JP2011249862A

JP2011249862A - ノイズ抑制伝送路及びそれに用いられるシート状構造体

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Publication number: JP2011249862A
Application number: JP2010117571A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kondo; 幸一近藤; Takayoshi Konishi; 隆義小西; Yuji Ono; 裕司小野; Atsushi Sanada; 篤志真田
Original assignee: NEC Tokin Corp; Yamaguchi University NUC
Current assignee: Tokin Corp; Yamaguchi University NUC
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-21
Also published as: JP5591587B2

Abstract

【課題】ＬＳＩなどの多数の配線のノイズを一括して抑制することができ、小型且つ薄型のノイズ抑制伝送路及びそれに用いられるシート状構造体を提供すること。
【解決手段】本発明のノイズ抑制伝送路は、少なくとも信号導体を備える配線層と、誘電体層と、シート状構造体とを備えている。シート状構造体は、所定パターンを有する単位形状を繰り返し並べてなる導電体層を備えており、誘電体層は、配線層と導電体層との間に設けられている。なお、配線層のグランド線と導電体層の一部とを接続することとしてもよい。以上の構成により、信号導体を流れるノイズを低減することを可能とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、信号導体中における特定周波数の伝導ノイズを除去するノイズ抑制機能を備えたノイズ抑制伝送路、及びそれに用いられるシート状構造体に関する。

従来から、機器内部から外部へと放射される電磁ノイズ、即ち当該機器と外部の電子機器との間に生じる電磁干渉を防止する様々な対策が提案されていた。

一方、電子機器の高周波化・小型化・多機能化の進展に伴い、機器内部における電子部品間あるいは電子回路間の電磁干渉対策についても既に必要不可欠な状況となっている。このような問題の対策部品としては、磁性金属粉末がポリマー中に分散された構造をもつノイズ抑制シート、インピーダンス素子、あるいは信号の高次高調波成分を減衰させるためのオープンスタブを備えたことを特徴とする積層誘電体フィルター（特許文献１参照）のような電磁ノイズ対策部品が提案されている。

かかる状況において、近年、デバイス・材料としてＥＢＧ構造体が着目されている。ＥＢＧ構造体とは、所定の等価回路で表現できる単位構造を周期的に連結してなる構造体である。ＥＢＧ構造体の特徴の一つとして、ＥＢＧ構造体に形成された導電体層を通過する信号のうち、所定の周波数帯域に属する信号・ノイズの透過を阻止するというものがある。これは、概略、ある周波数に対してエバネッセント場を構成するような単位構造を周期的に配置することにより、入射された信号・ノイズがエバネッセント場において反射された信号・ノイズにより打ち消されてしまうといったメカニズムを利用するものである。これに関する提案としては、例えば、特開２００８−１３１５０９（特許文献２）に開示されるものが挙げられる。

特開平１０−１７８３０２号公報特開２００８−１３１５０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載されているようなノイズ対策部品を用いたとしても、部品実装と配線の高密度化等によりノイズ対策部品を実装するためのスペースを確保することが困難である点や、機器内部における電磁環境の複雑化によりノイズ除去効果が不十分である点が問題点として発生してきている。また、特許文献２に記載されているようなＥＢＧ構造体は導電体層が２層存在するため、製造工程が複雑になる可能性がある。

特に、機器内部の部品の中でもＬＳＩはノイズの大きな発生源であり、ＬＳＩ内部のスイッチング素子などからはノイズが発生する。そして、ＬＳＩからは非常に多くの配線がでておりこれらの配線にノイズが流れてしまうと他の内部部品等に与える影響は極めて大きいものとなるが、従来はこれらの配線のノイズを一括して抑制する方法がなかった。

そこで、本発明は、ＬＳＩなどの多数の配線のノイズを一括して抑制することができる新たな構造として、小型且つ薄型のノイズ抑制伝送路及びそれに用いられるシート状構造体を提供する。

従来のＥＢＧ構造体において、幾何学的構造に工夫を凝らして特性を低周波数側にシフトさせようとする場合、インダクタンス成分又はキャパシタンス成分を増やすためにＥＢＧ構造体の導電体層を複数の層にしたり、スルーホールを用いて該複数の層を電気的に接続したりすることによる幾何学的構造の変更のみに依拠するものについて多く提案されていた。

これに対して、本発明の発明者らは、誘電体層上に一層のみの導電体層を備える小型化に適したシート状構造体を見出し、当該シート状構造体とノイズ除去の対象となっている信号線とを組合せることにより、上述したＥＢＧ構造体と同様な効果を得ることを見出した。本発明はかかる知見に基づくものである。

即ち、本発明によれば、第１のノイズ抑制伝送路として、少なくとも信号導体を備える配線層と、誘電体層と、シート状構造体とを備えるノイズ抑制伝送路であって、前記シート状構造体は、単位形状を繰り返し並べてなる導電体層を備えており、前記誘電体層は、前記配線層と前記導電体層との間に設けられているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第２のノイズ抑制伝送路として、第１のノイズ抑制伝送路であって、前記配線層は、グランド導体を更に備えており、前記グランド導体は、前記導電体層と電気的に接続されているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第３のノイズ抑制伝送路として、第２のノイズ抑制伝送路であって、前記グランド導体は、前記導電体層とビアにより接続されているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第４のノイズ抑制伝送路として、第２又は第３のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、前記シート状構造体は、前記導電体層上に設けられた磁性体を備えているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第５のノイズ抑制伝送路として、第４のノイズ抑制伝送路であって、前記磁性体は、前記導電体層上に形成された磁性体被膜であるノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第６のノイズ抑制伝送路として、第４又は第５のノイズ抑制伝送路であって、前記磁性体は、フェライトからなるノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第７のノイズ抑制伝送路として、第６のノイズ抑制伝送路であって、前記磁性体は、フェライトめっき膜であるノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第８のノイズ抑制伝送路として、第２乃至第７のいずれかのノイズ抑制伝送路であって、前記単位形状は、四角形形状を有しており、且つ、当該四角形の４辺に沿って設けられている枠形状のグランド電極と、前記グランド電極の内側の領域に配置され四角形形状を有するパッチ電極と、前記グランド電極とパッチ電極とを接続するインダクタラインとで構成されており、前記グランド導体は、前記グランド電極と電気的に接続されているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第９のノイズ抑制伝送路として、第２乃至第７のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、前記単位形状は、六角形形状を有しており、且つ、当該六角形の６辺に沿って設けられている枠形状のグランド電極と、前記グランド電極の内側の領域に配置され六角形形状を有するパッチ電極と、前記グランド電極とパッチ電極とを接続するインダクタラインとで構成されており、前記グランド導体は、前記グランド電極と電気的に接続されているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１０のノイズ抑制伝送路として、第１のノイズ抑制伝送路であって、前記シート状構造体は、前記導電体層上に設けられた磁性体を備えているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１１のノイズ抑制伝送路として、第１又は第２のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、前記単位形状は、四角形形状を有しており、且つ、当該四角形の４辺に沿って設けられている枠形状のグランド電極と、前記グランド電極の内側の領域に配置され四角形形状を有するパッチ電極と、前記グランド電極とパッチ電極とを接続するインダクタラインとで構成されている、ノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１２のノイズ抑制伝送路として、第１又は第２のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、前記単位形状は、六角形形状を有しており、且つ、当該六角形の６辺に沿って設けられている枠形状のグランド電極と、前記グランド電極の内側の領域に配置され六角形形状を有するパッチ電極と、前記グランド電極とパッチ電極とを接続するインダクタラインとで構成されている、ノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１３のノイズ抑制伝送路として、第１１又は第１２に記載のノイズ抑制伝送路であって、前記グランド導体は、前記グランド電極とビアにより接続されているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１４のノイズ抑制伝送路として、第１乃至第１３のいずれかのノイズ抑制伝送路であって、前記導電体層は、銅又はアルミニウムからなるノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１５のノイズ抑制伝送路として、第１乃至第１４のいずれかのノイズ抑制伝送路であって、前記誘電体層は、ポリイミドからなるノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１６のノイズ抑制伝送路として、第１乃至第１５のいずれかのノイズ抑制伝送路であって、前記シート状構造体は、誘電体からなる支持層であって前記導電体層を支持する支持層を更に備えているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１７のノイズ抑制伝送路として、第１乃至第１６のいずれかのノイズ抑制伝送路であって、前記支持層は、ガラス繊維及び樹脂の複合体、高分子フィルム、ポリイミド又はＦＲ４からなるノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１８のノイズ抑制伝送路として、第１乃至第１７のいずれかのノイズ抑制伝送路であって、当該ノイズ抑制伝送路は、半導体ベアチップと、外部回路との間を電気的に接続するための経路の少なくとも一部をなすものであり、前記配線層は、前記半導体ベアチップと電気的に接続される第１接続部位と、前記外部回路と電気的に接続される第２接続部位とを有しているノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１９のノイズ抑制伝送路として、第１８のノイズ抑制伝送路であって、前記配線層は、リードフレームであるノイズ抑制伝送路が得られる。

また、本発明によれば、第１乃至第１９のいずれかのノイズ抑制伝送路と、当該ノイズ抑制伝送路と電気的に接続された半導体ベアチップとを備える半導体パッケージが得られる。

また、本発明によれば、第１乃至第１９のいずれかのノイズ抑制伝送路に用いられる前記シート状構造体を備えたノイズ抑制シートが得られる。

本発明によれば、誘電体層上に一層のみの導電体層を備えるシート状構造体を用いることにより、半導体ベアチップに接続される伝送路についてのノイズ対策を一括して行うことが可能となり、新たな配線の追加や部品の追加を少なくすることができる。また、シート状構造体が有している導電体層は１層のみであるため、薄型化・省スペース化を図ることができる。信号・ノイズの透過を阻止する周波数帯域は、導電体層のパターンの調整、誘電体厚さの調整、磁性体の磁気特性、ないしは磁性体の厚さなどによって所望の周波数帯域に調整することができる。

本発明の第１の実施の形態によるノイズ抑制伝送路の断面を表す模式図である。図１のノイズ抑制伝送路の上面図である。図１のノイズ抑制伝送路に用いられるシート状構造体の上面図である。図３のシート状構造体を構成する導体パターンの単位形状を表す図である。第１の実施の形態によるノイズ抑制伝送路の構造を表す模式図である。図５のノイズ抑制伝送路の等価回路を表す図である。本発明の第１の実施の形態によるフェライトめっき膜を製造する装置の模式図である。本発明の第１の実施の形態によるフェライトめっき膜の透磁率特性を表すグラフである。フェライトめっき膜を備えた場合のノイズ抑制効果を検証する際に用いたノイズ抑制伝送路の模式図である。図９におけるノイズ抑制効果の検証結果を示すノイズ抑制伝送路の透過パラメータＳ２１を示すグラフである。本発明の第２の実施の形態によるノイズ抑制シートの評価系を表す模式図である。図１１の評価系により測定された透過パラメータＳ２１を表すグラフである。本発明の実施の形態によるシート状構造体の変形例を表す上面図である。図１３のシート状構造体を構成する導体パターンの単位形状を表す図である。図１３のシート状構造体を用いたノイズ抑制伝送路のノイズ抑制効果を計算した結果を表すグラフである。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態によるノイズ抑制伝送路１は、半導体ベアチップと外部回路との間を電気的に接続するためのものである。具体的には半導体ベアチップと当該半導体ベアチップが搭載される外部回路との間に挟まれるようにして使用されるインターポーザや、リードフレームに対して用いられる。

図１及び図２に示されるように、本実施の形態によるノイズ抑制伝送路１は、信号線１２及びグランド線１４を備える配線層１０と、誘電体からなる誘電体層２０と、磁性体膜３０と、導体パターン（導電体層）４５及び支持層５０を備えるシート状構造体４０とを備えている。図１に示されるように、誘電体層２０及び磁性体膜３０は配線層１０及び導体パターン４５の間に位置しており、磁性体膜３０は導体パターン４５上に形成されている。

配線層１０を構成する信号線１２及びグランド線１４は、厚み１８μｍの銅箔で構成されており、配線層１０の中央部には半導体ベアチップを実装するための実装位置１１０が設けられている。各信号線１２及び各グランド線１４は、半導体ベアチップと電気的に接続されるチップ側接続部（第１接続部位）１５と、図示しない外部回路と接続される回路側接続部（第２接続部位）１６とを備えている。

本実施の形態による誘電体層２０は、厚み２５μｍのポリイミドシートにより構成されている。誘電体層２０の上には配線層１０が設けられており信号線１２及びグランド線１４の配線パターンが形成されている。なお、必要に応じて、誘電体層２０は、高分子フィルムや、ＦＲ４などのガラス繊維と樹脂の複合体でも構成することとしてもよい。

図３及び図４に示されるように、シート状構造体４０は、支持層５０の上に導体パターン４５を形成してなるものである。本実施の形態による導体パターン４５は、厚み１８μｍの銅箔からなるものである。導体パターン４５は、５×５ｍｍの単位形状７０を４行４列繰り返し並べて構成されており、全体のサイズとしては２０×２０ｍｍである。なお、導体パターン４５は、アルミニウムなどの導電体で構成してもよい。

図４に示されるように、本実施の形態による単位形状７０は、正方形形状を有しており、所定のパターンを有している。即ち、単位形状７０は、当該正方形の４辺に沿って形成された枠形状のグランド電極８０と、グランド電極８０の内側の領域に形成された正方形形状のパッチ電極９０と、グランド電極８０とパッチ電極９０とを４か所で接続するインダクタライン１００とを備えている。グランド電極８０の幅Ｌ１は０．２５ｍｍであり、パッチ電極９０は４×４ｍｍの正方形形状とし、インダクタラインの線幅Ｌ２は０.５ｍｍである。グランド電極８０は単位形状７０内における幅は０．２５ｍｍであるが、隣接する単位形状のグランド電極８０と合わせると、その幅は、０．５ｍｍとなる。

本実施の形態によるグランド線１４（図１参照）は、ビア６０によってグランド電極８０と電気的に接続されている。このように、グランド線１４と導体パターン４５の一部（グランド電極８０）とを接続することにより、信号線１２と導体パターン４５とが電気的に結合することとなり、十分なノイズ抑制効果を得ることができる。

一方、支持層５０は、導体パターン４５を支持するものであり、厚み５０μｍのポリイミドシートを用いることとしている。なお、支持層５０の材料としては、高分子フィルムや、ＦＲ４などのガラス繊維と樹脂の複合体でも構成することができる。

磁性体膜３０は厚み５μｍのフェライトめっき膜である。磁性体を用いると上述したシート状構造体４０のノイズ抑制効果を増大させることができる。なお、磁性体膜３０を設けない構成としても、シート状構造体４０によるノイズ抑制効果により、ある程度の周波数範囲内のノイズを減衰させることができる。磁性体膜３０の素材としては、フェライトめっき膜の他にも、焼結フェライト板、磁性体粉末と樹脂バインダからなる複合磁性体層などが適用可能である。なお、本実施の形態による磁性体膜３０は、導体パターン４５の上に一様に形成されているが、導体パターン４５の上に部分的に設けることとしてもよい。例えば、グランド電極８０、パッチ電極９０、又はインダクタライン１００の少なくともいずれかの上に形成されていればよい。なお、磁性体膜３０は、導体パターン４５に接触しない状態で配置していてもよいが、ノイズ抑制効果の向上を図るためには磁性体膜３０と導体パターン４５は接触していることが好ましい。

以上説明したノイズ抑制伝送路１は、以下のように動作する。図５に示されるように、信号線１２はシート状構造体４０上にあり、本実施の形態におけるグランド線１４は、ビア６０を介してシート状構造体４０の導体パターン４５の一部（グランド電極８０）に接地されている。なお、誘電体層２０及び磁性体膜３０は省略されている。図６に示されるような等価回路で考えると、信号線１２は、シート状構造体４０の導体パターンのパッチ電極９０との間で大きなキャパシタンスを形成するものと考えられる。このキャパシタンスによって、信号線１２とシート状構造体４０とが電気的に結合し、信号導体１２と誘電体層２０とシート状構造体４０とがＥＢＧ構造体を構成することにより、信号線１２上を通過する信号のうち特定の周波数の透過を防止することができる。透過を防止する周波数については、導体パターン４５のパターニングや寸法、誘電体層２０及び支持層５０の素材、厚み又は誘電率等を変更することにより適宜調整可能である。

なお、上述した実施の形態におけるシート状構造体のノイズ抑制効果の検証と、磁性体膜の有無によるノイズ抑制効果の差異について、以下に説明する。本実施の形態による磁性体膜は、フェライトめっき法により形成されたフェライトめっき膜である。フェライトめっき法とは、例えば特許第１４７５８９１号に示されているように、固体表面に金属イオンとして少なくとも第１鉄イオンを含む水溶液を接触させ、その固体表面にＦｅ２^＋またはこれと他の水酸化金属イオンを吸着させ、続いて吸着したＦｅ２^＋を酸化させることによりＦｅ３^＋を得、これが水溶液中の水酸化金属イオンとの間でフェライト結晶化反応を起こすことを利用して、固体表面にフェライト膜を形成する方法である。この方法により形成されたフェライトめっき膜は、結晶相同士が密に配列した構造を有し交換結合による小さな異方性分散が期待でき、バルクのフェライトよりも１桁高い自然共鳴周波数を有する（高い周波数まで透磁率実部μ´が伸びる）。また、組成を変えることで自然共鳴周波数も制御可能である（Y. Shimada, N. Matsushita, M. Abe, K. Kondo, T. Chiba, and S. Yoshida, J. Magn. Magn. Mater., 278, 256 (2004)）。

ここで、フェライトめっき膜が近接配置されたシート状構造体のノイズ抑制効果を調べるため、以下に説明する方法によりシート状構造体上にフェライトめっき膜を成膜した。詳しくは、図７に示されるようなフェライトめっき膜製造装置を用いた。このフェライトめっき膜製造装置によるフェライトめっき膜の成膜は以下のように行われる。図７に示されるように、フェライト膜を形成する基体（支持体）１４０は、回転台１３０の上に設置される。めっきに必要な液を貯蔵するためのタンク１５０，１５２に貯蔵された溶液は、ガス導入口１６０、１６２から出る窒素ガスとともにノズル１２０、１２２から放射され、基体１４０に供給される。その際、例えば、ノズル１２０から基体１４０に溶液が供給された後に余剰の溶液が回転台１３０の回転による遠心力で除去されるステップと、他方のノズル１２２から基体１４０に溶液が供給された後に余剰の溶液が回転台１３０の回転による遠心力で除去されるステップとが繰り返し行われる。

このような装置を用いて、回転台１３０の上に基体１４０としてシート状構造体を設置し、１５０ｒｐｍで回転させながら脱酸素イオン交換水を供給しつつ９０℃まで加熱した。次いで、装置内に窒素ガスを導入し脱酸素雰囲気を形成した。反応液として脱酸素イオン交換水中にＦｅＣｌ_２・４Ｈ_２Ｏ、ＮｉＣｌ_２・６Ｈ_２Ｏ、ＺｎＣｌ_２をそれぞれ所定のモル比で溶かし、脱酸素イオン交換水中にＮａＮＯ_２とＣＨ_３ＣＯＯＮＨ_４をそれぞれ溶かした酸化液と前述の反応液とをノズル１２０，１２２によりそれぞれ約４０ｍｌ／ｍｉｎの流量で供給した。このようにして処理された基体１４０には黒色膜（フェライト膜）が形成されていた。ＳＥＭを用いた組織観察の結果、平均膜厚約５μmの組織が形成されていた。膜の化学組成は、３ｃｍ角〜５ｃｍ角程度の大きさの膜を塩酸により溶解し、誘導結合プラズマ発光分光法（ＩＣＰＳ）により決定したところ、Ｎｉ_０．２Ｚｎ_０．３Ｆｅ_２．５Ｏ_４であった。なお、膜の酸素量については、フェライト組成Ｍ_３Ｏ_４（Ｍ：金属元素）によって決まるが、酸素欠陥または酸素過剰を許容する。膜の透磁率はシールディドループコイル法を用いた透磁率計により測定したところ、図８のような特性であった。

図９に示されるように、導体パターン４５とグランド線１４とをスルーホールにより導通させ、図に示すＰＯＲＴ１及びＰＯＲＴ２にマイクロプローブの信号端子及びグラウンド端子を接触させ、同軸ケーブルを介してネットワークアナライザにつなぎ、透過パラメータＳ２１を評価した。同様の評価をフェライトめっき膜が形成されていないノイズ抑制伝送路に対しても行った。

その結果、図１０に示されるように、フェライトめっき膜の有無にかかわらず、伝導阻止帯域（ノイズが抑制される周波数帯域）が形成されている。そして、フェライトめっき膜が形成されているノイズ抑制伝送路の方が、フェライトめっき膜が形成されていないノイズ抑制伝送路よりも、伝導阻止帯域が低周波数側にシフトしていることが理解される。例えば、図１０のグラフのうち−４ｄＢのラインで見ると、低周波数側へ約０．７ＧＨｚシフトしていることが見てとれる。

この結果から理解されるように、本発明のシート状構造体４０は、信号線１２に流れる所定の周波数帯域に属する信号・ノイズの透過を阻止するノイズ抑制シートとして機能する。また、シート状構造体４０に磁性体（磁性体膜３０）が近接（又は接触）して設けられている場合、上記伝導阻止帯域を低周波側にシフトさせることができる。

（第２の実施の形態）
上述した第１の実施の形態によるノイズ抑制伝送路１０（図２参照）は、グランド線１４とシート状構造体４０の導体パターン４５の一部（グランド電極８０）とがビア６０により接続されているものであった。図１１に示される本発明の第２の実施の形態によるノイズ抑制伝送路１’は、マイクロストリップラインに対してシート状構造体４０を単に近接させた構成、即ちグランド線１４’と導体パターン４５とは接続されていない構成を有している。

本実施の形態において用いられているシート状構造体４０は、上述した第１の実施の形態によるシート状構造体４０（図３参照）を用いることとしている。図１１に示されるように、シート状構造体４０は、支持層５０側の面が信号線１２’に接触するように設置されている。このとき、信号線１２’と導体パターン４５との間隔は、支持層５０の厚み、即ち約５０μmとなる。比較例として、外形寸法が２０ｍｍ角の厚さ１８μmの銅箔（パターンなし）を厚さ５０μmのポリイミドを間に介して設置した場合についても評価した。

その結果、図１２に示すとおり、シート状構造体４０を近接配置させた場合の方が、銅箔（パターンなし）を近接配置させた場合よりも顕著な伝導阻止帯域が形成されていることが見てとれる。

この結果から理解されるように、本発明のシート状構造体４０を信号線１２’に対して近接配置させるだけの構成としても、シート状構造体４０は所定の周波数帯域に属する信号・ノイズの透過を阻止することができ、ノイズ抑制シートとして機能する。

以上、本発明の実施の形態によるノイズ抑制伝送路は、ノイズを除去したい伝送路等に対してシート状構造体を近接配置させ且つグランド線と導体パターンの一部とを接続する構成、又はノイズを除去したい伝送路等に対してシート状構造体を単に近接配置させる構成のいずれにおいても特定の周波数に属するノイズを低減することができる。このように、シート状構造体と伝送路（信号線及びグランド線）とが組み合わせられることにより、伝送路はノイズ抑制機能を有するノイズ抑制伝送路として機能し、当該ノイズ抑制伝送路に用いられるシート状構造体それ自体は伝送路のノイズを抑制するためのノイズ抑制シートとして機能する。

なお、上述した実施の形態においては、シート状構造体４０の導体パターン４５は、四角形形状からなる単位形状７０を用いることとしていたが（図３参照）、導体パターン４５の変形例として、例えば、図１３及び図１４に示されるように、単位形状７０’を六角形としてもよい。このような単位形状７０’を用いた場合、直交する２方向に周期構造を作れる四角形状の単位形状７０と比べて、６０度ずつずれた３方向に周期構造を作ることができる。図１３に示されるシート状構造体４０’は、単位形状７０’が５行５列で繰り返し並べられているものである。なお、等価回路とその動作原理は上述した四角形の単位形状７０（図５及び図６参照）の場合と同じである。また、支持層５０’は５０μｍのポリイミドシートで構成されており、導体パターン４５は厚み１８μｍの銅箔で形成することができる。

ここで、単位形状７０’の寸法としては、図１４に示されるように、単位形状７０’の六角形のうち最長の対角線の長さは５ｍｍである。本実施の形態による単位形状７０’も、上述した四角形の単位形状７０（図４参照）の場合と同様に所定のパターンを有している。即ち、単位形状７０は、六角形の６辺に沿って形成された枠形状のグランド電極８０’と、当該グランド電極８０’の内側の領域に形成された六角形形状のパッチ電極９０’と、グランド電極８０’及びパッチ電極９０’を接続する６つのインダクタライン１００’とを備えている。グランド電極８０’の幅Ｌ１’は０．２５ｍｍであり、パッチ電極９０’のうちの最長の対角線の長さは４ｍｍとし、インダクタラインの線幅Ｌ２’は０．５ｍｍである。また、グランド電極８０’は単位形状７０’内における幅は０．２５ｍｍであるが、隣接する単位形状のグランド電極と合わせるとその幅は０．５ｍｍとなる。

上記の変形例を用いたノイズ抑制伝送路についてノイズ抑制効果を計算したところ、図１５に示されるように、Ｓ２１は１．５ＧＨｚで４．５ｄＢ、３ＧＨｚで８．５ｄＢの減衰が生じていることがわかる。なお、当該シート状構造体４０’に対して磁性膜を付加することとしてもよい。これにより、減衰する周波数が低下し減衰量が増加するため、上述した第１の実施の形態と同様にフェライトめっき膜などの磁性膜を挿入しても良い。

更に、上述したシート状構造体４０、４０’（図３及び図１３参照）をリードフレームの下に敷くことしてもよい。この構成では、例えば極薄い両面テープ等を用いてリードフレームの下にシート状構造体を接着させることとしもよい。これにより、リードフレーム上の信号導体（信号線）のノイズを一括して減衰させることができる。

上述したノイズ抑制伝送路に対して半導チップを搭載して半導体パッケージとすることにより、ノイズ抑制効果を有する半導体パッケージを得ることができる。

１ノイズ抑制伝送路
１０配線層
１２、１２’ 信号線
１４、１４’ グランド線
１５チップ側接続部
１６回路側接続部
２０誘電体層
３０磁性体膜
４０、４０’ シート状構造体
４５、４５’ 導体パターン（導電体層）
５０、５０’ 支持層
６０ビア
７０、７０’ 単位形状
８０、８０’ グランド電極
９０、９０’ パッチ電極
１００、１００’ インダクタライン
１１０実装位置
１２０、１２２ノズル
１３０回転台
１４０基体
１５０、１５２タンク
１６０、１６２ガス導入口

Claims

少なくとも信号導体を備える配線層と、誘電体層と、シート状構造体とを備えるノイズ抑制伝送路であって、
前記シート状構造体は、単位形状を繰り返し並べてなる導電体層を備えており、
前記誘電体層は、前記配線層と前記導電体層との間に設けられている
ノイズ抑制伝送路。
請求項１に記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記配線層は、グランド導体を更に備えており、
前記グランド導体は、前記導電体層と電気的に接続されている
ノイズ抑制伝送路。
請求項２に記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記グランド導体は、前記導電体層とビアにより接続されているノイズ抑制伝送路。
請求項２又は請求項３のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記シート状構造体は、前記導電体層上に設けられた磁性体を備えているノイズ抑制伝送路。
請求項４に記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記磁性体は、前記導電体層上に形成された磁性体被膜であるノイズ抑制伝送路。
請求項４又は請求項５に記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記磁性体は、フェライトからなるノイズ抑制伝送路。
請求項６に記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記磁性体は、フェライトめっき膜であるノイズ抑制伝送路。
請求項２乃至請求項７のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記単位形状は、四角形形状を有しており、且つ、当該四角形の４辺に沿って設けられている枠形状のグランド電極と、前記グランド電極の内側の領域に配置され四角形形状を有するパッチ電極と、前記グランド電極とパッチ電極とを接続するインダクタラインとで構成されており、
前記グランド導体は、前記グランド電極と電気的に接続されている
ノイズ抑制伝送路。
請求項２乃至請求項７のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記単位形状は、六角形形状を有しており、且つ、当該六角形の６辺に沿って設けられている枠形状のグランド電極と、前記グランド電極の内側の領域に配置され六角形形状を有するパッチ電極と、前記グランド電極とパッチ電極とを接続するインダクタラインとで構成されており、
前記グランド導体は、前記グランド電極と電気的に接続されている
ノイズ抑制伝送路。
請求項１に記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記シート状構造体は、前記導電体層上に設けられた磁性体を備えているノイズ抑制伝送路。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記単位形状は、四角形形状を有しており、且つ、当該四角形の４辺に沿って設けられている枠形状のグランド電極と、前記グランド電極の内側の領域に配置され四角形形状を有するパッチ電極と、前記グランド電極とパッチ電極とを接続するインダクタラインとで構成されている、ノイズ抑制伝送路。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記単位形状は、六角形形状を有しており、且つ、当該六角形の６辺に沿って設けられている枠形状のグランド電極と、前記グランド電極の内側の領域に配置され六角形形状を有するパッチ電極と、前記グランド電極とパッチ電極とを接続するインダクタラインとで構成されている、ノイズ抑制伝送路。
請求項１１又は請求項１２に記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記グランド導体は、前記グランド電極とビアにより接続されているノイズ抑制伝送路。
請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記導電体層は、銅又はアルミニウムからなるノイズ抑制伝送路。
請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記誘電体層は、ポリイミドからなるノイズ抑制伝送路。
請求項１乃至請求項１５のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記シート状構造体は、誘電体からなる支持層であって前記導電体層を支持する支持層を更に備えているノイズ抑制伝送路。
請求項１乃至請求項１６のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記支持層は、ガラス繊維及び樹脂の複合体、高分子フィルム、ポリイミド又はＦＲ４からなるノイズ抑制伝送路。
請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路であって、
当該ノイズ抑制伝送路は、半導体ベアチップと、外部回路との間を電気的に接続するための経路の少なくとも一部をなすものであり、
前記配線層は、前記半導体ベアチップと電気的に接続される第１接続部位と、前記外部回路と電気的に接続される第２接続部位とを有している
ノイズ抑制伝送路。
請求項１８に記載のノイズ抑制伝送路であって、
前記配線層は、リードフレームであるノイズ抑制伝送路。
請求項１乃至請求項１９のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路と、当該ノイズ抑制伝送路と電気的に接続された半導体ベアチップとを備える半導体パッケージ。
請求項１乃至請求項１９のいずれかに記載のノイズ抑制伝送路に用いられる前記シート状構造体を備えたノイズ抑制シート。