JP6981038B2

JP6981038B2 - 貫通電極基板及びその製造方法

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Publication number: JP6981038B2
Application number: JP2017093001A
Authority: JP
Inventors: 有加利伊藤; 貴裕田井
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2017-05-09
Filing date: 2017-05-09
Publication date: 2021-12-15
Anticipated expiration: 2037-05-09
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Description

本開示は、貫通電極基板及びその製造方法に関する。

近年、電子機器の高密度化、小型化が進み、ＬＳＩチップが半導体パッケージと同程度まで縮小化しており、パッケージ内におけるチップの２次元配置による高密度化は限界に達しつつある。そこで、パッケージ内におけるチップの実装密度を上げるため、ＬＳＩチップを３次元に積層することが検討されている。

そこで、上記要求に応えるため、ＬＳＩチップ間のインターポーザとして、基板の表面と裏面とを貫通する貫通孔内にダミーパターンを設け、当該基板の表面と裏面とを導通させる貫通電極基板が提案されている。このような貫通電極基板では、貫通孔の内部に電解メッキ等によって導電材（Ｃｕ等）を充填する、又はダミーパターンを貫通孔の内壁に形成することによって貫通電極が形成されている。

例えば、特許文献１には、貫通孔の内壁にダミーパターンを形成し、貫通孔が形成された樹脂基板上に、樹脂を塗布することで、貫通孔内に樹脂を充填し、その後、不要な領域に設けられた樹脂を除去するために機械研磨処理を行う貫通電極基板の製造方法について開示されている。

特開２０００−７７５５８号公報特開２００５−２１７２３１号公報

しかしながら、不要な領域に設けられた樹脂を除去するために、機械研磨処理を行うことによって、樹脂基板が割れてしまうおそれがある。これにより、貫通電極基板の製造における歩留まりが低下するという問題がある。

そこで、本開示は、歩留まりが向上した貫通電極基板の製造方法を提供することを目的の一つとする。

本開示に係る貫通電極基板は、第１面及び第２面を有する基板と、基板を貫通する貫通孔と、貫通孔の内周面に配置された貫通電極と、第１面及び第２面の少なくとも一方に配置され、貫通電極と接続する第１配線と、第１配線が配置された面に、第１配線から隔離して配置されたダミーパターンと、貫通孔に充填された樹脂部材と、を有する、貫通電極基板。

上記構成において、ダミーパターンは、第１配線と同じ材料のダミーパターンである。

上記構成において、ダミーパターンは、第１配線と同じ高さを有する。

上記構成において、ダミーパターンは、第１配線と電気的に絶縁されている。

上記構成において、第１配線と同じ面に、第２配線をさらに含み、第１配線と第２配線との間に複数のダミーパターンを有する。

上記構成において、複数のダミーパターンのうち、隣り合う２つのダミーパターンの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下である。

上記構成において、隣り合う貫通電極とダミーパターンとの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下である。

上記構成において、ダミーパターンは、断面視したとき、第１面と接する側の下辺が、第１面の上辺よりも小さい逆テーパー形状を有する。

本開示に係る貫通電極基板の製造方法は、第１面及び第２面を有する基板に、基板を貫通する貫通孔を形成し、貫通孔の内周面に貫通電極を形成し、第１面及び第２面の少なくとも一方に、貫通電極と接続する第１配線を形成し、第１配線が形成された面に、第１配線から隔離した位置にダミーパターンを形成し、第１配線及びダミーパターンが形成された面に、樹脂フィルムを貼付し、加熱処理により、貫通孔に樹脂フィルムの樹脂部材を充填する。

上記方法において、ダミーパターンを、第１配線と同じ材料のダミーパターンで形成する。

上記方法において、ダミーパターンを、第１配線と同じ高さで形成する。

上記方法において、ダミーパターンを、第１配線と電気的に絶縁する。

上記方法において、第１配線と同じ面に、第２配線を形成し、第１配線と第２配線との間に、複数のダミーパターンを形成する。

上記方法において、複数のダミーパターンのうち、隣り合う２つのダミーパターンの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下である。

上記方法において、隣り合う貫通電極とダミーパターンとの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下である。

上記方法において、ダミーパターンは、断面視したとき、第１面と接する側の下辺が、第１面の上辺よりも小さい逆テーパー形状を有する。

上記方法において、加熱処理は、減圧雰囲気下にて行う。

本開示によると、歩留まりが向上した貫通電極基板の製造方法を提供することができる。

本開示に係る貫通電極基板の一部を示す平面図である。図１に示したＡ１−Ａ２線に沿った断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の製造工程を説明する断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。本開示に係る貫通電極基板の断面図である。

以下、本開示に係る貫通電極基板について、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。なお、以下の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、構成の一部を図面から省略している場合がある。

＜第１の開示＞
第１の開示に係る貫通電極基板について、図１Ａ乃至図７を参照して詳細に説明する。

[貫通電極基板の構造]
第１の開示に係る貫通電極基板の構造について、図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明する。図１Ａに、第１の開示に係る貫通電極基板１１０の平面図を示す。また、図１Ｂに、図１Ａに示す第１の開示に係る貫通電極基板１１０の破線で示したＡ１−Ａ２線に沿った断面図を示す。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、第１の開示に係る貫通電極基板１１０は、第１面１０１ａと、第１面１０１ａとは反対側の第２面１０１ｂを有する基板１００を含む。基板１００には、第１面１０１ａから第２面１０１ｂにかけて基板１００を貫通する貫通孔１０２が設けられている。なお、図１Ａ及び図１Ｂでは、基板１００に複数の貫通孔１０２が設けられた例を示しているが、基板１００に設けられる貫通孔１０２の数は、一つ以上であればよい。

基板１００として、例えば、ガラス基板、サファイア基板、樹脂基板、又はシリコン基板などを用いることができる。上述したように、基板１００には、貫通孔１０２が設けられている。貫通孔１０２は、基板１００の第１面１０１ａから第１面１０１ａとは反対側の第２面１０１ｂにかけて基板１００を貫通している。貫通孔１０２の開口部の孔径は、５μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下とする。なお、本明細書中において、孔径とは、貫通孔の直径をいい、貫通孔の断面が円でない場合には、断面の周囲の長さを円周とするような円の直径を貫通孔の幅、すなわち孔径とする。

貫通孔１０２の内部には、貫通電極１０３が設けられている。貫通電極１０３としては、例えば、銅、金、白金、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロム、チタン、タングステンなどの金属又はこれらの金属を組み合わせた合金を用いることができる。なお、貫通電極１０３は、上述した金属層の単層構造であってもよく、また、上述した２種類以上の金属層を組み合わせた多層構造であってもよい。貫通電極１０３の膜厚は、５００ｎｍ以上２０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下とする。なお、貫通電極１０３の貫通孔１０２の開口部の周縁部にも形成されていてもよい。また、貫通電極１０３は、配線層１０７と接続されている。配線層１０７は、貫通電極１０３と同じ材料で形成されている。配線層１０７の膜厚は、５００ｎｍ以上２０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下とする。

また、貫通孔１０２の内部には、樹脂１０６が埋め込まれている。樹脂１０６として、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂等を使用することができる。樹脂１０６は、例えば、基板１００の第１面１０１ａ上に、樹脂フィルムを貼付して、加熱することにより充填することができる。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、基板１００の配線層１０７が配置された第１面１０１ａ上に、配線層１０７から隔離して配置されたダミーパターン１０４が設けられている。ダミーパターン１０４は、貫通電極１０３、配線層１０７、及びその他の貫通電極と電気的に絶縁されている、いわゆるフローティングの状態である。また、ダミーパターン１０４は、配線層１０７と同じ材料で形成されている。ダミーパターン１０４は、配線層１０７又は貫通電極１０３と同じ高さを有している。なお、ダミーパターン１０４の高さが、配線層１０７又は貫通電極１０３の高さと比較して、配線厚の±１０％程度であれば、同じ高さということができる。ダミーパターン１０４の膜厚は、配線層１０７と同様に、５００ｎｍ以上２０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上５μｍ以下とする。

複数のダミーパターン１０４の各々は、第１面１０１ａに、一定の間隔を開けて配置されている。また、複数のダミーパターンのうち、隣り合う２つのダミーパターンの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。なお、隣り合う２つのダミーパターンの間隔とは、一方のダミーパターンの端部から他方のダミーパターンの端部までの距離をいう。例えば、図１Ａに示すダミーパターン１０４ａの端部から、ダミーパターン１０４ｂの端部までの距離Ｌである。また、ダミーパターン１０４と貫通電極１０３との間隔は、隣り合う２つのダミーパターン１０４との間隔と同様に、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下とするとよい。同様に、ダミーパターン１０４と配線層１０７との間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下とするとよい。

以上説明した通り、本開示に係る貫通電極基板では、基板１０１の第１面１０１ａ上に、一定の間隔でダミーパターン１０４が配置されている。これにより、ダミーパターン１０４上に、積層する絶縁層の平坦性を向上させることができる。

[貫通電極基板の製造方法]
次に、第１の開示に係る貫通電極基板１１０の製造方法について、図２Ａ乃至図２Ｄを参照して説明する。

図２Ａ乃至図２Ｄは、図１のＡ１−Ａ２線に沿った断面図である。第１の開示では、基板１００として、ガラス基板を使用した貫通電極基板１１０の製造方法について説明する。

図２Ａは、基板１００に貫通孔１０２を形成する工程を示す断面図である。図２Ａに示すように、まず、基板１００に、第１面１０１ａと第２面１０１ｂを貫通する貫通孔１０２を形成する。貫通孔１０２の形成方法は、まず、基板１００の内部にレーザ光を照射することにより、レーザ光が照射された領域を変質させる。その後、変質した領域をエッチングで除去することにより、貫通孔１０２を形成することができる。第１の開示では、貫通孔１０２の開口部の孔径は、５μｍ以上３００μｍ以下、好ましくは２０μｍ以上１００μｍ以下とする。

なお、貫通孔１０２の形成方法は、上記の方法に限定されない。例えば、高出力のレーザ光を基板１００に照射し、基板１００を融解することで、貫通孔１０２を形成してもよい。例えば、ガラス基板を融解できるレーザとしては、ＣＯ₂レーザなどを使用することができる。

図２Ｂは、貫通電極１０３、配線層１０７、及びダミーパターン１０４を形成する工程を示す断面図である。図２Ｂに示すように、まず、基板１００に、フォトレジストを塗布した後に、露光及び現像を行うことにより、レジストマスク２１１を形成する。レジストマスク２１１は、少なくとも貫通孔１０２を露出するように形成される。また、基板１００の第１面１０１ａの一部を露出するように形成される。その後、無電解めっき法により、貫通孔１０２の内周面に貫通電極１０３、及び第１面１０１ａ上に、配線層１０７及び複数のダミーパターン１０４を形成する。

図２Ｃは、レジストマスクを除去する工程を示す断面図である。図２Ｃに示すように、レジストマスク２１１を構成するフォトレジストを有機溶媒により除去する。なお、フォトレジストの除去には、有機溶媒を用いる代わりに、酸素プラズマによるアッシングを用いることもできる。

図２Ｄは、基板１００の第１面１０１ａに、樹脂フィルム１１６を貼付する工程を示す断面図である。図２Ｄに示すように、基板１００の第１面１０１ａに、支持フィルム１１７に貼り付けられた樹脂フィルム１１６を貼付する。貫通孔１０２内に樹脂１０６を充填する場合には、樹脂フィルム１１６の膜厚を、１０μｍ以上４０μｍ以下とするとよい。

図２Ｅは、基板１００の貫通孔１０２に樹脂フィルム１１６の樹脂１０６を充填する工程の断面図である。減圧雰囲気下にて、樹脂フィルム１１６が添付された基板１００に加熱処理を行うことにより、貫通孔１０２内に樹脂１０６を充填することができる。その後、減圧雰囲気下にて、加熱処理を行うことにより、樹脂フィルム１１６を基板１００の第１面１０１ａに接着する。これにより、貫通孔１０２の内部に樹脂部材を充填し、複数のダミーパターン１０４の隙間に、樹脂フィルム１１６を埋め込ませることができる。

図２Ｆに、加熱処理後に、樹脂フィルム１１６の支持フィルム１１７を剥離する工程の断面図である。最後に、樹脂フィルム１１６の不要な領域を、フォトリソグラフィー工程にて除去することにより、図１Ａ及び図１Ｂに示す貫通孔１０２に樹脂１０６が充填された貫通電極基板１１０を製造することができる。

従来、貫通孔内に樹脂を充填するために、貫通孔が形成された基板上に、樹脂を塗布することで、貫通孔内に樹脂を充填し、その後、不要な領域に設けられた樹脂は、機械研磨処理によって除去されていた。しかしながら、機械研磨処理を行うことによって、基板が割れてしまうおそれがあり、歩留まりが低下するという問題があった。

また、樹脂フィルムを基板に貼付する際に、シワやムラが入りやすいため、樹脂フィルムを基板に貼付する作業においては、細心の注意を払う必要がある。また、一度、シワやムラが入ってしまった樹脂フィルムは、基板から剥がして貼り直すことが困難であるため、貫通電極基板の製造における歩留まりが低下する。さらに、シワやムラが入ってしまった樹脂フィルムにパターンを形成する際に、エッチングレートに差異が生じるため、樹脂フィルムの膜厚にムラができるという問題がある。

本開示では、基板１００の第１面１０１ａにおいて、電気的に接続されない複数のダミーパターン１０４を設けている。また、複数のダミーパターン１０４のうち、隣り合う２つのダミーパターンの間隔を、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下としている。隣り合う２つのダミーパターンの間隔を、上記範囲とすることにより、樹脂フィルム１１６を貼付した際に、樹脂フィルム１１６にシワやムラが入りにくくなるため好ましい。また、５００μｍを超えると、樹脂フィルムを貼り合わせる際に、樹脂フィルム１１６にシワやムラが入る恐れがあり、３μｍ未満であると、一度、基板１００に貼り合わされた樹脂フィルム１１６を剥離することが困難となる。つまり、一度、樹脂フィルム１１６にシワやムラが入ってしまった場合、樹脂フィルム１１６を貼付し直すことが困難となる。

また、ダミーパターン１０４と貫通電極１０３との間隔は、隣り合う２つのダミーパターン１０４との間隔と同様に、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下とするとよい。同様に、ダミーパターン１０４と配線層１０７との間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下とするとよい。ダミーパターン１０４との間隔を、上記範囲とすることにより、樹脂フィルム１１６を貼付した際に、樹脂フィルム１１６にシワやムラが入りにくくなるため好ましい。また、５００μｍを超えると、樹脂フィルムを貼り合わせる際に、シワやムラが入る恐れがあり、３μｍ未満であると、一度、基板１００に貼り合わされた樹脂フィルム１１６を剥離することが困難となる。つまり、一度、樹脂フィルム１１６にシワやムラが入ってしまった場合、樹脂フィルム１１６を貼付し直すことが困難となる。

ダミーパターン１０４を平面視したときの面積は、７μｍ²以上０．２５ｍｍ²以下、好ましくは１００μｍ²以上０．０１ｍｍ²以下とする。ダミーパターン１０４の面積を、上記範囲とすることにより、樹脂フィルム１１６を貼付した際に、樹脂フィルム１１６にシワやムラが入りにくくなるため好ましい。また、０．２５ｍｍ²を超えると、基板１００に樹脂フィルム１１６を貼付すると、樹脂フィルムを再度貼り直すことが困難となる。また、ダミーパターン１０４を平面視したときの形状は、特に限定されず、円形状、三角形状、又は多角形状であってもよい。

これにより、基板１００に樹脂フィルム１１６を貼り合わせる際に、樹脂フィルム１１６にシワやムラが入ることを防止することができる。また、基板１００に樹脂フィルム１１６を貼り合わせる際に、シワやムラが入ってしまったとしても、樹脂フィルム１１６とダミーパターン１０４との接触面積が小さいため、樹脂フィルム１１６を剥離することが容易になる。これにより、樹脂フィルム１１６を剥離して、再度、基板１００に貼り直すことができる。また、樹脂フィルム１１６にシワやムラが入ることを防止できるため、貫通電極基板１１０の製造工程の歩留まりが向上する。

なお、上記製造方法において、樹脂フィルム１１６に加熱処理を行うことで、貫通孔１０２の内部に樹脂１０６を充填する構成について示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、図３に示すように、基板１００の第１面１０１ａ上に、樹脂フィルム１１６を貼付することで、当該樹脂フィルム１１６を絶縁層として機能させることができる。樹脂フィルム１１６を、真空雰囲気下にて、加熱処理を行うことにより、複数のダミーパターン１０４の隙間に、樹脂フィルム１１６を埋め込むことができる。図３に示す貫通電極基板を製造する場合には、貫通孔に樹脂が埋め込まれる場合と比較して、加熱処理の温度を低くすることが好ましい。また、貫通孔に樹脂が埋め込まれる場合と比較して、圧力を低くし、処理時間を短くし、真空度を高くすることが好ましい。

また、第１の開示において、ダミーパターン１０４を、貫通電極１０３及び配線層１０７と同時に形成する方法について説明したが、本開示は、これに限定されない。例えば、貫通電極１０３及び配線層１０７を形成した後に、ダミーパターン１０４を形成してもよい。または、ダミーパターン１０４を形成した後に、貫通電極１０３及び配線層１０７を形成してもよい。このとき、ダミーパターン１０４の材料は、導電材料に限定されず、例えば、酸化シリコン又は窒化シリコンなどの絶縁材料をすることができる。また、ダミーパターン１０４は、導電層と絶縁層とを組み合わせて形成してもよい。また、ダミーパターン１０４と、貫通電極１０３及び配線層１０７と、を別工程で形成する場合であっても、ダミーパターン１０４の高さと、貫通電極１０３又は配線層１０７の高さは、同じ高さであることが好ましい。

〈ダミーパターン１０４の断面形状〉
次に、本開示に係るダミーパターンの断面形状について、図４Ａ乃至図５Ｃを参照して説明する。

図４Ａ及び図４Ｂを参照して、基板１００にレジストマスク２１１を形成した後、無電解めっき法を行うことにより、貫通電極１０３及び複数のダミーパターン１０４を形成する方法について説明する。

図４Ａに、ダミーパターン１０４が形成される第１面１０１ａを一部拡大した図を示す。図４Ａに示すように、レジストマスク２１１は、断面視において、レジストマスク２１１の第１面１０１ａと接する側の下辺が、第１面１０１ａの上辺よりも大きい順テーパー形状を有している。このようなレジストマスク２１１を使用して、無電解めっきを行うことにより、断面視において、第１面１０１ａと接する側の下辺が、第１面１０１ａの上辺よりも小さい逆テーパー形状を有するダミーパターン１０４を形成することができる。

次に、レジストマスク２１１を構成するフォトレジストを有機溶媒により除去する。その後、基板１００の第１面１０１ａに、樹脂フィルム１１６を貼付し、減圧雰囲気下にて、加熱処理を行う。これにより、図４Ｂに示すように、樹脂フィルム１１６を、複数のダミーパターン１０４の隙間に埋め込むことができる。また、ダミーパターン１０４の断面視における形状が逆テーパー形状を有していても、樹脂フィルム１１６を好適に埋め込むことができる。なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいて図示しないが、貫通電極１０３の断面視における形状も、逆テーパー形状となる。

また、上記インターポーザの製造方法において、ダミーパターン１０４を無電解めっき法により形成する方法について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、基板１００に、スパッタリング法などにより、導電膜又は絶縁膜を形成した後、所望のパターンに加工してダミーパターン１０４を形成してもよい。

図５Ａ乃至図５Ｃを参照して、導電膜をパターニングすることにより、貫通電極１０３及び複数のダミーパターン１０４を形成する方法について説明する。

図５Ａに示すように、基板１００の第１面１０１ａに、スパッタリング法により、導電膜１１３を形成する。次に、導電膜１１３上に、フォトレジストを塗布した後に、露光及び現像を行うことにより、レジストマスク２１１を形成する。レジストマスク２１１は、導電膜１１３の一部を露出するように形成される。また、レジストマスク２１１は、図示しないが、少なくとも貫通孔１０２を露出するように形成される。

図５Ｂに示すように、導電膜１１３にエッチング処理を行うことにより、複数のダミーパターン１０４を形成することができる。次に、レジストマスク２１１を構成するフォトレジストを有機溶媒により除去する。その後、基板１００の第１面１０１ａに、樹脂フィルム１１６を貼付し、減圧雰囲気下にて、加熱処理を行う。これにより、図５Ｃに示すように、樹脂フィルム１１６を、複数のダミーパターン１０４の隙間に埋め込むことができる。また、ダミーパターン１０４の断面視における形状がテーパー形状を有していても、樹脂フィルム１１６を好適に埋め込むことができる。なお、図５Ａ及び図５Ｂにおいて図示しないが、貫通電極１０３の断面視における形状も、テーパー形状となる。

なお、図５Ａ及び図５Ｂにおいては、基板１００に導電膜１１３を形成する方法について説明したが、絶縁膜を形成してもよい。

〈変形例〉
本開示に係る貫通電極基板の変形例について、図６乃至図１０を参照して説明する。

図６は、基板１００の第１面１０１ａ上に、樹脂フィルム１１６が設けられた貫通電極基板１２０の断面図である。基板１００に設けられた貫通孔１０２の内部にも樹脂フィルム１１６の樹脂が充填されている。第１面１０１ａ上に樹脂フィルム１１６を設け、貫通孔１０２内部に樹脂部材を充填するには、基板１００に貼付する樹脂フィルム１１６の膜厚を１０μｍ以上４０μｍ以下とするとよい。当該樹脂フィルム１１６を減圧雰囲気内で加熱処理を行うことにより、貫通孔１０２内部にも樹脂部材を充填することができる。また、第１面１０１ａ上における樹脂フィルム１１６は、後の工程において、絶縁層として機能させることができる。

本開示における製造法によれば、樹脂フィルムにシワやムラが入ることが抑制され、膜厚均一性に優れた絶縁層を形成することができる。また、研磨処理を行う必要がないため、貫通電極基板の製造方法の歩留まりを向上させることができる。

図７は、樹脂フィルム１１６上に、配線層１２３が設けられた貫通電極基板１５０の断面図である。図７に示すように、樹脂フィルム１１６には、開口部１２２が設けられている。開口部１２２を介して、貫通電極１０３と、配線層１２３とを電気的に接続させることができる。また、樹脂フィルム１１６上には、さらに、複数のダミーパターン１２４が設けられている。ダミーパターン１２４は、貫通電極１０３やその他の貫通電極と電気的に接続されていない、いわゆるフローティングの状態である。配線層１２３及びダミーパターン１２４は、貫通電極１０３で説明した材料と同様の材料で形成することができる。

複数のダミーパターン１２４の各々は、一定の間隔を開けて配置されている。また、複数のダミーパターン１２４のうち、隣り合う２つのダミーパターン１０５の間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。樹脂フィルム１１６上に、複数のダミーパターン１２４を設けることにより、樹脂フィルム１１６上に、さらに樹脂フィルムを貼付することが可能となる。

〈第２の開示〉
第２の開示に係る貫通電極基板について、図８乃至図１０を参照して詳細に説明する。なお、第１の開示に係る貫通電極基板と同様の構成や方法については、詳細な説明を省略する。

[貫通電極基板の構造]
第２の開示に係る貫通電極基板の構造について、図８乃至図１０を参照して説明する。

図８に、第２の開示に係る貫通電極基板１６０を示す。図８に示すように、基板１００には、第１面１０１ａと第２面１０１ｂとを貫通する複数の貫通孔１０２が設けられている。また、貫通孔１０２の内周面には貫通電極１０３が設けられている。

図８に示すように、第１面１０１ａには、配線層１０７及び複数のダミーパターン１０４が設けられており、第２面１０１ｂには、複数のダミーパターン１０５が設けられている。複数のダミーパターン１０５は、配線層１０７、貫通電極１０３やその他の貫通電極と電気的に絶縁されている、いわゆるフローティングの状態である。ダミーパターン１０５は、貫通電極１０３やダミーパターン１０４と同じ材料で形成されている。複数のダミーパターン１０５の各々は、一定の間隔を開けて配置されている。また、複数のダミーパターン１０５のうち、隣り合う２つのダミーパターン１０５の間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。また、ダミーパターン１０５と貫通電極１０３との間隔は、隣り合う２つのダミーパターン１０４の間隔と同様に、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下とするとよい。同様に、ダミーパターン１０４と配線層１０７との間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下とするとよい。

また、図８に示すように、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂには、樹脂フィルム１０８が設けられており、複数の貫通孔１０２には、樹脂フィルム１０８の樹脂１０６が充填されている。樹脂フィルム１０８は、ポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を使用することができる。

図８に示すように、基板１００の第２面１０１ｂにも複数のダミーパターン１０５を設けることにより、樹脂フィルムにシワやムラが入ることなく、樹脂フィルムを貼付することができる。また、第２面１０１ｂにおいて、さらに絶縁層を積層する場合に、当該絶縁層の平坦性を向上させることができる。

[貫通電極基板の製造方法]
次に、第２の開示に係る貫通電極基板１６０の製造方法について、図９Ａ乃至図９Ｄを参照して説明する。

図９Ａに、貫通電極１０３、配線層１０７、ダミーパターン１０４、及びダミーパターン１０５を形成する工程を示す断面図を示す。まず、基板１００に、フォトレジストを塗布した後に、露光及び現像を行うことにより、レジストマスク２１１を形成する。次に、レジストマスク２１１は、少なくとも貫通孔１０２を露出するように形成させる。また、基板１００の第１面１０１ａの一部及び第２面１０１ｂの一部を露出するように形成される。その後、無電解めっき法により、貫通孔１０２の内周面に貫通電極１０３、第１面１０１ａ上に、配線層１０７及び複数のダミーパターン１０４、並びに第２面１０１ｂ上に複数のダミーパターン１０５を形成する。

図９Ｂは、レジストマスクを除去する工程を示す断面図である。図９Ｂに示すように、レジストマスク２１１を構成するフォトレジストを有機溶媒により除去する。なお、フォトレジストの除去には、有機溶媒を用いる代わりに、酸素プラズマによるアッシングを用いることもできる。

図９Ｃは、基板１００の第１面１０１ａに樹脂フィルム１１６を貼付し、第２面１０１ｂに樹脂フィルム１１８を貼付する工程を示す断面図である。図９Ｃに示すように、基板１００の第１面１０１ａに、支持フィルム１１７に貼り付けられた樹脂フィルム１１６を貼付する。また、第２面１０１ｂに、支持フィルム１１９に貼り付けられた樹脂フィルム１１８を貼付する。貫通孔１０２内に樹脂部材を充填する場合には、樹脂フィルム１１６の膜厚を、１０μｍ以上４０μｍ以下とするとよい。また、樹脂フィルム１１８の膜厚を、１０μｍ以上４０μｍ以下とするとよい。また、樹脂フィルム１１８も、樹脂フィルム１１６と同様に、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂を使用することができる。

図９Ｄは、基板１００の貫通孔１０２に樹脂フィルム１１６及び樹脂フィルム１１８の樹脂部材を充填する工程の断面図である。減圧雰囲気下にて、樹脂フィルム１１６及び樹脂フィルム１１８が添付された基板１００に加熱処理を行うことにより、貫通孔１０２内に樹脂部材を充填することができる。その後、減圧雰囲気下にて、加熱処理を行うことにより、樹脂フィルム１１６が基板１００の第１面１０１ａに接着し、樹脂フィルム１１８が基板１００の第２面１０１ｂに接着する。これにより、図８に示すように、貫通孔１０２の内部に樹脂部材を充填し、複数のダミーパターン１０４の隙間に樹脂フィルム１１６を埋め込ませ、さらには複数のダミーパターン１０５の隙間に樹脂フィルム１１８を埋め込ませることができる。

基板１００の第１面１０１ａだけでなく、第２面１０１ｂにも複数のダミーパターン１０５を設けることにより、基板１００の第２面１０１ｂにも樹脂フィルム１１８を貼付することができる。特に、基板１００の第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂの両面に、樹脂フィルムを貼付する場合には、下方の面に貼付される樹脂フィルムは、自重によって撓みやすく、樹脂フィルムにシワやムラが入りやすい。図８に示すように、第１面１０１ａ及び第２面１０１ｂの両面に、ダミーパターンを形成することにより、基板の両面に樹脂フィルムを貼付しても、製造工程において樹脂フィルムが撓むことを抑制できるため、シワやムラが入りにくくすることができる。

また、基板１００の両面に樹脂フィルムを貼付した後、減圧雰囲気下で加熱処理を行うことで、一度の工程で、樹脂フィルムを基板１００の両面に貼付することができる。これにより、貫通電極基板の製造工程を簡略化することができる。

図１０に、図７に示す貫通電極基板１４０とは一部異なる構成を有する貫通電極基板１７０を示す。図７に示す貫通電極基板１４０と異なる点は、基板１００の第２面１０１ｂにも、樹脂フィルムが設けられている点である。また、第２面１０１ｂにおいて、さらに絶縁層を積層する場合に、当該絶縁層の平坦性を向上させることができる。

図１０に示すように、樹脂フィルム１０８の第１面１０１ａ側には、開口部１２２が設けられている。開口部１２２を介して、配線層１０７と、配線層１２３とが電気的に接続されている。また、樹脂フィルム１１６上には、さらに、複数のダミーパターン１２４が設けられている。ダミーパターン１２４は、貫通電極１０３、配線層１０７、配線層１２３や、その他の貫通電極と電気的に接続されていない、いわゆるフローティングの状態である。配線層１２３及びダミーパターン１２４は、貫通電極１０３で説明した材料と同様の材料で形成することができる。複数のダミーパターン１２４の各々は、一定の間隔を開けて配置されている。また、複数のダミーパターン１２４のうち、隣り合う２つのダミーパターン１０５の間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下、好ましくは、１０μｍ以上１００μｍ以下である。樹脂フィルム１１６上に、複数のダミーパターン１２４を設けることにより、樹脂フィルム１１６上に、さらに樹脂フィルムを貼付することが可能となる。

本開示の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったものも、本開示の要旨を備えている限り、本開示の範囲に含まれる。

また、上述した各実施形態によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、又は、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと理解される。

１００：基板、１０１ａ：第１面、１０１ｂ：第２面、１０２：貫通孔、１０３：貫通電極、１０４：ダミーパターン、１０４ａ：ダミーパターン、１０４ｂ：ダミーパターン、１０５：ダミーパターン、１０６：樹脂、１０７：配線層、１０８：樹脂フィルム、１１０：貫通電極基板、１１３：導電膜、１１６：樹脂フィルム、１１７：支持フィルム、１１８：樹脂フィルム、１１９：支持フィルム、１２０：貫通電極基板、１２２：開口部、１２３：配線層、１２４：ダミーパターン、１４０：貫通電極基板、１５０：貫通電極基板、１６０：貫通電極基板、１７０：貫通電極基板、２１１：レジストマスク

Claims

第１面及び第２面を有する基板と、
前記基板を貫通する貫通孔と、
前記貫通孔の内周面に配置された貫通電極と、
前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に配置され、前記貫通電極と接続する第１配線と、
前記第１配線が配置された面に、前記第１配線と離間して設けられた第２配線と、
前記第１配線が配置された面に、前記第１配線と前記第２配線との間に配置された複数のダミーパターンと、
前記貫通孔に充填された樹脂部材と、を有し、
平面視において、前記複数のダミーパターンのうち少なくとも一つは、前記第１配線に隣接する部分と、前記第１配線の延長上に設けられる部分と、を有する、貫通電極基板。
前記ダミーパターンは、前記第１配線と同じ材料のダミーパターンである、請求項１に記載の貫通電極基板。
前記ダミーパターンは、前記第１配線と同じ高さを有する、請求項１又は２に記載の貫通電極基板。
前記ダミーパターンは、前記第１配線と電気的に絶縁されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
前記複数のダミーパターンのうち、隣り合う２つのダミーパターンの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１に記載の貫通電極基板。
隣り合う前記貫通電極と前記ダミーパターンとの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
前記ダミーパターンは、断面視したとき、前記第１面と接する側の下辺が、前記第１面の上辺よりも小さい逆テーパー形状を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の貫通電極基板。
第１面及び第２面を有する基板に、前記基板を貫通する貫通孔を形成し、
前記貫通孔の内周面に貫通電極を形成し、
前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方に、前記貫通電極と接続する第１配線、前記第１配線と離間した位置に第２配線、及び前記第１配線と前記第２配線との間に複数のダミーパターンを形成し、
前記第１配線、前記第２配線、及び前記複数のダミーパターンが形成された面に、樹脂フィルムを貼付し、
加熱処理により、前記貫通孔に前記樹脂フィルムの樹脂部材を充填することを含み、
平面視において、前記複数のダミーパターンのうち少なくとも一つは、前記第１配線に隣接する部分と、前記第１配線の延長上に設けられる部分と、を有する、貫通電極基板の製造方法。
前記ダミーパターンを、前記第１配線と同じ材料のダミーパターンで形成する、請求項８に記載の貫通電極基板の製造方法。
前記ダミーパターンを、前記第１配線と同じ高さで形成する、請求項８又は９に記載の貫通電極基板の製造方法。
前記ダミーパターンを、前記第１配線と電気的に絶縁する、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の貫通電極基板の製造方法。
前記複数のダミーパターンのうち、隣り合う２つのダミーパターンの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下である、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の貫通電極基板の製造方法。
隣り合う前記貫通電極と前記ダミーパターンとの間隔は、３μｍ以上５００μｍ以下である、請求項８乃至１２のいずれか一項に記載の貫通電極基板の製造方法。
前記ダミーパターンは、断面視したとき、前記第１面と接する側の下辺が、前記第１面の上辺よりも小さい逆テーパー形状を有する、請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の貫通電極基板の製造方法。
前記加熱処理は、減圧雰囲気下にて行う、請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の貫通電極基板の製造方法。