JP2002057467A - 多層配線基板 - Google Patents

多層配線基板

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JP2002057467A
JP2002057467A JP2000245067A JP2000245067A JP2002057467A JP 2002057467 A JP2002057467 A JP 2002057467A JP 2000245067 A JP2000245067 A JP 2000245067A JP 2000245067 A JP2000245067 A JP 2000245067A JP 2002057467 A JP2002057467 A JP 2002057467A
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wiring board
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Kenichi Uchida
賢一 内田
Takashi Miyamoto
隆司 宮本
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Kenwood KK
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Kenwood KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 導体配線のパターンの幅を太く形成でき伝送
効率を向上させてインピーダンスコントロールを容易に
行える低コストの多層配線基板を提供する。 【解決手段】 多層の誘電層12を有した基板10に導
体配線16とグランド配線14とを複数配線し、誘電層
12の1層目(L1)の表面に導体配線16を形成して
下方に誘電層12を2層介してグランド配線14を形成
したマイクロストリップラインAを備え、この基板10
のグランド配線14を形成した2層目(L2)に更なる
導体配線16を形成して上下に誘電層12を2層介在さ
せた1層目(L1)表面及び4層目(L4)底面にグラ
ンド配線14を各々形成して導体配線16を挟むように
形成したストリップラインBとを同時に設け、導体配線
16とグランド配線14との間に誘電層12を2層介在
させた広い層間を設けることで特性インピーダンスを一
定にしてパターン幅を可変できるように設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多層配線基板に係
り、より詳細には多層の誘電層を有した基板に複数の導
体配線とグランド配線とを形成してマイクロ波帯やミリ
波帯等の高周波伝送線路に好適なマイクロストリップラ
イン及びストリップラインを形成した多層配線基板に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、情報社会の進展に伴い、無線回線
などの高周波伝送線路を形成する多層配線基板がよく用
いられており、通信帯域が広く、チャンネル数が多くと
れるマイクロ波帯やミリ波帯の利用に向けて研究開発が
盛んに行われている。この高周波伝送線路用に採用した
従来の多層配線基板には、誘電層を介して導体配線の片
側にグランド配線を設けたマイクロストリップライン構
造や、導体配線の両面にグランド配線を配置した(狭義
の)ストリップライン構造がとられ、特性インピーダン
スの制御を行えるように形成していた。
【0003】図3は、このような高周波伝送線路用に採
用した従来の多層配線基板の内部構造の一例を示す図で
ある。また、図4は、図3に示したマイクロストリップ
ラインA及びストリップラインBの構造を示した図であ
り、図4(a)はマイクロストリップラインAの構造
を、図4(b)はストリップラインBの構造を各々示し
ている。また、図5は、図3に示したマイクロストリッ
プラインAの誘電層32の厚みh及び導体配線36の幅
wと特性インピーダンスとの関係を示すグラフである。
【0004】図3に示すように、高周波伝送線路用に採
用した従来の多層配線基板は、誘電層32による複数の
層(図3では6層:L1〜L6)を積層させてなる基板
30を備え、この基板30の表面及び積層面に銅などの
導体材料を交互に配線した導体配線36及びグランド配
線34によるマイクロストリップラインAとストリップ
ラインBとを各々形成している。
【0005】ここで、基板30は、誘電層32を積層し
た各層の厚みHa を全て均一に形成しているとともに、
この各層の材質を同一の材質により形成している。ま
た、マイクロストリップラインAは、図4(a)に示す
ように、誘電層32を介して導体配線36の片側に平行
するグランド配線34を設けた構造を備えている。ま
た、ストリップラインBは、図4(b)に示すように、
グランド配線34を導体配線32の両面に平行して配置
した(狭義の)構造がとられる。そして、このマイクロ
ストリップラインA及びストリップラインBは、図3に
示したように、複数の誘電層32(L1〜L6)を積層
した基板30に形成する場合、1層目(L1)の表面に
導体配線36を形成して誘電層32を1層介した1層目
(L1)の裏面にグランド配線34を形成することでマ
イクロストリップラインAを設け、この1層目(L1)
の裏面のグランド配線34と3層目(L3)の裏面のグ
ランド配線34との中心である2層目(L2)の裏面に
更なる導体配線36を形成することでストリップライン
Bを設けている。
【0006】このマイクロストリップラインA及びスト
リップラインBは、総称して広義のストリップラインと
一般に呼び、このようなストリップラインの配線構造で
は、誘電層32の種類や厚みを変えたりすることにより
導体配線36の特性インピーダンスを制御することがで
きる。即ち、特性インピーダンスは、図3及び図5に示
すように、基板30を形成する誘電層32の誘電率(図
5に示したε=2.5、ε=4.8、ε=10.0)に
伴い、導体配線36とグランド配線34との間に介在す
る誘電層32の厚みhを変えることで、導体配線36の
パターンの幅wが左右することがわかる。従って、図3
に示した基板30は、導体配線36とグランド配線34
との間に介在する誘電層32の厚みh1、h2と、導体配
線36のパターンの幅w1、w2とを調整することで特性
インピーダンスの値を制御することが可能になる。
【0007】このように、高周波伝送線路用に採用した
従来の多層配線基板は、図3に示したように、基板30
に積層した誘電層32を介して複数の導体配線36とグ
ランド配線34とによりマイクロストリップラインA及
びストリップラインBを設け、導体配線36とグランド
配線34との間に介在する誘電層32の厚みh1、h
2と、導体配線36のパターンの幅w1、w2とを調整す
ることで特性インピーダンスの値を制御していた。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多層配線基板では、電子機器の小型化が進む現在、基板
全体の厚さが薄くなっており、図3に示した基板30に
積層する誘電層32(コア材)の厚みHaが薄くなるこ
とで、導体配線36とグランド配線34との間に介在す
る誘電層32の厚みh1、h2も薄くなり、図5に示した
グラフの関係によって導体配線36のパターンの幅
1、w2も同時に微細(ファイン)な幅になってしま
う。これにより基板30は、製造コストが高くなるとと
もに、この幅w1、w2に対する少しの誤差でも特性イン
ピーダンスの値が変わりインピーダンスコントロールが
難しくなるという不具合があった。
【0009】また、従来の多層配線基板では、前述した
ように導体配線36のパターンの幅が細くなりインピー
ダンスコントロールが難しくなるため、特性インピーダ
ンスの値にバラツキが生じて導体配線36による伝送ロ
スが大きくなり、伝送効率を低下させてしまうという不
具合があった。さらに、従来の多層配線基板では、図3
に示したように、基板30にグランド配線34を形成す
る際に誘電層32の各層(L1〜L2)に長く延在させ
て形成するため、基板30の重量が重くなり、この基板
30を用いた電子機器の重量も増加してしまうという不
具合があった。本発明はこのような課題を解決し、導体
配線のパターンの幅を太く形成でき伝送効率を向上させ
てインピーダンスコントロールを容易に行える低コスト
の多層配線基板を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、多層の誘電層を有した基板に導体配線と
グランド配線とを複数配線した多層配線基板であって、
基板に導体配線と平行するグランド配線を上下両方また
は下方に形成して、導体配線とグランド配線との間に少
なくとも2層以上の誘電層を介在させて層間を広く形成
することで、特性インピーダンスを一定にしてパターン
幅を可変できるマイクロストリップラインまたはストリ
ップラインのいずれか一方または両方を形成する。
【0011】ここで、基板には、誘電層の1層目表面に
導体配線を形成して、下方に誘電層を2層介してグラン
ド配線を形成したマイクロストリップラインと、この基
板のグランド配線を形成した2層目に更なる導体配線を
形成して、上下に誘電層を2層介在させた1層目表面及
び4層目底面にグランド配線を各々形成して、導体配線
を挟むように形成したストリップラインとを同時に設け
ることが好ましい。また、導体配線は、高周波チョーク
コイル、キャパシタ、抵抗などの電子部品を実装した高
周波伝送線路であることが好ましい。また、基板は、誘
電層が積層する各層が均一の厚みまたは不均一の厚みの
いずれかにより形成され、この各層を同一の材質または
異なる材質のいずれかにより形成することが好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
による多層配線基板の実施の形態を詳細に説明する。図
1は、本発明による多層配線基板の実施の形態の内部構
造を示す図である。図1に示すように、本発明による多
層配線基板の実施の形態は、図3に示した従来技術と同
様に高周波伝送線路用に採用したものであり、誘電層1
2による複数の層(図1では6層:L1〜L6)を積層
させてなる基板10を備え、この基板10の表面及び積
層面に銅などの導体材料を交互に配線した導体配線16
及びグランド配線14によるマイクロストリップライン
AとストリップラインBとを各々形成している。
【0013】ここで、マイクロストリップラインA及び
ストリップラインBは、図3に示した従来技術とは異な
り、お互いに基板10の両側に配列するように形成して
いる。マイクロストリップラインAは、複数の誘電層1
2を積層した基板10の1層目(L1)の表面に導体配
線16を形成して、下方に誘電層12を2層介した2層
目(L2)の底面にグランド配線14を形成した構造を
備えている。また、ストリップラインBは、2層目(L
2)の底面に形成したグランド配線14と配列するよう
に更なる導体配線16を形成し、この導体配線16の上
下に誘電層12を2層介在させた1層目(L1)の表面
及び4層目(L4)の底面に平行するようにグランド配
線14を各々形成して導体配線16を挟む(狭義の)構
造を備えている。ここで、基板10は、誘電層12を積
層した各層(L1〜L6)における厚みHaを全て均一
に形成しているとともに、この各層の材質を同一の材質
により形成している。
【0014】従って、導体配線16とグランド配線14
との間に介在する誘電層12は、図3に示した従来技術
の誘電層の厚みh1、h2に対して、ほぼ2倍の厚み2h
1、2h2(図1参照)に形成することができる。また、
導体配線16は、誘電層の厚みをほぼ2倍に形成するこ
とで図5に示したグラフの関係により、図3に示した従
来技術での導体配線のパターンの幅w1、w2に対して、
ほぼ2倍の厚み2w 1、2w2(図1参照)に形成するこ
とができる。そして、基板10は、導体配線16に高周
波チョークコイル(L)、キャパシタ(C)、抵抗
(R)などの電子部品(図示せず)を実装することで高
周波伝送線路に好適な多層配線基板として用いることが
できる。
【0015】このように、本発明による多層配線基板の
実施の形態によれば、図1に示したように、導体配線1
6のパターンの幅2w1、2w2を従来技術に比べて2倍
の太さに形成できるため、基板10の製造コストが低減
でき、この幅2w1、2w2により少しの誤差でも特性イ
ンピーダンスの値が変わることがなく、インピーダンス
コントロールを容易に行うことができる。また、本実施
の形態によれば、前述した導体配線16のパターンの幅
2w1、2w2が太く形成されてインピーダンスコントロ
ールを容易に行えるため、特性インピーダンスの値にバ
ラツキがなく導体配線16による伝送ロスを低減でき、
伝送効率を向上することが可能になる。
【0016】さらに、本実施の形態によれば、図1に示
したように、基板10に形成するグランド配線14の配
線箇所を、図3に示した従来技術のグランド配線に比べ
て少なくできるため、基板10の重量を軽くでき、この
基板10を用いた電子機器の重量も軽量化することがで
きる。ここで、基板10に誘電層12を積層した各層
(L1〜L6)の厚みHaを全て均一に形成した実施の
形態を説明したが、これに限定されるものではなく、例
えば、誘電層を不均一に形成した基板にも適用可能であ
る。図2は、このような不均一な誘電層を備える本発明
による多層配線基板の他の実施の形態を示す図である。
【0017】図2に示すように、不均一な誘電層を備え
る本発明による多層配線基板の他の実施の形態は、図1
に示した多層配線基板と同様に高周波伝送線路用に採用
したものであり、誘電層22による複数の層(図2では
6層:L1〜L6)を積層させてなる基板20を備え、
この基板20の表面及び積層面に銅などの導体材料を交
互に配線した導体配線26及びグランド配線24による
マイクロストリップラインAとストリップラインBとを
各々形成している。
【0018】ここで、基板20は、図1に示した多層配
線基板とは異なり、不均一な厚み(Ha、Hb)による誘
電層22を多層に積層して形成している。即ち、この基
板20は、2層目(L2)〜4層目(L4)までの誘電
層22を図1に示した誘電層と同様の厚みHaに形成す
るとともに、1層目(L1)、5層目(L5)、及び6
層目(L6)の誘電層22を薄い厚みHbに形成するこ
とで全体の厚みが薄型化するように形成している。ま
た、基板20は、この各層(L1〜L6)の材質を同一
の材質により形成している。
【0019】また、マイクロストリップラインA及びス
トリップラインBは、お互いに基板20の両側に配列す
るように形成している。マイクロストリップラインA
は、複数の誘電層22を積層した基板20の1層目(L
1)の表面に導体配線26を形成して下方に誘電層22
を2層介した2層目(L2)の底面にグランド配線24
を形成した構造を備えている。また、ストリップライン
Bは、2層目(L2)の底面に形成したグランド配線2
4と配列するように更なる導体配線26を形成し、この
導体配線26の上下に誘電層22を2層介在させた1層
目(L1)の表面及び4層目(L4)の底面に平行する
ようにグランド配線24を各々形成して導体配線26を
挟む(狭義の)構造を備えている。
【0020】従って、導体配線26とグランド配線24
との間に介在する誘電層22は、図3に示した従来技術
の誘電層の厚みh1、h2に対して、α倍した所定の厚み
αh 1、αh2(図2参照)に形成することができる。こ
のαは、例えば、誘電層22の厚みHbが厚みHaの半分
であるHa/2の場合、その値が約1.5になる。ま
た、基板20には、導体配線26とグランド配線24と
の間に介在する誘電層22を前述した幅αh1、αh2
形成できるため、図5に示したグラフの関係により、導
体配線26を従来技術の幅w1、w2(図3参照)に対し
てほぼα倍の幅αw1、αw2に形成することができる。
そして、基板20は、導体配線26に高周波チョークコ
イル(L)、キャパシタ(C)、抵抗(R)などの電子
部品(図示せず)を実装することで高周波伝送線路に好
適な多層配線基板として用いることができる。
【0021】このように、不均一な誘電層を備える本発
明による多層配線基板の他の実施の形態は、図3に示し
た従来技術に比べて導体配線26のパターンの幅α
1、αw2をα倍の太さに形成できるため、図1に示し
た多層配線基板と同様の効果を得ることができるととも
に、基板20に薄い厚み(Hb)の誘電層22を混在さ
せて不均一に積層することで図1に示した多層配線基板
に比べて基板全体の厚みをより薄型化することが可能に
なる。
【0022】以上、本発明による多層配線基板の実施の
形態を詳細に説明したが、本発明は前述した実施の形態
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で変更可能である。例えば、基板に積層する多層の誘電
層を全て同一の材質により形成した実施の形態を説明し
たが、これに限定されるものではなく、誘電率が異なる
材質の誘電層を組み合わせた場合にも適用可能である。
また、導体配線とグランド配線との間に誘電層を2層介
在させた実施の形態を説明したが、これに限定されるも
のではなく、例えば、誘電層の厚みに応じて2層以上介
在させてもよい。
【0023】
【発明の効果】このように本発明による多層配線基板に
よれば、導体配線のパターンの幅を太く形成することが
可能になるため、基板の製造コストを低減でき、太い幅
により少しの誤差でも特性インピーダンスの値が変わる
ことがなく、インピーダンスコントロールを容易に行う
ことができる。また、本実施の形態によれば、導体配線
のパターンの幅を太く形成できインピーダンスコントロ
ールを容易に行えるため、特性インピーダンスの値にバ
ラツキがなく導体配線での伝送ロスを低減できるととも
に、伝送効率を向上することが可能になる。さらに、本
実施の形態によれば、基板に形成するグランド配線の配
線箇所を削減することができるため、基板の重量を軽く
でき、この基板を用いた電子機器の重量も軽量化するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による多層配線基板の実施の形態の内部
構造を示す図。
【図2】本発明による多層配線基板の他の実施の形態を
示す図。
【図3】従来の多層配線基板の内部構造の一例を示す
図。
【図4】図3に示したマイクロストリップライン及びス
トリップラインの構造を示した図。
【図5】図3に示したマイクロストリップラインの誘電
層の厚み及び導体配線の幅と特性インピーダンスとの関
係を示すグラフ。
【符号の説明】
10 基板 12 誘電層 14 グランド配線 16 導体配線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多層の誘電層を有した基板に導体配線と
    グランド配線とを複数配線した多層配線基板において、 前記基板に、前記導体配線と平行する前記グランド配線
    を上下両方または下方に形成して、前記導体配線とグラ
    ンド配線との間に少なくとも2層以上の前記誘電層を介
    在させて層間を広く形成することで、特性インピーダン
    スを一定にしてパターン幅を可変できるマイクロストリ
    ップラインまたはストリップラインのいずれか一方また
    は両方を形成したことを特徴とする多層配線基板。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の多層配線基板におい
    て、 前記基板には、前記誘電層の1層目表面に前記導体配線
    を形成して、下方に前記誘電層を2層介して前記グラン
    ド配線を形成したマイクロストリップラインと、この基
    板のグランド配線を形成した2層目に更なる前記導体配
    線を形成して、上下に前記誘電層を2層介在させた1層
    目表面及び4層目底面に前記グランド配線を各々形成し
    て、前記導体配線を挟むように形成したストリップライ
    ンとを同時に設けたことを特徴とする多層配線基板。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の層配線基板において、 前記導体配線は、高周波チョークコイル(L)、キャパ
    シタ(C)、抵抗(R)などの電子部品を実装した高周
    波伝送線路であることを特徴とする多層配線基板。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の多層配線基板におい
    て、 前記基板は、前記誘電層が積層する各層が均一の厚みま
    たは不均一の厚みのいずれかにより形成され、この各層
    を同一の材質または異なる材質のいずれかにより形成し
    ていることを特徴とする多層配線基板。
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