JP2016100579A

JP2016100579A - 配線基板

Info

Publication number: JP2016100579A
Application number: JP2014239046A
Authority: JP
Inventors: 亜紀川瀬; Aki Kawase
Original assignee: Kyocera Circuit Solutions Inc
Current assignee: Kyocera Circuit Solutions Inc
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2016-05-30

Abstract

【課題】信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合が良好な配線基板を提供すること。また、互いにアイソレーションが必要な複数の信号ビア導体同士のアイソレーションが良好な配線基板を提供すること。さらに、信号ビア導体を高密度で設けることが可能な小型の配線基板を提供すること。【解決手段】柱状の信号ビア導体２と、この信号ビア導体２に対向する板状のグランドビア導体３とが絶縁板１を貫通するようにして設けられている配線基板である。このよう構成により、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好なものとなる。また、複数の信号ビア導体をグランドビア導体を挟んで配置することにより、それらの信号ビア導体同士のアイソレーションを良好なものとすることができる。さらに、複数の信号ビア導体２を並べて設ける場合に、複数の信号ビア導体２を高密度で設けることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁板を貫通するビア導体においてマイクロストリップライン構造またはストリップライン構造を有する配線基板に関するものである。

従来、絶縁板を貫通するビア導体において疑似同軸配線構造を有する配線基板が知られている。このようなビア導体における疑似同軸配線構造の従来の例を図７に示す。なお、図７は、ビア導体における疑似同軸配線構造およびその近傍のみを切り取った斜視図である。

図７に示す従来例では、絶縁板１１を貫通する１つの信号ビア導体１２の周囲に６個のグランドビア導体１３が配置されて疑似同軸構造をとっている。この場合、グランドビア導体１３同士の間に多くの隙間があるので、信号ビア導体１２とグランドビア導体１３との電磁的な結合が不十分のものとなりやすい。また、互いにアイソレーションが必要な複数の信号ビア導体１２同士が近接して存在する場合に、それらの信号ビア導体１２同士のアイソレーションが不十分なものとなりやすい。

また、この従来例では、例えば信号ビア導体１２を複数並べて設ける場合に、信号ビア導体１２の各々を取り囲むようにグランドビア導体１３を設ける必要がある。そのため、信号ビア導体１２を高密度で設けることができない。そのため、配線基板の小型化が困難である。

特開２００３−２０４２０９号公報

本発明が解決しようとする課題は、信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合が良好な配線基板を提供することにある。また、互いにアイソレーションが必要な複数の信号ビア導体同士のアイソレーションが良好な配線基板を提供することにある。さらに、信号ビア導体を高密度で設けることが可能な小型の配線基板を提供することにある。

本発明の配線基板は、柱状の信号ビア導体と、該信号ビア導体に対向する板状のグランドビア導体とが絶縁板を貫通するようにして設けられていることを特徴とするものである。

本発明の配線基板によれば、柱状の信号ビア導体と、この信号ビア導体に対向する板状のグランドビア導体とによりマイクロストリップライン構造またはストリップライン構造を形成することができる。したがって、信号ビア導体とグランドビア導体との間の電磁的な結合が良好なものとなる。また、信号ビア導体と対向する板状のグランドビアが電磁的なシールドとして機能するので、互いにアイソレーションが必要な複数の信号ビア導体をグランドビア導体を挟んで配置することにより、それらの信号ビア導体同士のアイソレーションを良好なものとすることができる。さらに、複数の信号ビア導体を並べて設ける場合に、マイクロストリップライン構造またはストリップライン構造をとることにより、複数の信号ビア導体を高密度で設けることができる。したがって、小型の配線基板を提供することができる。

図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す要部斜視図である。図２は、図１に示す配線基板の製造方法を説明するための要部斜視図である。図３は、図１に示す配線基板の製造方法を説明するための要部斜視図である。図４は、本発明の配線基板の実施形態の別の例を示す要部斜視図である。図５は、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を示す要部斜視図である。図６は、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を示す要部斜視図である。図７は、従来の配線基板の例を示す要部斜視図である。

次に、本発明の配線基板の実施形態の一例を図１に示す。なお、図１は、ビア導体におけるマイクロストリップライン構造およびその近傍のみを切り取った斜視図である。

図１に示すように、本例における配線基板は、絶縁板１を貫通するようにして信号ビア導体２およびグランドビア導体３が設けられている。絶縁板１は、例えばガラスクロス入りの熱硬化性樹脂板から成る。絶縁基板１の厚みは１００〜４００μｍ程度である。信号ビア導体２およびグランドビア導体３は、銅から成る。

信号ビア導体２は、円柱状である。信号ビア導体２の直径は、５０〜１００μｍ程度の円柱状である。グランドビア導体３は、板状である。グランドビア導体３は、信号用ビア導体２と対向している。これにより、信号ビア導体２とグランドビア導体３とは、マイクロストリップライン構造を形成している。グランドビア導体３の厚みは５０〜１００μm程度である。グランドビア導体３の横幅は、２００μｍ程度以上である。グランドビア導体３と信号ビア導体２との対向間隔は、１００〜２００μｍ程度である。

本例の配線基板によれば、グランドビア導体３は板状であることから、信号ビア導体２との対向面積を大きくすることができる。したがって、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好なものとなる。また、信号ビア導体２と対向する板状のグランドビア３が電磁的なシールドとして機能するので、この信号ビア導体２に対してアイソレーションが必要な信号ビア導体２をグランドビア導体３を挟んだ反対側に配置することにより、それらの信号ビア導体２同士のアイソレーションを良好なものとすることができる。また、マイクロストリップライン構造をとることで、信号ビア導体２に所定の特性インピーダンスを付与することができる。

次に、上述した配線基板の製造方法について説明する。先ず、図２に示すように、絶縁板１を準備する。次に図３に示すように、絶縁板１に信号ビア孔２ａとグランドビア孔３ａとを穿孔する。これらのビア孔２ａ，３ａの穿孔にはブラスト法を用いる。ブラスト法を採用することでビア孔２ａ，３ａを同時に効率よく穿孔することができる。ブラストは絶縁板１上面側および下面側の両方から行うことが好ましい。それにより良好な形状のビア孔２ａ，３ａを形成することが容易となる。最後に、ビア孔２ａ，３ａ内を銅めっきで充填することにより、図１に示す配線基板が完成する。

なお、図１に示す例では、絶縁板１の表面には導体層が被着されていないが、ビア孔２ａ，３ａを銅めっきで充填する際に絶縁板１の表面にも銅めっき層を被着させ、その銅めっき層により絶縁板１の表面に配線導体を形成しても良い。

次に、本発明の配線基板の実施形態の別の例を図４に示す。この例では、１つのグランドビア導体３に対して２つの信号ビア導体２が対向するように配置されている。２つの信号ビア導体２は、ペアになって差動線路を形成することができる。この場合も、信号ビア導体２とグランドビア導体３との対向面積を大きくすることができる。したがって、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好なものとなる。また、図１で示した例と同様に、これらの信号ビア導体２に対してアイソレーションが必要な信号ビア導体２をグランドビア導体３を挟んだ反対側に配置することにより、それらの信号ビア導体２同士のアイソレーションを良好なものとすることができる。また、マイクロストリップライン構造をとることで、信号ビア導体２に所定の特性インピーダンスを付与することができる。さらに、複数の信号ビア導体２を１つのグランドビア導体３に対向させることにより、信号ビア導体３を高密度で設けることができる。したがって、小型の配線基板を提供することができる。

次に、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を図５に示す。この例では、１つのグランドビア導体３を挟んだ両側に信号ビア導体２が配置されている。この場合も、信号ビア導体２とグランドビア導体３との対向面積を大きくすることができる。したがって、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好なものとなる。また、信号ビア導体２と対向する板状のグランドビア３が電磁的なシールドとして機能するので、互いにアイソレーションが必要な複数の信号ビア導体２同士をグランドビア導体３を挟んで配置することにより、それらの信号ビア導体２同士のアイソレーションを良好なものとすることができる。また、マイクロストリップライン構造をとることで、信号ビア導体２に所定の特性インピーダンスを付与することができる。さらに、このような構成をとることにより、より多くの信号ビア導体２を１つのグランドビア導体に対向させることができる。そのため、複数の信号ビア導体を高密度で設けることができる。したがって、小型の配線基板を提供することができる。

次に、本発明の配線基板の実施形態のさらに別の例を図６に示す。この例では、２つのグランドビア導体３が２つの信号ビア導体２を挟んで互いに対向するように設けられている。この場合、信号ビア導体２とグランドビア導体３とで、ストリップライン構造が形成される。この場合も、信号ビア導体２とグランドビア導体３との対向面積を大きくすることができる。したがって、信号ビア導体２とグランドビア導体３との間の電磁的な結合が良好なものとなる。これらの信号ビア導体２に対してアイソレーションが必要な信号ビア導体２をグランドビア導体３を挟んだ反対側に配置することにより、それらの信号ビア導体２同士のアイソレーションを良好なものとすることができる。また、ストリップライン構造をとることで、信号ビア導体２に所定の特性インピーダンスを付与することができる。さらに、２つのグランドビア導体３の間に複数の信号ビア導体２を設けることにより、信号ビア導体３を高密度で設けることができる。したがって、小型の配線基板を提供することができる。

なお、本発明は、上述の実施形態の各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あれば種々の変更は可能である。例えば図１で示した例では、１つのグランドビア導体３に対して対向する信号ビア導体２の数は１個であり、図４で示した例では、２個であったが、これらの例において、１つのグランドビア導体３に対して対向する信号ビア導体２の数は３個以上であっても良い。また、図５に示した例では、１つのグランドビア導体３に対して対向する信号ビア導体２の数は、片側３個ずつであったが、この例において、１つのグランドビア導体３に対して対向する信号ビア導体２の数は、片側２個ずつ以下であっても良いし、片側４以上ずつであってもよい。さらにグランドビア導体３を挟んだ両側の信号ビア導体３の数がそれぞれ異なっていても良い。さらにまた、図６に示した例では、２つのグランドビア導体３に挟まれた信号ビア導体２の数は、２個であったが、この例において、２つのグランドビア導体３に挟まれた信号ビア導体２の数は、１個であっても良いし、３個以上であっても良い。

１絶縁板
２信号ビア導体
３グランドビア導体

Claims

柱状の信号ビア導体と、該信号ビア導体に対向する板状のグランドビア導体とが絶縁板を貫通するようにして設けられていることを特徴とする配線基板。
前記信号ビア導体が複数並んで設けられているとともに、該複数の信号ビア導体に対して１つの前記グランドビア導体が対向するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
前記信号ビア導体が前記グランドビア導体を挟んだ両側に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の配線基板。
２つの前記グランドビアが、１つまたは複数の前記信号ビア導体を挟んで互いに対向するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。