JP2019046824A - 配線基板 - Google Patents

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Abstract

【課題】より効率よく電圧の供給に係る電気抵抗やインダクタンスを低下させることができる配線基板を提供する。【解決手段】配線基板は、コア基板とその上下に積層された絶縁層とを備え、電力供給用コア貫通導体320bは、コア基板の下側導体層でランドを介して複数の電力供給用貫通導体と電気的に接続されかつ上側導体層L31で供給電圧面331と接続され、接地用コア貫通導体320cは、コア基板の下側導体層で接地面と電気的に接続されかつ上側導体層でランド341cを介して複数の接地用貫通導体と接続され、ランド341cなどは、それぞれ複数の接地用貫通導体及び電力供給用貫通導体の位置関係に応じた凹凸を有する形状であり、平面視で投影して見た場合に、一方の凸部分と他方の凹部分の少なくとも一部が組み合わされた配置パターンで設けられている。【選択図】図6

Description

この発明は、配線基板に関する。
従来、配線基板には、配線層や電力供給に係る構成が絶縁層を挟んで積層された積層基板がある。この配線基板では、入出力に係る電極数や配線数の増加や配置の高密度化に伴って、絶縁層の両側の配線間を接続する貫通電極の径や配置間隔に対する要求が高くなってきている。これに対し、特許文献1では、4個の電源用の電極パッドを一つのランドを介して共通の貫通導体に接続し、また、当該貫通導体に対する4個の電極パッドの配置を隣り合う貫通導体に係るもの同士で相対的に傾けることで、電極数に比して貫通導体間の間隔を広げ、また、電極間の幅を確保する技術が開示されている。
特許第3847190号公報
しかしながら、従来の技術では、電極数に比して貫通導体の間隔に余裕があり、効率よく十分に電気抵抗やインダクタンスを低下させられないという課題がある。
この発明の目的は、より効率よく貫通導体における電気抵抗やインダクタンスを低下させることができる配線基板を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、
コア基板と、
前記コア基板を挟んで上下に積層された絶縁層と、
を備え、
前記コア基板の第1の面には、当該第1の面の側に積層された第1の絶縁層を貫通する複数の電力供給用貫通導体を、前記コア基板を貫通する共通の電力供給用コア貫通導体に対して電気的に接続する電力供給用導体面と、当該電力供給用導体面を取り囲む接地面と、が設けられ、
前記コア基板の第2の面には、当該第2の面の側に積層された第2の絶縁層を貫通する複数の接地用貫通導体を、前記コア基板を貫通する共通の接地用コア貫通導体に対して電気的に接続する接地用導体面と、当該接地用導体面を取り囲む供給電圧面と、が設けられ、
前記電力供給用コア貫通導体は、前記第2の面で前記供給電圧面と接続され、
前記接地用コア貫通導体は、前記第1の面で前記接地面と接続され、
前記電力供給用導体面は、前記電力供給用コア貫通導体の周囲に配置された前記複数の電力供給用貫通導体の位置関係に応じた凹凸を有する形状であり、
前記接地用導体面は、前記接地用コア貫通導体の周囲に配置された前記複数の接地用貫通導体の位置関係に応じた凹凸を有する形状であり、
前記電力供給用導体面及び前記接地用導体面は、平面視で投影して見た場合に、一方の凸部分が他方の凹部分と少なくとも一部で組み合わされた配置パターンで設けられている
ことを特徴とする配線基板である。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の配線基板において、
前記複数の電力供給用貫通導体は、前記第1の面内で接続される前記電力供給用コア貫通導体の中心位置を通る直線に対して半数が残り半数に対して線対称の位置に設けられており、
前記複数の接地用貫通導体は、前記第2の面内で接続される前記接地用コア貫通導体の中心位置を通る直線に対して半数が残り半数に対して線対称の位置に設けられている
ことを特徴としている。
請求項3記載の発明は、請求項2記載の配線基板において、
前記電力供給用導体面及び前記接地用導体面は、平面視で投影して見た場合に、同一形状かつ90度異なる向きで設けられていることを特徴としている。
請求項4記載の発明は、請求項2記載の配線基板において、
前記複数の電力供給用貫通導体は、接続される前記電力供給用コア貫通導体の周囲に均等な角度間隔で設けられており、
前記複数の接地用貫通導体は、接続される前記接地用コア貫通導体の周囲に均等な角度間隔で設けられている
ことを特徴としている。
請求項5記載の発明は、請求項2又は4記載の配線基板において、
前記電力供給用導体面及び前記接地用導体面は、平面視で投影して見た場合に、同一形状かつ同一の角度配置で設けられていることを特徴としている。
請求項6記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の配線基板において、
前記接地用貫通導体、前記接地用コア貫通導体、前記電力供給用貫通導体及び前記電力供給用コア貫通導体は、平面視で投影して見た場合に、所定の格子形状の格子点上に各々いずれかが配置されていることを特徴としている。
本発明に従うと、配線基板において、より効率よく貫通導体と電極パッドとを配置することができるという効果がある。
本発明の実施形態の配線基板の積層構造を示す断面図である。 配線基板の配線層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 配線基板の配線層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 配線基板の配線層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 配線基板の配線層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 コア基板の上側導体層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 コア基板の下側導体層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 配線基板の配線層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 配線基板の配線層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 配線基板の配線層及び絶縁層を上面側から透視して見た平面図である。 配線層及び絶縁層を下面側から透視して見た場合の底面図である。 上側導体層の供給電圧面内に設けられるランドと下側導体層の接地面内に設けられるランドの配置の変形例を説明する図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本実施形態の配線基板1の積層構造を示す断面図である。
ここでは、配線基板1のうち、各電極パッドを通る断面の半分を示している。
この配線基板1は、コア基板30をビルドアップ層20、40(少なくとも絶縁層I4、I5)で上下を挟んで積層したものの上下両端面を更にソルダーレジスト層10、50で被覆したものである。
ビルドアップ層20、40では、複数の配線層L1〜L8が絶縁層I1〜I8によって互いに隔てられて積層されている。半導体素子に接続される上面側のビルドアップ層20の上面(コア基板30と接する面とは反対側の面)には、半導体素子との接続に係るフリップチップパッド(FCパッド)として用いられる複数の電極パッド211が設けられて、ソルダーレジスト層10の開口から各々露出されている。
電極パッド211には、信号の伝送に係るシグナルパッド211a、電力供給に係る電力供給パッド211b及び接地電圧の供給に係る接地パッド211cが含まれる。電極パッド211の設置範囲は、接続対象の半導体素子に応じてビルドアップ層20上面における正方形状の中央領域200(図2も参照)の内部とされている。
シグナルパッド211a、電力供給パッド211b及び接地パッド211cは、それぞれ、ビルドアップ層40の下面(コア基板30と接する面とは反対側の面)に設けられてソルダーレジスト層50の開口から各々露出されたシグナル出力パッド418a、電力供給出力パッド418b及び接地出力パッド418c(まとめて出力パッド418;図11参照)につながっている。
ビルドアップ層20は、ここでは、4層の配線層L1〜L4が4層の絶縁層I1〜I4上にそれぞれ設けられて積層されている。配線層L1〜L4間及び配線層L4とコア基板30の上側導体層L31との間は、絶縁層I1〜I4を貫いて設けられた貫通導体(スルービア)により電気的に接続されている。シグナル伝送に係るシグナル用貫通導体221a〜224aは、各々別個にコア基板30のシグナル用コア貫通導体320aと接続されている。一方で、電力供給に係る電力供給用貫通導体221b〜224bは、配線層L1、L3に設けられた供給電圧面231、233に接続され、また、当該供給電圧面231、233と電力供給用コア貫通導体320bとを接続している。また、接地に係る接地用貫通導体221c〜224cは、配線層L2、L4に設けられた接地面232、234に接続され、また、当該接地面232、234と接地用コア貫通導体320cとを接続している。
ビルドアップ層40は、ここでは、4層の配線層L5〜L8が4層の絶縁層I5〜I8の下面側にそれぞれ設けられて積層されている。配線層L5〜L8間及び配線層L5とコア基板30の下側導体層L32との間は、配線層L1と上側導体層L31との間と同様に、絶縁層I5〜I8に設けられた貫通導体(シグナル用貫通導体425a〜428a、電力供給用貫通導体425b〜428b、接地用貫通導体425c〜428c)により電気的に接続されている。配線層L5、L7には、供給電圧面435、437が設けられ、配線層L6、L8には、接地面436、438が設けられている。
コア基板30は、配線基板1の支持基板であり、絶縁層I31の上下面にそれぞれ上側導体層L31(第2の面)及び下側導体層L32(第1の面)が設けられている。ここでは、上面側の上側導体層L31に供給電圧面331が設けられ、下側導体層L32に接地面332が設けられている。絶縁層I31を上下方向に貫通するスルーホールの内壁面には、コア貫通導体(シグナル用コア貫通導体320a、電力供給用コア貫通導体320b、接地用コア貫通導体320c)が設けられている。コア貫通導体は、ビルドアップ層20とビルドアップ層40との間で信号及び電圧(供給電圧及び接地電圧)の経路を接続している。
絶縁層I1〜I8としては、例えば、絶縁性の各種樹脂材料が用いられるが、その他各種有機化合物や無機材料(セラミクス)が用いられても良い。貫通導体には、タングステンや銅などのうち、絶縁層の材質に応じて適切な組み合わせとなるものが用いられる。
なお、絶縁層I1〜I8、I31及び配線層L1〜L8、上側導体層L31、下側導体層L32の厚さの比や、貫通導体、電極パッド211及び出力パッド418の形状、サイズなどは、説明のため強調又は簡略化したものであり、特定の値や形状を反映したものではない。また、ここでいう上下は、説明の便宜上のものであり、固定されるものではない。保管時や利用時の向きなどは、適宜変更され得る。
図2は、本実施形態の配線基板1の配線層L1及び絶縁層I1を上面側から透視して見た平面図である。ここでは、全体のうち一頂点(上面側から見て右上角)を含む1/4を示している。
また、図3は、配線層L2及び絶縁層I2を上面側から透視して見た平面図である。
上述のように、配線層L1では、中央領域200の内部にシグナルパッド211a、電力供給パッド211b及び接地パッド211cが二次元マトリクス状(正方格子の格子点上)に配列されて設けられている。3種類の電極パッド211の配列パターンは、特には限られないが、ここでは、シグナルパッド211aが中央領域200の周縁部に設けられ、電力供給パッド211b及び接地パッド211cは、主に中央領域200の中央付近にシグナルパッド211aに囲まれて配置されている。中央領域200の周囲(配線層L1の周縁部)は、供給電圧面231となっている。
電力供給パッド211bは、いずれも直接又は他の電力供給パッド211bを介して配線層L1内で供給電圧面231に接続されるように配置されている。シグナルパッド211a及び接地パッド211cは、それぞれ絶縁部分により供給電圧面231とは隔離されている。シグナルパッド211a及び接地パッド211cが隣り合って配置されている部分については、絶縁部分が共通に設けられていてよい。ここでは、二次元配列された電極パッド211のうち最外周に設けられた電力供給パッド211b(図2内では6個)以外は、それぞれ絶縁層I1のビアホール内を貫通する貫通導体221(シグナル用貫通導体221a、電力供給用貫通導体221b、接地用貫通導体221c)により配線層L2に接続されている。
配線層L2において、複数のシグナルパッド211aとそれぞれつながっているシグナル用貫通導体221aとの接続位置212a(根元)からは、配線25が配線層L2における中央領域200の平面視で投影される範囲から外縁方向へ延びている。これら配線25は、絶縁層I2を貫通して配線層L3と接続するシグナル用貫通導体222aを平面視で投影して見た位置(以降、平面視位置と記す)まで延びて、当該シグナル用貫通導体222aと接続されている。
シグナル用貫通導体222aの平面視位置は、配線層L8におけるシグナル出力パッド418aの位置に対応する。シグナル用貫通導体222aの平面視位置(すなわち、シグナル出力パッド418aの位置)は、配線層L2における中央領域200の平面視投影範囲外、すなわち配線層L2の周縁部に、中央領域200内での電極パッド211の配列よりも広い間隔で二次元マトリクス状(正方格子の格子点上)に配置されている。
配線層L2において、各貫通導体の根元位置、配線25及びこれらの周囲の絶縁部分以外は、接地面232となっている。複数の接地パッド211cの位置で絶縁層I1を貫通する接地用貫通導体221cの配線層L2との接続位置212cは、いずれも直接又は他の接続位置212cを介して接地面232とつながっている。
絶縁層I1を貫通する電力供給用貫通導体221b及び接地用貫通導体221cの配線層L2との接続位置212b、212cのうち、二次元配列の最外周に設けられた接地用貫通導体221c(ここでは3個)の接続位置212c以外は、更に、絶縁層I2を貫通する電力供給用貫通導体222b及び接地用貫通導体222cにより配線層L3と接続されている。
図4は、配線層L3及び絶縁層I3を上面側から透視して見た平面図である。また、図5は、配線層L4及び絶縁層I4を上面側から透視して見た平面図である。
配線層L3には、供給電圧面233が設けられている。絶縁層I2を貫くシグナル用貫通導体222a及び接地用貫通導体222cと配線層L3との接続位置213a、213cは、各々供給電圧面233から絶縁、分離されている。これらの接続位置213a、213cは、絶縁層I3を貫くシグナル用貫通導体223a及び接地用貫通導体223cと下面側で接している。一方、絶縁層I3を貫く電力供給用貫通導体223bは、コア基板30を貫通するスルーホールの配置(後述)に応じて供給電圧面233に対して接続されて設けられている。すなわち、供給電圧面233に対し、電力供給用貫通導体222b(供給電圧面233との接続位置213b)、223bの平面視位置は、少なくとも一部が同一ではない。
配線層L4では、絶縁層I3を貫くシグナル用貫通導体223a及び電力供給用貫通導体223bと、絶縁層I4を貫くシグナル用貫通導体224a及び電力供給用貫通導体224bとが接続位置214a、214bで接続されている。これら接続位置214a、214bの周囲には、絶縁部分を介して接地面234が設けられている。
電力供給用貫通導体224bは、上述のように、コア基板30に設けられたスルーホール(電力供給用コア貫通導体320b)(図1、図6など参照)の位置に合わせて配置されている電力供給用貫通導体223bと同一の平面視位置に設けられている。ここでは、電力供給用貫通導体224bは、4個ずつで1組のグループ24bとなり、当該4個の位置が配線層L4の外周に対して45度傾いた正方形の4頂点をなすように配置されている。すなわち、4頂点の2本の対角線は、配線層L4の外周の隣り合う2辺にそれぞれ平行であって直交する十字形状をとる。これら2本の長さの等しい対角線の交点(すなわち、4頂点の中心位置、4頂点の重みを等しいとした場合の重心位置)がスルーホールの中心位置となる。また、隣り合うグループ24bは、一方のグループ24bのスルーホールの中心位置から一方の対角線の長さを1.5倍し、他方の対角線の長さを0.5倍した位置に他方のグループ24bのスルーホールの中心位置が設けられるように配列されている。
接地面234の下面側には、絶縁層I4を貫いて当該接地面234とコア基板30の上面側の供給電圧面331とを接続する接地用貫通導体224cが設けられている。この接地用貫通導体224cは、電力供給用貫通導体224bの各グループ24bの正方形の隙間に収まるように同一形状の配列パターンで配置されている。すなわち、接地用貫通導体224cは、4個が一組のグループ24cとなって各々配線層L4(配線基板1)に対して45度傾いた正方形の4頂点をなすように配置されている。4頂点の2本の対角線は、それぞれ配線層L4の隣り合う2辺にそれぞれ平行であって直交する十字形状をとる。この2本の対角線の交点(4頂点の中心位置、4頂点の重みを等しいとした場合の重心位置)がコア基板30に設けられるスルーホール(接地用コア貫通導体320c)の中心位置となる。また、隣り合うグループ24cは、一方のグループ24cのスルーホールの位置から一方の対角線の長さを1.5倍し、他方の対角線の長さを0.5倍した位置に他方のグループ24cのスルーホールの中心位置が設けられるように配列されている。接地面234に対し、接地用貫通導体223c(接地面234との接続位置214c)、224cの平面視位置は、少なくとも一部が同一ではない。
図6は、コア基板30の上側導体層L31及び絶縁層I31を上面側から透視して見た平面図である。また、図7は、コア基板30の下側導体層L32及び絶縁層I5を上面側から透視して見た平面図である。
上述のように、上側導体層L31には、供給電圧面331が設けられ、また、下側導体層L32には、接地面332が設けられている。シグナル用貫通導体224aの上側導体層L31との接続位置311a(根元)には、シグナル用コア貫通導体320aを有するスルーホールがコア基板30を貫いて設けられて接続されている。シグナル用コア貫通導体320aの下側導体層L32との接続位置312a(根元)には、絶縁層I5を貫いて設けられたシグナル用貫通導体425aが接続されている。
上側導体層L31において、上述のように4個一組のグループ24cについて配置された接地用貫通導体224cとの接続位置311c及びこれらの対角線を含む範囲には、十字形状(接地用コア貫通導体320cの周囲に配置された接地用貫通導体224cの位置関係に応じた凹凸を有する形状)を有する接地用導体平面(接地用導体面)であるランド341cが供給電圧面331に取り囲まれて設けられている。コア基板30におけるこの対角線の交点位置(平面視)には、絶縁層I4(第2の絶縁層)を貫く4個の接地用貫通導体224cについて共通の1個の接地用コア貫通導体320cを有するスルーホールが設けられ、下側導体層L32における接地面332に接続される。すなわち、ここでは、接地用コア貫通導体320cの平面視位置の周囲に均等な角度間隔(90度間隔)で4個の接地用貫通導体224cが配置されている。当該接地面332の下面側には、接地用貫通導体224cと同一の平面視位置(すなわち、接地用コア貫通導体320cとの接続位置312cの周囲)に絶縁層I5を貫く接地用貫通導体425cが設けられて、接地面332(下側導体層L32)と配線層L5とを接続している。
下側導体層L32には、ランド341cと相補的な位置関係で、十字形状(電力供給用コア貫通導体320bの周囲に設けられた複数の電力供給用貫通導体425bの位置関係に応じた凹凸を有する形状)を有する電力供給用の導体平面(電力供給用導体面)であるランド342bが接地面332に取り囲まれて設けられている。ランド342bの各先端、すなわち、電力供給用貫通導体224bと上側導体層L31との接続位置311bと同一の平面視位置には、それぞれ絶縁層I5(第1の絶縁層)を貫いて配線層L5と接続する電力供給用貫通導体425bが設けられている。これら4個の電力供給用貫通導体425bの対角線の交点位置(平面視)には、1個の電力供給用コア貫通導体320bを有するスルーホールが設けられ、上端が上側導体層L31における供給電圧面331に接続され、根元がランド342bとの接続位置312bとなる。すなわち、電力供給用コア貫通導体320bの平面視位置の周囲に均等な角度間隔(90度間隔)で4個の電力供給用貫通導体425bが配置されている。
このように、接地用のランド341cと電力供給用のランド342bとは、平面視で投影して見た場合に、電力供給用コア貫通導体320bの位置から各電力供給用貫通導体425bの位置へ延びるランド342bの凸部分と、接地用コア貫通導体320cの位置から見た複数の接地用貫通導体224cの間に生じるランド341cの凹部分とが組み合わされ(ここでは、凹部内部に凸部が入り込むように設けられ)、また、接地用コア貫通導体320cの位置から各接地用貫通導体224cの位置へ延びるランド341cの凸部分と、電力供給用コア貫通導体320bの位置から見た複数の電力供給用貫通導体425bの間に生じるランド342bの凹部分とが組み合わされる(同様に凹部内部に凸部が入り込む)ような配置パターンで設けられる。ここでは、ランド341c、342bは、いずれも十字形状(同一形状)であり、同一の角度配置で設けられることで、ランド341cの凸部とランド342bの凸部とが平行に組み合わされている。これにより、ランド341c、342bは、必要以上にスペースを占有せず、また、ランド341c、342b間に必要以上にスペースを生じさせない。また、より効率的に多数の電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cを配置する。
また、上側導体層L31及び下側導体層L32において、電力供給用貫通導体425b、電力供給用コア貫通導体320b、接地用貫通導体224c及び接地用コア貫通導体320cの配置を全体で見ると、連続して定められた範囲内の正方格子の格子点上に各々いずれかが配置されていることになる。すなわち、これら貫通導体は、全て適切な間隔で配置されており、これらの配置に応じて上側導体層L31のランド341c及び下側導体層L32のランド342bがそれぞれ適切に設けられることで、効率良く高密度で電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cが配置されることとなる。
図8は、配線層L5及び絶縁層I6を上面側から透視して見た平面図である。また、図9は、配線層L6及び絶縁層I7を上面側から透視して見た平面図である。
下側導体層L32から配線層L6までは、各貫通導体は、全て配線層L4と上側導体層L31との間に設けられた貫通導体と同一の平面視位置に設けられている。すなわち、コア基板30上部におけるシグナル用貫通導体224a(すなわち、コア基板30におけるシグナル用コア貫通導体320a)と同一の平面視位置には、絶縁層I5を貫くシグナル用貫通導体425a及び絶縁層I6を貫くシグナル用貫通導体426aが設けられている。また、一つの電力供給用コア貫通導体320bを取り囲む4個の電力供給用貫通導体224bと同一の平面視位置には、ランド342bにつながる電力供給用貫通導体425b、426bが設けられている。また、ランド341cにそれぞれつながる4個の接地用貫通導体224cと同一の平面視位置には、接地用貫通導体425c、426cが設けられている。
配線層L5には、シグナル用貫通導体425aとの接続位置415a及び接地用貫通導体425cとの接続位置415c並びにこれらの周囲の絶縁部分を除いて供給電圧面435が設けられている。当該供給電圧面435上には、電力供給用貫通導体425bとの接続位置415bが配列されている。配線層L6には、シグナル用貫通導体426aとの接続位置416a及び電力供給用貫通導体426bとの接続位置416b並びにこれらの周囲の絶縁部分を除いて接地面436が設けられている。接地面436上には、接地用貫通導体426cとの接続位置416cが配列されている。
配線層L6への接地用貫通導体426cの接続位置416cのうち一部には、絶縁層I7を貫通する接地用貫通導体427cがつながれて、配線層L7に接続されている。
図10は、配線層L7及び絶縁層I8を上面側から透視して見た場合の平面図である。図11は、配線層L8及び絶縁層I8を下面側から透視して見た場合の底面図である。
配線層L6、L7間の絶縁層I7及び配線層L7、L8間の絶縁層I8では、シグナル用貫通導体427a、428aは、それぞれ、シグナル用貫通導体426aと同一の平面視位置に配線層L7の接続位置417aを挟んで設けられている。すなわち、信号経路は、配線層L2でシグナルパッド211aの位置から中央領域200外に引き出された位置からシグナル出力パッド418aまで上下方向に貫通して設けられている。
絶縁層I7、I8を貫く接地用貫通導体427c、428cは、シグナル用貫通導体427a、428aの二次元配列に係る正方格子の格子点に対して平面視位置が重なる接地用コア貫通導体320cに応じたグループ24cの位置に4個ずつ配線層L7上の接続位置417cを挟んで設けられている。
絶縁層I7を貫く電力供給用貫通導体427bは、電力供給用貫通導体426bと同一の平面視位置に設けられ、配線層L7の接続位置417bで供給電圧面437に接続されている。絶縁層I8を貫く電力供給用貫通導体428bは、シグナル用貫通導体428aの二次元配列に係る正方格子の格子点に対して平面視位置が重なる電力供給用コア貫通導体320bに応じたグループ24bの位置に4個ずつ設けられている。各グループ24bの4個の電力供給用貫通導体428bは、配線層L8においてそれぞれ一個の電力供給出力パッド418bに接続されている。
配線層L8の下面側(絶縁層I8とは反対側)は、ソルダーレジスト層50に被覆されている。ソルダーレジスト層50には、シグナル出力パッド418a、電力供給出力パッド418b及びこれらのパッドと対応する大きさで上述の4個一組の接地用貫通導体428cをそれぞれ含む接地出力パッド418cを正方格子状に露出させるように開口が設けられている。これらの出力パッド418は、図示略のはんだボールが接続(形成、接着)可能なBGAパッド(Ball Grid Array)として当該はんだボールのサイズに応じたサイズ、間隔となっている。
以上のように、本実施形態の配線基板1は、コア基板30と、コア基板30を挟んで上下に積層された絶縁層I4、I5と、を備える。コア基板30の第1の面である下側導体層L32には、当該下側導体層L32の面の側に積層された絶縁層I5を貫通する複数の電力供給用貫通導体425bを、コア基板30を貫通する共通の電力供給用コア貫通導体320bに対して電気的に接続する電力供給用のランド342bと、当該ランド342bを取り囲む接地面332と、が設けられている。また、コア基板30の第2の面である上側導体層L31には、当該上側導体層L31の側に積層された絶縁層I4を貫通する複数の接地用貫通導体224cを、コア基板30を貫通する共通の接地用コア貫通導体320cに対して電気的に接続する接地用のランド341cと、当該ランド341cを取り囲む供給電圧面331と、が設けられている。電力供給用コア貫通導体320bは、上側導体層L31で供給電圧面331と接続され、接地用コア貫通導体320cは、下側導体層L32で接地面332と接続される。電力供給用のランド342bは、電力供給用コア貫通導体320bの周囲に配置された複数の電力供給用貫通導体425bの位置関係に応じた凹凸を有する形状であり、接地用のランド341cは、接地用コア貫通導体320cの周囲に設けられた複数の接地用貫通導体224cの位置関係に応じた凹凸を有する形状である。そして、電力供給用のランド342b及び接地用のランド341cは、上方側から平面視で投影して見た場合に、一方の凸部分と他方の凹部分のうち少なくとも一部が組み合わされた、すなわち、当該一部で特に狭い間隔とされることで接地用コア貫通導体320c及び電力供給用コア貫通導体320bの距離が近づくような配置パターンで設けられている。狭い間隔としては、ゼロが含まれ、あるいは、接地用貫通導体224c(425c)と電力供給用貫通導体224b(425b)との間に必要な最小限の絶縁距離程度の値が定められ得る。
このように、平面視で投影して見た場合に、電力供給用のランド342bと接地用のランド341cを効果的に詰めて配置することで、当該ランド342b、341cにそれぞれ応じた電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cの配置密度を無理なくかつ問題を生じさせずに増大させて多数配置することが可能になる。これにより、配線基板1では、より効率よく貫通導体における電気抵抗やインダクタンスを低下させることができる。
また、ランド342bに接続される複数の電力供給用貫通導体425bは、接続される電力供給用コア貫通導体320bの周囲に均等な角度間隔で設けられており、ランド341cに接続される複数の接地用貫通導体224cは、接続される接地用コア貫通導体320cの周囲に均等な角度間隔で設けられている。このような配置により、容易かつ柔軟に効率的な電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cの密な配置を行うことができる。
また、電力供給用のランド342b及び接地用のランド341cは、平面視で投影して見た場合に、同一形状かつ同一の角度配置で設けられている。このように、ランド341c、342bを一様な形状及び角度配置とすることで、更に容易に電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cの密な配置を行うことができる。
また、ランド342b、341cにより接続される接地用貫通導体224c、接地用コア貫通導体320c、電力供給用貫通導体425b及び電力供給用コア貫通導体320bは、平面視で投影して見た場合に、所定の格子形状(ここでは、正方格子)の格子点上に各々配置されている。このように、格子構造を用いて格子点上に各端子の接続位置を配置していくことで、接地用コア貫通導体320c及び電力供給用コア貫通導体320bを等間隔で詰めて多数配置することができる。また、ランド342b、341cに接続される接地用貫通導体224c及び電力供給用貫通導体425bを無駄な隙間なく配置する一方で、無理に部分的に詰めたりしないでよいので、これらを容易に効率良く配列した適切な形状のランド342b、341cを二次元配列することができる。
[変形例]
図12は、配線基板1において、上側導体層L31の供給電圧面331内に設けられるランド341cと下側導体層L32の接地面332内に設けられるランド342bの配置の変形例を説明する図である。ここでは、コア基板30の上側導体層L31、絶縁層I31及び下側導体層L32を上面側から透視して見た場合の平面図を示している。
電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cは、二次元マトリクス状(正方格子の格子点上)に縦横ともそれぞれ交互に配置されている。電力供給用貫通導体224b、425bは、図12の面内で左右方向に長い長方形の4頂点にそれぞれ設けられ、直交しない対角線の交点が電力供給用コア貫通導体320bの中心位置となる。また、一つの接地用コア貫通導体320cに対応する接地用貫通導体224c、425cは、図12の面内で上下方向に長い長方形の4頂点にそれぞれ設けられ、対角線の交点が接地用コア貫通導体320cの中心位置となる。すなわち、この変形例では、電力供給用コア貫通導体320bの中心位置を通る対称軸に対して2つずつ(半分に対して残り半分)の電力供給用貫通導体が線対称に配置され、接地用コア貫通導体320cの中心位置を通る対称軸に対して2つずつの接地用貫通導体が線対称に配置されている。
接地用のランド341c1及び電力供給用のランド342b1は、同一形状であって、それぞれ、各頂点間の距離に応じた凹部を有し、すなわち、距離の大きい長辺側の2つの凹部が大きなくぼみを有して形成されている。これら2つの大きな凹部に対し、短辺の両端をなす2つずつの凸部がそれぞれ組み合わされるように、ランド341c1に対してランド342b1を90度異なる向きで配置することで、平面視で隣り合うランド341c1、342b1間の距離を短縮している。ここでは、凹部の内部に凸部が入り込んではいないが、組み合わせに係る凹部と凸部の距離を適切に狭く定めることでランド341c1に係る接地用コア貫通導体320cとランド342b1に係る電力供給用コア貫通導体320bとの距離を必要以上に広くせずに狭めることが可能になる。
なお、ここでは平面視でランド341c1、342b1が重ならないように設けられているが、ランド341c1、342b1は、互いに異なる平面内(上側導体層L31、下側導体層L32)にそれぞれ設けられるので、電力供給用貫通導体224b、425b及び接地用貫通導体224c、425cが適切に配置可能であれば、ランド341c1、342b1が平面視で接していたり重なっていたりしてもよい。
以上のように、変形例の配線基板1では、電力供給用コア貫通導体320bに共通に接続される電力供給用貫通導体425b、及び接地用コア貫通導体320cに共通に接続される接地用貫通導体224cがそれぞれ偶数個である場合に、複数の電力供給用貫通導体224bは、ランド342b1の面内で接続される電力供給用コア貫通導体320bの中心位置を通る直線に対して半数が残り半数に対して線対称の位置に設けられており、複数の接地用貫通導体は、ランド341c1の面内で接続される接地用コア貫通導体320cの中心位置を通る直線に対して半数が残り半数に対して線対称の位置に設けられている。
このように、ランド341c1、342b1において電力供給用コア貫通導体320bや接地用コア貫通導体320cに対して複数の電力供給用貫通導体425bや接地用貫通導体224cが完全に等間隔で設けられていなくても、半分ずつが線対称に設けられている場合などには、同様に効率良く多数の電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cを配列して設けることができる。
また、電力供給用のランド342b1及び接地用のランド341c1は、平面視で投影して見た場合に、同一形状かつ90度異なる向きで設けられている。4個の電力供給用貫通導体425bや接地用貫通導体224cなどが線対称に配置されている場合、ランド341c1、342b1を対称軸について互いに90度回転させた位置関係で配置させることで、効率良く複数のランドを詰めて配置し、多くの電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cを配線基板1に配置することができる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、正方格子の格子点上に各貫通導体を配列させた例について説明したが、格子の縦横間隔が異なる矩形格子の格子点上や、六角格子の格子点上に各貫通導体が配列された同一形状及び同一の角度方向のランド配置がなされてもよい。
また、上記実施の形態では、一個の電力供給用コア貫通導体320b及び接地用コア貫通導体320cに対して各々4個ずつの電力供給用貫通導体425b及び接地用貫通導体224cが接続されたが、6個などの他の数であってもよく、あるいは、3個などの奇数個であってもよい。これらの場合には、適切な格子形状が選択されればよく、あるいは、各貫通導体の配置は、変形例と同様に格子点上の配置に限られなくてもよい。
また、上記実施の形態では、電力供給用コア貫通導体320bに接続される電力供給用貫通導体425bと接地用コア貫通導体320cに接続される接地用貫通導体224cとを同一の相対位置関係又は角度のみを異ならせて配置することとしたが、異なる形状であってもよい。
また、上記実施の形態では、シグナルパッド211aが電力供給パッド211b及び接地パッド211cをほぼ包囲するように配置されている場合に、シグナルパッド211aからシグナル出力パッド418aへの信号経路上のシグナル用コア貫通導体320aを配線基板1の周縁部付近に再配置して空いた当該配線基板1の中央付近のスペースを利用した場合を例に挙げて説明したが、信号経路はこれに限られるものではなく、シグナルパッド211aの数や初期配置などに応じて適宜な場所にランド341c、342b、電力供給用コア貫通導体320bや接地用コア貫通導体320cを配置することができる。
また、上記実施の形態では、コア基板30の上下のビルドアップ層20、40における配線層の数を等しく説明したが、シグナルパッド211aの数などに応じて異なる数、例えば、ビルドアップ層20における配線層数のほうがビルドアップ層40における配線層数より多く形成されていてもよい。
また、上記実施の形態では、4つの凹部に1つずつ凸部が組み合わされ、変形例では、2つの大きな凹部に2つずつ凸部が組み合わされることとしたが、全ての凸部と凹部とが組み合わされなくてもよい。すなわち、凸部のうち一部が凹部と組み合わされずに配置されてもよい。変形例では、小さな凹部が凸部とは組み合わされていない。
また、ここで、組み合わせるとは、一方の凹部の内部に他方の凸部の少なくとも一部が入り込んで(挿入されて)いるものに限られない。凹部が狭い(細い)場合や、形状が必ずしも単純でない場合など、また、平面視位置で凸部と凹部との間に最低限の絶縁部分が必要な場合において、凸部が内部に入り込まずともその凹凸形状に応じて相対配置可能な範囲で近接されて配置されるものが、ここでは組み合わせに含まれる。具体的には、ランドの他の部分と比較して組み合わされる凹凸部分の少なくとも一部が隣り合うランド間で最も狭い間隔となる場合や、凹凸部分の中で最も間隔の広い部分の当該間隔が、最小間隔部分に比して所定の比率以下に抑えられたりすることで、組み合わせを行わない場合よりも接地用コア貫通導体320c及び電力供給用コア貫通導体320bの配列間隔を狭めることができる配置パターンの場合などが挙げられる。凸部内部に凹部が入り込み得るか否かは、狭い間隔(絶縁幅)の大きさや凹凸部分のサイズ、曲率などによって定まる。
また、上記実施の形態で具体的に示した配置パターンなどと、変形例で具体的に示した配置パターンなどは、互いに矛盾したり効果を相殺したりしない限りにおいて任意に組み合わせて用いられてよい。
その他、上記実施の形態で示した構成、構造や配線などの具体的な細部は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
1 配線基板
10、50 ソルダーレジスト層
20、40 ビルドアップ層
200 中央領域
211 電極パッド
211a シグナルパッド
211b 電力供給パッド
211c 接地パッド
212a〜212c、213a〜213c、214a〜214c 接続位置
221 貫通導体
221a〜224a、425a〜428a シグナル用貫通導体
221b〜224b、425b〜428b 電力供給用貫通導体
221c〜224c、425c〜428c 接地用貫通導体
231、233、331、435、437 供給電圧面
232、234、332、436、438 接地面
24b、24c グループ
25 配線
415a〜415c、416a〜416c、417a〜417c 接続位置
418 出力パッド
418a シグナル出力パッド
418b 電力供給出力パッド
418c 接地出力パッド
30 コア基板
311a〜311c、312a〜312c 接続位置
320a シグナル用コア貫通導体
320b 電力供給用コア貫通導体
320c 接地用コア貫通導体
341c、341c1、342b、342b1 ランド
I1〜I8、I31 絶縁層
L1〜L8 配線層
L31 上側導体層
L32 下側導体層

Claims (6)

  1. コア基板と、
    前記コア基板を挟んで上下に積層された絶縁層と、
    を備え、
    前記コア基板の第1の面には、当該第1の面の側に積層された第1の絶縁層を貫通する複数の電力供給用貫通導体を、前記コア基板を貫通する共通の電力供給用コア貫通導体に対して電気的に接続する電力供給用導体面と、当該電力供給用導体面を取り囲む接地面と、が設けられ、
    前記コア基板の第2の面には、当該第2の面の側に積層された第2の絶縁層を貫通する複数の接地用貫通導体を、前記コア基板を貫通する共通の接地用コア貫通導体に対して電気的に接続する接地用導体面と、当該接地用導体面を取り囲む供給電圧面と、が設けられ、
    前記電力供給用コア貫通導体は、前記第2の面で前記供給電圧面と接続され、
    前記接地用コア貫通導体は、前記第1の面で前記接地面と接続され、
    前記電力供給用導体面は、前記電力供給用コア貫通導体の周囲に配置された前記複数の電力供給用貫通導体の位置関係に応じた凹凸を有する形状であり、
    前記接地用導体面は、前記接地用コア貫通導体の周囲に配置された前記複数の接地用貫通導体の位置関係に応じた凹凸を有する形状であり、
    前記電力供給用導体面及び前記接地用導体面は、平面視で投影して見た場合に、一方の凸部分が他方の凹部分と少なくとも一部で組み合わされた配置パターンで設けられている
    ことを特徴とする配線基板。
  2. 前記複数の電力供給用貫通導体は、前記第1の面内で接続される前記電力供給用コア貫通導体の中心位置を通る直線に対して半数が残り半数に対して線対称の位置に設けられており、
    前記複数の接地用貫通導体は、前記第2の面内で接続される前記接地用コア貫通導体の中心位置を通る直線に対して半数が残り半数に対して線対称の位置に設けられている
    ことを特徴とする請求項1記載の配線基板。
  3. 前記電力供給用導体面及び前記接地用導体面は、平面視で投影して見た場合に、同一形状かつ90度異なる向きで設けられていることを特徴とする請求項2記載の配線基板。
  4. 前記複数の電力供給用貫通導体は、接続される前記電力供給用コア貫通導体の周囲に均等な角度間隔で設けられており、
    前記複数の接地用貫通導体は、接続される前記接地用コア貫通導体の周囲に均等な角度間隔で設けられている
    ことを特徴とする請求項2記載の配線基板。
  5. 前記電力供給用導体面及び前記接地用導体面は、平面視で投影して見た場合に、同一形状かつ同一の角度配置で設けられていることを特徴とする請求項2又は4記載の配線基板。
  6. 前記接地用貫通導体、前記接地用コア貫通導体、前記電力供給用貫通導体及び前記電力供給用コア貫通導体は、平面視で投影して見た場合に、所定の格子形状の格子点上に各々いずれかが配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の配線基板。
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