CN101677487A - 印刷布线基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高传输特性的印刷布线基板及其制造方法。包括：信号用过孔(6)；多个GND用过孔(7)，分别形成在以信号用过孔的轴为中心的同心圆上的预定的位置处；间隙(5)，设置在信号用过孔与GND层(2)之间的区域上；以及信号布线(4)，从信号用过孔经过间隙在预定的GND层之间(例如第1－第3层)延伸。信号布线的上部和下部的间隙的外形按照以下方式形成，即在从信号用过孔引出信号布线的方向上与信号用过孔之间的距离为最小距离。不与信号布线邻接的GND层(2)的间隙的外形按照以下方式形成，即以信号用过孔的轴为中心，在连结各GND用过孔的中心的圆的外周不与各GND用过孔接触。

Description

印刷布线基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及印刷布线基板及其制造方法，特别是涉及具有高速信号传输用的过孔(through hole)的印刷布线基板及其制造方法。
背景技术
通信装置和信息装置的处理能力的提高是非常显著的。近年来，在装置内或者装置之间传输的信号的频率不断提高，印刷布线基板中的信号频带有可能劣化。尤其是多层布线结构的印刷布线基板中的过孔处的信号频带的劣化对于提高处理能力来说是致命的。因此，提出了以下技术来作为减少印刷布线基板中的信号频带劣化的手段。
专利文献1：日本专利文献特开2000-216510号公报；
专利文献2：日本专利文献特开2001-244633号公报；
专利文献3：日本专利文献特开2007-158675号公报；
专利文献4：日本专利文献特开2007-220849号公报；
专利文献5：日本专利文献特开2007-234715号公报；
专利文献6：日本专利文献特开2008-130976号公报；
专利文献7：日本专利文献特开2007-250885号公报；
专利文献8：日本专利文献特开2007-258358号公报；
专利文献9：日本专利文献特开2000-114729号公报。
发明内容
例如，在专利文献1中公开了：在基板上形成有接地布线和信号布线，信号布线用过孔连接到信号布线上，与信号布线用过孔平行地排列的多个接地布线用过孔形成在信号布线用过孔的周围，接地布线用过孔与接地布线连接。通过增减接地布线用过孔的数量，调整在信号布线用过孔和接地布线用过孔之间形成的电容的值，实现了连接器与印刷布线板之间的阻抗匹配。但是，关于信号布线用过孔与接地布线(实体导体)之间的间隙(clearance)没有做出规定，无论间隙是大还是小，过孔的传输特性均有可能劣化。
另外，在专利文献2中，为了抑制多层印刷布线板的信号用过孔与电源、GND的导体实体层的耦合，考虑了加宽间隙或者错开还配置有其他信号的邻接的电源、GND的导体实体层的间隙圆的中心来取得与其它信号的阻抗匹配。不需要在从信号用过孔引出来的信号布线的附近错开间隙圆的中心，而是通过缩小直径来避免了与其它信号的阻抗失配。但是，可能会由于间隙圆的直径小的部分的信号用过孔与导体实体层的电容耦合而发生阻抗失配。
本发明的主要课题是提供一种能够提高过孔的传输特性的印刷布线基板及其制造方法。
根据本发明的第一观点，印刷布线基板的特征在于，包括：多个接地层，间隔着绝缘体堆叠了多层；第1过孔；多个第2过孔，分别形成在以所述第1过孔的轴为中心的同心圆上的预定的位置处；间隙，成为设置在所述第1过孔与所述接地层之间的区域上的隔离盘；以及信号布线，从所述第1过孔经过所述间隙在预定的所述接地层之间延伸，并配置在预定的所述第2过孔之间；其中，在所述间隙中，配置有所述信号布线的层的1级上层和1级下层的所述接地层的第1间隙的外形按照以下方式形成，即在从所述第1过孔引出所述信号布线的方向上所述第1间隙的外形与所述第1过孔之间的距离为最小距离；在所述间隙中，不与所述信号布线相邻接的所述接地层的第2间隙的外形按照以下方式形成，即以所述第1过孔的轴为中心，在连结各所述第2过孔的中心的圆的外周不与各所述第2过孔接触；所述第2过孔与配置有所述信号布线的层的1级上层和1级下层的所述接地层相连接，并且不与和所述信号布线不邻接的所述接地层连接。
根据本发明的第二观点，印刷布线基板的制造方法的特征在于，包括以下步骤：形成具有第1开口部的第1接地层；在所述第1接地层上，间隔着绝缘体形成信号布线，所述信号布线在偏离了所述第1开口部的中心的位置处具有接合区，并且朝向离所述接合区最近的所述第1开口部的外形部分引出了布线；在所述信号布线上间隔着绝缘体形成第2接地层，所述第2接地层具有第2开口部，所述第2开口部在与所述第1开口部相同的位置形成并具有与所述第1开口部相同的形状；在所述第2接地层上间隔着绝缘体形成第3接地层，所述第3接地层具有大于所述第2开口部并与所述接合区的中心同心的第3开口部；形成贯穿所述接合区的第1贯穿孔；在以所述第1孔为中心的同心圆上形成第2贯穿孔，所述第2贯穿孔与所述信号布线不接触，贯穿所述第1接地层和所述第2接地层，并且在与所述第3接地层不接触的位置处形成；以及在所述第1贯穿孔和所述第2贯穿孔处分别形成第1过孔和第2过孔。
根据本发明，在印刷布线基板中，通过改善作为导致特性劣化的主要原因的间隙，信号的传输特性变得良好，能够高品质地传输高速信号。即，通过在第1过孔的周围的同心圆上设置第2过孔，控制了特性阻抗，通过在第2过孔的外侧设置不与信号布线邻接的接地层的间隙，抑制了电磁耦合，通过错开间隙的中心，抑制了信号布线的特性阻抗失配，因此信号的传输特性变得良好。另外，在由于高密度、高多层布线而不得不使用过孔的情况下，也能够实现信号布线的特性阻抗匹配，降低了插入损耗，在不使特性劣化的情况下实现产品设计。
附图说明
图1是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了本发明的实施例1的印刷布线基板的过孔周围的结构；
图2是通过轮廓(skeleton)表示了本发明的实施例1的印刷布线基板的过孔周围的导体部分的结构的局部立体图；
图3是示意性地表示了本发明的实施例1的印刷布线基板的结构的(A)信号布线的上部的GND层的截面图，(B)信号布线层的截面图、以及(C)信号布线的下部的GND层的截面图；
图4是示意性地表示了本发明的实施例1的印刷布线基板的结构的、与信号布线的层不邻接的GND层的截面图；
图5是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了比较例1的间隙小的印刷布线基板的过孔周围的结构；
图6是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了比较例2的间隙大的印刷布线基板的过孔周围的结构；
图7是表示了实施例1、比较例1、以及比较例2的特性阻抗的图；
图8是表示了实施例1、比较例1、以及比较例2的传输特性的图；
图9是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了本发明的实施例2的印刷布线基板的过孔周围的结构；
图10是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了本发明的实施例3的印刷布线基板的过孔周围的结构。
具体实施方式
按照本发明的实施方式，在印刷布线基板(图1的1)中，包括：接地层(图1的2)，间隔着绝缘体(图1的3)堆叠了多层；第1过孔(图1的6)；多个第2穿孔(图1的7)，分别形成在以所述第1过孔(图1的6)的轴为中心的同心圆上的预定的位置处；间隙(图1的5)，成为设置在所述第1过孔(图1的6)与所述接地层(图1的2)之间的区域上的隔离盘；以及信号布线(图2的4)，从所述第1过孔(图1的6)经过所述间隙(图1的5)在预定的所述接地层之间(图2的第1-第3层的GND层2之间、第n-2-第n层的GND层2之间)延伸，并配置在预定的所述第2过孔(图2的7)之间；其中，在所述间隙(图1的5)中，配置有所述信号布线(图1的4)的层的1级上层(图2的第1层、第n-2层)和1级下层(图2的第3层、第n层)的所述接地层(图1的2)的第1间隙(图1的5)的外形按照以下方式形成，即在从所述第1过孔(图1的6)引出所述信号布线(图1的4)的方向上与所述第1过孔(图1的6)之间的距离为最小距离；在所述间隙(图2的5)中，不与所述信号布线(图2的4)相邻接的所述接地层(图2的第4～n-3层的GND层2)的第2间隙(图2的5)的外形按照以下方式形成，即以所述第1过孔(图1的6)的轴为中心，在连结各所述第2过孔(图1的7)的中心的圆的外周不与各所述第2过孔(图1的7)接触；所述第2过孔(图2的7)与配置有所述信号布线的层的1级上层(图2的第1层、第n-2层)和1级下层(图2的第3层、第n层)的所述接地层(图2的2)相连接，并且不与和所述信号布线(图2的4)不邻接的所述接地层(图2的第4～n-3层的GND层2)连接。
实施例1
使用附图来说明本发明的实施例1的印刷布线基板。图1是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了本发明的实施例1的印刷布线基板的过孔周围的结构。图2是通过轮廓表示了本发明的实施例1的印刷布线基板的过孔周围的导体部分的结构的局部立体图。图3是示意地性表示了本发明的实施例1的印刷布线基板的结构的(A)信号布线的上部的GND层的截面图、(B)信号布线层的截面图、以及(C)信号布线的下部的GND层的截面图。图4是示意性地表示了本发明的实施例1的印刷布线基板的结构的、与信号布线的层不邻接的GND层的截面图。
印刷布线基板1是多层布线基板(参照图1，图2)，GND层2和绝缘体3交替地堆叠，信号布线4(第2层、第n-1层)形成在预定的GND层2之间的绝缘体3中。在这里，以n层的多层印刷基板为例。印刷布线基板1在GND层2上具有成为开口部分的间隙5，在该间隙5内埋入了绝缘体3。印刷布线基板1在间隙5的区域内形成有贯穿绝缘体3的信号用过孔6。信号用过孔6与信号布线4(第2层、第n-1层)连接。印刷布线基板1在以信号用过孔6的轴为中心的同心圆上的预定的位置处形成有贯穿基板的多个(在图1中为6个)GND用过孔7。GND用过孔7与配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、第n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND层2相连接，与其他的层(第4～n-3层)的GND层2不连接(参照图3、图4)。配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、第n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND层2的间隙5的外形按照以下方式形成为相对于信号用过孔6的轴的中心偏心，即在从信号用穿孔6引出信号布线4的方向上信号用穿孔6与间隙5的距离为最小距离(参照图3)。其他的层(第4～n-3层)的GND层2的间隙5的外形按照以下方式形成，即以信号用过孔6的轴为中心，在连结各GND用过孔7的中心的圆的外周与各GND用过孔7不接触(参照图4)。
印刷布线基板1包括GND层2、绝缘体3、信号布线4、间隙5、信号用过孔6、GND用过孔7。
GND层2是与由铜等导体形成的GND(接地)连接的实体状的导体层。GND层2间隔着绝缘体3而多层堆叠。在第1层的GND层2和第3层的GND层2之间，间隔着绝缘体3形成有第2层的信号布线4。在第n-2层的GND层2和第n层的GND层2之间，间隔着绝缘体3形成有第n-1层的信号布线4。在各层的GND层2上，在与配置在信号用过孔6的外周的间隙5相对应的位置处形成有圆形的开口部。配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、第n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND层2的间隙5的外形按照以下方式形成为相对于信号用过孔6的轴的中心偏心的圆形，即在从信号用过孔6引出信号布线4的方向上信号用过孔6与间隙5的距离为最小距离(参照图3)。其他的层(第4～n-3层)的GND层2的间隙5的外形按照以下方式形成为圆形，即以信号用过孔6的轴为中心，在连结各GND用过孔7的中心的圆的外周与各GND用过孔7不接触(参照图4)。在GND层2的间隙5内埋入了绝缘体3，并形成有贯穿该绝缘体3的信号用过孔6。配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、第n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND层2与GND用过孔7连接(参照图3)。其他的层(第4～n-3层)的GND层2不与GND用过孔7连接(参照图4)。
绝缘体3由环氧树脂等绝缘体形成。绝缘体3配置在GND层2之间。绝缘体3在第1层和第3层的GND层2之间、以及第n-2层和第n层的GND层2之间配置有信号布线4。在GND层2的与间隙5相对应的开口部内也配置有绝缘体3。在绝缘体3中，在间隙5的区域内形成有钻孔，在该钻孔的壁面上形成有GND用过孔6。在绝缘体3中，在以信号用过孔6的轴为中心的同心圆上的预定的位置处形成有多个钻孔，在该钻孔的壁面上形成有GND用过孔7。
信号布线4是由铜等导体形成的信号用的布线。在第1层和第3层的GND层2之间、以及第n-2层和第n层的GND层2之间的绝缘体3中形成有信号布线4。信号布线4与信号用过孔6连接，具有形成在信号用过孔6的外周并被结合了的接合区(land)4a。信号布线4配置为通过互相邻接的两个GND用过孔7之间。
间隙5是配置在信号用过孔6与GND层2之间的区域中的成为隔离盘(anti-pad)的部分。在间隙5中配置有绝缘体3。间隙5的外形在配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、第n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND层2上按照以下方式形成为相对于信号用过孔6的轴的中心偏心的圆形，即在从信号用过孔6引出信号布线4的方向上信号用过孔6与间隙5的距离为最小距离(参照图3)。间隙5的外形在其他的层(第4～n-3层)的GND层2上按照以下方式形成为圆形，即以信号用过孔6的轴为中心，在连结各GND用过孔7的中心的圆的外周与各GND用过孔7不接触(参照图4)。
信号用过孔6是用于与同轴连接器(未图示)的信号端子(未图示)相连接的过孔。信号用过孔6是按照同轴连接器(未图示)的信号端子(未图示)的形状而构成的。信号用过孔6由铜等导体形成。信号用过孔6形成在钻孔的壁面上，在上表面和下表面的周缘部分具有接合区6a，并与信号布线4的接合区4a连接，其中所述钻孔贯穿间隙5内的绝缘体3而形成。
GND用过孔7是用于与同轴连接器(未图示)的GND端子(未图示)相连接的过孔。GND用过孔7是按照同轴连接器(未图示)的GND端子(未图示)的形状而构成的。GND用过孔7由铜等导体形成。GND用过孔7形成在钻孔的壁面上，其中所述钻孔在以信号用过孔6的轴为中心的同心圆上的预定的位置处贯穿形成。GND用过孔7与配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、第n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND层2连接(参照图3)，与其他的层(第4～n-3层)的GND层2不连接(参照图4)。
下面，说明本发明的实施例1的印刷布线基板的制造方法。
首先，在片状的绝缘体3的背面形成第1层的GND层2。第1层的GND层2具有成为间隙5的开口部。
然后，在绝缘体3的背面形成第2层的信号布线4。第2层的信号布线4具有接合区4a(参照图3(B))。接合区4a配置在从第1层的GND层2的间隙5的中心偏心的位置。朝向离接合区4a的中心最近的第1层的GND层2的间隙5的外形部分引出第2层的信号布线4。
然后，在包括第2层的信号布线4的绝缘体3上形成其他的绝缘体3，在其他的绝缘体3的表面上形成第3层的GND层2。第3层的GND层2具有与第1层的GND层2的间隙5相同的间隙5。
然后，在包括第3层的GND层2的绝缘体3上形成其他的绝缘体3，在其他的绝缘体3的表面上形成第4层的GND层2。第4层的GND层2具有成为间隙5的开口部，其中所述间隙5大于第3层的GND层2的间隙5，并且与第2层的信号布线4的接合区4a的中心同心。第4层的GND层2的间隙5配置成包括第3层的GND层2的间隙5的区域。第4层的GND层2的间隙5的中心是从第1层、第3层的GND层2的间隙5的中心偏离了的位置。
然后，在包括第4层的GND层2的绝缘体3上形成其他的绝缘体3，在其他的绝缘体3的表面上形成第5层的GND层2，然后反复地进行，直至形成第n-3层的GND2层。第5层～第n-3层的GND层2具有成为间隙5的开口部，所述间隙5与第4层的GND层2的间隙5相同。
然后，在包括第n-3层的GND层2的绝缘体3上形成其他的绝缘体3，在其他的绝缘体3的表面上形成第n-2层的GND层2。第n-2层的GND层2具有成为间隙5的开口部，所述间隙5小于第n-3层的GND层2的间隙5，并且在从第4层的GND层2的间隙5的中心偏离了的位置处具有中心。
然后，在包括第n-2层的GND层2的绝缘体3上形成其他的绝缘体3，在其他的绝缘体3的表面上形成第n-1层的信号布线4。第n-1层的信号布线4具有接合区4a(参照图3(B))。接合区4a配置为对准第2层的信号布线4的接合区4a的中心，并且配置在从第n-2层的GND层2的间隙5的中心偏心的位置。朝向离接合区4a的中心最近的第n-2层的GND层2的间隙5的外形部分引出第n-1层的信号布线4的布线。
然后，在包括第n-1层的信号布线4的绝缘体3上形成其他的绝缘体3，在其他的绝缘体3的表面上形成第n层的GND层2。第n层的GND层2具有与第n-2层的GND层2的间隙5相同的间隙5。
然后，在基板的预定的位置处形成信号用过孔6和GND用过孔7用的孔。信号用过孔6用的孔形成为贯穿第n-1层和第2层的信号布线4的接合区4a。GND用过孔7用的孔形成为在以信号用过孔6用的孔为中心的同心圆上的预定的位置处不与第2层和第n-1层的信号布线4接触地贯穿第1层、第3层、第n-2层、第n层的GND层2，并且不贯穿第4～n-3层的GND层2。
最后，在信号用过孔6和GND用过孔7用的孔的壁面上形成信号用过孔6和GND用过孔7。由此，制造出与图1相同的印刷布线基板。
下面，说明本发明的实施例1的印刷布线基板的动作。
在一般情况下，通过公式1求出同轴构造的特性阻抗Z0。
(公式1)
Z 0 = 60 ϵ r log b a
根据公式1，仅通过芯线(内部导体)的半径a、外部导体的内径b就能够决定特性阻抗Z0。另外，εr表示相对介电常数，log表示自然对数。
在实施例的构造中，GND用过孔7以同心圆状配置在信号用过孔6的周围。该构造与同轴构造近似，可以视为近似同轴。这里，通过将信号用过孔6的钻径R1设为半径a、将GND用过孔7的同心圆半径R2设为内径b并代入公式1，能够预测出同轴连接器用的过孔的特性阻抗。
关于间隙5，由于信号用过孔6与GND层2的电磁耦合，会偏离阻抗设计值而产生特性劣化。因此，为了遮断GND层2与信号用过孔6的耦合，在第4～第n-3层的GND层2的间隙5中，将间隙区域扩展至GND用过孔7的外侧。由此遮断了来自GND层2的电磁耦合，所以能够仅通过信号用过孔6和GND用过孔7来决定阻抗设计。
然后，当从信号用过孔6引出信号布线4时，因为信号布线4在间隙5上通过，因此存在阻抗特性劣化的问题。关于这一点，配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND2层中的间隙5的区域不是形成为以信号用过孔6为中心的圆形，而是形成为错开了中心而尽量地缩短了通过间隙5的信号布线。由此，信号布线4上的特性阻抗失配变小，传输特性变得良好。
下面，在使用比较例的同时使用附图来说明本发明的实施例1的印刷布线基板的特性。图5是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了比较例1的印刷布线基板的过孔周围的结构。图6是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了比较例2的印刷布线基板的过孔周围的结构。图7是表示了实施例1、比较例1、以及比较例2的特性阻抗的图。图8是表示了实施例1、比较例1、以及比较例2的传输特性的图。
另外，在实施例1、比较例1、以及比较例2这三者中，由信号用过孔6和GND用过孔7构成的特性阻抗完全相同，只有间隙不同。比较例1的印刷布线基板的间隙5按照以下方式形成为圆形并与各GND用过孔7和各层的GND层2连接，即以信号用过孔6的轴为中心，在连结各GND用过孔7的中心的圆的内周与各GND用过孔7不接触(参照图5)。比较例2的印刷布线基板的间隙5按照以下方式形成为圆形并与各GND用过孔7和各层的GND层2连接，即以信号用过孔6的轴为中心，在与连结各GND用过孔7的中心的圆相等同的位置处与各GND用过孔7接触(参照图6)。比较例1、2的间隙5以外的结构与实施例1相同。
图7是基于通过时间区域表示了特性阻抗的TDR法(Time DomainReflectmetry，时域反射测量)的曲线。表示了越是稳定于50Ω，则特性越好。如果如比较例1(参照图5)的结构那样间隙小，则过孔本身的阻抗下降。另外，如果如比较例2(参照图6)的结构那样间隙大，则阻抗增大。另一方面，可知通过形成为如实施例1(参照图1)那样的间隙5的结构，特性阻抗稳定，优于比较例1、2。
图8表示了插入损耗的曲线。表示了越是标示在图的下方，衰减量越大，传输特性越差。从该数据可知：无论间隙是大还是小，传输特性均劣化。另一方面，可知通过形成为如实施例1(参照图1)那样的间隙5的结构，在高频区域的衰减量小，优于比较例1、2的传输特性。
根据实施例1，在印刷布线基板1中，通过改善作为导致特性劣化的主要原因的间隙5，信号的传输特性变得良好，能够高品质地传输高速信号。另外，在由于高密度、高多层布线而不得不使用过孔的情况下，也能够实现信号布线4的特性阻抗匹配，降低插入损耗，在不使特性劣化的情况下实现产品设计。
另外，在专利文献3(特开2007-158675号公报)中，通过在信号通孔(via hole)附近设置导体通孔来构成带阻滤波器。期待能够取得与设想了宽带传输的本实施例相反的效果。
另外，在专利文献4(特开2007-220849号公报)中，在多层印刷基板中，在通孔周围形成磁性材料来构成共模滤波器，构成方法、目的均与本实施例不同。
另外，在专利文献5(特开2007-234715号公报)中，在多层印刷电路基板中，在信号布线的贯穿通孔周围埋入高介电常数材料，抑制了EMI，但是信号布线的贯穿通孔的阻抗控制不明确。
另外，在专利文献6(特开2008-130976号公报)中，在印刷布线基板中，使过孔的间隙具有阻抗梯度，改善了性能，但是间隙上的信号布线的阻抗失配，因此在高频区域有可能产生特性劣化。
另外，在专利文献7(特开2007-250885号公报)中，在多层印刷布线板中，根据信号传输用过孔的形状来计算电容和电感器并计算特性阻抗来设定孔径等，没有考虑由于过孔和GND、电源的实体导体的耦合而产生的电容和电感器。
另外，在专利文献8(特开2007-258358号公报)中，在多层印刷布线板中，根据差动传输信号用过孔的形状来计算电容和电感器并计算特性阻抗来设定孔径等，但是与专利文献7相同，没有考虑由于过孔和GND、电源层的实体导体的耦合而引起的电容和电感器。
另外，在专利文献9(特开2000-114729号公报)中，在多层印刷布线板中，为了抑制过孔与电源图案(Pattern)、接地图案的电磁耦合，仅对与信号布线图案相邻接的接地图案缩小了间隙，并扩大了其他的电源图案和接地图案的间隙，但是没有公开在小间隙部处的电磁耦合的抑制方法，另外也没有公开用于控制过孔本身的阻抗的技术。
实施例2
下面，使用附图来说明本发明的实施例2的印刷布线基板。图9是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了本发明的实施例2的印刷布线基板的过孔周围的结构。
在实施例2的印刷布线基板1中，配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、第n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND层2的间隙5的外形按照以下方式形成为相对于信号用过孔6的轴的中心偏心的椭圆形(也可以是长圆形)，即在从信号用过孔6引出信号布线4的方向上信号用过孔6与间隙5的距离为最小距离。其他的结构与实施例1相同。根据实施例2，取得了与实施例1相同的效果。
实施例3
下面，使用附图来说明本发明的实施例3的印刷布线基板。图10是从GND层的第1层侧观察时的局部平面图，其示意性地表示了本发明的实施例3的印刷布线基板的过孔周围的结构。
在实施例3的印刷布线基板1中，配置有信号布线4的层(第2层、第n-1层)的1级上层(第1层、第n-2层)和1级下层(第3层、第n层)的GND层2的间隙5的外形按照以下方式形成为相对于信号用过孔6的轴的中心偏心的四边形(也可以是多边形)，即在从信号用过孔6引出信号布线4的方向上信号用过孔6与间隙5的距离为最小距离。其他的结构与实施例1相同。根据实施例3，取得了与实施例1相同的效果。

Claims (5)

1.一种印刷布线基板，其特征在于，包括：
接地层，间隔着绝缘体堆叠了多层；
第1过孔；
多个第2过孔，分别形成在以所述第1过孔的轴为中心的同心圆上的预定的位置处；
间隙，成为设置在所述第1过孔与所述接地层之间的区域上的隔离盘；以及
信号布线，从所述第1过孔经过所述间隙在预定的所述接地层之间延伸，并配置在预定的所述第2过孔之间；
其中，在所述间隙中，配置有所述信号布线的层的1级上层和1级下层的所述接地层的第1间隙的外形按照以下方式形成，即在从所述第1过孔引出所述信号布线的方向上所述第1间隙的外形与所述第1过孔之间的距离为最小距离；
在所述间隙中，不与所述信号布线相邻接的所述接地层的第2间隙的外形按照以下方式形成，即以所述第1过孔的轴为中心，在连结各所述第2过孔的中心的圆的外周不与各所述第2过孔接触；
所述第2过孔与配置有所述信号布线的层的1级上层和1级下层的所述接地层相连接，并且不与和所述信号布线不邻接的所述接地层连接。
2.如权利要求1所述的印刷布线基板，其特征在于，
所述第1间隙的外形形成为相对于所述第1过孔的轴的中心偏心的圆形。
3.如权利要求1所述的印刷布线基板，其特征在于，
所述第1间隙的外形形成为相对于所述第1过孔的轴的中心偏心的椭圆形或长圆形。
4.如权利要求1所述的印刷布线基板，其特征在于，
所述第1间隙的外形形成为相对于所述第1过孔的轴的中心偏心的多边形。
5.一种印刷布线基板的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
形成具有第1开口部的第1接地层；
在所述第1接地层上，间隔着绝缘体形成信号布线，所述信号布线在偏离了所述第1开口部的中心的位置处具有接合区，并且朝向离所述接合区最近的所述第1开口部的外形部分引出了布线；
在所述信号布线上间隔着绝缘体形成第2接地层，所述第2接地层具有第2开口部，所述第2开口部在与所述第1开口部相同的位置形成并具有与所述第1开口部相同的形状；
在所述第2接地层上间隔着绝缘体形成第3接地层，所述第3接地层具有大于所述第2开口部并与所述接合区的中心同心的第3开口部；
形成贯穿所述接合区的第1贯穿孔；
在以所述第1孔为中心的同心圆上形成第2贯穿孔，所述第2贯穿孔与所述信号布线不接触，贯穿所述第1接地层和所述第2接地层，并且在与所述第3接地层不接触的位置处形成；以及
在所述第1贯穿孔和所述第2贯穿孔处分别形成第1过孔和第2过孔。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103260339A (zh) * 2012-02-21 2013-08-21 富士通株式会社 多层布线板和电子装置
CN104717827A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 印刷电路板
CN104937767A (zh) * 2013-01-24 2015-09-23 日本电气株式会社 印刷线路板、电子器件和线路连接方法
CN106061101A (zh) * 2016-06-28 2016-10-26 广东欧珀移动通信有限公司 信号线保护方法、装置、印制电路板及移动终端
CN106658953A (zh) * 2017-03-13 2017-05-10 深圳天珑无线科技有限公司 一种移动终端的pcb板以及移动终端
CN107069354A (zh) * 2017-05-22 2017-08-18 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种微型射频连接器及其制作方法
CN111935903A (zh) * 2020-09-28 2020-11-13 武汉精测电子集团股份有限公司 一种sma连接器的电路板封装结构及信号测试系统
WO2022262335A1 (zh) * 2021-06-18 2022-12-22 中兴通讯股份有限公司 屏蔽结构及电路板

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8809695B2 (en) * 2007-11-27 2014-08-19 Nxp B.V. Contact structure for an electronic circuit substrate and electronic circuit comprising said contact structure
JP5326455B2 (ja) * 2008-09-18 2013-10-30 日本電気株式会社 プリント配線基板及びその製造方法
JP2012138528A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 高放熱・高信頼性メタルコア配線板
CN103369812B (zh) * 2012-04-02 2016-06-29 汕头凯星印制板有限公司 印刷电路板
JP6140989B2 (ja) * 2012-11-29 2017-06-07 三菱電機株式会社 多層基板、回路基板、情報処理装置、センサー装置、および通信装置
TWI450657B (zh) * 2012-12-28 2014-08-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 印刷電路板
US9441753B2 (en) * 2013-04-30 2016-09-13 Boston Dynamics Printed circuit board electrorheological fluid valve
CN104378908B (zh) * 2013-08-12 2017-06-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 印刷电路板
GB201414964D0 (en) * 2014-08-22 2014-10-08 Rolls Royce Plc Earthing arrangements for electrical panel
CN105101642B (zh) * 2015-07-13 2018-01-23 广东欧珀移动通信有限公司 一种增加多层pcb板金属箔面积的方法及多层pcb板
JP6571035B2 (ja) * 2016-03-18 2019-09-04 日本ルメンタム株式会社 プリント回路基板、光モジュール、及び伝送装置
CN106102308B (zh) * 2016-06-28 2019-05-10 Oppo广东移动通信有限公司 移动终端的屏蔽支架的接地结构及移动终端
US10194524B1 (en) * 2017-07-26 2019-01-29 Cisco Technology, Inc. Anti-pad for signal and power vias in printed circuit board
JP6845118B2 (ja) * 2017-10-25 2021-03-17 株式会社Ｓｏｋｅｎ 高周波伝送線路
US11350520B2 (en) * 2019-08-08 2022-05-31 At&S Austria Technologie & Systemtechnik Aktiengesellschaft Component carrier and method of manufacturing the same
US10674598B1 (en) * 2019-10-08 2020-06-02 Cisco Technology, Inc. Measuring effective dielectric constant using via-stub resonance
KR20210117096A (ko) * 2020-03-18 2021-09-28 삼성전자주식회사 그라운드 배선을 포함하는 인쇄회로기판
WO2022052121A1 (en) * 2020-09-14 2022-03-17 Hongfujin Precision Industry (Wuhan) Co., Ltd. Circuit board having complementary signal conducting patterns
US11212910B1 (en) * 2020-12-03 2021-12-28 Wanshih Electronic Co., Ltd. High frequency signal cross-layer transmission structure in multi-layer printed circuit board
US20230319978A1 (en) * 2022-04-05 2023-10-05 Dell Products L.P. Micro-ground vias for improved signal integrity for high-speed serial links

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3206561B2 (ja) 1998-10-01 2001-09-10 日本電気株式会社 多層配線基板
JP2000216510A (ja) * 1999-01-25 2000-08-04 Nec Corp プリント配線板及びその製造方法並びにプリント配線板におけるコネクタインダクタンス要因の波形歪み低減法
JP3539331B2 (ja) * 2000-02-28 2004-07-07 日本電気株式会社 多層プリント配線板
US6622905B2 (en) * 2000-12-29 2003-09-23 Intel Corporation Design and assembly methodology for reducing bridging in bonding electronic components to pads connected to vias
US20030047348A1 (en) * 2001-09-10 2003-03-13 Rebecca Jessep Grid array mounting arrangements
US7149090B2 (en) * 2001-09-11 2006-12-12 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Structure of flexible printed circuit board
JP4991296B2 (ja) * 2004-03-09 2012-08-01 日本電気株式会社 多層印刷回路基板用バイア伝送線路
JP4211986B2 (ja) * 2004-12-02 2009-01-21 パナソニック株式会社 プリント基板およびプリント基板の設計方法、ｉｃパッケージの接続端子設計方法、ｉｃパッケージの接続方法
US20070018752A1 (en) * 2005-07-20 2007-01-25 Efficere, Llc Optimization of through plane transitions
JP2007155675A (ja) 2005-12-08 2007-06-21 Denso Corp 超音波センサ
JP2007201112A (ja) * 2006-01-26 2007-08-09 Hitachi Ltd 掘削深さ検出構造を備えた回路基板及びこれが搭載された伝送装置
JP4835188B2 (ja) 2006-02-16 2011-12-14 日本電気株式会社 多層プリント基板
JP4830539B2 (ja) 2006-02-28 2011-12-07 日本電気株式会社 多層プリント回路基板
JP4824445B2 (ja) 2006-03-16 2011-11-30 アイカ工業株式会社 多層プリント配線板
JP4921817B2 (ja) 2006-03-22 2012-04-25 アイカ工業株式会社 多層プリント配線板
JP5194440B2 (ja) 2006-11-24 2013-05-08 日本電気株式会社 プリント配線基板
JP5326455B2 (ja) * 2008-09-18 2013-10-30 日本電気株式会社 プリント配線基板及びその製造方法
US20110110061A1 (en) * 2009-11-12 2011-05-12 Leung Andrew Kw Circuit Board with Offset Via

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103260339A (zh) * 2012-02-21 2013-08-21 富士通株式会社 多层布线板和电子装置
CN104937767A (zh) * 2013-01-24 2015-09-23 日本电气株式会社 印刷线路板、电子器件和线路连接方法
CN104937767B (zh) * 2013-01-24 2018-01-19 日本电气株式会社 印刷线路板、电子器件和线路连接方法
CN104717827A (zh) * 2013-12-11 2015-06-17 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 印刷电路板
CN106061101A (zh) * 2016-06-28 2016-10-26 广东欧珀移动通信有限公司 信号线保护方法、装置、印制电路板及移动终端
CN106658953A (zh) * 2017-03-13 2017-05-10 深圳天珑无线科技有限公司 一种移动终端的pcb板以及移动终端
CN107069354A (zh) * 2017-05-22 2017-08-18 中国电子科技集团公司第二十九研究所 一种微型射频连接器及其制作方法
CN111935903A (zh) * 2020-09-28 2020-11-13 武汉精测电子集团股份有限公司 一种sma连接器的电路板封装结构及信号测试系统
CN111935903B (zh) * 2020-09-28 2021-02-02 武汉精测电子集团股份有限公司 一种sma连接器的电路板封装结构及信号测试系统
WO2022262335A1 (zh) * 2021-06-18 2022-12-22 中兴通讯股份有限公司 屏蔽结构及电路板

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