JPS61158198A

JPS61158198A - 多層配線基板

Info

Publication number: JPS61158198A
Application number: JP27965684A
Authority: JP
Inventors: 田上　文一; 裕渡辺; 川島　誠一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-12-29
Filing date: 1984-12-29
Publication date: 1986-07-17

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】〔発明の利用分野〕本発明は、半導体素子等の部品を搭載する多層配線基板
に係り、特に高速で信号を伝送するのに好適な給電層パ
ターンを有する多層配線基板に関する。

〔発明の背景〕

多層配線基板の層構成としては１例えば特開昭５８−１
８８１４２号公報に記載されるように。

表面層パターンに隣接して給電層パターンが配置され、
該給電層パターン間に信号層パターンを配する構成が知
られている。かかる層構成においては、給電層パターン
は通常できるだけ導体パターン部分を多くして給電々圧
の降下や特性インピーダンスのバラツキをなくすよう努
めているのが一般的である。

その−例を第５図及び第６図により具体的に述べると、
多層配線基板ｌＯは、その各表面層に電気部品を搭載す
るためのパッドとなるパターンｌ■及びリード接続のた
めのパットとなるパターン１２をそれぞれ備え、これら
表面層パターンに隣接して給電層パターン１３．１４を
、また、−これら給電層パターン間に信号層パターン１
５．１６をそれぞれ備え、かつ給電層パターン１１．１
２と信号層パターン１５．１６等とはスルーホール１７
によって接続されている。パッド（パターン）１１には
、外部回路と接続するためのリード２０が接続される６ところで、このような構成の多層配線基板は。

Ｗ１１信号の高速伝送を意図しない場合は充分その機能
を発揮し何ら問題点はないが、信号の高速伝送を行おう
とすると、ノイズの発生゛や信蓚伝播の遅れ、あるいは
波形の鈍り等が生じ、その使用に満足に供することがで
きないという欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、電気信号の高速伝送が行い得る多層配
線基板を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記既存の多層印刷基板において、電気信号の−高速伝
送に伴なって発生するノイズや信号伝播の遅れ等の原因
を色々な観点から克明に追求していうたところ１次のよ
うな事実が判明した。

（イ）第５図、第６図の表面層のパターン（パッド）１
１．１２は、半田付やロウ付けの接続強度、接続信頼性
を確保するために、あるいは部品等の寸法公差や搭載の
位置合わせズレ等を吸収するために常に必然的にある大
きさを確保しなければならない。

（ロ）表面層に隣接した内層に設けられる給電層パター
ン１３．１４は１通常電源給電やグランド。

あるいは信号ラインの特性インピーダンスを一定に保つ
ための基準としても使用されることから、第７図にその
一部が示されるように、スルーホール１７のクリヤラン
スだけを除いて全面導体層とする構成がとられているた
め１表面層のパッド部と給電層パターンとが隣接して向
い合い、平行平板のコンデンサを形成している。したが
って１部品やピン等の接続部には容量性の負荷が接続さ
れたことになり、これが信号の高速伝送の際に反射ノイ
ズの発生や信号伝播遅れあるいは波形の鈍り等を引き起
こす原因になる。

（ハ）さらに上記コンデンサの形成に関して、表面層パ
ターンの周辺部は端部効果があり、面積当りの静電容量
がパターン中央部とは同一じにならない６特に端部効果
が現われるのはパタニン端辺がら層間厚だけ離れた部分
、即ち端辺から４５″の領域であって、そのうち外側に
４５″以上離れた導体はコンデンサ形成には殆゛んど関
与しないが。

内側の４５″以内にある導体は全面積がコンデンサを形
成する。

そこで、該コンデンサの静電容量を低減するたるために
は１表面層のパッド部の面積を減少せしめることも考え
られるが、上述のようにある大きさが必要であることに
鑑み１本発明は、表面層パターンに隣接する給電層パタ
ーンについて、表面層のパッド部に対応する部分を削除
することによってコンデンサの形成を阻止し、該パッド
一部に生じる静電容量を極力小さくすると共に信号層パ
ターンのインピーダンスのみだれを小さくするものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下５本発明の実施例を第１〜４図により説明する。

まず第１図において、多層配線基板１０は、−方の表面
層に、外部回路と接続するためのリード２０を接続する
パッドとなるパターン１１、他方の表面層に、部品搭載
のためのパッドとなるパターン１２を備え、これら表面
層パターンと隣接して給電層パターン１３，１４、さら
に信号層パターン１５．１６をそれぞれ絶縁層を介して
積層した構成となっている。本発明は前記判明した事実
に基づき、該多層基板の給電層パターン１３について１
表面層のパターン１１に対応する部分を除去する。その
部分を第１図に１３’で示す。第２図は該部分の水平切
断平面図である。

次に第３図において、同図は第２図と同様に第１図の多
層配線基板１０の水平切断平面図を示すが、この実施例
は、上述の端部効果を利用し、給電層パターン１３から
、表面層パターン１１をこれらの層間厚分だけ膨張した
パターンに相当する部分の全てを除去したものである。

これは表面層パターンが混んでピッチが小さい場合に適
するもので、除去される部分は第２図のように島状でな
く、連続になる。この実施例は、第１図のものよりさら
に静電容量の低減を図るものに適している。

さらに第４図において、この実施例は１表面層パターン
１１の長辺２辺と基板端面沿いの短辺は膨張、他の短辺
は縮退させている。この実施例では、静電容量の低減に
加えて信号層パターンのインピーダンス不整合をもある
程度抑制することができる。より信号層パターンの特性
インピーダンスのみだれを避けるためには、削除された
給電層パターンに隣接した内側の信号層は表面層パター
ンと同一方向の配線を主に受け持つ層とすればよい。な
ぜならば隣接した内側の信号ラインが表面層パターンと
同一方向であれば、特性インピーダンスの基準面となる
給電層パターンが除去された部分を走行する距離はほん
のわずかであり、特性インピーダンスのみだれは問題と
ならない程小さい。これに反し、直角方向に信号ライン
を設けると、給電層パターンが除去された部分を長く走
行する信号ラインが出ることになり、このような信号ラ
インの場合基準面がなくなるために特性インピーダンス
が一定に保たれなくなる。

また、第２〜４図の場合に、給電層パターン１３の削除
した部分に対応する信号層１５に、Ｐ方向のラインを基
板端部に設けるとインピーダンス不整合の問題が生じる
が、信号層パターン１５を主にＱ方向のラインに割り当
てることにより、インピーダンス不整合を十分小さくす
ることができる。

以上の各実施例は、リード２０の接続側の給電層パター
ン１３の場合について述べたが、部品搭載側の給電層パ
ターン１４に適用しても同じ結果が得られることはいう
までもない。また、かかる層構成は、通常の積層技術に
より多層配線基板を作成する場合と同様に作成されるこ
とは当然である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、多層配線基板の部品搭載部あるいは外
部回路との接続部となる表面層のパターンと給電層パタ
ーンとにより形成される静電容量を低減することができ
、したがって、該静電容量によって発生する反射ノイズ
、信号の伝播遅れ及び波形の鈍り等をなくすことができ
るので、信号の高速伝送が可能な多層配線基板を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の多層配線基板の一実施例の断面図、第
２〜４図は本発明による給電層パターンを示す一部切断
平面図、第５図（ａ）は多層配線基板の平面図、第５図
（ｂ）は同側面図、第６図は従来の多層配線基板の断面
図、第７図は従来の給電層パターンを示す一部切断平面
図である。１０・・・多層配線基板、　　　１１．１２・・・表面
層のパターン（パッド）、　　　１３．１４．１３・・
・給電層パターン、　　１５．１６・・・信号層パータ
ーン。（の（ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）給電層パターン、信号層パターン及び表面層パタ
ーンがそれぞれ絶縁層を介して積層された多層配線基板
において、前記表面層パターンに隣接した給電層パター
ンは、前記表面層パターンの部品あるいは外部回路との
接続に用いるピン等を取り付けるために設けたパターン
に対応する部分が除去されていることを特徴とする多層
配線基板。
（２）前記給電層パターンから除去される部分が、表面
層パターンに対しその一部又は全部の辺がその端辺から
給電層及び表面層の層間厚さ分だけ膨張又は縮退してい
る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。
（３）表面層パターンが一方向性の場合は、前記給電層
パターンに隣接する内側の信号層パターンは前記表面層
パターンと同一方向の配線を主に受け持つことを特徴と
する特許請求の範囲第１項もしくは第２項記載の多層配
線基板。