JP2012190923A - Component built-in substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の内部に電子部品が内蔵された部品内蔵基板に関する。 The present invention relates to a component built-in board in which an electronic component is built in the board.
従来、プリント配線基板の高密度実装構造として、配線パターンが形成された導体層と絶縁層とを複数積層した多層構造を用いるとともに、そのプリント配線基板の内部にIC(ベアチップ、ダイ)やLSIといった半導体装置等の能動部品や抵抗、キャパシタ等の受動部品といった電子部品を内蔵させた部品内蔵基板が知られている。 Conventionally, as a high-density mounting structure of a printed wiring board, a multilayer structure in which a plurality of conductor layers and insulating layers each having a wiring pattern formed thereon are used, and an IC (bare chip, die) or LSI is used inside the printed wiring board. 2. Description of the Related Art A component-embedded substrate that incorporates electronic components such as active components such as semiconductor devices and passive components such as resistors and capacitors is known.
かかるインダクタやコンデンサといった電子部品には、その近傍に導体が配置されていると、その特性が変化をうけるような特定領域がその一部又は全部に形成されている場合がある。このように特定領域が導体の影響を受ける事象は、導体と電子部品とが静電結合や電磁結合を引き起こすことによるものと考えられる。一方で、部品内蔵基板には、この特定領域に近接する導体の影響を減らすために、導体層を用いて、特定領域を覆い隠す試みが行われている(下記特許文献1参照)。
In such electronic parts such as inductors and capacitors, there may be a case where a specific region whose characteristics are subject to change is formed in a part or all thereof when a conductor is disposed in the vicinity thereof. The phenomenon that the specific region is affected by the conductor in this way is considered to be caused by the electrostatic coupling and electromagnetic coupling between the conductor and the electronic component. On the other hand, in order to reduce the influence of conductors close to the specific area, attempts have been made to cover the specific area on the component-embedded substrate (see
特許文献1には、電子部品としてのスパイラルインダクタが配置された第1誘電体層と、グランド側に設けられた第2誘電体層と、第1および第2誘電体層の間に設けられ、グランドに接続された接地導体層と、を含む多層配線板が提案されている。この多層配線多層は、導体層の内周にクリアランスを設けることにより、スパイラルインダクタが有する特定領域直下の導体層を浮島のように切り離して分離パターンを形成している。
特許文献1の多層配線板は、接地導体層に設けたスペースにより、スパイラルインダクタ直下の接地導体層を切り離して分離パターンを形成しても、依然としてスパイラルインダクタが有する特定領域直下に導体が設けられていることには変わりがなく、導体がスパイラルインダクタに及ぼす影響が残存するおそれがある。導体がスパイラルインダクタに及ぼす影響が残存する場合には、スパイラルインダクタが有する特定領域直下に位置する分離パターンを除去してその影響を低減する必要がある。更に、特許文献1に記載の技術は、スパイラルインダクタに対してはある程度の効果を奏するものとしても、コンデンサといった他の特定領域を構成する回路素子には結合の影響を及ぼしてしまうおそれがある。
In the multilayer wiring board of
更に、特許文献1に記載の技術では、スパイラルインダクタが有する特定領域直下の導体層を切り離して浮島状の分離パターンを形成しているが、このようにすることで導体層と分離パターンとの間の隙間から、マイクロストリップラインやコプレーナ導波路等のように電磁波を伝送する伝送路や高速で動作する電気信号線といった信号を授受する信号線からの電磁的な干渉が入り込むおそれがある。このような電磁的な干渉を受けることによって、スパイラルインダクタを含む高周波回路において、かかる高周波回路の誤動作や性能の低下を引き起こすことも想定される。
Furthermore, in the technique described in
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、接地導体の面積を十分に確保しつつも接地導体が電子部品に与える影響を低減し、干渉源である信号線からの電磁的な干渉をも回避することにより、電子部品の誤動作や性能の低下を確実に防止して、部品内蔵基板の正確な動作を安定に維持することが可能な部品内蔵基板を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and while reducing the influence of the ground conductor on the electronic component while ensuring a sufficient area of the ground conductor, the electromagnetic wave from the signal line as the interference source is reduced. It is an object of the present invention to provide a component-embedded board that can reliably prevent malfunctions and performance degradation of electronic components and stably maintain accurate operation of the component-embedded board by avoiding excessive interference. To do.
上記課題を解決するために、本発明に係る部品内蔵基板は、電子部品が内蔵された第1絶縁層と、第1絶縁層の主面に沿って形成される第2絶縁層と、第1絶縁層と第2絶縁層との間に形成される第1導体層と、第2絶縁層を挟んで第1導体層と反対側に形成される第2導体層と、を備える部品内蔵基板である。第1導体層は、第1グランド電極を有する一方で、第2導体層は、第2グランド電極を有している。電子部品は、導体が近接配置されることでその特性が変化する特定領域を有している。第1グランド電極には、第2絶縁層側から特定領域を見通すことができるように開口領域が形成されている。更に本発明に係る部品内蔵基板には、第2絶縁層を貫通し、第1グランド電極と第2グランド電極とを電気的に接続する接地導体が設けられている。 In order to solve the above problems, a component-embedded substrate according to the present invention includes a first insulating layer in which an electronic component is embedded, a second insulating layer formed along the main surface of the first insulating layer, and a first insulating layer. A component-embedded substrate comprising: a first conductor layer formed between the insulating layer and the second insulating layer; and a second conductor layer formed on the opposite side of the first conductor layer with the second insulating layer interposed therebetween. is there. The first conductor layer has a first ground electrode, while the second conductor layer has a second ground electrode. The electronic component has a specific region in which the characteristic is changed by arranging the conductors close to each other. An opening region is formed in the first ground electrode so that the specific region can be seen from the second insulating layer side. Furthermore, the component-embedded substrate according to the present invention is provided with a ground conductor that penetrates the second insulating layer and electrically connects the first ground electrode and the second ground electrode.
本発明においては、内蔵された電子部品の近傍に配置される第1グランド電極に、第2絶縁層側から該電子部品の特定領域を見通すよう開口領域が形成されているので、特定領域近傍に導体である第1グランド電極が配置されることを回避することができる。従って、第1グランド電極が電子部品の特定領域と結合することにより、該特定領域の性能に変化を及ぼすことを回避し得る。また、第1グランド電極と接地導体によって電気的に接続されている第2グランド電極が、電子部品に対して第2絶縁層を挟んで設けられているので、特定領域に対して十分な距離を保ちつつグランド電極全体の実質的な面積を十分に確保することができる。このように第1グランド電極及び第2グランド電極によって立体的なグランド電極を構成することで、特定領域に対する電磁的な影響を十分に低減することができる。このように、本発明によれば、電子部品の誤動作や性能の低下を確実に防止でき、部品内蔵基板の正確な動作を安定に維持することができる。 In the present invention, the first ground electrode disposed in the vicinity of the built-in electronic component is formed with an opening region so that the specific region of the electronic component can be seen from the second insulating layer side. Arrangement of the first ground electrode, which is a conductor, can be avoided. Therefore, it can be avoided that the first ground electrode is combined with the specific region of the electronic component to change the performance of the specific region. In addition, since the second ground electrode electrically connected to the first ground electrode by the ground conductor is provided across the second insulating layer with respect to the electronic component, a sufficient distance from the specific region is provided. A substantial area of the entire ground electrode can be sufficiently secured while maintaining. Thus, by forming a three-dimensional ground electrode by the first ground electrode and the second ground electrode, it is possible to sufficiently reduce the electromagnetic influence on the specific region. As described above, according to the present invention, it is possible to reliably prevent malfunction of electronic components and deterioration of performance, and to stably maintain accurate operation of the component-embedded substrate.
また、第2グランド電極は、開口領域を覆うように設けられていることが好ましい。このように構成すると、開口領域と第2グランド電極とが重なり合うように配置することができ、第2グランド電極によって開口領域に向かう電磁的な回り込みを確実に抑制することができる。 The second ground electrode is preferably provided so as to cover the opening region. If comprised in this way, it can arrange | position so that an opening area | region and a 2nd ground electrode may overlap, and the electromagnetic wrap around toward an opening area | region can be reliably suppressed by a 2nd ground electrode.
また、第2導体層は、特定領域から見て第2グランド電極の外側に、信号の授受を行う信号線を有し、接地導体は、信号線と特定領域との間に介在するように設けられていることが好ましい。電磁波を伝達するマイクロストリップラインや電気信号を通し高速動作する電気信号線といった信号の授受を行う信号線からは電磁波が放出され、第2絶縁層を通って第1絶縁層側に電磁的な影響を及ぼす。そこでこのように構成することで、干渉源である信号線から第1絶縁層を通って特定領域に向かう電磁波の影響を、第2絶縁層において信号線と特定領域との間に介在するように設けた接地導体によって確実に抑制することができる。第2導体層に電磁的な干渉源となる信号線が形成されていても、接地導体が信号線と特定領域との間に形成されることにより、電磁波の干渉を抑制するための立体的なグランド電極が形成される。 The second conductor layer has a signal line for transmitting and receiving signals outside the second ground electrode as viewed from the specific area, and the ground conductor is provided so as to be interposed between the signal line and the specific area. It is preferable that Electromagnetic waves are emitted from signal lines that transmit and receive signals, such as microstrip lines that transmit electromagnetic waves and electrical signal lines that operate at high speed through electrical signals, and electromagnetically affect the first insulating layer side through the second insulating layer. Effect. Therefore, by configuring in this way, the influence of the electromagnetic wave directed from the signal line as the interference source to the specific region through the first insulating layer is interposed between the signal line and the specific region in the second insulating layer. It can suppress reliably by the provided grounding conductor. Even if a signal line serving as an electromagnetic interference source is formed on the second conductor layer, the ground conductor is formed between the signal line and the specific region, so that a three-dimensional structure for suppressing electromagnetic interference A ground electrode is formed.
また、接地導体は、第2グランド電極側から見て特定領域を少なくとも断続的に囲繞するように設けられていることが好ましい。接地導体を特定領域を囲繞するように設けているので、特定領域を囲む全ての方向に対して電磁波の影響を低減させるように接地導体を介在させることができる。従って、第2導体層において第2グランド電極の外側のいかなる位置に信号線が設けられていても、接地導体が信号線と特定領域との間に形成されていることになり、電磁波の干渉を抑制するための立体的なグランド電極が形成される。 The ground conductor is preferably provided so as to at least intermittently surround the specific region as viewed from the second ground electrode side. Since the ground conductor is provided so as to surround the specific area, the ground conductor can be interposed so as to reduce the influence of electromagnetic waves in all directions surrounding the specific area. Therefore, no matter where the signal line is provided outside the second ground electrode in the second conductor layer, the ground conductor is formed between the signal line and the specific region, and interference of electromagnetic waves is prevented. A three-dimensional ground electrode for suppression is formed.
また、接地導体は、開口領域の周縁に沿って少なくとも断続的に設けられていることが好ましい。接地導体を開口領域の周縁に沿って設けているので、開口領域を通って特定領域に回りこむ電磁的な影響を確実に抑制することができる。 The ground conductor is preferably provided at least intermittently along the periphery of the opening region. Since the ground conductor is provided along the periphery of the opening region, it is possible to reliably suppress the electromagnetic influence that goes around the specific region through the opening region.
また、第1絶縁層を挟んで第1導体層とは反対側に第3導体層を備え、第3導体層は、特定領域を挟んで第3グランド電極を有することが好ましい。このように構成すると、第3グランド電極の形成により、第3導体層側からの特定領域に対する電磁的な干渉を抑制することができる。この結果、積層方向において特定領域をシールドする効果が高まるので、信号線からの電磁的な干渉を一層抑制することができる。 In addition, it is preferable that a third conductor layer is provided on the opposite side of the first conductor layer with the first insulating layer interposed therebetween, and the third conductor layer has a third ground electrode with the specific region interposed therebetween. If comprised in this way, the electromagnetic interference with respect to the specific area | region from the 3rd conductor layer side can be suppressed by formation of a 3rd ground electrode. As a result, the effect of shielding the specific region in the stacking direction is enhanced, so that electromagnetic interference from the signal line can be further suppressed.
さらに、第3導体層を挟んで第1絶縁層とは反対側に第3絶縁層と、第3絶縁層を挟んで第3導体層とは反対側に第4導体層と、を備え、第4導体層は、第3グランド電極に対応した位置に第4グランド電極を有し、第3グランド電極は、特定領域に対応した位置に第2開口領域が形成され、第3絶縁層を貫通し、第3グランド電極と第4グランド電極とを電気的に接続する第2接地導体が設けられていることが好ましい。このように構成すると、第3グランド電極に、第3絶縁層側から特定領域を見通すよう開口領域が形成されているので、導体である第3グランド電極の影響をより低減することができる。また、上記構成においては、第3グランド電極と第2接地導体によって電気的に接続されている第4グランド電極が、電子部品に対して第3絶縁層を挟んで設けられているので、特定領域に対して十分な距離を保ちつつグランド電極全体の実質的な面積を十分に確保することができる。このように第1グランド電極及び第2グランド電極によって形成される立体的なグランド電極に加え、第3グランド電極及び第4グランド電極によって形成される立体的なグランド電極を構成することで、特定領域に対する電磁的な影響を十分に低減することができる。 And a third insulating layer on the side opposite to the first insulating layer across the third conductor layer, and a fourth conductor layer on the side opposite to the third conductive layer across the third insulating layer, The four conductor layers have a fourth ground electrode at a position corresponding to the third ground electrode, and the third ground electrode has a second opening region formed at a position corresponding to the specific region and penetrates the third insulating layer. Preferably, a second ground conductor that electrically connects the third ground electrode and the fourth ground electrode is provided. If comprised in this way, since the opening area | region is formed in the 3rd ground electrode so that a specific area | region may be seen from the 3rd insulating layer side, the influence of the 3rd ground electrode which is a conductor can be reduced more. In the above configuration, the fourth ground electrode electrically connected by the third ground electrode and the second ground conductor is provided with the third insulating layer interposed between the electronic component and the specific region. In contrast, a substantial area of the entire ground electrode can be sufficiently secured while maintaining a sufficient distance. In this way, in addition to the three-dimensional ground electrode formed by the first ground electrode and the second ground electrode, the three-dimensional ground electrode formed by the third ground electrode and the fourth ground electrode is configured, so that the specific region It is possible to sufficiently reduce the electromagnetic influence on the.
本発明の部品内蔵基板によれば、接地導体の面積を十分に確保しつつも接地導体が電子部品に与える影響を低減し、干渉源である信号線からの電磁的な干渉をも回避することにより、電子部品の誤動作や性能の低下を確実に防止して、部品内蔵基板の正確な動作を安定に維持することが可能な部品内蔵基板を提供することができる。 According to the component-embedded substrate of the present invention, it is possible to reduce the influence of the ground conductor on the electronic component while ensuring a sufficient area of the ground conductor, and to avoid electromagnetic interference from the signal line as an interference source. Accordingly, it is possible to provide a component-embedded board that can reliably prevent malfunctions and performance degradation of electronic components and can stably maintain accurate operation of the component-embedded board.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the positional relationship such as up, down, left and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Furthermore, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios. Further, the following embodiments are exemplifications for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention only to the embodiments. Furthermore, the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による部品内蔵基板の概念を示す部分斜視図である。部品内蔵基板10は、電子部品8が内蔵された第1絶縁層5と、第1絶縁層5の主面(図中上方の面)に沿って形成される第2絶縁層6と、第1絶縁層5と第2絶縁層6との間に形成される第1導体層1と、第2絶縁層6を挟んで第1導体層5と反対側に形成される第2導体層2と、を備えている。更に、部品内蔵基板10は、第1絶縁層5の裏面(主面とは反対側の面、図中下方の面)に沿って形成される第3絶縁層7と、第1絶縁層5と第3絶縁層7との間に形成される第3導体層3と、第3絶縁層7を挟んで第3導体層3と反対側に形成される第4導体層4と、を備えている。従って、部品内蔵基板10は、最下層から第4導体層4、第3絶縁層7、第3導体層3、第1絶縁層5、第1導体層1、第2絶縁層6及び第2導体層2がこの順に積層されたものであり、第1絶縁層5の内部の所定位置に電子部品8が埋設されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial perspective view showing the concept of the component-embedded substrate according to the first embodiment of the present invention. The component-embedded
なお、部品内蔵基板10の全体構成としては、第1から第4導体層1,2,3,4の各層が、第1から第3絶縁層5,6,7の各層を貫通して形成されたビア導体で接続されているが、図1は、電子部品8が埋設されている部品内蔵基板10の一部に着目して、かかる一部を図示したものである。また図1では、図面の視認性を高めて部品内蔵基板10の構成の理解を容易にするため、第1絶縁層5、第2絶縁層6、及び第3絶縁層7は、破線で示している。さらに図1では、模式図上、第1導体層1の一部である第1グランド電極11,第2導体層2の一部である第2グランド電極21,第3導体層3の一部である第3グランド電極31,第4導体層4の一部である第4グランド電極41が、電子部品8の外周に沿って電子部品8の上又は下に配置されているが、この構成に限られず、各電極11,21,31,41が電子部品8の一部上又は一部下に配置される構成でもよい。
The overall structure of the component-embedded
電子部品8は、導体が近接配置されることでその特性が変化する特定領域を有するスパイラルインダクタ81を備えている。スパイラルインダクタ81は、いわゆるフェイスアップの状態で搭載されている。本実施形態の場合、電子部品8はICチップであり、ICチップである電子部品の回路面の一部にスパイラルインダクタ81が形成されている。本実施形態では、導体が近接配置されることでその特性が変化する特定領域の一例として、スパイラルインダクタ81を構成する全部の領域を用いている。導体が近接配置されることでその特性が変化する特定領域としてはこれに限られるものではなく、電子部品の回路面の一部に形成されたコンデンサがその全部または一部に特定領域を有していてもよい。また、インダクタ及びコンデンサが独立した1個の部品として構成されていてもよく、この場合は電子部品の全てが特定領域となる。
The
第1グランド電極11には、第1開口領域13が形成されている。第1開口領域13は、電子部品8の主面側に形成されている特定領域としてのスパイラルインダクタ81に対応するように設けられている。より具体的には、第2絶縁層6側からスパイラルインダクタ81が見通せるように、第1開口領域13が形成されている。第1開口領域13は、第2絶縁層6側から見て、少なくともスパイラルインダクタ81が第1開口領域13と重なるように形成されている。図1に示す第1開口領域13は、第1グランド電極11の略中央部に矩形状に形成されており、スパイラルインダクタ81の周縁より外側に形成されている。
A
スパイラルインダクタ81は、導体が近接配置されると結合により影響を受け、本来の機能が低減されるものである。従って、直近に配置される第1グランド電極11に開口領域13を設けることで、第1グランド電極11から受ける影響を低減することができる。
The
第3グランド電極31には、第2開口領域33が形成されている。第2開口領域33は、電子部品8の主面側に形成されている特定領域としてのスパイラルインダクタ81に対応するように設けられている。より具体的には、第3絶縁層7側からスパイラルインダクタ81が仮想的に見通せるように、第2開口領域33が形成されている。第2開口領域33は、第3絶縁層7側から見て、少なくともスパイラルインダクタ81が第2開口領域33と重なるように形成されている。図1に示す第2開口領域33は、第3グランド電極31の略中央部に矩形状に形成されており、スパイラルインダクタ81の周縁より外側に形成されている。
A
第3グランド電極31は、電子部品8の裏面側に形成されるものであるため、第1グランド電極11ほどにはスパイラルインダクタ81への影響はないものと推測される。しかしながら、各層の厚みなどの条件によっては、第3グランド電極31も電子部品8へ影響を与えることがあるため、第1開口領域13と対応した位置に第2開口領域33を形成するものとしている。従って、第2開口領域33は、場合によっては形成不要な領域である。
Since the
第1グランド電極11と第2グランド電極21とは、接地導体9によって電気的に繋がれている。接地導体9は、第2絶縁層6を貫通するように形成されているものであって、第1開口領域13を囲むように配置されている。接地導体9は、円柱状の導体として形成されており、第1開口領域13の周縁に沿って、互いに離隔するように複数本(図1においては12本)形成されている。
The
このように、第1グランド電極11と第2グランド電極21とを接地導体9によって繋ぐと、第1グランド電極11と第2グランド電極21と接地導体9とによって、立体的なグランド電極が形成される。導体が近接配置されることによって影響を受けるスパイラルインダクタ81に最も近接配置される第1グランド電極11には、第1開口領域13が形成されているため、導体の近接配置による影響は低減されている。また、第1グランド電極11と第2グランド電極21とを繋ぐ接地導体9は、第1開口領域13の周縁に沿って立設されているため、やはりスパイラルインダクタ81への導体近接配置の影響を与えないように構成されている。第2グランド電極21には開口領域が形成されていないが、第2絶縁層6を間に介在させてスパイラルインダクタ81と対峙しているので、スパイラルインダクタ81への導体近接配置の影響を与えないように構成されている。一方、このようにスパイラルインダクタ81への導体近接配置の影響を与えないように構成した、第1グランド電極11と第2グランド電極21と接地導体9とによって立体的なグランド電極を構成することで、グランド電極としての十分な面積を確保している。
Thus, when the
第3グランド電極31と第4グランド電極41とは、接地導体9aによって電気的に繋がれている。接地導体9aは、第3絶縁層7を貫通するように形成されているものであって、第2開口領域33を囲むように配置されている。接地導体9aは、円柱状の導体として形成されており、第2開口領域33の周縁に沿って、互いに離隔するように複数本(図1においては12本)形成されている。
The
このように、第3グランド電極31と第4グランド電極41とを接地導体9aによって繋ぐと、第3グランド電極31と第4グランド電極41と接地導体9aとによって、立体的なグランド電極が形成される。導体が近接配置されることによって影響を受けるスパイラルインダクタ81側に配置される第3グランド電極31には、第2開口領域33が形成されているため、導体の近接配置による影響は低減されている。また、第3グランド電極31と第4グランド電極41とを繋ぐ接地導体9aは、第2開口領域33の周縁に沿って立設されているため、やはりスパイラルインダクタ81への導体近接配置の影響を与えないように構成されている。第4グランド電極41には開口領域が形成されていないが、第3絶縁層7を間に介在させてスパイラルインダクタ81と対峙しているので、スパイラルインダクタ81への導体近接配置の影響を与えないように構成されている。一方、このようにスパイラルインダクタ81への導体近接配置の影響を与えないように構成した、第3グランド電極31と第4グランド電極41と接地導体9aとによって立体的なグランド電極を構成することで、グランド電極としての十分な面積を確保している。
As described above, when the
なお、「部品内蔵基板」とは、電子部品が内蔵された単位基板である個別基板(個片、個品)のみではなく、その個別基板を複数有する集合基板(ワークボード、ワークシート)を含む概念である。また、「電子部品」とは、その種類は特に制限されず、例えば、通常の電子機器に用いられるICチップ等の半導体装置といった能動部品、より具体的には、例えば、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)のように動作周波数が非常に高いデジタルIC、又は、高周波増幅器やアンテナスイッチ、高周波発振回路といったアナログIC等や、インダクタ、キャパシタ、抵抗、サーミスタ等の受動部品が挙げられる。さらに、「信号線」とは、高速で動作する信号線や、マイクロストリップラインやコプレーナ導波路等、電磁波を伝送する伝送路を含む概念である。 The “component-embedded substrate” includes not only individual substrates (individual pieces, individual items) that are unit substrates in which electronic components are incorporated, but also collective substrates (work boards, worksheets) having a plurality of individual substrates. It is a concept. In addition, the type of “electronic component” is not particularly limited, and is, for example, an active component such as a semiconductor device such as an IC chip used in a normal electronic device, more specifically, for example, a CPU (Central Processing Unit). And digital ICs with a very high operating frequency such as digital signal processors (DSPs), analog ICs such as high-frequency amplifiers, antenna switches, and high-frequency oscillation circuits, and passive components such as inductors, capacitors, resistors, and thermistors. . Furthermore, the “signal line” is a concept including a signal line that operates at high speed, a transmission line that transmits electromagnetic waves, such as a microstrip line and a coplanar waveguide.
続いて、図1を参照しながら説明した部品内蔵基板10について、周辺の回路構成を組み込んだ状態で図2を参照しながら説明を加える。図2は、部品内蔵基板10の平面図であり、図3は、図2のIII−III線に沿う断面図であり、図4は、図2のA枠を第2絶縁層6側から見たときの拡大平面図である。
Next, the component-embedded
本実施形態における部品内蔵基板10は、上述したように、最下層から第4導体層4、第3絶縁層7、第3導体層3、第1絶縁層5、第1導体層1、第2絶縁層6及び第2導体層2がこの順に積層されたものであり、第1絶縁層5の内部の所定位置に電子部品8が埋設されている。
As described above, the component-embedded
図2に示すように、最上層である第2導体層2上には、電子部品85が実装されており、電子部品85或いは電子部品85の端子86が、第2導体層2に形成された接続電極24に接続され、接続電極24が、他の接続電極24、信号線22或いはビア導体91に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示すように、第1絶縁層5に内蔵された電子部品8のスパイラルインダクタ81は、第2導体層2側に形成されており、いわゆるフェイスアップの状態で埋設されている。電子部品8の接続電極82は、ビア導体91を介して第1導体層1の信号線12と接続されている。
As shown in FIG. 3, the
第1接地導体9は、第2グランド電極21側から見て、スパイラルインダクタ81を連続的に囲繞するように設けられている。具体的には、第1接地導体9は、スパイラルインダクタ81および第1開口領域11の周縁を取り囲むように円柱状のビア導体95が形成されている。複数のビア導体95は、互いに等間隔となるように形成されている。ビア導体95は、少なくとも信号線22とスパイラルインダクタ81の間に介在するように形成されることが好ましい。
The
第1グランド電極11に形成された第1開口領域13は、スパイラルインダクタ81に対応する位置に設けられており、第2絶縁層6側から見て、少なくともスパイラルインダクタ81の周縁が第1開口領域13の周縁と重なるように形成されている。
The
第2グランド電極21は、スパイラルインダクタ81に対応する位置に設けられており、第1開口領域13を覆うように形成されている。
The
第3グランド電極31は、スパイラルインダクタ81を挟んで第1グランド電極11とは反対側に形成され、スパイラルインダクタ81に対応する位置に設けられている。第3グランド電極31は、接地導体9cであるビア導体95cを介して第2グランド電極31と電気的に接続されている。第4グランド電極41も、スパイラルインダクタ81を挟んで第2グランド電極21とは反対側に形成され、スパイラルインダクタ81に対応する位置に設けられている。
The
第2接地導体9aは、ビア導体95aであり、第4グランド電極41側から見て、スパイラルインダクタ81を少なくとも断続的に囲繞するように設けられている。具体的には、ビア導体95aは、第4グランド電極41側から見て、スパイラルインダクタ81および第1開口領域13の周縁を取り囲むように形成されており、第4導体層4に形成される信号線42とスパイラルインダクタ81との間に介在されることが好ましい。
The
このように、本実施形態の内蔵部品基板10によれは、第2絶縁層6側からスパイラルインダクタ81を見通すように第1開口領域13が形成されているので、スパイラルインダクタ81の近傍に導体である第1グランド電極11が配置されることを回避でき、第1グランド電極11がスパイラルインダクタ81と結合することによるスパイラルインダクタ81の性能の変化を回避できる。
As described above, according to the built-in
また、第2グランド電極21が形成されているので、スパイラルインダクタ81に対して十分な距離を保ちつつ、グランド電極全体の実質的な面積を十分に確保することができる。さらに、第2グランド電極21は、第1開口領域13を覆うように形成されているので、第1開口領域13に向かう電磁的な回り込みを確実に抑制することができる。
Further, since the
さらに、第1接地導体9である円柱状の導体95が第2導体層2の信号線22とスパイラルインダクタ81との間に介在し、且つ、スパイラルインダクタ81を取り囲むように設けられている。従って、信号線22とスパイラルインダクタ81との間に介在するように立体的なグランド電極を形成することができ、信号線22から放射される電磁波がスパイラルインダクタ81に与える影響を確実に抑制することができる。
Further, a
さらに、また、第1グランド電極11および第2グランド電極21によって形成される立体的なグランド電極に加え、第3グランド電極31および第4グランド電極41が設けられているので、積層方向においてスパイラルインダクタ81をシールドする効果が高まり、特定領域81に対して十分な距離を保ちつつ、グランド電極全体の実質的な面積を十分に確保することができる。この結果、スパイラルインダクタ81に対する電磁的な影響を十分に低減することができる。
Furthermore, since the
また、本実施形態による部品内蔵基板10では、接地導体としてビア導体95,95aを採用するので、グランド電極11,21,31,41以外の導体層1,2,3,4同士を接続する際に形成するビア導体91の工程と同じ工程で接地導体を形成することができる。この結果、本実施形態によれば、工程数を増加させることなく、部品内蔵基板10を製造することができる。
In the component-embedded
(第2実施形態)
上述した第1実施形態は、第1接地導体9として、円柱状のビア導体95を複数本設け、スパイラルインダクタ81及びそれに対応して設けられる第1開口領域13を断続的に囲繞するように構成している。第1接地導体9は、第1グランド電極11と第2グランド電極21とを電気的に繋ぐものであることに加え、干渉源である信号線22とスパイラルインダクタ81との間に介在するものであるから、様々な変形態様を採用し得る。そこで、円柱状のビア導体95を互いに繋げて、堀状に構成した例を第2実施形態として説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, a plurality of cylindrical via
図5は、本発明の第2実施形態である部品内蔵基板20を示す断面図である。図6は、図5の矢印Bからみた部分的な平面図である。図5及び図6に示すように、本実施形態による部品内蔵基板20は、第1接地導体9として、堀状導体93を構成している。その他の構成は、第1実施形態である部品内蔵基板10と同様であるので、その説明を省略する。
FIG. 5 is a sectional view showing a component built-in
堀状導体93は、第1グランド電極11と第2グランド電極21とを繋ぐように、第2絶縁層6を貫通するように設けられている。堀状導体93は、スパイラルインダクタ81及び第1開口領域13を囲むように、連続して設けられている導体である。
The
堀状導体93は、スパイラルインダクタ81及び第1開口領域13を連続的に囲んでいるので、信号線22からの電磁波のスパイラルインダクタ81への影響を、より確実に抑制するように構成している。また、第2導体層2に他の干渉源が存在する場合も、堀状導体93の連続的な電磁波遮蔽効果を発揮させることができる。
Since the trench-shaped
(第3実施形態)
上述した第1実施形態に係る部品内蔵基板10及び第2実施形態に係る部品内蔵基板20では、第2グランド電極21を、スパイラルインダクタ81及びそれに対応して設けられる第1開口領域13を覆うように設けている。信号線22といった干渉源から発せられる電磁波の影響を十分に低減できるのであれば、第2グランド電極21の一部を除去したような態様も採用可能なものである。そこで、第2グランド電極21の一部を除去した例を第3実施形態として説明する。
(Third embodiment)
In the component-embedded
図7は、本発明の第3実施形態である部品内蔵基板30を示す断面図であり、図8は、第3実施形態の部品内蔵基板30を部分的に拡大した平面図であり、図9は、第3実施形態の部品内蔵基板30の変形例を部分的に拡大した平面図である。
7 is a cross-sectional view showing a component built-in
本実施形態による部品内蔵基板30は、第1開口領域14の大きさや第2グランド電極25の形状が異なること以外は、上記の第2実施形態の部品内蔵基板20と同様に構成されたものである。
The component-embedded
第1開口領域14は、第1グランド電極15に形成され、スパイラルインダクタ81と略同程度の領域を有している。なお、第1開口領域14は、スパイラルインダクタ81より大きな領域を有していてもよい。また、第2グランド電極25は、スパイラルインダクタ81の対応する位置に開口領域26が形成されている。
The
第3実施形態の変形例として、図9に示すように、第1接地導体9を壁状導体94に形成し、1対の壁状導体94,94が、スパイラルインダクタ81の周縁に沿って対向するように形成してもよい。この場合、一方の壁状導体94,94は、第2導体層2の信号線22とスパイラルインダクタ81との間に介在するように設けられていることが好ましい。このように設けることにより、干渉源となる信号線22から第1絶縁層5を通ってスパイラルインダクタ81に向かう電磁波を第2絶縁層6において抑制することができる。また、第1接地導体9が壁状導体94である場合には、スパイラルインダクタ81を取り囲むように形成した堀状導体93に比して、簡易な製造工程で形成することができる。
As a modification of the third embodiment, as shown in FIG. 9, a
本実施形態による部品内蔵基板30は、上記の第2実施形態に係る部品内蔵基板20と同様の効果を奏するだけでなく、第2グランド電極25に開口領域26が形成されているので、第2グランド電極25がスパイラルインダクタ81と結合することにより、スパイラルインダクタ81の性能の変化をより確実に回避することができる。
The component built-in
(第4実施形態)
図10は、本発明の第4実施形態による部品内蔵基板50を部分的に示す断面図である。本実施形態による部品内蔵基板50は、第3グランド電極35に第2開口領域33を有していること、および第2接地導体9aの形状が異なること以外は、上記の第2実施形態の部品内蔵基板10と同様に構成されたものである。
(Fourth embodiment)
FIG. 10 is a sectional view partially showing a component built-in
第2開口領域33は、スパイラルインダクタ81を挟んで第1開口領域13の反対側に形成され、第3絶縁層7側から見て、第2開口領域33の周縁が、少なくともスパイラルインダクタ81の周縁と重なるように形成されている。
The
第2接地導体9は、スパイラルインダクタ81を少なくとも連続的に囲繞するように設けられた堀状導体94であり、スパイラルインダクタ81を挟んで、堀状導体94である第1接地導体9の反対側に設けられている。また、第2接地導体9は、第4グランド電極41側から見て、スパイラルインダクタ81および第2開口領域33の周縁を取り囲むように形成されている。
The
本実施形態による部品内蔵基板50は、上記の第1実施形態と同様の効果を奏するだけでなく、第2開口領域33を設けているので、スパイラルインダクタ81に対し、導体である第3グランド電極35の影響をより低減することができる。
The component-embedded
また、本実施形態による部品内蔵基板50は、第1接地導体に加え、第2接地導体も堀状導体94であるので、スパイラルインダクタ81を囲む全ての方向に対して電磁波の影響を低減することができる。
Further, in the component-embedded
(第5実施形態)
図11は、本発明の第5実施形態による部品内蔵基板60を部分的に示す断面図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is a sectional view partially showing a component built-in
本実施形態による部品内蔵基板60は、第3および第4グランド電極35,45に開口領域が設けられていること以外は、上記の第1実施形態の部品内蔵基板10と同様に構成されたものである。
The component-embedded
第3および第4グランド電極35,45は、スパイラルインダクタ81に対応する位置に開口領域33,43を有している。第3グランド電極35に形成された第2開口領域33は、スパイラルインダクタ81を挟んで第1開口領域13の反対側に形成されている。第4グランド電極45の開口領域43は、第2開口領域33に対応する位置の、第4導体層4に形成されている。各開口領域33,43は、第4導体層4側から見て、スパイラルインダクタ81を仮想的に見通すように形成され、且つ、重なるように形成されている。
The third and
本実施形態による部品内蔵基板60は、上記の第1実施形態と同様の効果を奏するだけでなく、第3および第4グランド電極35,45に開口領域33,43を設けたので、スパイラルインダクタ81に対し、導体である第3および第4グランド電極35,45の影響をより低減することができる。
The component-embedded
以上説明したとおり、本発明の部品内蔵基板は、接地導体の面積を十分に確保しつつも接地導体が電子部品に与える影響を低減し、干渉源である信号線からの電磁的な干渉をも回避することにより、電子部品の誤動作や性能の低下を確実に防止して、部品内蔵基板の正確な動作を安定に維持することができるので、電子部品を内蔵する機器、装置、システム、各種デバイス等、特に小型化及び高性能化が要求されるもの、並びにそれらの生産、製造等に広く且つ有効に利用することができる。 As described above, the component-embedded substrate of the present invention reduces the influence of the ground conductor on the electronic component while ensuring a sufficient area of the ground conductor, and also prevents electromagnetic interference from the signal line as the interference source. By avoiding this, it is possible to reliably prevent malfunctions and performance degradation of electronic components, and to stably maintain the correct operation of the component built-in board. Therefore, equipment, devices, systems, and various devices that incorporate electronic components In particular, it can be widely and effectively used for those that require miniaturization and high performance as well as production and production thereof.
10,20,30,40,50,60…部品内蔵基板、1…第1導体層、2…第2導体層、3…第3導体層、4…第4導体層、11,15,21,31,41…グランド電極、12,22,32,42…信号線、13,14,26,33,43…開口領域、5…第1絶縁層、6…第2絶縁層、7…第3絶縁層、8,85…電子部品、81…スパイラルインダクタ、86…電子部品の端子、9,9a,9c…接地導体、91,95,95a…円柱状ビア導体(接地導体)、93…堀状導体(接地導体)、94…壁状導体(接地導体)。 10, 20, 30, 40, 50, 60 ... component built-in substrate, 1 ... first conductor layer, 2 ... second conductor layer, 3 ... third conductor layer, 4 ... fourth conductor layer, 11, 15, 21, 31, 41 ... ground electrode, 12, 22, 32, 42 ... signal line, 13, 14, 26, 33, 43 ... open region, 5 ... first insulating layer, 6 ... second insulating layer, 7 ... third insulating Layer, 8, 85 ... electronic component, 81 ... spiral inductor, 86 ... terminal of electronic component, 9, 9a, 9c ... ground conductor, 91, 95, 95a ... cylindrical via conductor (ground conductor), 93 ... moat conductor (Grounding conductor), 94 ... Wall-shaped conductor (Grounding conductor).
Claims (7)
前記第1導体層は第1グランド電極を有する一方で、前記第2導体層は第2グランド電極を有し、
前記電子部品は、導体が近接配置されることでその特性が変化する特定領域を有し、
前記第1グランド電極には、前記第2絶縁層側から前記特定領域を見通すことができるように開口領域が形成され、
前記第2絶縁層を貫通し、前記第1グランド電極と前記第2グランド電極とを電気的に接続する接地導体が設けられている、部品内蔵基板。 Formed between the first insulating layer containing the electronic component, the second insulating layer formed along the main surface of the first insulating layer, and the first insulating layer and the second insulating layer. A component-embedded substrate comprising: a first conductor layer; and a second conductor layer formed on the opposite side of the first conductor layer with the second insulating layer interposed therebetween,
The first conductor layer has a first ground electrode, while the second conductor layer has a second ground electrode;
The electronic component has a specific region whose characteristics change when the conductors are arranged close to each other,
An opening region is formed in the first ground electrode so that the specific region can be seen from the second insulating layer side,
A component-embedded board provided with a ground conductor that penetrates through the second insulating layer and electrically connects the first ground electrode and the second ground electrode.
前記接地導体は、前記信号線と前記特定領域との間に介在するように設けられている、請求項2に記載の部品内蔵基板。 The second conductor layer has a signal line for transmitting and receiving signals on the outside of the second ground electrode as seen from the specific region,
The component built-in board according to claim 2, wherein the ground conductor is provided so as to be interposed between the signal line and the specific region.
前記第3導体層は、前記特定領域を挟んで第3グランド電極を有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の部品内蔵基板。 A third conductor layer is provided on the opposite side of the first conductor layer across the first insulating layer,
6. The component-embedded substrate according to claim 1, wherein the third conductor layer has a third ground electrode across the specific region.
前記第3絶縁層を挟んで前記第3導体層とは反対側に第4導体層と、を備え、
前記第4導体層は、前記第3グランド電極に対応した位置に第4グランド電極を有し、
前記第3グランド電極は、前記特定領域に対応した位置に第2開口領域が形成され、
前記第3絶縁層を貫通し、前記第3グランド電極と前記第4グランド電極とを電気的に接続する第2接地導体が設けられている、請求項6に記載の部品内蔵基板。 A third insulating layer on the opposite side of the first insulating layer across the third conductor layer;
A fourth conductor layer on the opposite side of the third conductor layer across the third insulating layer,
The fourth conductor layer has a fourth ground electrode at a position corresponding to the third ground electrode;
The third ground electrode has a second opening region formed at a position corresponding to the specific region,
The component-embedded substrate according to claim 6, wherein a second ground conductor that penetrates the third insulating layer and electrically connects the third ground electrode and the fourth ground electrode is provided.
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