JP3750832B2 - 多層配線板 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型電子機器等において、電子部品、回路部品等を相互接続するために使用される多層配線板に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子手帳等の携帯型電子機器は、その普及の拡大に伴って、軽量化、薄肉化等の小型化が進んでおり、その結果、携帯型電子機器では、電子部品や回路部品を高密度に実装するために、電子部品等の配線層が多層化された多層配線板が使用されるようになっている。
【0003】
図5に、従来の多層配線板の一例を示す一部破断斜視図である。この多層配線板20は、一対の配線用絶縁層21および23と、これらの配線用絶縁層21および23間に介在された積層用絶縁層22とを有している。上側の配線用絶縁層21の上面および下面には、配線層21aおよび21bが、それぞれ設けられており、また、下側の配線用絶縁層23の上面および下面にも、配線層23aおよび23bがそれぞれ設けられている。
【0004】
積層状態になった各4つの配線層21a、21b、23a、23bは、それぞれの機能が分化されており、例えば、上側の配線用絶縁層21の上面に設けられた配線層21aには、部品を実装するための半田付け用パッドと、その部品間の接続等の信号配線とが設けられている。また、この上側の配線用絶縁層21の下面に設けられた配線層21bには、上面の配線層21aに実装される部品に対する接続用の信号線が設けられている。
【0005】
下側の配線用絶縁層23の上面に設けられた配線層23aには、上側の配線用絶縁層21の下面に設けられた配線層21bにおける信号配線との接続用の信号配線が設けられており、さらに、この下側の配線用絶縁層23の下面に設けられた配線層23bには、電源供給用の配線が設けられている。
【0006】
このような構成の多層配線板20は、上面および下面に配線層21aおよび21bがそれぞれ設けられた上側の配線用絶縁層21と、上面および下面に配線層23aおよび23bがそれぞれ設けられた下側の配線用絶縁層23とが、両者の間に積層用絶縁層22を介在させた状態で、熱プレスされる。これにより、配線用絶縁層21の下面に設けられた配線層21b、および配線用絶縁層23の上面に設けられた配線層23aが、積層用絶縁層22に埋設された積層状態になり、所定の多層配線板20とされる。
【0007】
上側の配線用絶縁層21の上面に設けられた部品等の実装用の配線層21aは、多数の精細な配線が、配線間隔を配線幅にほぼ等しくなった高密度状態で設けられており、また、配線用絶縁層21の周縁部には配線が設けられていない。このために、配線層21aにおける配線部分の面積は、配線用絶縁層21の上面の面積の50%以下、通常は、30%程度になっている。
【0008】
上側の配線用絶縁層21の下面に設けられた配線層21b、および下側の配線用絶縁層23の上面に設けられた配線層23aにおける配線部分も、多数の精細な配線が、配線幅と配線間隔とをほぼ等しくした高密度状態で設けられており、また、各配線用絶縁層21および23のそれぞれの周縁部には配線が設けられていないために、各配線用絶縁層21の下面および23の上面に対する面積比率は、それぞれ50%以下になっている。
【0009】
これに対して、配線用絶縁層23の下面に設けられた配線層23bには、大電流に対応し得るように広い面積で電源供給用の配線が設けられている。この配線層23bにおける配線部分は、配線用絶縁層23の下面に対する面積比率が80%以上になっている。この場合、各配線用絶縁層21および23の厚さが等しくなっており、また、積層用絶縁層22の厚さも等しくなっている。
【0010】
このような多層配線板20では、配線絶縁層21および23の間に積層用絶縁層22を介在させて熱プレスする際、あるいは、半田リフロー等によって部品実装する際のように、全体が加熱されると、上側の配線用絶縁層21に設けられた各配線層21aおよび21bと配線用絶縁層21との間の熱膨張率の差、および、下側の配線用絶縁層23に設けられた配線層23aおよび23bと配線用絶縁層23との熱膨張率の差によって、配線用絶縁層21および23の内部にそれぞれ応力が発生する。
【0011】
この場合、各配線層における配線部分の面積比率がそれぞれ異なっているために、上側の配線用絶縁層21の上面に小さな面積比率で設けられた配線層21aによって配線用絶縁層21内に発生する応力に対して、下側の配線用絶縁層23の下面に大きな面積比率で設けられた配線層23bによって配線用絶縁層23内に発生する応力が大きくなり、多層配線板20は、下側表面に設けられた配線層23b側に大きく反った状態になるおそれがある。
【0012】
このような多層配線板20に発生する反りを抑制するために、上側の配線用絶縁層21の上面に小さな面積比率で設けられた配線層21a内にダミー配線24を設けて、この配線層21aの面積比率が、電源供給用配線が設けられた配線層23bの面積比率にほぼ等しくすることが行われている。これにより、加熱された際の各配線用絶縁層21および23に加わる応力がほぼ等しくなり、多層配線板20全体の反りを抑制することができる。また、面積比率が大きくなった配線層23bの電源供給用配線部分を構成する金属膜層を薄くすることによって、あるいは、面積比率が小さな配線層21aの配線部分を構成する金属膜を厚くすることによって、各配線層21aおよび23bによる配線用絶縁層21および23に加わる応力をほぼ等しくして、多層配線板20全体の反りを抑制することも行われている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多層配線板20は、軽量化および薄肉化が進められている携帯型電子機器等に使用されているために、多層配線板20自体も小型化されており、電子部品等を実装するための配線層21aの配線部分は、十分に精細な配線によって高密度化されているために、配線部分を一層高密度化することには限界がある。しかも、配線層21aにおける配線部分が高密度状態になっているために、配線層21aの周辺部分には、ダミー配線を設け得る十分なスペースを確保することも容易ではない。さらに、配線層23bにおける配線部分も、高密度化に対応して、十分に薄くなった金属膜によって構成されており、配線部分を構成する金属箔をさらに薄くすることもほとんどできない状態になっている。
【0014】
本発明は、このような問題を解決するものであり、その目的は、配線層における配線部分が高密度化されているにもかかわらず、加熱によって発生する反りを抑制することができる多層配線板を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の本発明の多層配線板は、両面に配線層が設けられた配線用絶縁層の一対が、積層用絶縁層を挟んで積層された多層配線板であって、一方の配線用絶縁層の外側の表面に位置する配線層の配線用絶縁層表面に対する面積比率が、他方の配線用絶縁層の外側の表面に位置する配線層の配線用絶縁層表面に対する面積比率よりも大きくなっており、その面積比率が大きくなった配線層が設けられている配線用絶縁層は、他方の配線用絶縁層よりも厚くしてあることを特徴とする。
【0016】
請求項2に記載の本発明の多層配線板は、前記一対の配線用絶縁層の間には、両面に配線層が設けられた配線用絶縁層が一対の積層用絶縁層の間に挟まれた状態で積層されていることを特徴とする。
【0017】
請求項3に記載の本発明の多層配線板は、両面に配線層が設けられた配線用絶縁層の一対が、積層用絶縁層を挟んで積層された多層配線板であって、一方の配線用絶縁層の外側の表面に位置する配線層の配線用絶縁層表面に対する面積比率が、他方の配線用絶縁層の外側の表面に位置する配線層の配線用絶縁層表面に対する面積比率よりも大きくなっており、全体における厚さ方向中心から、面積比率が大きい配線層が設けられた配線用絶縁層の厚さ方向の中心線までの距離が、他方の配線用絶縁層における厚さ方向の中心線までの距離よりも短くしてあることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【0019】
図1は、本発明の多層配線板の実施の形態の一例を示す断面図である。この多層配線板10は、一対の配線用絶縁層11および13と、これらの配線用絶縁層11および13間に介在された積層用絶縁層12とを有している。上側の配線用絶縁層11の上面および下面には、配線層11aおよび11bがそれぞれ設けられており、また、下側の配線用絶縁層13の上面および下面にも、配線層13aおよび13bがそれぞれ設けられている。
【0020】
上側の配線用絶縁層11の上面に設けられた配線層11aには、例えば、電源供給用の配線が設けられている。この電源供給用の配線は、大電流に対応し得るように、広い面積になっており、配線用絶縁層11の上面における面積に対して85%の面積比率になっている。また、この上側の配線用絶縁層11の下面に設けられた配線層11bには、上面の配線層11aに設けられた電源供給用の配線に対する接続用の信号線が設けられている。
【0021】
下側の配線用絶縁層13の上面に設けられた配線層13aには、上側の配線用絶縁層11の下面に設けられた配線層11bにおける信号配線との接続用の信号配線が設けられており、また、この下側の配線用絶縁層13の下面に設けられた配線層13bには、部品を実装するための半田付け用パッド、および、その部品間の接続等の信号配線が設けられている。
【0022】
下側の配線用絶縁層13の下面に設けられた配線層13bは、精細な配線が、配線間隔を配線幅にほぼ等しくなった高密度状態で設けられている。この配線層13bにおける配線部分は、配線用絶縁層13の下面における面積に対して30%の面積比率になっている。
【0023】
上側の配線用絶縁層11の下面に設けられた配線層11b、および下側の配線用絶縁層13の上面に設けられた配線層13aも、多数の精細な配線が、配線間隔を配線幅とほぼ等しくなった高密度状態で設けられており、それぞれの配線部分は、配線用絶縁層11の下面および配線用絶縁層13の上面のそれぞれの面積に対して40%の面積比率になっている。
【0024】
各配線用絶縁層11および13と、積層用絶縁層12とは、エポキシ樹脂が充填されたガラスクロス材によって、それぞれ構成されており、上面に大きな面積比率の配線層11aが設けられた上側の配線用絶縁層11は、厚さが200μmになっている。これに対して、下側の配線用絶縁層13および中間の積層用絶縁層12は、それぞれ、厚さが100μmに構成されている。また、各配線層11a、11b、13a、13bにおけるそれぞれの配線部分は、厚さ35μmの銅箔によって、それぞれ構成されている。
【0025】
このような構成の多層配線板10は、配線層11aおよび11bが上面および下面にそれぞれ設けられた上側の配線用絶縁層11と、配線層13aおよび13bが上面および下面にそれぞれ設けられた下側の配線用絶縁層13とを、両者の間に積層用絶縁層12を介在させた状態で、熱プレスによって一体的に積層することにより製造される。
【0026】
この場合、上側の配線用絶縁層11には、この配線用絶縁層11の外側表面に大きな面積比率で設けられた配線層11aとの間の熱膨張係数の差によって、大きな応力が発生する。しかしながら、上側の配線用絶縁層11は、厚さが200μmと、外側表面に配線層13bが設けられた配線用絶縁層13の厚さ100μmの2倍になっているために、多層積層板10における厚さ方向の中心線C1から、上側の配線用絶縁層11の厚さ方向の中心線C2までの距離L1は、下側の配線用絶縁層13の厚さ方向の中心線C3までの距離L2よりも小さくなっている。その結果、大きな面積比率で設けられた配線層11aによって上側の配線用絶縁層11に加わる曲げモーメントが小さく抑制され、多層配線板10全体の反りが抑制されることになる。
【0027】
本実施の形態の多層配線板10の反りは、全ての配線用絶縁層および積層用絶縁層の厚さを100μmとしたこと以外は同様の構成の多層配線板における反りの半分程度に抑制されていた。
【0028】
図2は、本発明の多層配線板10の実施の形態の他の例を示す断面図である。この多層配線板10では、下側の配線用絶縁層13の厚さを50μm、上側の配線用絶縁層11および中間の積層用絶縁層12の厚さを100μmとしたこと以外は、図1に示す多層配線板10と同様になっている。このような構成の多層配線板10の反りは、全ての絶縁層の厚さを100μmとしたこと以外は同様の構成の多層配線板における反りの2/3程度に抑制されていた。
【0029】
図3は、本発明の多層配線板10の実施の形態のさらに他の例を示す断面図である。この多層配線板10では、両面に配線層11aおよび11bが設けられた上側の配線用絶縁層11と、両面に配線層13aおよび13bが設けられた下側の配線用絶縁層13との間に、両面に配線層15aおよび15bが設けられた中間の配線用絶縁層15を配置して、この中間の配線用絶縁層15と上側の配線用絶縁層11および下側の配線用絶縁層13との間に、それぞれ積層用絶縁層12および14をそれぞれ介在させて積層することによって構成されている。
【0030】
この多層配線板10では、上側の配線用絶縁層11の上面に設けられた配線層11aの配線部分が、その配線用絶縁層11の上面に対して80%の面積比率で設けられており、また、下側の配線用絶縁層13の下面に設けられた配線層13bの配線部分が、その配線用絶縁層13の下面に対して30%の面積比率で設けられている。他の配線層11b、13a、15aおよび15bにおける配線部分は、それぞれ、配線用絶縁層11、13、15の表面に対する面積比率が40%になっている。そして、上側の配線用絶縁層11の厚さが200μm、下側の配線用絶縁層13の厚さが50μm、他の積層用絶縁層12および14の厚さが、それぞれ100μm、下側の配線用絶縁層15の厚さが100μmになっている。また、全ての配線層11a、11b、13a、13b、15a、15bは、厚さ35μmの銅箔によって構成されている。
【0031】
このような多層配線板10では、全ての絶縁層11、12、13、14、15の厚さを、それぞれ100μmと等しくした場合に比較して、反りが1/5程度に抑制されていた。
【0032】
図4は、本発明の多層配線板10の実施の形態のさらに他の例を示す断面図である。この多層配線板10では、上側の配線用絶縁層11の厚さを250μm、その下側の積層用絶縁層12の厚さを100μm、その下側の配線用絶縁層15の厚さを70μm、他の2つ積層用絶縁層14および配線用絶縁層13の厚さを50μmとしたこと以外は、図4に示す多層配線板10と同様の構成になっている。このような構成の多層配線板10の反りは、全ての絶縁層を100μmとした場合に比較して、反りが1/10以下に抑制されていた。
【0033】
なお、上記実施の形態では、多層配線板を熱プレスによって製造する場合について説明したが、本発明の多層配線板は、ビルドアップ法によって製造する場合にも適用することができる。
【0034】
【発明の効果】
本発明の多層配線板は、このように、面積比率が大きくなった外側に位置する配線層が設けられた配線用絶縁層の厚さが、外側に位置する他方の配線層が設けられた配線用絶縁層の厚さよりも厚くなっているために、面積比率が大きい配線層によって、その配線層が設けられた配線用絶縁層に加わる曲げモーメントが抑制され、多層配線板全体の反りが著しく抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多層配線板の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図2】本発明の多層配線板の実施の形態の他の例を示す断面図である。
【図3】本発明の多層配線板の実施の形態のさらに他の例を示す断面図である。
【図4】本発明の多層配線板の実施の形態のさらに他の例を示す断面図である。
【図5】従来の多層配線板の一例を示す一部破断斜視図である。
【符号の説明】
10 多層配線板
11 配線用絶縁層
11a 配線層
11b 配線層
12 積層用絶縁層
13 配線用絶縁層
13a 配線層
13b 配線層
14 積層用絶縁層
15 配線用絶縁層
15a 配線層
15b 配線層
Claims (3)
- 両面に配線層が設けられた配線用絶縁層の一対が、積層用絶縁層を挟んで積層された多層配線板であって、
一方の配線用絶縁層の外側の表面に位置する配線層の配線用絶縁層表面に対する面積比率が、他方の配線用絶縁層の外側の表面に位置する配線層の配線用絶縁層表面に対する面積比率よりも大きくなっており、その面積比率が大きくなった配線層が設けられている配線用絶縁層は、他方の配線用絶縁層よりも厚くしてあることを特徴とする多層配線板。 - 前記一対の配線用絶縁層の間には、両面に配線層が設けられた配線用絶縁層が一対の積層用絶縁層の間に挟まれた状態で積層されていることを特徴とする請求項1に記載の多層配線板。
- 両面に配線層が設けられた配線用絶縁層の一対が、積層用絶縁層を挟んで積層された多層配線板であって、
一方の配線用絶縁層の外側の表面に位置する配線層の配線用絶縁層表面に対する面積比率が、他方の配線用絶縁層の外側の表面に位置する配線層の配線用絶縁層表面に対する面積比率よりも大きくなっており、全体における厚さ方向中心から、面積比率が大きい配線層が設けられた配線用絶縁層の厚さ方向の中心線までの距離が、他方の配線用絶縁層における厚さ方向の中心線までの距離よりも短くしてあることを特徴とする多層配線板。
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