JP2020066554A

JP2020066554A - ガラス基板、ガラス基板の製造方法および多数個取り用ガラス基板

Info

Publication number: JP2020066554A
Application number: JP2018200851A
Authority: JP
Inventors: 貴登堀; Takato Hori
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 2018-10-25
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2020-04-30

Abstract

【課題】接続信頼性が高く、短ＴＡＴおよび低コスト化の可能なガラス基板の提供。【解決手段】ガラス基板は、その側面に厚み方向に延びる溝が形成された基板本体と、溝内に設けられた側面導体と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ガラス基板に関する。また、本発明は、ガラス基板の製造方法に関する。さらに、本発明は、切り離されて各々ガラス基板となる複数の製品予定部を備える多数個取り用ガラス基板に関する。

ガラスは、平坦性、電気絶縁性、光に対する透明性などを有しており、高性能化を求める電子基板材料として注目されている。ガラス内に信号線や電源、グランドラインを形成するため、ガラス基板に貫通孔を形成し、形成した貫通孔をめっき等で充填もしくは被覆することで厚み方向に延在する導体を形成するＴＧＶ（Ｔｈｒｏｕｇｈ−ＧｌａｓｓＶｉａ）と呼ばれる技術が用いられる（例えば特許文献１）。図７に従来の多数個取り用ガラス基板を示す。多数個取り用ガラス基板５０は、マトリクス状に配置された製品予定部Ｐの境界線Ｂに沿って切断されることにより多数のガラス基板に個片化される。多数個取り用ガラス基板５０の厚み方向に延在する導体５２は、製品予定部Ｐの境界線Ｂの内側に形成される。

特開２０１７−２１６３９８号公報

しかしながら、ガラスの熱膨張係数は、例えば銅からなる貫通導体の熱膨張係数と異なるため、環境要因による温度変化により貫通導体に応力が加わる。貫通導体の機械的強度が劣る場合やめっき厚が不足する場合には、貫通導体にクラックが発生する。クラックは貫通導体の接続信頼性に影響する。また、ガラス基板への貫通孔の形成に要する時間は、樹脂基板に貫通孔を形成する場合と比べて長く、ＴＡＴ（ＴｕｒｎＡｒｏｕｎｄＴｉｍｅ）およびコストが増大する。

本発明のガラス基板は、
その側面に厚み方向に延びる溝が形成された基板本体と、
前記溝内に設けられた側面導体と、を備える。

本発明のガラス基板の製造方法は、
ガラス板を用意することと、
前記ガラス板内の製品予定部の境界線上に、厚み方向に延びる貫通孔を形成することと、
前記境界線上の前記貫通孔内にめっきを施すことと、
前記ガラス板を前記境界線に沿って切断することによって、前記ガラス板を複数のガラス基板に個片化するとともに、前記めっきを前記貫通孔と一緒に分割して前記ガラス基板の側面上に側面導体を形成することと、を含む。

本発明の多数個取り用ガラス基板は、切り離されて各々ガラス基板となる複数の製品予定部を備え、該複数の製品予定部がマトリクス状に配置された多数個取り用ガラス基板であって、
前記製品予定部の境界線上に位置し、内部にめっきが施された貫通孔を備える。

本発明の実施形態のガラス基板によれば、ガラス基板の側面に設けられた側面導体は、片側でしかガラス基板に拘束されていないため、応力をため難い構造である。また、本発明の実施形態のガラス基板の製造方法によれば、隣り合う製品予定部同士で貫通孔を共用することで形成すべき貫通孔の数を削減することができるので、短ＴＡＴおよび低コストを実現することができる。

本発明の一実施形態のガラス基板を示す平面図。図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図。本発明の一実施形態のガラス基板の製造方法に用いるガラス板の一部を示す平面図。複数の貫通孔が形成されたガラス板の平面図。各貫通孔内にめっきが施された、本発明の一実施形態の多数個取り用ガラス基板の平面図。多数個取り用ガラス基板を製品予定部の境界線に沿って切断した平面図。従来技術にしたがう多数個取り用ガラス基板の一部を示す平面図。

以下、本発明のガラス基板、ガラス基板の製造方法および多数個取り用ガラス基板の各実施形態について、適宜図面を参照して詳細に説明する。

図１および図２に示すように、本発明の実施形態に係るガラス基板１０は、その側面に厚み方向に延在する溝１２ａが形成された基板本体１２と、溝１２ａ内に設けられた銅などの導電性金属からなる側面導体１４とを備える。

ガラス基板１０の表裏面には、銅などの導電性金属からなり、側面導体１４を介して電気的に接続される配線層（図示せず）が形成されていてよい。また、配線層上にはビルドアップ層（図示せず）が形成されてもよい。

また、実施形態のガラス基板１０は、基板本体１２の内部（周縁の内側）に設けられ、基板本体１２の厚み方向に延びる貫通導体１６をさらに備えていてよい。貫通導体は、銅などの導電性金属からなる。貫通導体１６は、貫通孔１２ｂ内に形成されている。貫通導体１６は、貫通孔１２ｂを満たすものでも、貫通孔１２ｂに中空部を残すように貫通孔１２ｂの内面に被覆されたものでもよい。

好適な態様では、側面導体１４は、信号用配線に電気的に接続され、貫通導体１６は、電源またはグランド用配線に電気的に接続される。

基板本体１２を構成するガラスの種類としては、とくに限定せず、たとえば、石英ガラスや無アルカリガラス、硼珪酸ガラスなどを用いることができる。

ＥＭＩ（ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）対策のため、ガラス基板１０は金属ケース（シールド）内に収容するか、あるいは電子部品の実装後に側面を樹脂で覆い、さらにその外側をフェライト材や金属粉を含有する樹脂で覆ってもよい。

本発明の実施形態のガラス基板１０によれば、ガラス基板１０の側面に設けられた側面導体１４は、片側でしかガラス基板１０に拘束されていないため、応力をため難い構造である。したがって、ガラス基板１０の接続信頼性が向上する。

次に図３〜図６を参照し、本発明の一実施形態のガラス基板の製造方法について説明する。

本実施形態のガラス基板の製造方法は、図３に示すように、ガラス板１８を用意することを含む。ガラスの種類としては、とくに限定せず、たとえば、石英ガラスや無アルカリガラス、硼珪酸ガラスなどを用いることができる。ガラス板１８は、各々ガラス基板１０（図１）となる複数の製品予定部Ｐをマトリクス状に配置した面積以上の面積を有する。

本実施形態のガラス基板の製造方法は、図４に示すように、ガラス板１８内の製品予定部Ｐの境界線Ｂ上に、厚み方向に延びる貫通孔１２ａ’を形成することを含む。好適な態様では、製品予定部Ｐの境界線Ｂ内にも貫通孔１２ｂが形成される。貫通孔１２ａ’，１２ｂを形成する手段に特に限定はなく、ブラスト、レーザー加工、放電加工などを使用することができる。ブラストによって貫通孔１２ａ’，１２ｂを形成する場合、貫通孔１２ａ’，１２ｂの内面を粗面化することができ、後述のめっきとの密着性が向上する。

本実施形態のガラス基板の製造方法は、図５に示すように、境界線Ｂ上の貫通孔１２ａ’内にめっき２０を施すことを含む。境界線Ｂの内側にも貫通孔１２ｂが形成されている場合、該貫通孔１２ｂ内にもめっき２２が形成される。めっき２０，２２の形成は、貫通孔１２ａ’，１２ｂの内部に、無電解めっき、スパッタ、真空蒸着等によって導電シード層を形成することと、導電シード層上に電解めっき層を形成することとを含んでよい。めっき２０，２２は、貫通孔１２ａ’，１２ｂを完全に満たすように形成しても、貫通孔１２ａ’，１２ｂ内に中空部が残るように貫通孔１２ａ’，１２ｂ内面をめっき２０，２２で被覆するだけでもよい。

本実施形態のガラス基板の製造方法は、ガラス板１８を境界線Ｂに沿って切断することを含む。なお、ガラス基板の表裏面上に配線層やビルドアップ層を形成する場合には、この工程の前までに実施するのが好ましい（図示せず）。ガラス板１８を切断する手段に特に限定はなく、カッターやレーザー加工などを使用することができる。ガラス板１８を切断することによって、ガラス板１８は、図６に示すように複数のガラス基板１０に個片化されるとともに、境界線Ｂ上のめっき２０が貫通孔１２ａ’と一緒に分割される。貫通孔１２ａ’は、境界線Ｂに沿って分割されることで基板本体１２の厚み方向に延びる溝１２ａとなる。めっき２０は、個片化されたガラス基板１０の側面上で厚み方向に延びる側面導体１４となる。

本発明の実施形態のガラス基板の製造方法によれば、隣り合う製品予定部Ｂ同士で貫通孔１２ａ’を共用することで形成すべき貫通孔の数を削減することができる。したがって、短ＴＡＴおよび低コストを実現することができる。

なお、先に示した図５は、図１のガラス基板１０の製造に適した、本発明の一実施形態の多数個取り用ガラス基板２４の一部を示す平面図でもある。

多数個取り用ガラス基板２４は、切り離されて各々ガラス基板１０となる複数の製品予定部Ｐを備える。複数の製品予定部Ｐはマトリクス状に配置されている。多数個取り用ガラス基板２４は、製品予定部Ｐの境界線Ｂ上に位置し、内部にめっき２０が施された貫通孔１２ａ’を備える。

有利な態様では、多数個取り用ガラス基板２４は、境界線Ｂの内側に設けられ、該多数個取り用ガラス基板２４の厚み方向に延びる貫通導体１６を更に備える。

多数個取り用ガラス基板２４の表面には、貫通孔１２ａ’内のめっき２０と電気的に接続される配線層（図示せず）が形成されていてよい。貫通導体１６が設けられる場合、配線層は貫通導体１６と電気的に接続されていてよい。また、配線層上にはビルドアップ層（図示せず）が形成されてもよい。

１０ガラス基板
１２基板本体
１２ａ溝
１２ａ’ 貫通孔
１２ｂ貫通孔
１４側面導体
１６貫通導体
１８ガラス板
２０めっき
２２めっき
２４多数個取り用ガラス基板
Ｂ境界線
Ｐ製品予定部

Claims

ガラス基板であって、
その側面に厚み方向に延びる溝が形成された基板本体と、
前記溝内に設けられた側面導体と、を備える。
請求項１に記載のガラス基板であって、
前記基板本体の内部に設けられ、該基板本体の厚み方向に延びる貫通導体を更に備え、
前記側面導体は、信号用配線に電気的に接続され、
前記貫通導体は、電源またはグランド用配線に電気的に接続される。
ガラス基板の製造方法であって、
ガラス板を用意することと、
前記ガラス板内の製品予定部の境界線上に、厚み方向に延びる貫通孔を形成することと、
前記境界線上の前記貫通孔内にめっきを施すことと、
前記ガラス板を前記境界線に沿って切断することによって、前記ガラス板を複数のガラス基板に個片化するとともに、前記めっきを前記貫通孔と一緒に分割して前記ガラス基板の側面上に側面導体を形成することと、を含む。
請求項３に記載のガラス基板の製造方法であって、ブラストによって前記貫通孔を形成することを含む。
切り離されて各々ガラス基板となる複数の製品予定部を備え、該複数の製品予定部がマトリクス状に配置された多数個取り用ガラス基板であって、
前記製品予定部の境界線上に位置し、内部にめっきが施された貫通孔を備える。
請求項５に記載の多数個取り用ガラス基板であって、前記境界線の内側に設けられ、該多数個取り用ガラス基板の厚み方向に延びる貫通導体を更に備える。