JP2001085848A

JP2001085848A - 多層配線基板

Info

Publication number: JP2001085848A
Application number: JP26432599A
Authority: JP
Inventors: Masaru Nomoto; 勝野本; Shigeto Takeda; 茂人武田; Masaki Ikuji; 正樹生地
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-30

Abstract

(57)【要約】【課題】平行配線群を有する多層配線基板では、広面
積の接地導体層によって信号配線のインピーダンスを変
化させずにＥＭＩノイズの対策を施すことが困難であっ
た。【解決手段】信号配線Ｓ１を含む第１の平行配線群Ｌ
１を有する第１の絶縁層Ｉ１上に、第１の平行配線群Ｌ
１と直交する、信号配線Ｓ２を含む第２の平行配線群Ｌ
２を有する第２の絶縁層Ｉ２を積層し、第１および第２
の平行配線群Ｌ１・Ｌ２を貫通導体群で電気的に接続し
て成る積層配線体を具備するとともに、この上に平行配
線群Ｌ２に対向する接地導体層ＧＬを有する第３の絶縁
層Ｉ３を積層して成り、かつ接地導体層ＧＬと対向する
第２の平行配線群Ｌ２の配線層の厚みｔ２を対向してい
ない第１の平行配線群Ｌ１の配線層の厚みｔ１より小さ
くした多層配線基板である。信号配線のインピーダンス
のミスマッチングを引き起こすことなくＥＭＩノイズの
対策が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子回路基板等に使
用される多層配線基板に関し、より詳細には高速で作動
する半導体素子を搭載する多層配線基板における配線構
造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体集積回路素子等の半導体素
子が搭載され、電子回路基板等に使用される多層配線基
板においては、内部配線用の配線導体の形成にあたっ
て、アルミナ等のセラミックスから成る絶縁層とタング
ステン（Ｗ）等の高融点金属から成る配線導体とを交互
に積層して多層配線基板を形成していた。

【０００３】従来の多層配線基板においては、内部配線
用配線導体のうち信号配線は通常はストリップ線路構造
とされており、信号配線として形成された配線導体の上
下に絶縁層を介していわゆるベタパターン形状の広面積
の接地（グランド）層または電源層が形成されていた。

【０００４】また、多層配線基板が取り扱う電気信号の
高速化に伴い、絶縁層を比誘電率が10程度であるアルミ
ナセラミックスに代えて比誘電率が3.5 〜５と比較的小
さいポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いて形成し、こ
の絶縁層上に蒸着法やスパッタリング法等の気相成長法
による薄膜形成技術を用いて銅（Ｃｕ）からなる内部配
線用導体層を形成し、フォトリソグラフィ法により微細
なパターンの配線導体を形成して、この絶縁層と配線導
体とを多層化することにより高密度・高機能でかつ半導
体素子の高速作動が可能となる多層配線基板を得ること
も行なわれていた。

【０００５】一方、多層配線基板の内部配線の配線構造
として、配線のインピーダンスの低減や信号配線間のク
ロストークの低減等を図り、しかも高密度配線を実現す
るために、各絶縁層の上面に平行配線群を形成し、これ
を多層化して各層の配線群のうち所定の配線同士をビア
導体やスルーホール導体等の貫通導体を介して電気的に
接続する構造が提案されている。

【０００６】このような平行配線群を有する多層配線基
板においては、この多層配線基板に搭載される半導体素
子等の電子部品とこの多層配線基板が実装される実装ボ
ードとを電気的に接続するために、多層配線基板内で各
平行配線群のうちから適当な配線を選択し、異なる配線
層間における配線同士の接続はビア導体等の貫通導体を
介して行なわれる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の平行配線群を有する多層配線基板についても、搭載
される半導体素子等の電子部品の高周波化に伴い、ＥＭ
Ｉ（電磁的干渉）ノイズが問題とされるようになってい
る。このＥＭＩノイズとは、各種電子機器から不要な電
磁波が放射されることにより、この電磁波が電子機器内
もしくは周辺の他の電子機器の電子回路に対して侵入し
て電磁的な干渉を生じ、これが電子回路にノイズとして
影響を与えるものであり、電子機器が誤動作を引き起こ
す原因となるものである。

【０００８】このＥＭＩノイズの対策としては、通常は
次のような３つのレベルでの対策が考えられる。第１に
電子機器等のシステムレベルでは、電子機器を構成する
筐体の内側等に電波吸収剤をコーティングする等の方法
により、電磁波を遮断するといった対策がある。第２に
電子回路が構成されるボードレベルでは、電子回路中に
ＥＭＩフィルタやコンデンサ等のＥＭＩ対策部品を使用
するといった対策がある。第３に半導体素子等の電子部
品を搭載もしくは収容する多層配線基板やパッケージ等
のパッケージレベルでは、内部の配線層をベタパターン
といわれる広面積の接地導体層で覆ってＥＭＩノイズを
シールドするといった対策がある。

【０００９】特に、近年はＭＰＵ（Microprocessing Un
it）に代表される半導体集積回路の高周波化が進み、数
ＧＨｚで動作する半導体素子が実現されつつある。その
一方で、半導体素子の高周波化や高密度化に伴い、ＥＭ
Ｉノイズの増加が懸念されている。これは、ＭＰＵ等の
デジタルデバイスでは数ＧＨｚの立ち上がりを持つ信号
にその基本周波数の数倍から十数倍の高調波成分が含ま
れているからであり、ＥＭＩノイズの主な要因の一つは
この高調波成分が電磁波として放射される現象によるか
らである。

【００１０】このような高調波成分の放射を防ぐ対策と
しては、ベタパターン状の広面積の接地導体層で配線層
の上下を完全に覆ってシールドすることが考えられる。

【００１１】しかしながら、上記のような積層した平行
配線群から成る従来の多層配線基板においては、配線層
の配線方向は互いに直交するいわゆるＸ方向とＹ方向と
で構成されることから、広面積の接地導体層が存在しな
いため、パッケージレベルでのＥＭＩ対策が施されてい
ないという問題点があった。そのため、周辺の電子機器
からの不要な電磁波ノイズが侵入して半導体素子等の誤
動作を引き起こしたり、あるいは配線から不要な電磁波
ノイズを放射して周辺の電子機器等に悪影響を与えてし
まうことがあるという問題点があった。

【００１２】また、ＥＭＩノイズの対策として平行配線
群の上下に広面積の接地導体層を配置した場合には、絶
縁層を介してこの接地導体層と対向する信号配線が接地
導体層との間に容量成分を持つため、信号配線間でのイ
ンピーダンスマッチング（例えば50Ω）を考慮して配設
された信号配線のインピーダンスが所期の値よりも小さ
な値となってしまい、接地導体層と対向する信号配線と
他の配線層の信号配線との間でインピーダンスのミスマ
ッチングが生じてノイズ発生や高周波信号の伝送損失の
発生・搭載される半導体素子等の電子部品の誤動作の発
生などの原因となるという問題点があった。

【００１３】本発明は上記問題点に鑑み案出されたもの
であり、その目的は、交互に積層された平行配線群で配
線間のクロストークノイズを低減させることができると
ともに、電気特性を劣化させることなくＥＭＩノイズに
対する対策を施した、高速で作動する半導体素子等の電
子部品を搭載する電子回路基板やパッケージ等に好適な
多層配線基板を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の多層配線基板
は、信号配線を含む第１の平行配線群を有する第１の絶
縁層上に、前記第１の平行配線群と直交する、信号配線
を含む第２の平行配線群を有する第２の絶縁層を積層
し、前記第１および第２の平行配線群を貫通導体群で電
気的に接続して成る積層配線体を具備するとともに、こ
の積層配線体の上および／または下に前記平行配線群に
対向する接地導体層を有する第３の絶縁層を積層して成
り、かつ前記接地導体層と対向する前記第１または第２
の平行配線群の配線層の厚みを対向していない前記第１
または第２の平行配線群の配線層の厚みより小さくした
ことを特徴とするものである。

【００１５】また、本発明の多層配線基板は、上記構成
において、前記接地導体層と対向する前記第１または第
２の平行配線群の配線層の厚みを対向していない前記第
１または第２の平行配線群の配線層の厚みの0.25〜0.8
倍としたことを特徴とするものである。

【００１６】さらに、本発明の多層配線基板は、上記各
構成において、前記第１および第２の平行配線群は、そ
れぞれ複数の信号配線と、各信号配線に隣接する電源配
線または接地配線とを有することを特徴とするものであ
る。

【００１７】本発明の多層回路基板によれば、信号配線
を含む平行配線群を互いに直交配置して貫通導体群で接
続して成る積層配線体の上および／または下に平行配線
群に対向する接地導体層を有する第３の絶縁層を積層し
て成り、かつ接地導体層に対向する第１または第２の平
行配線群の配線層の厚みを対向していない第１または第
２の平行配線群の配線層の厚みより小さくしたことか
ら、積層配線体における第１の平行配線群と第２の平行
配線群とがそれぞれ直交しているため、各平行配線群間
におけるクロストークノイズを減少させて最小とするこ
とができる。また、接地導体層に対向する平行配線群中
の信号配線が接地導体層との間に余分な容量成分を持つ
ことがないため、信号配線のインピーダンスのミスマッ
チングが発生することがない。さらに、接地導体層は平
行配線群と対向してこれらを覆うように積層したもので
あることから、ＥＭＩノイズに対して十分なシールド効
果を有する接地導体層として機能させることができる。

【００１８】また、接地導体層と対向する第１または第
２の平行配線群の配線層の厚みを対向していない第１ま
たは第２の平行配線群の配線層の厚みの0.25〜0.8 倍と
した場合には、信号配線に容量成分が発生することによ
る悪影響を実用上問題ない程度に抑えることができると
ともに、信号配線に対するインピーダンスのミスマッチ
ングを高周波信号の伝送特性に悪影響を与えることのな
い範囲に抑えることができ、しかも接地導体層によるＥ
ＭＩノイズのシールド効果を高めつつ多層配線基板の不
必要な大型化を防止して高集積化・高密度化にも対応す
ることができるものとなる。

【００１９】これにより、本発明の多層配線基板によれ
ば、積層配線体により配線間のクロストークノイズを低
減させることができるとともに、所定の位置に接地導体
層を配置してそれと対向する平行配線群の配線層の厚み
を対向していない平行配線群の配線層の厚みより小さく
したことにより、電気特性を劣化させることなくＥＭＩ
ノイズに対する対策を施すことができ、高速で作動する
半導体素子等の電子部品を誤動作させることなく正確か
つ安定に動作させることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の多層配線基板につ
いて添付図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明の多層配線基板に係る積層配
線体の実施の形態の一例を示す分解平面図であり、同図
（ａ）は第１の絶縁層の、（ｂ）は第２の絶縁層の、
（ｃ）は接地導体層（第３の絶縁層）の平面図をそれぞ
れ示している。また、図２はこれらを積層して成る積層
配線体を含む本発明の多層配線基板の実施の形態の一例
を示す、図１のＡ−Ａ’線に対応する要部断面図であ
り、図３は同じく図１のＢ−Ｂ’線に対応する要部断面
図である。

【００２２】これらの図において、Ｉ１〜Ｉ３はそれぞ
れ第１〜第３の絶縁層であり、Ｌ１およびＬ２はそれぞ
れ第１および第２の絶縁層Ｉ１・Ｉ２の上面に略平行に
配設された第１および第２の平行配線群、ＧＬはこの例
では第３の絶縁層Ｉ３を介して第２の平行配線群Ｌ２の
上に配置された接地導体層である。なお、第１の平行配
線群Ｌ１と第２の平行配線群Ｌ２とは所定の箇所で貫通
導体群（図示せず）により電気的に接続されて多層回路
を構成している。これらにより本発明の多層配線基板に
係る積層配線体が構成されている。また、Ｉ４は接地導
体層ＧＬの上に積層され、多層配線基板の表面層となる
第４の絶縁層である。

【００２３】Ｐ１・Ｐ２はそれぞれ第１・第２の平行配
線群Ｌ１・Ｌ２中の電源配線、Ｇ１・Ｇ２はそれぞれ第
１・第２の平行配線群Ｌ１・Ｌ２中の接地配線、Ｓ１・
Ｓ２はそれぞれ第１・第２の平行配線群Ｌ１・Ｌ２中の
信号配線を示している。

【００２４】なお、同じ平面に配設された複数の信号配
線Ｓ１・Ｓ２はそれぞれ異なる信号を伝送するものとし
てもよく、同じ平面に配設された複数の電源配線Ｐ１・
Ｐ２はそれぞれ異なる電源を供給するものとしてもよい
ことは言うまでもない。

【００２５】このような多層配線基板には、例えばその
表面にＭＰＵ（Micro Processing Unit ）・ＡＳＩＣ
（Application Specific Integrated Circuit ）・ＤＳ
Ｐ（Digital Signal Processor）のような半導体素子等
の電子部品が搭載される。これらの電子部品は、例えば
いわゆるバンプ電極によりこの多層配線基板の表面に実
装されて、あるいは接着剤・ろう材等により搭載部に取
着されるとともにボンディングワイヤ等を介して、接地
導体層ＧＬとは電気的に絶縁された貫通導体等により例
えば第２の平行配線群Ｌ２と電気的に接続される。な
お、外部電気回路との接続部ならびに搭載される半導体
素子等の電子部品との接続部は図示していない。

【００２６】この例で多層配線基板の表面層となる第４
の絶縁層Ｉ４は必要に応じて形成されるものであり、例
えば接地導体層ＧＬが第３の絶縁層Ｉ３中に配設される
場合などには必ずしも形成する必要はない。

【００２７】また、この例では第１・第２の平行配線群
Ｌ１・Ｌ２は、信号配線Ｓ１・Ｓ２に電源配線Ｐ１・Ｐ
２または接地配線Ｇ１・Ｇ２がそれぞれ隣接するように
配設されている。これにより、同じ絶縁層Ｉ１・Ｉ２上
の信号配線Ｓ１・Ｓ２間を電磁的に遮断して、同じ平面
上の左右の信号配線Ｓ１・Ｓ２間のクロストークノイズ
を良好に低減することができる。さらに、信号配線Ｓ１
・Ｓ２に必ず電源配線Ｐ１・Ｐ２または接地配線Ｇ１・
Ｇ２を隣接させることで、同じ平面上の電源配線Ｐ１・
Ｐ２と信号配線Ｓ１・Ｓ２および接地配線Ｇ１・Ｇ２と
信号配線Ｓ１・Ｓ２との相互作用が最大となり、電源配
線Ｐ１・Ｐ２および接地配線Ｇ１・Ｇ２のインダクタン
スを減少させることができる。このインダクタンスの減
少により、電源ノイズおよび接地ノイズを効果的に低減
することができる。

【００２８】貫通導体群は、各絶縁層Ｉ１・Ｉ２等を貫
通して上下の配線同士あるいは配線と半導体素子または
多層配線基板の表面に取着された外部接続端子等とを電
気的に接続するものであり、通常はスルーホール導体や
ビア導体等が用いられ、接続に必要な箇所に形成され
る。

【００２９】本発明の多層配線基板の積層配線体におい
ては、信号配線Ｓ１を含む第１の平行配線群Ｌ１は第１
の方向に略平行に配線され、この上に積層される同じく
信号配線Ｓ２を含む第２の平行配線群Ｌ２は第１の方向
と直交する第２の方向に略平行に配設されており、これ
らの各配線が第２の絶縁層Ｉ２を貫通する貫通導体群で
電気的に接続されて、積層配線体を構成している。

【００３０】このような積層配線体によれば、第１の平
行配線群Ｌ１と第２の平行配線群Ｌ２とが直交するよう
に積層されていることから、それら平行配線群Ｌ１・Ｌ
２の配線間におけるクロストークノイズを減少させて最
小とすることができる。

【００３１】また、この積層配線体の上には、第３の絶
縁層Ｉ３を間に挟んで第２の平行配線群Ｌ２に対向する
接地導体層ＧＬが積層配置されている。この接地絶縁層
ＧＬは、多層配線基板の仕様に応じて同様の積層配線体
を積層して多層化した積層配線体の下に配置してもよ
く、その上下に配置してもよい。

【００３２】そして、本発明の多層配線基板によれば、
図２および図３に示すように、接地導体層ＧＬに対向す
る第１または第２の平行配線群Ｌ１・Ｌ２の配線層の厚
みｔ２を、接地導体層ＧＬに対向していない第１または
第２の平行配線群Ｌ１・Ｌ２の配線層の厚みｔ１より小
さく（ｔ２＜ｔ１）している。この例では、接地導体層
ＧＬに対向している第２の平行配線群Ｌ２の配線層の厚
みｔ２を接地導体層ＧＬに対向していない第１の平行配
線群Ｌ１の配線層の厚みｔ２よりも小さくすることによ
り上記のように設定している。これにより接地導体層Ｇ
Ｌと第２の平行配線群Ｌ２の特に信号配線Ｓ２との間の
不要な結合を、同じ積層体内において上下に位置する第
１および第２の平行配線群Ｌ１・Ｌ２間における結合と
同程度にまで低減させることができ、信号配線Ｓ２が余
分な容量成分を持つことを抑制して、信号配線Ｓ２のイ
ンピーダンスのミスマッチングの発生を十分に低減させ
ることができる。

【００３３】本発明の多層配線基板においてこのように
接地導体層ＧＬと対向する第１または第２の平行配線群
Ｌ１・Ｌ２の配線層の厚みｔ２を、接地導体層ＧＬと対
向していない第１または第２の平行配線群Ｌ１・Ｌ２の
配線層の厚みｔ１より小さく（ｔ２＜ｔ１）する場合、
厚みｔ２は厚みｔ１より0.25〜0.8 倍の範囲内とすると
よく、より好ましくは0.4 〜0.8 倍の範囲内とするとよ
い。このように設定することにより、上記の作用効果を
有しつつ抵抗値の上昇を防ぐことができる。厚みｔ２が
厚みｔ１の0.25倍未満の場合には、信号配線Ｓ１・Ｓ２
の抵抗値が大きくなる傾向がある。また、厚みｔ２が厚
みｔ１の0.8 倍を超えると、信号配線Ｓ１・Ｓ２が余分
な容量成分を持つこととなる傾向がある。

【００３４】例えば、各絶縁層Ｉ１〜Ｉ３に比誘電率が
約10の同じ誘電体材料を用いて、絶縁層の厚み100 μ
ｍ、配線幅100 μｍ、基本となる配線厚み15μｍ、配線
間の間隔100 μｍとし、接地導体層ＧＬと対向する配線
層の厚みｔ２を５μｍとした場合、高周波の電気特性上
で問題となるＥＭＩノイズが積層配線体に侵入し、ある
いは積層配線体から放射することがなく、ＥＭＩノイズ
に対して十分なシールド効果を有する接地導体層として
機能させることができるとともに、接地導体層ＧＬと対
向する第２の平行配線群Ｌ２の信号配線Ｓ２の特性イン
ピーダンスＺ₀を第１の平行配線群Ｌ１の信号配線Ｓ１
の特性インピーダンスＺ₀とマッチングさせることがで
きる。

【００３５】なお、以上の構成は、図２および図３にお
いて第１の平行配線群Ｌ１の下方にも接地導体層を積層
する場合や、第１の平行配線群Ｌ１より下方の配線層と
して同様の平行配線群を用いてその下方にも接地導体層
を積層する場合に、これらについても適用することがで
きる。

【００３６】本発明の多層配線基板においては、接地導
体層と対向しない側の積層配線体の上下には、種々の配
線構造の多層配線部を積層して多層配線基板を構成する
ことができる。例えば、積層配線体と同様に平行配線群
を直交させて積層した構成の配線構造、あるいはストリ
ップ線路構造の配線構造、その他、マイクロストリップ
線路構造・コプレーナ線路構造等を多層配線基板に要求
される仕様等に応じて適宜選択して用いることができ
る。

【００３７】また例えば、ポリイミド絶縁層と銅蒸着に
よる導体層といったものを積層して電子回路を構成して
もよい。また、チップ抵抗・薄膜抵抗・コイルインダク
タ・クロスコンデンサ・チップコンデンサ・電解コンデ
ンサといったものを取着して半導体素子収納用パッケー
ジを構成してもよい。

【００３８】また、第１〜第３の絶縁層Ｉ１〜Ｉ３を始
めとする各絶縁層の形状は、図示したような略正方形状
のものに限られるものではなく、長方形状や菱形状・多
角形状等の形状であってもよい。

【００３９】なお、第１および第２の平行配線群Ｌ１・
Ｌ２は、第１および第２の絶縁層Ｉ１・Ｉ２の表面に形
成するものに限られず、それぞれの絶縁層Ｉ１・Ｉ２の
内部に形成したものであってもよい。

【００４０】また、図２に示す例に対して、接地導体層
ＧＬを第３の絶縁層Ｉ３の内部に形成した場合には、第
４の絶縁層Ｉ４は必ずしも必要ではない。また、接地導
体層ＧＬは第３の絶縁層Ｉ３の表面に形成して多層配線
基板の表面に露出させるようにしてもよい。

【００４１】本発明の多層配線基板において、第１〜第
３の絶縁層Ｉ１〜Ｉ３および第４の絶縁層Ｉ４の各絶縁
層は、例えばセラミックグリーンシート積層法によっ
て、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼
結体・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ムライト
質焼結体・ガラスセラミックス等の無機絶縁材料を使用
して、あるいはポリイミド・エポキシ樹脂・フッ素樹脂
・ポリノルボルネン・ベンゾシクロブテン等の有機絶縁
材料を使用して、あるいはセラミックス粉末等の無機絶
縁物粉末をエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂で結合して
成る複合絶縁材料などの電気絶縁材料を使用して形成さ
れる。

【００４２】これら絶縁層は、例えば酸化アルミニウム
質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸
化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料粉
末に適当な有機バインダ・溶剤等を添加混合して泥漿状
となすとともに、これを従来周知のドクターブレード法
を採用してシート状となすことによってセラミックグリ
ーンシートを得て、しかる後、これらのセラミックグリ
ーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに各平行
配線群および各貫通導体群ならびに導体層となる金属ペ
ーストを所定のパターンに印刷塗布して上下に積層し、
最後にこの積層体を還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼
成することによって製作される。

【００４３】これら絶縁層の厚みとしては、使用する材
料の特性に応じて、要求される仕様に対応する機械的強
度や電気的特性・貫通導体群の形成の容易さ等の条件を
満たすように適宜設定される。

【００４４】また、第１および第２の平行配線群Ｌ１・
Ｌ２やその他の配線層および接地導体層ＧＬならびに貫
通導体群等は、例えばタングステンやモリブデン・モリ
ブデン−マンガン・銅・銀・銀−パラジウム等の金属粉
末メタライズ、あるいは銅・銀・ニッケル・クロム・チ
タン・金・ニオブやそれらの合金等の金属材料の薄膜な
どから成る。

【００４５】例えば、タングステンの金属粉末メタライ
ズから成る場合であれば、タングステン粉末に適当な有
機バインダ・溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを
絶縁層となるセラミックグリーンシートに所定のパター
ンに印刷塗布し、これをセラミックグリーンシートの積
層体とともに焼成することによって、各絶縁層の上面に
配設される。

【００４６】また，金属材料の薄膜から成る場合であれ
ば、例えばスパッタリング法・真空蒸着法またはメッキ
法により金属層を形成した後、フォトリソグラフィ法に
より所定の配線パターンに形成される。第１および第２
の平行配線群Ｌ１・Ｌ２の各配線の幅および配線間の間
隔は、使用する材料の特性に応じて、要求される仕様に
対応する電気的特性や絶縁層Ｉ１・Ｉ２への配設の容易
さ等の条件を満たすように適宜設定される。

【００４７】なお、各平行配線群Ｌ１・Ｌ２や接地導体
層ＧＬの厚みは１〜20μｍ程度として、上記の配線層の
厚みｔ１・ｔ２についての条件を満たすように設定する
ことが好ましい。この厚みが１μｍ未満となると配線の
抵抗が大きくなるため、配線群による半導体素子への良
好な電源供給や安定したグランドの確保・良好な信号の
伝搬が困難となる傾向が見られる。他方、20μｍを超え
るとその上に積層される絶縁層による被覆が不十分とな
って絶縁不良となる場合がある。

【００４８】貫通導体群の各貫通導体は、横断面形状が
円形のものの他にも楕円形や正方形・長方形等の矩形、
その他の異形状のものを用いてもよい。その位置や大き
さは、使用する材料の特性に応じて、要求される仕様に
対応する電気的特性や絶縁層への形成・配設の容易さ等
の条件を満たすように適宜設定される。

【００４９】例えば、絶縁層に酸化アルミニウム質焼結
体を用い、平行配線群にタングステンの金属メタライズ
を用いた場合であれば、絶縁層の厚みを200 μｍとし、
配線の線幅を100 μｍ、配線間の間隔を150 μｍ、貫通
導体の大きさを100 μｍとすることによって、信号配線
のインピーダンスを50Ωとし、上下の平行配線群間を高
周波信号の反射を抑えつつ電気的に接続することができ
る。

【００５０】なお、本発明は以上の実施の形態の例に限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。例え
ば、上述の実施例では本発明を半導体素子を搭載する多
層配線基板として説明したが、これを半導体素子を収容
する半導体素子収納用パッケージに適用するものとして
もよい。あるいは、放熱を考慮した窒化アルミニウム質
焼結体・炭化珪素質焼結体や、低誘電率を考慮したガラ
スセラミックス質焼結体を用いたものとしてもよい。

【００５１】

【発明の効果】本発明の多層配線基板によれば、信号配
線を含む平行配線群を互いに直交配置して貫通導体群で
接続して成る積層配線体の上および／または下に平行配
線群に対向する広面積の接地導体層を有する第３の絶縁
層を積層して成り、かつ接地導体層と対向する第１また
は第２の平行配線群の配線層の厚みを対向していない第
１または第２の平行配線群の配線層の厚みより小さくし
たことから、積層配線体における第１の平行配線群と第
２の平行配線群とがそれぞれ直交しているため、各平行
配線群間におけるクロストークノイズを減少させて最小
とすることができる。また、平行配線群中の信号配線が
接地導体層との間に余分な容量成分を持つことがないた
め、信号配線のインピーダンスのミスマッチングが発生
することがない。さらに、接地導体層は平行配線群と対
向してこれらを覆うように積層したものであることか
ら、ＥＭＩノイズに対して十分なシールド効果を有する
接地導体層として機能させることができる。

【００５２】また、接地導体層と対向する第１または第
２の平行配線群の配線層の厚みを対向していない第１ま
たは第２の平行配線群の配線層の厚みの0.25〜0.8 倍と
した場合には、信号配線に容量成分が発生することによ
る悪影響を実用上問題ない程度に抑えることができると
ともに、信号配線に対するインピーダンスのミスマッチ
ングを高周波信号の伝送特性に悪影響を与えることのな
い範囲に抑えることができ、しかも接地導体層によるＥ
ＭＩノイズのシールド効果を高めつつ多層配線基板の不
必要な大型化を防止して高集積化・高密度化にも対応す
ることができるものとなる。

【００５３】以上のように、本発明によれば、積層配線
体において交互に積層された平行配線群でもって配線間
のクロストークノイズを低減させることができるととも
に、所定の位置に接地導体層を配置してそれと対向する
平行配線群の配線層の厚みを対向していない平行配線群
の配線層の厚みより小さくしたことにより、電気特性を
劣化させることなくＥＭＩノイズに対する対策を施すこ
とができ、高速で作動する半導体素子等の電子部品を誤
動作させることなく正確かつ安定に動作させることがで
きる、電子回路基板や半導体素子収納用パッケージ等に
好適な多層配線基板を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ本発明の多層配線
基板に係る積層配線体の実施の形態の一例を示す第１の
絶縁層、第２の絶縁層および接地導体層（第３の絶縁
層）の平面図である。

【図２】図１に示す積層配線体を含む本発明の多層配線
基板の実施の形態の一例を示す、図１のＡ−Ａ’線に対
応する要部断面図である。

【図３】図１に示す積層配線体を含む本発明の多層配線
基板の実施の形態の一例を示す、図１のＢ−Ｂ’線に対
応する要部断面図である。

【符号の説明】

Ｉ１〜Ｉ４・・・・絶縁層Ｌ１、Ｌ２・・・・平行配線群Ｐ１、Ｐ２・・・・電源配線Ｇ１、Ｇ２・・・・接地配線Ｓ１、Ｓ２・・・・信号配線ＧＬ・・・・・・・接地導体層ｔ１・・・・・・・接地導体層と対向していない第１の
平行配線群の配線層の厚みｔ２・・・・・・・接地導体層と対向している第２の平
行配線群の配線層の厚み

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5E321 AA31 BB25 GG09 5E346 BB01 BB06 BB15 EE14 FF21 GG09 GG19 GG28 HH02 HH03 5J014 AA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号配線を含む第１の平行配線群を有す
る第１の絶縁層上に、前記第１の平行配線群と直交す
る、信号配線を含む第２の平行配線群を有する第２の絶
縁層を積層し、前記第１および第２の平行配線群を貫通
導体群で電気的に接続して成る積層配線体を具備すると
ともに、該積層配線体の上または下に前記平行配線群に
対向する接地導体層を有する第３の絶縁層を積層して成
り、かつ前記接地導体層と対向する前記第１または第２
の平行配線群の配線層の厚みを対向していない前記第１
または第２の平行配線群の配線層の厚みより小さくした
ことを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】前記接地導体層と対向する前記第１また
は第２の平行配線群の配線層の厚みを対向していない前
記第１または第２の平行配線群の配線層の厚みの０．２
５〜０．８倍としたことを特徴とする請求項１記載の多
層配線基板。
【請求項３】前記第１および第２の平行配線群は、そ
れぞれ複数の信号配線と、各信号配線に隣接する電源配
線または接地配線とを有することを特徴とする請求項１
または請求項２記載の多層配線基板。