JP5533881B2 - 電子装置及びノイズ抑制方法 - Google Patents

Description

本発明は、互いに重なる２つの配線基板を有する電子装置及びノイズ抑制方法に関する。

コンピュータ等に代表される電子機器の多くは、複数の配線基板を用いて構成されている。例えば大規模集積回路（LSI：Large Scale Integration）等の半導体装置は、通常、専用の配線基板であるパッケージ配線基板に搭載された形態でマザーボード等に実装される。近年の半導体装置の高周波化に伴い、高周波回路から発生する電磁雑音が電子機器内部の他の電子回路に電磁干渉し、電子機器の動作に支障をきたすケースが見られるようになった。

一方、近年はメタマテリアルの一種であるＥＢＧ（Electromagnetic Band Gap）の開発が進んでいる。ＥＢＧは、誘電体または金属等を二次元または三次元で周期的に配置した構造をとることにより、その内部または平面上で特定周波数帯の電磁波の伝搬を抑制するバンドギャップを形成するものである。

例えば特許文献１には、多層配線構造を有するマザーボードの内部にＥＢＧパターンを設けることにより、マザーボードのコネクタ間で干渉が生じることが抑制できる、と記載されている。

また特許文献２には、インターポーザにおいて半導体装置の下方に位置する領域にＥＢＧ構造を設けることが記載されている。

特開２００６−３０２９８６号公報 特開２００８−２７０３６３号公報

Shahrooz Shahparnia et al, IEEE TRANSACTIONS ON ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY, VOL.46, NO.4, NOVEMBER 2004 Shawn D. Rogers, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL.53, NO.8, AUGUST 2005

マザーボードとパッケージ配線基板など、互いに重なる２つの配線基板間の接続は、これら２つの配線基板の間に設けられた接続端子で行われることが多い。このような場合において、接続端子を伝達する信号によって、接続端子からノイズが発生することがある。しかし上記した文献に記載のＥＢＧは、配線基板の内部に形成されている。このため、接続端子から発生するノイズのように、互いに重なる２つの配線基板の間の空間を伝播するノイズを遮断することはできなかった。

本発明の目的は、互いに重なる２つの配線基板の間の空間を伝播するノイズを遮断することができる電子装置及びノイズ抑制方法を提供することにある。

本発明によれば、第１配線基板と、
前記第１配線基板に接続している第２配線基板と、
を備え、
前記第１配線基板は第１導体を有し、
前記第２配線基板は、前記第１導体と対向する領域に少なくとも一部が形成されている第２導体を有し、
前記第２導体を用いて、導体の繰り返し構造が形成されており、
前記第２導体は、前記第２配線基板が有する他の導体層から電気的に独立している電子装置が提供される。

本発明によれば、電気部品が実装される第１配線基板に第１導体を設け、
前記第１配線基板及び前記電気部品が実装される第２配線基板のうち前記第１導体に対向する領域の少なくとも一部に第２導体を設け、
前記第１導体及び前記第２導体の少なくとも一方に、繰り返し構造を持たせることにより、前記第１導体及び前記第２導体を用いてＥＢＧ（Electromagnetic Band Gap）構造の少なくとも一部を形成して、前記第１配線基板と前記第２配線基板の間の空間においてノイズが伝播することを抑制するノイズ抑制方法が提供される。

本発明によれば、互いに重なる２つの配線基板の間の空間を伝播するノイズを遮断することができる。

上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。

（ａ）は第１の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は(ａ)のＡ−Ａ´断面から下を見た図であり、（ｃ）は (ａ)のＡ−Ａ´断面から上を見た図である。 第２の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第３の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第４の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 (ａ)は第５の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した電子装置をＡ−Ａ´断面から下に見た図である。 （ａ）は第６の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の電子装置に用いた補助接続部材の構成を示す斜視図であり、（ｃ）は補助接続部材の変形例を示す斜視図である。 （ａ）は第７の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の電子装置に用いたソケットの接続部の構成を示す図であり、（ｃ）及び（ｄ）は接続部の変形例を示す図である。 （ａ）は第８の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の電子装置に用いたソケットの接続部の構成を示す図であり、（ｃ）〜（ｇ）は接続部の変形例を示す図である。 第９の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１０の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１１の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１２の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１３の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１４の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１５の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１６の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１７の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 第１８の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 本実施形態におけるＥＢＧ構造体の構成を模式的に示す斜視図である。 第１９の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 （ａ）は図２０のＡ−Ａ´断面から下を見た図であり、（ｂ）は図２０のＡ−Ａ´断面から上を見た図である。 第１９の実施形態における第２配線の変形例を示す図である。 第１９の実施形態における第３配線の変形例を示す図である。 第２０の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。 図２４のＡ−Ａ´断面から下を見た図である。 第２１の実施形態に係る電子装置の構成の要部を示す図である。 第２２の実施形態に係る電子装置の構成の要部を示す図である。 第２３の実施形態に係る電子装置の構成の要部を示す図である。 第２４の実施形態に係る電子装置の構成の要部を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１（ａ）は、第１の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。図１（ｂ）は、図１(ａ)のＡ−Ａ´断面から下を見た図であり、マザーボード２００の表面の構成を示している。図１（ｃ）は、図１(ａ)のＡ−Ａ´断面から上を見た図であり、パッケージ配線基板３００の表面の構成を示している。

この電子装置は、パッケージ１００及びマザーボード２００を備える。パッケージ１００は、パッケージ配線基板３００及び半導体チップ１０を備える。半導体チップ１０は電子部品の一例であり、パッケージ配線基板３００に実装されている。本図に示す例では、半導体チップ１０はパッケージ配線基板３００にフリップチップ実装されているが、他の実装形式により実装されていても良い。マザーボード２００には、パッケージ１００が実装されている。パッケージ配線基板３００は第１配線基板の一例であり、マザーボード２００は第２配線基板の一例である。

パッケージ配線基板３００は第１導体としての第１導体パターン３１０を有しており、マザーボード２００は第２導体としての第２導体パターン２１０を有している。第２導体パターン２１０は、第１導体パターン３１０の少なくとも一部に対向する領域、すなわち平面視において第１導体パターン３１０と少なくとも一部が重なる領域に形成されている。そして第１導体パターン３１０及び第２導体パターン２１０の少なくとも一方を用いて、導体の繰り返し構造が形成されている。本実施形態では、第１導体パターン３１０及び第２導体パターン２１０は、少なくとも一方は、互いに対向している領域に繰り返し構造、例えば周期構造を有している。そして第１導体パターン３１０及び第２導体パターン２１０は、ＥＢＧ（Electromagnetic Band Gap）構造体２０の少なくとも一部を構成している。そして第２導体パターン２１０は、マザーボード２００が有する他の導体から電気的に独立している。本実施形態では、第２導体パターン２１０は、マザーボード２００が有する他の導体とは直接接続していない。

本図に示す例では、第１導体パターン３１０はシート状の導体パターンであり、第２導体パターン２１０は、互いに離間している複数の島状の導体パターンである。そして第２導体パターン２１０の島状の導体パターンは、それぞれ補助接続部材４１０を介して第１導体パターン３１０に接続している。補助接続部材４１０は一端にヘッダーを有するピンである。このヘッダーは例えば円形や矩形の導体パターンになっており、パッケージ配線基板３００の第１導体パターン３１０にハンダ３０を用いて接続されている。なお補助接続部材４１０の他端はハンダ３２を用いて第２導体パターン２１０の中心に接続されている。そして複数の第２導体パターン２１０は、補助接続部材４１０及び第１導体パターン３１０を介して互いに導通している。

またマザーボード２００は、第２導体パターン２１０の一つ下の配線層に、導体パターン２３０を有している。導体パターン２３０は、グラウンドプレーン及び電源プレーンの一方、例えばグラウンドプレーンであり、平面視において第２導体パターン２１０が形成されている領域に延在している。

本図に示す例では、パッケージ配線基板３００は外部接続端子３２０を有しており、マザーボード２００は外部接続端子２２０を有している。外部接続端子３２０は、例えば電極パッドであり、パッケージ配線基板３００のうちマザーボード２００に対向する面３０２に形成されている。外部接続端子２２０は、例えば電極パッドであり、マザーボード２００のうちパッケージ配線基板３００に対向する面２０２に形成されている。外部接続端子２２０，３２０は、接続部材４００により互いに接続されている。そして平面視においてＥＢＧ構造体２０は、外部接続端子２２０，３２０及び接続部材４００を取り囲むように形成されている。

第２導体パターン２１０及び外部接続端子２２０はそれぞれ複数形成されている。そして第１導体パターン３１０は面３０２に形成されており、外部接続端子３２０と同一の導体層を用いて形成されている。また第２導体パターン２１０は面２０２に形成されており、外部接続端子２２０と同一の導体層により形成されている。

第２導体パターン２１０及び外部接続端子２２０は、同一の格子を構成するように配置されている。すなわち第２導体パターン２１０の配置周期と外部接続端子２２０の配置周期は同一であり、かつ外部接続端子２２０に最も近い第２導体パターン２１０と外部接続端子２２０の間隔は、外部接続端子２２０の相互間隔に等しい。第２導体パターン２１０は外部接続端子２２０と平面形状が同じであり、例えば正方形である。

接続部材４００は補助接続部材４１０と同様のピンであり、一端側のヘッダー部分がパッケージ配線基板３００の外部接続端子３２０にハンダ３０を用いて接続されており、他端がハンダ３２を用いて外部接続端子２２０の中心に接続されている。接続部材４００の形状と補助接続部材４１０の形状は、互いに等しい。

パッケージ配線基板３００の外部接続端子３２０は、パッケージ配線基板３００の内部配線やビアを介して、半導体チップ１０に接続している。このため半導体チップ１０は、パッケージ配線基板３００の内部配線、ビア、及び外部接続端子３２０、並びに接続部材４００を介してマザーボード２００の外部接続端子２２０に接続している。半導体チップ１０は、電源ライン、グラウンドライン、及び信号ラインそれぞれがマザーボード２００に接続している。

パッケージ配線基板３００及びマザーボード２００はそれぞれ多層配線基板であり、誘電層及び導体層を交互に積層することにより形成されている。そしてパッケージ配線基板３００に形成されたシート状の第１導体パターン３１０は、パッケージ配線基板３００の多層配線（第１導体パターン３１０より一層内側の導体パターン３１１を含む）及びビア、並びに外部接続端子３２０、接続部材４００、及び外部接続端子２２０を介して、マザーボード２００の電源プレーン及びグラウンドプレーンのうち、上記した導体パターン２３０とは逆の種類、例えば電源プレーンに接続している。ただし第１導体パターン３１０は、マザーボード２００の電源プレーン及びグラウンドプレーンのうち、上記した導体パターン２３０が接続しているプレーンと同じ種類のプレーンに接続しても良い。またマザーボード２００に形成された第２導体パターン２１０は、接続部材４００以外の導電体には接続していない。

なお、パッケージ配線基板３００の面３０２にはレジスト層３０４が形成されており、マザーボード２００の面２０２にはレジスト層２０４が形成されている。レジスト層３０４は、外部接続端子３２０及び第１導体パターン３１０を露出するための開口３０５を有しており、レジスト層２０４は外部接続端子２２０及び第２導体パターン２１０を露出するための開口２０５を有している。

ＥＢＧ構造体２０は、パッケージ配線基板３００とマザーボード２００の間隔、並びに島状の第２導体パターン２１０の大きさ、配列、マザーボード２００の材料、及び第２導体パターン２１０と導体パターン２３０の間隔によって各容量の大きさが制御され、補助接続部材４１０の材料、長さ、及び太さによってインダクタンス成分が制御される。パッケージ配線基板３００とマザーボード２００の間隔は、接続部材４００及び補助接続部材４１０の形状によって制御することができる。これらを調節することにより、ＥＢＧ構造体２０のバンドギャップ帯を調節することができる。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態においてＥＢＧ構造体２０はいわゆるマッシュルーム型のＥＢＧであり、その単位セル５０は、島状の第２導体パターン２１０、補助接続部材４１０、シート状の第１導体パターン３１０及び導体パターン２３０のうち島状の第２導体パターン２１０に対向している領域により構成される。詳細には、導体パターン２３０が上側の導体プレーンに相当し、第１導体パターン３１０が下側の導体プレーンに相当する。また補助接続部材４１０がマッシュルームのインダクタンス部分に相当し、第２導体パターン２１０がマッシュルームのヘッド部分に相当している。そして単位セル５０が繰返し、例えば周期的に配列されることにより、ＥＢＧ構造体２０が形成される。

このような構成において、第２導体パターン２１０と導体パターン２３０の間で容量が形成されることにより、導体パターン２３０と第１導体パターン３１０の間をノイズが伝播することを抑制する。第２導体パターン２１０はマザーボード２００に形成され、第１導体パターン３１０はパッケージ配線基板３００に形成されている。このため、ＥＢＧ構造体２０はマザーボード２００とパッケージ配線基板３００の間の空間に形成されていることになる。従って、この空間内をノイズが伝播して外部に放射されることが抑制される。

このノイズの発生源としては、例えば接続部材４００がある。接続部材４００から放射されるノイズの周波数が、ＥＢＧ構造体２０のバンドギャップに含まれるようにＥＢＧ構造体２０を設計すると、接続部材４００から放射されたノイズがパッケージ１００とマザーボード２００の間の空間から漏れることが抑制される。

また本実施形態では、第１導体パターン３１０はパッケージ配線基板３００のうちマザーボード２００に対向する面３０２に形成されている。このため、第１導体パターン３１０と第２導体パターン２１０の距離を狭くして、ＥＢＧ構造体２０の容量成分を大きくすることができる。特に本実施形態では、第２導体パターン２１０もマザーボード２００のうちパッケージ配線基板３００に対向する面２０２に形成されているため、第１導体パターン３１０と第２導体パターン２１０の距離をさらに狭くして、ＥＢＧ構造体２０の容量成分をさらに大きくすることができる。

なお本実施形態において、パッケージ配線基板３００とマザーボード２００の間に樹脂を注入しても良い。この場合、この樹脂の材質を調節することにより、ＥＢＧ構造体２０が有する容量の大きさを調節することができる。

また「繰り返し」単位セル５０を配置する場合、互いに隣り合う単位セル５０において、同一のビアや接続部材の間隔（中心間距離）が、ノイズとして想定している電磁波の波長λの１／２以内となるようにするのが好ましい。また「繰り返し」には、いずれかの単位セル５０において構成の一部が欠落している場合も含まれる。また単位セル５０が２次元配列を有している場合には、「繰り返し」には単位セル５０が部分的に欠落している場合も含まれる。また「周期的」には、一部の単位セル５０において構成要素の一部がずれている場合や、一部の単位セル５０そのものの配置がずれている場合も含まれる。すなわち厳密な意味での周期性が崩れた場合においても、単位セル５０が繰り返し配置されている場合には、メタマテリアルとしての特性を得ることができるため、「周期性」にはある程度の欠陥が許容される。なおこれらの欠陥が生じる要因としては、単位セル間に配線やビア、接続部材を通す場合、既存の配線レイアウトや基板間接続構造にメタマテリアル構造を追加する場合において既存のビアやパターン、接続部材によって単位セルが配置できない場合、製造誤差、及び既存のビアやパターン、接続部材を単位セルの一部として用いる場合などが考えられる。

図２は、第２の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、以下の点を除いて、第１の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

まず、マザーボード２００に形成された第２導体パターン２１０は、シート状の導体パターンになっている。またパッケージ配線基板３００に形成された第１導体パターン３１０は、複数の島状の導体パターンになっている。そしてパッケージ配線基板３００は、第１導体パターン３１０より一層内側に、導体パターン３１１を有している。導体パターン３１１は、パッケージ配線基板３００の多層配線及びビア、並びに外部接続端子３２０、接続部材４００、及び外部接続端子２２０を介して、マザーボード２００の電源プレーン又はグラウンドプレーン、例えばグラウンドプレーンに接続している。第１導体パターン３１０は、パッケージ配線基板３００の他の導体から電気的に独立している。そして複数の第１導体パターン３１０は、複数の補助接続部材４１０及び第２導体パターン２１０を介して互いに導通している。

本実施形態において第２導体パターン２１０は、マザーボード２００に形成されたビア２３２を介して、マザーボード２００の内部配線層に位置している導体パターン２３０に接続している。導体パターン２３０は、電源プレーン及びグラウンドプレーンのうち上記した導体パターン３１１が接続していないプレーンと同じ種類のプレーン、例えば電源プレーンである。ただし導体パターン２３０は、電源プレーン及びグラウンドプレーンのうち導体パターン３１１が接続しているプレーンと同じ種類のプレーンであっても良い。そして島状の第１導体パターン３１０は、補助接続部材４１０以外の導電体には接続していない。

本実施形態においてＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、島状の第１導体パターン３１０、補助接続部材４１０、並びにシート状の導体パターン３１１及び第２導体パターン２１０のうち島状の第１導体パターン３１０に対向している領域により構成される。詳細には、第２導体パターン２１０が下側の導体プレーンに相当し、導体パターン３１１が上側の導体プレーンに相当する。また補助接続部材４１０がマッシュルームのインダクタンス部分に相当し、第１導体パターン３１０がマッシュルームのヘッド部分に相当している。
本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図３は、第３の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、以下の点を除いて第１の実施形態又は第２の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。図３には、第２の実施形態と同様の場合を示している。

まず、ピン形状の接続部材４００及び補助接続部材４１０の代わりにハンダ４０２及びＥＢＧ用ハンダ４１２が用いられている。そしてマザーボード２００とパッケージ配線基板３００の間の空間は樹脂４２０を用いて封止されている。

また半導体チップ１０はパッケージ配線基板３００に対してフェイスアップ実装されており、ボンディングワイヤ１２を介してパッケージ配線基板３００に接続している。

本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また樹脂４２０の材料を調節することにより、ＥＢＧ構造体２０の容量成分の大きさを調節することができる。なお本実施形態において半導体チップ１０は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、フリップチップ実装されていても良い。

図４は、第４の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、ピン状の補助接続部材４１０の形状が、ピン状の接続部材４００の形状と異なる点、及び第１導体パターン３１０の代わりに誘電層３１５を有する点を除いて、第１の実施形態又は第２の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。本図は、第２の実施形態と同様の場合を示している。

詳細には、補助接続部材４１０は接続部材４００とは径が異なっている。これにより、補助接続部材４１０のインダクタンスの大きさを制御できる範囲が広くなる。また誘電層３１５は接着性を有しており、パッケージ配線基板３００の面３０２上に形成されている。補助接続部材４１０のヘッダーは、例えば円形や矩形の導体パターンとなっている。そしてヘッダーのサイズ及び誘電層３１５の厚さの少なくとも一方を変えることにより、補助接続部材４１０のヘッダーと導体パターン３１１の間に生じる容量の大きさを変えることができる。

本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図５(ａ)は、第５の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示した電子装置をＡ−Ａ´断面から下に見た図であり、マザーボード２００の表面の構成を示している。この電子装置は、以下の点を除いて第１の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

まず、マザーボード２００は第２導体パターン２１０を備えていない。そして、ピン状の補助接続部材４１０は、ヘッダーが誘電層２１１を介してマザーボード２００の誘電層に接続しており、先端が第１導体パターン３１０に接続している。誘電層２１１は接着性を有しており、補助接続部材４１０のヘッダーの全面に設けられている。補助接続部材４１０のヘッダーは、例えば円形や矩形の導体パターンとなっている。そしてヘッダーのサイズ及び誘電層２１１の厚さの少なくとも一方を変えることにより、補助接続部材４１０のヘッダーと導体パターン２３０の間に生じる容量の大きさを変えることができる。また補助接続部材４１０のヘッダーの平面形状は、外部接続端子２２０の平面形状と異なっている。このため、補助接続部材４１０のヘッダーと導体パターン２３０の間に生じる容量の大きさを、さらに広い範囲で変えることができる。

本実施形態によっても、第１の実施形態に係る半導体装置と同様の効果を得ることができる。

また補助接続部材４１０、誘電層２１１、マザーボード２００の誘電層、及び導体パターン２３０により容量が形成される。この容量は、誘電層２１１の誘電率及び厚さにより制御することができる。従って、ＥＢＧ構造体２０の特性を調節できる範囲が広くなる。

図６（ａ）は、第６の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）の電子装置に用いた補助接続部材４３０の構成を示す斜視図である。本実施形態に係る電子装置は、直線状の補助接続部材４１０の代わりにミアンダ部分４３６を有する補助接続部材４３０が用いられている点を除いて、第１〜第５の実施形態のいずれかと同様の構成である。図６（ａ）は、第２の実施形態と同様の場合を示している。

補助接続部材４３０は、ヘッダー４３２と先端４３４の間に、ミアンダ部分４３６を有している。ミアンダ部分４３６は蛇行しており、これによりヘッダー４３２と先端４３４の間が長くなる。

本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また補助接続部材４３０がミアンダ部分４３６を有しているため、ミアンダ部分４３６の形状を調節することにより、ＥＢＧ構造体２０の特性を決めるインダクタンス値を調節することができる。

なお、補助接続部材４３０の代わりに、図６（ｃ）に示す補助接続部材４４０を用いても良い。補助接続部材４４０は、ヘッダー４４２がスパイラルになっており、かつヘッダー４４２と先端４４４の間にもスパイラル部分４４６を有している。このようにしても、スパイラルの長さを調節することにより、ＥＢＧ構造体２０の特性を決めるインダクタンス値を調節することができる。

図７（ａ）は、第７の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の電子装置に用いたソケット５００の接続部５２０の構成を示す図である。本実施形態に係る電子装置は、ソケット５００を備える点を除いて、第２の実施形態に示した電子装置と同様の構成である。すなわち本実施形態では、マザーボード２００上にソケット５００が固定されており、ソケット５００にピン形状の補助接続部材４１０が着脱可能に差し込まれる。

ソケット５００は、接続部５２０を備えている。接続部５２０は、複数の補助接続部材４１０それぞれに対応して設けられており、差込部５２２及び配線５２４を備えている。差込部５２２は、補助接続部材４１０が差し込まれる。配線５２４は一端が差込部５２２を介して補助接続部材４１０に接続しており、他端がマザーボード２００の第２導体パターン２１０にハンダ３２によって固定されている。

なお接続部５２０は接続部材４００それぞれに対しても設けられている。接続部材４００に対応している接続部５２０は、配線５２４の他端がマザーボード２００の外部接続端子２２０にハンダ３２によって固定されている。このように一つのソケット内には複数の接続部５２０が組み込まれているが、これら複数の接続部５２０は形状が統一されていても良いし、形状が異なる複数のタイプが混在していても良い。

配線５２４はインダクタンスを調節することを目的としてミアンダ部分５２６を有している。ただし図７（ｃ）に示すように、配線５２４はミアンダ部分５２６の代わりに折れ曲がり部５２７を有していても良いし、図７（ｄ）に示すように、スパイラル部分５２８を有していてもよい。

本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。またパッケージ１００はソケット５００によってマザーボード２００に着脱可能に固定されているため、パッケージ１００を容易に交換することができる。

なお本実施形態において、パッケージ１００の構成及びマザーボード２００の構成を、第１の実施形態と同様にしても良い。

図８（ａ）は、第８の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の電子装置に用いたソケット５００の接続部５２０の構成を示す図である。本実施形態に係る電子装置は、ソケット５００を備える点を除いて第１の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。本実施形態に係るソケット５００の構成は、配線５２４の他端に容量素子構成部材５３０を備えている点、及び第１導体パターン３１０が島状ではなくシート状になっており、複数の単位セル５０で共通となっている点を除いて、第７の実施形態に示したソケット５００と同様の構成である。

容量素子構成部材５３０は、導体パターン２３０に対向することにより容量素子を構成している。この容量素子は、導体パターン２３０を一方の電極としている。容量素子構成部材５３０は、電極５３２、誘電層５３４、及び絶縁性の接着層５３６を有している。電極５３２の上面は配線５２４の他端に接続している。誘電層５３４は電極５３２の下面に設けられている。接着層５３６は誘電層５３４の下面に設けられている。そして容量素子構成部材５３０は、接着層５３６によってマザーボード２００の表面に固定されている。この状態において電極５３２と導体パターン２３０が誘電層５３４、接着層５３６、及びマザーボード２００の誘電層を介して対向しているため、これらによって容量素子が構成される。

なお図８（ｂ）に示す例では、配線５２４は直線状に延伸しているが、図８（ｃ）に示すようにミアンダ部分５２６を有していても良いし、図８（ｄ）に示すようにスパイラル部分５２８を有していても良い。また図８（ｆ）及び図８（ｇ）に示すように電極５３２の上にスパイラル部分５２８を設けても良い。また図８（ｅ）に示すように、誘電層５３４を省略して電極５３２の下面に接着層５３６を直接設けても良い。この場合、誘電層５３４を省略した分、電極５３２と導体パターン２３０の間隔が狭くなるため、容量素子の容量が大きくなる。なお本実施形態においても一つのソケット内には複数の接続部５２０が組み込まれているが、これら複数の接続部５２０は形状が統一されていても良いし、形状が異なる複数のタイプが混在していても良い。

本実施形態によっても第７の実施形態と同様の効果を得ることができる。また電極５３２と導体パターン２３０が対向することにより容量素子が形成されている。この容量素子の容量は、例えば誘電層５３４の材質及び厚さによって調節することができる。従って、ＥＢＧ構造体２０の容量成分の調節幅がさらに大きくなる。

なお本実施形態において、パッケージ１００の構成及びマザーボード２００の構成を、第２の実施形態と同様にしても良い。

図９は、第９の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、ＥＢＧ構造体２０の単位セル５０がビア３１２及び第３導体としての第３導体パターン３１４を有している点、及び導体パターン３１１が開口を有している点を除いて、第２の実施形態に示した電子装置と同様の構成である。

ビア３１２及び第３導体パターン３１４はパッケージ配線基板３００の多層配線層内に設けられている。第３導体パターン３１４は、パッケージ配線基板３００の内部配線層のうち導体パターン３１１より一つ内側の配線層に形成されており、平面視において島状の第１導体パターン３１０それぞれと対向する位置に島状に設けられている。第３導体パターン３１４は、例えば正方形であるが、これに限定されない。ビア３１２は、導体パターン３１１に設けられた開口を通り、第１導体パターン３１０と第３導体パターン３１４とを接続している。ビア３１２は、平面視において接続部材４００と重なる位置に設けられているが、このような配置に限定はされない。

本実施形態によっても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ＥＢＧ構造体２０の単位セル５０がビア３１２及び第３導体パターン３１４を有しているため、単位セル５０内で構成するインダクタンスと容量の調整箇所が増え、バンドギャップ周波数帯の制御範囲を広くすることができる。

図１０は、第１０の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、ＥＢＧ構造体２０の単位セル５０が第３導体パターン３１４の代わりにスタブ３１６を有している点を除いて、第９の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。スタブ３１６は一つの配線層に形成された配線である。本実施形態においてスタブ３１６は、平面視において第１導体パターン３１０と重なる領域にスパイラル状に延伸している。

本実施形態によっても、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ＥＢＧ構造体２０の単位セル５０がビア３１２及びスタブ３１６を有しているため、単位セル５０内で構成するインダクタンスと容量の調整箇所が増え、バンドギャップ周波数帯の制御範囲を広くすることができる。また、スタブ３１６の形状を任意に変更することも可能であるため、パッケージ配線基板３００内の導体パターンの設計自由度が大きくなる。

なお第１の実施形態において、マザーボード２００の内部配線層に、第９の実施形態における第３導体パターン３１４に相当する導体パターンまたは第１０の実施形態におけるスタブ３１６に相当する導体パターンを設け、この導体パターンと島状の第２導体パターン２１０とをビアを用いて接続してもよい。このようにしても、第９の実施形態または第１０の実施形態と同様の効果を得ることができる。

図１１は、第１１の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、接続部材４００及び補助接続部材４１０が表面実装タイプではなくスルーホール実装タイプである点を除いて、第２の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

詳細には、マザーボード２００には、スルーホール２５０，２５２が設けられている。スルーホール２５０はピン状の接続部材４００を差し込むために設けられており、スルーホール２５２はピン状の補助接続部材４１０を差し込むために設けられている。スルーホール２５０は平面視において外部接続端子２２０と重なる位置に設けられており、スルーホール２５２は第２導体パターン２１０と重なる位置に設けられている。スルーホール２５０，２５２の内壁にはメッキ層２５４が設けられており、またスルーホール２５０，２５２の内部にはハンダ３２が充填されている。

本実施形態によっても第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また補助接続部材４１０のインダクタンスを大きくすることができるため、ＥＢＧ構造体２０が有するバンドギャップ周波数帯を低周波数側にシフトさせることができる。

図１２は、第１２の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、導体パターン２３０を有していない点を除いて、第１の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

本実施形態においてＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、島状の第２導体パターン２１０、補助接続部材４１０、並びにシート状の第１導体パターン３１０のうち島状の第２導体パターン２１０に対向している領域により構成されている。このような構成において、互いに隣り合う第２導体パターン２１０の間で容量が形成されることにより、マッシュルームの近傍、すなわち補助接続部材４１０と第２導体パターン２１０の近傍においてノイズが伝播することを抑制する。補助接続部材４１０はマザーボード２００とパッケージ配線基板３００の間に位置しており、第２導体パターン２１０はマザーボード２００に形成されている。従って、パッケージ配線基板３００の裏面及びマザーボード２００の表面それぞれにおけるノイズ伝播を抑制することができ、マザーボード２００とパッケージ配線基板３００の間の空間内をノイズが伝播して外部に放射されることが抑制される。

図１３は、第１３の実施形態にかかる電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、第１導体パターン３１０が島状であり、補助接続部材４１０以外には接続していない点、および導体パターン３１１を有していない点を除いて、第１の実施形態と同様の構成である。島状の第１導体パターン３１０は、平面形状が例えば第２導体パターン２１０と同様であり、平面視で互いに重なり合っている。

本実施形態においてＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、島状の第１導体パターン３１０、島状の第２導体パターン２１０、及びシート状の導体パターン２３０のうち第２導体パターン２１０に対向している領域によって構成されている。このような構成において、互いに隣り合う第１導体パターン３１０の間で第１の容量が形成され、互いに隣り合う第２導体パターン２１０の間で第２の容量が形成される。また導体パターン２３０と第２導体パターン２１０の間で第３の容量が形成される。そして補助接続部材４１０がインダクタンス要素として機能する。

本実施形態におけるＥＢＧ構造体２０は、補助接続部材４１０、第１導体パターン３１０、及び第２導体パターン２１０の近傍においてノイズが伝播することを抑制する。従って、パッケージ配線基板３００の裏面及びマザーボード２００の表面それぞれにおけるノイズ伝播を抑制することができ、マザーボード２００とパッケージ配線基板３００の間の空間内をノイズが伝播して外部に放射されることが抑制される。また上記したように、単位セル５０の間には第１の容量、第２の容量、及び第３の容量を有しており、第１２の実施形態と比較して単位セル５０の間に形成される容量の種類が多くなる。従って、ＥＢＧ構造体２０が有するバンドギャップ周波数帯の調整幅を大きくできる。

図１４は、第１４の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、パッケージ配線基板３００がシート状の導体パターン３１１を有している点を除いて、第１３の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

本実施形態においてＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、島状の第１導体パターン３１０、島状の第２導体パターン２１０、シート状の導体パターン２３０のうち第２導体パターン２１０に対向している領域、及び導体パターン３１１のうち第１導体パターン３１０に対向している領域によって構成されている。このような構成において、互いに隣り合う第１導体パターン３１０の間で第１の容量が形成され、互いに隣り合う第２導体パターン２１０の間で第２の容量が形成される。また導体パターン２３０と第２導体パターン２１０の間で第３の容量が形成され、導体パターン３１１と第１導体パターン３１０の間で第４の容量が形成される。そして補助接続部材４１０がインダクタンス要素として機能する。

そして本実施形態におけるＥＢＧ構造体２０は、導体パターン２３０と第１導体パターン３１０の間をノイズが伝播することを抑制する。また単位セル５０が有する容量成分の種類が多くなる。従って、ＥＢＧ構造体２０が有するバンドギャップ周波数帯の調整幅を大きくできる。

図１５は、第１５の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、マザーボード２００が島状の導体パターン２３４を有している点を除いて、第１２の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

島状の導体パターン２３４は、第２導体パターン２１０より内層、例えば第２導体パターン２１０の一層下の導体層に形成されている。導体パターン２３４は周期的に配置されており、平面視において島状の第２導体パターン２１０の相互間を埋めるように位置している。そして一つの導体パターン２３４は、互いに隣り合う２つの第２導体パターン２１０に重なっている。導体パターン２３４の平面形状は例えば矩形であるが、これに限定されない。互いに隣り合う導体パターン２３４の中心間距離は、互いに隣り合う第２導体パターン２１０の中心間距離と同じである。

本実施形態においてＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、島状の第２導体パターン２１０、補助接続部材４１０、シート状の第１導体パターン３１０のうち島状の第２導体パターン２１０に対向している領域、及び導体パターン２３４によって構成されている。そして互いに隣り合う第２導体パターン２１０それぞれと、導体パターン２３４の間で容量が形成される。そして第２導体パターン２１０と導体パターン２３４が重なっている面積を調節することにより、この容量を制御することができる。このため、ＥＢＧ構造体２０が有するバンドギャップ周波数帯の調整幅を大きくできる。

図１６は、第１６の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、以下の点を除いて第１の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

まず補助接続部材４１０は、一端にヘッダー４１４を有しているとともに、他端にもヘッダー４１６を有している。ヘッダー４１６は例えば円形や矩形の導体パターンになっており、例えばヘッダー４１４と同一の平面形状を有している。

また第２導体パターン２１０は、第１導体パターン３１０と同様にシート状であり、ＥＢＧ構造体２０を形成すべき領域のほぼ全面に延在している。第２導体パターン２１０は、ビア２３２を介して導体パターン２３０に接続している。そして補助接続部材４１０のヘッダー４１４は誘電層４１５を介して第１導体パターン３１０に接しており、ヘッダー４１６は誘電層４１７を介して第２導体パターン２１０に接している。誘電層４１５，４１７は接着性を有しており、補助接続部材４１０をパッケージ配線基板３００及びマザーボード２００に固定している。

このような構成において、ＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、第１導体パターン３１０、誘電層４１５、補助接続部材４１０、誘電層４１７、及び第２導体パターン２１０により形成されている。そして第１導体パターン３１０、誘電層４１５、及び補助接続部材４１０のヘッダー４１４により第１の容量が形成され、第２導体パターン２１０、誘電層４１７、及び補助接続部材４１０のヘッダー４１６により第２の容量が形成される。第１の容量及び第２の容量は、補助接続部材４１０のインダクタンス部分により互いに接続している。そして第１の容量、インダクタンス部分、及び第２の容量が繰り返し設けられることにより、バンドギャップ周波数帯が設定される。

本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の構成を得ることができる。またハンダを用いずに補助接続部材４１０をパッケージ配線基板３００及びマザーボード２００に固定することができる。また誘電層４１５，４１７の厚さを薄くすることにより、単位セル５０の第１及び第２の容量を大きくして、ＥＢＧ構造体２０のバンドギャップ周波数帯を低くすることができる。

図１７は、第１７の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、以下の点を除いて第１６の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

まずパッケージ配線基板３００は第１導体パターン３１０を有していない。そして補助接続部材４１０のヘッダー４１４は、誘電層４１５を介してパッケージ配線基板３００の絶縁層に直接固定されている。またマザーボード２００は第２導体パターン２１０を有していない。そして補助接続部材４１０のヘッダー４１６は、誘電層４１７を介してマザーボード２００の絶縁層に直接固定されている。

そして平面視において補助接続部材４１０が配置されている領域には、導体パターン３１１及び導体パターン２３０がシート状に延在している。導体パターン３１１はマザーボード２００の電源パターン及びグラウンドパターンの一方に接続しており、導体パターン２３０はマザーボード２００の電源パターン及びグラウンドパターンの他方に接続している。

このような構成において、ＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、導体パターン３１１、パッケージ配線基板３００内の絶縁層、誘電層４１５、補助接続部材４１０、誘電層４１７、マザーボード２００内の絶縁層、及び導体パターン２３０により形成されている。そして導体パターン３１１、パッケージ配線基板３００内の絶縁層、誘電層４１５、及び補助接続部材４１０のヘッダー４１４により第１の容量が形成され、導体パターン２３０、マザーボード２００内の絶縁層、誘電層４１７、及び補助接続部材４１０のヘッダー４１６により第２の容量が形成される。第１の容量及び第２の容量は、補助接続部材４１０のインダクタンス部分により互いに接続している。

本実施形態によっても第１の実施形態と同様の構成を得ることができる。またハンダを用いずに補助接続部材４１０をパッケージ配線基板３００及びマザーボード２００に固定することができる。

図１８は、第１８の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、ＥＢＧ構造体２０の単位セル５０の構造が異なる点、及び接続部材４００の代わりにハンダ４０２が用いられている点を除いて、第１の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

図１９は、本実施形態におけるＥＢＧ構造体２０の構成を模式的に示す斜視図である。なお説明のため、図１８と上下を逆にして示している。本実施形態においてＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、島状の第２導体パターン２１０に開口２１２を設け、開口２１２内に第４導体としての島状の第４導体パターン２１８を配置し、第４導体パターン２１８と第２導体パターン２１０を配線２１９で接続した構成である。

この単位セル５０において、第１導体パターン３１０と第２導体パターン２１０の間には、寄生容量ＣＲが形成される。そして互いに隣り合う第２導体パターン２１０によって、第１の容量Ｃ１が形成され、第４導体パターン２１８と第２導体パターン２１０の間に第２の容量Ｃ２が形成される。また第１導体パターン３１０それぞれは寄生インダクタンスＬＲを有している。また配線２１９は、第２導体パターン２１０と第４導体パターン２１８の間にインダクタンスＬＬを与える。すなわち単位セル５０の等価回路は、マッシュルーム構造の等価回路と同様である。

本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また補助接続部材４１０を設ける必要がなく、導体のパターニングによってＥＢＧ構造体２０を形成することができるため、ＥＢＧ構造体２０の製造ばらつきを小さくすることができる。

図２０は、第１９の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。この電子装置は、以下の点を除いて第３の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

まず、マザーボード２００の第２導体パターン２１０には、開口２１２が形成されている。開口２１２は、第２導体パターン２１０のうちＥＢＧ用ハンダ４１２に対向する領域及びその周囲に形成されている。そして開口２１２内には、接続用導体２１６が設けられている。接続用導体２１６はＥＢＧ用ハンダ４１２に対向しており、レジスト層２０４に設けられた開口を介して、ＥＢＧ用ハンダ４１２に接続している。

開口２１２内には第２配線２１４が設けられている。第２配線２１４は一端（図２１に図示）が開口２１２の縁に接続しており、他端（図２１に図示）が接続用導体２１６に接続している。すなわち接続用導体２１６は、第２配線２１４を介して第２導体パターン２１０に接続している。

またパッケージ配線基板３００には第３配線３１７が設けられている。第３配線３１７は第１導体パターン３１０と同一層に形成されており、一端（図２１に図示）が第１導体パターン３１０に接続しており、他端（図２１に図示）が開放端になっている。

図２１（ａ）は、図２０のＡ−Ａ´断面から下を見た図であり、マザーボード２００の表面の構成を示している。本図においてレジスト層２０４の図示は省略している。開口２１２及び接続用導体２１６は互いに相似であり、かつ同心になっている。本図に示す例では、開口２１２及び接続用導体２１６は矩形である。ただし開口２１２及び接続用導体２１６は相似でなくてもよい。第２配線２１４は、接続用導体２１６の周囲を周回するようにスパイラル状に延伸している。ただし第２配線２１４の形状は本図に示す例に限定されない。

図２１（ｂ）は、図２０のＡ−Ａ´断面から上を見た図であり、パッケージ配線基板３００の表面の構成を示している。本図においてレジスト層３０４の図示は省略している。第３配線３１７は、第１導体パターン３１０の周囲を周回するようにスパイラル状に延伸している。ただし第３配線３１７の形状は本図に示す例に限定されない。

第３配線３１７は、対向する第２導体パターン２１０と電気的に結合することで、第２導体パターン２１０をリターンパスとするマイクロストリップ線路を形成している。第３配線３１７の一端はオープン端になっている。このため、上記したマイクロストリップ線路は、一端がオープン端となり、その結果、オープンスタブとして機能する。そして単位セル５０は、第１導体パターン３１０と第２導体パターン２１０からなる平行平板をオープンスタブでシャントした等価回路で表現することができ、オープンスタブの共振周波数において第１導体パターン３１０と第２導体パターン２１０が短絡されている。短絡される周波数はオープンスタブのスタブ長で制御することができるため調整が容易であり、また単位セル５０を小型にすることができる

本実施形態によっても、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。また第２配線２１４を設けているため、単位セル５０のインダクタンスを大きくすることができる。接続用導体２１６と第２導体パターン２１０の間にも容量が形成されるため、単位セル５０の容量の調整幅を大きくすることができる。

また接続用導体２１６を第２導体パターン２１０から切り離しているため、接続用導体２１６にＥＢＧ用ハンダ４１２を接合させるときに、接続用導体２１６が温まりやすくなる。

また第１導体パターン３１０に第３配線３１７を設けているため、単位セル５０のインダクタンスを大きくすることができる。

図２２の各図は、第１９の実施形態における第２配線２１４の変形例を示す図である。図２２（ａ）に示す例では、第２配線２１４は接続用導体２１６の一辺と、開口２１２の縁のうちその一辺に対向している部分とを直線で結んでいる。

図２２（ｂ）に示す例では、第２配線２１４は接続用導体２１６の４つの辺それぞれに設けられている。第２配線２１４は、それぞれ、接続用導体２１６の一辺と、開口２１２の縁のうちその一辺に対向している部分とを直線で結んでいる。

図２２（ｃ）に示す例は、第２配線２１４それぞれに切断可能部２１３が設けられている点を除いて、図２２（ｂ）に示す例と同様である。切断可能部２１３は、第２配線２１４の他の部分より細くなっており、またレジスト層２０４に設けられた開口（図示せず）により、レジスト層２０４から露出している。このため第２配線２１４は、切断可能部２１３において切断可能になっている。この場合、切断可能部２１３によって切断すなわち断線する第２配線２１４の数を調節することにより、単位セル５０の周波数特性を調節することができる。

図２２（ｄ）に示す例は、第２配線２１４の少なくとも一つが予め断線部２１５によって断線されている点を除いて、図２２（ｂ）に示す例と同様である。断線部２１５は、レジスト層２０４に設けられた開口により、レジスト層２０４から露出している。そしてこの開口内に導電体２１７、例えば導電性ペーストやハンダを埋め込むことにより、断線部２１５を埋めて、第２配線２１４の両端を短絡することができるようになっている。この場合、断線部２１５を埋めて両端が短絡している第２配線２１４の数を調節することにより、単位セル５０の周波数特性を調節することができる。

図２３の各図は、第１９の実施形態における第３配線３１７の変形例を示す図である。図２３（ａ）に示す例において、互いに隣り合う第３配線３１７は、開放端側が互いに重なりながらスパイラルを形成するように、かつ互いが短絡しないように延伸している。このようにすると、隣り合う単位セル５０の干渉度合いを調節することができる。隣り合う単位セル５０の干渉度合いを調節すると、単位セル５０のインダクタンス及び容量を調節することになり、その結果、単位セル５０の周波数特性を調節することができる。

図２３（ｂ）に示す例では、第３配線３１７は少なくとも一つの切断可能部３１８を有している。切断可能部３１８は、第３配線３１７の他の部分より細くなっており、またレジスト層３０４に設けられた開口（図示せず）により、レジスト層３０４から露出している。このため第３配線３１７は、切断可能部３１８において切断可能になっている。この場合、切断可能部３１８によって切断すなわち断線する箇所を調節することにより、第３配線３１７の実効長が変わるため、単位セル５０の周波数特性を調節することができる。

図２３（ｃ）に示す例では、第３配線３１７は少なくとも一つの断線部３１９を有している。断線部３１９は、レジスト層３０４に設けられた開口により、レジスト層３０４から露出している。そしてこの開口内に導電体３５０、例えば導電性ペーストやハンダを埋め込むことにより、断線部３１９を埋めて、第３配線３１７の実効長を長くすることができるようになっている。この場合も、単位セル５０の周波数特性を調節することができる。

図２４は、第２０の実施形態に係る電子装置の構成を示す断面図である。図２５は、図２４のＡ−Ａ´断面から下を見た図であり、マザーボード２００の表面の構成を示している。図２４は図２５のＢ−Ｂ´断面を示している。本実施形態に係る電子装置は、以下の点を除いて第１９の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

パッケージ配線基板３００には第１テスト端子３０６，３０８が設けられており、マザーボード２００には第２テスト端子２０６，２０８が設けられている。第１テスト端子３０６，３０８及び第２テスト端子２０６，２０８は、いずれもＥＢＧ構造を試験するための端子である。

具体的には、第１テスト端子３０６、３０８は、パッケージ配線基板３００のうちマザーボード２００とは対向しない面に設けられている。第１テスト端子３０６はビア３３０を介してテスト用接続端子３４０に接続しており、第１テスト端子３０８はビア３３２を介してテスト用接続端子３４２に接続している。テスト用接続端子３４０，３４２は、いずれもハンダ４１３を介して第２導体パターン２１０に接続している。ハンダ４１３の間には、ＥＢＧ用ハンダ４１２が位置している。すなわち第１テスト端子３０６，３０８は、これらの間にＥＢＧ構造が位置するように設けられている。第１テスト端子３０６，３０８の両サイドには、開示しないビアを介して、ＥＢＧ構造を構成している他の導体に接続したテスト端子が配置されている。

また第２テスト端子２０６は、マザーボード２００のうちパッケージ配線基板３００に対向する面に設けられているが、パッケージ配線基板３００とは重ならないように配置されている。そして第２テスト端子２０６は、第２導体パターン２１０すなわちＥＢＧ構造を構成している導体に接続している。また第２テスト端子２０８は、図示しないビアを介してＥＢＧ構造を構成している他の導体に接続している。

なお第１テスト端子３０６，３０８の配置及び数、並びに第２テスト端子２０６，２０８の配置及び数は、上記した例に限定されない。また第１テスト端子３０６，３０８及び第２テスト端子２０６，２０８の少なくとも一つに接続用のコネクタを設けてもよい。

本実施形態によれば、第１９の実施形態と同様の効果が得られる。また第１接続端子３０６，３０８及び第２接続端子２０６，２０８を設けたため、マザーボード２００にパッケージ配線基板３００を実装した後に、ＥＢＧ構造体のテストを行うことができる。また第２配線２１４が図２２（ｃ）又は（ｄ）の構成をとるか、又は第３配線３１７が図２３（ｂ）又は（ｃ）の構成をとっている場合、ＥＢＧ構造体のテストを行った後に、ＥＢＧ構造体の調整を行うことができる。

図２６（ａ）は、第２１の実施形態に係る電子装置の構成の要部を示す断面図である。図２６（ｂ）は、図２６（ａ）のＡ−Ａ´断面から下を見た図であり、マザーボード２００の表面の構成を示している。図２６（ｃ）は、図２６（ａ）のＡ−Ａ´断面から上を見た図であり、パッケージ配線基板３００の表面の構成を示している。この電子装置は、以下の点を除いて、第１の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

まず、マザーボード２００に形成された第２導体パターン２１０は、図２６（ｂ）に示すようにシート状の導体パターンになっている。またパッケージ配線基板３００に形成された第１導体パターン３１０は、図２６（ｃ）に示すように複数の島状の導体パターンになっている。そしてパッケージ配線基板３００は、半導体チップを搭載していない。パッケージ配線基板３００は、第１導体パターン３１０より一層内側に、導体パターン３１１を有している。導体パターン３１１は、パッケージ配線基板３００内のビア３３４及び外部接続層５０３、ハンダ４０２、並びにマザーボード２００の外部接続層５０２及びビア２３２を介して、マザーボード２００の導体パターン５０１に接続している。導体パターン５０１は、電源プレーン又はグラウンドプレーン、例えばグラウンドプレーンであるか、またはこれに接続している。外部接続層５０２及び外部接続層５０３は、図２６（ｂ）及び（ｃ）に示すようにシート状のパターンであり、その上には、各々複数、例えば２つのハンダ４０２が形成されている。第１導体パターン３１０は、パッケージ配線基板３００の他の導体から電気的に独立している。そして複数の第１導体パターン３１０は、複数のＥＢＧ用ハンダ４１２及び第２導体パターン２１０を介して互いに導通している。

本実施形態において第２導体パターン２１０は、マザーボード２００に形成されたビア２３５を介して、マザーボード２００の内部配線層に位置している導体パターン２３０に接続している。導体パターン２３０は、電源プレーン及びグラウンドプレーンのうち上記した導体パターン３１１が接続していないプレーンと同じ種類のプレーン、例えば電源プレーンである。ただし導体パターン２３０は、電源プレーン及びグラウンドプレーンのうち導体パターン３１１が接続しているプレーンと同じ種類のプレーンであっても良い。そして島状の第１導体パターン３１０は、ＥＢＧ用ハンダ４１２以外の導電体には接続していない。

また第２導体パターン２１０には、各ＥＢＧ用ハンダ４１２に対向する領域に開口２５５が設けられている。開口２５５内には、島状の導体２５７と、線路部２５６が設けられている。導体２５７はＥＢＧ用ハンダ４１２に接続しており、線路部２５６は導体２５７と第２導体パターン２１０の本体とを接続している。本図に示す例において、線路部２５６は導体２５７の周囲を取り囲むようにスパイラル状に延伸している。また第１導体パターン３１０は、島状の導体３６０及び線路部３６２を備えている。導体３６０はＥＢＧ用ハンダ４１２に接続している。線路部３６２は、導体３６０の周囲を取り囲むようにスパイラル状に延伸している。

本実施形態においてＥＢＧ構造体２０の単位セル５０は、導体パターン３１１、第１導体パターン３１０、ＥＢＧ用ハンダ４１２、及び第２導体パターン２１０のうち第１導体パターン３１０に対向している領域（導体２５７及び線路部２５６を含む）により構成される。詳細には、第２導体パターン２１０が下側の導体プレーンに相当し、導体パターン３１１が上側の導体プレーンに相当する。またＥＢＧ用ハンダ４１２、導体２５７、及び線路部２５６がマッシュルームのインダクタンス部分に相当し、第１導体パターン３１０がマッシュルームのヘッド部分に相当している。

本実施形態によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。またパッケージ配線基板３００が半導体チップを搭載していないため、パッケージ配線基板３００単体をノイズ抑制用のディスクリート部品として取り扱うことができる。このため、マザーボード２００から発生するノイズを抑制するために、パッケージ配線基板３００をマザーボード２００上の所望の箇所に搭載することができる。また、パッケージ配線基板３００を複数個並べてマザーボード２００上に搭載することも可能である。

さらに、第１導体パターン３１０は導体３６０の周辺を取り囲むように線路部３６２を備え、また第２導体パターン２１０は、導体２５７の周辺を取り囲む経路状の線路部２５６を備えているため、ＥＢＧを構成する単位セル５０のインダクタ成分、容量成分の制御範囲が拡大できる。また、第２導体パターン２１０は開口２５５を備えているため、第２導体パターン２１０のうち単位セル５０を構成する部分の熱容量が小さくできる。この場合、導体２５７が温まりやすくなるため、マザーボード２００にパッケージ配線基板３００を搭載する時のハンダ付けが容易になる。

なお本実施形態では、パッケージ配線基板３００とマザーボード２００との接続端子は、マトリックス状にＥＢＧ用ハンダ４１２が２箇所、それ以外が２箇所の計４箇所の場合を示したが、これにとらわれることなく、ＥＢＧ用ハンダとそれ以外の接続個所は一対でも良い。またさらに多くのマトリックスを形成しても良く、任意の配列に組み上げることが可能である。また、構成するＥＢＧ構造はマッシュルーム構造に線路部やスリット部を備える場合を示したが、これにとらわれることなく任意のＥＢＧ構造を適用することが可能である。

図２７（ａ）は、第２２の実施形態に係る電子装置の構成の要部を示す断面図である。この電子装置は、以下の点を除いて、第２１の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

まず、ＥＢＧの単位セル５０は、線路部やスリット部を備えていない。また、第１導体パターン３１０と第２導体パターン２１０間を接続するリード５０５を備える。第１導体パターン３１０とリード５０５は、ボンディングワイヤ１４で接続される。リード５０５と第２導体パターン２１０との接続は、ハンダ４０２を用いて行われる。すなわち第１導体パターン３１０と第２導体パターン２１０は、リード５０５及びボンディングワイヤ１４を介して互いに接続している。パッケージ配線基板３００周りは、モールド樹脂５０４で覆われ、モールド樹脂５０４からはリード５０５の端子部分のみが露出している。モールド樹脂５０４はボンディングワイヤ１４による接続個所を保護する役割も備えている。本実施形態では、リード５０５がＥＢＧの単位セル５０のインダクタンス部分に相当する。リード形状の変更により、単位セル５０内のインダクタンス成分を調整することができる。

図２７（ｂ）は、図２７（ａ）に示した電子装置の上面図である。パッケージ配線基板３００は左側に等ピッチで配置された３本のリード５０５を備える。これら３本のリード５０５は、いずれもＥＢＧを構成している。また右側にも等ピッチで配置された３本のリード５０５を備える。左側のリード５０５は、マザーボード２００のレジスト層２０４に形成された開口部２５８内において、第２導体パターン２１０にハンダ４０２を用いて接続されている。また、右側のリード５０５は、マザーボード２００のレジスト層２０４に形成された開口部２５９において、外部接続層５０２にハンダ４０２を用いて接続されている。パッケージ配線基板３００の外部接続層５０３は島状であり、ビア３３４を介して導体パターン３１１と接続している。

なお本実施例では、パッケージ配線基板３００とマザーボード２００との接続部は、マトリックス状にＥＢＧ側が左側に３列、それ以外が右側に３列の計６箇所の場合を示したが、これにとらわれることはない。例えば、ＥＢＧ側のリード５０５とそれ以外のリード５０５は一対でも良く、またさらに図２７（ａ）の奥行き方向に端子をさらに多く並べることも可能である。また、ＥＢＧを構成する端子であるＥＢＧ側のリード５０５とそれ以外の端子であるリード５０５を任意に並べることが可能である。また、第１導体パターン３１０とリード５０５の接続をボンディングワイヤ１４により行う場合を示しているが、これにとらわれることなくハンダ等の接続手段を用いても良い。さらに、本実施形態では、パッケージ配線基板３００のパッケージ形態としてＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）の場合を示しているが、これにとらわれることなく、リードの形状、リードをパッケージ配線基板３００外に出す位置は、パッケージ配線基板３００の辺や面を任意に選択することが可能である。

図２８は、第２３の実施形態に係る電子装置の構成の要部を示す断面図である。この電子装置は、以下の点を除いて、第２２の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

図２８のＥＢＧの単位セル５０は、パッケージ配線基板３００とマザーボード２００とを接続するピンコンタクト５０８を備える。具体的には、ピンコンタクト５０８は、パッケージ配線基板３００上の第１導体パターン３１０及び外部接続層５０３それぞれに設けられている。マザーボード２００には、ピンコンタクト５０８を挿入するための部品搭載用のスルーホール５０９が設けられている。マザーボード２００内の第２導体パターン２１０と導体パターン２３０はスルーホール５０９を介して接続されており、また、外部接続層５０２と導体パターン５０１も別のスルーホール５０９を介して接続されている。スルーホール５０９内にピンコンタクト５０８が挿入され、これらがハンダ４０２を用いて接続されることで、パッケージ配線基板３００とマザーボード２００とが接続される。本実施形態では、ピンコンタクト５０８が、ＥＢＧの単位セル５０のインダクタンス部分に相当する。ピンコンタクト形状の変更により、単位セル５０内のインダクタンス成分を調整することができる。

なお本実施例においても、第２２の実施形態と同様に、パッケージ配線基板３００とマザーボード２００との接続部は、奥行き方向に端子を任意に並べることも可能であり、ＥＢＧを構成する端子であるＥＢＧ側のピンコンタクト５０８とそれ以外の端子であるピンコンタクト５０８を任意に組み合わせて並べることも可能である。

図２９は、第２４の実施形態に係る電子装置の構成の要部を示す断面図である。この電子装置は、以下の点を除いて、第２２の実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

図２９のＥＢＧの単位セル５０は、薄膜配線層５０７を備える。詳細には、本実施形態では、第２２の実施形態で用いたパッケージ配線基板３００の代わりに、シリコン基板５０６とその上に形成する多層の薄膜配線層５０７を備えている。薄膜配線層５０７は、ポリイミドやＳｉＯ_２等の絶縁膜と銅やニッケル等のメタルを用いて形成されている。薄膜プロセスを用いることにより、メタル層間の絶縁膜を薄く形成できるため、ＥＢＧを構成する単位セル５０の容量成分の制御範囲が拡大できるという効果がある。

なお本実施例においても、第２２の実施形態と同様に、パッケージ配線基板３００とマザーボード２００との接続部は、奥行き方向に端子を任意に並べることも可能であり、ＥＢＧを構成する端子であるＥＢＧ側のリード５０５とそれ以外の端子であるリード５０５を任意に組み合わせて並べることも可能である。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。例えば上記した各実施形態において、第１導体パターン３１０をパッケージ配線基板３００のうちマザーボード２００に対向している面３０２に形成したが、パッケージ配線基板３００の内部配線層に第１導体パターン３１０を形成しても良い。また第２導体パターン２１０をマザーボード２００のうちパッケージ配線基板３００に対向している面２０２に形成したが、マザーボード２００の内部配線層に第２導体パターン２１０を形成しても良い。

またＥＢＧ構造体２０の構成は上記した実施形態に限定されず、ＥＢＧとしての特性を示す任意の構造体をＥＢＧ構造体２０として適用することができる。

また上記実施形態では、パッケージ配線基板に実装される電子素子として半導体チップを例示したが、半導体チップ以外の電気部品を用いても良い。またランドグリッドアレイで用いるランドのように、パッケージをボードに機械的に押し付けて電気的接続を得る構造に、上記した各実施形態に示した構造を適用しても良い。またＥＢＧ構造体２０の配置場所は上記した例に限定されない。

この出願は、２００９年１１月１０日に出願された日本特許出願２００９−２５７０５９、２０１０年３月１２日に出願された日本特許出願２０１０−０５５５３９、及び２０１０年９月１６日に出願された日本特許出願２０１０−２０７８２９を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (25)

1. 第１配線基板と、
   前記第１配線基板に接続している第２配線基板と、
   を備え、
   前記第１配線基板は第１導体を有し、
   前記第２配線基板は、前記第１導体と対向する領域に少なくとも一部が形成されている第２導体を有し、
   前記第２導体を用いて、導体の繰り返し構造が形成されており、
   前記第２導体は、前記第２配線基板が有する他の導体から電気的に独立している電子装置。
2. 請求項１に記載の電子装置において、
   前記第１配線基板のうち前記第２配線基板に対向する面に形成された第１外部接続端子と、
   前記第２配線基板のうち前記第１配線基板に対向する面に形成された第２外部接続端子と、
   前記第１外部接続端子と前記第２外部接続端子を接続する接続部材と、
   をさらに備え、
   平面視において前記第１導体及び前記第２導体は、前記第１外部接続端子、前記第２外部接続端子、及び前記接続部材を取り囲むように形成されている電子装置。
3. 請求項１又は２に記載の電子装置において、
   前記第１導体は、前記第１配線基板のうち前記第２配線基板に対向する面に形成されている電子装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一つに記載の電子装置において、
   前記第２導体は、前記第２配線基板のうち前記第１配線基板に対向する面に形成されている電子装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子装置において、
   前記第１導体及び前記第２導体は、ＥＢＧ（Electromagnetic Band Gap）構造の少なくとも一部を構成している電子装置。
6. 請求項５に記載の電子装置において、
   前記第１配線基板に設けられ、前記ＥＢＧ構造を試験するための端子である第１テスト端子と、
   前記第２配線基板に設けられ、前記第１テスト端子と共に前記ＥＢＧ構造を試験するための端子である第２テスト端子と、
   を備える電子装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一つに記載の半導体装置において、
   前記第１配線基板又は前記第２配線基板上に実装された電子部品をさらに備える電子装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一つに記載の電子装置において、
   前記第１導体及び前記第２導体の一方は、シート状の導体であり、
   前記第１導体及び前記第２導体の他方は互いに離間している複数の島状の導体であり、
   さらに前記複数の島状の導体に対して設けられ、前記島状の導体を前記シート状の導体に接続する複数の補助接続部材と、
   を備える電子装置。
9. 請求項８に記載の電子装置において、
   さらに、前記第１配線基板及び前記第２配線基板のうち前記複数の島状の導体を有する配線基板に設けられ、前記複数の島状の導体より前記配線基板の内層に位置しており、前記複数の島状の導体と少なくとも一部が対向しているシート状の導体を備える電子装置。
10. 請求項８又は９に記載の電子装置において、
    前記補助接続部材はピンである電子装置。
11. 請求項１０に記載の電子装置において、
    前記ピンはスパイラル状に延伸している部分又はミアンダ状に延伸している部分を有している電子装置。
12. 請求項８又は９に記載の電子装置において、
    前記補助接続部材は、
    前記シート状の導体又は前記複数の島状の導体の一方に接続し、前記複数の島状の導体に対応している複数のピンと、
    前記シート状の導体又は前記複数の島状の導体の他方に接続しており、前記複数のピンが差し込まれるソケットと、
    を備える電子装置。
13. 請求項１２に記載の電子装置において、
    前記ソケットは、
    前記複数のピンに対して設けられ、前記ピンが差し込まれる差込部と、
    前記差込部に差し込まれた前記ピンと、前記シート状の導体又は前記複数の島状の導体の他方と、を接続する配線と、
    を備え、前記配線はスパイラル状に延伸している部分又はミアンダ状に延伸している部分を有している電子装置。
14. 請求項１２又は１３に記載の電子装置において、
    前記ソケットは、
    前記複数のピンに対して設けられ、前記ピンが差し込まれる差込部と、
    前記シート状の導体又は前記複数の島状の導体の他方に対向することにより、前記他方を一方の電極とした容量素子を構成する容量素子構成部材と、
    前記容量素子構成部材と前記差込部に差し込まれた前記ピンとを接続する配線と、
    を備える電子装置。
15. 請求項１４に記載の電子装置において、
    前記容量素子構成部材は、前記シート状の導体又は前記複数の島状の導体の他方に固定されている電子装置。
16. 請求項８〜１５のいずれか一項に記載の電子装置において、
    前記シート状の導体は、前記補助接続部材の周囲に位置する開口と、
    前記開口内に設けられ、前記補助接続部材に接続する接続用導体と、
    前記開口内に設けられ、前記接続用導体と前記シート状の導体とを接続する第２配線と、
    を備える電子装置。
17. 請求項１６に記載の電子装置において、
    複数の前記第２配線を備え、
    少なくとも一つの前記第２配線は断線しており、かつ少なくとも一つの前記第２配線は断線していない電子装置。
18. 請求項８〜１７のいずれか一項に記載の電子装置において、
    前記島状の導体に一端が接続し、他端が開放端になっている第３配線を備える電子装置。
19. 請求項１８に記載の電子装置において、
    前記第３配線は途中で断線している電子装置。
20. 請求項２に記載の電子装置において、
    前記接続部材はハンダである電子装置。
21. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電子装置において、
    前記第２配線基板及び前記第１配線基板の一方は、他方に搭載されており、
    前記一方は、電子部品を搭載しておらず、前記一方のみでディスクリート部品を構成している電子装置。
22. 請求項２１に記載の電子装置において、
    前記一方は、プリント配線基板である電子装置。
23. 請求項２１に記載の電子装置において、
    前記一方は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成された多層配線層を備えている電子装置。
24. 請求項２１〜２３のいずれか一項に記載の電子装置において、
    前記第２導体を前記第１導体に接続するリードを備える電子装置。
25. 電気部品が実装される第１配線基板に第１導体を設け、
    前記第１配線基板及び前記電気部品が実装される第２配線基板のうち前記第１導体に対向する領域の少なくとも一部に第２導体を設け、
    前記第１導体及び前記第２導体の少なくとも一方に、繰り返し構造を持たせることにより、前記第１導体及び前記第２導体を用いてＥＢＧ（Electromagnetic Band Gap）構造の少なくとも一部を形成して、前記第１配線基板と前記第２配線基板の間の空間においてノイズが伝播することを抑制するノイズ抑制方法。

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