WO2021100696A1 - ガラスコア多層配線基板及びその製造方法 - Google Patents

ガラスコア多層配線基板及びその製造方法 Download PDF

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馬庭　進
将士 澤田石
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凸版印刷株式会社
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    • H05K3/002—Etching of the substrate by chemical or physical means by liquid chemical etching

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer wiring board having a glass substrate provided with through holes and a method for manufacturing the same.
  • TDD and FDD Frequency Division Duplex
  • the TDD duplicates one communication band in a time-divided continuous manner, and the FDD duplicates using an adjacent set of communication bands (the transmission band is called UL: Up Link and the reception band is called DL: Down Link).
  • UL Up Link
  • DL Down Link
  • TDD can be used asymmetrically, and is superior in principle in radio wave utilization efficiency.
  • the circuit configuration of TDD realized in one wavelength band becomes simpler than that of FDD using two wavelength bands.
  • TDD has an advantage in principle
  • the terminal / base station synchronization accuracy is low at the beginning of the digital cellular communication service, and it is necessary to provide a long blank period between the transmission period and the reception period.
  • FDD was superior in terms of radio wave utilization efficiency, it became popular from FDD.
  • the current cellular communication frequency is assigned a band from 460 MHz to 6 GHz. Since radio waves have excellent transmission characteristics (attenuation characteristics, obstacle avoidance, etc.) at lower frequencies, they have become widespread from FDD using a band of 1 GHz or less.
  • the smartphone uses a bandpass filter (hereinafter, may be abbreviated as BPF or a frequency filter) for each band in order to isolate the used communication band from the external communication wave that causes noise.
  • BPF Bandpass filter
  • the specifications of the communication band used by each carrier in each country are being examined and created by 3GPP (Third Generation Partnership Project), and a band number is assigned to the band assigned to the communication carrier.
  • band 12 is defined as an FDD system, UL 699 to 716 MHz, and DL 729 to 746 MHz. This is a specification that uses a narrow band with a width of 17 MHz at a close interval of 13 MHz, and an AW (Acoustic Wave) having a sharp bandpass characteristic is used for the frequency filter.
  • AW Acoustic Wave
  • the AW filter includes a SAW (Surface Acoustic Wave) filter and a BAW (Balk Acoustic Wave) filter.
  • the SAW filter is a filter in which a comb-tooth type counter electrode is formed on a piezoelectric body and the resonance of surface acoustic waves is utilized.
  • BAW filters There are two types of BAW filters: FBAR type (film bulk acoustic resonator) and SMR type (solid mounted resonator).
  • FBAR is a filter in which a cavity is provided under a piezoelectric film to utilize the resonance of bulk elastic waves.
  • the SMR is a filter that reflects elastic waves and utilizes resonance by providing an acoustic multilayer film (mirror layer) under the piezoelectric film instead of the cavity.
  • FBAR is excellent in SMR in terms of steepness of filter characteristics and allowable insertion power, and is currently the mainstream of BAW.
  • FBAR is said to be more expensive than SAW because the above-menti
  • BAW is superior in high-frequency characteristics in terms of allowable insertion power and the like, and has the following band segregation in terms of frequency used.
  • An LC filter that combines a solenoid type coil and a capacitor can also be used as a frequency filter.
  • the threshold characteristic is broader than that of the AW filter, it cannot be used for FDD that uses two adjacent bands at the same time.
  • an LC filter can be used as a frequency filter.
  • the LC filter has advantages such as allowable insertion power, wide communication band (broadband), and temperature drift as compared with the AW filter.
  • the LC filter may not satisfy the reception standard until now because the attenuation characteristic with respect to the frequency band to be passed is gentle.
  • the LC filter is promising as a frequency filter for the High Band (3.5 to 6.0 GHz) TDD that will become widespread in the future. It became a technology.
  • the chip LC filter manufactured by the conventional LTCC Low Temperature Co-fired Ceramics
  • the AW filter has a larger size than the AW filter, and it is difficult to mount it on a thin module of a high-end smartphone due to a problem of thickness.
  • CA Carrier Aggregation
  • the 2.3 to 6.0 GHz band TDD is also included in the plurality of bands used at the same time.
  • other band signals used at the same time become noise to be suppressed, and the noise intensity is much higher than that of the conventional external signal. Therefore, even in modularization, it is necessary to change from the conventional band and communication method unit to optimization in CA unit.
  • Patent Document 1 discloses a technique for realizing a more compact circuit configuration by incorporating a coil in a circuit board.
  • Patent Document 1 The point of Patent Document 1 is that glass is used as a core and a solenoid type coil is formed so as to wind around the core.
  • the key technique in this configuration is how to form a through hole in the glass and make it conductive to form a through electrode.
  • Patent Document 2 there is a method described in Patent Document 2. That is, a hole halfway in the thickness direction of the glass is formed in the glass core in a state thicker than the final form by a Bosch process or the like, and a continuous conductive layer is formed on the side wall or the bottom surface of the hole, and then the hole opening is formed.
  • There is a method of obtaining a conductive through electrode by polishing the glass from the opposite side and scraping it off beyond the bottom surface.
  • FIG. 1 (c) when a glass core with a through electrode is obtained by this method and then an attempt is made to conduct conduction from the through electrode to the front and back surfaces of the glass, the side of the through electrode exposed by polishing is as shown in FIG. 1 (c).
  • the portion to be connected is limited to the cross-sectional portion of the conductor layer on the side wall of the through hole, there is a concern that the connection reliability may be insufficient due to the small connection area.
  • reference numeral 11 is a glass core
  • reference numeral 39 is a through electrode.
  • An object of the present invention has been made in view of the above problems, and is to provide a simpler through silicon via and to provide a reliable electrical connection with a through silicon via thereafter. Further, the present invention provides a multilayer substrate with a high-frequency LC filter having a glass having a through electrode as a core.
  • one aspect of the present invention is a glass substrate provided with through holes penetrating the first surface, the second surface opposite to the first surface, and the first surface and the second surface.
  • the hole diameter of the through hole decreases from the first surface side to the second surface side, and a layered structure mainly composed of a metal or a compound thereof is formed on the second surface in a state where the hole is completely closed.
  • the gist is that it has been done.
  • a lid-like structure that completely closes the through hole is formed of a layered structure. Therefore, as shown in FIG. 2 (d), the through hole is formed when conducting with the through electrode 39.
  • the entire portion of the lid that covers the can be targeted for conduction. As a result, it is possible to obtain a connection with remarkably high reliability as compared with the case where only the cross section of the conductor layer is targeted.
  • the through electrode has three layers, and the first layer is the first glass surface of the side wall of the through hole. A part of the side and a part or the whole surface of the bottom of the through hole on the second side of the through hole covering the opening on the second side of the through hole are arranged, and the second layer is the first layer and the first layer. It is arranged so as to cover the side wall exposed from the first layer and the bottom portion of the through hole on the second surface side, and the third layer is arranged on the second layer.
  • This configuration describes a configuration for conducting conduction inside the through hole, and asserts how to easily and surely form a conductor layer in the through hole where it is difficult to introduce a conductor. doing.
  • the metal is preferably nickel, chromium or an alloy thereof.
  • the fragile portion is given priority by applying hydrofluoric acid treatment to the glass in which the fragile portion is formed in advance. There is something that can be removed to make a hole.
  • the above configuration is based on this assumption, and is resistant to corrosion against hydrofluoric acid so that the fragile part is covered so that the hydrofluoric acid from which the fragile part has been removed does not invade from there during the hydrofluoric acid treatment. It means that the metal having the above is arranged.
  • the glass after removing the fragile portion with hydrofluoric acid has a bottomed via whose bottom is covered with a hydrofluoric acid-resistant metal.
  • At least one layer of the first layer to the third layer is composed of a single layer or a plurality of layers, respectively.
  • Each layer constituting the conductive layer may require the intervention of a layer other than the main layer, such as a layer for improving adhesion with the underlying layer and a layer for a substance acting as a catalyst for a chemical reaction.
  • the right is claimed as a glass core multilayer wiring board having a higher quality due to the existence of those layers.
  • the first layer of the through electrode may be configured by sputtering.
  • the species to be laminated is originally outside the glass material, and the orbit of the species when it is introduced into the hole of the glass core is parallel to or close to the side wall of the hole of the glass core. This is because it is difficult to exchange energy required for the chemical species to form a film on the side wall with the chemical species forming the side wall.
  • isotropic methods of chemical species movement such as electroless plating, this difficulty is greatly reduced, but on the other hand, sufficient adhesion to the sidewalls of the holes formed in the glass core. It becomes difficult to secure sex.
  • the sputtering method is a highly anisotropic film formation method in which chemical species are linearly skipped from the outside of the glass core toward the glass core and collided to form a film. It is easy to increase the size, and it is relatively easy to strengthen the adhesion. In addition, by allowing gas molecules to exist in the chamber appropriately, chemical species are scattered by collision with them, and film formation is performed to some extent even in places that are originally disadvantageous for film formation. Is possible. For the above reasons, it is the meaning of this configuration to claim the right to provide a glass core multilayer substrate having more excellent physical properties by using sputtering for forming a conductive film of holes in the glass core. By the way.
  • the second layer of the through electrode may be formed by electroless plating.
  • the first layer of the conductive layer by sputtering described above is a method that makes it relatively easy to form a film on the side wall in the hole.
  • the difficulty of forming a film on the side wall of the through hole becomes higher as the position is farther from the hole opening and as the hole opening diameter becomes smaller.
  • the first conductive layer is laminated on the surface of the glass core, the bottom portion of the through hole in the glass core, and the portion close to the opening diameter of the side wall of the hole in the glass core. In many cases.
  • the conductive layer or the conductive layer or the portion of the side wall of the hole, which is far from the opening of the hole, is formed by another method. It becomes necessary to stack the seed layers.
  • the electroless plating method has an advantage that the movement of chemical species is isotropic and there is less difficulty in forming a film on the side wall of the through hole.
  • the adhesion to the glass is generally low, there is a portion formed on the first layer of the conductive layer in addition to the portion directly formed on the glass, and the adhesion there is improved.
  • the third layer of the through electrode may be formed by electroplating.
  • the third layer 32 is the main layer of the conductive layer, and is assumed to occupy most of the total thickness (see FIG. 3D). Then, at the stage where the second layer 29 is laminated, the entire inner wall of the hole is covered with the conductive layer. Therefore, as a method for laminating the third layer, it is considered that a method capable of forming a thick layer to some extent relatively quickly is suitable on the premise of making the material to be laminated conductive. Therefore, by adopting electrolytic plating as the film forming method of the third layer, a higher quality glass core multilayer wiring board can be obtained.
  • a wiring layer made of a conductor is arranged on the first surface and the second surface, and an insulator layer and a conductor wiring layer are alternately laminated on the wiring layer.
  • the wiring layer may be divided into several layers and stacked, and an insulator layer may be sandwiched between them to form a structure for avoiding a short circuit. It will be one of the solutions.
  • a through electrode is provided by providing a hole penetrating the insulator layer and then arranging a conductive substance inside the hole, and the through electrode provides electrical conduction between the conductor wiring layers. It may be configured. Each wiring layer is insulated by an insulator layer between the layers alone, but in order to exhibit the required functions, conduction must be taken at an appropriate place as necessary. As a method for this, a higher quality glass core multilayer wiring board can be obtained by providing a via in the insulator layer and filling it with a conductive substance to form a through electrode.
  • an inductor composed of a solenoid type coil that spirally winds a glass core is formed in a layered structure by connecting a through electrode and both wiring layers installed on the first surface and the second surface. It may be arranged inside the body.
  • the reason for using glass as the core material is that it has a smooth surface, so high dimensional stability can be expected for the wiring layer formed on it, and its low dielectric constant makes it suitable for high-frequency circuits. It can be said that it is expensive. By positively utilizing this, it becomes possible to build an inductor for high frequency around the glass core.
  • the capacitor is formed by arranging at least one electrode in the conductor layer and arranging the other electrode parallel thereto with the dielectric layer interposed therebetween.
  • the capacitor may be arranged inside the layered structure. According to this configuration, it is possible to make a high-frequency component in the substrate by taking advantage of the characteristics of glass.
  • a frequency filter may be formed by appropriately connecting a pair or more of inductors and capacitors, and the frequency filter may be arranged inside a multilayer substrate. According to this configuration, a high-quality filter-embedded substrate can be obtained by incorporating a frequency filter composed of an inductor and a capacitor in a glass-core multilayer wiring board.
  • the required capacitors and inductance are calculated by simulation software according to the frequency band of the radio waves that pass or block.
  • a filter that transmits a band of 3300 MHz or more and 3700 MHz or less has a circuit configuration as shown in FIG.
  • the size of the electrodes, the distance between the electrodes, and the dielectric constant of the dielectric, and for the inductor, the cross-sectional area of the winding, the number of windings, the length, etc. are the workability and space. Design while taking efficiency into consideration. Examples of the design are shown in Tables 1 and 2.
  • the capacitor has a structure in which a dielectric is sandwiched between two conductor plates.
  • the lower electrode 30 is laminated on the insulating resin layer 11 formed directly above the glass substrate (not shown) or on the glass substrate to form a conductor pattern, and the conductor is formed.
  • the dielectric layer 33 is laminated on the pattern, and the conductor 36 serving as the upper electrode is further laminated on the dielectric layer 33.
  • the lower electrode 30 and the upper electrode 36 generally have a multilayer structure including a seed layer and a conductive layer.
  • FIG. 5 For inductors, the same performance as spiral coils can be built into a board with through holes.
  • a parallel flat glass substrate having through holes arranged in two rows is transparently shown.
  • wirings 22 and 31 are formed on the front and back surfaces of the glass substrate so as to connect the openings of the adjacent through holes, and penetrate through the inner wall of the through holes communicating with the front and back surfaces of the glass substrate.
  • a conductor layer as the electrode 39 is formed to form a through conductive via (hereinafter referred to as TGV).
  • the nth TGV in the first column is TGV (1, n)
  • the nth TGV in the second column is TGV (2, n).
  • the wiring 22 The TGV (1, n), the wiring 21, and the TGV (1, n + 1) can form an open circuit in which the conductor makes one round (one turn) around the inside and the surface of the glass substrate. By passing a current through this circuit, it can function as an inductor. The characteristics of the inductor can be adjusted, for example, by changing the number of turns.
  • the glass core multilayer wiring board of the present embodiment has a first surface and a second surface opposite to the first surface, and the through holes have a smaller hole diameter from the first surface side to the second surface side.
  • a glass substrate provided with, a through electrode arranged along the side wall of the through hole, and a layered structure formed of a conductive material (a material mainly composed of a metal or a compound thereof) on both sides of the glass substrate.
  • the layered structure on the second surface side is formed so as to close the opening of the through hole, and constitutes a bottom portion of the through hole on the second surface side.
  • Through electrodes have three layers.
  • the first layer of the three layers is a part of the side wall of the through hole on the glass first surface side and the bottom of the through hole on the second surface side that closes the opening on the second surface side of the through hole. It is placed on a part or the entire surface of the part.
  • the second layer of the three layers is arranged so as to cover the first layer and the side wall of the through hole exposed from the first layer and the bottom portion of the through hole on the second surface side.
  • the third layer of the three layers is arranged on the second layer.
  • the metal contained in the conductive material constituting the layered structure is preferably nickel, chromium or an alloy thereof. At least one of the three layers consists of a plurality of layers.
  • the layered structure has a wiring layer made of conductors arranged on the first surface and the second surface, and an insulator layer and a conductor wiring layer alternately laminated on the wiring layer. It has a hole that penetrates the insulator layer and a through electrode made of a conductive substance arranged inside the hole, and the through electrode electrically connects the wiring layers arranged on the first and second surfaces. It is preferable that it is conducted with.
  • an inductor made of a solenoid type coil that spirally winds the glass core may be formed. Even if one electrode is arranged in the conductor layer and the other electrode parallel to it is arranged across the dielectric layer to form a capacitor, and the capacitor is arranged inside the layered structure. Good.
  • an inductor made of a solenoid type coil that spirally winds the glass core is formed. Further, one electrode is arranged in the conductor layer, and the other electrode paired with the other electrode is arranged so as to sandwich the dielectric layer to form a capacitor, and the capacitor is arranged inside the layered structure. .. A pair or more of inductors and capacitors may be connected to form a frequency filter, and the frequency filter may be arranged inside the layered structure.
  • the first layer is made by, for example, sputtering.
  • the second layer is made by, for example, electroless plating.
  • the third layer is made by electrolytic plating.
  • a method of manufacturing the glass core multilayer wiring board of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 39.
  • the dimensions and the like shown below are reference values, and the present invention is not limited thereto.
  • a low-expansion glass core 11 (rectangular plate having a thickness of 500 ⁇ m and a size of 320 mm ⁇ 400 mm, CTE: 3.5 ppm / K) is prepared.
  • a femtosecond laser is irradiated from the first surface 12 side of the glass core 11, and laser modification which is the starting point of the through hole during the subsequent glass etching with hydrofluoric acid is performed.
  • a portion 14 (fragile portion 14 in the glass core) is formed.
  • the focal point of the femtosecond laser was continuously moved during machining so that the modified portion was continuously formed from a position 200 ⁇ m deep from the first surface of the glass core to the depth of the second surface.
  • a chromium layer 15 (hydrofluoric acid resistant layer 15) was formed on the entire surface of the second surface 13 of the glass core by sputtering to a thickness of 200 nm.
  • a copper layer 16 having a thickness of 200 nm was formed on the chromium layer 15 by sputtering. Since the chromium layer 15 has corrosion resistance to hydrofluoric acid, it has an effect of stopping the etching at the time of subsequent glass etching.
  • the photoresist 17 was applied onto the sputter layer on the second surface of the glass core. Further, as shown in FIG. 9 (f), patterning was performed by photolithography so that the portion to be used as the wiring layer later was exposed.
  • a copper wiring layer 18 (wiring layer) having a thickness of 12 ⁇ m is formed in a portion exposed from the photoresist pattern on the second surface side of the glass core by electrolytic copper plating. did.
  • the photoresist 17 forming the resist pattern was peeled off and removed. In this state, a chromium layer for hydrofluoric acid resistance and a sputtered copper layer are laminated on the portion of the second surface of the glass core that is not a wiring pattern. Therefore, as shown in FIG. 11 (i), those layers are removed by a wet etching process.
  • the electrolytically plated copper layer at the top of the wiring pattern also dissolves slightly, but the thickness is much larger than the chromium layer and the sputtered copper layer, so the etching conditions and etching time should be adjusted appropriately. If selected, only the unnecessary chrome layer and sputtered copper layer are removed, and the copper pattern and the underlying chrome layer and sputtered copper layer remain on the second surface of the glass core.
  • an insulating resin sheet was laminated on the second surface side of the glass core to form an insulating resin layer 19.
  • an insulating resin (trade name "ABF-GX-T31R") manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd. was used as the insulating resin sheet, and a vacuum press type laminator was used for laminating, but this is not always the case.
  • the insulating resin sheet may be appropriately selected without limitation.
  • the thickness of the insulating resin sheet is 25 ⁇ m, but in this regard, a thickness that completely covers the wiring layer on the second surface of the glass core is required. In the case of the example, the thickness of the wiring layer is about 12 ⁇ m including the base such as the hydrofluoric acid resistant layer, so that the thickness of the insulating resin sheet is judged to be sufficient.
  • a through hole 20 (via 20 provided in the insulating resin layer) for conduction was processed in the insulating resin layer on the second surface side of the glass core.
  • a laser processing machine was used to set the hole diameter so that the inlet side (upper side in FIG. 12 (k)) had a tapered shape of 60 ⁇ m and the hole bottom side had a tapered shape of 45 ⁇ m.
  • the processing method, hole diameter, and shape are not limited to this, and may be appropriately selected according to the purpose.
  • desmear processing was performed with a liquid containing an aqueous potassium permanganate solution as a main component after laser processing. The purpose is to remove the dissolved component of the resin by laser processing from the hole bottom part to completely expose the conductor to the hole bottom part, and to appropriately roughen the resin surface to improve the adhesion of the wiring seed layer described later. ..
  • FIG. 12 (l) copper was used as a conductive seed layer on the surface of the insulating resin layer on the second surface side of the glass core and the inner wall of the holes processed in the resin layer by an electroless plating method.
  • the layers 21 were laminated to form a wiring layer.
  • the thickness of the conductive seed layer was set to 500 nm.
  • the formation of the conductive seed layer is not limited to this in terms of both the material and the processing method, and may be appropriately selected according to the purpose.
  • FIG. 13 (m) a pattern by the photoresist 17 is formed on the resin layer laminated on the second surface side of the glass core so that only the portion to be the wiring layer is exposed. did.
  • FIG. 13 (m) a pattern by the photoresist 17 is formed on the resin layer laminated on the second surface side of the glass core so that only the portion to be the wiring layer is exposed. did.
  • FIG. 13 (m) a pattern by the photoresist 17 is formed on the resin layer laminated on the second surface
  • electrolytic copper plating 22 was applied to the portion exposed from the photoresist pattern by electrolytic plating.
  • the copper thickness of the electrolytic copper plating 22 was set to 12 ⁇ m.
  • the copper thickness and the laminating method are not limited to this, and may be appropriately selected according to the purpose.
  • the photoresist pattern was peeled off and removed.
  • the portion where the wiring pattern is formed and the portion where the conductive seed layer is applied are mixed on the insulating resin layer laminated on the second surface side of the glass core.
  • the conductive seed layer exposed on the upper surface of the insulating resin on the second surface of the glass core was melted and removed by a soft etching treatment.
  • the wiring pattern is slightly dissolved by the soft etching treatment, the thickness is much larger than that of the conductive seed layer, so that the wiring pattern is not removed and only the exposed conductive seed layer is removed.
  • an adhesive layer 24 is provided over the entire conductor wiring layer on the second surface side of the glass core, and the carrier glass 25 is laid on the adhesive layer 24. Since the carrier glass 25 will be removed later, the adhesive layer 24 can be temporarily attached, and the thickness of the carrier glass 25 is 1 mm.
  • the thickness of the carrier glass 25 is not particularly limited, and one suitable for the purpose may be selected depending on the handling, the rigidity of the substrate, and other conditions.
  • the substrate was subjected to hydrofluoric acid etching to thin the glass core 11 from the first surface side.
  • the glass of the glass core was thinned in parallel with the second surface until the etching reached the modified part inside the glass core.
  • the etching rate there is high so that it is as if the glass is thinned while making holes.
  • the hydrofluoric acid etching of glass conditions are set in advance, and when the glass thickness reaches 200 ⁇ m, the hole diameter on the first surface side is 90 ⁇ m and the hole diameter on the second surface side is 70 ⁇ m.
  • the titanium layer 27 and the copper layer 28 as the first layer were laminated in this order on the surface including the inner wall of the hole on the first surface of the glass core.
  • Lamination was performed by sputtering, and the thickness of the titanium layer was set to 50 nm and the thickness of the copper layer was set to 300 nm.
  • the side wall reaches about 50 nm from the hole entrance for the film around the inner wall of the hole, and the hole bottom is formed in the same way as the non-hole surface. It was confirmed that a film could be formed.
  • a nickel layer 29 as a second layer was laminated on the surface and holes of the first surface of the glass core by electroless plating. The thickness of nickel was 200 nm.
  • a photoresist layer 17 was provided on the first surface side of the glass core, and photolithography patterning was performed so that a portion to be used as a wiring pattern later was exposed.
  • copper 30 to 32 are laminated by an electrolytic plating method on a photoresist pattern on the first surface of the glass core where the resist is removed and the base is exposed. did. Conditions were set in advance with the target value of copper thickness being 12 ⁇ m.
  • the dielectric layer 33 sandwiched between both electrodes of the capacitor built in the multilayer substrate was formed.
  • the dielectric layer 33 was first formed on the entire uppermost surface of the glass core on the first surface side so that unnecessary portions could be removed later.
  • Aluminum nitride was selected as the dielectric, laminated using sputtering, and the thickness was set to 200 nm.
  • a titanium layer 34 was formed on the upper front surface of the dielectric layer. This later serves as an adhesion layer for forming the upper electrode of the capacitor.
  • the thickness to be laminated was set to 50 nm, and sputtering was selected as the lamination method.
  • the copper layer 35 was laminated on the entire surface of the uppermost titanium layer on the first surface of the glass core. It serves as a conductive seed for later electrolytic copper plating of copper.
  • the thickness to be laminated was 300 nm, and sputtering was selected as the lamination method.
  • a photoresist layer 17 is formed on the sputtered copper layer on the uppermost layer on the first surface of the glass core, and then electrolytic copper is formed by photolithography.
  • the pattern was formed by removing the photoresist of the portion forming the upper electrode of the capacitor by plating.
  • the first surface of the glass core was subjected to electrolytic copper plating to form the electrode 36 on the capacitor.
  • the plating thickness was set to 8 ⁇ m.
  • the photoresist layer 17 on which the resist pattern was formed was peeled off.
  • an extra layer is laminated other than the portion where the electrode on the capacitor is formed.
  • an extra layer is laminated on the glass surface in the order of a titanium layer, a copper layer, a nickel layer, a dielectric layer, a titanium layer, and a copper layer from the bottom. Therefore, in the following steps, these extra layers were sequentially removed.
  • the photoresist 17 covers the upper electrode 36 of the capacitor, the dielectric layer 33 below it, and the lower electrode 30 of the capacitor, and later removes the unnecessary layers together. Protected from being done. Subsequently, as shown in FIG. 29 (af), the copper layer 35 by sputtering, which is located at the top of the unnecessary layers, was removed by soft etching. Subsequently, as shown in FIG. 30 (ag), the titanium layer 34 in the region where the photoresist 17 was not formed and the dielectric layer 33 made of aluminum nitride under the titanium layer 34 were removed.
  • the dry etching method was selected as the method, but the method is not limited to this method and can be freely selected as appropriate.
  • an insulating resin sheet was laminated on the first surface side of the glass core to form an insulating resin layer 19.
  • an insulating resin (trade name "ABF-GX-T31R") manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd. was used as the insulating resin sheet, and a vacuum press type laminator was used for laminating, but this is not always the case.
  • the insulating resin sheet may be appropriately selected.
  • the thickness of the insulating resin sheet is set to 25 ⁇ m, but for this purpose, a thickness that completely covers the wiring layer and the capacitor on the first surface of the glass core is required. In the case of the example, the thickness from the surface of the first surface of the glass core to the electrode on the capacitor is about 21 ⁇ m including each base layer, so it was judged that 25 ⁇ m is sufficient for the thickness of the insulating resin sheet. ..
  • a through hole 20 for conduction was formed in the insulating resin layer 19 on the first surface side of the glass core.
  • a laser processing machine was used to set the hole diameter to have a tapered shape of 60 ⁇ m on the inlet side and 45 ⁇ m on the bottom side of the hole.
  • the processing method, hole diameter, and shape are not limited to this, and may be appropriately selected according to the purpose.
  • desmear processing was performed with a liquid containing an aqueous potassium permanganate solution as a main component after laser processing. The purpose is to remove the dissolved component of the resin by laser processing from the hole bottom part to completely expose the conductor to the hole bottom part, and to appropriately roughen the resin surface to improve the adhesion of the wiring seed layer described later. ..
  • the surface of the insulating resin layer 19 on the first surface side of the glass core and the inner wall of the holes processed into the resin layer are subjected to electroless plating as a conductive seed layer.
  • the copper layers 21 were laminated to form a wiring layer.
  • the thickness of the conductive seed layer was set to 500 nm.
  • the formation of the conductive seed layer is not limited to this in terms of both the material and the processing method, and may be appropriately selected according to the purpose.
  • FIG. 36 (am) a pattern by the photoresist 17 is formed on the resin layer laminated on the first surface side of the glass core so that only the portion to be the wiring layer is exposed. did.
  • FIG. 37 an
  • electrolytic copper plating was applied to a portion exposed from the photoresist pattern by electrolytic plating.
  • the copper thickness 37 was set to 12 ⁇ m.
  • the copper thickness and the laminating method are not limited to this, and may be appropriately selected according to the purpose.
  • FIG. 38 (ao) the photoresist 17 forming the photoresist pattern was peeled off and removed.
  • FIG. 39 (ap) the carrier glass 25 attached to the first surface side of the glass core was removed.
  • the removal is performed by a mechanical method, but the present invention is not particularly limited, and a method suitable for the purpose may be appropriately selected.
  • the layer structure of the multilayer board is composed of a glass core and a wiring layer directly installed on the front and back surfaces thereof, and an insulator layer provided on both sides of the glass core and a wiring layer provided on the glass core. Although it is established, if necessary, an insulator layer and wiring may be further superimposed on this.
  • the scope of the present invention is not limited to the exemplary embodiments illustrated and described, but also includes all embodiments that provide an effect equal to that intended by the present invention. Furthermore, the scope of the present invention is not limited to the combination of the features of the invention defined by the claims, but may be defined by any desired combination of the specific features of all the disclosed features. In addition, the entire contents of Japanese Patent Application No. 2019-208248 (filed on November 18, 2019), for which the present application claims priority, form a part of the present disclosure by reference.

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Abstract

より簡便なガラス貫通電極を提供し、かつその後の貫通電極との確実な電気的接続を提供する。第１面側から第２面側に向けて孔径が小さくなる貫通孔が設けられたガラス基板と、貫通孔の側壁に沿って配置された貫通電極と、ガラス基板の両面にそれぞれ形成された層状構造体と、を有し、第２面側の層状構造体は、貫通孔をふさぐ状態で形成されて、貫通孔の第２面側の底の部位を構成し、貫通電極は、３つの層を有し、３つの層のうちの第１層は、貫通孔の側壁のガラス第１面側の一部及び、貫通孔の第２面側の開口部をふさいでいる貫通孔の第２面側の底の部分の一部若しくは全面に配置され、３つの層のうちの第２層は、第１層及び第１層から露出した貫通孔の側壁及び貫通孔の第２面側の底の部位を覆うように配置され、３つの層のうちの第３層は、第２層上に配置される。

Description

ガラスコア多層配線基板及びその製造方法
　本発明は、貫通孔を設けたガラス基板を有する多層配線基板及びその製造方法に関する。
　近年の通信産業、通信機器を取り巻く状況をみると、動画配信サービスの拡大などを背景として通信データ量が増大しており、この傾向は今後も続くと予想されている。代表的な通信機器であるスマートフォンを例にとると、通信量増大に対応するために、Ｈｉｇｈ　Ｂａｎｄ（２．３～６．０　ＧＨｚ）ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ：ＴＤＤ）、ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ　Ｉｎｐｕｔ　Ｍｕｌｔｉ　Ｏｕｔｐｕｔ）等の新たな通信技術が普及し、それに伴い、１台のスマートフォンが使用するＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）フィルタの数が増加している。
　セルラー通信の送受信二重化方式には、ＴＤＤとＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｉｖｉｓｉｏｎ　Ｄｕｐｌｅｘ）とがある。ＴＤＤは一つの通信帯域を時分割で二重化連続し、ＦＤＤは隣接した１組の通信帯域（送信帯域をＵＬ：Ｕｐ　Ｌｉｎｋ，　受信帯域をＤＬ：Ｄｏｗｎ　Ｌｉｎｋと呼ぶ）を使用して二重化する。
　送受信で電波を対称に使用するＦＤＤに対し、ＴＤＤは、非対称な使用が可能であり、電波利用効率において原理的に優位である。また、２波長帯を使うＦＤＤに対し、１波長帯で実現するＴＤＤは、回路構成もよりシンプルになる。
　このように、ＴＤＤは、原理的優位性を有するものの、デジタルセルラー通信サービス開始当初は端末・基地局同期精度が低く、送信期間と受信期間の間に長いブランク期間を設ける必要がある。更に、電波利用効率でもＦＤＤが優位だったため、ＦＤＤから普及が進んだ。
　現在のセルラー通信の周波数は４６０ＭＨｚから６ＧＨｚまでの帯域が割り当てられている。
　電波は、より低周波において伝達特性（減衰特や障害物回避など）に優れるため、１ＧＨｚ以下の帯域を用いてＦＤＤから普及が進んだ。
　しかし、近年の通信量拡大に伴い、１ＧＨｚ以下の帯域の利用状況は早々に過密化し、現在は２ＧＨｚまで過密化が進んでいる。このような状況に対し、近年の基地局・端末同期技術の進歩が、ＴＤＤのブランク期間を短縮し、ＴＤＤの普及を加速している。
　同期技術の進歩は、ブロードバンドによる高速通信にも繋がっている。サービス開始当初のＦＤＤ帯域幅は２０ＭＨｚ以下であったが、現在のＴＤＤは２００ＭＨｚのブロードバンドで利用されており、更なる広帯域化が決まっている。このような状況を背景とし、今後は、未使用帯域が広がる２．３～６．０　ＧＨｚでブロードバンドＴＤＤの普及が進むと考えられる。
　スマートフォンは、ノイズとなる外来通信波から使用通信帯域を隔離するために、帯域毎にバンドパスフィルタ（以降、ＢＰＦと略す、又は周波数フィルタと呼ぶ場合がある）を使用する。
　各国の各キャリアが使用する通信帯域は、３ＧＰＰ　（Ｔｈｉｒｄ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ　Ｐｒｏｊｅｃｔ）が仕様の検討・作成を行っており、通信キャリアに割り当てられる帯域にはｂａｎｄナンバーが付与される。
　一例としてｂａｎｄ１２は、ＦＤＤ方式、ＵＬ　６９９～７１６ＭＨｚ、ＤＬ　７２９～７４６ＭＨｚと規定されている。これは、幅１７ＭＨｚの狭い帯域を１３ＭＨｚの近接した間隔で利用する仕様であり、周波数フィルタにはシャープなバンドパス特性をもつＡＷ（Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）が用いられる。
　ＡＷフィルタには、ＳＡＷ　（Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）フィルタと、ＢＡＷ　（Ｂａｌｋ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅ）フィルタがある。ＳＡＷフィルタは圧電体の上に櫛歯型対向電極を形成し、表面弾性波の共振を利用するフィルタである。ＢＡＷフィルタには、ＦＢＡＲ型　（ｆｉｌｍ　ｂｕｌｋ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）とＳＭＲ型（ｓｏｌｉｄ　ｍｏｕｎｔｅｄ　ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）がある。ＦＢＡＲは、圧電体フィルムの下にキャビティを設けバルク弾性波の共振を利用するフィルタである。ＳＭＲは、キャビティの代わりに圧電膜の下に音響多層膜（ミラー層）を設けることで弾性波を反射させ共振を利用するフィルタである。ＦＢＡＲは、フィルタ特性の急峻性と許容挿入電力においてＳＭＲに優れ、現在のＢＡＷの主流となっている。ＦＢＡＲは、前述したキャビティを高度なＭＥＭＳ技術で形成するため、ＳＡＷより高価であるといわれている。
　ＢＡＷは、ＳＡＷに比較して、許容挿入電力などの点で高周波特性に優れ、利用周波数において下記のような帯域の棲み分けがある。
　Ｌｏｗ　Ｂａｎｄ　（～１．０ＧＨｚ）：ＳＡＷ
　Ｍｉｄｄｌｅ　Ｂａｎｄ　（１．０～２．３ＧＨｚ）：ＳＡＷ又はＢＡＷ
　Ｈｉｇｈ　Ｂａｎｄ　（２．３ＧＨｚ～）：ＢＡＷ
　世界各国で使用するハイエンド・スマートフォンは、各国地域とキャリアに応じｂａｎｄ（帯域）を切り替えて通信するため、１０～２０ｂａｎｄの複雑なＲＦ（Ｒａｄｉｏ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）回路を内蔵している。回路基板配線の複雑化は信号干渉を生じるため、ハイエンド・スマートフォンでは、帯域や通信方式毎に、周波数フィルタ、アンプ、スイッチをまとめてモジュール化し、回路基板配線を単純化している。
　またスマートフォンでは、厚さ６ｍｍ程度の筐体に、回路基板と表示素子を重ねて実装するため、モジュール厚は０．６～０．９ｍｍ程度に納める必要がある。
　ソレノイド型コイルとキャパシタを組み合わせたＬＣフィルタも、周波数フィルタとして使用できる。しかしながら、ＡＷフィルタに比較し閾値特性がブロードなため、隣接する２帯域を同時使用するＦＤＤに利用することはできなかった。ところが、１帯域で運用するＴＤＤでは、ＬＣフィルタを周波数フィルタとして用いることが可能である。
　また、ＬＣフィルタは、ＡＷフィルタに比較して、許容挿入電力、広通信帯域（ブロードバンド）、温度ドリフトなどの優位性を有する。一方、ＬＣフィルタは、通過対象の周波数帯に対する減衰特性が穏やかであるため、これまでは受信規格を満足しない場合があった。しかし、３．５ＧＨｚ帯の標準仕様の最適化が行われたことにより、状況が好転し、ＬＣフィルタは、今後普及するＨｉｇｈ　Ｂａｎｄ（３．５～６．０　ＧＨｚ）ＴＤＤ用の周波数フィルタとして有望な技術となった。しかしながら、従来のＬＴＣＣ（Ｌｏｗ　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｃｏ－ｆｉｒｅｄ　Ｃｅｒａｍｉｃｓ）で製造するチップＬＣフィルタは、ＡＷフィルタに比べサイズが大きく、特に厚みの問題から、ハイエンド・スマートフォンの薄型モジュールに搭載することは困難だった。
　同様に今後普及が進む、ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）は、複数ｂａｎｄの同時使用により高速通信を実現する技術であり。同時使用する複数ｂａｎｄの中には２．３～６．０　ＧＨｚ　帯　ＴＤＤも含まれる。
　ＣＡの周波数フィルタでは、同時使用する他のｂａｎｄ信号が抑制対象ノイズとなり、従来の外来信号に比べ、ノイズの強度が非常に大きい。
　このため、モジュール化においても、従来帯域や通信方式単位から、ＣＡ単位での最適化に変更する必要がある。
　このように、スマートフォンの薄型モジュール内に、いかにしてＬＣフィルタを実装するかという課題がある。これに対し、回路基板にコイルを内蔵することで、よりコンパクトな回路構成を実現する技術が、特許文献１に開示されている。
特開２００５－２６８４４７号公報 特開平７－１９３２１４号公報
　特許文献１のポイントは、ガラスをコアとすることと、コアの周りを巻くようにソレノイド型コイルを形成する点である。しかし、この構成の場合にキーとなる技術は、いかにしてガラスに貫通孔を形成して、それを導電化して貫通電極を形成するかということである。
　これに対し、例えば特許文献２に記載の方法がある。すなわち、最終形態よりも厚い状態のガラスコアにＢｏｓｃｈプロセスなどにてガラスの厚さ方向の途中までの孔を形成し、その側壁や底面に連続した導電層を形成してから、孔開口部の反対側からガラスを研磨してゆき、底面部を超えて削り落とすことによって、導電化した貫通電極を得る方法がある。
　ところが、この方法にて貫通電極付きのガラスコアを得たのちに、貫通電極からガラス表裏面に対する導通を取ろうとすると、研磨にて露出した貫通電極の側において、図１（ｃ）に示すように、接続をとる部分が、貫通孔側壁上の導体層の断面部に限られるため、接続面積の小ささから、接続信頼性が不十分となる懸念がある。図１中、符号１１がガラスコアであり、符号３９が貫通電極である。
　また、Ｂｏｓｃｈプロセスにおいては、ドライエッチングにてガラスに孔を形成してゆくため、長時間を要し、実用性やコストなどの面で問題がある。
　本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より簡便なガラス貫通電極を提供し、かつその後の貫通電極との確実な電気的接続を提供するものである。また、貫通電極をもつガラスをコアとした、高周波ＬＣフィルタ付き多層基板を提供するものである。
　課題解決のために、本発明の一態様は、第１面、第１面と反対側の第２面、第１面と第２面を貫通する貫通孔が設けられたガラス基板であって、貫通孔の孔径が、第１面側から第２面側に向けて小さくなっていて、かつ第２面において、孔を完全にふさぐ状態で、金属又はその化合物を主体とする層状構造体が形成されていることを要旨とする。
　この構成によれば、貫通孔を完全にふさぐ蓋状の構造体が層状構造体で形成されているため、図２（ｄ）に示すように、貫通電極３９と導通をとる場合に、貫通孔をふさいでいる蓋の部分全体を導通の対象とすることができる。この結果、導体層の断面のみを対象としていた場合と比較して、格段に高い信頼性をもった接続を得ることが可能である。
　また、本発明の態様においては、貫通孔の側壁に沿って配置された貫通電極を有し、貫通電極は、３つの層を有し、第１層は、貫通孔の側壁のガラス第１面側の一部及び、貫通孔の第２面側の開口部をふさいでいる貫通孔の第２面側の底に部分の一部若しくは全面に配置され、第２層は、第１層及び第１層から露出した側壁及び貫通孔の第２面側の底の部位を覆うように配置され、第３層は、第２層上に配置される。
　この構成は、貫通孔の内部の導通をとる構成について述べたものであり、導体を導入するのが困難な貫通孔内に対し、どのようにして簡便かつ確実に導体層を形成するかを主張している。
　また、本発明の一態様においては、上記金属又はその化合物を主体とする層状構造体において、その金属がニッケル、クロム又はその合金であることが好ましい。
　本発明の一態様によるガラスコア多層配線基板の製造方法の一つとして、後に実施形態で述べるように、予め内部に脆弱部を作ったガラスにフッ酸処理を加えることによって、脆弱部を優先的に除去して孔とするものがある。上記構成はそれを想定したものであり、フッ酸処理の際に、脆弱部を取り除いたフッ酸が、そこから先に侵入しないために、脆弱部に蓋をするようにフッ酸に対する耐腐食性を有する金属を配置しておくということを意味している。これによって、フッ酸によって脆弱部を取り除いたあとのガラスには、底部に耐フッ酸金属にて蓋をした有底ビアができることとなる。
　また、本発明の態様において、第１層から第３層の少なくとも１層が、それぞれ単層又は複数の層からなることが好ましい。
　導電層を構成する各層には、それぞれ、下地層との密着を向上させるための層や、化学反応の触媒として作用する物質の層など、主たる層以外の層の介在が必要な場合がある。本構成においては、その可能性を鑑み、それらの層の存在によって、更に質の高いガラスコア多層配線基板ができるものとして、その権利を主張するものである。
　また、本発明の態様において、貫通電極が有する第１層が、スパッタリングによってなる構成であっても良い。
　ガラス基板内の孔の、特に貫通孔の側壁に導電層を積層するのは、物理的な困難性を伴う。多くの場合、積層する化学種はもともとガラス材料の外側にあり、それをガラスコアの孔内に導入する場合の化学種の軌道が、ガラスコアの孔の側壁と平行若しくはそれに近い角度をなすため、化学種が側壁上に成膜するために必要なエネルギーのやりとりを、側壁を形成する化学種と行いにくいためである。
　例えば、無電解めっきのような、化学種の運動が等方的な方法に関しては、この困難性は大きく軽減されるが、他方、ガラスコアに形成された孔の側壁に対して、十分な密着性を確保するのが難しくなる。
　スパッタリング法は、ガラスコアの外側からガラスコアに向かって直線的に化学種をとばし、衝突させて製膜する、異方性の強い成膜法ではあるが、衝突の際における化学種の運動エネルギーを大きくしやすく、密着性を強くすることが比較的結容易である。それに加え、チャンバー内に適度に気体分子を存在させることによって、それとの衝突によって化学種を散乱させ、本来は成膜をするのに不利な位置関係にある場所にも、ある程度成膜をすることが可能である。以上のような理由より、ガラスコア内の孔の導電膜形成にスパッタリングを用いることによって、より物性の優れたガラスコア多層基板を提供できることについて、その権利を主張するのが、この構成の意味するところである。
　また、本発明の態様において、貫通電極が有する第２層が無電解めっきによってなる構成であってもよい。
　上記主張したスパッタリングによる導電層第１層は、比較的孔内の側壁にも成膜しやすい方法ではある。しかし、貫通孔の側壁上へ製膜する困難性は、その位置が孔開口部から遠くなればなるほど、また孔開口径が小さくなればなるほど高くなる。その結果、導電層第１層は図３（ｂ）に示すように、ガラスコア表面、ガラスコア内の貫通孔の底の部分、ガラスコア内の穴の側壁の開口径から近い部分に積層される場合が多くなる。
　そこで、図３（ｃ）に示すように、導電層第１層２７，２８が積層していない部分つまり、孔の側壁のうち孔の開口部から遠い部分に、他の方法によって、導電層あるいはそのシードとなる層を積層する必要が生じる。無電解めっき法は、化学種の運動が等法的であり、貫通孔の側壁への成膜に関しての困難性が低いという利点がある。半面、一般的にガラスに対する密着性が低いという点はあるが、ガラスに直接成膜される部分以外に導電層第１層の上に成膜される部分もあり、そこでの密着性が高くなるように、第１層、第２層を構成する物質を選んで、補うことも可能である。以上の理由より、ガラスコア内の孔の導電層の第２層２９の積層方法として無電解めっき法を選択することによって、より高品質なガラスコア多層配線基板が得られる。
　また、本発明の態様において、貫通電極が有する第３層が電解めっきによってなる構成であってもよい。
　第３層３２は、導電層の主層であり、全体の厚さのほとんどを占めることを想定している（図３（ｄ）参照）。そして、第２層２９を積層した段階において、孔の内壁すべては導電層で覆われている。そこで第３層の積層方法としては、積層対象部の導電化を前提として、ある程度厚い層を比較的早く成膜できる方法が適していると考えた。そこで、第３層の成膜方法として、電解めっきを採用することによって、より高品質なガラスコア多層配線基板が得られる。
　また、本発明の態様において、第１面及び第２面の上に、導体からなる配線層が配置され、更にその上に、絶縁体層と導体配線層を交互に積層することによってなる構成であっても良い。
　本基板の機能を達成するためには、必ず必要な量の導体配線があり、基板全体の面積に制限があって、それに導体配線を収めることができない場合、あるいは配線層の機能上の制約によって、それを厚さ方向に重ねるように配置する必要がある場合などに、配線層をいくつかの層に分割して重ね、その間に絶縁体層を挟むことによって、短絡をさける構造とすることが解決法の一つとなる。このような多層構造をとることによって、より高品質で付加価値の高いガラスコア多層配線基板が得られる。
　また、本発明の態様において、絶縁体層を貫通する孔を設けた上で、その内部に導電物質を配置することによって貫通電極を設け、該貫通電極によって、導体配線層間の電気的導通をとる構成でもよい。
　各配線層は、層のみでは、その間の絶縁体層によって絶縁しているが、必要な機能を発現するために、必要に応じて、適切な箇所で導通を取られねばならない。その方法として、絶縁体層内にビアを設け、それを導電物質で埋めることによって貫通電極にすることを採用することにより、より高品質なガラスコア多層配線基板が得られる。
　また、本発明の態様において、貫通電極と第１面、第２面上に設置された両配線層を接続することによって、ガラスコアを螺旋状に巻くようなソレノイド型コイルからなるインダクタを層状構造体内部に配置する構成でも良い。
　コア材料としてガラスを採用する理由として、平滑な表面を持つため、その上に形成する配線層についても、高い寸法安定性などが期待できたり、その誘電率の低さから、高周波回路に対する適性が高いことが挙げられる。そのことを積極的に利用して、高周波用のインダクタをガラスコアの周りに作りこむことが可能となる。
　また、本発明の態様において、少なくとも一方の電極について、導体層の中にそれが配置され、それと平行なもう一方の電極が、誘電体層を挟んで配置されることによってキャパシタが形成され、該キャパシタが層状構造体内部に配置された構成としてもよい。
　この構成によれば、ガラスの特性を活かして、高周波用部品を基板内に作りこむことが可能となる。
　また、本発明の態様において、インダクタとキャパシタを、一対又はそれ以上、適切に接続することによって、周波数フィルタを構成し、該周波数フィルタが多層基板内部に配置された構成としても良い。
　この構成によれば、ガラスコア多層配線基板内に、インダクタとキャパシタから構成される周波数フィルタを作りこむことで、良質なフィルタ内蔵基板が得られる。
　本発明の態様によれば、より簡便なガラス貫通電極を提供し、かつその後の貫通電極との確実な電気的接続を有するガラスコア多層配線基板を提供できる。
従来技術による、貫通電極の製造方法の参考図である。 本発明による、貫通電極の製造方法の参考図である。 本発明による、ガラスコアの孔内への導電の手順についての参考図である。 本発明の実施形態に含まれるキャパシタの断面図を示す図である。 本発明の実施形態に含まれるインダクタの斜視図を示す図である。 本発明の実施形態に含まれるバンドパスフィルタの回路図を示す図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。 本発明の実施形態にかかる回路基板の製造工程を説明する図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　なお、以下の説明は、本発明の一例に関するものであり、本発明は、これらによって限定されるものではない。
　また、本明細書中、「上」とはガラスコアから遠ざかる方向をいい、「下」とはガラスコアに近づく方向をいう。
　まず高周波フィルタとしての回路設計を行うため、通過又は遮断する電波の周波数帯域に応じて、必要なキャパシタとインダクタンスを、シミュレーションソフトによって算出する。例えば３３００ＭＨｚ以上、３７００ＭＨｚ以下の帯域を透過するフィルタについては、図６に示したような回路構成となる。そしてそれを実現するために、キャパシタについては、電極の大きさ、電極間の距離、誘電体の誘電率を、インダクタについては、巻きの断面積、巻き数、長さなどを、加工性やスペース効率を加味しながら設計する。その設計の例を表１及び表２に示す。なお、表２においてインダクタンスＬ１とＬ２の巻き数が空欄となっているが、これは両素子に求められるインダクタンスが非常に小さいため、１巻きすら必要でなく、直線状の配線の状態で生じる自己インダクタンスで足りることを意味している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　高周波モジュール用基板に搭載される他の帯域用のＢＰＦについても、同様の手順によって、キャパシタ、インダクタンスを計算し、必要な回路の設計を行う（数値については省略）。
　次に、ガラス基板をコア材として、その両面に配線層と絶縁樹脂層を交互に形成した基板を例にとって、ＬＣ回路を構成する回路素子としてのキャパシタとインダクタの例を、それぞれ説明する。
　キャパシタについては、二枚の導体板の間に誘電体を挟んだ構造とする。キャパシタの例としては、図４に示すように、不図示のガラス基板直上、又はガラス基板上に形成した絶縁樹脂層１１の上に、下電極３０を積層して導体パターンを形成し、かかる導体パターンの上に誘電体層３３を積層し、更にその上に上電極となる導体３６を積層したものである。下電極３０と上電極３６は、一般的にシード層と導電層からなる多層構造を有する。
　インダクタについては、らせん状のコイルと同様の性能を、貫通穴を備えた基板に内蔵することができる。図５においては、２列に並んだ貫通穴を有する平行平板状のガラス基板を透明化して図示している。図５において、ガラス基板の表裏面において隣接する貫通穴の開口部同士を接続するように配線２２，３１（配線層）を形成し、またガラス基板の表裏面を連通する貫通穴の内壁に貫通電極３９としての導体層を形成し、貫通導電ビア（以下ＴＧＶ）とする。
　ここで、図５において、１列目ｎ番目のＴＧＶを、ＴＧＶ（１，ｎ）とし、２列目ｎ番目のＴＧＶを、ＴＧＶ（２，ｎ）とする。裏面側の配線２２によりＴＧＶ（１，ｎ）とＴＧＶ（２，ｎ）とを接続し、表面側の配線３１によりＴＧＶ（１，ｎ）とＴＧＶ（２，ｎ＋１）とを接続すると、配線２２と、ＴＧＶ（１，ｎ）と、配線２１と、ＴＧＶ（１，ｎ＋１）とで、ガラス基板の内部と表面を導体が一周（一巻き）する、オープン回路を構成することができる。この回路に電流を流すことで、インダクタとして機能させることができる。インダクタの特性は、例えば、巻き数を変えることで調整することができる。
　次に、本実施形態のガラスコア多層配線基板の構成について説明する。
　本実施形態のガラスコア多層配線基板は、第１面と、その第１面と反対側の第２面とを有し、第１面側から第２面側に向けて孔径が小さくなる貫通孔が設けられたガラス基板と、貫通孔の側壁に沿って配置された貫通電極と、ガラス基板の両面にそれぞれ、導電材料（金属又はその化合物を主体とする材料）で形成された層状構造体と、を有する。第２面側の層状構造体は、貫通孔の開口部を塞ぐ状態で形成されて、貫通孔の第２面側の底の部位を構成する。貫通電極は、３つの層を有する。３つの層のうちの第１層は、貫通孔の側壁のガラス第１面側の一部及び、貫通孔の第２面側の開口部を塞いでいる貫通孔の第２面側の底の部分の一部若しくは全面に配置される。３つの層のうちの第２層は、第１層及び第１層から露出した貫通孔の側壁及び貫通孔の第２面側の底の部位を覆うように配置される。３つの層のうちの第３層は、第２層上に配置される。
　層状構造体を構成する導電材料が有する金属は、ニッケル、クロム又はその合金であることが好ましい。
　３つの層のうちの少なくとも１つの層は、複数の層からなる。
　層状構造体は、第１面及び第２面の上に配置された導体からなる配線層と、その上に交互に積層された絶縁体層及び導体配線層とを有する。
　絶縁体層を貫通する孔と、その孔の内部に配置された導電物質からなる貫通電極とを有し、貫通電極によって、第１面及び第２面の上に配置された配線層間が電気的で導通されていることが好ましい。
　貫通電極と第１面、第２面上に設置された両配線層が接続されることによって、ガラスコアを螺旋状に巻くようなソレノイド型コイルからなるインダクタが形成されていても良い。
　一方の電極が導体層の中に配置され、それと平行なもう他方の電極が、誘電体層を挟んで配置されることによってキャパシタが形成され、該キャパシタが層状構造体内部に配置されていてもよい。
　貫通電極と第１面、第２面上に設置された配線とが接続されることによって、ガラスコアを螺旋状に巻くようなソレノイド型コイルからなるインダクタが形成される。また、一方の電極が導体層の中に配置され、それと対になる他方の電極が、誘電体層を挟んで配置されることによってキャパシタが形成され、該キャパシタが層状構造体内部に配置される。インダクタとキャパシタが、一対又はそれ以上接続されて、周波数フィルタを構成し、該周波数フィルタが層状構造体内部に配置されていてもよい。
　第１層は、例えば、スパッタリングによってなる。
　第２層は、例えば無電解めっきによってなる。
　第３層は、電解めっきによってなる。
　次に、本実施形態のガラスコア多層配線基板の製造方法を、図７～図３９を参照して説明する。なお、以下に示す寸法等は、参考的な値であり、本発明はそれに限定されるものではない。
　まず、図７（ａ）に示すように、低膨張のガラスコア１１（厚さ５００μｍで３２０ｍｍ×４００ｍｍの長方形の板状、ＣＴＥ：３．５ｐｐｍ／Ｋ）を準備する。
　次に、図７（ｂ）に示すように、ガラスコア１１の第１面１２側からフェムト秒レーザーを照射し、後のフッ酸によるガラスエッチングの際に、貫通孔の起点となるレーザー改質部１４（ガラスコア内の脆弱部１４）を形成する。フェムト秒レーザーの焦点は、加工中に連続して動かし、改質部がガラスコアの第１面からの深さ２００μｍの位置から第２面の深さまで、連続的に形成されるようにした。
　次に、図８（ｃ）に示すように、ガラスコアの第２面１３全面に、スパッタリングにて、２００ｎｍの厚さにてクロム層１５（耐フッ酸層１５）を形成した。続いて、図８（ｄ）に示すように、クロム層１５の上に、スパッタリングにて、２００ｎｍの厚さにて銅層１６を形成した。クロム層１５は、フッ酸に対する耐腐食性があるため、後のガラスエッチングの際に、エッチングを止める効果がある。
　続いて、図９（ｅ）に示すように、ガラスコアの第２面上のスパッタ層の上に、フォトレジスト１７を塗布した。更に図９（ｆ）に示すように、後に配線層としたい部分が露出するように、フォトリソグラフィーによるパターニングを施した。
　続いて、図１０（ｇ）に示すように、電解銅めっきによって、ガラスコア第２面側のフォトレジストパターンから露出した部分に、１２μｍの厚さにて銅配線層１８（配線層）を形成した。その後で、図１０（ｈ）に示すように、レジストパターンを形成したフォトレジスト１７を剥離除去した。
　この状態では、ガラスコア第２面上の配線パターンでない部分には、耐フッ酸用のクロム層及びその上スパッタ銅層が積層されている。そこで、図１１（ｉ）に示すように、ウエットエッチング処理にて、それらの層を除去する。この際に、配線パターンの最上層にある電解めっきによる銅層も、若干溶解するが、クロム層、スパッタ銅層に比べて、その厚さが非常に大きいため、エッチング条件、エッチング時間を適切に選べば、不要なクロム層、スパッタ銅層のみを除去して、銅パターンとその下にあるクロム層、スパッタ銅層はガラスコア第２面上に残る。
　続いて、図１１（ｊ）に示すように、ガラスコア第２面側に絶縁樹脂シートを積層して、絶縁樹脂層１９を形成した。実例においては、絶縁樹脂シートとしては、味の素ファインテクノ株式会社製の絶縁樹脂（商品名「ＡＢＦ－ＧＸ－Ｔ３１Ｒ」）を使用し、積層に際しては真空プレス式のラミネータを用いたが、必ずしもこれに限るものではなく、絶縁樹脂シートを適宜選択してよい。絶縁樹脂シートの厚さは２５μｍとしたが、これに関しては、ガラスコア第２面上の配線層を完全に覆う厚さが必要である。実施例の場合は、配線層の厚さは、耐フッ酸層などの下地も込みで、１２μｍ程度であるので、絶縁樹脂シートの厚さは、２５μｍで十分と判断した。
　続いて、図１２（ｋ）に示すように、ガラスコア第２面側の絶縁樹脂層に導通のための貫通孔２０（絶縁樹脂層に設けられたビア２０）を加工した。加工に際しては、レーザー加工機を使用して、孔径は入り口側（図１２（ｋ）では上側）が６０μｍで、孔底側が４５μｍのテーパー形状となるように設定した。ただし、加工方法や孔径、形状に関しては、これに限るものではなく、目的に合わせて、適宜選択してよい。なお、図示はしていないが、レーザー加工の後に、過マンガン酸カリウム水溶液を主成分とする液によって、デスミア加工を実行した。目的は、レーザー加工による樹脂の溶解分を孔底部分から取り除き、孔底部に導体を完全に露出させることと、樹脂表面を適度に粗らして、後述する配線シード層の密着性を高めるためである。
　続いて、図１２（ｌ）に示すように、ガラスコア第２面側の絶縁樹脂層の表面及び、樹脂層に加工した孔の内壁に対し、導電シード層として、無電解めっき法にて銅層２１を積層して配線層を形成した。導電シード層の厚さは５００ｎｍに設定した。なお、導電シード層の形成については、材料、加工法ともに、これに限るものではなく、目的に合わせて適宜選択してよい。
　続いて、図１３（ｍ）に示すように、ガラスコア第２面側に積層されている樹脂層の上に、フォトレジスト１７によるパターンを形成し、配線層としたいところのみが露出するようにした。次に、図１３（ｎ）に示すように、電解メッキによって、フォトレジストパターンから露出した部分に電解銅メッキ２２を施した。電解銅メッキ２２の銅厚は１２μｍに設定した。なお、銅厚や積層方法は、これに限るものではなく、目的に合わせて適宜選択してよい。
　その後、図１４（Ｏ）に示すように、フォトレジストパターンは剥離除去した。ここまでの工程によって、ガラスコア第２面側に積層された絶縁樹脂層の上には、配線パターンが形成された部分と、導電シード層が施された部分が混在した状態になっている。
　続いて、図１４（ｐ）に示すように、ソフトエッチング処理によって、ガラスコアの第２面上の絶縁樹脂上面に露出した導電シード層を溶解除去した。なお、ソフトエッチング処理によっては、配線パターンも若干は溶解するが、導電シード層よりも厚さが大きく上回るため、配線パターンが除去されることはなく、露出した導電シード層のみが除去される。
　続いて、図１５（ｑ）及び（ｒ）に示すように、ガラスコア第２面側の導体配線層の上全体に接着層２４を設け、その上にキャリアガラス２５を敷設する。キャリアガラス２５は後で除去するため、接着層２４は、仮貼り可能なものとし、キャリアガラス２５の厚さは１ｍｍとした。キャリアガラス２５の厚さについては、特に制限はなく、ハンドリングや基板の剛性その他の条件によって、目的にあったものを選べばよい。
　続いて、図１６（ｓ）に示すように、基板にフッ酸エッチングを施し、ガラスコア１１を第１面側から薄くしていった。加工条件を調整し、ガラスコア第１面全体が均等に薄化するようにしたため、エッチングがガラスコア内部の改質部に至るまでは、ガラスコアのガラスは、第２面と平行に薄化されてゆくが、エッチングが改質部に至ると、そこのエッチングレートが高いために、あたかも、ガラスに孔をあけながら薄化をしているような状態になる。ガラスのフッ酸エッチングに関しては、予め条件出しをしておき、ガラス厚が２００μｍになった時点で、第１面側の孔径が９０μｍ、第２面側の孔径が７０μｍにてガラスコアに貫通孔が形成されるように調整をしておいた。
　続いて、図１７（ｔ）、図１８（ｕ）に示すように、ガラスコア第１面の孔内壁を含む表面に、第１層としてのチタン層２７と銅層２８をこの順に積層した。積層はスパッタリングにて行い、チタン層の厚さは５０ｎｍ、銅層の厚さは３００ｎｍに設定した。事前の条件出しによって、この加工条件にて成膜した場合、孔の内壁への膜の付きまわりについては、側壁が孔入り口から約５０ｎｍまで届き、孔底については、孔でない表面と同様に成膜できることが確認済みであった。
　続いて、図１９（ｖ）に示すように、ガラスコア第１面の表面と孔内に無電解めっきにて、第２層としてのニッケル層２９を積層した。ニッケルの厚さは２００ｎｍとした。
　続いて、図２０（ｗ）に示すように、ガラスコア第１面側にフォトレジスト層１７を設け、後に配線パターンとするところが露出するように、フォトリソグラフィーのパターニングを実行した。
　続いて、図２１（ｘ）に示すように、ガラスコアの第１面のフォトレジストパターンのうちレジストが除去されて下地が露出しているところに電解めっき法にて、銅３０～３２を積層した。銅の厚さは１２μｍを狙い値として、予め条件設定を行っておいた。
　続いて、図２２（ｙ）に示すように、多層基板に内蔵されるキャパシタの両電極に挟まれる誘電体層３３の形成を実行した。手順としては、不要な箇所は、あとで除去するものとして、まずはガラスコアの第１面側最上面全体に、誘電体層３３を形成した。誘電体としては、窒化アルミニウムを選択し、スパッタリングを用いて積層し、厚さは２００ｎｍに設定した。
　続いて、図２３（ｚ）に示すように、誘電体層の上前面にチタン層３４を形成した。これはこの後でキャパシタの上電極を形成するための密着層の役割を持っている。積層する厚さは５０ｎｍに設定し、積層方法はスパッタリングを選択した。
　続いて、図２４（ａａ）に示すように、上記のガラスコア第１面上最上層のチタン層の上全面に銅層３５を積層した。これは、後の銅の電解銅めっきのための導電シードの役割を持つ。積層する厚さは３００ｎｍとし、積層方法はスパッタリングを選択した。
　続いて、図２５（ａｂ）に示すように、上記のガラスコア第１面上の最上層にあるスパッタ銅層の上に、フォトレジスト層１７を形成し、その後にフォトリソグラフィーによって、後に電解銅めっきによってキャパシタの上電極を形成する部分のフォトレジストを取り除いた形状にパターニングした。
　続いて、図２６（ａｃ）に示すように、ガラスコア第１面に対して、電解銅めっきを施し、キャパシタ上電極３６を形成した。めっき厚としては、８μｍと設定した。電解めっきの後、図２７（ａｄ）に示すように、レジストパターンを形成したフォトレジスト層１７を剥離した。この段階におけるガラスコア第１面の状態として、キャパシタ上電極が形成された部分以外には、余分な層が積層されていることになる。まず、ガラスコア第１面に配線パターンが形成されている部分については、その上に、誘電体層、チタン層、銅層が余分に積層されており、ガラスコア第１面に配線パターンがない部分については、ガラス表面上に下から、チタン層、銅層、ニッケル層、誘電体層、チタン層、銅層の順に余分な層が積層されている。そこで、次からの工程で、それら余分な層を、順次除去していった。
　まず、図２８（ａｅ）に示すように、フォトレジスト１７によって、キャパシタ上電極３６及びその下の誘電体層３３、キャパシタ下電極３０を覆い、後に不要な層を除去する工程において、一緒に除去されないように保護した。
　続いて、図２９（ａｆ）に示すように、ソフトエッチングによって、不要な層のうち、一番上に位置しているスパッタリングによる銅層３５を除去した。
　続いて、図３０（ａｇ）に示すように、フォトレジスト１７を形成してない領域のチタン層３４及びその下の窒化アルミニウムからなる誘電体層３３を除去した。方法としてはドライエッチング法を選択したが、これについては、この方法に限定されるものではなく、適宜自由に選択が可能である。
　続いて、図３１（ａｈ）に示すように、キャパシタを覆っているフォトレジスト１７を除去した。これは、今後に不要な層を除去する工程においては、配線パターンを形成している銅層が、それ自体とその下の層を保護する役割を担うことができるからである。
　続いて、図３２（ａｉ）に示すように、不要なニッケル層２９、銅層２８、チタン層２７を順次除去していった。方法は、それぞれの層について、選択的な腐食性をもつ別々の薬液を用いたが、これについては、特に制約を加えるものではなく、例えば、複数の層を同時に除去できる薬液があれば、それを用いるのは自由である。
　続いて、図３３（ａｊ）に示すように、ガラスコア第１面側に絶縁樹脂シートを積層して、絶縁樹脂層１９を形成した。実施例においては、絶縁樹脂シートとしては、味の素ファインテクノ株式会社製の絶縁樹脂（商品名「ＡＢＦ－ＧＸ－Ｔ３１Ｒ」）を使用し、積層に際しては真空プレス式のラミネータを用いたが、必ずしもこれに限るものではなく、絶縁樹脂シートを適宜選択してよい。絶縁樹脂シートの厚さは２５μｍとしたが、これに関しては、ガラスコア第１面上の配線層、キャパシタを完全に覆える厚さが必要である。実施例の場合は、ガラスコア第１面表面からキャパシタ上電極までの厚さは、各下地層なども込みで、２１μｍ程度であるので、絶縁樹脂シートの厚さは、２５μｍで十分と判断した。
　続いて、図３４（ａｋ）に示すように、ガラスコア第１面側の絶縁樹脂層１９に導通のための貫通孔２０を加工した。加工に際しては、レーザー加工機を使用して、孔径は入り口側が６０μｍで、孔底側が４５μｍのテーパー形状となるように設定した。ただし、加工方法や孔径、形状に関しては、これに限るものではなく、目的に合わせて、適宜選択してよい。なお、図示はしていないが、レーザー加工の後に、過マンガン酸カリウム水溶液を主成分とする液によって、デスミア加工を行った。目的は、レーザー加工による樹脂の溶解分を孔底部分から取り除き、孔底部に導体を完全に露出させることと、樹脂表面を適度に粗らして、後述する配線シード層の密着性を高めるためである。
　続いて、図３５（ａｌ）に示すように、ガラスコア第１面側の絶縁樹脂層１９の表面及び、樹脂層に加工した孔の内壁に対し、導電シード層として、無電解めっき法にて銅層２１を積層して配線層を形成した。導電シード層の厚さは５００ｎｍに設定した。なお、導電シード層の形成については、材料、加工法ともに、これに限るものではなく、目的に合わせて適宜選択してよい。
　続いて、図３６（ａｍ）に示すように、ガラスコア第１面側に積層されている樹脂層の上に、フォトレジスト１７によるパターンを形成し、配線層としたいところのみが露出するようにした。
　次に、図３７（ａｎ）に示すように、電解メッキによって、フォトレジストパターンから露出した部分に、電解銅メッキを施した。その銅厚３７は１２μｍに設定した。なお、銅厚や積層方法は、これに限るものではなく、目的に合わせて適宜選択してよい。その後、図３８（ａｏ）に示すように、フォトレジストパターンを形成したフォトレジスト１７を剥離除去した。
　続いて、図３９（ａｐ）に示すように、ガラスコア第１面側に貼付してあったキャリアガラス２５を除去した。実施例の場合は、機械的な方法によって除去したが、特にこれに限るわけではなく、適宜目的にあった方法を選択してよい。以上をもって、ガラスコア多層基板が完成した。
　なお、実例においては、多層基板の層構成は、ガラスコアとその表裏面に直接設置された配線層、加えて、ガラスコア両面に設けられた絶縁体層とその上に設けられた配線層で成り立っているが、必要に応じて、更にこれに絶縁体層、配線を重ねていってもよい。
　また、本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含む。更に、本発明の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
　また、本願が優先権を主張する、日本国特許出願２０１９－２０８２４８号（２０１９年１１月１８日出願）の全内容は、参照により本開示の一部をなす。
１１・・・ガラスコア
１２・・・ガラスコアの第１面
１３・・・ガラスコアの第２面
１４・・・ガラスコア内の脆弱部
１５・・・耐フッ酸層
１６・・・耐フッ酸層上のスパッタリングによる銅層
１７・・・フォトレジスト
１８・・・ガラスコア第２面上の銅配線層
１９・・・絶縁樹脂層
２０・・・絶縁樹脂層に設けられたビア
２１・・・銅層
２２・・・ガラスコア第２面上に積層した絶縁樹脂層状の銅配線層
２３・・・ガラスコア第２面上に積層した絶縁樹脂層内の貫通電極
２４・・・接着層
２５・・・キャリアガラス
２６・・・ガラスコア内のビア
２７・・・スパッタチタン層（貫通電極第１層の一構成要素）
２８・・・スパッタ銅層（貫通電極第１層の一構成要素）
２９・・・無電解ニッケル層（貫通電極第２層）
３０・・・キャパシタ下電極
３１・・・ガラスコア第１面上の銅配線層
３２・・・電解銅層（貫通電極第３層）
３３・・・誘電体層
３４・・・誘電体層上のスパッタチタン層
３５・・・誘電体層上のスパッタチタン層上のスパッタ銅層
３６・・・キャパシタ上電極
３７・・・ガラスコア第１面上に積層した絶縁樹脂層状の銅配線層
３８・・・ガラスコア第１面上に積層した絶縁樹脂層内の貫通電極
３９・・・ガラスコア内の貫通電極

Claims (16)

  1. 　第１面と上記第１面と反対側の第２面とを有し、上記第１面側から上記第２面側に向けて孔径が小さくなる貫通孔が設けられたガラス基板と、
    　上記貫通孔の側壁に沿って配置された貫通電極と、
    　上記ガラス基板の両面にそれぞれ形成された層状構造体と、を有し、
    　上記第２面側の上記層状構造体は、上記貫通孔の開口部を塞ぐ状態で形成されて、上記貫通孔の上記第２面側の底の部位を構成し、
    　上記貫通電極は、３つの層を有し、
    　上記３つの層のうちの第１層は、上記貫通孔の側壁の上記第１面側の一部及び、上記貫通孔の上記第２面側の開口部を塞いでいる上記貫通孔の上記第２面側の底の部分の一部若しくは全面に配置され、
    　上記３つの層のうちの第２層は、上記第１層及び上記第１層から露出した上記貫通孔の側壁及び上記貫通孔の上記第２面側の底の部位を覆うように配置され、
    　上記３つの層のうちの第３層は、上記第２層上に配置される、
    　ことを特徴とするガラスコア多層配線基板。
  2. 　上記層状構造体を構成する導電材料が金属を有し、その金属が、ニッケル、クロム又はその合金であることを特徴とする請求項１に記載のガラスコア多層配線基板。
  3. 　上記３つの層のうちの少なくとも１つの層は、複数の層からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラスコア多層配線基板。
  4. 　上記層状構造体は、上記第１面及び上記第２面の上に配置された導体からなる配線層と、その上に交互に積層された絶縁体層及び導体配線層とを有することを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか１項に記載のガラスコア多層配線基板。
  5. 　上記絶縁体層を貫通する孔と、その孔の内部に配置された導電物質からなる貫通電極とを有し、
    　上記貫通電極によって、上記第１面及び上記第２面の上に配置された配線層間が電気的で導通されていることを特徴とする請求項４に記載のガラスコア多層配線基板。
  6. 　上記貫通電極と上記第１面に設置された配線層と、上記第２面上に設置された配線層とが接続されることによって、ガラスコアを螺旋状に巻くようなソレノイド型コイルからなるインダクタが形成された請求項５に記載のガラスコア多層配線基板。
  7. 　一方の電極が上記導体配線層の中に配置され、それと平行なもう他方の電極が、誘電体層を挟んで配置されることによってキャパシタが形成され、該キャパシタが上記層状構造体内部に配置されたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のガラスコア多層配線基板。
  8. 　上記貫通電極と上記第１面、上記第２面上に設置された配線とが接続されることによって、ガラスコアを螺旋状に巻くようなソレノイド型コイルからなるインダクタが形成され、
    　一方の電極が上記導体配線層の中に配置され、それと対になる他方の電極が、誘電体層を挟んで配置されることによってキャパシタが形成され、該キャパシタが上記層状構造体内部に配置され、
    　上記インダクタと上記キャパシタが、一対又はそれ以上接続されて、周波数フィルタを構成し、該周波数フィルタが上記層状構造体内部に配置されたことを特徴とする、請求項５に記載のガラスコア多層配線基板。
  9. 　上記請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のガラスコア多層配線基板の製造方法であって、
    　上記第１層が、スパッタリングによってなることを特徴とするガラスコア多層配線基板の製造方法。
  10. 　上記請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のガラスコア多層配線基板の製造方法であって、
    　上記第２層が無電解めっきによってなることを特徴とするガラスコア多層配線基板の製造方法。
  11. 　上記請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のガラスコア多層配線基板の製造方法であって、
    　上記第３層が電解めっきによってなることを特徴とするガラスコア多層配線基板の製造方法。
  12. 　上記請求項１～請求項８のいずれか１項に記載のガラスコア多層配線基板の製造方法であって、
    　上記第１面及び上記第２面の上に、導体からなる配線層が配置され、更にその上に、絶縁体層と導体配線層を交互に積層することによってなることを特徴とするガラスコア多層配線基板の製造方法。
  13. 　上記絶縁体層を貫通する孔を設けた上で、その孔の内部に導電物質を配置することによって貫通電極を設け、該貫通電極によって、上記導体配線層間の電気的導通をとることを特徴とする請求項１２に記載のガラスコア多層配線基板の製造方法。
  14. 　上記貫通電極と上記第１面上に設置された配線層と、上記第２面上に設置された配線層とを接続することによって、ガラスコアを螺旋状に巻くようなソレノイド型コイルを有するインダクタを上記層状構造体内部に配置したことを特徴とする、請求項１３に記載のガラスコア多層配線基板の製造方法。
  15. 　一方の電極を上記導体配線層の中にそれが配置され、それと平行な他方の電極が、誘電体層を挟んで配置されることによってキャパシタが形成され、該キャパシタが層状構造体内部に配置されたことを特徴とする、請求項１３に記載のガラスコア多層配線基板の製造方法。
  16. 　上記貫通電極と上記第１面、上記第２面上に設置された配線を接続することによって、ガラスコアを螺旋状に巻くようなソレノイド型コイルを有するインダクタを上記層状構造体内部に配置し、
    　一方の電極を上記導体配線層の中に配置し、それと対になる他方の電極を、誘電体層を挟んで配置されることによってキャパシタを形成し、該キャパシタが層状構造体内部に配置され、
    　上記インダクタとキャパシタを、一対又はそれ以上、適切に接続することによって、周波数フィルタを構成し、該周波数フィルタが多層基板内部に配置されたことを特徴とする、請求項１３に記載のガラスコア多層配線基板の製造方法。
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