JP2019129249A - Wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、半導体素子を搭載する配線基板に関するものである。 The present disclosure relates to a wiring board on which a semiconductor element is mounted.
携帯型のゲーム機や通信機器に代表される電子機器の小型化、高機能化が進むに伴い、高機能な半導体素子を搭載した配線基板の開発が進められている。このような配線基板は、積層状態にある複数の絶縁層表面に高密度に位置する微細な信号用導体、および接地用導体を有している。 Along with the miniaturization and high functionality of electronic devices represented by portable game machines and communication devices, development of a wiring board on which a highly functional semiconductor element is mounted is in progress. Such a wiring board has fine signal conductors and ground conductors located at high density on the surfaces of a plurality of insulating layers in a stacked state.
配線基板には、折り返しパターンを含む蛇行状構成を有するミアンダ配線とよばれる信号用導体が用いられることがある。ミアンダ配線は、折り返し数による信号用導体の長さや、折り返し部の曲率等を調整することで、複数の信号用導体間の信号伝達タイミングを揃えるために用いられる。ところで、電子機器の高機能化に伴い、伝送する信号の高速化、高周波数化が進むにつれて、ミアンダ配線における配線間の浮遊容量の増大やミアンダ配線からの放射ノイズの増大により配線基板の高周波特性が低下する場合がある。このような配線間の浮遊容量や放射ノイズを抑制するために、ミアンダ配線間およびミアンダ配線がある絶縁層の上下の絶縁層に接地用導体を設けておき、各絶縁層の接地用導体同士をビアホールを介してつなぐことがある。しかしながら、ミアンダ配線間にビアホールを設けるためには、ミアンダ配線間にビアホール接地用の領域を確保する必要があるため、ミアンダ配線の占有領域が大きくなってしまい配線基板を小型化することが困難になる虞がある。 As the wiring substrate, a signal conductor called a meander wiring having a meandering structure including a folded pattern may be used. The meander wiring is used to adjust the signal transmission timing between the plurality of signal conductors by adjusting the length of the signal conductor according to the number of turns, the curvature of the turned-up portion, and the like. By the way, as the speed and frequency of signals to be transmitted progress along with the advancement of electronic devices, the stray capacitance between the wires in the meander wiring increases and the radiation noise from the meander wiring increases the high frequency characteristics of the wiring substrate. May decrease. In order to suppress such stray capacitance between the wires and radiation noise, grounding conductors are provided on the insulating layers above and below the insulating layer between the meander wires and between the meander wires, and Sometimes connected via a via hole. However, in order to provide a via hole between the meander wirings, it is necessary to secure an area for grounding the via hole between the meander wirings, so that the area occupied by the meander wirings becomes large and it is difficult to reduce the size of the wiring board. There is a risk of becoming.
本開示の配線基板は、平面状の表面を有する絶縁層と、表面に位置しており開口部および閉口部を持つ折り返しパターンを含む蛇行状構成を有する信号用導体と、絶縁層において開口部および閉口部の間に位置している内側領域と、絶縁層の表面および内部に在り信号用導体の周囲に間隔をあけて位置している接地用導体と、内側領域に位置しているビアホール形成領域と、ビアホール形成領域に在り内部に接地用導体が位置している接地用ビアホールと、を備えており、ビアホール形成領域の径は、開口部の径よりも大きいとともに、接地用ビアホールは、平面視において互いに隣接する内側領域同士の間で千鳥状に位置していることを特徴とするものである。 A wiring board according to the present disclosure includes an insulating layer having a planar surface, a signal conductor having a meandering configuration including a folded pattern located on the surface and having an opening and a closing portion, and an opening in the insulating layer and An inner region located between the closing portions, a grounding conductor located on the surface and inside of the insulating layer and spaced around the signal conductor, and a via hole forming region located in the inner region And a via hole for grounding in which a conductor for grounding is located inside the via hole formation region, the diameter of the via hole formation region is larger than the diameter of the opening, and the via hole for grounding is a plan view. Are located in a staggered manner between the inner regions adjacent to each other.
本開示の配線基板によれば、高周波特性に優れた小型の配線基板を提供することができる。 According to the wiring board of the present disclosure, it is possible to provide a small-sized wiring board having excellent high frequency characteristics.
図1〜図4を基に、本開示の配線基板20の実施形態例を説明する。図1は、配線基板20の概略断面図を示している。配線基板20は、絶縁基板1と、回路導体2と、ソルダーレジスト3とを備えている。
An embodiment of the
絶縁基板1は、コア用絶縁層1aと、コア用絶縁層1aの上面および下面にそれぞれ位置する複数のビルドアップ用絶縁層1bとを備えている。絶縁基板1は、例えば、平面視において四角形状を有している。絶縁基板1の厚さは、例えば0.3〜1.5mm程度に設定されている。
The insulating substrate 1 includes a core insulating layer 1a, and a plurality of
コア用絶縁層1aは、例えば、絶縁基板1の剛性を確保して配線基板20の平坦性を保持する等の機能を有している。コア用絶縁層1aは、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等を含浸した半硬化状態のプリプレグを、加熱しながら平坦にプレス加工することで形成される。
The core insulating layer 1 a has, for example, a function of securing the rigidity of the insulating substrate 1 and maintaining the flatness of the
ビルドアップ用絶縁層1bは、平面状の表面を有している。ビルドアップ用絶縁層1bは、例えば後で詳しく説明する回路導体2の引き回し用スペースを確保する等の機能を有しており、平面状の表面上に回路導体2が位置している。ビルドアップ用絶縁層1bは、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等を含む樹脂フィルムを、真空下でコア用絶縁層1aに貼着して熱硬化することで形成される。
The
コア用絶縁層1aは、上下を貫通する複数のスルーホール4を有している。スルーホール4の直径は、例えば50〜300μmに設定されている。スルーホール4は、例えばブラスト加工やドリル加工により形成される。
The core insulating layer 1a has a plurality of through
ビルドアップ用絶縁層1bは、回路導体2を底面とする複数のビアホール5を有している。ビアホール5の直径は、例えば30〜100μmに設定されている。ビアホール5は、例えばレーザー加工により形成される。
The build-
回路導体2は、コア用絶縁層1aの表面、ビルドアップ用絶縁層1bの表面、スルーホール4内、およびビアホール5内に位置している。スルーホール4内に位置する回路導体2は、スルーホール導体2aを構成しており、コア用絶縁層1aの上下表面の回路導体2同士の導通をとる機能を有している。
ビアホール5内に位置する回路導体2は、ビア導体2bを構成しており、ビルドアップ用絶縁層1bの上下表面の回路導体2同士、あるいはコア用絶縁層1a表面およびビルドアップ用絶縁層1b表面に位置する回路導体2同士の導通をとる機能を有している。
The
回路導体2は、例えば無電解銅めっきおよび電解銅めっき、あるいは銅箔等の良導電性金属により構成されている。このような回路導体2は、例えばセミアディティブ法やサブトラクティブ法といっためっき技術により形成される。
The
絶縁基板1において最上層のビルドアップ用絶縁層1bの上面に位置する回路導体2は、例えば半導体素子の電極と接続する第1パッド6として機能する、第1パッド6は、回路導体2の他の部分と電気的につながっている。
The
絶縁基板1において最下層のビルドアップ用絶縁層1bの下面に位置する回路導体2は、例えば外部基板の電極と接続する第2パッド7として機能する、第2パッド7も、回路導体2の他の部分と電気的につながっている。第1パッド6と第2パッド7とは、回路導体2を介して電気的につながっている。
The
回路導体2は、信号用導体2S、接地用導体2G、電源用導体2Pを含んでいる。第1パッド6は、信号用第1パッド6S、接地用第1パッド6G、電源用第1パッド6Pを含んでいる。第2パッド7は、信号用第2パッド7S、接地用第2パッド7G、電源用第2パッド7Pを含んでいる。
The
信号用導体2Sは、例えば線形状を有している。複数の信号用導体2Sが、平面視において信号用第1パッド6Sに対応する領域から、信号用第2パッド7Sに対応する領域にかけて位置している。信号用導体2Sは、スルーホール導体2aおよびビア導体2bを介して、信号用第1パッド6Sと信号用第2パッド7Sとを電気的に接続しており、例えば半導体素子と外部基板との間で電気信号の伝送を行う機能を有している。信号用導体2Sの幅は、例えば15〜100μmに設定されている。なお、図2〜図4においては、信号用導体2Sを明確に示すため、信号用導体2Sにハッチングを施している。
The signal conductor 2S has, for example, a linear shape. The plurality of signal conductors 2S are located from the area corresponding to the first signal pad 6S to the area corresponding to the second signal pad 7S in plan view. The signal conductor 2S electrically connects the first signal pad 6S and the second signal pad 7S via the through-hole conductor 2a and the
信号用導体2Sの一部は、他の信号用導体2Sとの間で電気信号を伝達するタイミングを揃えるために、図2に示すような、開口部および閉口部を持つ折り返しパターンを含む蛇行状構成8を有している。このような蛇行状構成8を用いて他の信号用導体2Sの線路長と等しくすることで、信号用導体2S間の伝達タイミングを揃えている。 A portion of the signal conductor 2S has a serpentine shape including a folded pattern having an opening and a closed portion as shown in FIG. 2 in order to align the timing of transmitting an electrical signal with another signal conductor 2S. Configuration 8 is provided. The transmission timings between the signal conductors 2S are aligned by making the line lengths of the other signal conductors 2S equal to one another by using such a meandering configuration 8.
なお、閉口部は折り返し部分であり、開口部は折り返し部分から離れた、隣り合う信号用導体2Sに挟まれた部分である。 The closed portion is a folded portion, and the opening is a portion between adjacent signal conductors 2S apart from the folded portion.
蛇行状構成8において、互いに隣接する信号用導体2S同士の間隔は、例えば110〜180μmに設定されている。 In the meandering configuration 8, the distance between the signal conductors 2S adjacent to each other is set to, for example, 110 to 180 μm.
接地用導体2Gは、電源用導体2Pとの間で電位差を設けるとともに、隣接する信号用導体2S同士の間に生じる浮遊容量の抑制や、信号用導体2Sから生じる放射ノイズを吸収する機能を有している。 The grounding conductor 2G has a function of providing a potential difference with the power supply conductor 2P, suppressing stray capacitance generated between the adjacent signal conductors 2S, and absorbing radiation noise generated from the signal conductor 2S. doing.
接地用導体2Gは、信号用導体2Sが位置するビルドアップ用絶縁層1bより一層上のビルドアップ用絶縁層1bの上面、および信号用導体2Sが位置するビルドアップ用絶縁層1bより一層下のビルドアップ用絶縁層1bの上面に位置しており、信号用導体2Sを挟む状態で位置している。
The ground conductor 2G is located above the
また、接地用導体2Gは、信号用導体2Sが位置する同じビルドアップ用絶縁層1bにおいて、折り返しパターンの開口部および閉口部の間にある内側領域9を含む信号用導体2Sの周囲に、間隔をあけて位置している。信号用導体2Sと接地用導体2Gとの間隔は、例えば40〜100μmに設定されている。
In addition, the grounding conductor 2G is spaced around the signal conductor 2S including the
ビルドアップ用絶縁層1bの内側領域9には、ビアホール形成領域5aが位置している。ビアホール形成領域5a内には、接地用ビアホール5Gが位置している。接地用ビアホール5Gは、一層下側のビルドアップ用絶縁層1bに位置する接地用導体2Gを底面としている。接地用ビアホール5G内には、接地用導体2Gが位置しており、底面である接地用導体2Gとつながっている。
A via
また、一層上側のビルドアップ用絶縁層1bには、ビアホール形成領域5aに位置する
接地用導体2Gを底面とするビアホール5が位置している。このようなビアホール5内には、一層上側のビルドアップ用絶縁層1bの上面にある接地用導体2Gの一部が位置しており、ビアホール形成領域5aに位置する接地用導体2Gとつながっている。
Further, the via hole 5 having the grounding conductor 2G located in the via
なお、ビアホール形成領域5aは、接地用導体2Gと接地用導体2Gの上面および下面に位置するビアホール導体2aとを電気的に接続するための領域であり、製造上の位置ずれ誤差等を考慮してビアホール導体2aの平面積よりも広い領域を有している。
The via
接地用導体2Gは、蛇行状構成8において互いに隣接する信号用導体2S間に生じる浮遊容量を抑制する機能を有している。また、接地用導体2Gは、信号用導体2Sから生じる放射ノイズを吸収して、他の信号用導体2Sにノイズが混入することを抑制する機能を有している。 The grounding conductor 2G has a function of suppressing stray capacitance generated between the signal conductors 2S adjacent to each other in the meandering configuration 8. Further, the grounding conductor 2G has a function of absorbing the radiation noise generated from the signal conductor 2S and suppressing the mixing of the noise into the other signal conductors 2S.
特に、接地用導体2Gが、内側領域9に位置していることで、近接する信号用導体2S同士の間の浮遊容量の抑制や放射ノイズの吸収を効率的に行うことができる。
In particular, since the grounding conductor 2G is located in the
また、内側領域9のビアホール形成領域5aに位置する接地用導体2Gと、一層上側の接地用導体2Gおよび一層下側の接地用導体2Gとをつなぐことで、上記の機能をさらに向上させることが期待できる。
Further, the function described above can be further improved by connecting the grounding conductor 2G located in the via
これとは別に、内側領域9の接地用導体2Gは、互いに隣り合う信号用導体2S間の狭い隙間に接地電位を与える機能も有している。
Apart from this, the ground conductors 2G in the
なお、内側領域9においては、ビアホール形成領域5aの径L1が、開口部の径L2よりも大きく設定されている。さらに、ビアホール形成領域5a内に位置する接地用ビアホール5Gは、平面視において互いに隣接する内側領域9同士の間で千鳥状に位置している。
In the
すなわち、蛇行状構成8は、互いに隣接する信号用導体2S同士の間隔を異ならせることで、内側領域9においてビアホール形成領域5aが位置する幅の大きな領域と、ビアホール形成領域5aが不要な幅の小さな領域とを有している。そして、互いに隣接する内側領域9同士が、幅の大きな領域と幅の小さな領域とが隣接するように位置している。
That is, in the meandering structure 8, the intervals between the signal conductors 2S adjacent to each other are made different, so that a wide area where the via
このような蛇行状構成8は、占有領域を抑制しつつビアホール形成領域5aを確保する点で有利である。複数の接地用ビアホール5Gが互いに千鳥状に位置していることで、上記の蛇行状構成8が可能になっている。千鳥状とは、蛇行状構成8全体の縦横方向に対して交差する方向に、複数の接地用ビアホール5Gが並んでいる状態を意味する。この交差する方向は、45度でもよく、図2に示す例のように縦横で互いに異なる角度でもよい。
Such a serpentine structure 8 is advantageous in securing the via
ビアホール形成領域5aの径L1は、例えば80〜200μmに設定されている。開口部の径L2は、例えば110〜180μmに設定されている。
A diameter L1 of the via
電源用導体2Pは、例えば配線基板20の上面に実装される半導体素子等の電子部品に対して電力を供給する機能を有している。電源用導体2Pは、例えば電源用第1パッド6Pに対応する領域から、電源用第2パッド7Pに対応する領域にかけて位置している。電源用導体2Pは、スルーホール導体2aおよびビア導体2bを介して、電源用第1パッド6Pと電源用第2パッド7Pとを電気的に接続している。
The power supply conductor 2P has a function of supplying power to an electronic component such as a semiconductor element mounted on the upper surface of the
ソルダーレジスト3は、絶縁基板1の上面および下面に位置している。上面のソルダーレジスト3は、第1パッド6を露出するパッド用開口3aを有している。下面のソルダー
レジスト3は、第2パッド7を露出するパッド用開口3bを有している。
The solder resist 3 is located on the upper surface and the lower surface of the insulating substrate 1. The solder resist 3 on the upper surface has a
このようなソルダーレジスト3は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂のフィルムを絶縁基板1の上下面に貼着して、所定のパターンに露光および現像した後、紫外線硬化および熱硬化させることにより形成される。ソルダーレジスト3は、例えば配線基板20に半導体素子を実装するときの熱から回路導体2を保護する機能を有している。
Such a solder resist 3 is formed by, for example, pasting a photosensitive thermosetting resin film such as an acrylic-modified epoxy resin on the upper and lower surfaces of the insulating substrate 1, exposing and developing it in a predetermined pattern, and then curing with ultraviolet rays. And formed by thermosetting. The solder resist 3 has a function of protecting the
このように、本開示に係る配線基板20によれば、ビルドアップ用絶縁層1bの内側領域9において、ビアホール形成領域5aの径L1が、信号用導体2Sの折り返しパターンの開口部の径L2よりも大きく設定されている。そして、ビアホール形成領域5a内に位置する接地用ビアホール5Gは、平面視において互いに隣接する内側領域9同士の間で千鳥状に位置している。
As described above, according to the
これにより、蛇行状構成8における浮遊容量の抑制や放射ノイズの混入の抑制を効率的に実現しつつ、蛇行状構成8が占有する領域を抑制することができる。その結果、高周波特性に優れた小型の配線基板を提供することができる。 Thereby, the area | region which the meandering structure 8 occupies can be suppressed, implement | achieving efficiently the suppression of the stray capacitance in the meandering structure 8, and the suppression of mixing of radiation noise. As a result, a small wiring board excellent in high frequency characteristics can be provided.
なお、本開示は、上述の実施形態例に限定されるものではなく、本開示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。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure.
例えば、上述の実施形態例においては、それぞれの内側領域9に一つの接地用ビアホール5Gが位置する場合を示したが、図3に示すように、それぞれの内側領域9に複数の接地用ビアホール5Gが位置していても構わない。ここでは、それぞれの内側領域9に位置する2個の接地用ビアホール5Gが、互いに隣接する内側領域9同士の間で千鳥状に位置している。それぞれの内側領域9に位置する接地用ビアホール5Gの数は、異なる内側領域9の間で互いに異なっていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where one grounding via
このような場合、内側領域9にある接地用導体2Gが位置するビルドアップ用絶縁層1bよりも一層上側のビルドアップ用絶縁層1bにある接地用導体2G、および一層下側のビルドアップ用絶縁層1bにある接地用導体2Gとの接続経路を増やすことができる。これにより、浮遊容量の抑制や放射ノイズ混入の抑制を、より効率的に行うことが可能になり高周波特性の向上に有利である。
In such a case, the grounding conductor 2G in the
また、図4に示すように、内側領域9を挟んで対向するそれぞれの信号用導体2Sを曲線状にすることで、蛇行状構成8の占有領域を増やすことなく、さらに多くのビアホール形成領域5aを確保することが可能になる。
Further, as shown in FIG. 4, by forming the respective signal conductors 2S facing each other with the
このような場合、内側領域9にある接地用導体2Gが位置するビルドアップ用絶縁層1bよりも一層上側のビルドアップ用絶縁層1bにある接地用導体2G、および一層下側のビルドアップ用絶縁層1bにある接地用導体2Gとの接続経路をさらに増やすことができる。
In such a case, the grounding conductor 2G in the
これにより、配線基板の小型化、および浮遊容量の抑制や放射ノイズ混入の抑制を、さらに効率的に行うことが可能になり高周波特性の向上に有利である。 As a result, miniaturization of the wiring board, suppression of stray capacitance, and suppression of radiation noise can be performed more efficiently, which is advantageous for improving high frequency characteristics.
また、例えば、上述の実施形態例においては、内側領域9内にのみ接地用ビアホール5Gが位置している場合を示したが、内側領域9以外の領域に接地用ビアホール5Gが位置していても構わない。
Further, for example, in the above-described embodiment, the case where the grounding via
例えば、接地用ビアホール5Gが信号用導体2Sに沿う状態で信号用導体2Sに隣接するように位置していることで、浮遊容量の抑制や放射ノイズの混入の抑制の向上にさらに有利である。
For example, the grounding via
また、例えば上述の実施形態例においては、一本の信号用導体2Sで構成されるシングルラインの例を示したが、二本の信号用導体2Sから構成される差動線路であっても構わない。このような場合、電気信号をより高速で伝送することが可能になり、配線基板20の高機能化を図る点で有利である。
Further, for example, in the above-described embodiment, an example of a single line constituted by one signal conductor 2S is shown, but a differential line constituted by two signal conductors 2S may be used. Absent. In such a case, it becomes possible to transmit an electrical signal at a higher speed, which is advantageous in that the function of the
1b (ビルドアップ用)絶縁層
2G 接地用導体
2S 信号用導体
5a ビアホール形成領域
5G 接地用ビアホール
8 蛇行状構成
9 内側領域
20 配線基板
L1 ビアホール形成領域の径
L2 開口部の径
1b (for buildup) Insulating layer 2G Grounding conductor
Claims (3)
前記表面に位置しており開口部および閉口部を持つ折り返しパターンを含む蛇行状構成を有する信号用導体と、
前記絶縁層において前記開口部および前記閉口部の間に位置している内側領域と、
前記絶縁層の表面および内部に在り前記信号用導体の周囲に間隔をあけて位置している接地用導体と、
前記内側領域に位置しているビアホール形成領域と、
該ビアホール形成領域に在り内部に前記接地用導体が位置している接地用ビアホールと、を備えており、
前記ビアホール形成領域の径は、前記開口部の径よりも大きいとともに、前記接地用ビアホールは、平面視において互いに隣接する前記内側領域同士の間で千鳥状に位置していることを特徴とする配線基板。 An insulating layer having a planar surface;
A signal conductor having a serpentine configuration including a folded pattern located on the surface and having an opening and a closing portion;
An inner region located between the opening and the closing portion in the insulating layer;
A grounding conductor located on and around the surface of the insulating layer and spaced around the signal conductor;
A via hole forming region located in the inner region;
And a via hole for grounding which is located in the via hole formation region and in which the grounding conductor is located.
The diameter of the via hole forming region is larger than the diameter of the opening, and the ground via hole is staggered between the inner regions adjacent to each other in plan view substrate.
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