JP2017011094A - Printed Wiring Board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波数の信号に対応できる多層のプリント配線板に関する。 The present invention relates to a multilayer printed wiring board capable of handling high frequency signals.
特許文献1は、ビルドアップ式の多層プリント配線板で、コア基板上の導体層の厚みを厚くすることで、導体抵抗を低下させ、高周波数に対応している。
高周波数の信号の減衰を軽減するために、インピーダンス整合を取ることが重要となる。ここで、図9(A)はシミュレーション対称としたプリント配線板の断面を、図9(B)は、該プリント配線板の第4導体層L4に設けられたランドL4lと信号線L4Siとの平面図である。図中に示される樹脂絶縁層R1、R2、R3を貫通するビア導体601、602、603から成るスタックドビア60FF、60FSが設けられている。スタックドビア60FF、60FSで、インピーダンスが樹脂絶縁層上の配線、例えば信号線L4Siよりも低くなり、インピーダンス整合が取れなくなることが判明した。ここで、ビア導体601、602、603のビア底部の径D3は100μm、ランドL2l、L3l.L4lの径D4は250μmである。ランドL2l、L3l、L4lとベタパターン(Solid Pattern)L2S、L3S、L4Sの開口L2H、L3H、L4Hとの間の絶縁距離は100μm設けられている。
In order to reduce attenuation of high frequency signals, it is important to achieve impedance matching. Here, FIG. 9A is a cross section of the printed wiring board that is symmetric with respect to the simulation, and FIG. 9B is a plan view of the land L4l and the signal line L4Si provided on the fourth conductor layer L4 of the printed wiring board. FIG. Stacked vias 60FF and 60FS composed of via
本発明に係るプリント配線板は、導体層と樹脂絶縁層とを積層して成り、樹脂絶縁層を貫通するビア導体を備える。そして、信号線に接続される前記ビア導体を複数直線状に重ねたスタックドビアの最下部のビア導体の底部に接続されるランドの下層にベタパターンが配置され、前記ランドに対応し、前記ベタパターンに前記ランドと同心円状の開口が設けられている。 The printed wiring board according to the present invention is formed by laminating a conductor layer and a resin insulating layer, and includes a via conductor penetrating the resin insulating layer. A solid pattern is disposed below the land connected to the bottom of the bottom via conductor of the stacked via in which the via conductors connected to the signal line are stacked in a straight line, and the solid pattern corresponds to the land. Is provided with an opening concentric with the land.
実施形態のプリント配線板は、ベタパターンにランドと同心円状の開口が設けられている。スタックドビアの最下部のビア導体の底部に接続されるランドと下層のベタパターンとの間で浮遊容量が生じない。このため、スタックドビアのインピーダンスが高まり、配線との間のインピーダンス整合が取られ、高周波数の信号の減衰を軽減することが可能となる。 In the printed wiring board of the embodiment, a solid pattern is provided with an opening concentric with the land. There is no stray capacitance between the land connected to the bottom of the lowermost via conductor of the stacked via and the lower solid pattern. For this reason, the impedance of the stacked via is increased, impedance matching with the wiring is taken, and attenuation of a high-frequency signal can be reduced.
[実施形態]
図1(A)は実施形態のプリント配線板10のスタックドビア60FF、60FSを示す断面図である。
プリント配線板10は、ビルドアップ基板から成り、第1面(上面)Fと第2面(下面)Sとを備える。プリント配線板10は、第1面上に実装される一対の電子部品間の信号を伝送する。プリント配線板には、第1導体層L1、第2導体層L2、第3導体層L3、第4導体層L4、第5導体層L5、第6導体層L6、第7導体層L7、第8導体層L8、第9導体層L9、第10導体層L10が設けられている。プリント配線板の第1導体層L1と第2導体層L2との間には第1樹脂絶縁層R1が設けられている。第2導体層L2と第3導体層L3との間には第2樹脂絶縁層R2が設けられている。第3導体層L3と第4導体層L4との間には第3樹脂絶縁層R3が設けられている。第4導体層L4と第5導体層L5との間には第4樹脂絶縁層R4が設けられている。第5導体層L5と第6導体層L6との間には第5樹脂絶縁層R5が設けられている。第5樹脂絶縁層R5はプリント配線板の中心のコア基板を構成する。第6導体層L6と第7導体層L7との間には第6樹脂絶縁層R6が設けられている。第7導体層L7と第8導体層L8との間には第7樹脂絶縁層R7が設けられている。第8導体層L8と第9導体層L9との間には第8樹脂絶縁層R8が設けられている。第9導体層L7と第10導体層L10との間には第9樹脂絶縁層R9が設けられている。第1導体層L1上には上側のソルダーレジスト層SRUが設けられている。第10導体層L10上には下側のソルダーレジスト層SRDが設けられている。スタックドビア60FF、60FSは、第1樹脂絶縁層R1を貫通するビア導体601、第2樹脂絶縁層R2を貫通するビア導体602、第3樹脂絶縁層R3を貫通するビア導体603から成る。ビア導体601、ビア導体602、ビア導体603は直線状に配置されている。
[Embodiment]
FIG. 1A is a cross-sectional view showing stacked vias 60FF and 60FS of the printed
The printed
第6導体層L6、第7導体層L7、第8導体層L8、第9導体層L9、第10導体層L10は全面ベタパターンである。第1導体層L1は、ビアランドL1lを含むビア導体601と、開口L1Hを備えるベタパターンL1Sから成る。第2導体層L2は、ビアランドL2lを含むビア導体602と、開口L2Hを備えるベタパターンL2Sから成る。第3導体層L3は、ビアランドL3lを含むビア導体603と、開口L3Hを備えるベタパターンL3Sから成る。第4導体層L4は、ランドL4lと、信号線L4Siと、ベタパターンL4Sから成る。第5導体層L5は、開口L5Hを備えるベタパターンL2Sから成る。図1(B)は、F面側から見た第4導体層L4及び第5導体層L5の平面図である。ベタパターンL5Sの開口L5Hは、スタックドビア60FF、60FSの最下のビア導体603の底部に接続するランドL4lと同心円状に形成されている。第4導体層L4は、ランドL4lとランドL4lに接続された信号線L4Siとを備える。
The sixth conductor layer L6, the seventh conductor layer L7, the eighth conductor layer L8, the ninth conductor layer L9, and the tenth conductor layer L10 are solid patterns. The first conductor layer L1 includes a
図1(A)中に示されるように、ビア導体601、602,603の底部の径D1は75μmである。ビア導体601、602,603の底部に接続されるランドL2l、L3l、L4lの径D2は150μmである。ビア導体601、602,603の底部に接続されるランドL2l、L3l、L4lから開口L2H、L3H、L4Hまでの距離は150μm設けられている。第1導体層L1のランドL1lから開口L1Hまでの距離は150μm設けられている。第5導体層L5の開口L5Hは、ランドL4lの半径よりも半径で150μm大きく形成されている。第1樹脂絶縁層R1の厚み(第2導体層L2上面から第1導体層L1下面までの距離)t2は60μmである。他の樹脂絶縁層の厚みも第2樹脂絶縁層の厚みと等しい。第1導体層〜第10導体層の厚みt1は25μmである。
As shown in FIG. 1A, the diameter D1 of the bottoms of the via
ランドL4lと開口L5Hの設けられる第5導体層のベタパターンL5Sは、ランドL4lと1層の樹脂絶縁層R4を介して対向して設けられている。 The solid pattern L5S of the fifth conductor layer provided with the land L41 and the opening L5H is provided so as to face the land L41 and the one resin insulating layer R4.
第1樹脂絶縁層〜第9樹脂絶縁層は、はガラスなどの無機粒子とエポキシ系熱硬化樹脂を含む。各樹脂絶縁層はさらにガラスクロスなどの心材を有してもよい。第1樹脂絶縁層〜第9樹脂絶縁層、及び、上側のソルダーレジスト層SRU、下側のソルダーレジスト層SRDの誘電率は3.6〜4.3の範囲内である。 The first resin insulating layer to the ninth resin insulating layer include inorganic particles such as glass and an epoxy thermosetting resin. Each resin insulating layer may further include a core material such as a glass cloth. The dielectric constants of the first resin insulating layer to the ninth resin insulating layer, the upper solder resist layer SRU, and the lower solder resist layer SRD are in the range of 3.6 to 4.3.
実施形態のプリント配線板では、垂直方向に信号が送られるスタックドビア60FF、60FSと、水平方向に信号が送られる信号線L4Siとの間で、信号の伝送方向が90度変わるため、タックビア60FF、60FSの最下部のビア導体603の底部に接続されるランドL4lで信号の反射が起きやすくなる。このスタックドビア60FF、60FSの最下部のビア導体603の底部に接続されるランドL4lの下層にベタパターンL5Sが配置され、ランドL4lに対応し、ベタパターンL5SにランドL4lと同心円状の開口L5Hが設けられている。開口L4HによってランドL4lとベタパターンL5Sとの間で浮遊容量が生じない。このため、スタックドビア60FF、60FSのインピーダンスが高まり、配線との間のインピーダンス整合が取られ、高周波数の信号の減衰を軽減することが可能となる。
In the printed wiring board according to the embodiment, the signal transmission direction changes by 90 degrees between the stacked vias 60FF and 60FS that send signals in the vertical direction and the signal line L4Si that sends signals in the horizontal direction, so the tack vias 60FF and 60FS. Signal reflection easily occurs at the land L4l connected to the bottom of the lowermost via
第5導体層の開口L5Hの径D3とランドL4lの径D2は2倍以上3倍以下であることが望ましい。2倍未満であると、ランドとベタパターンとの間に浮遊容量が生じてインピーダンス整合が取れ難い。3倍超の場合、インピーダンス上昇の効果は高まらない。また、ベタパターンの面積が小さくなる。 It is desirable that the diameter D3 of the opening L5H of the fifth conductor layer and the diameter D2 of the land L4l are not less than 2 times and not more than 3 times. If it is less than twice, stray capacitance is generated between the land and the solid pattern, and impedance matching is difficult to obtain. In the case of more than 3 times, the effect of increasing the impedance does not increase. In addition, the area of the solid pattern is reduced.
上述したように実施形態のプリント配線板では、図9が参照され上述されたプリント配線板よりもビア径、ランド径が小型化され、ランドと開口との絶縁距離が広げられている。即ち、図9中の構成では、ビア底径100μm、ランド径250μm、絶縁距離100μmであった。これに対して、実施形態のプリント配線板では、ビア底径75μm、ランド径150μm、絶縁距離150μmに設定されている。 As described above, in the printed wiring board according to the embodiment, the via diameter and the land diameter are reduced as compared with the printed wiring board described above with reference to FIG. 9, and the insulation distance between the land and the opening is increased. That is, in the configuration in FIG. 9, the via bottom diameter was 100 μm, the land diameter was 250 μm, and the insulation distance was 100 μm. In contrast, in the printed wiring board of the embodiment, the via bottom diameter is set to 75 μm, the land diameter is set to 150 μm, and the insulation distance is set to 150 μm.
図1(A)に示されるビア径/ランド径:75/150、図9に示される100/250のプリント配線板の挿入損失[dB]をシミュレーションした結果を図8中に示す。図8(A)は周波数が5GHzの場合を、図8(B)は周波数が10GHzの場合を示している。周波数が5GHzで、−0.34は配線部での損失で、75/150、100/250で同じ値である。100/250での−0.05の損失はビア導体でインピーダンス不整合が起きている値である。損失全体の中で13%を占めている。75/150での−0.02の損失はビア導体でインピーダンス不整が取れている値である。損失全体の中で6%を占めている。周波数が10GHzで、−0.58は配線部での損失で、75/150、100/250で同じ値である。100/250での−0.10の損失はビア導体でインピーダンス不整合が起きている値である。損失全体の中で15%を占めている。75/150での−0.04の損失はビア導体でインピーダンス不整が取れている値である。損失全体の中で7%を占めている。ビア径/ランド径を適正化することで、挿入損失を7%改善することができる。 FIG. 8 shows the result of simulating the insertion loss [dB] of the printed wiring board of via diameter / land diameter: 75/150 shown in FIG. 1A and 100/250 shown in FIG. FIG. 8A shows a case where the frequency is 5 GHz, and FIG. 8B shows a case where the frequency is 10 GHz. When the frequency is 5 GHz, -0.34 is a loss in the wiring portion, and 75/150 and 100/250 have the same value. The loss of -0.05 at 100/250 is a value at which impedance mismatch occurs in the via conductor. It accounts for 13% of the total loss. The loss of -0.02 at 75/150 is a value in which impedance irregularity is taken in the via conductor. It accounts for 6% of the total loss. When the frequency is 10 GHz, -0.58 is a loss in the wiring portion, and 75/150 and 100/250 have the same value. The loss of -0.10 at 100/250 is a value at which impedance mismatch occurs in the via conductor. It accounts for 15% of the total loss. The loss of −0.04 at 75/150 is a value in which impedance irregularity is taken in the via conductor. It accounts for 7% of the total loss. The insertion loss can be improved by 7% by optimizing the via diameter / land diameter.
ビア導体の底部の径は65〜85μmであって、ビア導体に底部に接続されるランドの径は130〜170μmにすることでインピーダンス不整合を低減することができる。同様にビア導体に底部に接続されるランドと、当該ランドの周囲に設けられるベタパターンとの間のギャップは130μm以上設けることでインピーダンス不整合を低減することができる。 The diameter of the bottom of the via conductor is 65 to 85 μm, and the impedance mismatch can be reduced by setting the diameter of the land connected to the via conductor to be 130 to 170 μm. Similarly, impedance mismatch can be reduced by providing a gap between the land connected to the bottom of the via conductor and the solid pattern provided around the land of 130 μm or more.
図4は、インピーダンスZ0をシミュレーションした結果を示す図表である。縦軸にインピーダンスZ0が取られ、横軸に時間[ps]が取られている。図中で点線は、図9に示されるビア径/ランド径:100/250、スタックドビアの最下部のビア導体の底部に接続されるランドの下層にベタパターンに開口の設けられていないプリント配線板(改善前)を表し、実線は実施形態の構成を採用した場合(改善後)を表している。0〜30[ps]、130〜150[ps]でのインピーダンスZ0が低下しているのは、スタックドビア部でのインピーダンスの低下を表している。30〜130[ps]でのインピーダンスZ0が安定しているのは、配線部を表している。実線で表される実施形態の構成では、0〜30[ps]、130〜150[ps]でのスタックドビア部でのインピーダンスの低下が1/2〜1/3程度に改善されている。 FIG. 4 is a chart showing the result of simulating the impedance Z0. The vertical axis represents impedance Z0, and the horizontal axis represents time [ps]. In the figure, a dotted line indicates a via diameter / land diameter: 100/250 shown in FIG. 9, and a printed wiring board in which no opening is provided in a solid pattern in the lower layer of the land connected to the bottom of the lowest via conductor of the stacked via (Before improvement) is shown, and the solid line shows the case where the configuration of the embodiment is adopted (after improvement). The decrease in impedance Z0 at 0 to 30 [ps] and 130 to 150 [ps] represents a decrease in impedance at the stacked via portion. The stable impedance Z0 at 30 to 130 [ps] represents the wiring portion. In the configuration of the embodiment represented by the solid line, the impedance reduction in the stacked via portion at 0 to 30 [ps] and 130 to 150 [ps] is improved to about 1/2 to 1/3.
図5は、スタックドビア部による伝送損失をシミュレーションした結果を示す図表である。縦軸に挿入損失[dB]が取られ、横軸に周波数[GHz]が取られている。図中で点線は、図9中に示される構成の場合(改善前)を表し、実線は実施形態の構成を採用した場合(改善後)を表している。5[GHz]において(改善前)は0.39[dB]の損失が出ていたのに対して、(改善後)は0.36[dB]の損失まで改善できている。10[GHz]において(改善前)は0.68[dB]の損失が出ていたのに対して、(改善後)は0.62[dB]の損失まで改善できている。 FIG. 5 is a chart showing the result of simulating the transmission loss due to the stacked via portion. The vertical axis represents the insertion loss [dB], and the horizontal axis represents the frequency [GHz]. In the figure, the dotted line represents the case of the configuration shown in FIG. 9 (before improvement), and the solid line represents the case where the configuration of the embodiment is adopted (after improvement). At 5 [GHz] (before improvement), a loss of 0.39 [dB] was produced, while (after improvement) was improved to a loss of 0.36 [dB]. At 10 [GHz] (before improvement), a loss of 0.68 [dB] was obtained, whereas (after improvement) was improved to a loss of 0.62 [dB].
[実施形態の第1改変例]
図2は実施形態の第1改変例に係るプリント配線板の構成を示す。
実施形態の1改変例のプリント配線板は、コア基板を構成する第5樹脂絶縁層R5の第1面F側に樹脂絶縁層R1、R2、R3、R4、導体層L1、L2、L3、L4がビルドアップ積層され、第2面S側に樹脂絶縁層R6、R7、R8、R9、導体層L7、L8、L9、L10がビルドアップ積層されて成る。第5樹脂絶縁層R5の第1面側には第5導体層L5が、第2面側には第6導体層L6が形成されている。スルーホール導体36は、第4樹脂絶縁層R4、第5樹脂絶縁層R5、第6樹脂絶縁層R6を貫通している。第1導体層L1には、第1樹脂絶縁層R1を貫通するビア導体601が形成されている。第2導体層L2には、第2樹脂絶縁層R2を貫通するビア導体602が形成されている。第3導体層L3には、第3樹脂絶縁層R3を貫通するビア導体603が形成されている。ビア導体601、602、603は、直線状にスタックドビア60Fとして配置されている。ビア導体603の底部は第4導体層L4に形成されたランドL4lに接続されている。ランドL4lは信号線L4Siを介してスルーホールランドL4Lに接続されている。スルーホール導体36の第2面S側には第7導体層としてスルーホールランドL7Lが形成されている。スルーホールランドL7L上には、第8導体層L8に第7樹脂絶縁層R7を貫通するビア導体608が形成されている。第9導体層L9には、第8樹脂絶縁層R8を貫通するビア導体609が形成されている。第10導体層L10には、第9樹脂絶縁層R9を貫通するビア導体6010が形成されている。ビア導体608、609、6010は、直線状にスタックドビア60Sとして配置されている。
[First Modification of Embodiment]
FIG. 2 shows a configuration of a printed wiring board according to a first modification of the embodiment.
A printed wiring board according to a modified example of the embodiment includes resin insulating layers R1, R2, R3, R4 and conductor layers L1, L2, L3, L4 on the first surface F side of the fifth resin insulating layer R5 constituting the core substrate. Is built-up laminated, and resin insulation layers R6, R7, R8, R9 and conductor layers L7, L8, L9, L10 are built-up laminated on the second surface S side. A fifth conductor layer L5 is formed on the first surface side of the fifth resin insulating layer R5, and a sixth conductor layer L6 is formed on the second surface side. The through-
実施形態の第1改変例では、プリント配線板の第1面Fに接続された電子部品と、第2面Sに接続された電子部品との間の信号を伝送する。実施形態の第1改変例においても、
スタックドビア60F最下部のビア導体603の底部に接続されるランドL4lの下層にベタパターンL5Sが配置され、ランドL4lに対応し、ベタパターンL5SにランドL4lと同心円状の開口L5Hが設けられている。スタックドビア60S最下部のビア導体608の底部に接続されるランドL7lの下層にベタパターンL6Sが配置され、ランドL7lに対応し、ベタパターンL6SにランドL7lと同心円状の開口L6Hが設けられている。開口L5HによってランドL4lとベタパターンL5Sとの間で浮遊容量が生じない。開口L6HによってランドL7lとベタパターンL6Sとの間で浮遊容量が生じない。このため、スタックドビア60F、60Sのインピーダンスが高まり、配線との間のインピーダンス整合が取られ、高周波数の信号の減衰を軽減することが可能となる。
In the first modification of the embodiment, a signal is transmitted between the electronic component connected to the first surface F of the printed wiring board and the electronic component connected to the second surface S. Also in the first modification of the embodiment,
A solid pattern L5S is disposed below the land L41 connected to the bottom of the via
[実施形態の第2改変例]
図3(A)は実施形態の第2改変例に係るプリント配線板の構成を示す。
実施形態の2改変例のプリント配線板は、コア基板を構成する第5樹脂絶縁層R5の第1面F側に樹脂絶縁層R1、R2、R3、R4、導体層L1、L2、L3、L4がビルドアップ積層され、第2面S側に樹脂絶縁層R6、R7、R8、R9、導体層L7、L8、L9、L10がビルドアップ積層されて成る。第5樹脂絶縁層R5の第1面側には第5導体層L5が、第2面側には第6導体層L6が形成されている。スルーホール導体36は、第4樹脂絶縁層R4、第5樹脂絶縁層R5、第6樹脂絶縁層R6を貫通している。
[Second Modification of Embodiment]
FIG. 3A shows a configuration of a printed wiring board according to a second modification of the embodiment.
The printed wiring board according to the second modification of the embodiment includes resin insulating layers R1, R2, R3, R4 and conductor layers L1, L2, L3, L4 on the first surface F side of the fifth resin insulating layer R5 constituting the core substrate. Is built-up laminated, and resin insulation layers R6, R7, R8, R9 and conductor layers L7, L8, L9, L10 are built-up laminated on the second surface S side. A fifth conductor layer L5 is formed on the first surface side of the fifth resin insulating layer R5, and a sixth conductor layer L6 is formed on the second surface side. The through-
実施形態の第2改変例のプリント配線板では、直線状のスタックドビア60Fの最下のビア導体603の底部に接続される第4導体層L4に形成されたランドL4lに対向するベタパターンL5Sに開口L5Hが形成されている。図3(B)は第1面F側から見た第4導体層L4及び第5導体層L5の平面図である。第4導体層L4に形成されたランドL4lに対して、ベタパターンL5Sの開口L5Hは同心円状に形成されている。直線状のスタックドビア60Sの最下のビア導体608の底部に接続される第7導体層L7に形成されたランドL7lに対向するベタパターンL6Sに開口L6Hが形成されている。図3(D)は第2面S側から見た第7導体層L7及び第6導体層L6の平面図である。第7導体層L7に形成されたランドL7lに対して、ベタパターンL6Sの開口L6Hは同心円状に形成されている。
In the printed wiring board of the second modified example of the embodiment, an opening is formed in the solid pattern L5S facing the land L41 formed on the fourth conductor layer L4 connected to the bottom of the lowermost via
図3(C)は第1面F側から見た第3導体層L3及び第4導体層L4の平面図である。実施形態の第2改変例では、スルーホール導体の第1面F側のスルーホールランドL4Lの上層である第3導体層L3には、ベタパターンL3Sにスルーホールランドと同心円状の開口L3hが設けられ、スルーホールランドL4LとベタパターンL3Sとの間で浮遊容量が生じるのを防いでいる。同様に、第3導体層L3の上層の第2導体層L2のベタパターンL2Sにスルーホールランドと同心円状の開口L2hが設けられ、スルーホールランドL4LとベタパターンL2Sとの間で浮遊容量が生じるのを防いでいる。 FIG. 3C is a plan view of the third conductor layer L3 and the fourth conductor layer L4 as viewed from the first surface F side. In the second modification of the embodiment, the third conductor layer L3, which is the upper layer of the through-hole land L4L on the first surface F side of the through-hole conductor, is provided with an opening L3h concentric with the through-hole land in the solid pattern L3S. Thus, stray capacitance is prevented from occurring between the through-hole land L4L and the solid pattern L3S. Similarly, the solid pattern L2S of the second conductor layer L2 on the upper layer of the third conductor layer L3 is provided with an opening L2h concentric with the through hole land, and stray capacitance is generated between the through hole land L4L and the solid pattern L2S. Is prevented.
スルーホール導体の第2面S側のスルーホールランドL7Lの上層である第8導体層L8には、ベタパターンL8SにスルーホールランドL7Lと同心円状状の開口L8hが設けられる。更に、第8導体層の上層の第9導体層L9にも、ベタパターンL9Sにスルーホールランドと同心円状状の開口L9hが設けられ、スルーホールランドL7LとベタパターンL8S、L9Sとの間で浮遊容量が生じるのを防いでいる。 In the eighth conductor layer L8, which is the upper layer of the through hole land L7L on the second surface S side of the through hole conductor, the solid pattern L8S is provided with an opening L8h concentric with the through hole land L7L. Further, the ninth conductor layer L9, which is the upper layer of the eighth conductor layer, is also provided with an opening L9h concentric with the through hole land in the solid pattern L9S, and floats between the through hole land L7L and the solid patterns L8S and L9S. It prevents the generation of capacity.
実施形態の第2改変例に係るプリント配線板では、直線状のスタックドビア60Fの最下のビア導体603の底部に接続される第4導体層L4に形成されたランドL4lに対向するベタパターンL5Sに開口L5Hが形成されている。直線状のスタックドビア60Sの最下のビア導体608の底部に接続される第7導体層L7に形成されたランドL7lに対向するベタパターンL6Sに開口L6Hが形成されている。開口L5Hによって第4導体層のランドL4lとベタパターンL5Sとの間で浮遊容量が生じず、開口L6Hによって第7導体層のランドL7lと第6導体層のベタパターンL6Sとの間で浮遊容量が生じない。このため、スタックドビア60F、60Sのインピーダンスが高まり、配線との間のインピーダンス整合が取られ、高周波数の信号の減衰を軽減することが可能となる。
In the printed wiring board according to the second modification of the embodiment, the solid pattern L5S facing the land L4l formed on the fourth conductor layer L4 connected to the bottom of the lowermost via
図6は、インピーダンスZ0をシミュレーションした結果を示す図表である。縦軸にインピーダンスZ0が取られ、横軸に時間[ps]が取られている。図中で点線は、スルーホールランドに対応するベタパターンの開口、スタックドビア底部のランドに対応するベタパターンの開口が設けられていない場合(改善前)を表し、実線は実施形態の第2改変例の構成を採用した場合(改善後)を表している。0〜20[ps]でのインピーダンスZ0が低下しているのは、スタックドビア部でのインピーダンスの低下を表している。30〜125[ps]でのインピーダンスZ0が安定しているのは、配線部を表している。125〜160[ps]でのインピーダンスZ0が低下しているのは、スルーホール部でのインピーダンスの低下を表している。実線で表される実施形態の第2改変例の構成では、0〜20[ps]でのスタックドビア部でのインピーダンスの低下が1/3程度に改善されている。また、125〜160[ps]でのスルーホール部でのインピーダンスの低下が1/3程度に改善されている。 FIG. 6 is a chart showing the result of simulating the impedance Z0. The vertical axis represents impedance Z0, and the horizontal axis represents time [ps]. In the drawing, a dotted line represents a case where a solid pattern opening corresponding to a through-hole land and a solid pattern opening corresponding to a land at the bottom of a stacked via are not provided (before improvement), and a solid line represents a second modification of the embodiment. The case of adopting the configuration (after improvement) is shown. The decrease in impedance Z0 at 0 to 20 [ps] represents a decrease in impedance in the stacked via portion. The stable impedance Z0 at 30 to 125 [ps] represents the wiring portion. The decrease in impedance Z0 at 125 to 160 [ps] represents a decrease in impedance at the through-hole portion. In the configuration of the second modified example of the embodiment represented by the solid line, the decrease in impedance in the stacked via portion at 0 to 20 [ps] is improved to about 1/3. Moreover, the drop in impedance at the through-hole portion at 125 to 160 [ps] is improved to about 1/3.
図7は、スタックドビア部、スルーホール導体による伝送損失をシミュレーションした結果を示す図表である。縦軸に挿入損失[dB]が取られ、横軸に周波数[GHz]が取られている。図中で点線は、スルーホールランドに対応するベタパターンの開口、スタックドビア底部のランドに対応するベタパターンの開口が設けられていない場合(改善前)を表し、実線は実施形態の第2改変例の構成を採用した場合(改善後)を表している。5[GHz]において(改善前)は0.61[dB]の損失が出ていたのに対して、(改善後)は0.39[dB]の損失まで改善できている。10[GHz]において(改善前)は1.11[dB]の損失が出ていたのに対して、(改善後)は0.67[dB]の損失まで改善できている。 FIG. 7 is a chart showing the results of simulating transmission loss due to stacked via portions and through-hole conductors. The vertical axis represents the insertion loss [dB], and the horizontal axis represents the frequency [GHz]. In the drawing, a dotted line represents a case where a solid pattern opening corresponding to a through-hole land and a solid pattern opening corresponding to a land at the bottom of a stacked via are not provided (before improvement), and a solid line represents a second modification of the embodiment. The case of adopting the configuration (after improvement) is shown. At 5 [GHz] (before improvement), a loss of 0.61 [dB] was obtained, whereas (after improvement) was improved to a loss of 0.39 [dB]. At 10 [GHz] (before improvement), a loss of 1.11 [dB] was obtained, whereas (after improvement) was improved to a loss of 0.67 [dB].
L1〜L10 導体層
R1〜R9 樹脂絶縁層
L5S ベタパターン
L5H 開口
L4l ランド
60FF スタックドビア
601、602、603 ビア導体
L1-L10 Conductor layer R1-R9 Resin insulation layer L5S Solid pattern L5H Opening L4l Land 60FF Stacked via 601 602 603 Via conductor
Claims (9)
信号線に接続される前記ビア導体を複数直線状に重ねたスタックドビアの最下部のビア導体の底部に接続されるランドの下層にベタパターンが配置され、
前記ランドに対応し、前記ベタパターンに前記ランドと同心円状の開口が設けられている。 A printed wiring board comprising a conductor layer and a resin insulation layer, and a via conductor penetrating the resin insulation layer,
A solid pattern is arranged on the lower layer of the land connected to the bottom of the bottom via conductor of the stacked via in which a plurality of the via conductors connected to the signal line are overlapped in a straight line,
Corresponding to the land, the solid pattern is provided with an opening concentric with the land.
前記同心円状の開口の径は、前記ランドの径の2〜3倍である。 The printed wiring board according to claim 1,
The diameter of the concentric opening is 2 to 3 times the diameter of the land.
前記ランドと前記ベタパターンは、前記ランドと1層の樹脂絶縁層を介して対向して設けられる。 The printed wiring board according to claim 1,
The land and the solid pattern are provided so as to face the land via a single resin insulating layer.
前記スタックドビアは、プリント配線板の同一面に実装された一対の電子部品間の信号の伝送に用いられる。 The printed wiring board according to claim 1,
The stacked via is used for signal transmission between a pair of electronic components mounted on the same surface of a printed wiring board.
前記スタックドビアは、プリント配線板の表裏面に実装された一対の電子部品間の信号の伝送に用いられる。 The printed wiring board according to claim 1,
The stacked via is used for signal transmission between a pair of electronic components mounted on the front and back surfaces of a printed wiring board.
プリント配線板は前記スタックドビアに接続されるスルーホール導体を備え、第1面と該第1面の反対側の第2面を有し、
前記スルーホール導体の第1面側のランドの第1面上にベタパターンが配置されると共に、前記スルーホール導体の第2面側のランドの第2面上にベタパターンが配置され、
前記スルーホール導体の前記第1面側のランドに対応し、前記第1面上のベタパターンに前記第1面側のランドと同心円状の開口が設けられ、
前記スルーホール導体の前記第2面側のランドに対応し、前記第2面側上のベタパターンに前記第2面側のランドと同心円状の開口が設けられている。 The printed wiring board according to claim 5,
The printed wiring board includes a through-hole conductor connected to the stacked via, and has a first surface and a second surface opposite to the first surface,
A solid pattern is disposed on the first surface of the land on the first surface side of the through-hole conductor, and a solid pattern is disposed on the second surface of the land on the second surface side of the through-hole conductor,
Corresponding to the land on the first surface side of the through-hole conductor, a solid pattern on the first surface is provided with an opening concentric with the land on the first surface side,
Corresponding to the land on the second surface side of the through-hole conductor, an opening concentric with the land on the second surface side is provided in the solid pattern on the second surface side.
前記樹脂絶縁層の誘電率は3.6〜4.3である。 The printed wiring board according to claim 1,
The resin insulating layer has a dielectric constant of 3.6 to 4.3.
前記ビア導体の底部の径は65〜85μmであって、
前記ビア導体に底部に接続されるランドの径は130〜170μmである。 The printed wiring board according to claim 1,
The diameter of the bottom of the via conductor is 65 to 85 μm,
The diameter of the land connected to the bottom of the via conductor is 130 to 170 μm.
前記ビア導体に底部に接続されるランドと、当該ランドの周囲に設けられるベタパターンの開口との間のギャップは130μm以上設けられる。 The printed wiring board according to claim 7,
The gap between the land connected to the bottom of the via conductor and the opening of the solid pattern provided around the land is 130 μm or more.
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JP2015124756A JP2017011094A (en) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | Printed Wiring Board |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018181987A (en) * | 2017-04-10 | 2018-11-15 | キヤノン株式会社 | Multilayer wiring board |
CN112312641A (en) * | 2019-07-31 | 2021-02-02 | 庆鼎精密电子(淮安)有限公司 | Circuit board |
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- 2015-06-22 JP JP2015124756A patent/JP2017011094A/en active Pending
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