JP5193780B2

JP5193780B2 - 差動伝送用接続構造体

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Publication number: JP5193780B2
Application number: JP2008251661A
Authority: JP
Inventors: 麿明前谷
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-09-29
Filing date: 2008-09-29
Publication date: 2013-05-08
Anticipated expiration: 2028-09-29
Also published as: JP2010087615A

Description

本発明は、高速で作動する半導体素子および光半導体素子などの半導体集積回路を搭載するのに好適な差動伝送用接続構造体に関する。

従来、高速で作動するＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子を実装封止したパッケージ実装部品や表面実装対応の電子部品の内部配線構造においては、高速の高周波信号を正確かつ効率よく伝播させることを目的として差動伝送線路構造が採用されていることが少なくない。従来の差動伝送配線構造では、支持体および絶縁体を兼ねた誘電体基板の主面に二本を一対とする信号用導体が並置して設けられている。

差動伝送は、このような信号用導体対の各々における電圧もしくは電流を互いに逆相とし、かつその差を負荷で消費させる構成をとることにより、負荷への電圧もしくは電流の供給を倍増できる。また、信号用導体対の各々に対してそれぞれ等しい外来雑音が印加されるような場合において、負荷において電圧もしくは電流の差をとることから、印加された外来雑音が相殺されるという利点をも有しており、高速パルスを伝送する有効な手段と目されてきている。

これまでの差動伝送配線構造としては誘電体基板主面に信号用導体が並置して設けられている構造、すなわち並行マイクロストリップ線路の形態、あるいはかかる形態を内層化した並行ストリップ線路の形態をとっていることが多かったが、並置することによって配線占有面積が増大する傾向があった。

半導体素子における電極端子ピッチの狭小化のためには、たとえば複数の誘電体層からなる多層配線基板において中間の誘電体層を介して互いに基板の厚み方向に対向する一対の導体によって構成される差動伝送配線構造、すなわちブロードサイド結合ストリップ線路が好適である。

ブロードサイド結合ストリップ線路を適用した場合、誘電体層数は増えるものの誘電体基板主面に投影した配線密度は一本分となることから狭ピッチへの対応が可能になる。また、対となる信号用導体間の結合が、配線幅同士で結合するため、並行マイクロストリップ線路のような配線厚み同士での結合に比べてより密となるために、クロストーク特性の向上も期待できる（特許文献１参照）。

ところでパッケージ部品あるいは電子部品においては、中間層を介して互いに対向する信号用配線を、表層である基板主面に引き出すことにより、実装用配線基板における電極端子との電気的な接続を実現することができる。このため従来のブロードサイド結合ストリップ線路は、貫通ホールのような配線層間を接続する厚み方向の導体構造を介して表層において並行マイクロストリップ線路へと変換され、半導体パッケージ部品や電子部品における実装用の差動端子へと接続される。この場合、半導体パッケージ部品や電子部品においては、その差動端子となる端子対は配線の延伸方向に対して横方向に同じく並置されており、特に端子アレイの最外周に設けられている。複数の差動伝送系統を有する場合には長手方向に対して横方向に並置されている差動端子対をさらに並置することにより、端子アレイの最外周部に配された端子の大部分を占めることとなる。

特開２００４−７６５７号公報

実装用配線基板（実装ボード）においては、差動伝送配線であるペア配線が表層に設けられるため、接続パッドが配線の延伸方向に対して直交する方向に並置されることになる。半導体素子および電子部品においては、電極端子ピッチの狭小化が可能であるとしても、実装ボード側では、このような接続パッドの配置関係により、配線密度の縮小および配線ピッチの狭小化といったブロードサイド結合ストリップ線路の利点が損なわれるという問題があった。

本発明の目的は、ブロードサイド結合ストリップ線路が設けられた誘電体基板を実装する実装ボードにおいて、配線密度を増大させることなく、かつ良好な差動伝送が可能な差動伝送用接続構造体を提供することである。

本発明は、第１の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板の主面に、互いに結合可能に並設される第１の信号用導体および第２の信号用導体から成る第１の導体対と、前記第１の信号用導体の端部に設けられた第１の実装用パッドおよび前記第２の信号用導体の端部に設けられた第２の実装用パッドからなる第１の実装用パッド対と、を有する第１の配線基板と、
前記第１の誘電体基板と対向する第２の誘電体基板と、前記第２の誘電体基板の内層に、互いに結合可能に設けられる第３の信号用導体および第４の信号用導体から成る第２の導体対と、前記第２の導体対を前記第１の実装用パッド対に接続するための第２の実装用パッド対と、を有する第２の配線基板と、
を接続する差動伝送用接続構造体であって、
前記第１の実装用パッド対は、前記第１の実装用パッドと前記第２の実装用パッドとが、前記第１の導体対の延伸方向に沿って順次設けられ、
前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とが並設される並設領域と、前記第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とがそれぞれ前記第１の実装用パッドと前記第２の実装用パッドとに接続される接続領域とを有し、
前記第２の信号用導体は、前記延伸方向において前記第１の実装用パッドよりも前記並設領域側に屈曲部を有する差動伝送用接続構造体である。

また本発明は、前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体および前記第２の信号用導体との間に導体を介さずに設けられる。

また本発明は、前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体および前記第２の信号用導体との間に誘電体が設けられる。

また本発明は、前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体および前記第２の信号用導体との間に絶縁体以外を介さずに設けられる。

また本発明は、前記第１の導体対の前記接続領域では、前記第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とが、前記並設領域の端部から第１の実装用パッド対まで最短となるように接続される。

また本発明は、前記第２の導体対は、前記第３の信号用導体と前記第４の信号用導体とが、前記第２の誘電体基板の厚み方向に並設される。

また本発明は、前記第２の導体対は、前記第３の信号用導体と前記第４の信号用導体とが、延伸方向に直交する断面形状が矩形状であり、それぞれの矩形の長辺同士が対向するように並設される。

また本発明は、前記第１の導体対および前記第２の導体対を伝送する電気信号の周波数が１０ＧＨｚ以上であり、
前記第２の実装用パッド対は、前記第２の誘電体基板の前記第１の誘電体基板と対向する面の周縁に設けられるパッド群のうち、最外周のパッドと最外周から２列目のパッドとである。

本発明によれば、第１の誘電体基板と、第１の導体対と、第１の実装用パッド対とを有する第１の配線基板と、第２の誘電体基板と、第２の導体対と、第２の実装用パッド対とを有する第２の配線基板とを接続する差動伝送用接続構造体である。

前記第１の実装用パッド対は、前記第１の実装用パッドと前記第２の実装用パッドとが、前記第１の導体対の延伸方向に沿って設けられる。

前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とが並設される並設領域と、前記第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とがそれぞれ前記第１の実装用パッドと前記第２の実装用パッドとに接続される接続領域とを有する。

このように、接続領域を設けることによって、第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とが、それぞれ第１の実装用パッドと第２の実装用パッドとに接続することが可能となる。これにより、第１の実装用パッドと第２の実装用パッドとを、前記第１の導体対の延伸方向に沿って設けることができるので、配線密度を増大させることなく、かつ良好な差動伝送が可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。

図１は、本発明の第１の実施形態である接続構造体１を示す斜視図である。図２は、接続構造体１を示す平面図である。図３は、接続構造体１を示す正面図である。図４は、接続構造体１を示す側面図である。

接続構造体１は、第１の配線基板であるパッケージ２と第２の配線基板である実装ボード３とを接続するための差動伝送用接続構造を含んで構成される。

パッケージ２と実装ボード３とは、パッケージ２に設けられた接続パッド４と、実装ボード３に設けられた接続パッド５とが、はんだボール１２によって電気的に接続されて実装されている。

パッケージ２は、第２の誘電体基板である誘電体層６と、第２の導体対である内層線路対７とを備える。実装ボード３は、第１の誘電体基板である樹脂基板８と、第１の導体対である表層線路対９とを備える。

パッケージ２は、図示しない半導体素子が実装され、半導体素子の内部配線と内層線路対７とが接続されて内層線路対７を高周波信号が伝送する。内層線路対７は、内層線路７ｂと内層線路７ａからなり、差動伝送配線構造を構成する。

内層線路７ｂは、さらに第３の信号用導体である内層配線１１ａとランド１１ｂと貫通導体１１ｃからなり、内層線路７ａは、さらに第４の信号用導体である内層配線１０ａとランド１０ｂと貫通導体１０ｃからなる。

内層線路対７は、誘電体層６の内層に、互いに結合可能に設けられる差動伝送配線対であり、誘電体層６の厚み方向に並設されるブロードサイド結合ストリップ線路である。内層配線１０ａと内層配線１１ａとは、誘電体層６の厚み方向に誘電体を挟んで対向して設けられており、パッケージ２を上面視したとき、内層配線１０ａと内層配線１１ａとが重なるように配置されている。

また、図３に示すように、内層配線１０ａと内層配線１１ａとは、その延伸方向に直交する断面形状、すなわち図３における紙面に平行な面の断面形状が、矩形状に形成されており、内層配線１０ａと内層配線１１ａとそれぞれの矩形の長辺同士が対向するように並設される。このように対向することで、内層配線１０ａと内層配線１１ａとは、幅方向に広がる面同士が対向することになり、信号伝送時により強い結合を得ることができる。

内層線路対７を伝送される高周波信号において、電圧もしくは電流を互いに逆相とし、かつその差を負荷で消費させることにより、負荷への電圧もしくは電流の供給を倍増できるとともに、内層線路対７の各々に対してそれぞれ等しい外来雑音が印加されるような場合に、負荷において電圧または電流の差をとることから、印加された外来雑音が相殺される。

内層線路７ａを接続パッド４へと引き出すためには、内層配線１０ａの端部において、ランド１０ｂと貫通導体１０ｃにより厚み方向に延びて接続パッド４へと接続する垂直配線部分を設ける。また、内層線路７ｂを接続パッド４へと引き出すためには、内層配線１１ａの端部において、ランド１１ｂと貫通導体１１ｃにより厚み方向に延びて接続パッド４へと接続する垂直配線部分を設ける。

接続パッド４は、内層配線１０ａとランド１０ｂおよび貫通導体１０ｃを介して接続される接続パッド４ａと、内層配線１１ａとランド１１ｂおよび貫通導体１１ｃを介して接続される接続パッド４ｂとで構成される第２の実装用パッド対である。

内層線路対７が、ブロードサイド結合ストリップ線路を実現するために、内層配線１０ａと内層配線１１ａとは、誘電体層６中で異なる高さの配線層に設けられ、接続パッド４は、内層配線１０ａと内層配線１１ａの延伸方向に並んで設けられる。

接続パッド４は、誘電体層６の樹脂基板８と対向する主面６ａの周縁に設けられる接続パッド群の一部を構成する。上記のように内層配線１０ａと内層配線１１ａの延伸方向に並んで設けられるので、誘電体層６に設けられる接続パッド群のうち、最外周のパッドと最外周から２列目のパッドとで構成される。ここで、最外周のパッドが、接続パッド４ａに相当し、最外周から２列目のパッドが、接続パッド４ｂに相当する。

このような接続パッド４の構成は、伝送信号の周波数が１０ＧＨｚ以上となる高周波信号の伝送に好適である。

一方、実装ボード３では、第１の導体対である表層線路対９によって差動伝送配線構造を構成する。

実装ボード３では、パッケージ２の誘電体層６の主面６ａに対向する樹脂基板８の主面８ａに接続パッド５が設けられており、パッケージ２の接続パッド４と実装ボード３の接続パッド５とがはんだボール１２によって電気的に接続され、パッケージ２の内層線路対７を伝送する高周波信号が、接続パッド４，５およびはんだボール１２を介して表層線路対９を伝送する。

表層線路対９は、第１の信号用導体である表層線路９ａと、第２の信号用導体である表層線路９ｂが、樹脂基板８の主面８ａに、互いに結合可能に並設され、並行マイクロストリップ線路を構成する。

表層線路９ａおよび表層線路９ｂは、樹脂基板８の主面８ａ上に設けられるので、表層線路９ａが接続パッド５ａに接続するまでは、表層線路９ａおよび表層線路９ｂは、樹脂基板８の主面８ａ上で平行に延び、配線厚み同士で結合しながら高周波信号を差動伝送する。

図２に示すように、パッケージ２と実装ボード３とを上面視したときに、表層線路９ａと、内層線路７ａと内層線路７ｂとは同一直線上に配置される。さらに、接続パッド５ａと接続パッド５ｂとは、この同一直線上に配置される。また、接続パッド５から表層線路対９が伸びる方向と、接続パッド４から内層線路対７が伸びる方向とが反対方向となるように、内層線路対７、表層線路対９および接続パッド４，５を配置してパッケージ２と実装ボード３とを接続する。

接続パッド５は、樹脂基板８の主面８ａに設けられ、表層線路対９の表層線路９ａの端部に設けられた第１の実装用パッドである接続パッド５ａと、表層線路対９の表層線路９ｂの端部に設けられた第２の実装用パッドである接続パッド５ｂで構成される第１の実装用パッド対である。

図２に示すように、接続パッド５は、接続パッド５ａと接続パッド５ｂとが、表層線路９ａと表層線路９ｂの延伸方向に沿って設けられる。本実施形態では、表層線路９ａが屈曲することなく直線的に接続パッド５ａに接続しており、この表層線路９ａの延長線上に接続パッド５ａの中心と接続パッド５ｂの中心とが並ぶように設けられている。

本実施形態のように設けられた接続パッド５に表層線路９ａと表層線路９ｂを接続しようとした場合、表層線路９ｂは、接続パッド５ｂに対して少なくとも１つ以上の屈曲部を有して接続される。

本発明では、表層線路９ａおよび表層線路９ｂは、２つの配線が並設される並設領域と、２つの配線がそれぞれ接続パッド５ａと接続パッド５ｂに接続される接続領域とを有するように構成される。

本実施形態においては、並設領域である並設導体１６ａおよび並設導体１６ｂと、接続領域である接続導体１７ａおよび接続導体１７ｂとが境界線１５を境にして設けられている。

並設導体１６ａおよび並設導体１６ｂは、所定の間隔を保持しながら樹脂基板８の主面８ａ上に平行に設けられる。接続導体１７ａは、屈曲することなく、並設導体１６ａの延伸方向に沿って接続パッド５ａに直線的に接続される。接続導体１７ｂは、２つの屈曲部１８，１９を有し、さらに、境界線１５近傍においては、並設導体１６ｂに対して屈曲部２０を有して接続パッド５ｂに接続される。

屈曲部２０から屈曲部１８は、直線部２１によって接続され、屈曲部１８から屈曲部１９は、直線部２２によって接続され、屈曲部１９から接続パッド５ｂは、直線部２３によって接続される。

直線部２１は、その延伸方向が、並設導体１６ｂの延伸方向に対して角度θ１を成すように設けられ、直線部２２は、その延伸方向が、並設導体１６ｂと平行となるように設けられ、直線部２３は、その延伸方向が、直線部２２の延伸方向に対して角度θ２を成すように設けられる。

本実施形態のような配線構造では、角度θ１と角度θ２とでは逆符号で同じ角度に設定することで、接続導体１７ｂは、接続パッド５ｂに接続する。たとえば、θ１＝４５°であり、θ２＝−４５°である。

このように、接続領域である接続導体１７ａおよび接続導体１７ｂを設けることによって、表層線路９ａおよび表層線路９ｂが、接続パッド５ａと接続パッド５ｂに接続することが可能となる。

これにより、接続パッド５ａと接続パッド５ｂを、表層線路９ａと表層線路９ｂの延伸方向に沿って設けることができるので、配線密度を増大させることなく、かつ良好な差動伝送が可能となる。

前述のように、表層線路対９は、表層線路９ａと、表層線路９ｂとが、並行マイクロストリップ線路を構成する差動伝送配線構造を有するため、高周波信号の伝送時においては、表層線路９ａと、表層線路９ｂとが、結合可能に構成される必要がある。

表層線路対９が結合可能に構成されるには、表層線路９ａと、表層線路９ｂとの間に、金属などの導電性物質で構成された導体を介さずに設ければよい。たとえば、金属導体などが、表層線路９ａと、表層線路９ｂとの間に介在してしまうと、表層線路９ａと金属導体との結合、表層線路９ｂと金属導体との結合が強くなり、表層線路９ａと、表層線路９ｂとの結合が弱められてしまい、差動伝送特性が劣化してしまう。

なお、表層線路対９が結合可能に構成されるには、表層線路９ａと、表層線路９ｂとの間に誘電体を設け、この誘電体を介在して表層線路９ａと、表層線路９ｂとが互いに結合するように構成してもよい。誘電体としては、パッケージ２に用いられるセラミックスや、実装ボード３に用いられる樹脂、樹脂基板８の主面８ａに設けられるソルダレジストおよび空気などが挙げられる。

表層線路９ａと表層線路９ｂとの間を、空気以外の誘電体で埋めることによって、導体が介在することを避け、不要な結合を抑制することができるので好ましい。

表層線路対９が結合可能に構成されるには、表層線路９ａと表層線路９ｂとの間に絶縁体以外を介することなく表層線路９ａと表層線路９ｂとが直接対向させればよい。

図５は、参考となる形態の接続構造体の平面図である。
本形態は、上記の第１の実施形態と、表層線路対９の構成が異なるのみであるので、以下では表層線路対９の構成について説明し、その他の構成については説明を省略する。

表層線路対９は、第１の実施形態と同様に、表層線路９ａと表層線路９ｂが、樹脂基板８の主面８ａに、互いに結合可能に並設され、並行マイクロストリップ線路を構成する。

図５に示すように、パッケージ２と実装ボード３とを上面視したときに、表層線路９ａと、内層線路７ａと内層線路７ｂとは同一直線上に配置され、接続パッド５ａと接続パッド５ｂとは、この同一直線上に配置される。

接続パッド５は、表層線路対９の表層線路９ａの端部に設けられた接続パッド５ａと、表層線路対９の表層線路９ｂの端部に設けられた接続パッド５ｂで構成される。

図５に示すように、接続パッド５は、接続パッド５ａと接続パッド５ｂとが、表層線路９ａと表層線路９ｂの延伸方向に沿って設けられる。

本形態においては、並設領域である並設導体１６ａおよび並設導体１６ｂと、接続領域である接続導体１７ｂが境界線１５を境にして設けられている。

本形態の第１の実施形態との構成の違いは、接続導体１７ｂが１つの屈曲部を有して接続パッド５ｂに接続することである。また、表層線路９ａと接続パッド５ａとが接続する部分に、並設領域と接続領域との間の境界線１５が存在することになる。したがって、並設導体１６ａが直接接続パッド５ａに接続するので、並設導体１６ａが接続導体１７ａを兼ねることになる。

並設導体１６ａおよび並設導体１６ｂは、所定の間隔を保持しながら樹脂基板８の主面８ａ上に平行に設けられる。上記のように、並設導体１６ａは接続導体１７ａとして、接続パッド５ａに直接接続される。接続導体１７ｂは、１つの屈曲部２４を有し、境界線１５近傍においては、並設導体１６ｂと接続部２５で屈曲することなく接続される。

接続部２５から屈曲部２４は、直線部２６によって接続され、屈曲部２４接続パッド５ｂは、直線部２７によって接続される。

直線部２６は、その延伸方向が、並設導体１６ｂと一致するように設けられ、直線部２７は、その延伸方向が、並設導体１６ｂ、直線部２６の延伸方向に対して角度θ３を成すように設けられる。たとえば、θ３＝４５°である。

このように、並設導体１６ａ、接続導体１７ｂによって、表層線路９ａおよび表層線路９ｂが、接続パッド５ａと接続パッド５ｂに接続することが可能となる。

これにより、接続パッド５ａと接続パッド５ｂを、表層線路９ａと表層線路９ｂの延伸方向に沿って設けることができるので、配線密度を増大させることなく、かつ良好な差動伝送が可能となる。本形態では、屈曲部が１つであるので、差動伝送特性はさらに良好となる。

図６は、参考となる他の形態の接続構造体の平面図である。
本形態は、上記の第１および第２の実施形態と、表層線路対９の構成が異なるのみであるので、以下では表層線路対９の構成について説明し、その他の構成については説明を省略する。

表層線路対９は、第１および第２の実施形態と同様に、表層線路９ａと表層線路９ｂが、樹脂基板８の主面８ａに、互いに結合可能に並設され、並行マイクロストリップ線路を構成する。

図６に示すように、パッケージ２と実装ボード３とを上面視したときに、表層線路９ａと、内層線路７ａと内層線路７ｂとは同一直線上に配置され、接続パッド５ａと接続パッド５ｂとは、この同一直線上に配置される。

図６に示すように、接続パッド５は、接続パッド５ａと接続パッド５ｂとが、表層線路９ａと表層線路９ｂの延伸方向に沿って設けられる。

本形態の第１および第２の実施形態との構成の違いは、接続導体１７ｂが１つの屈曲部を有して接続パッド５ｂに接続することであり、接続領域では、並設領域の端部から接続パッド５までの配線長が最短となるように接続されることである。また、表層線路９ａと接続パッド５ａとが接続する部分に、並設領域と接続領域との間の境界線１５が存在することになる。したがって、並設導体１６ａが直接接続パッド５ａに接続するので、並設導体１６ａが接続導体１７ａを兼ねることになる。

並設導体１６ａおよび並設導体１６ｂは、所定の間隔を保持しながら樹脂基板８の主面８ａ上に平行に設けられる。上記のように、並設導体１６ａは接続導体１７ａとして、接続パッド５ａに直接接続される。接続導体１７ｂは、１つの屈曲部２８を有し、境界線１５近傍においては、並設導体１６ｂと接続部２９で屈曲することなく接続される。

接続部２９から屈曲部２８は、直線部３０によって接続され、屈曲部２８接続パッド５ｂは、直線部３１によって接続される。

直線部３０は、その延伸方向が、並設導体１６ｂと一致するように設けられ、直線部３１は、その延伸方向が、並設導体１６ｂ、直線部２６の延伸方向に対して角度θ４を成すように設けられる。

このとき、接続領域では、並設領域の端部から接続パッド５までの配線長、すなわち、直線部３０と直線部３１との配線長の和が最短となるのが好ましい。配線長を最短とすることで、直線部２６の延伸方向に対する角度θ４を小さくすることができる。角度θ４を小さくすることで、屈曲部２８における伝送特性の劣化をより小さく抑えることができる。

直線部３０の長さをより短くし、接続パッド５ａと直線部３１との間隔をより狭くすることで角度θ４を小さくすることができる。接続パッド５ａと直線部３１との間隔は、製造条件などによって決まるが、たとえば、２０〜１００μｍ程度である。

本形態では、たとえば、θ４＝２６．６°である。
このように、並設導体１６ａ、接続導体１７ｂによって、表層線路９ａおよび表層線路９ｂが、接続パッド５ａと接続パッド５ｂに接続することが可能となる。

これにより、接続パッド５ａと接続パッド５ｂを、表層線路９ａと表層線路９ｂの延伸方向に沿って設けることができるので、配線密度を増大させることなく、かつ良好な差動伝送が可能となる。本形態では、屈曲部が１つであり、さらに角度θ４を小さくできるので、差動伝送特性はさらに良好となる。

パッケージ２の誘電体層６は、内部に多層配線構造を実現できるものであれば、セラミックスなどの無機誘電体や樹脂などの有機誘電体を用いることができる。たとえばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）セラミックス、ムライト（３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）セラミックスもしくはガラスセラミックス等の無機材料、四フッ化エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン；ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合樹脂（エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー；ＥＴＦＥ）、あるいは四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（パーフルオロアルコキシアルカン；ＰＦＡ）等のフッ素樹脂、またはガラスエポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）、あるいはポリイミド（ＰＩ）等の樹脂材料が用いられる。また誘電体層６の形状および寸法は用途に応じて適宜設定されるが、特に厚みについては伝送信号の周波数やインピーダンス設計に応じて設定される。

内層線路対７の材料としては、高速信号伝送用途として適した金属の導体層からなり、たとえば誘電体層６の材料としてセラミックスを用いる場合、導体線路の材料として銅、モリブデン−マンガン、タングステン、もしくはモリブデン−マンガンメタライズ上にニッケルメッキおよび金メッキを被着させたもの、タングステンメタライズ上にニッケルメッキおよび金メッキを被着させたもの、窒化タンタル上にニッケル−クロム合金および金メッキを被着させたもの、またはニッケル−クロム合金上に白金、金メッキを被着させたもの等が用いられ、製造方法としては、たとえば厚膜印刷法あるいは各種の薄膜形成法、およびメッキ処理法等が工法として用いられる。各導体配線の幅や厚みは伝送信号の周波数やインピーダンス設計に応じて設定される。

実装ボード３には、本実施形態のように主に樹脂基板８が用いられるが、これに限らずパッケージ２と同様、セラミックスなどの無機誘電体や樹脂などの有機誘電体を用いることができる。

接続パッド４，５を電気的に接続する導電性部材として、本実施形態では、はんだボールを用いているが、高速信号伝送用途として適した導電性部材であれば使用することが可能である。たとえば、金、銀、銅などの金属部材を使用し、さらにその形態としてはボールに限らず、柱状、バンプ状などであってもよい。

本実施形態のパッケージ２の作製は、たとえば以下のように行う。誘電体層６がたとえばアルミナセラミックスからなる場合、まずアルミナセラミックスのグリーンシートを準備し、これに所定の打ち抜き加工を施して貫通導体１０ｃ，１１ｃを設けるための貫通孔を形成する。次に、スクリーン印刷法によってタングステンおよびモリブデンなどの導体ペーストを貫通孔に充填するとともに、導体配線、すなわち内層配線１０ａと内層配線１１ａ、ランド１０ｂとランド１１ｂとなるパターンをグリーンシートの所定の位置に印刷塗布する。次に、パターンが形成されたグリーンシートを重ねて、これを約１６００℃で焼成する。

また、実装ボード３の作製は、ＦＲ−４などのガラスエポキシ基板の表面に銅箔を貼り付けた銅貼り基板を準備し、銅箔をエッチングなど公知のパターニング技術により表層線路対９および接続パッド５をパターン形成する。

誘電体層６の接続パッド４が形成された主面６ａ、および樹脂基板８の接続パッド５が形成された主面８ａには、それぞれソルダレジスト１３，１４を設ける。

はんだボール１２を実装ボード３の接続パッド５上に載置し、パッケージ２の接続パッド４を、対応する接続パッド５に位置合わせして超音波振動、リフローなどにより接続パッド４，５とはんだボール１２とを接合する。

本発明の第１の実施形態である接続構造体１を示す斜視図である。接続構造体１を示す平面図である。接続構造体１を示す正面図である。接続構造体１を示す側面図である。参考となる形態の接続構造体１を示す平面図である。参考となる他の形態の接続構造体１を示す斜視図である。

符号の説明

１接続構造体
２パッケージ
３実装ボード
４接続パッド
７内層線路対
９表層線路対
９ａ，９ｂ表層線路
１０ａ，１１ａ内層配線
１６ａ，１６ｂ並設導体
１７ａ，１７ｂ接続導体

Claims

第１の誘電体基板と、前記第１の誘電体基板の主面に、互いに結合可能に並設される第１の信号用導体および第２の信号用導体から成る第１の導体対と、前記第１の信号用導体の端部に設けられた第１の実装用パッドおよび前記第２の信号用導体の端部に設けられた第２の実装用パッドからなる第１の実装用パッド対と、を有する第１の配線基板と、
前記第１の誘電体基板と対向する第２の誘電体基板と、前記第２の誘電体基板の内層に、互いに結合可能に設けられる第３の信号用導体および第４の信号用導体から成る第２の導体対と、前記第２の導体対を前記第１の実装用パッド対に接続するための第２の実装用パッド対と、を有する第２の配線基板と、
を接続する差動伝送用接続構造体であって、
前記第１の実装用パッド対は、前記第１の実装用パッドと前記第２の実装用パッドとが、前記第１の導体対の延伸方向に沿って順次設けられ、
前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とが並設される並設領域と、前記第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とがそれぞれ前記第１の実装用パッドと前記第２の実装用パッドとに接続される接続領域とを有し、
前記第２の信号用導体は、前記延伸方向において前記第１の実装用パッドよりも前記並設領域側に屈曲部を有する差動伝送用接続構造体。
前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体および前記第２の信号用導体との間に導体を介さずに設けられる請求項１記載の差動伝送用接続構造体。
前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体および前記第２の信号用導体との間に誘電体が設けられる請求項１記載の差動伝送用接続構造体。
前記第１の導体対は、前記第１の信号用導体および前記第２の信号用導体との間に絶縁体以外を介さずに設けられる請求項１記載の差動伝送用接続構造体。
前記第１の導体対の前記接続領域では、前記第１の信号用導体と前記第２の信号用導体とが、前記並設領域の端部から第１の実装用パッド対まで最短となるように接続される請求項１〜４のいずれか１つに記載の差動伝送用接続構造体。
前記第２の導体対は、前記第３の信号用導体と前記第４の信号用導体とが、前記第２の誘電体基板の厚み方向に並設される請求項１〜５のいずれか１つに記載の差動伝送用接続構造体。
前記第２の導体対は、前記第３の信号用導体と前記第４の信号用導体とが、延伸方向に直交する断面形状が矩形状であり、それぞれの矩形の長辺同士が対向するように並設される請求項６記載の差動伝送用接続構造体。
前記第１の導体対および前記第２の導体対を伝送する電気信号の周波数が１０ＧＨｚ以上であり、
前記第２の実装用パッド対は、前記第２の誘電体基板の前記第１の誘電体基板と対向する面の周縁に設けられるパッド群のうち、最外周のパッドと最外周から２列目のパッドとである請求項１〜７のいずれか１つに記載の差動伝送用接続構造体。