JP2014239121A - プリント回路板及び半導体パッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】グラウンド導体又は電源導体から信号導体へのクロストークの低減、電源インダクタンスの低減、配線の高密度化の3つを調和させる。【解決手段】プリント配線板14は、電源導体113と、グラウンド導体112と、複数の信号導体110,111と、を有している。導体層21にて電源導体113とグラウンド導体112とが互いに隣接して配置されて電源導体群121が構成され、導体層21にて2つ以上の信号導体110,111が互いに隣接して配置されて信号導体群120が構成されている。電源導体群121と信号導体群120とは互いに隣接して配置されている。信号導体群120の互いに隣接する2つの信号導体110,111の間隔をS、電源導体群121と信号導体群120との間隔をS1としたとき、S<S1≰10?Sの関係式を満足する。【選択図】図2
Description
本発明は、半導体パッケージをプリント配線板に実装して構成されたプリント回路板、及び半導体集積回路等の半導体素子をプリント配線板に実装して構成された半導体パッケージに関する。
半導体集積回路(LSI:Large-Scale Integration)等の半導体素子がプリント配線板(パッケージ基板、インターポーザ)に実装されて半導体パッケージが構成されている。そして、半導体パッケージがプリント配線板(マザーボード)に実装されてプリント回路板が構成されている。プリント回路板には、半導体パッケージ、即ち半導体素子に電力を供給するための電源回路が実装されている。半導体パッケージの半導体素子は、プリント配線板(マザーボード及びインターポーザ)の電源配線及びグラウンド配線を通して、電源回路から電力が供給されて動作する。
LSI内のトランジスタのスイッチング動作によって、電源配線とグラウンド配線に瞬時的に電流が発生する。電源配線およびグラウンド配線の寄生インダクタンス成分とLSI動作時の瞬時的な電流との積により、LSIの電源端子−グラウンド端子間に電源電位変動(電源ノイズ)が発生する。この電源ノイズによって、LSIの入出力回路に配置されているトランジスタの出力特性が不安定となり、信号配線の遅延時間が変動してタイミングエラーが発生する。
電源ノイズを低減させ、タイミングエラーを解消するためには、電源配線とグラウンド配線とを近接させ、配線間の磁気結合を強くすることによって相互インダクタンスを大きくし、実効インダクタンスを低減する対策が施されている。
例えば、特開2009−295732号公報(特許文献1)では、同一層に並走する複数の信号配線の間に、電源配線とグラウンド配線とを隣接して設けることにより電源ノイズを低減している。
また、タイミングエラーの別の発生原因として、信号間のクロストークによる信号波形の乱れがある。そこで、従来から信号間のクロストークを低減するために、信号配線間の電磁結合を無くすためのシールドを設けることが知られている。
例えば、特開2003−209367号公報(特許文献2)では、信号配線をGND配線で囲うことで隣接信号からのクロストークを防止している。
しかしながら、上記特許文献1では、電源インダクタンスの低減に限定して述べており、グラウンド導体又は電源導体から信号導体へのクロストークの低減、電源インダクタンスの低減を両立させる構造については記載されていない。
一方、上記特許文献2では、信号配線をGND配線で囲うため、信号導体とGND導体との結合が強くなり、グラウンド導体から信号導体へのクロストークが発生してしまう。また、電源インダクタンスの低減については述べられていない。
そこで、本発明は、グラウンド導体又は電源導体から信号導体へのクロストークの低減、電源インダクタンスの低減を両立させるプリント回路板、及び半導体パッケージを提供する。
本発明のプリント回路板は、絶縁体層に隣接して導体層が形成されたプリント配線板と、電源端子、グラウンド端子及び複数の信号端子を有し、前記プリント配線板に実装された半導体パッケージと、を備え、前記プリント配線板は、前記電源端子に電気的に接続された電源導体と、前記グラウンド端子に電気的に接続されたグラウンド導体と、前記各信号端子に電気的に接続された複数の信号導体と、を有し、前記導体層にて前記電源導体と前記グラウンド導体とが互いに隣接して配置されて電源導体群が構成され、前記導体層にて2つ以上の前記信号導体が互いに隣接して配置されて信号導体群が構成され、前記電源導体群と前記信号導体群とが互いに隣接して配置され、前記信号導体群の互いに隣接する2つの信号導体の間隔をS、前記電源導体群と前記信号導体群との間隔をS1としたとき、S<S1≦10×Sを満足することを特徴とする。
本発明によれば、電源導体及びグラウンド導体における電源インダクタンスが低減し、これにより電源電位変動が低減され、信号のジッタの発生が低減する。更に、電源導体又はグラウンド導体と信号導体との間のクロストークが低減し、信号のジッタの発生が低減する。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。プリント回路板10は、マザーボードであるプリント配線板14と、プリント配線板14に実装された半導体装置である半導体パッケージ11と、を備えている。また、プリント回路板10は、プリント配線板14に実装されたバイパスコンデンサ13を備えている。
図1は、本発明の第1実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。プリント回路板10は、マザーボードであるプリント配線板14と、プリント配線板14に実装された半導体装置である半導体パッケージ11と、を備えている。また、プリント回路板10は、プリント配線板14に実装されたバイパスコンデンサ13を備えている。
プリント配線板14は、複数の導体層21,22,23,24が絶縁体層25,26,27を介して積層されて構成された多層基板であり、本第1実施形態では、4層基板である。導体層21は、一方の表層であり、導体層24は、一方の表層とは反対側の他方の表層であり、導体層22,23は、これら一対の導体層21,24に挟まれて配置された内層である。
半導体パッケージ11は、導体層21に実装され、バイパスコンデンサ13は、導体層24に実装されている。半導体パッケージ11は、パッケージ基板(インターポーザ)であるプリント配線板17と、プリント配線板17に実装されたLSI等の半導体素子12と、を有している。
また、半導体パッケージ11は、1つ以上の電源端子15、1つ以上のグラウンド端子16、及び複数の信号端子18を有している。これら端子15,16,18は、本第1実施形態では、半田ボールで構成されている。なお、本第1実施形態の半導体パッケージ11は、BGA(Ball Grid Array)型の半導体パッケージであり、複数の電源端子15、複数のグラウンド端子16、複数の信号端子18を有している。これら信号端子18は、信号を送信する送信端子又は信号を受信する受信端子である。
半導体パッケージ11の一部の電源端子15、一部のグラウンド端子16、一部の信号端子18は、直接、導体層21の各配線導体に電気的に接続されている。また、半導体パッケージ11の他の電源端子15、他のグラウンド端子16、他の信号端子18は、それぞれ電源ヴィア32、グラウンドヴィア33、信号ヴィア31を介して各導体層22,23,24の各配線導体に電気的に接続されている。半導体パッケージ11の電源端子15、グラウンド端子16は、それぞれ電源ヴィア32、グラウンドヴィア33を介してバイパスコンデンサ13にも電気的に接続されている。
図2は、図1のプリント配線板14の一部を示す部分断面図である。導体層21は、絶縁体層25に隣接して配置されている。
プリント配線板14は、半導体パッケージ11の電源端子15に電気的に接続された電源導体113と、半導体パッケージ11のグラウンド端子16に電気的に接続されたグラウンド導体112と、を有している。また、プリント配線板14は、各信号端子18にそれぞれ電気的に接続された複数(図2では2つ)の信号導体110,111を有している。各電源導体113、グラウンド導体112、信号導体110,111は、導体層21に沿って長手方向に延びる線状の導体(配線)である。そして、各電源導体113、グラウンド導体112、信号導体110,111は、長手方向に直交する幅方向の配線幅(導体幅)が共に同じ配線幅(導体幅)Wに設定されている。つまり、電源導体群121の電源導体113及びグラウンド導体112の導体幅が、信号導体群120の各信号導体110,111の導体幅と同一に設定されている。なお、電源導体113には、不図示の電源回路より、電源電位の電圧が印加され、グラウンド導体112には、不図示の電源回路より、グラウンド電位の電圧が印加される。
本第1実施形態では、電源導体113とグラウンド導体112とが導体層21にて互いに隣接して配置されて電源導体群(電源導体対)121が構成されている。また、2つの信号導体110,111が間隔をあけて互いに隣接して配置されて信号導体群(信号導体対)120が構成されている。また、電源導体群121と信号導体群120とが間隔をあけて互いに隣接して配置されている。
4つの導体110,111,112,113は、互いに略同一方向に並行して配される部分を有する。図2では、その部分の断面を示している。
信号導体群120の互いに隣接する2つの信号導体110,111の間隔をS、電源導体群121と信号導体群120との間隔をS1とする。なお、本第1実施形態では、電源導体113とグラウンド導体112との間隔もSとする。
このとき、間隔S,S1は、S<S1≦10×Sの関係式を満足するように設定されている。なお、本第1実施形態では、W≦Sである。間隔S1の上限値は、間隔Sの10倍となっている。これにより、配線の高密度化が図られている。間隔Sは、製造プロセスによって決定すればよい。例えば、数十μmであることが一般的である。
このような配線構造とすれば、電源導体113及びグラウンド導体112に伝搬する電源ノイズが低減され、遅延時間の変動(ジッタ)が抑制される。更に、電源導体113及びグラウンド導体112から信号導体111へのクロストークが低減され、遅延時間の変動(ジッタ)が抑制される。
以下、本第1実施形態による遅延時間の変動(ジッタ)の抑制メカニズムについて、図3、図4、図5を用いて説明する。
図3(a)は、導体層202に形成された3つの導体210,211,212の断面構造を示した模式図である。全ての導体210,211,212は、高さ20[μm]、幅20[μm]、間隙(間隔)20[μm]で形成されている。
図3(b)は、シミュレーションに用いた回路構成を示す図である。この図3(b)では、図3(a)に示した断面構造を2次元の電磁界解析によって作成した配線モデルを用いている。導体210に信号を入力したときに、導体212に流れる貫通電流が導体211に伝搬する影響をシミュレーションした。
LSIである半導体素子201の信号を送信する信号端子に導体210の一端を接続し、他端側のノード220に受信回路である0.5[pF]の容量素子で終端し、立ち上がり時間が100[psec]の信号を入力した。
半導体素子201の電源端子には、理想電源が接続され、グラウンド端子には導体212の一端が接続されている。導体211の両端は、それぞれ50[Ω]のプルダウン抵抗を介してグラウンドに接続されている。半導体素子201側から見た時の遠端(他端)側に位置して導体211が抵抗と接続されるノードを221、受信回路のグラウンド電位側のノードを223とする。
図3(c)は、シミュレーション結果を示すグラフである。この図3(c)では、図3(b)に示した回路構成において、全ての導体210,211,212の配線長を10[mm]として、導体211の電位をグラウンドに固定したときの回路シミュレーションで得られた波形を示している。ノード220で観測される波形が230、ノード221で観測される波形が231、ノード222とノード224との電位差を示した波形が232である。
導体211は導体212と強く電磁結合しているため、グラウンド電位に固定されていたノード221の波形231が、信号の立ち上がりに同期して負の電位に遷移した後に振動している。
図4(a)は、シミュレーションに用いた回路構成を示す図である。図4(a)では、図3(a)に示した配線モデルを用いている。この図4(a)の配線モデルを用いて、電源配線に流れる貫通電流が導体211に伝搬する影響をシミュレーションした。
図4(a)において、図3(b)との違いは、中心に位置する導体212を、半導体素子201の電源端子に接続し、半導体素子201のグラウンド端子を理想グラウンドに接続していることである。
半導体素子201から見たときの遠端(他端)側に位置して導体210が受信回路と接続されるノードを320、導体211が抵抗と接続されるノードを321、導体212が理想電源と接続されるノードを322とする。受信回路のグラウンド電位側のノードを323とする。
図4(b)は、シミュレーション結果を示すグラフである。この図4(b)では、図4(a)に示した回路構成において、全ての導体210,211,212の配線長を10[mm]として、導体211をグラウンド電位に固定したときの回路シミュレーションで得られた波形を示している。
ノード320で観測される波形が330、ノード321で観測される波形が331、ノード324とノード323との電位差を示した波形が332である。導体211は電源導体と強く電磁結合しているため、グラウンド電位に固定されていたノード321の波形331は、信号の立ち上がりに同期して正の電位に遷移した後に振動している。
以上の2つの解析結果から、電源導体と強く電磁結合する信号導体と、グラウンド導体と強く電磁結合する信号導体が混在する場合、貫通電流によって信号導体の波形に差異が発生することによって、信号の遅延時間の差異を引き起こすことが分かる。
次に、図2に示した断面構造における導体間の電磁結合の強さについて説明する。図5(a)は、導体層402に形成された8つの導体410〜417の断面構造を示した模式図である。プリント配線板は、電源導体及びグラウンド導体を複数有している。また、プリント配線板は、信号導体を複数有している。
図5(a)では、プリント配線板は、複数の電源導体412,416、複数のグラウンド導体413,417、複数の信号導体410,411,414,415を有している。
電源導体412,416は、半導体パッケージ11の複数ある電源端子15にそれぞれ電気的に接続されているものとする。なお、1つの電源端子15に複数の電源導体412,416が接続されている場合であってもよい。また、グラウンド導体413,417は、半導体パッケージ11の複数あるグラウンド端子16にそれぞれ電気的に接続されているものとする。なお、1つのグラウンド端子16に複数のグラウンド導体413,417が接続されている場合であってもよい。各信号導体410,411,414,415は、半導体パッケージ11のそれぞれ異なる信号端子18に電気的に接続されている。
本第1実施形態では、電源導体群及び信号導体群がそれぞれ複数構成されている。つまり、電源導体412及びグラウンド導体413で電源導体群431が構成され、電源導体416及びグラウンド導体417で電源導体群432が構成されている。また、2つの信号導体410,411で信号導体群421が、2つの信号導体414,415で信号導体群422がそれぞれ構成されている。
信号導体群のうち、外側に位置する一方の信号導体が電源導体群のグラウンド導体に隣接し、信号導体群のうち、外側に位置する他方の信号導体が電源導体群の電源導体に隣接するよう、電源導体群と信号導体群とが、導体層402に交互に配置されている。即ち、信号導体群421、電源導体群431、信号導体群422、電源導体群432の順に電源導体群と信号導体群とが、導体層402に交互に配置されている。そして、信号導体群421の他方の信号導体411が電源導体群431の電源導体412に隣接し、信号導体群422の一方の信号導体414が電源導体群431のグラウンド導体413に隣接している。また、信号導体群422の他方の信号導体415が電源導体群432の電源導体416に隣接している。
信号導体410と信号導体411、信号導体414と信号導体415、電源導体412とグラウンド導体413、電源導体416とグラウンド導体417が共に同じ間隔(間隙)Sで並設されている。隣り合う電源導体群と信号導体群との間隔(間隙)は全て同じS1としている。即ち、隣り合う信号導体411と電源導体412との間隔、隣り合うグラウンド導体413と信号導体414との間隔、隣り合う信号導体415と電源導体416との間隔が共に同じS1である。
ここで、電源導体412とグラウンド導体413、電源導体416とグラウンド導体417を互いに隣接させているので、電源導体及びグラウンド導体の相互インダクタンスによりインピーダンスが低減し、電源電位変動(電源ノイズ)が抑制される。つまり、電源導体412,416及びグラウンド導体413,417における電源インダクタンスが低減し、これにより電源電位変動が低減される。従って、信号のジッタの発生が低減する。
図5(a)に示す配線構造は、図2に示した配線構造に対して、導体層21の配線領域を拡張したものを示している。即ち、図5(a)に示す配線構造は、図2に示した配線構造を2つ並設させたものである。このように、図2に示した配線構造を最小単位として、複数並設させた構造であってもよい。また、図2に示す配線構造に対して、信号導体群又は電源導体群を最小単位として、複数並設させた構造であってもよい。その際、信号導体群と電源導体群とが交互に配置されるように並設させることで、必要な信号導体数に拡張することが可能となる。
図5(b)は、シミュレーション結果を示すグラフである。図5(a)に示した断面構造から2次元の電磁界解析によって抽出した電気特性の中から、隣接導体間の相互インダクタンスを確認した。
全ての導体410〜417は、高さと幅が20[μm]、間隔(間隙)Sを20[μm]とした。図5(b)の横軸は間隔S1の距離を示し、10[μm]から700[μm]まで変化させた。縦軸は電源導体412とグラウンド導体413との相互インダクタンスから、グラウンド導体413と信号導体414との相互インダクタンスを差し引いた差分を示している。
差分が0となる場合、電源導体412とグラウンド導体413との結合が、グラウンド導体413と信号導体414との結合と等しい状態となる。一方、0より小さくなれば、信号導体414はグラウンド導体413からの電源ノイズ、即ちクロストークを強く受けることになる。0より大きくなれば、電源導体412とグラウンド導体413とが強く結合するため、信号導体414に及ぼす電源ノイズの伝搬を抑制できる。
以上から、差分を0以上にすることで電源ノイズの影響を抑制し、信号の遅延時間変動(ジッタ)の制御を、主として信号導体414に隣接する信号導体415からのクロストークに限定することが可能となる。
なお、間隔S1の距離を大きくすれば、電源導体またはグラウンド導体から信号導体へ伝搬する電源ノイズを低減できるが、配線密度が低下して高密度化を阻害することになる。
そこで、上述した相互インダクタンスの差分を示す特性を確認すると、間隔S1が200[μm]を超える領域において変化量が小さくなる。つまり、間隔S1は間隔Sの10倍以下であれば良い。これにより、配線の高密度化を実現することができる。なお、更なる配線の高密度化を実現するには、3×S以下が望ましい。即ち、S<S1≦3×Sの関係式を満足するように設定するのが好ましい。
このように、本第1実施形態によれば、単一の導体層に形成された信号導体に対して、電源導体又はグラウンド導体から伝搬する電源ノイズを低減することによって、遅延時間を均一化させることが可能となる。
以上の説明では、説明を簡単にするために全ての導体の断面を長方形で図示して説明したが、この断面形状に限定するものではない。例えば、台形形状のような長方形と異なる断面形状であってもよい。そのときには、例えば導体が絶縁体と接する底辺部分のように、全ての導体で同じ位置を基準として間隔S、間隔S1を計測すればよい。
また、電源導体とグラウンド導体の形成される位置に制約は無く、各々一つずつ隣接して存在していればよい。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係るプリント回路板について説明する。図6は、本発明の第2実施形態における半導体パッケージが実装されたプリント配線板の一部を示す部分断面図である。また、図7は、本発明の第2実施形態に係るプリント回路板の平面図である。図7(a)は、半導体パッケージの平面図、図7(b)は、プリント配線板の第1導体層の平面図、図7(c)は、プリント配線板の第2導体層の平面図である。
次に、本発明の第2実施形態に係るプリント回路板について説明する。図6は、本発明の第2実施形態における半導体パッケージが実装されたプリント配線板の一部を示す部分断面図である。また、図7は、本発明の第2実施形態に係るプリント回路板の平面図である。図7(a)は、半導体パッケージの平面図、図7(b)は、プリント配線板の第1導体層の平面図、図7(c)は、プリント配線板の第2導体層の平面図である。
本第2実施形態のプリント回路板は、プリント配線板601と、プリント配線板601に実装された半導体パッケージ11と、を有している。
プリント配線板601は、複数の導体層(例えば上記第1実施形態と同様、4つの導体層)が絶縁体層を介して積層されて構成されており、図6では、絶縁体層603を介して互いに隣接する2つの導体層602,604を示している。つまり、プリント配線板601は、少なくとも2つの導体層が積層された2層以上の多層基板であればよく、そのプリント配線板601のうちの互いに隣接する2つの導体層602,604を図示している。本第2実施形態において、上記第1実施形態と異なるのは、プリント配線板の配線構造であり、上記第1実施形態と同様の部分については同一符号を付している。
本第2実施形態では、プリント配線板601は、第1導体層である導体層602と、第2導体層である導体層604とが絶縁体層603を介して隣接するように積層されて構成されている。図6では、他の導体層及び他の絶縁体層は図示を省略している。なお、導体層602を第1導体層、導体層604を第2導体層としているが、これらは相対的なものであり、導体層604を第1導体層、導体層602を第2導体層としてもよい。
本第2実施形態では、導体層602は、表層であり、導体層602には、半導体パッケージ11が実装されている。導体層604は、内層である。
導体層602と導体層604とは、高さDの絶縁体層603を介して隣接して形成されている。つまり、導体層602と導体層604との間隔がDである。
半導体パッケージ11は、図7(a)に示すように、半田ボールで構成された、複数の信号端子18と、複数の電源端子15と、複数のグラウンド端子16と、を有している。
プリント配線板601は、半導体パッケージ11の複数の信号端子18のそれぞれに電気的に接続された複数の信号導体610,611,616,617を有している。また、プリント配線板601は、半導体パッケージ11の複数の電源端子15のそれぞれに電気的に接続された複数の電源導体613,615を有している。また、プリント配線板601は、半導体パッケージ11の複数のグラウンド端子16のそれぞれに電気的に接続された複数のグラウンド導体612,614を有している。
なお、1つの電源端子15に複数の電源導体613,615が接続されている場合であってもよい。また、1つのグラウンド端子16に複数のグラウンド導体612,614が接続されている場合であってもよい。
本第2実施形態では、導体層602にて電源導体613とグラウンド導体612とが互いに隣接して配置されて第1電源導体群である電源導体群(電源導体対)631が構成されている。また、導体層602にて2つの信号導体610,611が互いに隣接して配置されて第1信号導体群である信号導体群(信号導体対)621が構成されている。
また、導体層602に絶縁体層603を介して隣接する導体層604にて電源導体615とグラウンド導体614とが互いに隣接して配置されて第2電源導体群である電源導体群(電源導体対)632が構成されている。また、導体層604にて2つの信号導体616,617が互いに隣接して配置されて第2信号導体群である信号導体群(信号導体対)622が構成されている。
本第2実施形態では、電源導体群631と信号導体群621とが互いに隣接して配置されている。また、電源導体群632が絶縁体層603を介して信号導体群621に対向し、信号導体群622が絶縁体層603を介して電源導体群631に対向するよう、電源導体群632と信号導体群622とが、互いに隣接して配置されている。
本第2実施形態では、信号導体群621及び信号導体群622が、それぞれ2つの信号導体で構成されている。そして、信号導体群621の一方の信号導体611が、導体層602にて電源導体群631のグラウンド導体612に隣接すると共に、電源導体群632の電源導体615に絶縁体層603を介して対向している。更に、信号導体群622の一方の信号導体616が、導体層604にて電源導体群632の電源導体615に隣接すると共に、電源導体群631のグラウンド導体612に絶縁体層603を介して対向している。
プリント配線板601の導体層602には、図7(b)に示すように、信号端子18から延びる信号導体610,611、電源端子15から延びる電源導体613、グラウンド端子16から延びるグラウンド導体612が配置されている。
また、プリント配線板601には、信号端子18、電源端子15、グラウンド端子16にそれぞれ接続される信号ヴィア31、電源ヴィア32及びグラウンドヴィア33が形成されている。
プリント配線板601の導体層604には、図7(c)に示すように、信号ヴィア31,31からそれぞれ延びる信号導体616,617、電源ヴィア32から延びる電源導体615、グラウンドヴィア33から延びるグラウンド導体614が配置されている。
導体層602に配置された4つの導体610,611,612,613は、長手方向に略同一方向に延びるように線状に形成され、長手方向に直交する幅方向の配線幅(導体幅)が共通の配線幅(導体幅)Wに設定されている。導体層604に配置された4つの導体614,615,616,617も、導体610〜613と同様の長手方向に略同一方向に延びるほうに線状に形成され、長手方向に直交する幅方向の配線幅が共通の配線幅Wに設定されている。
つまり、電源導体群631の電源導体613及びグラウンド導体612の導体幅が、信号導体群621の各信号導体610,611の導体幅と同一に設定されている。また、電源導体群632の電源導体615及びグラウンド導体614の導体幅が、信号導体群622の各信号導体616,617の導体幅と同一に設定されている。4つの導体614,615,616,617は、それぞれの導体610,611,612,613と中心が一致して対向する位置に配置されている。
信号導体群621の互いに隣接する2つの信号導体610,611の間隔、及び信号導体群622の互いに隣接する2つの信号導体616,617の間隔を共に同じ間隔Sとしている。また、電源導体群631のグラウンド導体612と電源導体613との間隔、及び電源導体群632のグラウンド導体614と電源導体615との間隔も共に同じ間隔Sとしている。
更に、電源導体群631と信号導体群621との間隔、及び電源導体群632と信号導体群622との間隔を共にS1としている。このとき、8つの導体610〜617は、S≦S1≦Dの関係式を満足するように配置されている。なお、本第2実施形態では、W≦Sである。また、D<10×Sである。
このような配線構造とすれば、電源導体及びグラウンド導体から各信号導体に伝搬する電源ノイズを低減して遅延時間変動を抑制することと、信号導体数の拡張を両立することが可能となる。
ここで、図6に示した断面構造における絶縁体層603の高さ(導体層602,604間の間隔)Dの有効範囲について説明する。図8は、シミュレーション結果を示すグラフである。シミュレーションでは、信号導体611とグラウンド導体612との間隔(間隙)S1を変化させている。そして、図8に示すグラフでは、グラウンド導体612と電源導体613との相互インダクタンス値から、信号導体611とグラウンド導体612との相互インダクタンス値を引いた差分を示している。全ての導体の高さと幅をそれぞれ20[μm]、間隔Sを20[μm]としたときに、絶縁体層603の高さDを40[μm]、60[μm]、80[μm]としたときの結果を示している。
相互インダクタンス値の差分が正の値であるとき、グラウンド導体612と電源導体613が、信号導体611とグラウンド導体612よりも強く結合していることになる。即ち、間隔S1が20[μm]以上の状態において、電源導体613とグラウンド導体612間の結合が、信号導体611とグラウンド導体612間の結合より強くなっている。したがって、図8で間隔S1が20[μm]より大きいとき、差分が正の値であるので、S<S1であるのがよい。また高さDを大きくしても、この傾向は変わらない。
つまり、2本が並行する信号導体610,611のうち一方の信号導体611に対してグラウンド導体612からの電源ノイズが伝搬するのを効果的に抑制することができる。導体層604に形成された導体616についても、同様の傾向となる。
換言すると、信号導体611は、グラウンド導体612に導体層602に沿う水平方向で隣接し、電源導体615に水平方向に垂直な垂直方向で隣接する。このように、信号導体611は、グラウンド導体612及び電源導体615に絶縁体を介して対向(隣接)しているので、一方に偏って強く結合することがなく、信号導体611には、電源ノイズが伝搬し難い構造となっている。
同様に、信号導体616は、電源導体615に導体層604に沿う水平方向で隣接し、グラウンド導体612に水平方向に垂直な垂直方向で隣接する。このように、信号導体616は、電源導体615及びグラウンド導体612に絶縁体を介して対向(隣接)しているので、一方に偏って強く結合することがなく、信号導体616には、電源ノイズが伝搬し難い構造となっている。
つまり、S1≦Dとすることで、信号導体611,616に隣接する電源導体615とグラウンド導体612との結合の偏りが抑制され、信号導体611,616に伝搬する電源ノイズを効果的に抑制することができる。
ところで、本第2実施形態の配線の断面構造は、信号導体の全区間に適用しなくともよい。例えば、信号を出力するデバイスから入力するデバイス間を接続する配線区間において、間隔Sが最も小さく且つ並走配線長が長い区間に適用することで、大きな効果を得ることが可能となる。
ここで、デバイスの代表的なものは、LSIや外部と信号を送受信するためのコネクタであり、本第2実施形態の構造で配線される信号は、全て同一属性の信号(例えばメモリのDQ属性)である必要はない。
なお、絶縁体層603の高さDの上限値については、選択可能な材料によって決定すればよい。
次に本第2実施形態の効果について更に詳細に説明する。図9(a)は、プリント配線板801の導体層802,804に形成された導体810〜827の断面構造を示した模式図である。
図9(a)では、プリント配線板801は、複数の電源導体812,816,820,824、複数のグラウンド導体813,817,821,825、複数の信号導体810,811,814,815,822,823,826,827を有している。
電源導体812,816,820,824は、半導体パッケージ11(図1参照)の複数ある電源端子15にそれぞれ電気的に接続されているものとする。なお、1つの電源端子15に複数の電源導体812,816,820,824が接続されている場合であってもよい。また、グラウンド導体813,817,821,825は、半導体パッケージ11の複数あるグラウンド端子16にそれぞれ電気的に接続されているものとする。なお、1つのグラウンド端子16に複数のグラウンド導体813,817,821,825が接続されている場合であってもよい。各信号導体810,811,814,815,822,823,826,827は、半導体パッケージ11のそれぞれ異なる信号端子18に接続されている。
本第2実施形態では、第1電源導体群、第1信号導体群、第2電源導体群及び第2信号導体群がそれぞれ複数構成されている。つまり、電源導体812及びグラウンド導体813で第1電源導体群である電源導体群871が構成され、電源導体816及びグラウンド導体817で第1電源導体群である電源導体群872が構成されている。また、電源導体820及びグラウンド導体821で第2電源導体群である電源導体群881が構成され、電源導体824及びグラウンド導体825で第2電源導体群である電源導体群882が構成されている。
また、2つの信号導体810,811で第1信号導体群である信号導体群851が、2つの信号導体814,815で第1信号導体群である信号導体群852がそれぞれ構成されている。また、2つの信号導体822,823で第2信号導体群である信号導体群861が、2つの信号導体826,827で第2信号導体群である信号導体群862がそれぞれ構成されている。
第1導体層である導体層802には、複数の電源導体群871,872及び複数の信号導体群851,852が配置されている。また、導体層802に絶縁体層803を介して隣接する第2導体層である導体層804には、複数の電源導体群881,882及び複数の信号導体群861,862が配置されている。
第1信号導体群のうち、外側に位置する一方の信号導体が第1電源導体群のグラウンド導体に隣接し、外側に位置する他方の信号導体が第1電源導体群の電源導体に隣接するよう、第1電源導体群と第1信号導体群とが、第1導体層に交互に配置されている。第2信号導体群のうち、外側に位置する一方の信号導体が第2電源導体群のグラウンド導体に隣接し、外側に位置する他方の信号導体が第2電源導体群の電源導体に隣接するよう、第2電源導体群と第2信号導体群とが、第2導体層に交互に配置されている。
即ち、信号導体群851、電源導体群871、信号導体群852、電源導体群872の順に電源導体群と信号導体群とが、導体層802に交互に配置されている。そして、信号導体群851の他方の信号導体811が電源導体群871の電源導体812に隣接し、信号導体群852の一方の信号導体814が電源導体群871のグラウンド導体813に隣接している。また、信号導体群852の他方の信号導体815が電源導体群872の電源導体816に隣接している。
また、電源導体群881、信号導体群861、電源導体群882、信号導体群862の順に電源導体群と信号導体群とが、導体層804に交互に配置されている。そして、信号導体群861の一方の信号導体822が電源導体群881のグラウンド導体821に隣接し、信号導体群861の他方の信号導体823が電源導体群882の電源導体824に隣接している。また、信号導体群862の一方の信号導体826が電源導体群882のグラウンド導体825に隣接している。
信号導体810と信号導体811、信号導体814と信号導体815、電源導体812とグラウンド導体813、電源導体816とグラウンド導体817が共に同じ間隔(間隙)Sで並設されている。同様に、信号導体822と信号導体823、信号導体826と信号導体827、電源導体820とグラウンド導体821、電源導体824とグラウンド導体825が共に同じ間隔(間隙)Sで並設されている。隣り合う電源導体群と信号導体群との間隔(間隙)は全て同じS1としている。
図9(b)は、シミュレーションで検証した回路の構成を示した図である。複数の信号端子を有する半導体パッケージ内のLSI等の半導体素子内の各送信回路809に、図9(a)で示した断面構造を二次元電磁界解析によって作成した配線モデルを接続している。
例えば、ノード830には信号導体815が、ノード831には信号導体822が接続されている。また、各送信回路809の入力端子には、複数の送信回路809の出力が同相や逆相で動作する100[MHz]のランダム信号を設定した。
図10は、シミュレーション結果を示すグラフである。図9(a)の断面構造において、全ての導体を幅20[μm]、高さ20[μm]、間隔Sを20[μm]、配線長を10[mm]とした。また、絶縁体の高さDを40[μm]、60[μm]、80[μm]とした。これらの場合に、図9(b)のノード830とノード831との間隔S1に応じて求めたアイパターンから測定したジッタ値をプロットしたものを図10に示す。
ここで、論理値Lowを認識するための電圧Vilに相当する0.65[V]と、論理値Highを認識するための電圧Vihに相当する1.15[V]において、Vih、Vilを最初に通過する時間と、最後に通過する時間の差異をジッタとしている。従って、信号波形のばらつきが小さくなるとジッタの値も小さくなる。
図10を見ると、間隔S1が大きくなるにつれて、ジッタの最大値が低減している。即ち、信号間の遅延時間のばらつきを抑制できていることが確認できる。
L/S/D=20/20/40条件におけるS>S1領域と、S<S1領域において、S1が小さくなる際のジッタの増加率を比べると、S>S1での増加率が大きい。
例えば、S1が25[μm]から20[μm]に変化した場合と、S1が20[μm]から15[μm]に変化した場合(いずれもS1の変化が5[μm])、ジッタ増加量は、各々約10[ps]、約20[ps]である。
これは、信号導体間の結合よりも、信号導体とGNDもしくは電源導体との結合が大きくなる場合に、GNDもしくは電源導体から信号導体へのクロストークの影響が強くなることを示している。
図11(a)は、図10においてS1=20[μm](=S)の場合、図11(b)はS1=30[μm](>S)とした場合の波形(アイパターン)である。共に、絶縁体の高さDは40[μm]である。点線で示した波形は、電源導体816と同層802で近接する信号導体815が接続されるノード830を、実線がグラウンド導体821と同層804で近接する信号導体822が接続されるノード831となっている。両者図11(a)と図11(b)とを比較すると、図11(b)の方が、波形の時間軸、電圧軸方向の差異が小さくなっていることが分かる。
即ち、S=S1≦Dを満足するように設定した場合に比べ、S<S1≦Dを満足するように設定した場合の方が、より効果的にジッタを低減できることが確認される。
ここで、間隔Sと間隔S1との関係について詳細に述べる。信号の高速化に伴い、信号の遅延時間を短くすることが求められるため、基本的に最短配線を実施するが、配線制約上、配線長にばらつきが出てしまう。
例えば、1[mm]の間隔で半田ボールが並ぶLSIでは、これらの半導体同士を接続する信号を最短で配線するときには、信号の配線長差異が最大2[mm]相当となる場合がある。
プリント配線板の伝搬遅延時間は、一般に6[psec/mm]相当であることから、前記の配線長差異が発生した場合、10[psec]程度の遅延ばらつきを許容していることになる。
従って、間隔Sと間隔S1との関係を用いて電源ノイズ伝搬による遅延バラツキの低減量は、10[psec]以上得られることが望ましい。
そこで図10を見ると、電源ノイズによる遅延時間の変動の低減量として10[psec]以上を得るには、間隔Sが20[μm]であるのに対して、間隔S1を25[μm]以上とすることが望ましい。即ち、S:S1≧1:1.25の関係式を満足することが望ましい。
なお、隣接層に形成する導体は、必ずしも2つの信号導体と、各々1つずつが並設される電源導体とグラウンド導体の4つを最小構成とする必要はない。上記第1実施形態で説明したように、間隔S、間隔S1及び絶縁体の高さDの関係式(S≦S1≦D)を満足する形で導体を自由に追加すればよい。
並行する信号導体を3つ以上にする場合、絶縁体を介して対向する電源導体とグラウンド導体は、同一の導体層において互い違いに形成されていることが望ましい。
同様に、例えば図6において導体層602の上方に更に導体層が存在するときの絶縁体層は、絶縁体層603の高さDと等しくする必要はなく、間隔S1以上を満足していればよい。
また、遅延時間のばらつきが、所望の性能を満足している場合、間隔S1を間隔Sと等しくしても良い。
以上、本第2実施形態によれば、2つ以上の導体層に形成された信号導体において、ジッタの低減効果を高めることが可能となる。
なお第2実施形態では、導体層602の電源導体群631におけるグラウンド導体612と電源導体613との配置関係と、導体層604の電源導体群632におけるグラウンド導体614と電源導体615との配置関係が同じであるがこれに限定しない。図12は、第2実施形態におけるプリント回路板の変形例を示す図である。
図12(a)は、プリント配線板1101の断面構造を示す断面図である。第1導体層である導体層1104と、第2導体層である導体層1106とが絶縁体層1105を介して隣接している。
導体層1104には、信号導体1112,1113が、導体層1106には、信号導体1114,1115がそれぞれ互いに隣接して配置されている。また、導体層1104には、電源導体1111及びグラウンド導体1110が、導体層1106には、電源導体1116及びグラウンド導体1117がそれぞれ互いに隣接して配置されている。グラウンド導体1110と電源導体1111との配置関係と、電源導体1116とグラウンド導体1117との配置関係とが逆である。
図12(b)は、LSI等の素子を有する半導体パッケージ1102に形成される半田ボール群からなる端子群の一部を、図12(a)の上面から見たときの平面図である。端子群は、グラウンド電位が印加される複数のグラウンド端子(グラウンド端子群)1120と電源電位が印加される複数の電源端子(電源端子群)1121、信号の送信又は受信用の複数の信号端子(信号端子群)1123がアレイ状に配置されている。
図12(c)は、導体層1104を、図12(d)は、導体層1106をプリント配線板1101の上面から見たときの平面図である。図12(c)に示すように、導体層1104には、信号導体1112,1113、グラウンド導体1110、電源導体1111が配置されている。一方、図12(d)に示すように、導体層1106には、信号導体1114,1115、電源導体1116、グラウンド導体1117が配置されている。なお、各導体層1104,1106の間を接続する信号ヴィア1130、グラウンドヴィア1131、電源ヴィア1132が存在する。
図12(a)〜図12(d)に示した構造にすることで、先に述べた効果に加えて、半導体パッケージ1102の端子群(半田ボール群)とパッケージ基板の接続部において、信号端子同士が最近接することを避けることができる。これにより、垂直方向の信号端子間結合による信号の遅延時間変動も低減することが可能となる。なお、導体層1104は、プリント配線板の外層(表層)に限定するわけではない。
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態に係るプリント回路板について説明する。なお、本第3実施形態では、上記第2実施形態のプリント回路板の構成において、プリント配線板の配線構成を変えたものであり、以下、プリント配線板について説明する。
本発明の第3実施形態に係るプリント回路板について説明する。なお、本第3実施形態では、上記第2実施形態のプリント回路板の構成において、プリント配線板の配線構成を変えたものであり、以下、プリント配線板について説明する。
図13は、第3実施形態のプリント回路板のプリント配線板の一部を示す部分断面図である。図13に示すプリント配線板1201は、複数の導体層(例えば上記第1実施形態と同様、4つの導体層)が絶縁体層を介して積層されて構成されている。このプリント配線板1201において、第1導体層である導体層1202と、第2導体層である導体層1204とが絶縁体層1203を介して隣接している。導体層1202には、2つの信号導体1210,1211からなる第1信号導体群である信号導体群1221と、グラウンド導体1212及び電源導体1213からなる第1電源導体群である電源導体群1231とが配置されている。導体層1204には、2つの信号導体1216,1217からなる第2信号導体群である信号導体群1222と、グラウンド導体1214及び電源導体1215からなる第2電源導体群である電源導体群1232とが配置されている。
信号導体1210,1211,1216,1217は、共に同一の導体幅(配線幅)に設定されており、電源導体1213,1215及びグラウンド導体1212,1214は、共に同一の導体幅(配線幅)に設定されている。
本第3実施形態では、電源導体群1231の電源導体1213及びグラウンド導体1212の導体幅(配線幅)が、信号導体群1221の各信号導体1210,1211の導体幅(配線幅)よりも大きく設定されている。また、電源導体群1232の電源導体1215及びグラウンド導体1214の導体幅(配線幅)が、信号導体群1222の各信号導体1216,1217の導体幅(配線幅)よりも大きく設定されている。
電源導体群1231の電源導体1213とグラウンド導体1212との間隔、及び電源導体群1232の電源導体1215とグラウンド導体1214との間隔を共にS2とする。なお、電源導体群1231と信号導体群1221、電源導体群1232と信号導体群1222の間隔も上記第2実施形態と同様、S1とする。また、信号導体群1221における2つの信号導体1210,1211間の間隔、信号導体群1222における2つの信号導体1216,1217間の間隔も上記第2実施形態と同様、Sとする。また、上記第2実施形態と同様、導体層1202,1204間の間隔もDとする。
したがって、本第3実施形態では、上記第2実施形態と同様、S≦S1≦Dの関係式に加えて、更に、S2<Sの関係式を満足するように設定されている。
ここで、絶縁体層1203を挟んで互いに対向する2つ導体の中心が一致しているのが好ましい。つまり、導体1210と導体1214、導体1211と導体1215、導体1212と導体1216、導体1213と導体1217の中心が一致しているのが好ましい。
以上の構成とすることによって、電源導体1213とグラウンド導体1212の結合、及び電源導体1215とグラウンド導体1214の結合を強くすることができるため、電源インピーダンス(電源インダクタンス)が低減する。これにより、電源ノイズが更に低減し、遅延時間の変動を抑制することが可能となる。
なお、電源導体とグラウンド導体の幅は、同一幅であることが望ましい。間隔S2の下限値は、製造プロセスによって決定すればよい。
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。
上記第1〜第3実施形態では、半導体パッケージが実装されるプリント配線板について述べたが、LSI等の半導体素子が実装されるプリント配線板(パッケージ基板)に適用してもよい。
図14は、半導体パッケージを示す説明図である。図14(a)は半導体パッケージの平面図、図14(b)は半導体パッケージの断面図である。半導体パッケージ2000は、プリント配線板であるパッケージ基板2001と、パッケージ基板2001に実装されたLSI等の半導体素子2002と、を有している。半導体素子2002は、複数の電源端子2031,2032と、複数のグラウンド端子2033,2034と、複数の信号端子2035〜2038と、を有している。パッケージ基板2001は、複数の導体層2011〜2014が絶縁体層2021〜2023を介して積層されて構成されている。導体層2011は、一方の表層であり、導体層2014は、一方の表層とは反対側の他方の表層であり、導体層2012,2013は、これら一対の導体層2011,2014に挟まれて配置された内層である。半導体素子2002は、導体層2011に実装されている。各端子2031〜2038は、それぞれ金属ワイヤを介してパッケージ基板2001に形成された導体に電気的に接続されている。
パッケージ基板2001のこれら導体が、導体層2011〜2014のうちの1層以上において、上記第1〜第3実施形態と同様の配線構造となっており、上記第1〜第3実施形態と同様の効果を奏する。
また上記第1〜第3実施形態では半導体パッケージ(又は半導体素子)が複数の電源端子を有し、それぞれの電源端子に1つ電源導体が接続される場合について説明したが、1つの電源端子に複数の電源導体が接続される場合であっても本発明は適用可能である。つまり、半導体パッケージ(又は半導体素子)が1以上の電源端子を有し、プリント配線板が電源端子に接続される1以上の電源導体を有していればよい。
また、半導体パッケージ(又は半導体素子)が複数のグラウンド端子を有し、それぞれに1つのグラウンド導体が接続される場合について説明したが、1つのグラウンド端子に複数のグラウンド導体が接続される場合であっても本発明は適用可能である。つまり、半導体パッケージ(又は半導体素子)が1以上のグラウンド端子を有し、プリント配線板がグラウンド端子に接続される1以上のグラウンド導体を有していればよい。
また、上記第1実施形態では、プリント配線板が多層基板であり、少なくとも1つの導体層における配線構造について説明したが、プリント配線板が単層基板であり、その1つの導体層で上述した配線構造であってもよい。また、プリント配線板が多層基板である場合、上記第1実施形態で説明した配線構成は、どの導体層に形成されていてもよい。
また、上記第2及び第3実施形態では、プリント配線板が4つの導体層の多層基板の場合について説明したが、本発明は導体層が2つ以上の多層基板について適用可能であり、また、絶縁体層を介して互いに隣接する2つの導体層について適用可能である。つまり、表層、内層を問わず、いずれの導体層についても適用可能である。
また、上記第1〜第3実施形態では、信号導体群が2つの信号導体からなる場合について説明したが、3つ以上の信号導体からなる場合であってもよい。つまり、信号波形や動作タイミングの観点で許容される範囲で、3つ以上の信号導体を並走させても良い。なお、一般的に3つ以上の信号導体が並走する場合に信号導体間のクロストークが大きくなるため、同層で並走する信号導体数は2つが好ましい。さらに、各導体層の高さを等しくすることが望ましい。
また、プリント配線板やパッケージ基板の製造において幅や間隙が等しいとは、μmのオーダーで取り扱われることが一般的である。即ち、配線幅や間隔が等しいとは、μmのオーダーで等しいことを意味する。
10…プリント回路板、11…半導体パッケージ、14…プリント配線板、15…電源端子、16…グラウンド端子、18…信号端子、21…導体層、25…絶縁体層、110…信号導体、111…信号導体、112…グラウンド導体、113…電源導体、120…信号導体群、121…電源導体群
Claims (10)
- 絶縁体層に隣接して導体層が形成されたプリント配線板と、
電源端子、グラウンド端子及び複数の信号端子を有し、前記プリント配線板に実装された半導体パッケージと、を備え、
前記プリント配線板は、
前記電源端子に電気的に接続された電源導体と、
前記グラウンド端子に電気的に接続されたグラウンド導体と、
前記各信号端子に電気的に接続された複数の信号導体と、を有し、
前記導体層にて前記電源導体と前記グラウンド導体とが互いに隣接して配置されて電源導体群が構成され、
前記導体層にて2つ以上の前記信号導体が互いに隣接して配置されて信号導体群が構成され、
前記電源導体群と前記信号導体群とが互いに隣接して配置され、
前記信号導体群の互いに隣接する2つの信号導体の間隔をS、前記電源導体群と前記信号導体群との間隔をS1としたとき、
S<S1≦10×S
を満足することを特徴とするプリント回路板。 - 前記プリント配線板は、前記電源導体及び前記グラウンド導体を複数有し、
前記電源導体群及び前記信号導体群がそれぞれ複数構成され、
前記信号導体群のうち、外側に位置する一方の信号導体が前記電源導体群のグラウンド導体に隣接し、前記信号導体群のうち、外側に位置する他方の信号導体が前記電源導体群の電源導体に隣接するよう、前記電源導体群と前記信号導体群とが、前記導体層に交互に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント回路板。 - 複数の導体層が絶縁体層を介して積層されて構成されたプリント配線板と、
電源端子、グラウンド端子及び複数の信号端子を有し、前記プリント配線板に実装された半導体パッケージと、を備え、
前記プリント配線板は、
前記各信号端子に電気的に接続された複数の信号導体を有し、
前記電源端子に電気的に接続された電源導体、及び前記グラウンド端子に電気的に接続されたグラウンド導体を複数有し、
第1導体層にて前記電源導体と前記グラウンド導体とが互いに隣接して配置されて第1電源導体群が構成され、
前記第1導体層にて2つ以上の前記信号導体が互いに隣接して配置されて第1信号導体群が構成され、
前記第1導体層に絶縁体層を介して隣接する第2導体層にて前記電源導体と前記グラウンド導体とが互いに隣接して配置されて第2電源導体群が構成され、
前記第2導体層にて2つ以上の前記信号導体が互いに隣接して配置されて第2信号導体群が構成され、
前記第1電源導体群と前記第1信号導体群とが互いに隣接して配置され、
前記第2電源導体群が前記第1信号導体群に対向し、前記第2信号導体群が前記第1電源導体群に対向するよう、前記第2電源導体群と前記第2信号導体群とが、互いに隣接して配置されていることを特徴とするプリント回路板。 - 前記第1信号導体群の互いに隣接する2つの信号導体の間隔、及び前記第2信号導体群の互いに隣接する2つの信号導体の間隔を共にS、前記第1電源導体群と前記第1信号導体群との間隔、及び前記第2電源導体群と前記第2信号導体群との間隔を共にS1、前記第1導体層と前記第2導体層との間隔をDとしたとき、
S≦S1≦D
を満足することを特徴とする請求項3に記載のプリント回路板。 - 前記第1電源導体群の電源導体及びグラウンド導体の導体幅が、前記第1信号導体群の各信号導体の導体幅と同一に設定され、
前記第2電源導体群の電源導体及びグラウンド導体の導体幅が、前記第2信号導体群の各信号導体の導体幅と同一に設定されていることを特徴とする請求項3又は4に記載のプリント回路板。 - 前記第1電源導体群の電源導体及びグラウンド導体の導体幅が、前記第1信号導体群の各信号導体の導体幅よりも大きく設定され、
前記第2電源導体群の電源導体及びグラウンド導体の導体幅が、前記第2信号導体群の各信号導体の導体幅よりも大きく設定され、
前記第1電源導体群の電源導体とグラウンド導体との間隔、及び前記第2電源導体群の電源導体とグラウンド導体との間隔を共にS2としたとき、
S2<S
を満足することを特徴とする請求項4に記載のプリント回路板。 - 前記第1電源導体群、前記第1信号導体群、前記第2電源導体群及び前記第2信号導体群がそれぞれ複数構成され、
前記第1信号導体群のうち、外側に位置する一方の信号導体が前記第1電源導体群のグラウンド導体に隣接し、前記第1信号導体群のうち、外側に位置する他方の信号導体が前記第1電源導体群の電源導体に隣接するよう、前記第1電源導体群と前記第1信号導体群とが、前記第1導体層に交互に配置されており、
前記第2信号導体群のうち、外側に位置する一方の信号導体が前記第2電源導体群のグラウンド導体に隣接し、前記第2信号導体群のうち、外側に位置する他方の信号導体が前記第2電源導体群の電源導体に隣接するよう、前記第2電源導体群と前記第2信号導体群とが、前記第2導体層に交互に配置されていることを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載のプリント回路板。 - 絶縁体層に隣接して導体層が形成されたプリント配線板と、
電源端子、グラウンド端子及び複数の信号端子を有し、前記プリント配線板に実装された半導体素子と、を備え、
前記プリント配線板は、
前記電源端子に電気的に接続された電源導体と、
前記グラウンド端子に電気的に接続されたグラウンド導体と、
前記各信号端子に電気的に接続された複数の信号導体と、を有し、
前記導体層にて前記電源導体と前記グラウンド導体とが互いに隣接して配置されて電源導体群が構成され、
前記導体層にて2つ以上の前記信号導体が互いに隣接して配置されて信号導体群が構成され、
前記電源導体群と前記信号導体群とが互いに隣接して配置され、
前記信号導体群の互いに隣接する2つの信号導体の間隔をS、前記電源導体群と前記信号導体群との間隔をS1としたとき、
S<S1≦10×S
を満足することを特徴とする半導体パッケージ。 - 複数の導体層が絶縁体層を介して積層されて構成されたプリント配線板と、
電源端子、グラウンド端子及び複数の信号端子を有し、前記プリント配線板に実装された半導体素子と、を備え、
前記プリント配線板は、
前記各信号端子に電気的に接続された複数の信号導体を有し、
前記電源端子に電気的に接続された電源導体、及び前記グラウンド端子に電気的に接続されたグラウンド導体を複数有し、
第1導体層にて前記電源導体と前記グラウンド導体とが互いに隣接して配置されて第1電源導体群が構成され、
前記第1導体層にて2つ以上の前記信号導体が互いに隣接して配置されて第1信号導体群が構成され、
前記第1導体層に絶縁体層を介して隣接する第2導体層にて前記電源導体と前記グラウンド導体とが互いに隣接して配置されて第2電源導体群が構成され、
前記第2導体層にて2つ以上の前記信号導体が互いに隣接して配置されて第2信号導体群が構成され、
前記第1電源導体群と前記第1信号導体群とが互いに隣接して配置され、
前記第2電源導体群が前記第1信号導体群に対向し、前記第2信号導体群が前記第1電源導体群に対向するよう、前記第2電源導体群と前記第2信号導体群とが、互いに隣接して配置されていることを特徴とする半導体パッケージ。 - 前記第1信号導体群の互いに隣接する2つの信号導体の間隔、及び前記第2信号導体群の互いに隣接する2つの信号導体の間隔を共にS、前記第1電源導体群と前記第1信号導体群との間隔、及び前記第2電源導体群と前記第2信号導体群との間隔を共にS1、前記第1導体層と前記第2導体層との間隔をDとしたとき、
S≦S1≦D
を満足することを特徴とする請求項9に記載の半導体パッケージ。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2013120090A JP2014239121A (ja) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | プリント回路板及び半導体パッケージ |
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JP2013120090A JP2014239121A (ja) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | プリント回路板及び半導体パッケージ |
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JP2013120090A Pending JP2014239121A (ja) | 2013-06-06 | 2013-06-06 | プリント回路板及び半導体パッケージ |
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-
2013
- 2013-06-06 JP JP2013120090A patent/JP2014239121A/ja active Pending
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