JP2021034536A - 配線基板 - Google Patents

配線基板 Download PDF

Info

Publication number
JP2021034536A
JP2021034536A JP2019152638A JP2019152638A JP2021034536A JP 2021034536 A JP2021034536 A JP 2021034536A JP 2019152638 A JP2019152638 A JP 2019152638A JP 2019152638 A JP2019152638 A JP 2019152638A JP 2021034536 A JP2021034536 A JP 2021034536A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor
insulating layer
wiring
pad
wiring board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019152638A
Other languages
English (en)
Inventor
宏紀 小林
Hiroki Kobayashi
宏紀 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2019152638A priority Critical patent/JP2021034536A/ja
Priority to PCT/JP2020/016784 priority patent/WO2021038951A1/ja
Priority to CN202080004508.2A priority patent/CN112703593A/zh
Priority to EP20857916.9A priority patent/EP4020542A4/en
Publication of JP2021034536A publication Critical patent/JP2021034536A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/026Coplanar striplines [CPS]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/0245Lay-out of balanced signal pairs, e.g. differential lines or twisted lines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/12Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates
    • H01L23/13Mountings, e.g. non-detachable insulating substrates characterised by the shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/538Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates
    • H01L23/5383Multilayer substrates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/0243Printed circuits associated with mounted high frequency components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/111Pads for surface mounting, e.g. lay-out
    • H05K1/112Pads for surface mounting, e.g. lay-out directly combined with via connections
    • H05K1/113Via provided in pad; Pad over filled via
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09372Pads and lands
    • H05K2201/09481Via in pad; Pad over filled via
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09209Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/095Conductive through-holes or vias
    • H05K2201/09618Via fence, i.e. one-dimensional array of vias

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

【課題】インピーダンス不整合の部分を短くし、電気特性を向上させる。【解決手段】本開示の配線基板10は、誘電体基板20と、差動信号が入力される第1配線60および第2配線70と、を備える、配線基板10であって、誘電体基板20は、複数の絶縁層が積層されて構成されたものであり、素子11に接続される第1パッド61および第2パッド71が、複数の絶縁層のうち積層方向の端部に位置する第1絶縁層21に配置されており、第1配線60は、第1貫通導体62と、第1平面導体63と、を備え、第2配線70は、素子接続部30において絶縁層を貫通して積層方向に延びる第2貫通導体と、素子接続部30において第1絶縁層21に沿って、もしくは素子接続部30において第1平面導体63よりも第1絶縁層21に近い絶縁層に沿って、積層方向に垂直な方向に延びる第2平面導体73と、を備える。【選択図】図3

Description

本開示は、配線基板に関する。
従来、半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板として、例えば特開2011−138845号公報(下記特許文献1)に記載の配線基板が知られている。この配線基板は、複数の絶縁層が積層されてなる絶縁基板と、絶縁基板の内部および表面に配置された複数の配線導体と、絶縁層を貫通して上下の配線導体同士を接続する貫通導体と、を備えている。絶縁基板の上面中央部には半導体素子の電極端子に半田バンプ等を介して電気的に接続される半導体素子接続パッドが形成されている。一方、絶縁基板の下面には外部電気回路基板の配線導体に半田ボール等を介して電気的に接続される外部接続パッドが形成されている。これらの半導体素子接続パッドと外部接続パッドとは配線導体および貫通導体を介して互いに電気的に接続されている。
特開2011−138845号公報の図2および図3によると、一対の半導体素子接続パッド32は、貫通導体51b、ランド82b、貫通導体52b、ランド83b、貫通導体53b、ランド84b、貫通導体54b、およびランド85bを介して、帯状配線導体のペア72に接続されている。帯状配線導体のペア72は信号用の伝送路として互いに差動線路として機能するペア伝送路とされている。ペア伝送路は、互いに所定間隔で平行に延びる2本の帯状配線導体をペアとして設けるとともに、このペアをなす2本の帯状配線導体の上下や左右に接地または電源用導体を所定の間隔で設けてインピーダンス整合させることにより形成されている。
特開2011−138845号公報
しかしながら、上記の配線基板では、ペアをなす帯状配線導体と上下のランドとの接続に使用される貫通導体が所定の間隔でペアをなして隣接するようにして設けられており、かつ、ペアをなすランドが同層で隣接して配置されているため、インピーダンス不整合の部分が長いものとなっている。また、ペアをなす帯状配線導体とペアをなす半導体素子接続パッドとの間では、配線導体が複数の貫通導体と複数のランドとによって階段状に構成されているため、配線導体の構造が極めて複雑である。
本開示の配線基板は、誘電体基板と、差動信号が入力される第1配線および第2配線と、を備える、配線基板であって、前記誘電体基板は、複数の絶縁層が積層されて構成されたものであり、前記誘電体基板は、素子に接続される素子接続部と、外部回路基板に接続される外部接続部と、積層方向に垂直な方向に延びる形態をなし、前記素子接続部と前記外部接続部を中継接続する中継接続部と、を備え、前記素子に接続される第1パッドおよび第2パッドが、前記複数の絶縁層のうち前記積層方向の端部に位置する第1絶縁層に配置されており、前記第1配線は、前記素子接続部において前記第1パッドから前記複数の絶縁層を貫通して前記積層方向に延びる第1貫通導体と、前記素子接続部において前記複数の絶縁層のうち前記中継接続部に連なる中継絶縁層に沿って前記積層方向に垂直な方向に延びる第1平面導体と、を備え、前記第2配線は、前記素子接続部において前記絶縁層を貫通して前記積層方向に延びる第2貫通導体と、前記素子接続部において前記第1絶縁層に沿って、もしくは前記素子接続部において前記第1平面導体よりも前記第1絶縁層に近い前記絶縁層に沿って、前記積層方向に垂直な方向に延びる第2平面導体と、を備える、配線基板である。
本開示によれば、インピーダンス不整合の部分を短くでき、電気特性を向上させることができるとともに、第1配線の構造を簡素にできる。
図1は、本開示の配線基板を上方から見た平面図である。 図2は、本開示の配線基板の配線構造を示した断面図である。 図3は、図2の途中部分を省略して拡大した一部拡大断面図である。 図4は、従来構造における配線基板を上方から見た平面図である。 図5は、従来構造における配線基板の配線構造を示した断面図である。 図6は、図5の途中部分を省略して拡大した一部拡大断面図である。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
(1)本開示の配線基板は、誘電体基板と、差動信号が入力される第1配線および第2配線と、を備える、配線基板であって、前記誘電体基板は、複数の絶縁層が積層されて構成されたものであり、前記誘電体基板は、素子に接続される素子接続部と、外部回路基板に接続される外部接続部と、積層方向に垂直な方向に延びる形態をなし、前記素子接続部と前記外部接続部を中継接続する中継接続部と、を備え、前記素子に接続される第1パッドおよび第2パッドが、前記複数の絶縁層のうち前記積層方向の端部に位置する第1絶縁層に配置されており、前記第1配線は、前記素子接続部において前記第1パッドから前記複数の絶縁層を貫通して前記積層方向に延びる第1貫通導体と、前記素子接続部において前記複数の絶縁層のうち前記中継接続部に連なる中継絶縁層に沿って前記積層方向に垂直な方向に延びる第1平面導体と、を備え、前記第2配線は、前記素子接続部において前記絶縁層を貫通して前記積層方向に延びる第2貫通導体と、前記素子接続部において前記第1絶縁層に沿って、もしくは前記素子接続部において前記第1平面導体よりも前記第1絶縁層に近い前記絶縁層に沿って、前記積層方向に垂直な方向に延びる第2平面導体と、を備える、配線基板である。
第1貫通導体と第2貫通導体が接近して並んだ部分ではインピーダンス不整合となるため、できるだけ短いことが望ましい。その点、請求項1の構成によると、第2平面導体が第1平面導体よりも第1絶縁層に近い絶縁層に沿って配置されているため、第2貫通導体を第1貫通導体よりも短くできる。したがって、インピーダンス不整合の部分を短くでき、電気特性を向上させることができる。
また、第1貫通導体の端部が第1平面導体に接続され、第1平面導体の端部から同層で中継接続部に第1配線を引き出すことができるから、第1配線を階段状に構成しなくてもよい。したがって、第1配線の構造を簡素にできる。
(2)前記第2貫通導体は、前記第2パッドから少なくとも1つの前記絶縁層を貫通して前記第2平面導体の前端部に向けて前記積層方向に延びる第2前側貫通導体と、前記第2平面導体の後端部から前記複数の絶縁層を貫通して前記積層方向に延びる第2後側貫通導体と、を備えて構成されていることが好ましい。
(3)前記第2平面導体は、前記第1絶縁層の隣の層に配置された第2絶縁層の積層面に沿って配置されていることが好ましい。
インピーダンス不整合の部分を絶縁層一層分の長さにとどめることができるから、電気特性をより向上させることができる。
(4)前記第1配線は、前記中継接続部において前記積層方向に垂直な方向に延びる第1帯状導体を備え、前記第2配線は、前記中継接続部において前記第1帯状導体と同層で、かつ前記第1帯状導体と等間隔で配置された第2帯状導体と、を備え、前記第1帯状導体と前記第2帯状導体によってペア配線が構成されていることが好ましい。
素子接続部に第2平面導体を設けない構成とした場合は、素子接続部に第2平面導体を設ける構成とした場合よりもペア配線を長くできるため、その点においては有利である。しかしながら、素子接続部に第2平面導体を設けない構成とした場合は、素子接続部に第2平面導体を設ける構成とした場合よりもインピーダンス不整合の部分が長くなるため、配線全体としてみた場合には、ペア配線が短くなるとしても電気特性を向上させることができる。
(5)前記第1平面導体の特性インピーダンスは、前記ペア配線の差動インピーダンスの半分であり、前記第1平面導体の特性インピーダンスと前記第2平面導体の特性インピーダンスとは同じであることが好ましい。
第1平面導体の特性インピーダンスと第2平面導体の特性インピーダンスとを、ペア配線の差動インピーダンス(例えば100Ω)の半分(例えば50Ω)とすることで、配線全体のインピーダンスの乱れを小さくすることができる。
(6)前記第1平面導体の長さは、前記第1帯状導体の長さの半分以下であることが好ましい。
第1平面導体の長さを第1帯状導体の長さの半分以下にすると、Sパラメーター特性を向上させることができる。
[本開示の実施形態の詳細]
本開示の配線基板10の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、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。
[配線基板の全体構造]
配線基板10は、図1および図2に示すように、誘電体基板20と、差動信号が入力される第1配線60および第2配線70と、を備える。誘電体基板20は、素子11に接続される素子接続部30と、外部回路基板12に接続される外部接続部40と、積層方向に垂直な方向に延びる形態をなし、素子接続部30と、素子接続部30と外部接続部40を中継接続する中継接続部50と、を備えている。以下において前後方向とは中継接続部50の延びる方向を基準として、素子接続部30側を前側、外部接続部40側を後側とする。
誘電体基板20は複数の絶縁層が積層されて構成されており、上から順に、第1絶縁層21、第2絶縁層22、第3絶縁層23、第4絶縁層24、第5絶縁層25、第6絶縁層26、第7絶縁層27、および第8絶縁層28を備えて構成されている。すなわち、本開示の誘電体基板20は、8つの絶縁層によって構成されている。
第1絶縁層21、第2絶縁層22、第3絶縁層23、および第4絶縁層24は、素子接続部30に配され、第7絶縁層27と第8絶縁層28は、外部接続部40に配されている。また、第5絶縁層25と第6絶縁層26は、素子接続部30から中継接続部50を介して外部接続部40にわたって配され、積層方向に垂直な方向に長く延びる形態をなしている。
[外部接続部]
外部接続部40は、第5絶縁層25の後端部と、第6絶縁層26の後端部と、第7絶縁層27と、第8絶縁層28と、を備えて構成されている。図3に示すように、第1配線60の後述する第1帯状導体64と第2配線70の後述する第2帯状導体74とは、第6絶縁層26における第5絶縁層25との積層面26Aに沿って配されている。
[貫通導体]
外部接続部40の内部には貫通導体80が形成されている。貫通導体80は、第6絶縁層26から第8絶縁層28にわたって形成されている。貫通導体80の下端部にはランド81が形成されている。ランド81は、第8絶縁層28の下面において、貫通導体80を中心として径方向外側に広がるように形成されている。図1に示すように、ランド81は、外部回路基板12の導体12Aに接続されている。
[中継接続部]
中継接続部50は、第5絶縁層25の前後両端部を除く中央部分と、第6絶縁層26の前後両端部を除く中央部分と、を備えて構成されている。図3に示すように、第1配線60の後述する第1帯状導体64は、第6絶縁層26における第5絶縁層25との積層面26Aに沿って配されている。同様に、第2配線70の後述する第2帯状導体74は、第6絶縁層26における第5絶縁層25との積層面26Aに沿って配されている。
[素子接続部]
素子接続部30は、第1絶縁層21と、第2絶縁層22と、第3絶縁層23と、第4絶縁層24と、第5絶縁層25の前端部と、第6絶縁層26の前端部と、を備えて構成されている。第1絶縁層21の上面には、第1パッド61と、第2パッド71と、両パッド61、71を取り囲むようにして面で形成された導体であるプレーンと、が配置されている。プレーンと第1パッド61および第2パッド71との間には、8の字状のクリアランスが形成されている。第2パッド71は第1パッド61の後方に配されている。一方、素子11の下面には複数の電極11Aが設けられており、第1パッド61とこれに対応する電極11Aとの間には半田ボール13が挟持され、第2パッド71とこれに対応する電極11Aとの間には半田ボール13が挟持されている。素子11の下面と第1絶縁層21の上面との間は、樹脂などの封止材14によって封止されている。これにより、半田ボール13は、封止材14の内部に埋め込まれている。
[第1貫通導体、第2貫通導体、および平面導体]
素子接続部30の内部には、第1貫通導体62と、第2貫通導体と、が埋め込まれている。第2貫通導体は、第2前側貫通導体72Fと、第2前側貫通導体72Fよりも後側に位置する第2後側貫通導体72Rと、を備えて構成されている。第1貫通導体62は、第1パッド61から複数の絶縁層(本開示では第1絶縁層21から第5絶縁層25までの5つの絶縁層)を貫通して下方に延びており、その下端部が第1平面導体63の前端部63Fに接続されている。第1平面導体63は、素子接続部30において第6絶縁層26の積層面26Aに沿って後方に延びている。
第2前側貫通導体72Fは、第2パッド71から1つの絶縁層(本開示では第1絶縁層21のみ)を貫通して下方に延びており、その下端部が第2平面導体73の前端部73Fに接続されている。第2平面導体73は、素子接続部30において第2絶縁層22の積層面22Aに沿って後方に延びている。
図1に示すように、第1平面導体63と第2平面導体73は、平面視において重なった配置で後方に延びている。各平面導体63、73の後端部63R、73Rには、第1導入部65と第2導入部75が接続されている。第1導入部65と第2導入部75は、平面視において後方に向かうほど互いに離れるように斜め後方に延びている。第1導入部65の後端部と第2導入部75の後端部とは、所定の距離だけ離間して配置されている。
第2導入部75の後端部には、第2後側貫通導体72Rが接続されている。第2後側貫通導体72Rは、第2導入部75の後端部から複数の絶縁層(本開示では第2絶縁層22から第5絶縁層25までの4つの絶縁層)を貫通して下方に延びている。
[第1帯状導体および第2帯状導体]
第1導入部65の後端部には第1帯状導体64が接続されている。第1帯状導体64は、素子接続部30において第1導入部65の後端部に連なっている。第1帯状導体64は、第6絶縁層26の積層面26Aに沿って後方に延びている。
一方、第2後側貫通導体72Rの下端部には第2帯状導体74が接続されている。第2帯状導体74は、素子接続部30において第2後側貫通導体72Rの下端部に連なっている。第2帯状導体74は、第6絶縁層26の積層面26Aに沿って後方に延びている。
図1に示すように、第1帯状導体64と第2帯状導体74は直線状に延びる形態をなし、等間隔で平行に配置されている。第1帯状導体64と第2帯状導体74は、差動伝送路におけるペア配線を構成している。第1帯状導体64と第2帯状導体74は、素子接続部30の後端付近から中継接続部50を前後方向に横切って外部接続部40の中央付近に至るまで平行に並んで配置されている。
第1帯状導体64の後端部には、貫通導体80に至る第1導出部66が接続されている。同様に、第2帯状導体74の後端部には、貫通導体80に至る第2導出部76が接続されている。第1導出部66と第2導出部76は、平面視において後方に向かうほど互いに離れるように斜め後方に延びている。第1導出部66の後端部と第2導出部76の後端部とは、それぞれ貫通導体80に接続されている。
[第1配線]
第1配線60は、第1パッド61と、第1貫通導体62と、第1平面導体63と、第1導入部65と、第1帯状導体64と、第1導出部66と、貫通導体80と、ランド81と、を備えて構成されている。素子11の電極11Aは、半田ボール13を介して第1配線60の第1パッド61に接続され、第1配線60のランド81を介して外部回路基板12の導体12Aに接続されている。したがって、素子11は第1配線60を介して外部回路基板12に電気的に接続される。
[第2配線]
第2配線70は、第2パッド71と、第2前側貫通導体72Fと、第2平面導体73と、第2導入部75と、第2後側貫通導体72Rと、第2帯状導体74と、第2導出部76と、貫通導体80と、ランド81と、を備えて構成されている。素子11の電極11Aは、半田ボール13を介して第2配線70の第2パッド71に接続され、第2配線70のランド81を介して外部回路基板12の導体12Aに接続されている。したがって、素子11は第2配線70を介して外部回路基板12に電気的に接続される。
[インピーダンス特性]
ここで、本開示の配線基板10の従来構造について図4から図6を参照しながら説明する。従来構造の配線基板110の構成において本開示の配線基板10と対応する構成については、配線基板10の符号の数字部分に100を加えた符号を用いるものとする。本開示の第1パッド61と第2パッド71のパッドピッチは、第1帯状導体64と第2帯状導体74のペア配線ピッチよりも狭いものとされている。この点については、従来構造も同様である。
従来構造の配線基板110と本開示の配線基板10との相違は、素子接続部130における配線構造にある。従来構造では、第2パッド171に第2貫通導体172が接続されており、第2貫通導体172は、第2パッド171から複数の絶縁層(第1絶縁層121から第5絶縁層125までの5つの絶縁層)を貫通して下方に延びており、その下端部が第2導入部175の前端部に接続されている。すなわち、従来構造では、本開示の第1平面導体63と第2平面導体73とに対応する導体(ストリップ線路)が存在していない。
第1貫通導体162と第2貫通導体172は、第1パッド161と第2パッド171のパッドピッチでそのまま下方に引き出されているため、この部分でインピーダンス不整合が発生している。この結果、従来構造ではインピーダンス不整合の部分は絶縁層五層分の長さで発生している。一方、本開示では、第1貫通導体62と第2前側貫通導体72Fとは、第1パッド61と第2パッド71のパッドピッチでそのまま下方に引き出されているため、この部分でインピーダンス不整合が発生している。しかしながら、インピーダンス不整合の部分は絶縁層一層分の長さで発生しているにすぎないため、従来構造よりも本開示のほうがインピーダンス不整合の部分の長さが5分の1に短縮されており、インピーダンスの乱れが小さくなることで、Sパラメーター(Scattering parameters)特性等の電気特性が向上している。
また、第1平面導体63の長さは、第1帯状導体64の長さの半分以下であり、第2平面導体73の長さは、第2帯状導体74の長さの半分以下であるため、ペア配線の長さが短くなりすぎず、Sパラメーター特性を向上させることができる。
第1平面導体63の特性インピーダンスは、ペア配線の差動インピーダンスの半分であり、第1平面導体63の特性インピーダンスと第2平面導体73の特性インピーダンスとは同じである。本開示の第1平面導体63の特性インピーダンスと第2平面導体73の特性インピーダンスとは、いずれも50Ωである。また、本開示の第1帯状導体64と第2帯状導体74とによって構成されるペア配線の差動インピーダンスは、100Ωである。このように、第1平面導体63の特性インピーダンスと第2平面導体73の特性インピーダンスとを、ペア配線の差動インピーダンスの半分とすることで、配線全体のインピーダンスの乱れを小さくすることができる。
[実施例]
次に、素子接続部30における配線構造の違いによるSパラメーター特性の比較を行う。以下においては、図1に示すように、ストリップ線路(平面導体および導入部)の長さをL1とし、差動伝送路(帯状導体および導出部)の長さをL2とし、図2に示すように、第1貫通導体62の高さをHとする。
表1は、長さL1(mm)と長さL2(mm)を変更した場合の反射損失の値(dB)を表したものである。
Figure 2021034536
表1によると、No.5が最も反射損失が小さいことがわかる。図1から図3に示す本開示の構造はNo.3であり、図4から図6に示す従来構造はNo.1である。No.2からNo.6の場合、いずれも従来構造のNo.1よりも反射損失が小さくなることが確認できた。
表2は、長さL1(mm)を1のまま、高さH(mm)のみを変更した場合の反射損失の値(dB)を表したものである。
Figure 2021034536
表2によると、No.10が最も反射損失が小さいことがわかる。図1から図3に示す本開示の構造はNo.3であり、図4から図6に示す従来構造はNo.1である。No.3およびNo.7からNo.10の場合、いずれも従来構造のNo.1よりも反射損失が小さくなることが確認できた。
[本開示の実施形態の効果]
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)第1貫通導体62と第2前側貫通導体72Fが並んだ部分ではインピーダンス不整合となるため、できるだけ短いことが望ましい。その点、本開示の構成によると、第2平面導体73が第1平面導体63よりも第1絶縁層21に近い絶縁層の積層面に沿って配置されているため、第2前側貫通導体72Fを第1貫通導体62よりも短くできる。したがって、インピーダンス不整合の部分を短くでき、電気特性を向上させることができる。
また、第1貫通導体62の端部が第1平面導体63に接続され、第1平面導体63の端部から同層で中継接続部50に第1配線60を引き出すことができるから、第1配線60を階段状に構成しなくてもよい。したがって、第1配線60の構造を簡素にできる。
(2)素子接続部30に第2平面導体73を設けない構成とした場合は、素子接続部30に第2平面導体73を設ける構成とした場合よりもペア配線を長くできるため、その点においては有利である。しかしながら、素子接続部30に第2平面導体73を設けない構成とした場合は、素子接続部30に第2平面導体73を設ける構成とした場合よりもインピーダンス不整合の部分が長くなるため、配線全体としてみた場合には、ペア配線が短くなるとしても電気特性を向上させることができる。
(3)第1平面導体63の特性インピーダンスと第2平面導体73の特性インピーダンスとを、ペア配線の差動インピーダンス(例えば100Ω)の半分(例えば50Ω)とすることで、配線全体のインピーダンスの乱れを小さくすることができる。
(4)インピーダンス不整合の部分を絶縁層一層分の長さにとどめることができるから、電気特性をより向上させることができる。
(5)第1平面導体63の長さを第1帯状導体64の長さの半分以下にすると、Sパラメーター特性を向上させることができる。
<他の実施形態>
(1)上記実施形態では第1貫通導体62が第1導入部65を介して第1帯状導体64に接続されているものの、第1貫通導体62が第1帯状導体64に直接接続されているものとしてもよい。また、上記実施形態では第2平面導体73が第2導入部75を介して第2後側貫通導体72Rに接続されているものの、第2平面導体73が第2後側貫通導体72Rに直接接続されているものとしてもよい。
(2)上記実施形態では第1帯状導体64と第2帯状導体74が平行に並んで配置されているものの、第1帯状導体と第2帯状導体が等間隔で配置されていればよく、直線状に並んで配置されている必要はない。例えば、第1帯状導体と第2帯状導体がともに曲線状をなして後方に延びるものでもよい。
(3)上記実施形態では第1平面導体63の特性インピーダンスと第2平面導体73の特性インピーダンスとが同じであるものの、必ずしも同じである必要はない。
(4)上記実施形態では第2平面導体73は第2絶縁層22の積層面22Aに沿って配置されているものの、第2平面導体は第3絶縁層23から第5絶縁層25のいずれか1つの積層面に沿って配置されているものとしてもよい。
(5)上記実施形態では第1平面導体63の長さが第1帯状導体64の長さの半分以下であるものの、第1平面導体の長さが第1帯状導体の長さの半分より大きいもの(表1のNo.6)でもよい。
(6)上記実施形態では第2平面導体73が第2絶縁層22の積層面22Aに沿って配されるストリップライン構造とされているものの、第2平面導体は第2パッド71と同層(第1絶縁層21の上面)に配置されるマイクロストリップ構造であってもよい。
(7)上記実施形態では第1平面導体63が第6絶縁層26の積層面26Aに沿って配されるストリップライン構造とされているものの、第7絶縁層27と第8絶縁層28を第6絶縁層26と同じ全長にした上で、第1平面導体はランド81と同層(第8絶縁層28の下面)に配置されるマイクロストリップ構造であってもよい。その際、第1帯状導体と第2帯状導体もランド81と同層に配置されるマイクロストリップ構造としてもよい。
10…配線基板
11…素子 11A…電極
12…外部回路基板 12A…導体
13…半田ボール
14…封止材
20…誘電体基板
21…第1絶縁層
22…第2絶縁層 22A…積層面
23…第3絶縁層
24…第4絶縁層
25…第5絶縁層
26…第6絶縁層(中継絶縁層) 26A…積層面
27…第7絶縁層
28…第8絶縁層
30…素子接続部
40…外部接続部
50…中継接続部
60…第1配線
61…第1パッド
62…第1貫通導体
63…第1平面導体 63F…前端部 63R…後端部
64…第1帯状導体
65…第1導入部
66…第1導出部
70…第2配線
71…第2パッド
72F…第2前側貫通導体 72R…第2後側貫通導体
73…第2平面導体 73F…前端部 73R…後端部
74…第2帯状導体
75…第2導入部
76…第2導出部
80…貫通導体
81…ランド

Claims (6)

  1. 誘電体基板と、差動信号が入力される第1配線および第2配線と、を備える、配線基板であって、
    前記誘電体基板は、複数の絶縁層が積層されて構成されたものであり、
    前記誘電体基板は、素子に接続される素子接続部と、外部回路基板に接続される外部接続部と、積層方向に垂直な方向に延びる形態をなし、前記素子接続部と前記外部接続部を中継接続する中継接続部と、を備え、
    前記素子に接続される第1パッドおよび第2パッドが、前記複数の絶縁層のうち前記積層方向の端部に位置する第1絶縁層に配置されており、
    前記第1配線は、前記素子接続部において前記第1パッドから前記複数の絶縁層を貫通して前記積層方向に延びる第1貫通導体と、前記素子接続部において前記複数の絶縁層のうち前記中継接続部に連なる中継絶縁層に沿って前記積層方向に垂直な方向に延びる第1平面導体と、を備え、
    前記第2配線は、前記素子接続部において前記絶縁層を貫通して前記積層方向に延びる第2貫通導体と、前記素子接続部において前記第1絶縁層に沿って、もしくは前記素子接続部において前記第1平面導体よりも前記第1絶縁層に近い前記絶縁層に沿って、前記積層方向に垂直な方向に延びる第2平面導体と、を備える、配線基板。
  2. 前記第2貫通導体は、前記第2パッドから少なくとも1つの前記絶縁層を貫通して前記第2平面導体の前端部に向けて前記積層方向に延びる第2前側貫通導体と、前記第2平面導体の後端部から前記複数の絶縁層を貫通して前記積層方向に延びる第2後側貫通導体と、を備えて構成されている、請求項1に記載の配線基板。
  3. 前記第2平面導体は、前記第1絶縁層の隣の層に配置された第2絶縁層の積層面に沿って配置されている、請求項1または請求項2に記載の配線基板。
  4. 前記第1配線は、前記中継接続部において前記積層方向に垂直な方向に延びる第1帯状導体を備え、
    前記第2配線は、前記中継接続部において前記第1帯状導体と同層で、かつ前記第1帯状導体と等間隔で配置された第2帯状導体と、を備え、
    前記第1帯状導体と前記第2帯状導体によってペア配線が構成されている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の配線基板。
  5. 前記第1平面導体の特性インピーダンスは、前記ペア配線の差動インピーダンスの半分であり、前記第1平面導体の特性インピーダンスと前記第2平面導体の特性インピーダンスとは同じである、請求項4に記載の配線基板。
  6. 前記第1平面導体の長さは、前記第1帯状導体の長さの半分以下である、請求項4または請求項5に記載の配線基板。
JP2019152638A 2019-08-23 2019-08-23 配線基板 Pending JP2021034536A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019152638A JP2021034536A (ja) 2019-08-23 2019-08-23 配線基板
PCT/JP2020/016784 WO2021038951A1 (ja) 2019-08-23 2020-04-16 配線基板
CN202080004508.2A CN112703593A (zh) 2019-08-23 2020-04-16 布线基板
EP20857916.9A EP4020542A4 (en) 2019-08-23 2020-04-16 WIRING SUBSTRATE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019152638A JP2021034536A (ja) 2019-08-23 2019-08-23 配線基板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021034536A true JP2021034536A (ja) 2021-03-01

Family

ID=74676047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019152638A Pending JP2021034536A (ja) 2019-08-23 2019-08-23 配線基板

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4020542A4 (ja)
JP (1) JP2021034536A (ja)
CN (1) CN112703593A (ja)
WO (1) WO2021038951A1 (ja)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003218480A (ja) * 2002-01-25 2003-07-31 Mitsubishi Electric Corp プリント配線板及びその製造方法
JP2008109094A (ja) * 2006-09-29 2008-05-08 Sanyo Electric Co Ltd 素子搭載用基板および半導体モジュール
WO2018025697A1 (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 株式会社村田製作所 多層基板

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4834385B2 (ja) * 2005-11-22 2011-12-14 株式会社日立製作所 プリント基板および電子装置
CN101271879A (zh) * 2006-09-29 2008-09-24 三洋电机株式会社 元件搭载用基板及半导体模块
JP4804373B2 (ja) * 2007-01-29 2011-11-02 京セラ株式会社 回路基板ならびにそれを用いた差動電子回路部品収納用パッケージおよび差動電子回路装置
JP5311669B2 (ja) 2009-12-27 2013-10-09 京セラSlcテクノロジー株式会社 配線基板
WO2013190859A1 (ja) * 2012-06-19 2013-12-27 株式会社村田製作所 積層型多芯ケーブル
JP6452270B2 (ja) * 2012-04-19 2019-01-16 キヤノン株式会社 プリント回路板および電子機器
JP6211392B2 (ja) * 2013-10-31 2017-10-11 Ngkエレクトロデバイス株式会社 光モジュール
CN106537683B (zh) * 2014-06-23 2020-03-13 蓝色多瑙河系统股份有限公司 多层基板上信号的耦合
CN104302103B (zh) * 2014-07-17 2017-09-08 威盛电子股份有限公司 线路布局结构、线路板及电子总成
CN106537684B (zh) * 2015-04-09 2019-11-01 株式会社村田制作所 复合传输线路以及电子设备

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003218480A (ja) * 2002-01-25 2003-07-31 Mitsubishi Electric Corp プリント配線板及びその製造方法
JP2008109094A (ja) * 2006-09-29 2008-05-08 Sanyo Electric Co Ltd 素子搭載用基板および半導体モジュール
WO2018025697A1 (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 株式会社村田製作所 多層基板

Also Published As

Publication number Publication date
CN112703593A (zh) 2021-04-23
WO2021038951A1 (ja) 2021-03-04
EP4020542A4 (en) 2023-09-13
EP4020542A1 (en) 2022-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9345128B2 (en) Multi-layer circuit member and assembly therefor
US10737342B2 (en) Cable connector assembly and improved cable
US9084353B2 (en) Structured circuit board and method
TWI596995B (zh) 印刷電路板
CN103813627B (zh) 多层电路基板
TWI510143B (zh) High frequency circuit module
JP2020521393A (ja) 遮蔽されたマイクロ波伝送線路
EP2785155B1 (en) Circuit board and electronic device
CN109755840B (zh) 插头连接器组件的组装方法
CN103260340A (zh) 多层布线基板和电子设备
US9565750B2 (en) Wiring board for mounting a semiconductor element
WO2021038951A1 (ja) 配線基板
JP6206347B2 (ja) アクティブケーブル
JP5679579B2 (ja) 配線基板
TWI674819B (zh) Usb c電路板
JP7409493B2 (ja) 信号伝送線路及び信号伝送線路の製造方法
US10827603B2 (en) Printed circuit substrate
JP2010182576A (ja) シールド付きフラットケーブル
CN116487954A (zh) 连接器线缆
JP5409171B2 (ja) 配線基板
CN113660763A (zh) 电路板
JP2018029100A (ja) 配線基板
JPH02205054A (ja) 半導体装置
JP2006032270A (ja) 電気コネクタ
US20120175152A1 (en) High-speed signal transmission board

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220830

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230228