JP2000031329A

JP2000031329A - 多層配線基板

Info

Publication number: JP2000031329A
Application number: JP10200478A
Authority: JP
Inventors: Naoya Nakanishi; 直也中西; Yoshitoshi Nomura; 俊寿野村
Original assignee: NGK Spark Plug Co Ltd
Current assignee: Niterra Co Ltd
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2000-01-28
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: JP3495917B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】コンデンサパッドから延びる列設ビア群の列
設方向を転換して、ベタ状の接地配線層や電源配線層に
おいて電流を流れやすくする。【解決手段】列設ビア６１、６２が裏面１００Ｂ側に
向かって延びるが、このうち、列設ビア６１ａは、第１
絶縁層間１１１に設けた接地配線層５１に接続し、転換
ビア１６２によって切断線（仮想線）Ｃ−Ｃ’に略平行
な方向に並ぶようにする。このため、第２絶縁層間１１
２において、電源配線層１５３と転換ビア１６２同士を
接続する転換ビア接続導体層との間に形成される絶縁パ
ターンが、仮想線Ｃ−Ｃ’に略平行に延びる形状とな
り、これらの間の電源配線層１５３ｓを通じて電流が流
れるので、電源配線層１５３の抵抗を低下させることが
できる。また、第３絶縁層間１１３においても、信号配
線１５６ａを転換延長ビア１６３の群同士の間を通すこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁層と信号配線
層や接地・電源配線層などの導体層が積層され、ＩＣチ
ップを搭載する多層配線基板に関し、特に、その表面ま
たは裏面にコンデンサを装着する多層配線基板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＩＣチップを搭載する多層配
線基板においては、接地電位や電源電位にノイズが侵入
してＩＣの動作が不安定になるのを防止するため、接地
配線と電源配線との間にデカップリングコンデンサを挿
入することが行われている。例えば、高誘電率のセラミ
ックからなるセラミックチップコンデンサを、多層配線
基板（以下、単に基板ともいう）の表面や裏面に搭載す
るものが挙げられる。また、接地電位や電源電位はＩＣ
チップの各所において必要とされるため、ＩＣチップに
設ける端子の多く（時には約半数）が接地電位や電源電
位のための端子とされ、従って、基板の各所で接地電位
や電源電位を引き出せるような構造が求められる。ま
た、接地配線や電源配線は、通常の信号配線よりも多く
の電流を流すため、低抵抗であることが求められる。こ
のような要求を満たすため、多層配線基板の絶縁層間に
広い面積にわたって、ベタ状の接地配線や電源配線を設
けることがある。さらに、このような接地配線と電源配
線とを絶縁層を介して対向させることで、基板内部に静
電容量はあまり大きくないものの、コンデンサを構成さ
せる場合もある。

【０００３】ところで、通常の基板においては、表面の
略中央にＩＣチップを搭載し、これと裏面あるいは表面
の周縁部に形成したピンやボールなどの外部接続端子と
を、基板内部に形成した配線によって接続する構造とす
ることが多い。このような基板について平面視しかつ絶
縁層を透視して、各信号配線の配線パターンを見ると、
一般に、各信号配線が、略中央付近に位置する信号用の
ＩＣ接続端子から、基板の周縁部に向かって概略放射状
に延びて信号用の外部接続端子に接続する、つまり信号
配線の間隔が外に向けて徐々に拡がるファンアウトパタ
ーンとなる。また、接地あるいは電源用ＩＣ接続端子か
らベタ状の接地配線や電源配線を通じて、接地用あるい
は電源用の外部接続端子に接続するときには、ベタ状の
接地配線や電源配線を流れる電流も、最短の経路を通る
ために、概略放射状に電流が流れると考えられる。な
お、上記の説明においては、各絶縁層を貫通して上下層
を接続するビアは省略して説明している。

【０００４】一方、基板の表面あるいは裏面にコンデン
サを搭載する場合には、上記したように、コンデンサの
両端をそれぞれ接地電位及び電源電位に接続するため、
基板表面（または裏面）に設けたコンデンサパッドから
ビアを通じて、基板内部の接地配線や電源配線と接続す
るようにする。なお、このコンデンサパッドは、搭載す
るコンデンサの電極形状にもよるが、一般に、１対のコ
ンデンサパッドが、「＝」状に平行に形成され、各パッ
ドは略長方形状にされることが多い。ここで、コンデン
サと接地配線や電源配線との接続抵抗が大きくなるとノ
イズ除去能力が低下するため、できるだけ低抵抗の接続
とすべく、できるだけ多くのビアを形成して両者を接続
することが多く、コンデンサパッドの長手方向に沿って
可能な限り間隔を狭く（詰めて）ビアを列設し、ビア同
士の間隔を保ちつつ基板内部に延びるようにする場合が
多い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンデ
ンサパッドの長手方向と、上記したベタ状の接地配線や
電源配線を流れる電流の向き、あるいは、信号配線の拡
がる向きとの関係において、不都合が生じる場合があ
る。基板の表面（あるいは裏面）にどの様にコンデンサ
を配置するかは、要求される基板の特性やコンデンサの
取付の容易さ等を考慮して決められるため、コンデンサ
パッドの長手方向が、ベタ状の接地配線等を流れる電流
の向きおよび信号配線の拡がる方向である基板中央から
周縁に向かう放射状の向きと、交差する向きになること
がある。ここで、列設されたビアがベタ状の接地配線層
や信号配線層を越えて反対面（裏面あるいは表面）側に
延びる場合には、狭い間隔で列設されたビアと絶縁を保
ちながらこの間を通るようにして、ベタ状の接地配線等
の一部を形成したり、信号配線を形成することは困難で
ある。従って、接地配線層等においては、列設されたビ
アとの絶縁を保つべく、コンデンサパッドの長手方向と
略同方向に延びる絶縁パターンが形成される。このた
め、接地配線層等を流れる電流は、この絶縁パターンの
周りを迂回して流れることになるので相対的に抵抗が高
くなる。また、信号配線も、列設されたビアの周りを迂
回するように形成されるので、信号配線の抵抗が増え、
距離が長くなることにより信号の遅延を生じる。

【０００６】図６に示す多層配線基板００を参照して説
明する。この基板００の表面００Ａには、ＩＣチップＩ
Ｃをフリップチップ接続で装着するフリップチップパッ
ド３１が多数形成され、さらに、積層セラミックチップ
コンデンサＣｏｎをハンダＳＲで固着・搭載するための
略長方形状のコンデンサパッド３２も形成されている。
また、裏面００Ｂには、ピンパッド３３が形成され、ピ
ン８１が固着されている。５層の絶縁層１〜５の絶縁層
間１１〜１４には、フリップチップパッド３１とビア４
１〜４４を介して接続する接地配線層５１，５７、電源
配線層５３、および信号配線５６が形成され、これら
は、ビア７３〜７５を介してそれぞれピンパッド３３及
びピン８１に接続している。このピン８１のうち、ピン
８１ａが接地端子、ピン８１ｂが電源端子となる。ま
た、ビアとビアとの間には、ビア相互の接続を確実にす
るために、ビアパッド３４〜３７も形成されている。コ
ンデンサＣｏｎは、コンデンサパッド３２の長手方向
（図中前後方向）に列状に並ぶビア６１〜６４（列設ビ
ア６１〜６４）の群によって、それぞれ接地配線層５
１，５７および電源配線層５３に接続しており、回路的
に見ると、この２層の間に介在し、いわゆるデカップリ
ングコンデンサとして、これらの間に生じるノイズを除
去する働きをもつ。１つの群に属する列設ビア６１〜６
４同士は、できるだけ小さな間隔で多くのビアを形成す
るようにされる。形成できるビアの数を多くして、電源
配線層や接地配線層との接続抵抗をできるだけ小さくす
るためである。

【０００７】ここで、第２絶縁層間１２に形成された電
源配線層５３等の様子を表面００Ａ側から平面視かつ透
視すると、図７（ａ）のようになる。なお、本明細書で
は、平面図においてその上下に形成されたビアの配置を
示すため、考察している絶縁層間で隣接する上下２層の
絶縁層（本例で言えば、第２絶縁層間１２で隣接する絶
縁層２，３）のうち、紙面上側にある絶縁層（本例で言
えば、絶縁層２）に形成されているビアを×印で、紙面
下側（本例で言えば、絶縁層３）に形成されているビア
を○印で表すことにする。従って、ビアが上下方向に重
なって形成されている場合には、×印と○印をが重なっ
て描かれる場合もある。第２絶縁層間１２に拡がって形
成された電源配線層５３には、フリップチップパッド３
１からビア４１を介して（×印で示すように）ビア４２
が接続し、また、ピン８１からビア７５，７４を介して
（○印で示すように）ビア７３が接続している。従っ
て、この電源配線層５３のうち、ビア４２の接続点とビ
ア７３の接続点との間で、電流が流れることになる。な
お、ビア４２のうちには、電源配線層５３には接続され
ず、ビアパッド３５を介してビア４３と接続して裏面０
０ｂ側に延びるものもある。

【０００８】ところで、第２絶縁層間１２には、コンデ
ンサパッド３２から延びる列設ビア６２，６３同士を接
続する列設ビア接続導体層５４と、第２絶縁層間１２に
拡がる電源配線層５３との間を絶縁するため、図７
（ａ）において上下方向に長い、従って、図６において
前後方向に長い、略ロ字状の絶縁パターン９２が形成さ
れている。コンデンサパッド３２が、図６において前後
方向に長い略長方形にされているためである。ここで、
切断線Ｃ−Ｃ’上のビア４２ａとビア７３ａについてみ
ると、この切断線Ｃ−Ｃ’上に列設ビア接続導体層５４
および絶縁パターン９２も位置しているため、この間を
流れる電流は、図７（ａ）において破線で示すように、
列設ビア接続導体層５４および絶縁パターン９２を迂回
するようにして流れることになる。このため、電流の通
る経路が長くなり、この間の抵抗が高くなる。つまり、
このようなパターンによって電源配線層５３の接地抵抗
が上昇することになる。

【０００９】同様に、第３絶縁層間１３に形成された信
号配線５６等の様子を表面００Ａ側から平面視すると、
図７（ｂ）のようになる。この場合も、列設ビア６３同
士を接続する列設ビア接続導体層５５が有るため、切断
線Ｃ−Ｃ’上に形成されたビア４３ａとビア７４ａとを
結ぶ信号配線５６ａは、列設ビア接続導体層５５を避け
て大きく迂回することになる。このため、信号配線５６
ａの長さが長くなり、その抵抗が上昇し、信号に遅延が
生じる。

【００１０】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであって、基板の表面あるいは裏面にコンデンサパ
ッドを備えながらも、このコンデンサパッドから延びる
列設ビア群の列設方向を転換して、ベタ状の接地配線層
や電源配線層において電流を流れやすくして抵抗を低減
することを目的とする。さらには、信号配線を短距離で
結ぶことを可能とし、低抵抗の信号配線を持つ基板を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】そしてそ
の解決手段は、表面と裏面とを有し、上記表面の一部を
占める領域であって、その内部にＩＣ接続端子を多数含
む端子形成領域と、上記表面または裏面に形成され、Ｉ
Ｃチップに接地電位を供給するための接地端子および電
源電位を供給するための電源端子を含む多数の外部接続
端子と、上記表面または裏面に形成され、コンデンサを
接続するコンデンサパッドと、を備える多層配線基板で
あって、上記コンデンサパッドが形成された面との間に
少なくとも２層の絶縁層が介在する絶縁層間に形成さ
れ、上記ＩＣ接続端子と上記接地端子または電源端子と
を導通する導通路の一部を構成し、上記多層配線基板を
平面視かつ透視したときに、少なくとも上記端子形成領
域と上記導通される接地端子または電源端子との間に拡
がるベタ導体層を備え、上記コンデンサパッドは、上記
多層配線基板を平面視かつ透視したときに、上記端子形
成領域と上記ベタ導体層に接続する上記接地端子または
電源端子とを結ぶ仮想線上にあり、しかもその長手方向
が上記仮想線に交差して配置されており、上記コンデン
サパッドから延びるビア群であって、少なくともコンデ
ンサパッドが形成される面を構成する絶縁層においてコ
ンデンサパッドの長手方向に並び、上記ベタ導体層と絶
縁を保ちつつ、このベタ導体層が形成された上記絶縁層
間を越えて反対面側に向けて延びるビア群を備え、上記
ビア群は、上記ベタ導体層よりも上記コンデンサパッド
が形成された面側に位置し隣接する２層の絶縁層のう
ち、上記コンデンサパッド側の絶縁層に形成されたビア
群が、上記コンデンサパッドの長手方向に並ぶ１つの列
設ビア群を構成し、上記コンデンサパッドと反対面側の
絶縁層に形成されたビア群が、上記仮想線に略平行な方
向に並ぶ１または複数の転換ビア群を構成し、上記２層
の絶縁層間に形成され、上記列設ビア群と上記転換ビア
群とを導通する転換導体層を備え、上記転換ビア群また
はこれより上記反対面側に延びる転換延長ビア群の各ビ
アとベタ導体層との間に、両者間の絶縁を保ち、上記仮
想線に略平行な方向に延びまたは並ぶ形状の絶縁パター
ンを備えることを特徴とする多層配線基板である。

【００１２】本発明の多層配線基板では、ベタ導体層よ
りもコンデンサパッドが形成された面側に列設ビア群、
転換導体層、および転換ビア群を有する。このため、ベ
タ導体層を挟む２つの絶縁層に形成されるビア群は、転
換ビア群、または、この転換ビア群からさらに反対面側
に向けて延び転換ビア群と同様に仮想線に略平行な方向
に並ぶ転換延長ビア群となる。これにより、ベタ導体層
において、この転換ビア群等の各ビアとベタ導体層との
間の絶縁を保つために形成される絶縁パターンも、仮想
線に略平行な方向に延びまたは並ぶ形状にされる。一
方、ベタ導体層は、端子形成領域内のＩＣ接続端子とこ
のベタ導体層に接続する接地端子（または電源端子）と
を導通する導通路の一部を構成するので、上記のよう
に、仮想線に略平行な絶縁パターンは、ベタ導体層の電
流の流れを阻害しにくい絶縁パターンとなる。つまり、
ベタ導体層の抵抗を減少させ、接地抵抗や電源抵抗の小
さな基板を実現することができる。また、端子形成領域
内のＩＣ接続端子と外部接続端子のうち信号端子とを結
ぶ信号配線を、大きく迂回させないで短距離で結び、あ
るいは、転換ビア群またはこれから延びるビア群同士の
間を通して短距離で結ぶことで、信号配線の持つ抵抗を
低下させることもできる。

【００１３】ここで、多層配線基板は、絶縁層が多数積
層され、絶縁層間のうちの一部には、信号配線層や接地
・電源配線層などの導体層が形成される。絶縁層の材質
としては、例えば、アルミナ、窒化アルミニウム、ガラ
スセラミック等のセラミックや、エポキシ樹脂、ＢＴ樹
脂、ＰＰＥ樹脂等の樹脂、あるいはこれらとガラス繊維
やポリエステル繊維等の無機または有機繊維との樹脂複
合材などが挙げられる。また、絶縁層間に形成される信
号配線層等の導体層の材質は、絶縁層の材質を考慮して
選択すればよいが、例えば、セラミック製絶縁層を用い
た場合には、Ｗ、Ｍｏ、Ｍｏ−Ｍｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｇ
−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐｄ等が挙げられる。また樹脂や樹脂複
合材を用いた場合には、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ等が挙げられ
る、ＩＣ接続端子とは、ＩＣチップに形成した端子と接
続するために設けられる接続端子であり、具体的には、
フリップチップ接続のためのフリップチップバンプやワ
イヤボンディング接続のためのワイヤボンディングパッ
ドなどが挙げられる。

【００１４】端子形成領域とは、上記基板の表面上の領
域であって、上記したＩＣ接続端子をその内部に多数形
成した領域を指し、例えば、正方形状や矩形状、ロ字状
等の領域が挙げられる。外部接続端子とは、基板の裏面
あるいは表面に形成され、マザーボードやコネクタ等の
外部機器と接続するための接続端子であり、具体的に
は、ピン状端子、ボール状端子、ランド状端子などが挙
げられ、通常、基板の裏面や表面の周縁部に格子状に配
列されてそれぞれＰＧＡ、ＢＧＡ、ＬＧＡ等の端子構造
を構成する。ビア群を構成するビアは、絶縁層を貫通し
て形成され、絶縁層の上下に形成された配線層や導体層
を相互に導通するものであり、スタックドビア、スタッ
ガードビアなどの形態が挙げられるコンデンサは、基板
とは別部材のコンデンサであり、通常その面積や体積を
小さなものとするため、チップコンデンサを用いること
が多いが、他のコンデンサでも良い。

【００１５】ここで、上記の多層配線基板であって、前
記転換ビア群に属するビアの断面積の和は、列設ビア群
に属するビアの断面積の和と、等しいかこれよりも多い
ことを特徴とするのが好ましい。断面積が多いというこ
とは、ビア群全体での抵抗が小さくなることを示す。こ
こで、もし転換しないで、通常行うように列設ビアをそ
のまま（断面積も変えないで）反対面側に向けて延ばし
た場合と比較すると、転換によってビア群の抵抗が低下
することになる。つまり、ビア列設方向転換構造によっ
て、ビアの並ぶ方向を仮想線に略平行にするだけでな
く、ビア群自身抵抗をも低下させることができ、さらに
基板の性能を向上させられるからである。

【００１６】さらに、上記の多層配線基板であって、前
記転換導体層が、前記コンデンサパッドが形成された面
を構成する絶縁層とこれに隣接する絶縁層との間に形成
されていることを特徴とする多層配線基板とすると良
い。

【００１７】本発明の多層配線基板では、転換導体層
が、コンデンサパッドが形成された面を構成する絶縁層
とこれに隣接する絶縁層との間に形成されている。つま
り、コンデンサパッドが形成された面（例えば表面）を
構成する絶縁層に列設ビア群、これに隣接する絶縁層に
転換ビア群、およびこれらの絶縁層間に転換導体層が形
成される。従って、この転換導体層よりも、コンデンサ
パッドが形成された面とは反対面側にある絶縁層間に形
成されるベタ層体層や信号配線層において、接地抵抗や
電源抵抗、信号配線抵抗を低下させることができ、ある
いは抵抗の小さな信号配線を容易に形成できるから、こ
のような効果が得られる絶縁層間の数を最も増やすこと
ができる。

【００１８】さらに、上記の多層配線基板であって、１
つの前記列設ビア群と接続する前記転換ビア群を複数備
える場合において、上記列設ビア群における各ビア同士
の前記コンデンサパッドの長手方向の間隔に比して、隣
接する転換ビア群にぞれぞれ属するビア同士の上記長手
方向の間隔が広くされていることを特徴とする多層配線
基板とすると良い。

【００１９】本発明の多層配線基板では、コンデンサパ
ッドの長手方向の間隔について見たとき、列設ビア群に
おけるビア同士の間隔に比して、隣接する転換ビア群そ
れぞれ属するビア同士の間隔が広くされている。このた
め、このような転換ビア群または転換延長ビア群が上下
の絶縁層に形成されている絶縁層間に形成されたベタ導
体層においては、転換ビア群または転換延長ビア群と絶
縁を保つために形成する絶縁パターン同士の間に、比較
的広い幅のベタ導体層を形成することができる。従っ
て、この絶縁パターン間のベタ導体層を通って、ＩＣ接
続端子−接地端子（または電源端子）間の電流が流れる
ので、さらに接地抵抗や電源抵抗の小さな基板を実現す
ることができる。また、このような転換ビア群または転
換延長ビア群が上下の絶縁層に形成されている絶縁層間
では、ビア群同士の間隔を広くできるので、この間に寸
法的にも形状的にも信号配線を形成しやすくなり、抵抗
の小さな信号配線を容易に形成できる。また、このビア
群間に複数の信号配線を通すことが可能となる場合もあ
り、その場合には、より多くの信号配線を短距離で結ん
で、その抵抗を低下させることができる。

【００２０】またさらに、前記転換ビア群同士、または
前記転換延長ビア群同士に挟まれた信号配線を備えるこ
とを特徴とする多層配線基板とすると良い。

【００２１】本発明の多層配線基板では、転換ビア群同
士等の間に信号配線を形成したので、信号配線の長さを
より短距離にすることができるから、信号配線の持つ抵
抗をより低減することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面と共
に説明する。本実施形態の基板１００は、上記した従来
の基板００と、コンデンサパッド３２から延びるビアの
並び方およびその近傍の形状等が異なるのみであるの
で、異なる部分を中心に説明し、同じ部分については同
じ番号を付して説明を省略または簡略化する。断面図図
１、および表面１００Ａから見た状態の説明図図２
（ａ）に示すように、この基板１００の表面１００Ａの
略中央の端子形成領域３１Ｓにおいて、ＩＣチップＩＣ
を接続するためのフリップチップパッド３１が格子状に
多数形成され、さらに、同じく表面１００Ａ上にコンデ
ンサＣｏｎを固着・搭載するための略長方形状のコンデ
ンサパッド３２も形成されている。また、裏面１００Ｂ
の周縁近傍には、格子状にピンパッド３３が形成され、
ピン８１が固着されている。前記しなかったが、図２
（ａ）に示す基板表面１００Ａの様子は、前記した従来
の基板００においても同じである。

【００２３】この基板１００は、アルミナを主成分とす
るセラミック製で、５層の絶縁層１，１０２，１０３，
４，５が積層されており、これらの絶縁層間１１１，１
１２，１１３，１４には、フリップチップパッド３１と
ビア４１〜４４を介して接続する接地配線層５１，５
７、電源配線層１５３、および信号配線１５６が形成さ
れ、これらは、ビア７３〜７５を介してそれぞれピンパ
ッド３３及びピン８１に接続している。このピン８１の
うち、ピン８１ａは接地端子、ピン８１ｂは電源端子で
ある。また、ビア４１〜４４，ビア７４、７５の間の絶
縁層間には、ビアとビアとの間の位置ずれを吸収し確実
に接続するためのビアパッド３４〜３６，３７が形成さ
れている。これらのパッド、配線層及びビアは、いずれ
もタングステンを主成分とする導体からなり、セラミッ
ク製の絶縁層と共に同時焼成法によって形成される。コ
ンデンサＣｏｎも、従来の基板００（図６参照）と同様
に、コンデンサパッド３２の長手方向（図中前後方向）
に列状に並ぶ列設ビア６１（６１ａ，６１ｂ），６２の
群によって接地配線層５１および電源配線層５３に接続
されて、回路的にデカップリングコンデンサとして機能
している。次述するように、転換ビア１６２や転換延長
ビア１６３，１６４によって、接地配線層５７とも接続
している。また、列設ビア６１，６２同士の間隔も従来
と同様に、抵抗を小さくするためできるだけ小さな間隔
とされている。

【００２４】ついで、第１絶縁層間１１１に形成された
接地配線層５１等の様子について、表面１００Ａ側から
平面視かつ透視した状態を図２（ｂ）に示す。接地配線
層５１は、絶縁層間１１１のうち、中央部を除く略全面
に拡がる導体層である。フリップチップパッド３１から
延びるビア４１のうちのいくつか（本例では、×印で示
す３本）が、この接地配線層５１に接続している。その
他は、絶縁層間１１１に形成されたビアパッド３４を介
して紙面下方に形成された○印で示すビア４２によって
下方（裏面側）に向かって延びる。コンデンサパッド３
２から絶縁層１内を裏面１００Ｂ側に向けて延びて、絶
縁層間１１１に延出した列設ビア６１のうち、図中向か
って右側の列設ビア６１ｂの群（図において３ヶ）は、
列設ビア接続導体層５２で互いが接続し、その周りに
は、接地配線層５１と絶縁を保つため、略ロ字状の絶縁
パターン９１が形成されている。なお、列設ビア接続導
体層５２には、列設ビア６１ｂとそれぞれ上下同じ位置
に形成され、裏面１００Ｂ側に向かって延びる列設ビア
６２が接続している。

【００２５】一方、列設ビア６１のうち、図中向かって
左側の列設ビア６１ａの群（図において３ヶ）は、それ
ぞれ×印で示すように接地配線層５１に接続している。
さらに、この列設ビア６１ａは裏面１００Ｂ側に向けて
延び、もう１つの接地配線層５７に接続するのである
が、各列設ビア６１と上下同じ位置に形成されない。図
２（ｂ）中、○印で示すように、列設ビア６１ａ（６１
ａ１，６１ａ２，６１ａ３）が切断線Ｃ−Ｃ’に対して
直交する向き（図２（ｂ）中、紙面上下方向）に並んで
いるのに対し、転換ビア１６２を、切断線Ｃ−Ｃ’と平
行の向き（図２（ｂ）中、紙面左右方向）に２つずつ並
べる。これにより、３ヶのビアからなる１つの列設ビア
６１ａの群を、それぞれ２つの転換ビア１６２が属する
２つの転換ビア１６２の群にしている。即ち、転換ビア
１６２ａ，１６２ｂからなる群１６２Ｇ１と、同じく転
換ビア１６２ｃ，１６２ｄからなる群１６２Ｇ２であ
る。しかも、３ヶの列設ビア６１ａのうち、両端の列設
ビア６１ａ１，６１ａ３の図中左右に各々転換ビア１６
２が１ヶずつ配置されるようにした。このため、２つの
転換ビアの群１６２Ｇ１，１６２Ｇ２にそれぞれ属する
ビア同士の間隔は、列設ビア６１ａ同士の間隔の２倍に
なる。

【００２６】次に、第２絶縁層間１１２に形成された電
源配線層１５３等の様子を表面１００Ａ側から平面視か
つ透視すると、図３（ａ）に示すようになる。第２絶縁
層間１１２に拡がって形成された電源配線層１５３に
は、フリップチップパッド３１からビア４１を介して
（×印で示すように）ビア４２が接続し、また、ピン８
１からビア７５，７４を介して（○印で示すように）ビ
ア７３が接続しているので、接地配線層１５３のうち、
ビア４２の接続点とビア７３の接続点との間で、電流が
流れることになるのは、前記基板００と同様である。こ
こで、本実施形態では、上記したように列設ビア６１ａ
の群が並ぶ方向は、接地配線層５１を介して転換ビア１
６２の群１６２Ｇ１，１６２Ｇ２によって、その方向が
転換されている。このため、前記した従来の基板００の
場合と異なり（図７（ａ）参照）、１つの群を成す（本
例では２つの）転換ビア１６２同士を接続する転換ビア
接続導体層１５４ａ，１５４ｂは、その長手方向が切断
線Ｃ−Ｃ’に略平行に形成される。なお、この切断線Ｃ
−Ｃ’は、図３（ａ）中一点鎖線で示す端子形成領域３
１Ｓと電源端子８１ｂとを結ぶ仮想線にもなっている。
更にいえば、電源配線層１５３に接続するビア４２ａと
ビア７３ａとを結ぶ仮想線になっている。しかも、上記
したように、この２つの群１６２Ｇ１，１６２Ｇ２の間
隔が広くされているので、転換ビア接続導体層１５４
ａ，１５４ｂの周りに、電源配線層１５３との絶縁のた
めの図中横長略ロ字状の絶縁パターン１９２ａ，１９２
ｂをそれぞれ形成しても、その間に、電源配線層１５３
ｓを形成することができる。

【００２７】従って、ビア４２の接続点とビア７３の接
続点との間に流れる電流は、図中破線で示すようにな
り、その一部は絶縁パターン１９２ａ，１９２ｂの間の
電源配線層１５３ｓを通る距離の短い経路を取る。従っ
て、従来の場合に比較して、電源配線層１５３の持つ抵
抗を減少させることができたことになる。また、電流が
電源配線層１５３ｓを通ることにより、切断線Ｃ−Ｃ’
上以外に位置するビア４２とビア７３との間で流れる電
流も、図７（ｂ）の場合に比較してその経路が短くなる
ため、この点からも電源配線層１５３の抵抗を低下させ
ることになる。そして、転換ビア１６２と上下同じ位置
に形成した転換延長ビア１６３が、さらに裏面１００Ｂ
側に延びる。

【００２８】同様に、第３絶縁層間１１３に形成された
信号配線１５６等の様子を表面１００Ａ側から平面視す
ると、図３（ｂ）のようになる。この場合も、転換延長
ビア１６３、１６４同士を接続する転換延長ビア接続導
体層１５５ａ、１５５ｂが有るため、切断線Ｃ−Ｃ’上
に形成されたビア４３ａとビア７４ａとを結ぶ信号配線
１５６ａは、転換延長ビア接続導体層１５５ａと１５５
ｂの間を通すことができるので、僅かに迂回するだけで
足りる。このため、信号配線１５６ａの長さを短くで
き、その抵抗を低下させ、信号の遅延を防止できる。ま
た、信号配線１５６ａが転換延長ビア接続導体層１５５
ａと１５５ｂの間を通るため、他の信号配線１５６も短
距離でビア間を接続できるようになり、同様に信号配線
の抵抗を低下させることができ、遅延も防止できる。

【００２９】このように、本実施形態の基板１００で
は、コンデンサパッド３２から延びる列設ビア６１ａの
群の並ぶ方向を接地配線層５１および転換ビア１６２の
群により変更したので、電源配線層１５３や信号配線層
１５６の抵抗を低下させることができた。なお、本実施
形態では、１つの群を成す転換ビア１６２（例えば、１
６２ａと１６２ｂ）や転換延長ビア１６３，１６４同士
を、転換ビア接続導体層１５４ａ，１５４ｂや転換延長
ビア接続導体層１５５ａ，１５５ｂで相互に接続した。
１つのビアに断線が生じた場合、転換ビア接続導体層を
形成しておかないと、そのビアの上下につながるビアす
べてが不導通になるが、転換ビア接続導体層を形成して
おけば、断線したビアのみ不導通となるだけで済み、断
線による抵抗の上昇が最小限に抑えられると共に、配線
の信頼性も高くできるからである。但し、信頼性等を勘
案した上で、ビア同士を接続しないでおくこともでき
る。この場合には、転換ビア１６２と電源配線層１５３
との間の絶縁パターンは、切断線（仮想線）Ｃ−Ｃ’に
略平行に並ぶことになる。

【００３０】上記実施形態においては、絶縁層１に形成
した列設ビア６１の群と、絶縁層間１１１に形成した接
地配線層５１と、絶縁層２に形成した転換ビア６２の群
とで列設ビアの方向を転換した。この他、絶縁層２と３
及びこれらの絶縁層間１２において、上記と同様に列設
ビアの方向を転換しても良い。ただし、この場合には、
絶縁層間１１３に形成した信号配線１６２については、
上記実施形態と同様に経路を短くでき、信号配線の抵抗
を低減できるが、絶縁層間１１２に形成した電源配線層
については、前記した従来の基板００における電源配線
層５３と同じ形状となるので（図６、図７（ａ）参
照）、電源配線層の抵抗を低減することができない。従
って、このことからも判るように、できるだけコンデン
サパッド３２に近い位置で列設ビアの方向を転換するこ
とが望ましい。つまり、列設ビア６１と転換ビア６２の
両者が接続する転換導体層（上記実施形態における接地
配線層５１）が、コンデンサパッド３２が形成された面
（本実施形態では表面１００Ａ）をなす絶縁層１とこれ
に隣接する絶縁層１０２との間に形成されているように
するのが望ましい。

【００３１】上記実施形態においては、列設ビア６１の
群（３ヶ）を２つの転換ビア１６２の群（２ヶ×２）に
する構造を用いた。また、列設ビアと転換ビアとの両者
を接続する導体層として、接地配線層５１を用いた。し
かし、これに限定されることはなく、他の構造であって
も良い。例えば、図４（ａ）に示すように、図中前後方
向に並ぶ５ヶの列設ビア２６１の群を、図示しない絶縁
層の絶縁層間に形成された略長方形状の転換導体層２５
１を介して、図中左右方向に２ヶずつ並ぶ転換ビア２６
２ａ，２６２ｂ，２６２ｃの群に転換しても良い。な
お、上記した理由から、転換ビア２６２ａ等はそれぞれ
転換ビア接続導体層２５４ａ，２５４ｂ，２５４ｃによ
って互いに導通するようにすると良い。このようにすれ
ば、例えば、転換ビア２６２ｂと２６２ｃとの間、具体
的に言えば、転換ビア接続導体層２５４ｂと２５４ｃと
の間に、所定の絶縁間隔を保つようにした絶縁パターン
（図示しない）を形成した上で、接地配線層や電源配線
層などのベタ状の導体層（図示しない）を形成すること
ができる。また、転換ビア接続導体層２５４ｂと２５４
ｃとの間に、信号配線層を通すことができる。従って、
従来のように、列状ビアの群を避けて迂回する必要が無
く、矢印で示すように、図中左右方向に電流を流し、あ
るいは、信号を伝送することができるから、接地配線層
などのベタ状導体層の抵抗を引き下げることができ、あ
るいは、信号配線の抵抗を引き下げ、信号の遅延を防止
することができる。

【００３２】また、図４（ｂ）に示すように、図中前後
方向に並ぶ５ヶの列設ビア３６１の群を、図示しない絶
縁層の絶縁層間に形成された略十字形状の転換導体層３
５１を介して、図中左右方向に並ぶ５ヶの転換ビア３６
２の群に転換する構造にしても良い。なお、転換ビア３
６２はそれぞれ転換ビア接続導体層３５４によって互い
に導通するようにすると良い。このようにした場合も、
転換ビア３６２や転換ビア接続導体層３５４との間に、
所定の絶縁間隔を保つようにした上で、接地配線層など
のベタ状の導体層（図示しない）を転換ビア３６２や転
換ビア接続導体層３５４の近傍まで形成することができ
る。また、転換ビア３６２や転換ビア接続導体層３５４
の近傍に、信号配線層を通すことができる。従って、こ
のようにした場合にも同様に、接地配線層などのベタ状
導体層の抵抗を引き下げることができ、あるいは、信号
配線層の抵抗を引き下げ、信号の遅延を防止することが
できる。

【００３３】上記実施形態および図４（ａ）、（ｂ）に
示す例では、列設ビアの並ぶ方向と、転換ビアの並ぶ方
向とが基板を略直交する場合について示した。しかし、
本発明は、列設ビアの群によって、ベタ状導体層を流れ
る電流が妨げられたり、信号配線層の経路が迂回させら
れたりするのを防止して、ベタ状導体層や信号配線層の
抵抗を下げる等の効果を得るものであるので、直交して
いなくとも良いことは明らかである。例えば、図４
（ｃ）に示すようなものでも良い。図４（ｃ）は、転換
導体層４５１を形成する絶縁層間を基準として、基板を
平面視しかつ各絶縁層を透視したときの状態で示してあ
る。上層（紙面上側）の絶縁層に形成され×印で示す５
ヶの列設ビア４６１の群は、図中上下方向に並び、転換
導体層４５１に接続している。一方、下層（紙面下側）
の絶縁層の形成され○印で示す転換ビア４６２ａ，４６
２ｂ，４６２ｃの群は、図中右上がりの斜め方向にそれ
ぞれ２ヶずつ並び、同様に転換導体層４５１に接続して
いる。また、転換ビア４６２ａ等はそれぞれ転換ビア接
続導体層４５４ａ，４５４ｂ，４５４ｃによって互いに
導通されている。このようにした場合、例えば、図４
（ｃ）に示すように、転換ビア４６２ａ，４６２ｂとの
間、つまり転換ビア接続導体層４５４ａと４５４ｂとの
間に、信号配線層４５６を通すことにより、斜め方向に
信号配線層の経路を短くすることもできる。また、信号
配線層４５６に代えてベタ導体層をこの間に形成するこ
とで、ベタ層体層の抵抗を下げることもできる。

【００３４】さらに、上記では、列設ビアの群はいずれ
も１列に並んでいたが、これに限定されない。例えば、
図５（ａ）に示すように、×印で表す各５ヶの列設ビア
５６１が２列に並んでいる場合にも、転換導体層５５１
を用いて、図中横方向にそれぞれ４ヶの転換ビア５６２
ａ，５６２ｂ，５６２ｃが３列に並ぶように転換しても
良い。この場合、各４ヶの転換ビア５６２ａ，５６２
ｂ，５６２ｃは、紙面より下側の層間において、それぞ
れ転換ビア接続導体層５５４ａ，５５４ｂ，５５４ｃに
より互いに接続される。また、図５（ｂ）に示すよう
に、×印で表す５ヶの列設ビア６６１がジグザグに並ん
でいる場合にも、転換導体層６５１を用いて、図中横方
向に３ヶの転換ビア６６２ａ，６６２ｂが２列に並ぶよ
うに転換しても良い。この場合、各３ヶの転換ビア６６
２ａ，６６２ｂは、紙面より下側の層間において、それ
ぞれ転換ビア接続導体層６５４ａ，６５４ｂにより互い
に接続される。

【００３５】なお、上記実施形態、図４、および図５に
示す列設ビア方向転換構造では、いずれも列設ビアの数
に比して、転換ビアの合計の数が等しいかそれよりも多
くなるようにされている。デカップリングコンデンサの
機能を十分得るため、コンデンサパッドと接地配線層ま
たは電源配線層と間の接続抵抗は、できるだけ小さいこ
とが望ましい。各ビアの断面積が等しいとすれば、コン
デンサパッドから延びる列設ビアの数に比して、転換ビ
アの数を少なくすれば、コンデンサパッドと接地配線層
との接続抵抗が上昇することになるので、転換ビアの数
をむしろ多くするのが望ましいからである。同様の理由
から、各ビアの断面積を変更できる場合には、列設ビア
の断面積の合計に比して転換ビアの断面積の合計を等し
いか多くするのが好ましい。また、上記実施形態や図４
（ｃ）では、転換ビア（または転換延長ビア）の群同士
の間を通す信号配線が１本の場合を示したが、複数本で
あっても良いことは明らかである。さらに、上記実施形
態では、各転換ビア接続導体層が互いに平行である例を
示したが、必ずしもこれらが平行でなくとも良く、例え
ば、基板を平面視かつ透視したときに、端子形成領域を
中心として放射状になるように形成しても良い。

【００３６】以上において、本発明を実施形態および各
種の変形例に即して説明したが、本発明は上記実施形態
や変形例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでも
ない。例えば、上記実施形態の基板１００では、コンデ
ンサパッド３２がＩＣチップＩＣを搭載する表面１００
Ａに形成されていたが、逆側の裏面１００Ｂに形成され
たものに本発明を適用しても良い。また、上記実施形態
の基板１００では、ピンパッド３３およびピン８１が裏
面１００Ｂの周縁近傍に形成されていたが、表面１００
Ａに形成されたものに本発明を適用しても良い。また、
基板の表面または裏面に搭載するコンデンサは、１つと
は限らず複数でも良い。従って、これらのコンデンサを
取り付けるコンデンサパッドから延びる列設ビアについ
て、本発明の列設ビア方向転換構造を基板の各所で適用
しても良いことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に掛かる多層配線基板の構造を示す
部分破断断面図である。

【図２】図１の多層配線基板において、（ａ）は表面に
形成されたＩＣ接続端子およびその上下の絶縁層に形成
されたビア配置の様子を示す説明図、（ｂ）は第１絶縁
層間に形成された導体層（転換導体層）およびその上下
の絶縁層に形成されたビア配置の様子を示す説明図であ
る。

【図３】図１の多層配線基板において、（ａ）は第２絶
縁層間に形成されたベタ導体層およびその上下の絶縁層
に形成されたビア配置の様子を示す説明図、（ｂ）は第
３絶縁層間に形成された信号配線層およびその上下の絶
縁層に形成されたビア配置の様子を示す説明図である。

【図４】他のビア転換構造の例を示す説明図であり、
（ａ）は転換ビア群を１列にしたもの、（ｂ）は実施形
態１と同様であるが、転換導体層が独立したもの、
（ｃ）は列設ビア群を結ぶ方向と転換ビア群を結ぶ方向
とが斜めになっているものを示す。

【図５】他のビア転換構造の例を示す説明図であり、
（ａ）は列設ビア群が２列であるもの、（ｂ）は列設ビ
ア群が千鳥状に配置されたものを示す。

【図６】従来の多層配線基板の構造を示す部分破断断面
図である。

【図７】図６の多層配線基板において、（ａ）は第２絶
縁層間に形成されたベタ導体層およびその上下の絶縁層
に形成されたビア配置の様子を示す説明図、（ｂ）は第
３絶縁層間に形成された信号配線層やその上下の絶縁層
に形成するビア配置の様子を示す説明図である。

【符号の説明】

１００多層配線
基板（基板）１，１０２，１０３，４，５絶縁層１１１，１１２，１１３，１４絶縁層間３１フリップ
チップパッド３１Ｓ端子形成
領域３２コンデン
サパッド３３ピンパッ
ド３４，３５，３６，３７ビアパッ
ド４１，４２，４３，４４ビア５１，５７接地配線
層１５３電源配線
層１５４転換ビア
接続導体層１５５転換延長
ビア接続導体層６１，６２列設ビア１６２転換ビア１６３，１６４転換延長
ビア７３，７４，７５ビア８１ピン２６１，３６１，４６１，５６１，６６１列設ビア２５１，３５１，４５１，５５１，６５１転換導体
層２６２，３６２，４６２，５６２，６６２転換ビア２５４，３５４，４５４，５５４，６５４転換ビア
接続導体層

フロントページの続きＦターム(参考） 5E346 AA12 AA15 AA43 BB02 BB03 BB04 BB07 BB11 BB16 CC02 CC08 CC16 CC31 FF01 FF34 FF35 FF45 HH01 HH02 HH05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面と裏面とを有し、上記表面の一部を占める領域であって、その内部にＩＣ
接続端子を多数含む端子形成領域と、上記表面または裏面に形成され、ＩＣチップに接地電位
を供給するための接地端子および電源電位を供給するた
めの電源端子を含む多数の外部接続端子と、上記表面または裏面に形成され、コンデンサを接続する
コンデンサパッドと、を備える多層配線基板であって、上記コンデンサパッドが形成された面との間に少なくと
も２層の絶縁層が介在する絶縁層間に形成され、上記Ｉ
Ｃ接続端子と上記接地端子または電源端子とを導通する
導通路の一部を構成し、上記多層配線基板を平面視かつ
透視したときに、少なくとも上記端子形成領域と上記導
通される接地端子または電源端子との間に拡がるベタ導
体層を備え、上記コンデンサパッドは、上記多層配線基板を平面視か
つ透視したときに、上記端子形成領域と上記ベタ導体層
に接続する上記接地端子または電源端子とを結ぶ仮想線
上にあり、しかもその長手方向が上記仮想線に交差して
配置されており、上記コンデンサパッドから延びるビア群であって、少な
くともコンデンサパッドが形成される面を構成する絶縁
層においてコンデンサパッドの長手方向に並び、上記ベ
タ導体層と絶縁を保ちつつ、このベタ導体層が形成され
た上記絶縁層間を越えて反対面側に向けて延びるビア群
を備え、上記ビア群は、上記ベタ導体層よりも上記コンデンサパッドが形成され
た面側に位置し隣接する２層の絶縁層のうち、上記コンデンサパッド側の絶縁層に形成されたビア群
が、上記コンデンサパッドの長手方向に並ぶ１つの列設
ビア群を構成し、上記コンデンサパッドと反対面側の絶縁層に形成された
ビア群が、上記仮想線に略平行な方向に並ぶ１または複
数の転換ビア群を構成し、上記２層の絶縁層間に形成され、上記列設ビア群と上記
転換ビア群とを導通する転換導体層を備え、上記転換ビア群またはこれより上記反対面側に延びる転
換延長ビア群の各ビアとベタ導体層との間に、両者間の
絶縁を保ち、上記仮想線に略平行な方向に延びまたは並
ぶ形状の絶縁パターンを備えることを特徴とする多層配
線基板。
【請求項２】請求項１に記載の多層配線基板であっ
て、前記転換導体層が、前記コンデンサパッドが形成された
面を構成する絶縁層とこれに隣接する絶縁層との間に形
成されていることを特徴とする多層配線基板。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の多層配
線基板であって、１つの前記列設ビア群と接続する前記
転換ビア群を複数備える場合において、上記列設ビア群における各ビア同士の前記コンデンサパ
ッドの長手方向の間隔に比して、隣接する転換ビア群に
ぞれぞれ属するビア同士の上記長手方向の間隔が広くさ
れていることを特徴とする多層配線基板。
【請求項４】請求項３に記載の多層配線基板であって、前記転換ビア群同士、または前記転換延長ビア群同士に
挟まれた信号配線を備えることを特徴とする多層配線基
板。