JP5337042B2 - 回路基板および電子デバイス - Google Patents

Description

本発明は、回路基板および電子デバイスに関する。本出願は、下記の米国出願に関連し、下記の米国出願からの優先権を主張する出願である。文献の参照による組み込みが認められる指定国については、下記の出願に記載された内容を参照により本出願に組み込み、本出願の一部とする。
米国特許出願第１１／８７４，９３３号 出願日 ２００７年１０月１９日

回路パターンが形成された基板を複数重ねた多層基板として、例えば特開２００７−８８０５８号公報に開示された多層基板が知られている。このような多層基板において、各基板に形成された回路間の信号の伝送は、基板を貫通して形成される層間信号配線が担う場合が多い。
特開２００７−８８０５８号公報

一方で、このような層間信号配線上を伝送される信号が、他の層間信号配線を伝送される信号と干渉する可能性がある。あるいは、このような層間信号配線上を伝送される信号が、当該層間信号配線の周囲の回路上の配線を伝送される信号と干渉する可能性がある。

そこで本発明の１つの側面においては、上記の課題を解決することのできる回路基板および電子デバイスを提供することを目的とする。この目的は請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

本発明の第１の態様によると、複数の配線層を有する回路基板であって、異なる配線層に設けられる回路パターンの間を電気的に接続する層間信号配線と、層間信号配線が貫通する配線層のうち、少なくとも一部の配線層において、層間信号配線を囲むように形成される接地プレーンとを備える回路基板が提供される。

また、第２の態様によると、回路基板と、回路基板に形成される回路素子とを備える電子デバイスであって、回路基板は、異なる配線層に形成される回路パターンの間を接続する層間信号配線と、層間信号配線が貫通するそれぞれの前記配線層において、前記層間信号配線を囲むように形成される接地プレーンとを有する電子デバイスが提供される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

マザーボード６００および回路基板１０の断面図である。 回路基板１０の層間信号配線２０１近傍の断面図である。 回路基板１０の層間信号配線２０１近傍における配線層２１の上面図である。 回路基板１０の層間信号配線２０１近傍における配線層２５の上面図である。 接地プレーン１６１に替えて接地プレーン１７１が形成された回路基板１０の層間信号配線２０１近傍における配線層２１の上面図である。 接地プレーン１６１に替えて接地プレーン１７１が形成された回路基板１０の層間信号配線２０１近傍における配線層２５の上面図である。 回路基板１０の層間信号配線２０２近傍の断面図である。 回路基板１０の層間信号配線２０３近傍の断面図である。 回路基板１０の上面側から見たときのカップラ配線５５１、５５２の位置関係を示す概略図である。 回路基板１０の回路素子５０２近傍の断面図である。

符号の説明

１０・・・回路基板、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７・・・配線層、３１、３２・・・凹部、１０１、１０２、１０５、１０６・・・回路パターン、１１１、１１２、１１３・・・信号電極、１２１、１２２、１２３・・・信号線路、１５１・・・接地電極、１６１、１６２、１６３、１７１・・・接地プレーン、２０１、２０２、２０３・・・層間信号配線、３５２、３５３、３５４、３５５・・・層間配線、３０１〜３０８、３１１、３１５、３２１、３２５、３３１・・・層間接地配線、４０１、４０２、４０３、４１１、４１３、４１４・・・接地パターン、５０１、５０２・・・回路素子、５０３、５０４・・・電極、５１１、５１２、５１３、５１４・・・端子、５５０・・・カップラ、５５１、５５２・・・カップラ配線、６００・・・マザーボード、６１０・・・電極、６２０・・・端子ボール

以下、発明の実施の形態を通じて本発明の（一）側面を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、マザーボード６００および回路基板１０の断面図である。本実施形態に係る回路基板１０は、例えば、マザーボード６００との間で高周波信号を授受するＳｉＰ（System in Package）モジュールでよく、順次積層された複数の配線層２１〜２７を有する。なお、以下の説明において、図１における配線層２１の下側の面を「回路基板１０の下面」と称し、図１における配線層２７の上側の面を「回路基板１０の上面」と称する。また、配線層２１〜２７のそれぞれにおける回路基板１０の下面側の面を「配線層２１〜２７の下面」と称し、回路基板１０の上面側の面を「配線層２１〜２７の上面」と称する。

配線層２１〜２７のそれぞれの上面には、回路パターン１０１〜１０７が設けられる。これらの回路パターン１０１〜１０７の各々は、対応する配線層２１〜２７のそれぞれの上面に形成される信号線路および接地パターン等を含む。回路基板１０は、また、回路パターン１０１〜１０７のうちの複数の回路パターンの間を電気的に接続する層間信号配線２０１、２０２、２０３を有する。

また、回路基板１０の上面には、凹部３１および凹部３２がそれぞれ異なる位置に形成される。凹部３１は、配線層２６および配線層２７の一部が面方向における同じ位置において取り除かれることにより露出する配線層２６および配線層２７の断面と、当該断面に囲まれた位置において露出する配線層２５の上面とにより形成される。

また、凹部３２は、配線層２７の一部が面方向における凹部３１が形成される位置と異なる位置において取り除かれることにより露出する配線層２７の断面と、当該断面に囲まれた位置において露出する配線層２６の上面とにより形成される。なお、凹部３１および凹部３２は、配線層２６および配線層２７の一部をエッチング処理することにより形成してもよい。

回路素子５０１は、凹部３１において露出する配線層２５の上面に配され、当該上面とともに露出する回路パターン１０５の一部と、端子５１１、５１２を介して電気的に接続される。また、回路素子５０２は、凹部３２において露出する配線層２６の上面に配され、当該上面とともに露出する回路パターン１０６の一部と、端子５１３、５１４を介して電気的に接続される。これらの回路素子５０１、５０２は、例えばＩＣ、ＬＳＩ等の能動部品またはトランジスタ、抵抗、コンデンサ等の受動部品であってよい。

図２は、回路基板１０の層間信号配線２０１近傍の断面図である。配線層２１の下面における層間信号配線２０１の近傍には、図２に示すように、信号電極１１１および接地電極１５１が形成される。信号電極１１１は、マザーボード６００に設けられる複数の電極６１０のうちの少なくとも１つと、端子ボール６２０を介して電気的に接続される。また、信号電極１１１は、層間信号配線２０１と信号線路１２１とを介して回路素子５０１の端子５１１と電気的に接続される。

接地電極１５１は、マザーボード６００に設けられる複数の電極６１０のうちの、上記信号電極１１１が接続する電極６１０とは異なる電極６１０と、端子ボール６２０を介して電気的に接続され、接地電位に保たれる。なお、接地電極１５１は、信号電極１１１の周囲に複数設けられてもよい。

配線層２５の上面には、信号線路１２１が形成される。この信号線路１２１は、回路素子５０１の端子５１１と電気的に接続される。層間信号配線２０１は、配線層２１〜２５を貫通して形成される導電性の伝送路であり、信号電極１１１と信号線路１２１との間を電気的に接続される。信号線路１２１は、例えば、マザーボード６００から端子ボール６２０、信号電極１１１および層間信号配線２０１を介して高周波信号を伝送する伝送路である。

配線層２１〜２５の上面には、それぞれ接地プレーン１６１が形成される。層間接地配線３０１は、配線層２１〜２７を貫通して形成される導電性の伝送路であり、接地電極１５１から層間信号配線２０１と平行して延伸する。この層間接地配線３０１は、配線層２１〜２５それぞれの上面に形成された接地プレーン１６１と接地電極１５１とを電気的に接続する。また、層間接地配線３０１は、その延伸する方向において、信号線路１２１と交差しない位置に設けられており、その上端は層間信号配線２０１の上端（信号線路１２１との接続部）よりも回路基板１０の上面側まで延伸する。

層間接地配線３０５は、配線層２１〜２４を貫通して形成される導電性の伝送路であり、接地電極１５１から層間信号配線２０１と平行して延伸する。この層間接地配線３０５は、配線層２１〜２５それぞれの上面に形成された接地プレーン１６１と接地電極１５１とを電気的に接続する。

また、層間接地配線３０５は、その延伸する方向において、信号線路１２１と交差する位置に設けられており、その上端は信号線路１２１が形成される配線層２５よりも回路基板１０の下面側の層まで延伸する。本例では、層間接地配線３０５は、図２に示すように、配線層２４の上面まで延伸する。したがって、層間接地配線３０５と信号線路１２１とは電気的に絶縁される。

配線層２７の上面には、接地パターン４０１が形成される。この接地パターン４０１は、層間信号配線２０１の上端が信号線路１２１と接続する接続部の上方に形成される。また、配線層２６の上面には、接地パターン４０２が形成される。この接地パターン４０２は、上記接続部の上方を除く信号線路１２１の上方に形成される。

これら接地パターン４０１、４０２は、信号線路１２１が形成される配線層２５とは異なる配線層である配線層２６、２７に当該信号線路１２１と平行に形成される。接地パターン４０１の一端は、層間接地配線３０１の上端と電気的に接続される。また、接地パターン４０１の他端は、層間接地配線３２１を介して接地パターン４０２と電気的に接続される。

このように、接地パターン４０２は、層間信号配線２０１と信号線路１２１との接続部の上方に位置する接地パターン４０１と比べて、信号線路１２１の上方において当該信号線路１２１からより近い配線層２６に形成される。すなわち、信号線路１２１における上記接続部の上方には、配線層２６、２７の２層分だけ離れて対向する接地パターン４０１が形成され、信号線路１２１における当該接続部を除く部分の上方には、配線層２６の１層分だけ離れて対向する接地パターン４０２が形成される。

これにより、上記接続部において信号線路１２１と接地パターン４０１との間に生じる容量成分を、当該接続部を除く部分において信号線路１２１と接地パターン４０２との間に生じる容量成分よりも小さくすることができる。また、信号線路１２１の下方に、さらに接地パターン４０３が形成されてもよい。この接地パターン４０３は、信号線路１２１と平行に形成されるとともに、一端が接地プレーン１６１と電気的に接続されて接地電位に保たれることが好ましい。なお、回路基板１０において、接地パターン４０１〜４０３は、それぞれ配線層２１〜２７を貫通して形成される図示しない層間接地配線を介して、接地電極１５１と電気的に接続されてもよい。

図３は、回路基板１０の層間信号配線２０１近傍を配線層２１の上面で切断した断面図である。配線層２１に形成される接地プレーン１６１は、図３に示すように、層間信号配線２０１を囲むように形成される。また、接地プレーン１６１は、層間信号配線２０１を中心とした円状の内周を有する。したがって、接地プレーン１６１と層間信号配線２０１との距離は略同一となる。

このように、層間信号配線２０１の周囲を円状に囲む接地プレーン１６１が配線層２１の上面に形成されることにより、層間信号配線２０１を伝送される信号のノイズが回路パターン１０１上の信号線路等に伝播しにくくなる。なお、配線層２１の上面に形成される接地プレーン１６１は、層間信号配線２０１および他の信号配線の周囲を除く配線層２１の上面全体に形成されてもよい。

また、配線層２２〜２５それぞれの上面にも、層間信号配線２０１の周囲を囲む接地プレーン１６１が形成される。したがって、層間信号配線２０１を伝送される信号のノイズが回路パターン１０２〜１０５上の信号線路等に伝播しにくくなる。なお、配線層２２〜２４の上面に形成される接地プレーン１６１は、層間信号配線２０１および他の信号配線の周囲を除く配線層２２〜２４の上面全体に形成されてもよい。また、この場合、配線層２４の上面に形成される接地プレーン１６１が接地パターン４０３を含んでよい。また、配線層２５の上面に形成される接地プレーン１６１は、図４に示すように、信号線路１２１の両側を除く層間信号配線２０１の周囲を囲むように形成される。

また、配線層２１〜２５それぞれの上面に形成される接地プレーン１６１は、図２に示した層間接地配線３０１、３０５を含む８本の層間接地配線３０１〜３０８と電気的に接続される。これらの層間接地配線３０１〜３０８は、いずれも接地プレーン１６１と接地電極１５１とを電気的に接続する。なお、層間信号配線２０１に対応して配される層間接地配線の本数は、本例のように８本に限られず、接地プレーン１６１と接地電極１５１との電位差をより小さくするべく本数を増やしてもよい。

このように、層間信号配線２０１および信号線路１２１を含む伝送線路は、当該伝送線路の近傍に設けられる複数の接地プレーン１６１、層間接地配線３０１〜３０８、および接地パターン４０１〜４０３によりシールドされる。これにより、層間信号配線２０１および信号線路１２１を含む伝送線路を伝送される信号のノイズが回路パターン１０１〜１０７上の信号線路等に伝播しにくくなる。

なお、回路基板１０において、配線層２１〜２４の上面における層間信号配線２０１の周囲には、図３に示す接地プレーン１６１に替えて、図５に示す接地プレーン１７１が形成されてもよい。また、配線層２５の上面における層間信号配線２０１の周囲には、図４に示す接地プレーン１６１に替えて、図６に示す接地プレーン１７１が形成されてもよい。接地プレーン１７１は、図５から図６に示すように、接地プレーン１６１と同様に層間信号配線２０１を囲むように形成されるが、接地プレーン１６１とは異なり、層間信号配線２０１を対角線の中心とした四角形状の内周を有する。

回路基板１０の配線層２１〜２５それぞれの上面にこのような接地プレーン１７１が形成されることにより、層間信号配線２０１を伝送される信号のノイズが回路パターン１０１〜１０５上の信号線路等に伝播しにくくなる。また、層間信号配線２０１と接地プレーン１７１との間に生じる容量成分を、層間信号配線２０１と上記の接地プレーン１６１との間に生じる容量成分よりも小さくすることができる。

なお、回路基板１０の配線層２１〜２５それぞれの上面に上記の接地プレーン１７１が形成される場合、回路基板１０の下面において、おける層間接地配線３０１〜３０８の下端に対応する位置を含んで信号電極１１１を囲む四角形の辺上に、複数の接地電極１５１が設けられてもよい。

図７は、回路基板１０の層間信号配線２０２近傍の断面図である。図７において、図２を参照して説明した構成と同じ構成については同じ符号を付して説明を一部省略する。配線層２１の下面における層間信号配線２０２の近傍には、図７に示すように、信号電極１１２および接地電極１５１が形成される。信号電極１１２は、マザーボード６００に設けられる複数の電極６１０のうちの少なくとも１つと、端子ボール６２０を介して電気的に接続される。

配線層２６の上面には、信号線路１２２が形成される。この信号線路１２２は、回路素子５０２の端子５１４と電気的に接続される。層間信号配線２０２は、配線層２１〜２６を貫通して形成され、信号電極１１２と信号線路１２２との間を電気的に接続する。信号線路１２２は、例えば、マザーボード６００からの高周波信号またはマザーボード６００への高周波信号を端子ボール６２０、信号電極１１２および層間信号配線２０２を介して伝送する伝送路である。

配線層２１〜２６の上面には、それぞれ接地プレーン１６２が形成される。接地プレーン１６２の各々は、上記の接地プレーン１６１と同様の形状を有し、層間信号配線２０２の周囲を円形に囲む。なお、配線層２１〜２６の上面には、接地プレーン１６２に替えて、上記の接地プレーン１７１が形成されてもよい。層間接地配線３１１は、配線層２１〜２７を貫通して形成され、接地電極１５１から層間信号配線２０２と平行して延伸する。この層間接地配線３１１は、配線層２１〜２６それぞれの上面に形成された接地プレーン１６２と接地電極１５１とを電気的に接続する。また、層間接地配線３１１は、その延伸する方向において、信号線路１２２と交差しない位置に設けられており、その上端は層間信号配線２０２の上端よりも回路基板１０の上面側まで延伸する。

層間接地配線３１５は、配線層２１〜２５を貫通して形成され、接地電極１５１から層間信号配線２０２と平行して延伸する。この層間接地配線３１５は、配線層２１〜２４それぞれの上面に形成された接地プレーン１６２と接地電極１５１とを電気的に接続する。また、層間接地配線３１５は、その延伸する方向において、信号線路１２２と交差する位置に設けられており、その上端は信号線路１２２が設けられる配線層２６よりも回路基板１０の下面側まで延伸する。本例では、層間接地配線３１５は、図７に示すように、配線層２５の上面まで延伸する。したがって、層間接地配線３１５と信号線路１２２とは電気的に絶縁される。

なお、層間信号配線２０２の周囲には、上記の層間信号配線２０１と同様に、層間接地配線３１１、３１５を含む複数の（例えば８本の）層間接地配線が配される。また、これら複数の層間接地配線は、いずれも接地プレーン１６２と接地電極１５１とを電気的に接続する。

配線層２７の上面には、接地パターン４１１が形成される。この接地パターン４１１は、信号線路１２２の上方において当該信号線路１２２と平行に形成され、一端が層間接地配線３１１の上端と電気的に接続される。また、信号線路１２２の下方に、さらに接地パターン４１３が形成されてもよい。接地パターン４１３は、本実施形態において配線層２５の上面に形成される。なお、接地パターン４１３は、信号線路１２２と平行に形成されるともともに、一端が接地プレーン１６２と電気的に接続されて接地電位に保たれる。

このように、回路基板１０は、信号線路１２２が形成される配線層２６を挟んだ両側の配線層２５および配線層２７のそれぞれに、当該信号線路１２２と平行に形成される接地パターン４１１および接地パターン４１３を有する。また、回路基板１０は、信号線路１２２と接地パターン４１１との間に設けられ、当該信号線路１２２と層間配線３５２を介して電気的に接続される電極５０３と、信号線路１２２と接地パターン４１３との間に設けられ、当該信号線路１２２と層間配線３５３を介して電気的に接続される電極５０４とをさらに有する。

このような電極５０３および電極５０４を設けることにより、信号線路１２２と接地パターン４１１および接地パターン４１３との間に、所定容量のコンデンサを設けることができる。これらのコンデンサは、例えばローパスフィルタ（ＲＣ積分回路）等に用いることができる。なお、回路基板１０において、接地パターン４１１、４１３は、それぞれ配線層２１〜２７を貫通して形成される図示しない層間接地配線を介して、接地電極１５１と電気的に接続されてもよい。

図８は、回路基板１０の層間信号配線２０３近傍の断面図である。図８において、図２を参照して説明した構成と同じ構成については同じ符号を付して説明を一部省略する。配線層２１の下面における層間信号配線２０３の近傍には、図８に示すように、信号電極１１３および接地電極１５１が形成される。信号電極１１３は、マザーボード６００に設けられる複数の電極６１０のうちの少なくとも１つと、端子ボール６２０を介して電気的に接続されるとともに、層間信号配線２０３の一端と電気的に接続される。

配線層２１〜２３の上面には、それぞれ接地プレーン１６３が形成される。接地プレーン１６３の各々は、上記の接地プレーン１６１、１６２と同様の形状を有し、層間信号配線２０３の周囲を円形に囲む。なお、配線層２１〜２３の上面には、接地プレーン１６３に替えて、上記の接地プレーン１７１が形成されてもよい。

層間接地配線３２１は、配線層２１〜２３を貫通して形成され、接地電極１５１から層間信号配線２０３と平行して延伸する。この層間接地配線３２１は、配線層２１〜２３それぞれの上面に形成された接地プレーン１６３と接地電極１５１とを電気的に接続する。層間接地配線３２５は、配線層２１、２２を貫通して形成され、接地電極１５１から層間信号配線２０３と平行して延伸する。この層間接地配線３２５は、配線層２１、２２それぞれの上面に形成された接地プレーン１６３と接地電極１５１とを電気的に接続する。

なお、層間信号配線２０３の周囲には、上記の層間信号配線２０１、２０２と同様に、層間接地配線３２１、３２５を含む複数の（例えば８本の）層間接地配線が配される。また、これら複数の層間接地配線は、いずれも接地プレーン１６３と接地電極１５１とを電気的に接続する。

配線層２５の上面には、信号線路１２３が形成される。この信号線路１２３は、回路素子５０１の端子５１２と、配線層２５を貫通して形成される層間配線３５４とを電気的に接続する。配線層２３の上面には、カップラ配線５５２が形成され、また、配線層２３と隣接する配線層２４の上面には、カップラ配線５５１が形成される。これらのカップラ配線５５１、５５２は、カップラ５５０を形成する。

図９は、回路基板１０の上面側から見たときのカップラ配線５５１、５５２の位置関係を示す概略図である。カップラ５５０における２本のカップラ配線５５１、５５２は、配線層２４を挟んで形成されており、当該配線層２４の厚さ方向について互いに対向した部分を有する。また、カップラ配線５５１とカップラ配線５５２とは、当該対向した部分を含む全ての部分において互いに絶縁される。

カップラ配線５５１の一端（例えば図９の右上の線路端）は、層間配線３５４と電気的に接続される。また、カップラ配線５５１の他端（例えば図９の左上の線路端）は、配線層２４の上面に形成された図示しない信号線路と電気的に接続される。カップラ配線５５２の一端（例えば図９の右下の線路端）は、層間信号配線２０３と電気的に接続される。また、カップラ配線５５２の他端（例えば図９の左下の線路端）は、配線層２３の上面に形成された図示しない信号線路と電気的に接続される。

このようなカップラ配線５５１およびカップラ配線５５２を有するカップラ５５０において、カップラ配線５５２上を当該カップラ配線５５２の上記一端側から上記他端側へ信号が伝送された場合、電磁結合により、当該信号の強度相関信号がカップラ配線５５１上に生じる。この強度相関信号は、カップラ配線５５１の上記一端から出力される。

したがって、カップラ５５０は、例えばマザーボード６００に設けられる電極６１０から、端子ボール６２０、信号電極１１３および層間信号配線２０３を介してカップラ配線５５２に信号が与えられると、当該信号に対する強度相関信号が層間配線３５４および信号線路１２３を介して回路素子５０１の端子５１２に与えられる。

図１０は、回路基板１０の回路素子５０２近傍の断面図である。図１０において、図２を参照して説明した構成と同じ構成については同じ符号を付して説明を一部省略する。上記のように、配線層２６の上面には、回路素子５０２が配されるとともに、回路素子５０２の端子５１３、５１４と電気的に接続される回路パターン１０６が設けられる。

回路パターン１０６が設けられる配線層２６とは異なる配線層２５の上面には、接地パターン４１３が、回路パターン１０６の信号線路１２２と平行に形成される。また、接地パターン４１３が形成される配線層２５よりも回路素子５０２から遠い配線層２４の上面には、接地パターン４１４が、回路素子５０２の下面と対向するように形成される。この接地パターン４１４は、配線層２５を貫通して形成される層間配線３５５を介して接地パターン４１３と電気的に接続される。したがって、接地パターン４１３が上記のように接地電位に保たれることから、接地パターン４１４も接地電位に保たれる。なお、接地パターン４１４は、配線層２１〜２４を貫通して形成される層間接地配線３３１を介して接地電極１５１と電気的に接続されてもよい。

このように、回路素子５０２の下面と対向する位置に形成される接地パターン４１４を、当該位置以外の位置に形成される接地パターン４１３よりも回路素子５０２から離すことにより、回路素子５０２の端子５１３、５１４あるいは回路素子５０２と接地パターン４１４との間に生じる容量成分をより小さくすることができる。

また、回路パターン１０６において、回路素子５０２の端子５１３、５１４と電気的に接続される接続点近傍の信号線路を当該接続点以外の部分よりも細くした場合、当該接続点において信号線路の誘導成分が増加する。ここで、回路素子５０２と接地パターン４１４との間に生じる容量成分を、上記誘導成分により打ち消し、信号線路１２２から回路素子５０２までのインピーダンスを均一に保つことができる。

以上において説明した回路基板１０において、層間信号配線、層間接地配線、および、層間配線は、例えば配線層を貫通するビア（Ｖｉａ）であってよい。回路基板１０は、例えば半導体チップ等の複数の電子部品がモジュール化されたＳｉＰ（Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｐａｃｋａｇｅ）であってよい。また、回路基板１０は、それ自体が複数の電子部品が実装されるプリント基板であってもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

上記説明から明らかなように、本発明の（一）実施形態によれば、複数の配線層を有する回路基板、および当該回路基板と回路素子とを備える電子デバイスを実現することができる。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

Claims (20)

1. 複数の積層された配線層を有する回路基板であって、
   異なる配線層に設けられる複数の回路パターンの間を電気的に接続する層間信号配線と、
   前記層間信号配線が貫通する複数の前記配線層において、前記層間信号配線を囲むように形成される複数の接地プレーンと
   前記層間信号配線と平行して延伸し、前記複数の接地プレーンを電気的に接続する複数の層間接地配線と、
   を備え、
   前記層間信号配線の上端は、第１の回路パターンに電気的に接続され、
   前記層間信号配線に対応する複数の前記層間接地配線のうち、第１の層間接地配線は、前記層間信号配線の上端よりも前記回路基板の下面側まで延伸し、
   前記層間信号配線に対応する複数の前記層間接地配線のうち、当該層間信号配線に対して前記第１の層間接地配線とは逆側に設けられた第２の層間接地配線は、前記第１の回路パターンが設けられる配線層よりも前記回路基板の上面側まで延伸し、
   前記第１の回路パターンが設けられる前記配線層とは異なる前記配線層に当該第１の回路パターンの一部と重なるように平行に形成され、一端が前記第２の層間接地配線の上端と電気的に接続される第１の接地パターンと、
   前記第１の回路よりも前記回路基板の上面側の配線層であって前記第１の接地パターンよりも前記第１の回路パターンに近い配線層に、当該第１の回路パターンの他の一部と重なるように平行に形成され、且つ、前記第１の接地パターンの他端と電気的に接続される第２の接地パターンと
   を更に備える
   回路基板。
2. 前記層間接地配線の下端は、前記回路基板の下面に設けられた接地電極と電気的に接続され、当該層間接地配線は、前記接地電極から前記層間信号配線と平行して延伸する
   請求項１に記載の回路基板。
3. 前記回路基板の下面に設けられ、前記層間信号配線の下端が接続される信号電極を更に備え、
   前記接地電極は、前記回路基板の下面において、前記信号電極を囲む四角形の辺上に複数設けられる、
   請求項２に記載の回路基板。
4. 前記第１の層間接地配線は、前記第１の回路パターンが設けられる前記配線層よりも前記回路基板の下面側まで延伸する
   請求項１から３のいずれか１項に記載の回路基板。
5. 前記第１の回路パターンが設けられる前記配線層と同一の前記配線層に形成され、当該第１の回路パターンと電気的に接続される回路素子と、
   前記回路パターンが設けられる前記配線層とは異なる前記配線層に当該回路パターンと平行に形成される第３の接地パターンと、
   前記第３の接地パターンが形成される前記配線層よりも前記回路素子から遠い前記配線層に形成され、且つ、前記第３の接地パターンと電気的に接続される第４の接地パターンと
   を更に備える請求項１から４のいずれか１項に記載の回路基板。
6. 複数の積層された配線層を有する回路基板であって、
   異なる配線層に設けられる複数の回路パターンの間を電気的に接続する層間信号配線と、
   前記層間信号配線が貫通する前記配線層のうち、少なくとも一部の前記配線層において、前記層間信号配線を囲むように形成される接地プレーンと
   複数の端子を有し、第１の回路パターンが設けられる配線層と同一の配線層に形成され、当該第１の回路パターンと前記複数の端子を介して電気的に接続される回路素子と、
   を備え、
   前記接地プレーンは、
   前記第１の回路パターンが設けられる前記配線層とは異なる前記配線層に当該第１の回路パターンと重なるように平行に形成される第３の接地パターンと、
   前記第１の回路パターンに対して前記第３の接地パターンと同じ側であって前記第３の接地パターンが形成される前記配線層よりも前記回路素子から遠い前記配線層に当該回路素子の一の面と対向するように形成され、且つ前記第３の接地パターンと電気的に接続される第４の接地パターンと
   を有し、
   前記第１の回路パターンにおいて、前記複数の端子と電気的に接続される接続点近傍の信号線路が、当該接続点以外の部分よりも細い、回路基板。
7. 異なる前記配線層に形成される前記接地プレーンを電気的に接続する層間接地配線を更に備える
   請求項６に記載の回路基板。
8. 前記層間接地配線の下端は、前記回路基板の下面に設けられた接地電極と電気的に接続され、当該層間接地配線は、前記接地電極から前記層間信号配線と平行して延伸する
   請求項７に記載の回路基板。
9. 前記回路基板の下面に設けられ、前記層間信号配線の下端が接続される信号電極を更に備え、
   前記接地電極は、前記回路基板の下面において、前記信号電極を囲む四角形の辺上に複数設けられる、
   請求項８に記載の回路基板。
10. 一の前記層間信号配線に対応する前記層間接地配線を複数備え、
    一の前記層間信号配線に対応する複数の前記層間接地配線のうち、少なくとも一つの前記層間接地配線は、一の前記層間信号配線の上端よりも前記回路基板の下面側まで延伸する
    請求項８または９に記載の回路基板。
11. 一の前記層間信号配線の上端は、前記第１の回路パターンに電気的に接続され、
    一の前記層間信号配線に対応する複数の前記層間接地配線のうち、前記第１の回路パターンよりも前記回路基板の下面側において延伸する第１の層間接地配線は、当該第１の回路パターンが設けられる前記配線層よりも前記回路基板の下面側まで延伸する
    請求項１０に記載の回路基板。
12. 一の前記層間信号配線に対応する複数の前記層間接地配線のうち、少なくとも一つの前記層間接地配線は、一の前記層間信号配線の上端よりも前記回路基板の上面側まで延伸する
    請求項１１に記載の回路基板。
13. 一の前記層間信号配線に対応する複数の前記層間接地配線のうち、当該層間信号配線に対して前記第１の層間接地配線とは逆側に設けられた第２の層間接地配線は、前記回路パターンが設けられる前記配線層よりも前記回路基板の上面側まで延伸する
    請求項１２に記載の回路基板。
14. 前記第１の回路パターンが設けられる前記配線層とは異なる前記配線層に当該第１の回路パターンと平行に形成され、一端が前記第２の層間接地配線の上端と電気的に接続される第１の接地パターンと、
    前記第１の接地パターンよりも前記第１の回路パターンに近い前記配線層に前記第１の回路パターンと平行に形成され、且つ、前記第１の接地パターンの他端と電気的に接続される第２の接地パターンと
    を更に備える請求項１３に記載の回路基板。
15. 前記配線層における前記接地プレーンの内周は、前記層間信号配線を中心とした円状である
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の回路基板。
16. 前記接地プレーンが形成される前記配線層のそれぞれにおいて、前記接地プレーンと前記層間信号配線との距離は略同一である
    請求項１５に記載の回路基板。
17. 前記配線層における前記接地プレーンの内周は、前記層間信号配線を囲む四角形状である
    請求項１から１４のいずれか１項に記載の回路基板。
18. 前記回路基板の下面に設けられ、一の前記層間信号配線の下端が接続される信号電極と、
    一の前記配線層に形成される第１のカプラ配線と、
    一の前記配線層と隣接する前記配線層に形成される第２のカプラ配線とを更に備え、
    前記第１のカプラ配線は、前記信号電極から一の前記層間信号配線を介して信号を受け取り、前記第２のカプラ配線は、前記第１のカプラ配線が受け取った前記信号の少なくとも一部を前記第１のカプラ配線から受け取り、一の前記層間信号配線とは異なる前記層間信号配線を介して出力する
    請求項１から１７のいずれか１項に記載の回路基板。
19. 前記第１の回路パターンが設けられる前記配線層を挟んだ両側の前記配線層のそれぞれに、当該第１の回路パターンと平行に形成される接地パターンと、
    前記第１の回路パターンと前記接地パターンの一方との間に設けられ、前記第１の回路パターンと電気的に接続される第１の電極と、
    前記第１の回路パターンと前記接地パターンの他方との間に設けられ、前記第１の回路パターンと電気的に接続される第２の電極と
    を更に備える請求項１から１８のいずれか１項に記載の回路基板。
20. 請求項１から１９のいずれか１項に記載の回路基板を有する電子デバイス。

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