JP6436738B2 - プリント配線板、半導体装置及びプリント回路板 - Google Patents

Description

本発明は、半導体装置が実装されるプリント配線板、プリント配線板に実装される半導体装置、及びプリント配線板と半導体装置とを備えたプリント回路板に関する。

近年、電子機器の多機能化が進展しており、電子機器内のプリント配線板に実装される半導体装置は、各機能を実現するために、信号の入力又は出力を行う入力端子又は出力端子（入出力端子）が増大する傾向にある。また、電子機器の高性能化が進展しており、電子機器内のプリント配線板に実装される半導体装置の電気信号の信号転送の帯域幅が上昇している。信号転送の帯域幅を上げるためには、信号本数を複数にする方法があり、半導体装置は入出力端子数が増大する傾向にある。半導体装置の必要端子数を確保する手段として、半導体装置の配線基板の面積を増大させる方法や、端子間隔を短くして単位面積当たりの端子数を増やす方法がある。

しかし、半導体装置の配線基板の面積が大きくなるに連れ、コストや半導体装置（プリント回路板）が搭載される装置のサイズが増大し、また端子間隔を短くしすぎると半導体装置の実装信頼性が低下するおそれがある。

特許文献１には、半導体装置の端子間隔を確保しつつ半導体装置の配線基板の単位面積当たりの端子数を増加させる方法として、隣接した端子を、正三角形を形成するように配置する方法が提案されている。

特開平６−０６９３７１号公報

しかし、特許文献１には、端子を正三角形に配置することは記載されているが、半導体装置の略四角形状の配線基板の４辺のうちの１辺に対して、三角形に配列された端子がどのように配置されているかは記載されていない。

一般的な半導体装置では、互いに隣接した端子を正四角形を形成するように配置し、複数の端子からなる端子群を、端子間隔を確保しながら長方形の領域に充填して配置される。そして、長方形の領域の４辺のうちの１辺と端子配列の正四角形の１辺とが平行となるように配置している。よって、特許文献１に記載の半導体装置においても、端子群が配置される長方形の領域の１辺と、端子配列の三角形の１辺とが平行となるように配置することが考えられる。

このような配列では、プリント配線板において、半導体装置の端子群が接合されるランド群を囲う長方形の領域の１つの辺から引き出す引き出し配線と、隣の辺から引き出す引き出し配線とで配線密度が異なることになる。したがって、引き出し配線の引き出し方向に制約が生じ、設計の自由度が低下していた。そのため、プリント配線板での引き出し本数の引き出し方向による差を低減する必要があった。

また、プリント配線板において、上述したランド群の配列では、ランド群を構成するランド数を増加させることはできるが、ランド群を囲う長方形の領域から外側に引き出す引き出し配線の合計の引き出し本数を十分に増加させることができなかった。

本発明は、単位面積当たりの端子密度を維持し、プリント配線板での引き出し本数の引き出し方向による差を低減することで設計自由度を高め、合計の引き出し本数を増加したプリント配線板、半導体装置及びプリント回路板を提供することを目的とする。

本発明のプリント配線板は、絶縁体層を介して積層された複数の導体層を有し、前記複数の導体層のうち表層には、前記表層に対して直交する方向から見て互いに間隔をあけて三角格子状に配置された複数のランドからなるランド群が形成され、前記ランド群を囲む仮想的な長方形の領域のうち最小面積の長方形の領域の１辺と前記三角格子の３辺のそれぞれとの間で成す角度のうち最小となる角度が、７度以上２３度以下となるように前記ランド群が配置されていることを特徴とする。

また、本発明の半導体装置は、半導体素子と、前記半導体素子が実装された配線基板と、を備え、前記配線基板の表層には、前記表層に対して直交する方向から見て互いに間隔をあけて三角格子状に配置された複数の端子からなる端子群が形成され、前記端子群を囲む仮想的な長方形の領域のうち最小面積の長方形の領域の１辺と前記三角格子の３辺のそれぞれとの間で成す角度のうち最小となる角度が、７度以上２３度以下となるように前記端子群が配置されていることを特徴とする。

また、本発明のプリント回路板は、上記プリント配線板と、上記半導体装置とを備え、前記半導体装置の端子が、前記プリント配線板のランドに接合されていることを特徴とする。

本発明によれば、半導体装置が実装されるプリント配線板において、配線パターンを引き出せる本数が増え、かつ配線の設計自由度が向上する。

（ａ）は本発明の実施形態に係るプリント回路板を示す断面模式図である。（ｂ）は本発明の実施形態に係るプリント配線板をランドが形成されている表層から見た平面図である。（ｃ）は本発明の実施形態に係る半導体装置を端子が形成されている表層から見た平面図である。 （ａ）は図１（ｂ）の領域Ｒにおけるランドの配置を示す拡大図である。（ｂ）は図１（ｂ）の領域Ｒにおけるランドの別の配置を示す拡大図である。 （ａ）は図１（ｂ）の領域Ｒにおける１つの単位格子のランドを示す説明図である。（ｂ）は（ａ）の状態に対して単位格子を右回りに１５度回転させた状態を示す説明図である。（ｃ）は（ａ）の状態に対して単位格子を右回りに３０度回転させた状態を示す説明図である。（ｄ）は（ａ）の状態に対して単位格子を右回りに４５度回転させた状態を示す説明図である。（ｅ）は（ａ）の状態に対して単位格子を右回りに６０度回転させた状態を示す説明図である。 （ａ）はプリント配線板の表層における図１（ｂ）の領域Ｒ１を示す拡大図である。（ｂ）は最外周に位置するランドを示す説明図である。 （ａ）は最外周のランド数が最大となる辺と最小となる辺のランド数の差と、角度θとの関係を示すグラフである。（ｂ）は最外周のランド数が最大となる辺と最小となる辺のランド数の和と、角度θとの関係を示すグラフである。 （ａ）は実施例のプリント配線板の第１導体層を示す平面図である。（ｂ）は実施例のプリント配線板の第２導体層を示す平面図である。（ｃ）は実施例のプリント配線板の第３導体層を示す平面図である。（ｄ）は実施例のプリント配線板の第４導体層を示す平面図である。 （ａ）は比較例のプリント配線板の第１導体層を示す平面図である。（ｂ）は比較例のプリント配線板の第２導体層を示す平面図である。（ｃ）は比較例のプリント配線板の第３導体層を示す平面図である。（ｄ）は比較例のプリント配線板の第４導体層を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態に係るプリント回路板を示す断面模式図である。図１（ｂ）は、本発明の実施形態に係るプリント配線板をランドが形成されている表層から見た平面図である。図１（ｃ）は、本発明の実施形態に係る半導体装置を端子が形成されている表層から見た平面図である。

図１（ａ）に示すように、プリント回路板５００は、プリント配線板１００と、半導体装置としての半導体パッケージ２００と、を備えている。半導体パッケージ２００は、プリント配線板１００の一対の表面のうちいずれか一方に実装されている。

プリント配線板１００は、多層（本実施形態では、４層）のプリント配線板であり、複数の導体層１０１〜１０４が絶縁体層（誘電体層）１０５〜１０７を介して積層されて構成されている。なお、本実施形態では、プリント配線板１００が、４層のプリント配線板である場合について説明するが、４層に限定するものではなく、２層以上であればよい。

プリント配線板１００の導体層１０１〜１０４のうち、プリント配線板１００の一対の表面が、表層１０１，１０４である。表層（導体層）１０１と表層（導体層）１０４との間には、絶縁体層を介して内層（導体層）１０２，１０３が配置されている。

導体層１０１〜１０４は、導体パターン（配線パターン）が配置されている層であり、導体以外の部分は絶縁体（誘電体）で覆われている。表層１０１，１０４においては、導体パターンを覆う不図示のソルダーレジストが設けられている。内層１０２，１０３においては、導体パターン以外の部分は、絶縁体層１０５〜１０７を構成する絶縁体で構成されている。また、導体層１０１〜１０４間の絶縁体層１０５〜１０７においては、導体からなるヴィア１２０が設けられている。

絶縁体層１０５〜１０７を構成する絶縁体は、電気的絶縁性を有していればよく、例えばエポキシ樹脂等の硬化した樹脂である。導体層１０１〜１０４に形成される導体パターン及びヴィアを構成する導体は、導電性を有していればよく、例えば銅や金などの金属である。

図１（ｂ）は、表層１０１（表面）に対して直交する方向（図１（ａ）中、矢印Ｚ１方向）から見た表層１０１を示す平面図である。図１（ｂ）に示すように、表層１０１には、矢印Ｚ１方向から見て長方形（正方形を含む）の領域Ｒ１に、複数のランド１１１からなるランド群１１１Ｇが形成されている。ランド群１１１Ｇを構成する複数のランド１１１は、円形状に形成されており、互いに間隔をあけて配置されている。各ランド１１１は、導体パターンからなるが、不図示のソルダーレジストから外部に露出するように形成されている。この長方形の領域Ｒ１は、ランド群１１１Ｇを囲う仮想的な長方形の領域のうち、最小面積の長方形の領域である。

プリント配線板１００の表層１０１には、図１（ａ）に示すように、半導体パッケージ２００が実装されている。半導体パッケージ２００は、半導体素子である半導体チップ２０１と、半導体チップ２０１が実装された、配線基板としてのパッケージ基板２０２と、を有している。

半導体パッケージ２００は、本実施形態では、ＢＧＡ型の半導体パッケージについて説明するが、これに限定するものではなく、ＬＧＡ型の半導体パッケージやＰＧＡ型の半導体パッケージであってもよい。

図１（ｃ）は、半導体パッケージ２００のパッケージ基板２０２の表層２１０（表面）に対して直交する方向（図１（ａ）中、矢印Ｚ２方向）から見た表層２１０を示す平面図である。図１（ｃ）に示すように、表層２１０には、矢印Ｚ２方向から見て長方形（正方形を含む）の領域Ｒ２に、複数の端子である複数のランド２１１からなる端子群２１１Ｇが形成されている。端子群２１１Ｇを構成する複数のランド２１１は、円形状に形成されており、互いに間隔をあけて配置されている。各ランド２１１は、導体パターンからなるが、不図示のソルダーレジストから外部に露出するように形成されている。端子群２１１Ｇの各ランド２１１は、矢印Ｚ１方向から見れば、ランド群１１１Ｇの各ランド１１１と重なる位置に配置されている。この長方形の領域Ｒ２は、端子群２１１Ｇを囲う仮想的な長方形の領域のうち、最小面積の長方形の領域である。

各ランド２１１には、図１（ａ）に示すように、はんだを有する球状（ボール状）又は柱状の電極２３０が設けられている。

本実施形態では、プリント配線板１００に実装される前の半導体パッケージ２００は、各ランド２１１に形成された電極２３０を有している。これらランド２１１及び電極２３０で端子を構成していてもよいし、ランド２１１のみで端子を構成していてもよい。いずれにしても、半導体パッケージ２００がプリント配線板１００に実装されたときには、ランド１１１とランド２１１とは、電極２３０によって電気的及び機械的に接合（接続）されることとなる。

図１（ａ）に示すプリント配線板１００において、ヴィア１２０は、スルーホールに充填して形成された導体である。ここで、プリント配線板１００は、ビルドアップ基板であり、ヴィア１２０は、各絶縁体層１０５〜１０７に形成されたフィルドヴィアが積層されたビルドヴィアである。各導体層１０１〜１０４において、ビルドヴィアに接続されたヴィアランドが形成されており、特に、表層１０１においては、電極２３０が接合されるので、別の導体層１０２〜１０４のヴィアランドよりも大径のランド１１１が形成されている。

ランド群１１１Ｇを構成する複数のランド１１１のうち、最外周に位置するランド１１１からは、表層１０１にて長方形の領域Ｒ１の外側に配線パターン（導体パターン）１３０が引き出されている。また、複数のランド１１１のうち最外周に位置するランド以外のランド１１１からは、ヴィア１２０を介して表層１０１以外の導体層１０２，１０３，１０４にて長方形の領域Ｒ１の外側に配線パターン（導体パターン）１３０が引き出されている。表層１０１から引き出される複数の配線パターン１３０及び表層以外の導体層１０２，１０３，１０４から引き出される複数の配線パターン１３０は、全てが信号線であってもよいし、信号線のほか電源線又はグランド線が含まれていてもよい。

本実施形態では、ランド群１１１Ｇ及び端子群２１１Ｇは、長方形の領域Ｒ１，Ｒ２内で三角格子状に配列されている。具体的に説明すると、各ランド１１１，２１１は、ランド１１１，２１１の中心点が三角格子の格子点に位置するように配列されている。

三角格子の最小単位である単位格子（単位胞）Ｔ１，Ｔ２は、矢印Ｚ１，Ｚ２方向から見て三角形（正三角形）となっている。つまり、互いに隣接したランド１１１，２１１で正三角形を形成するようにランド１１１，２１１が長方形の領域Ｒ１，Ｒ２内に配置されている。ランド群１１１Ｇを構成する複数のランド１１１は、互いの間隔が許容される最小の間隔で長方形の領域Ｒ１に最密となるように充填されている（いわゆる、六方最密充填構造）。同様に、端子群２１１Ｇを構成する複数のランド２１１も、互いの間隔が許容される最小の間隔で長方形の領域Ｒ２に最密となるように充填されている。このように、長方形の領域Ｒ１（領域Ｒ２）にできるだけ多くのランド１１１（ランド２１１）を配列している。

次に、ランド群１１１Ｇの配置について詳細に説明する。なお、矢印Ｚ２方向から見た端子群２１１Ｇは、矢印Ｚ１方向から見たランド群１１１Ｇと線対称な配置関係にあるので、説明を省略する。図２（ａ）は、図１（ｂ）の領域Ｒにおけるランド１１１の配置を示す拡大図である。図２（ａ）において、長方形の領域Ｒ１の４辺のうちの１辺を含む直線をＬ１とする。また、正三角形の単位格子Ｔ１の各辺を含む直線をＳ１，Ｓ２，Ｓ３とする。直線Ｌ１と直線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のそれぞれとの間で成す角度のうち最小角度となるのが、図２（ａ）では直線Ｌ１と直線Ｓ１との間で形成される角度であり、この角度をθとする。なお、角度θは、直線Ｌ１と直線Ｓ１との間で形成される鋭角及び鈍角のうち、鋭角の方の角度である。

ランド群１１１Ｇの配置によって角度θの取り得る範囲は、０度〜３０度である。角度θが０度のとき、直線Ｌ１と直線Ｓ１とは平行となる。

図２（ｂ）は、図１（ｂ）の領域Ｒにおけるランド１１１の別の配置を示す拡大図である。図２（ｂ）に示すように、３つの直線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３のうちいずれかの直線（図２（ｂ）では直線Ｓ１）が、直線Ｌ１との成す角度が最小角度である。そして、その角度θは、０度〜３０度となる。

次に、単位格子Ｔ１を長方形の領域Ｒ１に対して回転させた場合について説明する。図３（ａ）は、図１（ｂ）の領域Ｒにおける１つの単位格子Ｔ１のランド１１１を示す説明図である。図３（ａ）において角度θは０度である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態に対して単位格子Ｔ１を右回りに１５度回転させた状態を示す説明図である。図３（ｃ）は、図３（ａ）の状態に対して単位格子Ｔ１を右回りに３０度回転させた状態を示す説明図である。図３（ｄ）は、図３（ａ）の状態に対して単位格子Ｔ１を右回りに４５度回転させた状態を示す説明図である。図３（ｅ）は、図３（ａ）の状態に対して単位格子Ｔ１を右回りに６０度回転させた状態を示す説明図である。

図３（ａ）の状態から図３（ｃ）の状態に右回りに３０度回転させたとき、角度θは、０度から３０度に単調増加する。図３（ｃ）の状態から図３（ｅ）の状態に右回りに更に３０度回転させたとき、角度θは正三角形状の単位格子Ｔ１の異なる辺の直線Ｓ３と直線Ｌ１とで定義されるようになる。このとき、角度θは３０度から０度に単調減少する。そして、図３（ｅ）に示す状態では、図３（ａ）と同じ０度の状態に戻り、６０度以上回転させても角度θは同様の状態となる。これらより、角度θは０度から３０度の範囲を検討すればよいことがわかる。

次に、角度θが０度から３０度の範囲でプリント配線板１００での引き出し本数の引き出し方向による差を低減することができる範囲について説明する。

図４（ａ）は、プリント配線板１００の表層１０１における図１（ｂ）の領域Ｒ１を示す拡大図である。なお、図４（ａ）において、説明をわかりやすくするために、図１（ｂ）とはランド１１１の数を異なられている。

ランド群１１１Ｇを構成する複数のランド１１１のうち最外周のランド１１１_１（図４（ａ）中、点線で囲われた領域内のランド）からは、表層１０１において長方形の領域Ｒ１の外側に配線パターン１３０が引き出されている。

また、説明の簡略化のため、表層１０１において最外周に位置するランド１１１_１から配線を引出す場合について説明するが、内層１０２，１０３の配線引出しもランド１１１をヴィアランドに変えることで、同様の原理で説明ができるので、説明を省略する。

図４（ａ）より、ランド群１１１Ｇを長方形で囲んだ領域Ｒ１の１辺からの引き出される配線パターン１３０の数は、半導体パッケージ２００の１辺内に並ぶ最外周のランド１１１_１の数によって決定される。

図４（ａ）では、ランド１１１_１，１１１_１間から１本も配線パターン１３０を引き出せない条件としている。つまり、隣り合うランド１１１，１１１間の間隔をできる限り狭めている場合は、ランド１１１_１，１１１_１間から配線パターン１３０を引き出すことができない。表層１０１以外の層１０２，１０３，１０４では、ヴィアランドは、電極２３０が接合されるランド１１１よりも小径であり、ヴィア１２０，１２０間（ヴィアランド間）からは配線パターン１３０を引き出すことができる。なお、ランド１１１_１，１１１_１間から配線パターン１３０を引き出せるように、ランド１１１，１１１間の間隔を広めてもよい。

図４（ｂ）は、最外周に位置するランドを示す説明図である。ランド群１１１Ｇのうち、１辺に並ぶ最外周のランド１１１_１の数を求める。１辺に並ぶ最外周のランド１１１_１は、一直線に並ぶ部分３０３と段が発生する部分とが存在する。１辺に並ぶ最外周のランド１１１_１の数ｋは、一直線に並ぶ部分３０３のランド数ｉと一直線に並ぶ部分３０３の個数ｊの積により求められる。

例えば、図４（ｂ）では、一直線に並ぶ部分３０３のランド数は４個であり、一直線に並ぶ部分３０３の個数は２個あるため、１辺に並ぶ最外周のランド１１１_１の数は８個と求めることができる。

以下、ｉとｊについて、それぞれ求める方法を説明する。図４（ｂ）について、ランド１１１の直径をｃ［ｍｍ］、中心間の距離をａ［ｍｍ］、半導体パッケージ２００の正方形状の外形の各辺長をｂ［ｍｍ］とする。なお、半導体パッケージ２００の外形と領域Ｒ１の外形とは相似形状であり、領域Ｒ１の外形は、半導体パッケージ２００の外形よりも僅かに小さいが、半導体パッケージ２００の領域と領域Ｒ１とに最大で配置できるランド数は同一である。

ランド群１１１Ｇには、一直線上ではあるが最外周に並ばないランド３０４と、最外周の一直線上の最初のランド３０５と、が含まれている。ランド群１１１Ｇを長方形で囲んだ領域の１辺に対してランド３０４とランド３０５の垂直方向の距離をｄ［ｍｍ］、水平方向の距離をｆ［ｍｍ］とする。ランド３０４に対して、段が発生する最初のランド３０７の垂直方向の距離をｅ［ｍｍ］、水平方向の距離をｇ［ｍｍ］とする。距離ｆと距離ｇの差分を距離ｈ［ｍｍ］とする。

まずｉを求める。ランド１１１の並びが半導体パッケージ２００の外形に対して一直線に並ばなくなるのは、ランド３０７が出現する場合、つまり距離ｄと距離ｅが、

の関係を満たす場合である。ｄとｅは、

である。（式２）、（式３）、（式４）より、

となり、（式５）より端子数ｉが、

のときから最外周のランドが一直線に並ばなくなる。

ランド数ｉは整数であるが、切り上げの場合と切り捨ての場合があるため、計算上は小数を含めた値として扱う。

次に、ｊを求める。距離ｈは距離ｆと距離ｇの差であり、

より

となる。ランドを配置できる領域は、ランドの中心間の距離が長さｂよりランド径ｃだけ小さい領域であることから、ｊは、

となる。１辺に並ぶランド数ｋは、（式１）より最外周のランドが一直線に並ばなくなる回数とランド数ｉの積で求められるので、（式１）、（式６）、（式１０）より、１辺に並ぶランド数ｋは、

となる。ただし、角度θが０度の場合、（式１１）は角度θを０とする極限値で扱う。

図５（ａ）は、ａ（ランド間隔）＝０．５［ｍｍ］、ｂ（半導体パッケージの辺長）＝１２［ｍｍ］、ｃ（ランド径）＝０．３３［ｍｍ］である場合の最外周のランド数が最大となる辺と最小となる辺のランド数の差と、角度θとの関係を示すグラフである。図５（ｂ）は、同条件での、最外周のランド数が最大となる辺と最小となる辺のランド数の和と、角度θとの関係を示すグラフである。

図５（ｂ）より、角度θを１５度に近付けるとランド数の和は増加する。図５（ａ）より、ランド数の差は、角度θが７度以上２３度以下となるときに２個以下となる。２個以下であれば、半導体パッケージ２００の四隅近傍のランド１１１の配線を引き出す方向により、ランド数差により生じる引き出し本数差を吸収することができる。

したがって、本実施形態では、角度θが、７度以上２３度以下となるようにランド群１１１Ｇが配置されている。このように配置することで、図１（ｂ）中、長方形の領域Ｒ１の紙面上下辺方向と紙面左右辺方向の引き出し本数の差を小さくすることができる。つまり、長方形の領域Ｒ１の１辺から引き出す配線パターン１３０の引き出し本数と、該一辺の隣の辺から引き出す配線パターン１３０の引き出し本数との差を小さくすることができる。これにより、プリント配線板１００における配線パターン１３０の設計の自由度を高めることができる。また、ランド群１１１Ｇを構成するランド１１１から領域Ｒ１の外側に引き出せる配線パターン１３０の本数を増大させることができる。

半導体パッケージ２００における矢印Ｚ２方向から見た端子群２１１Ｇは、矢印Ｚ１方向から見たランド群１１１Ｇと線対称な配置となっている。即ち、図１（ｃ）において、長方形の領域Ｒ２の１辺と三角格子の３辺のそれぞれとの間で成す角度のうち最小となる角度が、７度以上２３度以下となるように端子群２１１Ｇが配置されている。このような半導体パッケージ２００を用いれば、プリント配線板１００において、引き出し配線パターン１３０の設計の自由度が高められ、かつ引き出し配線パターン１３０の本数を増大させることができる。

また、角度θが１５度であるときに、ランド１１１から領域Ｒ１の外側に引き出せる配線パターン１３０の本数が最大となるので、ランド１１１から領域Ｒ１の外側に引き出せる配線パターン１３０の本数をより効果的に増大させることができる。また、領域Ｒ１が正方形であれば、領域Ｒ１の１辺と、該１辺に隣接する辺とから引き出される配線パターン１３０の本数を同一とすることが可能である。

このとき、半導体パッケージ２００の端子群２１１Ｇにおいても、角度を１５度とすることにより、プリント配線板１００にて引き出せる配線の本数をより効果的に増大させることができる。そして、領域Ｒ１に合わせて領域Ｒ２も正方形とすれば、プリント配線板１００において、領域Ｒ１の１辺と、該１辺に隣接する辺とから引き出される配線パターン１３０の本数を同一とすることが可能である。

以上、本実施形態によれば、単位面積当たりの端子密度（ランド密度）を維持しつつ、プリント配線板１００での引き出し本数の引き出し方向による差を低減することができる。これにより、配線パターン１３０の設計自由度が高められ、配線パターン１３０の合計の引き出し本数を増加させることができる。

以下、角度θを１５度とした場合の実施例と、角度θを０度とした場合の比較例とを用いて比較を行った結果について説明する。

［実施例］
実施例のプリント配線板１００は、４層とした。ランド１１１の間隔及びヴィア１２０の間隔は０．５［ｍｍ］とした。ここでは、ヴィア１２０はビルドヴィアとした。

半導体パッケージ２００（パッケージ基板２０２）の辺長は各１２［ｍｍ］とした。即ち、正方形の領域にランド群１１１Ｇを配置した。表層である導体層１０１の配線幅は０．０７５［ｍｍ］とした。導体層１０１の最小配線間隙は０．０７５［ｍｍ］とした。導体層１０２〜１０４の配線幅は０．０６［ｍｍ］とした。導体層１０２〜１０４の最小配線間隙は０．０７［ｍｍ］とした。表層である導体層１０１のランド１１１の直径は０．３［ｍｍ］とした。導体層１０２〜１０４のヴィア径は０．２７５［ｍｍ］とした。

配線パターン１３０の引き出し方法は、外側のランド１１１（ヴィア１２０）から順に、プリント配線板１００の複数の導体層１０１〜１０４を使用して引き出した。

図６（ａ）は実施例のプリント配線板１００の導体層（第１導体層）１０１を示す平面図である。図６（ｂ）は実施例のプリント配線板１００の導体層（第２導体層）１０２を示す平面図である。図６（ｃ）は実施例のプリント配線板１００の導体層（第３導体層）１０３を示す平面図である。図６（ｄ）は実施例のプリント配線板１００の導体層（第４導体層）１０４を示す平面図である。

ランド群１１１Ｇは、互いに隣接したランド１１１で正三角形を形成するように配置されている。ランド１１１には、領域Ｒ１の外側に引き出した配線パターン１３０が接続されている。ヴィア１２０は、プリント配線板１００の表面に対して直交する方向から見て、ランド１１１と重なる位置に形成されている。互いに隣接したヴィア１２０で正三角形を形成するように配置されている。ヴィア１２０は、配線パターン１３０により引き出される。

複数方向に引き出しが可能であるランド１１１（ヴィア１２０）は、引き出し方向が４方向で均等になるようにした。

即ち、図６（ａ）に示すように、導体層１０１の紙面上下辺方向は各２５本、紙面左右辺方向は各２５本の配線パターン１３０の引き出しが可能である。図６（ｂ）に示すように、導体層１０２の紙面上下辺方向は各４３本、紙面左右辺方向は各４３本の配線パターン１３０の引き出しが可能である。図６（ｃ）に示すように、導体層１０３の紙面上下辺方向は各３６本、紙面左右辺方向は各３５本の配線パターン１３０の引き出しが可能である。図６（ｄ）に示すように、導体層１０４の紙面上下辺方向は各２６本、紙面左右辺方向は各２６本の配線パターン１３０の引き出しが可能である。

なお、ランド群１１１Ｇのうち、配線パターン１３０で引き出されないランド１１１は、不図示の電源又はグランドのパターンに接続することが可能である。この場合、プリント配線板１００は、導体層１０１〜１０４以外の別の導体層を有しているのが望ましく、該別の導体層に電源パターン又はグランドパターンが形成されていればよい。

計４層での引き出し可能本数は紙面上下辺方向では２６０本、紙面左右辺方向では２５８本であり、配線パターン１３０の引き出し本数差は２本であった。紙面上下辺方向と紙面左右辺方向の合計の配線パターン１３０の引き出し本数は５１８本であった。

［比較例］
比較例のプリント配線板は４層とした。図７（ａ）は比較例のプリント配線板の導体層（第１導体層）１０１Ｘを示す平面図である。図７（ｂ）は比較例のプリント配線板の導体層（第２導体層）１０２Ｘを示す平面図である。図７（ｃ）は比較例のプリント配線板の導体層（第３導体層）１０３Ｘを示す平面図である。図７（ｄ）は比較例のプリント配線板の導体層（第４導体層）１０４Ｘを示す平面図である。

図７（ａ）に示すランド１１１Ｘは、角度θが０度（３０度）の場合の配置であり、ランド群が互いに隣接したランド１１１Ｘで正三角形を形成するように配置されている。ランド１１１Ｘには、ランド群を囲う長方形の領域の外側に引き出した配線パターン１３０Ｘが接続されている。

ヴィア１２０Ｘは、プリント配線板の表面に対して直交する方向から見て、ランド１１１Ｘと重なる位置に形成されている。互いに隣接したヴィア１２０Ｘで正三角形を形成するように配置されている。ヴィア１２０Ｘは、配線パターン１３０Ｘにより引き出される。

複数方向に引き出しが可能であるランド１１１Ｘ（ヴィア１２０Ｘ）は、引き出し方向が４方向で均等になるようにした。

即ち、図７（ａ）に示すように、導体層１０１Ｘの紙面上下辺方向は各２６本、紙面左右辺方向は各２３本の配線パターン１３０Ｘの引き出しが可能である。また、図７（ｂ）に示すように、導体層１０２Ｘの紙面上下辺方向は各４７本、紙面左右辺方向は各３８本の配線パターン１３０Ｘの引き出しが可能である。また、図７（ｃ）に示すように、導体層１０３Ｘの紙面上下辺方向は各３９本、紙面左右辺方向は各３０本の配線パターン１３０Ｘの引き出しが可能である。また、図７（ｄ）に示すように、導体層１０４Ｘの紙面上下辺方向は各３１本、紙面左右辺方向は各２２本の配線パターン１３０Ｘの引き出しが可能である。

計４層での引き出し可能本数は紙面上下辺方向では２８６本、紙面左右辺方向では２２６本であり、配線パターン１３０Ｘの引き出し本数差は６０本であった。紙面上下辺方向と紙面左右辺方向の合計の配線パターン１３０Ｘの引き出し本数は５１２本であった。

角度θが１５度の実施例と角度θが０度の比較例とを比較すると、実施例の配線パターン１３０の引き出し本数差を、比較例に対して５８本低減することができた。また、実施例では、比較例に対して合計の引き出し本数を６本増加することができた。

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。

上記実施形態のプリント回路板５００の奏する効果は、上記実施例の形態に限定するものではない。また、ヴィア１２０はビルドヴィアに限定するものではない。また、半導体パッケージ２００の外形が正方形である場合を前提に述べてきたが、正方形に限定するものではない。ランド群１１１Ｇ（端子群２１１Ｇ）を囲う領域Ｒ１（領域Ｒ２）が長方形（正方形を含む）であればいかなる形状であってもよい。また、プリント回路板５００の場合に限らず、半導体パッケージ２００が未実装のプリント配線板１００のみ、プリント配線板１００に未実装の半導体パッケージ２００のみであってもよい。

１００…プリント配線板、１０１…表層（導体層）、１０２〜１０４…導体層、１０５〜１０７…絶縁体層、１１１…ランド、１１１Ｇ…ランド群、１２０…ヴィア、１３０…配線パターン、２００…半導体パッケージ（半導体装置）、２０１…半導体チップ（半導体素子）、２０２…パッケージ基板（配線基板）、２１０…表層、２１１…ランド（端子）、２１１Ｇ…端子群、５００…プリント回路板、Ｒ１…領域、Ｒ２…領域

Claims (6)

1. 絶縁体層を介して積層された複数の導体層を有し、
   前記複数の導体層のうち表層には、前記表層に対して直交する方向から見て互いに間隔をあけて三角格子状に配置された複数のランドからなるランド群が形成され、
   前記ランド群を囲む仮想的な長方形の領域のうち最小面積の長方形の領域の１辺と前記三角格子の３辺のそれぞれとの間で成す角度のうち最小となる角度が、７度以上２３度以下となるように前記ランド群が配置されていることを特徴とするプリント配線板。
2. 前記最小となる角度が１５度であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
3. 前記ランド群のうち最外周に位置するランドからは、前記表層にて前記長方形の領域の外側に配線が引き出され、
   前記最外周に位置するランド以外のランドからは、ヴィアを介して前記表層以外の導体層にて前記長方形の領域の外側に配線が引き出されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
4. 半導体素子と、
   前記半導体素子が実装された配線基板と、を備え、
   前記配線基板の表層には、前記表層に対して直交する方向から見て互いに間隔をあけて三角格子状に配置された複数の端子からなる端子群が形成され、
   前記端子群を囲む仮想的な長方形の領域のうち最小面積の長方形の領域の１辺と前記三角格子の３辺のそれぞれとの間で成す角度のうち最小となる角度が、７度以上２３度以下となるように前記端子群が配置されていることを特徴とする半導体装置。
5. 前記最小となる角度が１５度であることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
6. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプリント配線板と、
   請求項４又は５に記載の半導体装置と、を備え、
   前記半導体装置の端子が、前記プリント配線板のランドに接合されていることを特徴とするプリント回路板。

Images