JPWO2006100764A1 - プリント配線板 - Google Patents

Abstract

基板本体（１３）内には信号線（１７）や電源パターン（１８）、グラウンド層（１９）が形成される。基板本体（１３）内には外側ビア（２７）および内側ビア（２８）が形成される。外側ビア（２７）は信号線（１７）に接続される。内側ビア（２８）はグラウンド層（２４）に接続される。外側ビアは信号線として機能する。内側ビアはグラウンドとして機能する。グラウンドに邪魔されずにプリント配線板内の信号線は外側ビアに接続されることができる。これまで以上に複雑なパターンで信号線はプリント配線板内に張り巡らされることができる。しかも、インピーダンス整合は確実に確立されることができる。

Description

本発明はプリント配線板に関する。

一般に、プリント配線板では基板の表面や裏面に信号線の配線パターンが形成される。信号線同士は例えば基板を貫通するビアで相互に接続される。ビアの外側にはビアに同軸にグラウンド用のビアが形成される。こうして基板内には同軸ケーブル線が確立される。信号線のノイズはグラウンド用のビアで遮断される。
特開２００１−２４４６３５号公報 特開２０００−２１６５１３号公報 特開２０００−１８３５４１号公報

いわゆる多層構造のプリント配線板は提案される。こういったプリント配線板では複数枚の両面配線板が順番に積み重ねられる。こうした多層構造で前述のように同軸のビアが形成されると、ビアを囲むグラウンド用のビアに起因して基板内で信号線同士は接続されることができない。グラウンド用のビアが形成されなければ、信号の高速伝送は実現されることができない。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、信号の高速伝送の実現に大いに役立つプリント配線板を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１発明によれば、基板本体と、基板本体内に形成される信号線と、基板本体の表面に形成されるグラウンド層と、基板本体内に形成されて、信号線に接続される外側ビアと、基板本体内で外側ビアの内側に配置されて、グラウンド層に接続される内側ビアとを備えることを特徴とするプリント配線板が提供される。特に、プリント配線板では内側ビアは外側ビアに同軸に形成されればよい。内側ビアは基板本体を貫通すればよい。

こういったプリント配線板では外側ビアは信号線として機能する。内側ビアはグラウンドとして機能する。グラウンドに邪魔されずにプリント配線板内の信号線は外側ビアに接続されることができる。その結果、これまで以上に複雑なパターンで信号線はプリント配線板内に張り巡らされることができる。こういったプリント配線板は、いわゆるパッケージ基板に利用されることができるだけでなく、マザーボードといった大型の基板に利用されることができる。

しかも、信号線として機能する外側ビアの内側にはグラウンドとして機能する内側ビアが配置されることから、インピーダンス整合が確実に確立されることができる。したがって、プリント配線板上に実装される実装部品同士の間で確実に信号はやり取りされることができる。こういったプリント配線板では数ＧＨｚを超える高速伝送は実現されることができる。

第２発明によれば、基板本体と、基板本体内に形成される信号線と、基板本体の表面に形成される導電性のべた膜と、基板本体内に形成される信号線に接続される外側ビアと、基板本体内で外側ビアの内側に配置されて、べた膜に接続される内側ビアとを備えることを特徴とするプリント配線板が提供される。

こういったプリント配線板では外側ビアは信号線として機能する。内側ビアは例えばグラウンドや電源パターンとして機能する。グラウンドや電源パターンに邪魔されずにプリント配線板内の信号線は外側ビアに接続されることができる。その結果、前述と同様に、これまで以上に複雑なパターンで信号線はプリント配線板内に張り巡らされることができる。こういったプリント配線板は、いわゆるパッケージ基板に利用されることができるだけでなく、マザーボードといった大型の基板に利用されることができる。

本発明の一実施形態に係るプリント配線板ユニットを示す垂直断面図である。 相互に張り合わせられる組み込み基板を示す垂直断面図である。 基板本体に形成された外側ビア用の貫通孔を示す垂直断面図である。 基板本体に形成された外側ビアを示す垂直断面図である。 基板本体に張り合わせられる銅箔を示す垂直断面図である。 外側ビア内で形成される貫通孔を示す垂直断面図である。 本発明の他の実施形態に係るプリント配線板ユニットを示す垂直断面図である。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の一実施形態に係るプリント配線板ユニットを示す。プリント配線板ユニット１１は多層板構造のプリント配線板１２を備える。プリント配線板１２の基板本体１３には複数組の組み込み基板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが組み込まれる。組み込み基板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ同士は相互に重ね合わせられる。組み込み基板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ同士の間には例えばプリプレグといった絶縁樹脂層１５が挟み込まれる。絶縁樹脂層１５は組み込み基板１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ同士を接合する。

個々の組み込み基板１４ａ〜１４ｄはコア基板１６を備える。コア基板１６は例えば樹脂材やセラミック材から形成される。コア基板１６は、単独でその形状を維持する程度の剛性を備える。

コア基板１６の表裏面には例えば信号線パターン１７や電源パターン１８、グラウンドパターン１９が形成される。電源パターン１８やグラウンドパターン１９は例えばコア基板１６の表面や裏面の全体に広がる導電性のべた膜から構成されればよい。ただし、電源パターン１８は、供給される電圧ごとに複数域に分割されてもよい。コア基板１６の表面や裏面にはさらに他の基板２１が重ね合わせられてもよい。こういった基板２１の表面には、同様に、信号線パターン１７や電源パターン１８、グラウンドパターン１９が形成される。信号線パターン１７や電源パターン１８、グラウンドパターン１９は例えば銅箔といった金属薄膜から形成される。

基板本体１３の表裏面には絶縁層２２が形成される。この絶縁層２２は前述と同様に例えばプリプレグといった絶縁性樹脂から形成されればよい。絶縁層２２の表面には例えば電源パターン２３やグラウンドパターン２４が形成される。電源パターン２３やグラウンドパターン２４は、前述と同様に、例えば絶縁層２２の全体に広がる導電性のべた膜から構成されればよい。電源パターン２３やグラウンドパターン２４は例えば銅箔といった金属薄膜から形成されればよい。

その他、電源パターン２３やグラウンドパターン２４の合間で絶縁層２２の表面には導電性の端子用パッド２５が形成される。こういった端子用パッド２５上に実装部品（図示されず）の端子が接合される。端子には例えばボールバンプが利用されることができる。接合にあたって例えばはんだが用いられる。端子用パッド２５は例えば非貫通のビア２６を介して基板本体１３内の信号線パターン１７に接続される。絶縁層２２の表面には、そういった導電性の端子パッド２５に接続される配線パターンや端子パッドが形成されてもよい。

基板本体１３には外側ビア２７および内側ビア２８が形成される。内側ビア２８は外側ビア２７の内側で外側ビア２７に同軸に形成される。外側ビア２７や内側ビア２８は例えば銅といった金属製の筒状の壁で構成される。外側ビア２７および内側ビア２８の間には絶縁体２９が埋め込まれる。こういった絶縁体２９の働きで外側ビア２７および内側ビア２８の電気的接触は阻止される。外側ビア２７は、基板本体１３の表裏面に形成される信号線パターン１７や基板本体１３内に組み込まれる信号線パターン１７に接続される。内側ビア２８は、絶縁層２２の表面に形成されるグラウンドパターン２４に接続される。その他、基板本体１３には、絶縁層２２の表面に形成される電源パターン２３やグラウンドパターン２４と基板本体１３内の電源パターン１８やグラウンドパターン１９とを接続するビア３１が形成されてもよい。ビアは例えば銅といった金属材料から形成されればよい。

こういったプリント配線板１２によれば、グラウンドとして機能する内側ビア２８の外側で外側ビア２７には組み込み基板１４ａ〜１４ｄ上の信号線パターン１７が接続されることができる。その結果、これまで以上に複雑なパターンで実装部品同士は電気的に接続されることができる。こういったプリント配線板１２は、いわゆるパッケージ基板に利用されることができるだけでなく、マザーボードといった大型の基板に利用されることができる。

しかも、信号線として機能する外側ビア２７の内側にはグラウンドとして機能する内側ビア２８が配置されることから、インピーダンス整合が確実に確立されることができる。実装部品同士の間で確実に信号はやり取りされることができる。

以上のようなプリント配線板１２の製造にあたって、まず、組み込み基板１４ａ〜１４ｄは用意される。こういった組み込み基板１４ａ〜１４ｄは従来と同様に製造されればよい。組み込み基板１４ａ〜１４ｄは順番に重ね合わせられる。このとき、例えば図２に示されるように、組み込み基板１４ａ〜１４ｄ同士の間にはプリプレグ３３が挟み込まれる。組み込み基板１４ａ〜１４ｄの積層体にプレスで圧力が加えられると、プリプレグ３３の働きで組み込み基板１４ａ〜１４ｄ同士は接合される。こうして基板本体１３は形成される。基板本体１３の表面や裏面には信号線パターン１７が形成される。

その後、例えば図３に示されるように、基板本体１３には貫通孔３４が形成される。貫通孔３４は予め決められた位置で組み込み基板１４ａ〜１４ｄを貫通する。続いてめっき処理が施される。その結果、基板本体１３の表面や裏面には信号線パターン１７が形成されることができる。同時に、図４に示されるように、貫通孔３４には外側ビア２７が形成される。外側ビア２７は信号線パターン１７に接続されることができる。

例えば図５に示されるように、外側ビア２７の内側には樹脂材３５が充填される。続いて基板本体１３の表面および裏面にはプリプレグ３６および銅箔３７が順番に積層される。その後、例えば図６に示されるように、外側ビア２７の軸心に沿って基準孔３８が形成される。形成にあたって例えばＸ線が用いられる。この基準孔３８に基づき外側ビア２７に同軸に貫通孔３９が形成される。貫通孔３９の内側でめっきが形成されると、内側ビア２８が確立される。内側ビア２８は例えば基板本体１３の表面や裏面上の銅箔３７に接続される。最終的に、銅箔３７から電源パターン２３やグラウンドパターン２４が形成される。こうしてプリント配線板１２は形成される。

その他、例えば図７に示されるように、プリント配線板１２では、多重の外側ビア２７に対して共通に単一の内側ビア２８が形成されてもよい。

Claims (5)

1. 基板本体と、基板本体内に形成される信号線と、基板本体の表面に形成されるグラウンド層と、基板本体内に形成されて、信号線に接続される外側ビアと、基板本体内で外側ビアの内側に配置されて、グラウンド層に接続される内側ビアとを備えることを特徴とするプリント配線板。
2. 請求の範囲第１項に記載のプリント配線板において、前記内側ビアは前記外側ビアに同軸に形成されることを特徴とするプリント配線板。
3. 請求の範囲第１項に記載のプリント配線板において、前記内側ビアは前記基板本体を貫通することを特徴とするプリント配線板。
4. 基板本体と、基板本体内に形成される信号線と、基板本体の表面に形成される導電性のべた膜と、基板本体内に形成される信号線に接続される外側ビアと、基板本体内で外側ビアの内側に配置されて、べた膜に接続される内側ビアとを備えることを特徴とするプリント配線板。
5. ２以上のコア基板群で構成される基板本体と、基板本体内でコア基板群ごとに形成されて、基板本体内で積層される外側ビアと、基板本体内で複数の外側ビアを貫く共通の内側ビアとを備えることを特徴とするプリント配線板。

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