特許 6363438 電子部品、回路モジュール及び電子機器

(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】6363438

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】電子部品、回路モジュール及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   H01G 4/33 20060101AFI20180712BHJP

   H01L 23/15 20060101ALI20180712BHJP

   H01L 23/32 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   H01G4/33 102

   H01L23/14 C

   H01L23/32 D

【請求項の数】12

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2014-183287(P2014-183287)

(22)【出願日】2014年9月9日

(65)【公開番号】特開2016-58528(P2016-58528A)

(43)【公開日】2016年4月21日

【審査請求日】2017年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000204284

【氏名又は名称】太陽誘電株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100117330

【弁理士】

【氏名又は名称】折居 章

(74)【代理人】

【識別番号】100160989

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 正好

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100168745

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 彩子

(74)【代理人】

【識別番号】100170346

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 望

(74)【代理人】

【識別番号】100176131

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 慎太郎

(72)【発明者】

【氏名】増野 真也

【審査官】 小池 秀介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１１２６０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／００２０８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−０４９０４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｇ４／００−４／０１５

４／０２−４／２２４

４／２３２

４／２５５−４／４０

１３／００−１７／００

Ｈ０１Ｌ２３／１５

Ｈ０１Ｌ２３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

誘電性材料からなり、第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面と、前記第１の面と前記第２の面に連通する複数の貫通孔を備える誘電体層と、
前記誘電体層の第１の面に設けられた第１の外部導体層と、
前記誘電体層の第２の面に設けられた第２の外部導体層と、
前記複数の貫通孔に形成され、前記第１の外部導体層に接し前記第２の外部導体層と離間する第１の内部導体であって、第１の導電性材料からなる第１の導体部分と、前記第１の導電性材料よりマイグレーションを起こしにくい第２の導電性材料からなる第２の導体部分とを有し、前記第２の導体部分は前記第１の導体部分の少なくともいずれか一端に接するように設けられた第１の内部導体と、
前記複数の貫通孔に形成され、前記第２の外部導体層に接し前記第１の外部導体層と離間する第２の内部導体と、
を具備し、
前記第１の導電性材料はＡｇ、Ｃｕ及びＡｕのいずれかであり、前記第２の導電性材料はＮｉである
電子部品。

【請求項2】

絶縁性材料からなり、第１の面と、前記第１の面と反対側の第２の面と、前記第１の面と前記第２の面に連通する複数の貫通孔を備える絶縁体層と、
前記絶縁体層の第１の面に設けられた第１の外部導体層と、
前記絶縁体層の第２の面に設けられた第２の外部導体層と、
前記複数の貫通孔に形成され、両端がそれぞれ前記第１の外部導体層及び前記第２の外部導体層に接する第１の内部導体であって、第１の導電性材料からなる第１の導体部分と、前記第１の導電性材料よりマイグレーションを起こしにくい第２の導電性材料からなる第２の導体部分とを有し、前記第２の導体部分は前記第１の導体部分の少なくともいずれか一端に接するように設けられた第１の内部導体と、
を具備し、
前記第１の導電性材料はＡｇ、Ｃｕ及びＡｕのいずれかであり、前記第２の導電性材料はＮｉである
電子部品。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の電子部品であって、
前記誘電体層又は前記絶縁体層は、金属の陽極酸化によって形成された前記貫通孔を備える金属酸化物からなる
電子部品。

【請求項4】

請求項１又は２に記載の電子部品であって、
前記第２の導体部分は、前記第１の導体部分の前記第１の面側の端と前記第２の面側の端にそれぞれ設けられている
電子部品。

【請求項5】

請求項１に記載の電子部品であって、
前記第１の内部導体の第２の導体部分は、前記第１の導体部分と前記第１の外部導体層の間に設けられている
電子部品。

【請求項6】

請求項１に記載の電子部品であって、
前記第１の内部導体の第２の導体部分は、前記第１の導体部分と前記第２の外部導体層の間に設けられている
電子部品。

【請求項7】

請求項５に記載の電子部品であって、
前記第１の内部導体の第２の導体部分は、さらに、前記第１の導体部分と前記第２の外部導体層の間に設けられている
電子部品。

【請求項8】

請求項５に記載の電子部品であって、
前記第２の内部導体は、前記第１の導電性材料からなる第３の導体部分と、前記第２の導電性材料からなる第４の導体部分とを有し、前記第４の導体部分は、前記第３の導体部分の両端に接して設けられている
電子部品。

【請求項9】

請求項６に記載の電子部品であって、
前記第２の内部導体は、前記第１の導電性材料からなる第３の導体部分と、前記第２の導電性材料からなる第４の導体部分とを有し、前記第４の導体部分は、前記第３の導体部分と前記第１の外部導体層の間に両端を接して設けられている
電子部品。

【請求項10】

請求項８に記載の電子部品であって、
前記第２の導体部分が、前記第１の導体部分に接し、前記第２の外部導体層とは離間するように、前記第１の導体部分と前記第２の外部導体層の間にさらに設けられている第１の内部導体と、
前記第４の導体部分が、前記第３の導体部分に接し、前記第１の外部導体層とは離間するように、前記第３の導体部分と前記第１の外部導体層の間にさらに設けられている第２の内部導体と、
を具備する電子部品。

【請求項11】

請求項１又は２に記載の電子部品を搭載した回路モジュール。

【請求項12】

請求項１１に記載の回路モジュールを搭載した電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、貫通孔内に導電体が充填された構造体を備える電子部品、回路モジュール及び電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

微細な貫通孔内に導電体が充填された構造体は、コンデンサ、インターポーザやインダクタ等の電子部品への応用が期待されている。例えばアルミニウム等の一部の金属は、陽極酸化処理を施すことによって自己組織化によるポーラス構造を生じる。このような貫通孔に導電体を充填することにより上記構造体を形成することができる。

【0003】

例えば、貫通孔が誘電性材料に形成されている場合、貫通孔内に充填された導電体を正極と負極のいずれかに接続することにより、コンデンサを構成することが可能である。また、貫通孔内に充填された導電体を導電経路としてインターポーザ（端子ピッチ変換のための素子）を構成することも可能である。例えば特許文献１には、酸化アルミニウムに形成された貫通孔に導電体が充填された回路基板が記載されている。

【0004】

貫通孔に充填される導電体は、電気抵抗率が小さい材料が好適であり、例えばＡｇやＣｕが挙げられる。特にＣｕはＡｇ、ＡｕやＮｉ等の他の導電性材料と比較しても安価であり、電子部品の製造コストを小さくすることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９−１４７２４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記のような構造体を備える電子部品を長期間使用すると、導電体を構成する金属材料がイオンとなって移動するマイグレーションと呼ばれる現象が発生する場合がある。特に、酸化アルミニウムの自己組織化すなわち陽極酸化によって生じる貫通孔はその径が小さく（数十〜数百ｎｍ程度）、マイグレーションが生じやすい。上記の貫通孔は隣接孔までの間隔が小さく（数十〜数百ｎｍ程度）、さらに貫通孔に電極が形成されるという構造的な点においてもマイグレーションが生じると、導電体を構成する金属材料が他の導電体に導通し、短絡が発生するおそれがある。

【0007】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、マイグレーションによる短絡の発生を防止することが可能な電子部品、回路モジュール及び電子機器を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子部品は、誘電体層と、第１の外部導体層と、第２の外部導体層と、第１の内部導体と、第２の内部導体とを具備する。
上記誘電体層は、誘電性材料からなり、第１の面と、上記第１の面と反対側の第２の面と、上記第１の面と上記第２の面に連通する複数の貫通孔を備える。
上記第１の外部導体層は、上記誘電体層の第１の面に設けられている。
上記第２の外部導体層は、上記誘電体層の第２の面に設けられている。
上記第１の内部導体は、上記複数の貫通孔に形成され、上記第１の外部導体層に接し上記第２の外部導体層と離間する第１の内部導体であって、第１の導電性材料からなる第１の導体部分と、上記第１の導電性材料よりマイグレーションを起こしにくい第２の導電性材料からなる第２の導体部分とを有し、上記第２の導体部分は上記第１の導体部分の少なくともいずれか一端に接するように設けられている。
上記第２の内部導体は、上記複数の貫通孔に形成され、上記第２の外部導体層に接し上記第１の外部導体層と離間する。

【0009】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子部品は、絶縁体層と、第１の外部導体層と、第２の外部導体層と、第１の内部導体とを具備する。
上記絶縁体層は、絶縁性材料からなり、第１の面と、上記第１の面と反対側の第２の面と、上記第１の面と上記第２の面に連通する複数の貫通孔を備える。
上記第１の外部導体層は、上記絶縁体層の第１の面に設けられている。
上記第２の外部導体層は、上記絶縁体層の第２の面に設けられている。
上記第１の内部導体は、上記複数の貫通孔に形成され、両端がそれぞれ上記第１の外部導体層及び上記第２の外部導体層に接する第１の内部導体であって、第１の導電性材料からなる第１の導体部分と、上記第１の導電性材料よりマイグレーションを起こしにくい第２の導電性材料からなる第２の導体部分とを有し、上記第２の導体部分は上記第１の導体部分の少なくともいずれか一端に接するように設けられている。

【0010】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る回路モジュールは、上記電子部品を搭載する。

【0011】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る電子機器は、上記回路モジュールを搭載する。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るインターポーザの斜視図である。

【図2】同インターポーザの断面図である。

【図3】同インターポーザの絶縁体層の断面図である。

【図4】同インターポーザの内部導体を示す模式図である。

【図5】同インターポーザの内部導体の別の構成を示す模式図である。

【図6】同インターポーザの内部導体の別の構成を示す模式図である。

【図7】同インターポーザの外部導体層及び外部絶縁層の構成を示す模式図である。

【図8】比較例に係るインターポーザにおけるマイグレーションの態様を示す模式図である。

【図9】本発明の第１の実施形態に係るインターポーザの製造方法を示す模式図である。

【図10】同インターポーザの製造方法を示す模式図である。

【図11】同インターポーザの製造方法を示す模式図である。

【図12】同インターポーザの製造方法を示す模式図である。

【図13】本発明の第２の実施形態に係るコンデンサの斜視図である。

【図14】同コンデンサの断面図である。

【図15】同コンデンサの誘電体層の断面図である。

【図16】同コンデンサの第１内部導体及び第２内部導体を示す模式図である。

【図17】同コンデンサの第１内部導体及び第２内部導体の別の構成を示す模式図である。

【図18】同コンデンサの第１内部導体及び第２内部導体の別の構成を示す模式図である。

【図19】比較例に係るコンデンサにおけるマイグレーションの態様を示す模式図である。

【図20】本発明の第２の実施形態に係るコンデンサの製造方法を示す模式図である。

【図21】同コンデンサの製造方法を示す模式図である。

【図22】同コンデンサの製造方法を示す模式図である。

【図23】同コンデンサの製造方法を示す模式図である。

【図24】同コンデンサの製造方法を示す模式図である。

【図25】同コンデンサの製造方法を示す模式図である。

【図26】本発明の比較例及び実施例に係るインターポーザの内部導体の構造及び抵抗率を示す表である。

【図27】本発明の比較例１に係るインターポーザのＳＥＭ像である。

【図28】本発明の比較例２に係るインターポーザのＳＥＭ像である。

【図29】本発明の比較例３に係るインターポーザのＳＥＭ像である。

【図30】本発明の実施例１に係るインターポーザのＳＥＭ像である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の一実施形態に係る電子部品は、誘電体層と、第１の外部導体層と、第２の外部導体層と、第１の内部導体と、第２の内部導体とを具備する。
上記誘電体層は、誘電性材料からなり、第１の面と、上記第１の面と反対側の第２の面と、上記第１の面と上記第２の面に連通する複数の貫通孔を備える。
上記第１の外部導体層は、上記誘電体層の第１の面に設けられている。
上記第２の外部導体層は、上記誘電体層の第２の面に設けられている。
上記第１の内部導体は、上記複数の貫通孔に形成され、上記第１の外部導体層に接し上記第２の外部導体層と離間する第１の内部導体であって、第１の導電性材料からなる第１の導体部分と、上記第１の導電性材料よりマイグレーションを起こしにくい第２の導電性材料からなる第２の導体部分とを有し、上記第２の導体部分は、上記第１の導体部分の少なくともいずれか一端に接するように設けられている。
上記第２の内部導体は、上記複数の貫通孔に形成され、上記第２の外部導体層に接し上記第１の外部導体層と離間する。

【0014】

誘電体に形成された貫通孔に導体が配設された構造体は、内部導体を対向電極とするコンデンサとして利用することが可能である。上記構成によれば、第１の導電性材料からなる第１の導体部分の両端の少なくとも一端に配設された第２の導体部分が、マイグレーションを生じにくい第２の導電性材料からなるため、マイグレーションによる短絡を防止することが可能である。換言すれば、第１の導電性材料はマイグレーションの生じやすさを考慮する必要がないため、抵抗率等に応じて第１の導電性材料を選択することが可能となる。

【0015】

本発明の一実施形態に係る電子部品は、絶縁体層と、第１の外部導体層と、第２の外部導体層と、第１の内部導体とを具備する。
上記絶縁体層は、絶縁性材料からなり、第１の面と、上記第１の面と反対側の第２の面と、上記第１の面と上記第２の面に連通する複数の貫通孔を備える。
上記第１の外部導体層は、上記絶縁体層の第１の面に設けられている。
上記第２の外部導体層は、上記絶縁体層の第２の面に設けられている。
上記第１の内部導体は、上記複数の貫通孔に形成され、両端がそれぞれ上記第１の外部導体層及び上記第２の外部導体層に接する第１の内部導体であって、第１の導電性材料からなる第１の導体部分と、上記第１の導電性材料よりマイグレーションを起こしにくい第２の導電性材料からなる第２の導体部分とを有し、上記第２の導体部分は上記第１の導体部分の少なくともいずれか一端に接するように設けられている。

【0016】

絶縁体に形成された貫通孔に内部導体が配設された構造体は、内部導体を導電経路とするインターポーザとして利用することが可能である。上記構成によれば、第１の導電性材料からなる第１の導体部分の両端の少なくとも一端に配設された第２の導体部分が、マイグレーションを生じにくい第２の導電性材料からなるため、マイグレーションによる短絡を防止することが可能である。換言すれば、第１の導電性材料はマイグレーションの生じやすさを考慮する必要がないため、抵抗率等に応じて第１の導電性材料を選択することが可能となる。

【0017】

上記第１の導電性材料はＡｇ、Ｃｕ及びＡｕのいずれかであり、上記第２の導電性材料はＮｉ、Ｎｉ合金及び有機導電体のいずれかであってもよい。

【0018】

Ａｇ、Ｃｕ及びＡｕは比較的電気抵抗が小さく、導電体の材料として好適であるが、マイグレーションが生じやすい。このため、これらのいずれかの材料からなる第１の導体部分の一端に、マイグレーションが生じにくい、Ｎｉ、Ｎｉ合金及び有機導電体のいずれかの材料からなる第２の導体部分を配設することにより、マイグレーションの発生を防止することが可能となる。

【0019】

上記第１の導電性材料はＮｉであり、上記第２の導電性材料はＮｉ合金及び有機導電体のいずれかであってもよい。

【0020】

第１の導電性材料としてＮｉを選択する場合、Ｎｉよりマイグレーションが生じにくいＮｉ合金又は有機導電体を第２の導電性材料として選択することが可能である。

【0021】

上記誘電体層又は上記絶縁体層は、金属の陽極酸化によって形成された上記貫通孔を備える金属酸化物からなるものであってもよい。

【0022】

一部の金属（アルミニウム等）は、陽極酸化によって金属酸化物を形成する際に、自己組織化によって微細孔を形成する。このため、このような構造を利用してコンデンサやインターポーザ等の電子部品を作製することが可能である。一方で、陽極酸化における湿式工程や残渣の影響、貫通孔という形状によって、貫通孔に配設された内部導体においてマイグレーションが発生しやすくなる。本発明によれば、陽極酸化によって形成された貫通孔を利用する電子部品においても、マイグレーションの発生を防止することが可能である。

【0023】

上記第２の導体部分は、上記第１の導体部分の上記第１の面側の端と上記第２の面側の端にそれぞれ設けられていてもよい。

【0024】

この構成によれば、第１の導体部分の両端に第２の導体部分が設けられるため、第１の内部導体の両端におけるマイグレーションの発生を防止することが可能となる。

【0025】

上記第１の内部導体の第２の導体部分は、上記第１の導体部分と上記第１の外部導体層の間に設けられていてもよい。

【0026】

誘電体層に第１の外部導体層が配設され、第１の内部導体が第１の外部導体層と導通する構造では、第１の内部導体と第１の外部導体層の界面においてマイグレーションによる短絡が発生するおそれがある。上記構成によれば、第１の内部導体は、基部（第１の外部導体層側端部）に第２の導体部分が設けられているため、第１の内部導体と第１の外部導体層の界面におけるマイグレーションによる短絡の発生を防止することが可能である。

【0027】

上記第１の内部導体の第２の導体部分は、上記第１の導体部分と上記第２の外部導体層の間に設けられていてもよい。

【0028】

誘電体層に第２の外部導体層が配設され、第１の内部導体が第２の外部導体層と離間する構造では、第１の内部導体と対向する第２の外部導体層の間で短絡が発生するおそれがある。上記構成によれば、第１の内部導体は、先端（第２の外部導体層側端部）に第２の内部導体が設けられているため、第１の内部導体と対向する第２の外部導体層の間におけるマイグレーションによる短絡の発生を防止することが可能である。

【0029】

上記第１の内部導体の第２の導体部分は、さらに、上記第１の導体部分と上記第２の外部導体層の間に設けられていてもよい。

【0030】

この構成によれば、誘電体層に第１の外部導体層及び第２の外部導体層が配設されているが、第１の内部導体の両端に第２の導体部分が設けられているため、第１の内部導体の両端においてマイグレーションによる短絡の発生を防止することが可能である。

【0031】

上記第２の内部導体は、上記第１の導電性材料からなる第３の導体部分と、上記第２の導電性材料からなる第４の導体部分とを有し、上記第４の導体部分は、上記第３の導体部分の両端に接して設けられていてもよい。

【0032】

この構成によれば、電子部品は、第１の外部導体層に導通する第１の内部導体と、第２の外部導体層に導通する第２の内部導体を備える。第１の内部導体の基部には第２の導体部分が配設され、第２の内部導体の基部には第４の導体部分が配設されているため、第１の内部導体と第２の内部導体の基部におけるマイグレーションによる短絡の発生を防止することが可能である。

【0033】

上記第２の内部導体は、上記第１の導電性材料からなる第３の導体部分と、上記第２の導電性材料からなる第４の導体部分とを有し、上記第４の導体部分は、上記第３の導体部分と上記第１の外部導体層の間に両端を設して設けられていてもよい。

【0034】

この構成によれば、電子部品は、第２の外部導体層と離間する第１の内部導体と、第１の外部導体層と離間する第２の内部導体とを備える。第１の内部導体の先端には第２の導体部分が配設され、第２の内部導体の先端には第４の導体部分が配設されているため、第１の内部導体と第２の内部導体の先端におけるマイグレーションによる短絡の発生を防止することが可能である。

【0035】

上記電子部品は、
上記第２の導体部分が、上記第１の導体部分に接し、上記第２の外部導体層とは離間するように、上記第１の導体部分と上記第２の外部導体層の間にさらに設けられている第１の内部導体と、
上記第４の導体部分が、上記第３の導体部分に接し、上記第１の外部導体層とは離間するように、上記第３の導体部分と上記第１の外部導体層の間にさらに設けられている第２の内部導体と、
を具備していてもよい。

【0036】

この構成によれば、第１の内部導体と第２の内部導体の、基部と先端におけるマイグレーションによる短絡の発生を防止することが可能である。

【0037】

本発明の一実施形態に係る回路モジュールは、上記電子部品を搭載する。

【0038】

本発明の一実施形態に係る電子機器は、上記回路モジュールを搭載する。

【0039】

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るインターポーザについて説明する。

【0040】

［インターポーザの構成］
図１は、本実施形態に係るインターポーザ１００の構成を示す模式図であり、図２はインターポーザ１００の断面図である。これらの図に示すように、インターポーザ１００は、絶縁体層１０１、第１外部導体層１０２、第２外部導体層１０３及び内部導体１０４を備える。

【0041】

絶縁体層１０１は、絶縁性材料からなる層である。絶縁体層１０１は、貫通孔（ポーラス）を形成することが可能な絶縁性材料からなるものとすることができ、特に陽極酸化されると自己組織化作用によってポーラスを生じる材料が好適である。このような材料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を挙げることができる。また、この他に絶縁体層１０１は、弁金属（Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｗ、Ｓｂ）の酸化物からなるものとすることが可能である。この他にも絶縁体層１０１は、貫通孔を形成することが可能な絶縁性材料からなるものとすることができる。絶縁体層１０１の厚みは特に限定されないが、例えば数μｍ〜数百μｍとすることができる。

【0042】

図３は絶縁体層１０１の断面図である。同図に示すように、絶縁体層１０１には、複数の貫通孔１０１ａが形成されている。絶縁体層１０１の層面方向に平行な表面を第１の面１０１ｂとし、その反対側の面を第２の面１０１ｃとすると、貫通孔１０１ａは第１の面１０１ｂ及び第２の面１０１ｃに垂直な方向（絶縁体層１０１の厚み方向）に沿って形成され、第１の面１０１ｂ及び第２の面１０１ｃに連通するように形成されている。なお、図３等に示す貫通孔１０１ａの数や大きさは便宜的なものであり、実際のものはより小さく、多数である。貫通孔１０１ａの孔径は特に限定されないが数十ｎｍ〜数百ｎｍとすることができる。

【0043】

第１外部導体層１０２は導電性材料からなり、第１の面１０１ｂに配設されている。第１外部導体層１０２を構成する導電性材料は例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｔｉ等の純金属やこれらの合金であるものとすることができる。第１外部導体層１０２の厚さは例えば数十ｎｍ〜数μｍであるものとすることができる。また、第１外部導体層１０２は、複数層の導電性材料が積層されるように配設されたものとすることも可能である。

【0044】

第２外部導体層１０３は導電性材料からなり、第２の面１０１ｃに配設されている。第２外部導体層１０３を構成する導電性材料は、第１外部導体層１０２と同様の導電性材料からなるものとすることができ、その厚さは例えば数ｎｍ〜数μｍであるものとすることができる。第２外部導体層１０３の構成材料は第１外部導体層１０２の構成材料と同一でもよく異なっていてもよい。また、第２外部導体層１０３も、複数層の導電性材料が積層されるように配設されたものとすることが可能である。

【0045】

内部導体１０４は、導電体であり、貫通孔１０１ａ内に形成されている。図４は、内部導体１０４を示す模式図であり、図２の拡大図である。同図に示すように、内部導体１０４は、第１導体部分１０４ａと第２導体部分１０４ｂから構成されている。

【0046】

第１導体部分１０４ａは、導電性材料からなる。以下、第１導体部分１０４ａを構成する導電性材料を第１導電性材料とする。第１導電性材料は、電気抵抗率の低い材料が好適であり、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ及びＮｉのいずれかであるものとすることができる。第１導体部分１０４ａは、図４に示すように、貫通孔１０１ａの長さ方向における中央部分に形成され、内部導体１０４の長さの大部分を占めるものとすることができる。

【0047】

第２導体部分１０４ｂは、導電性材料からなる。以下、第２導体部分１０４ｂを構成する導電性材料を第２導電性材料とする。第２導電性材料は、第１導電性材料よりマイグレーションを起こしにくい材料である。マイグレーションは、電界の影響で金属材料が非金属物質上を移動する現象であり、金属材料の変形を生じさせる。マイグレーションには、導電体中を移動する電子と金属原子の間での運動量の交換により、イオンが移動するエレクトロマイグレーションと、金属材料がイオンとして溶出し、還元されることで生じるイオンマイグレーションがある。

【0048】

マイグレーションの生じやすさは金属の融点、イオン化傾向、金属構造の質（粒径や粒界の多さ）、周辺環境（水分量やエネルギーストレス）等の要因によって決定される。具体的には、マイグレーションを生じやすい順は、Ａｇ＞Ｃｕ＞（Ｎｉ、Ａｕ）＞（Ｎｉ合金、有機導電体）である。

【0049】

上記のように、第２導電性材料は第１導電性材料よりマイグレーションを生じにくい材料である。このため、第１導電性材料がＡｇ、Ｃｕ及びＡｕのいずれかである場合、第２導電性材料はＮｉ、Ｎｉ合金及び有機導電体のいずれかであるものとすることができる。また、第１導電性材料がＮｉである場合、第２導電性材料はＮｉ合金及び有機導電体のいずれかであるものとすることができる。

【0050】

なお、上記Ｎｉ合金は、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｃｕのいずれか一つ又は複数である添加物とＮｉの合金であるものとすることができる。Ｎｉ合金の抵抗率は添加物の量で変動するが、Ｃｕに１０ｗｔ％のＮｉを添加した１０％Ｎｉ−Ｃｕ合金の抵抗率は１９×１０^−６Ωｃｍである。

【0051】

また、上記有機導電体は導電性を有する高分子材料である。このような材料としては、ポリチオフェン（抵抗率１×１０^−２Ωｃｍ）、ポリアニリン（抵抗率２×１０^−２Ωｃｍ）、ポリピロール（抵抗率１×１０^−２Ωｃｍ）、ポリアセチレン（抵抗率２×１０^−３Ωｃｍ）等が挙げられる。

【0052】

第２導体部分１０４ｂは、図４に示すように、貫通孔１０１ａ内において第１導体部分１０４ａの両端に設けられ、第１導体部分１０４ａ、第１外部導体層１０２及び第２外部導体層１０３に接しているものとすることができる。即ち、第１導体部分１０４ａは、第２導体部分１０４ｂを介して第１外部導体層１０２及び第２外部導体層１０３に接続されているものとすることができる。また、第２導体部分１０４ｂは必ずしも第１導体部分１０４ａの両端に設けられなくてもよい。図５及び図６は、第２導体部分１０４ｂの配設位置を示す模式図である。

【0053】

図５に示すように第２導体部分１０４ｂは第１導体部分１０４ａの第１の面１０１ｂ側にのみ設けられてもよい。また、図示は省略するが、第２の面１０１ｃ側にのみ設けられてもよい。さらに、図６に示すように第２導体部分１０４ｂは、一部の内部導体１０４において第１の面１０１ｂ側にのみ設けられ、他の内部導体１０４において第２の面１０１ｃ側にのみ設けられてもよい。さらに、第２導体部分１０４ｂは必ずしも全ての内部導体１０４において設けられていなくてもよく、一部の内部導体１０４においてのみ設けられていてもよい。

【0054】

インターポーザ１００は以上のような構成を有する。なお、インターポーザ１００は、第１の面１０１ｂ及び第２の面１０１ｃの両方又は一方に外部絶縁体層が配設されていてもよい。図７は、外部導体層及び外部絶縁体層が設けられたインターポーザ１００を示す模式図である。同図に示すように、インターポーザ１００は、絶縁体層１０１、第１外部導体層１０２、第２外部導体層１０３及び内部導体１０４に加え、第１外部絶縁体層１０５及び第２外部絶縁体層１０６を備えるものとすることができる。

【0055】

第１外部絶縁体層１０５は絶縁性材料からなり、第１の面１０１ｂに配設されている。
第１外部導体層１０２及び第１外部絶縁体層１０５は第１の面１０１ｂ上において任意の形状にパターニングされているものとすることができる。第１外部絶縁体層１０５の構成材料は特に限定されない。第２外部絶縁体層１０６は絶縁性材料からなり、第２の面１０１ｃに配設されている。第２外部導体層１０３及び第２外部絶縁体層１０６は第２の面１０１ｃ上において任意の形状にパターニングされているものとすることができる。第２外部絶縁体層１０６の構成材料は特に限定されない。

【0056】

［インターポーザの効果］
インターポーザ１００の効果について比較例との比較の上で説明する。図８は、比較例に係るインターポーザ３００を示す模式図である。同図に示すようにインターポーザ３００は、絶縁性材料からなり、貫通孔を備える絶縁体層３０１、導電性材料からなり、貫通孔内に形成された内部導体３０２、及び導電性材料からなり、絶縁体層３０１の表裏に配設された外部導体層３０３を備える。内部導体３０２は一種類の金属材料、例えばＣｕやＡｇ等からなる。

【0057】

インターポーザ３００が使用に供され、内部導体３０２が電界に曝されると、マイグレーションが生じ、内部導体３０２を構成する金属材料が絶縁体層３０１上を移動する。図８にマイグレーションによる金属材料の移動を矢印で示す。これにより、内部導体３０２の間で金属材料が接続され、短絡が発生する。特に、貫通孔を備える絶縁体層３０１は、アルミニウム等の陽極酸化によって形成することが可能であるが、陽極酸化における湿式工程での残渣の影響や貫通孔という形状によってマイグレーションが生じやすい。

【0058】

絶縁体層３０１の表面に外部導体層が設けられている場合においても、絶縁体層３０１と外部導体層の界面を介して金属材料が接続され、短絡が発生する。このように、インターポーザ３００の構成では、長期的な信頼性に問題が生じるおそれがある。

【0059】

これに対し、本実施形態に係るインターポーザ１００においては、内部導体１０４の両端の少なくともいずれか一方に、第１導体部分１０４ａの金属材料（第１導電性材料）よりもマイグレーションが生じにくい金属材料（第２導電性材料）からなる第２導体部分１０４ｂが設けられている。これにより、マイグレーションが生じにくく、内部導体１０４間の短絡を防止することが可能である。

【0060】

［製造方法］
インターポーザ１００の製造方法について説明する。図９乃至図１２は、インターポーザ１００の製造方法を示す模式図である。

【0061】

図９（ａ）は、絶縁体層１０１の元となる基材４０１を示す。基材４０１は、絶縁体層１０１となる金属酸化物の酸化前の金属であり、金属酸化物を酸化アルミニウムとする場合、基材４０１は金属アルミニウムとすることができる。

【0062】

基材４０１に陽極酸化を施すと、図９（ｂ）に示すように、基材４０１が酸化され、基材酸化物４０２が形成される。この際、基材酸化物４０２の自己組織化作用によって、基材酸化物４０２に孔Ｈが形成される。孔Ｈは酸化の進行方向、即ち基材４０１の厚み方向に向かって成長する。陽極酸化は、例えばシュウ酸溶液中で、基材４０１を陽極として電圧を印加することにより行うことが可能である。印加電圧は数Ｖ〜数百Ｖ、処理時間は数分〜数日とすることができる。

【0063】

なお、陽極酸化の前に基材４０１に規則的なピット（凹部）を形成しておき、このピットを基点として孔Ｈを成長させてもよい。このピットの配置により孔Ｈの配列を制御することが可能となる。ピットは、例えば基材４０１にモールド（型）を押圧することによって形成することが可能である。

【0064】

続いて、図９（ｃ）に示すように、酸化されていない基材４０１を除去する。基材４０１の除去は、例えば酸性溶液によるウェットエッチングによってすることができる。以降、基材酸化物４０２の孔Ｈが形成された側の面を表面４０２ａとし、その反対側の面を裏面４０２ｂとする。

【0065】

続いて、図１０（ａ）に示すように、裏面４０２ｂ側から基材酸化物４０２を所定の厚さで除去する。これは例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）によってすることができる。除去の厚さは、孔Ｈが裏面４０２ｂに連通する程度の厚さとする。

【0066】

続いて、図１０（ｂ）に示すように、裏面４０２ｂに導電性材料からなる外部導体層４０３を配設する。外部導体層４０３は、スパッタ法、真空蒸着法等の各種成膜方法によって配設することが可能である。

【0067】

続いて、図１０（ｃ）に示すように、孔Ｈ内に内部導体Ｍ１を配設する。内部導体Ｍ１は、上記第２導電性材料からなる。内部導体Ｍ１は外部導体層４０３を給電体として基材酸化物４０２に電解めっきを施すことによって配設することが可能である。

【0068】

続いて、図１１（ａ）に示すように、孔Ｈ内に内部導体Ｍ２を配設する。内部導体Ｍ２は、上記第１導電性材料からなる。内部導体Ｍ２は外部導体層４０３を給電体として基材酸化物４０２に電解めっきを施すことによって配設することが可能である。

【0069】

続いて、図１１（ｂ）に示すように、孔Ｈ内に内部導体Ｍ３を配設する。内部導体Ｍ３は、上記第２導電性材料からなる。内部導体Ｍ３は外部導体層４０３を給電体として基材酸化物４０２に電解めっきを施すことによって配設することが可能である。

【0070】

続いて、図１１（ｃ）に示すように、表面４０２ａ側から基材酸化物４０２を所定の厚さで除去し、内部導体Ｍ３の先端を露出させる。これは例えば反応性イオンエッチングによってすることができる。

【0071】

続いて、図１２（ａ）に示すように、外部導体層４０３を除去する。外部導体層４０３の除去は例えば酸性溶液によるウェットエッチングによってすることができる。

【0072】

続いて、図１２（ｂ）に示すように、表面４０２ａ上に外部導体層４０４を配設し、裏面４０２ｂ上に外部導体層４０５を配設する。外部導体層４０４及び外部導体層４０５は、スパッタ法、真空蒸着法等の各種成膜方法によって配設することが可能である。

【0073】

以上のようにして、本実施形態に係るインターポーザ１００（図２参照）を作製することが可能である。なお基材酸化物４０２は絶縁体層１０１に相当し、内部導体Ｍ２は第１導体部分１０４ａに、内部導体Ｍ１及び内部導体Ｍ３は第２導体部分１０４ｂにそれぞれ相当する。外部導体層４０４は第１外部導体層１０２に、外部導体層４０５は第２外部導体層１０３にそれぞれ相当する。

【0074】

なお、内部導体Ｍ１及び内部導体Ｍ３は、電解めっきによって形成されるものに限られず、電解重合によって形成される有機導電体であってもよい。即ち上記内部導体Ｍ１及び内部導体Ｍ３を配設する工程において、基材酸化物４０２を単量体溶液に浸漬させ、外部導体層４０３に電流を印可することによって、孔Ｈ内に有機導電体からなる内部導体Ｍ２及び内部導体Ｍ３を配設することが可能である。例えば、０．１Ｍのテトラフルオロホウ酸テトラエチルアンモニウム及び０．０５Ｍのピロールを含むアセトニトリル溶液中で外部導体層４０３に１ｍＡ／ｃｍ_２の電流を印可することにより、孔Ｈ内にポリピロールを析出させることができる。

【0075】

本実施形態に係るインターポーザ１００は、回路基板等の実装対象物にマイクロプロセッサ等の電子部品を実装する際、電子部品と実装対象物の間に配設され、回路モジュールを構成するものとすることができる。また、インターポーザ１００を搭載する回路モジュールは他の電子部品と共に電子機器を構成するものとすることができる。

【0076】

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るコンデンサについて説明する。

【0077】

図１３は、本実施形態に係るコンデンサ２００の構成を示す模式図であり、図１４はコンデンサ２００の断面図である。これらの図に示すように、コンデンサ２００は、誘電体層２０１、第１外部導体層２０２、第２外部導体層２０３、第１内部導体２０４及び第２内部導体２０５を備える。

【0078】

誘電体層２０１は、誘電性材料からなる層である。誘電体層２０１は、貫通孔（ポーラス）を形成することが可能な絶縁性材料からなるものとすることができ、特に陽極酸化されると自己組織化作用によってポーラスを生じる材料が好適である。このような材料としては、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を挙げることができる。また、この他に誘電体層２０１は、弁金属（Ａｌ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｚｎ、Ｗ、Ｓｂ）の酸化物からなるものとすることが可能である。この他にも誘電体層２０１は、貫通孔を形成することが可能な誘電性材料からなるものとすることができる。誘電体層２０１の厚みは特に限定されないが、例えば数μｍ〜数百μｍとすることができる。

【0079】

図１５は、誘電体層２０１の断面図である。同図に示すように、誘電体層２０１には、複数の貫通孔２０１ａが形成されている。誘電体層２０１の層面方向に平行な表面を第１の面２０１ｂとし、その反対側の面を第２の面２０１ｃとすると、貫通孔２０１ａは第１の面２０１ｂ及び第２の面２０１ｃに垂直な方向（誘電体層２０１の厚み方向）に沿って形成され、第１の面２０１ｂ及び第２の面２０１ｃに連通するように形成されている。なお、図１５等に示す貫通孔２０１ａの数や大きさは便宜的なものであり、実際のものはより小さく、多数である。貫通孔２０１ａの孔径は特に限定されないが数十ｎｍ〜数百ｎｍとすることができる。

【0080】

第１外部導体層２０２は導電性材料からなり、第１の面２０１ｂに配設されている。第１外部導体層２０２を構成する導電性材料は例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｌ、Ｔｉ等の純金属やこれらの合金であるものとすることができる。第１外部導体層２０２の厚さは例えば数十ｎｍ〜数μｍであるものとすることができる。また、第１外部導体層２０２は、複数層の導電性材料が積層されるように配設されたものとすることも可能である。

【0081】

第２外部導体層２０３は導電性材料からなり、第２の面２０１ｃに配設されている。第２外部導体層２０３を構成する導電性材料は、第１外部導体層２０２と同様の導電性材料からなるものとすることができ、その厚さは例えば数ｎｍ〜数μｍであるものとすることができる。第２外部導体層２０３の構成材料は第１外部導体層２０２の構成材料と同一でもよく異なっていてもよい。また、第２外部導体層２０３も、複数層の導電性材料が積層されるように配設されたものとすることが可能である。

【0082】

第１内部導体２０４は、導電体であり、貫通孔２０１ａ内に形成されている。図１６は、第１内部導体２０４及び第２内部導体２０５を示す模式図であり、図１４の拡大図である。同図に示すように、第１内部導体２０４は、第１導体部分２０４ａと第２導体部分２０４ｂ（２０４ｂ_１及び２０４ｂ_２）から構成されている。

【0083】

第１導体部分２０４ａは、導電性材料からなる。以下、第１導体部分２０４ａを構成する導電性材料を第１導電性材料とする。第１導電性材料は、電気抵抗率の低い材料が好適であり、例えば、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｕ及びＮｉのいずれかであるものとすることができる。第１導体部分２０４ａは、図１６に示すように、貫通孔２０１ａの長さ方向における中央部分に形成され、第１内部導体２０４の長さの大部分を占めるものとすることができる。

【0084】

第２導体部分２０４ｂ（２０４ｂ_１及び２０４ｂ_２）は、導電性材料からなる。以下、第２導体部分２０４ｂを構成する導電性材料を第２導電性材料とする。第２導電性材料は、第１導電性材料よりマイグレーションを起こしにくい材料である。第１導電性材料がＡｇ、Ｃｕ及びＡｕのいずれかである場合、第２導電性材料はＮｉ、Ｎｉ合金及び有機導電体のいずれかであるものとすることができる。また、第１導電性材料がＮｉである場合、第２導電性材料はＮｉ合金及び有機導電体のいずれかであるものとすることができる。

【0085】

なお、上記Ｎｉ合金は、Ｗ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｇ、Ｃｕのいずれか一つ又は複数である添加物とＮｉの合金であるものとすることができる。Ｎｉ合金の抵抗率は添加物の量で変動するが、Ｃｕに１０ｗｔ％のＮｉを添加した１０％Ｎｉ−Ｃｕ合金の抵抗率は１９×１０^−６Ωｃｍである。

【0086】

また、上記有機導電体は導電性を有する高分子材料である。このような材料としては、ポリチオフェン（抵抗率１×１０^−２Ωｃｍ）、ポリアニリン（抵抗率２×１０^−２Ωｃｍ）、ポリピロール（抵抗率１×１０^−２Ωｃｍ）、ポリアセチレン（抵抗率２×１０^−３Ωｃｍ）等が挙げられる。

【0087】

第２導体部分２０４ｂは、図１６に示すように、貫通孔２０１ａ内において第１導体部分２０４ａの両端に設けられているものとすることができる。以下、第２導体部分２０４ｂのうち、第１の面２０１ｂ側に設けられているものを第２導体部分２０４ｂ_１とし、第２の面２０１ｃ側に設けられているものを第２導体部分２０４ｂ_２とする。

【0088】

図１６に示すように、第２導体部分２０４ｂ_１は、貫通孔２０１ａにおいて第１導体部分２０４ａと第１外部導体層２０２の間に設けられ、第１導体部分２０４ａと第１外部導体層２０２に接する。第２導体部分２０４ｂ_２は、貫通孔２０１ａにおいて第１導体部分２０４ａと第２外部導体層２０３の間に設けられ、第１導体部分２０４ａに接し、第２外部導体層２０３とは離間する。これにより、第１内部導体２０４は、第１外部導体層２０２に導通し、第２外部導体層２０３とは絶縁されている。なお、第２導体部分２０４ｂ_２と第２外部導体層２０３の間は空隙であってもよく、絶縁材料が封入されていてもよい。

【0089】

第２内部導体２０５は、導電体であり、第１内部導体２０４が形成された以外の貫通孔２０１ａ内に第１内部導体２０４と対向するように形成されている。図１６に示すように、第２内部導体２０５は、第３導体部分２０５ａと第４導体部分２０５ｂ（２０５ｂ_１及び２０５ｂ_２）から構成されている。

【0090】

第３導体部分２０５ａは、上記第１の導電性材料からなる。第３導体部分２０５ａは、図１６に示すように、貫通孔２０１ａの長さ方向における中央部分に形成され、第２内部導体２０４５の長さの大部分を占めるものとすることができる。

【0091】

第４導体部分２０５ｂ（２０５ｂ_１及び２０５ｂ_２）は、上記第２の導電性材料からなる。第４導体部分２０５ｂは、図１６に示すように、貫通孔２０１ａ内において第３導体部分２０５ａの両端に設けられているものとすることができる。以下、第４導体部分２０４ｂのうち、第２の面２０１ｃ側に設けられているものを第４導体部分２０５ｂ_１とし、第１の面２０１ｂ側に設けられているものを第４導体部分２０５ｂ_２とする。

【0092】

図１６に示すように、第４導体部分２０５ｂ_１は、貫通孔２０１ａにおいて第３導体部分２０５ａと第２外部導体層２０３の間に設けられ、第３導体部分２０５ａと第２外部導体層２０３に接する。第４導体部分２０５ｂ_２は、貫通孔２０１ａにおいて第３導体部分２０５ａと第１外部導体層２０２の間に設けられ、第３導体部分２０５ａに接し、第１外部導体層２０２とは離間する。これにより、第２内部導体２０５は、第２外部導体層２０３に導通し、第１外部導体層２０２とは絶縁されている。なお、第４導体部分２０５ｂ_２と第１外部導体層２０２の間は空隙であってもよく、絶縁材料が封入されていてもよい。

【0093】

なお、第２導体部分２０４ｂは必ずしも第１導体部分２０４ａの両端に設けられなくてもよく、第４導体部分２０５ｂも必ずしも第３導体部分２０５ａの両端に設けられなくてもよい。図１７及び図１８は、第２導体部分２０４ｂ及び第４導体部分２０５ｂの配設位置を示す模式図である。

【0094】

図１７に示すように第２導体部分２０４ｂは第１導体部分２０４ａと第１外部導体層２０２の間にのみ設けられ、即ち第２導体部分２０４ｂ_１のみが設けられてもよい。この場合、第１内部導体２０４の先端は第１導体部分２０４ａであり、第２外部導体層２０３とは離間する。

【0095】

また、同図に示すように第４導体部分２０５ｂは第３導体部分２０５ａと第２外部導体層２０３の間にのみ設けられ、即ち、第４導体部分２０５ｂ_１のみが設けられてもよい。この場合、第２内部導体２０５の先端は第３導体部分２０５ａであり、第１外部導体層２０２とは離間する。

【0096】

さらに、図１８に示すように第２導体部分２０４ｂは第１導体部分２０４ａと第２外部導体層２０３の間にのみ設けられ、即ち第２導体部分２０４ｂ_２のみが設けられてもよい。この場合、第１導体部分２０４ａは第１外部導体層２０２に接し、第１内部導体２０４が第１外部導体層２０２と導通する。

【0097】

また、同図に示すように第４導体部分２０５ｂは、第３導体部分２０５ａと第１外部導体層２０２の間にのみ設けられ、即ち第４導体部分２０５ｂ_２のみが設けられてもよい。この場合、第３導体部分２０５ａは第２外部導体層２０３に接し、第２内部導体２０５が第２外部導体層２０３と導通する。

【0098】

なお、図１４等においては、第１内部導体２０４及び第２内部導体２０５は１つおきに交互に表されているが、これらは便宜的なものであり、実際には交互でなくてもよい。第１内部導体２０４と第２内部導体２０５の数は同程度でなくてもよいが、同程度である方が好適である。

【0099】

コンデンサ２００は以上のような構成を有する。誘電体層２０１を介して第１内部導体２０４と第２内部導体２０５が対向し、コンデンサを形成する。即ち、第１内部導体２０４と第２内部導体２０５は、コンデンサの対向電極（正極又は負極）として機能する。なお、第１内部導体２０４と第２内部導体２０５のどちらが正極又は負極であってもよい。

【0100】

また、コンデンサ２００には、ここに示す以外の構成、例えば、第１外部導体層２０２及び第２外部導体層２０３上にそれぞれ形成された絶縁体層や、第１外部導体層２０２及び第２外部導体層２０３にそれぞれ導通する端子が設けられていてもよい。第１内部導体２０４及び第２内部導体２０５は、これらの端子を介して外部（実装基板の端子や配線等）に接続されるものとすることができる。

【0101】

［コンデンサの効果］
コンデンサ２００の効果について比較例との比較の上で説明する。図１９は、比較例に係るコンデンサ５００を示す模式図である。同図に示すようにコンデンサ５００は、誘電体層５０１、外部導体層５０２及び内部導体５０３を備える。誘電体層５０１は、誘電性材料からなり、貫通孔を備える。外部導体層５０２は、導電性材料からなり、誘電体層５０１の表裏に配設されている。内部導体５０３は導電性材料からなり、誘電体層５０１の表裏の外部導体層５０２のいずれか一方に導通する。内部導体５０３は一種類の金属材料、例えばＣｕやＡｇ等からなる。

【0102】

コンデンサ５００が使用に供され、内部導体５０３が電界に曝されると、マイグレーションが生じ、内部導体５０３を構成する金属材料が誘電体層５０１上を移動する。図１９に金属材料の移動を矢印で示す。矢印Ｙ１で示すように、内部導体５０３と外部導体層５０２の接続箇所においてマイグレーションが発生すると、内部導体５０３の金属材料が隣接する内部導体５０３に到達し、短絡が発生するおそれがある。また、矢印Ｙ２で示すように、内部導体５０３の先端においてマイグレーションが発生すると、内部導体５０３の金属材料が離間する外部導体層５０２に到達し、短絡が発生するおそれがある。

【0103】

これに対し、本実施形態に係るコンデンサ２００（図１４参照）においては、第１内部導体２０４と第１外部導体層２０２の接続箇所及び第２内部導体２０５と第２外部導体層２０３の接続箇所においてマイグレーションを生じにくい第２導電性材料からなる導体部分（第２導体部分２０４ｂ_１及び第４導体部分２０５ｂ_１）が設けられている。これにより、隣接する内部導体の間でのマイグレーションによる短絡を防止することが可能である。

【0104】

また、コンデンサ２００においては、第１内部導体２０４と第２外部導体層２０３の間及び第２内部導体２０５と第１外部導体層２０２の間においても第２導電性材料からなる導体部分（第２導体部分２０４ｂ_２及び第４導体部分２０５ｂ_２）が設けられている。これにより、内部導体と外部導体層の間でのマイグレーションによる短絡を防止することが可能である。

【0105】

図１７及び図１８に示すように、内部導体の両端のいずれか一方にのみ第２導電性材料からなる導体部分が設けられている場合であっても、少なくともその設けられている箇所におけるマイグレーションによる短絡を防止することが可能である。

【0106】

［製造方法］
コンデンサ２００の製造方法について説明する。図２０乃至図２５は、コンデンサ２００の製造方法を示す模式図である。

【0107】

図２０（ａ）は、誘電体層２０１の元となる基材６０１を示す。基材６０１は、誘電体層２０１となる金属酸化物の酸化前の金属であり、金属酸化物を酸化アルミニウムとする場合、基材６０１は金属アルミニウムとすることができる。

【0108】

基材６０１に陽極酸化を施すと、図２０（ｂ）に示すように、基材６０１が酸化され、基材酸化物６０２が形成される。この際、基材酸化物６０２の自己組織化作用によって、基材酸化物６０２に孔Ｈが形成される。孔Ｈは酸化の進行方向、即ち基材６０１の厚み方向に向かって成長する。陽極酸化は、例えばシュウ酸溶液中で、基材６０１を陽極として電圧を印加することにより行うことが可能である。印加電圧は数Ｖ〜数百Ｖ、処理時間は数分〜数日とすることができる。例えば、印加電圧を４０Ｖとすると、孔径が１００ｎｍの孔Ｈが形成される。

【0109】

なお、陽極酸化の前に基材６０１に規則的なピット（凹部）を形成しておき、このピットを基点として孔Ｈを成長させてもよい。このピットの配置により孔Ｈの配列を制御することが可能となる。ピットは、例えば基材６０１にモールド（型）を押圧することによって形成することが可能である。

【0110】

上記陽極酸化がある程度進行した段階で、基材６０１への印加電圧を大きくすると、図２０（ｃ）に示すように、一部の孔Ｈのピッチ（孔径及び孔間距離）が拡大するように自己組織化が進行する。一方で、孔Ｈのピッチが拡大したことによって、他の孔Ｈについては孔の形成が停止する。以下、孔の形成が停止した孔Ｈを孔Ｈ１とし、孔の形成が継続した（孔径が拡大した）孔Ｈを孔Ｈ２とする。

【0111】

このときの印加電圧は上記電圧の数倍、処理時間は数分〜数十分とすることができる。例えば、印加電圧を８０Ｖとすると、孔径Ｈ２の孔径が２００ｎｍに拡大される。図２０（ｂ）に示す１段階目の陽極酸化における印加電圧と、図２０（ｃ）に示す２段階目の陽極酸化における印加電圧を上述した範囲内とすることにより、孔Ｈ１と孔Ｈ２の数を概ね同等とすることが可能である。また、２段階目の電圧印加の処理時間を上述の範囲内とすることにより、孔Ｈ２のピッチ変換が十分に完了しつつ、２段階目の電圧印加によって底部に形成される基材酸化物６０２の厚さを小さくすることができる。２段階目の電圧印加で形成される基材酸化物６０２は、後の工程で除去されるため、できるだけ薄いことが好ましい。

【0112】

続いて、図２１（ａ）に示すように、酸化されていない基材６０１を除去する。基材６０１の除去は、例えば酸性溶液によるウェットエッチングによってすることができる。以降、基材酸化物６０２の孔Ｈが形成された側の面を表面６０２ａとし、その反対側の面を裏面６０２ｂとする。

【0113】

続いて、図２１（ｂ）に示すように、裏面６０２ｂ側から基材酸化物６０２を所定の厚さで除去する。これは例えば反応性イオンエッチングによってすることができる。この際、孔Ｈ２が裏面６０２ｂに連通し、孔Ｈ１は裏面６０２ｂに連通しない程度の厚さで、基材酸化物６０２を除去する。

【0114】

続いて、図２１（ｃ）に示すように、表面６０２ａに導電性材料からなる外部導体層６０３を成膜する。外部導体層６０３は、スパッタ法、真空蒸着法等、任意の方法によって成膜することが可能である。

【0115】

続いて、図２２（ａ）に示すように、孔Ｈ２内に内部導体Ｍ１を配設する。内部導体Ｍ１は、上記第２導電性材料からなる。内部導体Ｍ１は外部導体層６０３を給電体として基材酸化物６０２に電解めっきを施すことによって配設することが可能である。孔Ｈ１にはめっき液が侵入しないため、孔Ｈ１内には内部導体Ｍ１は形成されない。

【0116】

続いて、図２２（ｂ）に示すように、基材酸化物６０２を裏面６０２ｂから所定の厚さで再度除去する。これは、反応性イオンエッチングによってすることができる。この際、孔Ｈ１が裏面６０２ｂに連通する程度の厚さで基材酸化物６０２を除去する。

【0117】

続いて、図２２（ｃ）に示すように、孔Ｈ１及び孔Ｈ２内に内部導体Ｍ２を配設する。内部導体Ｍ２は、外部導体層６０３を給電体として基材酸化物６０２に電解めっきを施すことによって配設することが可能である。内部導体Ｍ２の材料は内部導体Ｍ１と同じ材料とすることができる。この際、孔Ｈ２には、先の工程によって内部導体Ｍ１が形成されているため、孔Ｈ２内の内部導体Ｍ２の先端は孔Ｈ１内の内部導体Ｍ２の先端より突出する。以下、孔Ｈ２内の内部導体Ｍ１及び内部導体Ｍ２を合わせて内部導体Ｍ３とする。

【0118】

続いて、図２３（ａ）に示すように、孔Ｈ１及び孔Ｈ２内に内部導体Ｍ４を配設する。内部導体Ｍ４は、上記第１導電性材料からなる。内部導体Ｍ４は外部導体層６０３を給電体として基材酸化物６０２に電解めっきを施すことによって配設することが可能である。

【0119】

続いて、図２３（ｂ）に示すように、孔Ｈ１及び孔Ｈ２内に内部導体Ｍ５を配設する。内部導体Ｍ５は、上記第２導電性材料からなる。内部導体Ｍ５は外部導体層６０３を給電体として基材酸化物６０２に電解めっきを施すことによって配設することが可能である。

【0120】

続いて、図２３（ｃ）に示すように、基材酸化物６０２を裏面６０２ｂから所定の厚さで再度除去する。これは、反応性イオンエッチングによってすることができる。この際、孔Ｈ２内の内部導体Ｍ５が裏面６０２ｂに露出し、孔Ｈ１内の内部導体Ｍ５が裏面６０２ｂに露出しない程度の厚さで基材酸化物６０２を除去する。

【0121】

続いて、図２４（ａ）に示すように、裏面６０２ｂに導電性材料からなる外部導体層６０４を配設する。外部導体層６０４は、スパッタ法、真空蒸着法等、任意の方法によって配設することが可能である。

【0122】

続いて、図２４（ｂ）に示すように、外部導体層６０３を除去する。外部導体層６０３の除去は、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、イオンミリング法、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing)法等によってすることができる。

【0123】

続いて、図２４（ｃ）に示すように、外部導体層６０４を給電体として、基材酸化物６０２に電解エッチングを施す。孔Ｈ２における内部導体Ｍ３は内部導体Ｍ４及び内部導体Ｍ５を介して外部導体層６０４に導通しているため、エッチングされる。一方、孔Ｈ１における内部導体Ｍ２は外部導体層６０４に導通していないため、エッチングされない。

【0124】

続いて、図２５に示すように、表面６０２ａに導電性材料からなる外部導体層６０５を配設する。外部導体層６０５は、スパッタ法、真空蒸着法等、任意の方法によって配設することが可能である。

【0125】

以上のようにして、本実施形態に係るコンデンサ２００（図１４参照）を作製することが可能である。なお基材酸化物６０２は誘電体層２０１に相当し、外部導体層６０５は第１外部導体層２０２に、外部導体層６０４は第２外部導体層２０３にそれぞれ相当する。また、孔Ｈ１における内部導体Ｍ４は第１導体部分２０４ａに、内部導体Ｍ２は第２導体部分２０４ｂ_１に、内部導体Ｍ５は第２導体部分２０４ｂ_２にそれぞれ相当する。孔Ｈ２における内部導体Ｍ４は第３導体部分２０５ａに、内部導体Ｍ５は第４導体部分２０５ｂ_１に、内部導体Ｍ３は第４導体部分２０５ｂ_２にそれぞれ相当する。

【0126】

なお、内部導体Ｍ１、内部導体Ｍ２及び内部導体Ｍ５は、電解めっきによって形成されるものに限られず、電解重合によって形成される有機導電体であってもよい。即ち上記内部導体Ｍ１、内部導体Ｍ３及び内部導体Ｍ５を配設する工程において、基材酸化物６０２を単量体溶液に浸漬させ、外部導体層６０３に電流を印可することによって、孔Ｈ内に有機導電体からなる内部導体Ｍ２、内部導体Ｍ３及び内部導体Ｍ５を配設することが可能である。

【0127】

本実施形態に係るコンデンサ２００は、回路基板等の実装対象物に搭載され、回路モジュールを構成するものとすることができる。また、コンデンサ２００を搭載する回路モジュールは他の電子部品と共に電子機器を構成するものとすることができる。

【実施例】

【0128】

上記実施例及び比較例に係るインターポーザを作製し、マイグレーションを評価した。インターポーザは以下のようにして作製した。

【0129】

アルミニウム板を１０℃の０．３Ｍシュウ酸溶液に浸漬させて４０Ｖの電圧を２３時間印可し、陽極酸化をおこなった（図９（ｂ）参照）。孔間のピッチが１００ｎｍの酸化アルミニウムが形成された。

【0130】

続いて、サンプルを酸性溶液に１０分間浸漬させ、未反応のアルミニウム基材をウェットエッチングにより除去した（図９（ｃ）参照）。酸性溶液は０．１Ｍ塩化銅水溶液１Ｌに濃塩酸１Ｌを加えた液体である。

【0131】

続いて、反応性イオンエッチングにより裏面側に孔を開口させた（図１０（ａ）参照）。反応性イオンエッチングの条件は、出力２０Ｗ、内圧５×１０^−４Ｐａ、ＢＣｌ_３ガス導入後圧力２Ｐａ、処理時間１０分間とした。

【0132】

続いて、Ｃｕターゲットを用いたスパッタによりサンプルの裏面にＣｕ金属膜を配設した（図１０（ｂ）参照）。スパッタ条件は、出力１８００Ｗ、内圧１×１０^−４Ｐａ、Ａｒガス導入後圧力１Ｐａ、処理時間５分間とした。これにより、厚さ６００ｎｍのＣｕ金属膜が形成された。

【0133】

続いて、サンプルをスルファミン酸Ｎｉ水溶液に浸漬させ、電解めっきを行った。これにより孔内に５μｍのＮｉが析出した（図１０（ｃ）参照）。

【0134】

続いて、サンプルを硫酸Ｃｕ水溶液に浸漬させ、電解めっきを行った。これにより孔内に９０μｍのＣｕが析出した（図１１（ａ）参照）。

【0135】

続いて、サンプルをスルファミン酸Ｎｉ水溶液に浸漬させ、電解めっきを行った。これにより孔内に５μｍのＮｉが析出した（図１１（ｂ）参照）。

【0136】

続いて、反応性イオンエッチングにより孔内のＮｉを露出させた（図１１（ｃ）参照）。反応性イオンエッチングの条件は、出力２０Ｗ、内圧５×１０^−４Ｐａ、ＢＣｌ_３ガス導入後圧力２Ｐａ、処理時間９０分間とした。

【0137】

続いて、サンプルを酸性溶液に１０分間浸漬させ、Ｃｕ金属膜をウェットエッチングにより除去した（図１２（ａ）参照）。酸性溶液は２倍希釈したＷＬＣ−Ｃ２（三菱ガス化学社製：過酸化水素−リン酸系液体）である。処理後、サンプルを流水洗浄した。

【0138】

続いて、サンプルの表裏面に、露出したＮｉ内部導体に接するように、外部導体層をスパッタ法で配設した（図１２（ｂ）参照）。

【0139】

以上のようにして、実施例に係るインターポーザを作製した。また、上記Ｃｕを析出させる工程に代えて、シアン化銀水溶液中で電解めっきを行い、９０μｍのＡｇを析出させたインターポーザと、シアン化金水溶液中で電解めっきを行い、９０μｍのＡｕを析出させたインターポーザをそれぞれ作製した。

【0140】

さらに、比較例として、上記Ｎｉを析出させる工程、Ｃｕを析出させる工程及び再度Ｎｉを析出させる工程に代えて硫酸Ｃｕ水溶液中、シアン化銀水溶液中、シアン化金水溶液中又はスルファミン酸Ｎｉ水溶液でそれぞれ電解めっきを行い、１００μｍのＣｕ、Ａｇ、Ａｕ又はＮｉをそれぞれ析出させたインターポーザを作製した。

【0141】

図２６は実施例及び比較例に係るインターポーザの内部導体の構造を示す表である。同図に示すように、実施例１−３に係るインターポーザの内部導体は２種類の導電性材料から構成され、比較例１−４に係るインターポーザの内部導体は１種類の導電性材料から構成されている。

【0142】

実施例及び比較例に係るインターポーザについて熱信頼性試験を実施した。熱信頼性試験は、各インターポーザを８５℃で１０００時間加熱するものである。試験後の表面（貫通孔に平行な方向からみたインターポーザの表面）を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮像した。図２７乃至図３０は撮像されたＳＥＭ像であり、図２７は比較例１、図２８は比較例２、図２９は比較例３、図３０は実施例１のものである。

【0143】

図２７乃至図２９に示すように、比較例１−３に係るインターポーザにおいては表面において孔外部へのマイグレーションが生じていることが分かる。特にマイグレーションが最も生じやすいＡｇからなる内部導体の場合（比較例２、図２８）には、表面において径が数百ｎｍの塊が多数形成されている。これに対し、図３０に示すように、実施例１に係るインターポーザにおいてはマイグレーションが生じていないことがわかる。

【0144】

また、実施例及び比較例に係るインターポーザについて内部導体の電気抵抗を測定した。電気抵抗はデジタルマルチメーターを使用し、四端子法によって測定した。測定結果を図２６に示す。

【0145】

比較例１−３に対して比較例４は約４倍の抵抗率を示した。したがって、マイグレーションの発生を防止するためにＮｉのみからなる内部導体を備えるインターポーザとすると、電気抵抗が過大となるおそれがある。これに対し、実施例１−３では、比較例１−３と大きく変わらない電気抵抗を示した。したがって、実施例１−３に係るインターポーザでは、マイグレーションの発生を防止しつつ、小さい電気抵抗を有するものとすることが可能であるといえる。

【0146】

なお、好ましい抵抗率は１０×１０^−８Ωｍ以下であり、合金や有機導電体からなる内部導体を備えるインターポーザでは、抵抗率が一桁以上大きくなる。抵抗率はインターポーザのＥＳＲ（Equivalent Series Resistance）特性に影響するため、マイグレーションの生じやすさと抵抗率から、第１導電性材料及び第２導電性材料の組み合わせや各材料からなる導体部分の長さを適宜選択することが可能である。

【符号の説明】

【0147】

１００…インターポーザ
１０１…絶縁体層
１０１ａ…貫通孔
１０２…第１外部導体層
１０３…第２外部導体層
１０４…内部導体
１０４ａ…第１導体部分
１０４ｂ…第２導体部分
２００…コンデンサ
２０１…誘電体層
２０１ａ…貫通孔
２０２…第１外部導体層
２０３…第２外部導体層
２０４…第１内部導体
２０４ａ…第１導体部分
２０４ｂ…第２導体部分
２０５…第２内部導体
２０５ａ…第３導体部分
２０５ｂ…第４導体部分

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】