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JP2014138074A - Substrate with through electrode and method of manufacturing the same - Google Patents

Substrate with through electrode and method of manufacturing the same Download PDF

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JP2014138074A
JP2014138074A JP2013005758A JP2013005758A JP2014138074A JP 2014138074 A JP2014138074 A JP 2014138074A JP 2013005758 A JP2013005758 A JP 2013005758A JP 2013005758 A JP2013005758 A JP 2013005758A JP 2014138074 A JP2014138074 A JP 2014138074A
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glass substrate
electrode
groove
manufacturing
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JP2013005758A
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Tadahiro Nakamura
肇宏 中村
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

【課題】高い信頼性を確保しつつ、精密かつ高密度の貫通電極を備えた貫通電極付き基板を得ること。
【解決手段】貫通電極付きガラス基板1を、複数の導体部と絶縁部とを側面に有する線状ガラス基板11を複数接合させた積層構造から構成する。線状ガラス基板11はそれぞれ、リドロー法によって形成した直方体のガラスを有する。線状ガラス基板11の長手方向に直交する断面を矩形状とする。導体部を、長手方向に平行な面内に、この長手方向にほぼ直交方向に沿って互いに略平行に設ける。隣接する2つの線状ガラス基板11の接合部において、一方の線状ガラス基板11の側面に形成した絶縁体により分離することにより、貫通孔を構成する。貫通孔1aの内部には、導電性を有する貫通電極12を挟持し、貫通孔1aごとに貫通電極付きガラス基板1における2つの主面間で導通を確保する。
【選択図】図1A
To obtain a substrate with a through electrode having a precise and high density through electrode while ensuring high reliability.
A glass substrate with a through electrode 1 is formed of a laminated structure in which a plurality of linear glass substrates 11 having a plurality of conductor portions and insulating portions on the side surfaces are joined. Each of the linear glass substrates 11 has a rectangular parallelepiped glass formed by a redraw method. A cross section perpendicular to the longitudinal direction of the linear glass substrate 11 is rectangular. The conductor portions are provided in a plane parallel to the longitudinal direction and substantially parallel to each other along a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction. A through-hole is formed by separating by an insulator formed on a side surface of one linear glass substrate 11 at a joint portion between two adjacent linear glass substrates 11. Inside the through hole 1a, a conductive through electrode 12 is sandwiched, and electrical conduction is ensured between the two main surfaces of the glass substrate 1 with a through electrode for each through hole 1a.
[Selection] Figure 1A

Description

本発明は、主にインターポーザーとして用いられる貫通電極付き基板およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a substrate with a through electrode used mainly as an interposer and a method for manufacturing the same.

近年、貫通電極付きガラス基板を利用した、3D集積や2.5D集積と呼ばれる微細接続技術が種々提案されている。また、貫通電極間の絶縁性を確保するために、シリコン基板に代えて、ガラス基板からなるインターポーザーが注目されている。そして、ガラス基板からなるインターポーザーに貫通電極を精度良く形成するための製造方法について、種々提案がされている(特許文献1,2)。   In recent years, various fine connection techniques called 3D integration and 2.5D integration using a glass substrate with a through electrode have been proposed. Further, in order to ensure insulation between the through electrodes, an interposer made of a glass substrate has attracted attention instead of a silicon substrate. Various proposals have been made on manufacturing methods for accurately forming through electrodes in an interposer made of a glass substrate (Patent Documents 1 and 2).

特許文献1には、薄いガラス基板の表面にフォトマスクを形成した後、表面に対してほぼ垂直な方向に沿って、エキシマレーザーからガラス基板にレーザ光を照射することにより、ガラス基板に貫通孔を形成する方法が開示されている。また、特許文献2には、基板のスルーホールに導電性ポストを挿通させて基板を支持板の上に配置する工程と、基板上およびスルーホールの内面と導電性ポストとの隙間に絶縁層を形成する工程とを繰り返した後、支持板と基板との間および基板間の絶縁層の側面から水平方向に切断して、貫通電極を備えた複数の基板を製造する方法が記載されている。   In Patent Document 1, after a photomask is formed on the surface of a thin glass substrate, a laser beam is irradiated from the excimer laser to the glass substrate along a direction substantially perpendicular to the surface, whereby a through-hole is formed in the glass substrate. A method of forming is disclosed. Patent Document 2 discloses a process of inserting a conductive post through a through hole of a substrate and placing the substrate on a support plate, and an insulating layer on the substrate and in the gap between the inner surface of the through hole and the conductive post. A method is described in which a plurality of substrates each provided with a through electrode are manufactured by repeating horizontal forming from the side surface of the insulating layer between the support plate and the substrate and between the substrates after repeating the forming step.

これらの特許文献1,2においては、ガラス基板の表面に対してほぼ鉛直の方向に沿った加工を行うことにより、ガラス基板に貫通孔を形成する方法が開示されている。   In these patent documents 1, 2, the method of forming a through-hole in a glass substrate by performing the process along a substantially perpendicular direction with respect to the surface of a glass substrate is disclosed.

特開2011−228495号公報JP 2011-228495 A 特開2009−105326号公報JP 2009-105326 A

図10Aおよび図10Bはそれぞれ、特許文献1,2に開示されたガラス基板に対する貫通孔の形成方法を示す斜視図、および形成された貫通孔の部分を示す断面図である。図10Aに示すように、従来の技術によれば、ガラス基板200の表面に対してほぼ鉛直の方向に沿って加工を行うことによって、貫通孔200aを形成している。貫通孔200aの形成においては、ガラス基板200の加工側からガラスが溶融するため、図10Bに示すように、貫通孔200aは貫通孔200aの形成が行われた一端から他端に向けて内側面がテーパ状に形成される。これにより、貫通孔200aを所望の開口径φで形成しようとしても、その一端と他端との開口径が異なってしまうという問題があった。貫通孔200aの両端の開口径に差が生じると、貫通孔200a内に設けられる貫通電極の絶縁状態を確保して高い信頼性を確保するためには、隣り合う貫通孔200aの間隔を十分大きく確保する必要がある。そのため、貫通電極の高密度化を行うことが困難であった。また、ガラスの溶融に伴い温度履歴の変化が生じて加工した穴付近を中心にして歪が発生し、ハンドリング時の割れや信頼性を確保するために長時間の高温でのアニールを必要としていた。   10A and 10B are a perspective view showing a method of forming a through hole for a glass substrate disclosed in Patent Documents 1 and 2, respectively, and a cross-sectional view showing a portion of the formed through hole. As shown in FIG. 10A, according to the conventional technique, the through-hole 200a is formed by processing along a substantially vertical direction with respect to the surface of the glass substrate 200. In the formation of the through hole 200a, the glass melts from the processing side of the glass substrate 200. Therefore, as shown in FIG. 10B, the through hole 200a has an inner surface from one end to the other end where the through hole 200a is formed. Is formed in a tapered shape. Thereby, even if it tried to form through-hole 200a with desired opening diameter (phi), there existed a problem that the opening diameters of the one end and the other end will differ. When a difference occurs in the opening diameters at both ends of the through hole 200a, the interval between the adjacent through holes 200a is sufficiently large in order to ensure the insulation state of the through electrode provided in the through hole 200a and ensure high reliability. It is necessary to secure. For this reason, it has been difficult to increase the density of the through electrodes. Also, as the glass melts, the temperature history changes and distortion occurs around the processed hole, which requires long-time annealing to ensure cracking and reliability during handling. .

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、高い信頼性を確保しつつ、精密かつ高密度に貫通電極を形成可能な貫通電極付き基板およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a substrate with a penetrating electrode capable of forming a penetrating electrode precisely and at a high density while ensuring high reliability, and a method for manufacturing the same. It is in.

上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係る貫通電極付き基板は、基板と、基板の一方の主面から他方の主面にかけて貫通して配置された複数の導体と、を有し、基板が、複数の基体を接合してなる基体接合体からなり、複数の基体が、導体を挟むように、主面と異なる外周面同士を接合面として互いに接合されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the above object, a substrate with a through electrode according to the present invention includes a substrate, and a plurality of conductors arranged so as to penetrate from one main surface to the other main surface of the substrate. And the substrate is composed of a base assembly formed by joining a plurality of bases, and the plurality of bases are joined to each other with the outer peripheral surfaces different from the main surface as joint surfaces so as to sandwich the conductor. It is characterized by.

本発明に係る貫通電極付き基板は、上記の発明において、基体は、少なくとも一つの面に一方の辺から他方の辺に亘って設けられた溝を有し、複数の基体は、溝が設けられた面を接合面として互いに接合され、導体は、溝から構成された貫通孔内に設けられていることを特徴とする。   In the substrate with a through electrode according to the present invention, in the above invention, the base has a groove provided on at least one surface from one side to the other side, and the plurality of bases are provided with the groove. The conductors are joined to each other with the joined surfaces as joint surfaces, and the conductor is provided in a through-hole formed of a groove.

本発明に係る貫通電極付き基板は、上記の発明において、基体は、略直方体形状を有し、基体の直方体形状における長手方向に平行な側面のうちの互いに反対側の面になる両側面に複数の溝が設けられ、接合される一対の基体の溝が設けられた側面どうしが、互いの溝位置が一致するように位置合わせされて接合されていることを特徴とする。本発明に係る貫通電極付き基板は、この構成において、側面に設けられた複数の溝が、長手方向に対して垂直方向、かつ互いに平行に設けられていることを特徴とする。   In the substrate with a through electrode according to the present invention, in the above invention, the base body has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a plurality of side surfaces on opposite sides of the side surfaces parallel to the longitudinal direction in the rectangular parallelepiped shape of the base body are provided. The side surfaces provided with the grooves of the pair of substrates to be joined are aligned and joined so that the positions of the grooves coincide with each other. In this configuration, the substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that a plurality of grooves provided on the side surface are provided in a direction perpendicular to the longitudinal direction and parallel to each other.

本発明に係る貫通電極付き基板は、上記の発明において、接合面が樹脂層の面からなり、樹脂層に溝が形成されていることを特徴とする。   The substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the bonding surface is a surface of a resin layer, and a groove is formed in the resin layer.

本発明に係る貫通電極付き基板は、上記の発明において、基体が、ガラス、または少なくとも接合面側に樹脂が設けられたガラスからなることを特徴とする。   The substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the substrate is made of glass or glass having a resin provided at least on the bonding surface side.

本発明に係る貫通電極付き基板は、上記の発明において、基体は、略直方体形状を有し、基体は、少なくとも一つの面に一方の辺から他方の辺に亘って設けられた導体部を有し、複数の基体は、導体部が設けられた面が平行になるように互いに接合され、接合される一対の基体の導体部が設けられた側面どうしが、互いの導体部位置が一致するように位置合わせされて接合されて形成されることを特徴とする。   In the substrate with a through electrode according to the present invention, in the above invention, the base body has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the base body has a conductor portion provided on at least one surface from one side to the other side. The plurality of bases are joined to each other so that the surfaces on which the conductor portions are provided are parallel to each other, and the side surfaces on which the conductor portions of the pair of bases to be joined are provided so that the positions of the conductor portions coincide with each other. It is characterized by being formed by being aligned with and bonded to each other.

本発明に係る貫通電極付き基板は、上記の発明において、基体の直方体形状における長手方向に平行な側面のうちの互いに反対側の面になる側面に複数の導体部が設けられていることを特徴とする。さらに、本発明に係る貫通電極付き基板は、この構成において、側面に設けられた複数の導体部が、長手方向に対して垂直方向、かつ互いに平行に設けられていることを特徴とする。   The substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the above invention, a plurality of conductor portions are provided on side surfaces which are opposite to each other among side surfaces parallel to the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped shape of the base. And Furthermore, the substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in this configuration, the plurality of conductor portions provided on the side surface are provided in a direction perpendicular to the longitudinal direction and parallel to each other.

本発明に係る貫通電極付き基板は、上記の発明において、基体接合体が、複数の基体間または互いに接合された複数の基体の一端部に接合された、外部に連通した中空部を有する中空基体をさらに備えることを特徴とする。   The substrate with a through electrode according to the present invention is the hollow substrate having a hollow portion communicating with the outside in which the substrate bonded body is bonded to one end portion of the plurality of substrates bonded to each other or to each other. Is further provided.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、複数の基体を形成する基体形成ステップと、複数の基体に対して、それぞれの基体の少なくとも一面に一方の辺から他方の辺に亘って少なくとも1つの溝を形成する溝形成ステップと、溝が形成された面を基体のうちの少なくとも一方の基体における接合面として、複数の基体を互いに接合させて基体接合体を製造する基体接合ステップと、基体接合体において溝から構成された貫通孔内に導体を設ける導体設置ステップと、を含むことを特徴とする。   The method of manufacturing a substrate with a through electrode according to the present invention includes a substrate forming step for forming a plurality of substrates, and at least one of the plurality of substrates from one side to the other side of at least one surface of each substrate. A groove forming step for forming two grooves, a substrate bonding step for manufacturing a substrate bonded body by bonding a plurality of substrates to each other using the surface on which the groove is formed as a bonding surface of at least one of the substrates, and a substrate A conductor installation step of providing a conductor in a through-hole constituted by a groove in the joined body.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、基体形成ステップと同時または基体形成ステップ以降に、複数の基体における接合面側に樹脂層を形成する樹脂層形成ステップをさらに含むことを特徴とする。本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、この構成において、樹脂層形成ステップ後に、導体を樹脂層のガラス転移温度以上の温度にしつつ、複数の基体の接合を行うことにより樹脂層に押圧して、溝形成ステップ、基体接合ステップ、および導体設置ステップを並行して行うことを特徴とする。   In the above invention, the method for manufacturing a substrate with a through electrode according to the present invention further includes a resin layer forming step of forming a resin layer on the bonding surface side of the plurality of substrates at the same time as the substrate forming step or after the substrate forming step. It is characterized by that. In this configuration, the method for manufacturing a substrate with a through electrode according to the present invention is such that, after the resin layer forming step, the conductor is pressed to the resin layer by bonding a plurality of substrates while keeping the conductor at a temperature higher than the glass transition temperature of the resin layer. Then, the groove forming step, the substrate bonding step, and the conductor installation step are performed in parallel.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、樹脂層が、熱可塑性樹脂、高温接着剤、またはフォトレジストからなることを特徴とする。   The method for producing a substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the resin layer is made of a thermoplastic resin, a high-temperature adhesive, or a photoresist.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、基体形成ステップにおいて、基体の形成をリドロー法により行うことを特徴とする。   The method for producing a substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, in the substrate forming step, the substrate is formed by a redraw method.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、溝形成ステップにおいて、溝を液相エッチングまたは機械研削により形成することを特徴とする。   The method for manufacturing a substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the groove forming step, the groove is formed by liquid phase etching or mechanical grinding.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、複数の基体を形成する基体形成ステップと、複数の基体に対して、それぞれの基体の少なくとも一面に一方の辺から他方の辺に亘って少なくとも1つの導体部を形成する導体部形成ステップと、導体部が形成された面を基体のうちの少なくとも一方の基体における接合面として、複数の基体を互いに接合させて基体接合体を製造する基体接合ステップと、を含むことを特徴とする。   The method for manufacturing a substrate with a through electrode according to the present invention includes a substrate forming step for forming a plurality of substrates, and a plurality of substrates, wherein at least one surface of each substrate is from one side to the other side. A conductor part forming step for forming at least one conductor part, and using the surface on which the conductor part is formed as a joining surface in at least one of the bases, a plurality of bases are joined together to form a base joined body. And a substrate bonding step to be manufactured.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、導体部形成ステップは、導体部を形成する面の導体部以外の場所に絶縁体部を形成する工程を含むことを特徴とする。   The method for manufacturing a substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the conductor portion forming step includes a step of forming an insulator portion at a place other than the conductor portion of the surface on which the conductor portion is formed. To do.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、導体部形成ステップは、フォトリソグラフィにより導体部を形成することを特徴とする。   The method for manufacturing a substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the above invention, the conductor portion forming step forms the conductor portion by photolithography.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、基体形成ステップにおいて、基体の形成をリドロー法により行うことを特徴とする。   The method for producing a substrate with a through electrode according to the present invention is characterized in that, in the above-described invention, in the substrate forming step, the substrate is formed by a redraw method.

本発明に係る貫通電極付き基板の製造方法は、上記の発明において、基体形成ステップが、外部と連通した中空部を有する中空基体を形成する中空基体形成ステップをさらに含み、基体接合ステップにおいて、中空基体を接合するステップをさらに含んで基体接合体を製造することを特徴とする。   In the method of manufacturing a substrate with a through electrode according to the present invention, in the above invention, the substrate forming step further includes a hollow substrate forming step of forming a hollow substrate having a hollow portion communicating with the outside. The method further comprises the step of bonding the base body to manufacture the base body bonded body.

本発明に係る貫通電極付き基板およびその製造方法によれば、高い信頼性を確保しつつ、精密かつ高密度の貫通電極を備えた貫通電極付き基板を得ることが可能となる。   According to the substrate with a through electrode and the manufacturing method thereof according to the present invention, it is possible to obtain a substrate with a through electrode having a precise and high density through electrode while ensuring high reliability.

図1Aは、本発明の第1の実施形態による貫通電極付きガラス基板を示す斜視図である。FIG. 1A is a perspective view showing a glass substrate with a through electrode according to the first embodiment of the present invention. 図1Bは、本発明の第1の実施形態による貫通電極付きガラス基板を構成する線状ガラス基板を示す斜視図である。FIG. 1B is a perspective view showing a linear glass substrate constituting the glass substrate with through electrodes according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第1の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing a glass substrate with a through electrode according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第1の実施形態による線状ガラス基板を製造するための加熱延伸装置を示す模式的な斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a heat stretching apparatus for manufacturing the linear glass substrate according to the first embodiment of the present invention. 図4Aは、本発明の第2の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 4A is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the second embodiment of the present invention. 図4Bは、本発明の第2の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 4B is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the second embodiment of the present invention. 図4Cは、本発明の第2の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法の他の例を説明するための斜視図である。FIG. 4C is a perspective view for explaining another example of the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the second embodiment of the present invention. 図5Aは、本発明の第3の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 5A is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the third embodiment of the present invention. 図5Bは、図5Aにおける溝の詳細を示す断面図である。FIG. 5B is a cross-sectional view showing details of the groove in FIG. 5A. 図5Cは、本発明の第3の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 5C is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the third embodiment of the present invention. 図5Dは、本発明の第3の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 5D is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the third embodiment of the present invention. 図5Eは、本発明の第3の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法の他の例を説明するための斜視図である。FIG. 5E is a perspective view for explaining another example of the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the third embodiment of the present invention. 図6Aは、本発明の第4の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 6A is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the fourth embodiment of the present invention. 図6Bは、図6Aにおける溝の詳細を示す断面図である。6B is a cross-sectional view showing details of the groove in FIG. 6A. 図6Cは、本発明の第4の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 6C is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the fourth embodiment of the present invention. 図6Dは、本発明の第4の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 6D is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the fourth embodiment of the present invention. 図7Aは、本発明の第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板を示す斜視図である。FIG. 7A is a perspective view showing a glass substrate with a through electrode according to the fifth embodiment of the present invention. 図7Bは、本発明の第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 7B is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the fifth embodiment of the present invention. 図7Cは、本発明の第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 7C is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the fifth embodiment of the present invention. 図7Dは、本発明の第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 7D is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the fifth embodiment of the present invention. 図7Eは、本発明の第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板を構成する他の配線例を有する線状ガラス基板を示す斜視図である。FIG. 7E is a perspective view showing a linear glass substrate having another wiring example constituting the glass substrate with a through electrode according to the fifth embodiment of the present invention. 図8Aは、本発明の第6の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 8A is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the sixth embodiment of the present invention. 図8Bは、本発明の第6の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 8B is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the sixth embodiment of the present invention. 図8Cは、本発明の第6の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 8C is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the sixth embodiment of the present invention. 図8Dは、本発明の第6の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。FIG. 8D is a perspective view for explaining the method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the sixth embodiment of the present invention. 図9Aは、本発明の第7の実施形態における第1の実施例による放熱構造を有する貫通電極付きガラス基板の部分を示す斜視図である。FIG. 9A is a perspective view showing a portion of a glass substrate with a through electrode having a heat dissipation structure according to the first example of the seventh embodiment of the present invention. 図9Bは、本発明の第7の実施形態における第2の実施例による放熱構造を有する貫通電極付きガラス基板の部分を示す斜視図である。FIG. 9B is a perspective view showing a portion of a glass substrate with a through electrode having a heat dissipation structure according to a second example of the seventh embodiment of the present invention. 図9Cは、本発明の第7の実施形態における第3の実施例による放熱構造を有する貫通電極付きガラス基板の部分を示す斜視図である。FIG. 9C is a perspective view showing a portion of the glass substrate with a through electrode having a heat dissipation structure according to the third example of the seventh embodiment of the present invention. 図9Dは、本発明の第7の実施形態における第4の実施例による放熱構造を有する貫通電極付きガラス基板の部分を示す斜視図である。FIG. 9D is a perspective view showing a portion of a glass substrate with a through electrode having a heat dissipation structure according to a fourth example of the seventh embodiment of the present invention. 図10Aは、従来技術によるガラス基板に対する貫通孔の形成方法を説明するための斜視図である。FIG. 10A is a perspective view for explaining a method of forming a through hole in a glass substrate according to a conventional technique. 図10Bは、従来技術によってガラス基板に貫通孔を形成した場合の問題点を説明するためのガラス基板の貫通孔部分の断面図である。FIG. 10B is a cross-sectional view of the through-hole portion of the glass substrate for explaining a problem when the through-hole is formed in the glass substrate by the conventional technique.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In all the drawings of the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals. Further, the present invention is not limited to the embodiments described below.

(第1の実施形態)
(貫通電極付きガラス基板)
まず、本発明の第1の実施形態による貫通電極付き基板について説明する。図1Aは、この第1の実施形態による貫通電極を備えた貫通電極付きガラス基板を示し、図1Bは、この貫通電極付きガラス基板を構成する単位要素となる基板としての線状ガラス基板を示す。
(First embodiment)
(Glass substrate with through electrode)
First, the substrate with through electrodes according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1A shows a glass substrate with a through electrode provided with a through electrode according to the first embodiment, and FIG. 1B shows a linear glass substrate as a substrate that is a unit element constituting the glass substrate with a through electrode. .

図1Aに示すように、この第1の実施形態による貫通電極付きガラス基板1は、略直方体形状を有し、図1Bに示す複数の溝11aを有する基体としての線状ガラス基板11が、貫通電極付きガラス基板1の主面以外の外周面と略平行な面を接合面として複数接合された、積層構造を有する基体接合体から構成されている。   As shown in FIG. 1A, the glass substrate 1 with a through electrode according to the first embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the linear glass substrate 11 as a base body having a plurality of grooves 11a shown in FIG. It is comprised from the base | substrate conjugate | zygote which has multiple structure joined by using as a joining surface the surface substantially parallel to outer peripheral surfaces other than the main surface of the glass substrate 1 with an electrode.

この貫通電極付きガラス基板1を構成する個々の線状ガラス基板11はそれぞれ、例えばリドロー法により形成された略直方体のガラスから構成される。この線状ガラス基板11の直方体形状の長手方向に対して直交する断面形状は、4隅が曲率の比較的小さい曲線となった略矩形である。   Each of the linear glass substrates 11 constituting the glass substrate 1 with through electrodes is made of substantially rectangular parallelepiped glass formed by, for example, a redraw method. The cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped shape of the linear glass substrate 11 is a substantially rectangular shape in which the four corners are curved with a relatively small curvature.

また、この線状ガラス基板11における溝11aは、その長手方向に対して平行な面(以下、側面)に複数並べて設けられている。この第1の実施形態において、これらの複数の溝11aは、線状ガラス基板11の長手方向に対してほぼ直交方向(貫通電極付きガラス基板1の板厚d方向)に沿って互いに平行に設けられている。   In addition, a plurality of grooves 11a in the linear glass substrate 11 are provided side by side on a surface parallel to the longitudinal direction (hereinafter referred to as a side surface). In the first embodiment, the plurality of grooves 11a are provided in parallel to each other along a direction substantially orthogonal to the longitudinal direction of the linear glass substrate 11 (the thickness d direction of the glass substrate 1 with a through electrode). It has been.

また、図1Bにおいて、複数の溝11aは、線状ガラス基板11の側面と、この面に対してほぼ平行な反対側の側面との両側面に形成されている。なお、溝11aは、線状ガラス基板11の一方の側面のみに形成されていても良く、このような線状ガラス基板11は、特に貫通電極付きガラス基板1の端部に用いることが望ましい。そして、一方の線状ガラス基板11における側面に形成された複数の溝11aと、この一方の線状ガラス基板11に接合される他方の線状ガラス基板11における、一方の線状ガラス基板11の側面に対向する側面に形成された複数の溝11aとはそれぞれ、互いの対向位置が対応して形成されている。   1B, the plurality of grooves 11a are formed on both side surfaces of the side surface of the linear glass substrate 11 and the opposite side surface substantially parallel to the surface. In addition, the groove | channel 11a may be formed only in one side surface of the linear glass substrate 11, and it is desirable to use such a linear glass substrate 11 especially for the edge part of the glass substrate 1 with a penetration electrode. And one groove | channel 11a formed in the side surface in one linear glass substrate 11, and one linear glass substrate 11 in the other linear glass substrate 11 joined to this one linear glass substrate 11 Each of the plurality of grooves 11a formed on the side surface facing the side surface is formed so as to correspond to each other.

また、図1Aに示すように、隣接する2本の線状ガラス基板11においては、それぞれの線状ガラス基板11に形成された複数の溝11aに関して、互いに位置合わせが行われて貫通孔1aか構成される。すなわち、隣接する2本の線状ガラス基板11における溝11aが形成された側面を接合面とし、これらの接合面どうしが接合された接合部分に貫通孔1aが設けられる。そして、一方の線状ガラス基板11の溝11aと、この一方の線状ガラス基板11の複数の溝11aに対向する他方の線状ガラス基板11の溝11aとが、接合面において接合された状態でなす空間によって貫通孔1aが構成される。これにより、貫通電極付きガラス基板1において、導体としての導電性を有する貫通電極12を保持可能な貫通孔1aが形成される。また、隣接する線状ガラス基板11の側面における接合面を構成する接合部分は、例えば、線状ガラス基板11が溶融して固化したガラス面であったり、熱可塑性樹脂、高温接着剤、または絶縁性樹脂などからなる絶縁性の接合膜(図示せず)が用いられたりする。   Further, as shown in FIG. 1A, in the two adjacent linear glass substrates 11, the plurality of grooves 11a formed in the respective linear glass substrates 11 are aligned with each other so that the through holes 1a are aligned. Composed. That is, the side surface of the two adjacent linear glass substrates 11 where the groove 11a is formed is used as a bonding surface, and the through hole 1a is provided at a bonding portion where these bonding surfaces are bonded to each other. And the groove | channel 11a of one linear glass substrate 11 and the groove | channel 11a of the other linear glass substrate 11 which opposes the some groove | channel 11a of this one linear glass substrate 11 were joined in the joint surface The through hole 1a is configured by the space formed by Thereby, in the glass substrate 1 with a penetration electrode, the through-hole 1a which can hold | maintain the penetration electrode 12 which has electroconductivity as a conductor is formed. Moreover, the joining part which comprises the joining surface in the side surface of the adjacent linear glass substrate 11 is a glass surface which the linear glass substrate 11 fuse | melted and solidified, for example, a thermoplastic resin, a high temperature adhesive agent, or insulation An insulating bonding film (not shown) made of a conductive resin is used.

また、隣接する2体の線状ガラス基板11における対向する2つの溝11aから構成される貫通孔1aの内部には、導電性を有する貫通電極12が挟持される。この貫通電極12によって、貫通電極付きガラス基板1における一方の主面である上面と他方の主面である下面との2つの主面間(表裏面間)において所望の導通が確保される。そして、図1Bに示すように、線状ガラス基板11における溝11aが形成された両側面により規定される幅が、貫通電極付きガラス基板1における貫通電極12の電極ピッチtとなる。なお、図1Aに示すように、線状ガラス基板11における側面内で隣り合う2つの溝11aの中央の間隔も、同様に貫通電極付きガラス基板1における電極ピッチとなる。   In addition, a conductive through electrode 12 is sandwiched inside a through hole 1a formed by two opposing grooves 11a in two adjacent linear glass substrates 11. The through electrode 12 ensures a desired electrical connection between the two main surfaces (between the front and back surfaces) of the upper surface that is one main surface and the lower surface that is the other main surface in the glass substrate 1 with a through electrode. As shown in FIG. 1B, the width defined by both side surfaces of the linear glass substrate 11 where the grooves 11a are formed is the electrode pitch t of the through electrodes 12 in the glass substrate 1 with through electrodes. In addition, as shown to FIG. 1A, the center space | interval of the two groove | channels 11a adjacent within the side surface in the linear glass substrate 11 becomes the electrode pitch in the glass substrate 1 with a penetration electrode similarly.

以上のようにして、複数の線状ガラス基板11が、複数の溝11aが形成された接合面どうしを、対向する一対の溝11aどうしで1つの貫通孔1aを構成しつつ、その内部に貫通電極12を挟持するように順次接合されている。これにより、複数の貫通孔1aのそれぞれに貫通電極12が保持された貫通電極付きガラス基板1が構成される。   As described above, a plurality of linear glass substrates 11 penetrate through the joint surfaces formed with a plurality of grooves 11a while forming one through hole 1a between a pair of opposed grooves 11a. The electrodes 12 are sequentially joined so as to sandwich the electrodes 12. Thereby, the glass substrate 1 with a penetration electrode by which the penetration electrode 12 was hold | maintained at each of the some through-hole 1a is comprised.

(貫通電極付きガラス基板の製造方法)
次に、以上のように構成された貫通電極付きガラス基板1の製造方法について説明する。図2は、この第1の実施形態による貫通電極付きガラス基板1の製造方法を示すフローチャートである。また、図3は、リドロー法を実施するための加熱延伸装置の模式的な斜視図である。
(Method for producing glass substrate with through electrode)
Next, the manufacturing method of the glass substrate 1 with a penetration electrode comprised as mentioned above is demonstrated. FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing the glass substrate 1 with through electrodes according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic perspective view of a heating and stretching apparatus for performing the redraw method.

図2に示すように、この第1の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法においては、まず、線状ガラス基板11の母材となる母材ガラス板2を準備、または例えばフロート法などによって形成する(ステップST1)。この母材ガラス板2の寸法は、線状ガラス基板11の長手方向に直交する断面の寸法に基づいて決定する。これは、後述するリドロー法によって母材ガラス板2から線状ガラス基板11を製造するとき、線状ガラス基板11の長手方向に直交する断面のアスペクト比が、母材ガラス板2の引き出し方向に対して直交する断面のアスペクト比とほぼ等しくなるように延伸するためである。ここで、線状ガラス基板11の長手方向に直交する断面の寸法は、図1Bに示す板厚dおよび電極ピッチtである。そこで、線状ガラス基板11において所望とする板厚dおよび電極ピッチtに基づいて、母材ガラス基板2を、その断面のアスペクト比がd/tになるように準備または製造する。なお、線状ガラス基板11において、一般に厚さと称される部分が貫通電極付きガラス基板1における電極ピッチtとなり、一般に幅と称される部分が貫通電極付きガラス基板1における板厚dとなる。   As shown in FIG. 2, in the manufacturing method of the glass substrate with a through electrode according to the first embodiment, first, a base glass plate 2 serving as a base material of the linear glass substrate 11 is prepared or, for example, a float method or the like (Step ST1). The dimension of the base glass plate 2 is determined based on the dimension of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the linear glass substrate 11. This is because when the linear glass substrate 11 is manufactured from the base glass plate 2 by the redraw method described later, the aspect ratio of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the linear glass substrate 11 is in the drawing direction of the base glass plate 2. This is because the film is stretched so as to be approximately equal to the aspect ratio of the cross section perpendicular to the cross section. Here, the dimensions of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the linear glass substrate 11 are the plate thickness d and the electrode pitch t shown in FIG. 1B. Therefore, based on the desired plate thickness d and electrode pitch t in the linear glass substrate 11, the base glass substrate 2 is prepared or manufactured so that the aspect ratio of the cross section is d / t. In the linear glass substrate 11, the portion generally referred to as the thickness is the electrode pitch t in the glass substrate 1 with through electrodes, and the portion generally referred to as the width is the plate thickness d in the glass substrate 1 with through electrodes.

次に、例えば図3に示す加熱延伸装置100を用いたリドロー法により、線状ガラス基板11を形成する(ステップST2)。図3に示す加熱延伸装置100は、加熱炉101、母材送り機構102、引き取り機構103a,103b、およびカッター104を備える。加熱炉101は、ヒータ101a,101b,101cを有し、母材ガラス板2を加熱する。母材送り機構102は、母材ガラス板2を加熱炉101に送り込む。引き取り機構103a,103bは、母材ガラス板2を延伸させてガラス条3にしつつ加熱炉101から引き出す。カッター104は、ガラス条3の表面に凹部を形刻して切断する。   Next, for example, the linear glass substrate 11 is formed by a redraw method using the heating and stretching apparatus 100 shown in FIG. 3 (step ST2). A heating and stretching apparatus 100 shown in FIG. 3 includes a heating furnace 101, a base material feeding mechanism 102, take-up mechanisms 103 a and 103 b, and a cutter 104. The heating furnace 101 includes heaters 101a, 101b, and 101c, and heats the base glass plate 2. The base material feeding mechanism 102 feeds the base material glass plate 2 into the heating furnace 101. The take-out mechanisms 103 a and 103 b draw the base glass plate 2 from the heating furnace 101 while drawing it into the glass strip 3. The cutter 104 cuts and cuts a concave portion on the surface of the glass strip 3.

そして、この加熱延伸装置100を用いて、母材ガラス板2を加熱しつつ延伸した後、所定の厚さに形成したガラス条3を所定の長さに切断することにより、線状ガラス基板11を成形する。この所定の長さは図1Aに示す貫通電極付きガラス基板1の縦横辺のうちの一辺の長さとなり、この所定の厚さは図1Bに示す線状ガラス基板11における電極ピッチtとなる。また、線状ガラス基板11の長手方向に沿った両端面のみが切断面となり、この両端面以外の4側面はガラス溶融面となるので、表面平坦度や表面平滑度を高くすることができ、高強度の線状ガラス基板11を製造できる。   Then, using the heating and stretching apparatus 100, the base glass plate 2 is stretched while being heated, and then the glass strip 3 formed to have a predetermined thickness is cut into a predetermined length, whereby a linear glass substrate 11 is obtained. Is molded. This predetermined length is the length of one of the vertical and horizontal sides of the glass substrate 1 with through electrodes shown in FIG. 1A, and this predetermined thickness is the electrode pitch t in the linear glass substrate 11 shown in FIG. 1B. Further, only the both end surfaces along the longitudinal direction of the linear glass substrate 11 become cut surfaces, and the four side surfaces other than the both end surfaces become glass melting surfaces, so that surface flatness and surface smoothness can be increased, A high-strength linear glass substrate 11 can be manufactured.

次に、線状ガラス基板11の側面に貫通電極12を埋め込むための溝11aを形成する(ステップST3)。すなわち、例えば、ウェットエッチング(液相エッチング)、反応性イオンエッチング法(RIE法)、機械加工、サンドブラスト、およびインプリンティングなどの種々の溝形成技術や感光性樹脂などを用いて基板表面に凸部を形成することによって、線状ガラス基板11の側面に少なくとも1つ、好適には所定の電極ピッチで複数の溝11aを形成する。   Next, a groove 11a for embedding the through electrode 12 is formed on the side surface of the linear glass substrate 11 (step ST3). That is, for example, convex portions on the substrate surface using various groove forming techniques such as wet etching (liquid phase etching), reactive ion etching (RIE), machining, sand blasting, and imprinting, and photosensitive resin. By forming a plurality of grooves 11a on the side surface of the linear glass substrate 11, preferably at a predetermined electrode pitch.

そして、ステップST3における溝11aの形成時または形成後に、溝11aの内部に、後に貫通電極12となる、例えば銅(Cu)やタングステン(W)などの導線(導体)の埋め込みを行う(ステップST4)。ここで、溝11a内への導線の埋め込みに際して、高温の導線を用いて線状ガラス基板11の側面に形成した熱可塑性樹脂からなる層を溶融または軟化させたり、高温接着剤や絶縁性樹脂からなる層を用いて、溝11a内に導線を固着させてはめ込んだりすることが可能である。なお、フォトマスクなどを用いて感光性導電材料によって導電部を形成したり、必要な表面処理や下地処理を行った後にメッキ法などによって導体を形成したりすることも可能である。この場合、先に導電部を形成しても良い。   Then, during or after the formation of the groove 11a in step ST3, a conductor (conductor) such as copper (Cu) or tungsten (W), which will later become the through electrode 12, is embedded in the groove 11a (step ST4). ). Here, at the time of embedding the conducting wire in the groove 11a, a layer made of a thermoplastic resin formed on the side surface of the linear glass substrate 11 using a high temperature conducting wire is melted or softened, or a high temperature adhesive or insulating resin is used. It is possible to fix the conductive wire in the groove 11a using the layer to be fitted. Note that a conductive portion can be formed of a photosensitive conductive material using a photomask or the like, or a conductor can be formed by a plating method after performing a necessary surface treatment or base treatment. In this case, the conductive portion may be formed first.

また、ステップST4における溝11aへの導線の嵌め込み時または嵌め込み後に、複数の線状ガラス基板11を、溝11aが形成された側面どうしを接合面として互いに接合させる(ステップST5)。これにより、複数の線状ガラス基板11の側面が接合されて対向した一対の溝11aによって、貫通電極付きガラス基板1の貫通孔1aが形成される。これとともに、貫通孔1a内に導線からなる貫通電極12が、一対の溝11aによって挟持されるように保持される。   Further, at the time of or after the fitting of the conductive wire into the groove 11a in step ST4, the plurality of linear glass substrates 11 are joined to each other using the side surfaces on which the grooves 11a are formed as joining surfaces (step ST5). Thereby, the through-hole 1a of the glass substrate 1 with a penetration electrode is formed by a pair of groove | channel 11a which the side surface of the some linear glass substrate 11 joined and opposed. At the same time, the through electrode 12 made of a conducting wire is held in the through hole 1a so as to be sandwiched between the pair of grooves 11a.

なお、ステップST4,ST5を順次実行する場合には、まず、一方の線状ガラス基板11の溝11aに後に貫通電極12となる導線を嵌め込む。その後、この溝11aと対向した他方の線状ガラス基板11の溝11aに、一方の線状ガラス基板11の溝11aにはめ込まれた貫通電極12を嵌め込むようにして、一方の線状ガラス基板11と他方の線状ガラス基板11とを接合させる。   In addition, when performing step ST4, ST5 sequentially, first, the conducting wire used as the penetration electrode 12 is inserted in the groove | channel 11a of one linear glass substrate 11 first. Thereafter, the penetration electrode 12 fitted in the groove 11a of the one linear glass substrate 11 is fitted into the groove 11a of the other linear glass substrate 11 facing the groove 11a. The other linear glass substrate 11 is joined.

また、ステップST4,ST5を同時に実行する場合には、まず、互いに溝11aを有する側面どうしが対向した2つの線状ガラス基板11の間に、貫通電極12となる導線を配置する。その後、この導線を、対向する2つの線状ガラス基板11のそれぞれの側面の溝11aによって挟持するように、側面どうしを接合面として接合させる。そして、この一対の溝11aによって貫通孔1aを形成するとともに、その内部で貫通電極12を保持する。   When steps ST4 and ST5 are performed simultaneously, first, a conducting wire serving as the through electrode 12 is disposed between the two linear glass substrates 11 having side surfaces each having the groove 11a facing each other. Thereafter, the side surfaces are joined together as a joining surface so that the conductive wire is sandwiched by the grooves 11a on the side surfaces of the two linear glass substrates 11 facing each other. And while forming the through-hole 1a by this pair of groove | channels 11a, the penetration electrode 12 is hold | maintained in the inside.

さらに、ステップST3,ST4,ST5を同時に実行する場合には、まず、互いの側面どうしが対向した2つの線状ガラス基板11の間に貫通電極12となる導線を配置する。その後、この導線を対向する2つの線状ガラス基板11の側面によって挟持するように、それらの側面を接合する。これにより、2つの線状ガラス基板11のそれぞれの側面に導線によって溝11aが形成される。これとともに、接合時に導線によって形成された溝11aからなる貫通電極付きガラス基板1の貫通孔1aの内部に貫通電極12が保持される。   Further, when steps ST3, ST4, and ST5 are performed simultaneously, first, a conducting wire serving as the through electrode 12 is disposed between two linear glass substrates 11 whose side surfaces face each other. Then, these side surfaces are joined so that this conducting wire may be pinched | interposed by the side surfaces of the two linear glass substrates 11 which oppose. Thereby, the groove | channel 11a is formed in each side surface of the two linear glass substrates 11 with a conducting wire. At the same time, the through electrode 12 is held inside the through hole 1a of the glass substrate 1 with a through electrode formed of a groove 11a formed by a conducting wire at the time of bonding.

以上のようにして、複数の線状ガラス基板11を、それぞれの側面を接合面として順次接合させることによって、基体接合体としてのガラス基体接合体を製造するとともに、このガラス基体接合体に設けられた貫通孔1aの内部に貫通電極12を保持する。   As described above, a plurality of linear glass substrates 11 are sequentially joined with their respective side surfaces as joining surfaces to produce a glass substrate joined body as a base joined body, and provided on the glass base joined body. The through electrode 12 is held inside the through hole 1a.

その後、この貫通電極12を有するガラス基体接合体の表面の研磨を行うことによって、製造によって生じたバリなどを除去することにより、図1Aに示す最終製品としての貫通電極付きガラス基板1が製造される(ステップST6)。   Thereafter, by polishing the surface of the glass substrate assembly having the through electrodes 12 to remove burrs and the like produced by the production, the glass substrate 1 with the through electrodes as the final product shown in FIG. 1A is manufactured. (Step ST6).

以上説明した第1の実施形態によれば、貫通電極付きガラス基板1の貫通孔1aを、従来技術のように、ガラス基板の面に対して板厚方向に沿って貫通させるような加工を行って形成する方法ではなく、線状ガラス基板11の側面に形成した複数の溝11a、具体的には接合する2つの線状ガラス基板11において対向する接合面に形成された一対の溝11aによって構成している。そのため、貫通電極付きガラス基板1にアスペクト比(板厚d/開口径φ)の高い貫通孔1aを形成する場合には、溝11aにおける線状ガラス基板11の側面に対向した形状の溝幅および溝深さと、溝長さである貫通電極付きガラス基板1の板厚dとの比を大きくすれば良い。この貫通電極付きガラス基板1の板厚dが設計などによって予め決定されている場合には、溝11aの溝幅および溝深さを小さくするほど貫通孔1aのアスペクト比を高くできる。この場合、アスペクト比が比較的低い貫通孔1aを形成するより、高アスペクト比の貫通孔1aを形成する方が容易になるため、従来技術により形成する貫通孔に比して、アスペクト比を容易に向上させることできる。   According to the first embodiment described above, the through hole 1a of the glass substrate 1 with a through electrode is processed to penetrate the surface of the glass substrate along the plate thickness direction as in the prior art. And a plurality of grooves 11a formed on the side surface of the linear glass substrate 11, more specifically, a pair of grooves 11a formed on opposing bonding surfaces in the two linear glass substrates 11 to be bonded. doing. Therefore, when the through-hole 1a having a high aspect ratio (plate thickness d / opening diameter φ) is formed in the glass substrate 1 with a through-electrode, the groove width of the groove 11a facing the side surface of the linear glass substrate 11 and What is necessary is just to enlarge ratio of groove depth and plate | board thickness d of the glass substrate 1 with a penetration electrode which is groove length. When the plate thickness d of the glass substrate 1 with a through electrode is determined in advance by design or the like, the aspect ratio of the through hole 1a can be increased as the groove width and depth of the groove 11a are reduced. In this case, it is easier to form the through-hole 1a having a high aspect ratio than to form the through-hole 1a having a relatively low aspect ratio. Therefore, the aspect ratio is easier than that of the through-hole formed by the conventional technique. Can be improved.

さらに、ガラス基板に貫通孔を高アスペクト比で形成するためには、エキシマレーザーによるレーザ照射や焦点化加工放電法などの方法を用いる必要であり、高コスト化が不可避であるにもかかわらず、この貫通孔はテーパ状に形成されていた。これに対し、第1の実施形態によれば、エキシマレーザーによるレーザ照射や焦点化加工放電法などの方法を用いることなく、加工に要するコストを低減しつつ貫通孔1aを形成できる上に、貫通孔1aの貫通電極付きガラス基板1の板厚d方向に沿った断面形状がテーパ状になることなく、貫通電極付きガラス基板1の2つの主面における貫通孔1aの開口径φをほぼ等しく一様に形成できる。そのため、貫通孔1a内に保持される貫通電極12の電極ピッチtを、互いの絶縁性を維持しつつ小さくでき、貫通電極12のさらなる小径高密度化を低コストで実現することが可能になる。また、非加熱加工方法を選択できるので加工による歪はほとんど発生せず、貫通穴加工後のアニール工程が必要なくなる。   Furthermore, in order to form a through-hole with a high aspect ratio in a glass substrate, it is necessary to use a method such as laser irradiation with an excimer laser or a focused machining discharge method, and although high cost is inevitable, This through hole was formed in a tapered shape. On the other hand, according to the first embodiment, the through-hole 1a can be formed while reducing the cost required for processing without using a method such as laser irradiation with an excimer laser or a focused processing discharge method, and the through-hole can be formed. The opening diameters φ of the through holes 1a in the two main surfaces of the glass substrate 1 with through electrodes are substantially equal to each other without the cross-sectional shape along the plate thickness d direction of the glass substrate 1 with through electrodes in the hole 1a being tapered. Can be formed. Therefore, the electrode pitch t of the through-electrodes 12 held in the through-hole 1a can be reduced while maintaining mutual insulation, and it is possible to realize further reduction in the diameter and density of the through-electrodes 12 at low cost. . Further, since a non-heat processing method can be selected, there is almost no distortion due to processing, and an annealing step after through-hole processing is not necessary.

また、貫通電極付きガラス基板1をガラス基板から構成する場合、例えばシリコン基板によって構成する場合に比して、ガラス組成を特殊な組成にしない限りエッチングにより貫通孔1aを形成することが困難であった。これは、ガラス基板においては、シリコン基板と同様のエッチングの異方性が存しないことに起因する。これに対し、第1の実施形態によれば、エッチングによる貫通孔の形成において、ガラス基板を貫通させるような加工を行う必要がないため、どのようなガラス組成でもエッチングの異方性などに依存することなく貫通孔を容易に形成できる。そのため、ガラス基板のように、エッチングの異方性が存しない材料であっても、高アスペクト比の貫通孔1aを小径高密度で形成でき、その小径高密度の貫通孔1aに貫通電極12を保持させることも可能になるので、小径高密度の貫通電極12を有する貫通電極付きガラス基板1を製造できる。   Further, when the glass substrate 1 with a through electrode is formed from a glass substrate, it is difficult to form the through hole 1a by etching unless the glass composition is a special composition as compared with a case where the glass substrate is formed from a silicon substrate, for example. It was. This is because the glass substrate does not have the same etching anisotropy as the silicon substrate. On the other hand, according to the first embodiment, in forming a through hole by etching, it is not necessary to perform a process for penetrating the glass substrate, so that any glass composition depends on the anisotropy of etching and the like. The through-hole can be easily formed without doing so. Therefore, even if the material does not have etching anisotropy such as a glass substrate, the high-aspect-ratio through holes 1a can be formed with a small diameter and a high density, and the through electrodes 12 can be formed in the small diameter and high density through holes 1a. Since it can also hold | maintain, the glass substrate 1 with a penetration electrode which has the small diameter high-density penetration electrode 12 can be manufactured.

また、第1の実施形態によれば、線状ガラス基板11をリドロー法により形成している。これにより、複数の線状ガラス基板11の互いの接合面である側面は、全ての線状ガラス基板を連続で厚み計測が可能なので厚み精度を高精度に保つことが可能であり、また表面の粗さもガラス溶融面で形成されているために非常に良い。また、切断端面以外の全面がガラス溶融面で形成されるため表面強度が強くなる。そして、複数の線状ガラス基板11のガラス溶融面どうしを、加熱溶融や薄膜を介した陽極接合、必要に応じて樹脂や接着剤などを用いて接合することによってガラス基体接合体を構成しているため、機械的加工、化学的加工、レーザを用いた加工、または電気的加工などによってガラス基板の面に対して垂直方向に貫通させるように加工して貫通孔を形成していた従来の貫通電極付きガラス基板に比して、その強度を飛躍的に向上できるので、ハンドリング性をより一層向上させることができる。   Further, according to the first embodiment, the linear glass substrate 11 is formed by the redraw method. Thereby, since the thickness measurement can be performed continuously for all of the linear glass substrates, the side surfaces, which are the bonding surfaces of the plurality of linear glass substrates 11, can be maintained with high accuracy. The roughness is also very good because it is formed on the glass melt surface. Further, since the entire surface other than the cut end surface is formed of a glass melt surface, the surface strength is increased. And the glass substrate joined body is comprised by joining the glass melting surface of the some linear glass substrate 11 by heat melting, anodic bonding through a thin film, and using resin, an adhesive agent etc. as needed. For this reason, conventional through holes have been formed by mechanically processing, chemically processing, processing using laser, or electrical processing, etc. so as to penetrate in the direction perpendicular to the surface of the glass substrate. Compared with a glass substrate with electrodes, the strength can be dramatically improved, so that the handling property can be further improved.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態によるインプリントを利用した貫通電極付きガラス基板の製造方法について説明する。なお、以下の説明においては、図2に示す貫通電極付きガラス基板の製造方法のフローチャートを適宜参照しつつ説明する。図4Aおよび図4Bは、この第2の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。
(Second Embodiment)
Next, the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode using the imprint by the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, in the following description, it demonstrates, referring suitably the flowchart of the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode shown in FIG. 4A and 4B are perspective views for explaining a method for manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the second embodiment.

図4Aに示すように、この第2の実施形態においては、リドロー法により線状ガラス基板21の形成する際(図2、ステップST2)に、線状ガラス基板21の両側面にそれぞれ、保護膜22を形成する。保護膜22はいずれも、加熱などによってガラスのガラス転移点より低温で可逆的に軟化する例えばポリイミドやポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの絶縁性の熱可塑性樹脂や、融点の低い接着用ガラスからなる。   As shown in FIG. 4A, in the second embodiment, when the linear glass substrate 21 is formed by the redraw method (FIG. 2, step ST2), protective films are formed on both side surfaces of the linear glass substrate 21, respectively. 22 is formed. The protective film 22 is made of, for example, an insulating thermoplastic resin such as polyimide or polytetrafluoroethylene (PTFE) that reversibly softens at a lower temperature than the glass transition point of the glass by heating or the like, or an adhesive glass having a low melting point. Become.

その後、図4Aに示すように、例えばCuやWなどからなり後に貫通電極12となる複数の導線23と、基体としての、両側面に保護膜22が設けられた複数の線状ガラス基板21とを、それらの側面どうしが導線23をはさんで対向するように、交互に並べて配置する。続いて、導線23を、保護膜22のガラス転移点以上の所定温度まで加熱するとともに、保護膜22が設けられた複数の線状ガラス基板21によって挟持するように押圧する。   Thereafter, as shown in FIG. 4A, for example, a plurality of conductive wires 23 made of Cu, W, or the like, which will later become through electrodes 12, and a plurality of linear glass substrates 21 provided with protective films 22 on both side surfaces as a base, Are arranged side by side alternately so that their side surfaces face each other with the conductive wire 23 therebetween. Subsequently, the conductive wire 23 is heated to a predetermined temperature equal to or higher than the glass transition point of the protective film 22 and pressed so as to be sandwiched between the plurality of linear glass substrates 21 provided with the protective film 22.

これにより、図4Bに示すように、導線23の熱によって保護膜22が軟化して導線23の形状に倣った貫通孔1aが形成されるとともに、複数の線状ガラス基板21が保護膜22を介して接合されて、導線23が貫通電極となる(図2、ステップST3,ST4,ST5)。このとき、線状ガラス基板21は、導線23の熱によって保護膜22に形成される溝22aの形成ストップ層として機能する。   As a result, as shown in FIG. 4B, the protective film 22 is softened by the heat of the conductive wire 23 to form a through hole 1 a that follows the shape of the conductive wire 23, and the plurality of linear glass substrates 21 cover the protective film 22. The conductive wire 23 becomes a through electrode (FIG. 2, steps ST3, ST4, ST5). At this time, the linear glass substrate 21 functions as a formation stop layer of the groove 22 a formed in the protective film 22 by the heat of the conductive wire 23.

また、第2の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法における他の例として、図4Cに示すように製造することも可能である。すなわち、図4Cに示すように、線状ガラス基板21の一方の側面のみに保護膜22を設け、この保護膜22に溝を形成しつつ埋設させるように導線を挟持して一対の線状ガラス基板21を接合させる。これにより、保護膜22に、貫通孔1aを形成するとともに貫通電極12を形成する。貫通電極付きガラス基板の製造方法におけるその他のプロセスについては、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   Moreover, as another example in the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode by a 2nd embodiment, it is also possible to manufacture as shown in Drawing 4C. That is, as shown in FIG. 4C, a protective film 22 is provided only on one side surface of the linear glass substrate 21, and a pair of linear glass is sandwiched between the conductive wires so as to be embedded in the protective film 22 while forming grooves. The substrate 21 is bonded. Thereby, the through-hole 1a is formed in the protective film 22 and the through-electrode 12 is formed. Other processes in the method for manufacturing the glass substrate with a through electrode are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

この第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、線状ガラス基板21の表面に保護膜22を形成し、加熱した導線23によって保護膜22を軟化させつつ溝22aを形成しているので、導線23の形状に倣った溝22aを形成できる。すなわち、導線23の形状に一致した貫通孔1aを形成することが可能となる。さらに、貫通電極12として互いに独立した導線23を採用していることにより、線状ガラス基板21および保護膜22によって、貫通電極付きガラス基板1における貫通電極12どうしの絶縁性を確保することができる。   According to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the protective film 22 is formed on the surface of the linear glass substrate 21, and the protective film 22 is formed by the heated conducting wire 23. Since the groove 22 a is formed while being softened, the groove 22 a that follows the shape of the conductive wire 23 can be formed. That is, it is possible to form the through hole 1a that matches the shape of the conducting wire 23. Furthermore, since the mutually independent conducting wires 23 are employed as the through electrodes 12, the insulation between the through electrodes 12 in the glass substrate 1 with the through electrodes can be secured by the linear glass substrate 21 and the protective film 22. .

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態による液相エッチングを利用した貫通電極付きガラス基板の製造方法について説明する。なお、以下の説明においては、図2に示す貫通電極付きガラス基板の製造方法のフローチャートを適宜参照しつつ説明する。図5A、図5Cおよび図5Dは、この第3の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図であり、図5Bは、図5Aに示す線状ガラス基板31の長手方向に沿って、かつ側面に直交した断面図である。
(Third embodiment)
Next, the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode using the liquid phase etching by the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, in the following description, it demonstrates, referring suitably the flowchart of the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode shown in FIG. 5A, FIG. 5C, and FIG. 5D are perspective views for explaining a method of manufacturing a glass substrate with a through electrode according to the third embodiment, and FIG. 5B is a longitudinal view of the linear glass substrate 31 shown in FIG. 5A. It is sectional drawing along a direction and orthogonal to the side surface.

図5Aおよび図5Bに示すように、この第3の実施形態においては、まず、リドロー法により線状ガラス基板31を形成する際(図2、ステップST2)に、線状ガラス基板31の両側面にそれぞれフォトレジストをベーク硬化させて塗布する。その後、フォトリソグラフィ工程によってフォトレジストをパターンニングすることによって、線状ガラス基板31の両側面に、所定の溝パターン形状を有するレジストパターン33を形成する。ここで、レジストパターン33の開口幅lは、所望とする溝31aの溝幅および溝深さに基づいて決定される。なお、線状ガラス基板31の形成後に、線状ガラス基板31の両側面上にフォトレジストの塗布する工程およびフォトリソグラフィ工程を行うことも可能である。   As shown in FIGS. 5A and 5B, in the third embodiment, first, when the linear glass substrate 31 is formed by the redraw method (FIG. 2, step ST2), both side surfaces of the linear glass substrate 31 are formed. Each photoresist is baked and applied. Then, a resist pattern 33 having a predetermined groove pattern shape is formed on both side surfaces of the linear glass substrate 31 by patterning the photoresist by a photolithography process. Here, the opening width l of the resist pattern 33 is determined based on the desired groove width and groove depth of the groove 31a. In addition, after forming the linear glass substrate 31, it is also possible to perform the process of apply | coating a photoresist on the both sides | surfaces of the linear glass substrate 31, and a photolithography process.

次に、図5Bに示すように、このレジストパターン33をマスクとして線状ガラス基板31に対して液相エッチング(ウェットエッチング)を行う。その後、レジストパターン33を除去する。これにより、線状ガラス基板31の両側面に溝31aが形成される(図2、ステップST3)。   Next, as shown in FIG. 5B, liquid phase etching (wet etching) is performed on the linear glass substrate 31 using the resist pattern 33 as a mask. Thereafter, the resist pattern 33 is removed. Thereby, the groove | channel 31a is formed in the both sides | surfaces of the linear glass substrate 31 (FIG. 2, step ST3).

その後、図5Cに示すように、例えばCuやWなどからなり後に貫通電極12となる複数の導線32と、少なくとも一方の側面、好適には両側面に溝31aが形成された複数の線状ガラス基板31とを、対向する側面の一対の溝31aと導線32との位置合わせを行いつつ、交互に順次並べて配置する。   Thereafter, as shown in FIG. 5C, a plurality of conductive wires 32 made of, for example, Cu or W, which will later become through electrodes 12, and a plurality of linear glasses having grooves 31a formed on at least one side, preferably both sides. The substrates 31 are arranged alternately one after another while aligning the pair of grooves 31 a on the opposite side surfaces with the conductive wires 32.

続いて、図5Dに示すように、導線32を溝31aの内部に嵌め込むように挟持しつつ、複数の線状ガラス基板31の側面どうしを接合面として接合させる。このとき、線状ガラス基板31の側面どうしおよび溝31a内の導線32は、例えば高温接着剤などの接合剤34を用いて固着させる。これにより、複数の線状ガラス基板31が接合剤34を介して接合されて、一対の溝31aによって貫通孔1aが構成されるとともに、この貫通孔1a内に導線32からなる貫通電極12が保持される(図2、ステップST4,ST5)。   Subsequently, as shown in FIG. 5D, the side surfaces of the plurality of linear glass substrates 31 are joined together as the joining surfaces while sandwiching the conducting wires 32 so as to be fitted into the grooves 31 a. At this time, the side surfaces of the linear glass substrate 31 and the conductive wire 32 in the groove 31a are fixed using a bonding agent 34 such as a high temperature adhesive. As a result, the plurality of linear glass substrates 31 are bonded via the bonding agent 34, and the through hole 1a is configured by the pair of grooves 31a, and the through electrode 12 including the conductive wire 32 is held in the through hole 1a. (FIG. 2, steps ST4 and ST5).

また、第3の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法における他の例として、図5Eに示すように製造することも可能である。すなわち、図5Eに示すように、線状ガラス基板31の一方の側面のみに溝31aを形成し、この溝31aが形成された側面を接合面として、他の線状ガラス基板31の平坦な側面と接合させる。このとき、溝31aと平坦面とによって導線32を溝31a内に嵌め込みつつ挟持して、一対の線状ガラス基板31を接合させることにより、一方の線状ガラス基板31の溝31aによって貫通孔1aを形成するとともに、導線32によって貫通電極12を形成する。なお、導線32の長手方向に沿った断面形状は、図5Eに示す半円状に限定されるものではない。貫通電極付きガラス基板の製造方法におけるその他のプロセスについては、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   Moreover, as another example in the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode by 3rd Embodiment, it is also possible to manufacture as shown in FIG. 5E. That is, as shown in FIG. 5E, the groove 31a is formed only on one side surface of the linear glass substrate 31, and the side surface on which the groove 31a is formed is used as a bonding surface, so that the flat side surface of the other linear glass substrate 31 is formed. And join. At this time, the conductive wire 32 is fitted and held in the groove 31a by the groove 31a and the flat surface, and the pair of linear glass substrates 31 are joined, whereby the through-hole 1a is formed by the groove 31a of the one linear glass substrate 31. And the through electrode 12 is formed by the conductive wire 32. In addition, the cross-sectional shape along the longitudinal direction of the conducting wire 32 is not limited to the semicircular shape shown in FIG. 5E. Other processes in the method for manufacturing the glass substrate with a through electrode are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

この第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   According to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態による電鋳砥石を利用した貫通電極付きガラス基板の製造方法について説明する。なお、以下の説明においては、第1の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法のフローチャートを適宜参照しつつ説明する。図6A、図6Cおよび図6Dは、この第4の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図であり、図6Bは、図6Aに示す線状ガラス基板41の長手方向に沿って、かつ側面に直交した断面図である。
(Fourth embodiment)
Next, the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode using the electroformed grindstone by the 4th embodiment of the present invention is explained. In addition, in the following description, it demonstrates, referring suitably the flowchart of the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode by 1st Embodiment. 6A, 6C, and 6D are perspective views for explaining a method of manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the fourth embodiment, and FIG. 6B is a longitudinal view of the linear glass substrate 41 shown in FIG. 6A. It is sectional drawing along a direction and orthogonal to the side surface.

図6Aおよび図6Bに示すように、この第4の実施形態においては、リドロー法により線状ガラス基板41を形成する。その後、線状ガラス基板41を、その側面が同一面上になるように配列させ、例えば電鋳砥石を用いて線状ガラス基板41の両側面に、複数の溝41aを形成する(図2、ステップST3)。ここで用いられる電鋳砥石の寸法は、所望とする溝41aの溝幅Lおよび溝深さDに基づいて決定される。その後、必要に応じて、線状ガラス基板41の反対側の側面も同様に電鋳砥石を用いて研削を行うことにより、溝41aを形成する。   As shown in FIGS. 6A and 6B, in the fourth embodiment, a linear glass substrate 41 is formed by a redraw method. Thereafter, the linear glass substrates 41 are arranged so that the side surfaces thereof are on the same plane, and a plurality of grooves 41a are formed on both side surfaces of the linear glass substrate 41 using, for example, an electroforming grindstone (FIG. 2, Step ST3). The dimensions of the electroforming grindstone used here are determined based on the desired groove width L and groove depth D of the groove 41a. Thereafter, if necessary, the opposite side surface of the linear glass substrate 41 is similarly ground using an electroformed grindstone to form the groove 41a.

その後、図6Cに示すように、例えばCuやWなどからなり後に貫通電極12となる複数の導線42と、少なくとも一方の側面、好適には両側面に溝41aが形成された複数の線状ガラス基板41とを、対向する一対の溝41aおよび導線42の位置合わせをしつつ、交互に順次並べて配置する。   Thereafter, as shown in FIG. 6C, a plurality of conductive wires 42 made of, for example, Cu or W, which will later become through electrodes 12, and a plurality of linear glasses in which grooves 41a are formed on at least one side surface, preferably both side surfaces. The substrate 41 and the pair of opposed grooves 41a and the conducting wires 42 are aligned and arranged alternately and sequentially.

続いて、図6Dに示すように、導線42を溝41aの内部に嵌め込むように挟持しつつ、複数の線状ガラス基板41の側面どうしを接合面として接合させる。このとき、線状ガラス基板41の側面どうしおよび溝41a内の導線42は、例えば高温接着剤などの接合剤43を用いて固着される。このとき、導線42と一対の溝41aとの間には、それらの形状の相違によるすき間が生じる場合がある。この場合、導線42と一対の溝41aとの間のすき間に、例えば溶融し、かつ絶縁性を有する樹脂からなる樹脂材料44を埋め込むことにより、一対の溝41aからなる貫通孔1a内において導線42を保持する。   Subsequently, as illustrated in FIG. 6D, the side surfaces of the plurality of linear glass substrates 41 are joined together as the joining surfaces while sandwiching the conductive wires 42 so as to be fitted into the grooves 41 a. At this time, the side surfaces of the linear glass substrate 41 and the conductive wire 42 in the groove 41a are fixed using a bonding agent 43 such as a high temperature adhesive. At this time, there may be a gap between the conductive wire 42 and the pair of grooves 41a due to the difference in shape. In this case, for example, a resin material 44 made of a molten and insulating resin is embedded in a gap between the lead wire 42 and the pair of grooves 41a, so that the lead wire 42 is formed in the through hole 1a made of the pair of grooves 41a. Hold.

これにより、複数の線状ガラス基板41が接合剤43を介して接合されて、一対の溝41aによって貫通孔1aが構成されるとともに、貫通孔1a内に樹脂材料44によって固着された導線42からなる貫通電極12が設けられる(図2、ステップST4,ST5)。貫通電極付きガラス基板の製造方法におけるその他のプロセスについては、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   As a result, the plurality of linear glass substrates 41 are bonded via the bonding agent 43, the through hole 1 a is formed by the pair of grooves 41 a, and the conductive wire 42 fixed by the resin material 44 in the through hole 1 a. A through electrode 12 is provided (FIG. 2, steps ST4 and ST5). Other processes in the method for manufacturing the glass substrate with a through electrode are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

この第4の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。   According to the fourth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板について説明する。図7Aは、この第5の実施形態により製造される貫通電極付きガラス基板を示す。図7Aに示すように、この第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板10は、略直方体形状を有する。また、貫通電極付きガラス基板10は、複数の基体としての線状ガラス基板13が絶縁体13aを介して、貫通電極付きガラス基板10の外周面と略平行な面を接合面として互いに接合された基体接合体をなしている。さらに、貫通電極付きガラス基板10は、一対の線状ガラス基板13が、一方の主面としての上面から他方の主面としての下面に貫通した複数の貫通電極12を挟持している。また、複数の貫通電極12はそれぞれ、線状ガラス基板13および絶縁体13aによって互いに絶縁されている。
(Fifth embodiment)
Next, a glass substrate with through electrodes according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7A shows a glass substrate with a through electrode manufactured according to the fifth embodiment. As shown to FIG. 7A, the glass substrate 10 with a penetration electrode by this 5th Embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape. Further, in the glass substrate 10 with a through electrode, the linear glass substrates 13 as a plurality of bases are bonded to each other through an insulator 13a with a surface substantially parallel to the outer peripheral surface of the glass substrate 10 with the through electrode as a bonding surface. A substrate bonded body is formed. Furthermore, the glass substrate 10 with a through electrode sandwiches a plurality of through electrodes 12 in which a pair of linear glass substrates 13 penetrates from an upper surface as one main surface to a lower surface as the other main surface. The plurality of through electrodes 12 are insulated from each other by the linear glass substrate 13 and the insulator 13a.

次に、本発明の第5の実施形態による、エッチング法を利用することなく絶縁体と導体との形成によって製造する貫通電極付きガラス基板の製造方法について説明する。なお、以下の説明においては、図2に示す貫通電極付きガラス基板の製造方法のフローチャートと適宜対応させつつ説明する。図7B、図7Cおよび図7Dはそれぞれ、この第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。   Next, the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode manufactured by formation of an insulator and a conductor without using an etching method according to a fifth embodiment of the present invention will be described. In addition, in the following description, it demonstrates, corresponding suitably with the flowchart of the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode shown in FIG. FIG. 7B, FIG. 7C, and FIG. 7D are perspective views for explaining the method of manufacturing the glass substrate with through electrodes according to the fifth embodiment.

図7Bに示すように、この第5の実施形態においては、まず、リドロー法により線状ガラス基板13を形成する(図2、ステップST1,ST2)。その後、線状ガラス基板13を図示しない保持可能な所定の保持用治具に、互いに密接させて並べる。その後、例えば感光性ポリイミドなどの絶縁体を、例えばスピンコート法などの種々の塗布方法によって、互いに密接された複数の線状ガラス基板13上に塗布する。   As shown in FIG. 7B, in the fifth embodiment, first, the linear glass substrate 13 is formed by the redraw method (FIG. 2, steps ST1 and ST2). Thereafter, the linear glass substrates 13 are placed in close contact with each other on a predetermined holding jig (not shown). Thereafter, an insulator such as photosensitive polyimide is applied onto the plurality of linear glass substrates 13 in close contact with each other by various application methods such as a spin coating method.

続いて、この絶縁体を、フォトマスクを用いたパターニングを行うことによって、図7Bに示すように、線状ガラス基板13の一方の側面(片側面)に所定パターンの絶縁部13aを形成する(図2、ステップST3)。ここでの所定パターンは例えば線状ガラス基板13と直交する線状パターンであり、隣り合う2つのパターンの間隔(開口幅l)は、所望とする貫通電極12の寸法に基づいて決定される。   Subsequently, by patterning this insulator using a photomask, as shown in FIG. 7B, an insulating portion 13a having a predetermined pattern is formed on one side surface (one side surface) of the linear glass substrate 13 ( FIG. 2, step ST3). The predetermined pattern here is, for example, a linear pattern orthogonal to the linear glass substrate 13, and an interval (opening width l) between two adjacent patterns is determined based on a desired dimension of the through electrode 12.

次に、図7Cに示すように、この絶縁部13aにおける隣り合うパターンの間に導体を埋め込むことによって、導体部12aの形成を行う(図2、ステップST4)。すなわち、まず、少なくとも複数の絶縁部13aのパターン間に金属含有ペーストなどを塗布したり、表面処理を行った後に金属メッキを行ったりして導体部12aを形成した後、必要に応じて、例えば化学機械研磨(CMP)法によって表面を平坦化させる。これにより、導体部12a間の絶縁と板厚精度とを確保する。   Next, as shown in FIG. 7C, the conductor portion 12a is formed by embedding a conductor between adjacent patterns in the insulating portion 13a (FIG. 2, step ST4). That is, first, after forming a conductor portion 12a by applying a metal-containing paste or the like between patterns of at least a plurality of insulating portions 13a, or performing metal plating after performing a surface treatment, The surface is planarized by a chemical mechanical polishing (CMP) method. Thereby, the insulation between the conductor parts 12a and the plate thickness accuracy are ensured.

その後、図7Dに示すように、複数の線状ガラス基板13をそれぞれ個別に分離することにより、線状ガラス基板13の少なくとも一方の側面において、絶縁部13aの間隙に埋め込まれた後に貫通電極12となる導体部12aが形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 7D, the plurality of linear glass substrates 13 are individually separated, so that at least one side surface of the linear glass substrate 13 is embedded in the gap of the insulating portion 13 a and then the through electrode 12. A conductor portion 12a is formed.

次に、複数の線状ガラス基板13を、互いの導体部12aや線状ガラス基板13どうしの位置合わせを行いつつ、絶縁体13aおよび導体部12aが形成された側面側に向けて積層させて互いに接合させる(図2、ステップST5)。このとき、線状ガラス基板13の側面どうしは、例えば高温接着剤などを用いて固着させてもよい。   Next, a plurality of linear glass substrates 13 are laminated toward the side surface on which the insulator 13a and the conductor portions 12a are formed while aligning the conductor portions 12a and the linear glass substrates 13 with each other. They are joined to each other (FIG. 2, step ST5). At this time, the side surfaces of the linear glass substrate 13 may be fixed using, for example, a high-temperature adhesive.

以上により、図7Aに示すように、この第5の実施形態による貫通電極付きガラス基板10が製造される。   As described above, as shown in FIG. 7A, the glass substrate 10 with through electrodes according to the fifth embodiment is manufactured.

なお、導体部の形状に関しては、一方の主面から他方の主面の両面を単純に貫通する形状のみならず、図7Eに示すように、導体部12bと導体部12cとで分岐させたりすることも可能である。また、導体部12aの長手方向に沿った断面形状は、図7C、図7Dに示す直方体形状に限定されるものではない。貫通電極付きガラス基板の製造方法におけるその他のプロセスについては、第1の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   In addition, regarding the shape of the conductor portion, not only a shape that simply penetrates from one main surface to the other main surface, but also the conductor portion 12b and the conductor portion 12c are branched as shown in FIG. 7E. It is also possible. Moreover, the cross-sectional shape along the longitudinal direction of the conductor part 12a is not limited to the rectangular parallelepiped shape shown to FIG. 7C and FIG. 7D. Other processes in the method for manufacturing the glass substrate with a through electrode are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

この第5の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、絶縁体13aのパターニング形状を適宜設計によって規定することにより、必要に応じて貫通電極付きガラス基板10の両面間で所望の回路を構成することが可能になる。   According to the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the patterning shape of the insulator 13a can be appropriately specified by design, so that a glass substrate with a through electrode can be provided as necessary. It is possible to configure a desired circuit between the ten surfaces.

(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態による電鋳砥石およびワイヤーソーを利用した貫通電極付きガラス基板の製造方法について説明する。なお、以下の説明においては、第1の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法のフローチャートを適宜参照しつつ説明する。図8A、図8B、図8Cおよび図8Dは、この第6の実施形態による貫通電極付きガラス基板の製造方法を説明するための斜視図である。
(Sixth embodiment)
Next, the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode using the electroformed grindstone and the wire saw by the 6th Embodiment of this invention is demonstrated. In addition, in the following description, it demonstrates, referring suitably the flowchart of the manufacturing method of the glass substrate with a penetration electrode by 1st Embodiment. FIG. 8A, FIG. 8B, FIG. 8C, and FIG. 8D are perspective views for explaining a method for manufacturing a glass substrate with a through electrode according to the sixth embodiment.

図8Aに示すように、この第6の実施形態においては、第1〜第4の実施形態と異なり、リドロー法により線状ガラス基板11に比して板厚dが大きい平板状の薄板ガラス基板51を形成する。その後、第4の実施形態と同様にして、例えば電鋳砥石を用いて薄板ガラス基板51の両面に複数の溝51aを形成する(図2、ステップST3に対応)。ここで用いられる電鋳砥石の寸法は、所望とする溝51aの溝幅Lおよび溝深さDに基づいて決定される。リドロー法によって延伸させる前の基板に、所望の溝を形成することにより、線状ガラス基板51に溝51aを形成することも可能である、この場合、リドロー法により延伸させる前の基板に溝を形成する場合には、リドロー法による引き落とし率の分だけ延伸前の溝の形状を小さくできるため、引落率を逆算して所望の溝をリドロー前の基板に形成するのが望ましい。溝の形成方法としては、エッチング法やサンドブラスト法などを採用することが可能である。   As shown in FIG. 8A, in the sixth embodiment, unlike the first to fourth embodiments, a flat thin glass substrate having a plate thickness d larger than that of the linear glass substrate 11 by the redraw method. 51 is formed. Thereafter, similarly to the fourth embodiment, a plurality of grooves 51a are formed on both surfaces of the thin glass substrate 51 using, for example, an electroformed grindstone (corresponding to FIG. 2, step ST3). The dimensions of the electroforming grindstone used here are determined based on the desired groove width L and groove depth D of the groove 51a. It is also possible to form the groove 51a in the linear glass substrate 51 by forming a desired groove in the substrate before being stretched by the redraw method. In this case, the groove is formed in the substrate before being stretched by the redraw method. In the case of forming, since the shape of the groove before stretching can be reduced by the amount of the drawing rate by the redraw method, it is desirable to reversely calculate the drawing rate and form a desired groove on the substrate before redrawing. As a method for forming the groove, an etching method, a sand blast method, or the like can be employed.

その後、図8Bに示すように、例えばCuやWなどからなり後に貫通電極12となる複数の導線52と、少なくとも一方の面、好適には両面に溝51aが形成された複数の薄板ガラス基板51とを、対向する一対の溝51aと導線52との位置合わせを行いつつ、交互に順次並べて配置する。   After that, as shown in FIG. 8B, for example, a plurality of conductive wires 52 made of Cu, W, etc., which will later become through electrodes 12, and a plurality of thin glass substrates 51 having grooves 51a formed on at least one surface, preferably both surfaces. Are aligned and arranged alternately one after another while aligning the pair of opposing grooves 51a and the conducting wire 52.

続いて、図8Cに示すように、導線52を溝51aの内部に嵌め込むように挟持しつつ、複数の薄板ガラス基板51における溝51aが形成された導線52の配置面どうしを接合面として接合させる。このとき、薄板ガラス基板51の表面どうしおよび溝51a内の導線52は、例えば高温接着剤などの接合剤53により固着される。また、導線52と一対の溝51aとの間にはすき間が生じる場合がある。この場合、導線52と一対の溝51aとの間のすき間に、例えば溶融し、かつ絶縁性を有する樹脂からなる樹脂材料54を埋め込むことにより、一対の溝51aの内部に導線52を保持する。これにより、複数の薄板ガラス基板51が接合剤53を介して接合され、一対の溝51aおよび樹脂材料54によって導線52が保持される(図2、ステップST4,ST5)。   Subsequently, as shown in FIG. 8C, the conductive wires 52 are sandwiched so as to be fitted inside the grooves 51a, and the arrangement surfaces of the conductive wires 52 in which the grooves 51a are formed in the plurality of thin glass substrates 51 are joined together as joint surfaces. Let At this time, the surfaces of the thin glass substrates 51 and the conductive wires 52 in the grooves 51a are fixed by a bonding agent 53 such as a high temperature adhesive. Further, there may be a gap between the conductive wire 52 and the pair of grooves 51a. In this case, the conductive wire 52 is held inside the pair of grooves 51a by embedding, for example, a resin material 54 made of a molten and insulating resin in the gap between the conductive wire 52 and the pair of grooves 51a. Thereby, the some thin glass substrate 51 is joined via the bonding agent 53, and the conducting wire 52 is hold | maintained by a pair of groove | channel 51a and the resin material 54 (FIG. 2, step ST4, ST5).

その後、図8Dに示すように、導線52を挟持するように接合された複数の薄板ガラス基板51からなるガラス基体接合体を、例えばワイヤーソーを用いて、薄板ガラス基板51の面に直交し、かつ導線52の長手方向に直交する方向に沿って切断する。これにより、貫通電極12としての導線52が保持された所望の板厚のガラス基体接合体が切り出される。その後、このガラス基体接合体の表面を研磨する(図2、ステップST6)ことによって、所望の板厚の貫通電極付きガラス基板1が製造される。貫通電極付きガラス基板の製造方法におけるその他のプロセスについては、第1および第4の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   Thereafter, as shown in FIG. 8D, a glass substrate assembly composed of a plurality of thin glass substrates 51 joined so as to sandwich the conducting wire 52 is orthogonal to the surface of the thin glass substrate 51 using, for example, a wire saw, And it cut | disconnects along the direction orthogonal to the longitudinal direction of the conducting wire 52. FIG. As a result, a glass substrate assembly having a desired plate thickness on which the conducting wire 52 as the through electrode 12 is held is cut out. Then, the glass substrate 1 with a through electrode having a desired plate thickness is manufactured by polishing the surface of the glass substrate assembly (FIG. 2, step ST6). Since other processes in the method for manufacturing the glass substrate with a through electrode are the same as those in the first and fourth embodiments, the description thereof is omitted.

この第6の実施形態によれば、第1および第4の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、薄板ガラス基板51を複数積層させた後に、このガラス基体接合体を導線52の長手方向に直交する方向に沿って切断していることにより、貫通電極付きガラス基板1を所望の板厚で複数枚製造することができる。   According to the sixth embodiment, the same effects as those of the first and fourth embodiments can be obtained, and after laminating a plurality of thin glass substrates 51, the glass substrate assembly is connected to the length of the conductor 52. By cutting along the direction orthogonal to the direction, a plurality of glass substrates 1 with through electrodes can be manufactured with a desired plate thickness.

(第7の実施形態)
次に、本発明の第7の実施形態による放熱構造を有する貫通電極付きガラス基板について説明する。図9A、図9B、図9Cおよび図9Dはそれぞれ、この第7の実施形態の第1,第2,第3,および第4の実施例による貫通電極付きガラス基板を示す斜視図である。そして、図9A〜図9Dに示すように、この第7の実施形態による貫通電極付きガラス基板1は、貫通電極付きガラス基板1を構成する線状ガラス基板のうちの少なくとも1つの線状ガラス基板が、その長手方向に沿って外部と連通するように形成された中空部からなる放熱構造を有する。以下に、この放熱構造を有する具体例である第1〜第4の実施例について説明する。
(Seventh embodiment)
Next, a glass substrate with a through electrode having a heat dissipation structure according to a seventh embodiment of the present invention will be described. 9A, 9B, 9C, and 9D are perspective views showing glass substrates with through electrodes according to the first, second, third, and fourth examples of the seventh embodiment, respectively. And as shown to FIG. 9A-FIG. 9D, the glass substrate 1 with a penetration electrode by this 7th Embodiment is at least 1 linear glass substrate of the linear glass substrates which comprise the glass substrate 1 with a penetration electrode. However, it has the heat dissipation structure which consists of a hollow part formed so that it may communicate with the exterior along the longitudinal direction. Below, the 1st-4th Example which is a specific example which has this thermal radiation structure is demonstrated.

(第1の実施例)
第1の実施例による貫通電極付きガラス基板1は、図1Aに示す貫通電極付きガラス基板1のように、互いに側面が接合された線状ガラス基板11に、図9Aに示すように、中空部61aを有する線状ガラス基板61を少なくとも1つ接合させて構成する。この中空部61aは、線状ガラス基板61の長手方向に沿って、この長手方向に垂直な断面がほぼ矩形状になるように外部に連通するように複数貫通して形成され、その内部を通じて熱を放出する。そして、この中空部61aの一端部から水などの冷媒を供給して他端部から排出することによって、貫通電極付きガラス基板1やこれと隣接して設けられる集積回路を冷却することができる。なお、貫通電極付きガラス基板1における線状ガラス基板61の設置位置については、貫通電極付きガラス基板1における線状ガラス基板11の並びに沿った一端部または両端部であっても、この並びに直交する、複数の線状ガラス基板11における切断面側の両端部であっても、2つの線状ガラス基板11の間であっても良い。
(First embodiment)
As shown in FIG. 9A, a glass substrate 1 with a through electrode according to the first embodiment is formed in a linear glass substrate 11 whose side surfaces are bonded to each other like the glass substrate 1 with a through electrode shown in FIG. 1A. At least one linear glass substrate 61 having 61a is joined. The hollow portion 61a is formed through a plurality of holes along the longitudinal direction of the linear glass substrate 61 so as to communicate with the outside so that a cross section perpendicular to the longitudinal direction is substantially rectangular. Release. Then, by supplying a coolant such as water from one end of the hollow portion 61a and discharging it from the other end, it is possible to cool the glass substrate 1 with penetrating electrodes and the integrated circuit provided adjacent thereto. In addition, about the installation position of the linear glass substrate 61 in the glass substrate 1 with a penetration electrode, even if it is the one end part or both ends along the sequence of the linear glass substrate 11 in the glass substrate 1 with a penetration electrode, this is orthogonal to this. Further, it may be at both ends of the plurality of linear glass substrates 11 on the cut surface side or between the two linear glass substrates 11.

このように構成された中空部61aを有する線状ガラス基板61の製造方法について説明する。この第1の実施例による線状ガラス基板61の製造においては、まず、図3に示す母材ガラス板2を、リドローの方向に対して直交する水平方向に沿った断面が、図9Aに示す線状ガラス基板61の長手方向に直交する断面と相似になるように、中空状に製造する。その後、この母材ガラス板2を、加熱延伸装置100を用いたリドロー法により線引きする。ここで、必要に応じて、母材ガラス板2の中空部内に例えば大気圧より高圧の空気などの気体を供給しつつ、リドロー法による線引きを行ってもよい。これによって、第1の実施例による線状ガラス基板61を製造する。   A method for manufacturing the linear glass substrate 61 having the hollow portion 61a configured as described above will be described. In the production of the linear glass substrate 61 according to the first embodiment, first, a cross section of the base glass plate 2 shown in FIG. 3 along the horizontal direction orthogonal to the direction of redraw is shown in FIG. 9A. It is manufactured in a hollow shape so as to be similar to the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the linear glass substrate 61. Thereafter, the base glass plate 2 is drawn by a redraw method using the heating and stretching apparatus 100. Here, if necessary, drawing by the redraw method may be performed while supplying a gas such as air having a pressure higher than atmospheric pressure into the hollow portion of the base glass plate 2. Thus, the linear glass substrate 61 according to the first embodiment is manufactured.

そして、この線状ガラス基板61を、図1Aに示す貫通電極付きガラス基板1における線状ガラス基板11の並びに沿った一端部または両端部、もしくは、この並びに直交する、複数の線状ガラス基板11における切断面側の両端部に接合する。これによって、第7の実施形態における第1の実施例による貫通電極付きガラス基板1が製造される。その他の製造方法については、第1〜第4および第6の実施形態と同様であるので、説明を省略する。   And this linear glass substrate 61 is made into the linear glass substrate 11 in the glass substrate 1 with a penetration electrode shown in FIG. 1A, one end part or both ends along the line, or a plurality of the linear glass substrates 11 that are orthogonal to each other. It joins to the both ends of the cut surface side. As a result, the glass substrate 1 with through electrodes according to the first example of the seventh embodiment is manufactured. Since other manufacturing methods are the same as those in the first to fourth and sixth embodiments, the description thereof will be omitted.

(第2の実施例)
また、第2の実施例による貫通電極付きガラス基板1は、図1Aに示す貫通電極付きガラス基板1の端部、または複数の線状ガラス基板11の内の2つの線状ガラス基板11の間に、図9Bに示す中空部71aを有する線状ガラス基板71を接合させて構成する。この中空部71aは、第1の実施例と異なり、線状ガラス基板71の長手方向に沿って、略円形状を有して外部に連通して形成され、その内部を通じて熱を放出する。その他の構成については、第1の実施例と同様であるので、説明を省略する。
(Second embodiment)
Moreover, the glass substrate 1 with a through electrode according to the second embodiment is an end portion of the glass substrate 1 with a through electrode shown in FIG. 1A or between two linear glass substrates 11 among a plurality of linear glass substrates 11. A linear glass substrate 71 having a hollow portion 71a shown in FIG. Unlike the first embodiment, the hollow portion 71a has a substantially circular shape and communicates with the outside along the longitudinal direction of the linear glass substrate 71, and releases heat through the inside. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.

また、第2の実施例による貫通電極付きガラス基板1の製造方法については、まず、図3に示す母材ガラス板2を、リドローの方向に対して直交する水平方向に沿った断面が、図9Bに示す線状ガラス基板71の長手方向に直交する断面と相似になるように略円形の中空状に製造する。その後、この母材ガラス板2を、加熱延伸装置100を用いたリドロー法により線引きすることで、図9Bに示す線状ガラス基板71を製造する。その他の製造方法については、第1の実施例と同様であるので、説明を省略する。   Moreover, about the manufacturing method of the glass substrate 1 with a penetration electrode by 2nd Example, first, the cross section along the horizontal direction orthogonal to the direction of redrawing of the base material glass plate 2 shown in FIG. It is manufactured in a substantially circular hollow shape so as to be similar to the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the linear glass substrate 71 shown in 9B. Thereafter, the glass substrate 71 shown in FIG. 9B is manufactured by drawing the base glass plate 2 by a redraw method using the heating and stretching apparatus 100. Since other manufacturing methods are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

(第3の実施例)
また、第3の実施例による貫通電極付きガラス基板1は、図1Aに示す貫通電極付きガラス基板1の端部、または複数の線状ガラス基板11における接合部の間に、図9Cに示す複数の中空部81aを有する線状ガラス基板81を接合させて構成する。この中空部81aは、第1,第2の実施例と異なり、線状ガラス基板81の長手方向に沿って、例えば長手方向に直交する断面が略円形で互いに独立して外部に連通するように複数形成され、その内部を通じて熱を放出する。その他の構成については、第1および第2の実施例と同様である。
(Third embodiment)
Moreover, the glass substrate 1 with a through electrode according to the third embodiment has a plurality of pieces shown in FIG. 9C between the ends of the glass substrate 1 with a through electrode shown in FIG. The linear glass substrate 81 having the hollow portion 81a is joined. Unlike the first and second embodiments, the hollow portion 81a has a substantially circular cross section perpendicular to the longitudinal direction and communicates with the outside independently of each other along the longitudinal direction of the linear glass substrate 81. A plurality are formed, and heat is released through the inside. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments.

また、第3の実施例による貫通電極付きガラス基板1の製造方法については、図3に示す母材ガラス板2を、その水平方向に沿った断面が図9Cに示す線状ガラス基板81の長手方向に直交する断面と相似になるように、断面が略円形の互いに独立に外部に連通した複数の中空構造になるように製造する。そして、この母材ガラス板2を、加熱延伸装置100を用いたリドロー法により線引きすることで、図9Cに示す線状ガラス基板81を製造する。その他の製造方法については、第1および第2の実施例と同様である。   Moreover, about the manufacturing method of the glass substrate 1 with a penetration electrode by 3rd Example, the cross section along the horizontal direction of the base material glass plate 2 shown in FIG. It is manufactured so as to have a plurality of hollow structures whose cross sections are substantially circular and communicate with each other independently of each other so as to be similar to the cross section orthogonal to the direction. And the linear glass substrate 81 shown to FIG. 9C is manufactured by drawing this base material glass plate 2 by the redraw method using the heating extending | stretching apparatus 100. FIG. Other manufacturing methods are the same as those in the first and second embodiments.

(第4の実施例)
また、第4の実施例による貫通電極付きガラス基板1は、図1Aに示す貫通電極付きガラス基板1の端部、または複数の線状ガラス基板11における接合部の間に、図9Dに示す中空部91aを有する線状ガラス基板91を接合させて構成する。この中空部91aは、第1〜第3の実施例と異なり、線状ガラス基板91の長手方向に沿って、例えば長手方向に直交する断面が複数の円形が重なった雲形状に外部に連通するように形成され、その内部を通じて熱を放出する。その他の構成については、第1〜第3の実施例と同様である。
(Fourth embodiment)
Moreover, the glass substrate 1 with a through-electrode according to the fourth embodiment is a hollow shown in FIG. 9D between the end of the glass substrate 1 with the through-electrode shown in FIG. 1A or between the joints in the plurality of linear glass substrates 11. A linear glass substrate 91 having a portion 91a is bonded. Unlike the first to third embodiments, the hollow portion 91a communicates with the outside in a cloud shape in which, for example, a cross section perpendicular to the longitudinal direction overlaps a plurality of circles along the longitudinal direction of the linear glass substrate 91. And release heat through the inside. About another structure, it is the same as that of the 1st-3rd Example.

また、第4の実施例による貫通電極付きガラス基板1の製造方法については、まず、図3に示す母材ガラス板2を、その水平方向に沿った断面が図9Dに示す線状ガラス基板91の長手方向に直交する断面と相似になるように中空状に製造する。その後、この母材ガラス板2を、加熱延伸装置100を用いたリドロー法により線引きすることで、第4の実施例による線状ガラス基板91を製造する。その他の製造方法については、第1〜第3の実施例と同様である。   Moreover, about the manufacturing method of the glass substrate 1 with a penetration electrode by a 4th Example, first, it is the linear glass substrate 91 which the cross section along the horizontal direction shows the base material glass plate 2 shown in FIG. 9D. It is manufactured in a hollow shape so as to be similar to a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the. Thereafter, the glass substrate 91 according to the fourth embodiment is manufactured by drawing the base glass plate 2 by the redraw method using the heating and stretching apparatus 100. About another manufacturing method, it is the same as that of the 1st-3rd Example.

以上説明した第7の実施形態の各実施例によれば、貫通電極付きガラス基板1を例えば半導体装置などの駆動時に熱を発する集積回路と接触させて用いる場合に、貫通電極付きガラス基板1の貫通電極12が発する熱や集積回路の発する熱を、線状ガラス基板61,71,81,91のそれぞれの中空部61a,71a,81a,91aを通じて、外部に放出させることができるので、ペルチェ素子などの特別な冷却装置を設けることなく貫通電極付きガラス基板1を冷却できるとともに、集積回路が発して伝熱された熱も放熱でき、この集積回路も併せて冷却できる。   According to each example of the seventh embodiment described above, when the glass substrate 1 with a through electrode is used in contact with an integrated circuit that generates heat when driving, for example, a semiconductor device, the glass substrate 1 with the through electrode is used. Since the heat generated by the through electrode 12 and the heat generated by the integrated circuit can be released to the outside through the hollow portions 61a, 71a, 81a, 91a of the linear glass substrates 61, 71, 81, 91, the Peltier element The glass substrate 1 with through electrodes can be cooled without providing a special cooling device such as the above, and the heat transmitted from the integrated circuit can be dissipated, and the integrated circuit can be cooled together.

以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた数値、加熱延伸装置、線状ガラス基板の製造条件、エッチング方法、溝形成技術はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値、加熱延伸装置、線状ガラス基板の製造条件、エッチング方法、溝形成技術を用いてもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various deformation | transformation based on the technical idea of this invention is possible. For example, the numerical values, the heating stretching apparatus, the manufacturing conditions of the linear glass substrate, the etching method, and the groove forming technique mentioned in the above embodiment are merely examples, and different numerical values, heating stretching apparatuses, and wires as necessary. The manufacturing conditions, the etching method, and the groove forming technique of the glass substrate may be used.

上述の第3の実施形態においては、溝31aの形成を液相エッチング法により行っているが、必ずしも液相エッチング(ウェットエッチング)法に限定されるものではなく、反応性イオンエッチング(RIE)法などのドライエッチング法を用いることも可能である。   In the third embodiment described above, the groove 31a is formed by the liquid phase etching method, but is not necessarily limited to the liquid phase etching (wet etching) method, and the reactive ion etching (RIE) method is used. It is also possible to use a dry etching method such as.

また、上述の第1の実施形態においては、線状ガラス基板11の側面に形成される溝11aを直線状としたが、必ずしも直線状に限定されるものではなく、最終製品としての貫通電極付きガラス基板1において貫通孔1aが形成可能で、貫通電極12を挟持可能であれば、曲線状にすることも可能である。   In the first embodiment described above, the groove 11a formed on the side surface of the linear glass substrate 11 is linear. However, the groove is not necessarily limited to a linear shape, and has a through electrode as a final product. As long as the through-hole 1a can be formed in the glass substrate 1 and the through-electrode 12 can be sandwiched, it can be curved.

また、上述の実施形態においては、貫通電極付きガラス基板1をガラスから構成しているが必ずしもガラスに限定されるものではなく、絶縁性が確保でき、線状体が形成可能な材料であれば、種々の材料を用いることが可能である。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the glass substrate 1 with a penetration electrode is comprised from glass, it is not necessarily limited to glass, If insulation can ensure and a linear body can be formed, Various materials can be used.

また、上述の実施形態においては、貫通電極を構成する貫通電極12として、CuやWなどからなる導線を用いたが、必ずしも導線に限定されるものではなく、溝11aの内部にのみ溶融したCuやWなどの金属を埋め込むようにしても良い。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the conducting wire which consists of Cu, W, etc. was used as the penetration electrode 12 which comprises a penetration electrode, it is not necessarily limited to a conducting wire, Cu fuse | melted only inside the groove | channel 11a Or a metal such as W may be embedded.

また、上述の第1の実施形態においては、2つの基板の接合によって構成された一対の溝からなる貫通孔の内部に貫通電極を設けるようにしているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、一方の線状ガラス基板11の側面に溝11aを形成し、他方の線状ガラス基板11の側面には溝を形成せずに平坦面として、この溝11aが形成された側面と、平坦面からなる側面とを接合させて、一方の溝11aのみで貫通孔1aを構成するようにしても良い。   In the first embodiment described above, the through electrode is provided inside the through hole formed by a pair of grooves formed by joining two substrates. However, the present invention is not necessarily limited thereto. The groove 11a is formed on the side surface of one linear glass substrate 11, and the side surface on which the groove 11a is formed as a flat surface without forming the groove on the side surface of the other linear glass substrate 11, and the flat surface The through-hole 1a may be configured with only one groove 11a.

1,10 貫通電極付きガラス基板
1a 貫通孔
2 母材ガラス板
3 ガラス条
11,13,21,31,41,61,71,81,91 線状ガラス基板
11a,22a,31a,41a,51a 溝
12 貫通電極
12a 導体部
13a 絶縁体
22 保護膜
23,32,42,52 導線
33 レジストパターン
34,43,53 接合剤
44,54 樹脂材料
51 薄板ガラス基板
61a,71a,81a,91a 中空部
100 加熱延伸装置
101 加熱炉
101a,101b,101c ヒータ
102 母材送り機構
103a,103b 引き取り機構
104 カッター
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,10 Glass substrate with a through-electrode 1a Through-hole 2 Base material glass plate 3 Glass strip 11, 13, 21, 31, 41, 61, 71, 81, 91 Linear glass substrate 11a, 22a, 31a, 41a, 51a Groove DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Through electrode 12a Conductor part 13a Insulator 22 Protective film 23, 32, 42, 52 Conductive wire 33 Resist pattern 34, 43, 53 Bonding agent 44, 54 Resin material 51 Thin glass substrate 61a, 71a, 81a, 91a Hollow part 100 Heating Stretching apparatus 101 Heating furnace 101a, 101b, 101c Heater 102 Base material feed mechanism 103a, 103b Take-up mechanism 104 Cutter

Claims (20)

基板と、
前記基板の一方の主面から他方の主面にかけて貫通して配置された複数の導体と、を有し、
前記基板が、複数の基体を接合してなる基体接合体からなり、
前記複数の基体が、前記導体を挟むように、前記主面と異なる外周面同士を接合面として互いに接合されている
ことを特徴とする貫通電極付き基板。
A substrate,
A plurality of conductors arranged penetrating from one main surface of the substrate to the other main surface,
The substrate comprises a substrate bonded body formed by bonding a plurality of substrates,
The substrate with a through electrode, wherein the plurality of bases are bonded to each other with the outer peripheral surfaces different from the main surface as bonding surfaces so as to sandwich the conductor.
前記基体は、少なくとも一つの面に一方の辺から他方の辺に亘って設けられた溝を有し、前記複数の基体は、前記溝が設けられた面を接合面として互いに接合され、前記導体は、前記溝から構成された貫通孔内に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の貫通電極付き基板。   The base has a groove provided on at least one surface from one side to the other side, and the plurality of bases are joined to each other using the surface provided with the groove as a joint surface. The substrate with a through electrode according to claim 1, wherein the substrate is provided in a through hole constituted by the groove. 前記基体は、略直方体形状を有し、前記基体の直方体形状における長手方向に平行な側面のうちの互いに反対側の面になる両側面に複数の前記溝が設けられ、接合される一対の前記基体の前記溝が設けられた側面どうしが、互いの溝位置が一致するように位置合わせされて接合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の貫通電極付き基板。   The base body has a substantially rectangular parallelepiped shape, and a plurality of the grooves are provided on both side surfaces which are opposite to each other among the side surfaces parallel to the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped shape of the base body, and the pair of the base members are joined. 3. The substrate with through electrodes according to claim 1, wherein the side surfaces of the substrate provided with the grooves are aligned and joined so that the positions of the grooves coincide with each other. 前記側面に設けられた複数の溝が、前記長手方向に対して垂直方向、かつ互いに平行に設けられていることを特徴とする請求項3に記載の貫通電極付き基板。   The board | substrate with a penetration electrode of Claim 3 with which the some groove | channel provided in the said side surface is provided in the orthogonal | vertical direction with respect to the said longitudinal direction, and mutually parallel. 前記接合面が樹脂層の面からなり、前記樹脂層に前記溝が形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の貫通電極付き基板。   The board | substrate with a penetration electrode of any one of Claims 1-4 in which the said joining surface consists of the surface of a resin layer, and the said groove | channel is formed in the said resin layer. 前記基体が、ガラス、または少なくとも前記接合面側に樹脂が設けられたガラスからなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の貫通電極付き基板。   The substrate with penetrating electrodes according to any one of claims 1 to 5, wherein the base is made of glass or glass having a resin provided at least on the bonding surface side. 前記基体は、略直方体形状を有し、前記基体は、少なくとも一つの面に一方の辺から他方の辺に亘って設けられた導体部を有し、前記複数の基体は、前記導体部が設けられた面が平行になるように互いに接合され、接合される一対の前記基体の前記導体部が設けられた側面どうしが、互いの導体部位置が一致するように位置合わせされて接合されて形成されることを特徴とする請求項1に記載の貫通電極付き基板。   The base has a substantially rectangular parallelepiped shape, the base has a conductor portion provided on at least one surface from one side to the other side, and the plurality of bases are provided with the conductor portion. The side surfaces provided with the conductor parts of the pair of base bodies to be joined are aligned and joined so that the positions of the conductor parts coincide with each other. The board | substrate with a penetration electrode of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 前記基体の直方体形状における長手方向に平行な側面のうちの互いに反対側の面になる側面に複数の前記導体部が設けられていることを特徴とする請求項7に記載の貫通電極付き基板。   The board | substrate with a penetration electrode of Claim 7 provided with the said some conductor part in the side surface used as the surface on the opposite side among the side surfaces parallel to the longitudinal direction in the rectangular parallelepiped shape of the said base | substrate. 前記側面に設けられた複数の導体部が、前記長手方向に対して垂直方向、かつ互いに平行に設けられていることを特徴とする請求項8に記載の貫通電極付き基板。   The board | substrate with a penetration electrode of Claim 8 with which the some conductor part provided in the said side surface is provided in the orthogonal | vertical direction with respect to the said longitudinal direction, and mutually parallel. 前記基体接合体が、前記複数の基体間または互いに接合された前記複数の基体の一端部に接合された、外部に連通した中空部を有する中空基体をさらに備えることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の貫通電極付き基板。   The said base | substrate conjugate | zygote is further equipped with the hollow base | substrate which has the hollow part connected to the exterior between the said several base | substrates, or the one end part of these several base | substrates joined mutually. The substrate with a through electrode according to any one of 9. 複数の基体を形成する基体形成ステップと、
前記複数の基体に対して、それぞれの基体の少なくとも一面に一方の辺から他方の辺に亘って少なくとも1つの溝を形成する溝形成ステップと、
前記溝が形成された面を前記基体のうちの少なくとも一方の基体における接合面として、前記複数の基体を互いに接合させて基体接合体を製造する基体接合ステップと、
前記基体接合体において前記溝から構成された貫通孔内に導体を設ける導体設置ステップと、
を含むことを特徴とする貫通電極付き基板の製造方法。
A substrate forming step of forming a plurality of substrates;
A groove forming step of forming at least one groove from one side to the other side of at least one surface of each of the plurality of bases;
A substrate bonding step for manufacturing a substrate bonded body by bonding the plurality of substrates to each other using the surface in which the groove is formed as a bonding surface in at least one of the substrates;
A conductor installation step of providing a conductor in a through-hole constituted by the groove in the base body assembly;
The manufacturing method of the board | substrate with a penetration electrode characterized by including these.
前記基体形成ステップと同時または前記基体形成ステップ以降に、前記複数の基体における前記接合面側に樹脂層を形成する樹脂層形成ステップをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の貫通電極付き基板の製造方法。   The through electrode according to claim 11, further comprising a resin layer forming step of forming a resin layer on the bonding surface side of the plurality of substrates simultaneously with the substrate forming step or after the substrate forming step. A method for manufacturing a substrate. 前記樹脂層形成ステップ後に、前記導体を前記樹脂層のガラス転移温度以上の温度にしつつ、前記複数の基体の接合を行うことにより前記樹脂層に押圧して、前記溝形成ステップ、前記基体接合ステップ、および前記導体設置ステップを並行して行うことを特徴とする請求項12に記載の貫通電極付き基板の製造方法。   After the resin layer forming step, the conductor is pressed to the resin layer by bonding the plurality of bases while keeping the conductor at a temperature higher than the glass transition temperature of the resin layer, and the groove forming step and the base body bonding step The method for manufacturing a substrate with a through electrode according to claim 12, wherein the conductor installation step is performed in parallel. 前記樹脂層が、熱可塑性樹脂、高温接着剤、またはフォトレジストからなることを特徴とする請求項12または13に記載の貫通電極付き基板の製造方法。   The method for manufacturing a substrate with a through electrode according to claim 12 or 13, wherein the resin layer is made of a thermoplastic resin, a high-temperature adhesive, or a photoresist. 前記溝形成ステップにおいて、前記溝を液相エッチングまたは機械研削により形成することを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載の貫通電極付き基板の製造方法。   The method for manufacturing a substrate with a through electrode according to claim 11, wherein, in the groove forming step, the groove is formed by liquid phase etching or mechanical grinding. 複数の基体を形成する基体形成ステップと、
前記複数の基体に対して、それぞれの基体の少なくとも一面に一方の辺から他方の辺に亘って少なくとも1つの導体部を形成する導体部形成ステップと、
前記導体部が形成された面を前記基体のうちの少なくとも一方の基体における接合面として、前記複数の基体を互いに接合させて基体接合体を製造する基体接合ステップと、
を含むことを特徴とする貫通電極付き基板の製造方法。
A substrate forming step of forming a plurality of substrates;
A conductor portion forming step of forming at least one conductor portion from one side to the other side on at least one surface of each of the plurality of substrates;
A substrate bonding step for manufacturing a substrate bonded body by bonding the plurality of substrates to each other with the surface on which the conductor portion is formed as a bonding surface in at least one of the substrates;
The manufacturing method of the board | substrate with a penetration electrode characterized by including these.
前記導体部形成ステップは、前記導体部を形成する面の前記導体部以外の場所に絶縁体部を形成する工程を含むことを特徴とする請求項16に記載の貫通電極付き基板の製造方法。   The method of manufacturing a substrate with a through electrode according to claim 16, wherein the conductor portion forming step includes a step of forming an insulator portion at a place other than the conductor portion on a surface on which the conductor portion is formed. 前記導体部形成ステップは、フォトリソグラフィにより前記導体部を形成することを特徴とする請求項16または17に記載の貫通電極付き基板の製造方法。   The method of manufacturing a substrate with a through electrode according to claim 16 or 17, wherein the conductor part forming step forms the conductor part by photolithography. 前記基体形成ステップにおいて、前記基体の形成をリドロー法により行うことを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の貫通電極付き基板の製造方法。   The method for manufacturing a substrate with a through electrode according to any one of claims 16 to 18, wherein, in the base body forming step, the base body is formed by a redraw method. 前記基体形成ステップが、外部と連通した中空部を有する中空基体を形成する中空基体形成ステップをさらに含み、前記基体接合ステップにおいて、前記中空基体を接合するステップをさらに含んで前記基体接合体を製造することを特徴とする請求項11〜19のいずれか1項に記載の貫通電極付き基板の製造方法。   The base body forming step further includes a hollow base body forming step of forming a hollow base body having a hollow portion communicating with the outside, and the base body joining step further includes a step of joining the hollow base body to manufacture the base body joined body. The manufacturing method of the board | substrate with a penetration electrode of any one of Claims 11-19 characterized by the above-mentioned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108369937A (en) * 2015-12-14 2018-08-03 英帆萨斯公司 Embedded No Via Bridge

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