JP7223352B2

JP7223352B2 - 導電基板およびその製造方法

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Publication number: JP7223352B2
Application number: JP2021215215A
Authority: JP
Inventors: 悟倉持
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
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Priority date: 2017-02-03
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Publication date: 2023-02-16
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Description

本開示は、導電基板およびその製造方法に関する。

従来から、導電層を備えた導電基板に関する種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１では、高周波信号を伝送する信号層と、信号層との間の特性インピーダンスを整合させるグランド層とを備えた配線基板が開示されている。

特開２０１２－２４８７９７号公報

高周波信号を少ない損失で伝送するため、導電層の厚みは厚いことが望ましい。しかしながら、導電層の厚みが厚いことで、導電層の応力が大きくなり、導電層の剥離が生じる虞がある。具体的には、従来は、導電層の端部が凹凸を有しない形状に形成されていたため、導電層の端部において導電層の応力を緩和することができず、端部から先に導電層の剥離が進行する虞があった。

本開示は、以上の点を考慮してなされたものであり、導電層の剥離を抑制することができる導電基板およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本開示の一態様では、
第１面及び前記第１面と反対の第２面を有する基板と、
前記第１面上に位置する信号層と、
間隔を空けて前記信号層に隣り合うように前記第１面上に位置し、前記信号層に面しない端部の少なくとも一部の範囲にわたって前記第１面に沿った面方向に突出した複数の凸部を有するグランド層と、を備える、導電基板が提供される。

前記複数の凸部は、前記グランド層の前記信号層に面しない端部に沿って周期的に位置していてもよい。

前記グランド層の前記信号層に面しない端部は、前記グランド層の外端部であってもよい。

前記グランド層に、前記第１面と交差する方向の貫通孔が設けられており、
前記グランド層の前記信号層に面しない端部は、前記貫通孔の内端部であってもよい。

前記グランド層は、前記面方向に間隔を空けて前記信号層に隣り合うように前記第１面上に位置する第１グランド層を有してもよい。

前記グランド層は、前記第１面と交差する方向のうち、第１方向に間隔を空けて前記信号層に隣り合うように前記第１面上に位置する第２グランド層を有してもよい。

前記グランド層は、前記第１面と交差する方向のうち、前記第１方向と反対の第２方向に間隔を空けて前記信号層に隣り合うように前記第１面上に位置する第３グランド層を有してもよい。

前記第１方向において間隔を空けて前記第２グランド層に隣り合うように前記第１面上に位置し、端部の少なくとも一部の範囲にわたって前記面方向に突出した複数の凸部を有する第４グランド層を更に備えてもよい。

前記第１面から前記第２面まで前記基板を貫通し、前記信号層に接続された貫通電極を更に備えてもよい。

前記第１面上に位置し、前記信号層に接続されたキャパシタを更に備えてもよい。

前記グランド層上に位置する第１絶縁層を更に備えてもよい。

前記第１絶縁層は、前記複数の凸部間の間隙を通して前記基板側において前記グランド層に接する面に接していてもよい。

前記基板側において前記グランド層に接する面は、前記基板の前記第１面であってもよい。

前記基板側において前記グランド層に接する面は、前記基板の前記第１面と前記グランド層との間に位置する第２絶縁層の表面であってもよい。

本開示の他の一態様では、
第１面及び前記第１面と反対の第２面を有する基板を準備する工程と、
前記第１面上に信号層を形成する工程と、
前記第１面上に、前記信号層に面しない端部の少なくとも一部の範囲にわたって前記第１面に沿った面方向に突出した複数の凸部を有するグランド層を、間隔を空けて前記信号層に隣り合うように形成する工程と、を備える、導電基板の製造方法が提供される。

本開示によれば、導電層の剥離を抑制することができる。

本実施形態による導電基板を示す断面図である。本実施形態による導電基板を示す図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。本実施形態による導電基板を示す平面図である。本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。図４に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。図５に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。図５に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す図６のＶＩＩ‐ＶＩＩ断面図である。図６および図７に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。図６および図７に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す図８のＩＸ－ＩＸ断面図である。図８および図９に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。図８および図９に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す図１０のＸＩ－ＸＩ断面図である。図１０および図１１に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す断面図である。図１０および図１１に続く本実施形態による導電基板の製造方法を示す図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図である。本実施形態の第１の変形例による導電基板を示す断面図である。本実施形態の第１の変形例による導電基板を示す図１４のＸＶ－ＸＶ断面図である。本実施形態の第１の変形例による導電基板を示す図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ断面図である。本実施形態の第１の変形例による導電基板を示す図１５のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ断面図である。本実施形態の第２の変形例による導電基板を示す平面図である。本実施形態の第３の変形例による導電基板を示す拡大平面図である。本実施形態の第４の変形例による導電基板を示す断面図である。本実施形態の第４の変形例による導電基板を示す図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ断面図である。本実施形態の第５の変形例による導電基板を示す断面図である。本実施形態の第５の変形例による導電基板を示す図２２のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ断面図である。本実施形態の第６の変形例による導電基板を示す断面図である。本実施形態の第７の変形例による導電基板を示す断面図である。本実施形態の第８の変形例による導電基板を示す断面図である。導電基板が搭載される製品の例を示す図である。

以下、本開示の実施形態に係る導電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。

導電基板１０
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導電基板の構成について説明する。本実施形態の導電基板は、例えば、高周波信号を伝送するインターポーザ基板などに用いることができる。図１は、本実施形態による導電基板１０を示す断面図である。図２は、本実施形態による導電基板１０を示す図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。図３は、本実施形態による導電基板１０を示す平面図である。

図１乃至図３に示すように、導電基板１０は、基板１２と、貫通電極２２と、第１配線構造部３０と、第２配線構造部４０と、有機層２６とを備える。以下、導電基板１０の各構成要素について説明する。

（基板１２）
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まで貫通する複数の貫通孔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(Ａｌ_２Ｏ_３)基板、窒化アルミ(ＡｌＮ)基板、酸化ジリコニア(ＺｒＯ_２)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。

図１に示す例において、基板１２に形成された貫通孔２０は、基板１２の第１面１３及び第２面１４から基板１２の厚み方向の中央部に向かうにつれて幅が小さくなる形状を有している。しかしながら、貫通孔２０の形状が特に限られることはない。例えば、貫通孔２０の側壁２１は、基板１２の第１面１３の法線方向に沿って広がっていてもよい。また、側壁２１の一部が湾曲していてもよい。

（貫通電極２２）
貫通電極２２は、貫通孔２０の内部に位置し、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。なお、図１の例において、貫通孔２０の内部の空間は、貫通電極２２の内側に位置する有機層２６で埋められている。

貫通電極２２が導電性を有する限りにおいて、貫通電極２２の構成は特には限定されない。例えば、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。また、貫通電極２２は、貫通孔２０の側壁２１側から中心側へ順に並ぶシード層およびめっき層を含んでいてもよい。この場合、貫通孔２０の側壁２１とシード層との間に中間層を設けてもよい。中間層を構成する材料としては、例えば、チタン、チタン窒化物、モリブデン、モリブデン窒化物、タンタル、タンタル窒化物等、又はこれらを積層したものを用いることができる。中間層は、例えば、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る。中間層は、例えば、側壁２１に対するシード層やめっき層の密着性を高めるという役割を果たす。また、中間層は、シード層又はめっき層に含まれる金属元素が貫通孔２０の側壁２１を介して基板１２の内部に拡散することを抑制するという役割を果たしてもよい。

有機層２６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有機材料を含む。有機層２６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。誘電正接の小さい有機材料を用いて有機層２６を構成することにより、貫通電極２２を通るべき電気信号の一部が有機層２６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、導電基板１０の帯域を高周波側に広げることができる。

（第１配線構造部３０）
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絶縁層などの層を有する。図１の例において、第１配線構造部３０は、第１面第１導電層３１を有する。

〔第１面第１導電層３１〕
第１面第１導電層３１は、基板１２の第１面１３上に位置する、導電性を有する層である。第１面第１導電層３１は、貫通電極２２に接続されている。第１面第１導電層３１は、信号線とグランドを同一面に設置したコプレナー線路を有する。具体的には、図２および図３に示すように、コプレナー線路は、信号層３１１と、第１グランド層の一例であるグランド層３１２とを有する。

〔信号層３１１〕
より具体的には、図１乃至図３に示すように、信号層３１１は、一部の第１面第１導電層３１によって構成されている。信号層３１１は、高周波信号などの電気信号を伝送する。なお、高周波信号としては、例えば、0.1ＧＨｚ以上の電気信号が挙げられる。信号層３１１は、第１面１３上に位置し、第１面１３に沿った面方向の一例として、図１の延伸方向Ｄ１１に延びている。図１の例において、信号層３１１は、延伸方向Ｄ１１の一端において１つの貫通電極２２に接続され、延伸方向Ｄ１１の他端において他の１つの貫通電極２２に接続されている。

信号層３１１の厚みは、５μｍ以上であることが好ましい。信号層３１１の厚みを５μｍ以上とすることで、信号層３１１の導体抵抗損を少なくすることができるので、信号の伝送損失を抑制することができる。信号層３１１の厚みは、２０μｍ以下であることがより好ましい。信号層３１１の厚みを２０μｍ以下とすることで、第１面１３との間での界面応力を抑制することができるので、信号層３１１の剥離を抑制することができる。

図３において符号Ｗで示される延伸方向Ｄ１１に直交する幅方向Ｄ１２の信号層３１１の寸法すなわち配線幅Ｗは、３００μｍ以下であってもよい。

〔グランド層３１２〕
図１乃至図３に示すように、グランド層３１２は、一部の第１面第１導電層３１によって構成されている。グランド層３１２は、接地電位などの基準電位に接続され、信号層３１１との間の特性インピーダンスを制御する。グランド層３１２は、第１面１３に沿った面方向の一例である幅方向Ｄ１２に間隔を空けて信号層３１１に隣り合うように第１面１３上に位置している。グランド層３１２は、信号層３１１よりも大きい総面積を有する。
図３の例において、グランド層３１２は、信号層３１１を幅方向Ｄ１２の両方から挟み込むような形状を有している。信号層３１１との間の特性インピーダンスを所望の値に制御するため、グランド層３１２は、信号層３１１との間に幅方向Ｄ１２の所定の間隔ｄを有している。

グランド層３１２は、信号層３１１に面しない端部の少なくとも一部の範囲にわたって面方向に突出した複数の凸部３１２ａを有する。図３の例において、凸部３１２ａは、信号層３１１に面するグランド層３１２の内端部３１２ｂと反対の外端部３１２ｃから、幅方向Ｄ１２における信号層３１１と反対の方向すなわち外方に突出している。

また、図３の例において、凸部３１２ａは、幅方向Ｄ１２に平行な長辺と、延伸方向Ｄ１１に平行な短辺とを有する長方形状を有している。例えば、凸部３１２ａの長辺は、２００μｍ、短辺は、１００μｍであってもよい。

また、図３の例において、凸部３１２ａは、グランド層３１２の外端部３１２ｃにわたって周期的に位置する。すなわち、凸部３１２ａは、延伸方向Ｄ１１に一定の間隔を空けて位置している。言い換えれば、グランド層３１２は、周期的に位置された複数の凸部３１２ａによる櫛歯形状を有している。隣接する凸部３１２ａ間の間隙部の寸法は、例えば、３０μｍ以上であってもよい。凸部３１２ａ間の間隙部の寸法を３０μｍ以上とすることで、レジストを用いて間隙部を高い寸法精度で形成することができるので、凸部３１２ａの寸法誤差を抑制することができる。

図１および図３に示すように、信号層３１１およびグランド層３１２を含めた第１面第１導電層３１は、シード層２２１と、めっき層２２２とを有する。シード層２２１は、基板１２の第１面１３上に位置する。めっき層２２２は、シード層２２１上に位置する。

シード層２２１は、電解めっき処理によってめっき層２２２を形成する電解めっき工程の際に、めっき液中の金属イオンを析出させてめっき層２２２を成長させるための土台となる、導電性を有する層である。シード層２２１の材料としては、銅などの導電性を有する材料を用いることができる。シード層２２１の材料は、めっき層２２２の材料と同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、シード層２２１は、チタンと銅を順に積層した積層膜や、クロムなどであってもよい。シード層２２１は、例えば、スパッタリング法、蒸着法、無電解めっき法などによって形成してもよい。

めっき層２２２は、めっき処理によって形成される、導電性を有する層である。めっき層２２２は、銅を含有する。めっき層２２２は、銅と、銅以外の金属、例えば、金、銀、白金、ロジウム、スズ、アルミニウム、ニッケル、クロムとの合金を含有していてもよく、または、銅と銅以外の金属とを積層したものであってもよい。

（第２配線構造部４０）
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絶縁層などの層を有する。図１の例において、第２配線構造部４０は、第２面第１導電層４１を有する。

〔第２面第１導電層４１〕
第２面第１導電層４１は、基板１２の第２面１４上に位置する、導電性を有する層である。第２面第１導電層４１は、貫通電極２２に接続されていてもよい。また、第２面第１導電層４１は、貫通電極２２や第１面第１導電層３１と同様に、基板１２の第２面１４上に順に積層されたシード層２２１及びめっき層２２２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。

導電基板１０の製造方法
以下、導電基板１０の製造方法の一例について、図４乃至図１３を参照して説明する。

（貫通孔形成工程）
図４は、本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す断面図である。まず、基板１２を準備する。次に、第１面１３および第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４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４に示す、基板１２の厚み方向の中央部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、信号層、およびグランド層の形成工程）
図５は、図４に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す断面図である。貫通孔２０を形成した後、図５に示すように、貫通孔２０の側壁２１に貫通電極２２を形成する。具体的には、スパッタリング法、蒸着法、無電解めっき法などによって、基板１２の第１面１３上、第２面１４及び側壁２１上にシード層２２１を形成する。

図６は、図５に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す断面図である。図７は、図５に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す図６のＶＩＩ‐ＶＩＩ断面図である。シード層２１を形成した後、図６および図７に示すように、シード層２２１上に部分的にレジスト層３７を形成する。

図８は、図６および図７に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す断面図である。図９は、図６および図７に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す図８のＩＸ－ＩＸ断面図である。レジスト層３７を形成した後、図８および図９に示すように、レジスト層３７をマスクとした電解めっきにより、レジスト層３７によって覆われていないシード層２２１上にめっき層２２２を形成する。

図１０は、図８および図９に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す断面図である。図１１は、図８および図９に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す図１０のＸＩ－ＸＩ断面図である。めっき層２２２を形成した後、図１０および図１１に示すように、レジスト層３７を除去する。

図１２は、図１０および図１１に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す断面図である。図１３は、図１０および図１１に続く本実施形態による導電基板１０の製造方法を示す図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図である。レジスト層３７を除去した後、図１０および図１１に示すように、シード層２２１のうちレジスト層３７が形成されていた部分を、ウェットエッチングにより除去する。

以上の工程により、貫通電極２２と、信号層３１１およびグランド層３１２を含む第１面第１導電層３１と、第２面第１導電層４１とを形成することができる。なお、めっき層２２２をアニールする工程を実施してもよい。

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。

図２および図３に示したように、本実施形態の導電基板１０は、グランド層３１２の外端部３１２ｃに複数の凸部３１２ａを有する。ここで、信号層３１１による信号の伝送損失を抑制するには、信号層３１１の厚みを厚くすることが好ましい。信号層３１１の厚みを厚くする場合、信号層３１１と同一工程で形成されるグランド層３１２の厚みも厚くなる。もし、グランド層３１２の凸部３１２ａ間の間隙が存在しない形状のグランド層を厚く形成した場合、基板１２の第１面１３に対するグランド層の界面応力が大きくなることで、グランド層の外端部においてグランド層の剥離が生じる虞がある。

これに対して、本実施形態によれば、グランド層３１２の形状を外端部３１２ｃに凸部３１２ａを有する形状とすることで、凸部３１２ａ間の間隙すなわち切欠き若しくは凹部によって、界面応力を緩和することができる。これにより、外端部３１２ｃにおけるグランド層３１２の剥離を抑制することができる。

また、本実施形態では、信号層３１１に面するグランド層３１２の内端部３１２ｂには凸部３１２ａを設けていない。これにより、図３に示すように、グランド層３１２が、信号層３１１のとの間に特性インピーダンスを制御するための好適な間隔ｄを確保することができる。

（第１の変形例）
次に、第１グランド層と第２グランド層とを有するグランド層と、導電層と、第１絶縁層と、第２絶縁層とを備えた第１の変形例について説明する。

図１４は、本実施形態の第１の変形例による導電基板１０を示す断面図である。図１５は、本実施形態の第１の変形例による導電基板１０を示す図１４のＸＶ－ＸＶ断面図である。図１６は、本実施形態の第１の変形例による導電基板１０を示す図１５のＸＶＩ－ＸＶＩ断面図である。図１７は、本実施形態の第１の変形例による導電基板１０を示す図１５のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ断面図である。

（第１配線構造部３０）
第１の変形例における第１配線構造部３０は、図１の例で説明した第１面第１導電層３１に加え、更に、第２グランド層の一例である第１面第２導電層３３と、第１面第１有機層３４と、導電層の一例である第１面第３導電層３５と、第１面第２有機層３６とを有する。第１面第１有機層３４は、グランド層３１２にとって第１絶縁層の一例であり、第１面第２有機層３６にとって第２絶縁層の一例である。第１面第２有機層３６は、第１面第２導電層３３にとって第１絶縁層の一例である。

〔第１面第２導電層３３〕
第１面第２導電層３３は、第１面１３に交差する方向のうち、第１方向の一例である図１４の上方向Ｄ３１に間隔を空けて信号層３１１に隣り合うように第１面１３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、信号層３１１との間の特性インピーダンスを制御する第２グランド層として機能する。

第１面第２導電層３３は、第１面第１有機層３４上に位置する。第１面第２導電層３３の厚みは、第１面第１導電層３１の厚みと同一であってもよく、異なっていてもよい。

図１５および図１７に示すように、第１面第２導電層３３は、幅方向Ｄ１２の外端部３３ｂに、幅方向Ｄ１２の外方に突出した複数の凸部３３ａを有する。凸部３３ａは、延伸方向Ｄ１１に沿って外端部３３ｂに周期的に位置している。第１面第２導電層３３の凸部３３ａの寸法は、グランド層３１２の凸部３１２ａの寸法と同一であってもよく、異なっていてもよい。

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、第１面第１有機層３４上に順に積層されたシード層及びめっき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１有機層３４〕
第１面第１有機層３４は、第１面１３上または第１面第１導電層３１上に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。

第１面第１有機層３４およびその他の有機層３６、４２、４４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有機材料を含む。有機層３４、３６、４２、４４の有機材料としては、ポリイミド、エポキシ樹脂などを用いることができる。誘電正接の小さい有機材料を用いて有機層３４を構成することにより、信号層３１１を通るべき電気信号の一部が有機層３４、３６、４２、４４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、導電基板１０の帯域を高周波側に広げることができる。

なお、有機層３４、３６、４２、４４は、例えば、有機材料を含有する感光性フィルムを用いた露光処理および現像処理によって形成してもよく、または、有機材料を含有する液をスピンコートで塗布し、乾燥させることによって形成してもよい。

図１６に示すように、グランド層３１２の凸部３１２ａ間の第１面第２導電層３３の側壁には、第１面第１有機層３４が接している。また、第１面第１有機層３４は、凸部３１２ａ間の間隙を通して、基板１２側においてグランド層３１２に接する第１面１３に接している。

〔第１面第３導電層３５〕
第１面第３導電層３５は、第１面１３に交差する第１方向の一例である図１４の上方向Ｄ３１に間隔を空けて第１面第２導電層３３すなわち第２グランド層に隣り合うように基板１２上に位置する層である。第１面第３導電層３５は、第４グランド層として機能してもよい。

第１面第３導電層３５は、第１面第２有機層３６上に位置する。第１面第３導電層３５の厚みは、第１面第１導電層３１の厚みと同じであってもよく、異なっていてもよい。

第１面第２導電層３３と同様に、第１面第３導電層３５は、幅方向Ｄ１２の外端部３５ｂに、幅方向Ｄ１２の外方に突出した複数の凸部３５ａを有する。凸部３５ａは、延伸方向Ｄ１１に沿って外端部３５ｂに周期的に位置している。第１面第３導電層３５の凸部３５ａの寸法は、グランド層３１２の凸部３１２ａの寸法と同一であってもよく、異なっていてもよい。

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、順に積層されたシード層及びめっき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２有機層３６〕
第１面第２有機層３６は、第１面第１有機層３４上及び第１面第３導電層３５上に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。

図１７に示すように、第１面第２導電層３３の凸部３３ａ間の第１面第２導電層３３の側壁には、第１面第２有機層３６が接している。また、第１面第２有機層３６は、凸部３３ａ間の間隙を通して、基板１２側において第１面第２導電層３３に接する第１面第１有機層３４の表面に接している。

（第２配線構造部４０）
第２の変形例における第２配線構造部４０は、図１の例で説明した第２面第１導電層４１に加え、更に、第２面第１有機層４２と、第２面第２電極層４３と、第２面第２有機層４４と、第２面第３電極層４５とを備える。

〔第２面第１有機層４２〕
第２面第１有機層４２は、第２面第１導電層４１上及び基板１２の第２面１４上に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。

〔第２面第２電極層４３〕
第２面第２電極層４３は、第２面第１導電層４１上または第２面第１有機層４２上に位置する、導電性を有する層である。第２面第２電極層４３は、第２面第１導電層４１と同様に、第２面第１有機層４２上に順に積層されたシード層２２１及びめっき層２２２を含んでいてもよい。第２面第２電極層４３を構成する材料は、第２面第１導電層４１を構成する材料と同様である。

〔第２面第２有機層４４〕
第２面第２有機層４４は、第２面第１有機層４２および第２面第２電極層４３上に位置し、有機材料を含み、且つ絶縁性を有する層である。

〔第２面第３電極層４５〕
第２面第３電極層４５は、第２面第２電極層４３上または第２面第２有機層４４上に位置する、導電性を有する層である。第２面第３電極層４５は、第２面第２有機層４４上に順に積層されたシード層２２１及びめっき層２２２を含んでいてもよい。第２面第３電極層４５を構成する材料は、第２面第１導電層４１を構成する材料と同様である。

図１４および図１５に示すように、第１の変形例では、グランド層３１２と、第１面第２導電層３３と、第１面第３導電層３５との３つの導電層が、第１面第１有機層３４および第１面第２有機層３６を間に挟んで厚み方向Ｄ３で重なり合っている。導電層３１２、３３、３５が重なり合っていることで、導電層３１２、３３、３５の端部において、導電層３１２、３３、３５の厚みや導電層３１２、３３、３５と有機層３４、３６との熱膨張率差に起因する界面応力が大きくなり、導電層３１２、３３、３５の剥離が生じる虞がある。

これに対して、第１の変形例では、各導電層３１２１、３３、３５の外端部に凸部３１２ａ、３３ａ、３５ａが設けられているので、界面応力を緩和することができ、各導電層３１２、３３、３５の剥離を抑制することができる。

また、第１の変形例では、グランド層３１２の凸部３１２ａの側壁において、グランド層３１２と、グランド層３１２を覆う第１面第１有機層３４との接触面積が大きくなっている。これにより、グランド層３１２と第１面第１有機層３４との接着力を大きくすることができるので、グランド層３１２の剥離を更に効果的に抑制することができる。

また、第１の変形例では、グランド層３１２の凸部３１２ａ間を通して第１面第１有機層３４が基板１２の第１面１３に接しているため、第１面第１有機層３４と第１面１３との接触面積が大きくなっている。これにより、第１面第１有機層３４と第１面１３との接着力を大きくすることができるので、第１面第１有機層３４と第１面１３とに挟まれたグランド層３１２の剥離を更に効果的に抑制することができる。

また、第１の変形例では、第１面第２導電層３３の凸部３３ａの側壁において、第１面第２導電層３３と、第１面第２導電層３３を覆う第１面第２有機層３６との接触面積が大きくなっている。これにより、第１面第２導電層３３と第１面第２有機層３６との接着力を大きくすることができるので、第１面第２導電層３３の剥離を更に効果的に抑制することができる。

また、第１の変形例では、第１面第２導電層３３の凸部３３ａ間を通して第１面第２有機層３６が第１面第１有機層３４の表面に接しているため、第１面第１有機層３４と第１面第２有機層３６との接触面積が大きくなっている。これにより、第１面第１有機層３４と第１面第２有機層３６との接着力を大きくすることができるので、第１面第１有機層３４と第１面第２有機層３６とに挟まれた第１面第２導電層３３の剥離を更に効果的に抑制することができる。

（第２の変形例）
次に、第２導電層に貫通孔が設けられた第２の変形例について説明する。図１８は、本実施形態の第２の変形例による導電基板１０を示す平面図である。

図１８に示すように、第２の変形例においては、第１面第２導電層３３に、図１８の紙面垂直方向である厚み方向Ｄ３の貫通孔３３ｄが設けられている。

第２の変形例によれば、第１面第２導電層３３に貫通孔３３ｄを設けることで、第１面第２導電層３３と第１面第２有機層３６との接触面積と、第１面第１有機層３４と第１面第２有機層３６とを接触面積とを大きくすることができる。また、第１面第１有機層３４に発生したガスを、貫通孔３３ｄを通して逃がすことができるので、第１面第１有機層３４と第１面第２導電層３３との界面に溜まったガスによって第１面第２導電層３３に上方Ｄ３１への応力がかかることを抑制できる。これにより、第１面第２導電層３３の剥離を更に効果的に抑制することができる。

なお、貫通孔は、第１面第３導電層３５に設けてもよい。第１面第３導電層３５に貫通孔を設けることで、第１面第３導電層３５の剥離を更に有効に抑制することができる。

（第３の変形例）
次に、第２導電層の貫通孔の端部に凸部が設けられた第３の変形例について説明する。
図１９は、本実施形態の第３の変形例による導電基板１０を示す拡大平面図である。

図１９に示すように、第３の変形例の導電基板１０は、第１面第２導電層３３に設けられた貫通孔３３ｄの内端部３３ｅに、第１面１３に沿った面方向に突出した複数の凸部３３ａを有する。

第３の変形例によれば、貫通孔３３ｄの内端部３３ｅにも凸部３３ａを設けることで、第１面第２導電層３３と第１面第２有機層３６との接触面積を更に大きくすることができる。これにより、第１面第２導電層３３の剥離を更に効果的に抑制することができる。

（第４の変形例）
次に、第１面第２導電層３３がコプレナー線路を構成する第４の変形例について説明する。図２０は、本実施形態の第４の変形例による導電基板１０を示す断面図である。図２１は、本実施形態の第４の変形例による導電基板１０を示す図２０のＸＸＩ－ＸＸＩ断面図である。

第１の変形例では、基板１２上の３層の導電層３１、３３、３５のうち、第１面第１導電層３１がコプレナー線路を構成する例について説明した。これに対して、第４の変形例では、第１面第２導電層３３がコプレナー線路を構成する。

具体的には、図２０および図２１に示すように、第１面第２導電層３３は、信号層３３１と、幅方向Ｄ１２に間隔を空けて信号層３３１に隣り合うグランド層３３２とを有する。図２０に示すように、信号層３３１は、第１面第１有機層３４を貫通して貫通電極２２に接続されている。図２１に示すように、グランド層３３２の外端部には、幅方向Ｄ１２の外方に向かって突出する複数の凸部３３２ａが、図２１の紙面垂直方向である延伸方向Ｄ１１に沿って周期的に位置している。

第１面第１導電層３１は、第１面１３に交差する第２方向の一例である下方向に間隔を空けて信号層３３１に隣り合うように第１面１３上に位置する第３グランド層として機能してもよい。第１面第３導電層３５は、第２グランド層として機能してもよい。

第４の変形例によれば、第１面第２導電層３３がコプレナー線路を構成した場合においても、凸部３３２ａによってグランド層３３２の剥離を抑制することができる。

（第５の変形例）
次に、第１面第３導電層３５がコプレナー線路を構成する第５の変形例について説明する。図２２は、本実施形態の第５の変形例による導電基板１０を示す断面図である。図２３は、本実施形態の第５の変形例による導電基板１０を示す図２２のＸＸＩＩＩ－ＸＸＩＩＩ断面図である。

第５の変形例では、第１面第３導電層３５がコプレナー線路を構成する。具体的には、図２２および図２３に示すように、第１面第３導電層３５は、信号層３５１と、幅方向Ｄ１２に間隔を空けて信号層３５１に隣り合うグランド層３５２とを有する。図２２に示すように、信号層３５１は、第１面第１有機層３４および第１面第２有機層３６を貫通して貫通電極２２に接続されている。図２３に示すように、グランド層３５２の外端部には、幅方向Ｄ１２の外方に向かって突出する複数の凸部３５２ａが、図２３の紙面垂直方向である延伸方向Ｄ１１に沿って周期的に位置している。

第５の変形例によれば、第１面第３導電層３５がコプレナー線路を構成した場合においても、凸部３５２ａによってグランド層３５２の剥離を抑制することができる。

（第６の変形例）
次に、絶縁層を介して信号線の表裏をグランド面で挟むストリップ線路を有する第６の変形例について説明する。図２４は、本実施形態の第６の変形例による導電基板１０を示す断面図である。

これまでは、基板１２上の３層の導電層３１、３３、３５のいずれかがコプレナー線路を構成する例について説明した。これに対して、第６の変形例では、基板１２上の３層の導電層３１、３３、３５によってストリップ線路が構成されている。

具体的には、図２４に示すように、導電基板１０は、信号層３１１と、グランド層として機能する第１面第１導電層３１および第１面第３導電層３５とを有している。第１面第１導電層３１および第１面第３導電層３５の外端部には、幅方向Ｄ１２の外方に向かって突出する複数の凸部３１ａ、３５ａが、図２４の紙面垂直方向である延伸方向Ｄ１１に沿って周期的に位置している。

第６の変形例によれば、ストリップ線路を有することで、信号層３１１とグランド層３１、３５との間の特性インピーダンスを、信号層３１１の線幅および有機層３４、３６の厚みで制御することができる。また、ストリップ線路を有することで、コプレナー線路を有する場合と比較して、ノイズ特性を向上できる。また、凸部３１ａ、３５ａを有することで、ストリップ線路を構成する場合でも、グランド層３１、３５の剥離を抑制することができる。

（第７の変形例）
次に、２本の信号線で１つのデータを伝送する差動方式の伝送線路を有する第７の変形例について説明する。図２５は、本実施形態の第７の変形例による導電基板１０を示す断面図である。

これまでは、１本の信号線で１つのデータを伝送するシングルエンド方式のコプレナー線路またはストリップ線路を備えた導電基板１０の例について説明した。これに対して、第７の変形例の導電基板１０は、差動方式の伝送線路を有する。

具体的には、図２５に示すように、第１面第２導電層３３は、幅方向Ｄ１２に間隔を空けて配置された第１信号層３１１Ａおよび第２信号層３１１Ｂと、信号層３１１Ａ、３１１Ｂに対して幅方向Ｄ１２の外方に間隔を空けて配置されたグランド層３３２とを有する。第１信号層３１１Ａおよび第２信号層３１１Ｂは、１つの電気信号を分割して伝送する。第１面第１導電層３１および第１面第３導電層３５は、グランド層として機能してもよい。

また、第１面第１導電層３１、グランド層３３２、および第１面第３導電層３５の外端部には、幅方向Ｄ１２の外方に向かって突出する複数の凸部３１ａ、３３２ａ、３５ａが、図２５の紙面垂直方向である延伸方向Ｄ１１に沿って周期的に位置している。

第７の変形例によれば、差動方式の伝送線路を有することで、小さい電圧で信号波形を形成することができる。小さい電圧で信号波形を形成できるので、信号の立ち上がり時間を短縮できる。信号の立ち上がり時間を短縮できるので、シングルエンド方式と比較して高周波の電気信号を適切に伝送できる。また、凸部３１ａ、３３２ａ、３５ａを有することで、差動方式の伝送線路を構成する場合でも、グランド層３１、３３２、３５の剥離を抑制することができる。

（第８の変形例）
次に、キャパシタを有する第８の変形例について説明する。図２６は、本実施形態の第８の変形例による導電基板１０を示す断面図である。

図２６に示すように、第８の変形例において、一部の信号層３１１は、信号層３１１上に位置する誘電体３２と、誘電体３２上に位置する第１面第２導電層３３とともに、ＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）構造のキャパシタ１５を構成している。誘電体３２は、例えば、ＳｉＮなどの珪素窒化物を含有する。

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。

通電極基板が搭載される製品の例
図２７は、本開示の実施形態に係る導電基板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導電基板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導電基板
１２基板
３１１信号層
３１２グランド層
３１２ａ凸部

Claims

第１面及び前記第１面と反対の第２面を有し、前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通孔が設けられ、ガラスを含有する基板と、
前記貫通孔の内部に位置し、前記貫通孔の側壁側から中央側に順に、銅を含有するシード層と、めっき層とを有し、内部にめっき層が存在しない空間がある貫通電極と、
前記貫通電極の内部の空間を埋めるように前記第１面上に位置し、ポリイミドを含有する有機層と、
前記有機層上に位置し、前記有機層を貫通して前記貫通電極に接続された信号層と、
間隔を空けて前記信号層に隣り合うように前記有機層上に位置し、前記信号層に面しない端部の少なくとも一部の範囲にわたって前記第１面に沿った面方向に突出した複数の凸部を有するグランド層と、
前記グランド層の複数の凸部間の間隙を通して前記有機層に接するように前記グランド層上および前記信号層上に位置し、ポリイミドを含有する第２有機層と、を備える、導電基板。
第１面及び前記第１面と反対の第２面を有し、前記第１面から前記第２面まで貫通する貫通孔が設けられ、ガラスを含有する基板と、
前記貫通孔の内部に位置し、前記貫通孔の側壁側から中央側に順に、銅を含有するシード層と、めっき層とを有し、内部にめっき層が存在しない空間がある貫通電極と、
前記貫通電極の内部の空間を埋めるように前記第１面上に位置し、ポリイミドを含有する有機層と、
前記有機層上に位置し、ポリイミドを含有する第２有機層と、
前記第２有機層上に位置し、前記第２有機層および前記有機層を貫通して前記貫通電極に接続された信号層と、
間隔を空けて前記信号層に隣り合うように前記第２有機層上に位置し、前記信号層に面しない端部の少なくとも一部の範囲にわたって前記第１面に沿った面方向に突出した複数の凸部を有するグランド層と、を備える、導電基板。
前記第２有機層上に位置する第２グランド層を更に備える、請求項１に記載の導電基板。
前記有機層上に位置する第２グランド層を更に備える、請求項２に記載の導電基板。
前記第１面上に位置する第３グランド層を更に備える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の導電基板。
前記複数の凸部は、前記グランド層の前記信号層に面しない端部に沿って周期的に位置する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の導電基板。
前記グランド層の前記信号層に面しない端部は、前記グランド層の外端部である、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の導電基板。