示了制造贯通布线基板19A的方法，作为制造贯通布线基板19的方法的一例。
这里，图7A～10C以及图11A～13C是制造贯通布线基板19A的基板11的俯视图以及剖视图。其中，图7A、图8A、图9A、图10A、图11A、图12A、图13A是基板11的俯视图，图7B、图8B、图9B、图10B、图11B、图12B、图13B是沿着各个俯视图的a-a线的基板11的剖视图，图7C、图8C、图9C、图10C、图11C、图12C、图13C是沿着各个俯视图的b-b线的基板11的剖视图。
<步骤A>
首先，如图7A～图7C所示，向基板11照射激光21，在基板11内形成基板11的材料被改性而成的改性部23a。改性部23a被设置于要成为形成贯通布线12a的贯通孔26a(图9A)的区域(贯通孔形成区域)。
作为基板11的材料，例如可以举出玻璃、蓝宝石、塑料、陶瓷等绝缘体，硅(Si)等半导体。在这些材料中，优选绝缘性的石英玻璃。当基板材料为石英玻璃时，存在不需要在后述的贯通孔的内壁形成绝缘层、没有因寄生电容分量的存在等导致的高速传输的阻害因素、冷却用液体的流路的稳定性高等优点。
作为基板11的厚度(从第一面1到第二面2的距离)，能够在约150μm～1mm的范围内适当设定。
激光21从基板11的第一面1侧进行照射，在基板11内的希望的位置连结焦点22。在连结了焦点22的位置，该基板11的材料被改性。因此，一边照射激光21，一边依次挪动焦点22的位置来进行移动(扫描)，通过对要成为贯通孔26a的区域整体连结焦点22，从而能够形成改性部23a。
作为激光21的光源，可以举出例如飞秒激光器。通过照射该激光21，能够得到例如直径为数μm～数十μm的改性部23a(23b)。另外，通过控制基板11的内部的连结激光21的焦点22的位置，能够形成具有希望的形状的改性部23a(23b)。此外，一般地，被改性的部分的激光的透过率与未被改性的部分的激光的透过率不同，控制透过了被改性的部分的激光的焦点位置通常比较困难。
图7B的剖视图所示的箭头表示扫描激光21的焦点22的朝向。即，箭头α表示从第二面2(第二面上的开口部)到大致直角的第二弯曲部(第二大致直角部)扫描该焦点22。箭头β表示从该大致直角的第二弯曲部到大致直角的第一弯曲部扫描该焦点22。箭头γ表示从该大致直角的第一弯曲部到第一面1(第一面上的开口部)扫描该焦点22。这时，在制造效率上优选以箭头α、β、γ的顺序进行一气呵成的扫描。
此外，当不进行一气呵成的扫描时，对箭头β，能够使扫描的朝向变为相反方向。另一方面，优选用箭头α以及γ表示的扫描的朝向不为相反方向。当在相反方向上扫描时，向基板11的厚度方向看，会变为从第一面1侧(面前)朝第二面2侧(背)进行扫描，但激光21透过在面前被改性的部分在背侧连结焦点22有时会较困难。这是由于存在改性部的激光透过率发生变化，散射激光21的情况。因此，当激光21从基板11的第一面1侧射入时，可以按照从背侧的第二面2侧向面前侧的第一面1侧的顺序，一边连结焦点22，一边进行扫描。当从基板11的第二面2侧射入激光21时，第一面1侧变为背侧，可以按照从该第一面1侧向第二面2侧的顺序，一边连结焦点22，一边进行扫描。
接下来，如图8A～图8C所示，向基板11照射激光21，在基板11内形成基板11的材料被改性而成的改性部23b。改性部23b被设置于要成为贯通孔26b的区域。
一边照射激光21，一边依次挪动焦点22的位置来进行移动(扫描)，对要成为贯通孔26b的区域的整体，连结焦点22，从而能够形成改性部23b。
图8C的剖视图所示的箭头表示扫描激光21的焦点22的朝向。即，箭头α表示从第二面2(第二面上的开口部)到大致直角的第二弯曲部(第二大致直角部)扫描该焦点22。箭头β表示从该大致直角的第二弯曲部到大致直角的第一弯曲部(第一大致直角部)扫描该焦点22。箭头γ表示从该大致直角的第一弯曲部到第一面1(第一面上的开口部)扫描该焦点22。这时，在制造效率上优选以箭头α、β、γ的顺序进行一气呵成的扫描。此外，当不进行一气呵成的扫描时，仅对箭头β，能够使扫描的朝向变为相反方向。另一方面，优选用箭头α以及γ表示的扫描的朝向不为相反方向。当激光21从基板11的第二面2侧射入时，也可以按从该第一面1侧向第二面2侧的顺序，一边连结焦点22，一边进行扫描。
当在基板11的厚度方向上观察这样形成了改性部23a以及23b的基板11时，在改性部23a与改性部23b相互分离且重叠的重叠部分13，改性部23a具有距第一面1较远一方的重叠部分，改性部23b具有距第一面1较近一方的重叠部分。
形成所述改性部23a以及23b的方法只要是先形成改性部23a的重叠部分13，后形成改性部23b的重叠部分13的方法就没有特别地限制。即，当激光21从基板11的第一面1侧射入时，形成了在距第一面1(激光21的入射侧)较远一方具有重叠部分的改性部后，形成在距第一面1(激光21的入射侧)较近一方具有重叠部分的改性部即可。
例如，如所述图7A～图8C所示，可以举出先对要形成相互分离且在所述基板11的厚度方向上来看具有重叠的重叠部分13的贯通孔26a以及贯通孔26b的区域中的、要形成具有距激光射入的第一面1较远一方的重叠部分的贯通孔26a的区域(贯通布线形成区域)所对应的改性部23a的整体照射激光来进行改性。然后，后对要成为具有距所述第一面1较近一方的重叠部分的贯通孔26b的区域(贯通布线形成区域)所对应的改性部23b的整体照射激光来进行改性的方法。
另外，也可以举出如后述的图11A～13C所示，先形成改性部23b的除去重叠部分13的部分(改性部23b-1以及改性部23b-2)，接下来形成改性部23a的整体，最后形成改性部23b的重叠部分13，从而形成改性部23a以及改性部23b的方法。该方法是先对要成为相互分离且在所述基板11的厚度方向上来看具有重叠的重叠部分13的贯通孔26a以及贯通孔26b的区域中的、距激光射入的第一面1较远一方的重叠部分(贯通孔26a的重叠部分13)照射激光来进行改性，后对距所述第一面1较近一方的重叠部分(贯通孔26b的重叠部分13)照射激光来进行改性的方法的一例。
作为另一例，可以举出先形成改性部23a的重叠部分13，接下来形成改性部23b的重叠部分13，然后，形成改性部23a的除去重叠部的部分以及改性部23b的除去重叠部的部分的方法。即，只要射入的激光不透过改性过的部分，就能够适当调整形成改性部23a以及23b的顺序。换言之，只要先形成距激光射入的面较远的重叠部分，对其他部分的形成的顺序就没有特别的限定。
下面，说明图11A～13C所示的方法。首先，在图11A～图11C中，向基板11照射激光21，在基板11内形成基板11的材料被改性而成的改性部23b-1以及改性部23b-2。改性部23b-1以及改性部23b-2分别在要成为贯通孔26b的区域中的、下述的部分中形成。
改性部23b-1在由要成为贯通孔26b的区域中的、从第二面2(第二面上的开口部)到大致直角的第二弯曲部的部分和从该大致直角的第二弯曲部到位置25a的部分构成的部分中形成。改性部23b-2在由要成为贯通孔26b的区域中的、从位置25b到大致直角的第一弯曲部的部分和从该大致直角的第一弯曲部到第一面1(第一面上的开口部)的部分构成的部分中形成。从位置25a到位置25b的部分对应于贯通孔26b的重叠部分13。
图11C的剖视图中所示的箭头表示扫描激光21的焦点22的朝向。即，箭头α表示从第二面2(第二面上的开口部)到大致直角的第二弯曲部扫描该焦点22。箭头β1表示从该大致直角的第二弯曲部到位置25a扫描该焦点22。箭头β2表示从位置25b到大致直角的第一弯曲部扫描该焦点22。箭头γ表示从该大致直角的第一弯曲部到第一面1(第一面上的开口部)扫描该焦点22。这时，在制造效率上优选以箭头α、β1、β2、γ的顺序进行扫描。此外，仅对箭头β1以及β2，能够使扫描的朝向变为相反方向。另一方面，优选用箭头α以及γ表示的扫描的朝向不为相反方向。
接下来，如图12A～12C所示，向基板11照射激光21，在基板11内形成基板11的材料被改性而成的改性部23a。改性部23a在要成为贯通孔26a的区域中形成。
一边照射激光21，一边依次挪动焦点22的位置来进行移动(扫描)，对要成为贯通孔26a的区域的整体连结焦点22，从而能够形成改性部23a。这时，与要成为贯通孔26b的重叠部分13的部分对应的改性部23b的重叠部分13还未被形成。因此，激光21能够透过该改性前的改性部23b的重叠部分13，在与要成为贯通孔26a的重叠部分13的部分对应的改性部23a的重叠部分13中连结焦点22。
图12B的剖视图所示的箭头表示扫描激光21的焦点22的朝向。即，箭头α表示从第二面2(第二面上的开口部)到大致直角的第二弯曲部扫描该焦点22。箭头β表示从该大致直角的第二弯曲部到大致直角的第一弯曲部扫描该焦点22。箭头γ表示从该大致直角的第一弯曲部到第一面1(第一面上的开口部)扫描该焦点22。这时，在制造效率上优选以箭头α、β、γ的顺序进行一气呵成的扫描。此外，当不进行一气呵成的扫描时，仅对箭头β，能够使扫描的朝向为相反方向。另一方面，优选用箭头α以及γ表示的扫描的朝向不为相反方向。
接下来，如图13A～13C所示，向基板11照射激光21，在基板11内形成基板11的材料被改性而成的改性部23b的重叠部分13。改性部23b的重叠部分13在要成为贯通孔26b的区域中的、从位置25a到位置25b的部分中形成。
一边照射激光21，一边依次挪动焦点22的位置来进行移动(扫描)，在要成为贯通孔26b的区域中的、从位置25a到位置25b的部分中连结焦点22，从而能够形成改性部23b的重叠部分13。这时，通过照射激光21以便平滑地连接已经形成的所述改性部23b-1以及改性部23b-2与改性部23b的重叠部13，从而能够形成与要成为贯通孔26b的区域的整体对应的改性部23b。
图13C的剖视图所示的箭头表示扫描激光21的焦点22的朝向。即，箭头β3表示从位置25a到位置25b扫描该焦点22。此外，用箭头β3表示的扫描的朝向能够为相反方向。
如上所述，通过用图7A～图8C表示的方法或者用图11A～13C表示的方法，能够得到形成了改性部23a以及23b的基板11。
在上述的本发明所涉及的贯通布线基板19的制造方法的步骤(A)中，通过从基板11的第一面1侧照射激光对要成为具有向基板11的厚度方向看的重叠部分13的贯通孔26a以及贯通孔26b的区域的整体进行改性，形成了改性部23a以及23b。但是，也可以根据希望，从基板11的第二面2侧照射激光来形成改性部23a以及23b。在该情况下，可以针对改性部23b的重叠的部分13从第一面1侧照射激光，也可以针对改性部23a的重叠的部分13从第二面2侧照射激光。即，能够对要成为相互分离且在该基板11的厚度方向上来看具有重叠的重叠部分13的多个贯通孔26a以及贯通孔26b的区域中的任意的部分，从第一面1侧向与第一面1较近的部分照射激光，从第二面2侧向与第二面2较近的部分照射激光来进行改性，从而形成改性部23a以及23b。在该情况下，可以在基板11的2个面侧分别设置1个激光装置。或者，也可以通过使1个激光装置在基板11的第一面1侧与第二面2侧往返来进行照射。或者，也能够将1个激光装置固定，反转基板11的表面和背面，交换第一面1与第二面2的位置关系来进行照射。
<步骤B>
如图9A～图9C所示，将形成了所述改性部23a以及23b的基板11浸于蚀刻液(药液)25中，通过对改性部23a以及23b进行蚀刻(湿法蚀刻)而将其从基板11中除去。其结果，在存在改性部23a以及23b的部分中，形成贯通孔26a以及26b。在本实施方式中，使用石英玻璃作为基板11的材料，使用以氢氟酸(HF)为主成分的溶液作为蚀刻液25。该蚀刻利用了与基板11未被改性的部分相比，改性部23a以及23b非常快速地被蚀刻的现象，作为结果，能够形成与改性部23a以及23b的形状相应的贯通孔26a以及26b。在该阶段，贯通孔26a的一端是在基板的第一面露出的第一开口部226a。贯通孔26a的另一端是在基板的第二面上露出的第二开口部226b。通过在该贯通孔26a中填充导电性物质或者使导电性物质成膜，而在该第一开口部226a中形成第一导电部112a，在第二开口部226b中形成第二导电部112b。
所述蚀刻液25未特别被限定，例如可以使用以氢氟酸(HF)为主成分的溶液、在氢氟酸中适量添加了硝酸等而成的硝酸氢氟酸系的混酸等。另外，根据基板11的材料，也可以使用其他药液。
在基板11内形成的贯通孔，在后述的步骤(C)中，能够通过在该贯通孔中填充导电性物质或者使导电性物质成膜，形成贯通布线。另外，通过向基板11内形成的贯通孔中流入冷媒，而能够形成冷却用的流路。
<步骤C>
如图10A～图10C所示，在形成了所述贯通孔26a以及26b的基板11中，在贯通孔26a以及26b中填充使导电性物质27或者使导电性物质27成膜来形成贯通布线12a以及12b。作为该导电性物质27，可以举出例如金锡(Au-Sn)、铜(Cu)等。作为制作该导电性物质27的方法，可以适当使用熔融金属吸引法(Molten Metal Suction)、超临界成膜法等。
在该基板11中形成所述流路的情况下，为了使导电性物质不侵入该流路内，优选在该流路的开口部设置抗蚀剂等保护层，暂时地封闭该开口部。该抗蚀剂，能够使用例如树脂抗蚀剂、无机系材料的薄膜等。通过设置该保护层，能够防止导电性物质侵入该流路内。该保护层能够在导电性物质向贯通孔的填充或者成膜完成后被除去。
此外，如图5A～图5C所示，根据需要也可以分别在贯通布线12a以及12b的开口部上形成连接盘部61以及62。连接盘部61以及62的形成方法可以适当使用镀敷法、溅射法等。
作为向通过所述步骤(B)形成的贯通孔中流入的冷媒，可以举出水、空气等。当冷媒为空气时，能够对该基板11进行气冷，当冷媒为水时，能够对该基板11进行液冷。
向贯通孔中流入作为冷媒的空气的方法，可以通过适当地在外部连接泵等，使水等流通。
作为在基板内具备流路的贯通布线基板的制造方法，可以举出制造具有图6A～图6C所示的流路71a以及71b的贯通布线基板19F的方法。
首先，向基板11照射激光21，在基板11内形成基板11的材料被改性而成的改性部。该改性部分别形成在要成为贯通布线12a及12b、以及流路71a及71b的区域中。
一边照射激光21，一边依次挪动焦点22的位置来进行移动(扫描)，通过对要成为贯通布线12a及12b、以及流路71a及71b的区域的整体连结焦点22，而能够形成该改性部。这时，该激光照射从基板11的第一面1侧进行。如前所述，该激光也可以根据需要，从第二面2侧或者从第一面1与第二面2两侧进行照射。
下面以图6A～图6C所示的贯通布线基板19F为例说明仅从该第一面1侧照射激光的方法。
首先，流路71a及71b与贯通布线12a不具有相互分离且向基板11的厚度方向看时重叠的重叠部分。因此，要成为贯通布线12a的改性部和要成为流路71a以及71b的改性部在其形成的顺序上未特别被限定，先形成哪个都行。
接下来，着眼于向基板11的厚度方向看时的要成为贯通布线12b的改性部与要成为贯通布线12a、流路71a及流路71b的各改性部的相互的重叠部分的位置关系，先形成要成为在距第一面1更远的位置具有该重叠部分的贯通布线12a的改性部、要成为流路71a及流路71b的各改性部，然后形成要成为在距第一面1更近的位置具有该重叠部分的贯通布线12b的改性部。通过以该顺序从第一面1侧照射激光，能够形成各改性部。
接下来，将形成了所述各改性部的基板11浸于所述蚀刻液(药液)，通过蚀刻(湿法蚀刻)各改性部而将其从基板11中去除。其结果，在存在了各改性部的部分中，分别形成要成为贯通布线12a以及12b的贯通孔，并且分别形成要成为流路71a以及71b的贯通孔。
这样，若同时形成要成为贯通布线的贯通孔与要成为流路的贯通孔，则制造步骤能够简化，能够降低成本。
在要成为所述贯通布线的贯通孔中，能够通过前述的步骤(C)填充导电性物质或者使导电性物质成膜来形成为贯通布线12a以及12b。
通过以上那样的方法，能够制造具备目的流路的贯通布线基板。
此外，对于本发明的贯通布线基板的制造方法，在所述步骤(A)中，当判断距所述重叠部分的第一面的远近时，仅通过相互分离且重叠的部分彼此判断距第一面的相对远近。
此外，在本发明的说明中，有时将“贯通布线彼此相互分离且在从基板的2个面的重叠方向来看重叠的部分中的、一贯通布线的该重叠的部分”仅称为“重叠部分”。
产业上的可利用性
本发明的贯通布线基板能够用于例如在电连接的2个面上安装器件的3维安装、将多个器件在一个封装内进行系统化的系统级封装(SiP)等各种器件的高密度安装。
附图标记的说明
1第一面；2第二面；11基板；12贯通布线；13重叠部；16贯通布线；21激光；23被改性的区域(改性部)；25蚀刻液；27导电性物质；31贯通布线；32贯通布线；41贯通布线；51贯通布线；52贯通布线；61连接盘部；62连接盘部；71流路；19F带流路的贯通布线基板；19、19A、19B、19C、19D、19E贯通布线基板

Claims (8)

1.一种贯通布线基板，其特征在于，具备：
基板，其具有第一面与第二面；和
多条贯通布线，其通过在贯通所述第一面和所述第二面之间的贯通孔内填充导电性物质或者使所述导电性物质成膜而形成；
所述贯通布线彼此相互分离，且在俯视所述基板时至少具备1个重叠部分。
2.根据权利要求1所述的贯通布线基板，其特征在于，
在所述基板的内部形成有流路。
3.根据权利要求1或2所述的贯通布线基板，其特征在于，
所述多条贯通布线具有沿着与所述基板的所述第一面平行的第一方向而形成的多条第一贯通布线和沿着与所述第一方向交叉的第二方向而形成的多条第二贯通布线。
4.根据权利要求1～3的任意一项所述的贯通布线基板，其特征在于，
所述多条贯通布线具有在所述基板的所述第一面上形成的第一导电部和在所述基板的所述第二面上形成的第二导电部；
所述第一导电部与所述第二导电部形成在从所述基板的厚度方向来观看时的相互不同的位置。
5.一种贯通布线基板的制造方法，其特征在于，该贯通布线基板具备：基板，其具有第一面与第二面；和多条贯通布线，其通过在贯通所述第一面和所述第二面之间的贯通孔内填充导电性物质或者使所述导电性物质成膜而形成，所述贯通布线彼此相互分离，且在俯视所述基板时至少具备1个重叠部分，
该贯通布线基板的制造方法包括：从所述基板的所述第一面侧或者第二面侧向相互分离且在俯视所述基板时具有重叠部分的多个贯通孔形成区域照射激光，对所述贯通孔形成区域进行改性的步骤(A)；
除去所述被改性的贯通孔形成区域，形成贯通孔的步骤(B)，
在所述步骤(A)中，向所述多个贯通孔形成区域中的、距所述激光的入射面较远一方的所述重叠部分照射激光，之后，向距所述激光的入射面较近一方的所述重叠部分照射激光。
6.根据权利要求5所述的贯通布线基板的制造方法，其特征在于，
在所述步骤(A)中，向具有距所述激光的入射面较远一方的所述重叠部分的所述贯通孔形成区域的整体照射激光，之后，向具有距所述激光的入射面较近一方的所述重叠部分的贯通孔形成区域的整体照射激光。
7.一种贯通布线基板的制造方法，其特征在于，该贯通布线基板具备：基板，其具有第一面与第二面；和多条贯通布线，其通过在贯通所述第一面和所述第二面之间的贯通孔内填充导电性物质或者使所述导电性物质成膜而形成，所述贯通布线彼此相互分离，且在俯视所述基板时至少具备1个重叠部分，
该贯通布线基板的制造方法包括：
从所述基板的所述第一面侧以及所述第二面侧向相互分离且在俯视所述基板时具有重叠部分的多个贯通孔形成区域照射激光，对所述贯通孔形成区域进行改性的步骤(A)；
除去所述被改性的贯通孔形成区域，形成贯通孔的步骤(B)，
在所述步骤(A)中，从所述基板的所述第一面侧，向具有与所述第一面较近的所述重叠部分的所述贯通孔形成区域照射激光，从所述基板的所述第二面侧，向具有与所述第二面较近的所述重叠部分的所述贯通孔形成区域照射激光。
8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的贯通布线基板的制造方法，其特征在于，
包括在所述贯通孔内填充所述导电性物质或者使所述导电性物质成膜的步骤(C)。
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