JP5404763B2 - 多層基板の応力をバランスする方法及び多層基板 - Google Patents

Description

本発明は、多層基板の応力をバランスする方法に関し、特にフレキシブル多層基板において、違い層に設けられる金属層あるいは誘電層の占める面積及び位置が異なると、発生された多層基板の応力のために、起こされた多層基板の変形を予防する方法に関する。

現下、従来の技術における多層基板は、塗布方式で誘電層を製造して、露光工程で各誘電層の間に金属層を形成する。前述複数の金属層と複数の誘電層は、互いに重なり合ったように多層基板を構成する。薄くて材料簡単化などの利点を有する多層基板を実現することができる。なお、このように製作されたフレキシブル多層基板には、塗布方式が採用され、形成される誘電層が湿潤膜であるので、湿潤膜を乾燥して硬化する工程を行う必要である。回路設計のために、それぞれの金属層の占める面積は違うようになって、位置も違うようになる。相対的に各金属層に対応する誘電層の面積も違うようになる。前述複数の金属層と複数の誘電層は互いに重なり合った後、前述乾燥して硬化する工程を行う時に、各誘電層の收縮率は違うので（誘電層の材料と收縮率は同じであるが、形状、占める面積、体積が違うと、互いに收縮する比率が違うようになる）、各誘電層と金属層との間に応力はバランスできないと、多層基板の変形が発生する。その他、誘電層を製造する仕方は塗布方式ではなくても、各金属層の面積、厚さ、構造材料等が様々な材料であるので、多層基板の応力はバランスできないことが発生し、多層基板の変形が起こされる可能性がある。

激しく変形された多層基板は、続行のシステム組合せの精度が影響されて、更にシステム組合せができない可能性がある。なお、フレキシブル多層基板の応用といえば、フレキシブル多層基板を有する商品の特定な領域、または全体には、常に外力を受けて折り曲げられる場合がある。従って、前述の応力、変形の問題を解決しないと、多層基板の寿命は短くなって、商品化できない問題がある。

本発明の主な目的は、多層基板の中に異なる金属層または誘電層が占める面積及び位置を均質化するために、多層基板の変形を予防して、多層基板の応力をバランスする方法を提供することを課題とする。

本発明の上記目的を達成するために、本発明の多層基板の応力をバランスする方法は、第一金属層と、第二金属層とを含み、前記第一金属層の第一面積が前記第二金属層の第二面積より大きくなる多層基板に使用する。本発明によって、少なくとも１つの冗長金属層は前記第二金属層がある同一層に設けられて、前記少なくとも１つの冗長金属層の面積と前記第二金属層の第二面積とは、前記第一金属層の第一面積に相当する。前記少なくとも１つの冗長金属層と前記第二金属層は、前記第一金属層と前記第二金属層に平行して、前記第一金属層と前記第二金属層との中間面が基準線として、前記第一金属層に対応する。なお、前記多層基板は前記第一金属層と前記第二金属層の間に設けられる第三金属層をさらに含んでも、本発明の方法を利用することができる。なお、前記多層基板の一つの表面の第一表面誘電層は、少なくとも１つの開口を有する場合に、前記多層基板の他の表面の第二表面誘電層は、前記少なくとも１つの開口の位置を対応する少なくとも１つの開口を設けられることができる。

前記の手段に基づいて、製造中または使用中に前記多層基板において、違い層に設けられる金属層あるいは誘電層の占める面積及び位置が異なると、発生された多層基板の応力をバランスして、すなわち、多層基板の中に異なる金属層または誘電層が占める面積及び位置を均質化して、前記多層基板の変形を予防することができる。

本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第一実施例を示す図である。 本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第二実施例を示す図である。 本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第三実施例を示す図である。 本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第四実施例を示す図である。 本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第五実施例を示す図である。

以下、本発明の上記目的と特徴と効果が更に明らかに理解できるように、添付図面を参照して詳しく説明する。

図１を参照する。本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第一実施例を示す図である。図１の左側に多層基板の立体図を示す。図１の右側に多層基板の断面図を示す。図１に示す多層基板は、第一金属層１０２と、第一金属層１０２に対応する第一誘電層１２２及び第二金属層１１２、１１４と、第二金属層１１２、１１４に対応する第二誘電層２２２とを含む。

本発明は塗布方式で前記第一誘電層１２２及び第二誘電層２２２を形成した。乾燥工程及び硬化工程を行うとき、各誘電層の收縮率は違うので、各誘電層と金属層との間に応力はバランスできないと、多層基板の変形が発生した。なお、多層基板には、誘電層を塗布方式で形成しなくても、各金属層の占める面積、厚さ、構造材料は違うので、多層基板の応力が発生して、多層基板の変形が発生する可能である。本発明によって、違い層に設けられる金属層あるいは誘電層の占める面積及び位置を均質化する。図１に示すように、第一金属層１０２の第一面積が多層基板の殆どの面積となって、第二金属層１１２、１１４の第二面積より大きくなる。

前述の場合に、回路設計に影響がないように、第二冗長金属層２０２、２０４、２０６は第二金属層１１２、１１４がある同一層に設けられて、第二冗長金属層２０２、２０４、２０６の面積と第二金属層１１２、１１４の第二面積との合計は、第一金属層１０２の第一面積に相当する。なお、第二冗長金属層２０２、２０４、２０６と第二金属層１１２、１１４は、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４に平行して、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４との中間面が基準線として、第一金属層１０２に対応する。多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。

図１に示すように、多層基板はさらに、第四金属層１０２ａと、第四金属層１０２ａに対応する第四誘電層１２２ａ及び第五金属層１１２ａ、１１４ａと、第五金属層１１２ａ、１１４ａに対応する第五誘電層２２２ａを含む。第四金属層１０２ａは第一金属層１０２の外側に設けられる。第五金属層１１２ａ、１１４ａは第二金属層１１２、１１４の外側に設けられる。前述のように、回路設計に影響がないと、第五冗長金属層２０２ａ、２０４ａ、２０６ａは第五金属層１１２ａ、１１４ａがある同一層に設けられて、第五冗長金属層２０２ａ、２０４ａ、２０６ａの面積と第五金属層１１２ａ、１１４ａの第五面積との合計は、第四金属層１０２ａの第四面積に相当する。なお、第五冗長金属層２０２ａ、２０４ａ、２０６ａと第五金属層１１２ａ、１１４ａは、第四金属層１０２ａと第五金属層１１２ａ、１１４ａに平行して、第四金属層１０２ａと第五金属層１１２ａ、１１４ａとの中間面が基準線として、第四金属層１０２ａに対応する。

ちなみに、本発明において、多層基板全体から考えて、互いに対応する位置にある二つの金属層が隣接するか否かに関係なく、多層基板の内部に相対する第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４と、及び第四金属層１０２ａと第五金属層１１２ａ、１１４ａとは、対称構造を形成することによって、多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。なお、第四金属層１０２ａが第一金属層１０２の内側に位置し、第五金属層１１２ａ、１１４ａが第二金属層１１２、１１４の内側に位置する場合であっても、本発明を利用して、多層基板の応力をバランスすることができる。

図２は、本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第二実施例を示す図である。図２の左側に多層基板の立体図を示し、図２の右側に多層基板の断面図を示す。図２に示す多層基板は、第一金属層１０２と、第一金属層１０２に対応する第一誘電層１２２及び第二金属層１１２、１１４と、第二金属層１１２、１１４に対応する第二誘電層２２２とを含む。

この実施例において、第一金属層１０２のパタンは複雑であるが、第一金属層１０２が占める第一面積が第二金属層１１２、１１４の第二面積より大きくなる。ここで、本発明によって、回路設計に影響を及ばないように、面積が小さくて、分散な第二冗長金属層２０２、２０４、２０６は、第二金属層１１２、１１４がある同一層に設けられる。目的は第二冗長金属層２０２、２０４、２０６の面積と第二金属層１１２、１１４の第二面積との合計は、第一金属層１０２の第一面積に相当する。なお、第二冗長金属層２０２、２０４、２０６と第二金属層１１２、１１４は、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４に平行して、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４との中間面が基準線として、第一金属層１０２に対応する。従って、多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。

図３は、本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第三実施例を示す図である。図３の左側に多層基板の立体図を示す。図３の右側に多層基板の断面図を示す。図３に示す多層基板は、第一金属層１０２と、第一金属層１０２に対応する第一誘電層１２２及び第二金属層１１２、１１４と、第二金属層１１２、１１４に対応する第二誘電層２２２とを含む。

なお、多層基板はさらに、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４の間に設けられる第三金属層３０２及び第三金属層３０２に対応する第三誘電層３２２を含む。第三金属層３０２の占める面積は、第二金属層１１２、１１４の第二面積より小さくて、もちろん第一金属層１０２の第一面積より小さい。その場合に、第三金属層３０２及び第三誘電層３２２は、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４の間に設けられるが、第三金属層３０２が第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４との間の差異を無視して、第三金属層３０２の占める面積を考えてなくもよい。単に第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４の間の占める面積差異、位置差異を考えて結構である。すなわち前述のように、多層基板全体から考えて、多層基板の内部において対称構造を形成する。

従って、本発明は回路設計に影響を及ばないように、第二金属層１１２、１１４がある同一層に、面積が小さい第二冗長金属層２０２、２０６と、面積がより大きい第二冗長金属層２０４が設けられる。目的は、第二冗長金属層２０２、２０４、２０６の面積と第二金属層１１２、１１４の第二面積との合計は、第一金属層１０２の第一面積に相当するようにすることにある。なお、第二冗長金属層２０２、２０４、２０６と第二金属層１１２、１１４は、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４に平行して、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４との中間面が基準線として、第一金属層１０２に対応する。従って、多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。

図４は、本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第四実施例を示す図である。図４の左側に多層基板の立体図を示す。図４の右側に多層基板の断面図を示す。図４に示す多層基板は、第一金属層１０２と、第一金属層１０２に対応する第一誘電層１２２及び第二金属層１１２、１１４と、第二金属層１１２、１１４に対応する第二誘電層２２２とを含む。

第一金属層１０２の第一面積が第二金属層１１２、１１４の第二面積より大きくなる。前述の実施例と異なる点としては、第四実施例において、第一冗長スペース４０２、４０４、４０６、４０８、４１０を第一金属層１０２の中に設けられることによって、第一金属層１０２の第一面積が第一冗長スペース４０２、４０４、４０６、４０８、４１０の面積を減じるとは、第二金属層１１２、１１４の第二面積に相当する。なお、第一冗長スペース４０２、４０４、４０６、４０８、４１０以外の第一金属層１０２は、第一金属層１０２と第二金属層１１２に平行して、第一金属層１０２と第二金属層１１２との中間面が基準線として、第二金属層１１２に対応する。従って、多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。なお、第四実施例にも前述の第一実施例のように、多層基板はさらに、第一金属層１０２と第二金属層１１２、１１４の外側に設けられる第四誘電層と第五誘電層を含む。第四金属層の第四面積が第五金属層の第五面積より大きくなる。従って、本発明は、第四金属層の中に第四冗長スペースが設けられることによって、多層基板の内部において対称構造を形成する。位置上に相対する二つの金属層が隣接するか否かを考えてなくても、多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。

図５は、本発明における多層基板の応力をバランスする方法の第五実施例を示す図である。図５に示す多層基板は、第一表面誘電層５２２にパッド５００の位置に対応する開口５０２が設けられる。なお、多層基板の他の表面にはさらに、第二表面誘電層５２４を含む。本発明によって多層基板の中に異なる金属層または誘電層の占める面積及び位置を均質化する手段に基づいて、第二表面誘電層５２４に開口５０２の位置に対応する冗長開口６０２が設けられる。従って、多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。なお、前述の開口は多層基板の内部にある場合にも、本発明の多層基板の中に異なる金属層または誘電層の占める面積及び位置を均質化する手段に基づいて、前述多層基板の内部にある開口の位置に対応する冗長開口が設けられることによって、多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。

結論として、多層基板を製作するとき、回路設計に合わせて、前述の第一実施例〜第五実施例の単一または組合を運用すると、多層基板の中に異なる金属層または誘電層の占める面積及び位置を均質化することができる。すなわち、多層基板の応力をバランスすることができ、多層基板の変形を予防することができる。

当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本発明の好適な実施形態を上記の通り開示したが、これらは決して本発明を限定するものではない。本発明の主旨と範囲を脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の特許請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。

Claims (20)

1. 多層基板の応力をバランスする方法であって、前記多層基板は、第一金属層と、第二金属層とを含み、前記第一金属層の第一面積が前記第二金属層の第二面積より大きくて、少なくても一つの冗長金属層は前記第二金属層がある同一層に設けられて、前記少なくても一つの冗長金属層の面積と前記第二金属層の第二面積を加算した値が、前記第一金属層の第一面積に相当し、
   前記少なくても一つの冗長金属層と前記第二金属層の位置は、前記第一金属層と前記第二金属層に平行する前記第一金属層と前記第二金属層との中間面を基準として、前記第一金属層の位置に対応し、
   多層基板の中の異なる金属層あるいは誘電層が占める面積及び位置を均質化する、
   ことを特徴とする多層基板の応力をバランスする方法。
2. 前記多層基板の一つの表面には、少なくても一つの開口を有する第一表面誘電層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多層基板の応力をバランスする方法。
3. 前記多層基板の他の表面には、前記少なくても一つの開口の位置と対応する少なくても一つの開口を有する第二表面誘電層がさらに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の多層基板の応力をバランスする方法。
4. 少なくても一つの第一冗長スペースは前記第一金属層の中に設けられて、前記第一金属層の第一面積から前記少なくても一つの第一冗長スペースの面積を減じた値は、前記第二金属層の第二面積に相当することを特徴とする請求項１に記載の多層基板の応力をバランスする方法。
5. 前記第二金属層の位置は、前記第一金属層と前記第二金属層に平行する前記第一金属層と前記第二金属層との中間面を基準として、前記少なくでも一つの第一冗長スペース以外の前記第一金属層の位置に対応することを特徴とする請求項４に記載の多層基板の応力をバランスする方法。
6. 前記多層基板の一つの表面には、少なくても一つの開口を有する第一表面誘電層がさらに設けられていることを特徴とする請求項４に記載の多層基板の応力をバランスする方法。
7. 前記多層基板の他の表面には、前記少なくても一つの開口の位置と対応する少なくても一つの開口を有する第二表面誘電層がさらに設けられていることを特徴とする請求項４に記載の多層基板の応力をバランスする方法。
8. 前記多層基板は、一つの表面に設けられる第一表面誘電層と、前記多層基板の他の表面に設けられる第二表面誘電層とを含み、前記第一表面誘電層は少なくても一つの開口を有し、前記第二表面誘電層は前記第一表面誘電層の前記少なくても一つの開口の位置と対応する少なくても一つの開口を有することを特徴とする請求項１に記載の多層基板の応力をバランスする方法。
9. 前記多層基板は、前記多層基板の中に設けられる第一誘電層と、前記多層基板の中に設けられる第二誘電層とを含み、前記第一誘電層は少なくても一つの開口を有し、前記第二誘電層は前記第一誘電層の前記少なくても一つの開口の位置と対応する少なくても一つの開口を有することを特徴とする請求項１に記載の多層基板の応力をバランスする方法。
10. 第一金属層と、第二金属層とを含む多層基板であって、前記第一金属層の第一面積が前記第二金属層の第二面積より大きくて、少なくても一つの冗長金属層は前記第二金属層がある同一層に設けられて、前記少なくても一つの冗長金属層の面積と前記第二金属層の第二面積を加算した値が、前記第一金属層の第一面積に相当し、
    前記少なくても一つの冗長金属層と前記第二金属層の位置は、前記第一金属層と前記第二金属層に平行する前記第一金属層と前記第二金属層との中間面を基準として、前記第一金属層の位置に対応し、
    多層基板の中の異なる金属層あるいは誘電層が占める面積及び位置を均質化する、
    ことを特徴とする多層基板。
11. 前記多層基板は、前記第一金属層の外側に設けられる第四金属層と、前記第二金属層の外側に設けられる第五金属層とを含み、前記第四金属層の第四面積が前記第五金属層の第五面積より大きくて、少なくても一つの第五冗長金属層は前記第五金属層がある同一層に設けられて、前記少なくても一つの第五冗長金属層の面積と前記第五金属層の第五面積とは、前記第四金属層の第四面積に相当することを特徴とする請求項１０に記載の多層基板。
12. 前記少なくても一つの第五冗長金属層と前記第五金属層の位置は、前記第四金属層と前記第五金属層に平行する前記第四金属層と前記第五金属層との中間面を基準として、前記第四金属層の位置に対応することを特徴とする請求項１１に記載の多層基板。
13. 前記多層基板の一つの表面には、少なくても一つの開口を有する第一表面誘電層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の多層基板。
14. 前記多層基板の他の表面には、前記少なくても一つの開口の位置と対応する少なくても一つの開口を有する第二表面誘電層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の多層基板。
15. 少なくても一つの第一冗長スペースは前記第一金属層の中に設けられて、前記第一金属層の第一面積から前記少なくても一つの第一冗長スペースの面積を減じた値は、前記第二金属層の第二面積に相当することを特徴とする請求項１０に記載の多層基板。
16. 前記第二金属層の位置は、前記第一金属層と前記第二金属層に平行する前記第一金属層と前記第二金属層との中間面を基準として、前記少なくても一つの第一冗長スペース以外の前記第一金属層の位置に対応することを特徴とする請求項１５に記載の多層基板。
17. 前記多層基板は、前記第一金属層の外側に設けられる第四金属層と、前記第二金属層の外側に設けられる第五金属層とを含み、前記第四金属層の第四面積が前記第五金属層の第五面積より大きくて、少なくても一つの第四冗長スペースは前記第四金属層の中に設けられて、前記第四金属層の第四面積から前記少なくても一つの第四冗長スペースの面積を減じた値は、前記第五金属層の第五面積に相当することを特徴とする請求項１５に記載の多層基板。
18. 前記第五金属層の位置は、前記第四金属層と前記第五金属層に平行する前記第四金属層と前記第五金属層との中間面を基準として、前記少なくても一つの第四冗長スペース以外の前記第四金属層の位置に対応することを特徴とする請求項１７に記載の多層基板。
19. 前記多層基板の一つの表面には、少なくても一つの開口を有する第一表面誘電層さらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の多層基板。
20. 前記多層基板の他の表面には、前記少なくても一つの開口の位置と対応する少なくても一つの開口を有する第二表面誘電層がさらに設けられていることを特徴とする請求項１９に記載の多層基板。