JPH06302964A - 高速信号伝送用回路基板 - Google Patents

高速信号伝送用回路基板

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JPH06302964A
JPH06302964A JP8971493A JP8971493A JPH06302964A JP H06302964 A JPH06302964 A JP H06302964A JP 8971493 A JP8971493 A JP 8971493A JP 8971493 A JP8971493 A JP 8971493A JP H06302964 A JPH06302964 A JP H06302964A
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JP
Japan
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circuit board
substrate
speed signal
signal transmission
dielectrics
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JP8971493A
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Toshiyuki Kikuchi
利幸 菊地
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電特性の異なる多種類の誘電体間を電気的
に接続するViaの反射の少ない優れた接続構造を有す
る高速信号伝送用回路基板を提供する。 【構成】 誘電特性の異なる少くとも2種類の誘電体を
積層して形成されたコンビネーション基板を構成する1
つのベース基板21とこれに接する他の銅/ポリイミド
基板22との間を、互いに異なる径からなるそれぞれV
ia4,Via7を介して電気的に接続するVia接続
構造を有し、誘電体の積層方向の異なる位置に隔離して
設けたVia4及びVia7の間を接続面に設けた連続
的に幅の変わるテーパーパターン10により接続したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高速信号伝送用回路基板
に関し、特に誘電特性の異なる2種類以上の誘電体の積
層からなるコンビネーション基板における各積層基板間
のVia(内部貫通接続導体ともいわれる)接続構造を
有する高速信号伝送用回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】上述のような高速信号伝送用回路基板
は、従来から、混成集積回路といわれていた厚膜ハイブ
リッドICを装置特性の選択の自由度が大きい等の利点
を活用して、特に高集積化、高周波化に対する要請に適
したものとして広く実用されている。このような厚膜ハ
イブリッドICの全般的な技術及び本発明に関連する一
般的な技術に関しては、文献:電子材料編集部、最新ハ
イブリッドIC技術、1985年4月10日第2版発
行、1984年6月1日発行、株式会社工業調査会、
p.37−69(日本)に概説されている。
【0003】図3は従来の高速信号伝送用回路基板を示
す要部説明図であり、図の上側はVia部分の断面図、
下側はVia部分のA−A線に沿う上面図である。図に
みられるように、従来から誘電特性の異なる2種類の誘
電体からなる積層状の例えば2個の基板を組み合わせた
コンビネーション基板を使用している。
【0004】すなわち、図3において、ベースとなる基
板1の上に、これとは誘電特性の異なるもう一種類の基
板2が、薄膜工程によって形成されている。図3の場
合、基板1の誘電体1a〜1cの各誘電体層は厚く、V
iaホールに設けられたVia4の穴径も大きくなって
いる。これに対して、基板2の誘電体2a〜2dの各誘
電体層は薄く、Viaホールに設けられたVia7の穴
径も小さいものとなっている。そして、Via4はVi
aランド5を介してストリップライン3と電気的に接続
し、Via7はViaランド8を介してストリップライ
ン6と電気的に接続している。また、誘電体2d,2
b,1a,1cの底部には、それぞれ導体層からなるグ
ランド9a,9b,9c,9dが形成されている。
【0005】図3にみられるように、Via4の真上に
Via7がくるように配置して直接接続することによ
り、基板1と基板2とを電気的に接続している。そし
て、2つのViaの径は、Via4の径の方がVia7
の径よりも極端に大きくなっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の高
速信号伝送用回路基板では、その構造、特にVia接続
構造において、上記のように、Via4の径の方がVi
a7の径よりも極端に大きくなっていることから、誘電
特性の異なる2種類の誘電体の電気的接続部分で反射が
生じ、高速信号の伝送特性を悪化させるという問題があ
った。これは、一般に「分布定数回路と呼ばれる構造に
おいて、媒質の異なる境界面や線路定数の異なる伝送線
路の接合部では、入射波の一部は反射される」といわれ
ていることを考え合わせることによって、理由づけられ
る現象に相当する問題である。
【0007】本発明は上述のような問題点を解決するた
めになされたもので、2種類の誘電体間を電気的に接続
するViaの反射の少ない優れた接続構造を有する高速
信号伝送用回路基板を提供することを目的とするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の高速
信号伝送用回路基板は、誘電特性の異なる少くとも2種
類の誘電体を積層して形成されたコンビネーション基板
を構成する1つの積層基板とこれに接する他の積層基板
との間を、互いに異なる径からなるViaを介して電気
的に接続するVia接続構造を有し、誘電体の積層方向
の異なる位置に隔離して設けたViaの間を接続面に設
けた連続的に幅の変わる導体パターンにより接続したも
のである。また、本発明に係る第2の高速信号伝送用回
路基板は、誘電特性の異なる少くとも2種類の誘電体を
積層して形成されたコンビネーション基板を構成する1
つの積層基板とこれに接する他の積層基板との間を、互
いに異なる径からなるViaを介して電気的に接続する
Via接続構造を有し、大きな径のViaを有する1つ
の積層基板のViaの上部に設けた半球状体とこの半球
状体の真上に位置する小さな径を有する他の積層基板の
Viaとを接続したものである。
【0009】
【作用】本発明の第1の高速信号伝送用回路基板におい
ては、電気的接続部を2つのVia間で直接接続しない
で、多少これらのViaをずらしておき、その間をテー
パーパターンにより2つの特性の異なる積層基板を接続
する構造とし、さらに、第2の高速信号伝送用回路基板
では、ベースとなる側の基板のVia上に形成した半球
状体例えばバンプの上に薄膜工程を用いて直接Via接
続する構造としたから、いずれも、電気的接続部におけ
る上記のテーパーパターンやバンプの導体幅や導体断面
積が徐々に変化するようになっている。このように、導
体幅や導体断面積を連続的にかつ徐々に変化させること
によって、Via接続部における信号入射波の反射が緩
和乃至抑制される。
【0010】
【実施例】[実施例1]図1は本発明の第1の発明の一
実施例を示す模式説明図である。図1の上側はその要部
断面図であり、下側はB−B線に沿う上面図である。図
1において、21はベース基板、21a〜21cはベー
ス基板21の誘電体層であり、22は銅/ポリイミド基
板(Cu/PI基板ともいう)、22a〜22dはCu
/PI基板22のPI誘電体層である。3はベース基板
21内のストリップライン、4はベース基板21に設け
たVia、5はVia4のViaランド、6はCu/P
I基板22のストリップライン、7はCu/PI基板2
2のVia、8はVia7のViaランドである。ま
た、9a〜9dはグランド/電源プレーン用のグラン
ド、10はViaランド5,8を介してVia4とVi
a7を接続し、Viaランド8の外径からViaランド
5の外径間での領域を導通させるテーパーパターンであ
る。
【0011】以上の構成において、ストリップライン3
及びストリップライン6は、その各ライン幅と、それぞ
れグラント9c〜9d間の高さ及びグランド9a〜9b
間の高さとそれぞれインピーダンス整合されて形成され
ている。
【0012】この場合、前述のように、ベース基板21
とCu/PI基板22との電気的接続を、図3の従来例
に示したようなVia4とVia7との直接接続によら
ず、これらのViaを若干離しておき、その間をテーパ
ーパターン(徐々に幅の変わる導体パターン)10で接
続している。このようなテーパーパターン10の設置に
より、ベース基板21とCu/PI基板22の電気的接
続部(又は接続面)における導体パターンの幅を徐々
に、すなわち連続的に変形させることによって、高速信
号の反射を緩和して効率よく抑制することが可能なVi
a接続構成が達成された。このため、従来のように高速
信号の伝送特性を低下させることがなく、しかも、大き
さの異なるVia間の電気的接続部を備えた高速信号伝
送用回路基板が得られる。
【0013】[実施例2]図2は本発明の第2の発明の
一実施例を示す模式説明図である。図2の上側はその要
部断面図であり、下側はViaの接合部分を中心として
分かり易く示した準上面図である。図2において、3〜
9d及び21〜21c、22〜22dは図1の実施例の
説明において用いた部分符号と同一又は相当であるの
で、その説明を省略する。ここで、11は本発明のバン
プ接続構造の一要素を構成するバンプ(BUMP)であ
る。本実施例では、このバンプによるVia接続構造を
主体に、全体の製造方法を加味しながら説明する。
【0014】まず、従来手法によって、ベース基板21
を作成する。次に、Viaランド5に形成されたVia
4の上にバンプ11を形成する。この場合、バンプ11
の高さはPI誘電体2aの厚さよりも若干高くなるよう
に形成しておく。その後、薄膜工程によりCu/PI基
板22をベース基板21上に形成する。この場合、Vi
a7がバンプ11の真上にくるようにして積層・固着す
る。このようにして、第2の発明による高速信号伝送用
回路基板が得られる。
【0015】このように、ベース基板21とCu/PI
基板22の間に、バンプ11を仲介して、電気的接続を
行うことにより、ベース基板21とCu/PI基板22
のVia接続部において、バンプの断面形状によりその
部分の断面積を徐々に変形することになるから、前項の
実施例1の場合と同様に、高速信号の反射を抑制するこ
とができる効果を奏するようになっている。
【0016】なお、本発明は、上述のテーパーパターン
やバンプの形状やベース基板、Cu/PI基板の各誘電
体層の積層数その他に関して、上記の実施例の具体例に
限定されるものでないことはいうまでもない。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高速信号
伝送用回路基板、特に誘電特性の異なる2種類の誘電体
ならなるコンビネーション基板において、両基板の電気
的接続部を構成する大きさの異なるVia間を、導体幅
又は導体断面を徐々に変形させたそれぞれ導体パターン
又はバンプのような半球状体を用いて、接続するように
したので、特に、高速信号の反射を効率よく緩和乃至抑
えることが可能になり、高速信号の伝送特性の向上した
優れた高速信号伝送用回路基板が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による高速信号伝送用回路基板の第1の
発明の一実施例を示す模式説明図である。
【図2】本発明による第2の発明の一実施例を示す模式
説明図である。
【図3】従来の高速信号伝送用回路基板の一例を示す模
式説明図である。
【符号の説明】
1 基板(従来) 2 基板(従来) 1a〜1c 誘電体(従来) 2a〜2d 誘電体(従来) 3 ストリップライン 6 ストリップライン 4 Via 7 Via 5 Viaランド 8 Viaランド 9a〜9d グランド 10 テーパーパターン 11 バンプ 21 ベース基板 21a〜21c 誘電体層 22 Cu/PI基板 22a〜22d PI誘電体層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 誘電特性の異なる少くとも2種類の誘電
    体を積層して形成されたコンビネーション基板を構成す
    る1つの積層基板とこれに接する他の積層基板との間
    を、互いに異なる径からなるViaを介して電気的に接
    続するVia接続構造を有する高速信号伝送用回路基板
    において、 前記誘電体の積層方向の異なる位置に隔離して設けた前
    記Viaの間を接続面に設けた連続的に幅の変わる導体
    パターンにより接続したことを特徴とする高速信号伝送
    用回路基板。
  2. 【請求項2】 誘電特性の異なる少くとも2種類の誘電
    体を積層して形成されたコンビネーション基板を構成す
    る1つの積層基板とこれに接する他の積層基板との間
    を、互いに異なる径からなるViaを介して電気的に接
    続するVia接続構造を有する高速信号伝送用回路基板
    において、 大きな径の前記Viaを有する1つの積層基板の前記V
    iaの上部に設けた半球状体とこの半球状体の真上に位
    置する小さな径を有する前記他の積層基板の前記Via
    とを接続したことを特徴とする高速信号伝送用回路基
    板。
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