JP4916803B2 - Multilayer printed circuit board - Google Patents

Multilayer printed circuit board Download PDF

Info

Publication number
JP4916803B2
JP4916803B2 JP2006199286A JP2006199286A JP4916803B2 JP 4916803 B2 JP4916803 B2 JP 4916803B2 JP 2006199286 A JP2006199286 A JP 2006199286A JP 2006199286 A JP2006199286 A JP 2006199286A JP 4916803 B2 JP4916803 B2 JP 4916803B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
noise suppression
region
conductor layer
printed circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006199286A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008028165A (en
Inventor
利行 川口
和時 田原
努 佐賀
満明 根岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Polymer Co Ltd filed Critical Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority to JP2006199286A priority Critical patent/JP4916803B2/en
Priority to US11/769,386 priority patent/US8134084B2/en
Priority to TW096123389A priority patent/TWI341158B/en
Priority to KR1020097001706A priority patent/KR101162405B1/en
Priority to EP07767924A priority patent/EP2048919A4/en
Priority to PCT/JP2007/063139 priority patent/WO2008001897A1/en
Priority to CN2007800242028A priority patent/CN101480112B/en
Priority to EP10004994.9A priority patent/EP2222144B1/en
Publication of JP2008028165A publication Critical patent/JP2008028165A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4916803B2 publication Critical patent/JP4916803B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Description

本発明は、ノイズ抑制構造体および多層プリント回路基板に関する。   The present invention relates to a noise suppression structure and a multilayer printed circuit board.

近年、インターネット利用の普及に伴い、パソコン、情報家電、無線LAN、ブルートゥース、光モジュール、携帯電話、携帯情報端末、高度道路情報システム等、準マイクロ波帯(0.3〜10GHz)の高いクロック周波数を持つCPU、高周波バスを利用した電子機器、電波を利用した情報通信機器が普及してきており、高速デジタル化および低電圧駆動化によるデバイスの高性能化を必要とするユビキタス社会が訪れてきている。   In recent years, with the widespread use of the Internet, high clock frequencies in the quasi-microwave band (0.3 to 10 GHz) such as personal computers, information appliances, wireless LAN, Bluetooth, optical modules, mobile phones, personal digital assistants, and intelligent road information systems CPUs, electronic devices using high-frequency buses, and information communication devices using radio waves have become widespread, and ubiquitous societies that require high-performance digital devices and high-performance devices through low-voltage driving have come. .

しかし、これら機器の普及に伴って、これら機器から放射される放射ノイズおよび機器内の導体を伝導する伝導ノイズがもたらす、自身または他の電子機器への誤作動が問題とされてきている。例えば、多層プリント回路基板においては、該基板に実装された半導体素子内の多数のトランジスタが同時に駆動すると、不要な高周波電流が電源層やグランド層に流れ込み、電位変動が発生する。該電位変動が原因となって、電源層やグランド層において同時スイッチングノイズが発生する。さらに、電源層およびグランド層が、周端部が開放した平行平板構造をとるため、電位変動が原因となって電源層とグランド層との間に共振が発生し、該周端部から放射ノイズが放射される。   However, with the widespread use of these devices, malfunctions to themselves or other electronic devices caused by radiation noise radiated from these devices and conduction noise conducted through conductors in the devices have become a problem. For example, in a multilayer printed circuit board, when a large number of transistors in a semiconductor element mounted on the board are driven at the same time, unnecessary high-frequency current flows into the power supply layer and the ground layer, causing potential fluctuations. Due to the potential fluctuation, simultaneous switching noise occurs in the power supply layer and the ground layer. Furthermore, since the power supply layer and the ground layer have a parallel plate structure in which the peripheral ends are open, resonance occurs between the power supply layer and the ground layer due to potential fluctuations, and radiation noise is generated from the peripheral ends. Is emitted.

放射ノイズを抑制する方法としては、(i)電磁波を反射する電磁波シールド材を用いる方法、(ii)空間を伝搬する電磁波を吸収する電磁波吸収材を用いる方法がある。また、伝導ノイズおよび放射ノイズを抑制する方法としては、(iii)伝導ノイズおよび放射ノイズとなる前に、導体中を流れる高周波電流を抑制する方法がある。   As a method for suppressing radiation noise, there are (i) a method using an electromagnetic wave shielding material that reflects electromagnetic waves, and (ii) a method using an electromagnetic wave absorbing material that absorbs electromagnetic waves propagating in space. As a method for suppressing conduction noise and radiation noise, there is (iii) a method for suppressing high-frequency current flowing in a conductor before becoming conduction noise and radiation noise.

しかし、(i)の方法の場合、放射ノイズのシールド効果は得られるものの、シールド材による放射ノイズの不要輻射または反射によって放射ノイズが自身に戻ってきてしまう。(ii)の方法の場合、電磁波吸収材(例えば、特許文献1、2参照)が重く、厚く、かつ脆いため、小型化、軽量化が求められる機器には不向きである。また、(i)、(ii)の方法では、伝導ノイズを抑制できない。そのため、最近では(iii)の方法に注目が集まっている。   However, in the case of the method (i), although the shielding effect of the radiation noise can be obtained, the radiation noise returns to itself due to unnecessary radiation or reflection of the radiation noise by the shielding material. In the case of the method (ii), the electromagnetic wave absorbing material (see, for example, Patent Documents 1 and 2) is heavy, thick, and brittle, so that it is unsuitable for devices that require reduction in size and weight. Further, the conduction noise cannot be suppressed by the methods (i) and (ii). Therefore, recently, attention has been focused on the method (iii).

特許文献3には、電源層およびグランド層を構成する銅箔上に、高抵抗金属膜を形成することが開示されている。高抵抗金属膜は、メッキにより形成された、銅よりも抵抗率の高いニッケル、コバルト、錫、タングステン等の単層膜または合金膜であり、半導体素子がスイッチングしたとしても、電源層およびグランド層の電位変動を安定化することができ、また、高周波電流を高抵抗金属膜により除去するため、外部に放射される不要な電磁波(放射ノイズ)を抑制できるとされている。   Patent Document 3 discloses that a high-resistance metal film is formed on a copper foil constituting a power supply layer and a ground layer. The high resistance metal film is a single layer film or alloy film of nickel, cobalt, tin, tungsten or the like having a higher resistivity than copper formed by plating. Even if the semiconductor element is switched, the power supply layer and the ground layer In addition, since the high-frequency current is removed by the high-resistance metal film, unnecessary electromagnetic waves (radiated noise) radiated to the outside can be suppressed.

しかし、例えばニッケル等の加工性のよい金属は抵抗が小さいため、充分な効果が得られない。また、タングステン等の抵抗の高い金属は、加工が非常に難しく、半導体素子周囲のように複雑かつ微細なパターンを形成する必要がある部位に用いることはできず、実用的ではない。また、放射ノイズの抑制も充分とは言えない。   However, for example, a metal with good workability such as nickel has a low resistance, so that a sufficient effect cannot be obtained. In addition, a metal having high resistance such as tungsten is very difficult to process, and cannot be used in a portion where a complicated and fine pattern needs to be formed, such as around a semiconductor element, and is not practical. Moreover, it cannot be said that suppression of radiation noise is sufficient.

特許文献4には、電源層とグランド層との間で、かつ多層プリント回路基板の周端部に、カーボン、グラファイト等の抵抗体を設けた多層プリント回路基板が開示されている。
しかし、周端部に抵抗体を設けただけでは、周端部のインピーダンスが変化して共振周波数が変化するだけであり、多層プリント回路基板の別の箇所の電界強度、磁界強度が高まってしまう。よって、依然として共振に起因する放射ノイズ等を抑制できず、さらなる対策が必要となる。
Patent Document 4 discloses a multilayer printed circuit board in which a resistor such as carbon or graphite is provided between a power supply layer and a ground layer and at the peripheral end of the multilayer printed circuit board.
However, simply providing a resistor at the peripheral end only changes the impedance at the peripheral end and changes the resonance frequency, which increases the electric field strength and magnetic field strength at other locations on the multilayer printed circuit board. . Therefore, radiation noise or the like due to resonance still cannot be suppressed, and further measures are required.

特許文献5には、誘電体シートを2つの導電性フォイルで挟んだコンデンサ積層体を備え、2つの導電性フォイルがそれぞれ異なるデバイスに電気的に接続された構造を有する容量性印刷配線基板が開示されている。
しかし、コンデンサ積層体はある程度の厚みを有するため、容量性印刷配線基板を厚くしなければならず、高密度実装には不向きである。また、容量性印刷配線基板を厚くすると、平行平板構造を有する導体間で共振が生じやすくなるため、放射ノイズを充分に抑制できない。
特開平9−93034号公報 特開平9−181476号公報 特開平11−97810号公報 特許第2867985号公報 特許第2738590号公報
Patent Document 5 discloses a capacitive printed wiring board that includes a capacitor laminate in which a dielectric sheet is sandwiched between two conductive foils and has a structure in which the two conductive foils are electrically connected to different devices. Has been.
However, since the capacitor laminate has a certain thickness, the capacitive printed wiring board must be thick, which is not suitable for high-density mounting. In addition, when the capacitive printed wiring board is thickened, resonance easily occurs between conductors having a parallel plate structure, and thus radiation noise cannot be sufficiently suppressed.
JP-A-9-93034 JP-A-9-181476 JP-A-11-97810 Japanese Patent No. 2867985 Japanese Patent No. 2738590

よって本発明の目的は、伝導ノイズおよび放射ノイズの発生が抑えられ、かつ薄肉化が可能なノイズ抑制構造体および多層プリント回路基板を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a noise suppressing structure and a multilayer printed circuit board which can suppress the generation of conduction noise and radiation noise and can be thinned.

本発明の多層プリント回路基板は、第1の導体層と、第2の導体層と、第1の導体層と第2の導体層との間に設けられたノイズ抑制層と、第1の導体層とノイズ抑制層との間に設けられた第1の絶縁層と、第2の導体層とノイズ抑制層との間に設けられた第2の絶縁層とを有し、ノイズ抑制層が、第1の導体層と電磁結合する、金属材料または導電性セラミックスを含む厚さ5〜300nmの層であり、ノイズ抑制層と第1の導体層とが対向している領域である領域(I)、およびノイズ抑制層と第1の導体層とが対向していない領域であり、かつノイズ抑制層と第2の導体層とが対向している領域である領域(II)を有し、かつ領域(I)および領域(II)が隣接するノイズ抑制構造体を具備する、多層プリント回路基板であって、
第1の導体および第2の導体のいずれか一方が電源層であり、他方がグランド層であり、さらに信号伝送層を有し、信号伝送層とノイズ抑制層との間には、電源層またはグランド層が存在することを特徴とする。
The multilayer printed circuit board according to the present invention includes a first conductor layer, a second conductor layer, a noise suppression layer provided between the first conductor layer and the second conductor layer, and a first conductor. A first insulating layer provided between the layer and the noise suppression layer, and a second insulating layer provided between the second conductor layer and the noise suppression layer, the noise suppression layer comprising: A region (I) which is a layer having a thickness of 5 to 300 nm containing a metal material or conductive ceramics which is electromagnetically coupled to the first conductor layer and in which the noise suppression layer and the first conductor layer are opposed to each other. And a region (II) in which the noise suppression layer and the first conductor layer are not opposed to each other, and the noise suppression layer and the second conductor layer are opposed to each other. A multilayer printed circuit board comprising (I) and a region (II) adjacent noise suppression structures,
Either one of the first conductor and the second conductor is a power supply layer, the other is a ground layer, and further has a signal transmission layer. Between the signal transmission layer and the noise suppression layer, the power supply layer or A ground layer is present .

ノイズ抑制層の面積は、第2の導体層の面積と実質的に同じであることが好ましい。
本発明におけるノイズ抑制構造体は、第1の導体層の周縁部に領域(I)を有し、第1の導体層が存在する領域であって、かつ第1の導体層とノイズ抑制層とが対向しない領域である領域(III)を有することが好ましい。
第1の導体層は、複数に分割されていてもよい。
第1の絶縁層の厚さは、0.05〜25μmが好ましい。
第1の絶縁層の比誘電率は、2以上が好ましい。
ノイズ抑制層は、金属材料または導電性セラミックスが存在しない欠陥を有することが好ましい。
The area of the noise suppression layer is preferably substantially the same as the area of the second conductor layer.
The noise suppression structure in the present invention has a region (I) in the peripheral portion of the first conductor layer, is a region where the first conductor layer exists, and includes the first conductor layer, the noise suppression layer, It is preferable to have a region (III) that is a region that does not face each other.
The first conductor layer may be divided into a plurality of parts.
The thickness of the first insulating layer is preferably 0.05 to 25 μm.
The relative dielectric constant of the first insulating layer is preferably 2 or more.
The noise suppression layer preferably has a defect in which a metal material or conductive ceramic does not exist.

下記式(1)から求めた領域(I)の平均幅は、0.1mm以上が好ましい。
領域(I)の平均幅〔mm〕=領域(I)の面積〔mm2 〕/領域(I)と領域(II)との境界線の長さ〔mm〕 ・・・(1)。
下記式(2)から求めた領域(II)の平均幅は、1〜50mmが好ましい。
領域(II)の平均幅〔mm〕=領域(II)の面積〔mm2 〕/領域(I)と領域(II)との境界線の長さ〔mm〕 ・・・(2)。
The average width of the region (I) obtained from the following formula (1) is preferably 0.1 mm or more.
Average width [mm] of area (I) = area [mm 2 ] of area (I) / length of boundary line [mm] of area (I) and area (II) (1).
As for the average width | variety of area | region (II) calculated | required from following formula (2), 1-50 mm is preferable.
Average width [mm] of region (II) = area [mm 2 ] of region (II) / length of boundary line [mm] (2) between region (I) and region (II).

発明の多層プリント回路基板においては、ノイズ抑制構造体が、容量性積層体としても機能することが好ましい。 In the multilayer printed circuit board of the present invention, it is preferable that the noise suppression structure functions also as a capacitive laminate.

本発明のノイズ抑制構造体および多層プリント回路基板は、伝導ノイズおよび放射ノイズの発生が抑えられ、かつ薄肉化が可能なものである。   The noise suppression structure and multilayer printed circuit board of the present invention can suppress the generation of conduction noise and radiation noise and can be thinned.

<ノイズ抑制構造体>
図1は、本発明のノイズ抑制構造体の一例を示す断面図であり、図2は上面図である。ノイズ抑制構造体10は、第1の導体層11と、第2の導体層12と、第1の導体層11と第2の導体層12との間に設けられたノイズ抑制層13と、第1の導体層11とノイズ抑制層13との間に設けられた第1の絶縁層14と、第2の導体層12とノイズ抑制層13との間に設けられた第2の絶縁層15とを有する。
<Noise suppression structure>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the noise suppression structure of the present invention, and FIG. 2 is a top view. The noise suppression structure 10 includes a first conductor layer 11, a second conductor layer 12, a noise suppression layer 13 provided between the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12, A first insulating layer 14 provided between the first conductor layer 11 and the noise suppressing layer 13, and a second insulating layer 15 provided between the second conductor layer 12 and the noise suppressing layer 13. Have

ノイズ抑制構造体10においては、ノイズ抑制層13が、第1の導体層11と電磁結合する。電磁結合とは、第1の導体層11に流れる電流によって発生する磁束がノイズ抑制層13に鎖交することによって電圧を誘起する現象である。本発明においては、ノイズ抑制層13が、第1の導体層11と電気的に接続せず、第1の絶縁層14を介して電磁結合することが必要である。また、ノイズ抑制構造体10においては、ノイズ抑制層13が、第2の導体層12と電磁結合することが好ましい。   In the noise suppression structure 10, the noise suppression layer 13 is electromagnetically coupled to the first conductor layer 11. The electromagnetic coupling is a phenomenon in which a voltage is induced by a magnetic flux generated by a current flowing through the first conductor layer 11 interlinking with the noise suppression layer 13. In the present invention, it is necessary that the noise suppression layer 13 is not electrically connected to the first conductor layer 11 but is electromagnetically coupled through the first insulating layer 14. In the noise suppression structure 10, the noise suppression layer 13 is preferably electromagnetically coupled to the second conductor layer 12.

また、ノイズ抑制構造体10においては、ノイズ抑制層13と第1の導体層11とが対向している領域である領域(I)、およびノイズ抑制層13と第1の導体層11とが対向していない領域であり、かつノイズ抑制層13と第2の導体層12とが対向している領域である領域(II)を有し、かつ領域(I)および領域(II)が隣接している。   In the noise suppression structure 10, the region (I), which is a region where the noise suppression layer 13 and the first conductor layer 11 are opposed, and the noise suppression layer 13 and the first conductor layer 11 are opposed. A region (II) that is a region that is not formed and the noise suppression layer 13 and the second conductor layer 12 face each other, and the region (I) and the region (II) are adjacent to each other. Yes.

ノイズ抑制構造体10は、互いに隣接する領域(I)および領域(II)を有することにより、ノイズ抑制効果を発揮する。この理由は、以下のように考えられる。
ノイズ抑制層13は、後述のマイクロクラスターのような微細な導電パスを有している。該導電パスは、領域(II)においては第2の導体層12上に配置された微細かつ複雑な複数のオープンスタブ構造となる。該オープンスタブ構造が、隣接する領域(I)において第1の導体層11と電磁結合することによって、伝送線路フィルターとして機能しているものと考えられる。
The noise suppression structure 10 exhibits the noise suppression effect by having the region (I) and the region (II) adjacent to each other. The reason is considered as follows.
The noise suppression layer 13 has a fine conductive path such as a microcluster described later. In the region (II), the conductive path has a plurality of fine and complicated open stub structures arranged on the second conductor layer 12. The open stub structure is considered to function as a transmission line filter by electromagnetically coupling with the first conductor layer 11 in the adjacent region (I).

よって、領域(II)においては、ノイズ抑制層13と第1の導体層11とが対向せず、かつノイズ抑制層13と第2の導体層12とが対向している必要があり、また、領域(I)においては、ノイズ抑制層13と第1の導体層11とが対向し、かつノイズ抑制層13が第1の導体層11と電磁結合する必要がある。   Therefore, in the region (II), it is necessary that the noise suppression layer 13 and the first conductor layer 11 do not face each other, and that the noise suppression layer 13 and the second conductor layer 12 face each other, In the region (I), the noise suppression layer 13 and the first conductor layer 11 face each other, and the noise suppression layer 13 needs to be electromagnetically coupled to the first conductor layer 11.

領域(I)において、ノイズ抑制層13が第1の導体層11と充分に電磁結合するためには、下記式(1)から求めた領域(I)の平均幅は、0.1mm以上が好ましい。
領域(I)の平均幅〔mm〕=領域(I)の面積〔mm2 〕/領域(I)と領域(II)との境界線の長さ〔mm〕 ・・・(1)。
領域(I)の平均幅の上限は、第1の導体層11の大きさに依存し、任意の値となる。
In the region (I), in order for the noise suppression layer 13 to be sufficiently electromagnetically coupled to the first conductor layer 11, the average width of the region (I) obtained from the following formula (1) is preferably 0.1 mm or more. .
Average width [mm] of area (I) = area [mm 2 ] of area (I) / length of boundary line [mm] of area (I) and area (II) (1).
The upper limit of the average width of the region (I) depends on the size of the first conductor layer 11 and is an arbitrary value.

領域(I)と領域(II)との境界線の長さは、ノイズ抑制層13および第2の導体層12がノイズ抑制構造体10全面に存在する場合、図3に示すように、第1の導体層11が存在する領域(I)と、第1の導体層11が存在しない、第1の絶縁層14が表面に露出した領域(II)との境界線(図中、太線の符号16)の長さである。   When the noise suppression layer 13 and the second conductor layer 12 are present on the entire surface of the noise suppression structure 10, the length of the boundary line between the region (I) and the region (II) is as shown in FIG. The boundary line between the region (I) where the first conductor layer 11 is present and the region (II) where the first insulating layer 14 is exposed on the surface where the first conductor layer 11 is not present (indicated by the bold line 16 in the figure) ).

また、下記式(2)から求めた領域(II)の平均幅は、1〜50mmが好ましい。
領域(II)の平均幅〔mm〕=領域(II)の面積〔mm2 〕/領域(I)と領域(II)との境界線の長さ〔mm〕 ・・・(2)。
領域(II)の平均幅が1mm以上であれば、充分なノイズ抑制効果が得られる。また、100MHz以下の低周波におけるノイズ抑制効果が発揮される。なお、領域(II)の平均幅が50mmを超えても、ノイズ抑制効果の割には、領域(II)の面積が増えすぎ、ノイズ抑制構造体10が必要以上に大きくなりすぎて、高密度実装に影響を与える。また、第1の導体層11のインピーダンスが上昇するおそれがある。
Further, the average width of the region (II) obtained from the following formula (2) is preferably 1 to 50 mm.
Average width [mm] of region (II) = area [mm 2 ] of region (II) / length of boundary line [mm] (2) between region (I) and region (II).
If the average width of the region (II) is 1 mm or more, a sufficient noise suppression effect can be obtained. Moreover, the noise suppression effect in the low frequency of 100 MHz or less is exhibited. Even if the average width of the region (II) exceeds 50 mm, the area of the region (II) increases too much for the noise suppression effect, and the noise suppression structure 10 becomes larger than necessary, resulting in a high density. Affects implementation. In addition, the impedance of the first conductor layer 11 may increase.

また、ノイズ抑制層13だけ、または第2の導体層12だけが広くても、領域(II)の面積を充分に確保できず、ノイズ抑制効果は小さい。領域(II)の面積を充分に確保するためには、ノイズ抑制構造体10において、ノイズ抑制層13および第2の導体層12の両方が最大限の広さとなることが好ましい。また、領域(II)の面積を充分に確保するためには、ノイズ抑制層13の面積は、第2の導体層12の面積と実質的に同じ(第2の導体層12の面積の80〜100%)であることが好ましい。   Even if only the noise suppression layer 13 or only the second conductor layer 12 is wide, the area of the region (II) cannot be sufficiently secured, and the noise suppression effect is small. In order to ensure a sufficient area of the region (II), it is preferable that both the noise suppression layer 13 and the second conductor layer 12 have a maximum area in the noise suppression structure 10. In order to sufficiently secure the area of the region (II), the area of the noise suppression layer 13 is substantially the same as the area of the second conductor layer 12 (80 to 80 of the area of the second conductor layer 12). 100%).

図4のノイズ抑制構造体10は、第1の導体層11の周縁部に領域(I)を有し、第1の導体層11が存在する領域であって、かつ第1の導体層11とノイズ抑制層13とが対向しない領域である領域(III)を有する例である。第1の導体層11に流れる高周波電流は、縁端効果により周縁部に集中しているため、ノイズ抑制層13は、第1の導体層11の周縁部において効率よく電磁結合できる。また、領域(III)を有すれば、ノイズ抑制層13と絶縁されたスルーホールまたはビアホールを形成しやすくなる。また、スルーホールまたはビアホールによって領域(I)の面積、すなわちノイズ抑制効果が影響を受けない。   The noise suppression structure 10 of FIG. 4 has a region (I) at the peripheral edge of the first conductor layer 11, is a region where the first conductor layer 11 exists, and the first conductor layer 11 It is an example which has area | region (III) which is an area | region which the noise suppression layer 13 does not oppose. Since the high-frequency current flowing through the first conductor layer 11 is concentrated at the peripheral edge due to the edge effect, the noise suppression layer 13 can be electromagnetically coupled efficiently at the peripheral edge of the first conductor layer 11. If the region (III) is provided, it is easy to form a through hole or a via hole insulated from the noise suppression layer 13. Further, the area of the region (I), that is, the noise suppression effect is not affected by the through hole or the via hole.

図5のノイズ抑制構造体10は、第1の導体層11が2分割されて、第1の導体層11aと第1の導体層11bとなった例である。このように第1の導体層11が分割されていれば、領域(II)が狭い場合であっても、第1の導体層11aにおいては、第1の導体層11bの領域を領域(II)と見なすことができ、領域(II)に制約がある場合でも、充分なノイズ抑制効果を得ることができる。同様に、第1の導体層11bにおいても、第1の導体層11aの領域を領域(II)と見なすことができる。第1の導体層11の分割は、デジタル回路とアナログ回路との違い、周波数の違い、電圧の違い、機能の違い等により実施される。   The noise suppression structure 10 in FIG. 5 is an example in which the first conductor layer 11 is divided into two parts to become the first conductor layer 11a and the first conductor layer 11b. Thus, if the first conductor layer 11 is divided, even if the region (II) is narrow, the region of the first conductor layer 11b is defined as the region (II) in the first conductor layer 11a. Even when the region (II) is restricted, a sufficient noise suppression effect can be obtained. Similarly, in the first conductor layer 11b, the region of the first conductor layer 11a can be regarded as the region (II). The division of the first conductor layer 11 is performed due to a difference between a digital circuit and an analog circuit, a difference in frequency, a difference in voltage, a difference in function, and the like.

(導体層)
各導体層としては、金属箔;金属粒子を高分子バインダー、ガラス質バインダー等に分散させた導電粒子分散体膜等が挙げられる。金属としては、銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル、タングステン等が挙げられる。
各導体層は、多層プリント回路基板においては、信号伝送層、電源層またはグランド層となる層あり、通常、銅箔である。銅箔の厚さは、通常3〜35μmである。銅箔は、絶縁層との接着性を向上させるために、粗面化処理、またはシランカップリング剤等による化成処理が施されていてもよい。
(Conductor layer)
Examples of each conductor layer include a metal foil; a conductive particle dispersion film in which metal particles are dispersed in a polymer binder, a glassy binder, or the like. Examples of the metal include copper, silver, gold, aluminum, nickel, and tungsten.
In the multilayer printed circuit board, each conductor layer is a layer serving as a signal transmission layer, a power supply layer, or a ground layer, and is usually a copper foil. The thickness of the copper foil is usually 3 to 35 μm. The copper foil may be subjected to a surface roughening treatment or a chemical conversion treatment with a silane coupling agent or the like in order to improve the adhesion with the insulating layer.

(ノイズ抑制層)
ノイズ抑制層13は、金属材料または導電性セラミックスを含む厚さ5〜300nmの薄膜である。
ノイズ抑制層13の厚さが5nm以上であれば、充分なノイズ抑制効果が得られる。ノイズ抑制層13の厚さが300nm以下であれば、後述のマイクロクラスターが成長して金属材料等からなる均質な薄膜が形成されることがない。均質な薄膜が形成された場合、表面抵抗が小さくなって、金属反射が強まり、ノイズ抑制効果も小さくなる。
ノイズ抑制層13の厚さは、ノイズ抑制層の膜厚方向断面の高分解能透過型電子顕微鏡像(例えば、図8)をもとにして、5箇所のノイズ抑制層(色の濃い部分)の厚さを電子顕微鏡像上で測定し、平均することにより求める。
(Noise suppression layer)
The noise suppression layer 13 is a thin film having a thickness of 5 to 300 nm containing a metal material or conductive ceramics.
If the thickness of the noise suppression layer 13 is 5 nm or more, a sufficient noise suppression effect can be obtained. If the thickness of the noise suppression layer 13 is 300 nm or less, a micro cluster described later will not grow and a homogeneous thin film made of a metal material or the like will not be formed. When a homogeneous thin film is formed, the surface resistance is reduced, the metal reflection is increased, and the noise suppression effect is also reduced.
The thickness of the noise suppression layer 13 is determined based on the high-resolution transmission electron microscope image (for example, FIG. 8) of the cross section in the film thickness direction of the noise suppression layer. Thickness is determined by measuring on an electron microscope image and averaging.

ノイズ抑制層13の表面抵抗は、1×100 〜1×104 Ωが好ましい。ノイズ抑制層13が均質な薄膜の場合、体積抵抗率の高い限られた材料が必要となるが、材料の体積抵抗率がそれほど高くない場合は、ノイズ抑制層13に金属材料または導電性セラミックスが存在しない物理的な欠陥を設け、不均質な薄膜とすること、または後述のマイクロクラスターの連鎖物とすることによって、表面抵抗を上昇させることができる。ノイズ抑制層13の表面抵抗は、以下のように測定する。
石英ガラス上に金等を蒸着して形成した、2本の薄膜金属電極(長さ10mm、幅5mm、電極間距離10mm)を用い、該電極上に被測定物を置き、被測定物上に、大きさ10mm×20mmを50gの荷重で押し付け、1mA以下の測定電流で電極間の抵抗を測定する。この値を持って表面抵抗とする。
The surface resistance of the noise suppression layer 13 is preferably 1 × 10 0 to 1 × 10 4 Ω. In the case where the noise suppression layer 13 is a homogeneous thin film, a limited material having a high volume resistivity is required. However, when the volume resistivity of the material is not so high, a metal material or conductive ceramic is formed on the noise suppression layer 13. The surface resistance can be increased by providing a physical defect that does not exist to form a heterogeneous thin film or a chain of microclusters described later. The surface resistance of the noise suppression layer 13 is measured as follows.
Using two thin film metal electrodes (length 10 mm, width 5 mm, distance 10 mm between electrodes) formed by depositing gold or the like on quartz glass, the object to be measured is placed on the electrodes, and the object to be measured is placed on the object to be measured. The size 10 mm × 20 mm is pressed with a load of 50 g, and the resistance between the electrodes is measured with a measurement current of 1 mA or less. This value is used as the surface resistance.

金属材料としては、強磁性金属、常磁性金属が挙げられる。強磁性金属としては、鉄、カルボニル鉄;Fe−Ni、Fe−Co、Fe−Cr、Fe−Si、Fe−Al、Fe−Cr−Si、Fe−Cr−Al、Fe−Al−Si、Fe−Pt等の鉄合金;コバルト、ニッケル;これらの合金等が挙げられる。常磁性金属としては、金、銀、銅、錫、鉛、タングステン、ケイ素、アルミニウム、チタン、クロム、モリブデン、それらの合金、強磁性金属との合金等が挙げられる。これらのうち、酸化に対して抵抗力のある点で、ニッケル、鉄クロム合金、タングステン、貴金属が好ましい。しかし、貴金属は高価であるため、実用的にはニッケル、鉄クロム合金、タングステンが好ましく、ニッケルまたはニッケル合金が特に好ましい。   Examples of the metal material include ferromagnetic metals and paramagnetic metals. Ferromagnetic metals include iron, carbonyl iron; Fe-Ni, Fe-Co, Fe-Cr, Fe-Si, Fe-Al, Fe-Cr-Si, Fe-Cr-Al, Fe-Al-Si, Fe -Pt and other iron alloys; cobalt and nickel; and alloys thereof. Examples of the paramagnetic metal include gold, silver, copper, tin, lead, tungsten, silicon, aluminum, titanium, chromium, molybdenum, alloys thereof, and alloys with ferromagnetic metals. Of these, nickel, iron-chromium alloy, tungsten, and noble metals are preferable because they are resistant to oxidation. However, since noble metals are expensive, practically nickel, iron-chromium alloy, and tungsten are preferable, and nickel or nickel alloy is particularly preferable.

導電性セラミックスとしては、金属と、ホウ素、炭素、窒素、ケイ素、リンおよび硫黄からなる群から選ばれる1種以上の元素とからなる合金、金属間化合物、固溶体等が挙げられる。具体的には窒化ニッケル、窒化チタン、窒化タンタル、窒化クロム、窒化ジルコニウム、炭化チタン、炭化ケイ素、炭化クロム、炭化バナジウム、炭化ジルコニウム、炭化モリブデン、炭化タングステン、ホウ化クロム、ホウ化モリブデン、ケイ化クロム、ケイ化ジルコニウム等が挙げられる。   Examples of the conductive ceramic include an alloy, an intermetallic compound, a solid solution, and the like including a metal and one or more elements selected from the group consisting of boron, carbon, nitrogen, silicon, phosphorus, and sulfur. Specifically, nickel nitride, titanium nitride, tantalum nitride, chromium nitride, zirconium nitride, titanium carbide, silicon carbide, chromium carbide, vanadium carbide, zirconium carbide, molybdenum carbide, tungsten carbide, chromium boride, molybdenum boride, silicidation Examples thereof include chromium and zirconium silicide.

導電性セラミックスは、金属よりも体積抵抗が高いため、導電性セラミックスを含むノイズ抑制層は、特性インピーダンスを低下させ過ぎない。よって、ノイズ抑制層における金属反射が少なくなる。また、導電性セラミックスは、特定の共鳴周波数を有さないため、ノイズ抑制効果を発揮する周波数が広帯域化する。さらに、化学安定性が高く、保存安定性が高い等の利点を有する。導電性セラミックスとしては、後述の物理的蒸着法において、窒素ガス、メタンガス等の反応性ガスを用いることによって容易に得られる窒化物または炭化物が、特に好ましい。   Since the conductive ceramic has a higher volume resistance than the metal, the noise suppression layer including the conductive ceramic does not excessively reduce the characteristic impedance. Therefore, metal reflection in the noise suppression layer is reduced. In addition, since conductive ceramics do not have a specific resonance frequency, the frequency at which the noise suppression effect is exerted is widened. Furthermore, it has advantages such as high chemical stability and high storage stability. As the conductive ceramic, a nitride or carbide that is easily obtained by using a reactive gas such as nitrogen gas or methane gas in the physical vapor deposition method described later is particularly preferable.

ノイズ抑制層13の形成方法としては、通常の湿式メッキ法、物理的蒸着法、化学的蒸着法等が挙げられる。これらの方法においては、条件や用いる材料によっても異なるが、薄膜の成長を初期の段階で終了することにより、均質な薄膜とならず、微細な物理的な欠陥を有する不均質な薄膜を形成できる。または、均質な薄膜を酸等によりエッチングして欠陥を形成する方法、レーザーアブレーションにより均質な薄膜に欠陥を形成する方法によっても、不均質な薄膜を形成できる。   Examples of a method for forming the noise suppression layer 13 include a normal wet plating method, a physical vapor deposition method, and a chemical vapor deposition method. In these methods, although it depends on the conditions and materials used, it is possible to form a heterogeneous thin film having fine physical defects by not growing a thin film by terminating the growth of the thin film at an early stage. . Alternatively, an inhomogeneous thin film can also be formed by a method of forming a defect by etching a homogeneous thin film with an acid or the like, or a method of forming a defect by a laser ablation.

図6は、絶縁層の表面に物理的蒸着法によって形成された金属材料からなるノイズ抑制層の表面を観察したフィールドエミッション走査電子顕微鏡像であり、図7は、その模式図である。ノイズ抑制層13は、複数のマイクロクラスター17の集合体として観察される。マイクロクラスター17は、第1の絶縁層14(または第2の絶縁層15)上に金属材料等が非常に薄く物理的に蒸着されて形成されたものであり、マイクロクラスター17の間には物理的な欠陥があって均質な薄膜になっていない。マイクロクラスター17が互いに接触して集団化して連鎖を形成しているものの、集団化したマイクロクラスター17の間には、金属材料等の存在しない欠陥が多く存在している。   FIG. 6 is a field emission scanning electron microscope image obtained by observing the surface of the noise suppression layer made of a metal material formed on the surface of the insulating layer by physical vapor deposition, and FIG. 7 is a schematic diagram thereof. The noise suppression layer 13 is observed as an aggregate of a plurality of microclusters 17. The microcluster 17 is formed by physically depositing a metal material or the like on the first insulating layer 14 (or the second insulating layer 15) very thinly. There is a general defect and it is not a homogeneous thin film. Although the microclusters 17 are in contact with each other and collect to form a chain, there are many defects that do not exist in the metal material or the like between the aggregated microclusters 17.

図8は、ノイズ抑制層の膜厚方向断面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。図6、図8から、非常に小さな結晶として数Å間隔の金属原子が配列された結晶格子(マイクロクラスター)、および非常に小さい範囲で金属材料等が存在しない欠陥が認められる。すなわち、マイクロクラスター同士の間隔が空いた状態であり、金属材料等からなる均質な薄膜には成長していない。このような物理的な欠陥を有する状態は、ノイズ抑制層13の表面抵抗の実測値から換算した体積抵抗率R1 (Ω・cm)と金属材料(または導電性セラミックス)の体積抵抗率R0 (Ω・cm)(文献値)との関係から確認できる。すなわち、体積抵抗率R1 と体積抵抗率R0 とが、0.5≦logR1 −logR0 ≦3を満足する場合に、優れたノイズ抑制効果が発揮される。 FIG. 8 is a high-resolution transmission electron microscope image of a cross section in the film thickness direction of the noise suppression layer. From FIG. 6 and FIG. 8, a crystal lattice (microcluster) in which metal atoms spaced by several kilometers are arranged as very small crystals and defects in which a metal material or the like does not exist in a very small range are recognized. That is, the microclusters are spaced apart from each other and have not grown into a homogeneous thin film made of a metal material or the like. The state having such a physical defect is that the volume resistivity R 1 (Ω · cm) converted from the measured value of the surface resistance of the noise suppression layer 13 and the volume resistivity R 0 of the metal material (or conductive ceramic). It can be confirmed from the relationship with (Ω · cm) (document value). That is, when the volume resistivity R 1 and the volume resistivity R 0 satisfy 0.5 ≦ logR 1 −logR 0 ≦ 3, an excellent noise suppression effect is exhibited.

ノイズ抑制層13は、所望の形状にパターン加工されていてもよく、スルーホール等のアンチビアが形成されていてもよい。ノイズ抑制層13は、通常のエッチング法、レーザーアブレーション法等により所望のパターン形状に加工できる。   The noise suppression layer 13 may be patterned into a desired shape, and an anti-via such as a through hole may be formed. The noise suppression layer 13 can be processed into a desired pattern shape by a normal etching method, a laser ablation method, or the like.

(絶縁層)
絶縁層は、表面抵抗が1×106 Ω以上の誘電体からなる層である。
絶縁層の材料は、誘電体であれば、無機材料であってもよく、有機材料であってもよい。
(Insulating layer)
The insulating layer is a layer made of a dielectric having a surface resistance of 1 × 10 6 Ω or more.
The material of the insulating layer may be an inorganic material or an organic material as long as it is a dielectric.

無機材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ケイ素、窒化ケイ素等のセラミックス、発泡セラミックスが挙げられる。なお、絶縁層が、セラミックス等の硬い材料の場合、マイクロクラスターが凝集し、均質な薄膜を形成しやすい状態にあるが、金属材料等の質量を低く抑えて薄膜を形成することにより、マイクロクラスターが凝集しにくくなり、欠陥を有する不均質な薄膜となる。   Examples of the inorganic material include ceramics such as aluminum oxide, aluminum nitride, silicon oxide, and silicon nitride, and foamed ceramics. When the insulating layer is a hard material such as ceramics, the microclusters are aggregated and it is easy to form a homogeneous thin film. However, by forming a thin film while keeping the mass of the metal material low, the microcluster Becomes difficult to agglomerate, resulting in a heterogeneous thin film having defects.

有機材料としては、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリケトン、ポリイミド、ポリウレタン、ポリシロキサン、ポリシラザン、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアクリレート、塩化ビニル系樹脂、塩素化ポリエチレン等の樹脂;天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム等のジエン系ゴム;ブチル系ゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の非ジエン系ゴム等が挙げられる。有機材料は、熱可塑性であっても、熱硬化性であってもよく、その未硬化物であってよい。また、上記の樹脂、ゴム等の変性物、混合物、共重合体であってもよい。   Organic materials include polyolefin, polyamide, polyester, polyether, polyketone, polyimide, polyurethane, polysiloxane, polysilazane, phenolic resin, epoxy resin, acrylic resin, polyacrylate, vinyl chloride resin, chlorinated polyethylene, etc. Resins; diene rubbers such as natural rubber, isoprene rubber, butadiene rubber and styrene butadiene rubber; and non-diene rubbers such as butyl rubber, ethylene propylene rubber, urethane rubber and silicone rubber. The organic material may be thermoplastic, thermosetting, or an uncured product thereof. Further, it may be a modified product such as the above-mentioned resin or rubber, a mixture, or a copolymer.

絶縁層が有機材料からなる場合は、有機高分子のモルフォロジーによりナノレベルで複雑な表面構造を有しているため、マイクロクラスターの凝集が抑えられ、不均一なマイクロクラスターの集合体の構造を維持しやすく、ノイズ抑制効果の大きいノイズ抑制層を得ることができる。
絶縁層としては、クラスターとの密着性の点、およびマイクロクラスターの凝集、成長を阻害し、マイクロクラスターの分散を安定化させる点から、金属との共有結合が可能となる酸素、窒素、硫黄等の元素を含む基を表面に有するもの、表面に紫外線、プラズマ等を照射して表面を活性化したものが好ましい。酸素、窒素、硫黄等の元素を含む基としては、水酸基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、チオール基、スルホン基、カルボニル基、エポキシ基、イソシアネート基、アルコキシ基等の親水性基が挙げられる。
When the insulating layer is made of an organic material, it has a complex surface structure at the nano level due to the morphology of the organic polymer, so that the aggregation of the microclusters is suppressed and the structure of the non-uniform microcluster aggregate is maintained. And a noise suppression layer having a large noise suppression effect can be obtained.
As an insulating layer, oxygen, nitrogen, sulfur, etc. that can be covalently bonded to metals from the point of adhesion to the cluster and the ability to stabilize the dispersion of the microcluster by inhibiting the aggregation and growth of the microcluster Those having a group containing the above element on the surface and those having the surface activated by irradiating the surface with ultraviolet rays, plasma or the like are preferable. Examples of groups containing elements such as oxygen, nitrogen and sulfur include hydrophilic groups such as hydroxyl groups, carboxyl groups, ester groups, amino groups, amide groups, thiol groups, sulfone groups, carbonyl groups, epoxy groups, isocyanate groups, and alkoxy groups. Is mentioned.

第1の絶縁層14の厚さは、第1の導体層11をノイズ抑制の対象とするためには、第2の絶縁層15より薄くすることが好ましい。また、第1の絶縁層14の厚さは、0.05〜25μmが好ましい。第1の絶縁層14の厚さが0.05μm以上であれば、ノイズ抑制層13と第1の導体層11との絶縁性が確保され、ノイズ抑制効果が充分に発揮される。また、分割された第1の導体層11(例えば図5の第1の導体層11aおよび11b)が短絡することがない。また、第1の導体層11をエッチングする際、ノイズ抑制層13をエッチング液等から保護できる。第1の絶縁層14の厚さが25μm以下であれば、ノイズ抑制層13が第1の導体層11と充分に電磁結合する。また、ノイズ抑制構造体10を薄肉化できる。   The thickness of the first insulating layer 14 is preferably thinner than that of the second insulating layer 15 in order to make the first conductor layer 11 subject to noise suppression. Further, the thickness of the first insulating layer 14 is preferably 0.05 to 25 μm. If the thickness of the 1st insulating layer 14 is 0.05 micrometer or more, the insulation of the noise suppression layer 13 and the 1st conductor layer 11 will be ensured, and the noise suppression effect will fully be exhibited. Further, the divided first conductor layer 11 (for example, the first conductor layers 11a and 11b in FIG. 5) does not short-circuit. In addition, when the first conductor layer 11 is etched, the noise suppression layer 13 can be protected from an etching solution or the like. When the thickness of the first insulating layer 14 is 25 μm or less, the noise suppression layer 13 is sufficiently electromagnetically coupled to the first conductor layer 11. Moreover, the noise suppression structure 10 can be thinned.

第1の絶縁層14の比誘電率は、2以上が好ましく、2.5以上がより好ましい。第1の絶縁層14の比誘電率が2以上であれば、第1の絶縁層14の誘電率が大きくなり、ノイズ抑制層13が第1の導体層11と充分に電磁結合する。現在利用可能な材料において、比誘電率の最大値は100000である。
また、第2の絶縁層15にも、高い誘電率を有する材料を用いた場合、ノイズ抑制構造体10を、第1の導体層11と第2の導体層12とからなる容量性積層体と見なすことができる。容量性積層体としての機能も有すれば、1GHz以下等の低周波側においては、従来から効果があるバイパスコンデンサを併用した場合と同様の効果が得られる、よって、ノイズ抑制構造体10は、低い周波数から十数GHzの高い周波数まで幅広い範囲でノイズ抑制効果を発揮できる。誘電率を大きくする以外の方法で容量性積層体の容量を大きくするためには、第1の導体層11の面積を広くする、または第1の導体層11と第2の導体層12との間隔を狭くすればよい。
The relative dielectric constant of the first insulating layer 14 is preferably 2 or more, and more preferably 2.5 or more. If the relative dielectric constant of the first insulating layer 14 is 2 or more, the dielectric constant of the first insulating layer 14 is increased, and the noise suppression layer 13 is sufficiently electromagnetically coupled to the first conductor layer 11. In currently available materials, the maximum dielectric constant is 100,000.
Further, when a material having a high dielectric constant is used for the second insulating layer 15, the noise suppression structure 10 is made of a capacitive laminate including the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12. Can be considered. If it also has a function as a capacitive laminate, on the low frequency side such as 1 GHz or less, the same effect as the case where a conventional bypass capacitor is used together can be obtained. The noise suppression effect can be exhibited in a wide range from a low frequency to a high frequency of several tens of GHz. In order to increase the capacitance of the capacitive laminate by a method other than increasing the dielectric constant, the area of the first conductor layer 11 is increased, or the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12 are The interval may be narrowed.

絶縁層の形成方法は、材料にあった通常の方法を用いることができる。セラミックスの場合は、ゾルゲル法、スパッタリング等のPVD法、CVD法等が挙げられる。有機材料の場合は、樹脂溶液を導体層上に直接スピンコート法、スプレーコート法等によりコートする方法、離型性のある基材にグラビアコートした絶縁層を導体層上に転写する方法等が挙げられる。   As a method for forming the insulating layer, a normal method suitable for the material can be used. In the case of ceramics, sol-gel method, PVD method such as sputtering, CVD method and the like can be mentioned. In the case of organic materials, there are a method in which a resin solution is directly coated on a conductor layer by a spin coating method, a spray coating method, a method in which a gravure-coated insulating layer is transferred onto a conductor layer, etc. Can be mentioned.

以上説明したノイズ抑制構造体10にあっては、ノイズ抑制層13が、第1の導体層11と電磁結合する、金属材料または導電性セラミックスを含む厚さ5〜300nmの層であり、ノイズ抑制層13と第1の導体層11とが対向している領域である領域(I)、およびノイズ抑制層13と第1の導体層11とが対向していない領域であり、かつノイズ抑制層13と第2の導体層12とが対向している領域である領域(II)を有し、かつ領域(I)および領域(II)が隣接するため、優れたノイズ抑制効果が発揮される。
また、ノイズ抑制層13は非常に薄いため、ノイズ抑制構造体10が嵩張ることがなく、ノイズ抑制構造体10を薄肉化できる。
In the noise suppression structure 10 described above, the noise suppression layer 13 is a layer having a thickness of 5 to 300 nm including a metal material or conductive ceramics that electromagnetically couples with the first conductor layer 11, and noise suppression. The region (I), which is a region where the layer 13 and the first conductor layer 11 face each other, and the region where the noise suppression layer 13 and the first conductor layer 11 do not face each other, and the noise suppression layer 13 And the second conductor layer 12 are opposed to each other, and the region (I) and the region (II) are adjacent to each other, so that an excellent noise suppression effect is exhibited.
Moreover, since the noise suppression layer 13 is very thin, the noise suppression structure 10 is not bulky, and the noise suppression structure 10 can be thinned.

本発明のノイズ抑制構造体を電子部品中に組み込むことによって、伝導ノイズの原因となる、電子部品の導体層中を流れる高周波電流を抑制でき、その結果、放射ノイズも未然に抑制できる。電子部品とは、信号伝送、電源、グランド等に用いられる導体を具備するものであり、電子部品としては、例えば、半導体素子、該半導体素子等の電子素子が実装されたシステムインパッケージ(SIP)などの半導体パッケージ、およびプリント回路基板等が挙げられる。特に、半導体素子を実装した多層プリント回路基板においては、信号伝送層に流れる波形の品質(SI、Signal Integrity)を維持することが求められている一方、低消費電力化に伴い、電源電圧の低下が求められており、伝送信号のSN比が悪くなってきている。このため電源を安定化すること(PI、Power Integrity)が必要となり、高周波電流の抑制が求められている。本ノイズ抑制構造体を多層プリント回路基板に適用することは有用である。   By incorporating the noise suppression structure of the present invention into an electronic component, high-frequency current flowing through the conductor layer of the electronic component that causes conduction noise can be suppressed, and as a result, radiation noise can also be suppressed. The electronic component includes a conductor used for signal transmission, a power source, a ground, and the like. As the electronic component, for example, a semiconductor element, a system in package (SIP) in which an electronic element such as the semiconductor element is mounted. Semiconductor packages, printed circuit boards, and the like. In particular, multilayer printed circuit boards mounted with semiconductor elements are required to maintain the waveform quality (SI, Signal Integrity) flowing in the signal transmission layer, while the power supply voltage decreases as power consumption decreases. Therefore, the S / N ratio of the transmission signal is getting worse. For this reason, it is necessary to stabilize the power supply (PI, Power Integrity), and suppression of high-frequency current is required. It is useful to apply the present noise suppression structure to a multilayer printed circuit board.

<多層プリント回路基板>
本発明の多層プリント回路基板は、本発明のノイズ抑制構造体を具備するものである。ノイズ抑制構造体における導体は、多層プリント回路基板においては、信号伝送層、電源層またはグランド層である。ノイズ抑制効果を充分に発揮させるためには、第1の導体層および第2の導体層のいずれか一方が電源層であり、他方がグランド層であることが好ましい。また、ノイズ抑制層は、高周波成分を抑制するため、信号伝送層の高速パルス信号を劣化させてしまうおそれがある。よって、信号伝送層とノイズ抑制層との間には、電源層またはグランド層が存在することが好ましい。
<Multilayer printed circuit board>
The multilayer printed circuit board of the present invention comprises the noise suppression structure of the present invention. In the multilayer printed circuit board, the conductor in the noise suppression structure is a signal transmission layer, a power supply layer, or a ground layer. In order to sufficiently exhibit the noise suppressing effect, it is preferable that one of the first conductor layer and the second conductor layer is a power supply layer and the other is a ground layer. Moreover, since the noise suppression layer suppresses high frequency components, there is a risk of degrading the high-speed pulse signal of the signal transmission layer. Therefore, it is preferable that a power supply layer or a ground layer exists between the signal transmission layer and the noise suppression layer.

信号伝送層、電源層、グランド層の厚さは、通常、銅箔の厚さであり、3〜35μmである。第2の絶縁層となるプリプレグまたは接着シートの厚さは、通常、3μm〜1.6mmである。多層プリント回路基板の薄肉化の要求から、いずれの層も薄くなる傾向にある。   The thickness of the signal transmission layer, the power supply layer, and the ground layer is usually the thickness of the copper foil, and is 3 to 35 μm. The thickness of the prepreg or adhesive sheet serving as the second insulating layer is usually 3 μm to 1.6 mm. All the layers tend to be thinner due to the demand for thinner multilayer printed circuit boards.

多層プリント回路基板は、例えば以下のようにして製造される。
銅箔上にエポキシ系ワニス等を塗布し、乾燥、硬化させ、第1の絶縁層が形成された電源層を得る。第1の絶縁層上にノイズ抑制層を形成し、該ノイズ抑制層を、所望のパターン形状となるようエッチングする。
ついで、ノイズ抑制層上に、エポキシ樹脂等をガラス繊維等に含浸させてなるプリプレグおよび銅箔を積層し、プリプレグを硬化させ、電源層とグランド層とを有するコア(ノイズ抑制構造体)を作製する。
ついで、フォトリソグラフィー法等により、コア上の電源層またはグランド層を、所望のパターン形状となるようにエッチングする。その後、電源層およびグランド層の両外面に銅箔をプリプレグで貼り合わせ信号伝送層をそれぞれ形成し、4層のプリント回路基板を完成させる。
A multilayer printed circuit board is manufactured as follows, for example.
An epoxy varnish or the like is applied onto the copper foil, dried and cured to obtain a power supply layer on which the first insulating layer is formed. A noise suppression layer is formed on the first insulating layer, and the noise suppression layer is etched to have a desired pattern shape.
Next, a prepreg made of glass fiber or the like impregnated with glass fiber or the like is laminated on the noise suppression layer, and the prepreg is cured to produce a core (noise suppression structure) having a power supply layer and a ground layer. To do.
Next, the power supply layer or the ground layer on the core is etched so as to have a desired pattern shape by photolithography or the like. Thereafter, copper foils are bonded to the outer surfaces of the power supply layer and the ground layer by prepregs to form signal transmission layers, respectively, thereby completing a four-layer printed circuit board.

図9は、本発明の多層プリント回路基板の一例を示す断面図である。該多層プリント回路基板20は、上から順に、信号伝送層21、絶縁層22、グランド層23(第2の導体層12)、絶縁層24(第2の絶縁層15)、ノイズ抑制層13、絶縁層25(第1の絶縁層14)、電源層26(第1の導体層11)、絶縁層27、信号伝送層28を有して構成される。信号伝送層21と信号伝送層28とは、スルーホール31を介して接続され、電源ライン32と電源層26とは、ビアホール33を介して接続され、グランドライン34とグランド層23とは、ビアホール35を介して接続されている。電源ライン32およびグランドライン34には、半導体素子等の電子部品41およびバイパスコンデンサ42が搭載されている。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing an example of the multilayer printed circuit board of the present invention. The multilayer printed circuit board 20 includes a signal transmission layer 21, an insulating layer 22, a ground layer 23 (second conductor layer 12), an insulating layer 24 (second insulating layer 15), a noise suppression layer 13, An insulating layer 25 (first insulating layer 14), a power source layer 26 (first conductor layer 11), an insulating layer 27, and a signal transmission layer 28 are configured. The signal transmission layer 21 and the signal transmission layer 28 are connected through a through hole 31, the power supply line 32 and the power supply layer 26 are connected through a via hole 33, and the ground line 34 and the ground layer 23 are connected to a via hole. 35 is connected. An electronic component 41 such as a semiconductor element and a bypass capacitor 42 are mounted on the power supply line 32 and the ground line 34.

多層プリント回路基板20にあっては、ノイズ抑制構造体10を具備するため、ノイズ抑制層13と電源層26(第1の導体層11)とが対向している領域が領域(I)となり、ノイズ抑制層13と電源層26(第1の導体層11)とが対向していない領域であり、かつノイズ抑制層13とグランド層23(第2の導体層12)とが対向している領域が領域(II)となる。そして、領域(I)および領域(II)が隣接しているため、高周波電流が抑えられて電源層26の電位が安定化し、結果、同時スイッチングノイズ等の伝導ノイズ、および共振による放射ノイズが抑えられる。   In the multilayer printed circuit board 20, since the noise suppression structure 10 is provided, a region where the noise suppression layer 13 and the power supply layer 26 (first conductor layer 11) face each other is a region (I). A region where the noise suppression layer 13 and the power supply layer 26 (first conductor layer 11) are not opposed to each other, and a region where the noise suppression layer 13 and the ground layer 23 (second conductor layer 12) are opposed to each other. Becomes region (II). Since the region (I) and the region (II) are adjacent to each other, the high-frequency current is suppressed and the potential of the power supply layer 26 is stabilized. As a result, conduction noise such as simultaneous switching noise and radiation noise due to resonance are suppressed. It is done.

以下、実施例を示す。
(ノイズ抑制層の厚さ)
日立製作所製、透過型電子顕微鏡H9000NARを用いてノイズ抑制層の断面を観察し、5箇所のノイズ抑制層の厚さを測定し、平均した。
Examples are shown below.
(Noise suppression layer thickness)
The cross section of the noise suppression layer was observed using a transmission electron microscope H9000NAR manufactured by Hitachi, Ltd., and the thicknesses of the five noise suppression layers were measured and averaged.

(S21パラメーター測定)
アンリツ社製、ベクトルネットワークアナライザー37247Dを用いて、試験片のSMAコネクタ間のSパラメーターを測定した。
(S21 parameter measurement)
An S parameter between SMA connectors of the test piece was measured using a vector network analyzer 37247D manufactured by Anritsu Corporation.

(電圧測定)
アドバンテスト社製、トラッキングジェネレータ付スペクトラムアナライザーR3132を用い電源層の電圧を測定した。
(Voltage measurement)
The voltage of the power supply layer was measured using a spectrum analyzer R3132 with tracking generator manufactured by Advantest Corporation.

(実施例1)
厚さ18μmの銅箔(第1の導体層)上にエポキシ系ワニスを塗布し、乾燥、硬化させ、厚さ3μmの第1の絶縁層を形成した。第1の絶縁層の表面抵抗は8×1012Ωであった。
ついで、第1の絶縁層の全面に、窒素ガス雰囲気下でニッケル金属を反応性スパッタリング法により物理的に蒸着し、窒化ニッケルを含む厚さ30nmの不均質なノイズ抑制層を形成した。ノイズ抑制層の表面抵抗は97Ωであった。
Example 1
An epoxy varnish was applied onto a copper foil (first conductor layer) having a thickness of 18 μm, dried and cured, and a first insulating layer having a thickness of 3 μm was formed. The surface resistance of the first insulating layer was 8 × 10 12 Ω.
Next, nickel metal was physically vapor-deposited by reactive sputtering in a nitrogen gas atmosphere on the entire surface of the first insulating layer to form a heterogeneous noise suppression layer having a thickness of 30 nm containing nickel nitride. The surface resistance of the noise suppression layer was 97Ω.

ノイズ抑制層上に、厚さ100μmのエポキシ系プリプレグ(第2の絶縁層、表面抵抗6×1014Ω)および厚さ18μmの銅箔(第2の導体層)を積層し、プリプレグを硬化させ、2層基板を作製した。
該2層基板から74mm×160mmの大きさの試験片を切り出し、該試験片の第1の導体層の銅箔の長手方向に沿った両側部をエッチングし、図10に示すような、領域(II)の平均幅(L)が1.5mmのノイズ抑制構造体10を得た。
On the noise suppression layer, an epoxy prepreg having a thickness of 100 μm (second insulating layer, surface resistance 6 × 10 14 Ω) and a copper foil having a thickness of 18 μm (second conductor layer) are laminated, and the prepreg is cured. A two-layer substrate was produced.
A test piece having a size of 74 mm × 160 mm is cut out from the two-layer substrate, and both side portions along the longitudinal direction of the copper foil of the first conductor layer of the test piece are etched to obtain a region (as shown in FIG. A noise suppression structure 10 having an average width (L) of II) of 1.5 mm was obtained.

図11に示すように、ノイズ抑制構造体10の長手方向の両末端に、第1の導体層11および第2の導体層12に繋がるSMAコネクタ51を搭載し、SMAコネクタ51にベクトルネットワークアナライザー52を接続して、周波数50MHzから10GHzまでの400点でSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図12に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。   As shown in FIG. 11, SMA connectors 51 connected to the first conductor layer 11 and the second conductor layer 12 are mounted on both ends in the longitudinal direction of the noise suppression structure 10, and the vector network analyzer 52 is connected to the SMA connector 51. Were connected, and S parameters were measured at 400 points from a frequency of 50 MHz to 10 GHz to create a graph. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value.

(比較例1)
ノイズ抑制層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして2層基板を作製した。実施例1と同様にして該2層基板から試験片を切り出し、実施例1と同様にして第1の導体層の銅箔をエッチングした。実施例1と同様にして該試験片のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図12に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。実施例1の擬似積分値と比較例1の疑似積分値の差(絶対値)を表1に示す。該絶対値が大きい程、実施例1のノイズ抑制構造体10のノイズ抑制効果が高い。
(Comparative Example 1)
A two-layer substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the noise suppression layer was not formed. A test piece was cut out from the two-layer substrate in the same manner as in Example 1, and the copper foil of the first conductor layer was etched in the same manner as in Example 1. In the same manner as in Example 1, the S parameter of the test piece was measured to prepare a graph. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value. Table 1 shows the difference (absolute value) between the pseudo-integral value of Example 1 and the pseudo-integral value of Comparative Example 1. The larger the absolute value, the higher the noise suppression effect of the noise suppression structure 10 of the first embodiment.

(実施例2)
図10に示す領域(II)の平均幅(L)を9mmとした以外は、実施例1と同様にしてノイズ抑制構造体10を得た。実施例1と同様にして該ノイズ抑制構造体10のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図13に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。
(Example 2)
A noise suppression structure 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the average width (L) of the region (II) shown in FIG. In the same manner as in Example 1, the S parameter of the noise suppression structure 10 was measured, and a graph was created. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value.

(比較例2)
ノイズ抑制層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして2層基板を作製した。実施例1と同様にして該2層基板から試験片を切り出し、実施例2と同様にして第1の導体層の銅箔をエッチングした。実施例1と同様にして該試験片のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図13に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。実施例2の擬似積分値と比較例2の疑似積分値の差(絶対値)を表1に示す。
(Comparative Example 2)
A two-layer substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the noise suppression layer was not formed. A test piece was cut out from the two-layer substrate in the same manner as in Example 1, and the copper foil of the first conductor layer was etched in the same manner as in Example 2. In the same manner as in Example 1, the S parameter of the test piece was measured to prepare a graph. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value. Table 1 shows the difference (absolute value) between the pseudo-integral value of Example 2 and the pseudo-integral value of Comparative Example 2.

(実施例3)
図10に示す領域(II)の平均幅(L)を18mmとした以外は、実施例1と同様にしてノイズ抑制構造体10を得た。実施例1と同様にして該ノイズ抑制構造体10のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図14に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。
(Example 3)
A noise suppression structure 10 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the average width (L) of the region (II) shown in FIG. In the same manner as in Example 1, the S parameter of the noise suppression structure 10 was measured, and a graph was created. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value.

(比較例3)
ノイズ抑制層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして2層基板を作製した。実施例1と同様にして該2層基板から試験片を切り出し、実施例3と同様にして第1の導体層の銅箔をエッチングした。実施例1と同様にして該試験片のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図14に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。実施例3の擬似積分値と比較例3の疑似積分値の差(絶対値)を表1に示す。
(Comparative Example 3)
A two-layer substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the noise suppression layer was not formed. A test piece was cut out from the two-layer substrate in the same manner as in Example 1, and the copper foil of the first conductor layer was etched in the same manner as in Example 3. In the same manner as in Example 1, the S parameter of the test piece was measured to prepare a graph. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value. Table 1 shows the difference (absolute value) between the pseudo-integral value of Example 3 and the pseudo-integral value of Comparative Example 3.

(比較例4)
実施例1における試験片の第1の導体層の銅箔をエッチングしなかった。図10に示す領域(II)の平均幅(L)が0mmである試験片について、実施例1と同様にしてSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図15に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。
(Comparative Example 4)
The copper foil of the first conductor layer of the test piece in Example 1 was not etched. About the test piece whose average width (L) of the area | region (II) shown in FIG. 10 is 0 mm, it carried out similarly to Example 1, measured the S parameter, and created the graph. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value.

(比較例5)
ノイズ抑制層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして2層基板を作製した。実施例1と同様にして該2層基板から試験片を切り出した。試験片の第1の導体層の銅箔をエッチングしなかった。実施例1と同様にして該試験片のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図15に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。比較例4の擬似積分値と比較例5の疑似積分値の差(絶対値)を表1に示す。
(Comparative Example 5)
A two-layer substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the noise suppression layer was not formed. A test piece was cut out from the two-layer substrate in the same manner as in Example 1. The copper foil of the first conductor layer of the test piece was not etched. In the same manner as in Example 1, the S parameter of the test piece was measured to prepare a graph. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value. Table 1 shows the difference (absolute value) between the pseudo-integral value of Comparative Example 4 and the pseudo-integral value of Comparative Example 5.

Figure 0004916803
Figure 0004916803

表1の結果から、第1の導体層11が小さく、領域(II)の平均幅(L)が大きくなるほど、ノイズ抑制効果が高いことがわかる。領域(II)がない比較例4では、ノイズ抑制効果が全く認められない。   From the results of Table 1, it can be seen that the smaller the first conductor layer 11 and the larger the average width (L) of the region (II), the higher the noise suppression effect. In Comparative Example 4 where there is no region (II), no noise suppression effect is observed.

(実施例4)
ノイズ抑制層の厚さを20nmにした以外は、実施例1と同様にして2層基板を作製した。該2層基板から100mm×200mmの大きさの試験片を切り出し、該試験片の第1の導体層の銅箔の長手方向に沿った両側部をエッチングし、図10に示すような、領域(II)の平均幅(L)が30mmのノイズ抑制構造体10を得た。なお、各層を積層する前には、第1の導体層、第2の導体層およびノイズ抑制層に、スルーホールと接触しないためのアンチビアをあらかじめ形成しておいた。
Example 4
A two-layer substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the noise suppression layer was 20 nm. A test piece having a size of 100 mm × 200 mm was cut out from the two-layer substrate, and both side portions along the longitudinal direction of the copper foil of the first conductor layer of the test piece were etched to obtain a region (as shown in FIG. The noise suppression structure 10 having an average width (L) of II) of 30 mm was obtained. In addition, before laminating each layer, an anti-via for preventing contact with the through hole was previously formed in the first conductor layer, the second conductor layer, and the noise suppression layer.

ノイズ抑制構造体10の第1の導体層11を電源層とし、第2の導体層12をグランド層とした。電源層およびグランド層の両外面に、厚さ18μmの銅箔を、厚さ50μmのエポキシ系プリプレグで貼り合わせ信号伝送層をそれぞれ形成し、図16および図17に示すように、信号伝送層を所定形状にエッチングした。
図16および図17に示すように、アンチビアにスルーホール31を形成することによって、信号伝送層21からスルーホール31を通って信号伝送層28に渡り、再びスルーホール31を通って信号伝送層21に戻る構造を有するインピーダンス50Ωの信号ライン60を形成し、多層プリント回路基板20を得た。
入力用SMAコネクタを信号ライン60およびグランド層23に接続し、出力用SMAコネクタを電源層26およびグランド層23に接続した。トラッキングジェネレータ付のスペクトラムアナライザーを用いて、信号ライン60に50MHzから3GHzの信号を入力し、そのときの電源層26の電圧変動を測定した。測定結果を図18に示す。
The first conductor layer 11 of the noise suppression structure 10 is a power layer, and the second conductor layer 12 is a ground layer. A signal transmission layer is formed by bonding 18 μm-thick copper foil with 50 μm-thick epoxy prepreg on both outer surfaces of the power supply layer and the ground layer, respectively. As shown in FIG. 16 and FIG. Etching into a predetermined shape.
As shown in FIGS. 16 and 17, by forming a through hole 31 in the anti-via, the signal transmission layer 21 passes through the through hole 31 to the signal transmission layer 28, and again passes through the through hole 31 to the signal transmission layer 21. A signal line 60 with an impedance of 50Ω having a structure returning to the above was formed, and the multilayer printed circuit board 20 was obtained.
The input SMA connector was connected to the signal line 60 and the ground layer 23, and the output SMA connector was connected to the power supply layer 26 and the ground layer 23. Using a spectrum analyzer with a tracking generator, a signal of 50 MHz to 3 GHz was input to the signal line 60, and the voltage fluctuation of the power supply layer 26 at that time was measured. The measurement results are shown in FIG.

(比較例6)
領域(II)の平均幅(L)を0mmとした以外は、実施例4と同様にして多層プリント回路基板を得た。実施例4と同様にして電源層の電圧変動を測定した。測定結果を図18に示す。
実施例4と比較例6とを比較すると、電源層(第1の導体層)が小さく、領域(II)の平均幅(L)が大きい場合は、高周波信号による電源層の励振を抑制できた。領域(II)がない比較例6では、ノイズ抑制効果が全く認められなかった。
(Comparative Example 6)
A multilayer printed circuit board was obtained in the same manner as in Example 4 except that the average width (L) of the region (II) was 0 mm. In the same manner as in Example 4, the voltage fluctuation of the power supply layer was measured. The measurement results are shown in FIG.
When Example 4 and Comparative Example 6 were compared, when the power supply layer (first conductor layer) was small and the average width (L) of the region (II) was large, excitation of the power supply layer by the high-frequency signal could be suppressed. . In Comparative Example 6 having no region (II), no noise suppression effect was observed.

(実施例5)
図19の断面図に示すように、幅25mm×長さ60mm×厚さ12μmの第1の導体層11と、幅60mm×長さ60mm×厚さ12μmの第2の導体層12と、幅60mm×長さ60mm×厚さ0.1μmの第1の絶縁層14(表面抵抗2×109 Ω)と、幅60mm×長さ60mm×厚さ50μmの第2の絶縁層15(表面抵抗3×1014Ω)とを有するノイズ抑制構造体10を作製した。
ノイズ抑制層13は、領域(II)の平均幅(L)が3mmとなり、領域(III)の平均幅(M)が0mmとなり、厚さが15nmとなるように、第1の絶縁層14上に銀をエレクトロンビーム(EB)蒸着法により物理的に蒸着させて形成した。ノイズ抑制層13の表面抵抗は55Ωであった。
実施例1と同様にしてノイズ抑制構造体10のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図20に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。該擬似積分値と、ノイズ抑制層を形成しなかった場合の疑似積分値との差(絶対値)を表2に示す。
(Example 5)
As shown in the cross-sectional view of FIG. 19, a first conductor layer 11 having a width of 25 mm × a length of 60 mm × a thickness of 12 μm, a second conductor layer 12 of a width of 60 mm × a length of 60 mm × a thickness of 12 μm, and a width of 60 mm. × 60 mm long × 0.1 μm thick first insulating layer 14 (surface resistance 2 × 10 9 Ω) and 60 mm wide × 60 mm long × 50 μm thick second insulating layer 15 (surface resistance 3 × 10 14 Ω) was produced.
The noise suppression layer 13 has an average width (L) of the region (II) of 3 mm, an average width (M) of the region (III) of 0 mm, and a thickness of 15 nm. Silver was physically vapor-deposited by an electron beam (EB) vapor deposition method. The surface resistance of the noise suppression layer 13 was 55Ω.
In the same manner as in Example 1, the S parameter of the noise suppression structure 10 was measured, and a graph was created. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value. Table 2 shows the difference (absolute value) between the pseudo-integral value and the pseudo-integral value when the noise suppression layer is not formed.

(実施例6)
領域(III)の平均幅(M)が15mmとなるようにノイズ抑制層13を形成した以外は、実施例5と同様にしてノイズ抑制構造体10を得て、実施例1と同様にしてノイズ抑制構造体10のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図20に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。該擬似積分値と、ノイズ抑制層を形成しなかった場合の疑似積分値との差(絶対値)を表2に示す。
(Example 6)
A noise suppression structure 10 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the noise suppression layer 13 was formed so that the average width (M) of the region (III) was 15 mm. The S parameter of the suppression structure 10 was measured and a graph was created. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value. Table 2 shows the difference (absolute value) between the pseudo-integral value and the pseudo-integral value when the noise suppression layer is not formed.

(実施例7)
領域(III)の平均幅(M)が23mmとなるようにノイズ抑制層13を形成した以外は、実施例5と同様にしてノイズ抑制構造体10を得て、実施例1と同様にしてノイズ抑制構造体10のSパラメーターを測定し、グラフを作成した。グラフを図20に示す。また、擬似積分値として400点の測定値の総和を求めた。該擬似積分値と、ノイズ抑制層を形成しなかった場合の疑似積分値との差(絶対値)を表2に示す。
(Example 7)
A noise suppression structure 10 was obtained in the same manner as in Example 5 except that the noise suppression layer 13 was formed so that the average width (M) of the region (III) was 23 mm. The S parameter of the suppression structure 10 was measured and a graph was created. A graph is shown in FIG. Further, the total of 400 measured values was obtained as a pseudo-integral value. Table 2 shows the difference (absolute value) between the pseudo-integral value and the pseudo-integral value when the noise suppression layer is not formed.

Figure 0004916803
Figure 0004916803

表2の結果から、少なくとも第1の導体層11の周縁部に領域(I)を有すれば、領域(I)の平均幅(N)の大きさに影響されることなく、ノイズ抑制効果を発揮することがわかった。   From the results of Table 2, if there is a region (I) at least in the peripheral portion of the first conductor layer 11, the noise suppressing effect can be obtained without being affected by the size of the average width (N) of the region (I). I found it to work.

本発明のノイズ抑制構造体および多層プリント回路基板は、IC、LSI等の半導体素子、電子部品内の電源層、これら電子部品に電源供給や信号伝送を行う多層プリント回路基板として有用である。   The noise suppression structure and the multilayer printed circuit board of the present invention are useful as a semiconductor element such as an IC or LSI, a power supply layer in an electronic component, and a multilayer printed circuit board that supplies power or transmits signals to these electronic components.

本発明のノイズ抑制構造体の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the noise suppression structure of this invention. 図1のノイズ抑制構造体の上面図である。It is a top view of the noise suppression structure of FIG. 領域(I)と領域(II)との境界線を説明するためのノイズ抑制構造体の上面図である。It is a top view of the noise suppression structure for demonstrating the boundary line of area | region (I) and area | region (II). 本発明のノイズ抑制構造体の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the noise suppression structure of this invention. 本発明のノイズ抑制構造体の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the noise suppression structure of this invention. ノイズ抑制層の表面を観察したフィールドエミッション走査電子顕微鏡像である。It is the field emission scanning electron microscope image which observed the surface of the noise suppression layer. 図6の模式図である。It is a schematic diagram of FIG. 図6のノイズ抑制層の断面の高分解能透過型電子顕微鏡像である。7 is a high-resolution transmission electron microscope image of a cross section of the noise suppression layer in FIG. 6. 本発明の多層プリント回路基板の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the multilayer printed circuit board of this invention. 実施例におけるノイズ抑制構造体を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the noise suppression structure in an Example. Sパラメーター測定システムを示す構成図である。It is a block diagram which shows an S parameter measurement system. 実施例1および比較例1におけるS21(透過減衰量)を示すグラフである。It is a graph which shows S21 (transmission attenuation amount) in Example 1 and Comparative Example 1. 実施例2および比較例2におけるノイズ抑制構造体のS21(透過減衰量)を示すグラフである。It is a graph which shows S21 (transmission attenuation amount) of the noise suppression structure in Example 2 and Comparative Example 2. 実施例3および比較例3におけるS21(透過減衰量)を示すグラフである。It is a graph which shows S21 (transmission attenuation amount) in Example 3 and Comparative Example 3. 比較例4および比較例5におけるS21(透過減衰量)を示すグラフである。It is a graph which shows S21 (transmission attenuation amount) in the comparative example 4 and the comparative example 5. FIG. 実施例における多層プリント回路基板を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the multilayer printed circuit board in an Example. 図16におけるXVII−XVII断面図である。It is XVII-XVII sectional drawing in FIG. 実施例4および比較例6の電源層の電圧変動を示すグラフである。6 is a graph showing voltage fluctuations in a power supply layer of Example 4 and Comparative Example 6. 実施例におけるノイズ抑制構造体の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the noise suppression structure in an Example. 実施例5〜7におけるS21(透過減衰量)を示すグラフである。It is a graph which shows S21 (transmission attenuation amount) in Examples 5-7.

符号の説明Explanation of symbols

10 ノイズ抑制構造体
11 第1の導体層
12 第2の導体層
13 ノイズ抑制層
14 第1の絶縁層
15 第2の絶縁層
20 多層プリント回路基板
23 グランド層
24 絶縁層
25 絶縁層
26 電源層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Noise suppression structure 11 1st conductor layer 12 2nd conductor layer 13 Noise suppression layer 14 1st insulating layer 15 2nd insulating layer 20 Multilayer printed circuit board 23 Ground layer 24 Insulating layer 25 Insulating layer 26 Power supply layer

Claims (10)

第1の導体層と、
第2の導体層と、
第1の導体層と第2の導体層との間に設けられたノイズ抑制層と、
第1の導体層とノイズ抑制層との間に設けられた第1の絶縁層と、
第2の導体層とノイズ抑制層との間に設けられた第2の絶縁層とを有し、
ノイズ抑制層が、第1の導体層と電磁結合する、金属材料または導電性セラミックスを含む厚さ5〜300nmの層であり、
ノイズ抑制層と第1の導体層とが対向している領域である領域(I)、およびノイズ抑制層と第1の導体層とが対向していない領域であり、かつノイズ抑制層と第2の導体層とが対向している領域である領域(II)を有し、かつ領域(I)および領域(II)が隣接するノイズ抑制構造体を具備する、多層プリント回路基板であって、
第1の導体および第2の導体のいずれか一方が電源層であり、他方がグランド層であり、
さらに信号伝送層を有し、
信号伝送層とノイズ抑制層との間には、電源層またはグランド層が存在する、多層プリント回路基板
A first conductor layer;
A second conductor layer;
A noise suppression layer provided between the first conductor layer and the second conductor layer;
A first insulating layer provided between the first conductor layer and the noise suppression layer;
A second insulating layer provided between the second conductor layer and the noise suppression layer;
The noise suppression layer is a layer having a thickness of 5 to 300 nm containing a metal material or conductive ceramics that electromagnetically couples with the first conductor layer.
Region (I), which is a region where the noise suppression layer and the first conductor layer face each other, and a region where the noise suppression layer and the first conductor layer do not face each other, and the noise suppression layer and the second conductor layer and a conductive layer having a region (II) is a region facing the, and comprises a noise suppressing structure region (I) and region (II) is you adjacent to a multilayer printed circuit board ,
Either one of the first conductor and the second conductor is a power supply layer, and the other is a ground layer,
Furthermore, it has a signal transmission layer,
A multilayer printed circuit board in which a power supply layer or a ground layer exists between a signal transmission layer and a noise suppression layer .
ノイズ抑制層の面積が、第2の導体層の面積と実質的に同じである、請求項1に記載の多層プリント回路基板The multilayer printed circuit board according to claim 1, wherein an area of the noise suppression layer is substantially the same as an area of the second conductor layer. 第1の導体層の周縁部に領域(I)を有し、
第1の導体層が存在する領域であって、かつ第1の導体層とノイズ抑制層とが対向しない領域である領域(III)を有する、請求項1または2に記載の多層プリント回路基板
Having a region (I) at the periphery of the first conductor layer ;
The multilayer printed circuit board according to claim 1, wherein the multilayer printed circuit board has a region (III) in which the first conductor layer is present and the first conductor layer and the noise suppression layer are not opposed to each other.
第1の導体層が、複数に分割されている、請求項1〜3のいずれかに記載の多層プリント回路基板The multilayer printed circuit board according to claim 1, wherein the first conductor layer is divided into a plurality of parts. 第1の絶縁層の厚さが、0.05〜25μmである、請求項1〜4のいずれかに記載の多層プリント回路基板The multilayer printed circuit board in any one of Claims 1-4 whose thickness of a 1st insulating layer is 0.05-25 micrometers. 第1の絶縁層の比誘電率が、2以上である、請求項5に記載の多層プリント回路基板The multilayer printed circuit board according to claim 5, wherein the dielectric constant of the first insulating layer is 2 or more. ノイズ抑制層が、金属材料または導電性セラミックスが存在しない欠陥を有する、請求項1〜6のいずれかに記載の多層プリント回路基板The multilayer printed circuit board according to any one of claims 1 to 6, wherein the noise suppression layer has a defect in which a metal material or conductive ceramic does not exist. 下記式(1)から求めた領域(I)の平均幅が、0.1mm以上である、請求項1〜7のいずれかに記載の多層プリント回路基板
領域(I)の平均幅〔mm〕=領域(I)の面積〔mm2 〕/領域(I)と領域(II)との境界線の長さ〔mm〕 ・・・(1)。
The multilayer printed circuit board in any one of Claims 1-7 whose average width | variety of area | region (I) calculated | required from following formula (1) is 0.1 mm or more.
Average width [mm] of area (I) = area [mm 2 ] of area (I) / length of boundary line [mm] of area (I) and area (II) (1).
下記式(2)から求めた領域(II)の平均幅が、1〜50mmである、請求項1〜8のいずれかに記載の多層プリント回路基板
領域(II)の平均幅〔mm〕=領域(II)の面積〔mm2 〕/領域(I)と領域(II)との境界線の長さ〔mm〕 ・・・(2)。
The multilayer printed circuit board in any one of Claims 1-8 whose average width of area | region (II) calculated | required from following formula (2) is 1-50 mm.
Average width [mm] of region (II) = area [mm 2 ] of region (II) / length of boundary line [mm] (2) between region (I) and region (II).
ノイズ抑制構造体が、容量性積層体である、請求項のいずれかに記載の多層プリント回路基板。 The multilayer printed circuit board according to any one of claims 1 to 9 , wherein the noise suppression structure is a capacitive laminate.
JP2006199286A 2006-06-30 2006-07-21 Multilayer printed circuit board Active JP4916803B2 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006199286A JP4916803B2 (en) 2006-07-21 2006-07-21 Multilayer printed circuit board
US11/769,386 US8134084B2 (en) 2006-06-30 2007-06-27 Noise-suppressing wiring-member and printed wiring board
TW096123389A TWI341158B (en) 2006-06-30 2007-06-28 Noise-suppressing wiring-member and printed wiring board
EP07767924A EP2048919A4 (en) 2006-06-30 2007-06-29 Noise suppressing wiring member and printed wiring board
KR1020097001706A KR101162405B1 (en) 2006-06-30 2007-06-29 Noise suppressing wiring member and printed wiring board
PCT/JP2007/063139 WO2008001897A1 (en) 2006-06-30 2007-06-29 Noise suppressing wiring member and printed wiring board
CN2007800242028A CN101480112B (en) 2006-06-30 2007-06-29 noise suppressing wiring member and printed wiring board
EP10004994.9A EP2222144B1 (en) 2006-06-30 2007-06-29 Noise suppressing structure and printed wiring board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006199286A JP4916803B2 (en) 2006-07-21 2006-07-21 Multilayer printed circuit board

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008028165A JP2008028165A (en) 2008-02-07
JP4916803B2 true JP4916803B2 (en) 2012-04-18

Family

ID=39118489

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006199286A Active JP4916803B2 (en) 2006-06-30 2006-07-21 Multilayer printed circuit board

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4916803B2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5202377B2 (en) * 2008-04-21 2013-06-05 信越ポリマー株式会社 Coverlay film and flexible printed wiring board
JP2010028538A (en) * 2008-07-22 2010-02-04 Shin Etsu Polymer Co Ltd Noise suppression component
JP2010050166A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Shin Etsu Polymer Co Ltd Printed circuit board
JP4980322B2 (en) * 2008-09-17 2012-07-18 アルプス電気株式会社 Multilayer wiring board and manufacturing method thereof
JP5193903B2 (en) * 2009-02-26 2013-05-08 信越ポリマー株式会社 Coverlay film, flexible printed wiring board and optical transceiver
JP5657088B2 (en) * 2013-11-15 2015-01-21 信越ポリマー株式会社 Printed wiring board and optical module
CN103945638A (en) * 2014-04-15 2014-07-23 电子科技大学 Multi-layer composite medium substrate in system-level packaging
JP7342509B2 (en) * 2019-08-09 2023-09-12 富士電機株式会社 semiconductor equipment

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4611699B2 (en) * 2004-09-24 2011-01-12 信越ポリマー株式会社 Conductive noise suppressor and conductive noise countermeasure method
JP4611758B2 (en) * 2004-10-12 2011-01-12 信越ポリマー株式会社 Conductive noise suppressor and electronic component with conductive noise suppressor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008028165A (en) 2008-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2222144B1 (en) Noise suppressing structure and printed wiring board
JP4916803B2 (en) Multilayer printed circuit board
US9924619B2 (en) Passive layer for attenuation of near-field electromagnetic waves and heatdissipation including graphene, and electromagnetic device including the same
TWI613955B (en) Composite electromagnetic wave absorbing sheet
JP5380355B2 (en) Printed wiring board and manufacturing method thereof
KR101903540B1 (en) Near-field noise suppression sheet
JP5202377B2 (en) Coverlay film and flexible printed wiring board
KR101081718B1 (en) Transmission noise suppressing structure and wiring circuit board
JP5081831B2 (en) Wiring member and manufacturing method thereof
JP5567243B2 (en) Multilayer printed circuit board and manufacturing method thereof
WO2009142280A1 (en) Paired low-characteristic impedance power source line and ground line structure
JP4611758B2 (en) Conductive noise suppressor and electronic component with conductive noise suppressor
CN101480112B (en) noise suppressing wiring member and printed wiring board
JP5103088B2 (en) Conductive noise suppression structure and printed circuit board
JP4429961B2 (en) Printed wiring board and manufacturing method thereof
JP2005327853A (en) Electromagnetic wave noise suppressor and its manufacturing method
JP5292033B2 (en) Printed wiring board
JP2008153954A (en) Waveguide and electronic component using the same
JP5439104B2 (en) Coverlay film, method for producing the same, and flexible printed wiring board
WO2011111737A1 (en) Multilayer wiring substrate structure equipped with power source and ground pair lines
JP2005251918A (en) Electromagnetic wave noise suppressor
JP5657088B2 (en) Printed wiring board and optical module
JP5103131B2 (en) Conductive noise suppression structure and printed circuit board
JP2006297628A (en) Metal foil with resin for printed wiring board, and printed wiring board
JP2005122915A (en) Electric connector

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080807

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110606

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120117

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120125

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150203

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4916803

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250