JP2019197785A

JP2019197785A - プリント配線板

Info

Publication number: JP2019197785A
Application number: JP2018090188A
Authority: JP
Inventors: 竜也坂本; Tatsuya Sakamoto; 啓輔藤原; Hirosuke Fujiwara
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-05-08
Filing date: 2018-05-08
Publication date: 2019-11-14

Abstract

【課題】電気信号が通る信号導体に対するノイズの干渉を抑制することが可能な有底穴接地導体を有するプリント配線板を提供する。【解決手段】第１絶縁基板１１と、信号導体２と、第２面接地導体３１と、第１有底穴接地導体４１とを備える。信号導体２は第１絶縁基板１１の一方の面である第１面１ａに線状に設けられる。第２面接地導体３１は、第１絶縁基板１１の他方の面である第２面１ｂにおいて信号導体２と対応する位置に存在する線分を含む範囲に設けられ接地される。第１有底穴接地導体４１は、信号導体２の両側に信号導体２と決められた間隔を有して信号導体方向に連続して第２面接地導体３１が露出するように第１絶縁基板１１に設けられた第１有底穴５１の内部に、信号導体方向に連続して第１面１ａから第２面１ｂまで存在し、かつ第２面接地導体３１と信号導体方向に連続して接続するように設けられる。【選択図】図１

Description

この発明はプリント配線板に関し、特に信号導体への絶縁基板を介して伝播する信号の干渉を防ぐ構成を有するプリント配線板に関するものである。

複数の電気回路ブロックを有するプリント配線板では、回路間の干渉を防ぐために、プリント配線板を構成する絶縁基板を貫通して裏面の接地導体と接続する接地ビア導体が形成される。この接地ビア導体が、互いに隣り合う１対の回路間に設置される。当該接地ビア導体は、一定のピッチで配置され、ピッチが狭ければ狭いほど、高周波信号の干渉に対して効果的である。特に外部からの干渉にクリティカルに影響する高周波信号間のアイソレーションのためには、接地ビア導体の微小化および狭ピッチ化が要求されている。

具体例として、たとえば国際公開第２００７／０６９７８９号公報（特許文献１）においては、半導体素子が収容されている樹脂絶縁層上に、他の樹脂絶縁層と導体回路とが形成され、当該半導体素子と導体回路とが、接地ビア導体としてのシールドビアを介して電気的に接続されている多層プリント配線板が開示されている。多層プリント配線板においては、半導体素子を収容する凹部を囲んだ樹脂絶縁層に、あるいは凹部の内壁面に電磁シールド層を形成し、その凹部内に半導体素子を内蔵する構成である。電磁シールド層は、樹脂絶縁層の表面において凹部を囲むように、かつ、樹脂絶縁層の表面から凹部の底面の接地された下部金属層まで形成されている。

また他の具体例として、たとえば特開２０１３−２５４７５９号公報（特許文献２）においては、外部から基板表面に伝搬したノイズが基板の端部にて回折して層間絶縁膜へ侵入し内層の信号配線へ干渉することを抑制するために、以下の構成を示している。すなわち、信号配線の基板の端部側の周囲にＧＮＤリングを設けている。信号配線を囲むＧＮＤリングと面状の接地された基板ＧＮＤとを接続するＧＮＤビアが、決められた間隔で千鳥状に設けられている。

国際公開第２００７／０６９７８９号公報特開２０１３−２５４７５９号公報

国際公開第２００７／０６９７８９号公報においては、半導体素子の周囲全体を取り囲むシールドビアにより、半導体素子に対する外部ノイズの干渉を防ぐことはできるが、プリント配線板における電気信号が通る信号導体に対するノイズの干渉を防ぐ思想について開示されていない。

また特開２０１３−２５４７５９号公報においては、信号導体を囲み、絶縁体の基板を貫通するＧＮＤビアは、たとえば千鳥状など信号導体の外周に沿う方向に関して間欠的にしか形成されていない。また信号導体の周囲全体を取り囲むＧＮＤリングは、基板厚み方向に関して間欠的にしか形成されていない。このためＧＮＤビアおよびＧＮＤリングの当該間欠部分（隙間）からノイズの漏れが発生する恐れがある。

本発明は以上の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、電気信号が通る信号導体に対するノイズの干渉を抑制することが可能なプリント配線板を提供することである。

本発明に係るプリント配線板は、第１絶縁基板と、信号導体と、第２面接地導体と、第１有底穴接地導体とを備える。信号導体は第１絶縁基板の一方の面である第１面に線状に設けられる。第２面接地導体は、第１絶縁基板の他方の面である第２面において信号導体と対応する位置に仮想的に存在する線分を含む範囲に設けられ接地される。第１有底穴接地導体は、信号導体の両側に信号導体と決められた間隔を有して信号導体に沿う方向である信号導体方向に連続して第２面接地導体が露出するように第１絶縁基板に設けられた第１有底穴の内部に、信号導体方向に連続して第１面から第２面まで存在し、かつ第２面接地導体と信号導体方向に連続して接続するように設けられる。

本発明によれば、信号導体は外部からの干渉をより確実に抑制することができる。

本発明の実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。実施の形態１の第２例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。実施の形態１の第３例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。実施の形態１の第４例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。図１〜図４の各例に係るプリント配線板の構成を示す概略平面図の一例である。図１〜図４の各例に係るプリント配線板の構成を示す概略平面図の、図５とは異なる他の例である。実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第２例に係るプリント配線板の製造方法の、図２４に続く工程としての第１工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第２例に係るプリント配線板の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第２例に係るプリント配線板の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第３例に係るプリント配線板の製造方法の、図２７に続く工程としての第１工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第３例に係るプリント配線板の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第４例に係るプリント配線板の製造方法の、図２４に続く工程としての第１工程を示す概略断面図である。実施の形態１の第４例に係るプリント配線板の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。図５と同様の構成であるが第１面接地導体を備えていないプリント配線板の構成を示す概略平面図である。図６と同様の構成であるが第１面接地導体を備えていないプリント配線板の構成を示す概略平面図である。本発明の実施の形態２の第１例に係るプリント配線板の構成を示す概略平面図である。実施の形態２の第１例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。実施の形態２の第２例に係るプリント配線板の構成を示す概略平面図である。実施の形態２の第２例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。本発明の実施の形態３の第１例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。実施の形態３の第２例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。実施の形態３の第１例または第２例に係るプリント配線板の製造方法の第１工程を示す概略断面図である。実施の形態３の第１例または第２例に係るプリント配線板の製造方法の第２工程を示す概略断面図である。実施の形態３の第１例または第２例に係るプリント配線板の製造方法の第３工程を示す概略断面図である。実施の形態３の第１例または第２例に係るプリント配線板の製造方法の第４工程を示す概略断面図である。実施の形態３の第１例または第２例に係るプリント配線板の製造方法の第５工程を示す概略断面図である。実施の形態３の第１例または第２例に係るプリント配線板の製造方法の第６工程を示す概略断面図である。実施の形態３の第１例または第２例に係るプリント配線板の製造方法の第７工程を示す概略断面図である。実施の形態３の第１例または第２例に係るプリント配線板の製造方法の第８工程を示す概略断面図である。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について図に基づいて説明する。なお説明の便宜のため、各図にはＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を示している。Ｚ方向は、プリント配線板の厚み方向である。Ｙ方向は、信号導体が延在する方向である。Ｘ方向は、信号導体と直交する方向である。図１は実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。図２は実施の形態１の第２例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。図３は実施の形態１の第３例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。図４は実施の形態１の第４例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。図５は図１〜図４の各例に係るプリント配線板の構成を示す概略平面図の一例である。図６は図１〜図４の各例に係るプリント配線板の構成を示す概略平面図の他の例である。なお図５および図６中のＡ−Ａ線に沿う部分の概略断面図が、図１〜図４の各図に相当する。また図１〜図６の各図は、プリント配線板のうち特に信号導体およびそれに隣接する領域のみが示されており、他の領域は図示省略されている。

図１および図５を参照して、本実施の形態の第１例に係るプリント配線板１１０の構造について説明する。プリント配線板１１０は、ビルドアップ基板である。コア基板の最も表面側の基板であるコア表層基板２０の図における上側に、第１絶縁基板１１がビルドアップ（積層）されている。なお、コア表層基板２０の上に積層された表層基板の上に、さらに基板を積層する場合でもよい。

第１絶縁基板１１は、図における上側の一方の面である第１面１ａと、他方の面である第２面１ｂとを有している。第２面１ｂは、コア表層基板２０の図における上面と接する。図１において、第２面１ｂは、第１絶縁基板１１に関して第１面１ａとはＺ方向の反対側に存在する。第１絶縁基板１１の第１面１ａに、信号導体２、第１有底穴接地導体４１と、第１面接地導体７１が設けられ、第２面１ｂには、第２面接地導体３１が設けられている。第１面１ａおよび第２面１ｂはここでは一例として、ＸＹ平面に沿うように配置される。第１絶縁基板１１はたとえば一般公知の樹脂材料により形成される絶縁性の部材である。信号導体２は、第１絶縁基板１１の第１面１ａ側に、たとえばＹ方向に沿って線状に設けられた導体薄膜である。図５および図６に示す範囲では、信号導体２は、Ｘ方向に関する幅がその全体においてほぼ等しく、平面視において細長い長方形状を有している。信号導体２はたとえば銅により形成されている。信号導体２は、たとえば高周波の電気信号が通る部材である。

第２面接地導体３１は、第１絶縁基板１１の第２面１ｂ側に形成される導体部材である。第２面接地導体３１は接地電位を有している。第２面接地導体３１は、第２面１ｂ側の大部分に形成されている。第２面接地導体３１はたとえば銅の薄膜により形成されている。第２面接地導体３１は、第１絶縁基板１１の第２面１ｂにおいて、信号導体２と対応する位置に存在する線分を含む範囲に設けられている。言い換えれば第２面接地導体３１は、第１絶縁基板１１の第２面１ｂにおいて、信号導体２と平面視において重なる位置、すなわち信号導体２と対向する位置に仮想的に存在する、信号導体２と同様のＹ方向に延びる線状の部材すなわち線分を含むように設けられている。ただし第２面接地導体３１は上記の信号導体２と重なる領域に限らず、平面視における信号導体２の線分を含む範囲に限らず、その範囲を含めかつその周囲の領域も含むように形成されている。第２面接地導体３１は、信号導体２と平面視において重なる領域からその周囲の領域まで連続するように第２面１ｂ側を拡がっている。第２面接地導体３１は、少なくとも信号導体２と対向する位置に仮想的に存在する、信号導体２と同様のＹ方向に延びる線状の部材すなわち線分を含むように設けられていればよい。

なお、第１絶縁基板１１の第１面１ａは、第１面１ａに設けられた第１面接地導体７１および信号導体２も含む。第１絶縁基板１１の第２面１ｂは、第２面接地導体３１も含む。一般に基板の面は、その面に設けられた導体も含む。なお、第２面接地導体３１は、コア表層基板２０の上面に設けられていると考えることもできる。第２面接地導体３１がコア表層基板２０の上面に設けられていると考える場合は、第２面接地導体３１はコア表層基板２０の上面に含まれる。

第１面接地導体７１は、第１絶縁基板１１の第１面１ａ側に形成される導体部材である。第１面接地導体７１は、のちで説明する第１有底穴接地導体４１により第２面接地導体３１に接続されており、接地電位を有している。第１面接地導体７１は、第１面１ａにおいて信号導体２の両側に形成されている。すなわち第１面接地導体７１は第１面１ａ側において信号導体２の延びる方向に交差するＸ方向に関する一方側と他方側との双方において、信号導体２と決められた間隔を有するように形成されている。より具体的には、第１面接地導体７１は、第１面１ａ側において、信号導体２からＸ方向に関してある間隔内の領域を除く領域のほぼ全体に形成されている。すなわち第１面接地導体７１は、信号導体２に沿うＹ方向に連続して設けられている。

図７〜図１２を参照して、実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の場合で第１有底穴接地導体４１の製造方法を説明する。第１有底穴接地導体４１は、第１有底穴５１の側面に設けられた導体である。図７〜図１２は、実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造工程を示す概略断面図である。図７は加工前の状態である。第１絶縁基板１１の第１面１ａおよび第２面１ｂには、一面に導体層が設けられている。第１面１ａの導体を第１面導体２５と呼ぶ。第２面１ｂには、第２面接地導体３１が設けられている。図７〜図１２では、図における左右方向の全範囲に第２面接地導体３１が存在するが、第１有底穴５１に対応する部分だけに第２面接地導体３１を設けてもよい。

第１有底穴５１に対応する部分の第１面導体２５をエッチングにより除くと、図８に示す状態となる。エッチングにより第１絶縁基板１１が露出している箇所にレーザ光（例えば炭酸ガスレーザ）を照射して、第２面接地導体３１が露出するように、第１有底穴５１を設ける。具体的には、第１有底穴５１は、信号導体２の延在するＹ方向と平面視において交差するＸ方向に関する一方向すなわち図１の左側、およびＸ方向に関する他方向すなわち図１の右側の両側に形成されている。第１有底穴５１は、Ｘ方向に関して、信号導体２と決められた間隔を有するように形成されている。第１有底穴５１は、信号導体２に沿う方向である信号導体方向すなわちＹ方向に連続して第１絶縁基板１１に設けられている。図１の信号導体２の左側および右側の第１有底穴５１の双方は、信号導体２からのＸ方向に関する距離、およびＸ方向に関する幅がほぼ等しいことが好ましい。第１有底穴５１はＹ方向に延びる全体において、第１絶縁基板１１の第１面１ａから第２面１ｂまで存在するようにＺ方向に延びている。さらに、レーザ照射により発生するスミア（樹脂残渣）を除去するデスミア処理を実施して、図９に示す状態になる。

樹脂である第１有底穴５１の側面へ銅めっきをするために無電解銅めっきを実施すると、図１０に示す状態になる。無電解めっきにより第１有底穴５１の側面には表面に第１有底穴接地導体４１の一部になる銅層ができているので、電解銅めっきを実施して第１有底穴５１の側面および第１面１ａの上の第１面導体２５上の銅層を厚くする。電解銅めっき処理後の状態が、図１１である。プリント配線板１１０が有する第１有底穴接地導体４１は、第１有底穴５１の内面から決められた厚さで設けられる。

銅層を残すべき箇所である信号導体２、第１有底穴接地導体４１および第１面接地導体７１に対応する部分に、保護レジストをプリント（印刷）する。エッチングにより保護レジストが設けられていない部分の銅層を除去する。保護レジストを除去した後が、図１２に示す状態である。こうして、信号導体２および第１面接地導体７１を含む回路パターンが第１面１ａにできる。

第１有底穴接地導体４１は、第１絶縁基板１１における信号導体２の両側に形成されている第１有底穴５１の内部に形成されている。

第１有底穴接地導体４１は、第１有底穴５１の内部に配置された導体である。すなわち第１有底穴接地導体４１は、第１有底穴５１と同様に、信号導体方向であるＹ方向に連続して第１面１ａから第２面１ｂまで存在するようにＺ方向に延びている。第１有底穴接地導体４１は、第２面接地導体３１と信号導体方向に連続して接続するように設けられている。図１においては、第１有底穴接地導体４１は、第１有底穴５１のＹ方向に延びる壁面上を、Ｙ方向に関して連続するように形成されている。

以上の構成を有することにより、第１面接地導体７１および第２面接地導体３１はいずれも、Ｙ方向に関して連続するように、第１有底穴接地導体４１と接続されている。第１面接地導体７１および第２面接地導体３１はいずれも接地電位を有している。したがってこれらに挟まれるように接続される第１有底穴接地導体４１も接地電位を有している。すなわち第１面接地導体７１、第１有底穴接地導体４１および第２面接地導体３１は互いに電気的に接続され、かつ互いに同電位とされている。

第１有底穴接地導体４１が接地電位を有し、かつ信号導体２と並ぶように配置されている。このため信号導体２は、少なくともその延びるＹ方向に交差するＸ方向に関しては、第２面接地導体３１を含む接地電位の第１有底穴接地導体４１により囲まれた構造となる。したがって信号導体２は、少なくともＸ方向に関して、第１有底穴接地導体４１の外側から第１絶縁基板１１を介して電気信号が漏れることを抑制することができる。また信号導体２から、少なくともＸ方向に関して第１有底穴接地導体４１の外側へ、第１絶縁基板１１を介して電気信号が漏れることを抑制することもできる。つまり第１有底穴接地導体４１は信号導体２に対する、不要な電気信号の遮蔽効果を有する。したがって第１有底穴接地導体４１により、電気信号の品質の劣化および他の信号導体への干渉を抑制することができる。

図１に示す本実施の形態の第１例のプリント配線板１１０においては、第１有底穴接地導体４１は、第１絶縁基板１１の第１有底穴５１の内壁面上を信号導体２の延びるＹ方向に沿って延び、かつ第１面１ａから第２面１ｂまで延びる構成である。そして第１有底穴５１の内部のうち、第１有底穴接地導体４１よりも内側の領域は空洞となっている。図１における第１有底穴接地導体４１は、以下のように形成される。たとえばレーザ加工により、第１絶縁基板１１を構成する絶縁性の樹脂材料を昇華させて除去することで第１有底穴５１を形成する。樹脂材料は、第１面１ａから第２面接地導体３１が露出するまで除去する。したがってここでレーザ加工により形成された第１有底穴５１はレーザビアホールである。その後、第１有底穴５１のＹ方向に延びる壁面に、Ｙ方向に関して連続し、かつ第１面１ａから第２面接地導体３１に接続するまで連続するように、銅のめっき膜が形成される。なお、第１有底穴５１の形成後にその内側面を覆う第１有底穴接地導体４１と同時に銅のめっき膜として形成されてもよい。

図２を参照して、本実施の形態においては、第２例のプリント配線板１２０のように、第１有底穴接地導体４１は基本的に図１と同様の構成を有するが、第１有底穴５１の内部のうち、第１有底穴接地導体４１よりも内側の領域は絶縁樹脂８１により充填されていてもよい。言い換えれば、第１有底穴５１の内部は、第１有底穴接地導体４１および絶縁樹脂８１により充填されてもよい。図２における第１有底穴接地導体４１は、以下のように形成される。図１の第１有底穴接地導体４１と同様の加工がされた後、樹脂埋め法により第１有底穴５１の内部が、第１有底穴接地導体４１を覆うように絶縁樹脂８１で充填される。

図１３〜図１５を参照して、図２に示す第２例のプリント配線板１２０の製造工程を説明する。図１３〜図１５は、実施の形態１の第２例に係るプリント配線板の製造工程を示す概略断面図である。図１３を参照して、図７〜図１１に示す実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造工程と同様の処理がなされた後、第１有底穴５１の内部に絶縁樹脂８１が充填される。第１有底穴５１からはみ出る絶縁樹脂８１を研磨して除くと、図１４に示す状態になる。

銅層を残すべき箇所である信号導体２、第１面接地導体７１および絶縁樹脂８１に対応する部分に、保護レジストをプリント（印刷）する。エッチングにより保護レジストが設けられていない部分の銅層を除去する。保護レジストを除去した後が、図１５に示す状態である。こうして、信号導体２および第１面接地導体７１を含む回路パターンが第１面１ａにできる。

また図３を参照して、本実施の形態においては、第３例のプリント配線板１３０のように、第１有底穴接地導体４１は基本的に図２と同様の構成を有するが、第１有底穴５１の内部を第１絶縁基板１１の第１面１ａ側から覆う有底穴接地導体被覆膜６１をさらに有していてもよい。有底穴接地導体被覆膜６１も、銅の薄膜により形成されている。図３における第１有底穴接地導体４１は、図２と同様に第１有底穴５１の内部が絶縁樹脂８１で充填された後、第１有底穴５１を上方から覆うように第１面１ａ側に銅のめっき膜としての有底穴接地導体被覆膜６１が形成される。有底穴接地導体被覆膜６１は、絶縁樹脂８１を覆う樹脂保護導体層である。有底穴接地導体被覆膜６１があることで、絶縁樹脂８１が保護される。

図１６〜図１７を参照して、図３に示す第３例のプリント配線板１３０の製造工程を説明する。図１６〜図１７は、実施の形態１の第３例に係るプリント配線板の製造工程を示す概略断面図である。図１６を参照して、図７〜図１１に示す実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造工程と同様の処理、および図１３〜図１４に示す同第２例に係るプリント配線板の製造工程と同様の処理がなされた後、第１面１ａ側全体を銅めっきして、絶縁樹脂８１の上側に有底穴接地導体被覆膜６１を含む銅層を設ける。有底穴接地導体被覆膜６１を蓋めっき層とも呼ぶ。有底穴接地導体被覆膜６１を含む銅層を設けた状態が図１６である。

銅層を残すべき箇所である信号導体２、有底穴接地導体被覆膜６１および第１面接地導体７１に対応する部分に、保護レジストをプリント（印刷）する。エッチングにより保護レジストが設けられていない部分の銅層を除去する。保護レジストを除去した後が、図１７に示す状態である。こうして、信号導体２、有底穴接地導体被覆膜６１および第１面接地導体７１を含む回路パターンが第１面１ａにできる。

また図４を参照して、本実施の形態においては、第４例のプリント配線板１４０のように、第１有底穴接地導体４１は基本的に図３と同様の構成を有するが、第１有底穴５１の内部のうち、第１有底穴接地導体４１よりも内側の領域は、たとえばいわゆるフィルドめっきである有底穴充填導体９１により充填されていてもよい。有底穴充填導体９１は、たとえば銅の薄膜をめっきにより形成することを繰り返して設ける。言い換えれば、第１有底穴５１の内部は、第１有底穴接地導体４１および、第３導体膜としての有底穴充填導体９１により充填されてもよい。なお、有底穴充填導体９１も第１有底穴５１の内部に存在するので、有底穴充填導体９１も第１有底穴接地導体の一部と考えることができる。

図１８〜図１９を参照して、図３に示す第４例のプリント配線板１４０の製造工程を説明する。図１８〜図１９は、実施の形態１の第４例に係るプリント配線板の製造工程を示す概略断面図である。図１８を参照して、図７〜図１１に示す実施の形態１の第１例に係るプリント配線板の製造工程と同様の処理がなされた後、フィルドめっき工程により第１有底穴５１の内部に有底穴充填導体９１を形成させる。こうして、図１８に示す状態になる。

銅層を残すべき箇所である信号導体２、有底穴充填導体９１および第１面接地導体７１に対応する部分に、保護レジストをプリント（印刷）する。エッチングにより保護レジストが設けられていない部分の銅層を除去する。保護レジストを除去した後が、図１９に示す状態である。こうして、信号導体２、有底穴充填導体９１および第１面接地導体７１を含む回路パターンが第１面１ａにできる。

なお図１に示すように、図１〜図４の何れのプリント配線板１１０〜１４０においても、信号導体２から第１面接地導体７１までの第１面１ａに沿う左右方向の間隔ａは、第１面１ａから第２面１ｂまでの第１絶縁基板１１のＺ方向の厚みｂの３倍以上であることが好ましい。信号導体２から第１面接地導体７１までの間隔ａをこのように広く確保することにより、第１有底穴接地導体４１による電気信号の遮蔽効果を高めることができる。ただし上記の距離ａは、信号導体２を伝搬する電気信号の動作周波数に応じた距離となる。

また図１〜図４の何れのプリント配線板１１０〜１４０においても、第１有底穴接地導体４１による電気信号の遮蔽効果を確保することができる。なお図２のプリント配線板１２０は、たとえばプリント配線板１３０，１４０に比べて少ない工程数で形成でき、第１有底穴５１内に形成された導体の信頼性をプリント配線板１１０よりも高くできる。図３、図４のプリント配線板１３０，１４０は、絶縁基板の積層数が増えた場合でも平面視における同じ個所に第１有底穴接地導体４１を設けることにより各層間を電気的に接続することができる。さらに図４のプリント配線板１４０は、第１有底穴５１内が有底穴充填導体９１で充填されるため、第１有底穴５１内に形成された導体の信頼性を図１〜図３よりも高めることができる。

以上の構成を有することにより、図１および図２においては、第１有底穴５１の内部の第１有底穴接地導体４１は、Ｙ方向に延びる第１有底穴５１の全体において、第１面接地導体７１および第２面接地導体３１と、電気的に接続され接地電位となっている。同様に、図３においては、第１有底穴５１の内部の第１有底穴接地導体４１は、Ｙ方向に延びる第１有底穴５１の全体において、有底穴接地導体被覆膜６１、第１面接地導体７１および第２面接地導体３１と、電気的に接続され接地電位となっている。図４においては、第１有底穴５１の内部の第１有底穴接地導体４１および有底穴充填導体９１は、Ｙ方向に延びる第１有底穴５１の全体において、第１面接地導体７１および第２面接地導体３１と、電気的に接続され接地電位となっている。

図５および図６を参照して、図１〜図４の各例のプリント配線板１１０〜１４０はいずれも、平面図としては図５および図６のプリント配線板１００として説明可能である。図５を参照して、図１〜図４の第１有底穴５１は、たとえば円形の平面形状を有する穴が複数、部分的に重なるようにＹ方向に連続することにより、全体として１つの細長い第１有底穴５１として形成されてもよい。この場合、第１有底穴５１は、その側面が個々の円形状の穴同士が重なる部分においてそのＸ方向の幅が小さくなるようにくびれた形状を有する。あるいは図６を参照して、図１〜図４の第１有底穴５１は、図５のようなくびれた形状を有さず、Ｙ方向の端部を除きその全体において同じ幅を有するようにその側面が直線状に延びる形状であってもよい。なお図５および図６の何れにおいても、第１有底穴５１の内部の態様は図１〜図４のすべてを適用可能であるが、図５および図６においては単純に第１有底穴５１内に第１有底穴接地導体４１が形成された態様として図示している。

一般的にこの第１有底穴５１は、レーザ加工により形成されてもよいが、ドリル加工または他の方法により形成されてもよい。いずれにせよ第１有底穴５１は、平面視において信号導体２とＸ方向に決められた間隔を有しＹ方向に連続して、信号導体２と並ぶように配置される。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。たとえば信号導体２と並ぶ第１有底穴接地導体４１を形成するための第１有底穴５１が、信号導体２の延びる方向に対して連続しておらず間欠的に形成されている場合を考える。この場合は、信号導体２の一部は、そこから信号導体２の延びるＹ方向に交差するＸ方向に第１有底穴接地導体４１が配置されないことになる。これにより、当該第１有底穴接地導体４１が配置されない領域においては、絶縁層を介して電気信号の漏れが発生する場合がある。この電気信号の漏れは、信号品質の劣化、および他の信号への干渉を引き起こす。また第１有底穴接地導体４１が第１絶縁基板１１の厚み方向の一部、すなわち第１面１ａから第２面１ｂに至るまでの領域の一部のみに設置される場合についても同様である。すなわち厚み方向について第１有底穴接地導体４１が設置されない領域においては、第１絶縁基板１１を介して電気信号の漏れが発生する場合がある。この電気信号の漏れは、電気信号の品質の劣化、および他の信号導体への干渉を引き起こす。また、第１絶縁基板１１を介して信号導体２へ外部ノイズが干渉する。

そこで本実施の形態においては、第１有底穴接地導体４１は信号導体方向に連続して第１面１ａから第２面１ｂまで存在し、第２面接地導体３１と信号導体方向に連続して接続するように設けられている。言い換えれば信号導体方向および厚み方向の何れについても、隙間のないように連続して第１有底穴接地導体４１が設置される。また第２面１ｂにおいて信号導体２と対応する位置に存在する線分を含むように、つまり信号導体２と重なる第２面１ｂ側の領域を含むように、第２面接地導体３１が設けられている。このため信号導体２に電気信号が伝搬する際に、信号導体２の周囲は、少なくとも信号導体２の幅方向に関して第１有底穴接地導体４１の壁に囲まれ、信号導体２の下において第２面接地導体３１の壁に囲まれる。したがって、第１絶縁基板１１を介した電気信号の漏れを抑制することができる。このため当該電気信号の漏れに起因する電気信号の品質の劣化、および他の信号導体への干渉を抑制することができる。また、第１絶縁基板１１を介して信号導体２へ外部ノイズが干渉するのを抑制できる。

図１〜図６に示すように、本実施の形態においては基本的に、第１面１ａにおいて信号導体２のＸ方向両側に信号導体２と決められた間隔を有して信号導体２に沿う方向に連続して設けられ、第１有底穴接地導体４１と接続した第１面接地導体７１を備えている。これにより、信号導体２を外側から電気的に遮蔽する効果をいっそう高めることができる。ただし図２０および図２１を参照して、これらは図５および図６と同様の構成であるが、第１面接地導体７１を備えていない構成の例を示している。図２０および図２１のように第１面接地導体７１を備えていなくても、第１有底穴接地導体４１が信号導体方向に連続して第１面１ａから第２面１ｂまで存在し、第２面接地導体３１と信号導体方向に連続して接続することにより、信号導体２からの信号の漏れ、および信号導体２への干渉を防止するという作用効果を奏することができる。なお図２０および図２１においては、Ｘ方向に関して信号導体２から第１有底穴接地導体４１までの第１面１ａに沿う方向の間隔が、第１面１ａから第２面までの第１絶縁基板１１の厚みの３倍以上となることが好ましい。

実施の形態２．
図２２は実施の形態２の第１例に係るプリント配線板の構成を示す概略平面図である。図２３は図２２中のＸＸＩＩＩ−ＸＸＩＩＩ線に沿う部分の構成を示す概略断面図である。図２４は実施の形態２の第２例に係るプリント配線板の構成を示す概略平面図である。図２５は図２４中のＸＸＶ−ＸＸＶ線に沿う部分の構成を示す概略断面図である。なお図２２および図２４の何れにおいても、第１有底穴５１の内部の態様は図１〜図４のすべてを適用可能であるが、図２２および図２４においては単純に第１有底穴５１内に第１有底穴接地導体４１が形成された態様として図示している。

図２２および図２３を参照して、本実施の形態の第１例のプリント配線板２００は、基本的に実施の形態１のプリント配線板１００と同様の構成を有している。このため実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。ただし本実施の形態においては、Ｙ方向に沿って延びる信号導体２が、Ｘ方向に関して複数並んでいる。一例として図２２および図２３においては、２個の信号導体２がＸ方向に関して互いに間隔をあけて隣接するように配置されている。隣接する２個の信号導体２の間に、当該２本の信号導体２の各々から決められた間隔を有して設けられた１個の第１面接地導体７１が備えられている。

すなわち２本の信号導体２のそれぞれは、両者の間に挟まれた１個の第１面接地導体７１を共有している。２本の信号導体２のうち一方の信号導体２の両側の第１有底穴接地導体４１を形成するための第１有底穴５１は、当該信号導体２の第１面接地導体７１も貫通するように形成されている。２本の信号導体２のうち他方の信号導体２の両側の第１有底穴接地導体４１を形成するための第１有底穴５１についても同様である。このように実施の形態２は、複数の信号導体２が並ぶ場合を対象とする。

プリント配線板２００においては、２本の信号導体２のそれぞれが、そのＸ方向に関する両側に、実施の形態１と同様に１対の、信号導体２に沿うＹ方向に連続するように第１面１ａから第２面１ｂまで存在する第１有底穴接地導体４１を有している。また第１有底穴接地導体４１は、第２面接地導体３１とＹ方向に連続して接続するように設けられている。

図２４および図２５を参照して、本実施の形態の第２例のプリント配線板２０１は、基本的にプリント配線板１００，２００と同様の構成を有しているためこれらと同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。図２４および図２５においては、図２２および図２３と同様に、２個の信号導体２がＸ方向に関して互いに間隔をあけて隣接するように配置されている。ただし図２４および図２５では、隣接する２個の信号導体２の間に、２個の信号導体２の各々から決められた間隔を有して設けられた１個の第１有底穴接地導体４１を備えている。

すなわち２本の信号導体２のそれぞれは、両者の間に挟まれた１個の第１有底穴接地導体４１を共有している。プリント配線板２０１には、３つの第１有底穴接地導体４１が形成されている。具体的には、２本の信号導体２のうち一方の信号導体２のみに隣接する第１有底穴接地導体４１と、２本の信号導体２の双方が共有する第１有底穴接地導体４１と、２本の信号導体２のうち他方の信号導体２のみに隣接する第１有底穴接地導体４１とである。なお第１有底穴接地導体４１はプリント配線板１００，２００のそれと同様の構成を有している。

なお図２３および図２５における第１有底穴接地導体４１の態様は図１における第１有底穴接地導体４１と同様であるが、図２〜図４のそれぞれにおける第１有底穴接地導体４１と同様のものを図２３および図２５に適用することも可能である。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態１と同様の作用効果の他に、以下の作用効果を奏する。

実施の形態１で述べたように、信号導体２への不要な電気信号の進入を抑制し遮蔽効果を高める観点から、信号導体２から第１面接地導体７１までの図１に示す距離ａを大きくすることが好ましい。またこれに伴い、複数の信号導体２を有する場合には、これらの間の距離を大きくすることが好ましい。しかし本実施の形態においては、隣り合う信号導体２の間で、第１面接地導体７１および第１有底穴接地導体４１を共有する。これにより、図１に示す距離ａなどを確保しつつ、隣り合う信号導体２の間の距離を小さくすることができる。これによりプリント配線板２００，２０１のサイズを小さくし、これを用いる半導体装置などの小型化に貢献することができる。

実施の形態３．
図２６は実施の形態３の第１例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。図２７は実施の形態３の第２例に係るプリント配線板の構成を示す概略断面図である。本実施の形態においても基本的にプリント配線板１００，２００，２０１と同様の構成を有しているためこれらと同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。図２６は実施の形態２における図２３に対応し、図２７は実施の形態２における図２５に対応する。すなわち図２６における本実施の形態の第１例のプリント配線板３００は、図２３のプリント配線板２００と同様の第１絶縁基板１１およびそこに形成された信号導体２、第１有底穴５１、第１有底穴接地導体４１などを有している。ただしプリント配線板３００においては、第１絶縁基板１１の第１面１ａ側すなわち上側に、第２絶縁基板１２が積層されている。具体的には、第２絶縁基板１２は第１絶縁基板１１と同部材によりなり、一方の面である第３面１ｃと、他方の面であり第３面１ｃと反対側の第４面１ｄとを有している。第３面１ｃは、第２絶縁基板１２のうち第１絶縁基板１１が存在しない側の面すなわち第２絶縁基板１２の上側の面である。第４面１ｄは、第１面１ａと接触する面である。第１面１ａには既に回路パターンが設けられているので、第４面１ｄには絶縁樹脂のみを設ける。第２絶縁基板１２には、第２有底穴５２と、第２有底穴接地導体４２と、第３面接地導体７２とが主に形成されている。

なお第１面１ａに設けられた信号導体２や第１面接地導体７１などの導体の上に樹脂材料が積層される。しかし第１面１ａにおいて導体が存在しない領域、たとえば信号導体２に隣接する領域１３は、樹脂材料が充填される。

第３面接地導体７２は第１面接地導体７１と同部材によりなる。第３面接地導体７２は、第１絶縁基板１１の第１面１ａ側に線状に設けられた信号導体２と対応する位置に存在する線分を少なくとも含む範囲に設けられている。言い換えれば第３面接地導体７２は、第２絶縁基板１２の第３面１ｃにおいて、信号導体２と平面視において重なる位置、すなわち信号導体２と対向する位置に仮想的に存在する、信号導体２と同様のＹ方向に延びる線状の部材すなわち線分を含む範囲に設けられている。ただし第３面接地導体７２は第２面接地導体３１と同様、上記の信号導体２と重なる領域に限らず、その範囲を含めかつその周囲の領域も含むように形成されている。第３面接地導体７２は、後で説明する第２有底穴接地導体４２により第１面接地導体７１と接続され接地電位を有している。

第１絶縁基板１１に設けられた第１有底穴５１と対応する位置に、第２絶縁基板１２には第２有底穴５２が設けられている。第１有底穴５１には、第１有底穴接地導体４１および有底穴充填導体９１を設ける。第２有底穴５２にも、第２有底穴接地導体４２および有底穴充填導体９２を設ける。その結果、第１有底穴接地導体４１と対応する位置には、第２有底穴接地導体４２が形成されている。すなわち第１有底穴接地導体４１と平面視において重なる位置に、第２有底穴接地導体４２が形成されている。第２有底穴接地導体４２および有底穴充填導体９２は、第２絶縁基板１２に形成された第２有底穴５２の内部に設けられる。第２有底穴接地導体４２は第１有底穴接地導体４１と同部材によりなる。第２有底穴５２は、第１有底穴５１と同様に、信号導体２に沿う方向すなわちＹ方向に連続して、第３面１ｃおよび第２絶縁基板１２を貫通するように設けられている。第２有底穴接地導体４２は、第１有底穴接地導体４１と同様に、信号導体方向であるＹ方向に連続して第３面１ｃから第１面１ａまで存在するようにＺ方向に延びている。第２有底穴接地導体４２は、その下側に、第１有底穴接地導体４１の上側の面を覆う有底穴接地導体被覆膜６１が存在する。すなわち有底穴接地導体被覆膜６１は、第１有底穴接地導体４１および第２有底穴接地導体４２の両者を接続する。一方、第２有底穴接地導体４２および有底穴充填導体９２は第２有底穴５２の内部を第２絶縁基板１２の第３面１ｃ側から覆う有底穴接地導体被覆膜６３により覆われる。これは有底穴接地導体被覆膜６１と同部材によりなる。

第２有底穴５２の内部の第２有底穴接地導体４２は、信号導体方向に連続して設けられ、第１有底穴接地導体４１の特に有底穴接地導体被覆膜６１、および第３面接地導体７２と接続される。

図２８〜図３５を参照して、図２６または図２７のプリント配線板３００，４００の製造工程を説明する。図２８〜図３５は、実施の形態３に係るプリント配線板の製造工程を示す概略断面図である。図２８が第２絶縁基板１２を積層する前の状態である。図２９に、積層準備の状態を示す。第１面１ａの図における上側に第３面導体２６およびプリプレグ２７を重ねる。プリプレグ２７は、繊維状補強材に硬化剤などの添加物を混合した熱硬化性樹脂を均等に含浸させ、加熱または乾燥させて半硬化状態にした強化プラスチック成形材料である。積層して加熱して樹脂を硬化させると図３０の状態になる。図３０では、プリプレグ２７が硬化して第２絶縁基板１２となる。

図３０に対して、図３１〜図３５の処理を実施して、図２６または図２７に示すプリント配線板３００，４００が得られる。なお図３１〜図３５の処理は、図８〜図１１および図１８の処理に準ずる。

なお図２６の第２有底穴接地導体４２は、第１有底穴接地導体４１と同様に、その内側の領域が有底穴充填導体９２により充填されている。有底穴充填導体９２は有底穴充填導体９１と同部材によりなる。したがって図２６においては図４と同様の第１有底穴接地導体４１および第２有底穴接地導体４２が示されている。しかしこれに限らず、図２６において図１〜図３と同様の第１有底穴接地導体４１および第２有底穴接地導体４２が適用されてもよい。

図２６におけるプリント配線板３００の信号導体２および第１面接地導体７１の配置関係は、図２３のプリント配線板２００のそれらと同様である。これに対し、図２７におけるプリント配線板３０１の信号導体２および第１面接地導体７１の配置関係は、図２５のプリント配線板２０１のそれらと同様である。すなわち図２６のプリント配線板３００は２本の信号導体２の間にて第１面接地導体７１および第３面接地導体７２が共有される。これに対し、図２７のプリント配線板３０１は２本の信号導体２の間にて第１有底穴接地導体４１および第２有底穴接地導体４２が共有される。この点においてのみ、図２７のプリント配線板３０１はプリント配線板３００と構成上異なるが、他の点においては基本的に同一である。このため図２７において図２６と同一の構成要素には同一の符号を付しその説明を繰り返さない。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態１，２と同様の作用効果の他に、以下の作用効果を奏する。本実施の形態においては第１絶縁基板１１の図における上に、これに付属する部材とほぼ同様の部材が付属された第２絶縁基板１２が積層されている。このような構成を有する本実施の形態のプリント配線板３００，３０１はいわゆるビルドアップ構造を有している。そして第２有底穴接地導体４２は、第１有底穴接地導体４１と平面的に重なる位置に配置される。これにより、図２６および図２７に示すように、断面図において、１対の第１有底穴接地導体４１および第２有底穴接地導体４２の積層構造と、それら１対の間に挟まれる第２面接地導体３１および第３面接地導体７２により、接地電位の導体層の循環経路ｃが形成される。この循環経路ｃに囲まれるように信号導体２が配置されることとなる。これにより、信号導体２は、上下左右いずれの方向からも接地された導体層に囲まれることとなる。したがって本実施の形態においては、信号導体２は外部の電気信号などから完全に遮蔽されることになる。このため第１絶縁基板１１などを介した電気信号の漏れをいっそう抑制することができ、当該電気信号の漏れに起因する電気信号の品質の劣化、および他の信号導体への干渉をいっそう抑制することができる。

以上に述べた各実施の形態の各例に記載した特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせるように適用してもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ａ第１面、１ｂ第２面、１ｃ第３面、１ｄ第４面、２信号導体、１１第１絶縁基板、１２第２絶縁基板、１３信号導体に隣接する領域、２０コア表層基板、２５第１面導体、２６第３面導体、２７プリプレグ、３１第２面接地導体、４１第１有底穴接地導体、４２第２有底穴接地導体、５１第１有底穴、５２第２有底穴、６１，６３有底穴接地導体被覆膜、７１第１面接地導体、７２第３面接地導体、８１絶縁樹脂、９１，９２有底穴充填導体、１００，１１０，１２０，１３０，１４０，２００，２０１，３００，３０１プリント配線板。

Claims

第１絶縁基板と、
前記第１絶縁基板の一方の面である第１面に線状に設けられた信号導体と、
前記第１絶縁基板の他方の面である第２面において前記信号導体と対応する位置に仮想的に存在する線分を含む範囲に設けられ接地された第２面接地導体と、
前記信号導体の両側に前記信号導体と決められた間隔を有して前記信号導体に沿う方向である信号導体方向に連続して前記第２面接地導体が露出するように前記第１絶縁基板に設けられた第１有底穴の内部に、前記信号導体方向に連続して前記第１面から前記第２面まで存在し、かつ前記第２面接地導体と前記信号導体方向に連続して接続するように設けられた第１有底穴接地導体とを備えたプリント配線板。
前記第１面において前記信号導体の両側に前記信号導体と決められた間隔を有して前記信号導体に沿う方向に連続して設けられ前記第１有底穴接地導体と接続した第１面接地導体を備えた請求項１に記載のプリント配線板。
隣接する２個の前記信号導体の間に、２個の前記信号導体の各々から決められた間隔を有して設けられた１個の前記第１有底穴接地導体を備えた請求項１に記載のプリント配線板。
隣接する２個の前記信号導体の間に、２個の前記信号導体の各々から決められた間隔を有して設けられた１個の前記第１面接地導体を備えた請求項２に記載のプリント配線板。
前記第１絶縁基板の前記第１面側に積層された第２絶縁基板と、
前記第２絶縁基板の前記第１絶縁基板が存在しない側の面である第３面において前記信号導体と対応する位置に仮想的に存在する線分を含む範囲に設けられ接地された第３面接地導体と、
前記第１絶縁基板に設けられた前記第１有底穴接地導体と対応する位置に、前記信号導体に沿う方向に連続して前記第２絶縁基板に設けられた第２有底穴の内部に、前記信号導体方向に連続して前記第３面から前記第１面まで存在し、かつ前記第１有底穴接地導体および前記第３面接地導体と前記信号導体方向に連続して接続するように設けられた第２有底穴接地導体とを備えた請求項１から請求項４までの何れか１項に記載のプリント配線板。
前記第１有底穴接地導体は、前記第１有底穴の内部に充填される、請求項１から請求項５までの何れか１項に記載のプリント配線板。
前記第１有底穴接地導体は前記第１有底穴の内面に決められた厚さで設けられ、前記第１有底穴の内部は絶縁樹脂により充填される、請求項１から請求項６までの何れか１項に記載のプリント配線板。
前記第１面側に、前記絶縁樹脂を覆う樹脂保護導体層を設けた請求項７に記載のプリント配線板。
前記信号導体と前記第１有底穴接地導体との間隔は、前記第１絶縁基板の厚みの３倍以上である、請求項１または請求項３に記載のプリント配線板。
前記信号導体と前記第１面接地導体との間隔は、前記第１絶縁基板の厚みの３倍以上である、請求項２または請求項４に記載のプリント配線板。