专利名称：布线基板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种在包含芯材和有机树脂的绝缘基材上形成布线层的布线基板，具体涉及一种在作为浸渍有机树脂的芯材的织布上形成布线层的树脂布线基板。
背景技术：
在现有的树脂布线基板中，一般使用玻璃·环氧树脂作为绝缘基材。这种布线基板例如包括穿孔基板、组合(build up)基板。在这种基板中所使用的绝缘基材是，主要使用由玻璃纤维丝构成的织布或无纺布作为芯材，并用环氧树脂或分散有无机填充料的环氧树脂浸渍所述芯材而成的绝缘基材。通过使用这种绝缘基材，布线基板的刚性变强，所以被动部件、半导体组件(package)的安装性优异。此外由于玻璃纤维的吸湿性优异，所以布线基板的连接可靠性也非常优异。
伴随着电子部件的小型化、高性能化和高功能化，布线基板正在变得小型化、高精密化。若布线基板如上述那样被高精密化，则能够安装在布线基板上的电子部件增多，所以要求能够传输高速信号特别是高频率信号。此时对于布线基板上所使用的绝缘材料，要求改善介电特性(特别是介电损失)、降低传输损失。针对这种要求，特开2001-339130号公报提出了一种用比一直使用的环氧树脂更低损耗的氰酸盐酯系树脂、聚苯醚树脂等浸渍玻璃织布而得到的基材。
发明内容
本发明的目的是提供一种，在使用现有绝缘基材的场合下也能够输送高速信号的也就是能够在高频波带区域使用的布线基板。
在第一要点中，本发明提供一种具有绝缘基材以及位于所述绝缘基材的至少一个主表面上的布线层的布线基板，所述绝缘基材包括由丝构成的织布和被浸渍在所述织布上的有机树脂；构成所述布线层的至少一条布线在丝形成的顶点部之外的织布区域上方延伸。
在第二要点中，本发明提供一种布线基板的制造方法，所述布线基板具有绝缘基材和位于所述绝缘基材的至少一个主表面上的布线层，在具有由丝构成的织布以及被浸含在所述织布中的有机树脂的绝缘基材上形成布线层时，将布线层形成为，构成布线层的布线中至少一条布线在丝的顶点部之外的织布区域上方延伸(以下将这种布线称为“该布线”)。
在本发明的布线基板中，构成布线层的布线中的至少一条布线在构成织布的丝所形成的顶点部之外的织布区域的上方延伸，也就是至少一条该布线延伸。更详细地说，该布线的布线方向与织布的丝的延伸方向不平行，而且在顶点部之外的区域的上方延伸；或该布线的布线方向与织布的丝的延伸方向平行，而且在顶点部之外的织布区域的上方延伸。最好在纵丝和纬丝的边界区域的上方延伸。这种该布线与位于顶点部上方的布线相比，能够增长从布线部分至丝的距离。因而，对于该布线，比有机树脂差的丝的介电特性的影响可以被尽可能地回避。换句话说，在该布线下方，绝缘基材的介电特性变得良好，能够减少布线的传送损失。
此外，从布线部分至丝的距离更长时，存在于布线下方的有机树脂的数量将更多，所以能够提供一种提高布线层和绝缘基材之间的粘接性且连接可靠性优异的回路基板。
此外，在高频带区域中介电损耗对传送损失的影响变大，所以本发明的布线基板在高频带区域使用时具有更好的效果。
图1是一个从上方看到的布线基板织布的模式图(或平面图)，表示了能够使用于本发明的布线基板中的布线配置；图2是表示沿图1中b-b线的截面的模式图；图3模式地表示了本发明的布线基板的制造方法；图4是形成本发明的布线基板的布线层的流程图；
图5表示对实施例中所使用的绝缘基材的织布(沿布线的延伸方向)表面形状的检测结果；图6模式地表示从上方看到的本发明的布线基板。
图中10-织布；12-纬丝；14-经丝；16-织布的假想平坦面；18-开口部；20-有机树脂；22、24-主表面；26-被覆层；30-布线；32、34-丝的重合区域；36-顶点部(线状)；40-丝的轴；50、54、56-该布线；100、301-绝缘基材；302-脱模性膜薄 303-织布；304-有机树脂；305-贯通孔；306-导电性浆料；400-布线基板；402-传送高频信号的布线部分；404-传送低频信号的布线部分。
具体实施例方式
在本发明中，所谓的布线基板是指在至少一个主表面上具有布线层的基板，且能够实现规定的功能。这种布线基板能够利用其自身或根据需要利用形成在其上的布线与其它布线基板、电子部件等电连接，构成目的电子设备。该布线基板由布线层和绝缘基材构成。
布线层意味着，以层状形态存在于绝缘基材上且由为了使布线基板实现规定的功能而能够与安装或连接在布线基板上的必要电子部件、其它布线基板等共同形成规定回路的至少一条该布线构成的，一般由数条该布线或常规多条该布线以及其它必要的布线(也可以是一条或多条、通常是多条，通过包含丝顶点部的织布区域上方的布线)构成的种种布线的集合体。
在本申请说明书中，所谓布线(包含该布线)是指在布线基板上与电子部件等电子元件相连的，布线基板上的连接元件(例如terminal、land或焊盘)彼此之间的层状、通常为长的导电体。一般布线(包含“该布线”)由于宽度狭窄而由一条线段或被连接的多条线段(从而折线，例如被折90°的线)状的导体构成。因此，在布线(包含该布线)、布线层中可以使用任何一种适合的材料，例如铜、铝等。
在本发明的布线基板中，在上述丝顶点部之外的区域上方延伸的布线(也就是“该布线”)，如后所述即使在高频区域内使用的场合即流过高频电流(或电信号)的场合，也能够顺利遏制介电损耗，所以较好。特别是当频率为1GHz以上，优选2GHz以上，例如5GHz以上～25GHz以上的场合更好，所述该布线的宽度是25～300微米，最好是100～200微米。
在绝缘基材上形成作为各种布线集合体的布线层的方法可以是一直以来在制造布线基板时形成布线层的任一种适当的方法。例如在绝缘基材上层叠金属箔(例如铜箔、铝箔)并使所述金属箔与绝缘基材粘接，利用穿孔电镀和导电性浆料，形成上下面的金属箔之间的电连接部，能够利用蚀刻方法形成由规定布线构成的布线层。
在本发明中，绝缘基材由织布和浸渍在其中的有机树脂构成。所谓织布意味着通过对丝进行纺织所获得的布(因此与其它尺寸相比，厚度小，具有二维分布的板(sheet)状材料)。此时，所谓的丝就是细长形态的材料，就是构成织布的要素。这种丝可以由单一的纤维构成，也可以由数条或多条纤维构成。在本发明中，丝可以是上述的丝束状，或也可以是所谓的捆束(bundle)状态。
换句话说，在本说明书中，所谓织布就是一般被称作“织物”的布，所谓丝作为用于制造织物而使用的经丝或纬丝被使用，如果是由纤维构成的要素，并不局限于此。对于构成织布的丝的粗度、形态(例如单丝形态、复丝形态、捆束丝形态)等来说，只要能够构成可在布线基板上使用的织布的任一种都可以。丝的直径(或织布的平面图(例如图1)中所显示丝的宽度，当丝的断面是椭圆时，椭圆的长径)例如是250微米～500微米，最好是300微米～500微米。此外，这种排列的丝的间距例如是300微米～600微米，最好是400微米～550微米。
此外，该布线的宽度和丝的间距之间的关系是，该布线的宽度比丝的间距小，此外，最好比丝的粗度(或丝的直径或宽度)小。最好是丝的间距的1/3以下，优选1/5以下，最佳1/10以下，例如1/20。此外，当经丝和纬丝的丝的间距不同时，上述比值以较小一方的间距为基准。
上述丝的构成材料只要是能够用于构成绝缘基材用的织布的材料就行，例如，玻璃、芳族聚酰胺、PTFE(聚四氟乙烯)等材料。在各种形态的丝中，能够使用这种材料的纤维，例如可以使用以捆束状被捆扎的玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、PTFE纤维等作为丝。
绝缘基材的有机树脂，只要是用于其浸透上述织布后形成绝缘基材而被使用的有机树脂即可，可以是公知的热塑性树脂、热固性树脂等。例如作为热塑性树脂可以例举聚酰亚胺等，此外，作为热固性树脂可以例举氰酸盐酯系树脂、聚苯醚(poly phenylene ether)系树脂、酚醛树脂、萘树脂、尿素树脂、氨基树脂、醇酸树脂、硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等。根据需要，这种有机树脂也可以包含分散状态的二氧化硅、氧化铝等无机填充物。
在本发明布线基板中使用的绝缘基材中，所述织布(或构成所述织布的丝)的介电特性比含浸在织布中的有机树脂的介电特性差。此外，在本发明申请说明书中，所谓介电特性意味着通电的难度，可以使用由“介电常数”或介电正切(tanδ)”组成的物性为尺度，判断介电特性的程度。在本发明所使用的绝缘基材中，织布(或构成织布的丝)的介电常数比有机树脂的介电常数大，或作为其替代指标是，织布的介电正切比有机树脂的介电正切大。此外，对于本发明所使用的绝缘基材，能够使用分子定向计简单地测定织布和含浸在其中的有机树脂的介电特性。例如，可以使用王子计测机器社的微波分子定向分析器6000。其检测原理是已知的，在空洞共振器内具有织布或被成形为平板状的有机树脂和不具有上述物质时的两种情况下，求取在所述空洞共振器内产生的共振的共振峰值与共振尖锐度，利用共振峰值差值求取介电常数，此外利用共振尖锐度的差值求取介电正切值。构成上述绝缘基材的丝和有机树脂的组合，例如有玻璃纤维丝/环氧树脂、芳族聚酰胺纤维/聚酰亚胺树脂、PTFE丝/聚苯氧树脂等。
在本发明中，织布是分别由多条经丝和纬丝构成的织物，多条经丝作为整体相互平行地延伸，也就是采用并列状态。多条纬丝也同样采用平行的并列状态。经丝和纬丝一般采用互为90°角的排列，但也可以采用其它角度排列。
此外，由于与织布的尺寸相比，丝非常细，为了便于理解发明，通常不考虑其粗度进行说明。在此情况下，最好把丝看作实质上的直线。在与本说明书的丝有关的说明中使用几何学用语(例如直线状、平行、横向、交叉、正交、成角度、并列、长度方向等)时，是以丝为线(没有粗度)作为前提的。在本说明书的说明中，像这样是否能把线看作是丝，对于本领域技术人员来讲，基于所说明的上下关系，很容易进行判断。
在本发明的布线基板中，织布例如是平纹的，各经丝与并列的多个纬丝例如1条纬丝的上下相互交错地延伸，此外，各纬丝与并列的多个经丝例如1条经丝的上下相互交错地延伸，经丝和纬丝的延伸方向在整体上是正交的，也就是被编织成互为90°。除了上述平纹组织之外，织布也可以由各种组织编织构成，例如斜织组织、缎纹组织等。
在任何一种织布中，丝的与其长度方向垂直的断面可以是圆形、椭圆形、矩形或扁平形等。在织布中，例如如果着眼于特定纬丝，由于这种纬丝有规律交替地通过经丝(一条经丝或也可以是连续邻接的多条经丝)的上下，所以这种纬丝在织布面内以规则的波形形态延伸。在本发明中，所述“顶点部”就是波形结构的丝的一部分，意味着位置最高的部分(波的高度最高处部分，因而与绝缘基材的配置布线层的主表面最近的位置)。在所述织布中，对于各个丝来说，这种顶点部规则地或周期地(通常每过一个丝的间距)存在。在所述织布中，丝作为全体(或宏观地看)是直线状延伸的物品，微观上(或微小地)看通常是以规律的波形(或corrugate)形态存在。因而，织布作为整体是平坦的，但从微观上看具有规则的凹凸形。
针对上述内容，下面以具有平纹组织的织布为例，参考模式图1和2进行更具体的说明。图1是织布10的平面图(也就是从织布上方看见的展开的织布样子)，图2表示了沿图1中b-b线所作的织布10的断面的一部分。另外如下文所述，图2表示了浸渍有有机树脂的织布的状态。
如图所示，织布10分别由多条纬丝12(排列间距P1)和经丝14(排列间距P2)构成。每条纬丝12依序交替通过毗邻并排的经丝14的上和下方，与所述经丝14实质上正交地延伸。各条经丝14依序交替通过毗邻并排的纬丝12的上和下方，与所述纬丝12实质上正交地延伸。此外对于纬丝12或经丝14来说，毗邻丝与丝之间距离分别是m2或m1。如图2所示，与丝的长度方向垂直的断面是椭圆形状，如图所示，纬丝12依序交替地通过每一条邻接经丝14的上方和下方，也可以通过数条经丝14的上方和下方，或采用通过数条经丝14和一条经丝14的上方和下方的适合组合方式。关于上述这些，对于经丝14，也同样适用。
织布10从宏观上看是平坦的，但由图2可知，从微观上看，所述丝采用波形结构相对于平坦面上下延伸。详细地说，纬丝12采用波形结构相对于织布的平坦面(在图2中由虚线显示面16，从宏观看织布时观察到的平面)沿垂直方向的上下方向延伸。对于经丝14来说情况相同。此外，所谓的织布平坦面是指，通过构成织布的丝的波形中央(也就是丝所形成的波形的顶点部和谷底部(也就是相反侧的顶点部)的中央部)的假想面16，也就是，织布整体厚度(也就是顶点部Y1和谷底部Y2的高度差)的二等分面。
如图2的模式图所示，在绝缘基材中，浸含在上述织布中的有机树脂在填充由织布丝所构成的空隙部分的同时，在织布的主表面上形成被覆层。如图所示，绝缘基材100由织布10和有机树脂20构成。一般来说，构成织布的丝12和14不从绝缘基材的主表面22和24露出。其结果，由于有机树脂被覆层26，织布微观的凸凹部分被平滑化。在这种被平滑化的绝缘基材的表面上，也就是在被覆层26上形成布线层。在本发明有利形态中，被覆层26的厚度比较薄，本发明的效果显著。特别是在有利形态中，被覆层的厚度是1～25微米，比此范围小时，位于绝缘基材上方的布线层与绝缘基材不能充分接合，另外，比此范围大时，本发明的效果不显著。
但是如上所述，由于各条丝在织布中采用波形结构延伸，所以从绝缘基材的露出表面24至丝的距离a在绝缘基材的露出表面24的全体范围内不一致。因此，在上述绝缘基材上形成布线时，在布线下方存在有机材料和构成织布的波形的丝，但是根据布线所在位置，布线与丝之间的距离不同。
例如，如图2所示，考虑在纬丝12的轴的正上方形成有布线30。对于形成在纬丝12的顶点部Y1上方的布线部分X1来说，与其它布线部分相比较，布线与丝之间的距离最短(该距离是a1)。相反，对于位于纬丝12的顶点部(例如Y11)和与其毗邻的纵丝14的顶点部(Y12)的中间的布线部分X2来说，与其它布线部分相比较，布线与丝之间的距离更长(该距离是a2)。当如上所述那样在绝缘基材上配置布线层而形成各种规定的布线时，相应于布线部分位置，布线与丝之间的距离不同。此外，在位于织布的开口部分(或织网)18上方的布线部分的下方，仅存在有机树脂，另外，所谓“布线部分”是指一部分布线。
电流流过布线时所产生的输送损耗受位于布线下方的材料的影响。当布线与丝之间的距离变大时，主要受有机树脂的影响，而丝的影响变小。相反当布线与丝之间的距离变小时，不能无视丝的影响。由于在织布中所述丝采用波形结构延伸，所以位于其顶点部的上方的布线部分X1受丝的影响大。相反，布线部分X2受丝的影响变得更小，特别是位于开口部分18上方的布线部分受丝的影响变得更小。
如上所述，在本发明的布线基板中所使用的绝缘基材中，构成绝缘基材的织布的介电特性比有机树脂的介电特性差。因而，位于丝的波形结构顶点部(Y1)上方的布线部分受丝的低劣介电特性的影响。因而在丝的波形结构顶点部(Y1)上方，最好不存在布线。布线部分与其下方的丝的距离越大，丝对介电特性的影响越少，而若相反的话，介电特性好的有机树脂的影响变大。
此外，在本说明书中，为了简便起见，以在绝缘基材上侧的主表面上形成布线层(例如如图2所示)为例进行了说明，但即使在绝缘基材下侧的主表面上形成布线层，或在绝缘基材两侧的主表面上形成布线层，丝与布线部分之间的距离的情况都是相同的。
在本发明中，所谓顶点部是指，以上述波形结构延伸的丝的波的最高点Y1，它意味着离绝缘基材的2个主表面中的配置布线层的那一主表面最近的丝的位置。构成织布的波可以被假设成为像正弦波那样的形状实质上按照一定周期连续而成的，所以在织布中规则地存在像上述那样的顶点部。断面形状是圆形或椭圆形(如图2所示形状)的经丝和纬丝正交平纹结构时，丝重叠区域的中心相当于顶点部。
所谓丝重叠区域是图1中用斜线所示的矩形或正方形32的区域，其中心就是矩形或正方形对角线的交点，该交点就是顶点部Y1。此外，当经丝和纬丝的粗度相同，双方的排列间距相同时，所述重叠区域变成正方形，除此之外，重叠区域一般是矩形。在图1中，构成平纹结构织布的丝的断面是圆形或椭圆形，用“黑点(·)”表示沿线b-b存在的顶点部和示例所示的顶点部。这种形态中，顶点部沿丝的轴线方向有规律地存在。
当构成平纹结构织布的丝的断面是矩形时，在丝重叠区域中，在与通过该区域上侧的丝的延伸方向垂直且通过该区域中心的线上存在顶点部。例如当图1(a)的织布的经丝和纬丝的断面是扁平矩形时，在通过用点表示的矩形或正方形34中心并与纵丝或纬丝平行的线(严格地说是线段)36上连续存在顶点部。
在本发明中，在上述顶点部的上方存在布线部分时，由于布线部分受比有机树脂差的丝的介电特性的影响最大，所以最好不这样配置布线部分。因而在本发明的布线基板中，就该布线而言，特别优选的是，所有布线部分存在于丝的顶点部之外的织布区域上方。例如当在具有图1所示织布10的绝缘基材的有机树脂被覆层26上形成布线层时，使构成所述布线层的布线中的至少一条布线不通过“黑点(·)”的上方，也就是构成该布线。该布线自身根本不通过“黑点(·)”的上方。
对于该布线来说，更优选的形态是将该布线配置为，采用布线部分下方至丝的距离增大的方式配置的布线部分尽可能增多。最优选形态是将该布线配置为，采用布线部分下方至丝的距离最大的方式配置的布线部分尽可能增多，特别是在织布具有网孔时，最好将该布线配置在所述网孔上方。
在本发明的一种优选形态中，在除上述丝的顶点部和邻近其的周边部分之外的织布区域上方，至少存在一条该布线。所述周边部分中丝的高度至少是顶点部的丝的高度的90％，优选是80％，更优选是70％。此外，所谓丝的高度意味着从上述织布的假想平坦面16至丝(具体地说，丝的与绝缘基材的主表面最近的点)的距离。也就是对于位于所述至少一条该布线下方的丝的部分，无论在哪一部分中，从假想平坦面至该丝部分的最外部为止的距离不会超过从假想平坦面至所述丝顶点部的距离的90％或其它比例。
具体地说，在本发明的布线基板中，至少一条布线、优选数条布线、更优选多条布线避免通过丝的顶点部(以及适当时候是上述顶点部的周边区域)的上方。也就是，将布线层配置为，在丝的顶点部(以及适当时候是上述顶点部的周边区域)之外的丝的区域的上方存在这种布线(该布线)。此外，在下文更加具体地说明时，为了简单起见，无视有机树脂的存在，对从上方观看图1那样的布线基板时，能够确认的布线和丝之间的位置关系进行说明。
在一种实施形态中，该布线在与丝的延伸方向平行的方向延伸，而且，不通过丝的顶点部的上方，利用该布线50(虚线)显示了这样一种形态。此外，所谓丝的延伸方向是指在图1那样的平面图中对应于丝的轴40延伸的方向。
在另一种实施形态中，该布线在与丝的延伸方向成一定角度的方向(也就是不与丝的延伸方向平行)延伸，而且，不通过丝的顶点部的上方。在图1中用该布线54(粗实线)显示了这样一种形态。此时，丝的延伸方向是b-b。所谓的该布线与丝的延伸方向成一定角度，是指在图1中由b-b线与线段状的布线54相交所形成的角度α。该角度可以是任一种适合的角度，当是0°时，相当于先前说明的丝与布线平行的情况。
在一种优选形态中，例如，不从丝的顶点部上方通过的该布线是与经丝延伸方向平行的布线，其通过纵丝和纬丝的重合区域的中心(相当于图1中的Y12)和与其毗邻的纬丝和经丝重合区或的中心(相当于图1中的Y11)之间的中点，对应于连接该中点的线，实质垂直地延伸。在图1中用布线56(虚线)表示这种形态的一例。这种该布线在图2中包含布线部分X2，是平行于经丝14延伸的布线。所述该布线通过织布10的丝的凹部。
在另一种更优选形态中，该布线包括展开图1所示织布并从展开后的上方观察时所确认到的纵丝和纬丝的边界部，该布线在沿着与该边界部相同方向延伸的织布区域的上方延伸。以这种形态为例，在图1中，包含纵丝和纬丝的边界部58(由于与布线重合而挪开一些，用双向箭头表示)，显示沿与其同向延伸的布线60(用斜线表示的布线)。
在更优选的形态中，采用使至少一条该布线通过网孔(weavingaperture)18上方的方式配置布线层。此形态对于网孔大的场合特别有效。此外，当并行邻接的纵丝之间的间距和/或邻接的纬丝之间的间距狭小时，图1所示的网孔(或开口部)18变小。即使在这种网孔小的场合，对于通过网孔的布线部分来说，丝的影响被相对地遏制。
上述本发明的布线基板可以按照以下这种布线基板的制造方法而制得，即，在形成布线层时，将布线层形成为，构成布线层的布线中的至少一条布线位于除构成上述绝缘基材的织布的丝的顶点部之外的织布区域上，该布线最好采用上述各种形态中的任一种形态。
可以使用现有的布线层形成方法制造绝缘基材上的布线层。但是，必须基于所使用绝缘基材中的织布的丝的延伸方向以及纵丝和纬丝的间距(也就是邻接的2个丝的对应部位之间的距离)，设计包含至少一条该布线的布线层。在实际形成布线层时，预先确认构成织布的丝的延伸方向和顶点部位置后，再在绝缘基材上形成所设计的布线层时，必须进行对位以使该布线不通过丝的顶点部。
此外，由于绝缘基材的有机树脂通常是透明的，所以可以使用通常所使用的任一种光学方法来检测和确认丝的延伸方向和顶点部。通过预先在绝缘基材上设置与丝的延伸方向和顶点部有关的标记，也能够利用其它方法检测丝的延伸方向和顶点部位置。基于由此获得的丝的延伸方向和顶点部位置的信息，形成布线层。
本发明的布线基板例如双面布线基板，能够采用下述方式制造。
如图3(a)所示，将聚酯等脱模性薄膜302层压到绝缘基材301的表面上。此时使用在上述玻璃织布等织布303上浸渍了公知有机树脂304的物品作为绝缘基材301。
然后如图3(b)所示，在绝缘基材301上，采用激光加工法等在规定的位置上形成通孔305，此后如图3(c)所示，使用涂刷器310等向通孔305内填充导电性浆料306。此时，所述导电性浆料可以例举由导电性粉和热固性树脂构成的浆料。所述导电性粉例如是从金、银、铜、镍、铅和锡等以及其合金中选择的至少一种粉末，或者是在这些金属上镀其他金属而得的粉末。此外，热固性树脂例如是酚系树脂、萘系树脂、尿素树脂、氨基树脂、醇酸树脂、硅树脂、呋喃树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等公知的热固性树脂。根据需要，可以对它们进行适合的组合。
然后如图3(d)所示，剥离除去脱模性薄膜302后，在绝缘基材301的表面上层叠金属箔307，在沿绝缘基材厚度方向上进行压缩的同时进行加热。此后如图3(e)所示，确认构成织布的丝的延伸方向和顶点部的位置，使用蚀刻法等，以规定布线(一条或数条)不会位于顶点部上方的方式，形成包含该布线的布线层312，获得本发明的双面布线基板320。
在形成这种布线层时，若采用使用了激光等的直描法实施，能够制造位置精度优越的布线基板。图4显示了这种布线基板的形成方法的流程图。在该流程图中，与现有技术中的布线层形成方法不同之处是，确认构成绝缘基材的织布的丝的顶点部位置(工序(2))，根据这种确认，进行曝光，形成布线层，使至少1条布线的至少一部分、优选是大部分、最优选是实质全部不通过顶点部上方(工序(4))，其它部分与现有技术相同。
更具体地说，在利用直描法形成布线层时，例如能够实施下述工序(流程图中的工序编号与下述工序编号对应)(1)在绝缘基材的至少一个表面上粘接金属箔，获得层叠体工序；(2)确认构成织布的丝的顶点部的工序；(3)在金属箔上形成光致抗蚀剂层工序；(4)基于工序(2)的确认，曝光与应形成的布线层对应的光致抗蚀层的规定区域的工序(其中，应形成的布线层具有在确认的丝的顶点部之外的织布区域上方至少一部分延伸的至少1条布线)；(5)去除曝光后区域之外区域的光致抗蚀剂层，露出位于其下方的金属箔，也就是显影工序；(6)利用蚀刻法除去露出的金属箔，得到布线层的工序。
可以采用任何适当的方法进行顶点部的确认。例如从光致抗剂层的上方使用光学摄像机等对构成绝缘基材的织布进行摄影，确认构成织布的丝的顶点部的位置。另外，利用激光曝光光致抗蚀剂层，也就是直描曝光，以便于将布线层设置成为，应该形成布线层的规定部分例如高频信号通过的布线层的至少一部分具体来讲是这种信号通过的布线，不通过顶点部上方。然后通过显影、蚀刻使布线层的规定部分不通过顶点部上方。此外，若利用这种直描法形成布线层，则有利于提高布线层的位置精度。此外，顶点部的确认，可以在执行工序(1)之前进行，或在执行工序(3)之后进行。最好在工序(1)和工序(3)之间进行顶点部的确认。
在图3所示的形态中，本发明的布线基板是在两侧具有包含该布线的布线层的布线基板，也就是，利用贯通绝缘基材而存在的导电体连接两侧布线层的两面布线基板，但是根据情况，也可以是仅在一侧的布线层中包含该布线的布线基板。本发明的布线基板也可以具有连接到该布线的端部的电子元件，此外，在该布线端部也可以具有将这种电子元件连接到该布线上的焊接点(land)、焊盘等。此外，这种电子元件可以是电子部件和贯通布线基板而存在的导电性材料等。这种电子部件可以是滤波器、天线等。最好是在高频区域工作的元件。而且，作为所述导电性材料，可以例举贯通布线基板的绝缘基材所形成的孔(例如via hole)的导电性电镀部分或者是由导电性浆料而形成的孔内的导电性材料。
另外，在具有上述那样获得的布线层的本发明布线基板的一侧或两侧上，层叠具有其它布线层(相当于第2布线层)的其它布线基板(相当于第2布线基板)，粘接两个布线基板，使前者的布线层与后者的其他布线层电连接，能够获得多层布线基板。这种其它布线基板可以是本发明的布线基板，或也可以不使用本发明的布线基板。使用本发明的布线基板能够容易地制造出任意层数的布线层电连接的多层布线基板。通过使用这种多层布线基板，能够提供一种可实现布线高密度化，有利于电子设备小型化的布线基板。
在本发明的布线基板中，当绝缘基材的被覆层26的厚度大时，丝的介电特性对布线部分的影响变小。因此，在本发明的布线基板中，当所使用绝缘基材的被覆层26的厚度小时，形成包含该布线的布线层非常有用。
实施例使用玻璃·环氧预成型材料(pre-preg)(日立化制造679N，厚度为100微米)作为绝缘基材，此外，使用电解铜箔(古河circuit foil制，厚度为12微米)作为铜箔。首先，将铜箔叠层在绝缘基材的一侧主表面上，在200℃温度、50公斤/cm2的压力下热压1小时，制造覆铜层压板。此外，预成型材料包括平纹组织的玻璃织布(织布厚度(在图2中用标有符号10的括弧表示部分的厚度)80微米)，构成织布的经丝和纬丝的横截面都是椭圆形(长径或长轴(相当于图1的丝的宽度)400微米，短径或短轴40微米)，丝的排列间距均是420微米。此外，被覆层的厚度(在图2中用标有符号26的括弧表示部分的厚度)是10微米。
考虑预先确认的预成型材料玻璃织布的丝的延伸方向和顶点部的位置，对覆铜层压板的铜箔进行蚀刻，形成对应于图1的布线54(α＝45°)和布线60的布线。该布线分别被称作布线(a)和布线(b)。此外，布线的宽度是200微米，布线的长度是10毫米、20毫米、50毫米。此外，为了进行比较，同样地形成了通过丝的顶点部的布线(c)(在图1中例如对应于线b-b的布线)。
利用网络分析器(派克量管社制造，8720ES)测量所形成的布线的传输损失(500MHz、1GHz、5GHz)。在以下的表中，表1～3表示各布线的传输损失(S21)的测量结果。此外，单位全是dB。
表1(布线长10毫米时)
表2(布线长20毫米时)
表3(布线长50毫米时)
此外，将布线(a)～(c)的一部分与其下面的绝缘基材一同切下，利用丁酮溶解构成绝缘基材的树脂，利用激光三维表面形状测量装置，对沿布线延伸方向的残存织布表面轮廓进行测量。结果如图5所示(表示延伸方向的横轴和表示与延伸方向垂直的方向的纵轴的单位是微米，尺寸不同)，另外，在各表面轮廓中没有表示布线。由图5可知，当比较在织布的丝的顶点部上方延伸的布线(c)的下方表面轮廓和在丝的顶点部之外的织布区域的上方延伸的布线(a)和(b)的下方表面轮廓时，在布线(a)和布线(b)中，从布线至丝的距离(对应于图2中的用“a”表示的长度)并不随着布线位置而发生相应大的变化，丝的平均突出高度(例如图5中用双方向箭头表示的400微米范围内的突出部的平均高度)更小，并且该距离并不随着其距离的位置而发生相应大的变化，因此，布线(a)和布线(b)下方的绝缘基材的介电特性，并不随位于其上方的布线部分的位置而发生相应大的变化，具有不良性质的玻璃丝对布线(a)和布线(b)的影响更小。
另外，由上述的表1～表3可知，基于本发明的布线(a)和布线(b)与布线(c)相比，输送损失小。此外，在高频区域，这些布线的输送损失的差别变大，效果更显著。
本发明避免布线通过构成绝缘基材的织布的丝的顶点部分上方，本发明适用在具有输送高频信号的布线的布线基板时，特别有用。图6模式地显示了从上方所看到的这种布线基板的样子。在图6中，构成平纹织布的丝沿左右方向和上下方向延伸。用黑点表示丝的顶点部。此外，图6的布线基板400具有符合本发明的布线部分402(也就是避开顶点部分延伸、构成布线层的布线)以及通过顶点部分所形成的布线部分404。图6中，对于这种布线基板，用实线包围包含输送高频区域(例如频率为1GHz以上)信号的布线402的区域，用虚线包围包含输送低频区域(例如频率小于1GHz)信号的布线404的区域。
此外，基于巴黎条约，本专利申请要求日本专利申请2002-372155(申请日2002年12月4日，发明名称布线基板及其制造方法)的优先权，该日本专利申请的内容，通过引用被引入本申请的说明书中，并且，在本申请说明书中所公开的本发明包含下述形态(形态1)一种布线基板，其具有绝缘基材和位于所述绝缘基材的至少一个主表面上的布线层，其中，所述绝缘基材具有由丝构成的织布和被浸含在所述织布中的有机树脂，构成布线层的至少一条布线在丝形成的顶点部之外的织布区域上方延伸。
(形态2)在形态1所述布线基板中，该至少一条布线沿着与构成织布的丝的延伸方向成一定角度的方向延伸。
(形态3)在形态1所述布线基板中，该至少一条布线沿着与构成织布的丝的延伸方向平行的方向延伸。
(形态4)在形态1～3中的任一形态所述的布线基板中，该至少一条布线的宽度比构成织布的丝的排列间距小。
(形态5)在形态1～4中的任一形态所述的布线基板中，该至少一条布线的宽度比构成织布的丝的粗度小。
(形态6)在形态1～5中的任一形态所述的布线基板中，所述织布由平纹组织构成。
(形态7)在形态1～6中的任一形态所述的布线基板中，该至少一条布线输送高频电流。
(形态8)在形态1～7中的任一形态所述的布线基板中，该至少一条布线输送1GHz以上频率的电流。
(形态9)在形态1～8中的任一形态所述的布线基板中，在该至少一条的布线上可工作地连接有在高频区域工作的电子部件。
(形态10)在形态9所述的布线基板中，电子部件在1GHz以上频率区域工作。
(形态11)在形态1～10中的任一形态所述的布线基板中，在绝缘基材的另一个主表面上形成有其它布线层，利用贯通绝缘基材而存在的导电体，该至少一个主表面上的布线层与其它布线层电连接。
(形态12)在形态1～11中的任一形态所述的布线基板中，织布的介电特性比有机树脂的介电特性差。
(形态13)在形态12所述的布线基板中，所述织布由玻璃纤维丝构成，并浸含有环氧树脂。
(形态14)在形态1～13中的任一形态所述的布线基板中，绝缘基板具有位于所述织布表面上的、由有机树脂构成的被覆层，被覆层的厚度在1微米以上、25微米以下。
(形态15)一种多层布线基板，其具有形态1～14中的任一形态所述的布线基板以及通过与该布线基板的至少一个主表面层叠而结合的第2布线基板，第2布线基板在其至少一个主表面上具有第2布线层，布线基板的布线层与第2布线层电连接。
(形态16)一种布线基板的制造方法，其具有绝缘基材和位于所述绝缘基材的至少一个主表面上的布线层，其中在具有由丝构成的织布以及被浸含在所述织布中的有机树脂的绝缘基材上形成布线层时，将布线层形成为，构成所述布线层的布线中至少一条布线在丝的顶点部之外的织布区域上方延伸。
(形态17)在形态16所述制造方法中，布线层的形成是通过以下步骤实施，即在绝缘基材的至少一个表面上粘接金属箔获得层叠体；确认构成织布的丝的顶点部；在金属箔上形成光致抗蚀剂层；对应于应形成的布线层，对光致抗蚀剂层的规定区域进行曝光，使应形成的布线层具有至少一部分在所确认的顶点部之外的织布区域上方延伸的至少1条布线；除去曝光区域之外的光致抗蚀剂层，使位于其下方的金属箔露出；利用蚀刻，除去露出的金属箔，获得布线层。
(形态18)在形态16或17所述的布线基板制造方法中，该至少一条布线沿着与构成织布的丝的延伸方向成一定角度的方向延伸。
(形态19)在形态16或17所述的布线基板制造方法中，该至少一条布线沿与构成所述织布的丝的延伸方向平行的方向延伸。
(形态20)在形态16～19中的任一形态所述的布线基板制造方法中，该至少一条布线的宽度比构成织布的丝的排列间距小。
(形态21)在形态16～20中的任一形态所述的布线基板制造方法中，该至少一条布线的宽度比构成织布的丝的粗度小。
(形态22)
在形态16～21中的任一形态所述的布线基板制造方法中，织布由平纹组织构成。
(形态23)在形态16～22中的任一形态所述的布线基板制造方法中，该至少一条布线输送1GHz以上频率的电流。
(形态24)在形态16～23中的任一形态所述的布线基板制造方法中，织布的介电特性比有机树脂的介电特性差。
(形态25)在形态24所述的布线基板制造方法中，织布由玻璃纤维丝构成，并浸含有环氧树脂。
权利要求
1.一种布线基板，其具有绝缘基材和位于所述绝缘基材的至少一个主表面上的布线层，其特征在于绝缘基材具有由丝构成的织布和浸含在所述织布中的有机树脂；构成布线层的至少一条布线在丝形成的顶点部之外的织布区域上方延伸。
2.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于该至少一条布线沿着与构成织布的丝的延伸方向成一定角度的方向延伸。
3.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于该至少一条布线沿着与构成织布的丝的延伸方向平行的方向延伸。
4.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于该至少一条布线的宽度比构成织布的丝的排列间距小。
5.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于该至少一条布线的宽度比构成织布的丝的粗度小。
6.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于织布被织成平纹组织。
7.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于该至少一条布线输送高频电流。
8.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于该至少一条布线输送1GHz以上频率的电流。
9.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于在该至少一条的布线上可工作地连接有在高频区域工作的电子部件。
10.根据权利要求9所述的布线基板，其特征在于电子部件在1GHz以上的频率区域工作。
11.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于在绝缘基材的另一个主表面上还形成有其它布线层，并且，利用贯通绝缘基材而存在的导电体，该至少一个主表面上的布线层与其它布线层电相连。
12.一种制造权利要求1所述的布线基板的方法，其特征在于织布的介电特性比有机树脂的介电特性差。
13.根据权利要求12所述的布线基板，其特征在于织布由玻璃纤维丝构成，并含浸有环氧树脂。
14.根据权利要求1所述的布线基板，其特征在于绝缘基板具有位于织布表面上的、由有机树脂构成的被覆层，被覆层的厚度是1微米以上25微米以下。
15.一种多层布线基板，其具有权利要求1所述的布线基板以及通过与权利要求1所述布线基板的至少一个主表面层叠而结合的第2布线基板，第2布线基板在其至少一个主表面上具有第2布线层，布线基板的布线层与第2布线层电连接。
16.一种布线基板的制造方法，所述布线基板具有绝缘基材和位于所述绝缘基材的至少一个主表面上的布线层，其特征在于在具有由丝构成的织布以及被浸含在所述织布中的有机树脂的绝缘基材上形成布线层时，将布线层形成为，构成布线层的布线中至少一条布线在丝的顶点部之外的织布区域上方延伸。
17.根据权利要求16所述的制造方法，其特征在于布线层的形成通过以下步骤实施，即在绝缘基材的至少一个表面上粘接金属箔获得层叠体；确认构成织布的丝的顶点部；在金属箔上形成光致抗蚀剂层；对应于应形成的布线层，对光致抗蚀剂层的规定区域进行曝光，使应形成的布线层具有至少一部分在所确认的顶点部之外的织布区域上方延伸的至少1条布线；除去曝光区域之外的光致抗蚀剂层，使位于其下方的金属箔露出；利用蚀刻除去露出的金属箔，获得布线层。
18.根据权利要求16所述的布线基板制造方法，其特征在于该至少一条布线沿着与构成织布的丝的延伸方向成一定角度的方向延伸。
19.根据权利要求16所述的布线基板制造方法，其特征在于该至少一条布线沿着与构成所述织布的丝的延伸方向平行的方向延伸。
20.根据权利要求16所述的布线基板制造方法，其特征在于该至少一条布线的宽度比构成织布的丝的排列间距小。
21.根据权利要求16所述的布线基板制造方法，其特征在于该至少一条布线的宽度比构成织布的丝的粗度小。
22.根据权利要求16所述的布线基板制造方法，其特征在于织布被织成平纹组织。
23.根据权利要求16所述的布线基板制造方法，其特征在于该至少一条布线输送1GHz以上频率的电流。
24.根据权利要求16所述的布线基板制造方法，其特征在于织布的介电特性比有机树脂的介电特性差。
25.根据权利要求24所述的布线基板制造方法，其特征在于织布由玻璃纤维丝构成，并浸含有环氧树脂。
全文摘要
一种布线基板及其制造方法，在具有绝缘基材和位于所述绝缘基材的至少一个主表面上的布线层的布线基板中，所述绝缘基材包括由丝(12，14)构成的织布(10)以及浸含在所述织布中的有机树脂，构成布线层的至少一条布线(50)在丝形成的顶点部之外的区域的上方延伸。本发明的布线基板，既使在使用普通绝缘基材的场合，也能够传送高速信号，即，可在高频区域使用。
文档编号H05K1/02GK1516538SQ200310123288
公开日2004年7月28日 申请日期2003年12月22日 优先权日2002年12月24日
发明者留河悟, 义, 小掠哲义, 佳, 田仪裕佳 申请人:松下电器产业株式会社