JP2022110076A - 配線基板及び配線基板を備える実装基板並びに配線基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】配線基板において、有機層の外縁が基板から剥がれ及び有機層と基板との間に隙間が形成されることを防止する。
【解決手段】配線基板１０は、第１面１３及び第１面とは反対側に位置する第２面１４を有し、無機材料を含む基板１２と、基板の第１面に位置する第１面第１導電層３１及び第１面第１有機層３２を少なくとも含む第１配線構造部３０と、第１面第１有機層の外縁と基板の第１面との間に位置し、金属材料を含む第１面第１下地層３７１と、を備える。基板には貫通孔２０が設けられており、配線基板は、貫通孔に位置し、第１面第１導電層に電気的に接続された貫通電極２２を更に備えていてもよい。
【選択図】図２
【解決手段】配線基板１０は、第１面１３及び第１面とは反対側に位置する第２面１４を有し、無機材料を含む基板１２と、基板の第１面に位置する第１面第１導電層３１及び第１面第１有機層３２を少なくとも含む第１配線構造部３０と、第１面第１有機層の外縁と基板の第１面との間に位置し、金属材料を含む第１面第１下地層３７１と、を備える。基板には貫通孔２０が設けられており、配線基板は、貫通孔に位置し、第１面第１導電層に電気的に接続された貫通電極２２を更に備えていてもよい。
【選択図】図２
Description
本開示の実施形態は、基板の第１面に位置する第１面第１導電層及び第１面第１有機層を少なくとも含む第１配線構造部を備える配線基板に関する。また、本開示の実施形態は、配線基板を備える実装基板、及び配線基板の製造方法に関する。
ガラスやシリコンなどの無機材料を含む基板と、基板に積層された導電層及び有機層とを備える配線基板が知られている。例えば特許文献１は、基板の貫通孔に位置する貫通電極を更に備えた配線基板、いわゆるインターポーザを開示している。
配線基板において、有機層は、導電層を覆って保護するという役割を果たしている。ところで、無機材料を含む基板に対する有機層の密着性は一般に、基板に対する導電層の密着性よりも低い。このため、有機層の外縁が基板に直接的に接している場合、有機層の外縁が基板から剥がれ、有機層と基板との間に隙間が形成され易い。
本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得る配線基板を提供することを目的とする。
本開示の一実施形態は、第１面及び前記第１面とは反対側に位置する第２面を有し、無機材料を含む基板と、前記基板の前記第１面に位置する第１面第１導電層及び第１面第１有機層を少なくとも含む第１配線構造部と、前記第１面第１有機層の外縁と前記基板の前記第１面との間に位置し、金属材料を含む第１面第１下地層と、を備える、配線基板である。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１有機層の外縁が延びる外縁方向における前記第１面第１下地層の寸法が、好ましくは１００μｍ以上である。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記外縁方向に直交する方向における、前記第１面第１下地層のうち前記第１面第１有機層と重なる部分の寸法が、好ましくは５０μｍ以上且つ１ｍｍ以下である。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記外縁方向に直交する方向における、前記第１面第１下地層のうち前記第１面第１有機層から露出した部分の寸法が、好ましくは５０μｍ以上且つ１ｍｍ以下である。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１有機層の外縁の全長に対する、前記第１面第１有機層の外縁のうち前記第１面第１下地層と重なっている部分の長さの比率が、好ましくは５０％以上である。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１有機層の厚みに対する前記第１面第１下地層の厚みの比率が、好ましくは５０％以上である。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１有機層の外縁は、複数の辺を含む多角形の輪郭を有し、複数の前記第１面第１下地層が、前記第１面第１有機層の少なくとも１つの前記辺に沿って離散的に並んでいてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１有機層の２つの前記辺が接続される隅部が、好ましくは５０μｍ以上の曲率半径で湾曲した形状を有する。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１下地層の下面と前記基板の前記第１面との間に隙間が存在し、前記隙間に前記第１面第１有機層が位置していてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１有機層は、少なくとも部分的に前記第１面第１導電層を覆っていてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１有機層は、前記第１面第１導電層と前記基板の前記第１面との間に位置していてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１下地層は、前記基板の外縁よりも内側に位置していてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記第１面第１下地層が、金属材料を含む複数の層を有していてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板は、前記第１面第１有機層上に位置する第１面第２有機層と、前記第１面第２有機層の外縁と前記第１面第１有機層の上面との間に位置し、金属材料を含む第１面第２下地層と、を更に備えていてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記基板が、ガラスを含んでいてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板において、前記基板には貫通孔が設けられており、前記配線基板は、前記貫通孔に位置し、前記第１面第１導電層に電気的に接続された貫通電極を更に備えていてもよい。
本開示の一実施形態による配線基板は、前記基板の前記第２面に位置する第２面第１導電層及び第２面第１有機層を少なくとも含む第２配線構造部と、前記第２面第１有機層の外縁と前記基板の前記第２面との間に位置し、金属材料を含む第２面第１下地層と、を更に備えていてもよい。
本開示の一実施形態は、上記記載の配線基板と、前記配線基板に搭載された素子と、を備える、実装基板である。
本開示の一実施形態は、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板を準備する工程と、金属材料を含む第１面第１下地層を前記基板の前記第１面に形成する工程と、前記基板の前記第１面に部分的に接する第１面第１有機層を、前記第１面第１有機層の外縁が少なくとも部分的に前記第１面第１下地層上に位置するように形成する工程と、前記第１面第１有機層を形成する前に、又は前記第１面第１有機層を形成した後に、第１面第１導電層を形成する工程と、を備える、配線基板の製造方法である。
本開示の実施形態によれば、有機層が剥離してしまうことを抑制することができる。
以下、本開示の実施形態に係る配線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本開示の実施形態の一例であって、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。
配線基板
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配線基板１０の構成について説明する。図１は、配線基板１０を示す平面図である。また、図２は、図１の配線基板１０をII－II方向から見た断面図である。
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配線基板１０の構成について説明する。図１は、配線基板１０を示す平面図である。また、図２は、図１の配線基板１０をII－II方向から見た断面図である。
配線基板１０は、基板１２、貫通電極２２、第１配線構造部３０、第１枠体３７、第２配線構造部４０及び第２枠体４７を備える。以下、配線基板１０の各構成要素について説明する。
（基板）
基板１２は、第１面１３、及び、第１面１３の反対側に位置する第２面１４を含む。また、基板１２には、第１面１３から第２面１４に至る複数の貫通孔２０が設けられている。
基板１２は、第１面１３、及び、第１面１３の反対側に位置する第２面１４を含む。また、基板１２には、第１面１３から第２面１４に至る複数の貫通孔２０が設けられている。
基板１２は、一定の絶縁性を有する無機材料を含んでいる。例えば、基板１２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。基板１２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。
基板１２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。無アルカリガラスの例としては、旭硝子製のＥＮ－Ａ１や、コーニング製のイーグルＸＧなどを挙げることができる。基板１２がガラスを含む場合、基板１２の厚みＴは、例えば０．２５ｍｍ以上且つ０．４５ｍｍ以下である。基板１２がガラスを含むことにより、基板１２がシリコンからなる場合に比べて、基板１２の絶縁性を高めることができる。
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。無アルカリガラスの例としては、旭硝子製のＥＮ－Ａ１や、コーニング製のイーグルＸＧなどを挙げることができる。基板１２がガラスを含む場合、基板１２の厚みＴは、例えば０．２５ｍｍ以上且つ０．４５ｍｍ以下である。基板１２がガラスを含むことにより、基板１２がシリコンからなる場合に比べて、基板１２の絶縁性を高めることができる。
図２において、符号Ｓ１は、貫通孔２０が第１面１３と接続される位置における貫通孔２０の幅を表す。幅Ｓ１は、例えば４０μｍ以上且つ１５０μｍ以下である。また、貫通孔２０の幅Ｓ１に対する貫通孔２０の長さの比、すなわち貫通孔２０のアスペクト比は、例えば４以上且つ１０以下である。
基板１２に形成された貫通孔２０は、少なくとも部分的に、基板１２の第１面１３から第２面１４に向かうにつれて幅が小さくなる形状を有していてもよい。図２に示す例において、貫通孔２０は、基板１２の第１面１３及び第２面１４から基板１２の厚み方向における中央部分に向かうにつれて幅が小さくなる形状を有している。この結果、貫通孔２０の幅は、図２において符号Ｓ２で示すように、基板１２の厚み方向における中央部分で最小になる。なお「中央部分」とは、基板１２の厚み方向における中間位置、並びに、中間位置から第１面１３側へ０．１×Ｔまでの範囲、及び中間位置から第２面１４側へ０．１×Ｔまでの範囲を含む。符号Ｔは、上述のように基板１２の厚みを表す。
なお、貫通孔２０の断面形状が図２の形状に限られることはない。例えば、図示はしないが、貫通孔２０の幅は、第１面１３側から第２面１４側に向かうにつれて小さくなっていてもよい。
（貫通電極）
図３は、貫通孔２０に設けられた貫通電極２２を拡大して示す断面図である。貫通電極２２は、貫通孔２０の内部に少なくとも部分的に位置し、且つ導電性を有する部材である。本実施の形態において、貫通電極２２の厚みは、貫通孔２０の幅よりも小さく、このため、貫通孔２０の内部には、貫通電極２２が存在しない空間がある。すなわち、貫通電極２２は、いわゆるコンフォーマルビアである。貫通電極２２の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２２μｍ以下である。
図３は、貫通孔２０に設けられた貫通電極２２を拡大して示す断面図である。貫通電極２２は、貫通孔２０の内部に少なくとも部分的に位置し、且つ導電性を有する部材である。本実施の形態において、貫通電極２２の厚みは、貫通孔２０の幅よりも小さく、このため、貫通孔２０の内部には、貫通電極２２が存在しない空間がある。すなわち、貫通電極２２は、いわゆるコンフォーマルビアである。貫通電極２２の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２２μｍ以下である。
貫通電極２２が導電性を有する限りにおいて、貫通電極２２の形成方法は特には限定されない。例えば、貫通電極２２は、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ていてもよく、化学成膜法やめっき法で形成されていてもよい。また、貫通電極２２は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。ここでは、図３に示すように、貫通電極２２が第１層２２１及び第２層２２２を有する例について説明する。第１層２２１及び第２層２２２はそれぞれ、金属材料を含む。
第１層２２１は、貫通孔２０の側壁２１上に少なくとも部分的に位置し、導電性を有する層である。第１層２２１は、スパッタリング法や蒸着法などの物理成膜法や、ゾルゲル法などによって側壁２１上に形成される。好ましくは、第１層２２１は、スパッタリング法によって側壁２１上に形成される。これによって、側壁２１に対して第１層２２１を強固に密着させることができる。第１層２２１の厚みは、例えば０．０５μｍ以上且つ１．０μｍ以下である。なお、第１層２２１と貫通孔２０の側壁２１との間に、その他の層が設けられていてもよい。
物理成膜法によって第１層２２１を形成する場合、第１層２２１を構成する材料としては、チタン、クロム、ニッケル、銅などの金属又はこれらを用いた合金など、あるいはこれらを積層したものを使用することができる。また、ゾルゲル法によって第１層２２１を形成する場合、第１層２２１を構成する材料としては、酸化亜鉛などを用いることができる。なお、第１層２２１は、ゾルゲル法によって形成されたゾルゲル層に加えて、無電解めっき法によってゾルゲル層上に形成された銅などの金属を含む無電解めっき層を更に有していてもよい。
第２層２２２は、第１層２２１上に位置し、導電性を有する層である。第２層２２２は、例えば主成分としての銅を含み、より具体的には８０質量％以上の銅を含む。また、第２層２２２は、金、銀、白金、ロジウム、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロムなどの金属又はこれらを用いた合金を含んでいてもよい。第２層２２２は、電解めっき法によって第１層２２１上に形成される。第２層２２２の組成を分析する方法としては、例えばＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）またはＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光器）を採用することができる。第２層２２２の厚みは、例えば５μｍ以上且つ２０μｍ以下である。なお、第１層２２１と第２層２２２との間に、その他の導電層が設けられていてもよい。
図示はしないが、配線基板１０は、貫通電極２２よりも貫通孔２０の中心側に位置する有機層を備えていてもよい。なお、「中心側」とは、貫通孔２０の内部において、有機層と側壁２１との間の距離が貫通電極２２と側壁２１との間の距離よりも大きいことを意味する。有機層は、後述する第１面第１有機層３２などと同様に、好ましくは０．００３以下、より好ましくは０．００２以下、更に好ましくは０．００１以下の誘電正接を有する有機材料を含む。
また、図示はしないが、貫通電極２２は、貫通孔２０に充填されたフィルドビアであってもよい。この場合、貫通電極２２は、第１面１３の面方向において少なくとも部分的に貫通孔２０の中心点にまで広がっている。
（第１配線構造部）
次に、第１配線構造部３０について説明する。第１配線構造部３０は、基板１２の第１面１３側に電気的な回路を構成するよう第１面１３側に設けられた導電層や有機層などの層を有する。本実施の形態において、第１配線構造部３０は、第１面第１導電層３１、第１面第１有機層３２、第１面第２導電層３３、第１面第２有機層３４及び第１面第３導電層３５を有する。
次に、第１配線構造部３０について説明する。第１配線構造部３０は、基板１２の第１面１３側に電気的な回路を構成するよう第１面１３側に設けられた導電層や有機層などの層を有する。本実施の形態において、第１配線構造部３０は、第１面第１導電層３１、第１面第１有機層３２、第１面第２導電層３３、第１面第２有機層３４及び第１面第３導電層３５を有する。
〔第１面第１導電層〕
第１面第１導電層３１は、基板１２の第１面１３側に位置する、導電性を有する金属材料を含む層である。本実施の形態において、第１面第１導電層３１は、基板１２の第１面１３に直接的に接している。第１面第１導電層３１は、貫通電極２２に電気的に接続されていてもよい。また、第１面第１導電層３１は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。例えば、第１面第１導電層３１は、貫通電極２２と同様に、基板１２の第１面１３上に順に積層された第１層２２１及び第２層２２２を含んでいてもよい。また、第１面第１導電層３１は、第１層２２１及び第２層２２２のうちの一部の導電層のみを含んでいてもよい。第１面第１導電層３１を構成する材料は、貫通電極２２を構成する材料と同様である。第１面第１導電層３１の厚みは、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。
第１面第１導電層３１は、基板１２の第１面１３側に位置する、導電性を有する金属材料を含む層である。本実施の形態において、第１面第１導電層３１は、基板１２の第１面１３に直接的に接している。第１面第１導電層３１は、貫通電極２２に電気的に接続されていてもよい。また、第１面第１導電層３１は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。例えば、第１面第１導電層３１は、貫通電極２２と同様に、基板１２の第１面１３上に順に積層された第１層２２１及び第２層２２２を含んでいてもよい。また、第１面第１導電層３１は、第１層２２１及び第２層２２２のうちの一部の導電層のみを含んでいてもよい。第１面第１導電層３１を構成する材料は、貫通電極２２を構成する材料と同様である。第１面第１導電層３１の厚みは、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。
〔第１面第１有機層〕
第１面第１有機層３２は、基板１２の第１面１３側に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。本実施の形態において、第１面第１有機層３２は、第１面第１導電層３１の上面を部分的に覆うよう配置されている。例えば図１及び図２に示すように、第１面第１有機層３２は、基板１２の外縁に近接する領域を除いて、基板１２の第１面１３のほぼ全域にわたって設けられている。例えば、基板１２が、複数の辺を含む矩形などの多角形の輪郭を有する場合、第１面第１有機層３２も同様に矩形などの多角形の輪郭を有している。また、図２に示すように、第１面第１有機層３２の一部には、第１面第１導電層３１上に位置する開口部が形成されている。
第１面第１有機層３２は、基板１２の第１面１３側に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。本実施の形態において、第１面第１有機層３２は、第１面第１導電層３１の上面を部分的に覆うよう配置されている。例えば図１及び図２に示すように、第１面第１有機層３２は、基板１２の外縁に近接する領域を除いて、基板１２の第１面１３のほぼ全域にわたって設けられている。例えば、基板１２が、複数の辺を含む矩形などの多角形の輪郭を有する場合、第１面第１有機層３２も同様に矩形などの多角形の輪郭を有している。また、図２に示すように、第１面第１有機層３２の一部には、第１面第１導電層３１上に位置する開口部が形成されている。
なお、「上面」とは、基板１２に積層される層の面のうち、基板１２から遠い側に位置する面を意味する。また、「下面」とは、基板１２に積層される層の面のうち、基板１２に近い側に位置する面であり、且つ、基板１２側から基板１２の第１面１３の法線方向に沿って層を見た場合に視認される面を意味する。また、「側面」とは、下面から上面に至るよう広がる面を意味する。
第１面第１有機層３２の有機材料としては、ポリイミド、エポキシなどを用いることができる。第１面第１有機層３２の有機材料は、好ましくは０．００３以下、より好ましくは０．００２以下、更に好ましくは０．００１以下の誘電正接を有する。誘電正接の小さい有機材料を用いて第１面第１有機層３２を構成することにより、後述するインダクタ１６などを通るべき電気信号が第１面第１有機層３２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、インダクタなどの部品が設けられた配線基板１０の帯域を高周波側に広げることができる。
ところで、無機材料を含む基板１２に対する、有機材料を含む第１面第１有機層３２の密着性は、一般に低い。このため、第１面第１有機層３２の下面が直接的に基板１２の第１面１３に接する場合、第１面第１有機層３２が基板１２の第１面１３から剥離し易い。
剥離は、特に第１面第１有機層３２の外縁において発生し易い。このような課題を解決するため、本実施の形態においては、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に、金属材料を含む第１面第１下地層３７１を設けることを提案する。第１面第１下地層３７１については後に詳細に説明する。なお本明細書において「第１面第１有機層３２の外縁」とは、基板１２の第１面１３の法線方向に沿って第１面第１有機層３２を見た場合に第１面第１有機層３２の外形を規定している縁部のことである。基板１２の外縁、第１面第２有機層３４の外縁なども同様である。
剥離は、特に第１面第１有機層３２の外縁において発生し易い。このような課題を解決するため、本実施の形態においては、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に、金属材料を含む第１面第１下地層３７１を設けることを提案する。第１面第１下地層３７１については後に詳細に説明する。なお本明細書において「第１面第１有機層３２の外縁」とは、基板１２の第１面１３の法線方向に沿って第１面第１有機層３２を見た場合に第１面第１有機層３２の外形を規定している縁部のことである。基板１２の外縁、第１面第２有機層３４の外縁なども同様である。
第１面第１有機層３２の外縁が多角形の輪郭を有する場合、好ましくは、図１に示すように、第１面第１有機層３２の外縁の２つの辺が接続される隅部３２ｃが湾曲した形状を有する。これにより、隅部３２ｃに応力などの力が集中することを抑制することができ、隅部３２ｃが基板１２の第１面１３から剥離することを抑制することができる。隅部３２ｃの曲率半径は、好ましくは５０μｍ以上である。
〔第１面第２導電層〕
第１面第２導電層３３は、第１面第１有機層３２などの有機層の上に位置する、導電性を有する金属材料を含む層である。第１面第２導電層３３は、例えば、第１面第１有機層３２上を延びる配線を構成する。図示はしないが、第１面第２導電層３３は、貫通電極２２、第１面第１導電層３１、第１面第３導電層３５などに電気的に接続されていてもよい。また、第１面第２導電層３３は、第１配線構造部３０に形成されるキャパシタやインダクタなどの部品の一部を構成していてもよい。
第１面第２導電層３３は、第１面第１有機層３２などの有機層の上に位置する、導電性を有する金属材料を含む層である。第１面第２導電層３３は、例えば、第１面第１有機層３２上を延びる配線を構成する。図示はしないが、第１面第２導電層３３は、貫通電極２２、第１面第１導電層３１、第１面第３導電層３５などに電気的に接続されていてもよい。また、第１面第２導電層３３は、第１配線構造部３０に形成されるキャパシタやインダクタなどの部品の一部を構成していてもよい。
第１面第２導電層３３は、貫通電極２２や第１面第１導電層３１と同様に、積層された第１層２２１及び第２層２２２などの複数の導電層を含んでいてもよい。第１面第２導電層３３を構成する材料は、貫通電極２２や第１面第１導電層３１を構成する材料と同様である。第１面第２導電層３３の厚みは、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下である。
〔第１面第２有機層〕
第１面第２有機層３４は、第１面１３側に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。本実施の形態において、第１面第２有機層３４は、第１面第１有機層３２上に位置する第１面第２導電層３３の上面を部分的に覆うよう配置されている。例えば図１及び図２に示すように、第１面第２有機層３４は、第１面第１有機層３２の外縁に近接する領域を除いて、第１面第１有機層３２上面のほぼ全域にわたって設けられている。例えば、第１面第１有機層３２が、複数の辺を含む矩形などの多角形の輪郭を有する場合、第１面第２有機層３４も同様に矩形などの多角形の輪郭を有している。また、図２に示すように、第１面第２有機層３４の一部には、第１面第１導電層３１上に位置する開口部が形成されていてもよい。
第１面第２有機層３４は、第１面１３側に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。本実施の形態において、第１面第２有機層３４は、第１面第１有機層３２上に位置する第１面第２導電層３３の上面を部分的に覆うよう配置されている。例えば図１及び図２に示すように、第１面第２有機層３４は、第１面第１有機層３２の外縁に近接する領域を除いて、第１面第１有機層３２上面のほぼ全域にわたって設けられている。例えば、第１面第１有機層３２が、複数の辺を含む矩形などの多角形の輪郭を有する場合、第１面第２有機層３４も同様に矩形などの多角形の輪郭を有している。また、図２に示すように、第１面第２有機層３４の一部には、第１面第１導電層３１上に位置する開口部が形成されていてもよい。
第１面第２有機層３４の有機材料としては、第１面第１有機層３２の場合と同様に、ポリイミド、エポキシなどを用いることができる。第１面第２有機層３４の有機材料は、好ましくは０．００３以下、より好ましくは０．００２以下、更に好ましくは０．００１以下の誘電正接を有する。
第１面第２有機層３４の外縁が多角形の輪郭を有する場合、好ましくは、第１面第１有機層３２の場合と同様に、第１面第２有機層３４の外縁の２つの辺が接続される隅部３４ｃが湾曲した形状を有する。隅部３４ｃの曲率半径は、好ましくは５０μｍ以上である。
〔第１面第３導電層〕
第１面第３導電層３５は、第１面第２有機層３４などの有機層上に位置する、導電性を有する層である。第１面第２導電層３３は、例えば、第１面第２有機層３４上を延びる配線を構成する。第１面第３導電層３５は、貫通電極２２、第１面第１導電層３１、第１面第３導電層３５などに電気的に接続されていてもよい。また、第１面第３導電層３５は、第１配線構造部３０に形成されるキャパシタやインダクタなどの部品の一部を構成していてもよい。
第１面第３導電層３５は、第１面第２有機層３４などの有機層上に位置する、導電性を有する層である。第１面第２導電層３３は、例えば、第１面第２有機層３４上を延びる配線を構成する。第１面第３導電層３５は、貫通電極２２、第１面第１導電層３１、第１面第３導電層３５などに電気的に接続されていてもよい。また、第１面第３導電層３５は、第１配線構造部３０に形成されるキャパシタやインダクタなどの部品の一部を構成していてもよい。
第１面第３導電層３５は、貫通電極２２や第１面第１導電層３１と同様に、積層された第１層２２１及び第２層２２２などの複数の導電層を含んでいてもよい。第１面第３導電層３５を構成する材料は、貫通電極２２や第１面第１導電層３１を構成する材料と同様である。第１面第３導電層３５の厚みは、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下である。
（第１枠体）
第１枠体３７は、第１配線構造部３０に含まれる有機層が剥離することを抑制するための部材である。第１枠体３７は、第１面第１下地層３７１及び第１面第２下地層３７２を含む。図４は、第１枠体３７を拡大して示す断面図である。
第１枠体３７は、第１配線構造部３０に含まれる有機層が剥離することを抑制するための部材である。第１枠体３７は、第１面第１下地層３７１及び第１面第２下地層３７２を含む。図４は、第１枠体３７を拡大して示す断面図である。
〔第１面第１下地層〕
第１面第１下地層３７１は、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に位置する、金属材料を含む層である。図１に示すように、第１面第１下地層３７１は、第１面第１有機層３２の外縁が延びる外縁方向に沿って延びている。図１に示す例において、第１面第１下地層３７１は、第１面第１有機層３２の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている。
第１面第１下地層３７１は、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に位置する、金属材料を含む層である。図１に示すように、第１面第１下地層３７１は、第１面第１有機層３２の外縁が延びる外縁方向に沿って延びている。図１に示す例において、第１面第１下地層３７１は、第１面第１有機層３２の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている。
第１面第１下地層３７１は、基板１２の外縁よりも内側に位置していてもよい。言い換えると、第１面第１下地層３７１の外縁と基板１２の外縁との間に、第１面第１下地層３７１や有機層が存在せず第１面１３が露出している露出部Ｒが存在していてもよい。露出部Ｒの幅ｇは、例えば３０μｍ以上且つ３００μｍ以下である。
第１面第１下地層３７１は、第１面第１導電層３１や貫通電極２２などに電気的に接続されていてもよい。若しくは、第１面第１下地層３７１は、その他の導電層から電気的に浮いた状態にあってもよい。
第１面第１下地層３７１が金属材料を含む限りにおいて、第１面第１下地層３７１の層構成は特には限定されない。例えば、第１面第１下地層３７１は、貫通電極２２と同様に、基板１２の第１面１３上に順に積層された第１層２２１及び第２層２２２を含んでいてもよい。また、第１面第１下地層３７１は、第１層２２１及び第２層２２２のうちの一部の導電層のみを含んでいてもよい。第１面第１下地層３７１を構成する材料は、貫通電極２２を構成する材料と同様である。
第１面第１下地層３７１は、第１面第１有機層３２の外縁が剥離してしまうことを抑制するよう機能する。この理由は特には限定されないが、例えば以下のような理由が考えられる。
（第１の理由）
ガラスやシリコンなどの無機材料に対する、チタン、クロム、ニッケル、銅などの金属材料の密着性は、無機材料に対する有機材料の密着性よりも高い。このため、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に第１面第１下地層３７１を介在させることにより、第１面第１有機層３２の外縁が剥離してしまうことを抑制することができる。
（第２の理由）
第１面第１下地層３７１は、例えば図４に示されているように、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に局所的に介在されている。この場合、第１面第１下地層３７１に重なっている第１面第１有機層３２の厚みが、周囲の第１面第１有機層３２の厚みに比べて局所的に小さくなることに起因して、第１面第１有機層３２と第１面第１下地層３７１との間の密着性が高まる。これにより、第１面第１有機層３２の外縁が剥離してしまうことを抑制することができる。
なお、第１面第１下地層３７１を備える配線基板１０においては、上述の第１の理由により密着性の向上が実現されていてもよく、若しくは、上述の第２の理由により密着性の向上が実現されていてもよく、若しくは、両方の理由により密着性の向上が実現されていてもよく、若しくは、その他の理由により密着性の向上が実現されていてもよい。
（第１の理由）
ガラスやシリコンなどの無機材料に対する、チタン、クロム、ニッケル、銅などの金属材料の密着性は、無機材料に対する有機材料の密着性よりも高い。このため、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に第１面第１下地層３７１を介在させることにより、第１面第１有機層３２の外縁が剥離してしまうことを抑制することができる。
（第２の理由）
第１面第１下地層３７１は、例えば図４に示されているように、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に局所的に介在されている。この場合、第１面第１下地層３７１に重なっている第１面第１有機層３２の厚みが、周囲の第１面第１有機層３２の厚みに比べて局所的に小さくなることに起因して、第１面第１有機層３２と第１面第１下地層３７１との間の密着性が高まる。これにより、第１面第１有機層３２の外縁が剥離してしまうことを抑制することができる。
なお、第１面第１下地層３７１を備える配線基板１０においては、上述の第１の理由により密着性の向上が実現されていてもよく、若しくは、上述の第２の理由により密着性の向上が実現されていてもよく、若しくは、両方の理由により密着性の向上が実現されていてもよく、若しくは、その他の理由により密着性の向上が実現されていてもよい。
第１面第１下地層３７１の厚みｔ１は、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。また、第１面第１有機層３２の厚みｔ２に対する第１面第１下地層３７１の厚みｔ１の比率は、好ましくは５０％以上である。このように第１面第１下地層３７１の厚みｔ１を設定することにより、後述するように、配線基板１０の製造工程において第１面第１有機層３２の外縁を跨ぐように第１面第１有機層３２の上面及び基板１２の第１面１３に形成される層が、第１面第１有機層３２の上面と基板１２の第１面１３との間の段差によって断絶してしまうことを抑制することができる。
図４において、符号Ｗ１は、第１面第１有機層３２の外縁方向に直交する方向における、第１面第１下地層３７１のうち第１面第１有機層３２と重なる部分の寸法を表す。寸法Ｗ１は、例えば５０μｍ以上且つ１ｍｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以上且つ０．３ｍｍ以下である。寸法Ｗ１を５０μｍ以上にすることにより、例えばフォトリソグラフィー法によって第１面第１有機層３２を形成する場合に、アライメントの誤差に起因して第１面第１有機層３２の外縁が第１面第１下地層３７１と重ならなくなることを抑制することができる。また、寸法Ｗ１を１ｍｍ以下にすることにより、第１面第１導電層３１を形成可能な領域が第１面第１下地層３７１によって狭められてしまうことを抑制することができる。
図４において、符号Ｗ２は、第１面第１有機層３２の外縁方向に直交する方向における、第１面第１下地層３７１のうち第１面第１有機層３２から露出した部分の寸法を表す。
寸法Ｗ２は、例えば５０μｍ以上且つ１ｍｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以上且つ０．３ｍｍ以下である。寸法Ｗ２を５０μｍ以上にすることにより、例えばフォトリソグラフィー法によって第１面第１有機層３２を形成する場合に、アライメントの誤差に起因して第１面第１有機層３２の外縁が第１面第１下地層３７１と重ならなくなることを抑制することができる。また、寸法Ｗ２を１ｍｍ以下にすることにより、第１面第１有機層３２の外縁から基板１２の外縁までのデッドスペースが広くなってしまうことを抑制することができる。
寸法Ｗ２は、例えば５０μｍ以上且つ１ｍｍ以下であり、より好ましくは１００μｍ以上且つ０．３ｍｍ以下である。寸法Ｗ２を５０μｍ以上にすることにより、例えばフォトリソグラフィー法によって第１面第１有機層３２を形成する場合に、アライメントの誤差に起因して第１面第１有機層３２の外縁が第１面第１下地層３７１と重ならなくなることを抑制することができる。また、寸法Ｗ２を１ｍｍ以下にすることにより、第１面第１有機層３２の外縁から基板１２の外縁までのデッドスペースが広くなってしまうことを抑制することができる。
図４に示すように、第１面第１下地層３７１の下面３７ａと基板１２の第１面１３との間に隙間が存在していてもよい。また、隙間に第１面第１有機層３２が位置していてもよい。この場合、第１面第１下地層３７１に対する第１面第１有機層３２の密着性を、例えばアンカー効果によって高めることができる。なぜなら、隙間に位置する第１面第１有機層３２が第１面第１下地層３７１の下面３７ａで係止されることにより、基板１２の第１面１３の法線方向における第１面第１有機層３２の変位を抑制できるからである。第１面第１有機層３２の外縁方向に直交する方向における、第１面第１下地層３７１の下面３７ａと基板１２の第１面１３との間の隙間の寸法ｄは、例えば０．３μｍ以上である。なお、第１面第１下地層３７１の下面３７ａと基板１２の第１面１３との間の隙間は、後述するように、第１面第２導電層３３を構成する第１層２２１の不要部分をエッチングによって除去する際に第１面第１下地層３７１がサイドエッチングされることによって生じ得る。「第１面第１下地層３７１の下面３７ａ」とは、第１面第１下地層３７１の面のうち、基板１２の第１面１３の法線方向に沿って基板１２側から第１面第１下地層３７１を見たと仮定した場合に視認される面である。図４に示す例において、第１面第１下地層３７１の下面３７ａは、基板１２の第１面１３に接している部分と、基板１２の第１面１３に接していない部分とを含んでいる。
第１面第１下地層３７１の外縁が多角形の輪郭を有する場合、好ましくは、第１面第１有機層３２の場合と同様に、第１面第１下地層３７１の外縁の２つの辺が接続される隅部３７１ｃが湾曲した形状を有する。隅部３７１ｃの曲率半径は、好ましくは５０μｍ以上である。
〔第１面第２下地層〕
第１面第２下地層３７２は、第１面第２有機層３４の外縁と第１面第１有機層３２の上面との間に位置する、金属材料を含む層である。図１に示すように、第１面第２下地層３７２は、第１面第２有機層３４の外縁が延びる方向に沿って延びている。図１に示す例において、第１面第２下地層３７２は、第１面第２有機層３４の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている。
第１面第２下地層３７２は、第１面第２有機層３４の外縁と第１面第１有機層３２の上面との間に位置する、金属材料を含む層である。図１に示すように、第１面第２下地層３７２は、第１面第２有機層３４の外縁が延びる方向に沿って延びている。図１に示す例において、第１面第２下地層３７２は、第１面第２有機層３４の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている。
第１面第２下地層３７２は、第１面第１下地層３７１と同様に、第１面第１導電層３１や貫通電極２２などの一部に電気的に接続されていてもよく、若しくは、第１面第１下地層３７１は、その他の導電層から電気的に浮いた状態にあってもよい。
第１面第２下地層３７２の厚みｔ３は、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。また、第１面第２有機層３４の厚みｔ４に対する第１面第２下地層３７２の厚みｔ３の比率は、好ましくは５０％以上である。このように第１面第２下地層３７２の厚みｔ３を設定することにより、配線基板１０の製造工程において第１面第２有機層３４の外縁を跨ぐように第１面第２有機層３４の上面及び第１面第１有機層３２の上面に形成される層が、第１面第２有機層３４の上面と第１面第１有機層３２の上面との間の段差によって断絶してしまうことを抑制することができる。
第１面第２有機層３４の外縁が延びる方向に直交する方向における第１面第２下地層３７２の寸法は、第１面第１下地層３７１の場合と同様である。また、第１面第１下地層３７１の場合と同様に、第１面第２下地層３７２の下面と第１面第１有機層３２の上面との間に、第１面第２有機層３４が入り込むことが可能な隙間が形成されていてもよい。
（第２配線構造部）
次に、第２配線構造部４０について説明する。第２配線構造部４０は、基板１２の第２面１４側に電気的な回路を構成するよう第２面１４側に設けられた導電層や有機層などの層を有する。本実施の形態において、第２配線構造部４０は、第２面第１導電層４１及び第２面第１有機層４２を有する。
次に、第２配線構造部４０について説明する。第２配線構造部４０は、基板１２の第２面１４側に電気的な回路を構成するよう第２面１４側に設けられた導電層や有機層などの層を有する。本実施の形態において、第２配線構造部４０は、第２面第１導電層４１及び第２面第１有機層４２を有する。
〔第２面第１導電層〕
第２面第１導電層４１は、基板１２の第２面１４上に位置する、導電性を有する金属材料を含む層である。本実施の形態において、第２面第１導電層４１は、基板１２の第２面１４に直接的に接している。第２面第１導電層４１は、貫通電極２２に電気的に接続されていてもよい。また、第２面第１導電層４１は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。例えば、第２面第１導電層４１は、貫通電極２２と同様に、基板１２の第２面１４上に順に積層された第１層２２１及び第２層２２２を含んでいてもよい。また、第２面第１導電層４１は、第１層２２１及び第２層２２２のうちの一部の導電層のみを含んでいてもよい。第２面第１導電層４１を構成する材料は、貫通電極２２を構成する材料と同様である。第２面第１導電層４１の厚みは、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。
第２面第１導電層４１は、基板１２の第２面１４上に位置する、導電性を有する金属材料を含む層である。本実施の形態において、第２面第１導電層４１は、基板１２の第２面１４に直接的に接している。第２面第１導電層４１は、貫通電極２２に電気的に接続されていてもよい。また、第２面第１導電層４１は、導電性を有する単一の層から構成されていてもよく、若しくは、導電性を有する複数の層を含んでいてもよい。例えば、第２面第１導電層４１は、貫通電極２２と同様に、基板１２の第２面１４上に順に積層された第１層２２１及び第２層２２２を含んでいてもよい。また、第２面第１導電層４１は、第１層２２１及び第２層２２２のうちの一部の導電層のみを含んでいてもよい。第２面第１導電層４１を構成する材料は、貫通電極２２を構成する材料と同様である。第２面第１導電層４１の厚みは、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。
図１及び図２に示すように、第１面第１導電層３１、貫通電極２２及び第２面第１導電層４１の一部は、らせん状の部材、すなわちインダクタ１６を構成するように接続されていてもよい。基板１２として、高い絶縁性を有するガラスを用い、第１面第１有機層３２や第２面第１有機層４２などの有機層として、小さな誘電正接を有する有機材料を用いることにより、インダクタ１６の帯域を高周波側に広げることができる。
〔第２面第１有機層〕
第２面第１有機層４２は、基板１２の第２面１４側に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。第２面第１有機層４２は、第１面第１有機層３２や第１面第２有機層３４と同様に、好ましくは０．００３以下、より好ましくは０．００２以下、更に好ましくは０．００１以下の誘電正接を有する有機材料を含む。第２面第１有機層４２の有機材料としては、第１面第１有機層３２や第１面第２有機層３４と同様に、ポリイミド、エポキシなどを用いることができる。
第２面第１有機層４２は、基板１２の第２面１４側に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。第２面第１有機層４２は、第１面第１有機層３２や第１面第２有機層３４と同様に、好ましくは０．００３以下、より好ましくは０．００２以下、更に好ましくは０．００１以下の誘電正接を有する有機材料を含む。第２面第１有機層４２の有機材料としては、第１面第１有機層３２や第１面第２有機層３４と同様に、ポリイミド、エポキシなどを用いることができる。
（第２枠体）
第２枠体４７は、第２配線構造部４０に含まれる有機層が剥離することを抑制するための部材である。第２枠体４７は、第２面第１下地層４７１を含む。
第２枠体４７は、第２配線構造部４０に含まれる有機層が剥離することを抑制するための部材である。第２枠体４７は、第２面第１下地層４７１を含む。
〔第２面第１下地層〕
第２面第１下地層４７１は、第２面第１有機層４２の外縁と基板１２の第２面１４との間に位置する、金属材料を含む層である。第２面第１下地層４７１は、第２面第１有機層４２の外縁が延びる方向に沿って延びている。例えば、第２面第１下地層４７１は、第２面第１有機層４２の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている。
第２面第１下地層４７１は、第２面第１有機層４２の外縁と基板１２の第２面１４との間に位置する、金属材料を含む層である。第２面第１下地層４７１は、第２面第１有機層４２の外縁が延びる方向に沿って延びている。例えば、第２面第１下地層４７１は、第２面第１有機層４２の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている。
第２面第１下地層４７１は、第１面第１下地層３７１などと同様に、第２面第１導電層４１や貫通電極２２などに電気的に接続されていてもよく、若しくは、その他の導電層から電気的に浮いた状態にあってもよい。
第２面第１下地層４７１の厚みｔ５は、例えば１００ｎｍ以上且つ２０μｍ以下であり、５μｍ以上且つ２０μｍ以下であってもよい。また、第２面第１有機層４２の厚みｔ６に対する第２面第１下地層４７１の厚みｔ５の比率は、好ましくは５０％以上である。
第１面第１有機層３２の外縁が延びる方向に直交する方向における第２面第１下地層４７１の寸法は、第１面第１下地層３７１の場合と同様である。また、第１面第１下地層３７１の場合と同様に、第２面第１下地層４７１の下面と基板１２の第２面１４との間に、第２面第１有機層４２が入り込むことが可能な隙間が形成されていてもよい。
配線基板の製造方法
以下、配線基板１０の製造方法の一例について、図５乃至図１４を参照して説明する。
ここでは、１つの基板１２に複数の第１配線構造部３０、第１枠体３７、第２配線構造部４０及び第２枠体４７を形成した後、基板１２を切断して複数の配線基板１０を得る方法について説明する。
以下、配線基板１０の製造方法の一例について、図５乃至図１４を参照して説明する。
ここでは、１つの基板１２に複数の第１配線構造部３０、第１枠体３７、第２配線構造部４０及び第２枠体４７を形成した後、基板１２を切断して複数の配線基板１０を得る方法について説明する。
（貫通孔形成工程）
まず、基板１２を準備する。次に、第１面１３又は第２面１４の少なくともいずれかにレジスト層を設ける。その後、レジスト層のうち貫通孔２０に対応する位置に開口を設ける。次に、レジスト層の開口において基板１２を加工することにより、図５に示すように、基板１２に貫通孔２０を形成することができる。基板１２を加工する方法としては、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を用いることができる。
まず、基板１２を準備する。次に、第１面１３又は第２面１４の少なくともいずれかにレジスト層を設ける。その後、レジスト層のうち貫通孔２０に対応する位置に開口を設ける。次に、レジスト層の開口において基板１２を加工することにより、図５に示すように、基板１２に貫通孔２０を形成することができる。基板１２を加工する方法としては、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を用いることができる。
なお、基板１２にレーザを照射することによって基板１２に貫通孔２０を形成してもよい。この場合、レジスト層は設けられていなくてもよい。レーザ加工のためのレーザとしては、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。
また、レーザ照射とウェットエッチングを適宜組み合わせることもできる。具体的には、まず、レーザ照射によって基板１２のうち貫通孔２０が形成されるべき領域に変質層を形成する。続いて、基板１２をフッ化水素などに浸漬して、変質層をエッチングする。これによって、基板１２に貫通孔２０を形成することができる。その他にも、基板１２に研磨材を吹き付けるブラスト処理によって基板１２に貫通孔２０を形成してもよい。
第１面１３側及び第２面１４側の両方から基板１２を加工することにより、図５に示す、基板１２の厚み方向の中央部分に向かうにつれて幅が小さくなる形状を有する貫通孔２０を形成することができる。
（貫通電極形成工程）
次に、貫通孔２０の側壁２１に貫通電極２２を形成する。本実施の形態においては、貫通電極２２と同時に、基板１２の第１面１３の一部分上に第１面第１導電層３１及び第１面第１下地層３７１を形成し、基板１２の第２面１４の一部分上に第２面第１導電層４１及び第２面第１下地層４７１を形成する例について説明する。
次に、貫通孔２０の側壁２１に貫通電極２２を形成する。本実施の形態においては、貫通電極２２と同時に、基板１２の第１面１３の一部分上に第１面第１導電層３１及び第１面第１下地層３７１を形成し、基板１２の第２面１４の一部分上に第２面第１導電層４１及び第２面第１下地層４７１を形成する例について説明する。
まず、図６に示すように、基板１２の第１面１３、第２面１４及び側壁２１に、物理成膜法、ゾルゲル法、無電解めっき法などによって第１層２２１を形成する。好ましくは物理成膜法によって、特に好ましくはスパッタリング法によって、第１層２２１を形成する。これによって、基板１２の第１面１３、第２面１４及び側壁２１に第１層２２１を強固に密着させることができる。スパッタリング法や蒸着法などの物理成膜法は、好ましくは、第１面１３側及び第２面１４側の両方から実施される。この場合、貫通孔２０の側壁２１には、第１面１３側から飛来する導電性物質、及び第２面１４側から飛来する導電性物質が付着する。
続いて、図７に示すように、第１層２２１上に部分的にレジスト層３９を形成する。レジスト層３９の材料としては、アクリル樹脂を含むドライフィルムレジストなど、感光性を有する材料が用いられ得る。
続いて、図８に示すように、レジスト層３９によって覆われていない第１層２２１上に、電解めっき法によって第２層２２２を形成する。例えば、銅を含む電解めっき液の中に基板１２を浸漬させる。また、第１層２２１に電流を流す。これによって、第１層２２１上に第２層２２２を析出させることができる。
（レジスト及び導電層除去工程）
その後、図９Ａに示すように、レジスト層３９を除去する。続いて、図９Ａに示すように、第１層２２１のうちレジスト層３９によって覆われていた部分を、言い換えると第１層２２１のうち第２層２２２から露出している部分を、例えばウェットエッチングにより除去する。このようにして、第１層２２１及び第２層２２２を含む貫通電極２２、第１面第１導電層３１、第１面第１下地層３７１、第２面第１導電層４１及び第２面第１下地層４７１を形成することができる。その後、第２層２２２などの導電層をアニールする工程を実施してもよい。
その後、図９Ａに示すように、レジスト層３９を除去する。続いて、図９Ａに示すように、第１層２２１のうちレジスト層３９によって覆われていた部分を、言い換えると第１層２２１のうち第２層２２２から露出している部分を、例えばウェットエッチングにより除去する。このようにして、第１層２２１及び第２層２２２を含む貫通電極２２、第１面第１導電層３１、第１面第１下地層３７１、第２面第１導電層４１及び第２面第１下地層４７１を形成することができる。その後、第２層２２２などの導電層をアニールする工程を実施してもよい。
図９Ｂは、図９Ａに示す状態の基板１２を第１面１３側から見た場合を示す平面図である。図９Ｂに示すように、１つの基板１２に複数の第１面第１下地層３７１及び第１面第１導電層３１が形成されている。なお、図９Ａは、図９Ｂに示す基板１２を線IX－IXに沿って切断した場合の断面図に相当する。
ところで、第１層２２１のうちレジスト層３９によって覆われていた部分をウェットエッチングにより除去する工程においては、第２層２２２もエッチング液に晒されるので、第２層２２２の表面も部分的に削られる。この結果、第１面第１導電層３１、第１面第１下地層３７１などの導電層の上面及び側面に凹凸形状が形成される。凹凸形状により、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間のアンカー効果が生じやすくなる。
また、凹凸形状により、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間の接触面積が増加する。このため、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間の密着性を高めることができる。第２面第１導電層４１と第２面第１下地層４７１との間の密着性についても同様である。
また、凹凸形状により、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間の接触面積が増加する。このため、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間の密着性を高めることができる。第２面第１導電層４１と第２面第１下地層４７１との間の密着性についても同様である。
（第１面第１有機層の形成工程）
次に、図１０Ａに示すように、第１面１３側に第１面第１有機層３２を形成する。例えば、まず、有機材料を含む感光層と、基材とを有する、図示しない第１面側フィルムを、基板１２の第１面１３側に貼り付ける。続いて、第１面側フィルムに露光処理及び現像処理を施す。これによって、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第１面側フィルムの感光層からなり、その外縁が第１面第１下地層３７１上に位置する第１面第１有機層３２を、基板１２の第１面１３側に形成することができる。図１０Ａに示すように、基板１２の第２面１４側に、その外縁が第２面第１下地層４７１上に位置する第２面第１有機層４２を形成してもよい。
次に、図１０Ａに示すように、第１面１３側に第１面第１有機層３２を形成する。例えば、まず、有機材料を含む感光層と、基材とを有する、図示しない第１面側フィルムを、基板１２の第１面１３側に貼り付ける。続いて、第１面側フィルムに露光処理及び現像処理を施す。これによって、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、第１面側フィルムの感光層からなり、その外縁が第１面第１下地層３７１上に位置する第１面第１有機層３２を、基板１２の第１面１３側に形成することができる。図１０Ａに示すように、基板１２の第２面１４側に、その外縁が第２面第１下地層４７１上に位置する第２面第１有機層４２を形成してもよい。
なお、第１面第１有機層３２や第２面第１有機層４２の形成方法が、フィルムを用いる方法に限られることはない。例えば、まず、ポリイミドなどの有機材料を含む液を、スピンコート法などによって塗布し、乾燥させることによって有機層を形成する。続いて、有機層に露光処理及び現像処理を施すことにより、第１面第１有機層３２や第２面第１有機層４２を形成することもできる。
また、第１面第１有機層３２の一部や第２面第１有機層４２の一部を貫通孔２０の内部にまで到達させることにより、貫通孔２０の内部に有機層を形成してもよい。
その後、図１１に示すように、第１面第１有機層３２の上面及び側面、基板１２の第１面１３、第２面第１有機層４２の上面及び側面、基板１２の第２面１４及び側壁２１に、第１面第２導電層３３及び第１面第２下地層３７２のシード層として機能する第１層２２１を形成する。ここで本実施の形態においては、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に第１面第１下地層３７１が存在している。このため、第１面第１下地層３７１が存在しない場合に比べて、第１面第１有機層３２の上面と基板１２の第１面１３との間の段差を小さくすることができ、第１層２２１が段差によって断絶してしまうことを抑制することができる。従って、基板１２の外縁の近傍で第１層２２１に電源を接続することにより、第１層２２１に給電して、第１層２２１上に第２層を電解めっき法により析出させることができる。図１２は、第１層２２１及び第２層を含む第１面第２導電層３３及び第１面第２下地層３７２が第１面第１有機層３２上に設けられた状態を示す断面図である。
続いて、図１３に示すように、第１面第２導電層３３を覆う第１面第２有機層３４を形成する。第１面第２有機層３４は、その外縁が第１面第２下地層３７２上に位置するよう形成される。また、第１面第２有機層３４上に第１面第３導電層３５を形成する。このようにして、図１４に示すように、１つの基板１２に複数の第１配線構造部３０及び第１枠体３７などを形成することができる。
続いて、切断線Ｃに沿って基板１２を切断する。これにより、複数の配線基板１０を得ることができる。この場合、基板１２のうち切断線Ｃと重なる部分には、第１面第１下地層３７１や有機層などの部材が存在しないことが好ましい。すなわち、露出部Ｒにおいて基板１２が切断されることが好ましい。
以下、本実施の形態によってもたらされる作用について説明する。
本実施の形態においては、第１面第１有機層３２の外縁と基板１２の第１面１３との間に、有機材料を含む第１面第１下地層３７１が位置している。このため、第１面第１有機層３２の外縁が直接的に基板１２の第１面１３に接する場合に比べて、第１面第１有機層３２が基板１２から剥離してしまうことを抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、第１面第１下地層３７１を設けることにより、第１面第１有機層３２の上面と基板１２の第１面１３との間の段差を小さくすることができる。このため、第１面第２導電層３３のシード層として機能する第１層２２１を第１面第１有機層３２の上面及び基板１２の第１面１３に形成する場合に、第１面第１有機層３２の上面と基板１２の第１面１３との間の段差によって第１層２２１が断絶してしまうことを抑制することができる。
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述の実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
（第１枠体の第１の変形例）
上述の実施の形態においては、第１面第１下地層３７１によって剥離が抑制される第１面第１有機層３２が、貫通電極２２に電気的に接続された第１面第１導電層３１を覆う有機層である例を示した。言い換えると、第１面第１有機層３２を形成する前に第１面第１導電層３１を形成する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１５に示すように、第１面第１下地層３７１によって剥離が抑制される第１面第１有機層３２が、貫通電極２２に電気的に接続された第１面第１導電層３１と基板１２の第１面１３との間に位置する有機層であってもよい。言い換えると、第１面第１有機層３２を形成した後に、貫通電極２２に接続される第１面第１導電層３１を形成してもよい。
上述の実施の形態においては、第１面第１下地層３７１によって剥離が抑制される第１面第１有機層３２が、貫通電極２２に電気的に接続された第１面第１導電層３１を覆う有機層である例を示した。言い換えると、第１面第１有機層３２を形成する前に第１面第１導電層３１を形成する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図１５に示すように、第１面第１下地層３７１によって剥離が抑制される第１面第１有機層３２が、貫通電極２２に電気的に接続された第１面第１導電層３１と基板１２の第１面１３との間に位置する有機層であってもよい。言い換えると、第１面第１有機層３２を形成した後に、貫通電極２２に接続される第１面第１導電層３１を形成してもよい。
また、図１５に示すように、第２枠体４７が、上述の第２面第１下地層４７１に加えて、第２面第２有機層４４の外縁と第２面第１有機層４２との間に位置する第２面第２下地層４７２を更に有していてもよい。
（第１枠体の第２の変形例）
上述の実施の形態においては、第１面第１下地層３７１が、第１面第１有機層３２の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている例を示したが、これに限られることはない。図１６に示すように、複数の第１面第１下地層３７１が、第１面第１有機層３２の辺に沿って離散的に並んでいてもよい。図１６に示す例によれば、第１面第１下地層３７１が連続的に延びる場合に比べて、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間の接触面積を増加させることができる。このため、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間の密着性を高めることができる。
上述の実施の形態においては、第１面第１下地層３７１が、第１面第１有機層３２の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている例を示したが、これに限られることはない。図１６に示すように、複数の第１面第１下地層３７１が、第１面第１有機層３２の辺に沿って離散的に並んでいてもよい。図１６に示す例によれば、第１面第１下地層３７１が連続的に延びる場合に比べて、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間の接触面積を増加させることができる。このため、第１面第１下地層３７１と第１面第１有機層３２との間の密着性を高めることができる。
図１６に示す例において、第１面第１有機層３２の外縁が延びる外縁方向における第１面第１下地層３７１の寸法Ｌは、好ましくは１００μｍ以上であり、より好ましくは２００μｍ以上である。
また、第１面第１有機層３２の外縁の全長に対する、第１面第１有機層３２の外縁のうち第１面第１下地層３７１と重なっている部分の長さの比率は、好ましくは５０％以上である。これにより、第１面第１有機層３２の剥離を適切に抑制することができる。
第１面第１下地層３７１の場合と同様に、図１６に示すように、複数の第１面第２下地層３７２が、第１面第２有機層３４の辺に沿って離散的に並んでいてもよい。また、図示はしないが、複数の第２面第１下地層４７１が、第２面第１有機層４２の辺に沿って離散的に並んでいてもよい。
実装基板
図１７は、配線基板１０と、配線基板１０に搭載された素子５０と、を備える実装基板６０の一例を示す平面図である。素子５０は、ロジックＩＣやメモリＩＣなどのＬＳＩチップである。また、素子５０は、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)チップであってもよい。ＭＥＭＳチップとは、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、電子回路などが１つの基板上に集積化された電子デバイスである。素子５０は、配線基板１０の第１面第３導電層３５などの導電層に電気的に接続された端子を有する。
図１７は、配線基板１０と、配線基板１０に搭載された素子５０と、を備える実装基板６０の一例を示す平面図である。素子５０は、ロジックＩＣやメモリＩＣなどのＬＳＩチップである。また、素子５０は、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)チップであってもよい。ＭＥＭＳチップとは、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、電子回路などが１つの基板上に集積化された電子デバイスである。素子５０は、配線基板１０の第１面第３導電層３５などの導電層に電気的に接続された端子を有する。
配線基板が搭載される製品の例
図１８は、本開示の実施形態に係る配線基板１０が搭載されることができる製品の例を示す図である。本開示の実施形態に係る配線基板１０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。
図１８は、本開示の実施形態に係る配線基板１０が搭載されることができる製品の例を示す図である。本開示の実施形態に係る配線基板１０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。
１０ 配線基板
１２ 基板
１３ 第１面
１４ 第２面
１６ インダクタ
２０ 貫通孔
２１ 側壁
２２ 貫通電極
２２１ 第１層
２２２ 第２層
３０ 第１配線構造部
３１ 第１面第１導電層
３１１ 上面
３１２ 側面
３２ 第１面第１有機層
３２ｃ 隅部
３３ 第１面第２導電層
３４ 第１面第２有機層
３５ 第１面第３導電層
３６ 第１面第３有機層
３７ 第１枠体
３７１ 第１面第１下地層
３７２ 第１面第２下地層
３９ レジスト層
４０ 第２配線構造部
４１ 第２面第１導電層
４２ 第２面第１有機層
４４ 第２面第２有機層
４７ 第２枠体
４７１ 第２面第１下地層
５０ 素子
５１ 端子
６０ 実装基板
Ｃ 切断線
１２ 基板
１３ 第１面
１４ 第２面
１６ インダクタ
２０ 貫通孔
２１ 側壁
２２ 貫通電極
２２１ 第１層
２２２ 第２層
３０ 第１配線構造部
３１ 第１面第１導電層
３１１ 上面
３１２ 側面
３２ 第１面第１有機層
３２ｃ 隅部
３３ 第１面第２導電層
３４ 第１面第２有機層
３５ 第１面第３導電層
３６ 第１面第３有機層
３７ 第１枠体
３７１ 第１面第１下地層
３７２ 第１面第２下地層
３９ レジスト層
４０ 第２配線構造部
４１ 第２面第１導電層
４２ 第２面第１有機層
４４ 第２面第２有機層
４７ 第２枠体
４７１ 第２面第１下地層
５０ 素子
５１ 端子
６０ 実装基板
Ｃ 切断線
Claims (19)
- 第１面及び前記第１面とは反対側に位置する第２面を有し、無機材料を含む基板と、
前記基板の前記第１面に位置する第１面第１導電層及び第１面第１有機層と、前記第１面第１有機層上に位置する第１面第２導電層と、を少なくとも含む第１配線構造部と、
前記第１面第１有機層の外縁と前記基板の前記第１面との間に位置し、金属材料を含む第１面第１下地層と、を備え、
前記第１面第２導電層は、前記第１配線構造部に形成されるキャパシタの一部を構成しており、
前記第１面第１下地層が、前記第１面第１有機層の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている、若しくは、複数の前記第１面第１下地層が、前記第１面第１有機層の外縁に沿って離散的に並んでいる、配線基板。 - 前記第１面第１有機層の外縁が延びる外縁方向における前記第１面第１下地層の寸法が、１００μｍ以上である、請求項１に記載の配線基板。
- 前記第１面第１有機層の外縁が延びる外縁方向に直交する方向における、前記第１面第１下地層のうち前記第１面第１有機層と重なる部分の寸法が、５０μｍ以上且つ１ｍｍ以下である、請求項１又は２に記載の配線基板。
- 前記第１面第１有機層の外縁が延びる外縁方向に直交する方向における、前記第１面第１下地層のうち前記第１面第１有機層から露出した部分の寸法が、５０μｍ以上且つ１ｍｍ以下である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第１面第１有機層の外縁の全長に対する、前記第１面第１有機層の外縁のうち前記第１面第１下地層と重なっている部分の長さの比率が、５０％以上である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第１面第１有機層の厚みに対する前記第１面第１下地層の厚みの比率が、５０％以上である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第１面第１有機層の外縁は、複数の辺を含む多角形の輪郭を有し、
複数の前記第１面第１下地層が、前記第１面第１有機層の少なくとも１つの前記辺に沿って離散的に並んでいる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の配線基板。 - 前記第１面第１有機層の２つの前記辺が接続される隅部が、５０μｍ以上の曲率半径で湾曲した形状を有する、請求項７に記載の配線基板。
- 前記第１面第１下地層の下面と前記基板の前記第１面との間に隙間が存在し、前記隙間に前記第１面第１有機層が位置している、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第１面第１有機層は、少なくとも部分的に前記第１面第１導電層を覆っている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第１面第１有機層は、前記第１面第１導電層と前記基板の前記第１面との間に位置している、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第１面第１下地層は、前記基板の外縁よりも内側に位置する、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第１面第１下地層が、金属材料を含む複数の層を有する、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第１面第１有機層上に位置する第１面第２有機層と、
前記第１面第２有機層の外縁と前記第１面第１有機層の上面との間に位置し、金属材料を含む第１面第２下地層と、を更に備える、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の配線基板。 - 前記基板が、ガラスを含む、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記基板には貫通孔が設けられており、
前記配線基板は、前記貫通孔に位置し、前記第１面第１導電層に電気的に接続された貫通電極を更に備える、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の配線基板。 - 前記基板の前記第２面に位置する第２面第１導電層及び第２面第１有機層を少なくとも含む第２配線構造部と、
前記第２面第１有機層の外縁と前記基板の前記第２面との間に位置し、金属材料を含む第２面第１下地層と、を更に備える、請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の配線基板。 - 請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の配線基板と、
前記配線基板に搭載された素子と、を備える、実装基板。 - 第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む基板を準備する工程と、
金属材料を含む第１面第１下地層を前記基板の前記第１面に形成する工程と、
前記基板の前記第１面に部分的に接する第１面第１有機層を、前記第１面第１有機層の外縁が少なくとも部分的に前記第１面第１下地層上に位置するように形成する工程と、
前記第１面第１有機層上に第１面第２導電層を形成する工程と、
前記第１面第１有機層を形成する前に、又は前記第１面第１有機層を形成した後に、第１面第１導電層を形成する工程と、を備え、
前記第１面第１導電層、前記第１面第１有機層及び前記第１面第２導電層を少なくとも含む第１配線構造部にはキャパシタが形成されており、
前記第１面第２導電層は、前記第１配線構造部に形成されるキャパシタの一部を構成しており、
前記第１面第１下地層が、前記第１面第１有機層の外縁を囲むように一周にわたって連続的に延びている、若しくは、複数の前記第１面第１下地層が、前記第１面第１有機層の外縁に沿って離散的に並んでいる、配線基板の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
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| WO2017094489A1 (ja) * | 2015-11-30 | 2017-06-08 | ナミックス株式会社 | 熱硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂フィルム、プリント配線板、および半導体装置 |
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