JP2007081053A - 複合基板及びその製造方法、並びに電子装置 - Google Patents

複合基板及びその製造方法、並びに電子装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007081053A
JP2007081053A JP2005265640A JP2005265640A JP2007081053A JP 2007081053 A JP2007081053 A JP 2007081053A JP 2005265640 A JP2005265640 A JP 2005265640A JP 2005265640 A JP2005265640 A JP 2005265640A JP 2007081053 A JP2007081053 A JP 2007081053A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
wiring board
substrate
composite substrate
groove
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005265640A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4879536B2 (ja
Inventor
Satoshi Yamamoto
敏 山本
Nobuyuki Sadakata
伸行 定方
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP2005265640A priority Critical patent/JP4879536B2/ja
Publication of JP2007081053A publication Critical patent/JP2007081053A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4879536B2 publication Critical patent/JP4879536B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

【課題】基材表面の平坦化を可能とし、電気的な信頼性が高く、設計上の自由度の高い、しかも工数が少なく形成できる、貫通配線を備えた配線基板を複数用いて重ね合わせた複合基板とその製造方法、および電子装置を提供する。
【解決手段】二つの配線基板11a,12aをそれぞれ構成する基材1,2の対向する主面を結ぶように微細孔15を形成する。次に、前記配線基板11a,12aを重ね合わせた面において、各々の基材1,2に設けた微細孔15の端部同士が連通するように、一方の基材2の重ね合わせ面に溝14を形成し、各々の基材1,2を重ね合わせ接合する。その後、前記微細孔15と前記溝14の内部に導電性物質16a,16bを一緒に充填する。これにより、微細孔15に導電性物質16aを充填した貫通配線17と、溝14に導電性物質16bを充填した接続配線18によって、上面Aと下面Bとを電気的に接続してなる複合基板10Aとする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、電子デバイスや光学デバイス、MEMSデバイス等の高密度実装、またはそれらのデバイスを一つのパッケージ内でシステム化するSiP(System in Package) を可能にする貫通配線を備えた配線基板を複数用いて重ね合わせてなる複合基板及びその製造方法、並びに電子装置に関する。
近年、携帯電話機等の電子機器の高度化に伴い、それらに使われる電子デバイス等にも更なる高速化、高機能化が要求されている。これを実現するためには、微細化等によるデバイス自身の高速化だけではなく、デバイスのパッケージにも高速化、高密度化に向けた技術開発が必須となっている。
高密度実装を実現する技術として、微細な貫通電極を用いてチップを積層実装する3次元実装や、貫通電極が形成された配線基板を用いたSiPが提案されており、これを実現するための貫通電極形成技術や配線基板の形成技術が活発に研究、開発されている。
図24は、セラミックやシリコン等のリジッドな配線基板を用いてなるSiPの模式的な断面図である。配線基板151上に複数のデバイス152,153が貫通電極154と電気的に接続するように実装されており、全体として一つのパッケージを形成している。その際、図24に示すように、従来の配線基板においては、その表裏の主平面間を最短距離でつなぐように主平面に対して垂直に貫通電極が設けられていた。
これまでに、貫通電極や配線基板に関する技術として、以下のようなものが提案されている。たとえば、熱可塑性樹脂からなる電気絶縁性基板の一方の面に形成された配線溝に導電ペーストを充填して硬化させてなる導体回路と、前記配線溝を経て基板を貫通する貫通孔に導電ペーストを充填して硬化させ、前記導体回路と接続し、かつ基板を貫通する導体プラグとを備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。
また、樹脂の射出成形によって一方の主面に配線用の溝を有する基材を形成し、次いで、レーザやドリルなどによりスルーホール形成部分の溝に基材を貫通する穴を形成し、さらに、基材の溝及び穴に導電材料である導電ペーストを充填するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
また、所望の回路が形成されたチップ本体と、このチップ本体の表裏を貫通した複数の貫通孔にそれぞれ埋め込み形成された貫通電極と、これらの貫通電極の両端部にそれぞれ設けられた外部電極とを備えたものがある(例えば、特許文献3参照)。
さらに、半導体チップの表裏間を貫通する複数の貫通電極を備えると共に、上記貫通電極は断面積が相互に異なるようにしたものがある(例えば、特許文献4参照)。
ところが、貫通電極を用いた3次元実装だけでなく、SiP等に用いられる配線基板においても、今後はデバイス等を内包した基材を複数重ね合わせて一つの基板をなし、より高密度な実装を可能とする複合基板を提供していく必要がある。この際、基板上に搭載されるデバイスの電極ピッチとマザーボード等に実装される際のバンプピッチとを整合させるため、或いは構成機材に内包する機能素子と電気的な接続をするため、当該配線基板内には、自由度の大きい貫通配線、つまり、直線的に基板を貫通するものだけではなく、それぞれの基材において別々の場所に形成された貫通孔を電気的に接続できるような貫通配線の形成が必要である。
これを実現するための一つの手法としては、複数の基材それぞれに貫通電極を形成しておき、表面配線等を用いてそれぞれ電気的に接続するように基材を接合する方法が考えられる。
しかしながら、この方法では、あらかじめ各々の基材に貫通電極を形成しておき、それぞれの基材に形成された貫通電極が電気的に接続するように、表面配線等を用いて電気的に基材を接続するように形成するため、平坦化が困難であると共に、基材の枚数が多くなるほど貫通配線の接続箇所が多くなり、それに伴う接触抵抗の増加や接合不良などを生じる虞が高くなり、信頼性の高い基板の提供が困難になってくる。また、それぞれの基材に対して貫通電極及び表面配線等を形成するため、工数の増加、ひいてはコストの増加を招いてしまう。
特開2001−196703号公報 特開2001−244609号公報 特開2003−347502号公報 特開2004−152810号公報
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、貫通配線を備えた配線基板を複数用いて重ね合わせてなる複合基板において、基材表面の平坦化を可能にするとともに、電気的な信頼性が高く、設計上の自由度にも優れ、高密度な実装をも可能とする複合基板を提供することを目的とする。
また本発明は、少ない工数により形成できる複合基板の製造方法を提供することを目的とする。
さらに本発明は、高速化および高機能化を図ることが可能な電子装置を提供することを目的とする。
本発明の請求項1に係る複合基板は、基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に第一導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた配線基板を複数用い、前記主面の一方又は両方を重ね合わせてなる複合基板であって、前記重ね合わせた面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、及び/又は、何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、一方もしくは両方の配線基板をなす基材の重ね合わせ面に溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなることを特徴とする。
本発明の請求項2に係る複合基板は、請求項1において、前記第一導電性物質と前記第二導電性物質は、連続体をなしていることを特徴とする。
本発明の請求項3に係る複合基板は、請求項1において、前記配線基板を構成する基材のうち、少なくとも1つは異なる材料よりなることを特徴とする。
本発明の請求項4に係る複合基板の製造方法は、基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた第一配線基板と第二配線基板とを互いに重ね合わせてなる複合基板の製造方法であって、第一配線基板と第二配線基板を構成する各基材として半導体基材を用い、その対向する主面を結ぶように各々の半導体基材に微細孔を形成する工程と、前記第一配線基板と第二配線基板とを重ね合わせた面において、前記第一配線基板と前記第二配線基板とを構成する各々の半導体基材に設けた微細孔の端部同士が連通するように、一方もしくは両方の半導体基材の重ね合わせ面に溝を形成する工程と、前記重ね合わせた状態において、各々の半導体基材の外面と、前記微細孔と前記溝の各内壁面を絶縁処理して絶縁部を設ける工程と、前記第一配線基板と第二配線基板とを重ね合わせた状態として、前記微細孔と前記溝の内部に導電性物質を一緒に充填する工程と、を少なくとも有することを特徴とする。
本発明の請求項5に係る複合基板の製造方法は、基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた第三配線基板と第四配線基板とを互いに重ね合わせてなる複合基板の製造方法であって、第三配線基板と第四配線基板を構成する各基材として絶縁性基材を用い、その対向する主面を結ぶように各々の絶縁性基材に微細孔を形成する工程と、前記第三配線基板と第四配線基板とを重ね合わせた面において、前記第三配線基板と前記第四配線基板とを構成する各々の絶縁性基材に設けた微細孔の端部同士が連通するように、一方もしくは両方の絶縁性基材の重ね合わせ面に溝を形成する工程と、前記絶縁性基材に設けた微細孔の端部同士が前記溝を介して連通するように各々の絶縁性基材を重ね合わせ接合する工程と、前記第三配線基板と第四配線基板とを重ね合わせた状態として、前記微細孔と前記溝の内部に導電性物質を一緒に充填する工程と、を少なくとも有することを特徴とする。
本発明の請求項6に係る電子装置は、前記請求項1から3のいずれか1項に記載の複合基板に電子部品を実装してなることを特徴とする。
本発明の請求項1に係る複合基板にあっては、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、及び/又は、何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、一方もしくは両方の配線基板をなす基材の重ね合わせ面に溝を配置し、該溝に導電性物質を充填して接続配線を形成している。この構成によれば、電気的に配線基板を接続するために表面配線を設ける必要が無くなり、また配線基板の表面の平坦化を図ることも可能となり、ひいては高密度な実装が可能な複合基板が得られる。
また、本発明の請求項4及び請求項5に係る複合基板の製造方法は何れも、配線基板を重ね合わせて接合した後、配線基板に設けた微細孔と溝の内部に導電性物質を一緒に充填するので、それぞれ別個に貫通配線や接続配線を形成した配線基板を接合するものに比べて、工数を大幅に削減し、コストの増加を招くこと無く、複合基板を大量にかつ安価に提供することができる。
さらに、本発明の請求項6に係る電子装置にあっては、SiP等においてより高機能、高密度なパッケージを実現することが可能な、上述した構成の複合基板に電子部品を実装しているので、高速化、高機能化に貢献することができる。
以下、本発明の一実施形態について説明する。
図1から21は、本発明に係る複合基板の一例を示す概略断面図である。各図に示すように、本発明の複合基板は、何れも貫通配線を備えた配線基板が複数枚重ね合わされ、接合されてなるものである。
前記配線基板は、当該配線基板を構成する基材の対向する主面を結ぶように微細孔が配されている。また、配線基板は、前記微細孔と共に、互いに接合した面(すなわち、重ね合わせ面)において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、及び/又は、何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、一方もしくは両方の配線基板をなす基材の重ね合わせ面に溝が配置されている。そして、前記微細孔と前記溝の内部には、導電性物質がそれぞれ充填されている。
したがって、前記配線基板を複数用い、重ね合わせることにより、その両主面、及び/又は、何れか一方の主面と側面とを電気的に接続する複合基板が構成されるものとなる。
このように、本発明の複合基板は、基材に微細孔と溝を形成した配線基板を重ね合わせて接合した後、前記微細孔と前記溝の内部に導電性物質を一緒に充填するため、それぞれ別個に貫通配線や接続配線を形成して接合したものに比べて、工数を大幅に削減することができる。
また、本発明の複合基板における導電性物質は、重ね合わせる配線基板の枚数が多くなっても、配線基板をなす基材の重ね合わせ面に配置した溝に充填された連続体をなす導電性物質からなる接続配線によって基板同士を接続しているので、接触抵抗の増加や接続不良といった電気特性不良を抑制することが可能となる。しかも、微細孔及び溝の内部において同一の導電性物質によって接続されているので、一層接触抵抗の増加や接続不良といった電気特性不良を抑制することが可能となる。
さらに、本発明の複合基板は、連通する微細孔と溝を適宜組み合わせることにより、配線基板の上面と下面のピッチを自由に設定できるため、工数が少なく、自由度の高い複合基板を製造することができる。
本発明の複合基板としては、前述したように、具体的に大きく分けて6つの形態が挙げられる。
この6つの形態とは、すなわち、基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に第一導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた配線基板の重ね合わせ面において、(1)各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えたもの、(2)何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えたもの、(3)各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、及び何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、それぞれ溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えたもの、といった3つの形態に、前記溝が、前記重ね合わせ面の(a)一方の配線基板をなす基材に配置されているもの、もしくは(b)両方の配線基板をなす基材に配置されているもの、といった2つの形態を掛け合わせたものである。
次に、それぞれの形態について図面に基づき詳細に説明する。
(第一実施形態)
第一実施形態は、前記重ね合わせ面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、一方の配線基板をなす基材にのみ溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えた、前記(1)に前記(a)を掛け合わせた構成のものである。
本発明の第一実施形態における複合基板としては、たとえば、図1から3に示すように、互いに重ね合わされる複数の配線基板11,12または12,13に、それぞれの基材1,2,3の対向する主面を結ぶように微細孔15が配され、該微細孔15に第一導電性物質16aを充填した貫通配線17を備えると共に、互いに重ね合わされる各々の配線基板11,12または12,13に備えた前記貫通配線17同士を、互いに重ね合わされる一方の配線基板12にだけ配置した溝14の内部に第二導電性物質16bを充填した接続配線18によって繋いだ例が挙げられる。なお、図1から21では、配線基板が2枚又は3枚重ねあわされた複合基板しか説明されていないが、本発明はこれに限定されず、4枚以上の配線基板が重ねあわされた複合基板としても良く、以下に説明する他の実施形態においても同様である。
図1は、二つの配線基板11a,12aを重ね合わせた複合基板10Aを示すものである。配線基板11a及び配線基板12aは、共に貫通配線17を一箇所ずつ備えている。また、配線基板12aは、前記配線基板11aとの重ね合わせ面において、前記貫通配線17の上面A側に位置する端部と前記配線基板11aにおける貫通配線17の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線18を備えている。これにより、前記二つの配線基板11a,12aは、それぞれ備えている各貫通配線17,17と、重ね合わせ面において一方の配線基板12aの主面に備えた接続配線18によって、前記複合基板10Aの上面Aと下面Bとを電気的に接続している。
また、図2は、二つの配線基板11b,12bを重ね合わせた複合基板10Bを示すものである。配線基板11b及び配線基板12bは、共に貫通配線17を二箇所ずつ備えている。また、配線基板12bは、前記配線基板11bとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する前記貫通配線17の上面A側に位置する端部と、前記配線基板11bにおける側面C側に位置する貫通配線17の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線18、及び側面D側に位置する前記貫通配線17の上面A側に位置する端部と、前記配線基板11bにおける側面D側に位置する貫通配線17の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線18を備えている。これにより、前記二つの配線基板11b,12bは、それぞれ備えている各貫通配線17,17と、重ね合わせ面において一方の配線基板12bの主面に備えた二つの接続配線18によって、前記複合基板10Bの上面Aと下面Bとを二箇所でそれぞれ電気的に接続している。
また、図3は、三つの配線基板11c,12c,13cを重ね合わせた複合基板10Cを示すものである。配線基板11c、配線基板12c及び配線基板13cは、それぞれ貫通配線17を一箇所備えている。また、配線基板12cは、前記配線基板11cとの重ね合わせ面において、前記貫通配線17の上面A側に位置する端部と、前記配線基板11cにおける貫通配線17の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線18、及び前記配線基板13cとの重ね合わせ面において、前記貫通配線17の下面B側に位置する端部と、前記配線基板13cにおける貫通配線17の上面A側に位置する端部とを繋ぐ接続配線18を備えている。これにより、前記三つの配線基板11c,12c,13cは、それぞれ備えている各貫通配線17,17,17と、重ね合わせ面において何れも一方の配線基板12cの主面に備えた接続配線18によって、前記複合基板10Cの上面Aと下面Bとを電気的に接続している。
(第二実施形態)
第二実施形態は、前記重ね合わせ面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、双方の配線基板をなす基材にそれぞれ溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えた、前記(1)に前記(b)を掛け合わせた構成のものである。
本発明の第二実施形態における複合基板としては、たとえば、図4から6に示すように、互いに重ね合わされる複数の配線基板21,22または22,23に、それぞれの基材1,2,3の対向する主面を結ぶように微細孔25が配され、該微細孔25に第一導電性物質26aを充填した貫通配線27を備えると共に、互いに重ね合わされる各々の配線基板21,22または22,23に備えた前記貫通配線27同士を、互いに重ね合わされる双方の配線基板21,22または22,23にそれぞれ配置した溝24の内部に第二導電性物質26bを充填した接続配線28によって繋いだ例が挙げられる。
図4は、二つの配線基板21a,22aを重ね合わせた複合基板20Aを示すものである。配線基板21a及び配線基板22aは、共に貫通配線27を一箇所ずつ備えている。また、配線基板21aは、前記配線基板22aとの重ね合わせ面において、該貫通配線27の下面B側に位置する端部と、前記配線基板22aにおける貫通配線27の上面A側に位置する端部とを繋ぐ接続配線28を備えている。また、配線基板22aは、前記配線基板21aとの重ね合わせ面において、該貫通配線27の上面A側に位置する端部と、前記配線基板21aにおける貫通配線27の下面B側に位置する端部とを、前記配線基板21aにおける接続配線28と同様に繋ぐ接続配線28を備えている。これにより、前記二つの配線基板21a,22aは、それぞれ備えている各貫通配線27,27と、重ね合わせ面において双方の配線基板21a,22aの主面にそれぞれ備えた接続配線28によって、前記複合基板20Aの上面Aと下面Bとを電気的に接続している。
また、図5は、二つの配線基板21b,22bを重ね合わせた複合基板20Bを示すものである。配線基板21b及び配線基板22bは、共に貫通配線27を二箇所ずつ備えている。また、配線基板21bは、前記配線基板22bとの重ね合わせ面において、側面D側に位置する前記貫通配線27の下面B側に位置する端部と、前記配線基板22bにおける側面D側に位置する貫通配線27の上面A側に位置する端部とを繋ぐ接続配線28を備えている。また、配線基板22bは、前記配線基板21bとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する前記貫通配線27の上面A側に位置する端部と、前記配線基板21bにおける側面C側に位置する貫通配線27の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線28を備えている。これにより、前記二つの配線基板21b,22bは、それぞれ備えている各貫通配線27,27と、重ね合わせ面において双方の配線基板21b,22bの主面にそれぞれ備えた各接続配線28によって、前記複合基板20Bの上面Aと下面Bとを二箇所でそれぞれ電気的に接続している。
また、図6は、三つの配線基板21c,22c,23cを重ね合わせた複合基板20Cを示すものである。配線基板21c、配線基板22c及び配線基板23cは、共に貫通配線27を二箇所ずつ備えている。前記貫通配線27のうち、配線基板21cにおける側面D側に位置する貫通配線27の下面B側に位置する端部と、配線基板22cにおける側面D側に位置する貫通配線27の上面A側に位置する端部とは直接繋がっている。また、配線基板22cは、前記配線基板21cとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する前記貫通配線27の上面A側に位置する端部と、前記配線基板21cにおける側面C側に位置する貫通配線27の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線28、及び前記配線基板23cとの重ね合わせ面において、側面D側に位置する前記貫通配線27の下面B側に位置する端部と、前記配線基板23cにおける側面D側に位置する貫通配線27の上面A側に位置する端部とを繋ぐ接続配線28を備えている。また、配線基板23cは、前記配線基板22cとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する前記貫通配線27の上面A側に位置する端部と、前記配線基板22cにおける側面C側に位置する貫通配線27の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線28、及び側面D側に位置する前記貫通配線27の上面A側に位置する端部と、前記配線基板22cにおける側面D側に位置する貫通配線27の下面B側に位置する端部とを、前記配線基板22cにおける接続配線28と同様に繋ぐ接続配線28を備えている。これにより、前記三つの配線基板21c,22c,23cは、それぞれ備えている各貫通配線27,27,27と、上面A側の重ね合わせ面において一方の配線基板22cの主面に備えた接続配線28によって前記複合基板20Aの上面Aと下面Bとを電気的に接続すると共に、下面B側の重ね合わせ面において一方の配線基板23cの主面に備えた接続配線28と、双方の配線基板22c,23cの主面にそれぞれ備えた接続配線28によって前記複合基板20Aの上面Aと下面Bとを電気的に接続する。
(第三実施形態)
第三実施形態は、前記重ね合わせ面において、前記重ね合わせ面において、何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、一方の配線基板をなす基材にのみ溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えた、前記(2)に前記(a)を掛け合わせた構成のものである。
本発明の第三実施形態における複合基板としては、たとえば、図7から9に示すように、互いに重ね合わされる複数の配線基板31,32また32,33に、それぞれの基材1,2,3の対向する主面を結ぶように微細孔35が配され、該微細孔35に第一導電性物質36aを充填した貫通配線37を備えると共に、互いに重ね合わされる各々の配線基板31,32または32,33に備えた前記貫通配線37の端部と該配線基板の側面とを、互いに重ね合わされる一方の配線基板31にだけ配置した溝34の内部に第二導電性物質36bを充填した接続配線38によって繋いだ例が挙げられる。
このように第三実施形態は、各配線基板31,32,33の重ね合わせ面少なくとも一方に形成する溝34の少なくとも一部が、各配線基板31,32,33の側面C又はDに開口しているものである。
これにより、複合基板の上面Aと下面Bとのみでなく、上面A又は下面Bと側面C又は側面Dとを電気的に接続でき、たとえば、側面方向にデバイスを搭載することで、機能キューブのような高性能デバイスパッケージを実現でき、より一層の高機能化を達成できる自由度の高い配線基板を提供できる。
図7は、二つの配線基板31a,32aを重ね合わせた複合基板30Aを示すものである。配線基板31aは、貫通配線37を二箇所、及び配線基板32aは、貫通配線37を一箇所それぞれ備えている。前記貫通配線37のうち、配線基板31aにおける側面C側に位置する貫通配線37の下面B側に位置する端部と、配線基板32aにおける貫通配線37の上面A側に位置する端部とは直接繋がっている。また、配線基板31aは、前記配線基板32aとの重ね合わせ面において、側面D側に位置する前記貫通配線37の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板31aにおける側面Dに露呈する接続配線38を備えている。これにより、前記二つの配線基板31a,32aは、それぞれ備えている各貫通配線37,37によって前記複合基板30Aの上面Aと下面Bを電気的に接続すると共に、重ね合わせ面において、一方の配線基板31aの主面に備えた側面Dに露呈する接続配線38によって上面Aと側面Dとを電気的に接続している。
また、図8は、二つの配線基板31b,32bを重ね合わせた複合基板30Bを示すものである。配線基板31b及び配線基板32bは、共に貫通配線37を一箇所ずつ備えている。また、配線基板32bは、前記配線基板31bとの重ね合わせ面において、前記配線基板31bの貫通配線37の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板32bにおける側面Dに露呈する接続配線38、及び該貫通配線37の上面A側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板32bにおける側面Cに露呈する接続配線38を備えている。これにより、前記二つの配線基板31b,32bは、配線基板31bが備えている貫通配線37と、重ね合わせ面において一方の配線基板32bの主面に備えた側面Dに露呈する接続配線38によって上面Aと側面Dを電気的に接続すると共に、配線基板32bが備えている貫通配線37と、重ね合わせ面において側面Cに露呈する接続配線38によって下面Bと側面Cとを電気的に接続している。
また、図9は、三つの配線基板31c,32c,33cを重ね合わせた複合基板30Cを示すものである。配線基板31c及び配線基板33cは、共に貫通配線37を一箇所ずつ備え、配線基板32cは、貫通配線37を二箇所備えている。前記貫通配線37のうち、配線基板31cにおける貫通配線37の下面B側に位置する端部と、配線基板32cにおける側面D側に位置する貫通配線37の上面A側に位置する端部とは直接繋がり、また、配線基板32cにおける側面C側に位置する貫通配線37の下面B側に位置する端部と、配線基板33cにおける貫通配線37の上面A側に位置する端部とは直接繋がっている。また、配線基板32cは、前記配線基板31cとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する前記貫通配線37の上面A側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板32cにおける側面Cに露呈する接続配線38、及び側面D側に位置する前記貫通配線37の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板32cにおける側面Dに露呈する接続配線38を備えている。これにより、前記三つの配線基板31c,32c,33cは、配線基板31c及び配線基板32cがそれぞれ備えている貫通配線37,37と、配線基板32cと配線基板33cとの重ね合わせ面において一方の配線基板32cの主面に備えた側面Dに露呈する接続配線38によって上面Aと側面Dを電気的に接続すると共に、配線基板32c及び配線基板33cがそれぞれ備えている貫通配線37,37と、配線基板31cと配線基板32cとの重ね合わせ面において一方の配線基板32cの主面に備えた側面Cに露呈する接続配線38によって下面Bと側面Cとを電気的に接続している。
(第四実施形態)
第四実施形態は、前記重ね合わせ面において、何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、双方の配線基板をなす基材にそれぞれ溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えた、前記(2)に前記(b)を掛け合わせた構成のものである。
本発明の第四実施形態における複合基板としては、たとえば、図10から12に示すように、互いに重ね合わされる複数の配線基板41,42また42,43に、それぞれの基材1,2,3の対向する主面を結ぶように微細孔45が配され、該微細孔45に第一導電性物質46aを充填した貫通配線47を備えると共に、互いに重ね合わされる各々の配線基板41,42または42,43に備えた前記貫通配線47の端部と該配線基板の側面とを、互いに重ね合わされる双方の配線基板41,42または42,43にそれぞれ配置した溝44の内部に第二導電性物質46bを充填した接続配線48によって繋いだ例が挙げられる。
図10は、二つの配線基板41a,42aを重ね合わせた複合基板40Aを示すものである。配線基板41a及び配線基板42aは、共に貫通配線47を一箇所ずつ備えている。また、配線基板41aは、前記配線基板42aとの重ね合わせ面において、該貫通配線47の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板41aにおける側面Dに露呈する接続配線48を備えている。また、配線基板42aは、前記配線基板41aとの重ね合わせ面において、該貫通配線47の上面A側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板42aにおける側面Cに露呈する接続配線48を備えている。これにより、前記二つの配線基板41a,42aは、配線基板41aが備えている貫通配線47と、重ね合わせ面において一方の配線基板41aの主面に備えた側面Dに露呈する接続配線48によって上面Aと側面Dを電気的に接続すると共に、配線基板42aが備えている貫通配線47と、重ね合わせ面において他方の配線基板42aの主面に備えた側面Cに露呈する接続配線48によって下面Bと側面Cを電気的に接続している。
また、図11は、二つの配線基板41b,42bを重ね合わせた複合基板40Bを示すものである。配線基板41bは、貫通配線47を二箇所、及び配線基板42bは、貫通配線47を一箇所それぞれ備えている。前記貫通配線47のうち、配線基板41bにおける側面C側に位置する貫通配線47の下面B側に位置する端部と、配線基板42bにおける貫通配線47の上面A側に位置する端部とは直接繋がっている。また、配線基板41bは、前記配線基板42bとの重ね合わせ面において、側面D側に位置する前記貫通配線47の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板41bにおける側面Dに露呈する接続配線48を備えている。また、配線基板42bは、前記配線基板41bとの重ね合わせ面において、前記配線基板41bの側面D側に位置する前記貫通配線47の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板42bにおける側面Dに露呈する接続配線48を備えている。これにより、前記二つの配線基板41b,42bは、それぞれ備えている各貫通配線47,47によって前記複合基板40Bの上面Aと下面Bを電気的に接続すると共に、重ね合わせ面において双方の配線基板41b,42bの主面にそれぞれ備えた側面Dに露呈する接続配線48,48によって前記複合基板40Bの上面Aと側面Dを電気的に接続している。
また、図12は、三つの配線基板41c,42c,43cを重ね合わせた複合基板40Cを示すものである。配線基板41cと配線基板42cは、貫通配線47を一箇所、及び配線基板42cは、貫通配線47を二箇所それぞれ備えている。前記貫通配線47のうち、配線基板41cにおける貫通配線47の下面B側に位置する端部と、配線基板42cにおける側面D側に位置する貫通配線47の上面A側に位置する端部とは直接繋がり、また、配線基板42cにおける側面C側に位置する貫通配線47の下面B側に位置する端部と、配線基板43cにおける貫通配線47の上面A側に位置する端部とは直接繋がっている。また、配線基板42cは、前記配線基板41cとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する前記貫通配線47の上面A側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板42cにおける側面Cに露呈する接続配線48、及び側面D側に位置する前記貫通配線47の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板42cにおける側面Dに露呈する接続配線48を備えている。また、配線基板43cは、前記配線基板42cとの重ね合わせ面において、前記配線基板42cの側面D側に位置する前記貫通配線47の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板43cにおける側面Dに露呈する接続配線48を備えている。これにより、前記三つの配線基板41c,42c,43cは、配線基板41c及び配線基板42cがそれぞれ備えている貫通配線47,47と、配線基板42cと配線基板43cとの重ね合わせ面において双方の配線基板42c,43cの主面にそれぞれ備えた側面Dに露呈する接続配線48,48によって前記複合基板40Cの上面Aと側面Dを電気的に接続すると共に、配線基板42c及び配線基板43cがそれぞれ備えている貫通配線47,47と、配線基板41cと配線基板42cとの重ね合わせ面において一方の配線基板42cの主面に備えた側面Cに露呈する接続配線48によって下面Bと側面Cを電気的に接続している。
(第五実施形態)
第五実施形態は、前記重ね合わせ面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、及び何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、一方の配線基板をなす基材にのみ溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えた、前記(3)に前記(a)を掛け合わせた構成のものである。
本発明の第五実施形態における複合基板としては、たとえば、図13から15に示すように、互いに重ね合わされる複数の配線基板51,52また52,53に、それぞれの基材1,2,3の対向する主面を結ぶように微細孔55が配され、該微細孔55に第一導電性物質56aを充填した貫通配線57を備えると共に、互いに重ね合わされる各々の配線基板51,52または52,53に備えた前記貫通配線57同士を、互いに重ね合わされる一方の配線基板52にだけ配置した溝54の内部に第二導電性物質56bを充填した接続配線58によって繋いだ例が挙げられる。
図13は、二つの配線基板51a,52aを重ね合わせた複合基板50Aを示すものである。配線基板51aは、貫通配線57を二箇所、及び配線基板52aは、貫通配線57を一箇所それぞれ備えている。また、配線基板52aは、前記配線基板51aとの重ね合わせ面において、前記配線基板51aの側面C側に位置する前記貫通配線57の下面B側に位置する端部と、該貫通配線57の上面A側に位置する端部とを繋ぐ接続配線58、及び前記配線基板51aの側面D側に位置する前記貫通配線57の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板52aにおける側面Dに露呈する接続配線58を備えている。これにより、前記二つの配線基板51a,52aは、それぞれ備えている各貫通配線57,57と、重ね合わせ面において一方の配線基板52aの主面に備えた側面C側に位置する接続配線58によって前記複合基板50Aの上面Aと下面Bを電気的に接続すると共に、重ね合わせ面において側面Dに露呈する接続配線58によって上面Aと側面Dを電気的に接続している。
また、図14は、二つの配線基板51b,52bを重ね合わせた複合基板50Bを示すものである。配線基板51bは、貫通配線57を一箇所、及び配線基板52bは、貫通配線57を二箇所それぞれ備えている。また、配線基板52bは、前記配線基板51bとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する該貫通配線57の上面A側に位置する端部と、前記配線基板51bの前記貫通配線57の下面B側に位置する端部と繋ぐ接続配線58、側面D側に位置する前記貫通配線57の端部の上面A側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板52bにおける側面Dに露呈する接続配線58を備えている。これにより、前記二つの配線基板51b,52bは、それぞれ備えている各貫通配線57,57と、重ね合わせ面において一方の配線基板52bの主面に備えた側面C側に位置する接続配線58によって前記複合基板50Bの上面Aと下面Bを電気的に接続すると共に、重ね合わせ面において一方の配線基板52bの主面に備えた側面Dに露呈する接続配線58によって下面Bと側面Dを電気的に接続している。
また、図15は、三つの配線基板51c,52c,53cを重ね合わせた複合基板50Cを示すものである。配線基板51cと配線基板52cは、貫通配線57を二箇所、及び配線基板53cは、貫通配線57を一箇所それぞれ備えている。前記貫通配線57のうち、配線基板51cにおける側面D側に位置する貫通配線57の下面B側に位置する端部と、配線基板52cにおける側面D側に位置する貫通配線57の上面A側に位置する端部とは直接繋がり、また、配線基板52cにおける側面C側に位置する貫通配線57の下面B側に位置する端部と、配線基板53cにおける貫通配線57の上面A側に位置する端部とは直接繋がっている。また、配線基板52cは、前記配線基板51cとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する該貫通配線57の上面A側に位置する端部と前記配線基板51cの側面C側に位置する前記貫通配線57の下面B側に位置する端部と繋ぐ接続配線58を備えると共に、前記配線基板53cとの重ね合わせ面において、側面D側に位置する前記貫通配線57の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板52cにおける側面Dに露呈する接続配線58を備えている。これにより、前記三つの配線基板51c,52c,53cは、それぞれ備えている各貫通配線57,57,57と、配線基板51cと配線基板52cとの重ね合わせ面において一方の配線基板52cの主面に備えた接続配線58によって前記複合基板50Cの上面Aと下面Bを電気的に接続すると共に、配線基板51c及び配線基板52cがそれぞれ備えている貫通配線57,57と、配線基板52cと配線基板53cとの重ね合わせ面において側面Dに露呈する接続配線58によって上面Aと側面Dを電気的に接続している。
(第六実施形態)
第六実施形態は、前記重ね合わせ面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、及び何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、双方の配線基板をなす基材にそれぞれ溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなる接続配線を備えた、前記(3)に前記(b)を掛け合わせた構成のものである。
本発明の第六実施形態における複合基板としては、たとえば、図16から18に示すように、互いに重ね合わされる複数の配線基板61,62また62,63に、それぞれの基材1,2,3の対向する主面を結ぶように微細孔65が配され、該微細孔65に第一導電性物質66aを充填した貫通配線67を備えると共に、互いに重ね合わされる各々の配線基板61,62または62,63に備えた前記貫通配線67の端部と該配線基板の側面とを、互いに重ね合わされる双方の配線基板61,62または62,63にそれぞれ配置した溝64の内部に第二導電性物質66bを充填した接続配線68によって繋いだ例が挙げられる。
図16は、二つの配線基板61a,62aを重ね合わせた複合基板60Aを示すものである。配線基板61aは、貫通配線67を二箇所、及び配線基板62aは、貫通配線67を一箇所それぞれ備えている。また、配線基板61aは、前記配線基板62aとの重ね合わせ面において、側面D側に位置する前記貫通配線67の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板61aにおける側面Dに露呈する接続配線68を備えている。また、配線基板62aは、前記配線基板61aとの重ね合わせ面において、前記配線基板61aの側面C側に位置する前記貫通配線67の下面B側に位置する端部と、該貫通配線67の上面A側に位置する端部とを繋ぐ接続配線68を備えている。これにより、前記二つの配線基板61a,62aは、それぞれ備えている各貫通配線67,67と、重ね合わせ面において一方の配線基板62aの主面に備えた接続配線68によって前記複合基板60Aの上面Aと下面Bを電気的に接続すると共に、重ね合わせ面において一方の配線基板61aの主面に備えた側面Dに露呈する接続配線68によって上面Aと側面Dを電気的に接続している。
また、図17は、二つの配線基板61b,62bを重ね合わせた複合基板60Bを示すものである。配線基板61bは、貫通配線67を二箇所、及び配線基板62bは、貫通配線67を一箇所それぞれ備えている。また、配線基板61bは、前記配線基板62bとの重ね合わせ面において、側面D側に位置する前記貫通配線67の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板61bにおける側面Dに露呈する接続配線68を備えている。また、配線基板62bは、前記配線基板61bとの重ね合わせ面において、前記配線基板61bの側面C側に位置する前記貫通配線67の下面B側に位置する端部と、該貫通配線67の上面A側に位置する端部とを繋ぐ接続配線68、及び前記配線基板61bの側面D側に位置する前記貫通配線67の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板62bにおける側面Dに露呈する接続配線68を備えている。これにより、前記二つの配線基板61b,62bは、それぞれ備えている各貫通配線67,67と、重ね合わせ面において一方の配線基板62bの主面に備えた側面C側に位置する接続配線68によって前記複合基板60Bの上面Aと下面Bを電気的に接続すると共に、重ね合わせ面において双方の配線基板61b及び62bの主面に備えた側面Dに露呈する接続配線68によって上面Aと側面Dを電気的に接続している。
また、図18は、三つの配線基板61c,62c,63cを重ね合わせた複合基板60Cを示すものである。配線基板61cと配線基板62cは、貫通配線67を二箇所、及び配線基板63cは、貫通配線67を一箇所それぞれ備えている。前記貫通配線67のうち、配線基板61cにおける側面D側に位置する貫通配線67の下面B側に位置する端部と、配線基板62cにおける側面D側に位置する貫通配線67の上面A側に位置する端部とは直接繋がっている。また、配線基板62cは、前記配線基板61cとの重ね合わせ面において、側面C側に位置する該貫通配線67の上面A側に位置する端部と、前記配線基板61cの側面C側に位置する前記貫通配線67の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線68を備えると共に、前記配線基板63cとの重ね合わせ面において、側面D側に位置する前記貫通配線67の下面B側に位置する端部と一端が繋がり、他端が該配線基板62cにおける側面Dに露呈する接続配線68を備えている。また、配線基板63cは、前記配線基板62cとの重ね合わせ面において、該貫通配線67の上面A側に位置する端部と、前記配線基板62cの側面C側に位置する前記貫通配線67の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線68を備えている。これにより、前記三つの配線基板61c,62c,63cは、それぞれ備えている各貫通配線67,67,67と、配線基板61cと配線基板62cとの重ね合わせ面において一方の配線基板62cの主面に備えた接続配線68、及び配線基板62cと配線基板63cとの重ね合わせ面において一方の配線基板63cの主面に備えた接続配線68によって前記複合基板60Cの上面Aと下面Bを電気的に接続すると共に、配線基板61c及び配線基板62cがそれぞれ備えている貫通配線67,67と、前記配線基板62cと配線基板63cとの重ね合わせ面において他方の配線基板62cの主面に備えた側面Dに露呈する接続配線68によって上面Aと側面Dを電気的に接続している。
(第七実施形態)
第七実施形態は、互いに重ね合わせる複数の基板のうち、少なくとも1つが異なる材料からなる構成のものである。
本発明の第七実施形態における複合基板としては、たとえば、図19に示すように、互いに重ね合わされる一方の配線基板71を、ガラスよりなる基材1を用いたガラス基板とし、他方の配線基板72を、シリコンよりなる基材2を用いたシリコン基板とする、二つの配線基板71,72を重ね合わせた複合基板70の例が挙げられる。
複合基板70は、それぞれの配線基板を構成する各基板の材料が互いに異なる以外は、前述した図2に示す複合基板10Bと同様の構成である。すなわち、複合基板70を構成するガラス基板71とシリコン基板72は、共に貫通配線77を二箇所ずつ備えている。また、シリコン基板72は、前記ガラス基板71との重ね合わせ面において、側面C側に位置する前記貫通配線77の上面A側に位置する端部と前記ガラス基板71における側面C側に位置する貫通配線77の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線78と、側面D側に位置する前記貫通配線77の上面A側に位置する端部と前記ガラス基板71における側面D側に位置する貫通配線77の下面B側に位置する端部とを繋ぐ接続配線78を備えている。
これにより、互いに重ね合わさる配線基板を構成する基材の少なくとも1つが異なる材料からなる構成であっても、前記複合基板70の上面Aと下面Bとを電気的に接続する構成とすることができる。また、異種基材を接合することにより、たとえば、本実施形態で示したガラス基板のような透明基材を接合することで、外部からの光がガラス基板を透過するため、シリコン基板に対して光学デバイスを集積することが可能となる等、更なる高機能化を達成できる。
(第八実施形態)
本発明の第八実施形態における複合基板としては、少なくとも一方の主面に配線やバンプ、樹脂層などを形成した構成のものであり、たとえば、図20に示すような複合基板80の例が挙げられる。図20では、複合基板80の下面Bに配線81とバンプ82と樹脂層83が形成されている点のみ、図19に示す複合基板70とは相違し、それ以外は同じ構成となっている。
これにより、配線基板として、様々なデバイスの高密度パッケージやSiPに応用することができる。また、配線81を貫通配線77と接続させることで、さらに下面B上で様々なパターンを形成することができるので、より一層配線基板としての自由度が増すものとなる。
(第九実施形態)
本発明の第九実施形態における複合基板としては、配線基板を構成する基材の内部に機能素子を埋設した構成のものであり、たとえば、図21に示すような複合基板90の例が挙げられる。図21では、配線基板91と配線基板92で挟まれるように、配線基板92の一面に機能素子99が埋設されている点のみ、図6に示す複合基板20Cとは相違し、それ以外は同じ構成となっている。前記機能素子99としては、たとえば、コンデンサや抵抗などの受動素子、あるいは各種センサなどのMEMSデバイスが挙げられる。
これにより、より高機能の配線基板を提供することができる。また、機能素子99が二つの配線基板の間に挟み込まれ、あるいは密閉された形態とすることができるので、外力に対して耐久性に優れた構成が得られる。あらに、機能素子99が外部環境に曝される虞がないので、耐環境性の改善も図ることができる。
続いて、図22及び図23を用いて、本発明における複合基板の製造方法の一例を説明する。
図22は、本発明に係る複合基板の第一製造方法の一例を工程順に示した断面模式図である。本実施形態では、二つの基材を重ね合わせる場合について説明し、各基材として、何れも厚さが200μmのシリコン基材を用いる。なお、本発明では、基材としてシリコン基材を用いたが、本発明はこれに限定されず、ガリウム砒素(GaAs)やインジウムリン(InP)など他の半導体基材を使用することができるものである。
はじめに、図22(a)に示すように、第一配線基板及び第二配線基板をそれぞれ構成するシリコン基材101及び102に、対向する主面を結ぶように微細孔115をそれぞれ形成する。
次いで、図22(b)に示すように、前記第一配線基板と第二配線基板とを重ね合わせた面において、前記第一配線基板と前記第二配線基板とを構成する各々のシリコン基材101及び102に設けた微細孔115の端部同士が連通するように、一方のシリコン基材102の重ね合わせ面に溝114を形成する。
前記溝114及び前記貫通孔115は、たとえばシリコン基板をDeep-Reactive Ion Etching (DRIEと略記)法によりエッチングすることで形成することができる。DRIE法とは、エッチングガスに六フッ化硫黄(SF)を用い、高密度プラズマによるエッチングと、側壁へのパッシベーション成膜を交互に行なうBoschプロセスにより、シリコン基板を深堀エッチングするものである。なお、前記溝114及び前記貫通孔115の形成方法は、前記DRIE法に限定されず、水酸化カリウム(KOH)水溶液等によるウェットエッチング法や、レーザやマイクロドリル等による物理的な加工、及びこれらを適宜組み合わせたものを用いることができる。
その際、前記溝114は、たとえば深さを20μmとすることができるが、本発明はこれに限定されず、適宜設定することができる。また、前記微細孔115は、たとえば孔径を50μmとすることができるが、やはり本発明はこれに限定されず、それぞれ適宜設定することができる。
さらに、図22(c)に示すように、前記第一配線基板と第二配線基板とを重ね合わせた状態において、各々のシリコン基材101及び102の外面と、前記溝114と前記微細孔115の各内壁面を絶縁処理して絶縁部109を設ける。この絶縁部109は、各々のシリコン基材101及び102の重ね合わせ前、もしくは重ね合わせ接合後の何れに設けても良い。この際、前記絶縁部109は、たとえば本実施形態の場合であれば、シリコン基板を高温で処理する熱酸化によりSiOからなる絶縁層を形成することができる。また、絶縁部を設ける方法はこれに限定されず、テトラエトキシシラン(TEOS)やシラン(SiH)原料としたプラズマCVD、絶縁樹脂のコーティング、およびこれらを適宜組み合わせたものを用いることができる。
なお、各々のシリコン基材101及び102の接合は、たとえば常温接合により行うことができる。
そして、図22(d)に示すように、各々のシリコン基材101及び102の外面と、前記溝114と前記微細孔115の各内壁面に絶縁部109を設けた後、前記第一配線基板と第二配線基板とを重ね合わせた状態として、前記溝114と前記微細孔115の内部に導電性物質116を一緒に充填する。
これにより、基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に導電性物質を充填してなる貫通配線と、第一配線基板と第二配線基板との重ね合わせ面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、一方の配線基板をなす基材にのみ溝を配置し、該溝に導電性物質を充填してなる接続配線を備えた複合基板100Aとすることができる。
また、本発明の複合基板は、配線基板を構成する基材として上述した半導体基材に限らず、絶縁性基材を用いることもできる。もちろん、半導体基材と絶縁性基材を組み合わせたものとしても良い。
以下、本発明の複合基板の第二の製造方法として、配線基板を構成する基材として絶縁基材を用いた場合について説明する。
図23は、本発明に係る複合基板の第二製造方法の一例を工程順に示した断面模式図である。本実施形態では、各絶縁性基材として、何れも厚さが300μmのガラス基材を用いる。なお、本実施形態では、絶縁性基材としてガラス基材を用いたが、本発明はこれに限定されず、セラミックなど他の絶縁性基板を使用しても良い。
はじめに、図23(a)に示すように、半導体基材と同様、第三配線基板及び第四配線基板をそれぞれ構成するガラス基材103及び104に、対向する主面を結ぶように微細孔115をそれぞれ形成する。
次いで、図23(b)に示すように、前記第三配線基板と第四配線基板とを重ね合わせた面において、前記第三配線基板と前記第四配線基板とを構成する各々のガラス基材103及び104に設けた微細孔115の端部同士が連通するように、一方のガラス基材104の重ね合わせ面に溝114を形成する。
さらに、図23(c)に示すように、各々ガラス基材103及び104に設けた微細孔115の端部同士が前記溝114を介して連通するように各々のガラス基材103及び104を重ね合わせ接合する。
そして、図23(d)に示すように、前記第三配線基板と第四配線基板とを重ね合わせた状態として、前記溝114と前記微細孔115の内部に導電性物質116を一緒に充填する。
これにより、基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に導電性物質を充填してなる貫通配線と、第三配線基板と第四配線基板との重ね合わせ面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、一方の配線基板をなす基材にのみ溝を配置し、該溝に導電性物質を充填してなる接続配線を備えた複合基板100Bとすることができる。
前記導電性物質116としては、たとえば、金錫(Au80wt%−Sn20wt%)を用い、溶融金属吸引法により充填することができる。また、本発明はこれに限定されず、異なる組成を有する金錫合金や、錫(Sn)、インジウム(In)等の金属、また、錫鉛(Sn−Pb)系、錫(Sn)基、鉛(Pb)基、金(Au)基、インジウム(In)基、アルミニウム(Al)基等のはんだを使用することもできる。
なお、上述した複合基板の製造方法では、何れも微細孔を配した基材の対向する主面の何れか一方に、一方の端部が前記微細孔の端部と連通し、他方の端部が前記基材の該主面上に止まる溝を形成した場合について説明したが、本発明では、前記溝の形成方法と同様の方法により、微細孔を配した基材の対向する主面の両方に、一方の端部が前記微細孔の端部と連通し、他方の端部が前記基材の該主面上に止まる溝を形成する場合や、前記溝に換えてもしくは前記溝と共に、微細孔を配した基材の対向する主面の何れか一方もしくは両方に、一方の端部が前記微細孔の端部と連通し、他方の端部が前記基材の側面に達する溝を形成するようにしても良い。
以上のように、基材の対向する主面を結ぶように微細孔が配され、該微細孔に第一導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた配線基板を複数用い、互いに重ね合わせた面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、及び/又は、何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、一方もしくは両方の配線基板をなす基材の重ね合わせ面に溝を配置し、該溝の内部に第二導電性物質を充填することにより、基材表面の平坦化を可能とし、電気的な信頼性が高く、自由度の高い複合基板を、工数が少なく形成することができる。
本発明に係る複合基板の第一実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第一実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第一実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第二実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第二実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第二実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第三実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第三実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第三実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第四実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第四実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第四実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第五実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第五実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第五実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第六実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第六実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第六実施形態の他の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第七実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第八実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第九実施形態の一例を示す概略断面図である。 本発明に係る複合基板の第一製造方法の一例を工程順に示した断面模式図である。 本発明に係る複合基板の第二製造方法の一例を工程順に示した断面模式図である。 従来の配線基板の一例を示す概略断面図である。
符号の説明
1、2、3 基材、10(10A、10B、10C) 複合基板、11、12、13 配線基板、14 溝、15 微細孔、16a 第一導電性物質、16b 第二導電性物質、17 貫通配線、18 接続配線。

Claims (6)

  1. 基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に第一導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた配線基板を複数用い、前記主面の一方又は両方を重ね合わせてなる複合基板であって、
    前記重ね合わせた面において、各々の配線基板に設けた微細孔の端部同士が連通するように、及び/又は、何れか一方の配線基板に設けた微細孔の端部と該配線基板の側面とが連通するように、一方もしくは両方の配線基板をなす基材の重ね合わせ面に溝を配置し、該溝に第二導電性物質を充填してなることを特徴とする複合基板。
  2. 前記第一導電性物質と前記第二導電性物質は、連続体をなしていることを特徴とする請求項1記載の複合基板。
  3. 前記配線基板を構成する基材のうち、少なくとも1つは異なる材料からなることを特徴とする請求項1記載の複合基板。
  4. 基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた第一配線基板と第二配線基板とを互いに重ね合わせてなる複合基板の製造方法であって、
    第一配線基板と第二配線基板を構成する各基材として半導体基材を用い、その対向する主面を結ぶように各々の半導体基材に微細孔を形成する工程と、
    前記第一配線基板と第二配線基板とを重ね合わせた面において、前記第一配線基板と前記第二配線基板とを構成する各々の半導体基材に設けた微細孔の端部同士が連通するように、一方もしくは両方の半導体基材の重ね合わせ面に溝を形成する工程と、
    前記重ね合わせた状態において、各々の半導体基材の外面と、前記微細孔と前記溝の各内壁面を絶縁処理して絶縁部を設ける工程と、
    前記第一配線基板と第二配線基板とを重ね合わせた状態として、前記微細孔と前記溝の内部に導電性物質を一緒に充填する工程と、
    を少なくとも有することを特徴とする複合基板の製造方法。
  5. 基材の対向する主面を結ぶように微細孔を配し、該微細孔に導電性物質を充填してなる貫通配線を備えた第三配線基板と第四配線基板とを互いに重ね合わせてなる複合基板の製造方法であって、
    第三配線基板と第四配線基板を構成する各基材として絶縁性基材を用い、その対向する主面を結ぶように各々の絶縁性基材に微細孔を形成する工程と、
    前記第三配線基板と第四配線基板とを重ね合わせた面において、前記第三配線基板と前記第四配線基板とを構成する各々の絶縁性基材に設けた微細孔の端部同士が連通するように、一方もしくは両方の絶縁性基材の重ね合わせ面に溝を形成する工程と、
    前記絶縁性基材に設けた微細孔の端部同士が前記溝を介して連通するように各々の絶縁性基材を重ね合わせ接合する工程と、
    前記第三配線基板と第四配線基板とを重ね合わせた状態として、前記微細孔と前記溝の内部に導電性物質を一緒に充填する工程と、
    を少なくとも有することを特徴とする複合基板の製造方法。
  6. 前記請求項1から3のいずれか1項に記載の複合基板に電子部品を実装してなることを特徴する電子装置。
JP2005265640A 2005-09-13 2005-09-13 複合基板及びその製造方法、並びに電子装置 Expired - Fee Related JP4879536B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005265640A JP4879536B2 (ja) 2005-09-13 2005-09-13 複合基板及びその製造方法、並びに電子装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005265640A JP4879536B2 (ja) 2005-09-13 2005-09-13 複合基板及びその製造方法、並びに電子装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007081053A true JP2007081053A (ja) 2007-03-29
JP4879536B2 JP4879536B2 (ja) 2012-02-22

Family

ID=37941045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005265640A Expired - Fee Related JP4879536B2 (ja) 2005-09-13 2005-09-13 複合基板及びその製造方法、並びに電子装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4879536B2 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009176791A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Shinko Electric Ind Co Ltd 配線基板及びその製造方法
US7910837B2 (en) 2007-08-10 2011-03-22 Napra Co., Ltd. Circuit board, electronic device and method for manufacturing the same
US20120205148A1 (en) * 2009-10-23 2012-08-16 Fujikura Ltd. Device packaging structure and device packaging method
JP2012178611A (ja) * 2009-10-23 2012-09-13 Fujikura Ltd デバイス実装構造の製造方法
JP2014003272A (ja) * 2012-05-24 2014-01-09 Napura:Kk 積層基板
JP2015095562A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 日本メクトロン株式会社 導電ペーストの充填方法、および多層プリント配線板の製造方法
JP2021028963A (ja) * 2019-08-09 2021-02-25 板橋精機株式会社 プリント基板

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61229549A (ja) * 1985-04-05 1986-10-13 松下電器産業株式会社 セラミツク多層配線基板の製造方法
JPH09130000A (ja) * 1995-11-06 1997-05-16 Casio Comput Co Ltd 両面配線基板およびそれを用いた半導体装置
JPH10284836A (ja) * 1997-04-08 1998-10-23 Hitachi Ltd セラミック一括積層配線基板及びその製造方法
JP2000294674A (ja) * 1999-04-01 2000-10-20 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2002348697A (ja) * 2001-05-21 2002-12-04 Shinko Electric Ind Co Ltd 配線基板の製造方法、半導体装置及びめっき装置
JP2004319758A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Seiko Epson Corp 光デバイス、光モジュール、半導体装置及びその製造方法並びに電子機器
JP2005243831A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミック配線基板及びその製造方法、並びにそれを用いた部品実装済み配線基板

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61229549A (ja) * 1985-04-05 1986-10-13 松下電器産業株式会社 セラミツク多層配線基板の製造方法
JPH09130000A (ja) * 1995-11-06 1997-05-16 Casio Comput Co Ltd 両面配線基板およびそれを用いた半導体装置
JPH10284836A (ja) * 1997-04-08 1998-10-23 Hitachi Ltd セラミック一括積層配線基板及びその製造方法
JP2000294674A (ja) * 1999-04-01 2000-10-20 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法
JP2002348697A (ja) * 2001-05-21 2002-12-04 Shinko Electric Ind Co Ltd 配線基板の製造方法、半導体装置及びめっき装置
JP2004319758A (ja) * 2003-04-16 2004-11-11 Seiko Epson Corp 光デバイス、光モジュール、半導体装置及びその製造方法並びに電子機器
JP2005243831A (ja) * 2004-02-25 2005-09-08 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミック配線基板及びその製造方法、並びにそれを用いた部品実装済み配線基板

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7910837B2 (en) 2007-08-10 2011-03-22 Napra Co., Ltd. Circuit board, electronic device and method for manufacturing the same
US8217280B2 (en) 2007-08-10 2012-07-10 Napra Co., Ltd. Circuit board, electronic device and method for manufacturing the same
US8609999B2 (en) 2007-08-10 2013-12-17 Napra Co., Ltd. Circuit board, electronic device and method for manufacturing the same
JP2009176791A (ja) * 2008-01-22 2009-08-06 Shinko Electric Ind Co Ltd 配線基板及びその製造方法
US20120205148A1 (en) * 2009-10-23 2012-08-16 Fujikura Ltd. Device packaging structure and device packaging method
JP2012178611A (ja) * 2009-10-23 2012-09-13 Fujikura Ltd デバイス実装構造の製造方法
JP2014003272A (ja) * 2012-05-24 2014-01-09 Napura:Kk 積層基板
JP2015095562A (ja) * 2013-11-12 2015-05-18 日本メクトロン株式会社 導電ペーストの充填方法、および多層プリント配線板の製造方法
JP2021028963A (ja) * 2019-08-09 2021-02-25 板橋精機株式会社 プリント基板

Also Published As

Publication number Publication date
JP4879536B2 (ja) 2012-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4879536B2 (ja) 複合基板及びその製造方法、並びに電子装置
JP5790682B2 (ja) モジュールおよびその製造方法
EP2259018B1 (en) Gap control for die or layer bonding using intermediate layers of a micro-electromechanical system
KR102151453B1 (ko) 마이크로 기계 압력 센서 장치 및 그 제조 방법
JP4800606B2 (ja) 素子内蔵基板の製造方法
JP2006303360A (ja) 貫通配線基板、複合基板及び電子装置
WO2004088731A3 (en) Methods for fabricating three-dimensional all organic interconnect structures
US20080117607A1 (en) Electronic component and method for manufacturing the same
JP5610105B1 (ja) 電子部品内蔵モジュール
EP2421037A1 (en) Electronic device mounting structure and electronic device mounting method
JP3975194B2 (ja) パッケージの製造方法
JP2013030759A (ja) パッケージされたデバイス、パッケージング方法及びパッケージ材の製造方法
JP2005129888A (ja) センサ装置、センサシステム、センサ装置の製造方法及びセンサシステムの製造方法
TWI735444B (zh) 具有對逸氣成分可滲透的電極之微電-機系統mems裝置
JP3731420B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JP5200870B2 (ja) 部品内蔵モジュールの製造方法
JP2007227596A (ja) 半導体モジュール及びその製造方法
WO2017077837A1 (ja) 部品実装基板
US20110024171A1 (en) Multilayer laminated circuit
TWI572258B (zh) 內埋式元件封裝結構的製作方法
JP2011066449A (ja) 貫通配線基板の製造方法、複合基板の製造方法、及びこれらの製造方法により形成された貫通配線基板や複合基板を用いた電子装置の製造方法
TWI439192B (zh) 貫通配線基板、電子元件封裝體、及電子零件(一)
JP6210533B2 (ja) プリント基板およびその製造方法
KR101184612B1 (ko) 관통전극 형성방법을 이용한 멤스 구조물 및 그 제조방법
US20120031657A1 (en) Electronic device mounting structure and electronic device mounting method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080528

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101210

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101220

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110705

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110905

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111122

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111130

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees