KR101252999B1 - Multilayer printed circuit board with interstitial via hole structure for reduced parastic capacitances - Google Patents

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김부균
위재경
윤영민
정율교
김현호
류종인
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삼성전기주식회사
숭실대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A multilayer printed circuit board with an interstitial via structure with reduced parasitic capacitance is provided to enable a user to easily design a substrate by using an interstitial via hole. CONSTITUTION: A via plating body(110) includes a top pad and a bottom pad. A first metal plate(120) is parallel to one of the top pad and the bottom pad and includes a hole in a normal direction to one of the top pad and the bottom pad. A first dielectric(130) is arranged between the first metal plate and one of the top pad and the bottom pad. A strip line(140) is horizontally connected to one of the top pad and the bottom pad.

Description

기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판{MULTILAYER PRINTED CIRCUIT BOARD WITH INTERSTITIAL VIA HOLE STRUCTURE FOR REDUCED PARASTIC CAPACITANCES}MULTILAYER PRINTED CIRCUIT BOARD WITH INTERSTITIAL VIA HOLE STRUCTURE FOR REDUCED PARASTIC CAPACITANCES

본 발명은 인쇄 회로 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to printed circuit boards and, more particularly, to multilayer printed circuit boards having an inner layer via structure with reduced parasitic capacitance.

최근에 전자 제품이 소형화, 슬림화, 고밀도화 되는 추세에 따라 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board: PCB )도 함께 소형화와 슬림화가 동시에 진행되고 있다. 또한, 전자 기기의 휴대화와 더불어 다기능, 고용량의 데이터 송수신 등으로 인쇄회로 기판의 설계가 복잡해지고 고난이도의 기술을 요구하게 되었다.Recently, as electronic products are becoming smaller, slimmer, and denser, printed circuit boards (PCBs) are also being miniaturized and slimmed at the same time. In addition, due to the increased portability of electronic devices, the design of printed circuit boards is complicated due to the multi-function, high-capacity data transmission and the like, and requires a high level of technology.

인쇄 회로 기판은 절연 기판의 한쪽 면에만 배선을 형성한 단면 PCB, 양쪽 면에 모두 배선을 형성한 양면 PCB, 및 다층으로 배선한 다층 인쇄 회로 기판(Multilayer Printed Circuit Board: MLB)이 있다. 과거에는 부품 소자들이 단순하고 회로 패턴도 간단하여 단면 PCB를 주로 사용하였으나, 최근에는 회로가 복잡화되고 고밀도 및 소형화 회로에 대한 요구가 증가하여 대부분 양면 PCB 또는 다층 인쇄 회로 기판을 사용하는 것이 일반적이다.The printed circuit board includes a single-sided PCB in which wiring is formed only on one side of the insulated substrate, a double-sided PCB in which wiring is formed on both sides, and a multilayer printed circuit board (MLB) that is wired in multiple layers. In the past, component devices are simple and circuit patterns are simple, and single-sided PCBs are mainly used. However, in recent years, due to complicated circuits and increased demand for high density and miniaturized circuits, it is common to use double-sided PCBs or multilayer printed circuit boards.

다층 인쇄 회로 기판에서 비아(Via)는 서로 다른 층을 연결하는데 사용된다. 이러한 비아는 그 구조에 따라 크게 관통형 비아 (Through Hole Via: THV)와 내층 비아(Interstitial Via Hole: IVH)로 나뉜다. 관통형 비아는 기판의 서로 다른 층간의 전기적 접속을 위해 인쇄 회로 기판을 관통하여 형성한 비아를 말하고, 내층 비아는 인쇄 회로 기판을 관통하지 않고 표면층에서 내부층을 전기적으로 연결하거나 내부층에서 내부층을 전기적으로 연결하기 위해 형성한 비아를 말한다.In multilayer printed circuit boards, vias are used to connect different layers. Such vias are largely divided into through-hole vias (THVs) and interstitial via holes (IVHs). Through-type vias are vias formed through a printed circuit board for electrical connection between different layers of the substrate. Inner layer vias are electrically connected to the inner layer at the surface layer or the inner layer at the inner layer without penetrating the printed circuit board. Refers to vias formed to electrically connect the

신호 전달 측면에서 볼 때 비아는 신호 연결 경로상의 구조적 불연속으로 인한 임피던스 부정합으로 인하여 고주파 신호의 전파를 제한하거나 SI(signal integrity)를 저하시키는 요인이 될 수 있다. 특히, 소형의 다층 인쇄 회로 기판에서 내층 비아(Interstitial Via Hole)의 상부, 하부에 연결된 비아 패드(Via-in-pad)와 이 패드들의 위 또는 아래에 존재하는 금속층 사이에 발생하는 잉여 기생 커패시턴스(Capacitance) 성분은 절연 기판의 두께가 얇고 유전상수가 높을 수록 그 크기가 증가한다. 이러한 잉여 기생 커패시턴스의 크기가 클수록 내층 비아와 신호선 사이의 임피던스 부정합으로 인한 신호의 누화가 커지므로 SI를 위한 설계 시 적합한 비아 및 금속층의 구조 설계가 필요한 실정이다.In terms of signal transmission, vias can be a factor that limits the propagation of high frequency signals or degrades signal integrity (SI) due to impedance mismatches due to structural discontinuities in the signal connection path. In particular, in a small multilayer printed circuit board, excess parasitic capacitance occurring between a via-in-pad connected to the top and bottom of an interstitial via hole and a metal layer above or below the pads. Capacitance) increases as the thickness of the insulating substrate is thin and the dielectric constant is high. As the size of the surplus parasitic capacitance increases, crosstalk of the signal due to impedance mismatch between the inner via and the signal line increases, so that a proper design of the via and the metal layer is required for the SI design.

본 발명의 목적은 내층 비아(Interstitial Via Hole)를 이용하여 고주파 신호를 전달 시 임피던스 정합을 위하여 내층 비아의 기생 커패시턴스(capacitance)가 감소된 구조를 가진 인쇄 회로 기판을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a printed circuit board having a structure in which the parasitic capacitance of the inner layer via is reduced for impedance matching when transmitting a high frequency signal using an interstitial via hole.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 몸체, 상기 몸체의 상부와 연결되어 형성된 상부 패드, 및 상기 몸체의 하부와 연결되어 형성된 하부 패드를 구비한 비아 도금체; 상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나와 평행을 이루며 이격되게 형성되고, 상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나가 법선 방향으로 투영되는 영역의 적어도 일부에 홀이 형성된 제1금속판; 및 상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나와 상기 제1금속판 사이에 배치되는 제1유전체를 포함하는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판이 제공된다. According to an embodiment of the present invention to achieve the above object, a via plating body having a body, an upper pad formed in connection with the upper portion of the body, and a lower pad formed in connection with the lower portion of the body; A first metal plate formed parallel to and spaced apart from at least one of the upper pad and the lower pad, and having holes formed in at least a portion of an area in which at least one of the upper pad and the lower pad is projected in a normal direction; And an inner layer via structure having reduced parasitic capacitance comprising a first dielectric disposed between at least one of the upper pad and the lower pad and the first metal plate.

본 발명의 일실시예에 의한 인쇄 회로 기판은 비아 도금체와 금속판 사이에 발생되는 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있다.The printed circuit board according to the embodiment of the present invention can reduce the parasitic capacitance generated between the via platen and the metal plate.

본 발명의 일실시예에 의하면, 비아에 구비된 패드에 평행하게 형성된 금속판에 홀을 형성함으로써, 비아 도금체와 금속판 사이에 발생되는 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, by forming a hole in a metal plate formed parallel to the pad provided in the via, it is possible to reduce the parasitic capacitance generated between the via plater and the metal plate.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예와 관련된 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판의 제1금속판에 형성된 홀의 반경 및 유전체의 두께에 따라 커패시턴스의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 2에 도시된 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판의 제1금속판에 형성된 홀의 반경에 따라 반사 계수의 변화를 나타내는 그래프이다.
1 is a cross-sectional view of a multilayer printed circuit board having an inner layer via structure with reduced parasitic capacitance associated with one embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a multilayer printed circuit board having an inner layer via structure with reduced parasitic capacitance associated with one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph illustrating a change in capacitance according to a radius of a hole and a thickness of a dielectric formed in a first metal plate of a multilayer printed circuit board having an inner layer via structure having a reduced parasitic capacitance shown in FIG. 2.
4 is a graph illustrating a change in reflection coefficient according to a radius of a hole formed in a first metal plate of a multilayer printed circuit board having an inner layer via structure having a reduced parasitic capacitance shown in FIG. 2.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예와 관련된 인쇄 회로 기판에 대해 설명하기로 하겠다.Hereinafter, a printed circuit board related to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. First, the terms used in the present specification will be briefly described, and the present invention will be described in detail.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the terms used in the present invention should be defined based on the meanings of the terms and the contents throughout the present invention, rather than the names of the simple terms.

본 명세서에서 비아(Via)라 함은 인쇄 회로 기판을 관통하지 않고 표면층에서 내부층 또는 내부층에서 내부층 사이의 전기적 연결을 위해 내층에 형성되는 금속으로 도금되어진 도통 홀(Plated Hole)을 의미한다. 비아는 적층 인쇄 회로 기판의 표면층과 내부층을 전기적으로 연결해주는 블라인드 비아(Blind Via), 적층 인쇄 회로 기판의 내부에서 내부층 간의 전기적 연결을 위한 배리드 비아(Buried Via) 등의 형태로 구현될 수 있다.Via in the present specification means a plated hole plated with a metal formed in the inner layer for electrical connection between the inner layer or the inner layer in the surface layer without penetrating the printed circuit board. . Vias may be implemented in the form of blind vias that electrically connect the surface and inner layers of the multilayer printed circuit board, and buried vias for electrical connection between the inner layers of the multilayer printed circuit board. Can be.

본 명세서에서는 배리드 비아를 예를 들어 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.In the present specification, a buried via is described as an example, but the present invention is not limited thereto.

또한, 본 명세서에서 비아 도금체라 함은 비아가 형성된 도금체를 의미한다.In addition, the term "via plated body" herein means a plated body on which a via is formed.

또한, 유전체라 함은 양단에 전계 혹은 전압을 인가하였을 때 양표면에 서로 다른 극성의 전하가 유기되어 변위 전류(Displacement current)를 생성시킬 수 있지만 도전 전류(Conduction current)는 차단하는 물질을 의미한다.In addition, the dielectric refers to a material that, when an electric field or a voltage is applied to both ends, charges of different polarities are induced on both surfaces to generate a displacement current, but a conduction current is blocked. .

정전기장을 가할 때 전기 편극은 생기지만 직류 전류는 생기지 않게 하는 물질을 의미할 수 있다. When applying an electrostatic field may refer to a material that generates an electric polarization but no direct current.

본 명세서에서 기생 커패시턴스라는 것은 인덕터(Inductor), 다이오드(Diode), 트랜지스터(Transister)와 같은 전자 소자(Electronic component) 또는 회로(Circuit)의 내부에 불가피하게 존재하는 원하지 않는 커패시턴스를 의미한다. 고주파 회로에서 이격된 두 도체 사이에는 항상 커패시턴스가 존재하게 되며 이러한 원하지 않는 기생 커패시턴스 성분은 전자 소자나 회로의 기능이 이상적으로 동작하지 못하도록 만드는 요인 중 하나이다.In the present specification, the parasitic capacitance refers to an unwanted capacitance inevitably existing inside an electronic component or a circuit such as an inductor, a diode, a transistor, and the like. There is always a capacitance between two conductors spaced apart in a high frequency circuit, and this unwanted parasitic capacitance component is one of the factors that makes the function of an electronic device or circuit impossible to function ideally.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예와 관련된 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판의 사시도이다. 1 is a parasitic capacitance associated with one embodiment of the present invention is reduced FIG. 2 is a cross-sectional view of a multilayer printed circuit board having an inner layer via structure, and FIG. 2 shows reduced parasitic capacitance associated with one embodiment of the present invention. A perspective view of a multilayer printed circuit board having an inner layer via structure.

도시된 바와 같이, 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판(100)은 비아 도금체(110), 복수의 금속판(120, 150), 복수의 유전체(130, 160), 스트립 라인(140) 등을 포함할 수 있다. As shown, parasitic capacitance is reduced The multilayer printed circuit board 100 having an inner layer via structure may include a via plating body 110, a plurality of metal plates 120 and 150, a plurality of dielectrics 130 and 160, a strip line 140, and the like. .

상기 금속판(120, 150) 중 상부에 상기 비아 도금체(100) 바깥쪽에 위치하는 금속판(120)을 편의상 '제1금속판'이라 하고, 안쪽에 존재하는 금속판(150)을 '제2금속판'이라 한다. 또한, 바깥쪽에 존재하는 유전체(130)를 '제1유전체'라 하고, 안쪽에 존재하는 유전체(160)를 '제2유전체'라 한다.The metal plate 120 positioned outside the via plater 100 on the upper portion of the metal plates 120 and 150 is referred to as a 'first metal plate' for convenience, and the metal plate 150 existing inside is referred to as a 'second metal plate'. do. In addition, the dielectric 130 existing outside is referred to as a "first dielectric," and the dielectric 160 existing inside is referred to as a "second dielectric."

본 실시예에서 설명되는 금속판의 개수 및 유전체의 개수는 예시에 불과하고, 발명의 실시 태양에 따라 변형될 수 있음은 당연하다.The number of metal plates and the number of dielectrics described in the present embodiment are only examples, and it is natural that the present invention may be modified according to embodiments of the present invention.

비아 도금체(110)는 몸체(111), 상부 패드(112), 하부 패드(113)를 구비할 수 있다. 상기 몸체(111)는 기둥 형태로 형성될 수 있다. 이하에서는 몸체(111)가 원기둥 형태로 형성된 것을 예를 들어 설명하도록 하겠다.The via plating body 110 may include a body 111, an upper pad 112, and a lower pad 113. The body 111 may be formed in a pillar shape. Hereinafter, the body 111 will be described by way of example in the form of a cylinder.

상기 몸체(111) 내부에는 홀(미도시)이 형성될 수 있다. 몸체(111) 내부에는 홀(미도시)을 통해 각 금속층에 존재하는 전도체들이 연결될 수 있다.A hole (not shown) may be formed in the body 111. Inside the body 111, conductors existing in each metal layer may be connected through holes (not shown).

상기 몸체(111)의 상부에는 상부 패드(112)가 형성되고, 상기 몸체(111)의 하부에는 하부 패드(113)가 형성될 수 있다. 상기 상부 패드(112), 및 하부 패드(113)는 상기 몸체(111)가 형성된 방향과 수직으로 연결되게 형성될 수 있다. An upper pad 112 may be formed at an upper portion of the body 111, and a lower pad 113 may be formed at a lower portion of the body 111. The upper pad 112 and the lower pad 113 may be vertically connected to the direction in which the body 111 is formed.

그리고 상기 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)는 스트립 라인(140)과 수평 방향으로 연결될 수 있다. 또한, 상기 스트립 라인(140)은 단자 간의 전기적 연결을 위해 사용될 수 있다.The upper pad 112 or the lower pad 113 may be connected to the strip line 140 in a horizontal direction. In addition, the strip line 140 may be used for electrical connection between terminals.

제1금속판(120)은 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)와 평행을 이루며 이격되게 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1금속판(120)이 두 개인 것을 예를 들어 설명하기로 한다. 상기 제1금속판(120)에는 홀(121)이 형성되어 있다. 상기 제1금속판(120)에 형성된 홀(121)은 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제1금속판(120)에 법선 방향으로 투영되는 영역의 적어도 일부를 포함하도록 형성될 수 있다. 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제1금속판(120)에 법선 방향으로 투영되는 영역을 더 많이 포함할수록 상기 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)와 상기 제1금속판(120) 사이에 발생하는 기생 커패시턴스가 더 줄어들 수 있다. The first metal plate 120 may be formed in parallel with and spaced apart from the upper pad 112 or the lower pad 113. In the present embodiment, the first metal plate 120 has two examples. A hole 121 is formed in the first metal plate 120. The hole 121 formed in the first metal plate 120 may be formed to include at least a portion of an area in which the upper pad 112 or the lower pad 113 is projected onto the first metal plate 120 in a normal direction. . As the upper pad 112 or the lower pad 113 includes more regions projected in the normal direction to the first metal plate 120, the upper pad 112 or the lower pad 113 and the first metal plate 120 are included. The parasitic capacitance occurring between) may be further reduced.

일례로 상기 제1금속판(120)에 형성된 홀(121)은 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제1금속판(120)에 법선 방향으로 투영되는 영역을 모두 포함할 수 있다.For example, the holes 121 formed in the first metal plate 120 may include all regions in which the upper pad 112 or the lower pad 113 is projected on the first metal plate 120 in a normal direction.

제1유전체(130)는 상기 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 형성된 금속층과 상기 제1금속판(120) 사이에 삽입될 수 있다. The first dielectric 130 may be inserted between the metal layer on which the upper pad 112 or the lower pad 113 is formed and the first metal plate 120.

또한, 제2금속판(150)은 상부 패드(112)와 하부 패드(113) 사이에 형성될 수 있다. 상기 제2금속판(150)은 몸체(111)가 관통되도록 홀(151)이 형성될 수 있다. 상기 제2금속판(150)에 형성된 홀(151)을 통해 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)와 상기 제2금속판(150) 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 줄일 수 있다. 제2금속판(150)에 형성된 홀(151)은 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제2금속판(150)에 법선 방향으로 투영되는 영역의 적어도 일부를 포함하도록 형성될 수 있다. 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제2금속판(150)에 법선 방향으로 투영되는 영역을 더 많이 포함할수록 상기 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)와 상기 제2금속판(150) 사이에 발생하는 기생 커패시턴스가 더 줄어들 수 있다. In addition, the second metal plate 150 may be formed between the upper pad 112 and the lower pad 113. The second metal plate 150 may have a hole 151 formed therein to allow the body 111 to pass therethrough. The parasitic capacitance generated between the upper pad 112 or the lower pad 113 and the second metal plate 150 may be reduced through the hole 151 formed in the second metal plate 150. The hole 151 formed in the second metal plate 150 may be formed to include at least a portion of the region in which the upper pad 112 or the lower pad 113 is projected on the second metal plate 150 in a normal direction. As the upper pad 112 or the lower pad 113 includes more regions projected in the normal direction to the second metal plate 150, the upper pad 112 or the lower pad 113 and the second metal plate 150 are included. The parasitic capacitance occurring between) may be further reduced.

일례로 상기 제2금속판(150)에 형성된 홀(151)은 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제2금속판(150)에 법선 방향으로 투영되는 영역을 모두 포함할 수 있다.For example, the holes 151 formed in the second metal plate 150 may include all regions in which the upper pad 112 or the lower pad 113 is projected on the second metal plate 150 in the normal direction.

제2유전체(160)는 상기 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 형성된 금속층과 상기 제2금속판(150) 사이에 삽입될 수 있다. The second dielectric 160 may be inserted between the metal layer on which the upper pad 112 or the lower pad 113 is formed and the second metal plate 150.

한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 제1금속판(120)에 형성된 홀(121)이 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제2금속판(150)에 법선 방향으로 투영되는 영역의 포함 정도, 및 제1유전체(130)의 두께에 따라 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)와 상기 제1금속판(120) 사이에 발생하는 기생 커패시턴스가 변화될 수 있다. Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, an area in which the hole 121 formed in the first metal plate 120 is projected in the normal direction on the upper pad 112 or the lower pad 113 is projected on the second metal plate 150. The parasitic capacitance generated between the upper pad 112 or the lower pad 113 and the first metal plate 120 may vary according to the degree of inclusion and the thickness of the first dielectric 130.

제1금속판(120)에 형성된 홀(121) 상부 패드(112), 하부 패드(113)의 평면도가 원형이고, 홀(121), 상부 패드(112), 및 하부 패드(113)의 중심이 모두 같은 경우, 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제2금속판(150)에 법선 방향으로 투영되는 영역의 포함 정도는 상기 홀(121)의 반경으로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 홀(121)의 반경이 클수록 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)가 상기 제2금속판(150)에 법선 방향으로 투영되는 영역의 포함 정도가 크다고 할 수 있다.The plan view of the hole 121 upper pad 112 and the lower pad 113 formed in the first metal plate 120 is circular, and the centers of the hole 121, the upper pad 112, and the lower pad 113 are all formed. In the same case, the degree of inclusion of the region in which the upper pad 112 or the lower pad 113 is projected in the normal direction on the second metal plate 150 may be represented by the radius of the hole 121. That is, as the radius of the hole 121 is larger, the upper pad 112 or lower pad 113 may have a greater degree of inclusion of a region projected in the normal direction to the second metal plate 150.

도 3은 도 2에 도시된 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판의 제1금속판에 형성된 홀의 반경 및 유전체의 두께에 따라 기생 커패시턴스의 변화를 나타내는 그래프이다. 즉, 도 3은 제1유전체(130)의 두께 및 홀(121)의 반경에 따라 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)와 제1금속판(120) 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스의 변화를 나타낸 그래프이다. 제1유전체(130)의 두께는 'h'로 표현하였다.FIG. 3 shows the reduced parasitic capacitance shown in FIG. It is a graph showing the change of parasitic capacitance according to the radius of the hole and the thickness of the dielectric formed in the first metal plate of the multilayer printed circuit board having the inner layer via structure. That is, FIG. 3 illustrates a change in parasitic capacitance occurring between the upper pad 112 or the lower pad 113 and the first metal plate 120 according to the thickness of the first dielectric 130 and the radius of the hole 121. It is a graph. The thickness of the first dielectric 130 is expressed as 'h'.

도시된 바와 같이, 유전체 두께가 작을수록 홀(121)의 반경 증가에 따른 기생 커패시턴스 감소폭이 커짐을 알 수 있다. 이는 유전체 두께가 작을 경우, 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)와 제1금속판(120) 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스(Cvap)가 다른 기생 커패시턴스(예: Cb(몸체와 제2금속판 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스)) 보다 상대적으로 크기 때문에 홀(121)의 반경 증가에 따른 커패시턴스 감소폭이 클 수 있다. 제1유전체(130)의 두께가 50 um, 75 um, 100 um, 150 um인 경우 커패시턴스 변화폭은 각각 30 fF, 16.9 fF, 11.1 fF, 5.3 fF으로 나타났다. 홀(121)의 반경이 약 140 um 이상인 경우 유전체 두께가 클수록 기생 커패시턴스 값이 더 크게 나타났는데 그 이유는 유전체 두께의 증가에 따라 몸체(111)의 길이가 증가하여 몸체(111)와 제2금속판(150) 사이에 존재하는 커패시턴스가 증가하였기 때문이다.As shown, it can be seen that the smaller the thickness of the dielectric material, the larger the parasitic capacitance reduction width according to the increase in the radius of the hole 121. When the dielectric thickness is small, the parasitic capacitance (Cvap) generated between the upper pad 112 or the lower pad 113 and the first metal plate 120 has different parasitic capacitances (for example, Cb (between the body and the second metal plate). Since the parasitic capacitance) is relatively larger), the capacitance reduction width may increase due to the increase in the radius of the hole 121. When the thickness of the first dielectric 130 is 50 um, 75 um, 100 um, or 150 um, the capacitance variation ranges are 30 fF, 16.9 fF, 11.1 fF, and 5.3 fF, respectively. When the radius of the hole 121 is greater than about 140 um, the larger the thickness of the dielectric material, the larger the parasitic capacitance value is. The reason is that the length of the body 111 increases with the increase in the thickness of the dielectric body. This is because the capacitance existing between 150 has increased.

한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 제1금속판(120)에 형성된 홀(121)의 반경에 따라 반사 계수(S11)가 변화될 수 있다.Meanwhile, according to the exemplary embodiment of the present invention, the reflection coefficient S 11 may be changed according to the radius of the hole 121 formed in the first metal plate 120.

도 4는 도 2에 도시된 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판의 제1금속판에 형성된 홀의 반경에 따라 반사 계수의 변화를 나타내는 그래프이다.FIG. 4 shows the reduced parasitic capacitance shown in FIG. It is a graph which shows the change of a reflection coefficient according to the radius of the hole formed in the 1st metal plate of the multilayer printed circuit board which has an inner layer via structure.

도시된 바와 같이, 제1금속판(120)에 형성된 홀(121)의 반경이 커질수록 비아 도금체(110)에 형성된 배리드 비아(buried via)로 인한 신호의 반사가 작아짐을 알 수 있다. 무선랜 대역인 2.5 GHz와 5 GHz에서 홀(121)의 반경이 160 um인 경우가 홀(121)이 없는 경우보다 반사손실의 크기가 모두 5 dB 정도 감소하였다. As shown, as the radius of the hole 121 formed in the first metal plate 120 increases, it can be seen that the reflection of the signal due to buried vias formed in the via plating body 110 decreases. In the WLAN bands 2.5 GHz and 5 GHz, the radius of the hole 121 was 160 um, and the magnitude of the return loss was reduced by about 5 dB compared to the case without the hole 121.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예와 관련된 인쇄 회로 기판은 상부 패드(112) 또는 하부 패드(113)와 마주하는 영역에 형성된 금속판에 홀을 형성함으로써, 금속판과 비아로 인해 생기는 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있다.As described above, the printed circuit board according to the exemplary embodiment of the present invention forms a hole in a metal plate formed in an area facing the upper pad 112 or the lower pad 113, thereby preventing parasitic capacitance caused by the metal plate and vias. Can be reduced.

상기와 같이 설명된 인쇄 회로 기판은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above-described printed circuit board is not limited to the configuration and method of the embodiments described above, the embodiments are configured by selectively combining all or part of each embodiment so that various modifications can be made May be

100: 인쇄 회로 기판
110: 비아 도금체
111: 몸체
112: 상부 패드
113: 하부 패드
120: 제1금속판
130: 제1유전체
140: 스트립 라인
150: 제2금속판
160: 제2유전체
100: printed circuit board
110: via plated body
111: Body
112: upper pad
113: lower pad
120: first metal plate
130: first dielectric
140: strip line
150: second metal plate
160: second dielectric

Claims (7)

몸체, 상기 몸체의 상부와 연결되어 형성된 상부 패드, 및 상기 몸체의 하부와 연결되어 형성된 하부 패드를 구비한 비아 도금체;
상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나와 평행을 이루며 이격되게 형성되고, 상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나가 법선 방향으로 투영되는 영역의 적어도 일부에 홀이 형성된 제1금속판; 및
상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나와 상기 제1금속판 사이에 배치되는 제1유전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판.
A via plating body having a body, an upper pad formed in connection with an upper portion of the body, and a lower pad formed in connection with a lower portion of the body;
A first metal plate formed parallel to and spaced apart from at least one of the upper pad and the lower pad, and having holes formed in at least a portion of an area in which at least one of the upper pad and the lower pad is projected in a normal direction; And
Parasitic capacitance is reduced, characterized in that it comprises a first dielectric disposed between at least one of the upper pad and the lower pad and the first metal plate. Multilayer printed circuit board having an inner layer via structure.
제 1 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은
상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나와 수평 방향으로 연결된 스트립 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판.
The method of claim 1, wherein the printed circuit board
The parasitic capacitance-reducing inner layer further comprises a strip line connected in a horizontal direction with at least one of the upper pad and the lower pad. Multilayer printed circuit board having a via structure.
제 1 항에 있어서, 상기 몸체는
내부에 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판.
The method of claim 1, wherein the body is
Reduced parasitic capacitance, characterized in that the hole is formed inside Multilayer printed circuit board having an inner layer via structure.
제 1 항에 있어서, 상기 비아 도금체는
배리드(buried via) 형태로 구현된 것을 특징으로 하는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판.
The method of claim 1, wherein the via plated body is
A multilayer printed circuit board having an inner layer via structure with reduced parasitic capacitance, which is implemented in a buried via form.
제 1 항에 있어서, 상기 제1금속판에 형성된 홀은
상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나가 법선 방향으로 투영되는 영역을 모두 포함하도록 형성된 것을 특징으로 하는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판.
The method of claim 1, wherein the hole formed in the first metal plate
And an inner layer via structure having reduced parasitic capacitance, wherein at least one of the upper pad and the lower pad includes a region projected in a normal direction.
제 1 항에 있어서, 상기 인쇄 회로 기판은
상기 상부 패드와 상기 하부 패드 사이에 형성된 제2금속판; 및
상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나와 상기 제2금속판 사이에 배치되는 제2유전체를 더 포함하되,
상기 제2금속판은 상기 몸체가 관통되도록 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판.
The method of claim 1, wherein the printed circuit board
A second metal plate formed between the upper pad and the lower pad; And
Further comprising a second dielectric disposed between at least one of the upper pad and the lower pad and the second metal plate,
The second metal plate has a multilayer printed circuit board having an inner layer via structure with reduced parasitic capacitance, characterized in that a hole is formed so that the body penetrates.
제 6 항에 있어서, 상기 제2금속판에 형성된 홀은
상기 제1금속판에 형성된 홀은 상기 상부 패드, 및 하부 패드 중 적어도 하나가 법선 방향으로 투영되는 영역을 모두 포함하도록 형성된 것을 특징으로 하는 기생 커패시턴스가 감소된 내층 비아 구조를 구비하는 다층 인쇄 회로 기판.
The method of claim 6, wherein the hole formed in the second metal plate
The hole formed in the first metal plate has a multi-layer printed circuit board having a parasitic capacitance-reduced inner layer via structure, characterized in that formed so as to include all of the region in which at least one of the upper pad and the lower pad is projected in the normal direction.
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