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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024176574
(43)【公開日】2024-12-19
(54)【発明の名称】多層配線基板およびその設計方法
(51)【国際特許分類】
H05K 3/46 20060101AFI20241212BHJP
【ＦＩ】
H05K3/46 T
H05K3/46 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023095246
(22)【出願日】2023-06-09
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000062
【氏名又は名称】弁理士法人第一国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】林 明宏
【テーマコード（参考）】
5E316
【Ｆターム（参考）】
5E316AA02
5E316AA12
5E316AA15
5E316AA32
5E316AA43
5E316CC09
5E316CC10
5E316CC13
5E316CC14
5E316CC32
5E316CC34
5E316CC35
5E316CC36
5E316CC37
5E316CC38
5E316DD17
5E316DD23
5E316DD24
5E316DD33
5E316DD47
5E316EE33
5E316FF07
5E316FF09
5E316FF10
5E316FF13
5E316FF14
5E316GG15
5E316GG17
5E316GG22
5E316GG23
5E316GG28
5E316HH11
5E316JJ02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】導体や絶縁樹脂の面積や厚さ（体積）を変更することなく反りを低減することが可能な多層配線基板及びその設計方法を提供する。
【解決手段】多層配線基板１００は、第１面と第１面に対向する第２面とを有するコア基板１と、コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層１１と第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層１３とを含む第１のビルドアップ層５１と、コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層１２と第２の絶縁樹脂層１２上に形成された第２の導体層１４とを含む第２のビルドアップ層５２と、を備える、１の導体層の体積の総和Ｖ１＞第２の導体層の体積の総和Ｖ２、第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１≒第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２の場合、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２の熱膨張係数の関係は、式（１）で求められる値の±２０％の範囲に含まれる。
【選択図】図１
【解決手段】多層配線基板１００は、第１面と第１面に対向する第２面とを有するコア基板１と、コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層１１と第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層１３とを含む第１のビルドアップ層５１と、コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層１２と第２の絶縁樹脂層１２上に形成された第２の導体層１４とを含む第２のビルドアップ層５２と、を備える、１の導体層の体積の総和Ｖ１＞第２の導体層の体積の総和Ｖ２、第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１≒第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２の場合、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２の熱膨張係数の関係は、式（１）で求められる値の±２０％の範囲に含まれる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第２の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式（１）で求められる値の±２０％の範囲に含まれることを特徴とする多層配線基板。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第２の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式（１）で求められる値の±２０％の範囲に含まれることを特徴とする多層配線基板。
【数1】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【請求項2】
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上の第２の導体層とが交互に積層されてなる第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＜Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式（２）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上の第２の導体層とが交互に積層されてなる第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＜Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式（２）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板。
【数2】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【請求項3】
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、α１≒α２＞αｃの場合、前記第２の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層の弾性率の関係が以下の式（３）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
αｃ：第１の導体層および第２の導体層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、α１≒α２＞αｃの場合、前記第２の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層の弾性率の関係が以下の式（３）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板。
【数3】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
αｃ：第１の導体層および第２の導体層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【請求項4】
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＜Ｖ２、α１≒α２＞αｃの場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係が以下の式（４）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
αｃ：第１の導体層および第２の導体層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＜Ｖ２、α１≒α２＞αｃの場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係が以下の式（４）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板。
【数4】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
αｃ：第１の導体層および第２の導体層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【請求項5】
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板の設計方法であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第２の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式（１）で求められる値の±２０％の範囲に含まれることを特徴とする多層配線基板の設計方法。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第２の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式（１）で求められる値の±２０％の範囲に含まれることを特徴とする多層配線基板の設計方法。
【数5】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【請求項6】
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板の設計方法であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上の第２の導体層とが交互に積層されてなる第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＜Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式（２）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板の設計方法。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上の第２の導体層とが交互に積層されてなる第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＜Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式（２）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板の設計方法。
【数6】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【請求項7】
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板の設計方法であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、α１≒α２＞αｃの場合、前記第２の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層の弾性率の関係が以下の式（３）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板の設計方法。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
αｃ：第１の導体層および第２の導体層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、α１≒α２＞αｃの場合、前記第２の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層の弾性率の関係が以下の式（３）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板の設計方法。
【数7】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
αｃ：第１の導体層および第２の導体層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【請求項8】
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板の設計方法であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＜Ｖ２、α１≒α２＞αｃの場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係が以下の式（４）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板の設計方法。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
αｃ：第１の導体層および第２の導体層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＜Ｖ２、α１≒α２＞αｃの場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係が以下の式（４）で求められる値の±２０％の範囲となることを特徴とする多層配線基板の設計方法。
【数8】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
αｃ：第１の導体層および第２の導体層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体素子（チップ）等の電子部品を実装するのに用いられる多層配線基板およびその設計方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、電子デバイスに関し、高機能化等の要求に伴う高集積化や、実装されるチップ数の増加による大型化が進んでいる。そして、これらに使用される多層配線基板において、チップ実装信頼性の向上のために低反り化が求められている。
【0003】
特許文献１には、コア基板１５と、コア基板１５の上下面に同数ずつ積層された絶縁層１６ａ～１６ｄと、コア基板１５の上下面および絶縁層１６ａ～１６ｄの表面にそれぞれ異なる占有面積率で被着された導体層１３と、を具備してなる配線基板Ａが開示されている。配線基板Ａにおいて、コア基板１５の上下面の導体層１３同士、およびコア基板１５を中心にして上面側および下面側のそれぞれ同順位に位置する導体層１３同士において、占有面積率の大きい方の導体厚みが、占有面積率の小さい方の導体厚みよりも薄くなるように形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１６－１３９６３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
多層配線基板の反りを低減するためには、コア基板の第１面上に設けられた第１のビルドアップ層と第１面に対向する第２面上に設けられた第２のビルドアップ層において、導体の体積の総和および樹脂の体積の総和を共通にすることが理想的である。しかし、第１のビルドアップ層と第２のビルドアップ層の間で配線パターンが異なるため、残銅率（銅の面積）を一致させることが難しく、また、配線の接続信頼性やビア構造の加工性の観点から、第１のビルドアップ層と第２のビルドアップ層の間で導体や樹脂の厚みを一致させることも現実的に難しい。
【0006】
本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、導体や絶縁樹脂の面積や厚さ（体積）を変更することなく反りを低減することが可能な多層配線基板およびその設計方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、代表的な本発明の多層配線基板の一つは、
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式で求められる値の±２０％の範囲に含まれることを特徴とする多層配線基板。
但し、Ｓ：多層配線基板の面積（単位：μｍ２）
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
はんだバンプを介したフリップチップ接続で半導体素子を実装可能な多層配線基板であって、
前記多層配線基板は、有機絶縁材料を使用した絶縁層と、導体材料を使用した配線層とが、交互に積層された多層構造を有しており、
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するコア基板と、
前記コア基板の第１面上に設けられ、第１の絶縁樹脂層と前記第１の絶縁樹脂層上に形成された第１の導体層とを含む第１のビルドアップ層と、
前記コア基板の第２面上に設けられ、第２の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層上に形成された第２の導体層とを含む第２のビルドアップ層と、を備え、
Ｖ１＞Ｖ２、Ｅ１≒Ｅ２の場合、前記第１の絶縁樹脂層と前記第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係が以下の式で求められる値の±２０％の範囲に含まれることを特徴とする多層配線基板。
【数1】
Ｖ１：第１の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
Ｖ２：第２の導体層の体積の総和（単位：μｍ３）
α１：第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
α２：第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数（単位：ｐｐｍ／℃）
Ｅ１：第１の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
Ｅ２：第２の絶縁樹脂層の弾性率（単位：ＧＰａ）
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、導体や絶縁樹脂の面積や厚さ（体積）を変更することなく反りを低減することが可能な多層配線基板およびその設計方法を提供することが可能となる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態における説明により明らかにされる。
上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態における説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。図面の寸法比率は、説明の都合上実際の比率と異なる場合や、層数や構成の一部が図面から省略される場合がある。そのため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
【0011】
なお、本開示において、「面」とは、板状部材の面のみならず、板状部材に含まれる層について、板状部材の面と略平行な層の界面も指すことがある。また、「上面」、「下面」とは、板状部材や板状部材に含まれる層を図示した場合の、図面上の上方又は下方に示される面を意味する。なお、「上面」、「下面」については、「第１面」、「第２面」と称することもある。
【0012】
また、「上方」とは、板状部材又は層を水平に載置した場合の垂直上方の方向を意味する。さらに、「上方」及びこれと反対の「下方」については、これらを「Ｚ軸プラス方向」、「Ｚ軸マイナス方向」ということがあり、水平方向については、「Ｘ軸方向」、「Ｙ軸方向」ということがある。
【0013】
また、「層」という場合、必ずしも物体が均一に形成された状態を指す必要はない。間隙を持つパターンを有する物体や、個片化された物体のまとまりであってもよい。たとえば、コア基板の主面に平行な面のうち、同一の面に形成された複数の導体を指して「導体層」という場合がある。
【0014】
＜第１の実施形態＞
図１を参照して第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る多層配線基板を示す図である。ここでは、多層配線基板の断面図が示されている。なお、本開示における多層配線基板には、はんだバンプを介したフリップチップ接続を適用して、半導体素子を実装することが可能である。
図１を参照して第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態に係る多層配線基板を示す図である。ここでは、多層配線基板の断面図が示されている。なお、本開示における多層配線基板には、はんだバンプを介したフリップチップ接続を適用して、半導体素子を実装することが可能である。
【0015】
（多層配線基板の構成）
多層配線基板１００は、第１面と第１面に対向する第２面を有するコア基板１と、コア基板１の第１面上に設けられた第１のビルドアップ層５１と、コア基板１の第２面上に設けられた第２のビルドアップ層５２を備える。第１のビルドアップ層５１は、第１の絶縁樹脂層１１と第１の絶縁樹脂層１１上に形成された第１の導体層１３とを含む。第１の絶縁樹脂層１１と第１の導体層１３は、交互に積層されている。また、第２のビルドアップ層５２は、第２の絶縁樹脂層１２と第２の絶縁樹脂層１２上に形成された第２の導体層１４とを含む。第２の絶縁樹脂層１２と第２の導体層１４は、交互に積層されている。
なお、図１においては、第１のビルドアップ層５１の層数は２層であり、第２のビルドアップ層５２の層数は２層である場合を示すが、層数はこれに限定されない。
また、第１のビルドアップ層５１および第２のビルドアップ層５２には、ソルダーレジスト層１７が形成される。第１のパッド部５３と第２のパッド部５４は、コア基板１を貫通する電極を通じて、導通している。
多層配線基板１００は、第１面と第１面に対向する第２面を有するコア基板１と、コア基板１の第１面上に設けられた第１のビルドアップ層５１と、コア基板１の第２面上に設けられた第２のビルドアップ層５２を備える。第１のビルドアップ層５１は、第１の絶縁樹脂層１１と第１の絶縁樹脂層１１上に形成された第１の導体層１３とを含む。第１の絶縁樹脂層１１と第１の導体層１３は、交互に積層されている。また、第２のビルドアップ層５２は、第２の絶縁樹脂層１２と第２の絶縁樹脂層１２上に形成された第２の導体層１４とを含む。第２の絶縁樹脂層１２と第２の導体層１４は、交互に積層されている。
なお、図１においては、第１のビルドアップ層５１の層数は２層であり、第２のビルドアップ層５２の層数は２層である場合を示すが、層数はこれに限定されない。
また、第１のビルドアップ層５１および第２のビルドアップ層５２には、ソルダーレジスト層１７が形成される。第１のパッド部５３と第２のパッド部５４は、コア基板１を貫通する電極を通じて、導通している。
【0016】
（絶縁樹脂層の組成）
第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂またはそれらを混合したから構成することができる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、またはこれらの２つ以上の組み合わせからなり、これらの樹脂には、無機フィラーまたは有機フィラーを含有してもよい。
第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂またはそれらを混合したから構成することができる。例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、またはこれらの２つ以上の組み合わせからなり、これらの樹脂には、無機フィラーまたは有機フィラーを含有してもよい。
【0017】
第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２は、次の関係を満たす熱膨張係数を持つ樹脂が材料に選択される。すなわち、完成予定の多層配線基板１００をＺ軸方向から見た場合の多層配線基板１００の面積（すなわち、第１面または第２面の面積）をＳ（単位：μｍ２）とし、第１のビルドアップ層５１に含まれる第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２に含まれる第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）の関係がＶ１＞Ｖ２、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１（単位：ＧＰａ）と第２の樹脂の弾性率Ｅ２（単位：ＧＰａ）の関係がＥ１≒Ｅ２のとき、第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数α２（単位：ｐｐｍ／℃）と第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数α１（単位：ｐｐｍ／℃）の差が下記式（１）で求められる値の±２０％の範囲に含まれる樹脂を用いる。
つまり、第１の絶縁樹脂層に熱膨張係数α１の樹脂を用いた場合、式（１ａ）より熱膨張係数α２を算出し、第２の絶縁樹脂層に熱膨張係数α２の樹脂が用いられる。
つまり、第１の絶縁樹脂層に熱膨張係数α１の樹脂を用いた場合、式（１ａ）より熱膨張係数α２を算出し、第２の絶縁樹脂層に熱膨張係数α２の樹脂が用いられる。
【0018】
【数1】
【0019】
【数2】
【0020】
式（１）の導出については、後述する。また、第１の絶縁樹脂層１１、第２の絶縁樹脂層１２は、第１の導体層１３、第２の導体層１４は、式（１）の条件を満たすように選択して、多層配線基板を設計している。
【0021】
なお、弾性率とは、材料の弾性体としての特性を反映しており、材料の変形しにくさを表す値である。弾性率は、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）を用いた測定によって得られる。材料を加熱しながら測定することによって、所望の温度の弾性率を測定することができる。
【0022】
また、熱膨張係数（ＣＴＥ：coefficient of thermal expansion）とは、所定の温度範囲における温度の上昇に対応して長さの変化する割合を表す値である。熱膨張係数は、熱機械分析装置（ＴＭＡ）を用いた測定によって得られる。本実施形態における熱膨張係数は、ガラス転移点以下の値を用いる。
【0023】
（導体層の組成）
第１の導体層１３は、後述するように、コア基板１に近いほうから順に形成されたシード層１３ａおよびめっき層１３ｂを有する。導体層１３には、配線、ビア、パッド、シールド、グランド、ダミーなどの様々なパターンが含まれ得るが、図１においては配線、ビア、パッド部を示す。
図示していないが第２の導体層１４も第１の導体層と同様である。
第１の導体層１３は、後述するように、コア基板１に近いほうから順に形成されたシード層１３ａおよびめっき層１３ｂを有する。導体層１３には、配線、ビア、パッド、シールド、グランド、ダミーなどの様々なパターンが含まれ得るが、図１においては配線、ビア、パッド部を示す。
図示していないが第２の導体層１４も第１の導体層と同様である。
【0024】
［シード層］
シード層１３ａは、第１の絶縁樹脂層１１上に積層される層である。シード層１３ａを構成する材料は特に制限されないが、無電解めっき法で形成する場合、例えば、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｓｎ、ＮｉおよびＣｒなどの金属材料を用いることができる。スパッタリング法で形成する場合、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＡｌＣｕ、ＮｉＦｅ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum-doped Zinc Oxide）、ＺｎＯ、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＴｉＮ、Ｃｕ３Ｎ４、Ｃｕ合金のうちの少なくとも１つを含む材料を用いることができる。
シード層１３ａは、第１の絶縁樹脂層１１上に積層される層である。シード層１３ａを構成する材料は特に制限されないが、無電解めっき法で形成する場合、例えば、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｓｎ、ＮｉおよびＣｒなどの金属材料を用いることができる。スパッタリング法で形成する場合、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＡｌＣｕ、ＮｉＦｅ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum-doped Zinc Oxide）、ＺｎＯ、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＴｉＮ、Ｃｕ３Ｎ４、Ｃｕ合金のうちの少なくとも１つを含む材料を用いることができる。
【0025】
［めっき層］
めっき層１３ｂは、シード層１３ａの上面（第１の絶縁樹脂層１１と反対側の面）に積層されるそうである。めっき層１３ｂを構成する材料は、主に金属であり、種類は特に制限されないが、例えば、ＣｕおよびＣｕ合金、ＡｇおよびＡｇ合金、Ｓｎ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｆｅのうち少なくとも１つをふくむ材料を用いることができる。
めっき層１３ｂは、シード層１３ａの上面（第１の絶縁樹脂層１１と反対側の面）に積層されるそうである。めっき層１３ｂを構成する材料は、主に金属であり、種類は特に制限されないが、例えば、ＣｕおよびＣｕ合金、ＡｇおよびＡｇ合金、Ｓｎ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｆｅのうち少なくとも１つをふくむ材料を用いることができる。
【0026】
図２は、第１の実施形態に係る多層配線基板の実装状態の一例を示す図である。ここでは、多層配線基板１００に半導体素子３４（シリコンチップ）が実装された半導体装置となった状態が断面図によって示されている。この半導体装置において、半導体素子３４の電極端子は、はんだバンプ２０等の導電性材料を介して多層配線基板１００上の対応する第１のパッド部５３に電気的に接続されている、いわゆるフリップチップ実装がされている。さらに、実装した半導体素子３４と多層配線基板１００との間の空隙には、熱硬化性のエポキシ系樹脂等のアンダーフィル樹脂３５が充填されており、加熱硬化によって半導体素子３４と多層配線基板１００との機械的な接合が確保されている。
【0027】
一方、半導体素子３４実装面側と反対側のソルダーレジスト層１７から露出する第１のパッド部５３には、外部接続端子として用いられるはんだバンプ２０が半導体素子３４実装後に形成される。このはんだバンプ２０を介して多層配線基板１００はマザーボード等に実装される。
【0028】
＜第２の実施形態＞
第２の実施形態については、第１の実施形態との相違点である絶縁樹脂層を説明する。そのほかの構成については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
第２の実施形態については、第１の実施形態との相違点である絶縁樹脂層を説明する。そのほかの構成については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【0029】
（絶縁樹脂層）
第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から構成される。例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。また、熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。これらの樹脂には、無機フィラーまたは有機フィラーを含有させてもよい。また、第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、感光性樹脂を用いて形成されてもよい。
第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から構成される。例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。また、熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。これらの樹脂には、無機フィラーまたは有機フィラーを含有させてもよい。また、第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、感光性樹脂を用いて形成されてもよい。
【0030】
第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２は、次の関係を満たす熱膨張係数を持つ樹脂が材料に選択される。すなわち、完成予定の多層配線基板１００をＺ軸方向から見た場合の多層配線基板１００の面積（すなわち、第１面または第２面の面積）をＳ（単位：μｍ２）とし、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）の関係がＶ１＜Ｖ２、第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１（単位：ＧＰａ）と第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２（単位：ＧＰａ）の関係がＥ１≒Ｅ２のとき、第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数α１（単位：ｐｐｍ／℃）と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数α２（単位：ｐｐｍ／℃）の差が下記式（２）で求められる値の±２０％の範囲に含まれる樹脂を用いる。
つまり、第２の絶縁樹脂層に熱膨張係数α２の樹脂を用いた場合、式（２ａ）より熱膨張係数α１を算出し、第１の絶縁樹脂層に熱膨張係数α１の樹脂が用いられる。
つまり、第２の絶縁樹脂層に熱膨張係数α２の樹脂を用いた場合、式（２ａ）より熱膨張係数α１を算出し、第１の絶縁樹脂層に熱膨張係数α１の樹脂が用いられる。
【0031】
【数3】
【0032】
【数4】
【0033】
なお、式（２）の導出については、後述する。また、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２は、第１の導体層１３、第２の導体層１４は、式（２）の条件を満たすように選択して、多層配線基板を設計している。
【0034】
＜第３の実施形態＞
第３の実施形態については、第１の実施形態との相違点である絶縁樹脂層を説明する。そのほかの構成については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
第３の実施形態については、第１の実施形態との相違点である絶縁樹脂層を説明する。そのほかの構成については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【0035】
（絶縁樹脂層）
第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から構成される。例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。また、熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。これらの樹脂には、無機フィラーまたは有機フィラーを含有させてもよい。また、第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、感光性樹脂を用いて構成してもよい。
第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から構成される。例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。また、熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。これらの樹脂には、無機フィラーまたは有機フィラーを含有させてもよい。また、第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、感光性樹脂を用いて構成してもよい。
【0036】
第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２は、次の関係を満たす熱膨張係数を持つ樹脂が材料に選択される。すなわち、完成予定の多層配線基板１００をＺ軸方向から見た場合の多層配線基板の面積（すなわち、第１面または第２面の面積）をＳ（単位：μｍ２）とし、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）の関係がＶ１＞Ｖ２、第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数α１（単位：ｐｐｍ／℃）と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数α２（単位：ｐｐｍ／℃）と第１の導体層１３および第２の導体層１４の熱膨張係数αｃ（単位：ｐｐｍ／℃）の関係がα１≒α２＞αｃのとき、第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２（単位：ＧＰａ）と第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１（単位：ＧＰａ）の差が下記式（３）で求められる値の±２０％の範囲に含まれる樹脂を用いる。
つまり、第１の絶縁樹脂層に弾性率Ｅ１の樹脂を用いた場合、式（３ａ）より熱膨張係数Ｅ２を算出し、第２の絶縁樹脂層に熱膨張係数Ｅ２の樹脂が用いられる。
つまり、第１の絶縁樹脂層に弾性率Ｅ１の樹脂を用いた場合、式（３ａ）より熱膨張係数Ｅ２を算出し、第２の絶縁樹脂層に熱膨張係数Ｅ２の樹脂が用いられる。
【0037】
【数5】
【0038】
【数6】
【0039】
なお、式（３）の導出については、後述する。また、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２は、第１の導体層１３、第２の導体層１４は、式（３）の条件を満たすように選択して、多層配線基板を設計している。
【0040】
＜第４の実施形態＞
第４の実施形態については、第１の実施形態との相違点である絶縁樹脂層を説明する。そのほかの構成については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
第４の実施形態については、第１の実施形態との相違点である絶縁樹脂層を説明する。そのほかの構成については、第１の実施形態と同様であるため説明を省略する。
【0041】
（絶縁樹脂層）
第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から構成される例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。また、熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。これらの樹脂には、無機フィラーまたは有機フィラーを含有させてもよい。また、第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、感光性樹脂を用いて形成されてもよい。
第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂から構成される例えば、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。また、熱可塑性樹脂としては、アクリル樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、マレイミド樹脂、液晶ポリマー、フッ素樹脂、のうちの少なくとも１つを含む樹脂を用いることが可能である。これらの樹脂には、無機フィラーまたは有機フィラーを含有させてもよい。また、第１の絶縁樹脂層１１および第２の絶縁樹脂層１２は、感光性樹脂を用いて形成されてもよい。
【0042】
第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２は、次の関係を満たす熱膨張係数を持つ樹脂が材料に選択される。すなわち、完成予定の多層配線基板１００をＺ軸方向から見た場合の多層配線基板１００の面積（すなわち、第１面または第２面の面積）をＳ（単位：μｍ２）とし、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）の関係がＶ１＜Ｖ２、第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数α１（単位：ｐｐｍ／℃）と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数α２（単位：ｐｐｍ／℃）と第１の導体層１３および第２の導体層１４の熱膨張係数αｃ（単位：ｐｐｍ／℃）の関係がα１≒α２＞αｃのとき、第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１（単位：ＧＰａ）と第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２（単位：ＧＰａ）の差が下記式（４）で求められる値の±２０％の範囲となる樹脂を用いる。
つまり、第１の絶縁樹脂層に弾性率Ｅ１の樹脂を用いた場合、式（４ａ）より熱膨張係数Ｅ２を算出し、第２の絶縁樹脂層に熱膨張係数Ｅ２の樹脂が用いられる。
つまり、第１の絶縁樹脂層に弾性率Ｅ１の樹脂を用いた場合、式（４ａ）より熱膨張係数Ｅ２を算出し、第２の絶縁樹脂層に熱膨張係数Ｅ２の樹脂が用いられる。
【0043】
【数7】
【0044】
【数8】
【0045】
なお、式（４）の導出については、後述する。また、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２は、第１の導体層１３、第２の導体層１４は、式（４）の条件を満たすように選択して、多層配線基板を設計している。
【0046】
［実施例］
＜式（１）から式（４）の導出＞
次に、実施例１から実施例６を参照して、式（１）から（４）の導出を説明する。実施例１から実施例３は、第１の絶縁樹脂層１１の弾性率と第２の絶縁樹脂層１２の弾性率がほぼ等しい場合に、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２の熱膨張係数の算出するためのシミュレーションである。実施例４から実施例６は、第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数がほぼ等しく、かつ第１の導体層１３および第２の導体層１４の熱膨張係数よりも大きい場合に、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２の弾性率を算出するためのシミュレーションである。
図１に示した多層配線基板１００について、板理論を用いて反りのシミュレーションを実行した。具体的には、多層配線基板１００は、６５ｍｍ×６５ｍｍの矩形状とし、コア基板１から表裏に絶縁樹脂層および導体層をそれぞれ７層積層し、最後にソルダーレジストを積層した構造とした。反りに影響の少ないはんだは除外した。また、コア樹脂１ａの厚さを１２００μｍ、絶縁樹脂層１層あたりの厚さを３３μｍ、ソルダーレジストの厚さを１５μｍとした。導体層に関しては、銅を想定し、板理論を用いるために導体層１層あたりの厚さ１５μｍと残銅率から体積換算し、基板の面積をＳ（単位：μｍ２）で割って残銅率１００％としたときの厚さとした。そして、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値を１０μｍ（残銅差率換算で約８．３％）、２０μｍ（残銅差率換算で約１６．７％）、３０μｍ（残銅差率換算で約２５．０％）、となるときの、多層配線基板の応力フリーとなる温度１８０℃（絶縁樹脂層のキュア温度）から常温２３度に下げたときの反り量が０μｍとなる絶縁樹脂の熱膨張係数と弾性率をシミュレーションより計算した。この時用いた熱膨張係数はガラス転移温度以下のものである。なお、本開示の方法は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂のいずれの場合にも適用することが可能である。
＜式（１）から式（４）の導出＞
次に、実施例１から実施例６を参照して、式（１）から（４）の導出を説明する。実施例１から実施例３は、第１の絶縁樹脂層１１の弾性率と第２の絶縁樹脂層１２の弾性率がほぼ等しい場合に、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２の熱膨張係数の算出するためのシミュレーションである。実施例４から実施例６は、第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数がほぼ等しく、かつ第１の導体層１３および第２の導体層１４の熱膨張係数よりも大きい場合に、第１の絶縁樹脂層１１と第２の絶縁樹脂層１２の弾性率を算出するためのシミュレーションである。
図１に示した多層配線基板１００について、板理論を用いて反りのシミュレーションを実行した。具体的には、多層配線基板１００は、６５ｍｍ×６５ｍｍの矩形状とし、コア基板１から表裏に絶縁樹脂層および導体層をそれぞれ７層積層し、最後にソルダーレジストを積層した構造とした。反りに影響の少ないはんだは除外した。また、コア樹脂１ａの厚さを１２００μｍ、絶縁樹脂層１層あたりの厚さを３３μｍ、ソルダーレジストの厚さを１５μｍとした。導体層に関しては、銅を想定し、板理論を用いるために導体層１層あたりの厚さ１５μｍと残銅率から体積換算し、基板の面積をＳ（単位：μｍ２）で割って残銅率１００％としたときの厚さとした。そして、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値を１０μｍ（残銅差率換算で約８．３％）、２０μｍ（残銅差率換算で約１６．７％）、３０μｍ（残銅差率換算で約２５．０％）、となるときの、多層配線基板の応力フリーとなる温度１８０℃（絶縁樹脂層のキュア温度）から常温２３度に下げたときの反り量が０μｍとなる絶縁樹脂の熱膨張係数と弾性率をシミュレーションより計算した。この時用いた熱膨張係数はガラス転移温度以下のものである。なお、本開示の方法は、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、感光性樹脂のいずれの場合にも適用することが可能である。
【0047】
＜実施例１＞
実施例１においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が１０μｍ（残銅差率換算で約８．３％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１を１５、２５、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１および第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係（差α２－α１）をシミュレーションより算出した。その結果を表１に示す。また、図３は、表１をグラフにして示す図である。
実施例１においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が１０μｍ（残銅差率換算で約８．３％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１を１５、２５、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１および第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係（差α２－α１）をシミュレーションより算出した。その結果を表１に示す。また、図３は、表１をグラフにして示す図である。
【表1】
【0048】
＜実施例２＞
実施例２においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が２０μｍ（残銅差率換算で約１６．７％）、第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数α１を１５、２５、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１および第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係（差α２－α１）をシミュレーションより算出した。その結果を表２に示す。また、図４は、表２をグラフにして示す図である。
実施例２においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が２０μｍ（残銅差率換算で約１６．７％）、第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数α１を１５、２５、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１および第２の絶縁樹脂層の弾性率Ｅ２を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係（差α２－α１）をシミュレーションより算出した。その結果を表２に示す。また、図４は、表２をグラフにして示す図である。
【表2】
【0049】
＜実施例３＞
実施例３においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が３０μｍ（残銅差率換算で約２５．０％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１を１５、２５、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１および第２の絶縁樹脂の弾性率Ｅ２を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係（差α２－α１）をシミュレーションより算出した。その結果を表３に示す。また、図５は、表３をグラフにして示す図である。
実施例３においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が３０μｍ（残銅差率換算で約２５．０％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１を１５、２５、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１および第２の絶縁樹脂の弾性率Ｅ２を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数の関係（差α２－α１）をシミュレーションより算出した。その結果を表３に示す。また、図５は、表３をグラフにして示す図である。
【表3】
【0050】
これら実施例１～３のシミュレーション結果および図３～５より、反りが０となる熱膨張係数差の関係式を求めた。先ず、図３～５に示すように（α２－α１）とα１の間の関係式は直線近似されると想定し、実施例１の結果の近似式を算出する。ここで、近似式の各熱膨張係数α１の時の傾きと切片に関し、絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１≒Ｅ２と仮定し、Ｅ１（またはＥ２）を変数としたグラフにする。図６は、実施例１のシミュレーション結果を回帰分析する図である。図６に示されるように、傾きは線形に近似され、切片は２次関数に近似された。図６に示される近似関数におけるｘに絶縁樹脂層の弾性率Ｅ１を代入して、実施例１の結果の近似式を算出した。最後に、切片を示す２次関数に（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値をかけたときに実施例２または３のシミュレーション結果と整合するように補正値を計算した。これらの結果、第１の絶縁樹脂層の熱膨張係数α１と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数α２の関係を式にすると、上述の式（１）にあらわすことができる。
【0051】
また、Ｖ１＜Ｖ２の場合は、反りの方向が逆転するため、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１と第２の絶縁樹脂の熱膨張係数α２の関係を式にすると、上述の式（２）にあらわすことができる。
【0052】
＜実施例４＞
実施例４から実施例６を参照して、第１の絶縁樹脂層１１の熱膨張係数α１、第２の絶縁樹脂層１２の熱膨張係数α２、第１の導体層１３の熱膨張係数と第２の導体層１４の熱膨張係数が等しいとし（ここで、第１の導体層１３と第２の導体層１４の熱膨張係数をαｃとする）、かつ、α１≒α２＞αｃの場合について説明する。
実施例４においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が１０μｍ（残銅差率換算で約８．３％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１および第２の熱膨張係数を２５、３０、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係（差Ｅ２－Ｅ１）をシミュレーションより算出した。その結果を表４に示す。また、図７は、表４をグラフにして示す図である。
実施例４から実施例６を参照して、第１の絶縁樹脂層１１の熱膨張係数α１、第２の絶縁樹脂層１２の熱膨張係数α２、第１の導体層１３の熱膨張係数と第２の導体層１４の熱膨張係数が等しいとし（ここで、第１の導体層１３と第２の導体層１４の熱膨張係数をαｃとする）、かつ、α１≒α２＞αｃの場合について説明する。
実施例４においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が１０μｍ（残銅差率換算で約８．３％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１および第２の熱膨張係数を２５、３０、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係（差Ｅ２－Ｅ１）をシミュレーションより算出した。その結果を表４に示す。また、図７は、表４をグラフにして示す図である。
【表4】
【0053】
＜実施例５＞
実施例５においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が２０μｍ（残銅差率換算で約１６．７％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１および第２の熱膨張係数を２５、３０、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係（差Ｅ２－Ｅ１）をシミュレーションより算出した。その結果を表５に示す。また、図８は、表５をグラフにして示す図である。
実施例５においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が２０μｍ（残銅差率換算で約１６．７％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１および第２の熱膨張係数を２５、３０、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係（差Ｅ２－Ｅ１）をシミュレーションより算出した。その結果を表５に示す。また、図８は、表５をグラフにして示す図である。
【表5】
【0054】
＜実施例６＞
実施例６においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が２０μｍ（残銅差率換算で約２５．０％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１および第２の熱膨張係数を２５、３０、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係（差Ｅ２－Ｅ１）をシミュレーションより算出した。その結果を表６に示す。また、図９は、表６をグラフにして示す図である。
実施例６においては、第１のビルドアップ層５１の第１の導体層１３の体積の総和Ｖ１（単位：μｍ３）と、第２のビルドアップ層５２の第２の導体層１４の体積の総和Ｖ２（単位：μｍ３）としたときの、（Ｖ２－Ｖ１）／Ｓの値が２０μｍ（残銅差率換算で約２５．０％）、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１および第２の熱膨張係数を２５、３０、３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１を６、１０、１４ＧＰａとしたときの、多層配線基板の反り量が０となる第１と第２の絶縁樹脂層の弾性率の関係（差Ｅ２－Ｅ１）をシミュレーションより算出した。その結果を表６に示す。また、図９は、表６をグラフにして示す図である。
【表6】
【0055】
これら実施例４～６のシミュレーション結果および図７～９より、反りが０となる弾性率差の関係式を求めた。図７～９に示すように関係式は２次関数で近似されると想定し、実施例１の結果の近似式を算出し、式（１）の時と同様の手順でそれぞれの係数を算出した。これらの結果、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１と第２の絶縁樹脂の弾性率Ｅ２の関係を式にすると、上述の式（３）にあらわすことができる。
【0056】
また、Ｖ１＜Ｖ２の場合は、反りの方向が逆転するため、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１と第２の絶縁樹脂の弾性率Ｅ２の関係を式にすると、上述の式（４）にあらわすことができる。
【0057】
作成した式（１）～（４）はシミュレーション結果の近似より算出している。この式とシミュレーション結果を比較すると、式（３）において、第１の絶縁樹脂の熱膨張係数α１および第２の熱膨張係数α２を３５ｐｐｍ／℃、第１の絶縁樹脂の弾性率Ｅ１を１４ＧＰａとしたときには、Ｅ２－Ｅ１は約０．３８１ＧＰａ、シミュレーションでは、Ｅ２－Ｅ１は約０．３２５ＧＰａとなり、式（３）の結果の方が約１７％程度大きく最も大きな乖離となった。この結果より、本発明での値の範囲は計算式の±２０％とする。
【0058】
＜多層配線基板の設計方法及び製造方法＞
（コア基板の作製）
第１の実施形態に係る多層配線基板１００の製造方法およびその設計方法を説明する。まず、図１０を参照して、コア基板１を作製する工程を説明する。図１０は、第１の実施形態においてコア基板の製造方法の一例を示す図である。
（コア基板の作製）
第１の実施形態に係る多層配線基板１００の製造方法およびその設計方法を説明する。まず、図１０を参照して、コア基板１を作製する工程を説明する。図１０は、第１の実施形態においてコア基板の製造方法の一例を示す図である。
【0059】
まず、コア樹脂１ａに、ドリル等で表面から裏面まで貫通するスルーホール３を形成する（図１０（ａ）を参照）。コア樹脂１ａの両面には、銅箔２が貼付されている。
【0060】
次に、銅箔２の表面およびスルーホール３の壁面に、無電解めっきを行い、その後に電解めっきを行うことにより導体層２３を形成する（図１０（ｂ）を参照）。無電解めっきにおいては、、例えば、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｓｎ、ＮｉおよびＣｒなどの金属材料を用いることができる。スパッタリング法で形成する場合、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔａ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、ＡｌＳｉ、ＡｌＳｉＣｕ、ＡｌＣｕ、ＮｉＦｅ、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum-doped Zinc Oxide）、ＺｎＯ、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）、ＴｉＮ、Ｃｕ３Ｎ４、Ｃｕ合金、を少なくとも１つ含む材料を用いることができる。また、電解めっきにおいては、主に金属であり、種類は特に制限されないが、例えば、ＣｕおよびＣｕ合金、ＡｇおよびＡｇ合金、Ｓｎ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｆｅを少なくとも１つ含む材料を用いることができる。
【0061】
次に、スルーホール３内を穴埋め樹脂４で埋める。スルーホール３からはみ出した穴埋め樹脂４は、バフ研磨等により除去される（図１０（ｃ）を参照）。なお、図１０（ｂ）に示される工程においてスルーホール３にめっきを充填させる場合、図１０（ｃ）の工程は省略される。
【0062】
次に、コア樹脂１ａの全面に無電解めっきと電解めっきにより導体層３３を形成する（図１０（ｄ）を参照）。導体層３３の形成には、導体層２３の形成方法と同様の方法が適用される。なお、図１０（ｂ）に示される工程において、スルーホール３にめっきを充填させる場合、または穴埋め樹脂４上に導体層３３を設ける必要がない場合、図１０（ｄ）の工程は省略される。
【0063】
次に、レジストを塗布またはラミネートし、導体層２３および３３のうち、導体として残す部分にフォトリソグラフィーにてレジストパターン６形成する（図１０（ｅ）を参照）。
【0064】
次に、レジストパターン６が形成されていない導体層２３および３３の部分をエッチングによって除去し、複数の導体を形成する（図１０（ｆ）を参照）。
【0065】
次に、レジストパターン６を除去し、パッド部４３および４４を備えるコア基板１が形成される（図１０（ｇ）を参照）。パッド部４３および４４は、コア基板１に積層されるビルドアップ層に含まれる導体と電気的に接続される。
【0066】
以上、コア基板１の作製方法を説明したが、これは一例であり、この作成方法に限定されるものではない。
【0067】
（多層配線基板の作製）
次に、作製したコア基板１に第１の絶縁樹脂層１１と第１の導体層１３を交互に複数積層し、多層配線基板１００を作製する工程を説明する。なお、第２の絶縁樹脂層１２と第２の導体層１４も、コア基板１のもう一方の面に積層される。図１１および図１２は、第１の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図である。以降の製造方法の説明図では、第１のビルドアップ層側のみを記載し、コア基板１のコア樹脂１ａおよび、第２のビルドアップ層の記載を省略しているが、第２のビルドアップ層は第１のビルドアップ層と並行して作製される。
次に、作製したコア基板１に第１の絶縁樹脂層１１と第１の導体層１３を交互に複数積層し、多層配線基板１００を作製する工程を説明する。なお、第２の絶縁樹脂層１２と第２の導体層１４も、コア基板１のもう一方の面に積層される。図１１および図１２は、第１の実施形態に係る多層配線基板の製造方法を示す図である。以降の製造方法の説明図では、第１のビルドアップ層側のみを記載し、コア基板１のコア樹脂１ａおよび、第２のビルドアップ層の記載を省略しているが、第２のビルドアップ層は第１のビルドアップ層と並行して作製される。
【0068】
まず、コア基板１上に第１の絶縁樹脂層１１を形成する。その後、下層の電気的接続用のパッド部４３が露出するように、熱硬化性樹脂の場合はＵＶやＣＯ２などのレーザー加工によって、感光性樹脂の場合はフォトリソグラフィーによって、ビア開口８を形成する（図１１（ａ）を参照）。
【0069】
次に、第１の絶縁樹脂層１１の上面、ビア開口８の壁面、およびビア開口８の底面に当たるパッド部４３に無電解めっきやスパッタにてシード層１３ａを形成する（図１１（ｂ）を参照）。
【0070】
次に、シード層１３ａ上にレジストを塗布またはラミネートし露光現像することによって、めっき層１３ｂのパターンに対応するレジストパターン１６を形成する（図１１（ｃ）を参照）。
【0071】
【0072】
次に、レジストパターン１６が除去されたことによって、露出したシード層１３ａ（すなわち、めっき層１３ｂに覆われていないシード層１３ａ）がエッチングにより除去される（図１１（ｆ）を参照）。
【0073】
次に、第１の導体層１３と、下層の第１の絶縁樹脂層１１とを覆うように第１の絶縁樹脂層を積層する（図１１（ｇ）を参照）。
【0074】
以上の工程を、所望の層数の回路が形成できるまで繰り返し行う。図１２（ｇ）には、第１のビルドアップ層５１に３層の第１の絶縁樹脂層１１が含まれている。
【0075】
所望の層数の回路を形成後、最外層にソルダーレジスト層１７を、塗布またはラミネートで形成する（図１２（ｈ）を参照）。
【0076】
フォトリソグラフィーなどにより第１のパッド部５３上にソルダーレジスト開口１８を形成する（図１２（ｉ）を参照）。ソルダーレジスト層１７は、例えば、感光性のエポキシ系樹脂であり、無機フィラーを含有していても良い。非感光の熱硬化樹脂を使用する場合は、ＵＶレーザーやＣＯ２レーザーを用いたレーザ加工、フォトリソグラフィーなどによりソルダーレジスト開口１８を形成する。
【0077】
次に、ソルダーレジスト開口１８内の第１のパッド部５３上に、表面処理層１９を形成する（図１２（ｌ）を参照）。
【0078】
次に、半導体素子３４（シリコンチップ）実装側のソルダーレジスト開口１８内に、はんだバンプ２０を形成する。このような工程を経ることによって、多層配線基板１００を形成することができる（図１２（ｍ）を参照）。はんだバンプ２０は、はんだペーストを用いる場合はスクリーン印刷によって形成され、はんだボールを用いる場合はフラックスをスクリーン印刷後にボール振込にてはんだボールを搭載し、それぞれリフローにて溶融させて形成される。
【0079】
＜作用・効果＞
通常、多層配線基板の第２の導体層の体積の総和よりも第１の導体層の体積の総和が大きく、第１面側と第２面側で同じ厚さの絶縁樹脂フィルムを用いて絶縁樹脂層を形成した場合、第１の導体層の体積の総和と第２の導体層の体積の総和の差分に応じた導体の熱膨張係数および弾性率の影響により基板に反りが発生する。
これに対し、本開示において、第１の絶縁樹脂層と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数または弾性率に差を持たせることで、前記導体の熱膨張係数および弾性率の影響を打ち消して、多層配線基板の反りを抑制することが可能となる。
通常、多層配線基板の第２の導体層の体積の総和よりも第１の導体層の体積の総和が大きく、第１面側と第２面側で同じ厚さの絶縁樹脂フィルムを用いて絶縁樹脂層を形成した場合、第１の導体層の体積の総和と第２の導体層の体積の総和の差分に応じた導体の熱膨張係数および弾性率の影響により基板に反りが発生する。
これに対し、本開示において、第１の絶縁樹脂層と第２の絶縁樹脂層の熱膨張係数または弾性率に差を持たせることで、前記導体の熱膨張係数および弾性率の影響を打ち消して、多層配線基板の反りを抑制することが可能となる。
【0080】
また、本開示において、板理論を用いて前記第１の導体層の体積の総和と前記第２の導体層の体積の総和の差分と、前記第１の絶縁樹脂と前記第２の絶縁樹脂の熱膨張係数または弾性率の差分と、反りの関係をシミュレーションし、得られた結果に基づいて、反りを抑制するために必要な前記第１の絶縁樹脂と前記第２の絶縁樹脂の熱膨張係数、または、弾性率の差分を算出するための計算式を導き出した。
このように、複数のパラメータを含むシミュレーション結果を、絶縁樹脂層の熱膨張係数および弾性率にパラメータを限定した計算式に単純化することによって、多層配線基板を設計する場合の利便性を向上させることが可能となる。
このように、複数のパラメータを含むシミュレーション結果を、絶縁樹脂層の熱膨張係数および弾性率にパラメータを限定した計算式に単純化することによって、多層配線基板を設計する場合の利便性を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【0081】
１ コア基板
１ａ コア樹脂
２ 銅箔
３ スルーホール
４ 穴埋め樹脂
６、１６ レジストパターン
８ ビア開口
１１ 第１の絶縁樹脂層
１２ 第２の絶縁樹脂層
１３ 第１の導体層
１３ａ シード層
１３ｂ めっき層
１４ 第２の導体層
１６ レジストパターン
１７ ソルダーレジスト層
１８ ソルダーレジスト開口
１９ 表面処理層
２０ はんだバンプ
２２、３３ 導体層
３４ 半導体素子
３５ アンダーフィル樹脂
４３、４４ パッド部
５３ 第１のパッド部
５４ 第２のパッド部
５１ 第１のビルドアップ層
５２ 第２のビルドアップ層
１００ 多層配線基板
１ａ コア樹脂
２ 銅箔
３ スルーホール
４ 穴埋め樹脂
６、１６ レジストパターン
８ ビア開口
１１ 第１の絶縁樹脂層
１２ 第２の絶縁樹脂層
１３ 第１の導体層
１３ａ シード層
１３ｂ めっき層
１４ 第２の導体層
１６ レジストパターン
１７ ソルダーレジスト層
１８ ソルダーレジスト開口
１９ 表面処理層
２０ はんだバンプ
２２、３３ 導体層
３４ 半導体素子
３５ アンダーフィル樹脂
４３、４４ パッド部
５３ 第１のパッド部
５４ 第２のパッド部
５１ 第１のビルドアップ層
５２ 第２のビルドアップ層
１００ 多層配線基板
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】