JP7455730B2 - 配線基板 - Google Patents

Description

本発明は、配線基板に関し、特に、セラミックスからなる複数の絶縁層と、導体からなる複数の層間接地導体と、の積層体を含む配線基板に関するものである。

特開２００１－０７７２４０号公報（特許文献１）は、３０ＧＨｚ以上の高周波信号を伝達するための配線基板を開示している。当該公報によれば、配線基板は、セラミック誘電体基板と、高周波伝送線路と、高周波伝送線路の終端部に他の高周波回路とろう材を介して接続するための接続端子部とを有している。高周波伝送線路は、誘電体基板表面に形成されその終端部が誘電体基板の端面近傍まで延設された信号導体線と、信号導体線と平行して前記誘電体基板の内部または裏面に形成されたグランド層とを有している。誘電体基板の表面の接続端子部における信号導体線の両側には一対の接続用グランド導体が形成されている。一対の接続用グランド導体とグランド層とは、誘電体基板に設けられたビアホール内に金属ペーストを充填し焼成して形成されたビアホール導体によって接続されている。ビアホール導体の側面は誘電体基板の端面から露出されている。

上記公報が主張するところによれば、これら構成は、接続端子部におけるビアホール導体と誘電体基板端面との間の共振を防止し、接続端子部での伝送特性の劣化を防止し、他の高周波回路との接続部における高周波信号の伝送損失を低減できる。またその検証として、３０ＧＨｚにおける伝送特性の実験結果が提示されている。

特開２００１－０７７２４０号公報

上記特開２００１－０７７２４０号公報の技術によれば、ビアホール導体は、接続用グランド導体とグランド層との間の誘電体層の側面で露出されるように配置される。よって、ビアホール導体の配置は、平面レイアウトにおいては接続用グランド導体に重なる位置であり、かつ、厚み方向においては接続用グランド導体とグランド層との間の位置である。このように、ビアホール導体が配置される位置が限定的であることから、その伝送特性は、信号周波数が３０ＧＨｚ程度まであれば十分であったとしても、さらに高い周波数に最適化されたものとはしにくい。この最適化が不十分であると、配線基板の側面近傍において表面波が発生することによって、電磁エネルギーの漏洩が生じ、その結果、良好な伝送特性が得られなくなる。特に近年では、差動信号を用いることによって非常に高い周波数で信号を伝播させる技術が求められてきており、具体的には、６５ＧＨｚ程度以上での良好な伝送特性が求められてきている。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高周波においても良好な伝送特性を得ることができる配線基板を提供することである。

本発明の一態様の配線基板は、セラミックスからなる複数の絶縁層と導体からなる複数の層間接地導体との積層体と、第１および第２の信号電極と、複数の第１の貫通接地導体と、を有している。積層体において、複数の絶縁層に含まれる第１から第Ｎの絶縁層（Ｎ≧３）と、複数の層間接地導体に含まれる第１から第（Ｎ－１）の層間接地導体と、が厚み方向において交互に積層されている。積層体は、第１の絶縁層がなす電極取付面と、第１の側面と、第２の側面と、を有している。複数の層間接地導体に含まれる第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体（１≦ｊ_１＜ｋ_１≦Ｎ－１）は第１の側面に達している。第１および第２の信号電極は積層体の電極取付面に取り付けられている。複数の第１の貫通接地導体は、積層体の第１の側面に、厚み方向に交差する方向において間隔を空けて配列されている。第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体（１≦ｊ_１＜ｋ_１≦Ｎ－１）は第１の側面において複数の第１の貫通接地導体の各々によって互いに電気的に接続されている。

配線基板は、第１および第２の信号電極を有する差動配線を含むことが好ましい。差動配線は、６５ＧＨｚ以上の周波数ｆを有する電気信号を伝播させるためのものであってよい。複数の絶縁層は比誘電率εを有しており、Ｄを複数の第１の貫通接地導体の間隔と定義しかつＴ_ｉを複数の絶縁層に含まれる第（ｊ_１＋１）から第ｋ_１の絶縁層の少なくともいずれかの厚みと定義しかつｃを光速と定義して、Ｄ＋Ｔ_ｉ≦ｃ／（２×ｆ×ε^１／２）が満たされていることが好ましい。

配線基板は、第１および第２の信号電極を有する差動配線を含むことが好ましい。Ｄを複数の第１の貫通接地導体の間隔と定義しかつＴ_ｉを複数の絶縁層に含まれる第（ｊ_１＋１）から第ｋ_１の絶縁層の少なくともいずれかの厚みと定義して、Ｄ＋Ｔ_ｉ≦０．７５ｍｍが満たされていることが好ましい。

複数の第１の貫通接地導体の各々は、第１の側面に設けられた凹部に配置されていることが好ましい。

配線基板は、第２の側面に、厚み方向に交差する方向において間隔を空けて配列された複数の第２の貫通接地導体を有していることが好ましい。複数の層間接地導体に含まれる第ｊ_２から第ｋ_２の層間接地導体（１≦ｊ_２＜ｋ_２≦Ｎ－１）は、第２の側面に達しており、かつ複数の第２の貫通接地導体の各々によって互いに電気的に接続されていることが好ましい。

第１および第２の信号電極のそれぞれは、平面レイアウトにおいて積層体の電極取付面から突出する第１および第２の突出信号電極であってよい。その場合、複数の第１の貫通接地導体は、積層体の電極取付面から分離された分離貫通接地導体を含むことが好ましい。分離貫通接地導体は平面レイアウトにおいて少なくとも部分的に第１の突出信号電極と重なっている。

第ｈ_１から第（Ｎ－１）の層間接地導体（ｋ_１＜ｈ_１≦Ｎ－１）は第１の側面から離れていることが好ましい。

本発明の一態様の配線基板によれば、複数の層間接地導体に含まれる第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体（１≦ｊ_１＜ｋ_１≦Ｎ－１）が第１の側面に達している。第１の側面近傍での層間接地導体の存在により、第１の側面近傍における表面波の、電極取付面から厚み方向に沿っての伝播が遮蔽される。よって、この伝播に起因しての電磁エネルギーの漏洩が抑制される。さらに、第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体（１≦ｊ_１＜ｋ_１≦Ｎ－１）は第１の側面において、厚み方向に交差する方向において間隔を空けて配列された複数の第１の貫通接地導体によって互いに電気的に接続されている。これにより、第１の側面近傍での、第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体（１≦ｊ_１＜ｋ_１≦Ｎ－１）の共振が抑制される。よって、この共振によってもたらされる、上記遮蔽効果の劣化が、抑制される。以上から、高周波においても良好な伝送特性を得ることができる。

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の実施の形態１における配線基板の構成を模式的に示す上面図である。 図１の配線基板が含む配線構造の構成を概略的に示す底面図である。 図２の配線構造を矢印ＩＩＩ（図１）の向きで概略的に見た斜視図である。 図２の配線構造を矢印ＩＶ（図１）の向きで概略的に見た斜視図である。 本発明の実施の形態２における配線基板が含む配線構造の構成を、図３と同様の視野で概略的に示す斜視図である。 図４および図５の少なくともいずれかに示された構造的特徴を有する配線構造を含む配線基板の伝送特性としての差動通過特性のシミュレーション結果を、比較例と共に示すグラフ図である。 図４および図５の少なくともいずれかに示された構造的特徴を有する配線構造を含む配線基板の伝送特性としてのエネルギー損失特性のシミュレーション結果を、比較例と共に示すグラフ図である。 参考例の構造的特徴を、図５と同様の視野で概略的に示す斜視図である。 参考例の構造的特徴を、図４と同様の視野で概略的に示す斜視図である。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態におけるパッケージ８０１（配線基板）を模式的に示す平面図である。パッケージ８０１は高周波モジュールを製造するためのものである。パッケージ８０１は、枠体ＦＬと、枠体ＦＬに囲まれたキャビティＣＶとを有している。キャビティＣＶは、実装領域ＲＭおよび端子領域ＲＴを有する底部を有している。キャビティＣＶにおいて実装領域ＲＭ上には回路部品（図示せず）が実装されることになる。キャビティＣＶが閉じられた空間となるように枠体ＦＬ上に蓋体（図示せず）を取り付けることによって、回路部品が外部環境から封止される。これにより回路部品を外部環境から保護することができる。

回路部品はＩＣ（集積回路）を含んでいてよい。ＩＣが外部（他の高周波回路など）と送受信する信号の周波数帯域の上限は６５ＧＨｚ以上であってよい。また回路部品は光学部品を含んでいてよく、その場合、パッケージ８０１は、光モジュールを製造するための光パッケージである。光学部品は、典型的には光半導体素子であり、例えば、光源用のレーザーダイオードまたは光検出用のフォトダイオードである。光パッケージとしてのパッケージ８０１は、パッケージ８０１の外部に配置された光ファイバ（図示せず）からの光を受けるためまたは光ファイバへ光を送るための経路を確保するために、枠体ＦＬに開口部ＯＰを有している。なお開口部ＯＰを封止する透光性部材が取り付けられていてもよい。

実装領域ＲＭ上に実装された回路部品は、端子領域ＲＴに、例えばワイヤボンディングなどによって接続されることによって、パッケージ８０１に含まれる配線構造７０１を介して、パッケージ８０１の外部環境と電気的に接続可能とされる。配線構造７０１は、パッケージ８０１の外部へ露出された信号リードＳＯ１～ＳＯ４（第１～第４の信号電極）と、パッケージ８０１の外部へ露出された接地リードＧＯ１～ＧＯ３（第１～第３の接地電極）と、キャビティＣＶ内の信号端子ＳＩ１～ＳＩ４と、キャビティＣＶ内の接地端子ＧＩ１～ＧＩ３と、キャビティＣＶ内のキャパシタＣ１～Ｃ４とを有している。

信号リードＳＯ１と信号端子ＳＩ１とは、信号配線ＷＳ１によって互いに接続されている。信号リードＳＯ２と信号端子ＳＩ２とは、信号配線ＷＳ２によって互いに接続されている。信号リードＳＯ３と信号端子ＳＩ３とは、信号配線ＷＳ３によって互いに接続されている。信号リードＳＯ４と信号端子ＳＩ４とは、信号配線ＷＳ４によって互いに接続されている。信号配線ＷＳ１～ＷＳ４の各々は、後述する層間信号導体（図示せず）と、信号用の表層導体（図２：電極パターンＰ１～Ｐ４）と、厚み方向においてこれら導体間をつなぐ貫通導体とによって構成され得る。信号用の貫通導体は、キャスタレーション電極（後述する積層体ＬＭの側面上に露出された電極、図示せず）およびビア電極（後述する積層体ＬＭの側面上に露出されない電極、図示せず）の少なくともいずれかによって構成され得る。信号配線ＷＳ１～ＷＳ４のそれぞれは、直流の伝達を防止するためのキャパシタＣ１～Ｃ４を実装するための導体パターンを含んでいてよい。これら導体パターンへキャパシタＣ１～Ｃ４の各々がはんだＢＲを用いて実装され得る（図３および図４を参照）。接地リードＧ０１～Ｇ０３のそれぞれは、接地配線ＷＧによって接地端子ＧＩ１～ＧＩ３に接続されている。接地配線ＷＧは、後述する層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ１５（図３）と、接地用の表層導体（図２：接地パターンＰＧ）と、厚み方向においてこれら導体間をつなぐ貫通導体とによって構成され得る。接地用の貫通導体は、キャスタレーション電極（外側貫通接地導体ＭＯ（図３）および内側貫通接地導体ＭＩ（図４））およびビア電極（後述する積層体ＬＭの側面上に露出されない電極、図示せず）によって構成され得る。

信号リードＳＯ１および信号端子ＳＩ１を有する信号配線ＷＳ１と、信号リードＳＯ２および信号端子ＳＩ２を有する信号配線ＷＳ２とは、第１の差動配線を構成している。また、信号リードＳＯ３および信号端子ＳＩ３を有する信号配線ＷＳ３と、信号リードＳＯ４および信号端子ＳＩ４を有する信号配線ＷＳ４とは、第２の差動配線を構成している。よって、第１の差動配線は信号リードＳＯ１，ＳＯ２および信号端子ＳＩ１，ＳＩ２を有しており、第２の差動配線は、信号リードＳＯ３，ＳＯ４および信号端子ＳＩ３，ＳＩ４を有している。なお本実施の形態の配線構造７０１は上記のように２つの差動配線を有しているが、差動配線の数は特定の数に限定されるものではない。

図２は、配線構造７０１の構成を概略的に示す底面図である。また図３および図４のそれぞれは、配線構造７０１を矢印ＩＩＩおよびＩＶ（図１）の向きで概略的に見た斜視図である。各図には、互いに直交する方向Ｘ、ＹおよびＺを有する直交座標系が示されている。配線構造７０１は、上述した部材に加えてさらに、積層体ＬＭと、外側貫通接地導体ＭＯおよび内側貫通接地導体ＭＩ（複数の第１の貫通接地導体および複数の第２の貫通接地導体）と、金属ベース板１０とを有している。なお、図を見やすくするために、電極取付面ＳＢ上および端子領域ＲＴ上の配線パターン（図２～図４）と、側面ＳＯ上の外側貫通接地導体ＭＯ（図３）と、側面ＳＩ上の内側貫通接地導体ＭＩ（図４）とが占める面的な領域にドットが付されている。

積層体ＬＭは、アルミナなどの誘電体セラミックスからなる第１から第Ｎの絶縁層ＬＤ１～ＬＤＮ（Ｎ≧３）と、導体からなる第１から第（Ｎ－１）の層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ（Ｎ－１）との積層体である。層間接地導体は、接地されることになる層間導体である。本実施の形態においてはＮ＝１６であり、よって積層体ＬＭは、第１から第１６の絶縁層ＬＤ１～ＬＤ１６と、第１～第１５の層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ１５との積層体である。積層体ＬＭにおいて、絶縁層ＬＤ１～ＬＤ１６と、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ１５とが、厚み方向Ｚにおいて交互に積層されている。なお積層体ＬＭは、導体からなり信号電位が印加されることになる層間導体、すなわち層間信号導体、を含んでいてよい。層間信号導体は層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ１５から電気的に絶縁分離されている。層間信号導体は、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ１５と同層に配置されていてよい。積層体ＬＭは、絶縁層ＬＤ１がなす電極取付面ＳＢと、枠体ＦＬ（図１）の外周面および内周面のそれぞれをなす側面ＳＯおよび側面ＳＩ（第１の側面および第２の側面）と、枠体ＦＬの上面をなす上面ＳＴとを有している。

本実施の形態においては、枠体ＦＬ（図１参照）は絶縁層ＬＤ１～ＬＤ１６および層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ１５によって構成されている。また端子領域ＲＴ（図１参照）は、絶縁層ＬＤ１３～ＬＤ１６および層間接地導体ＬＧ１３～ＬＧ１５なしに、絶縁層ＬＤ１～ＬＤ１２および層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ１２によって構成されており、枠体ＦＬからその内部へ延びている。これにより端子領域ＲＴは、枠体ＦＬの内側に張り出したテラス形状を有しており、このテラス形状の表面（図３および図４における上面）は、絶縁層ＬＤ１２と、その上に配置された層間接地導体ＬＧ１２のパターンとから構成されている。

積層体ＬＭの電極取付面ＳＢには表層導体が形成されており、この表層導体は接地パターンＰＧ（図２）および電極パターンＰ１～Ｐ４（図２）を有している。信号リードＳＯ１～ＳＯ４のそれぞれは積層体ＬＭの電極取付面ＳＢに電極パターンＰ１～Ｐ４を介して取り付けられている。接地リードＧＯ１～ＧＯ３の各々は積層体ＬＭの電極取付面ＳＢに接地パターンＰＧを介して取り付けられている。電極取付面ＳＢは、信号リードＳＯ１～ＳＯ４および接地リードＧＯ１～ＧＯ３の間に、側面ＳＯに達するトレンチＴＲを有していてよい。

外側貫通接地導体ＭＯは積層体ＬＭの側面ＳＯに配置されている。外側貫通接地導体ＭＯの各々は、側面ＳＯに設けられた凹部に配置されていることが好ましい。言い換えれば、外側貫通接地導体ＭＯの各々はキャスタレーション電極であることが好ましい。側面ＳＯにおいて外側貫通接地導体ＭＯの各々によって第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体ＬＧｊ_１～ＬＧｋ_１は互いに電気的に接続されている。本実施の形態においてはｊ_１＝１かつｋ_１＝３であり、したがって外側貫通接地導体ＭＯの各々によって層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３が互いに電気的に接続されている。このような電気的接続を可能とするためには、層間接地導体ＬＧのうち少なくとも層間接地導体ＬＧｊ_１～ＬＧｋ_１（具体的には層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３）は側面ＳＯに達している必要がある。なお本実施の形態においてはすべての層間接地導体ＬＧが側面ＳＯ（図３）に達している。

外側貫通接地導体ＭＯは、接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ１～ＭＯＧ３と、信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１～ＭＯＳ４（分離貫通接地導体）とを含む。接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ１～ＭＯＧ３のそれぞれは、電極取付面ＳＢに達していることが好ましく、さらに接地リードＧＯ１～ＧＯ３に接していることが好ましい。信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１～ＭＯＳ４は厚み方向Ｚにおいて電極取付面ＳＢから分離されている。よって信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１～ＭＯＳ４は、絶縁層ＬＤ１を貫通しておらず、絶縁層ＬＤ２～ＬＤＮ（Ｎ≧３、ここではＮ＝１６）の少なくとも一部のみを貫通している。また信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１～ＭＯＳ４は、絶縁層ＬＤ２～ＬＤＮの一部の絶縁層のみを貫通することが好ましく、また絶縁層ＬＤＮは貫通していないことが好ましい。図３の例においては、信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１～ＭＯＳ４は絶縁層ＬＤ２～ＬＤ３のみを貫通している。信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１は平面レイアウト（すなわちＸＹ面におけるレイアウト）において少なくとも部分的に信号リードＳＯ１と重なっていてよい。さらに、信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１～ＭＯＳ４のそれぞれが、平面レイアウトにおいて少なくとも部分的に信号リードＳＯ１～ＳＯ４と重なっていてよい。

外側貫通接地導体ＭＯは、厚み方向Ｚに交差する方向Ｙにおいて間隔Ｄを空けて配列されている。ここで、絶縁層ＬＤが比誘電率εを有しており、前述した差動配線が、周波数ｆを有する電気信号を伝播させるためのものであるとき、Ｔ_ｉを絶縁層ＬＤ（ｊ_１＋１）～ＬＤｋ_１の少なくともいずれかの厚み（本実施の形態においては、絶縁層ＬＤ２～ＬＤ３の少なくともいずれかの厚み）と定義し、ｃを光速と定義すると、以下の不等式
Ｄ＋Ｔ_ｉ≦ｃ／（２×ｆ×ε^１／２）
が満たされていることが好ましい。これにより、特に周波数ｆが６５ＧＨｚ以上の場合に伝送特性がより改善される。例えば、Ｄ＋Ｔ_ｉ≦０．７５ｍｍが満たされていれば、アルミナまたはその比誘電率と同程度の比誘電率εを有する材料が用いられる場合において伝送特性がより改善される。例えばＴ_ｉ＝０．１ｍｍの場合、これはＤ≦０．６５ｍｍに対応する。好ましくは、絶縁層ＬＤ（ｊ_１＋１）～ＬＤｋ_１の各々の厚みについて、上記不等式が満たされる。

なお、外側貫通接地導体ＭＯの間隔Ｄは場所ごとに異なっていてもよい。例えば、接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ１と信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１との間隔と、信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１と信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ２との間隔と、が異なっていてもよい。

内側貫通接地導体ＭＩは積層体ＬＭの側面ＳＩに配置されている。内側貫通接地導体ＭＩの各々は、側面ＳＩに設けられた凹部に配置されていることが好ましい。言い換えれば、内側貫通接地導体ＭＩの各々はキャスタレーション電極であることが好ましい。側面ＳＩにおいて内側貫通接地導体ＭＩの各々によって、層間接地導体ＬＧに含まれる第ｊ_２から第ｋ_２の層間接地導体ＬＧｊ_２～ＬＧｋ_２（１≦ｊ_２＜ｋ_２≦Ｎ－１）は互いに電気的に接続されている。本実施の形態においてはｊ_２＝１３かつｋ_２＝１５であり、したがって内側貫通接地導体ＭＩの各々によって層間接地導体ＬＧ１３～ＬＧ１５は互いに電気的に接続されている。このような電気的接続を可能とするためには、層間接地導体ＬＧ１３～ＬＧ１５は側面ＳＩに達している必要がある。また本実施の形態においては、内側貫通接地導体ＭＩの各々は、枠体ＦＬ内から端子領域ＲＴ上へと延びる層間接地導体ＬＧ１２に、側面ＳＩの縁において達している。内側貫通接地導体ＭＩは、厚み方向Ｚに交差する方向Ｙにおいて間隔Ｄを空けて配列されており、これについても上記不等式が満たされていることが好ましい。なお、内側貫通接地導体ＭＩの間隔Ｄは場所ごとに異なっていてもよい。

なお、互いに隣り合う外側貫通接地導体ＭＯ（図３）の間隔は、完全に同じである必要はなく、例えば、接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ１と信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１との間の間隔と、信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１と信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ２との間の間隔とが異なっていてもよい。また、互いに隣り合う内側貫通接地導体ＭＩ（図４）の間隔は、完全に同じである必要はない。このように間隔に相違がある場合であっても、各間隔が上記不等式を満たすことが好ましい。

信号リードＳＯ１～ＳＯ４の各々は、本実施の形態においては、平面レイアウト（すなわちＸＹ面におけるレイアウト）において積層体ＬＭの電極取付面ＳＢからＸ方向に向かって突出する突出信号電極である。また接地リードＧＯ１～ＧＯ３は、本実施の形態においては、平面レイアウトにおいて積層体ＬＭの電極取付面ＳＢからＸ方向に向かって突出する突出信号電極である。

本実施の形態によれば、層間接地導体ＬＧが側面ＳＯに達している。側面ＳＯ近傍での層間接地導体の存在により、側面ＳＯ近傍における表面波の、電極取付面ＳＢから厚み方向Ｚに沿っての伝播が遮蔽される。よって、この伝播に起因しての電磁エネルギーの漏洩が抑制される。さらに、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３は側面ＳＯにおいて外側貫通接地導体ＭＯによって互いに電気的に接続されている。これにより、側面ＳＯ近傍での層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３の共振が抑制される。よって、この共振によってもたらされる、上記遮蔽効果の劣化が、抑制される。以上から、高周波においても良好な伝送特性を得ることができる。

特に、不等式Ｄ＋Ｔ_ｉ≦ｃ／（２×ｆ×ε^１／２）が満たされている場合、当該不等式の右辺は絶縁層ＬＤ中での電磁波の波長の半分に対応し、左辺の間隔Ｄ＋厚みＴ_ｉがこれ以下とされる。これにより、６５ＧＨｚ以上の高い周波数ｆにおいても、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３の共振が十分に抑制される。よって、この共振が伝送特性に及ぼす悪影響が、より抑制される。

不等式Ｄ＋Ｔ_ｉ≦０．７５ｍｍが満たされている場合（例えば、後述するシミュレーション条件のように間隔Ｄ＝０．４６ｍｍの場合）、当該不等式の右辺は、アルミナからなる絶縁層ＬＤ中での６５ＧＨｚの電磁波の波長の半分に対応し、左辺の間隔Ｄ＋厚みＴ_ｉがこれ以下とされる。これにより、絶縁層ＬＤの材料として、アルミナまたはその比誘電率と同程度の比誘電率を有する材料が用いられる場合において、６５ＧＨｚ以上の高い周波数ｆにおいても、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３の共振が十分に抑制される。よって、この共振が伝送特性に及ぼす悪影響が、より抑制される。

外側貫通接地導体ＭＯの各々は、側面ＳＯに設けられた凹部に配置されていることが好ましい。これにより、外側貫通接地導体ＭＯを、キャスタレーション電極の形成技術を用いて形成することができ、その場合、厚み方向Ｚにおける外側貫通接地導体ＭＯの端の位置を、層間接地導体ＬＧに精確に重ねることができる。よって、外側貫通接地導体ＭＯの端の位置が層間接地導体ＬＧからずれることに起因しての、外側貫通接地導体ＭＯの端部での共振を避けることができる。よって、この共振が伝送特性に及ぼす悪影響が、より抑制される。

層間接地導体ＬＧ１３～ＬＧ１５は、側面ＳＩに達しており、かつ内側貫通接地導体ＭＩの各々によって互いに電気的に接続されていることが好ましい。これにより、側面ＳＯだけでなく側面ＳＩ近傍でも、電磁エネルギーの漏洩と共振とが伝送特性に及ぼす悪影響が抑制される。よって、側面ＳＯだけでこれらが抑制される場合に比して、高周波における伝送特性を、顕著に良好なものとすることができる。

信号リードＳＯ１～ＳＯ４の各々は、平面レイアウトにおいて積層体ＬＭの電極取付面ＳＢから突出する突出信号電極であってよい。電極取付面ＳＢ上の電極構造は、端子等の物理的強度確保の必要性から最小寸法の制約を受けやすく、よって、周辺とのインピ-ダンス不整合を抑えた設計を採用することが難しい。その結果、平面レイアウトにおいて突出信号電極と重なる領域近傍での、電磁エネルギーの漏洩または共振が、従来の技術においては生じやすくなる。本実施の形態によれば、この問題を効果的に抑制することができる。このような突出信号電極が用いられる場合、外側貫通接地導体ＭＯは、平面レイアウトにおいて少なくとも部分的に信号リードＳＯ１と重なる信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１を含むことが好ましい。これにより、平面レイアウトにおいて信号リードＳＯ１と重なる領域近傍での、電磁エネルギーの漏洩または共振を、抑制することができる。さらに、外側貫通接地導体ＭＯは、平面レイアウトにおいて少なくとも部分的に信号リードＳＯ１～ＳＯ４のそれぞれと重なる信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１～ＭＯＳ４を含むことが好ましい。これにより、平面レイアウトにおいて信号リードＳＯ１～ＳＯ４と重なる領域近傍での、電磁エネルギーの漏洩または共振を、抑制することができる。

＜実施の形態２＞
図５は、本実施の形態の配線構造７０２を、図３（実施の形態１の配線構造７０１）と同様の視野において概略的に示す斜視図である。配線構造７０２においては、第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体ＬＧｊ_１～ＬＧｋ_１（１≦ｊ_１＜ｋ_１≦Ｎ－１）が側面ＳＯに達しており、具体的にはｊ_１＝１かつｋ_１＝３である。よって層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３が側面ＳＯに達している。一方で、配線構造７０１（図３：実施の形態１参照）と異なり配線構造７０２（図５）においては、第ｈ_１から第（Ｎ－１）の層間接地導体ＬＧｈ_１～ＬＧ（Ｎ－１）（ｋ_１＜ｈ_１≦Ｎ－１）が側面ＳＯから離れており、具体的にはｈ_１＝４かつＮ－１＝１５である。よって層間接地導体ＬＧ４～ＬＧ１５（図３：実施の形態１参照）が側面ＳＯから離れている。なお、これ以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

図６は、配線構造７０１が有する構造的特徴ＦＡ（図４）と、配線構造７０２が有する構造的特徴ＦＢ（図５）と、の少なくともいずれかを含む配線基板の伝送特性としての差動通過特性（Ｓパラメータでの表記における｜Ｓｄｄ２１｜）のシミュレーション結果（結果Ｅ１～Ｅ３）を、比較例（結果Ｅ０）と共に示すグラフ図である。図７は、構造的特徴ＦＡ（図４）と、構造的特徴ＦＢ（図５）と、の少なくともいずれかを含む配線基板の伝送特性としてのエネルギー損失特性（Ｓパラメータでの表記における、１－（｜Ｓｄｄ１１｜^２＋｜Ｓｄｄ２１｜^２））のシミュレーション結果（結果Ｅ１～Ｅ３）を、比較例（結果Ｅ０）と共に示すグラフ図である。図８は、比較例の構造的特徴ＦＢｘを、図５（構造的特徴ＦＢ）と同様の視野で概略的に示す斜視図である。図９は、比較例の構造的特徴ＦＡｘを、図４（構造的特徴ＦＡ）と同様の視野で概略的に示す斜視図である。

構造的特徴ＦＡ（図４）は内側貫通接地導体ＭＩを有している。一方、構造的特徴ＦＡｘ（図９）は内側貫通接地導体ＭＩを有していない。

構造的特徴ＦＢ（図５）は、複数の層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３に接続された外側貫通接地導体ＭＯを有している。一方、構造的特徴ＦＢｘ（図８）は、単一の層間接地導体ＬＧ１には接続され他の層間接地導体には接続されていない外側貫通接地導体ＭＯを有している。

図６および図７において、結果Ｅ０は、構造的特徴ＦＡｘ（図９）および構造的特徴ＦＢｘ（図８）が適用された条件下でのシミュレーション結果を示している。結果Ｅ１は、構造的特徴ＦＡ（図４）および構造的特徴ＦＢｘ（図８）が適用された条件下でのシミュレーション結果を示している。結果Ｅ２は、構造的特徴ＦＡｘ（図９）および構造的特徴ＦＢ（図５）が適用された条件下でのシミュレーション結果を示している。結果Ｅ３は、構造的特徴ＦＡ（図４）および構造的特徴ＦＢ（図５）が適用された条件下でのシミュレーション結果を示している。これらのシミュレーション結果からわかるように、結果Ｅ０に比して結果Ｅ１～Ｅ３によれば、６５ＧＨｚ程度以上において伝送特性が改善されており、７５ＧＨｚ程度まで良好な伝送特性を得られることがわかる。結果Ｅ１～Ｅ３の間で比較すると、結果Ｅ２は結果Ｅ１に比して良好であり、結果Ｅ３は最も良好である。

なお上記シミュレーションの、上記以外の主な条件は、以下のとおりである。Ｙ方向における信号リードＳＯ１の中心と信号リードＳＯ２の中心との間の距離（およびＹ方向における信号リードＳＯ３の中心と信号リードＳＯ４の中心との間の距離）は０．６５ｍｍであり、Ｙ方向における接地リードＧＯ１の中心と接地リードＧＯ２の中心との間の距離（およびＹ方向における接地リードＧＯ２の中心と接地リードＧＯ３の中心との間の距離）は２．４ｍｍである。また、Ｙ方向における接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ１と接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ２との間の間隔（およびＹ方向における接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ２と接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ３との間の間隔）は１．７２５ｍｍであり、Ｙ方向における信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１と信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ２との間の間隔（およびＹ方向における信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ３と信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ４との間の間隔）は０．４０ｍｍである。また、Ｙ方向における接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ１と信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ１の間隔（および信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ２と接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ２の間隔、および接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ２と信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ３の間隔、および信号リード近傍貫通接地導体ＭＯＳ４と接地リード近傍貫通接地導体ＭＯＧ３の間隔）は０．４６ｍｍである。また、Ｙ方向における、互いに隣り合う内側貫通接地導体ＭＩ（図４参照）の間の間隔は０．６３２５ｍｍである。また絶縁層ＬＤの比誘電率εは９である。また絶縁層ＬＤ１～ＬＤ１２の各々の厚みは０．１５ｍｍであり、絶縁層ＬＤ１３～ＬＤ１６の各々の厚みは０．２５ｍｍである。また、信号リードＳＯ１と信号リードＳＯ２との間および信号リードＳＯ３と信号リードＳＯ４との間に配置されたトレンチＴＲの深さ（厚み方向Ｚにおける寸法）は２２５μｍであり、接地リードＧＯ１と信号リードＳＯ１との間、信号リードＳＯ２と接地リードＧＯ２との間、接地リードＧＯ２と信号リードＳＯ３との間、および信号リードＳＯ４と接地リードＧＯ３との間に配置されたトレンチＴＲの深さは３００μｍである。

本実施の形態によれば、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３が側面ＳＯに達している。これにより、側面ＳＯ近傍の表面波の、電極取付面ＳＢから厚み方向Ｚに沿っての伝播が、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３によって遮られる。よって、この伝播に起因しての電磁エネルギーの漏洩が抑制される。さらに、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３は、実施の形態１と同様に、側面ＳＯにおいて、厚み方向Ｚに交差する方向Ｙにおいて間隔を空けて配列された外側貫通接地導体ＭＯによって互いに電気的に接続されている。これにより、側面ＳＯ近傍での、層間接地導体ＬＧ１～ＬＧ３の共振が抑制される。よって、この共振が伝送特性に及ぼす悪影響が抑制される。以上から、実施の形態１とほぼ同様に、高周波においても良好な伝送特性を得ることができる。

特に本実施の形態（図５）によれば、実施の形態１（図３）と異なり、層間接地導体ＬＧ４～ＬＧ１５は、側面ＳＯから離れており、よって側面ＳＯにおいて露出されていない。これにより、配線構造７０２を有する配線基板の製造方法がめっき処理を有する場合において、層間接地導体ＬＧ４～ＬＧ１５については、側面ＳＯにおいて当該めっき処理を避けることができる。よって、めっき処理で消費される材料の量が削減される。よって、めっき処理の材料コストを抑制することができる。この効果は、当該めっき処理が貴金属めっき処理、特に金めっき処理、の場合、特に顕著である。

なお上記実施の形態１および２においては、信号リードＳＯ１およびＳＯ２（第１および第２の信号電極）が、平面レイアウトにおいて積層体ＬＭの電極取付面ＳＢから突出する突出信号電極である場合について説明したが、第１および第２の信号電極は、平面レイアウトにおいて積層体ＬＭの電極取付面ＳＢから突出しない電極であってもよい。例えばＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）またはＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ）のような電極構造が用いられてもよい。あるいはフレキシブル基板のような電極構造が用いられてもよい。また電極取付面ＳＢは絶縁層ＬＤ１６がなしていてもよい。すなわち上面ＳＴが電極取り付け面ＳＢであってもよい。また上記実施の形態１および２において、（積層体ＬＭの側面ＳＯ上の）外側貫通接地導体ＭＯと、（積層体ＬＭの側面ＳＩ上の）内側貫通接地導体ＭＩとが設けられている場合について説明したが、これに限定されず、外側貫通接地導体ＭＯと内側貫通接地導体ＭＩとのいずれか一方のみが設けられてもよい。表面波の発生による電磁エネルギーの漏洩に起因する損失の増大は、内側および外側の両方で発生する。外側貫通接地導体ＭＯおよび内側貫通接地導体ＭＩの両方を設置することが好ましいが、一方だけでも損失を軽減する効果が得られる。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

７０１，７０２ ：配線構造
８０１ ：パッケージ（配線基板）
ＣＶ ：キャビティ
ＦＬ ：枠体
ＧＩ１～ＧＩ３ ：接地端子
ＧＯ１～ＧＯ３ ：接地リード（第１～第３の接地電極）
ＬＤ１～ＬＤ１６ ：絶縁層
ＬＧ～ＬＧ１５ ：層間接地導体
ＬＭ ：積層体
ＭＩ ：内側貫通接地導体
ＭＯ ：外側貫通接地導体
ＭＯＧ１～ＭＯＧ４：接地リード近傍貫通接地導体
ＭＯＳ１～ＭＯＳ４：信号リード近傍貫通接地導体（分離貫通接地導体）
Ｐ１～Ｐ４ ：電極パターン
ＰＧ ：接地パターン
ＲＭ ：実装領域
ＲＴ ：端子領域
ＳＢ ：電極取付面
ＳＩ，ＳＯ ：側面
ＳＩ１～ＳＩ４ ：信号端子
ＳＯ１～ＳＯ４ ：信号リード（第１～第４の信号電極）
ＳＴ ：上面
ＷＧ ：接地配線
ＷＳ１～ＷＳ４ ：信号配線

Claims (7)

1. 配線基板であって、
   セラミックスからなる複数の絶縁層と、導体からなる複数の層間接地導体と、の積層体を備え、前記積層体において、前記複数の絶縁層に含まれる第１から第Ｎの絶縁層（Ｎ≧３）と、前記複数の層間接地導体に含まれる第１から第（Ｎ－１）の層間接地導体と、が厚み方向において交互に積層されており、前記積層体は、前記第１の絶縁層がなす電極取付面と、第１の側面と、第２の側面と、を有しており、前記複数の層間接地導体に含まれる第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体（１≦ｊ_１＜ｋ_１ ＜Ｎ－１）は前記第１の側面に達しており、前記配線基板はさらに、
   前記積層体の前記電極取付面に取り付けられた第１および第２の信号電極と、
   前記積層体の前記第１の側面に、前記厚み方向に交差する方向において間隔を空けて配列された複数の第１の貫通接地導体と、
   を備え、
   前記第ｊ_１から第ｋ_１の層間接地導体（１≦ｊ_１＜ｋ_１ ＜Ｎ－１）は前記第１の側面において前記複数の第１の貫通接地導体の各々によって互いに電気的に接続されており、
   第ｈ_１から第（Ｎ－１）の層間接地導体（ｋ_１＜ｈ_１≦Ｎ－１）は前記第１の側面から離れている、配線基板。
2. 前記配線基板は、前記第１および第２の信号電極を有する差動配線を含み、前記差動配線は、６５ＧＨｚ以上の周波数ｆを有する電気信号を伝播させるためのものであり、前記複数の絶縁層は比誘電率εを有しており、Ｄを前記複数の第１の貫通接地導体の前記間隔と定義しかつＴ_ｉを前記複数の絶縁層に含まれる第（ｊ_１＋１）から第ｋ_１の絶縁層の少なくともいずれかの厚みと定義しかつｃを光速と定義して、
   Ｄ＋Ｔ_ｉ ≦ ｃ／（２×ｆ×ε^１／２）
   が満たされている、請求項１に記載の配線基板。
3. 前記配線基板は、前記第１および第２の信号電極を有する差動配線を含み、Ｄを前記複数の第１の貫通接地導体の前記間隔と定義しかつＴ_ｉを前記複数の絶縁層に含まれる第（ｊ_１＋１）から第ｋ_１の絶縁層の少なくともいずれかの厚みと定義して、
   Ｄ＋Ｔ_ｉ ≦ ０．７５ｍｍ
   が満たされている、請求項１に記載の配線基板。
4. 前記複数の第１の貫通接地導体の各々は、前記第１の側面に設けられた凹部に配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の配線基板。
5. 前記第２の側面に、前記厚み方向に交差する方向において間隔を空けて配列された複数の第２の貫通接地導体をさらに備え、
   前記複数の層間接地導体に含まれる第ｊ_２から第ｋ_２の層間接地導体（１≦ｊ_２＜ｋ_２≦Ｎ－１）は、前記第２の側面に達しており、かつ前記複数の第２の貫通接地導体の各々によって互いに電気的に接続されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の配線基板。
6. 前記第１および前記第２の信号電極のそれぞれは、平面レイアウトにおいて前記積層体の前記電極取付面から突出する第１および第２の突出信号電極である、請求項１から５のいずれか１項に記載の配線基板。
7. 前記複数の第１の貫通接地導体は、前記積層体の前記電極取付面から分離された分離貫通接地導体を含み、前記分離貫通接地導体は平面レイアウトにおいて少なくとも部分的に前記第１の突出信号電極と重なっている、請求項６に記載の配線基板。

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