JP7226654B2

JP7226654B2 - インターポーザ及び基板モジュール

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Publication number: JP7226654B2
Application number: JP2022533730A
Authority: JP
Inventors: 祐市丸山
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2041-05-20
Also published as: JPWO2022004179A1; CN218959194U; WO2022004179A1; US20230105252A1

Description

本発明は、第１基板と第２基板とを接続するインターポーザ及び基板モジュールに関する。

従来のインターポーザに関する発明としては、特許文献１に記載の異方性導電フィルムが知られている。この異方性導電フィルムは、絶縁性樹脂層に複数の導電粒子が分散した構造を有している。異方性導電フィルムは、第１電極を備える第１基板と第２電極を備える第２基板とを接続する。具体的には、第１電極は、第１基板の下主面に設けられている。第１基板は、絶縁性樹脂層の上主面に接合される。第２電極は、第２基板の上主面に設けられている。第２基板は、絶縁性樹脂層の下主面に接合される。このとき、第１電極が絶縁性樹脂層の上主面から下方向に侵入する。第２電極が絶縁性樹脂層の下主面から上方向に侵入する。そして、第１電極及び第２電極は、導電性粒子を上下方向から挟む。その結果、第１電極と第２電極とが導電性粒子を介して電気的に接続される。

特開２０２０－５３４０３号公報

ところで、特許文献１に記載の異方性導電フィルムでは、第１電極と第２電極とを電気的に接続することが難しい場合がある。より詳細には、第１電極が第１基板の下主面において下方向に突出していない場合がある。すなわち、第１電極が第１基板の下主面において窪んでいる場合がある。同様に、第２電極が第２基板の上主面において上方向に突出していない場合がある。すなわち、第２電極が第２基板の上主面において窪んでいる場合がある。この場合、第１電極と第２電極との間に十分な圧力が加わらない場合がある。その結果、導電性粒子が第１電極と第２電極とに挟まれない場合がある。以上より、特許文献１に記載の異方性導電フィルムでは、第１電極と第２電極とを電気的に接続することが難しい場合がある。

そこで、本発明の目的は、第１基板の第１電極と第２基板の第２電極とを容易に接続できるインターポーザ及び基板モジュールを提供することである。

本発明の一形態に係るインターポーザは、
第１基板上主面及び第１基板下主面を有し、かつ、前記第１基板下主面の一部である第１電極を備える第１基板と、第２基板上主面及び第２基板下主面を有し、かつ、前記第２基板上主面の一部である第２電極を備える第２基板とを接続するインターポーザであって、
前記第１基板下主面に接合される樹脂層上主面、及び、前記第２基板上主面に接合される樹脂層下主面を有している樹脂層と、
前記樹脂層内において互いに離れて配置されている複数の金属部材であって、前記複数の金属部材の上下方向の長さが、前記複数の金属部材の上下方向に直交する方向の長さより長い、複数の金属部材と、
を備えており、
前記複数の金属部材の内の少なくとも一部の前記金属部材は、前記第１電極と化学結合せずに前記第１電極に刺さると共に、前記第２電極と化学結合せずに前記第２電極に刺さることにより、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続する。

本発明の第２形態に係るインターポーザは、
樹脂層上主面及び樹脂層下主面を有している樹脂層と、
前記樹脂層内において互いに離れて配置されている複数の金属部材であって、前記複数の金属部材の上下方向の長さが、前記複数の金属部材の上下方向に直交する方向の長さ、及び、前記樹脂層の上下方向の厚みの半分より長い、複数の金属部材と、
を備えている。

以下に、本明細書における用語の定義について説明する。本明細書において、前後方向に延びる軸や部材は、必ずしも前後方向と平行である軸や部材だけを示すものではない。前後方向に延びる軸や部材とは、前後方向に対して±４５°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。同様に、上下方向に延びる軸や部材とは、上下方向に対して±４５°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。左右方向に延びる軸や部材とは、左右方向に対して±４５°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。

以下では、第１部材ないし第３部材とは、インターポーザ及び基板モジュールが備える部材等を意味する。本明細書において、特に断りのない場合には、第１部材の各部について以下のように定義する。第１部材の前部とは、第１部材の前半分を意味する。第１部材の後部とは、第１部材の後半分を意味する。第１部材の左部とは、第１部材の左半分を意味する。第１部材の右部とは、第１部材の右半分を意味する。第１部材の上部とは、第１部材の上半分を意味する。第１部材の下部とは、第１部材の下半分を意味する。第１部材の前端とは、第１部材の前方向の端を意味する。第１部材の後端とは、第１部材の後方向の端を意味する。第１部材の左端とは、第１部材の左方向の端を意味する。第１部材の右端とは、第１部材の右方向の端を意味する。第１部材の上端とは、第１部材の上方向の端を意味する。第１部材の下端とは、第１部材の下方向の端を意味する。第１部材の前端部とは、第１部材の前端及びその近傍を意味する。第１部材の後端部とは、第１部材の後端及びその近傍を意味する。第１部材の左端部とは、第１部材の左端及びその近傍を意味する。第１部材の右端部とは、第１部材の右端及びその近傍を意味する。第１部材の上端部とは、第１部材の上端及びその近傍を意味する。第１部材の下端部とは、第１部材の下端及びその近傍を意味する。

本明細書における任意の２つの部材を第１部材及び第２部材と定義した場合、任意の２つの部材の関係は以下のような意味になる。本明細書において、第１部材が第２部材に支持されているとは、第１部材が第２部材に対して移動不可能に第２部材に取り付けられている（すなわち、固定されている）場合、及び、第１部材が第２部材に対して移動可能に第２部材に取り付けられている場合を含む。また、第１部材が第２部材に支持されているとは、第１部材が第２部材に直接に取り付けられている場合、及び、第１部材が第３部材を介して第２部材に取り付けられている場合の両方を含む。

本明細書において、第１部材が第２部材に固定されているとは、第１部材が第２部材に対して移動不可能に第２部材に取り付けられている場合を含み、第１部材が第２部材に対して移動可能に第２部材に取り付けられている場合を含まない。また、第１部材が第２部材に固定されているとは、第１部材が第２部材に直接に取り付けられている場合、及び、第１部材が第３部材を介して第２部材に取り付けられている場合の両方を含む。

本明細書において、「第１部材と第２部材とが電気的に接続される」とは、第１部材と第２部材との間で直流電流が流れることができることを意味する。従って、第１部材と第２部材とが接触していてもよいし、第１部材と第２部材とが接触していなくてもよい。第１部材と第２部材とが接触していない場合には、第１部材と第２部材との間に導電性を有する第３部材が配置されている。

本発明に係るインターポーザ及び基板モジュールによれば、第１基板の第１電極と第２基板の第２電極とを容易に接続できる。

図１は、基板モジュール１０を備える電子機器１の上面図である。図２は、基板モジュール１０の分解斜視図である。図３は、基板モジュール１０のＡ－Ａにおける断面図である。図４は、インターポーザ１６の上面図及びＢ－Ｂにおける断面図である。図５は、金属部材２０の断面図である。図６は、基板モジュール１０の作製時における断面図である。

（実施形態）
以下に、本発明の実施形態に係るインターポーザ１６を備える基板モジュール１０について図面を参照しながら説明する。図１は、基板モジュール１０を備える電子機器１の上面図である。図１では、複数の電子部品３の内の代表的な電子部品３のみに参照符号を付した。図２は、基板モジュール１０の分解斜視図である。図３は、基板モジュール１０のＡ－Ａにおける断面図である。図４は、インターポーザ１６の上面図及びＢ－Ｂにおける断面図である。図５は、金属部材２０の断面図である。

本明細書において、方向を以下のように定義する。第１基板１２、インターポーザ１６及び第２基板１４が積み重ねられている方向を上下方向と定義する。上下方向に見て、第１基板１２が延びる方向を左右方向と定義する。上下方向に見て、第２基板１４が延びる方向を前後方向と定義する。上下方向、左右方向及び前後方向は、互いに直交している。なお、本明細書における方向の定義は、一例である。従って、基板モジュール１０の実使用時における方向と本明細書における方向とが一致している必要はない。また、各図面において上下方向が反転してもよい。同様に、各図面において左右方向が反転してもよい。各図面において前後方向が反転してもよい。

電子機器１は、例えば、スマートフォン等の携帯型通信端末である。電子機器１は、図１に示すように、回路基板２、複数の電子部品３及び基板モジュール１０を備えている。回路基板２は、例えば、マザーボードである。回路基板２は、板形状を有している。従って、回路基板２は、上主面及び下主面を有している。回路基板２の表面及び内部には、電気回路が設けられている。

複数の電子部品３は、例えば、チップ型電子部品や半導体集積回路等である。複数の電子部品３は、回路基板２の上主面に実装されている。

基板モジュール１０は、電子機器１において、２つの電気回路を電気的に接続する高周波信号伝送線路である。本実施形態では、基板モジュール１０は、回路基板２の２か所を電気的に接続している。基板モジュール１０は、図２に示すように、第１基板１２、第２基板１４及びインターポーザ１６を備えている。

第１基板１２は、左右方向（上下方向に直交する第１方向）に延びている。第１基板１２は、板形状を有している。従って、第１基板１２は、第１基板上主面Ｓ１１及び第１基板下主面Ｓ１２を有している。

第１基板１２は、図２及び図３に示すように、素体１２０、信号電極１２２、グランド電極１２４、レジスト層１２６及び第１信号導体層１２８を備えている。素体１２０は、複数の絶縁体層が上下方向に積層された構造を有している。素体１２０は、絶縁性材料により作製されている。素体１２０の絶縁性材料は、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリイミド等である。

信号電極１２２（第１電極）は、第１基板下主面Ｓ１２の一部である。信号電極１２２は、第１基板１２の下主面の右端部に設けられている。信号電極１２２は、上下方向に見て、長方形状を有している。

グランド電極１２４（第１電極）は、第１基板下主面Ｓ１２の一部である。グランド電極１２４は、素体１２０の下主面の右端部に設けられている。グランド電極１２４は、上下方向に見て、長方形状の枠形状を有している。グランド電極１２４は、上下方向に見て、信号電極１２２を囲んでいる。

第１信号導体層１２８は、素体１２０内において左右方向に延びている。第１信号導体層１２８は、信号電極１２２（第１電極）に電気的に接続されている。第１信号導体層１２８の右端部は、図示しない層間接続導体により信号電極１２２に電気的に接続されている。層間接続導体は、例えば、ビアホール導体やスルーホール導体等である。

また、第１基板１２は、図示しない第１上グランド導体層及び第１下グランド導体層を更に備えている。第１上グランド導体層は、左右方向に延びている。第１上グランド導体層は、素体１２０内に設けられている。これにより、第１上グランド導体層は、第１信号導体層１２８の上に配置されている。ここで、本明細書において、「第１上グランド導体層は、第１信号導体層１２８の上に配置されている。」とは、以下の状態を指す。第１上グランド導体層の少なくとも一部分は、第１信号導体層１２８が上方向に平行移動するときに通過する領域内に配置されている。よって、第１上グランド導体層は、第１信号導体層１２８が上方向に平行移動するときに通過する領域内に収まっていてもよいし、第１信号導体層１２８が上方向に平行移動するときに通過する領域から突出していてもよい。本実施形態では、第１上グランド導体層は、第１信号導体層１２８が上方向に平行移動するときに通過する領域から突出している。第１上グランド導体層は、グランド電極１２４に電気的に接続されている。第１上グランド導体層の右端部は、図示しない層間接続導体によりグランド電極１２４に電気的に接続されている。層間接続導体は、例えば、ビアホール導体やスルーホール導体等である。

第１下グランド導体層は、左右方向に延びている。第１下グランド導体層は、素体１２０内又は素体１２０の下主面に設けられている。これにより、第１下グランド導体層は、第１信号導体層１２８の下に配置されている。第１下グランド導体層は、グランド電極１２４に電気的に接続されている。第１下グランド導体層の右端部は、図示しない層間接続導体によりグランド電極１２４に電気的に接続されている。層間接続導体は、例えば、ビアホール導体やスルーホール導体等である。以上のような第１信号導体層１２８、第１上グランド導体層及び第１下グランド導体層は、ストリップライン構造を有している。以上のような、信号電極１２２、グランド電極１２４、第１信号導体層１２８、第１上グランド導体層及び第１下グランド導体層は、例えば、銅等の金属箔にパターニングが施されることにより形成されている。

レジスト層１２６は、図３に示すように、素体１２０の下主面に設けられている。レジスト層１２６には、図２及び図３に示すように、開口が設けられている。これにより、信号電極１２２及びグランド電極１２４は、第１基板１２の第１基板下主面Ｓ１２においてレジスト層１２６から外部に露出している。ただし、信号電極１２２及びグランド電極１２４は、図３に示すように、レジスト層１２６の下主面に対して上方向に窪んでいる。

第２基板１４は、前後方向（上下方向に直交し、かつ、第１方向とは異なる第２方向）に延びている。第２基板１４は、板形状を有している。従って、第２基板１４は、第２基板上主面Ｓ２１及び第２基板下主面Ｓ２２を有している。

第２基板１４は、図２及び図３に示すように、素体１４０、信号電極１４２、グランド電極１４４、レジスト層１４６及び第２信号導体層１４８を備えている。素体１４０は、複数の絶縁体層が上下方向に積層された構造を有している。素体１４０は、絶縁性材料により作製されている。素体１４０の絶縁性材料は、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリイミド等である。従って、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料は、第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料と同じである。

信号電極１４２（第２電極）は、第２基板上主面Ｓ２１の一部である。信号電極１４２は、素体１４０の上主面の前端部に設けられている。信号電極１４２は、上下方向に見て、長方形状を有している。

グランド電極１４４（第２電極）は、第２基板上主面Ｓ２１の一部である。グランド電極１４４は、素体１４０の上主面の前端部に設けられている。グランド電極１４４は、上下方向に見て、長方形状の枠形状を有している。グランド電極１４４は、上下方向に見て、信号電極１４２を囲んでいる。

第２信号導体層１４８は、素体１４０内において前後方向に延びている。第２信号導体層１４８は、信号電極１４２（第２電極）に電気的に接続されている。第２信号導体層１４８の前端部は、図示しない層間接続導体により信号電極１４２に電気的に接続されている。層間接続導体は、例えば、ビアホール導体やスルーホール導体等である。

また、第２基板１４は、図示しない第２上グランド導体層及び第２下グランド導体層を更に備えている。第２上グランド導体層は、前後方向に延びている。第２上グランド導体層は、素体１４０内又は素体１４０の上主面に設けられている。これにより、第２上グランド導体層は、第２信号導体層１４８の上に配置されている。第２上グランド導体層は、グランド電極１４４に電気的に接続されている。第２上グランド導体層の前端部は、図示しない層間接続導体によりグランド電極１４４に電気的に接続されている。層間接続導体は、例えば、ビアホール導体やスルーホール導体等である。

第２下グランド導体層は、前後方向に延びている。第２下グランド導体層は、素体１４０内又は素体１４０の下主面に設けられている。これにより、第２下グランド導体層は、第２信号導体層１４８の下に配置されている。第２下グランド導体層は、グランド電極１４４に電気的に接続されている。第２下グランド導体層の前端部は、図示しない層間接続導体によりグランド電極１４４に電気的に接続されている。層間接続導体は、例えば、ビアホール導体やスルーホール導体等である。以上のような第２信号導体層１４８、第２上グランド導体層及び第２下グランド導体層は、ストリップライン構造を有している。以上のような、信号電極１４２、グランド電極１４４、第２信号導体層１４８、第２上グランド導体層及び第２下グランド導体層は、例えば、銅等の金属箔にパターニングが施されることにより形成されている。

レジスト層１４６は、図３に示すように、素体１４０の上主面に設けられている。レジスト層１４６には、図２及び図３に示すように、開口が設けられている。これにより、信号電極１４２及びグランド電極１４４は、第２基板１４の第２基板上主面Ｓ２１においてレジスト層１４６から外部に露出している。ただし、信号電極１４２及びグランド電極１４４は、図３に示すように、レジスト層１４６の上主面に対して下方向に窪んでいる。

インターポーザ１６は、異方性導電フィルムである。インターポーザ１６は、図３に示すように、第１基板１２と第２基板１４とを接続している。インターポーザ１６は、図４に示すように、樹脂層１８及び複数の金属部材２０を備えている。樹脂層１８は、板形状を有している。樹脂層１８は、上下方向に見て、長方形状を有している。樹脂層１８は、図２に示すように、樹脂層上主面Ｓ１及び樹脂層下主面Ｓ２を有している。樹脂層上主面Ｓ１は、第１基板下主面Ｓ１２に接合されている。より正確には、樹脂層上主面Ｓ１は、第１基板下主面Ｓ１２の右端部に接合されている。樹脂層下主面Ｓ２は、第２基板上主面Ｓ２１に接合されている。より正確には、樹脂層下主面Ｓ２は、第２基板上主面Ｓ２１の前端部に接合されている。このように、樹脂層１８は、接着剤として機能している。

また、樹脂層１８は、図３に示すように、第１基板下主面Ｓ１２に形成されている窪みに入り込んでいる。従って、樹脂層１８は、信号電極１２２及びグランド電極１２４に接触している。樹脂層１８は、第２基板上主面Ｓ２１に形成されている窪みに入り込んでいる。従って、樹脂層１８は、信号電極１４２及びグランド電極１４４に接触している。

樹脂層１８の材料は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料及び第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料と同一種である。樹脂層１８の材料の融点は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料の融点、及び、第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料の融点より低い。このような樹脂層１８の材料は、例えば、液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリイミド等の熱可塑性樹脂である。ただし、樹脂層１８の液晶ポリマーやポリイミド等の熱可塑性樹脂の融点は、第１基板１２の素体１２０の液晶ポリマーやポリイミド等の熱可塑性樹脂の融点及び第２基板１４の素体１４０の液晶ポリマーやポリイミド等の熱可塑性樹脂の融点より低いことが好ましい。

次に、複数の金属部材２０について説明する。インターポーザ１６が第１基板１２と第２基板１４とを接続しているときと、インターポーザ１６が第１基板１２と第２基板１４とを接続していないときとにおいて、複数の金属部材２０の形状が異なる。まず、インターポーザ１６が第１基板１２と第２基板１４とを接続していないときの複数の金属部材２０について説明する。

複数の金属部材２０は、図４に示すように、樹脂層１８内において互いに離れて配置されている。複数の金属部材２０は、図４に示すように、上下方向に見て、樹脂層１８の全体に分散されている。本実施形態では、複数の金属部材２０は、マトリクス状に配列されている。複数の金属部材２０の内の左右方向に隣り合うもの同士の間隔ｄ２と複数の金属部材２０の内の前後方向に隣り合うもの同士の間隔ｄ３とは、略等しい。複数の金属部材２０の内の隣り合うもの同士の間隔ｄ２，ｄ３は、複数の金属部材２０の上下方向の長さｄ１より長い。従って、複数の金属部材２０の内の隣り合うもの同士の間隔の最小値は、複数の金属部材２０の上下方向の長さｄ１より長い。なお、インターポーザ１６が第１基板１２と第２基板１４とを接続しているときの複数の金属部材２０の配列は、インターポーザ１６が第１基板１２と第２基板１４とを接続していないときの複数の金属部材２０の配列と略同じである。

複数の金属部材２０は、図４及び図５に示すように、上下方向に延びる柱形状を有している。より正確には、複数の金属部材２０の上端部及び複数の金属部材２０の下端部は、図３の拡大図に示すように、尖っている。また、複数の金属部材２０の上部の太さは、下から上に行くにしたがって細くなっている。複数の金属部材２０の下部の太さは、上から下に行くにしたがって細くなっている。複数の金属部材２０の上下方向の長さｄ１が、複数の金属部材２０の左右方向の長さｄ４（上下方向に直交する方向の長さ）及び複数の金属部材２０の前後方向の長さｄ５（上下方向に直交する方向の長さ）より長い。更に、複数の金属部材２０の上下方向の長さｄ１は、樹脂層１８の上下方向の厚みの半分より長い。本実施形態では、複数の金属部材２０は、図４に示すように、樹脂層上主面Ｓ１と樹脂層下主面Ｓ２との間を上下方向に貫通している。従って、更に、複数の金属部材２０の上下方向の長さｄ１は、樹脂層１８の上下方向の厚みと略等しい。

このような複数の金属部材２０は、図５に示すように、芯部２２及び表面層２４を含んでいる。芯部２２は、上下方向に延びる柱形状を有している。芯部２２の材料のビッカース硬度は、信号電極１２２，１４２（第１電極及び第２電極）の材料のビッカース硬度、及び、グランド電極１２４，１４４（第１電極及び第２電極）の材料のビッカース硬度より高い。このような芯部２２の材料は、例えば、ＳＵＳ（ＳｔｅｅｌＵｓｅＳｔａｉｎｌｅｓｓ）である。表面層２４は、芯部２２の表面を覆っている。本実施形態では、表面層２４は、芯部２２の表面全体を覆っている。表面層２４の材料の延性は、芯部２２の材料の延性より高い。このような表面層２４の材料は、例えば、金である。

次に、インターポーザ１６が第１基板１２と第２基板１４とを接続しているときの複数の金属部材２０について説明する。複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、図３に示すように、信号電極１２２（第１電極）と化学結合せずに信号電極１２２（第１電極）に刺さると共に、信号電極１４２（第２電極）と化学結合せずに信号電極１４２（第２電極）に刺さることにより、信号電極１２２（第１電極）と信号電極１４２（第２電極）とを電気的に接続している。また、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、図３に示すように、グランド電極１２４（第１電極）と化学結合せずにグランド電極１２４（第１電極）に刺さると共に、グランド電極１４４（第２電極）と化学結合せずにグランド電極１４４（第２電極）に刺さることにより、グランド電極１２４（第１電極）とグランド電極１４４（第２電極）とを電気的に接続している。本明細書における化学結合は、共有結合、配位結合、イオン結合及び金属結合を含む。本明細書における化学結合していないとは、応力を解除すると２つの部材が離れることができる状態である。すなわち、本明細書における化学結合していないとは、２つの部材が接合していない状態である。

また、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、弾性変形することによって、信号電極１２２（第１電極）に上方向の力を付与すると共に、信号電極１４２（第２電極）に下方向の力を付与している。また、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、弾性変形することによって、グランド電極１２４（第１電極）に上方向の力を付与すると共に、グランド電極１４４（第２電極）に下方向の力を付与している。そのため、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、湾曲した形状を有している。具体的には、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０のそれぞれは、図３に示すように、金属部材２０の上下方向の中央が金属部材２０の上端及び金属部材２０の下端に対して前後方向及び／又は左右方向に変位した形状を有している。

上記のように、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、弾性変形している。そのため、第１基板１２又は第２基板１４がインターポーザ１６から剥がされると、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、図４に示すように、上下方向に延びる柱形状に戻る。従って、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０が弾性変形しているか否かの判定は、判定者が第１基板１２又は第２基板１４をインターポーザ１６から剥がすことにより行われる。なお、複数の金属部材２０の少なくとも一部の金属部材２０には、判定者が第１基板１２又は第２基板１４をインターポーザ１６から剥がした後に、塑性変形が残っていてもよい。すなわち、複数の金属部材２０の少なくとも一部の金属部材２０には、判定者が第１基板１２又は第２基板１４をインターポーザ１６から剥がした後に、少し湾曲していてもよい。

以上のような基板モジュール１０は、以下の工程により作製される。図６は、基板モジュール１０の作製時における断面図である。

まず、図６に示すように、第１基板１２の右端部、インターポーザ１６及び第２基板１４の前端部が上から下へとこの順に並ぶように、第１基板１２の右端部、インターポーザ１６及び第２基板１４の前端部を積み重ねる。

次に、ツールＴ１により第１基板１２を加熱しながら下方向に押すと共に、ツールＴ２により第２基板１４を加熱しながら上方向に押す。これにより、樹脂層１８が加熱により軟化する。樹脂層１８は、第１基板下主面Ｓ１２の窪みに入り込むと共に、第２基板上主面Ｓ２１の窪みに入り込む。そして、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、図３に示すように、信号電極１２２（第１電極）と化学結合せずに信号電極１２２（第１電極）に刺さると共に、信号電極１４２（第２電極）と化学結合せずに信号電極１４２（第２電極）に刺さる。また、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、図３に示すように、グランド電極１２４（第１電極）と化学結合せずにグランド電極１２４（第１電極）に刺さると共に、グランド電極１４４（第２電極）と化学結合せずにグランド電極１４４（第２電極）に刺さる。

最後に、基板モジュール１０が冷却されることにより、樹脂層１８が固化する。これにより、基板モジュール１０が完成する。

［効果］
インターポーザ１６によれば、第１基板１２の信号電極１２２と第２基板１４の信号電極１４２とを容易に接続できる。より詳細には、特許文献１に記載の異方性導電フィルムでは、第１電極と第２電極とを電気的に接続することが難しい場合がある。より詳細には、第１電極が第１基板の下主面において窪んでいる場合がある。同様に、第２電極が第２基板の上主面において窪んでいる場合がある。この場合、第１電極と第２電極との間に十分な圧力が加わらない場合がある。その結果、導電性粒子が第１電極と第２電極とに挟まれない場合がある。

そこで、インターポーザ１６では、複数の金属部材２０の上下方向の長さが、複数の金属部材２０の上下方向に直交する方向の長さより長い。また、複数の金属部材２０の上下方向の長さは、樹脂層１８の上下方向の厚みの半分より長い。このように、インターポーザ１６では、上下方向に長い形状を有する複数の金属部材２０が導電性粒子の代わりに用いられている。その結果、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、図３に示すように、信号電極１２２（第１電極）と化学結合せずに信号電極１２２（第１電極）に刺さると共に、信号電極１４２（第２電極）と化学結合せずに信号電極１４２（第２電極）に刺さる。これにより、信号電極１２２と信号電極１４２とに十分な圧力が加わらない場合であっても、金属部材２０が信号電極１２２と信号電極１４２とを電気的に接続することができる。よって、インターポーザ１６によれば、第１基板１２の信号電極１２２と第２基板１４の信号電極１４２とを容易に接続できる。同じ理由により、インターポーザ１６によれば、第１基板１２のグランド電極１２４と第２基板１４のグランド電極１４４とを容易に接続できる。

インターポーザ１６によれば、第１基板１２の信号電極１２２と第２基板１４の信号電極１４２とを容易に接続できる。より詳細には、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、弾性変形している。これにより、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、信号電極１２２に上方向の力を付与すると共に、信号電極１４２に下方向の力を付与する。そのため、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、信号電極１２２により確実に接触する。複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、信号電極１４２により確実に接触する。その結果、インターポーザ１６によれば、第１基板１２の信号電極１２２と第２基板１４の信号電極１４２とを容易に接続できる。同じ理由により、インターポーザ１６によれば、第１基板１２のグランド電極１２４と第２基板１４のグランド電極１４４とを容易に接続できる。

インターポーザ１６によれば、第１基板１２とインターポーザ１６とを圧着する工程において、第１基板１２が損傷を受けることが抑制される。より詳細には、樹脂層１８の材料の融点は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料の融点より低い、これにより、第１基板１２が軟化することを抑制しつつ、樹脂層１８を軟化させることが容易になる。その結果、第１基板１２の損傷が抑制される。

インターポーザ１６では、複数の金属部材２０は、上下方向に見て、樹脂層１８の全体に分散されている。これにより、種々の電極のレイアウトを備える基板を接合することが可能となる。その結果、インターポーザ１６の汎用性が高くなる。

インターポーザ１６によれば、第１基板１２の信号電極１２２と第２基板１４の信号電極１４２とを容易に接続できる。より詳細には、芯部２２の材料のビッカース硬度は、信号電極１２２，１４２の材料のビッカース硬度、及び、グランド電極１２４，１４４の材料のビッカース硬度より高い。これにより、金属部材２０は、信号電極１２２，１４２及びグランド電極１２４，１４４に刺さりやすくなる。その結果、インターポーザ１６によれば、第１基板１２の信号電極１２２と第２基板１４の信号電極１４２とを容易に接続できる。

インターポーザ１６では、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料は、第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料と同じである。そのため、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料の線膨張係数は、第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料の線膨張係数と同じである。従って、基板モジュール１０が加熱された際に、第１基板１２の熱による変形量は、第２基板１４の熱による変形量と近くなる。その結果、基板モジュール１０に反りが発生することが抑制される。

インターポーザ１６では、樹脂層１８の材料は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料と同一種である。これにより、樹脂層１８と第１基板１２とが強固に接着されるようになる。同じ理由により、樹脂層１８と第２基板１４とが強固に接着されるようになる。

インターポーザ１６によれば、基板モジュール１０の製造コストを低減できる。より詳細には、Ｌ字型の基板を作成する場合、例えば、樹脂シートをＬ字型に打ち抜き加工することが考えられる。しかしながら、この場合、基板として使用されない無駄な領域が樹脂シートに発生する。その結果、Ｌ字型の基板の製造コストが高くなる傾向がある。

そこで、第１基板１２は、左右方向（上下方向に直交する第１方向）に延びている。第２基板１４は、前後方向（上下方向に直交し、かつ、前記第１方向とは異なる第２方向）に延びている。このように、インターポーザ１６は、直線形状の第１基板１２と直線形状の第２基板１４とを接続することにより、Ｌ字型を有する基板モジュール１０を形成している。直線形状の第１基板１２及び第２基板１４を作成する場合、基板として使用されない無駄な領域が樹脂シートに発生しにくい。その結果、基板モジュール１０の製造コストが低減される。

複数の金属部材２０は、樹脂層上主面Ｓ１と樹脂層下主面Ｓ２との間を上下方向に貫通している。これにより、金属部材２０は、信号電極１２２，１４２及びグランド電極１２４，１４４に刺さりやすくなる。その結果、インターポーザ１６によれば、第１基板１２の信号電極１２２と第２基板１４の信号電極１４２とを容易に接続できる。

複数の金属部材２０は、上下方向に延びる柱形状を有している。これにより、複数の金属部材２０は、上下方向に力を受けたときに弾性変形しやすくなる。その結果、インターポーザ１６によれば、第１基板１２の信号電極１２２と第２基板１４の信号電極１４２とを容易に接続できる。

複数の金属部材２０の内の隣り合うもの同士の間隔ｄ２，ｄ３は、複数の金属部材２０の上下方向の長さｄ１より長い。これにより、金属部材２０が前後方向又は左右方向に倒れた場合であっても、隣り合う金属部材２０同士が接触することが抑制される。その結果、金属部材２０同士の短絡が抑制される。

（その他の実施形態）
本発明に係るインターポーザは、前記インターポーザ１６に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。

なお、インターポーザ１６において、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、塑性変形していてもよい。ただし、複数の金属部材２０の内の少なくとも一部の金属部材２０は、塑性変形している場合であっても、弾性変形している。

なお、インターポーザ１６において、樹脂層１８の材料の融点は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料の融点、又は、第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料の融点以上であってもよい。

なお、インターポーザ１６において、複数の金属部材２０は、上下方向に見て、樹脂層１８の全体ではなく樹脂層１８の一部に分散されていてもよい。また、複数の金属部材２０は、マトリクス状に配列されていなくてもよく、例えば、千鳥配列されていてもよい。また、複数の金属部材２０は、不規則に配列されていてもよい。

なお、インターポーザ１６において、芯部２２の材料のビッカース硬度は、信号電極１２２，１４２（第１電極及び第２電極）の材料のビッカース硬度、又は、グランド電極１２４，１４４（第１電極及び第２電極）の材料のビッカース硬度以下であってもよい。

なお、インターポーザ１６において、表面層２４は、必須の構成ではない。また、表面層２４の材料の延性は、芯部２２の材料の延性以下であってもよい。

なお、インターポーザ１６において、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料は、第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料と異なっていてもよい。

なお、インターポーザ１６において、樹脂層１８の材料は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料及び／又は第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料と同一種でなくてもよい。

なお、インターポーザ１６において、第１基板１２及び第２基板１４は、直線的に伸びていなくてもよい。また、第１基板１２が延びる方向と第２基板１４が延びる方向とが同じであってもよい。また、第１基板１２が延びる方向と第２基板１４が延びる方向とは、直交していなくてもよい。

なお、インターポーザ１６において、複数の金属部材２０は、樹脂層上主面Ｓ１と樹脂層下主面Ｓ２との間を上下方向に貫通していなくてもよい。

なお、インターポーザ１６において、複数の金属部材２０は、上下方向に延びる柱形状以外の形状を有していてもよい。

なお、インターポーザ１６において、複数の金属部材２０の内の隣り合うもの同士の間隔は、複数の金属部材２０の上下方向の長さ以下であってもよい。

なお、インターポーザ１６において、芯部２２の材料は、ＳＵＳに限らない。芯部２２の材料は、例えば、リン青銅やベリリウム銅等であってもよい。

なお、樹脂層１８の絶縁性材料は、例えば、熱硬化性ポリウレタンであってもよい。この場合には、樹脂層１８の材料は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料及び第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料と同一種ではない。熱硬化性ポリウレタンの熱変形温度は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料の融点及び第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料の融点より低いことが好ましい。樹脂層１８は、ツールＴ１により第１基板１２が加熱されながら下方向に押されると共に、ツールＴ２により第２基板１４が加熱されながら上方向に押されているときに、熱硬化反応が進行し硬化する。

なお、樹脂層１８の材料は、第１基板１２の素体１２０の絶縁性材料及び第２基板１４の素体１４０の絶縁性材料と同じでもよい。

１：電子機器
２：回路基板
３：電子部品
１０：基板モジュール
１２：第１基板
１４：第２基板
１６：インターポーザ
１８：樹脂層
２０：金属部材
２２：芯部
２４：表面層
１２０，１４０：素体
１２２，１４２：信号電極
１２４，１４４：グランド電極
１２６，１４６：レジスト層
１２８：第１信号導体層
１４８：第２信号導体層
Ｓ１：樹脂層上主面
Ｓ１１：第１基板上主面
Ｓ１２：第１基板下主面
Ｓ２：樹脂層下主面
Ｓ２１：第２基板上主面
Ｓ２２：第２基板下主面
Ｔ１，Ｔ２：ツール

Claims

第１基板上主面及び第１基板下主面を有し、かつ、前記第１基板下主面の一部である第１電極を備える第１基板と、第２基板上主面及び第２基板下主面を有し、かつ、前記第２基板上主面の一部である第２電極を備える第２基板とを接続するインターポーザであって、
前記第１基板下主面に接合される樹脂層上主面、及び、前記第２基板上主面に接合される樹脂層下主面を有している樹脂層と、
前記樹脂層内において互いに離れて配置されている複数の金属部材であって、前記複数の金属部材の上下方向の長さが、前記複数の金属部材の上下方向に直交する方向の長さより長い、複数の金属部材と、
を備えており、
前記複数の金属部材の内の少なくとも一部の前記金属部材は、前記第１電極と化学結合せずに前記第１電極に刺さると共に、前記第２電極と化学結合せずに前記第２電極に刺さることにより、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続しており、
前記金属部材は、芯部を含んでおり、
前記芯部の材料のビッカース硬度は、前記第１電極の材料のビッカース硬度及び前記第２電極の材料のビッカース硬度より高い、
インターポーザ。
前記複数の金属部材の内の少なくとも一部の前記金属部材は、弾性変形することによって、前記第１電極に上方向の力を付与すると共に、前記第２電極に下方向の力を付与する、
請求項１に記載のインターポーザ。
前記樹脂層の材料の融点は、前記第１基板の素体の絶縁性材料の融点、及び、前記第２基板の素体の絶縁性材料の融点より低い、
請求項１又は請求項２に記載のインターポーザ。
前記複数の金属部材は、上下方向に見て、前記樹脂層の全体に分散されている、
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のインターポーザ。
前記第１基板の素体の絶縁性材料は、前記第２基板の素体の絶縁性材料と同じである、
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のインターポーザ。
前記樹脂層の材料は、前記第１基板の素体の絶縁性材料と同一種である、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のインターポーザ。
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の前記インターポーザと、
前記第１基板と、
前記第２基板と、
を備える、
基板モジュール。
前記第１基板は、前記第１電極に電気的に接続されている第１信号導体層を、更に備えており、
前記第２基板は、前記第２電極に電気的に接続されている第２信号導体層を、更に備えている、
請求項７に記載の基板モジュール。
前記第１基板は、上下方向に直交する第１方向に延びており、
前記第２基板は、上下方向に直交し、かつ、前記第１方向とは異なる第２方向に延びている、
請求項８に記載の基板モジュール。
第１基板上主面及び第１基板下主面を有し、かつ、前記第１基板下主面の一部である第１電極を備える第１基板と、第２基板上主面及び第２基板下主面を有し、かつ、前記第２基板上主面の一部である第２電極を備える第２基板とを接続するインターポーザであって、
前記第１基板下主面に接合される樹脂層上主面、及び、前記第２基板上主面に接合される樹脂層下主面を有している樹脂層と、
前記樹脂層内において互いに離れて配置されている複数の金属部材であって、前記複数の金属部材の上下方向の長さが、前記複数の金属部材の上下方向に直交する方向の長さより長い、複数の金属部材と、
を備えており、
前記複数の金属部材の内の少なくとも一部の前記金属部材は、前記第１電極と化学結合せずに前記第１電極に刺さると共に、前記第２電極と化学結合せずに前記第２電極に刺さることにより、前記第１電極と前記第２電極とを電気的に接続しており、
前記金属部材は、芯部と、前記芯部の表面覆う表面層と、を含んでおり、
前記表面層の材料の延性は、前記芯部の材料の延性より高い、
インターポーザ。