JP7472457B2 - Wiring board and semiconductor device - Google Patents

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本開示は、配線基板に関する。 This disclosure relates to a wiring board.

基板に配線を配置した配線基板では、絶縁材料とこの絶縁材料上に配置された配線を形成する金属材料との関係性によって、様々な問題が生じる場合がある。例えば、絶縁材料と金属材料との密着性および熱応力差によって、絶縁材料から配線が剥離したり、絶縁材料にクラックが生じたりする。剥離またはクラックが製造途中に生じた場合には製造不良となり歩留まりを下げ、製品が完成した後に生じた場合には信頼性の低下を招くことになる。このように生じる歩留まりまたは信頼性の低下を抑制するため、密着層を配置したり、応力緩衝層を配置したりする技術が、例えば、特許文献1、2に開示されている。 In wiring boards with wiring arranged on a substrate, various problems may occur depending on the relationship between the insulating material and the metal material that forms the wiring arranged on this insulating material. For example, the adhesion and thermal stress difference between the insulating material and the metal material may cause the wiring to peel off from the insulating material or cracks to form in the insulating material. If peeling or cracks occur during manufacturing, it will result in a manufacturing defect and a decrease in yield, and if they occur after the product is completed, it will lead to a decrease in reliability. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose techniques for arranging an adhesion layer or a stress buffer layer to suppress such a decrease in yield or reliability.

特開2017-5081号公報JP 2017-5081 A 特開2018-107423号公報JP 2018-107423 A

上記のように密着層または応力緩衝層を配置することによって、様々な製造不良を解消することができる。一方で、このような層だけで剥離およびクラックを改善しようとする場合、この層の存在により電気的特性へ影響が生じることもある。その場合、影響を低減するために配線基板の設計が複雑化する場合がある。配線を基板表面から平面視したとき、配線と、密着層または応力緩衝層との境界に応力が集中する。このように応力が集中する部分は剥離およびクラックが生じやすい。したがって、密着層および応力緩衝層が電気的特性に影響を及ぼさない場合であっても、剥離およびクラックが生じにくい配線構造を工夫し採用することが製品不良を抑制するうえでより好ましい。 By arranging the adhesion layer or stress buffer layer as described above, various manufacturing defects can be eliminated. On the other hand, when trying to improve peeling and cracking using only such a layer, the presence of this layer may affect the electrical characteristics. In such cases, the design of the wiring board may become more complex in order to reduce the impact. When the wiring is viewed in plan from the board surface, stress is concentrated at the boundary between the wiring and the adhesion layer or stress buffer layer. In this way, peeling and cracking are likely to occur in areas where stress is concentrated. Therefore, even if the adhesion layer and stress buffer layer do not affect the electrical characteristics, it is more preferable to devise and adopt a wiring structure that is less likely to peel and crack in order to suppress product defects.

本開示の目的の一つは、配線基板において生じる製造不良を従来とは別の方法によって抑制することにある。 One of the objectives of this disclosure is to suppress manufacturing defects that occur in wiring boards using a method different from conventional methods.

本開示によれば、表面に無機絶縁材料を含む基板と、前記無機絶縁材料上に配置され、第1領域と当該第1領域を囲む第2領域とを有する第1導電層と、前記第1導電層の前記第1領域上に配置され、前記第1導電層よりも厚い第2導電層と、前記第1導電層の前記第2領域上および前記無機絶縁材料上に配置された有機絶縁層と、を含む配線基板が提供される。 According to the present disclosure, a wiring board is provided that includes a substrate having an inorganic insulating material on its surface, a first conductive layer disposed on the inorganic insulating material and having a first region and a second region surrounding the first region, a second conductive layer disposed on the first region of the first conductive layer and thicker than the first conductive layer, and an organic insulating layer disposed on the second region of the first conductive layer and on the inorganic insulating material.

前記第2導電層上に接続された第3導電層をさらに含み、前記第3導電層は、前記第2導電層との接触部分と、当該接触部分の外側に拡がる拡張部分とを含み、前記第1領域の外縁から前記第2領域の外縁までの距離は、前記接触部分の外縁から前記拡張部分の外縁までの距離以下であってもよい。 The device may further include a third conductive layer connected onto the second conductive layer, the third conductive layer including a contact portion with the second conductive layer and an extension portion extending outward from the contact portion, and the distance from the outer edge of the first region to the outer edge of the second region may be equal to or less than the distance from the outer edge of the contact portion to the outer edge of the extension portion.

前記第1導電層の厚さは、前記第1領域の外縁から前記第2領域の外縁までの距離より小さくてもよい。 The thickness of the first conductive layer may be less than the distance from the outer edge of the first region to the outer edge of the second region.

前記基板は、第1面と第2面とを貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔の内側面上、前記第1面上および前記第2面上に前記第1導電層が配置され、前記第2領域は、前記第1面上および前記第2面上に存在してもよい。 The substrate may have a through hole formed therein that penetrates the first surface and the second surface, the first conductive layer may be disposed on the inner surface of the through hole, on the first surface, and on the second surface, and the second region may be present on the first surface and the second surface.

前記基板は、第1面と第2面とを貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔の内側面上に前記第1導電層が配置され、前記第2領域は、前記貫通孔の内側面上に存在してもよい。 The substrate may have a through hole formed between the first surface and the second surface, the first conductive layer disposed on the inner surface of the through hole, and the second region may be present on the inner surface of the through hole.

前記第1導電層と前記第2導電層とは、互いに異なる物性を有してもよい。 The first conductive layer and the second conductive layer may have different physical properties.

前記第1導電層と前記第2導電層とは、互いに異なる材料であってもよい。 The first conductive layer and the second conductive layer may be made of different materials.

また、本開示によれば、上記の配線基板と、前記配線基板に電気的に接続された半導体チップと、を含む半導体装置が提供される。 The present disclosure also provides a semiconductor device including the above-mentioned wiring board and a semiconductor chip electrically connected to the wiring board.

本開示によれば、配線基板において生じる製造不良を従来とは別の方法によって抑制することができる。 According to the present disclosure, manufacturing defects occurring in wiring boards can be suppressed using a method different from conventional methods.

本開示の第1実施形態に係る配線基板を示す概略平面図である。1 is a schematic plan view showing a wiring board according to a first embodiment of the present disclosure. 本開示の第1実施形態における配線基板を示す概略断面図(図1のA1-A2線断面図)である。1 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view taken along line A1-A2 in FIG. 1 ) illustrating a wiring board according to a first embodiment of the present disclosure. 本開示の第1実施形態に係る配線を拡大した図(図2の領域AX近傍の拡大図)である。FIG. 3 is an enlarged view of the wiring according to the first embodiment of the present disclosure (an enlarged view of the vicinity of an area AX in FIG. 2 ). 本開示の第1実施形態に係る第1導電層と第2導電層との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between a first conductive layer and a second conductive layer according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の第1実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。3A to 3C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の第1実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。3A to 3C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の第1実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。3A to 3C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の第1実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。3A to 3C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の第1実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。3A to 3C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present disclosure. 本開示の第2実施形態に係る配線を製造する方法を示す図である。5A to 5C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring according to a second embodiment of the present disclosure. 本開示の第2実施形態に係る配線を製造する方法を示す図である。5A to 5C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring according to a second embodiment of the present disclosure. 本開示の第3実施形態に係る配線の構造の詳細を示す概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing details of a wiring structure according to a third embodiment of the present disclosure. 本開示の第3実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a third embodiment of the present disclosure. 本開示の第3実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a third embodiment of the present disclosure. 本開示の第3実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a third embodiment of the present disclosure. 本開示の第4実施形態に係る配線の構造の詳細を示す概略断面図である。FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing details of a wiring structure according to a fourth embodiment of the present disclosure. 本開示の第4実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a fourth embodiment of the present disclosure. 本開示の第4実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a fourth embodiment of the present disclosure. 本開示の第4実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a fourth embodiment of the present disclosure. 本開示の第5実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a fifth embodiment of the present disclosure. 本開示の第5実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a fifth embodiment of the present disclosure. 本開示の第5実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a fifth embodiment of the present disclosure. 本開示の第5実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to a fifth embodiment of the present disclosure. 本開示の第6実施形態に係る配線を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring according to a sixth embodiment of the present disclosure. 本開示の第6実施形態に係る配線を製造する方法を示す図である。13A to 13C are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring according to a sixth embodiment of the present disclosure. 反射特性(S11)の動作周波数依存性のシミュレーション結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a simulation result of the operating frequency dependency of the reflection characteristic (S11). 通過特性(S21)の動作周波数依存性のシミュレーション結果を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a simulation result of the operating frequency dependency of the pass characteristic (S21).

以下、図面を参照して本開示の一実施形態について説明する。なお、以下に示す各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。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(数字の後にA、B等を付しただけの符号)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ったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張したり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。 An embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. Note that each embodiment shown below is an example, and the present disclosure is not to be interpreted as being limited to these embodiments. In the drawings referred to in this embodiment, identical parts or parts having similar functions are given the same or similar symbols (symbols consisting of only A, B, etc. added after a number), and repeated explanations may be omitted. In addition, the dimensional ratios of the drawings may differ from the actual ratios for the convenience of explanation, and some components may be omitted from the drawings. In the drawings attached to this specification, for the convenience of illustration and ease of understanding, the scale and aspect ratios may be appropriately changed and exaggerated from those of the actual objects, and some components may be omitted from the drawings.

<第1実施形態>
[1.全体構造]
本開示の一実施形態に係る配線基板は、貫通孔および配線を含む。配線は、金属材料で形成され、無機絶縁材料上に配置されている。以下、このような配線を有する配線基板について、具体的に説明する。なお、この例では配線基板は、貫通孔を有するインターポーザである。なお、配線基板は、貫通孔を有しない基板であってもよい。
First Embodiment
[1. Overall structure
A wiring board according to an embodiment of the present disclosure includes a through hole and a wiring. The wiring is formed of a metal material and disposed on an inorganic insulating material. A wiring board having such wiring will be specifically described below. In this example, the wiring board is an interposer having a through hole. The wiring board may be a board that does not have a through hole.

図1は、本開示の第1実施形態に係る配線基板10を示す概略平面図である。図2は、本開示の第1実施形態における配線基板10を示す概略断面図(図1のA-A線断面図)である。なお、図1においては、基板11、第1導電層12および第2導電層14の位置関係がわかりやすくなるように、一部の構成が省略されている。 Figure 1 is a schematic plan view showing a wiring board 10 according to a first embodiment of the present disclosure. Figure 2 is a schematic cross-sectional view (cross-sectional view along line A-A in Figure 1) showing the wiring board 10 in the first embodiment of the present disclosure. Note that in Figure 1, some components have been omitted to make it easier to understand the positional relationship between the substrate 11, the first conductive layer 12, and the second conductive layer 14.

配線基板10は、基板11、第1導電層12および第2導電層14を備える。基板11は、第1面11aと第1面11aに対して反対側の第2面11bとを有する。基板11は、絶縁表面を有する基板であって、この例では、無アルカリガラスである。基板11の厚さは配線基板10の用途により適宜に設計されればよい。例えば、基板11を厚くすると外力に対し湾曲するのを防ぐことができ、基板11を薄くすると外力に対して追従して曲げることができる。ただし、目的とする開口幅の貫通孔15を形成可能な程度に基板11の厚さを設定する必要がある。具体的には、基板11を薄くする方が、開口幅が小さい貫通孔15を形成しやすい。そのため基板11の厚さは30μm以上1000μm以下であることが好ましく、この例では400μmである。 The wiring board 10 includes a substrate 11, a first conductive layer 12, and a second conductive layer 14. The substrate 11 has a first surface 11a and a second surface 11b opposite to the first surface 11a. The substrate 11 is a substrate having an insulating surface, and in this example, is non-alkali glass. The thickness of the substrate 11 may be appropriately designed depending on the application of the wiring board 10. For example, making the substrate 11 thicker can prevent bending due to an external force, and making the substrate 11 thinner can allow it to bend in response to an external force. However, it is necessary to set the thickness of the substrate 11 to a level that allows the formation of a through hole 15 with a desired opening width. Specifically, making the substrate 11 thinner makes it easier to form a through hole 15 with a smaller opening width. Therefore, the thickness of the substrate 11 is preferably 30 μm or more and 1000 μm or less, and is 400 μm in this example.

なお、基板11は、ガラス以外の無機絶縁材料であってもよいし、有機材料であってもよいし、半導体基板であってもよい。例えばシリコン基板をインターポーザに用いる場合には、基板表面をシリコン酸化膜またはシリコン窒化膜といった無機絶縁性材料で被覆するという事例が考えられる。シリコンは剛性に優れる材料だが、導電性を有するためである。なお、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜といった無機絶縁性材料を貫通孔の側壁に形成することで貫通孔の直径を小さくすることができ、高いアスペクト比の貫通電極を形成することが可能となる。一方でガラス、特に無アルカリガラスおよび石英は絶縁性であるため、特に理由がない場合には表面に別の材料を用いて被覆し絶縁性を得る必要が無い。したがって電気特性を考える際には一様な物質と捉えることができるため、特性のシミュレーションおよび配線構造の設計が容易となる。アルカリガラスなど、シリコンに比べれば絶縁性が高いものの無アルカリガラスに比べると絶縁性が低い材料では、必要に応じてシリコン基板の場合と同様に無機絶縁性材料で被覆してもよい。 The substrate 11 may be an inorganic insulating material other than glass, an organic material, or a semiconductor substrate. For example, when a silicon substrate is used as an interposer, the substrate surface may be covered with an inorganic insulating material such as a silicon oxide film or a silicon nitride film. This is because silicon is a material with excellent rigidity but is conductive. By forming an inorganic insulating material such as a silicon oxide film or a silicon nitride film on the side wall of the through hole, the diameter of the through hole can be reduced, making it possible to form a through electrode with a high aspect ratio. On the other hand, since glass, especially non-alkali glass and quartz, are insulating, there is no need to cover the surface with another material to obtain insulation unless there is a particular reason. Therefore, when considering electrical properties, they can be considered as a uniform substance, which makes it easier to simulate the properties and design the wiring structure. Materials such as alkali glass that are more insulating than silicon but less insulating than non-alkali glass may be covered with an inorganic insulating material as in the case of a silicon substrate, if necessary.

配線100は、複数の導電層(この例では2層の導電層)を積層した構造を有し、基板11の表面に配置された第1導電層12と、第1導電層12の一部に積層された第2導電層14とを含む。第1導電層12の縁部近傍には、第2導電層14が配置されない領域が存在する。図1に示す平面視によれば、第1導電層12の縁部は、第2導電層14の縁部よりも外側に配置されている。第1導電層12のうち、第2導電層14が配置されている領域を第1領域As1といい、それ以外の領域、すなわち第2導電層14が配置されていない領域を第2領域As2という(図3参照)。この定義によれば、第1領域As1は、第2領域As2に囲まれているともいえる。 The wiring 100 has a structure in which multiple conductive layers (two conductive layers in this example) are stacked, and includes a first conductive layer 12 arranged on the surface of the substrate 11 and a second conductive layer 14 stacked on a part of the first conductive layer 12. There is a region in the vicinity of the edge of the first conductive layer 12 where the second conductive layer 14 is not arranged. In the plan view shown in FIG. 1, the edge of the first conductive layer 12 is arranged outside the edge of the second conductive layer 14. The region of the first conductive layer 12 where the second conductive layer 14 is arranged is called the first region As1, and the other region, i.e., the region where the second conductive layer 14 is not arranged, is called the second region As2 (see FIG. 3). According to this definition, it can be said that the first region As1 is surrounded by the second region As2.

なお、第1導電層12は、基板11の表面(第1面11aまたは第2面11b)に直接配置されていてもよいし、導電性または絶縁性の層を少なくとも1層を介して、基板11の表面における無機絶縁材料とは別の無機絶縁材料上に配置されていてもよい。 The first conductive layer 12 may be disposed directly on the surface of the substrate 11 (first surface 11a or second surface 11b), or may be disposed on an inorganic insulating material other than the inorganic insulating material on the surface of the substrate 11 via at least one conductive or insulating layer.

第1導電層12は、シード層の一部に対応する。シード層は、第2導電層14を電解めっきで形成するときの電極として機能する導電層である。第1導電層12は、この例では、銅(Cu)の膜であるが、クロム(Cr)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、タンタル(Ta)、モリブデン(Mo)などの他の膜であってもよいし、複数の膜で形成されてもよい。第1導電層12の厚さは、0.05μm以上2μm以下であることが好ましく、より好ましくは0.05μm以上1μm以下であり、この例では0.2μmである。 The first conductive layer 12 corresponds to a part of the seed layer. The seed layer is a conductive layer that functions as an electrode when the second conductive layer 14 is formed by electrolytic plating. In this example, the first conductive layer 12 is a copper (Cu) film, but it may be other films such as chromium (Cr), titanium (Ti), nickel (Ni), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), etc., or may be formed of multiple films. The thickness of the first conductive layer 12 is preferably 0.05 μm or more and 2 μm or less, more preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less, and is 0.2 μm in this example.

第1導電層12は、この例では無電解めっき法により形成されるが、スパッタ法など別の方法により形成されてもよい。なお、無電解めっき法が用いられる場合には、貫通孔15のアスペクト比が大きくても第1導電層12を貫通孔15の内側面15a上に形成することが容易である。一方、無電解めっき法により形成された第1導電層12は、基板11に対する密着力がスパッタ法で形成された場合よりも小さくなりやすい。このような場合でも、本開示による配線100の構造を採用することで、配線を基板表面から平面視したとき第2導電層14の端部に集中する応力を第1導電層12により分散することができ、また基板11に対する第1導電層12の接触面積が増えるため、基板11から配線100が剥離することを抑制することができる。また、更に剥離を抑制しようとする場合には、密着層を併用しても良い。逆にクラックを抑制しようとする場合には、応力緩衝層を併用しても良い。 In this example, the first conductive layer 12 is formed by electroless plating, but may be formed by another method such as sputtering. When electroless plating is used, it is easy to form the first conductive layer 12 on the inner surface 15a of the through hole 15 even if the aspect ratio of the through hole 15 is large. On the other hand, the first conductive layer 12 formed by electroless plating tends to have a smaller adhesion force to the substrate 11 than when formed by sputtering. Even in such a case, by adopting the structure of the wiring 100 according to the present disclosure, the stress concentrated at the end of the second conductive layer 14 when the wiring is viewed in plan from the substrate surface can be dispersed by the first conductive layer 12, and the contact area of the first conductive layer 12 with the substrate 11 is increased, so that the wiring 100 can be prevented from peeling off from the substrate 11. In addition, if it is desired to further prevent peeling, an adhesion layer may be used in combination. Conversely, if it is desired to prevent cracks, a stress buffer layer may be used in combination.

第2導電層14は、第1導電層12をシード層として電解めっき法により形成される。第2導電層14は、この例では、Cuの膜であるが、他の導電性を有する材料の膜であってもよいし、複数の膜で形成されてもよい。第2導電層14の厚さは、厚さが増すにつれて熱の変化により生じる応力が増すため、剥離およびクラックを防ぐためには薄い方が好ましい。しかし配線抵抗を下げるためには厚い方が好ましい。このため、第2導電層14の厚さは、これらのバランスを取るように設計され、この例では、0.5μm以上40μm以下であることが好ましく、より好ましくは5μm以上30μm以下であり、この例では20μmである。なお、第1導電層12と第2導電層14とは、互いに異なる材料で形成されてもよいし、互いに同じ材料で形成されてもよい。第1導電層12と第2導電層14とが、互いに同じ材料で形成される場合であっても、膜質が異なるなど互いに異なる物性を有していてもよい。 The second conductive layer 14 is formed by electrolytic plating using the first conductive layer 12 as a seed layer. In this example, the second conductive layer 14 is a Cu film, but it may be a film of another conductive material, or may be formed of multiple films. The thickness of the second conductive layer 14 is preferably thin in order to prevent peeling and cracking, because the stress caused by thermal changes increases as the thickness increases. However, a thicker thickness is preferable in order to reduce wiring resistance. For this reason, the thickness of the second conductive layer 14 is designed to balance these factors, and in this example, it is preferably 0.5 μm to 40 μm, more preferably 5 μm to 30 μm, and 20 μm in this example. The first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 may be formed of different materials or the same material. Even if the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 are formed of the same material, they may have different physical properties, such as different film qualities.

基板11は、第1面11aと第2面11bとを貫通する貫通孔15を有する。貫通孔15の内部においても、第1導電層12および第2導電層14が配置されている。貫通孔15の内部に配置されている第1導電層12および第2導電層14は、基板11の第1面11a側および第2面11b側に到達することによって、貫通電極を構成する。貫通孔15の内部は、この例では、貫通孔15の内側面15aに沿って導電層が配置され、中心軸部分には絶縁層22が配置されているが、導電層によって閉塞されていてもよい。 The substrate 11 has a through hole 15 that penetrates the first surface 11a and the second surface 11b. The first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 are also arranged inside the through hole 15. The first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 arranged inside the through hole 15 reach the first surface 11a side and the second surface 11b side of the substrate 11 to form a through electrode. In this example, the inside of the through hole 15 has a conductive layer arranged along the inner surface 15a of the through hole 15, and an insulating layer 22 is arranged on the central axis portion, but may be blocked by the conductive layer.

伝送損失を抑制するためには、貫通電極を含む配線抵抗を低くする必要がある。また貫通孔15を大きくすると配線ピッチを小さくすることができず、集積化が困難になる。そのため貫通孔15の開口幅は少なくとも第2導電層14の厚さの2倍よりも大きくする必要があり、加工精度も考慮すると150μm以下であることが好ましく、この例では80μmである。ここで、貫通孔15の開口幅とは、第1面11aと第2面11bとの間において、これらの面に沿った貫通孔15の断面が形成する図形を規定し、当該図形外縁の任意の2点間の距離で取り得る値の最大値をいう。なお、外縁が形成する図形が円形である場合、上述の幅とは、円の直径をいう。また後述するが、貫通孔15は円筒状でなくてもよいため、開口幅は第1面11aと第2面11bとで相違して構わない。ここで記載した150μm以下とした開口幅は、貫通孔15の第1面11a側の開口幅と第2面11b側の開口幅とのうち、狭い方の開口幅を示している。 In order to suppress transmission loss, it is necessary to reduce the wiring resistance including the through electrode. Also, if the through hole 15 is made larger, the wiring pitch cannot be made smaller, making integration difficult. Therefore, the opening width of the through hole 15 needs to be at least twice the thickness of the second conductive layer 14, and considering the processing accuracy, it is preferable that it is 150 μm or less, and in this example, it is 80 μm. Here, the opening width of the through hole 15 defines the figure formed by the cross section of the through hole 15 along these faces between the first face 11a and the second face 11b, and refers to the maximum value that can be taken by the distance between any two points on the outer edge of the figure. Note that, when the figure formed by the outer edge is a circle, the above-mentioned width refers to the diameter of the circle. As will be described later, the through hole 15 does not have to be cylindrical, so the opening width may be different between the first face 11a and the second face 11b. The opening width of 150 μm or less described here refers to the narrower opening width of the opening width on the first surface 11a side of the through hole 15 and the opening width on the second surface 11b side.

例えば、第2導電層14の厚さが20μmである場合、第2導電層14を形成した後でも貫通孔15に第1面11aと第2面11bとの間に開口を設けておくためには、開口幅の下限は第2導電層14の厚さの2倍、つまり40μm以上にする必要がある。このように開口を設けることで、貫通孔15を通じて第1面11aと第2面11bとの間に気体および液体の流動を生じさせることができる。 For example, if the thickness of the second conductive layer 14 is 20 μm, in order to leave an opening in the through hole 15 between the first surface 11a and the second surface 11b even after the second conductive layer 14 is formed, the lower limit of the opening width needs to be twice the thickness of the second conductive layer 14, that is, 40 μm or more. By providing an opening in this way, it is possible to generate a flow of gas and liquid between the first surface 11a and the second surface 11b through the through hole 15.

一方で、貫通孔15を第2導電層14の形成と同時に塞ぐことも可能である。その際には開口幅は第2導電層14の厚さの2倍、つまり40μmより小さくする必要がある。このとき、貫通孔15を塞ぎかつ貫通孔15の内部に空洞が生じないようにするためには、貫通孔15の第1面11aまたは第2面11bの一方のみを40μmより小さくするのが好ましい。このように貫通孔15を閉塞することで、閉塞部分において例えばビアを設けて配線を積層することが可能になるほか、第1面11aと第2面11bとの間に気体および液体の流動が生じないようにすることができる。 On the other hand, it is also possible to block the through-hole 15 at the same time as forming the second conductive layer 14. In that case, the opening width must be twice the thickness of the second conductive layer 14, that is, less than 40 μm. In this case, in order to block the through-hole 15 and prevent a cavity from being formed inside the through-hole 15, it is preferable to make only one of the first surface 11a or the second surface 11b of the through-hole 15 smaller than 40 μm. By blocking the through-hole 15 in this way, it is possible to stack wiring by providing, for example, a via in the blocked portion, and it is also possible to prevent the flow of gas and liquid from occurring between the first surface 11a and the second surface 11b.

ただし既述のように、例えば基板11の厚さが1000μmある場合、基板11が十分に厚いため、貫通孔15の開口幅を小さくすることは困難となる。つまり開口幅は加工方法と基板11の厚さに応じて適宜に調整する必要がある。本実施形態では厚さ400μmの基板11を使用しているため、加工可能性を考慮して貫通孔15の開口幅を40μm以上とした。貫通孔15の開口幅が小さい場合にはシード層を形成する方法も考慮が必要となる。例えばスパッタリングおよび蒸着などの物理成膜法を使用する場合だと、貫通孔15の奥(第1面11aと第2面11bとの中心部分)までシード層を形成できない場合があるが、無電解めっきを使用することにより貫通孔15の奥にまでシード層を形成しやすくなる。一方で基板11に対する密着性は無電解めっきの方が低く、物理成膜の方が密着性は高い。 However, as mentioned above, for example, when the thickness of the substrate 11 is 1000 μm, the substrate 11 is sufficiently thick, so it is difficult to reduce the opening width of the through hole 15. In other words, the opening width needs to be adjusted appropriately according to the processing method and the thickness of the substrate 11. In this embodiment, since the substrate 11 having a thickness of 400 μm is used, the opening width of the through hole 15 is set to 40 μm or more in consideration of processing possibility. When the opening width of the through hole 15 is small, the method of forming the seed layer also needs to be considered. For example, when using a physical film formation method such as sputtering or vapor deposition, it may not be possible to form the seed layer to the back of the through hole 15 (the central part between the first surface 11a and the second surface 11b), but by using electroless plating, it becomes easier to form the seed layer to the back of the through hole 15. On the other hand, the adhesion to the substrate 11 is lower in electroless plating, and the adhesion is higher in physical film formation.

貫通孔15は、図に示すように、第1面11aと第2面11bとの間でいずれも開口幅が同じ、すなわち円柱形状であるが、他の形状であってもよい。例えば、第1面11aと第2面11bとの間で開口幅の大きさが変化してもよく、例えば、極小値を有してもよいし、極大値を有してもよいし、極小値および極大値を有してもよい。また、開口幅が第1面11aから第2面11bにかけて徐々に大きくなってもよいし、徐々に小さくなってもよい。 As shown in the figure, the through hole 15 has the same opening width between the first surface 11a and the second surface 11b, i.e., is cylindrical, but may have other shapes. For example, the opening width may vary between the first surface 11a and the second surface 11b, and may have a minimum value, a maximum value, or both a minimum value and a maximum value. Also, the opening width may gradually increase or decrease from the first surface 11a to the second surface 11b.

基板11の第1面11a側および第2面11b側には、絶縁層22が形成されている。絶縁層22は、この例では、有機材料である樹脂を含む層である。この有機樹脂は、例えば、ポリイミドまたはアクリル等である。絶縁層22において、ビアホール23が形成されている。ビアホール23のそれぞれには、第3導電層24が配置されている。第3導電層24は、ビアホール23の底部に配置された第2導電層14と電気的に接続されている。なお、絶縁層と導電層とを繰り返して積層した構造によって、さらに多くの層を有する多層配線構造が実現されてもよい。 An insulating layer 22 is formed on the first surface 11a side and the second surface 11b side of the substrate 11. In this example, the insulating layer 22 is a layer containing a resin, which is an organic material. The organic resin is, for example, polyimide or acrylic. A via hole 23 is formed in the insulating layer 22. A third conductive layer 24 is disposed in each of the via holes 23. The third conductive layer 24 is electrically connected to the second conductive layer 14 disposed at the bottom of the via hole 23. Note that a multilayer wiring structure having even more layers may be realized by repeatedly stacking insulating layers and conductive layers.

配線基板10は、第3導電層24を介して、半導体チップ90に電気的に接続されている。また、配線基板10は、はんだボール25と第3導電層24とを介して、回路基板80に接続されている。半導体チップ90についても、はんだボール25を介して第3導電層24に接続されてもよい。この構成によれば、配線基板10と、基板11の第1面11a側に配置され第2導電層14と電気的に接続された半導体チップ90と、基板11の第2面11b側に配置され第2導電層14と電気的に接続された回路基板80と、を有する半導体装置が提供される。本実施形態の配線基板10によれば、狭端子ピッチの半導体チップ90を大型の回路基板80へ実装することが簡便化される。回路基板80は、例えば、マザーボードが挙げられる。 The wiring board 10 is electrically connected to the semiconductor chip 90 through the third conductive layer 24. The wiring board 10 is also connected to the circuit board 80 through the solder balls 25 and the third conductive layer 24. The semiconductor chip 90 may also be connected to the third conductive layer 24 through the solder balls 25. According to this configuration, a semiconductor device is provided that includes the wiring board 10, the semiconductor chip 90 disposed on the first surface 11a side of the substrate 11 and electrically connected to the second conductive layer 14, and the circuit board 80 disposed on the second surface 11b side of the substrate 11 and electrically connected to the second conductive layer 14. According to the wiring board 10 of this embodiment, it is easy to mount the semiconductor chip 90 with a narrow terminal pitch on the large circuit board 80. The circuit board 80 may be, for example, a motherboard.

このように、配線基板10等の配線基板が、半導体チップ90などの他の素子と電気的に接続されることによって、全体として半導体装置が実現される。半導体チップ90としては、例えば、メモリ、プロセッサ、加速度センサ、磁気センサ、フィルタ、アンプなどの機能を含んでもよい。半導体装置は、例えば、携帯端末、情報処理装置、家電等、様々な電子機器に搭載される。 In this way, a wiring board such as wiring board 10 is electrically connected to other elements such as semiconductor chip 90 to realize a semiconductor device as a whole. The semiconductor chip 90 may include functions such as a memory, a processor, an acceleration sensor, a magnetic sensor, a filter, and an amplifier. The semiconductor device is mounted on various electronic devices such as mobile terminals, information processing devices, and home appliances.

[2.配線構造]
続いて、配線100の詳細の構造について、図2の領域AX近傍の拡大図を用いて説明する。
2. Wiring structure
Next, the detailed structure of the wiring 100 will be described with reference to an enlarged view of the vicinity of an area AX in FIG.

図3は、本開示の第1実施形態に係る配線を拡大した図(図2の領域AX近傍の拡大図)である。図4は、本開示の第1実施形態に係る第1導電層と第2導電層との関係を示す図である。第1導電層12の厚さを厚さt1といい、第2導電層14の厚さを厚さt2という。上述したように、第1導電層12のうち、第2導電層14が配置された領域を第1領域As1といい、残りの領域を第2領域As2という。なお、第2導電層14の側面が傾斜して、第1導電層12から離れるほど第2導電層14の幅が拡がったり狭まったりしている場合には、第1領域As1は、第1導電層12のうち第2導電層14が接触している領域として定義される。 3 is an enlarged view of the wiring according to the first embodiment of the present disclosure (enlarged view of the vicinity of region AX in FIG. 2). FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the first conductive layer and the second conductive layer according to the first embodiment of the present disclosure. The thickness of the first conductive layer 12 is called thickness t1, and the thickness of the second conductive layer 14 is called thickness t2. As described above, the region of the first conductive layer 12 in which the second conductive layer 14 is arranged is called the first region As1, and the remaining region is called the second region As2. Note that when the side surface of the second conductive layer 14 is inclined and the width of the second conductive layer 14 increases or decreases as it moves away from the first conductive layer 12, the first region As1 is defined as the region of the first conductive layer 12 in contact with the second conductive layer 14.

第1領域As1の外縁から第2領域As2の外縁までの距離を距離d1という。また、第2導電層14と第3導電層24とが接触する部分を接触部分CAという。第3導電層24のうち、接触部分CAから外側に拡がる部分を拡張部分EAという。接触部分CAの外縁から拡張部分EAの外縁までの距離を距離d2という。 The distance from the outer edge of the first region As1 to the outer edge of the second region As2 is called distance d1. The portion where the second conductive layer 14 and the third conductive layer 24 contact is called contact portion CA. The portion of the third conductive layer 24 that extends outward from contact portion CA is called extension portion EA. The distance from the outer edge of contact portion CA to the outer edge of extension portion EA is called distance d2.

図3に示すように、第1導電層12のうち第2領域As2は、基板11と絶縁層22とに挟まれている。基板11と絶縁層22とは、第2領域As2の外側で隣接した領域において、互いに接触している。一般に、有機絶縁材料との密着性を高めるには、有機絶縁材料を形成する下地層の面あらさを大きくするとよい。しかし、第1導電層12および第2導電層14の面あらさを大きくするのは好ましくない。なぜなら、配線を伝送する信号が高周波信号である場合、その信号は配線の表面を伝わるため、面あらさが大きくなると伝送損失が生じやすくなるためである。そのため有機絶縁材料との密着性を上げるためには、無機絶縁材料の粗さを大きくするほうが容易である。また無機絶縁材料は表面の変化が少なく状態を維持しやすいことから、有機絶縁材料との化学結合の安定性を確保しやすいことも特徴である。一方で導電層である金属は自然酸化膜が表面に形成されるなど、工程の途中でも表面状態の変化が懸念されるため、工程に配慮が必要である。つまり、表面を清浄に保つ、酸化膜の制御を行う、または表面を被覆するように有機絶縁材料との密着層を設ける、などを実現することが好ましい。また、ある配線100の端部は、第2導電層14が配置されない第1導電層12によって構成されている。このような構造を配線100に採用することによって、第2導電層14の応力が第1導電層12の第2領域As2において分散し、さらに第2領域As2が絶縁層22によって覆われて第2領域As2の外側から基板11に対して固定されるような状態となる。このような構成によって、基板11と配線100とが剥離することを抑制し、また、基板11においてクラックが発生することを抑制することができる。 As shown in FIG. 3, the second region As2 of the first conductive layer 12 is sandwiched between the substrate 11 and the insulating layer 22. The substrate 11 and the insulating layer 22 are in contact with each other in adjacent regions outside the second region As2. In general, in order to improve adhesion with the organic insulating material, it is good to increase the surface roughness of the underlayer on which the organic insulating material is formed. However, it is not preferable to increase the surface roughness of the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14. This is because, when the signal transmitted through the wiring is a high-frequency signal, the signal is transmitted through the surface of the wiring, and transmission loss is likely to occur if the surface roughness increases. Therefore, in order to improve adhesion with the organic insulating material, it is easier to increase the roughness of the inorganic insulating material. In addition, inorganic insulating materials have little change in the surface and are easy to maintain the state, so it is also characterized by the ease of ensuring the stability of the chemical bond with the organic insulating material. On the other hand, since the metal that is the conductive layer has a natural oxide film formed on the surface, there is a concern that the surface state may change even during the process, so consideration must be given to the process. In other words, it is preferable to keep the surface clean, control the oxide film, or provide an adhesive layer with an organic insulating material to cover the surface. Also, the end of a certain wiring 100 is composed of the first conductive layer 12 without the second conductive layer 14. By adopting such a structure for the wiring 100, the stress of the second conductive layer 14 is dispersed in the second region As2 of the first conductive layer 12, and the second region As2 is covered by the insulating layer 22 and fixed to the substrate 11 from the outside of the second region As2. With such a configuration, it is possible to suppress peeling between the substrate 11 and the wiring 100, and also to suppress the occurrence of cracks in the substrate 11.

このとき、以下の条件の少なくとも1つを満たす構造を配線100に採用することによって、剥離またはクラックの発生を抑制しつつも、さらに配線基板10全体としての電気的特性向上させることができる。例えば、距離d1が大きすぎると、隣接する配線の距離の関係で第2導電層14を狭くする必要が生じたり、スタブ構造として作用したりすることで電気的な設計が難しくなる場合がある。なお、配線100の構造は、これらの条件を重複して満たすようにしてもよく、また、一部の条件を満たさなくてもよい。
(条件1)距離d1は、距離d2以下である。
(条件2)厚さt1は、距離d1より小さい。
(条件3)厚さt2は、距離d1より大きい。
In this case, by adopting a structure for the wiring 100 that satisfies at least one of the following conditions, it is possible to suppress the occurrence of peeling or cracking while further improving the electrical characteristics of the wiring substrate 10 as a whole. For example, if the distance d1 is too large, it may become necessary to narrow the second conductive layer 14 due to the distance between adjacent wirings, or it may act as a stub structure, making the electrical design difficult. The structure of the wiring 100 may be such that these conditions are satisfied in a redundant manner, or it may not be necessary to satisfy some of the conditions.
(Condition 1) The distance d1 is equal to or less than the distance d2.
(Condition 2) The thickness t1 is smaller than the distance d1.
(Condition 3) The thickness t2 is greater than the distance d1.

なお、上述した配線100については、第1面11aまたは第2面11bにのみ配置された配線100だけに適用される場合に限らず、貫通電極を構成に含む第1導電層12および第2導電層14に対しても同様である。 The above-mentioned wiring 100 is not limited to being applied only to wiring 100 arranged only on the first surface 11a or the second surface 11b, but also applies to the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14 that include a through electrode in their configuration.

[3.配線基板の製造方法]
次に、配線基板10を製造する方法について説明する。
[3. Manufacturing method of wiring board]
Next, a method for manufacturing the wiring board 10 will be described.

図5から図9は、本開示の第1実施形態に係る配線基板を製造する方法を説明する図である。図5から図9は、いずれも図2に対応する部分の断面形状(図1のA1-A2線断面図)を示したものである。まず、第1面11aと第2面11bとを有し、第1面11aと第2面11bを貫通する貫通孔15を有する基板11を準備する。貫通孔15は、基板11に対して、エッチング加工、レーザ加工、レーザ加工とエッチング加工との組合せによる加工、サンドブラスト加工、放電加工、ドリル加工などを行うことによって形成される。図5に示すように、基板11の第1面11a、第2面11b、および貫通孔15の内側面15a上に、無電解めっき法によってシード層1210を形成する。 5 to 9 are diagrams illustrating a method for manufacturing a wiring board according to the first embodiment of the present disclosure. All of FIGS. 5 to 9 show the cross-sectional shape (cross-sectional view along line A1-A2 in FIG. 1) of a portion corresponding to FIG. 2. First, a substrate 11 having a first surface 11a and a second surface 11b and a through hole 15 penetrating the first surface 11a and the second surface 11b is prepared. The through hole 15 is formed by subjecting the substrate 11 to etching, laser processing, a combination of laser processing and etching, sandblasting, electric discharge processing, drilling, or the like. As shown in FIG. 5, a seed layer 1210 is formed by electroless plating on the first surface 11a, the second surface 11b of the substrate 11, and the inner surface 15a of the through hole 15.

図6に示すように、シード層1210上の一部にレジストマスクRMを形成する。電解めっき法により、シード層1210のうちレジストマスクRMから露出している部分に導電層を形成する。これにより、第2導電層14が形成される。その後、レジストマスクRMを除去する。 As shown in FIG. 6, a resist mask RM is formed on a portion of the seed layer 1210. A conductive layer is formed by electrolytic plating on the portion of the seed layer 1210 that is exposed through the resist mask RM. This forms the second conductive layer 14. The resist mask RM is then removed.

図7に示すように、基板11の第1面11a側および第2面11b側において、第2導電層14を覆うようにレジストマスクRMを形成する。このとき、第2導電層14よりも外側にレジストマスクRMの縁部が配置される。第2導電層14の縁部からレジストマスクRMの縁部までの距離が、概ね上述した距離d1に対応する。 As shown in FIG. 7, a resist mask RM is formed on the first surface 11a and the second surface 11b of the substrate 11 so as to cover the second conductive layer 14. At this time, the edge of the resist mask RM is positioned outside the second conductive layer 14. The distance from the edge of the second conductive layer 14 to the edge of the resist mask RM roughly corresponds to the distance d1 described above.

図8に示すように、レジストマスクRMから露出しているシード層1210をエッチングしてから、レジストマスクRMを除去する。これによりそれぞれの導電層が分離されて、第1導電層12と第2導電層14との積層構造を有する配線100が基板11上に形成される。続いて、図9に示すように、第1面11a側および第2面11b側から絶縁層22を形成する。このとき、絶縁層22には、ビアホール23が形成される。さらに、ビアホール23を埋めるように第3導電層24が形成されることによって、図2に示す構成が実現される。 As shown in FIG. 8, the seed layer 1210 exposed from the resist mask RM is etched, and then the resist mask RM is removed. This separates each conductive layer, and wiring 100 having a laminated structure of a first conductive layer 12 and a second conductive layer 14 is formed on the substrate 11. Next, as shown in FIG. 9, an insulating layer 22 is formed from the first surface 11a side and the second surface 11b side. At this time, a via hole 23 is formed in the insulating layer 22. Furthermore, a third conductive layer 24 is formed so as to fill the via hole 23, thereby realizing the configuration shown in FIG. 2.

<第2実施形態>
配線100を製造する方法は、上述の方法に限られない。配線100を製造する別の方法について説明する。
Second Embodiment
The method for manufacturing the wiring 100 is not limited to the above-mentioned method. Another method for manufacturing the wiring 100 will be described.

図10、図11は、本開示の第2実施形態に係る配線を製造する方法を示す図である。図10は、第1実施形態における図6に示す構造において、レジストマスクRMを除去し、その後、めっき層1410(図6に示す第2導電層14に対応)から露出しているシード層1210をエッチングした場合の配線100近傍の図である。シード層1210がエッチングされて互いに分離されたシード層1210は、基板11上に第1導電層12として形成される。この例では、第1導電層12(シード層1210)とめっき層1410とは互いに異なる材料で形成される。材料の組み合わせは、所定のエッチング液に対して、第1導電層12のエッチングレートよりもめっき層1410のエッチングレートが高くなる材料の組み合わせから採用される。 10 and 11 are diagrams showing a method for manufacturing a wiring according to the second embodiment of the present disclosure. FIG. 10 is a diagram showing the vicinity of the wiring 100 in the structure shown in FIG. 6 in the first embodiment, in which the resist mask RM is removed and then the seed layer 1210 exposed from the plating layer 1410 (corresponding to the second conductive layer 14 shown in FIG. 6) is etched. The seed layers 1210 separated from each other by etching are formed as the first conductive layer 12 on the substrate 11. In this example, the first conductive layer 12 (seed layer 1210) and the plating layer 1410 are formed of different materials. The combination of materials is selected from those that have a higher etching rate for the plating layer 1410 than the etching rate for the first conductive layer 12 for a given etching solution.

続いて、図11に示すように、上記のエッチング液によるめっき層1410に対するウエットエッチングにより、めっき層1410のうち露出している部分の一部をエッチングする。ここでは、めっき層1410は、第1導電層12と接触していない上面および側面が露出されている。したがって、めっき層1410の上面および側面からエッチングされ、全体的に小さくなった第2導電層14が形成される。このとき第1導電層12はほとんどエッチングされず、図11に示すように、第1導電層12の一部が第2導電層14から露出され、第1実施形態における配線100の第2領域As2と同様な構造を形成することができる。この例によれば、第1実施形態とは異なり、第2導電層14の膜厚が僅かに減少する。一方、第2領域As2の大きさを、第1実施形態のようにレジストマスクRMの形成時のアライメント精度とは関係なく、ウエットエッチングの時間で制御することができる。その結果、第2領域As2の大きさを高精度に制御することもできる。 Subsequently, as shown in FIG. 11, the plating layer 1410 is wet-etched with the etching solution to etch a part of the exposed part of the plating layer 1410. Here, the upper surface and side surface of the plating layer 1410 that are not in contact with the first conductive layer 12 are exposed. Therefore, the plating layer 1410 is etched from the upper surface and side surface to form a second conductive layer 14 that is smaller overall. At this time, the first conductive layer 12 is hardly etched, and as shown in FIG. 11, a part of the first conductive layer 12 is exposed from the second conductive layer 14, and a structure similar to the second region As2 of the wiring 100 in the first embodiment can be formed. According to this example, unlike the first embodiment, the film thickness of the second conductive layer 14 is slightly reduced. On the other hand, the size of the second region As2 can be controlled by the wet etching time regardless of the alignment accuracy when forming the resist mask RM as in the first embodiment. As a result, the size of the second region As2 can also be controlled with high accuracy.

<第3実施形態>
第3実施形態においては、貫通電極部分において第1実施形態と同様な構造を採用する一方、基板11上ではなく絶縁層22に相当する構成上に配線が配置される例を説明する。
Third Embodiment
In the third embodiment, a structure similar to that of the first embodiment is adopted in the through electrode portion, but an example in which wiring is arranged not on the substrate 11 but on a configuration equivalent to the insulating layer 22 will be described.

図12は、本開示の第3実施形態に係る配線の構造の詳細を示す概略断面図である。貫通電極を構成する第1導電層12Aのうち、第1領域As1は、貫通孔15の内側面15a、第1面11aおよび第2面11bにわたって配置され、第2領域As2は、第1面11aおよび第2面11bに配置される。この構成は、第1実施形態と同様である。第2領域As2を覆う絶縁層22Aは、有機絶縁材料であり、貫通孔15よりも径の大きい開口部225Aを含む。この開口部225Aが配置された部分において、第1導電層12Aが露出されている。露出された第1導電層12Aの部分に第2導電層14Aが形成されるため、その部分が第1領域As1に対応する。 12 is a schematic cross-sectional view showing the details of the wiring structure according to the third embodiment of the present disclosure. Of the first conductive layer 12A constituting the through electrode, the first region As1 is arranged across the inner surface 15a, the first surface 11a and the second surface 11b of the through hole 15, and the second region As2 is arranged on the first surface 11a and the second surface 11b. This configuration is the same as in the first embodiment. The insulating layer 22A covering the second region As2 is an organic insulating material and includes an opening 225A having a diameter larger than that of the through hole 15. The first conductive layer 12A is exposed in the portion where the opening 225A is arranged. The second conductive layer 14A is formed in the exposed portion of the first conductive layer 12A, so that portion corresponds to the first region As1.

第2導電層14Aと絶縁層22Aとの間には、第4導電層16Aが配置されている。第4導電層16Aは、第2導電層14Aを電解めっきで形成する際のシード層に対応する。この例では、第1導電層12Aと第2導電層14Aとの間の部分には、第4導電層16Aが配置されていないが、配置されていてもよい。 A fourth conductive layer 16A is disposed between the second conductive layer 14A and the insulating layer 22A. The fourth conductive layer 16A corresponds to a seed layer when the second conductive layer 14A is formed by electrolytic plating. In this example, the fourth conductive layer 16A is not disposed between the first conductive layer 12A and the second conductive layer 14A, but may be disposed therein.

第1実施形態と同様に、第2導電層14A上にさらに第1実施形態における絶縁層22および絶縁層22に形成されたビアホール23を介して第2導電層14Aに接続される第3導電層24が配置されている。 As in the first embodiment, a third conductive layer 24 is disposed on the second conductive layer 14A and is connected to the second conductive layer 14A via an insulating layer 22 and a via hole 23 formed in the insulating layer 22 in the first embodiment.

このような構造により、貫通電極部分では、基板11、第1導電層12A、第2導電層14Aおよび絶縁層22Aの位置関係が第1実施形態と同様の関係となり、それ以外の配線は、絶縁層22A上に配置される。配線間隔が短いようなパターンが採用される場合には、第2領域As2を設けることが望ましくないため、このような絶縁層22Aを応力緩衝層としても利用することで、第2領域As2を設けない配線を用いることもできる。例えば、基板表面に貫通電極と接続する配線を設ける場合で、かつ、隣接する配線同士の第2領域As2が接続し短絡の恐れがある配線間の距離が短いパターンが採用される場合には、第2領域As2を設けることが望ましくない。そのため、絶縁層22Aの上に配線を形成することによりを応力緩衝層としても利用することで、第2領域As2を設けない配線を用いることもできる。 With this structure, in the through electrode portion, the positional relationship between the substrate 11, the first conductive layer 12A, the second conductive layer 14A, and the insulating layer 22A is the same as in the first embodiment, and the other wiring is arranged on the insulating layer 22A. When a pattern with a short wiring interval is adopted, it is not desirable to provide the second region As2, so by using such an insulating layer 22A as a stress buffer layer, wiring without the second region As2 can be used. For example, when wiring is provided to connect with the through electrode on the substrate surface, and a pattern is adopted in which the second regions As2 of adjacent wirings are connected and the distance between the wirings is short, which may cause a short circuit, it is not desirable to provide the second region As2. Therefore, by forming wiring on the insulating layer 22A, it is also possible to use wiring without the second region As2.

また、貫通電極部分では、熱膨張係数差に由来する基板11の膨張または収縮が、基板11の面方向だけでなく厚み方向にも起こるため、応力も生じやすい。そのため貫通電極では剥離およびクラックが起こりやすくなるが、このような構造を採用することで、剥離およびクラックの発生を抑制することもできる。 In addition, in the through electrode portion, the expansion or contraction of the substrate 11 due to the difference in thermal expansion coefficient occurs not only in the surface direction of the substrate 11 but also in the thickness direction, so stress is likely to occur. Therefore, peeling and cracking are likely to occur in the through electrode, but by adopting such a structure, the occurrence of peeling and cracking can be suppressed.

図13から図15は、本開示の第3実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。図13から図15は、いずれも図12に対応する部分の断面形状を示したものである。まず、第1面11aと第2面11bとを有し、第1面11aと第2面11bを貫通する貫通孔15を有する基板11を準備する。図13に示すように、基板11の第1面11a、第2面11b、および貫通孔15の内側面15a上に、無電解めっき法によってシード層を形成し、所望のパターンに加工することで、第1導電層12Aが形成される。 13 to 15 are diagrams showing a method for manufacturing a wiring board according to the third embodiment of the present disclosure. All of FIGS. 13 to 15 show the cross-sectional shape of a portion corresponding to FIG. 12. First, a substrate 11 having a first surface 11a and a second surface 11b and a through hole 15 penetrating the first surface 11a and the second surface 11b is prepared. As shown in FIG. 13, a seed layer is formed by electroless plating on the first surface 11a, the second surface 11b, and the inner surface 15a of the through hole 15 of the substrate 11, and is processed into a desired pattern to form a first conductive layer 12A.

続いて、図14に示すように、基板11の第1面11a側および第2面11b側において、第1導電層12Aの端部(第2領域As2に対応)を覆うように、有機絶縁材料である絶縁層22Aを形成する。このとき、絶縁層22Aには、貫通孔15よりも径が大きい開口部225Aが形成される。 Next, as shown in FIG. 14, an insulating layer 22A made of an organic insulating material is formed on the first surface 11a and the second surface 11b of the substrate 11 so as to cover the end portion (corresponding to the second region As2) of the first conductive layer 12A. At this time, an opening 225A having a diameter larger than that of the through hole 15 is formed in the insulating layer 22A.

続いて、図15に示すように、スパッタリングや蒸着、無電解めっきなどの成膜方法によりシード層1610Aを形成し、さらにレジストマスクRMを形成する。その結果、絶縁層22Aの表面にシード層1610Aが形成される。その後、第1実施形態と同様に、電解めっき処理によって第2導電層14Aを形成し、レジストマスクRMの除去、露出されたシード層1610Aの除去、絶縁層22の形成、および第3導電層24の形成を経て、図12に示す構成が実現される。 Next, as shown in FIG. 15, a seed layer 1610A is formed by a film formation method such as sputtering, vapor deposition, or electroless plating, and then a resist mask RM is formed. As a result, a seed layer 1610A is formed on the surface of the insulating layer 22A. Thereafter, as in the first embodiment, a second conductive layer 14A is formed by electrolytic plating, and the resist mask RM is removed, the exposed seed layer 1610A is removed, an insulating layer 22 is formed, and a third conductive layer 24 is formed, resulting in the configuration shown in FIG. 12.

<第4実施形態>
第4実施形態では、第3実施形態における第2領域As2が貫通孔15の内側面15a上に配置されている例について説明する。
Fourth Embodiment
In the fourth embodiment, an example in which the second region As2 in the third embodiment is disposed on an inner side surface 15a of a through hole 15 will be described.

図16は、本開示の第4実施形態に係る配線の構造の詳細を示す概略断面図である。貫通電極を構成する第1導電層12Bは、貫通孔15の内部を周回するように帯状に配置されている。第1導電層12Bのうち、第1領域As1および第2領域As2は、貫通孔15の内側面15aに配置され、第1面11aおよび第2面11bまでは拡がっていない。第2領域As2を覆う絶縁層22Bは、有機絶縁材料であり、貫通孔15の内部において、第1導電層12Bの第2領域As2の端部を覆うように配置され、2つの第2領域As2の間において貫通孔15の内部を周回するように帯状の開口部225Bが配置されている。この開口部225Bが配置された部分において、第1導電層12Bが露出されている。露出された第1導電層12Bの部分に第2導電層14Bが形成されるため、その部分が第1領域As1に対応する。なお、このような構成であっても、第1領域As1は、第2領域As2に囲まれている。言い換えれば、他の実施形態と同様に第1導電層12Bの端部には第1領域As1が配置されることはない。 16 is a schematic cross-sectional view showing the details of the structure of the wiring according to the fourth embodiment of the present disclosure. The first conductive layer 12B constituting the through electrode is arranged in a band shape so as to go around the inside of the through hole 15. Of the first conductive layer 12B, the first region As1 and the second region As2 are arranged on the inner surface 15a of the through hole 15 and do not extend to the first surface 11a and the second surface 11b. The insulating layer 22B covering the second region As2 is an organic insulating material, and is arranged inside the through hole 15 so as to cover the end of the second region As2 of the first conductive layer 12B, and a band-shaped opening 225B is arranged so as to go around the inside of the through hole 15 between the two second regions As2. The first conductive layer 12B is exposed in the portion where the opening 225B is arranged. Since the second conductive layer 14B is formed in the exposed portion of the first conductive layer 12B, that portion corresponds to the first region As1. Note that even in this configuration, the first region As1 is surrounded by the second region As2. In other words, as in other embodiments, the first region As1 is not disposed at the end of the first conductive layer 12B.

第2導電層14Bと絶縁層22Bとの間には、第4導電層16Bが配置されている。第4導電層16Bは、第2導電層14Bを電解めっきで形成する際のシード層に対応する。この例では、第1導電層12Bと第2導電層14Bとの間の部分には、第4導電層16Bが配置されていないが、配置されていてもよい。 A fourth conductive layer 16B is disposed between the second conductive layer 14B and the insulating layer 22B. The fourth conductive layer 16B corresponds to a seed layer when the second conductive layer 14B is formed by electrolytic plating. In this example, the fourth conductive layer 16B is not disposed between the first conductive layer 12B and the second conductive layer 14B, but may be disposed therein.

第1実施形態と同様に、第2導電層14B上にさらに第1実施形態における絶縁層22および絶縁層22に形成されたビアホール23を介して第2導電層14Bに接続される第3導電層24が配置されている。 As in the first embodiment, a third conductive layer 24 is disposed on the second conductive layer 14B and is connected to the second conductive layer 14B via the insulating layer 22 in the first embodiment and a via hole 23 formed in the insulating layer 22.

このような構造により、貫通電極部分では、基板11、第1導電層12B、第2導電層14Bおよび絶縁層22Bの位置関係が貫通孔15の内部であっても第1実施形態と同様の関係となり、それ以外の配線は、絶縁層22B上に配置される。配線間隔が短いようなパターンが採用される場合には、第2領域As2を設けることが望ましくないため、このような絶縁層22Bを応力緩衝層として採用することで、第2領域As2を設けない配線を用いることもできる。例えば、基板表面に貫通電極と接続する配線を設ける場合で、かつ、隣接する配線同士の第2領域As2が接続し短絡の恐れがある配線間の距離が短いパターンが採用される場合には、第2領域As2を設けることが望ましくない。そのため、絶縁層22Bの上に配線を形成することによりを応力緩衝層としても利用することで、第2領域As2を設けない配線を用いることもできる。 With this structure, in the through electrode portion, the positional relationship between the substrate 11, the first conductive layer 12B, the second conductive layer 14B, and the insulating layer 22B is the same as that in the first embodiment even inside the through hole 15, and the other wiring is arranged on the insulating layer 22B. When a pattern with a short wiring interval is adopted, it is not desirable to provide the second region As2, so by adopting such an insulating layer 22B as a stress buffer layer, wiring without the second region As2 can be used. For example, when wiring that connects to the through electrode is provided on the substrate surface, and a pattern is adopted in which the distance between the wirings is short and there is a risk of short circuit due to the second regions As2 of adjacent wirings being connected, it is not desirable to provide the second region As2. Therefore, by forming wiring on the insulating layer 22B, it is also possible to use wiring without the second region As2 by using it as a stress buffer layer.

また、貫通電極部分では、熱膨張係数差に由来する基板11の膨張または収縮が、基板11の面方向だけでなく厚み方向にも起こるため、応力も生じやすい。そのため貫通電極では剥離およびクラックが起こりやすくなるが、このような構造を採用することで、剥離およびクラックの発生を抑制することもできる。 In addition, in the through electrode portion, the expansion or contraction of the substrate 11 due to the difference in thermal expansion coefficient occurs not only in the surface direction of the substrate 11 but also in the thickness direction, so stress is likely to occur. Therefore, peeling and cracking are likely to occur in the through electrode, but by adopting such a structure, the occurrence of peeling and cracking can be suppressed.

図17から図19は、本開示の第4実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。図17から図19は、いずれも図16に対応する部分の断面形状を示したものである。まず、第1面11aと第2面11bとを有し、第1面11aと第2面11bを貫通する貫通孔15を有する基板11を準備する。図17に示すように、基板11の第1面11a側および第2面11b側からレジストマスクRMを形成する。このとき、貫通孔15の内部の一部分にレジストマスクRMが侵入するように形成する。レジストマスクRMの侵入量は、レジストマスクRMにおける貫通孔15に対応する部分の開口径の大きさ、レジストマスクRMの粘度等によって調整される。貫通孔15の内側面15aの中央部は、レジストマスクRMに覆われない。 17 to 19 are diagrams showing a method for manufacturing a wiring board according to the fourth embodiment of the present disclosure. All of FIGS. 17 to 19 show the cross-sectional shape of the portion corresponding to FIG. 16. First, a substrate 11 having a first surface 11a and a second surface 11b and a through hole 15 penetrating the first surface 11a and the second surface 11b is prepared. As shown in FIG. 17, a resist mask RM is formed from the first surface 11a side and the second surface 11b side of the substrate 11. At this time, the resist mask RM is formed so as to penetrate into a part of the inside of the through hole 15. The penetration amount of the resist mask RM is adjusted by the size of the opening diameter of the portion of the resist mask RM corresponding to the through hole 15, the viscosity of the resist mask RM, etc. The center of the inner surface 15a of the through hole 15 is not covered by the resist mask RM.

続いて、無電解めっきによりシード層となる第1導電層12Bを形成する。この例では、無電解めっき処理は、有機材料上よりも無機材料上に形成されやすい条件を用いる。その結果、図18に示すように、内側面15aのうちレジストマスクRMから露出された部分に、第1導電層12Bが形成される。その後、レジストマスクRMを除去し、図19に示すように、貫通孔15の内部において、第1導電層12Bの端部(第2領域As2に対応)を覆うように、有機絶縁材料である絶縁層22Bを形成する。絶縁層22Bの貫通孔15へ侵入量がレジストマスクRMを形成するときより多くなるように処理条件を設定することで、このような構造が実現される。 Next, a first conductive layer 12B, which will become a seed layer, is formed by electroless plating. In this example, electroless plating is performed under conditions that make it easier to form the electroless plating on inorganic materials than on organic materials. As a result, as shown in FIG. 18, the first conductive layer 12B is formed on the portion of the inner surface 15a that is exposed through the resist mask RM. The resist mask RM is then removed, and an insulating layer 22B made of an organic insulating material is formed inside the through hole 15 so as to cover the end portion (corresponding to the second region As2) of the first conductive layer 12B, as shown in FIG. 19. This structure is achieved by setting the processing conditions so that the amount of penetration of the insulating layer 22B into the through hole 15 is greater than when the resist mask RM is formed.

その後の工程については、第3実施形態で図15を用いて説明した内容と同様である。すなわち、無機材料上よりも有機材料上に形成されやすい条件で無電解めっきにより、絶縁層22B上にシード層を形成し、さらにレジストマスクRMを形成する。その後、電解めっき処理によって第2導電層14Bを形成し、レジストマスクRMの除去、露出されたシード層の除去、絶縁層22の形成、および第3導電層24の形成を経て、図16に示す構成が実現される。 The subsequent steps are the same as those described in the third embodiment with reference to FIG. 15. That is, a seed layer is formed on the insulating layer 22B by electroless plating under conditions that make it easier to form the seed layer on an organic material than on an inorganic material, and a resist mask RM is then formed. After that, a second conductive layer 14B is formed by electrolytic plating, and the resist mask RM is removed, the exposed seed layer is removed, the insulating layer 22 is formed, and the third conductive layer 24 is formed, resulting in the configuration shown in FIG. 16.

<第5実施形態>
第5実施形態では、第4実施形態と類似した構造を別の方法によって製造する例について説明する。
Fifth Embodiment
In the fifth embodiment, an example in which a structure similar to that of the fourth embodiment is manufactured by a different method will be described.

図20から図23は、本開示の第5実施形態に係る配線基板を製造する方法を示す図である。図20から図23は、いずれも図16に対応する部分の断面形状を示したものである。まず、第1面11aと第2面11bとを有し、第1面11aと第2面11bを貫通する貫通孔15を有する基板11を準備する。図20に示すように、無電解めっきによりシード層1210Bを形成し、基板11の第1面11a側および第2面11b側からレジストマスクRMを形成する。レジストマスクRMの形成は第4実施形態と同様であるが、第5実施形態ではその前にシード層1210Bが形成される点で第4実施形態とは異なる。 20 to 23 are diagrams showing a method for manufacturing a wiring board according to the fifth embodiment of the present disclosure. All of FIGS. 20 to 23 show the cross-sectional shape of a portion corresponding to FIG. 16. First, a substrate 11 having a first surface 11a and a second surface 11b and a through hole 15 penetrating the first surface 11a and the second surface 11b is prepared. As shown in FIG. 20, a seed layer 1210B is formed by electroless plating, and a resist mask RM is formed from the first surface 11a side and the second surface 11b side of the substrate 11. The formation of the resist mask RM is similar to that of the fourth embodiment, but the fifth embodiment differs from the fourth embodiment in that a seed layer 1210B is formed before that.

続いて、図21に示すように、電解めっき処理よって、シード層1210BのうちレジストマスクRMから露出された部分にめっき層1215Bを形成する。その後、図22に示すようにレジストマスクRMを除去し、めっき層1215Bをマスクとしてシード層1210Bをエッチングすることにより、図23に示すように、シード層1210Bとめっき層1215Bとを積層した構造を有する第1導電層12Bが形成される。この後の工程については、第4実施形態における図19からの工程と同様である。 Next, as shown in FIG. 21, a plating layer 1215B is formed on the portion of the seed layer 1210B exposed from the resist mask RM by electrolytic plating. Thereafter, as shown in FIG. 22, the resist mask RM is removed, and the seed layer 1210B is etched using the plating layer 1215B as a mask, to form a first conductive layer 12B having a structure in which the seed layer 1210B and the plating layer 1215B are stacked, as shown in FIG. 23. The subsequent steps are the same as those from FIG. 19 in the fourth embodiment.

<第6実施形態>
上述した実施形態では、配線100は、第1導電層12と第2導電層14とを積層した構成であったが、第6実施形態では、一体の層を用いて配線100と同様な構造を実現した例を説明する。
Sixth Embodiment
In the above-described embodiment, the wiring 100 is configured by stacking the first conductive layer 12 and the second conductive layer 14, but in the sixth embodiment, an example is described in which a structure similar to the wiring 100 is realized by using an integrated layer.

図24および図25は、本開示の第6実施形態に係る配線を製造する方法を示す図である。まず、図24に示すように、基板11上に導電層1010Cを形成し、さらにレジストマスクRMを導電層1010Cの一部を覆うように形成する。レジストマスクRMが覆う部分が、第1領域As1に対応し、それ以外の部分が第2領域As2に対応する。続いて、導電層1010Cのうち、レジストマスクRMから露出している部分をエッチングする。このとき、異方性の強いエッチングを用いることが好ましい。そして、図25に示すように、第1領域As1および第1領域As1より薄い第2領域As2に対応する部分を有する配線100Cが形成される。このとき、図3および図4に示すような長さの関係性は、同様に適用されてもよい。このように、配線を1層で形成したとしても、2層で形成した場合と同じような構造を採用することで、第1実施形態での配線構造と同様な効果を得ることができる。 24 and 25 are diagrams showing a method for manufacturing a wiring according to the sixth embodiment of the present disclosure. First, as shown in FIG. 24, a conductive layer 1010C is formed on a substrate 11, and a resist mask RM is formed so as to cover a part of the conductive layer 1010C. The part covered by the resist mask RM corresponds to the first region As1, and the other part corresponds to the second region As2. Next, the part of the conductive layer 1010C exposed from the resist mask RM is etched. At this time, it is preferable to use etching with a strong anisotropy. Then, as shown in FIG. 25, a wiring 100C is formed having a part corresponding to the first region As1 and the second region As2 that is thinner than the first region As1. At this time, the relationship of the lengths as shown in FIG. 3 and FIG. 4 may be similarly applied. In this way, even if the wiring is formed in one layer, by adopting a structure similar to that in the case of forming it in two layers, the same effect as the wiring structure in the first embodiment can be obtained.

<変形例>
本開示は上述した実施形態に限定されるものではなく、他の様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本開示を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることがあり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。以下、一部の変形例について説明する。なお、第1実施形態を変形した例については、他の実施形態を変形する例としても適用することができる。
<Modification>
The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and includes various other modified examples. For example, the above-described embodiment has been described in detail to clearly explain the present disclosure, and is not necessarily limited to those having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. In addition, it is possible to add, delete, or replace other configurations with respect to a part of the configuration of each embodiment. Some modified examples will be described below. Note that the example of modifying the first embodiment can also be applied as an example of modifying other embodiments.

(1)第2導電層14の材料は、Cuに限らず、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ルテニウム(Ru)、タングステン(W)等の導電性を有する材料を含んでもよい。 (1) The material of the second conductive layer 14 is not limited to Cu, but may include conductive materials such as gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), iron (Fe), nickel (Ni), platinum (Pt), palladium (Pd), ruthenium (Ru), and tungsten (W).

(2)第3導電層24等の導電層のパターン形成方法は、様々な方法を取り得る。例えば、形成方法には、セミアディティブ法、フルアディティブ法、サブトラクティブ法、ダマシン法またはデュアルダマシン法などが採用されてもよい。 (2) Various methods can be used for patterning conductive layers such as the third conductive layer 24. For example, the formation method may be a semi-additive method, a full-additive method, a subtractive method, a damascene method, or a dual damascene method.

(3)上述した基板11は、少なくとも無機絶縁材料が表面に露出した構造を有していたが、有機絶縁材料が表面に露出した構造を有していてもよい。上述したように無機絶縁材料上に配置された配線において、第1実施形態における構造が採用されることが密着性向上などに効果的である。一方、有機絶縁材料上に配置された配線においては、無機絶縁材料上に配置された配線よりも、密着性等の問題は生じにくいが、第1実施形態と同様な構造が採用されることで接触面積が増すことになる。よって、その構造が採用されない場合に比べれば密着性が向上することになる。 (3) The substrate 11 described above has a structure in which at least the inorganic insulating material is exposed on the surface, but may have a structure in which the organic insulating material is exposed on the surface. As described above, in wiring arranged on an inorganic insulating material, adopting the structure in the first embodiment is effective in improving adhesion. On the other hand, in wiring arranged on an organic insulating material, problems such as adhesion are less likely to occur than in wiring arranged on an inorganic insulating material, but the contact area is increased by adopting a structure similar to that of the first embodiment. Therefore, adhesion is improved compared to when that structure is not adopted.

[実施例(シミュレーション結果)]
本開示の配線100の構造による効果を検証するために、シミュレーションによって伝送特性を確認した。配線構造はマイクロストリップ構造を採用し、その配線長は1.0mm、第1領域As1に相当する配線幅を20μmとした。
[Example (Simulation Results)]
In order to verify the effect of the structure of the wiring 100 of the present disclosure, the transmission characteristics were confirmed by simulation. A microstrip structure was adopted as the wiring structure, and the wiring length was 1.0 mm, and the wiring width corresponding to the first region As1 was 20 μm.

本開示の配線100の特徴を考慮すると、厚さt1は距離d1より小さい必要があるため、配線の厚みは第1層(第1導電層12に対応)を0.5μmと第2層(第2導電層14に対応)を4.5μmとした。また距離d1を変数として4つの数値を代入し、得られたSパラメータ(S11、S21)と距離d1(4つの数値)とを比較した。距離d1に代入する数値は0.0μm、1.0μm、2.0μm、および5.0μmとし、1.0μm、2.0μm、5.0μmは本発明、0.0μmは従来技術の結果に相当する。 Considering the characteristics of the wiring 100 disclosed herein, the thickness t1 must be smaller than the distance d1, so the thickness of the wiring was set to 0.5 μm for the first layer (corresponding to the first conductive layer 12) and 4.5 μm for the second layer (corresponding to the second conductive layer 14). Four numerical values were substituted for the distance d1 as a variable, and the obtained S parameters (S11, S21) were compared with the distance d1 (four numerical values). The numerical values substituted for the distance d1 were 0.0 μm, 1.0 μm, 2.0 μm, and 5.0 μm, with 1.0 μm, 2.0 μm, and 5.0 μm corresponding to the present invention, and 0.0 μm corresponding to the results of the prior art.

またシミュレーションを行う伝送特性はSパラメータであり、ここでは、S11(端子1の反射損失:反射特性)とS21(端子1から端子2の挿入損失:通過特性)とを対象とした。ここでは、変数を動作周波数としてこれらの特性を比較した。以下の説明において代表例を挙げる場合には、動作周波数20GHzでの特性によって比較することした。 The transmission characteristics used in the simulation are S parameters, and in this case, S11 (reflection loss at terminal 1: reflection characteristic) and S21 (insertion loss from terminal 1 to terminal 2: transmission characteristic) were the targets. Here, these characteristics were compared using the operating frequency as a variable. When giving representative examples in the following explanation, a comparison was made using characteristics at an operating frequency of 20 GHz.

つまり端的に言えば、ここで開示される実施例は、マイクロストリップ構造を想定し、二つの変数として距離d1および動作周波数を適用し、このときのSパラメータS11、S21を比較した結果である。以上をふまえた解析結果を示す。 In other words, to put it simply, the embodiment disclosed here assumes a microstrip structure, applies distance d1 and operating frequency as two variables, and compares the S-parameters S11 and S21 at this time. The analysis results based on the above are shown below.

図26は、反射特性(S11)の動作周波数依存性のシミュレーション結果を示す図である。図26に示すように、S11は距離d1の値によらず概ね一致している。すなわち、S11は、ほとんど距離d1に依存しない。 Figure 26 shows the results of a simulation of the operating frequency dependency of the reflection characteristic (S11). As shown in Figure 26, S11 is roughly consistent regardless of the value of the distance d1. In other words, S11 is almost independent of the distance d1.

図27は、通過特性(S21)の動作周波数依存性のシミュレーション結果を示す図である。S21では、S11に比べれば、距離d1の値によって差が生じているように見える。そこで、従来技術と本発明の結果をより厳密に比較した。まず動作周波数20GHzでの特性値(dB)を、入力と出力の比であるゲインに変換した。次に得られたゲインのうち、距離d1が0.0μmのときのゲインが1.00となるよう、距離d1が0.1μm、0.2μm、0.5μmでの比率を求めた。その結果、距離d1が0.1μm、0.2μm、0.5μmに対して、それぞれ比率は0.995、0.990、0.988となった。このように、本開示による配線100の構造によってもゲインに大きな差が生じないことを確認した。以上、本開示に記載の配線100の構造を採用しても、距離d1=0.0μmの従来の構造に比べて、高周波における伝送特性への影響は軽微であることがわかる。 Figure 27 is a diagram showing the results of a simulation of the operating frequency dependency of the pass characteristic (S21). In S21, it appears that a difference occurs depending on the value of the distance d1 compared to S11. Therefore, the results of the conventional technology and the present invention were compared more closely. First, the characteristic value (dB) at an operating frequency of 20 GHz was converted to gain, which is the ratio of input to output. Next, the ratios were calculated for distances d1 of 0.1 μm, 0.2 μm, and 0.5 μm so that the gain when distance d1 is 0.0 μm was 1.00. As a result, the ratios were 0.995, 0.990, and 0.988 for distances d1 of 0.1 μm, 0.2 μm, and 0.5 μm, respectively. In this way, it was confirmed that the structure of the wiring 100 according to the present disclosure does not cause a large difference in gain. As described above, it can be seen that even if the structure of the wiring 100 described in the present disclosure is adopted, the effect on the transmission characteristics at high frequencies is minor compared to the conventional structure with distance d1 = 0.0 μm.

10…配線基板、11…基板、11a…第1面、11b…第2面、12,12A,12B…第1導電層、14,14A,14B…第2導電層、15…貫通孔、15a…内側面、16,16A,16B…第4導電層、22,22A,22B…絶縁層、23…ビアホール、24…第3導電層、25…はんだボール、80…回路基板、90…半導体チップ、100,100C…配線、225,225A,225B…開口部、1010C…導電層、1210…シード層、1215B…めっき層、1410…めっき層、1610A…シード層 10...wiring board, 11...board, 11a...first surface, 11b...second surface, 12, 12A, 12B...first conductive layer, 14, 14A, 14B...second conductive layer, 15...through hole, 15a...inner surface, 16, 16A, 16B...fourth conductive layer, 22, 22A, 22B...insulating layer, 23...via hole, 24...third conductive layer, 25...solder ball, 80...circuit board, 90...semiconductor chip, 100, 100C...wiring, 225, 225A, 225B...opening, 1010C...conductive layer, 1210...seed layer, 1215B...plating layer, 1410...plating layer, 1610A...seed layer

Claims (7)

表面に無機絶縁材料を含む基板と、
前記無機絶縁材料上に配置され、第1領域と当該第1領域を囲む第2領域とを有する第1導電層と、
前記第1導電層の前記第1領域上に配置され、前記第1導電層よりも厚い第2導電層と、
前記第1導電層の前記第2領域上および前記無機絶縁材料上に配置された有機絶縁層と、
前記第2導電層上に接続された第3導電層と、
を含み、
前記第2導電層の厚さは、前記第1領域の外縁から前記第2領域の外縁までの距離より大き
前記第3導電層は、前記第2導電層との接触部分と、当該接触部分の外側に拡がる拡張部分とを含み、
前記第1領域の外縁から前記第2領域の外縁までの距離は、前記接触部分の外縁から前記拡張部分の外縁までの距離以下である、配線基板。
A substrate including an inorganic insulating material on a surface thereof;
a first conductive layer disposed on the inorganic insulating material and having a first region and a second region surrounding the first region;
a second conductive layer disposed on the first region of the first conductive layer, the second conductive layer being thicker than the first conductive layer;
an organic insulating layer disposed on the second region of the first conductive layer and on the inorganic insulating material;
a third conductive layer connected onto the second conductive layer;
Including,
a thickness of the second conductive layer is greater than a distance from an outer edge of the first region to an outer edge of the second region;
the third conductive layer includes a contact portion with the second conductive layer and an extension portion extending outward from the contact portion,
A wiring board , wherein a distance from an outer edge of the first region to an outer edge of the second region is equal to or less than a distance from an outer edge of the contact portion to an outer edge of the extension portion.
前記第1導電層の厚さは、前記第1領域の外縁から前記第2領域の外縁までの距離より小さい、請求項に記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1 , wherein the thickness of the first conductive layer is smaller than a distance from an outer edge of the first region to an outer edge of the second region. 前記基板は、第1面と第2面とを貫通する貫通孔が形成され、
前記貫通孔の内側面上、前記第1面上および前記第2面上に前記第1導電層が配置され、
前記第2領域は、前記第1面上および前記第2面上に存在する、請求項1または請求項に記載の配線基板。
The substrate has a through hole formed therein, the through hole penetrating the first surface and the second surface,
the first conductive layer is disposed on an inner side surface of the through hole, on the first surface, and on the second surface;
The wiring board according to claim 1 , wherein the second region is present on both the first surface and the second surface.
前記基板は、第1面と第2面とを貫通する貫通孔が形成され、
前記貫通孔の内側面上に前記第1導電層が配置され、
前記第2領域は、前記貫通孔の内側面上に存在する、請求項1から請求項のいずれかに記載の配線基板。
The substrate has a through hole formed therein, the through hole penetrating the first surface and the second surface,
The first conductive layer is disposed on an inner surface of the through hole,
The wiring board according to claim 1 , wherein the second region is present on an inner side surface of the through hole.
前記第1導電層と前記第2導電層とは、互いに異なる物性を有する、請求項1から請求項のいずれかに記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1 , wherein the first conductive layer and the second conductive layer have different physical properties. 前記第1導電層と前記第2導電層とは、互いに異なる材料である、請求項1から請求項のいずれかに記載の配線基板。 The wiring board according to claim 1 , wherein the first conductive layer and the second conductive layer are made of different materials. 請求項1から請求項のいずれかに記載の配線基板と、
前記配線基板に電気的に接続された半導体チップと、
を含む半導体装置。
A wiring board according to any one of claims 1 to 6 ,
a semiconductor chip electrically connected to the wiring board;
A semiconductor device comprising:
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