JPS5832498A

JPS5832498A - 多層配線基板

Info

Publication number: JPS5832498A
Application number: JP13067381A
Authority: JP
Inventors: 矢部　克己; 枝川　貢; 宇野　重久
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Computer Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Computer Engineering Co Ltd
Priority date: 1981-08-20
Filing date: 1981-08-20
Publication date: 1983-02-25
Also published as: JPS5939919B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子計算機などに用いられる多層配線基板の
改良に関する。

電子計算機をはじめとする電子装置では、集積回路など
の論理素子の相互配線や、回路基板の相互配線などを多
層配線基板を用いて行なう傾向にある。特に、信号配線
層が４層以上の基板を利用する機会が増えつ＼ある。

第１図は、信号配線層が４層の従来の基板の概略構成で
ある。ｌａ、　１（、１６，Ｉｇが信号配線層であり、
クロストー−りの軽減や特性インピーダンスの制御など
のために、各信号配線層の間に電源層Ｌｂ、　ｌｄ、　
Ｉｆが介挿されている。信号配線層１ａ。

ＩＣ，ｌｅ、　　Ｉｇのパターン２の走る方向は、図示
のように、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｙ方向と交互に変
化させである。そして、信号配線層１ａ（に側の表１面
層）と信号配線層１ｃ　（表面層１ａＥ対応の内層）の
パターン間を必要に応じて経由孔（スルーホール）で相
互接続し、下側の表面層１ｇとそれに対応の内層１ｅの
パターン間を必要に応じて経由、孔を通じて接続する方
法により、゛必要な配線を達成する。

さて、このような多層配線基板に搭載する主要な部品、
例えば、コネクタ類や集積回路、集積回路のソケットな
どは、一般に細長い形をしており、その端子ピンは長手
方向に一列ないし２列に配列されている。このような搭
載部品は、実装スペ−ス等の而から、向きを揃えて、′
幅方向に並べて配置するのが普通である。つまり、第２
図に示すように、多層配線基板３のＸ方向に部品４が多
数個配列し、Ｙ方向には限られた個数の部品４が並ぶ。

ところで、多層配線基板のパターン設計（１際しては、
信号経路をできるだけ短縮することは勿論であるが、さ
らに次のような点に留意しなければならない。１ず、部
品の端子ピンが挿入されるビン孔に接続する配線パター
ンは、少なくとも〜部を表面層に出す必要がある。これ
は、表面層のパターンを必要に応じて切断すること（二
より、パターン設計後の配線変更を容易に行ない得るよ
うにするためである。実際、電子計算機などは、設計後
に部分的な論理変更を要することが多く、パターン切断
による配線変更の必要が生じるケースが少なくない。

また、配線パターンの表面層への露出位置は、それが接
続するビン孔の近傍に、渭ぶことか望ましい。これは、
配線パターンの切断位置をビン孔（−近づけ、その切断
位置からビン孔までの間に残るパターン（残余パターン
）の長さをできるだけ短くするためである。配線パター
ンをビン孔から遠い位置で表面層に出すと、その位置で
配線パターンを切断した場合、必然的に長い残余パター
ンが生じる。この残余パターンは表面層でなく内層（二
あるため、除去が不可能である。そして、長い残余パタ
ーンが存在すると、それに接続した配線パターン上のパ
ルスの波形を歪ませたり、伝播遅延時間を増加させるな
どの悪影響を及ぼすことがある。

さて、第１図に示した従来の基板に第２図のように部品
を配置して搭載する場合、以上に述べた諸点を考慮して
パターン設計しようとすると、次のような問題が生じる
。

第２図めような部品配置の場合、Ｘ方向への信号の流れ
が、Ｙ方向への信号の流れより圧倒的に多くなるのが普
通である。したがって、−Ｌ側の表面層１ａとそれに対
応する内＋−１０のパターンの様子は例えば第３図のよ
゛うになる。

第３図（二おいて、白丸５はビン孔、太い実線６は表面
層１ａ−ヒのパターン、破線７は内層１゜上のパターン
である。また、表面層パターンと内層パターンとの接続
は経由孔（スルーホール）にスルーホールピンを打って
行なうが、スルーホールピンを黒丸８で示す。

前述のように、信号の流れはＹ方向よりＸ方向が圧倒的
に多いから、ピン孔間の相互接続のための配線パターン
の大部分はＸ方向（二定る。また、上側の表面１脅のパ
ターン方向はＸ方向である。したがって、図からも容易
に理解できるように、大部分の配線パターンを表面層に
形成することができ、前述のパターン設計上の諸条件を
容易に満すことができる。

しかし、下側ｊの表面層１ｇとその内層１ｅｌ二ついて
は、上記の諸条件を満足したパターン設計を行なうのは
容易でない。これについて、第４図（二より説明する。

なお、符号は第３図と同様であり、５はビン孔、６は表
面層パターン、７は内層パターン、８はスルーホールピ
ンヲ示ス。

下側の表面層１ｇのパターン方向はＹ方向である。

したがって、配線パターンをビン孔の近傍で表面層：二
出そうとすると、圧倒的に本数の多いＸ方向への信号流
れ用の配線パターンは、図示のように、−パＹ方向の表
面層パターンとＸ方向の内層パターンとを組合せて形成
しなければならず、迂回による配線パターン長の増加を
伴ない、また、信号の伝播遅延時間の増加の原因になる
。この迂回が多いこと＼、表面層と内層間のパターン接
続のための経由孔を多数必要とするこ、とから、パター
ン化率の低下を余儀なくなれることが多い。さらに、全
ての配線パターンを接続ピン孔の近傍で表面層に出すこ
とは、実際上不可能（二なることが多く、配線変更が困
難になったり、パターン切断時に長い残余パターンが生
じ易くなる。

したがって本発明の目的は、」二に述べたような従来の
多層配線基板の欠点を解決した多層配線基板を提供する
こと（＝ある。

この目的を達成するために、本発明の主たる特徴は、多
層配線基板の上下いずれの表面層についても、主要な搭
載部品のピン配列方向と直交する方向にパターンを走ら
せる点にある。

第５図に、本発明による多層配線基板の一例を示す。

同図（二おいて、主要な搭載部品のピン配列方向をＹ方
向として、上側の表面層である信号配線層１０ａ、およ
び下側の表面層である信号配線層１０ｇでは、パターン
２はＸ方向に走らせる。表面層１０３゜１０ｇのそれぞ
れに対する内層である信号配線層１０Ｃ９１０ｅのパタ
ーン２はＹ方向に走らせる。１０ｂ　、１０ｄ。

１旧はいずれも電源層である。尚、上記の各層の間は図
示してない絶縁物の層によって絶縁されることは勿論で
ある。

しかして、当該本発明の基板に第２図に示すような配置
で部品を搭載した場合、上側の表面層１０ａとその対応
内層１０ｃの組、および下側の表面層１０ｇとその対応
内層１０ｅの組は、いずれも、第１図の従来基板の上側
表面層と対応内層の組におけるパターン設計上は同条件
とみなし得る。したがって、第４図に示したような不利
な配線パターンを避け、第３図（１示したような好まし
い配線パターンの設計が可能となる。故に、従来の基板
（二おける、諸問題を容易に解決できる。

なお、上記の実施例は信号配線層が４層であったが、３
層重たは５層以上の基板についても、同様に本発明を適
用して効果を挙げ得ることは勿論である。また、上記実
施例に示した本発明の特徴点以外の構成は、従来と同様
でよい。

Ｌ２１に述べたよつ（二、本発明によれば、信号の伝播
特性等に関する要求は勿論のこと、配線変更に関する要
求も満した配線パターンを持ち、かつパターン化率を向
上した多層配線基板を容易に実現でき、その効果は顕著
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の多層配線基板の一例の概略構成を示す図
、第２図は多層配線基板上の一般的な部品配置を示す図
、第３図は第１図の従来基板の１−側の表面層とその対
応内層における配線パターンの一例を示す図、第４図は
第１図の従来基板の下側の表面層と対応内層における配
線パターンの一例を示す図、第５図は本発明による多層
配線基板の一例の概略構成を示す図である。２・・・パターン、　４・・・搭載部品、　５・・・ピ
ン孔、６・・・表面層パターン、　７・・・内層パター
ン、８・・・スルーホールピン、　　１０ａ　、　：Ｏ
ｃ　、　１０ｅ　、　１０ｇ・・信号配線層、　　１０
ｂ　、　１０ｄ　、’　１０ｆ’・・・電源層。第１図　　　　第２図

Claims

【特許請求の範囲】１　配線層を複数層積層した多層配線基板において、外
部に露出する上下２つの配線層のパターンを、該多層配
線基板に搭載される主要な部品のピン配列方向と直交す
る方向に走らせたことを゛特徴とする多層配線基板。２、外部に露出する各配線層に最も近い内部配線層のパ
ターンを、主要搭載部品のピン配列方向と平行に走らせ
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の多層配
線基板。