特許 6193750 配線基板、半導体モジュール、及び配線基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6193750

(24)【登録日】2017年8月18日

(45)【発行日】2017年9月6日

(54)【発明の名称】配線基板、半導体モジュール、及び配線基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/12 20060101AFI20170828BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20170828BHJP

   H05K 1/11 20060101ALI20170828BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/12 N

   H01L23/12 F

   H05K1/02 J

   H05K1/11 H

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-257237(P2013-257237)

(22)【出願日】2013年12月12日

(65)【公開番号】特開2015-115496(P2015-115496A)

(43)【公開日】2015年6月22日

【審査請求日】2016年5月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005186

【氏名又は名称】株式会社フジクラ

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100106909

【弁理士】

【氏名又は名称】棚井 澄雄

(74)【代理人】

【識別番号】100126882

【弁理士】

【氏名又は名称】五十嵐 光永

(74)【代理人】

【識別番号】100160093

【弁理士】

【氏名又は名称】小室 敏雄

(74)【代理人】

【識別番号】100169764

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】中里 弘人

【審査官】 小山 和俊

(56)【参考文献】

【文献】 欧州特許出願公開第０２５８４５９８（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１３−２１９２０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９１９５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／１２

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０５Ｋ １／１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貫通孔を有する基板の第１主面に第１導体を形成するステップと、
前記第１主面における前記貫通孔の開口を塞ぐ第１蓋部を、絶縁材料を用いて形成するステップと、
前記第１導体および前記第１蓋部が形成された状態で、前記第１導体を覆う誘電体層を液相法で形成するステップと、
前記誘電体層を介して前記第１導体と対向する対向部を含む第２導体を形成するステップと、を含み、
前記第１主面を平面視した状態で前記対向部と重ならない位置に前記第１蓋部を形成する配線基板の製造方法。

【請求項2】

前記第１導体を形成ステップは、
前記第１主面上に、前記第１導体の一部になる第１導電膜を形成することと、
前記第１導電膜上にマスクパターンを形成することと、
前記第１導電膜のうち前記マスクパターンの間に露出した部分に、前記第１導体の一部になる第２導電膜を形成することと、
前記第２導電膜が形成された後に前記マスクパターンを前記第１導電膜上から除去することと、
前記マスクパターンが除去された後に、前記第１導電膜のうち前記第２導電膜の間に露出した部分をエッチングにより除去することと、を含み、
前記第１蓋部を形成するステップは、前記エッチングよりも前に行われる
請求項１に記載の配線基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板、半導体モジュール、及び配線基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、配線などの導体が形成された配線基板に、電子部品などの半導体装置を実装する技術が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。特許文献１の配線基板は、貫通電極が設けられる貫通孔を有しており、貫通電極は、電子部品が実装される実装面上の導体を裏面の導体と電気的に接続している。実装面上の導体は、電子部品との接続部を除くと、短絡防止などの観点で誘電体層で覆われていることが多い。

【0003】

上述のような配線基板は、実装面の導体を覆う誘電体層上に、再配線などの導体が形成されている場合がある。この場合に、２つの導体と誘電体層とにより容量が形成され、この容量は誘電体層の厚みに依存する。すなわち、誘電体層の厚みは、配線基板の電気的特性、例えばインピーダンスに影響を及ぼすことがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−４７９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、貫通孔を有する基板に誘電体層を形成する際にその形成材料が貫通孔に入り込むこと等により、誘電体層の厚みが不均一になることや、誘電体層が所望の厚みにならないことがある。その結果、配線基板が所望の電気的特性にならないことや、配線基板に半導体装置を実装した半導体モジュールが所望の特性にならないことがある。

【0006】

本発明は、上述の事情に鑑み成されたものであって、誘電体層を所望の厚みにできる配線基板、半導体モジュール、及び配線基板の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１の態様の配線基板は、貫通孔を有する基板と、基板の第１主面に形成された第１導体と、第１主面おける貫通孔の開口を塞ぐ第１蓋部と、第１導体を覆う誘電体層と、誘電体層を介して第１導体と対向する対向部を含む第２導体と、を備え、第１蓋部は、第１主面を平面視した状態で対向部と重ならない位置に形成されている。

【0008】

第１の態様の配線基板において、誘電体層は、液相法で形成されていてもよい。

【0009】

第１の態様の配線基板は、貫通孔の内側に形成され、第１導体と導通する導電部を備えていてもよい。

【0010】

第１の態様の配線基板は、基板の第２主面に形成され導電部と導通する第３導体と、第２主面における貫通孔の開口を塞ぐ第２蓋部と、を備えていてもよい。
請求項３に記載の配線基板。

【0011】

第１の態様の配線基板において、貫通孔が複数形成され、第１蓋部は、貫通孔ごとの島状に形成されていてもよい。

【0012】

本発明の第２の態様の半導体モジュールは、第１の態様の配線基板と、配線基板の第２導体と電気的に接続される半導体装置と、を備える。

【0013】

本発明の第３の態様に係る配線基板の製造方法は、貫通孔を有する基板の第１主面に第１導体を形成するステップと、第１主面おける貫通孔の開口を塞ぐ第１蓋部を形成するステップと、第１導体および第１蓋部が形成された状態で、第１導体を覆う誘電体層を液相法で形成するステップと、誘電体層を介して第１導体と対向する対向部を含む第２導体を形成するステップと、を含み、第１主面を平面視した状態で対向部と重ならない位置に第１蓋部を形成する。

【0014】

第３の態様に係る配線基板の製造方法において、第１導体を形成ステップは、第１主面上に、第１導体の一部になる第１導電膜を形成することと、第１導電膜上にマスクパターンを形成することと、第１導電膜のうちマスクパターンの間に露出した部分に、第１導体の一部になる第２導電膜を形成することと、第２導電膜が形成された後にマスクパターンを第１導電膜上から除去することと、マスクパターンが除去された後に、第１導電膜のうち第２導電膜の間に露出した部分をエッチングにより除去することと、を含み、第１蓋部を形成するステップは、エッチングよりも前に行われてもよい。

【発明の効果】

【0015】

本発明の態様によれば、誘電体層を所望の厚みにできる配線基板、半導体モジュール、及び配線基板の製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態に係る配線基板を示す断面図である。

【図2】第１実施形態に係る配線基板の製造方法を示す断面工程図である。

【図3】第２実施形態に係る配線基板および半導体モジュールを示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る配線基板１を示す断面図である。配線基板１は、マイクロストリップライン構造などの高周波伝送路２を含み、例えば準ミリ波帯からミリ波帯の通信機器に用いられる。

【0018】

配線基板１は、貫通孔３を有する基板４を備える。基板４は、主面４ａ（表面）と、主面４ａの反対側の主面４ｂ（裏面）とを有する。本実施形態において、主面４ａの直交方向を厚み方向、厚み方向の寸法を厚みという。

【0019】

基板４は、例えばガラス基板などの絶縁性基板またはシリコン基板などの半導体基板であり、その材質に限定はない。また、基板４は、可撓性を有するフレキシブル基板であってもよいし、可撓性を有さないリジッド基板であってもよく、フレキシブル基板とリジッド基板との複合基板であってもよい。

【0020】

配線基板１は、基板４の主面４ａに形成された導体５と、主面４ａおける貫通孔３の開口を塞ぐ蓋部６と、導体５を覆う誘電体層７と、誘電体層７上に形成された導体８と、を備える。

【0021】

導体５は、例えば配線と電極の少なくとも一方を含み、基板４の主面４ａに形成された導電膜パターンである。本実施形態において、導体５は、多層膜構造であり、主面４ａに形成された第１導電膜パターン１０と、第１導電膜パターン１０に積層された第２導電膜パターン１１とを含む。第１導電膜パターン１０は例えばニッケルからなり、第２導電膜パターン１１は例えば銅からなる。

【0022】

貫通孔３は、主面４ａと主面４ｂとを結ぶように、すなわち基板４を厚み方向に貫通している。貫通孔３は、主面４ａと主面４ｂのそれぞれに開口を有する。貫通孔３の開口の内径は、例えば数十μｍ〜数百μｍであり、ここでは５０μｍ以上１５０μｍ以下であるものとする。

【0023】

蓋部６は、貫通孔３の主面４ａ側の開口を塞いでいる。蓋部６は、主面４ａを平面視した状態で、貫通孔３から外側に張り出している。蓋部６は、導体５のうち貫通孔３の開口の周囲の部分を覆っている。本実施形態において、基板４には複数の貫通孔３が設けられており、蓋部６は、貫通孔３ごとに島状に設けられている。

【0024】

蓋部６は、それぞれ、主面４ａを平面視した状態でほぼ円形である。蓋部６の外径は、例えば貫通孔３の内径よりも数十μｍ程度（１０μｍ以上１００μｍ未満）大きく、ここでは貫通孔３の内径よりも約５０μｍ大きい。蓋部６の厚みは、例えば数μｍ程度であり、１μｍ以上１０μｍ未満の範囲から選択されていてもよい。なお、主面４ａを平面視した場合の蓋部６の外形は、円形状でなくてもよく、楕円状、矩形状、長円状、自由曲線と直線の一方または双方を含む形状のいずれでもよい。

【0025】

蓋部６は、樹脂製フィルムで形成されている。この樹脂製フィルムの形成材料としては、例えば、ポリイミド樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。蓋部６は、互いに絶縁とすべき２以上の導体と接する場合には、絶縁材料で形成される。蓋部６は、互いに絶縁とすべき２以上の導体と接しない場合、導通が許容される２以上の導体と接する場合には、絶縁材料、半導体材料、導電性材料のいずれで形成されていてもよい。蓋部６の形成材料は、有機材料であってもよいし、無機材料であってもよく、有機材料および無機材料を含む材料であってもよい。

【0026】

貫通孔３には導電部１２が設けられている。導電部１２は、いわゆる貫通配線、貫通電極などである。導電部１２は、導体５と連続しており、導体５と導通する。図１の導電部１２は、導体５と同じプロセスで形成されており、導体５と同じ形成材料からなる。すなわち、導電部１２は、第１導電膜パターン１０および第２導電膜パターン１１のうち貫通孔３の内壁に形成された部分を含み、円管状（中空構造）である。

【0027】

基板４の主面４ｂには導体１３が設けられている。導体１３は、導電部１２と連続しており、導電部１２と導通する。すなわち、導体１３は、導電部１２を介して導体５と電気的に接続されている。導体１３は、例えば、配線基板１をデバイスに実装する際にデバイス側端子と接続される端子（電極）、及びこの端子と導電部１２とを結ぶ配線を含む。図１の導体１３は、導体５および導電部１２と同じプロセスで形成されており、導体５と同じ形成材料からなる。すなわち、導電部１２は、第１導電膜パターン１０および第２導電膜パターン１１のうち、基板４の主面４ｂに形成された部分を含む。

【0028】

本実施形態において、基板４の主面４ｂには、貫通孔３の主面４ｂ側の開口を塞ぐ蓋部１４が設けられている。蓋部１４は、主面４ｂを平面視した状態で、貫通孔３から外側に張り出している。蓋部１４は、導体１３のうち貫通孔３の開口の周囲の部分を覆っている。蓋部１４は、例えば蓋部６と同じ材料（樹脂製フィルム）からなるが、蓋部６と異なる材料で形成されていてもよい。蓋部１４の寸法、形状は、蓋部６と同じでもよいし、蓋部６と異なっていてもよい。

【0029】

誘電体層７は、基板４、導体５、及び蓋部６を覆っている。すなわち、誘電体層７の下面は、基板４の主面４ａのうち導体５に覆われていない部分と、導体５のうち蓋部６に覆われていない部分と、蓋部６とに接しており、これらを覆っている。ところで、基板４の主面４ａと導体５の上面との間には段差があり、蓋部６の上面と導体５との間にも段差があるが、誘電体層７は、これら段差を平坦化する平坦化層である。換言すると、誘電体層７は、導体８の下地を平坦化する平坦化層であり、その上面が導体８と接している。

【0030】

本実施形態において、誘電体層７は、液状の樹脂材料を用いた液相法で形成されている。誘電体層７の形成材料としては、例えばポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。誘電体層７の形成材料は、蓋部６の形成材料と同じでもよいし、異なっていてもよい。

【0031】

誘電体層７の厚みは、例えば、１μｍ以上１００μｍ以下の範囲から選択されるが、その値に限定はない。誘電体層７の厚みは、例えば、蓋部６の厚みよりも５μｍ以上厚く設定されるが、蓋部８の厚みよりも薄くてもよい。

【0032】

導体８は、適宜選択される導電性材料で形成され、その形成材料は、導体５と同じでもよいし、異なっていてもよい。導体８は、誘電体層７を介して導体５と対向する対向部８ａを含み、誘電体層７上を引き回されている。導体５と導体８との間には容量が生じ、この容量は、主面４ａを平面視した状態の対向部８ａの面積、対向部８ａと導体５との間隔、及び誘電体層７の誘電率などのパラメータより定まる。これらパラメータのうち対向部８ａと導体５との間隔は、誘電体層７の厚みに依存する。本実施形態に係る配線基板１は、蓋部６が形成されていることにより誘電体層７の厚みを高精度に設定でき、配線基板１を所望の電気的特性できる。以下、誘電体層７の厚みを高精度に設定できる仕組みについて、配線基板１の製造方法とともに説明する。

【0033】

図２（ａ）〜図２（ｈ）は、第１実施形態に係る配線基板１の製造方法を示す断面工程図である。配線基板１を製造するには、まず基板４を用意し、図２（ａ）に示すように基板４に貫通孔３を形成する。貫通孔３の形成方法に限定はなく、貫通孔３をエッチングで形成してもよいし、パンチまたはレーザーなどの機械的加工で形成してもよい。ここでは、貫通孔３の内径を約１００μｍにする。

【0034】

次いで、貫通孔３を有する基板４に、図１に示した導体５、導電部１２、及び導体１３を形成する。本実施形態においては、セミアディティブ法を利用して、導体５、導電部１２、及び導体１３を、一括して同一のプロセスで形成する。以下の説明において、導体５、導電部１２、及び導体１３を包括して、表面導電膜パターン１５（図１に示す）と称する。

【0035】

表面導電膜パターン１５を形成するには、図２（ｂ）に示すように、基板４の主面４ａ、主面４ｂ、及び貫通孔３の内壁を覆う第１導電膜１６を形成する。第１導電膜１６は、図１に示した第１導電膜パターン１０になる部分であり、セミアディティブ法により形成するめっきの下地になるシード層である。第１導電膜１６の形成材料は、基板４、めっき金属との親和性などを加味して選択される。ここでは、ニッケルをスパッタリング法で成膜し、第１導電膜１６を形成する。

【0036】

そして、図２（ｃ）に示すように、第１導電膜１６上にマスクパターンＭを形成する。マスクパターンＭは、図１の表面導電膜パターン１５を形成しない領域を覆うパターンであり、表面導電膜パターン１５に対してネガのパターンである。すなわち、マスクパターンＭの間には、第１導電膜１６のうち表面導電膜パターン１５の形成領域の部分が露出している。ここでは、レジスト等の感光性樹脂からなる膜に露光処理、現像処理等を施すことによって、マスクパターンＭを形成する。

【0037】

そして、図２（ｄ）に示すように、第１導電膜１６のうちマスクパターンＭの間に露出している部分に第２導電膜パターン１１を形成する。第１導電膜パターン１０の形成領域は、主面４ａにおいて導体５を形成する領域と、貫通孔３の内壁と、主面４ｂにおいて導体１３を形成する領域とを含む。ここでは、めっき金属に銅を用いためっき法により、第２導電膜パターン１１を形成する。

【0038】

そして、図２（ｅ）に示すように、マスクパターンＭを剥離して基板４上から除去する。これにより、第２導電膜パターン１１の間には、第１導電膜１６のうち表面導電膜パターン１５の非形成領域に相当する部分が露出する。

【0039】

そして、図２（ｆ）に示すように、主面４ａ側における貫通孔３の開口を塞ぐ蓋部６と、主面４ｂ側における貫通孔３の開口を塞ぐ蓋部１４とを形成する。蓋部６を形成するには、樹脂製フィルムを、基板４の主面４ａのほぼ全面を覆うように接合する。ここでは、ポリイミドからなる樹脂製フィルムを、約２００℃に加熱しながらラミネート法により、基板４の主面４ａ側に接合する。そして、接合された樹脂製フィルムを、貫通孔３の開口を塞ぐ部分を残すようにパターニングする。また、蓋部１４についても蓋部６と同様の方法で形成する。

【0040】

そして、図２（ｇ）に示すように、第１導電膜１６のうち第２導電膜パターン１１の間に露出している部分をエッチングにより除去する。これにより、第１導電膜パターン１０と第２導電膜パターン１１との多層膜構造の表面導電膜パターン１５が形成され、導体５、導電部１２、導体１３が一括して形成される。

【0041】

本実施形態において、第１導電膜１６のエッチングには、ウエットエッチングを用いる。エッチャントとしては、第１導電膜１６に対するエッチングレートが第２導電膜パターン１１に対するエッチングレートよりも高いものを用いるとよい。

【0042】

ところで、図２（ｄ）において第２導電膜パターン１１のうち貫通孔３の内側の部分は、基板４の主面４ａまたは主面４ｂに形成されている部分と比較して、第２導電膜パターン１１の形成時にその形成材料が入り込みにくいこと等により、膜厚が薄くなっていることがある。一般的に、このような膜厚が薄い部分は、エッチング時に選択比が取れるエッチャントを用いた場合であってもダメージを受けやすく、端的には断線や膜荒れなどの形成不良を生じやすい。しかしながら、本実施形態においては、蓋部６により貫通孔３の開口を塞いだ状態でエッチングするので、導電部１２の形成不良の発生を抑制できる。

【0043】

なお、第１導電膜１６のエッチングにドライエッチングを用いてもよい。この場合には、エッチングに先立ちレジストマスクを形成するが、蓋部６が設けられていない場合には、レジストマスクの形成材料が貫通孔３に入り込むこと等により、レジストマスクの形成不良が発生することがありえる。また、エッチング後にレジストマスクを除去する際に、貫通孔３の内側に入り込んだレジストマスクの形成材料を除去することが容易ではなく、貫通孔３の内側にレジストマスクの形成材料が残留することがありえる。しかしながら、本実施形態においては、貫通孔３の開口を蓋部６で塞いでいるので、レジストマスクの形成材料が貫通孔３の内側に入り込まないため、上述のような不都合を避けることができる。

【0044】

以上のようにして表面導電膜パターン１５を形成した後に、図２（ｈ）に示すように、誘電体層７を液相法で形成する。誘電体層７を形成するには、誘電体層７の形成材料として液状の樹脂材料を、基板４の主面４ａ、導体５、及び蓋部６を覆うように塗布する。ここでは、樹脂材料としてポリイミドを用いて、スピンコート法により塗布する。そして、塗布された樹脂材料を、例えば約２８０℃に加熱することにより固化し、誘電体層７を形成する。

【0045】

一般的に、樹脂製フィルムは、形成材料を１軸方向あるいは２軸方向に延伸して形成されるので、分子が配向していることが多い。一方で、液相法で形成された誘電体層７は、分子の配向がランダムであることが多い。そのため、蓋部６が樹脂製フィルムで形成されているとともに誘電体層７が液相法で形成されている場合に、一般的に、誘電体層７は、蓋部６と分子の配向状態が異なる。分子の配向状態は、例えば偏光顕微鏡などを使って検査可能である。

【0046】

ところで、液状の樹脂材料を塗布する際に、蓋部６が形成されていない場合には、樹脂材料が貫通孔３に入り込むことなどで均一に塗れ広がらないことがありえる。また、スピンコート法で塗布する場合に、樹脂材料の下地に対する撥液性によっては、貫通孔３の縁に樹脂材料の界面が引っ掛かることにより、スピンコート法において基板４を回転させる中心からの放射方向において、貫通孔３の外側に樹脂材料が塗れ広がりにくいことがありえる。

【0047】

しかしながら、本実施形態においては、貫通孔３の開口が蓋部６で塞がれているので、樹脂材料を均一に塗り広げることができ、誘電体層７を均一な厚みに形成することができる。また、本実施形態において、誘電体層７の形成材料は、蓋部６の形成材料と同様の組成（ポリイミド）であるので、誘電体層７の形成に用いる液状の樹脂材料が、蓋部６上およびその周囲に塗り広がりやすく、蓋部６の段差を効果的に平坦化できる。

【0048】

また、誘電体層７を液相法で形成すると、例えば樹脂製フィルムなどで誘電体層７を形成する場合と比較して、誘電体層７の下地の段差を平坦化できるとともに、誘電体層７の厚みの自由度が高くなり、誘電体層７を所望の厚みに形成することが容易になる。

【0049】

上述のように誘電体層７を形成した後に、誘電体層７上に図１の導体８を形成することなどにより、配線基板１が得られる。このような本実施形態の配線基板１にあっては、誘電体層を高精度な厚みで形成できるので、導体５と導体８との間の容量を高精度な値に設定でき、配線基板１を所望の電気的特性にできる。

【0050】

また、蓋部６は、主面４ａを平面視した状態で導体８の対向部８ａと重ならない位置に形成されている。そのため、導体５と導体８との間の容量が蓋部６の誘電率の影響を受けにくくなり、導体５と導体８との間の容量を所望の値に設定しやすい。また、本実施形態のように、誘電体層７と蓋部６とがいずれもポリイミドで形成されていると、誘電体層７と蓋部６とを含む層の誘電率の分布をほぼ均一にすることもできる。

【0051】

また、配線基板１は、貫通孔３の内側に形成された導電部１２を備えているので、配線基板１の主面４ｂ側を利用して再配線などを行うことができ、デバイスの小型化などの面で有利である。また、主面４ｂに貫通孔３の開口を塞ぐ蓋部１４が形成されているので、貫通孔３の内側が蓋部６および蓋部１４によりエッチングなどから保護され、導電部１２の断線などが抑制される。

【0052】

また、本実施形態に係る配線基板１の製造方法にあっては、貫通孔３の開口を塞ぐ蓋部６を形成し、誘電体層７を液相法で形成するので、誘電体層７を所望の厚みに形成することができる。また、図２（ｇ）に示したように、貫通孔３を塞ぐ蓋部６が形成された状態で、第１導電膜１６をエッチングするので、貫通孔３の内側の導電部１２に断線などが生じることを抑制できる。その結果、配線基板１を所望の電気的特性にすることができる。

【0053】

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、第１実施形態と同様の構成については、第１実施形態と同じ符号を付してその説明を簡略化あるいは省略する。

【0054】

図３は、本実施形態に係る半導体モジュール２０を示す図である。半導体モジュール２０は、例えば携帯電話などの通信機器に搭載され、高速通信に使用される。半導体モジュール２０は、第１実施形態で説明したような配線基板１を備える。半導体モジュール２０は、いわゆるインターポーザー構造であり、配線基板１の主面４ａ側に半導体装置２１、電力合成器２２、及びアンテナ２３が搭載され、配線基板１の主面４ｂ側が通信機器本体に実装される。

【0055】

本実施形態係る導体５は、接地電位層２４、及び接地電位層２４に対して絶縁される信号電位層２５を含む。接地電位層２４は、ほぼ同電位に保持される複数の導電部１２と導通する。このように、同電位に保持される複数の導電部１２が設けられる複数の貫通孔３を塞ぐ蓋部６については、図３のように貫通孔３ごとに形成されていてもよいし、例えば導電性の材料を用いて、２以上の貫通孔３の開口にわたって形成されていてもよい。

【0056】

導体８は、接地電位層２４と接続される第１伝送路２６、及び信号電位層２５と接続される第２伝送路２７を含む。第１伝送路２６は、誘電体層７に設けられたビアなどを介して導体５と電気的に接続されており、誘電体層７上にて引き回されている。また、本実施形態において、誘電体層７上には誘電体層３０が設けられており、第１伝送路２６は、誘電体層３０に設けられたビアを介して誘電体層３０上へ引き出され、誘電体層３０上に設けられた端子３１ａと電気的に接続されている。信号電位層２５は、誘電体層３０に設けられたビアを介して誘電体層３０上へ引き出され、誘電体層３０上に設けられた端子３１ｂと電気的に接続されている。なお、誘電体層３０は、誘電体層７と同様に形成されていてもよく、蓋部６と同様に、誘電体層３０に設けられる貫通孔を塞ぐ蓋部が設けられていてもよい。

【0057】

半導体装置２１は、高速通信用の集積回路を含むＩＣチップであり、誘電体層３０上に搭載されている。半導体装置２１は、その内部の集積回路と電気的に接続された端子３２ａ、端子３２ｂを有する。端子３２ａおよび端子３２ｂのそれぞれは、例えばバンプである。端子３２ａは、誘電体層３０に設けられた配線基板１側の端子３１ａと電気的に接続され、端子３２ｂは端子３１ｂと電気的に接続されている。また、誘電体層３０上には、電力合成器２２、及びアンテナ２３が設けられている。

【0058】

本実施形態において、基板４の主面４ｂ側の導体１３は、接地電位層３３、及び接地電位層３３に対して絶縁とされる信号電位層３４を含む。接地電位層３３は、基板４の主面４ａ上の接地電位層２４と、貫通孔３の内側の導電部１２を介して電気的に接続されている。接地電位層３３には端子３５ａが設けられており、端子３５ａは、半導体モジュール２０が実装されるデバイス（通信機器本体）側の端子と電気的に接続される。また、導体１３のうち信号電位層３４は、基板４の主面４ａ上の信号電位層２５と、貫通孔３の内側の導電部１２を介して電気的に接続されている。信号電位層３４には端子３５ｂが設けられており、端子３５ｂは、半導体モジュール２０が実装されるデバイス（通信機器本体）側の端子と電気的に接続される。

【0059】

以上のような本実施形態の半導体モジュール２０にあっては、第１実施形態で説明したように、誘電体層７を任意の厚みで均一に形成できるので、所望の伝送特性を得ることができる。また、貫通孔３の内側における導電部１２の断線を抑制できるので、歩留まりを向上させること等もできる。

【0060】

なお、本発明の技術範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態で説明した要素の１つ以上は、省略されることがある。また、上述の実施形態で説明した要素は、適宜組み合わせることができる。

【0061】

第１実施形態において、誘電体層７は、液状の形成材料をスピンコート法で塗布して形成されているが、液相法に用いられる塗布方法としては、液滴吐出法、スプレイコート法などを利用してもよい。液滴吐出法に使用される塗布装置は、インクジェット装置でもよいし、ディスペンサー装置でもよい。また、誘電体層７は、スパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法などの気相法で形成されていてもよい。誘電体層７を気相法で形成する場合においても、蓋部６が形成されていることにより、誘電体層７の形成材料が貫通孔３に入り込みにくくなり、誘電体層７を所望の厚みに形成できる。

【0062】

上述の実施形態において、配線基板１は、いわゆる両面配線基板であり、貫通孔３の内側に導電部１２が形成されているが、例えば片面配線基板であってもよく、導電部１２が設けられていなくてもよい。すなわち、貫通孔３は、電気的な接続以外の用途に用いられるものであってもよく、例えばアライメントマークなどの用途で利用されていてもよい。また、配線基板１は、準ミリ波帯からミリ波帯の通信機器以外の各種デバイスに適用することもできる。

【符号の説明】

【0063】

１ 配線基板、３ 貫通孔、４ 基板、４ａ 主面、４ｂ 主面、５ 導体、６ 蓋部、７ 誘電体層、８ 導体、８ａ 対向部、１２ 導電部、１３ 導体、１４ 蓋部、２０ 半導体モジュール、２１ 半導体装置、Ｍ マスクパターン

【図1】

【図2】

【図3】