JP7302318B2 - 配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ｍｅｍｓデバイスおよび発振器 - Google Patents

配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ｍｅｍｓデバイスおよび発振器 Download PDF

Info

Publication number
JP7302318B2
JP7302318B2 JP2019110615A JP2019110615A JP7302318B2 JP 7302318 B2 JP7302318 B2 JP 7302318B2 JP 2019110615 A JP2019110615 A JP 2019110615A JP 2019110615 A JP2019110615 A JP 2019110615A JP 7302318 B2 JP7302318 B2 JP 7302318B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
substrate
wiring board
wire
hole
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.)
Active
Application number
JP2019110615A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020199748A (ja
Inventor
正寛 藤井
真一 四谷
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2019110615A priority Critical patent/JP7302318B2/ja
Priority to CN202010522572.1A priority patent/CN112078248B/zh
Priority to US16/899,624 priority patent/US20200395528A1/en
Publication of JP2020199748A publication Critical patent/JP2020199748A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7302318B2 publication Critical patent/JP7302318B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80—Constructional details
    • H10N30/87—Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/875—Further connection or lead arrangements, e.g. flexible wiring boards, terminal pins
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233—Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1607—Production of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/161—Production of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1623—Manufacturing processes bonding and adhesion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1626—Manufacturing processes etching
    • B41J2/1629—Manufacturing processes etching wet etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/1631—Manufacturing processes photolithography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1642—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by CVD [chemical vapor deposition]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1643—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by plating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/16—Production of nozzles
    • B41J2/1621—Manufacturing processes
    • B41J2/164—Manufacturing processes thin film formation
    • B41J2/1646—Manufacturing processes thin film formation thin film formation by sputtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/0006—Interconnects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81B—MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02—Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • B81C1/00015—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems
    • B81C1/00023—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate for manufacturing microsystems without movable or flexible elements
    • B81C1/00095—Interconnects
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/02—Electroplating of selected surface areas
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B5/00—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input
    • H03B5/30—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator
    • H03B5/32—Generation of oscillations using amplifier with regenerative feedback from output to input with frequency-determining element being electromechanical resonator being a piezoelectric resonator
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0017—Etching of the substrate by chemical or physical means
    • H05K3/002—Etching of the substrate by chemical or physical means by liquid chemical etching
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01—Manufacture or treatment
    • H10N30/06—Forming electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
    • H10N30/2047—Membrane type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2002/14491—Electrical connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/18—Electrical connection established using vias
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/12—Semiconductors
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/18—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181—Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01—Dielectrics
    • H05K2201/0104—Properties and characteristics in general
    • H05K2201/0116—Porous, e.g. foam
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095—Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/096—Vertically aligned vias, holes or stacked vias
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09827—Tapered, e.g. tapered hole, via or groove
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09845—Stepped hole, via, edge, bump or conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007—Types of components
    • H05K2201/10083—Electromechanical or electro-acoustic component, e.g. microphone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

本発明は、配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ＭＥＭＳデバイスおよび発振器に関するものである。
特許文献１には、金属触媒エッチングにより、半導体基板に貫通孔を形成する工程と、メッキ法により、貫通孔に導体材料を充填し、貫通電極を得る工程と、を有する貫通電極の製造方法が開示されている。
貫通電極は、半導体基板の三次元実装を可能にする技術である。半導体基板の三次元実装を行うことにより、半導体装置の高密度化の他、半導体基板を用いるＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイスの高密度化および小型化を図ることができる。
特開２０１７－２０１６６０号公報
特許文献１では、貫通孔を形成する際、半導体基板の一方の面からエッチング処理を施す。このため、貫通孔は、半導体基板の一方の面から他方の面にかけて真っ直ぐに延在することになる。つまり、途中で段差等を生じることなく、真っ直ぐに延びる貫通孔が形成される。そうすると、貫通孔を充填するように貫通電極を形成したとき、貫通電極と貫通孔との間には摩擦が生じにくい。このため、貫通孔から貫通電極が抜け出やすくなり、貫通電極の信頼性が低下するという課題がある。
本発明の適用例に係る配線基板は、
第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する半導体基板である第１基板と、
前記第１面に設けられている第１配線と、
前記第２面に設けられている第２配線と、
前記第１配線と前記第２配線とを電気的に接続し、前記第１基板を貫通する貫通配線と、
を有し、
前記貫通配線は、
前記第１配線と接続されている第１貫通配線と、
前記第２配線と接続されている第２貫通配線と、
を含み、
前記第１基板の厚さ方向からの平面視において、前記第１貫通配線と前記第２貫通配線とが部分的に重なっており、
前記第１貫通配線および前記第２貫通配線の少なくとも一方は、前記第１基板の厚さ方向からの平面視形状が環状である柱形状をなし、かつ、前記柱形状の内側が前記第１基板の構成材料で充填された配線である。
第１実施形態に係る配線基板を示す断面図である。 図１に示す配線基板の部分拡大図である。 図２に示す第１基板の厚さ方向からの平面視における、第１貫通配線の基端面と、第２貫通配線の基端面と、を示す平面図である。 図２の第１変形例を示す図である。 図２の第２変形例を示す図である。 第１実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。 第２実施形態に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。 第３実施形態に係るＭＥＭＳデバイスに含まれる超音波アクチュエーターを示す断面図である。 第４実施形態に係る発振器を示す断面図である。
以下、本発明の配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ＭＥＭＳデバイスおよび発振器の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
１．第１実施形態
まず、第１実施形態に係る配線基板およびその製造方法について説明する。
１．１ 配線基板
図１は、第１実施形態に係る配線基板を示す断面図である。
図１に示す配線基板１は、第１基板１０と、第１配線１１と、第２配線１２と、貫通配線１３と、を有する。
第１基板１０は、半導体基板である。すなわち、第１基板１０は、少なくとも一部が半導体材料で構成されている基板である。半導体材料としては、例えば、シリコン、ゲルマニウムのようなＩＶ族元素単体、ヒ化ガリウム、窒化ガリウムのようなＩＩＩ族元素とＶ族元素との化合物、炭化ケイ素のようなＩＶ族元素とＩＶ族元素との化合物等が挙げられる。なお、本明細書における「族」とは、短周期型周期表における「族」のことである。
また、上記のような半導体材料には、必要に応じて不純物がドープされていてもよい。さらに、第１基板１０には、必要に応じて、トランジスター、ダイオード、抵抗、コンデンサー等の素子が形成されていてもよい。なお、第１基板１０は、必要に応じて、その一部が絶縁性材料または導電性材料で構成されていてもよい。
第１基板１０は、平板状をなし、互いに表裏の関係を有する第１面１０１および第２面１０２を有している。図１では、第１基板１０の上面が第１面１０１であり、下面が第２面１０２である。第１基板１０は、例えば単結晶基板、多結晶基板、アモルファス基板とされる。また、第１基板１０が結晶基板である場合、第１面１０１および第２面１０２には、いかなる結晶面が露出していてもよい。
第１面１０１には、任意の形状にパターニングされた、導電性を有する第１配線１１が設けられている。第１配線１１の構成材料としては、例えば、銅、金、銀、ニッケル、アルミニウム等の単体、またはこれらを含む合金等が挙げられる。なお、第１配線１１は、他の端子との間で電気的に接触する端子を含んでいてもよい。
第２面１０２には、任意の形状にパターニングされた、導電性を有する第２配線１２が設けられている。第２配線１２の構成材料としては、第１配線１１の構成材料として挙げた材料から適宜選択される。なお、第２配線１２は、他の端子との間で電気的に接触する端子を含んでいてもよい。
第１基板１０は、その厚さ方向に貫通するように設けられ、第１面１０１と第２面１０２とをつなぐ貫通孔１０３を少なくとも１つ有している。貫通孔１０３の横断面形状、すなわち、貫通孔１０３が第１面１０１と平行な面で切断されたときの断面形状としては、特に限定されないが、例えば円、楕円、長円のような円形、四角形、六角形のような多角形、その他の異形状等が挙げられる。
また、貫通孔１０３内には導電性を有する貫通配線１３が設けられている。貫通配線１３は、第１面１０１側から第２面１０２側にかけて延在し、第１基板１０を貫通するように配設されている。そして、貫通配線１３は、第１配線１１と第２配線１２とを電気的に接続している。このようにして貫通配線１３を用いることにより、第１基板１０を迂回する配線を敷設するためのスペースを確保する必要がなくなるため、配線基板１を用いたデバイスの高密度化および小型化を図ることができる。
貫通配線１３の構成材料としては、例えば、銅、金、銀、ニッケル等の単体、またはこれらを含む合金もしくは混合物等が挙げられる。
図２は、図１に示す配線基板１の部分拡大図である。なお、図２では、第１配線１１および第２配線１２の図示を省略している。また、図３は、図２に示す第１基板１０の厚さ方向からの平面視における、第１貫通配線１３１の基端面Ｂ１と、第２貫通配線１３２の基端面Ｂ２と、を示す平面図である。なお、第１貫通配線１３１のうち、第１面１０１側の端面のことを「基端面Ｂ１」といい、基端面Ｂ１とは反対の端面のことを「先端面Ｔ１」という。なお、先端面Ｔ１とは、段差ＳＴ１の位置まで基端面Ｂ１をその法線に沿って平行移動してなる仮想的な面のことをいう。また、第２貫通配線１３２のうち、第２面１０２側の端面のことを「基端面Ｂ２」といい、基端面Ｂ２とは反対の端面のことを「先端面Ｔ２」という。なお、先端面Ｔ２は、段差ＳＴ２の位置まで基端面Ｂ２をその法線に沿って平行移動してなる仮想的な面のことをいう。
図２に示すように、貫通配線１３は、その延長の途中でずれている。そして、貫通配線１３は、このずれに伴って、貫通配線１３の側面に形成される段差ＳＴ１、ＳＴ２の位置を境にして図２の上方に位置する部位と下方に位置する部位の２つに分かれている。具体的には、図２に示す貫通配線１３は、第１面１０１側の部位である第１貫通配線１３１と、第２面１０２側の部位である第２貫通配線１３２と、に分かれている。第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、それぞれ略円柱状をなしている。そして、円柱状をなす第１貫通配線１３１と、同様に円柱状をなす第２貫通配線１３２とが、第１面１０１または第２面１０２に沿って互いにずれつつ、一部で重なっている。このような配置の結果、貫通配線１３の側面には、第１貫通配線１３１に伴う段差ＳＴ１が形成されるとともに、第２貫通配線１３２に伴う段差ＳＴ２が形成される。また、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、それぞれ共通の重複部分１３３を含む、と考えることができる。重複部分１３３とは、図２において、第１貫通配線１３１の側面１３１０の延長線Ｅ１０、段差ＳＴ１の延長線Ｅ１１、第２貫通配線１３２の側面１３２０の延長線Ｅ２０、および段差ＳＴ２の延長線Ｅ２１で囲まれた領域で表される部位である。
以上のように配置された第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２を、第１基板１０の厚さ方向からの平面視したとき、具体的には、第１面１０１における第１貫通配線１３１の横断面、すなわち基端面Ｂ１を平面視するとともに、第２面１０２における第２貫通配線１３２の横断面、すなわち基端面Ｂ２を透視する。このとき、第１貫通配線１３１の軸１３１Ａ、および、第２貫通配線１３２の軸１３２Ａは、図２に示すように第１面１０１に沿って互いにずれている。なお、軸１３１Ａとは、第１貫通配線１３１の基端面Ｂ１の中心Ｏ１から延びる法線のことをいう。同様に、軸１３２Ａとは、第２貫通配線１３２の基端面Ｂ２の中心Ｏ２から延びる法線のことをいう。
また、基端面Ｂ１の中心Ｏ１とは、基端面Ｂ１に内接する円（内接円）の中心のことをいい、基端面Ｂ２の中心Ｏ２とは、基端面Ｂ２に内接する円の中心のことをいう。なお、図３の例では、基端面Ｂ１が円形をなしているため、その内接円と一致している。同様に、基端面Ｂ２も円形をなしているため、その内接円と一致している。
そして、図１に示すように、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、前述したように、第１基板１０の厚さの中央付近に位置する重複部分１３３をそれぞれ含んでいる。このため、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、互いに接触し、かつ、電気的に接続されている。この重複部分１３３は、図３において、基端面Ｂ１と基端面Ｂ２とが重なっている部分に相当する。
また、軸１３１Ａと軸１３２Ａとがずれていることにより、貫通配線１３は、それを引き抜く力が作用しても、貫通孔１０３から抜け出にくくなる。つまり、貫通配線１３に引っ張る力が加わっても、貫通配線１３と貫通孔１０３との間には、段差ＳＴ１、ＳＴ２と貫通配線１３との係合に伴う大きな摩擦が生じやすい。このため、貫通配線１３が貫通孔１０３から外れにくくなる。これにより、貫通配線１３の断線や電気抵抗の増加といった不具合の発生を抑制することができ、配線基板１の信頼性をより高めることができる。また、これらの効果を利用して、信頼性を低下させることなく、貫通配線１３の直径を小さくしやすいという利点も得られる。これにより、配線基板１の信頼性を低下させることなく、配線基板１の高密度化および小型化を図りやすくなる。
なお、図２では、第１貫通配線１３１を第１面１０１に直交する面で切断したときの縦断面形状、および、第２貫通配線１３２を第２面１０２に直交する面で切断したときの縦断面形状が、それぞれ長方形をなしている。これらの縦断面形状の角部は、図２に示すような直角であってもよいし、面取りされていてもよいし、丸みを帯びていてもよい。
以上のように、本実施形態に係る配線基板１は、第１面１０１と第１面１０１とは反対側の第２面１０２とを有する第１基板１０と、第１面１０１に設けられている第１配線１１と、第２面１０２に設けられている第２配線１２と、第１配線１１と第２配線１２とを電気的に接続し、第１基板１０を貫通する貫通配線１３と、を有している。そして、貫通配線１３は、第１配線１１と接続されている第１貫通配線１３１と、第２配線１２と接続されている第２貫通配線１３２と、を含んでいる。また、第１基板１０の厚さ方向からの平面視において、第１貫通配線１３１と第２貫通配線１３２とが部分的に重なっている。
このような配線基板１によれば、第１貫通配線１３１と第２貫通配線１３２とが互いにずれた状態になっているため、貫通配線１３が貫通孔１０３の内面に引っ掛かりやすくなっている。このため、貫通配線１３は貫通孔１０３から抜け出にくくなり、貫通配線１３の断線や電気抵抗の増加といった不具合の発生が抑制される。このため、配線基板１の信頼性をより高めることができる。
ここで、図２および図３に示す第１貫通配線１３１の軸１３１Ａおよび第２貫通配線１３２の軸１３２Ａは、前述したように、互いにずれている。このときのずれ量Δは、第１貫通配線１３１の基端面Ｂ１に内接する内接円の中心Ｏ１から延びる軸１３１Ａと、第２貫通配線１３２の基端面Ｂ２に内接する内接円の中心Ｏ２から延びる軸１３２Ａと、の距離として定義することができる。この場合、ずれ量Δは、
Δ≦（１／２）φＤ
であるのが好ましい。ここで、φＤは、基端面Ｂ１の内接円の直径と基端面Ｂ２の内接円の直径のうち、小さい方の直径である。図３では、一例として、基端面Ｂ１の内接円の方が小さいものとする。ずれ量Δと直径φＤとの間にこのような関係が成り立つことにより、第１貫通配線１３１と第２貫通配線１３２との電気的接続を図りつつ、貫通孔１０３の内面に適度な段差を生じさせることができる。これにより、貫通配線１３の電気抵抗の増加を抑制しつつ、貫通配線１３が貫通孔１０３から特に抜け出しにくくなり、信頼性をより高めることができる。
一方、図４は、図２の第１変形例を示す図である。なお、図４においても、一例として、基端面Ｂ１の内接円の直径が基端面Ｂ２の内接円の直径より小さいものとする。
前述した図２に示す第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、それぞれ略円柱形状をなしている。これに対し、図４に示す第１貫通配線１３１は、第１面１０１に直交する平面で切断されたとき、断面がテーパー形状をなしている。同様に、図４に示す第２貫通配線１３２は、第２面１０２に直交する平面で切断されたとき、断面がテーパー形状をなしている。すなわち、図４に示す第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、それぞれ略円錐台形状をなしている。なお、本明細書において「テーパー形状」とは、円錐台を軸線に含む平面で切断したときの断面形状のことをいう。
ここで、第１貫通配線１３１の先端面Ｔ１に内接する円の直径をφｄとする。また、第１基板１０の厚さをＬとする。このとき、基端面Ｂ１の内接円の直径φＤ、先端面Ｔ１の内接円の直径φｄ、および厚さＬは、以下の関係を満たす。
φｄ＝φＤ－Ｌｔａｎθ
なお、角度θは、第１面１０１に直交する平面と第１貫通配線１３１の側面１３１０とがなす角度である。
この関係を踏まえると、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２が略円錐台形状をなしている場合、前述したずれ量Δは、さらに、
Δ≦φＤ－Ｌｔａｎθ
を満たすことが好ましい。これにより、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２が略円錐台形状をなしている場合でも、第１貫通配線１３１と第２貫通配線１３２との電気的接続を図りつつ、貫通孔１０３の内面に適度な段差を生じさせることができる。その結果、前述した効果をより確実に得ることができる。
なお、角度θは、第１基板１０の構成材料や後述する貫通孔１０３の形成方法に応じて適宜調整することができる。例えば、Ｐ型のシリコン基板である第１基板１０に対し、後述するＭＡＣＥ（Metal Assisted Chemical Etching）法で貫通孔１０３を形成した場合、角度θは５°以上１１°以下になる確率が高く、平均的には８°程度になる確率が高い。これらを踏まえると、角度θは、２０°以下であるのが好ましく、１°以上１５°以下であるのがより好ましく、５°以上１１°以下であるのがさらに好ましい。
また、直径φＤは、一例として１０μｍ以上２００μｍ以下であるのが好ましく、３０μｍ以上１００μｍ以下であるのがより好ましい。これにより、電気抵抗が比較的小さい一方、高密度化を図りやすい貫通配線１３が得られる。
さらに、ずれ量Δの最大値Δｍａｘは、直径φＤ等に応じて異なるため、一概には決められないが、一例として２μｍ以上３０μｍ以下であるのが好ましく、３μｍ以上２５μｍ以下であるのがより好ましい。
そして、直径φＤに対する最大値Δｍａｘの割合は、０．０３以上０．７０以下であるのが好ましく、０．０５以上０．５０以下であるのがより好ましく、０．２０以上０．４５以下であるのがさらに好ましい。これにより、貫通配線１３の電気抵抗の増加を特に抑制しつつ、貫通配線１３が貫通孔１０３から特に抜け出にくくなる。その結果、配線基板１の信頼性を特に高めることができる。
また、第１基板１０の厚さＬは、特に限定されないが、２００μｍ以上１０００μｍ以下であるのが好ましく、３００μｍ以上８００μｍ以下であるのがより好ましい。
さらに、図４に示す第１貫通配線１３１は、前述したように略円錐台形状をなしていることから、第１貫通配線１３１の第１面１０１における断面積、つまり、第１貫通配線１３１の基端面Ｂ１の面積は、第１面１０１よりも第２面１０２側の位置における第１貫通配線１３１の断面積、つまり、第１貫通配線１３１の先端面Ｔ１の面積よりも大きい。
これにより、第１貫通配線１３１は、基端面Ｂ１において第１配線１１と接続される際、接続に伴う抵抗の増大を抑制しやすい。このため、信頼性の高い配線基板１を実現しやすい。また、第１貫通配線１３１を例えばめっき法で形成する場合、貫通孔１０３内にめっき液を充填しやすいため、貫通孔１０３を充填するように導電性材料を析出させることができる。その結果、充填率が高く導電性が良好な第１貫通配線１３１を形成しやすいという利点もある。
さらに、第１貫通配線１３１を構成する材料が再結晶して膨張することに伴って発生する応力や、熱による線膨張係数差に起因して発生した熱応力は、略円錐台形状の形状作用によって、第１貫通配線１３１の延在方向の力に変換することができる。その結果、これらの応力に伴って発生する第１貫通配線１３１を起点にした第１基板１０の割れ等を抑制することができる。
一方、図４に示す第２貫通配線１３２も、前述したように略円錐台形状をなしていることから、第２貫通配線１３２の第２面１０２における断面積、つまり、第２貫通配線１３２の基端面Ｂ２の面積は、第２面１０２よりも第１面１０１側の位置における第２貫通配線１３２の断面積、つまり、第２貫通配線１３２の先端面Ｔ２の面積よりも大きい。
これにより、第２貫通配線１３２は、基端面Ｂ２において第２配線１２と接続される際、接続に伴う抵抗の増大を抑制しやすい。このため、信頼性の高い配線基板１を実現しやすい。また、第２貫通配線１３２を例えばめっき法で形成する場合、貫通孔１０３内にめっき液を充填しやすいため、貫通孔１０３を充填するように導電性材料を析出させることができる。その結果、充填率が高く導電性が良好な第２貫通配線１３２を形成しやすいという利点もある。
さらに、第２貫通配線１３２を構成する材料が再結晶して膨張することに伴って発生する応力や、熱による線膨張係数差に起因して発生した熱応力は、略円錐台形状の形状作用によって、第２貫通配線１３２の延在方向の力に変換することができる。その結果、これらの応力に伴って発生する第２貫通配線１３２を起点にした第１基板１０の割れ等を抑制することができる。
なお、図２および図４に示す第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、それぞれ貫通孔１０３の内部を充填するように設けられているのが好ましいが、完全に充填していなくてもよい。例えば、貫通孔１０３の内壁に沿って設けられる一方、中心部には空洞が残っていてもよい。また、その空洞には別の物質が配置されていてもよい。
また、図５は、図２の第２変形例を示す図である。
前述した図２に示す第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、それぞれ略円柱形状をなしている。これに対し、図５に示す第１貫通配線１３１は、円筒形状をなしている。
この場合、第１基板１０の厚さ方向からの平面視において、第１貫通配線１３１の第１面１０１における断面形状、すなわち第１貫通配線１３１の基端面Ｂ１の形状、および、第２貫通配線１３２の第２面１０２における断面形状、すなわち第２貫通配線１３２の基端面Ｂ２の形状は、それぞれ環状をなしている。
このような形状では、第１貫通配線１３１の中心軸に沿って第１基板１０の構成材料が充填された構造になる。かかる構造は、第１変形例に比べて応力が発生しにくい構造である。このため、応力に伴って発生する第１貫通配線１３１を起点にした第１基板１０の割れ等を抑制することができる。
同様に、図５に示す第２貫通配線１３２も、円筒形状をなしている。よって、応力に伴って発生する第２貫通配線１３２を起点にした第１基板１０の割れ等を抑制することができる。
そして、図５に示す第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、図５の紙面奥側および紙面手前側において、互いに接触している。すなわち、それぞれ円筒形状をなす第１貫通配線１３１と第２貫通配線１３２とが接触し、図５に示す重複部分１３３が形成されている。この重複部分１３３を介して、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２が電気的に接続されている。
なお、図５には、重複部分１３３近傍の第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２のみを図示した断面図を併記している。
また、上記の効果、すなわち筒状形状に由来して応力を発生させにくいという効果を得るためには、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２の少なくとも一方が筒状形状をなしていればよい。したがって、基端面Ｂ１の形状および基端面Ｂ２の形状の少なくとも一方が、環状をなしていればよく、他方は、環状以外の形状であってもよい。なお、環状とは、円環であってもよく、外縁および内縁の少なくとも一方が多角形である形状であってもよい。
また、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、図４に示す形状と図５に示す形状とを組み合わせた形状であってもよい。つまり、第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２は、それぞれ円筒形状であり、かつ、それぞれテーパー形状であってもよい。これにより、図５に示すものより、貫通孔１０３から第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２が抜け出にくいという効果を増強することができる。
以上、配線基板１について説明したが、各図に示した配線の形状は、一例である。例えば各図に示す段差ＳＴ１、ＳＴ２は、図示したような明瞭な段差である必要はなく、角部等が鈍っていてもよい。
１．２ 配線基板の製造方法
図６は、第１実施形態に係る配線基板の製造方法を説明するための工程図である。図７ないし図１５は、それぞれ図６に示す配線基板の製造方法を説明するための図である。
図６に示す配線基板の製造方法は、基板準備工程Ｓ０１と、触媒層形成工程Ｓ０２と、エッチング工程Ｓ０３と、貫通電極形成工程Ｓ０４と、を有する。以下、各工程について順次説明する。
１．２．１ 基板準備工程Ｓ０１
まず、図７に示すように、第１基板１０を用意する。この第１基板１０は、例えば、最終的に複数の配線基板１に個片化するための半導体ウエハーであってもよい。
また、第１基板１０には、必要に応じて、任意の前処理が施されていてもよい。
１．２．２ 触媒層形成工程Ｓ０２
次に、第１基板１０の第１面１０１に第１マスク層２１を形成する。第１マスク層２１は、図８に示すように、第１貫通配線１３１を形成しようとする領域に開口部２１０を有している。同様に、第１基板１０の第２面１０２に第２マスク層２２を形成する。第２マスク層２２は、図８に示すように、第２貫通配線１３２を形成しようとする領域に開口部２２０を有している。なお、図８では、第１基板１０の厚さ方向からの平面視において、互いに一部が重なるように、開口部２１０および開口部２２０の位置を設定している。すなわち、開口部２１０および開口部２２０は、図８の左右方向の位置が互いにずれている。ただし、本製造方法において、平面視における開口部２１０の位置および開口部２２０の位置を互いにずらすことは必須ではない。例えば、位置はずらさないものの、開口部２１０の内径と開口部２２０の内径とを互いに異ならせるようにしてもよい。この場合であっても、最終的には、内壁面に段差を伴う貫通孔１０３を形成することができる。このため、前述した貫通配線１３が奏するのと同様の効果を奏する貫通配線を形成することが可能になる。なお、内径のみでなく、開口部２１０の形状と開口部２２０の形状とを互いに異ならせるようにしてもよい。
第１マスク層２１および第２マスク層２２の構成材料としては、後述する触媒層の形成に際して劣化しない各種レジスト材料であれば、特に限定されないが、例えば、ポリイミド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ノボラック樹脂のような各種有機材料、酸化ケイ素、窒化ケイ素のような各種無機材料等が挙げられる。
また、第１マスク層２１および第２マスク層２２は、それぞれ公知のパターニング技術を用いて目的の形状に形成される。このうち、有機材料を用いたマスク層のパターニングでは、フォトリソグラフィーを用いることができる。また、無機材料を用いたマスク層のパターニングでは、フォトリソグラフィーによるマスクの形成と、エッチングによる材料の除去と、を組み合わせた方法を用いることができる。
このようにして第１マスク層２１を形成した後、その上から、第１触媒層３１を形成するための触媒材料を成膜する。これにより、図９に示すように、第１マスク層２１および開口部２１０内を覆う触媒材料層３１０を得る。
同様に、第２マスク層２２の上から、第２触媒層３２を形成するための触媒材料を成膜する。これにより、図９に示すように、第２マスク層２２および開口部２２０内を覆う触媒材料層３２０を得る。
ここで、「触媒」とは、後述するエッチング工程Ｓ０３において、第１基板１０とエッチング液との反応の触媒である。エッチング液との反応により、第１基板１０に酸化反応が生じ、第１基板１０を除去する加工を施すことができる。
触媒材料は、例えば金、銀、白金、パラジウム、ロジウム等の貴金属を含む材料である。なお、貴金属は、２元素以上を含んでいてもよい。
第１触媒層３１および第２触媒層３２は、それぞれスパッタリング法、蒸着法等の各種気相成膜法で成膜可能であるが、各種液相成膜法、各種めっき法で成膜することも可能である。
また、第１触媒層３１および第２触媒層３２は、それぞれ多孔質状であるのが好ましい。これにより、第１触媒層３１および第２触媒層３２は、後述するエッチング工程Ｓ０３において、エッチング液の浸透および交換を容易にする。このため、エッチングレートの向上およびエッチング深さの向上を図ることができ、高アスペクト比の加工をより短時間で行うことができる。
なお、多孔質の形成方法としては、多孔質状の材料を使用する方法、パターニングによって多孔質化を図る方法等が挙げられる。
第１触媒層３１の厚さおよび第２触媒層３２の厚さは、それぞれ特に限定されないが、５ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度であるのが好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度であるのがより好ましい。これにより、第１触媒層３１および第２触媒層３２が前述したような多孔質状である場合、後述するエッチング工程Ｓ０３において、エッチング液の浸透および交換をより容易にする。このため、エッチングレートの向上およびエッチング深さの向上を図ることができ、高アスペクト比の加工をより短時間で行うことができる。
次に、第１マスク層２１および第２マスク層２２を除去する。これにより、触媒材料層３１０のうち、第１マスク層２１上に位置している部分が、いわゆるリフトオフによって第１マスク層２１とともに除去される。その結果、開口部２１０内に成膜されていた触媒材料層３１０のみが残存し、これが図１０に示す第１触媒層３１となる。同様に、触媒材料層３２０のうち、第２マスク層２２上に位置している部分が、いわゆるリフトオフによって第２マスク層２２とともに除去される。その結果、開口部２２０内に成膜されていた触媒材料層３２０のみが残存し、これが第２触媒層３２となる。
１．２．３ エッチング工程Ｓ０３
次に、第１触媒層３１および第２触媒層３２を設けた第１基板１０にエッチング処理を施す。具体的には、第１触媒層３１および第２触媒層３２を設けた第１基板１０を、図１１に示すように、浸漬する等してエッチング液Ｅに接触させる。
エッチング液Ｅとしては、前述した第１触媒層３１および第２触媒層３２に含まれる貴金属を触媒として第１基板１０を溶解除去可能な液体であれば、特に限定されないが、一例として、フッ化水素酸と酸化剤とを含む液体が用いられる。酸化剤としては、例えば、過酸化水素、硝酸等が挙げられる。
エッチング処理では、第１触媒層３１に含まれる貴金属を触媒として、エッチング液Ｅと第１基板１０の第１面１０１とが反応する。具体的には、酸化剤が第１面１０１を酸化させ、フッ化水素酸がその酸化物を溶解除去する。これにより、第１面１０１は、その法線に沿って加工され、その位置が、第２面１０２側に徐々に移動することになる。これにより、第１面１０１が第２面１０２に向かって掘り下げられ、図１２に示す第１孔１０３１が形成される。
同様に、第２触媒層３２に含まれる貴金属を触媒として、エッチング液Ｅと第１基板１０の第２面１０２とが反応する。これにより、第２面１０２は、その法線に沿って加工され、その位置が、第１面１０１側に徐々に移動することになる。これにより、第２面１０２が第１面１０１に向かって掘り下げられ、図１２に示す第２孔１０３２が形成される。なお、第１面１０１におけるエッチングの進行方向は、第１基板１０の結晶方向等によって変わることもあるため、第１面１０１に直交する方向とは異なる方向、例えば第１面１０１に直交する方向を任意の角度だけ傾けた方向であってもよい。同様に、第２面１０２におけるエッチングの進行方向についても、第２面１０２に直交する方向とは異なる方向、例えば第２面１０２に直交する方向を任意の角度だけ傾けた方向であってもよい。
そして、掘り下げられた第１面１０１と掘り下げられた第２面１０２とが接触すると、第１孔１０３１と第２孔１０３２とが連結される。これにより、図１３に示す貫通孔１０３が得られる。
エッチング液Ｅにおけるフッ化水素酸の濃度は、特に限定されないが、１．０ｍｏｌ／Ｌ以上２０ｍｏｌ／Ｌ以下であるのが好ましく、５．０ｍｏｌ／Ｌ以上１０ｍｏｌ／Ｌ以下であるのがより好ましい。フッ化水素酸の濃度を前記範囲内に設定することにより、第１孔１０３１および第２孔１０３２のエッチングにおけるエッチングレートを十分に確保しつつ、サイドエッチングを抑制し、加工精度を高めることができる。
また、エッチング液Ｅにおける酸化剤の濃度は、特に限定されないが、０．２ｍｏｌ／Ｌ以上８．０ｍｏｌ／Ｌ以下であるのが好ましく、２．０ｍｏｌ／Ｌ以上４．０ｍｏｌ／Ｌ以下であるのがより好ましい。酸化剤の濃度を前記範囲内に設定することにより、第１孔１０３１および第２孔１０３２のエッチングにおけるエッチングレートを十分に確保しつつ、サイドエッチングを抑制し、加工精度を高めることができる。
なお、第１触媒層３１および第２触媒層３２が環状である場合、環状でない場合に比べて、エッチング液Ｅの交換がより容易になる。このため、特にアスペクト比の高い貫通孔１０３を効率よく形成することができる。
また、前述した触媒層形成工程Ｓ０２、すなわち第１触媒層３１および第２触媒層３２を形成する工程は、第１基板１０の厚さ方向からの平面視において、第１触媒層３１および第２触媒層３２の一部が重なるように第１触媒層３１および第２触媒層３２を形成するようにしてもよい。これにより、第１触媒層３１および第２触媒層３２の位置に合わせて、本工程で第１孔１０３１および第２孔１０３２が形成される。このため、互いの軸がずれるような位置に、第１孔１０３１および第２孔１０３２を形成することができる。その結果、前述したように、平面視において、部分的に重なるように配置された第１貫通配線１３１および第２貫通配線１３２を形成することが可能になる。
その後、第１基板１０を、貴金属を溶解する溶解液に接触させる。これにより、第１触媒層３１および第２触媒層３２が除去され、図１３に示す貫通孔１０３が設けられた第１基板１０が得られる。
なお、本工程では、第１孔１０３１および第２孔１０３２をそれぞれエッチング処理によって形成した際、互いに連結するまでエッチング処理を施すようにしてもよいが、連結する前にエッチング処理を停止するようにしてもよい。その場合、その後の後処理によって、第１孔１０３１と第２孔１０３２とを連結する加工を施すようにすればよい。後処理の例としては、例えば、レーザー加工等が挙げられる。
次に、第１基板１０の表面、具体的には第１面１０１、第２面１０２および貫通孔１０３の表面に、図示しない絶縁膜を形成する。この絶縁膜は、例えば有機膜または無機膜である。具体的には、第１基板１０がシリコン基板である場合、絶縁膜としては、酸化ケイ素で構成された熱酸化膜またはＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）膜等の無機膜が挙げられる。なお、無機膜の厚さは、一例として８００ｎｍ以上１６００ｎｍ以下であるのが好ましい。一方、有機膜としては、例えば樹脂膜が挙げられる。
１．２．４ 貫通電極形成工程Ｓ０４
次に、貫通孔１０３の内部に導電性材料を供給する。これにより、図１４に示す貫通配線１３を形成する。
導電性材料の供給方法は、例えば導電性ペーストの塗布、めっき法、蒸着法等が挙げられる。このうち、製造効率、導電性等の観点からめっき法が好ましく用いられる。めっき法は、電解めっき法であっても、無電解めっき法であってもよい。
導電性材料としては、例えば、銅、金、銀、ニッケル等の単体、またはこれらを含む合金もしくは混合物等が挙げられる。
続いて、第１基板１０の第１面１０１に第１配線１１を形成する。同様に、第１基板１０の第２面１０２に第２配線１２を形成する。第１配線１１および第２配線１２は、それぞれ導電性材料を成膜した後、それをパターニングすることによって形成することができる。
以上のようにして、図１５に示す配線基板１が得られる。
なお、図示しないものの、第１基板１０に複数の素子領域が形成されている場合には、第１基板１０を切断して個片化する工程を設ける。これにより、配線基板１を切り出すことができる。
以上のように、本実施形態に係る配線基板１の製造方法は、第１面１０１と第１面１０１とは反対側の第２面１０２とを有する第１基板１０を用意する基板準備工程Ｓ０１と、第１面１０１に貴金属を含む第１触媒層３１を形成し、第２面１０２に貴金属を含む第２触媒層３２を形成する触媒層形成工程Ｓ０２と、第１触媒層３１および第２触媒層３２を設けた第１基板１０をエッチング液Ｅに接触させ、第１面１０１から第２面１０２に向かってエッチングして第１孔１０３１を形成し、かつ、第２面１０２から第１面１０１に向かってエッチングして第２孔１０３２を形成する処理を含み、第１孔１０３１と第２孔１０３２とを連結させて貫通孔１０３を得るエッチング工程Ｓ０３と、貫通孔１０３の内部に導電性材料を供給して貫通配線１３を形成する貫通電極形成工程Ｓ０４と、を有する。
このような製造方法によれば、第１面１０１側から第１孔１０３１を形成する一方、第２面１０２側から第２孔１０３２を形成することによって、貫通孔１０３を得る。つまり、第１基板１０の両面からのエッチングによって貫通孔１０３を得る。このため、効率よく配線基板１を製造することができる。
また、貴金属を含む触媒層を用いたウエットエッチング処理を用いることにより、ドライエッチング処理のような枚葉処理に比べて、設備投資を抑えつつ、高い生産性を確保することができる。
さらに、前述したようにして、第１触媒層３１と第２触媒層３２とを互いにずらして形成することにより、互いの軸がずれるような位置に第１孔１０３１および第２孔１０３２を形成することができ、内面に段差を有する貫通孔１０３を得ることができる。このような貫通孔１０３に導電性材料を充填することにより、貫通配線１３が貫通孔１０３の内面に引っ掛かりやすくなって、貫通孔１０３から抜け出にくくなる。このため、より信頼性の高い配線基板１を製造することができる。
２．第２実施形態
次に、第２実施形態に係るインクジェットヘッドについて説明する。
図１６は、第２実施形態に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図１６の上方を「上」、下方を「下」という。
図１６に示すインクジェットヘッド７は、圧電デバイス７１４、流路ユニット７１５およびヘッドケース７１６を備えている。圧電デバイス７１４および流路ユニット７１５は、互いに積層された状態でヘッドケース７１６に取り付けられている。
ヘッドケース７１６は、箱状部材であり、その内部には、後述する共通液室７２５にインクを供給する液体導入路７１８を備えている。この液体導入路７１８は、共通液室７２５とともにインクが貯留される空間であり、本実施形態では、２列で並んでいる圧力室７３０の列に対応して２つの液体導入路７１８が設けられている。また、２つの液体導入路７１８の間には、ヘッドケース７１６の下面側からヘッドケース７１６の高さ方向の途中まで直方体状にくぼんだ収容空間７１７が設けられている。この収容空間７１７内には、後述する連通基板７２４上に積層された圧電デバイス７１４が収容されている。
流路ユニット７１５は、ヘッドケース７１６の下面に接合されている。流路ユニット７１５は、連通基板７２４およびノズルプレート７２１を有している。連通基板７２４は、液体導入路７１８と連通し、各圧力室７３０に共通なインクが貯留される共通液室７２５と、この共通液室７２５を介して液体導入路７１８からのインクを各圧力室７３０に個別に供給する個別連通路７２６と、を有している。共通液室７２５は、２列で並んでいる圧力室７３０の列に対応して２列で並んでいる。個別連通路７２６は、共通液室７２５と圧力室７３０とをつなぐ位置であって、かつ、対応する圧力室７３０の長手方向における一端の端部と連通する。
また、連通基板７２４のうち、圧力室７３０の長手方向における他端の端部に対応する位置には、連通基板７２４の板厚方向に貫通するノズル連通路７２７が設けられている。ノズル連通路７２７は、ノズル７２２が並ぶ方向に沿って複数設けられており、圧力室７３０とノズル７２２とを連通させる。
ノズルプレート７２１は、連通基板７２４の下面に接合されている。このノズルプレート７２１により、共通液室７２５となる空間の下面側の開口が封止されている。また、ノズルプレート７２１には、複数のノズル７２２が直線状に並ぶように設けられている。図１６では、２列で並んでいる圧力室７３０の列に対応して２列で並んでいる。
上述した圧力室形成基板７２９、振動板７３１、圧電素子７３２、封止板７３３および駆動ＩＣ７３４は、積層されてユニット化され、収容空間７１７内に収容されている。
圧力室形成基板７２９は、圧力室７３０となるべき空間を、ノズル７２２が並ぶ方向に沿って複数有している。この空間は、下方が連通基板７２４により区画され、上方が振動板７３１により区画されて、圧力室７３０を構成している。したがって、圧力室７３０は、ノズル７２２が並ぶ方向に直交する方向に長軸を有している。
また、封止板７３３の下方には、振動板７３１と、振動板７３１に設けられた圧電素子７３２と、を有する圧電素子基板が設けられている。
振動板７３１は、弾性を有する膜状の部材であり、圧力室形成基板７２９の上面に積層されている。この振動板７３１のうち、圧力室７３０に対応する部分は、圧電素子７３２の撓み変形に伴ってノズル７２２から遠ざかる方向または近接する方向に変位する変位部として機能する。この変位により、圧力室７３０の容積が変化する。
圧電素子７３２は、いわゆる撓みモードの圧電素子である。この圧電素子７３２は、例えば、振動板７３１上のうち、圧力室７３０に対応する領域に順次積層された下電極層、圧電体層および上電極層を備えている。このような圧電素子７３２は、下電極層と上電極層との間に電位差を生じさせると、ノズル７２２から遠ざかる方向または近接する方向に撓み変形する。また、圧電素子７３２は、ノズル７２２が並ぶ方向に沿って２列で並んでいる。さらに、各圧電素子７３２からは、駆動配線７３７が引き回されている。この駆動配線７３７は、駆動信号を圧電素子７３２に供給する配線であり、ノズル７２２が並ぶ方向と直交する方向に延在するように、圧電素子７３２から振動板７３１の端部まで敷設されている。
封止板７３３は、振動板７３１との間に空間が形成されるように、振動板７３１に接続された平板状の基板である。封止板７３３の上面には、圧電素子７３２を駆動するための駆動信号を出力する駆動ＩＣ７３４が配置されている。また、封止板７３３の下面には、駆動ＩＣ７３４からの駆動信号を圧電素子７３２側に出力する複数のバンプ７４０が設けられている。このバンプ７４０は、駆動配線７３７に対応する位置に設けられ、駆動配線７３７に接触して電気的に接続されている。
また、封止板７３３は、電源電圧が供給される電源配線７５３と、駆動ＩＣ７３４からの信号が入力される接続端子７５４と、接続端子７５４から延設する上面側配線７４６と、封止板７３３を貫通する貫通配線７４５と、貫通配線７４５を介して上面側配線７４６と接続された下面側配線７４７と、を備えている。
一方、駆動ＩＣ７３４は、異方性導電フィルム等の接着剤７５９を介して封止板７３３上に接着されている。また、駆動ＩＣ７３４は、電源バンプ電極７５６と、駆動バンプ電極７５７と、を備えている。そして、電源配線７５３には、電源バンプ電極７５６が接続され、接続端子７５４には、駆動バンプ電極７５７が接続されている。
以上のようなインクジェットヘッド７では、図示しないインクジェットカートリッジからのインクを、液体導入路７１８、共通液室７２５および個別連通路７２６を介して圧力室７３０に導入する。この状態で、駆動ＩＣ７３４からの駆動信号を、封止板７３３に設けられた各配線等を介して圧電素子７３２に供給する。これにより、圧電素子７３２を駆動し、圧力室７３０に圧力変動を生じさせる。この圧力変動を利用して、圧力室７３０に導入されたインクを、ノズル連通路７２７を介してノズル７２２からインク滴として吐出する。
このようなインクジェットヘッド７において、封止板７３３およびそれに設けられた電極、配線等を備える構造体に、前述した配線基板１を適用することができる。すなわち、封止板７３３が前述した第１基板１０に相当し、上面側配線７４６が前述した第１配線１１に相当し、下面側配線７４７が前述した第２配線１２に相当し、貫通配線７４５が前述した貫通配線１３に相当する。
したがって、本実施形態に係るインクジェットヘッド７は、前述した配線基板１が適用された封止板７３３を含む構造体と、振動板７３１（第２基板）および振動板７３１に設けられ、下面側配線７４７（第２配線）と電気的に接続されている圧電素子７３２、を有する圧電素子基板７３５と、を備える。そして、配線基板１と圧電素子基板７３５とが積層されている。
このようなインクジェットヘッド７は、貫通配線７４５の抜け等に伴う断線等の不良が発生しにくいことから、封止板７３３を含む構造体の信頼性を高めることができる。また、かかる信頼性に伴って、封止板７３３の小型化および高密度化も可能になる。これにより、小型でかつ信頼性の高いインクジェットヘッド７を実現することができる。
３．第３実施形態
次に、第３実施形態に係るＭＥＭＳデバイスについて説明する。
図１７は、第３実施形態に係るＭＥＭＳデバイスに含まれる超音波アクチュエーターを示す断面図である。
図１７に示す超音波アクチュエーター８は、基板８１２０と、基板８１２０上に設けられた第１電極８１３０と、第１電極８１３０上に設けられた圧電体８１４０（素子）と、圧電体８１４０上に設けられた第２電極８１５０と、第２電極８１５０に接続されたリード電極８１７２と、を備える積層構造を有している。また、この積層構造の全面には絶縁膜８４１０が設けられている。さらに、超音波アクチュエーター８は、基板８１２０を貫通する貫通導電部８４５１、８４５２と、第１電極８１３０に接続された第１導電層８４４１と、第２電極８１５０およびリード電極８１７２に接続された第２導電層８４４２と、を有している。また、超音波アクチュエーター８は、貫通導電部８４５１、８４５２の下端に設けられた電極パッド８４６１、８４６２を有している。
このような超音波アクチュエーター８は、通電によって振動し、図示しない被駆動部であるローター等を駆動する。これにより、超音波アクチュエーター８およびローターは、ＭＥＭＳデバイスの一例である圧電駆動装置を構成する。
このような超音波アクチュエーター８において、基板８１２０およびそれに設けられた導電部、電極、配線等を含む構造体に、前述した配線基板１を適用することができる。これにより、配線基板１と前述した素子とが電気的に接続され、配線基板１と素子とが積層されている。
したがって、本実施形態に係るＭＥＭＳデバイスに含まれる超音波アクチュエーター８は、前述した配線基板１と、素子と、を備える。そして、配線基板１と素子とが電気的に接続され、配線基板１と素子とが積層されている。このような超音波アクチュエーター８は、基板８１２０を貫通する貫通導電部８４５１、８４５２の抜け等に伴う断線等の不良が発生しにくいことから、信頼性の高いものとなる。また、かかる信頼性に伴って、超音波アクチュエーター８の小型化および高密度化も可能になる。したがって、小型でかつ信頼性の高い超音波アクチュエーター８およびそれを備えた圧電駆動装置（ＭＥＭＳデバイス）を実現することができる。
４．第４実施形態
次に、第４実施形態に係る発振器について説明する。
図１８は、第４実施形態に係る発振器を示す断面図である。
図１８に示す発振器９は、シリコン等の電気絶縁性材料で構成され、キャビティー９２０を有する平板９１１と、その下面に設けられた集積回路素子の回路パターン９１２と、キャビティー９２０の内部に設けられた圧電振動片９５（素子）と、平板９１１の下面に設けられた電極パッド９１４および絶縁被膜９１６と、を有する。
また、発振器９は、平板９１１を貫通するスルーホール内に設けられ、回路パターン９１２と接続されている貫通配線９２７と、キャビティー９２０の底面に設けられ、貫通配線９２７に接続されているマウント電極９２６と、を有する。貫通配線９２７により、回路パターン９１２とマウント電極９２６との電気的接続を図ることができる。
さらに、発振器９は、キャビティー９２０内に設けられ、マウント電極９２６と圧電振動片９５とを接合する導電性接着剤９８を有する。この導電性接着剤９８により、圧電振動片９５とマウント電極９２６との電気的接続も図られている。
また、発振器９は、キャビティー９２０の開口部に設けられたリッド９３０を有する。リッド９３０は、接着剤９３２を介してキャビティー９２０の開口部縁部の外周に接着されている。これにより、キャビティー９２０の内部を不活性ガス雰囲気または減圧雰囲気に気密封止している。
このような発振器９において、平板９１１およびそれに設けられた電極、配線等を含む構造体に、前述した配線基板１を適用することができる。
したがって、本実施形態に係る発振器９は、前述した配線基板１と、素子と、を備える。そして、配線基板１と素子とが電気的に接続され、配線基板１と素子とが積層されている。このような発振器９は、平板９１１を貫通する貫通配線９２７の抜け等に伴う断線等の不良が発生しにくいことから、信頼性の高いものとなる。また、かかる信頼性に伴って、発振器９の小型化および高密度化も可能になる。したがって、小型でかつ信頼性の高い発振器９を実現することができる。
なお、発振器９としては、例えば、水晶発振器（ＳＰＸＯ）、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、温度補償水晶発振器（ＴＣＸＯ）、電圧制御型ＳＡＷ発振器（ＶＣＳＯ）、恒温槽一体型水晶発振器（ＯＣＸＯ）、ＳＡＷ発振器（ＳＰＳＯ）、ＭＥＭＳ発振器、原子発振器等が挙げられる。
５．電子機器および移動体
前述した配線基板１は、上記電子機器以外の各種電子機器が備える配線基板にも適用可能である。かかる電子機器としては、例えば、パーソナルコンピューター、携帯電話機、デジタルスチールカメラ、スマートフォン、タブレット端末、スマートウォッチを含む時計、スマートグラス、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）等のウェアラブル端末、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、通信機能を含む電子手帳、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、ＰＯＳ端末、電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡のような医療機器、魚群探知機、各種測定機器、車両、航空機、船舶のような計器類、携帯端末用の基地局、フライトシミュレーター等が挙げられる。以上のような電子機器は、配線基板１を備えることにより、配線基板１の高い電気的信頼性および小型化容易性に基づき、小型で信頼性の高いものとなる。
また、前述した配線基板１は、各種移動体が備える各種機器にも適用可能である。かかる機器としては、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム（ＡＢＳ）、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム（ＴＰＭＳ：Tire Pressure Monitoring System）、エンジンコントロール、ブレーキシステム、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット（ＥＣＵ：electronic control unit）等が挙げられる。以上のような移動体が備える各種機器は、配線基板１を備えることにより、配線基板１の高い電気的信頼性および小型化容易性に基づき、小型で信頼性の高いものとなる。
以上、本発明の配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ＭＥＭＳデバイスおよび発振器を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
例えば、本発明の配線基板の製造方法は、前記実施形態に任意の目的の工程が追加されたものであってもよい。
また、本発明の配線基板、インクジェットヘッド、ＭＥＭＳデバイスおよび発振器は、前記実施形態の各部の構成が、同様の機能を有する任意の構成に置換されたものであってもよく、前記実施形態に任意の構成が追加されたものであってもよい。
１…配線基板、７…インクジェットヘッド、８…超音波アクチュエーター、９…発振器、１０…第１基板、１１…第１配線、１２…第２配線、１３…貫通配線、２１…第１マスク層、２２…第２マスク層、３１…第１触媒層、３２…第２触媒層、９５…圧電振動片、９８…導電性接着剤、１０１…第１面、１０２…第２面、１０３…貫通孔、１３１…第１貫通配線、１３１Ａ…軸、１３２…第２貫通配線、１３２Ａ…軸、１３３…重複部分、２１０…開口部、２２０…開口部、３１０…触媒材料層、３２０…触媒材料層、７１４…圧電デバイス、７１５…流路ユニット、７１６…ヘッドケース、７１７…収容空間、７１８…液体導入路、７２１…ノズルプレート、７２２…ノズル、７２４…連通基板、７２５…共通液室、７２６…個別連通路、７２７…ノズル連通路、７２９…圧力室形成基板、７３０…圧力室、７３１…振動板、７３２…圧電素子、７３３…封止板、７３４…駆動ＩＣ、７３５…圧電素子基板、７３７…駆動配線、７４０…バンプ、７４５…貫通配線、７４６…上面側配線、７４７…下面側配線、７５３…電源配線、７５４…接続端子、７５６…電源バンプ電極、７５７…駆動バンプ電極、７５９…接着剤、９１１…平板、９１２…回路パターン、９１４…電極パッド、９１６…絶縁被膜、９２０…キャビティー、９２６…マウント電極、９２７…貫通配線、９３０…リッド、９３２…接着剤、１０３１…第１孔、１０３２…第２孔、１３１０…側面、１３２０…側面、８１２０…基板、８１３０…第１電極、８１４０…圧電体、８１５０…第２電極、８１７２…リード電極、８４１０…絶縁膜、８４４１…第１導電層、８４４２…第２導電層、８４５１…貫通導電部、８４５２…貫通導電部、８４６１…電極パッド、８４６２…電極パッド、Ｂ１…基端面、Ｂ２…基端面、Ｅ…エッチング液、Ｅ１０…延長線、Ｅ１１…延長線、Ｅ２０…延長線、Ｅ２１…延長線、Ｏ１…中心、Ｏ２…中心、Ｓ０１…基板準備工程、Ｓ０２…触媒層形成工程、Ｓ０３…エッチング工程、Ｓ０４…貫通電極形成工程、ＳＴ１…段差、ＳＴ２…段差、Ｔ１…先端面、Ｔ２…先端面、Δ…ずれ量、θ…角度

Claims (9)

  1. 第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する半導体基板である第１基板と、
    前記第１面に設けられている第１配線と、
    前記第２面に設けられている第２配線と、
    前記第１配線と前記第２配線とを電気的に接続し、前記第１基板を貫通する貫通配線と、
    を有し、
    前記貫通配線は、
    前記第１配線と接続されている第１貫通配線と、
    前記第２配線と接続されている第２貫通配線と、
    を含み、
    前記第１基板の厚さ方向からの平面視において、前記第１貫通配線と前記第２貫通配線とが部分的に重なっており、
    前記第１貫通配線および前記第２貫通配線の少なくとも一方は、前記第１基板の厚さ方向からの平面視形状が環状である柱形状をなし、かつ、前記柱形状の内側が前記第１基板の構成材料で充填された配線であることを特徴とする配線基板。
  2. 前記第１貫通配線および前記第２貫通配線の双方が、前記平面視形状が環状である柱形状をなし、かつ、前記柱形状の内側が前記第１基板の構成材料で充填されている請求項１に記載の配線基板。
  3. 前記第１貫通配線の前記第１面における断面積は、前記第１面よりも前記第２面側の位置における前記第１貫通配線の断面積より大きく、
    前記第２貫通配線の前記第２面における断面積は、前記第２面よりも前記第１面側の位置における前記第２貫通配線の断面積より大きい請求項２に記載の配線基板。
  4. 前記第１貫通配線および前記第２貫通配線は、エッチング孔の内部に設けられた導電性材料で構成されている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の配線基板。
  5. 前記環状は、円環状である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の配線基板。
  6. 第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有する半導体基板である第１基板を用意する工程と、
    前記第１基板の厚さ方向からの平面視において、第１触媒層および第２触媒層が互いに一部で重なるように、前記第１面に貴金属を含む前記第１触媒層を形成し、前記第２面に貴金属を含む前記第２触媒層を形成する工程と、
    前記第１触媒層および前記第２触媒層を設けた前記第１基板をエッチング液に接触させ、前記第１面から前記第２面に向かってエッチングして第１孔を形成し、かつ、前記第２面から前記第１面に向かってエッチングして第２孔を形成する処理を含み、前記第１孔と前記第２孔とを連結させて貫通孔を得る工程と、
    前記貫通孔の内部に導電性材料を供給して貫通配線を得る工程と、
    を有し、
    前記第１孔および前記第２孔の少なくとも一方は、前記第１基板の厚さ方向からの平面視形状が環状をなし、かつ、その内側が前記第１基板の構成材料で充填されている孔であることを特徴とする配線基板の製造方法。
  7. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の配線基板と、
    第２基板、および、前記第２基板に設けられ、前記第２配線と電気的に接続されている圧電素子、を有する圧電素子基板と、
    を備え、前記配線基板と前記圧電素子基板とが積層されていることを特徴とするインクジェットヘッド。
  8. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の配線基板と、素子と、を備え、前記配線基板と前記素子とが電気的に接続され、前記配線基板と前記素子とが積層されていることを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
  9. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の配線基板と、複数の素子と、を備え、前記配線基板と前記素子とが電気的に接続され、前記配線基板と前記素子とが積層されていることを特徴とする発振器。
JP2019110615A 2019-06-13 2019-06-13 配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ｍｅｍｓデバイスおよび発振器 Active JP7302318B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019110615A JP7302318B2 (ja) 2019-06-13 2019-06-13 配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ｍｅｍｓデバイスおよび発振器
CN202010522572.1A CN112078248B (zh) 2019-06-13 2020-06-10 配线基板及其制造方法、喷墨头、mems装置以及振荡器
US16/899,624 US20200395528A1 (en) 2019-06-13 2020-06-12 Wiring Substrate, Method Of Manufacturing Wiring Substrate, Inkjet Head, MEMS Device, And Oscillator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019110615A JP7302318B2 (ja) 2019-06-13 2019-06-13 配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ｍｅｍｓデバイスおよび発振器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020199748A JP2020199748A (ja) 2020-12-17
JP7302318B2 true JP7302318B2 (ja) 2023-07-04

Family

ID=73735060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019110615A Active JP7302318B2 (ja) 2019-06-13 2019-06-13 配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ｍｅｍｓデバイスおよび発振器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200395528A1 (ja)
JP (1) JP7302318B2 (ja)
CN (1) CN112078248B (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN210928127U (zh) * 2019-10-23 2020-07-03 奥特斯(中国)有限公司 部件承载件

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000216514A (ja) 1999-01-27 2000-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 配線基板とその製造方法
JP2003218525A (ja) 2002-01-18 2003-07-31 Fujitsu Ltd 回路基板及びその製造方法
JP2004363212A (ja) 2003-06-03 2004-12-24 Hitachi Metals Ltd スルーホール導体を持った配線基板
JP2006303360A (ja) 2005-04-25 2006-11-02 Fujikura Ltd 貫通配線基板、複合基板及び電子装置
JP2007227512A (ja) 2006-02-22 2007-09-06 Ibiden Co Ltd プリント配線板およびその製造方法
JP2009054761A (ja) 2007-08-27 2009-03-12 Kyocera Corp 配線基板、実装基板および実装構造体、並びに配線基板の製造方法
JP2009194271A (ja) 2008-02-18 2009-08-27 Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd 配線基板およびその製造方法
JP2010287878A (ja) 2009-06-09 2010-12-24 Ibiden Co Ltd プリント配線板の製造方法及びプリント配線板
JP2012060150A (ja) 2011-11-14 2012-03-22 Ibiden Co Ltd プリント配線板およびその製造方法
US20120235969A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Thin film through-glass via and methods for forming same
JP2013038374A (ja) 2011-01-20 2013-02-21 Ibiden Co Ltd 配線板及びその製造方法
JP2013098209A (ja) 2011-10-28 2013-05-20 Seiko Epson Corp 回路基板、電子デバイス、電子機器、及び回路基板の製造方法
JP2014107536A (ja) 2012-11-26 2014-06-09 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 印刷回路基板及びその製造方法
JP2017052134A (ja) 2015-09-08 2017-03-16 セイコーエプソン株式会社 Ｍｅｍｓデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及びｍｅｍｓデバイスの製造方法
JP2017201660A (ja) 2016-05-04 2017-11-09 株式会社ザイキューブ 半導体基板への孔の形成方法及びそれに用いるマスク構造

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0367471U (ja) * 1989-11-02 1991-07-01
JP3238380B2 (ja) * 1999-07-02 2001-12-10 日本メクトロン株式会社 回路基板の微細スル−ホ−ル導通部の形成法
JP2001113700A (ja) * 1999-10-20 2001-04-24 Ricoh Co Ltd インクジェットヘッド
US7276787B2 (en) * 2003-12-05 2007-10-02 International Business Machines Corporation Silicon chip carrier with conductive through-vias and method for fabricating same
JP2009206506A (ja) * 2008-01-31 2009-09-10 Sanyo Electric Co Ltd 素子搭載用基板およびその製造方法、半導体モジュールおよびこれを搭載した携帯機器
WO2013186982A1 (ja) * 2012-06-15 2013-12-19 シャープ株式会社 フィルム配線基板および発光装置
JP2014236102A (ja) * 2013-05-31 2014-12-15 凸版印刷株式会社 貫通電極付き配線基板、その製造方法及び半導体装置
DE102015103724B4 (de) * 2015-03-13 2021-03-25 At & S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Komponententräger mit Verwerfungsstabilisierungsstruktur und Verfahren zur Herstellung dazu
JP2017033985A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 セイコーエプソン株式会社 電子装置及びその製造方法、発振器、電子機器、並びに、移動体
JP6582859B2 (ja) * 2015-10-19 2019-10-02 セイコーエプソン株式会社 液体噴射ヘッド、及び、液体噴射ヘッドの製造方法
KR101933408B1 (ko) * 2015-11-10 2018-12-28 삼성전기 주식회사 전자부품 패키지 및 이를 포함하는 전자기기
JP2017136711A (ja) * 2016-02-02 2017-08-10 セイコーエプソン株式会社 配線基板、ｍｅｍｓデバイス、液体噴射ヘッド及び液体噴射装置

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000216514A (ja) 1999-01-27 2000-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 配線基板とその製造方法
JP2003218525A (ja) 2002-01-18 2003-07-31 Fujitsu Ltd 回路基板及びその製造方法
JP2004363212A (ja) 2003-06-03 2004-12-24 Hitachi Metals Ltd スルーホール導体を持った配線基板
JP2006303360A (ja) 2005-04-25 2006-11-02 Fujikura Ltd 貫通配線基板、複合基板及び電子装置
JP2007227512A (ja) 2006-02-22 2007-09-06 Ibiden Co Ltd プリント配線板およびその製造方法
JP2009054761A (ja) 2007-08-27 2009-03-12 Kyocera Corp 配線基板、実装基板および実装構造体、並びに配線基板の製造方法
JP2009194271A (ja) 2008-02-18 2009-08-27 Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd 配線基板およびその製造方法
JP2010287878A (ja) 2009-06-09 2010-12-24 Ibiden Co Ltd プリント配線板の製造方法及びプリント配線板
JP2013038374A (ja) 2011-01-20 2013-02-21 Ibiden Co Ltd 配線板及びその製造方法
US20120235969A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Qualcomm Mems Technologies, Inc. Thin film through-glass via and methods for forming same
JP2013098209A (ja) 2011-10-28 2013-05-20 Seiko Epson Corp 回路基板、電子デバイス、電子機器、及び回路基板の製造方法
JP2012060150A (ja) 2011-11-14 2012-03-22 Ibiden Co Ltd プリント配線板およびその製造方法
JP2014107536A (ja) 2012-11-26 2014-06-09 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 印刷回路基板及びその製造方法
JP2017052134A (ja) 2015-09-08 2017-03-16 セイコーエプソン株式会社 Ｍｅｍｓデバイス、液体噴射ヘッド、液体噴射装置、及びｍｅｍｓデバイスの製造方法
JP2017201660A (ja) 2016-05-04 2017-11-09 株式会社ザイキューブ 半導体基板への孔の形成方法及びそれに用いるマスク構造

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020199748A (ja) 2020-12-17
CN112078248A (zh) 2020-12-15
CN112078248B (zh) 2022-04-29
US20200395528A1 (en) 2020-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7795140B2 (en) Method of manufacturing substrate
JP4703061B2 (ja) 薄膜回路基板の製造方法およびビア形成基板の形成方法
EP1391923B1 (en) Manufacturing method of semiconductor device
US7772118B2 (en) Substrate having high electrical connection reliability of a penetrating via connected to wirings and a method for manufacturing the same
JP5193503B2 (ja) 貫通電極付き基板及びその製造方法
JP4098673B2 (ja) 半導体パッケージの製造方法
US7938506B2 (en) Inkjet recording head, inkjet recording device, and method for manufacturing the inkjet recording head
JP5139347B2 (ja) 電子部品装置及びその製造方法
JP2004200547A (ja) 半導体チップ、半導体ウエハ、半導体装置及びその製造方法、回路基板並びに電子機器
JP3975194B2 (ja) パッケージの製造方法
JP7302318B2 (ja) 配線基板、配線基板の製造方法、インクジェットヘッド、ｍｅｍｓデバイスおよび発振器
US8039967B2 (en) Wiring substrate with a wire terminal
US9708715B2 (en) Conduction structure, method of manufacturing conduction structure, droplet ejecting head, and printing apparatus
JP4548799B2 (ja) 半導体センサー装置
JP5248179B2 (ja) 電子装置の製造方法
JP2016072433A (ja) 貫通電極基板及びその製造方法
JP4580027B1 (ja) 回路基板及び電子デバイス
JP2009252882A (ja) 電子装置及びその製造方法
JP2006054307A (ja) 基板の製造方法
US9822452B2 (en) Conduction structure, method of manufacturing conduction structure, droplet ejecting head, and printing apparatus
JP2010005900A (ja) インクジェット式記録ヘッド及びインクジェット式記録装置、インクジェット式記録ヘッドの製造方法
JP2011238742A (ja) 配線基板の製造方法及び配線基板
JP2021164130A (ja) 振動片、電子機器、及び移動体
JP2021168451A (ja) 振動デバイス、電子機器および移動体
JP2010219719A (ja) 圧電デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220415

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230427

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: 20230523

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7302318

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150