多层布线基板的制作方法

专利名称：多层布线基板的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备2层以上的布线层的全层积层(build-up)结构的多层布线基板。
背景技术：
全层积层结构的多层布线基板是以高密度地构成复杂的电路、在其上高密度地组 装各种电子零部件为目的而开发的电子设备用构件。该全层积层结构的多层布线基板具备 由铜布线和树脂构成的多层布线层与由树脂和纤维束构成的多层树脂基材层交替重叠的 结构，被用于各种数字设备和移动设备。首先，对一般的全层积层结构的多层布线基板进行说明。图9示出基本的结构。全层积层结构的多层布线基板(以下简称为基板)IOa由η 层(η为3以上的整数)的布线层(Cl Cn)和(η_1)层的树脂基材层Bl Β(η_1)以交 替重叠的状态层叠而成。下面统称布线层和树脂基材层时，分别表示为布线层C和树脂基 材层B。布线层C由铜布线101和绝缘性树脂103构成。树脂基材层B通过在织布状纤维 束102中含浸入绝缘性树脂103而构成。图中作为树脂基材层B模式地表示了树脂103含 浸入纤维束102的状态。以后的附图中也同样地表示。作为纤维束102，一般采用玻璃纤维或芳族聚酰胺纤维。此外，作为树脂103，采用 环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺、BT树脂等热固性树脂。通常，布线层C及树脂基材层B通过以含浸有绝缘性树脂的纤维束和形成了布线 图案的铜箔重叠的状态对它们加压 加热使树脂固化而形成。构成布线层C的树脂103通 过加压·加热时含浸入纤维束的树脂的一部分进入到布线图案之间而形成。虽然未图示，各布线层C间通过形成于树脂基材层B的穿孔或通孔电连接。另外， 所述全层积层结构的多层布线基板的结构在《JPCA标准积层布线版(用语)(试验方 法)》长嶋纪孝编日本电路工业会株式会社的文献中被详细地定义(参照第2页的构造 例3、构造例4)。树脂基材层B分为基板制造时的层叠加压工序中成为多层结构的中央层的芯基 材层104和被层叠在芯基材层104的上下的层叠基材层105。构成芯基材层104和层叠基 材层105的树脂基材有时相同有时不同。对于层叠基材层105的各层的树脂基材，可采用 纤维束的含有率固定的单一材料。回流焊接工序中，以电子零部件被临时固定于内外安装面的状态将基板IOOa配 置在回流带或回流托盘上，从常温升温至220°C以上进行焊接后再次降温至常温。此时，基 板IOOa因各布线层间的残铜率(铜布线的面积占布线层C的总面积的比例)不同而在布 线层间出现热膨胀量的差异，因此而引起翘曲。参照附图10对发生基板翘曲的原理具体进行说明。图10所示的基板IOOf从上部开始依次具备Cl C6的6层布线层，各布线层间 从上部开始依次具备Bl、B2 (都为层叠基材层105)、B3 (芯基材层104)、B4、B5 (都为层叠基材层105)的5层树脂基材层。各布线层的残铜率从布线层Cl开始依次为32%、28%、 37%、46%、52%、54%。此时，如果计算以芯基材层104(树脂基材层B3)为界的上侧的各 布线层(Cl C3)和下侧的各布线层(C4 C6)的残铜率的平均值，则芯基材层104的下 侧的各布线层的残铜率的平均值较大。如果比较构成布线层C的铜布线101和树脂103，则树脂103的线膨胀系数大于铜 布线101。因此，残铜率大的布线层因温度负荷而造成的热膨胀量变小。所以，图10所示的 基板IOOf中，以芯基材层104为界的上侧的热膨胀量因残铜率低(树脂多)而较大，下侧 的热膨胀率因残铜率高(树脂少)而较小。所以，负荷温度时，基板向上侧凸出翘曲。另夕卜，将图10所示的基板IOOf的左右方向定义为纬线方向、垂直于纸面的方向定 义为经线方向时，电路的布线在多层布线基板上不均等地配置，因此一般基板的翘曲如图 12所示，发生纬线方向和经线方向的翘曲量不同的翘曲。该基板呈鞍状翘曲的现象一般被 称为“鞍翘曲”。回流焊接工序中如果以基板发生了翘曲的状态来安装电子零部件，则电子零部件 和基板间的连接可靠性明显下降。这是导致组装有多层布线基板的电路的品质低下的重要 原因。为了防止回流焊接工序时的基板的翘曲，目前采用日本专利特开2000-151035号 公报揭示的对策。即，如所述图9所示，各布线层C中为了尽可能地不产生由残铜率的不同 带来的热膨胀量的差异，在布线层C形成与构成电路的本来的铜布线101不同的虚设图案 (dummy pattern) 108，使得各布线层C的残铜率尽可能地变得一致。但是，要求高密度安装电路的小型电子设备用基板无法确保在布线层有足够的设 置虚设图案108的空间，很难减少基板的翘曲。另外，目前还没有为了抑制所述鞍翘曲而减 少仅某一个方向的翘曲量的有效技术。本发明的目的是提供即使在布线层没有设置虚设图案的空间的情况下也能够减 少鞍翘曲的多层布线基板。

发明内容
本发明的多层布线基板是由n(n为4以上的整数)层的布线层和织布状的纤维束 中含浸有绝缘性树脂的(n-1)层的树脂基材层以交替重叠的状态层叠而成的多层布线基 板，所述η层的布线层由导电材料形成的布线和绝缘性树脂构成；该多层布线基板的特征 在于，所述(n-1)层的树脂基材层中的至少1层的纤维束的经线或纬线的一部分与其它的 纤维束的材质不同。基于该构成，由于至少1层的树脂基材层中的纤维束的经线或纬线的一部分的线 膨胀系数与其它的纤维束的线膨胀系数不同，因此仅在经线方向或纬线方向中的一个方向 上产生各树脂基材层的热膨胀量的差异。所以，利用有意识地赋予各树脂基板层的经线和 纬线的热膨胀率差可抵消各布线层的残铜率的不同而产生的布线层间的热膨胀率差所带 来的形变，藉此能够减少回流焊接中的基板的鞍翘曲。


图1是本发明的实施方式的多层布线基板的剖视图。
图2是表示图1的多层布线基板的翘曲模拟结果的图。图3是表示本发明的实施方式的多层布线基板的另一构成的剖视图。图4是表示图3的多层布线基板的翘曲模拟结果的图。图5是表示本发明的实施方式的多层布线基板的又一构成的剖视图。图6是表示图5的多层布线基板的翘曲模拟结果的图。图7是表示本发明的实施方式的多层布线基板的又一构成的剖视图。图8是表示图7的多层布线基板的翘曲模拟结果的图。图9是表示全层积层结构的多层布线基板的基本构成的剖视图。图10是现有的多层布线基板的剖视图。图11是表示图10的多层布线基板的翘曲模拟结果的图。图12是鞍翘曲的说明图。图13是现有的多层布线基板的剖视图。图14是表示图13的多层布线基板的翘曲模拟结果的图。图15是表示复合形变的图。
具体实施例方式以下，基于各实施方式对本发明进行说明。这里，以具备6层的布线层和5层的树脂基材层的基板为例对本发明的多层布线 基板的构成进行说明。图1表示本发明的实施方式的多层布线基板IOOb的构成。基板IOOb从上部开始 依次具备Cl C6的6层的布线层，各布线层间从上部开始依次具备B1、B2(都为层叠基材 层105)、B3(芯基材层104)、B4、B5(都为层叠基材层105)的5层的树脂基材层。各布线 层的残铜率从Cl开始依次为32%、28%、37%、46%、52%、54%。残铜率从基板CAD (计算 机辅助设计(Computer Aided Design))的数据中包含的各布线层C的残铜率提取。另外，从图2所示的基板翘曲模拟结果可知，基板IOOb在纬线方向的翘曲较重，在 经线方向的翘曲较轻，变为鞍翘曲。图中对于和图9及图10所示的基板相同的构成要素标 记相同的符号，省略对其的详细说明。以下的说明也同样如此。在进行本实施方式的具体说明前对减少基板的鞍翘曲的原理进行说明。本发明的 基板中，至少1层树脂基材层中的纤维束的经线或纬线的线膨胀系数与其它的纤维束的线 膨胀系数不同。树脂基材层的热膨胀量因纤维束的线膨胀系数不同而不同，纤维束的线膨 胀系数越小热膨胀量越小。因此，各布线层的残铜率不同而产生的布线层间的热膨胀量差 可通过仅一个方向的线膨胀系数不同而产生的具有树脂基材层间的各向异性的热膨胀量 差来抵消。如上所述，基板IOOb的各布线层的残铜率从Cl开始依次为32%、28%、37%、 46%、52%、54%。以芯基材层104为界的上侧的各布线层(Cl C3)和下侧的各布线层 (C4 C6)的残铜率的平均值分别为32%和51%，芯基材层104的下侧的残铜率的平均值较大。如上所述，布线层C的残铜率越大其热膨胀量越小。对应于此，树脂基材层B所使 用的纤维束的线膨胀系数越小其热膨胀量越小。此外，基板上的布线的不均等性导致纬线
6方向的翘曲变大而变为鞍翘曲时，可通过以下的任一种方法来缓解基板IOOb的翘曲。(1)芯基材层104的上侧的层叠基材层105 (树脂基材层Bl及B2)中的至少1层 使用纬线方向的纤维束的线膨胀系数比其它的纤维束的线膨胀系数小的纤维束。(2)芯基材层104的下侧的层叠基材层105(树脂基材层B4及B5)中的至少1层 使用纬线方向的纤维束的线膨胀系数比其它的纤维束的线膨胀系数大的纤维束。以上的任一种方法都能够对应作用于基板的各布线层C的使其向上凸出翘曲的 力使各树脂基材层B具备向下凸出翘曲的力，且可有效地缓解纬线方向的翘曲较大的鞍翘 曲ο以上的方法中，通过组合使用2种树脂基材层，可缓解基板IOOb的翘曲。这2种 树脂基材层分别是经线和纤维都由相同的纤维束制得的树脂基材层以及经线和纬线由不 同材料的纤维束构成的树脂基材层。经线和纬线的材质不同的树脂基材层的制造例如可通过以下方法完成制造纤维 束时，经线采用玻璃纤维、纬线采用芳族聚酰胺纤维等的方法。另外，芳族聚酰胺纤维的线 膨胀系数比玻璃纤维的线膨胀系数小。以下，对本实施方式的基板IOOb的构成具体进行说明。本实施方式中，5层的树脂基材层中，B1、B3、B4、B5均采用经线和纬线都是以玻璃 纤维为基材的纤维束的树脂基材层，仅B2(图1中标识“※”)采用经线是以玻璃纤维为基 材的纤维束、纬线是以芳族聚酰胺纤维为基材的纤维束的树脂基材层。对基板IOOb的制造方法进行说明。首先，准备截面的长半径都为25 μ m、短半径都为10 μ m的玻璃纤维和芳族聚酰胺 纤维分别成束而得的纤维束，先将经线和纬线都为玻璃纤维的纤维束编织成布状。然后，将 经线为玻璃纤维的纤维束、纬线为芳族聚酰胺纤维的纤维束编织成布状。接着，使树脂含浸入以上制得的2种纤维束的编织布，形成经线和纬线为相同材 质的树脂基材层及经线和纬线的纤维束材质不同的树脂基材层这2种树脂基材层。然后，通过激光加工等在如上制得的树脂基材层的规定位置开孔，由于该孔中形 成内穿孔，因此填入由金属粉和热固性树脂混合而成的导电性树脂组合物。接着，用一面形成有布线图案的2片脱模膜覆盖树脂基材层的两面后，以加压的 状态加热使树脂固化的同时将布线图案固定于树脂基材层。然后，将脱模膜从树脂基材层剥离。对于布线图案的形成，也可采用用铜箔覆盖树 脂基材层的两面后通过蚀刻形成布线图案的方法。在以上制得的第1层的树脂基材层及布线层上载置纤维束及一面形成有布线图 案的脱模膜，通过与以上同样的方法形成内穿孔后加压·加热。按照图1所示的顺序夹住 仅1层的纤维束的纬线的材质不同的树脂基材层、重叠布线层和树脂基材层的同时重复进 行上述处理。最终制得包括5层的树脂基材层B和6层的布线层C的基板100b。所制得的基板IOOb的布线层C的厚度约为10 μ m，树脂基材层B的厚度约为 30 μ m。从该制得的基板IOOb切出50mmX 50mm的块，对其负荷回流时的最高温度260°C，基 板IOOb的翘曲为1. 16mm。作为比较例，用经线和纬线与基板IOOb相同的纤维束和树脂制造图10所示的构 成的基板IOOf，切出50mmX 50mm的块。基板IOOb和基板IOOf的不同之处在于，基板IOOb的树脂基材层B2的纬线方向的纤维束的材质为芳族聚酰胺纤维，而基板IOOf的树脂基材 层B2的纬线方向的纤维束的材质是与其它树脂基材层的纤维束相同的玻璃纤维。对基板 IOOf负荷回流时的最高温度260°C，其翘曲为1.63mm。然后，对分别改变了 4层的层叠基材层105中的1层层叠基材层(树脂基材层Bi、 B2、B4及B5中的任一层)的纤维束的纬线材质的基板的翘曲情况进行说明。以下的说明中，将基板解析模型化，用该解析模型表示翘曲状态的模拟结果。制作解析模型时，按照使采用基板IOOb及IOOf实测的翘曲值和模拟结果为相同 值的条件设定计算式的参数。因此，该模拟能够以非常高的精度显示实际的基板的情况。〈翘曲模拟No.1>首先，对图1所示的本实施方式的基板IOOb的构成，即，5层的树脂基材层中Bi、 B3、B4、B5采用经线、纬线均为以玻璃纤维为基材的纤维束的树脂基材层，只有B2采用经线 是以玻璃纤维为基材的纤维束、纬线是以芳族聚酰胺纤维为基材的纤维束的树脂基材层的 情况进行模拟。各布线层的残铜率从Cl开始依次为32 %、28 %、37 %、46 %、52 %、54 %。各布线层 C的厚度为10 μ m，各树脂基材层B的厚度为30 μ m。另外，基板的尺寸为50mmX 50mm。该翘曲模拟中，基板的各构件的物性值如下所述铜布线101的纵向弹性系数为 50000 (MPa)、线膨胀系数为17 X 10_6 (1/°C )、树脂103的纵向弹性系数为8000(MPa)、线膨 胀系数为60X10_6(1/°C )、玻璃纤维的纤维束102的纵向弹性系数为70000 (MPa)、线膨胀 系数为5X 10_6(1/°C )、芳族聚酰胺纤维的纤维束106的纵向弹性系数为65000 (MPa)、线膨 胀系数为-1. 5X 10_6(1/°C )、树脂基材层的具有玻璃纤维的层中的纤维束的体积含有率和 具有芳族聚酰胺纤维的层中的纤维束的体积含有率均为62%。图2是将基板IOOb的模拟结果中的翘曲形状图案化的图。图2表示从斜上方看 到的基板IOOb的状态，图中所示的多个环表示等高线。以四边形的基板的4个顶点形成的 平面至中央的环的中心部T为止的距离表示基板IOOb的翘曲量。模拟结果的翘曲量(图 中括号内的数字)与实测值1.16mm相同。〈翘曲模拟No.2>以下，对图10所示的现有的基板IOOf的翘曲模拟结果进行说明。现有的基板IOOf中，5层的树脂基材层(Bi B5)采用经线、纬线均为以玻璃纤维 为基材的纤维束的树脂基材层。各布线层的残铜率与上述例子相同，即，从图10所示的布 线层Cl开始依次为32%、28%、37%、46%、52%、54%。各布线层C的厚度(10 μ m)、各树 脂基材层B的厚度(30μπι)及基板的尺寸(50mmX50mm)都与上述例子相同。另外，翘曲模 拟中的基板的各构件的物性值也与上述例子相同。图11表示现有基板IOOf的模拟结果中的翘曲形状。模拟翘曲量与实测值1. 63mm 相同。比较所述图2的结果和图11的结果可知，图2所示的基板IOOb呈现1. 16mm的翘 曲量，而图11所示的基板IOOf呈现1. 63mm的翘曲量，本发明使得翘曲量减少约29%。这 是因为基板IOOb中树脂基材层(B2)的纬线所用的芳族聚酰胺纤维的热膨胀量小于作为其 它纤维束的玻璃纤维的热膨胀量。图10所示的树脂基材层B的纤维束中的经线和纬线的材质相同的基板IOOf在温度负荷时的翘曲是各布线层C的残铜率在各布线层间各不相同而导致的热膨胀量差所引 起的。基板IOOf的残铜率从布线层Cl开始依次为32 %、28 %、37 %、46 %、52 %、54%，越往 下侧残铜率越高，因此对于6层的布线层C作用使基板IOOf向上凸出翘曲的力。与此对应，图2所示的基板IOOb的树脂基材层B2中的纬线(芳族聚酰胺纤维) 的线膨胀系数小于经线(玻璃纤维)的线膨胀系数，仅在该纬线方向上其热膨胀量小于其 它树脂基材层的热膨胀量，因此仅在树脂基材层B2的纬线方向作用使基板向下凸出翘曲 的力。所以，作用于各树脂基材层B的向下凸出翘曲的力与作用于各布线层C的向上凸出 翘曲的力抵消，翘曲得到缓解。〈翘曲模拟No.3>图3表示基板IOOc的构成。基板IOOc从上部开始依次具备Cl C6的6层的布 线层，各布线层C间从上部开始依次具有Bl、B2 (都为层叠基材层105)、B3 (芯基材层104)、 B4、B5(都为层叠基材层105)的5层树脂基材层。各布线层C的残铜率从布线层Cl开始 依次为32%、28%、37%、46%、52%、54%。它们的配置和构成与所述基板IOOb相同。图3的基板IOOc的树脂基材层B2、B3、B4、B5采用经线和纬线都是以玻璃纤维为 基材的纤维束的树脂基材层，仅位于上侧的最外层的树脂基材层Bl (图3中标识“※”)采 用经线是以玻璃纤维为基材的纤维束、纬线是以芳族聚酰胺纤维为基材的纤维束的树脂基 材层。除此以外的构成，即，各布线层C的厚度、各树脂基材层B的厚度及基板的尺寸都 与基板IOOb相同。另外，翘曲模拟中的基板的各构件的物性值也与上述例子相同。图4表示负荷了回流时的最高温度260°C时的翘曲模拟结果。比较图4的结果和 图11的结果可知，图4所示的基板IOOc呈现0. 62mm的翘曲量，而图11所示的基板IOOf 呈现1. 63mm的翘曲量，本发明使得翘曲量减少约62%。图3所示的基板IOOc中树脂基材层Bl的纬线(芳族聚酰胺纤维)的线膨胀系数 小于经线(玻璃纤维)的线膨胀系数，仅在该纬线方向上其热膨胀量小于其它树脂基材层 的热膨胀量，因此对于5层的树脂基材层B作用使基板IOOc向下凸出翘曲的力。所以，作 用于各树脂基材层B的向下凸出翘曲的力与作用于各布线层C的向上凸出翘曲的力抵消， 翘曲得到缓解。基板IOOc和IOOb都在芯基材层104的上侧的树脂基材层(B1、B2)采用线膨胀系 数比其它纤维束小的纤维束作为纬线，但基板IOOc与基板IOOb相比，其缓解基板翘曲的效 果更好。这是因为配置了使用线膨胀系数小的纬线的树脂基材层的缘故，最外层配置了使 用经线和纬线的线膨胀系数不同的纤维束的树脂基材层时，可获得最好的效果。另一方面，图13所示的基板IOOg是相对于图10所示的基板IOOf来讲将纤维束 的材质全部由玻璃纤维换成芳族聚酰胺纤维而制得的基板。基板IOOg和基板IOOf的不同 之处仅在于所述纤维束的材质，其它构成与基板IOOf相同。对基板IOOg负荷回流时的最 高温度260°C时其翘曲为1. 54mm。〈翘曲模拟No.4>以下，对图13所示的现有的基板IOOg的翘曲模拟结果进行说明。与现有的基板IOOf相比仅纤维束材质不同的基板IOOg中，5层的树脂基材层 (Bi B5)采用经线、纬线均为以芳族聚酰胺纤维为基材的纤维束的树脂基材层。各布线层的残铜率与上述例子相同，即，从图13所示的布线层Cl开始依次为32 %、28 %、37 %、46 %、 52%、54%。各布线层C的厚度(10 μ m)、各树脂基材层B的厚度(30 μ m)及基板的尺寸 (50mmX50mm)都与上述例子相同。另外，翘曲模拟中的基板的各构件的物性值也与上述例 子相同。图14表示基板IOOg的模拟结果中的翘曲形状。模拟翘曲量与实测值1.54mm相 同。〈翘曲模拟No.5>图5表示基板IOOd的构成。基板IOOd从上部开始依次具备Cl C6的6层的布线 层，各布线层间从上部开始依次具有B1、B2(都为层叠基材层105)、B3(芯基材层104)、B4、 B5(都为层叠基材层105)的5层树脂基材层。各布线层的残铜率从Cl开始依次为32%、 28 %、37 %、46 %、52 %、54 %。它们的配置和构成与所述基板IOOb相同。图5的基板IOOd的树脂基材层Bi、B2、B3、B5采用经线和纬线都是以芳族聚酰 胺纤维为基材的纤维束的树脂基材层，仅位于以芯基材层104为界的下侧的树脂基材层 B4(图5中标识“※”)采用经线是以芳族聚酰胺纤维为基材的纤维束、纬线是以玻璃纤维 为基材的纤维束的树脂基材层。除此以外的构成，即，各布线层C的厚度、各树脂基材层B的厚度及基板的尺寸都 与基板IOOb相同。另外，翘曲模拟中的基板的各构件的物性值也与上述例子相同。图6表示负荷了回流时的最高温度260°C时的翘曲模拟结果。比较图6的结果和 图11的结果可知，图6 (基板IOOd)呈现1. 05mm的翘曲量，而图14 (基板IOOg)呈现1. 54mm 的翘曲量，本发明使得翘曲量减少约32%。图6所示的基板IOOd中树脂基材层B4的纬线(玻璃纤维)的线膨胀系数大于经 线(芳族聚酰胺纤维)的线膨胀系数，仅在该纬线方向上其热膨胀量大于其它树脂基材层 的热膨胀量，因此仅在树脂基材层B4的纬线方向作用使基板向下凸出翘曲的力。所以，作 用于各树脂基材层B的向下凸出翘曲的力与作用于各布线层C的向上凸出翘曲的力抵消， 翘曲得到缓解。〈翘曲模拟No.6>图7表示基板IOOe的构成。基板IOOe从上部开始依次具备Cl C6的6层的布 线层，各布线层间从上部开始依次具有Bi、B2(都为层叠基材层105)、B3(芯基材层104)、 B4、B5(都为层叠基材层105)的5层树脂基材层。各布线层C的残铜率从布线层Cl开始 依次为32%、28%、37%、46%、52%、54%。它们的配置和构成与所述基板IOOb相同。图7的基板IOOe的树脂基材层Bi、B2、B3、B4采用经线和纬线都是以芳族聚酰 胺纤维为基材的纤维束的树脂基材层，仅位于下侧的最外层的树脂基材层B5(图7中标识 “※”)采用经线是以芳族聚酰胺纤维为基材的纤维束、纬线是以玻璃纤维为基材的纤维束 的树脂基材层。除此以外的构成，即，各布线层C的厚度、各树脂基材层B的厚度及基板的尺寸都 与基板IOOb相同。另外，翘曲模拟中的基板的各构件的物性值也与上述例子相同。图8表示负荷了回流时的最高温度260°C时的翘曲模拟结果。比较图8的结果和 图11的结果可知，图8所示的基板IOOe呈现0. 57mm的翘曲量，而图14所示的基板IOOg 呈现1. 51mm的翘曲量，本发明使得翘曲量减少约63%。
图7所示的基板IOOe中树脂基材层B5的纬线(玻璃纤维)的线膨胀系数大于经 线(芳族聚酰胺纤维)的线膨胀系数，仅在该纬线方向上其热膨胀量大于其它树脂基材层 的热膨胀量，因此仅在树脂基材层B5的纬线方向作用使基板向下凸出翘曲的力。所以，作 用于各树脂基材层B的向下凸出翘曲的力与作用于各布线层C的向上凸出翘曲的力抵消， 翘曲得到缓解。基板IOOe与基板IOOd相比，缓解基板翘曲的效果更好。其原因与〈翘曲模拟 No. 3>所述相同是因为树脂基材层的配置的缘故，最外层配置了使用经线和纬线的线膨胀 系数不同的纤维束的树脂基材层时，可获得最好的效果。以上例子中使用了玻璃纤维和芳族聚酰胺纤维。其线膨胀系数差为 6.5X10_6(1/°C)。但是，从纤维特性差异来讲，差值只要在1.0X10_6(1/°C)以上就有效。 如果为6.5X10_6(1/°C )以上则更佳。如前所述，为了缓解基板翘曲，包括树脂基材层中的1层为经线或纬线采用线膨 胀系数小于其它纤维束的纤维束的构成的方案(翘曲模拟No. UNo. 3)和树脂基材层中的1 层为经线或纬线采用线膨胀系数大于其它纤维束的纤维束的构成的方案(翘曲模拟No. 5、 No. 6)。从翘曲模拟结果可知，不论是以上构成中的哪一种，都能够对应作用于基板的各布 线层C的使其向上凸出翘曲的力使各树脂基材层B具备向下凸出翘曲的力，可缓解基板翘 曲ο以上所示为缓解基板翘曲的各种实施方式，各布线层中的布线的不均等性和残铜 率的不同或者各树脂基材层的纤维束的体积含有率的不同可导致以上实施方式中的基板 翘曲缓解效果的不同。此外，有时作用于各树脂基材层的向下凸出翘曲的力相对于作用于 基板的各布线层的向上凸出翘曲的力过于大，也会发生逆翘曲。为了避免上述情况的发生，最好基于《基于多层焊接理论的印刷基板的应力和形 变的评价(多層”理論(二 J 3 / U >卜基板O応力 変形Θ評価)》尾田十八、阿部新吾 著日本机械学会论文集(Α卷)59卷563号第203-208页的文献中揭示的多层焊接理论预 测出在树脂基材层采用2种以上的纤维束时是否会发生基板翘曲增大或逆翘曲。此时，预先求出布线层各层的纵向弹性系数和线膨胀系数、树脂基材层各层的纵 向弹性系数和线膨胀系数。本实施方式中，对于具备5层的树脂基材层的基板进行了说明，但本发明并不限 定于此。另外，本实施方式中，对于基板中央为芯基材层104的例子，S卩，布线层为偶数的例 子进行了说明，但本发明并不限定于此。对于基板中央无芯基材层104、基板仅由层叠基材 层105构成的例子，S卩，布线层为奇数的例子，本发明也能够发挥出与所述实施方式同样的 效果。例如，除位于基板中央的布线层外，位于基板的下侧的布线层的残铜率的平均值 大于位于上侧的布线层的残铜率的平均值时，可通过以下的任一种方法缓解基板翘曲。(1)基板上侧的层叠基材层105中至少1层采用纬线方向的纤维束的线膨胀系数 小于其它的纤维束的线膨胀系数的纤维束。(2)基板下侧的层叠基材层105中至少1层采用纬线方向的纤维束的线膨胀系数 大于其它的纤维束的线膨胀系数的纤维束。另外，本实施方式对1层的树脂基材层的经线或纬线的线膨胀系数与其它纤维束
11不同的情况进行了说明，但并不限定于此。本发明也适用于2层以上的树脂基材层的经线 或纬线的线膨胀系数与其它纤维束不同的情况。另外，本发明也可以仅在1层中的规定部分改变经线或纬线的线膨胀系数。例如， 图15中基板的前侧向上侧凸出发生形变，而基板的后侧则向下侧凸出发生形变。此时，通 过在基板的前侧减小芯基材层以上的树脂基材层中纬线的线膨胀系数，在基板的后侧减小 芯基材层以下的树脂基材层中纬线的线膨胀系数，也可抵消该形变。图15的情况下，如果在基板的前侧增大芯基材层以下的树脂基材层中纬线的线 膨胀系数，在基板的后侧增大芯基材层以上的树脂基材层中纬线的线膨胀系数，也可获得 同样的效果。改变纤维束的线膨胀系数的值的是纤维的材质。因此，本发明中，只要树脂基材层 中的至少1层的经线或纬线的纤维束的至少一部分与其它纤维束的材质不同即可。本发明有利于提高用于以便携式电子设备为代表的数字移动产品等的电路形成 而搭载的布线基板的可靠性。
权利要求
一种多层布线基板，它是由n层的布线层和织布状的纤维束中含浸有绝缘性树脂的(n 1)层的树脂基材层以交替重叠的状态层叠而成的多层布线基板，所述n层的布线层由导电材料形成的布线和绝缘性树脂构成，其中的n为4以上的整数，其特征在于，所述(n 1)层的树脂基材层中的至少1层的纤维束的经线或纬线的一部分与其它的纤维束的材质不同。
2.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为偶数，且以第η/2层的所 述树脂基材层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η/2)层为止的所述布线层的残铜 率的平均值小于从第(n/2+l)层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第1层 至第(n/2-l)层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线的线膨胀 系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数小1Χ10_6以上。
3.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为偶数，且以第η/2层的所 述树脂基材层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η/2)层为止的所述布线层的残铜 率的平均值小于从第(n/2+l)层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第1层 至第(n/2-l)层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线的线膨胀 系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数小IX 10_6以上，第1层的树脂基材层中的所述纤维 束的经线或纬线的线膨胀系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数小1Χ10_6以上。
4.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为偶数，且以第η/2层的所 述树脂基材层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η/2)层为止的所述布线层的残铜 率的平均值小于从第(n/2+l)层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第1层 至第(n/2-l)层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线的线膨胀 系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数小IX 10_6以上，所述至少1层的所述纤维与所述其 它层的纤维的所述线膨胀系数的差值在6Χ10—6以上。
5.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为奇数，且以第(η+1)/2层 的所述布线层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η-1)/2层为止的所述布线层的残 铜率的平均值小于从第(η+3)/2层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第1 层至第(η-1)/2层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线的线膨 胀系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数小1Χ10_6以上。
6.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为奇数，且以第(η+1)/2层 的所述布线层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η-1)/2层为止的所述布线层的 残铜率的平均值小于从第(η+3) /2层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第 1层至第(η_1)/2层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线的线 膨胀系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数小IX 10_6以上，所述第(η-1)层的树脂基材层 的所述纤维束的经线或纬线的线膨胀系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数大ιχιο_6以 上。
7.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为奇数，且以第(η+1)/2层 的所述布线层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η-1)/2层为止的所述布线层的残 铜率的平均值小于从第(η+3)/2层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第1 层至第(η-1)/2层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线的线膨 胀系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数小IX 10_6以上，所述至少1层的所述纤维和所述其它层的纤维的所述线膨胀系数的差值在6X 10_6以上。
8.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为偶数，且以第η/2层的所 述树脂基材层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η/2)层为止的所述布线层的残铜 率的平均值小于从第(n/2+l)层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第η/2 层至第(η-1)层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线的线膨胀 系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数大1Χ10_6以上。
9.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为偶数，且以第η/2层的所 述树脂基材层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η/2)层为止的所述布线层的残铜 率的平均值小于从第(n/2+l)层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第η/2 层至第(η-1)层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线的线膨胀 系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数大1 X 10_6以上，所述至少1层的所述纤维和所述其 它层的纤维的所述线膨胀系数的差值在6Χ10—6以上。
10.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为奇数，且以第(η+1)/2 层的所述布线层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η-1)/2层为止的所述布线层的 残铜率的平均值小于从第(η+3) /2层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第 (η+1)/2层至第(η-1)层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线 的线膨胀系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数大IX 10_6以上。
11.如权利要求1所述的多层布线基板，其特征在于，所述η为奇数，且以第(η+1)/2 层的所述布线层为界，从一个组装面开始数，从第1层至第(η-1)/2层为止的所述布线层的 残铜率的平均值小于从第(η+3) /2层至第η层为止的所述布线层的残铜率的平均值，从第 (n+lV2层至第(η-1)层为止的所述树脂基材层中的至少1层的所述纤维束的经线或纬线 的线膨胀系数比所述其它的纤维束的线膨胀系数大1 X 10_6以上，所述至少1层的所述纤维 和所述其它层的纤维的所述线膨胀系数的差值在6Χ 10_6以上。
全文摘要
通过用至少1层的树脂基材层(B)的纤维束的经线或纬线的材质与其它纤维束的材质的不同而产生的具有树脂基材层的各向异性的热膨胀量差来抵消各布线层间的布线层(C)的残铜率不同和布线的不均等性而产生的具有各布线层间的各向异性的热膨胀量差，可缓解回流焊接中的基板的鞍翘曲。
文档编号H05K1/00GK101902875SQ201010188780
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月18日 优先权日2009年5月19日
发明者冈崎亨 申请人:松下电器产业株式会社