WO2023223846A1 - 配線基板、配線基板を用いた電子部品実装用パッケージ、および電子モジュール - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a wiring board, a package for mounting electronic components using the wiring board, and an electronic module.
- a wiring board includes a first insulating layer, a second insulating layer, a conductor layer, a first ground conductor, and a second ground conductor.
- the first insulating layer has a first upper surface and a first side surface connected to the first upper surface.
- the second insulating layer is located on the first insulating layer and has a second upper surface, a second lower surface opposite to the second upper surface, and a second side surface connecting the second upper surface and the second lower surface.
- the conductor layer is located on the first upper surface, and has a pair of first signal lines and a pair of second signal lines, each of which transmits a differential signal and extends in the first direction.
- the first ground conductor is located on the first upper surface and is located between the pair of first signal lines and the pair of second signal lines with a space between the pair of first signal lines and the pair of second signal lines.
- the second ground conductor is located on the second upper surface and has a pair of first openings and a pair of second openings located in line with the pair of first openings.
- the pair of second signal lines are located side by side with the pair of first signal lines.
- the second insulating layer includes a pair of first through conductors, a pair of second through conductors, and one or more central through conductors that respectively penetrate from the second upper surface to the second lower surface. There is.
- the pair of first through conductors are located within the pair of first openings and are electrically connected to the pair of first signal lines
- the pair of second through conductors are located within the pair of second openings and are electrically connected to the pair of first signal lines.
- the central penetrating conductor is located between the pair of first openings and the pair of second openings, is electrically connected to the first ground conductor and the second ground conductor, and intersects the first direction. In the second direction, the grounding through conductor is close to the first through conductor and is also close to the second through conductor.
- the wiring board of (1) above further includes a third insulating layer located on the second upper surface.
- the third insulating layer has a third through conductor and a fourth through conductor.
- the third through conductor and the fourth through conductor each penetrate the third insulating layer and are electrically connected to the second ground conductor.
- the third through conductor is located between the pair of first openings, and the fourth through conductor is located between the pair of second openings.
- the third through conductor is a grounding through conductor adjacent to each of the pair of first through conductors
- the fourth through conductor is a grounding through conductor adjacent to each of the pair of second through conductors. It is a through conductor.
- the pair of first openings and the pair of second openings are circular in plan view.
- the third through conductor, the fourth through conductor, and the center through conductor are located in line in a straight line in the second direction.
- the pair of first through conductors, the pair of second through conductors, the third through conductor, the fourth through conductor, and the center through conductor are arranged in the second direction. are located in a straight line.
- the second ground conductor includes a pair of third openings located overlapping the pair of first signal lines and a pair of second signal lines in a plan view. It has a pair of fourth openings located overlapping with each other.
- the dimensions of the pair of first openings are OL1
- the dimensions of the pair of second openings are OL2
- the dimensions of the pair of third openings are OL3
- the dimensions of the pair of third openings are OL3;
- the first insulating layer extends outward along the first direction from the second side surface of the second insulating layer in plan view, and It has a protrusion including.
- the protrusion includes a first surface of the first upper surface of the first insulating layer extending in a first direction from a second side surface of the second insulating layer, and a first opening and a second opening opening in the first surface. ,have.
- the pair of first signal lines and the pair of second signal lines extend and are located on the first surface of the protrusion.
- the first opening is located between the pair of first signal lines.
- the second opening is located between the pair of second signal lines.
- each of the pair of first signal lines includes a first connecting portion and a first line portion extending inwardly from the first connecting portion along the first direction. have.
- Each of the pair of second signal lines has a second connection portion and a second line portion extending inward from the second connection portion along the first direction.
- the first opening is located between the pair of first line parts.
- the second opening is located between the pair of second line parts.
- the dimensions of the first line section are shorter than the dimensions of the first connection section, and the dimensions of the second line section are shorter than the dimensions of the second connection section.
- the protrusion has a first central notch cut out from the first surface to the first side surface.
- the first central notch has a first surface and a first inner wall surface connected to the first side surface.
- the first central notch portion is positioned overlapping the central through conductor when viewed from the side in the first direction.
- the first ground conductor is located extending from the first surface onto the first inner wall surface.
- the second insulating layer has a second center notch cut out from the second top surface to the second side surface.
- the second central notch has a second inner wall surface that connects with the second upper surface and the second side surface.
- the second central notch portion is positioned overlapping the central through conductor when viewed from the side in the first direction.
- the second ground conductor extends from the second upper surface onto the second inner wall surface.
- the wiring board of (2) to (12) above further includes a third ground conductor.
- the third insulating layer may have a third upper surface, a third side surface, a third lower surface, an inner surface, and an inner notch.
- the third lower surface is located on the opposite side of the third upper surface.
- the third side surface connects the third upper surface and the third lower surface and is located on the same plane as the second side surface.
- the inner surface connects the third upper surface and the third lower surface and includes a fourth side surface opposite to the third side surface.
- the inner surface includes a lateral side surface along the first direction and a corner located between the lateral side surface and the fourth side surface.
- the corner has an arc shape in plan view.
- the inner notch portion is cut from the third upper surface to the fourth side surface.
- the inner notch has a third inner wall surface that is continuous with the corner and the fourth side surface.
- the third ground conductor is located on the third upper surface and extends from the third upper surface onto the third inner wall surface.
- An electronic component mounting package includes the wiring board of (1) to (13) above, a base body, and a frame body.
- the frame is joined to the upper surface of the board, and the wiring board is fixed to the frame. Further, the wiring board may be bonded to the upper surface of the board.
- An electronic module includes the electronic component mounting package of (14) above, an electronic component, and a lid.
- the electronic component is located on the upper surface of the board and is electrically connected to the wiring board of the electronic component mounting package.
- the lid body is located on the frame body and is positioned to cover the inside of the electronic component mounting package.
- FIG. 1 is a perspective view of a wiring board, an electronic component mounting package, and an electronic module according to an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is an enlarged view of the main part A shown in FIG. 1 viewed from another angle.
- FIG. 3 is a perspective view of the main part A shown in FIG. 2 taken along the line X1-X1.
- 4 is a plan view of a main part A shown in FIG. 3.
- FIG. 5 is an enlarged view of main part B shown in FIG. 4.
- FIG. FIG. 4 is a plan view of a main part A shown in FIG. 3; 7 is a Y1-Y1 cross-sectional view of the main part A shown in FIG. 6.
- FIG. 1 is a plan view of a wiring board, an electronic component mounting package, and an electronic module according to an embodiment of the present disclosure.
- 9 is an enlarged view of main part C shown in FIG. 8.
- FIG. 8 is an enlarged view of main part C shown in FIG. 8.
- the wiring board may be directed either upward or downward, but for convenience, an orthogonal coordinate system xyz is defined and the positive side of the z direction is assumed to be upward.
- the first direction refers to, for example, the x direction in the drawings.
- the second direction intersecting the first direction refers to, for example, the y direction in the drawings.
- plan view is a concept that includes plan view.
- the wiring board 101 includes at least a first insulating layer 1, a second insulating layer 2, a conductor layer S, a first ground conductor layer G1, and a second ground conductor G2. Further, the wiring board 101 may further include a third insulating layer 3. Furthermore, wires, flexible printed circuits (FPC), lead terminals, and the like may be connected to the wiring board 101, for example.
- FIG. 2 is an enlarged view of a main part A of the wiring board 101, the electronic component mounting package 100, and the electronic module 10 shown in FIG. 1, viewed from the positive direction of the z-axis.
- the first insulating layer 1 has a first upper surface 1a and a first side surface 1b connected to the first upper surface 1a.
- the material for the first insulating layer 1 include ceramic materials such as aluminum oxide sintered bodies, mullite sintered bodies, silicon carbide sintered bodies, aluminum nitride sintered bodies, and silicon nitride sintered bodies; Dielectric materials such as glass ceramic materials can be used.
- the first insulating layer 1 may have a structure in which a plurality of insulating layers are stacked.
- the first insulating layer 1 is, for example, U-shaped in plan view, with a size of 4 mm x 4 mm to 50 mm x 50 mm, and a thickness of 0.5 mm to 10 mm.
- the second insulating layer 2 is located on the first insulating layer 1, and has a second upper surface 2a, a second lower surface 2c opposite to the second upper surface 2a, and a second upper surface 2a. It has a second side surface 2b that connects with the second lower surface 2c.
- the second lower surface 2c can be defined as a surface facing the first upper surface 1a.
- the material of the second insulating layer 2 may be the same as or different from the material of the first insulating layer 1, and for example, the same material as the first insulating layer 1 described above can be used.
- the second insulating layer 2 may have a structure in which a plurality of insulating layers are stacked.
- the second insulating layer 2 is, for example, U-shaped in plan view, with a size of 4 mm x 4 mm to 50 mm x 50 mm, and a thickness of 0.5 mm to 10 mm.
- the conductor layer S is located on the first upper surface 1a, and has a pair of conductor layers each transmitting a differential signal and extending in a first direction (x direction in one embodiment).
- Examples of the material of the conductor layer S include metal materials such as gold, silver, copper, nickel, tungsten, molybdenum, and manganese.
- the conductor layer S may be formed by sintering a metal paste on the first upper surface 1a, or may be formed using a thin film forming technique such as a vapor deposition method or a sputtering method.
- An insulating film made of ceramic (for example, alumina coat) or resin may be located on a portion of the conductor layer S.
- the insulating film can be provided on each signal line (a pair of first signal lines S1 and a pair of second signal lines S2) by screen printing. Furthermore, the insulating film may be located only partially on each signal line. With such a configuration, it is possible to reduce the possibility that each signal line is short-circuited.
- the pair of second signal lines S2 are located side by side with the pair of first signal lines S1.
- Metal plating such as nickel plating or gold plating may be formed on the surfaces of the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2.
- the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2 have a width of, for example, 0.05 mm to 2 mm, and a length of 1.5 mm to 25 mm.
- the thickness of the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2 is, for example, 0.01 to 0.1 mm.
- the width, length, and thickness of the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2 mentioned here refer to the y direction of the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2, respectively. It can be a dimension in the x direction, a dimension in the z direction, and a dimension in the z direction.
- the width/length/thickness of the first ground conductor G1 and the second ground conductor G2, which will be described later, can be defined in the same manner. Note that the width/length/thickness of each of the signal lines constituting the pair of first signal lines S1 may be the same as or different from the width/length/thickness of the pair of first signal lines S1. You can leave it there.
- the first ground conductor G1 is located on the first upper surface 1a, as shown in FIGS. 2 to 7.
- the first ground conductor G1 is located between the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2, with an interval between the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2.
- the first ground conductor G1 may be located extending in the first direction (x direction).
- the material of the first ground conductor G1 may be the same as or different from the material of the conductor layer S, and includes, for example, the same material as the material of the conductor layer S described above. Further, the first ground conductor G1 may be formed by the same method as the conductor layer S described above.
- the first ground conductor G1 has a width of 0.05 mm to 2 mm, and a length of 1.5 mm to 25 mm, for example.
- the thickness of the first ground conductor G1 is, for example, 0.01 mm to 0.1 mm.
- the ground potential can be strengthened and the electrolytic coupling can be strengthened. Therefore, it is possible to reduce the possibility that crosstalk or resonance will occur due to the electric field distribution expanding beyond a desired range when the conductor layer S transmits a high-frequency signal.
- the second ground conductor G2 is located on the second upper surface 2a.
- the second grounding conductor G2 is connected to a pair of first openings O1 (first openings O1a, first openings O1b) and a pair of second openings O2 (second openings O2a) located in line with the pair of first openings O1. , a second opening O2b).
- the pair of first openings O1 and the pair of second openings O2 are regions where the second ground conductor G2 is not formed in a plan view.
- the first ground conductor G1 may be located extending in the first direction (x direction).
- the material of the second ground conductor G2 may be the same as or different from the material of the conductor layer S, and examples thereof include the same material as the material of the conductor layer S described above. Further, the second ground conductor G2 may be formed by the same method as the conductor layer S described above. The thickness of the second ground conductor G2 is, for example, 0.01 mm to 0.1 mm.
- the pair of first openings O1 and the pair of second openings O2 may be circular in plan view, as shown in FIGS. 4 and 6.
- the circular shape mentioned here is not limited to a perfect circle, and may be an elliptical shape or a circle with a part missing.
- the pair of first openings O1 and the pair of second openings O2, as shown in FIGS. 4 and 6, are circles with a portion cut out in a portion adjacent to a central through conductor 2G1, which will be described later. It's okay.
- the portion of the first opening O1a and the second opening O2a along the central through conductor 2G1 has a shape along the outer periphery of the central through conductor 2G1.
- the second ground conductor G2 can be positioned between the central penetrating conductor 2G1 and the first opening O1a and the second opening O2a, so that the ground potential can be strengthened.
- the wiring board 101 has a plurality of second ground conductors G2, and the second ground conductor G2 is connected to the second insulating layer 2.
- the second ground conductor G2 may be located between the respective insulating layers constituting the .
- all the second ground conductors G2 do not need to have the same shape in plan view.
- each of the pair of first openings O1 may be a single combined opening in a plan view
- Each of the pair of second openings O2 may be one combined opening in plan view.
- the second insulating layer 2 includes a pair of first through conductors 2S1, a pair of second through conductors 2S2, and one or more central through conductors 2G1. It has .
- the first through conductor 2S1, the second through conductor 2S2, and the central through conductor 2G1 each penetrate from the second upper surface 2a to the second lower surface 2c.
- the pair of first through conductors 2S1 are formed by filling through holes provided in the second insulating layer 2 with a metal paste containing a metal material such as gold, silver, copper, nickel, tungsten, molybdenum, and manganese. can be formed.
- the pair of second through conductors 2S2 and the central through conductor 2G1 can also be formed by the same method as the pair of first through conductors 2S1.
- the pair of first through conductors 2S1, the pair of second through conductors 2S2, and the central through conductor 2G1 may be vias in which through holes are filled with metal paste, or metal paste is applied to the inner wall surfaces of the through holes. It may also be a through hole.
- the pair of first through conductors 2S1, the pair of second through conductors 2S2, and the central through conductor 2G1 are vias formed by the method described above.
- the wiring board 101 in the case where the wiring board 101 is miniaturized compared to the case where the pair of first through conductors 2S1, the pair of second through conductors 2S2, and the central through conductor 2G1 are through holes.
- each of the pair of first through conductors 2S1, the pair of second through conductors 2S2, and the center through conductor 2G1 will be provided close to each other. Since the first through conductor 2S1, the pair of second through conductors 2S2, and the center through conductor 2G1 are vias whose through holes are filled with metal paste, the strength of the wiring board 101 is reduced compared to the case where they are through holes. Possibility can be reduced.
- the pair of first through conductors 2S1 are located within the pair of first openings O1 and are electrically connected to the pair of first signal lines S1.
- the pair of second through conductors 2S2 are located within the pair of second openings O2 and are electrically connected to the pair of second signal lines.
- each of the pair of first through conductors 2S1 (the first through conductor 2S1a and the first through conductor 2S1b) is located inside each of the pair of first openings O1 (first openings O1a, first openings O1b).
- Each of the pair of second through conductors 2S2 (second through conductor 2S2a and second through conductor 2S2b) is located inside each of the pair of second openings O2 (second opening O2a, second opening O2b). It is located in With the above configuration, a pseudo-coaxial structure can be formed, and signals can be transmitted in the direction in which the first insulating layer 1 and the second insulating layer 2 are laminated (the z direction in one embodiment). At the same time, it is possible to reduce the possibility that the loss of the transmitted signal will increase.
- the first through conductor 2S1a is located at the center of the first opening O1a, and the first through conductor 2S1b is located at the center of the first opening O1b.
- the second through conductor 2S2a is located at the center of the second opening O2a, and the second through conductor 2S2b is located at the center of the second opening O2b.
- the wiring board 101 may have a first interlayer signal conductor S3 and a second interlayer signal conductor S4.
- a first interlayer signal conductor S3 and a second interlayer signal conductor S4, which will be described later, are indicated by dotted lines.
- the pair of first through conductors 2S1 are connected to the pair of first signal lines S1 via the first interlayer signal conductor S3.
- the pair of second through conductors 2S2 are connected to the pair of second signal lines S2 via the second interlayer signal conductor S4.
- the material of the first interlayer signal conductor S3 and the second interlayer signal conductor S4 may be the same as or different from that of the conductor layer S.
- the material of the conductor layer S described above may be the same as the material of the conductor layer S. Can be mentioned.
- the first interlayer signal conductor S3 and the second interlayer signal conductor S4 may be formed by the same method as the conductor layer S described above.
- the first interlayer signal conductor S3 and the second interlayer signal conductor S4 have a width of, for example, 0.05 mm to 2 mm, and a length of 1.5 mm to 25 mm.
- the thickness of the first interlayer signal conductor S3 and the second interlayer signal conductor S4 is, for example, 0.01 mm to 0.1 mm.
- the central through conductor 2G1 is located between the pair of first openings O1 and the pair of second openings O2.
- the central penetrating conductor 2G1 is electrically connected to the first ground conductor G1 and the second ground conductor G2.
- the central penetrating conductor 2G1 is a grounding penetrating conductor that is adjacent to the first penetrating conductor 2S1a in a second direction (in one embodiment, the y direction) intersecting the first direction, and is also connected to the second penetrating conductor 2S2a. This is an adjacent grounding through conductor.
- the wiring board 101 can be downsized while reducing the possibility of crosstalk occurring.
- the wiring board 101 can be downsized while maintaining good high frequency transmission.
- the wiring board 101 can be further miniaturized while reducing the occurrence of crosstalk.
- the wiring board 101 may have a third insulating layer 3 located on the second upper surface 2a, as shown in FIGS. 2 and 7.
- the third insulating layer 3 has a third through conductor 3G3 and a fourth through conductor 3G4.
- the third through conductor 3G3 and the fourth through conductor 3G4 each penetrate the third insulating layer 3 and are electrically connected to the second ground conductor G2.
- the material of the third insulating layer 3 may be the same as or different from the material of the first insulating layer 1, and for example, the same material as the first insulating layer 1 described above can be used.
- the third insulating layer 3 may have a structure in which a plurality of insulating layers are stacked.
- the third insulating layer 3 is, for example, U-shaped in plan view, with a size of 4 mm x 4 mm to 50 mm x 50 mm, and a thickness of 0.5 mm to 10 mm.
- the wiring board 101 may include a third ground conductor G3 located on the third insulating layer 3.
- the third ground conductor G3 is formed of the same material and by the same method as the conductor layer S described above.
- the third insulating layer 3 is formed by laminating a plurality of insulating layers.
- the third ground conductor G3 may be located between the insulating layers constituting the third insulating layer 3.
- the third ground conductor G3 may be electrically connected to the third through conductor 3G3 and the fourth through conductor 3G4.
- the third through conductor 3G3 is located between the pair of first openings O1
- the fourth through conductor 3G4 is located between the pair of second openings O2.
- the third through conductor 3G3 is a grounding through conductor that is close to each of the pair of first through conductors 2S1
- the fourth through conductor 3G4 is a through conductor for grounding that is close to each of the pair of first through conductors 2S1. This is a grounding through conductor that is close to each of 2S2.
- the distance from the third through conductor 3G3 to the first through conductor 2S1a is the same as the distance from the third through conductor 3G3 to the first through conductor 2S1b.
- the third through conductor 3G3 and the fourth through conductor 3G4 are provided with a metal paste containing a metal material such as gold, silver, copper, nickel, tungsten, molybdenum, and manganese in the through holes provided in the third insulating layer 3. It can be formed by filling.
- the third through conductor 3G3 may be located with a space between the first opening O1a and the first opening O1b. Further, the fourth through conductor 3G4 is located with a gap between the second opening O2a and the second opening O2b.
- a second ground conductor G2 is located between the third through conductor 3G3 and the pair of first openings O1 and between the fourth through conductor 3G4 and the pair of second openings O2.
- the wiring board 101 has the third ground conductor G3 and the third ground conductor G3 is electrically connected to the third through conductor 3G3 and the fourth through conductor 3G4.
- the ground potential is lowered. can be strengthened.
- the third through conductor 3G3, the fourth through conductor 3G4, and the central through conductor 2G1 may be located in a straight line in the second direction (the y direction in one embodiment).
- the pair of first openings O1 and the pair of second openings O2 can be arranged at the shortest distance, and at the same time, the ground potential can be strengthened. Therefore, the ground potential of the wiring board 101 can be strengthened and the size can be reduced at the same time.
- the pair of first through conductors 2S1, the pair of second through conductors 2S2, the third through conductors 3G3, the fourth through conductors 3G4, and the central through conductors 2G1 are located in a straight line in the second direction. Good too.
- the ground potential of the wiring board 101 can be strengthened and the wiring board 101 can be downsized at the same time due to the same effect as described above.
- the distance between the third through conductor 3G3 and the central through conductor 2G1 along the second direction is L3, and the distance between the fourth through conductor 3G4 and the central through conductor 2G1 along the second direction.
- the impedance of the first signal line S1 and the second signal line S2 can be easily adjusted, the high frequency characteristics of the wiring board 101 can be improved.
- the second ground conductor G2 is located in a plan view overlapping a pair of third openings O3 overlapping with a pair of first signal lines S1 and overlapping with a pair of second signal lines S2. It may have a pair of fourth openings O4.
- the impedance value decreases in the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2, each of which transmits a differential signal, is reduced, and the impedance can be adjusted to a desired value. The value can be adjusted.
- Such a wiring board 101 has excellent transmission characteristics of high frequency signals.
- the pair of third openings O3 will be described as an example, but the pair of fourth openings O4 may also have the same configuration as the pair of third openings O3, or may be different.
- the pair of third openings O3 only need to be positioned so as to overlap at least a portion of the pair of first signal lines S1 in a plan view, and the pair of third openings O3 can be positioned over all of the pair of first signal lines S1. There is no need to overlap the location.
- the pair of third openings O3 may have a generally rectangular shape or a circular shape including an elliptical shape in plan view.
- the approximately rectangular shape may include a shape in which a part of the rectangular shape follows the outer shape of a via connected to the second ground conductor G2 in plan view.
- the pair of third openings O3 are positioned so as to overlap with the first interlayer signal conductor S3 in plan view.
- the pair of fourth openings O4 may be located overlapping the second interlayer signal conductor S4.
- the pair of third openings O3 are located overlapping the pair of first signal lines S1 and the first interlayer signal conductor S3, and the pair of fourth openings O4 are located overlapping the pair of first signal lines S1 and the first interlayer signal conductor S3. It may be located overlapping S2 and the second interlayer signal conductor S4.
- one of the first signal lines S1 and one of the first interlayer signal conductors S3 is located inside the third opening O3 of one of the third openings O3.
- the point may be located closer to the other third opening O3 than the point. In this case, the degree of coupling of differential signals can be improved.
- the dimensions of the pair of first openings O1 are OL1
- the dimensions of the pair of second openings O2 are OL2
- the dimensions of the pair of third openings O3 are OL3
- the dimensions of the pair of third openings O3 are OL3.
- the dimension of the fourth opening O4 is OL4
- OL1 ⁇ OL3 and OL2 ⁇ OL4 may be satisfied.
- the dimension OL3 of the pair of third openings O3 equal to or smaller than the dimension OL1 of the pair of first openings O1
- the dimension OL4 of the pair of fourth openings O4 it is possible to prevent the ground potential from becoming unstable as in the case described above. .
- the first insulating layer 1 may have a protrusion 11.
- the protrusion 11 extends outward along the first direction (x direction) from the second side surface 2b of the second insulating layer 2 (in one embodiment, along the x axis) in a plan view. This is the portion that extends in the negative direction) and includes the first side surface 1b.
- the protrusion 11 includes a first surface 11a extending in the first direction from the second side surface 2b of the second insulating layer 2 among the first upper surface 1a of the first insulating layer 1, and a first surface 11a extending in the first direction from the second side surface 2b of the second insulating layer 2.
- the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2 extend and are located on the first surface 11a of the protrusion 11.
- the first opening 11O1 is located between the pair of first signal lines S1
- the second opening 11O2 is located between the pair of second signal lines S2.
- the first opening 11O1 and the second opening 11O2 may be concave portions located in the protrusion 11, or may have a substantially elliptical shape in plan view. With such a shape, the stress generated at the corners can be reduced compared to the case where the first opening 11O1 and the second opening 11O2 are rectangular, thereby reducing the possibility that the wiring board 101 will be damaged. can be reduced.
- first opening 11O1 and the second opening 11O2 may have an elliptical shape, a square shape, or a rectangular shape with rounded corners in plan view. Further, the first opening 11O1 and the second opening 11O2 may extend to the first side surface 1b. That is, the first opening 11O1 and the second opening 11O2 may have a shape cut from the first surface 11a to the first side surface 1b. Moreover, the first opening 11O1 and the second opening 11O2 may extend to a position overlapping with the second side surface 2b in plan view.
- the first opening 11O1 and the second opening 11O2 may be located symmetrically with the first ground conductor G1 in between and have the same shape. good. With such a configuration, the first opening 11O1 and the second opening 11O2 can be formed by punching into the same shape, making it easy to manufacture the wiring board 101. Further, it is possible to easily adjust and align the impedances of the signals transmitted on the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2.
- first opening 11O1 and the second opening 11O2 are not limited to those described above.
- first opening 11O1 and the second opening 11O2 may have different sizes, and the first opening 11O1 and the second opening 11O2 may be appropriately provided at positions where impedance reduction is required. Can be done.
- each of the pair of first signal lines S1 includes a first connecting portion S12 and a first connecting portion S12 extending inwardly from the first connecting portion S12 in the first direction. It has a line portion S11.
- Each of the pair of second signal lines S2 includes a second connecting portion S22 and a second connecting portion S22 extending inwardly (in the positive direction of the x-axis) from the second connecting portion S22 along the first direction (x direction).
- 2-line section S21 In this case, the first opening 11O1 is located between the pair of first line portions S11, and the second opening 11O2 is located between the pair of second line portions S21.
- the dimension WS11 of the first line section S11 is shorter than the dimension WS12 of the first connection section S12, and the dimension WS21 of the second line section S21 is shorter than the dimension WS22 of the second connection section S22. It's also short. That is, WS11 ⁇ WS12 and WS21 ⁇ WS22.
- connection part first connection part S12, second connection part S22
- a conductive bonding material for example, solder or silver solder. Therefore, the bonding material can easily form a fillet from each connection portion to the lead terminal, so that the bonding strength between the lead terminal and the wiring board 101 can be improved.
- the pair of second signal lines S2 (second line section S21, second connection section S22) is the pair of first signal lines S1 (first line section S11, first connection section S12).
- the pair of second signal lines S2 (second line part S21, second connection part S22), the dimension WS21 of the second line part S21, and the second connection part S22 are similar in shape and size. The description of the dimension WS22 is omitted.
- the protrusion 11 may have a first central notch 11K cut out from the first surface 11a to the first side surface 1b.
- the first central notch 11K has a first inner wall surface 11K1 that connects with the first surface 11a and the first side surface 1b.
- the first central notch 11K is located overlapping the central through conductor 2G1 when viewed from the side in the first direction (x direction).
- the first ground conductor G1 may be located extending from the first surface 1a onto the first inner wall surface 11K1.
- the second insulating layer 2 may have a second central notch 2K cut out from the second upper surface 2a to the second side surface 2b.
- the second central notch 2K has a second inner wall surface 2K1 that connects with the second upper surface 2a and the second side surface 2b.
- the second central notch 2K is located overlapping the central through conductor 2G1 when viewed from the side in the first direction (x direction).
- the second ground conductor G2 may be located extending from the second upper surface 2a onto the second inner wall surface 2K1.
- the first ground conductor G1 located on the first inner wall surface 11K1 may be a so-called castellation formed by coating on the first inner wall surface 11K1, or the first ground conductor G1 located on the first inner wall surface 11K1 may be a so-called castellation formed on the first inner wall surface 11K1. It may also be in the shape of a divided so-called via filled with metal paste. Further, the second ground conductor G2 located on the second inner wall surface 2K1 may also have the same configuration as the first ground conductor G1.
- the first central notch 11K, the second central notch 2K, and the central through conductor 2G1 are located on any colinear line in plan view. ing. According to such a configuration, the grounding states of the pair of first signal lines S1 and the pair of second signal lines S2 can be easily made the same, and impedance adjustment can be facilitated.
- the third insulating layer 3 has a third upper surface 3a, a third side surface 3b, and a third ground conductor G3, as shown in FIGS. It may have a lower surface 3c, an inner surface 3d, and an inner notch 3K1.
- the third lower surface 3c is located on the opposite side to the third upper surface 3a.
- the third side surface 3b connects the third upper surface 3a and the third lower surface 3c and is located on the same plane as the second side surface 2b.
- the inner surface 3d connects the third upper surface 3a and the third lower surface 3c, and includes a fourth side surface 3d1 opposite to the third side surface 3b.
- the inner side surface 3d includes a lateral side surface 3d2 extending in the first direction, and a corner portion 3d3 located between the lateral side surface 3d2 and the fourth side surface 3d1.
- the corner portion 3d3 has an arc shape in plan view.
- the inner notch portion 3K1 may be cut from the third upper surface 3a to the fourth side surface 3d1.
- the inner notch 3K1 has a third inner wall surface 3K11 that is continuous with the corner 3d3 and the fourth side surface 3d1.
- the third ground conductor G3 may be located on the third upper surface 3a, and may also be located extending from the third upper surface 3a onto the third inner wall surface 3K11.
- a virtual circle along the corner 3d3 is a virtual circle C1
- a center line passing through the center point of the virtual circle C1 and extending in the first direction (x direction) is a center line C2
- at least a portion of the third inner wall surface 3K11 adjacent to the lateral side surface 3d2 coincides with the center line C2.
- the inner notch portion 3K1 may be further cut from the fourth side surface 3d1 to the third lower surface 3c.
- the inner notch 3K1 can be formed by performing a similar punching process on each insulating layer. , manufacturing of the wiring board 101 can be facilitated.
- the third ground conductor G3 located on the third inner wall surface 3K11 may be a so-called castellation formed by applying metal paste on the third inner wall surface 3K11, or may be a so-called castellation formed on the third inner wall surface 3K11.
- the portion 3K1 may be filled with metal paste and may have a shape obtained by dividing a via.
- a plurality of green sheets are formed. Specifically, for example, a mixture is obtained by adding and mixing an organic binder, a plasticizer, a solvent, etc. to a ceramic powder such as boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, or beryllium oxide, and forming the mixture into a layer. multiple green sheets. Next, the plurality of green sheets described above are processed using a mold or the like to prepare a plurality of green sheets each having the outer shape of the first insulating layer 1 and the second insulating layer 2 in plan view.
- a ceramic powder such as boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, or beryllium oxide
- through holes having the outer shapes of the central through conductor 2G1, the pair of first through conductors 2S1, and the pair of second through conductors 2S2 are provided in the second insulating layer 2 using a mold, a laser, or the like.
- a green sheet formed in the outer shape of the third insulating layer 3 is further prepared.
- the first insulating layer has the first opening 11O1 and the second opening 11O2, the first opening is formed in the green sheet that will become the first insulating layer 1 using a mold, a laser, etc. 11O1 and a second opening 11O2 are provided.
- a high melting point metal powder such as tungsten or molybdenum is prepared, and an organic binder, a plasticizer, a solvent, etc. are added and mixed to this powder to prepare a metal paste.
- a metal paste is printed in a predetermined pattern on a plurality of green sheets formed in the respective outer shapes of the first insulating layer 1, the second insulating layer 2, and the third insulating layer 3, and the conductor layer S and the first ground A conductor G1 and a second ground conductor G2 are formed.
- the metal paste may contain glass or ceramics in order to increase the bonding strength with each insulating layer.
- a plurality of green sheets formed to the respective outer shapes of the first insulating layer 1 and the second insulating layer 2 are stacked so that their outer edges coincide with each other to form a green sheet laminate.
- a metal paste may be printed in a predetermined pattern, and then the conductor layer S, the first ground conductor G1, the second ground conductor G2, and other wiring may be formed.
- an electronic component mounting package 100 includes a wiring board 101, a board 102, and a frame 103.
- the frame 103 is joined to the upper surface of the board 102, and the wiring board 101 is fixed to the frame 103. Further, the wiring board 101 may be bonded to the upper surface of the board 102.
- the substrate 102 has an upper surface.
- the substrate 102 has a rectangular shape in a plan view, and has a size of 10 mm x 10 mm to 50 mm x 50 mm, and a thickness of 0.5 mm to 20 mm.
- the material of the substrate 102 include metal materials such as copper, iron, tungsten, molybdenum, nickel, or cobalt, or alloys containing these metal materials.
- the substrate 102 may be a single metal plate or a laminate formed by laminating a plurality of metal plates.
- the material of the substrate 102 is the above-mentioned metal material
- the surface of the substrate 102 is plated with nickel or gold using an electroplating method or an electroless plating method in order to reduce oxidation corrosion.
- a layer may be formed.
- the material of the substrate 102 is an insulating material, such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon nitride sintered body, or It may also be a ceramic material such as glass ceramics.
- the frame 103 is located on the upper surface of the board 102 and protects the electronic component 104 located inside when viewed from above. That is, in plan view, the frame 103 is located so as to surround the electronic component 104. As shown in FIG. 1, in one embodiment, the frame 103 is not located on one side of the outer edge of the upper surface of the substrate 102. That is, the outer edge of the upper surface of the board 102 is surrounded by the frame 103 and the wiring board 101. That is, the frame 103 and the wiring board 101 are positioned so as to surround the electronic component 104. In this way, the frame 103 does not have to surround the entire outer edge of the upper surface of the substrate 102. Further, in one embodiment, the frame 103 is located along the outer edge of the top surface of the substrate 102, but the frame 103 may be located inside the outer edge of the top surface of the substrate 102.
- the material of the frame 103 may be, for example, a metal material such as copper, iron, tungsten, molybdenum, nickel, or cobalt, or an alloy containing these metal materials.
- the material of the frame 103 is an insulating material, such as an aluminum oxide sintered body, a mullite sintered body, a silicon carbide sintered body, an aluminum nitride sintered body, or a silicon nitride sintered body.
- it may be a ceramic material such as glass ceramics.
- the frame 103 can be joined to the substrate 102 via a brazing material or the like.
- the material of the brazing material is, for example, silver, copper, gold, aluminum, or magnesium, and may contain additives such as nickel, cadmium, or phosphorus.
- the electronic module 10 includes an electronic component mounting package 100, an electronic component 104, and a lid 106. Further, the electronic module 10 may include a seal ring 105.
- the electronic component 104 may be a component that processes signals, such as converting an optical signal into an electrical signal or converting an electrical signal into an optical signal.
- the electronic component 104 is located on the upper surface of the board 102 and is housed in the electronic component mounting package 100.
- Examples of the electronic component 104 include a semiconductor laser (LD) or an optical semiconductor element such as a photodiode (PD), a semiconductor integrated circuit element, and a sensor element such as an optical sensor.
- Electronic component 104 can be formed from a semiconductor material, such as gallium arsenide or gallium nitride.
- the lid 106 is positioned on the frame 103 to cover the inside of the electronic component mounting package 100, and protects the electronic component 104 together with the frame 103.
- the lid body 106 has a rectangular shape in a plan view, and has a size of 10 mm x 10 mm to 50 mm x 50 mm, and a thickness of 0.5 mm to 2 mm.
- the material of the lid body 106 include metal materials such as iron, copper, nickel, chromium, cobalt, molybdenum, or tungsten, or alloys made by combining a plurality of these metal materials.
- the metal member constituting the lid body 106 can be manufactured by subjecting an ingot of such a metal material to a metal processing method such as a rolling method or a punching method.
- the seal ring 105 has the function of joining the lid 106 and the frame 103.
- the seal ring 105 is located on the frame 103 and surrounds the electronic component 104 in plan view.
- Examples of the material for the seal ring 105 include metal materials such as iron, copper, silver, nickel, chromium, cobalt, molybdenum, or tungsten, or alloys made by combining multiple of these metal materials. Note that when the seal ring 105 is not provided on the frame body 103, the lid body 106 may be bonded via a bonding material such as solder, brazing material, glass, or resin adhesive, for example.
- the present disclosure can be used as a wiring board, a package for mounting electronic components using the wiring board, and an electronic module.
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Abstract
配線基板は、第1絶縁層、第2絶縁層、導体層、第1接地導体および第2接地導体を備える。導体層は、第1方向に延びる一対の第1信号線路と一対の第2信号線路を有し、第2接地導体は、一対の第1開口と一対の第2開口を有し、第2絶縁層は、一対の第1貫通導体と一対の第2貫通導体と中央貫通導体を有する。一対の第1貫通導体は、一対の第1開口内に位置し一対の第1信号線路と接続され、一対の第2貫通導体は、一対の第2開口内に位置し一対の第2信号線路と接続される。中央貫通導体は、一対の第1開口と一対の第2開口との間に位置し第1接地導体および第2接地導体と接続され、且つ、第1方向と交差する第2方向において、第1貫通導体および第2貫通導体と近接する接地用貫通導体である。
Description
本開示は、配線基板、配線基板を用いた電子部品実装用パッケージ、および電子モジュールに関する。
近年、無線通信機器や光通信機器に用いられる電子モジュールにおいて、より高速化、大容量の情報を伝送するために信号の高周波化が求められている。このため、信号を伝送する配線基板において、高周波信号を低損失で伝送することが求められている。
また、無線通信機器や光通信機器の小型化に伴い、それらに用いられる配線基板、配線基板を用いた電子部品実装用パッケージ、および電子モジュールに対しても小型化が要求されている。
特許文献1に記載の発明のように、中心導体を中心として周囲にグランドビアホールが配置された回路基板が知られている。前記中心導体は、中心に貫通孔を有しており、ストリップラインが接続されている。前記グランドビアホールは、中心に貫通孔を有している。(例えば、特許文献1の図10A等参照)。
また、無線通信機器や光通信機器の小型化に伴い、それらに用いられる配線基板、配線基板を用いた電子部品実装用パッケージ、および電子モジュールに対しても小型化が要求されている。
特許文献1に記載の発明のように、中心導体を中心として周囲にグランドビアホールが配置された回路基板が知られている。前記中心導体は、中心に貫通孔を有しており、ストリップラインが接続されている。前記グランドビアホールは、中心に貫通孔を有している。(例えば、特許文献1の図10A等参照)。
本開示の一実施形態において、(1)配線基板は、第1絶縁層と、第2絶縁層と、導体層と、第1接地導体と、第2接地導体を備えている。第1絶縁層は、第1上面と、該第1上面と接続する第1側面と、を有している。第2絶縁層は、第1絶縁層上に位置し、第2上面、該第2上面と反対側の第2下面、および該第2上面と第2下面とを接続する第2側面を有している。導体層は、第1上面に位置し、それぞれが差動信号を伝送するとともに第1方向に延びる一対の第1信号線路および一対の第2信号線路を有している。第1接地導体は、第1上面に位置するとともに、一対の第1信号線路および一対の第2信号線路の間に一対の第1信号線路および一対の第2信号線路と間隔を空けて位置している。第2接地導体は、第2上面に位置し、一対の第1開口および該一対の第1開口と並んで位置する一対の第2開口を有している。一対の第2信号線路は、一対の第1信号線路と並んで位置している。また、第2絶縁層は、第2上面から第2下面にかけてそれぞれ貫通する、一対の第1貫通導体と、一対の第2貫通導体と、1つ又は複数の中央貫通導体と、を有している。一対の第1貫通導体は、一対の第1開口内に位置するとともに、一対の第1信号線路と電気的に接続され、一対の第2貫通導体は、一対の第2開口内に位置するとともに、一対の第2信号線路と電気的に接続されている。中央貫通導体は、一対の第1開口と一対の第2開口との間に位置するとともに、第1接地導体および第2接地導体と電気的に接続されており、且つ、第1方向と交差する第2方向において、第1貫通導体と近接する接地用貫通導体であるとともに第2貫通導体と近接する接地用貫通導体である。
(2)上記(1)の配線基板は、更に、第2上面に位置する第3絶縁層を有している。第3絶縁層は、第3貫通導体および第4貫通導体を有している。第3貫通導体および第4貫通導体は、それぞれ、第3絶縁層を貫通するとともに第2接地導体と電気的に接続される。第3貫通導体は、一対の第1開口の間に位置し、第4貫通導体は、一対の第2開口の間に位置している。そして、第2方向において、第3貫通導体は、一対の第1貫通導体のそれぞれと近接する接地用貫通導体であり、第4貫通導体は、一対の第2貫通導体のそれぞれと近接する接地用貫通導体である。
(3)上記(1)又は(2)の配線基板において、一対の第1開口および一対の第2開口は、平面視で、円形状である。
(4)上記(2)又は(3)の配線基板において、第3貫通導体、第4貫通導体、および中央貫通導体は、第2方向において、一直線上に並んで位置している。
(5)上記(2)~(4)の配線基板において、一対の第1貫通導体、一対の第2貫通導体、第3貫通導体、第4貫通導体、および中央貫通導体、は、第2方向において、一直線上に並んで位置している。
(6)上記(2)~(5)の配線基板は、第3貫通導体と中央貫通導体との第2方向に沿う距離をL3、第4貫通導体と中央貫通導体との第2方向に沿う距離をL4、とした場合、L3=L4を満たしている。
(7)上記(1)~(6)の配線基板において、第2接地導体は、平面視で、一対の第1信号線路と重なって位置する一対の第3開口と、一対の第2信号線路と重なって位置する一対の第4開口を有している。
(8)上記(7)の配線基板は、第2方向において、一対の第1開口の寸法をOL1、一対の第2開口の寸法をOL2、一対の第3開口の寸法をOL3、一対の第4開口の寸法をOL4、とした場合、OL1≧OL3、且つ、OL2≧OL4を満たしている。
(9)上記(1)~(8)の配線基板において、第1絶縁層は、平面視において、第2絶縁層の第2側面から第1方向に沿って外方に延びるとともに、第1側面を含む突出部を有している。突出部は、第1絶縁層の第1上面のうち第2絶縁層の第2側面から第1方向に伸びる第1面と、該第1面に開口する第1開口部および第2開口部と、を有している。一対の第1信号線路および一対の第2信号線路は、突出部の第1面上に延びて位置している。第1開口部は、一対の第1信号線路の間に位置している。第2開口部は、一対の第2信号線路の間に位置している。
(10)上記(9)の配線基板において、平面視で、一対の第1信号線路のそれぞれは、第1接続部および第1接続部から第1方向に沿って内方に延びる第1線路部を有している。一対の第2信号線路のそれぞれは、第2接続部および第2接続部から第1方向に沿って内方に延びる第2線路部を有している。第1開口部は、一対の第1線路部の間に位置している。第2開口部は、一対の第2線路部の間に位置している。第2方向において、第1線路部の寸法は、第1接続部の寸法よりも短く、第2線路部の寸法は、第2接続部の寸法よりも短い。
(11)上記(9)又は(10)の配線基板において、突出部は、第1面から第1側面にかけて切り欠かれた第1中央切欠き部を有している。第1中央切欠き部は、第1面および第1側面と接続する第1内壁面を有している。第1中央切欠き部は、第1方向からの側面視において、中央貫通導体と重なって位置している。第1接地導体は、第1面上から第1内壁面上に延びて位置している。
(12)上記(1)~(11)の配線基板において、第2絶縁層は、第2上面から第2側面にかけて切り欠かれた第2中央切欠き部を有している。第2中央切欠き部は、第2上面および第2側面と接続する第2内壁面を有している。第2中央切欠き部は第1方向からの側面視において、中央貫通導体と重なって位置している。第2接地導体は、第2上面から第2内壁面上に延びて位置している。
(13)上記(2)~(12)の配線基板は、第3接地導体を更に備えている。第3絶縁層は、第3上面と、第3側面と、第3下面と、内側面と、内側切欠き部と、を有していてもよい。第3下面は、第3上面と反対側に位置している。第3側面は、第3上面と第3下面とを接続するとともに第2側面と同一面上に位置している。内側面は、第3上面と第3下面とを接続するとともに第3側面と反対側の第4側面を含んでいる。また、内側面は、第1方向に沿う横側面と、横側面と第4側面との間に位置する角部と、を含んでいる。角部は、平面視において、円弧形状である。内側切欠き部は、第3上面から第4側面にかけて切りかかれている。内側切欠き部は、角部および第4側面と連続する第3内壁面を有している。第3接地導体は、第3上面に位置するとともに、第3上面から第3内壁面上に延びて位置している。
(14)本開示の一実施形態に係る電子部品実装用パッケージは、上記(1)~(13)の配線基板と、基体と、枠体と、を備えている。枠体は、基板の上面に接合され、配線基板は、枠体に固定されている。また、配線基板は、基板の上面に接合されていてもよい。
(15)本開示の一実施形態に係る電子モジュールは、上記(14)の電子部品実装用パッケージと、電子部品と、蓋体と、を備えている。電子部品は、基板の上面に位置し、電子部品実装用パッケージの配線基板と電気的に接続されている。蓋体は、枠体上に位置し、電子部品実装用パッケージの内部を覆って位置している。
<配線基板の構成>
以下、本開示のいくつかの例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、配線基板は、いずれの方向が上方もしくは下方とされてもよいが、便宜的に、直交座標系xyzを定義するとともに、z方向の正側を上方とする。以下において、第1方向とは、例えば、図面で言うx方向を指す。第1方向と交差する第2方向とは、例えば、図面で言うy方向を指す。また、本開示においては、平面視は平面透視を含む概念である。
以下、本開示のいくつかの例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、配線基板は、いずれの方向が上方もしくは下方とされてもよいが、便宜的に、直交座標系xyzを定義するとともに、z方向の正側を上方とする。以下において、第1方向とは、例えば、図面で言うx方向を指す。第1方向と交差する第2方向とは、例えば、図面で言うy方向を指す。また、本開示においては、平面視は平面透視を含む概念である。
図1~図9を参照して本開示の実施形態に係る配線基板101について説明する。配線基板101は、少なくとも、第1絶縁層1と、第2絶縁層2と、導体層S、第1接地導体層G1、第2接地導体G2を備えている。また、配線基板101は、更に第3絶縁層3を備えていてもよい。また、配線基板101には、例えば、ワイヤや、フレキシブル基板(FPC:Flexible Printed Circuits)、リード端子などが接続されていてもよい。なお、図2は、図1に示す配線基板101、電子部品実装用パッケージ100、および電子モジュール10をz軸の正の方向から見た要部Aの拡大図である。
第1絶縁層1は、図7に示すように、第1上面1aと、第1上面1aと接続する第1側面1bとを有している。第1絶縁層1の材料としては、例えば、酸化アルミニウム質燒結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体又は窒化珪素質焼結体等のセラミック材料や、ガラスセラミック材料などの誘電体材料を用いることができる。
また、第1絶縁層1は、複数の絶縁層が積層された構成であっても良い。第1絶縁層1は、例えば、平面視において、U字形状であり、大きさが4mm×4mm~50mm×50mmで、厚みが0.5mm~10mmである。
また、第1絶縁層1は、複数の絶縁層が積層された構成であっても良い。第1絶縁層1は、例えば、平面視において、U字形状であり、大きさが4mm×4mm~50mm×50mmで、厚みが0.5mm~10mmである。
第2絶縁層2は、図7に示すように、第1絶縁層1上に位置し、第2上面2a、該第2上面2aと反対側の第2下面2c、および該第2上面2aと前記第2下面2cとを接続する第2側面2bを有している。第2下面2cは、第1上面1aと対向する面と、定義することができる。第2絶縁層2の材料としては、第1絶縁層1の材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した第1絶縁層1と同様の材料を用いることができる。第2絶縁層2は、複数の絶縁層が積層された構成であっても良い。第2絶縁層2は、例えば平面視において、U字形状であり、大きさが4mm×4mm~50mm×50mmで、厚みが0.5mm~10mmである。
導体層Sは、図2~図7に示すように、第1上面1aに位置し、それぞれが差動信号を伝送するとともに第1方向(一実施形態においては、x方向)に延びる一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2を有している。導体層S(一対の第1信号線路S1、一対の第2信号線路S2)の材料としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、タングステン、モリブデンおよびマンガンなどの金属材料が挙げられる。また、導体層Sは、第1上面1aに金属ペーストを焼結して形成されてもよいし、蒸着法又はスパッタ法などの薄膜形成技術を用いて形成されてもよい。導体層S上の一部には、セラミック(例えばアルミナコート)又は樹脂などの絶縁膜が位置していてもよい。絶縁膜は、各信号線路(一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2)上にスクリーン印刷により設けることができる。また、絶縁膜は、各信号線路上の一部のみに位置していてもよい。このような構成により、各信号線路が短絡してショートする可能性を低減することができる。
一対の第2信号線路S2は、一対の第1信号線路S1と並んで位置している。一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2の表面には、ニッケルめっきや金めっきなどの金属めっきが形成されてもよい。一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2は、例えば、幅が0.05mm~2mmで、長さが、1.5mm~25mmである。
一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2の厚みは、例えば、0.01~0.1mmである。なお、ここで言う一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2の幅、長さ、厚みとは、それぞれ、一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2のy方向における寸法、x方向における寸法、z方向における寸法とすることができる。後述する第1接地導体G1、第2接地導体G2の幅/長さ/厚みも同様に定義することができる。なお、一対の第1信号線路S1を構成する信号線路のそれぞれの幅/長さ/厚みのそれぞれは、一対の第1信号線路S1の幅/長さ/厚みのそれぞれと同じであっても異なっていてもよい。
一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2の厚みは、例えば、0.01~0.1mmである。なお、ここで言う一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2の幅、長さ、厚みとは、それぞれ、一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2のy方向における寸法、x方向における寸法、z方向における寸法とすることができる。後述する第1接地導体G1、第2接地導体G2の幅/長さ/厚みも同様に定義することができる。なお、一対の第1信号線路S1を構成する信号線路のそれぞれの幅/長さ/厚みのそれぞれは、一対の第1信号線路S1の幅/長さ/厚みのそれぞれと同じであっても異なっていてもよい。
第1接地導体G1は、図2~図7に示すように、第1上面1aに位置する。そして、第1接地導体G1は、一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2の間に、一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2と間隔を空けて位置している一実施形態においては、第1接地導体G1は、第1方向(x方向)に延びて位置していてもよい。第1接地導体G1の材料としては導体層Sの材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した導体層Sの材料と同様の材料が挙げられる。また、第1接地導体G1は、上述した導体層Sと同様の手法によって形成されてもよい。第1接地導体G1は、例えば、幅が0.05mm~2mmで、長さが、1.5mm~25mmである。第1接地導体G1の厚みは、例えば、0.01mm~0.1mmである。
第1接地導体G1が、一対の第1信号線路S1と一対の第2信号線路S2の間に位置していることによって、接地電位を強化し、電解結合を強くすることができる。このため、導体層Sが、高周波信号を伝送する際の電界分布が所望の範囲より広がることによって生じるクロストークや共振が発生する可能性を低減することができる。
第2接地導体G2は、第2上面2aに位置する。そして、第2接地導体G2は、一対の第1開口O1(第1開口O1a、第1開口O1b)および該一対の第1開口O1と並んで位置する一対の第2開口O2(第2開口O2a、第2開口O2b)を有している。一対の第1開口O1および一対の第2開口O2は、平面視において、第2接地導体G2が形成されていない領域である。一実施形態においては、第1接地導体G1は、第1方向(x方向)に延びて位置していてもよい。第2接地導体G2の材料としては導体層Sの材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した導体層Sの材料と同様の材料が挙げられる。また、第2接地導体G2は、上述した導体層Sと同様の手法によって形成されてもよい。第2接地導体G2の厚みは、例えば、0.01mm~0.1mmである。
一対の第1開口O1および一対の第2開口O2は、図4および図6に示すように、平面視において、円形状であってもよい。ここで言う円形状とは、真円に限られず、楕円形状や一部が欠けた円であってもよい。一実施形態において、一対の第1開口O1および一対の第2開口O2は、図4および図6に示すように、後述の中央貫通導体2G1と隣り合う部分において、一部が欠けた円であってもよい。より具体的には、平面視において、第1開口O1aおよび第2開口O2aのうち中央貫通導体2G1に沿った部分が、中央貫通導体2G1の外周に沿った形状になっている。このことによって、中央貫通導体2G1と第1開口O1aおよび第2開口O2aの間に第2接地導体G2を位置させることができるため、接地電位を強化することができる。
第2絶縁層2が複数の絶縁層が積層された構成である場合には、配線基板101は、第2接地導体G2を複数有しており、第2接地導体G2は、第2絶縁層2を構成する各絶縁層の間にそれぞれ位置していてもよい。この場合、全ての第2接地導体G2は、平面視において全て同一形状である必要はない。例えば、第2絶縁層2を構成する各絶縁層の間に位置する第2接地導体G2において、一対の第1開口O1のそれぞれは、平面視において、結合した1つの開口であってもよく、一対の第2開口O2のそれぞれは、平面視において、結合した1つの開口であってもよい。
第2絶縁層2は、図3、図4、図6、図7に示すように、一対の第1貫通導体2S1と、一対の第2貫通導体2S2と、1つ又は複数の中央貫通導体2G1と、を有している。第1貫通導体2S1、第2貫通導体2S2および中央貫通導体2G1は、それぞれ、第2上面2aから第2下面2cにかけて貫通する。一対の第1貫通導体2S1は、第2絶縁層2に設けられた貫通孔に、例えば、金、銀、銅、ニッケル、タングステン、モリブデンおよびマンガンなどの金属材料を含む金属ペーストを充填することによって形成することができる。また、一対の第2貫通導体2S2および中央貫通導体2G1についても、一対の第1貫通導体2S1と同様の方法によって形成することができる。
一対の第1貫通導体2S1、一対の第2貫通導体2S2、中央貫通導体2G1は、貫通孔に金属ペーストが充填されたビアであってもよいし、貫通孔の内壁面に金属ペーストが塗布されたスルーホールとなっていてもよい。一実施形態において、一対の第1貫通導体2S1、一対の第2貫通導体2S2、中央貫通導体2G1は、前述の方法によって形成されたビアとなっている。この場合には、一対の第1貫通導体2S1、一対の第2貫通導体2S2、中央貫通導体2G1がスルーホールとなっている場合と比較して、配線基板101を小型化した場合における配線基板101の強度が低減する可能性を低減させることができる。つまり、配線基板101を小型化した場合には、一対の第1貫通導体2S1、一対の第2貫通導体2S2、中央貫通導体2G1のそれぞれが、近接して設けられることになるが、一対の第1貫通導体2S1、一対の第2貫通導体2S2、中央貫通導体2G1が貫通孔に金属ペーストが充填されたビアであるため、スルーホールである場合と比較して、配線基板101の強度が低下する可能性を低減できる。
図4および図6に示すように、一対の第1貫通導体2S1は、一対の第1開口O1内に位置するとともに、一対の第1信号線路S1と電気的に接続されている。一対の第2貫通導体2S2は、一対の第2開口O2内に位置するとともに、一対の第2信号線路と電気的に接続されている。平面視において、一対の第1貫通導体2S1(第1貫通導体2S1aおよび第1貫通導体2S1b)のそれぞれは、一対の第1開口O1(第1開口O1a、第1開口O1b)のそれぞれの内側に位置しており、一対の第2貫通導体2S2(第2貫通導体2S2aおよび第2貫通導体2S2b)のそれぞれは、一対の第2開口O2(第2開口O2a、第2開口O2b)のそれぞれの内側に位置している。上述のような構成であることによって、擬似同軸構造を形成することができ、第1絶縁層1および第2絶縁層2が積層される方向(一実施形態においてはz方向)に信号を伝送しつつ、伝送される信号の損失が大きくなる可能性を低減することができる。
一実施形態において、より具体的には、平面視において、第1貫通導体2S1aは、第1開口O1aの中央に位置し、第1貫通導体2S1bは、第1開口O1bの中央に位置している。また、平面視において、第2貫通導体2S2aは、第2開口O2aの中央に位置し、第2貫通導体2S2bは、第2開口O2bの中央に位置している。このような構成であることによって、一対の第1貫通導体2S1および一対の第2貫通導体2S2は、それぞれが差動信号を伝送する差動疑似同軸構造となっている。このような構成であることによって、第1貫通導体2S1aおよび第1貫通導体2S1bに、互いに位相が逆向きの電流が流れることにより、外来ノイズが打ち消されるため、EMIノイズの影響を低減することが可能となり、高周波信号の伝送をより円滑に行うことができる。第2貫通導体2S2aおよび第2貫通導体2S2bにおいても、同様に、高周波信号の伝送をより円滑に行うことができる。一対の第1貫通導体2S1は、一対の第1信号線路S1と電気的に接続されていればよく、必ずしも、一対の第1貫通導体2S1は、一対の第1信号線路S1と直接接合されている必要はない。
一実施形態において、配線基板101は、第1層間信号導体S3および第2層間信号導体S4を有していてもよい。図6において、後述する第1層間信号導体S3および第2層間信号導体S4は、点線で示してある。一対の第1貫通導体2S1は、第1層間信号導体S3を介して一対の第1信号線路S1に接続されている。一対の第2貫通導体2S2は、第2層間信号導体S4を介して一対の第2信号線路S2に接続されている。なお、第1層間信号導体S3および第2層間信号導体S4の材料としては導体層Sの材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した導体層Sの材料と同様の材料が挙げられる。また、第1層間信号導体S3および第2層間信号導体S4は、前述した導体層Sと同様の手法によって形成されてもよい。第1層間信号導体S3および第2層間信号導体S4は、例えば、幅が0.05mm~2mmで、長さが、1.5mm~25mmである。第1層間信号導体S3および第2層間信号導体S4の厚みは、例えば、0.01mm~0.1mmである。
中央貫通導体2G1は、図3~図6に示すように、一対の第1開口O1と一対の第2開口O2との間に位置する。中央貫通導体2G1は、第1接地導体G1および第2接地導体G2と電気的に接続されている。そして、中央貫通導体2G1は、第1方向と交差する第2方向(一実施形態においては、y方向)において、第1貫通導体2S1aと近接する接地用貫通導体であるとともに第2貫通導体2S2aと近接する接地用貫通導体である。
配線基板101は、上記のような構成であることによって、クロストークが発生する可能性を低減しつつ、配線基板101を小型化することができる。
一実施形態において、中央貫通導体2G1と近接する第1貫通導体2S1との距離をL1、中央貫通導体2G1と近接する第2貫通導体2S2との距離をL2、とした場合、L1=L2を満たす。このような構成であることによって、良好な高周波伝送を維持しつつ、配線基板101を小型化することができる。
一実施形態において、中央貫通導体2G1と近接する第1貫通導体2S1との距離をL1、中央貫通導体2G1と近接する第2貫通導体2S2との距離をL2、とした場合、L1=L2を満たす。このような構成であることによって、良好な高周波伝送を維持しつつ、配線基板101を小型化することができる。
ここで、図4に示すように、一実施形態において、中央貫通導体2G1は1つであってもよい。このような構成によれば、クロストークの発生を低減しつつ、配線基板101の小型化がより一層図れる。なお、中央貫通導体2G1は、複数あってもよく、中央貫通導体2G1の数は、伝送する信号の周波数によって適宜調整可能である。すなわち、例えば、第1方向に沿って並んだ2つの中央貫通導体2G1が、一対の第1開口O1および一対の第2開口O2の間に位置していてもよい。
配線基板101は、図2および図7に示すように、第2上面2aに位置する第3絶縁層3を有していてもよい。第3絶縁層3は、第3貫通導体3G3および第4貫通導体3G4を有している。第3貫通導体3G3および第4貫通導体3G4は、それぞれ、第3絶縁層3を貫通するとともに第2接地導体G2と電気的に接続される。第3絶縁層3の材料としては、第1絶縁層1の材料と同じであっても異なっていてもよく、例えば、前述した第1絶縁層1と同様の材料を用いることができる。第3絶縁層3は、複数の絶縁層が積層された構成であっても良い。第3絶縁層3は、例えば平面視において、U字形状であり、大きさが4mm×4mm~50mm×50mmで、厚みが0.5mm~10mmである。
また、配線基板101は、第3絶縁層3上に位置する第3接地導体G3を有していてもよい。第3接地導体G3は、前述した導体層Sの材料と同様の材料および同様の手法によって形成されたまた、図7に示すように、第3絶縁層3が、複数の絶縁層が積層された構成である場合には、第3接地導体G3は、第3絶縁層3を構成する絶縁層の間に位置していてもよい。この場合、第3接地導体G3は、第3貫通導体3G3および第4貫通導体3G4と電気的に接続されていてもよい。
図4に示すように、第3貫通導体3G3は、一対の第1開口O1の間に位置し、第4貫通導体3G4は、一対の第2開口O2の間に位置している。そして、第2方向(y方向)において、第3貫通導体3G3は、一対の第1貫通導体2S1のそれぞれと近接する接地用貫通導体であり、第4貫通導体3G4は、一対の第2貫通導体2S2のそれぞれと近接する接地用貫通導体である。より具体的には、第2方向(y方向)において、第3貫通導体3G3から第1貫通導体2S1aまでの距離と、第3貫通導体3G3から第1貫通導体2S1bまでの距離とが同じである。第3貫通導体3G3および第4貫通導体3G4は、第3絶縁層3に設けられた貫通孔に、例えば、金、銀、銅、ニッケル、タングステン、モリブデンおよびマンガンなどの金属材料を含む金属ペーストを充填することによって形成することができる。
一実施形態において、第3貫通導体3G3は、第1開口O1aおよび第1開口O1bの間に間隔を空けて位置していてもよい。また、第4貫通導体3G4は、第2開口O2aおよび第2開口O2bの間に間隔を空けて位置している。第3貫通導体3G3と一対の第1開口O1の間および第4貫通導体3G4と一対の第2開口O2の間には、第2接地導体G2が位置している。前述したように、配線基板101が、第3接地導体G3を有しており、第3接地導体G3と、第3貫通導体3G3および第4貫通導体3G4が電気的に接続されている場合には、第3貫通導体3G3および第4貫通導体3G4を介して複数層の接地導体(一実施形態においては、第2接地導体G2と第3接地導体G3)を電気的に接続することにより、接地電位を強化することができる。
第3貫通導体3G3、第4貫通導体3G4、および中央貫通導体2G1は、第2方向(一実施形態においてはy方向)において、一直線上に並んで位置していてもよい。このことによって、一対の第1開口O1のそれぞれを最短距離で配置すると同時に接地電位の強化を図ることができ、一対の第2開口O2のそれぞれを最短距離で配置すると同時に接地電位の強化を図ることができる。さらに一対の第1開口O1と一対の第2開口O2を最短距離で配置すると同時に接地電位の強化を図ることができる。よって、配線基板101の接地電位の強化を行うと同時に小型化することができる。
また、一対の第1貫通導体2S1、一対の第2貫通導体2S2、第3貫通導体3G3、第4貫通導体3G4、および中央貫通導体2G1は、第2方向において、一直線上に並んで位置してもよい。このことによって、上述と同様の効果により配線基板101の接地電位の強化を行うと同時に小型化することができる。
図4に示すように、平面視において、第3貫通導体3G3と中央貫通導体2G1との第2方向に沿う距離をL3、第4貫通導体3G4と中央貫通導体2G1との第2方向に沿う距離をL4、とした場合、L3=L4であってもよい。この場合には、第1信号線路S1と第2信号線路S2のインピーダンスの調整が容易となるため、配線基板101の高周波特性を向上させることができる。
図4に示すように、第2接地導体G2は、平面視において、一対の第1信号線路S1と重なって位置する一対の第3開口O3と、一対の第2信号線路S2と重なって位置する一対の第4開口O4を有していてもよい。このような構成であることによって、それぞれが差動信号を伝送する一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2において、インピーダンスの値が低下する可能性を低減し、インピーダンスを所望の値に調整することができる。このような配線基板101は、高周波信号の伝送特性に優れる。
以下、一対の第3開口O3を例にとって記載するが、一対の第4開口O4についても、一対の第3開口O3と同様の構成であってもよいし、異なっていてもよい。
一対の第3開口O3は、平面視において、一対の第1信号線路S1の少なくとも一部と重なって位置していればよく、一対の第3開口O3は、一対の第1信号線路S1の全てと重なって位置している必要はない。一対の第3開口O3は、平面視において、概略矩形状であってもよいし、楕円形状を含む円形状であってもよい。ここで、概略矩形状とは、矩形状の一部が、平面視で第2接地導体G2と接続されるビアの外形に沿った形状が含まれていてもよい。
一対の第3開口O3は、平面視において、一対の第1信号線路S1の少なくとも一部と重なって位置していればよく、一対の第3開口O3は、一対の第1信号線路S1の全てと重なって位置している必要はない。一対の第3開口O3は、平面視において、概略矩形状であってもよいし、楕円形状を含む円形状であってもよい。ここで、概略矩形状とは、矩形状の一部が、平面視で第2接地導体G2と接続されるビアの外形に沿った形状が含まれていてもよい。
配線基板101が、前述の第1層間信号導体S3および第2層間信号導体S4を有している場合には、平面視において、一対の第3開口O3が第1層間信号導体S3と重なって位置していてもよく、一対の第4開口O4が第2層間信号導体S4と重なって位置していてもよい。一実施形態においては、一対の第3開口O3は、一対の第1信号線路S1および第1層間信号導体S3と重なって位置しており、一対の第4開口O4は、一対の第2信号線路S2および第2層間信号導体S4と重なって位置していてもよい。
より具体的には、一実施形態においては、第2方向において、一方の第1信号線路S1および一方の第1層間信号導体S3は、一方の第3開口O3のうち、第3開口O3の中点よりも他方の第3開口O3側に位置していてもよい。この場合には、差動信号の結合度を向上させることができる。
図4に示すように、第2方向(y方向)において、一対の第1開口O1の寸法をOL1、一対の第2開口O2の寸法をOL2、一対の第3開口O3の寸法をOL3、一対の第4開口O4の寸法をOL4、とした場合、OL1≧OL3、且つ、OL2≧OL4であってもよい。一対の第3開口O3の寸法OL3を大きくしすぎることで、第2上面2aに位置する第2接地導体G2の面積が減少し、接地電位が弱くなることを低減することができる。すなわち、一対の第3開口O3の寸法OL3を一対の第1開口O1の寸法OL1以下の大きさとすることで接地電位が不安定になることを防ぐことができる。また、一対の第4開口O4の寸法OL4についても、一対の第2開口O2の寸法OL2以下の大きさとすることで、前述の場合と同様に接地電位が不安定になることを防ぐことができる。
図2~図7に示すように、第1絶縁層1は、突出部11を有していてもよい。突出部11は、第1絶縁層1のうち、平面視において、第2絶縁層2の第2側面2bから第1方向(x方向)に沿って外方(一実施形態においては、x軸の負の方向)に延びるとともに、第1側面1bを含む部分である。そして、突出部11は、平面視において、第1絶縁層1の第1上面1aのうち第2絶縁層2の第2側面2bから第1方向に伸びる第1面11aと、該第1面11aに開口する第1開口部11O1および第2開口部11O2と、を有している。一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2は、突出部11の第1面11a上に延びて位置している。第1開口部11O1は、一対の第1信号線路S1の間に位置しており、第2開口部11O2は、一対の第2信号線路S2の間に位置している。このような構成であることによって、一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2の間に位置する第1絶縁層1の誘電率を減少させることができ、一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2において、インピーダンスの低下を低減することができる。そのため、該配線基板101を用いることにより、高周波信号の伝送における損失を低減可能な電子部品実装用パッケージ100、および電子モジュール10を提供することができる。
一実施形態においては、第1開口部11O1および第2開口部11O2は、突出部11に位置する凹状部であってもよく、平面視において、略楕円形状であってもよい。このような形状により、第1開口部11O1および第2開口部11O2が、矩形状である場合と比較して、角部に発生する応力を低減することができ、配線基板101が破損する可能性を低減できる。
なお、第1開口部11O1および第2開口部11O2は、平面視において、楕円形状、正方形状、角部が丸い矩形状であってもよい。また、第1開口部11O1および第2開口部11O2は、第1側面1bまで及んでいてもよい。つまり、第1開口部11O1および第2開口部11O2は、第1面11aから第1側面1bにかけて切りかかれた形状であってもよい。また、第1開口部11O1および第2開口部11O2は、平面視において、第2側面2bと重なる位置まで延伸していてもよい。
また、一実施形態においては、第1開口部11O1および第2開口部11O2は、図4に示すように、第1接地導体G1を挟んで、左右対称に位置するとともに互いに同じ形状であってもよい。このような構成であれば、同じ形状への打ち抜き加工を行うことで、第1開口部11O1および第2開口部11O2を形成できるため、配線基板101を製造することが容易になる。また、一対の第1信号線路S1および一対の第2信号線路S2で伝送される信号のインピーダンスを調整してそろえることを容易にすることができる。
なお、第1開口部11O1および第2開口部11O2の形状、位置、大きさは上述のものに限られない。つまり、第1開口部11O1と第2開口部11O2の大きさは異なっていても良く、第1開口部11O1および第2開口部11O2は、インピーダンスの低減の低下を求められる位置に適宜、設けることができる。
更に、図5に示すように、平面視において、一対の第1信号線路S1のそれぞれは、第1接続部S12と、該第1接続部S12から第1方向に沿って内方に延びる第1線路部S11と、を有している。そして、一対の第2信号線路S2のそれぞれは、第2接続部S22と、該第2接続部S22から第1方向(x方向)に沿って内方(x軸の正の方向)に延びる第2線路部S21と、を有していてもよい。この場合において、第1開口部11O1は、一対の第1線路部S11の間に位置し、第2開口部11O2は、一対の第2線路部S21の間に位置している。第2方向(y方向)において、第1線路部S11の寸法WS11は、第1接続部S12の寸法WS12よりも短く、第2線路部S21の寸法WS21は、第2接続部S22の寸法WS22よりも短い。すなわち、WS11<WS12であり、WS21<WS22である。
上述のような構成であることによって、各信号線路の各接続部(第1接続部S12、第2接続部S22)に、ワイヤや、リード端子、フレキシブル基板を接続するための領域を確保し、ワイヤ等を各接続部に接続することを容易にすることができる。また、各接続部(第1接続部S12、第2接続部S22)に、リード端子が接続される場合には、導電性の接合材(例えば、はんだや銀ろうなど)を介して接続されるため、各接続部からリード端子にかけて接合材がフィレットを形成することが容易となるため、リード端子と配線基板101との接合強度を向上させることができる。
なお、一実施形態においては、一対の第2信号線路S2(第2線路部S21、第2接続部S22)は、一対の第1信号線路S1(第1線路部S11、第1接続部S12)と同様の形状、寸法であるため、図5において、一対の第2信号線路S2(第2線路部S21、第2接続部S22)、第2線路部S21の寸法WS21、第2接続部S22の寸法WS22の記載を省略してある。
図2~図4に示すように、突出部11は、第1面11aから第1側面1bにかけて切り欠かれた第1中央切欠き部11Kを有していてもよい。第1中央切欠き部11Kは、第1面11aおよび第1側面1bと接続する第1内壁面11K1を有している。第1中央切欠き部11Kは、第1方向(x方向)からの側面視において、中央貫通導体2G1と重なって位置している。そして、第1接地導体G1は、第1面1a上から第1内壁面11K1上に延びて位置していてもよい。このような構成であることによって、接地電位を強化することができ、各信号線路を伝送される信号が損失する可能性を低減することができる。
図2~図4に示すように、第2絶縁層2は、第2上面2aから第2側面2bにかけて切り欠かれた第2中央切欠き部2Kを有していてもよい。この場合、第2中央切欠き部2Kは、第2上面2aおよび第2側面2bと接続する第2内壁面2K1を有している。第2中央切欠き部2Kは、第1方向(x方向)からの側面視において、中央貫通導体2G1と重なって位置している。そして、第2接地導体G2は、第2上面2aから第2内壁面2K1上に延びて位置していてもよい。このような構成であることによって、接地電位を強化することができ、各信号線路を伝送される信号が損失する可能性を低減することができる。
ここで、第1内壁面11K1上に位置する第1接地導体G1は、第1内壁面11K1上に塗布して形成した、いわゆるキャスタレーションとなっていてもよいし、第1中央切欠き部11K内に金属ペーストを充填した、いわゆるビアを分割した形状となっていてもよい。また、第2内壁面2K1上に位置する第2接地導体G2についても、第1接地導体G1と同様の構成であってもよい。
また、図4に示すように、一実施形態においては、平面視において、第1中央切欠き部11K、第2中央切欠き部2K、中央貫通導体2G1とは、任意の同一直線上に位置している。このような構成によれば、一対の第1信号線路S1と一対の第2信号線路S2の接地状態を同一にしやすくなり、インピーダンス調整を容易とすることができる。
配線基板101が、第3接地導体G3を更に備えている場合には、第3絶縁層3は、図7~図9に示すように、第3上面3aと、第3側面3bと、第3下面3cと、内側面3dと、内側切欠き部3K1と、を有していてもよい。第3下面3cは、第3上面3aと反対側に位置している。第3側面3bは、第3上面3aと第3下面3cとを接続するとともに第2側面2bと同一面上に位置している。内側面3dは、第3上面3aと第3下面3cとを接続するとともに第3側面3bと反対側の第4側面3d1を含んでいる。また、内側面3dは、第1方向に沿う横側面3d2と、横側面3d2と第4側面3d1との間に位置する角部3d3と、を含んでいる。図9に示すように、角部3d3は、平面視において、円弧形状である。内側切欠き部3K1は、第3上面3aから第4側面3d1にかけて切りかかれていてもよい。内側切欠き部3K1は、角部3d3および第4側面3d1と連続する第3内壁面3K11を有している。第3接地導体G3は、第3上面3aに位置するとともに、第3上面3aから第3内壁面3K11上に延びて位置していてもよい。このような構成であることによって、配線基板101を、小型化した際における第3絶縁層3の角部3d3に生じる応力を低減しつつ、接地電位を強化することができる。より具体的には、角部3d3に沿う仮想円を仮想円C1とし、仮想円C1の中心点を通り、第1方向(x方向)に延びる中心線を中心線C2とした場合、平面視において、第3内壁面3K11のうち、横側面3d2と近接する少なくとも一部分が、中心線C2と一致している。
また、内側切欠き部3K1は、更に第4側面3d1から第3下面3cにかけて切りかかれていてもよい。このような場合には、第3絶縁層3が複数の絶縁層が積層された構成の場合に、各絶縁層に同様の打ち抜き加工を施すことで内側切欠き部3K1を形成することができるため、配線基板101の製造を容易にすることができる。
ここで、第3内壁面3K11上に位置する第3接地導体G3は、第3内壁面3K11上に金属ペーストを塗布して形成した、いわゆるキャスタレーションとなっていてもよいし、第3切欠き部3K1内に金属ペーストを充填した、ビアを分割した形状となっていてもよい。
ここで、第3内壁面3K11上に位置する第3接地導体G3は、第3内壁面3K11上に金属ペーストを塗布して形成した、いわゆるキャスタレーションとなっていてもよいし、第3切欠き部3K1内に金属ペーストを充填した、ビアを分割した形状となっていてもよい。
<配線基板の製造方法>
ここで、本開示の実施形態にかかる配線基板101の製造方法を説明する。なお、本開示は以下の実施形態に限定されるものではなく、例えば、3Dプリンターを用いて製造してもよい。
ここで、本開示の実施形態にかかる配線基板101の製造方法を説明する。なお、本開示は以下の実施形態に限定されるものではなく、例えば、3Dプリンターを用いて製造してもよい。
(1)まず、複数のグリーンシートを形成する。具体的には、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミ、窒化ケイ素、炭化ケイ素又は酸化ベリリウムなどのセラミック粉末に、有機バインダー、可塑剤又は溶剤等を添加混合して混合物を得て、混合物を層状に形成して複数のグリーンシートを作製する。次いで、前述の複数のグリーンシートを金型等によって加工し、平面視において、第1絶縁層1、第2絶縁層2のそれぞれの外形に形成された複数のグリーンシートを準備する。また、金型又はレーザー等を用いて、第2絶縁層2に、中央貫通導体2G1、一対の第1貫通導体2S1、一対の第2貫通導体2S2の外形状の貫通孔を設ける。なお、第3絶縁層3を有する配線基板101を形成する場合には、第3絶縁層3の外形に形成されたグリーンシートを更に用意する。更に、第1絶縁層が第1開口部11O1および第2開口部11O2を有している場合には、金型又はレーザー等を用いて、第1絶縁層1となるグリーンシートに第1開口部11O1および第2開口部11O2を設ける。
(2)タングステン又はモリブデンなどの高融点金属粉末を準備し、この粉末に有機バインダー、可塑剤又は溶剤などを添加混合して金属ペーストを準備する。次いで、第1絶縁層1、第2絶縁層2、第3絶縁層3のそれぞれの外形に形成された複数のグリーンシートに、金属ペーストを所定のパターンに印刷し、導体層S、第1接地導体G1、第2接地導体G2を形成する。なお、金属ペーストは、各絶縁層との接合強度を高めるために、ガラス又はセラミックスを含んでいても構わない。
(3)前述の(1)の工程で第2絶縁層2に設けた貫通孔に金属ペーストを充填して、中央貫通導体2G1、一対の第1貫通導体2S1、一対の第2貫通導体2S2を形成する。
(4)第1絶縁層1、第2絶縁層2のそれぞれの外形に形成された複数のグリーンシートの外縁部が一致するように積層し、グリーンシート積層体を形成する。なお、グリーンシート積層体を形成した後に、金属ペーストを所定のパターンに印刷し、その後に導体層S、第1接地導体G1、第2接地導体G2その他の配線を形成してもよい。
(5)グリーンシート積層体を焼成することによって、複数のグリーンシートを焼結させて、配線基板101を得る。
<電子部品実装用パッケージの構成>
図1に示すように、一実施形態においては、電子部品実装用パッケージ100は、配線基板101と、基板102と、枠体103と、を備えている。枠体103は、基板102の上面に接合され、配線基板101は、枠体103に固定されている。また、配線基板101は、基板102の上面に接合されていてもよい。
図1に示すように、一実施形態においては、電子部品実装用パッケージ100は、配線基板101と、基板102と、枠体103と、を備えている。枠体103は、基板102の上面に接合され、配線基板101は、枠体103に固定されている。また、配線基板101は、基板102の上面に接合されていてもよい。
基板102は、上面を有している。基板102は、例えば、平面視において、四角形状であり、大きさが10mm×10mm~50mm×50mmで、厚みが0.5mm~20mmである。基板102の材料としては、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケル又はコバルト等の金属材料、あるいはこれらの金属材料を含有する合金が挙げられる。この場合、基板102は、1枚の金属板又は複数の金属板を積層させた積層体であっても良い。また、基板102の材料が、上記金属材料である場合には、酸化腐食を低減するために、基板102の表面には、電気めっき法又は無電解めっき法を用いて、ニッケル又は金等の鍍金層が形成されていてもよい。また、基板102の材料は、絶縁材料であって、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミックス等のセラミック材料であってもよい。
枠体103は、基板102の上面に位置し、平面視において、内部に位置する電子部品104を保護している。つまり、平面視において、枠体103は、電子部品104を取り囲むように位置している。図1に示すように、一実施形態においては、枠体103は、基板102の上面の外縁のうち1辺には位置していない。すなわち、枠体103と配線基板101によって、基板102の上面の外縁が囲まれている。つまり、枠体103と配線基板101とで、電子部品104を取り囲むように位置している。このように、枠体103は、基板102の上面の外縁の全てを囲っていなくてもよい。また、一実施形態においては、枠体103は、基板102の上面の外縁に沿って位置しているが、枠体103は、基板102の上面の外縁よりも内側に位置していてもよい。
枠体103の材料は、例えば、銅、鉄、タングステン、モリブデン、ニッケル又はコバルト等の金属材料、あるいはこれらの金属材料を含有する合金であってもよい。また、枠体103の材料は、絶縁材料であって、例えば、酸化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、窒化珪素質焼結体又はガラスセラミックス等のセラミック材料であってもよい。
枠体103は、ろう材等を介して基板102に接合することができる。なお、ろう材の材料は、例えば、銀、銅、金、アルミニウム又はマグネシウムであり、ニッケル、カドミウム又はリンなどの添加物を含有させてもよい。
<電子モジュールの構成>
図1に示すように、電子モジュール10は、電子部品実装用パッケージ100と、電子部品104と、蓋体106と、を備えている。また、電子モジュール10は、シールリング105を備えていてもよい。
図1に示すように、電子モジュール10は、電子部品実装用パッケージ100と、電子部品104と、蓋体106と、を備えている。また、電子モジュール10は、シールリング105を備えていてもよい。
電子部品104は、例えば、光信号を電気信号に変換又は電気信号を光信号に変換するなど信号の処理を行う部品であってもよい。電子部品104は、基板102の上面に位置し、電子部品実装用パッケージ100に収納されている。
電子部品104としては、例えば、半導体レーザー(LD)又は、フォトダイオード(PD)等の光半導体素子、半導体集積回路素子および光センサ等のセンサ素子が挙げられる。電子部品104は、例えばガリウム砒素又は窒化ガリウムなどの半導体材料によって形成できる。
蓋体106は、枠体103上に、電子部品実装用パッケージ100の内部を覆って位置し、枠体103とともに電子部品104を保護する。蓋体106は、例えば、平面視において、四角形状であり、大きさが10mm×10mm~50mm×50mmで、厚みが0.5mm~2mmである。蓋体106の材料としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、クロム、コバルト、モリブデン又はタングステンなどの金属材料、あるいはこれらの金属材料を複数組み合わせた合金などが挙げられる。このような金属材料のインゴットに圧延加工法、打ち抜き加工法のような金属加工法を施すことによって、蓋体106を構成する金属部材を作製することができる。
シールリング105は、蓋体106と枠体103を接合する機能を有する。シールリング105は枠体103上に位置しており、平面視において電子部品104を取り囲んでいる。シールリング105の材料としては、例えば、鉄、銅、銀、ニッケル、クロム、コバルト、モリブデン又はタングステンなどの金属材料、あるいはこれらの金属材料を複数組み合わせた合金などが挙げられる。なお、枠体103上にシールリング105を設けない場合には、蓋体106は、例えば、半田、ろう材、ガラス又は樹脂接着材などの接合材を介して接合されてもよい。
なお、一実施形態における特徴部の種々の組み合わせは上述の実施形態の例に限定されるものでない。また、各実施形態同士の組み合わせも可能である。
本開示は、配線基板、配線基板を用いた電子部品実装用パッケージ、および電子モジュールとして利用できる。
1 第1絶縁層
1a 第1上面
1b 第1側面
11 突出部
11a 第1面
11O1 第1開口部
11O2 第2開口部
11K 第1中央切欠き部
11K1 第1内壁面
2 第2絶縁層
2a 第2上面
2b 第2側面
2c 第2下面
2S1a~b 一対の第1貫通導体
2S2a~b 一対の第2貫通導体
2G1 中央貫通導体
2K 第2中央切欠き部
2K1 第2内壁面
3 第3絶縁層
3a 第3上面
3b 第3側面
3c 第3下面
3d 内側面
3d1 第4側面
3d2 横側面
3d3 角部
3K1 内側切欠き部
3K11 第3内壁面
3G3 第3貫通導体
3G4 第4貫通導体
C1 仮想円
C2 中心線
S 導体層
S1 一対の第1信号線路
S11 第1線路部
S12 第1接続部
WS11 第1線路部の幅
WS12 第1接続部の幅
S2 一対の第2信号線路
S21 第2線路部
S22 第2接続部
WS21 第2線路部の幅
WS22 第2接続部の幅
S3 第1層間信号導体
S4 第2層間信号導体
G1 第1接地導体
G2 第2接地導体
O1a~b 一対の第1開口
O2a~b 一対の第2開口
O3 一対の第3開口
O4 一対の第4開口
G3 第3接地導体
L1 中央貫通導体と近接する第1貫通導体との距離
L2 中央貫通導体と近接する第2貫通導体との距離
L3 中央貫通導体と第3貫通導体との距離
L4 中央貫通導体と第4貫通導体との距離
OL1 第1開口の寸法
OL2 第2開口の寸法
OL3 第3開口の寸法
OL4 第4開口の寸法
10 電子モジュール
100 電子部品実装用パッケージ
101 配線基板
102 基板
103 枠体
104 電子部品
105 シールリング
106 蓋体
1a 第1上面
1b 第1側面
11 突出部
11a 第1面
11O1 第1開口部
11O2 第2開口部
11K 第1中央切欠き部
11K1 第1内壁面
2 第2絶縁層
2a 第2上面
2b 第2側面
2c 第2下面
2S1a~b 一対の第1貫通導体
2S2a~b 一対の第2貫通導体
2G1 中央貫通導体
2K 第2中央切欠き部
2K1 第2内壁面
3 第3絶縁層
3a 第3上面
3b 第3側面
3c 第3下面
3d 内側面
3d1 第4側面
3d2 横側面
3d3 角部
3K1 内側切欠き部
3K11 第3内壁面
3G3 第3貫通導体
3G4 第4貫通導体
C1 仮想円
C2 中心線
S 導体層
S1 一対の第1信号線路
S11 第1線路部
S12 第1接続部
WS11 第1線路部の幅
WS12 第1接続部の幅
S2 一対の第2信号線路
S21 第2線路部
S22 第2接続部
WS21 第2線路部の幅
WS22 第2接続部の幅
S3 第1層間信号導体
S4 第2層間信号導体
G1 第1接地導体
G2 第2接地導体
O1a~b 一対の第1開口
O2a~b 一対の第2開口
O3 一対の第3開口
O4 一対の第4開口
G3 第3接地導体
L1 中央貫通導体と近接する第1貫通導体との距離
L2 中央貫通導体と近接する第2貫通導体との距離
L3 中央貫通導体と第3貫通導体との距離
L4 中央貫通導体と第4貫通導体との距離
OL1 第1開口の寸法
OL2 第2開口の寸法
OL3 第3開口の寸法
OL4 第4開口の寸法
10 電子モジュール
100 電子部品実装用パッケージ
101 配線基板
102 基板
103 枠体
104 電子部品
105 シールリング
106 蓋体
Claims (15)
- 第1上面と、該第1上面と接続する第1側面と、を有する第1絶縁層と、
前記第1絶縁層上に位置し、第2上面、該第2上面と反対側の第2下面、および該第2上面と前記第2下面とを接続する第2側面を有する第2絶縁層と、
前記第1上面に位置し、それぞれが差動信号を伝送するとともに第1方向に延びる一対の第1信号線路および一対の第2信号線路を有する導体層と、
前記第1上面に位置するとともに、前記一対の第1信号線路および前記一対の第2信号線路の間に前記一対の第1信号線路および前記一対の第2信号線路と間隔を空けて位置する第1接地導体と、
前記第2上面に位置し、一対の第1開口および該一対の第1開口と並んで位置する一対の第2開口を有する第2接地導体と、を備えており、
前記一対の第2信号線路は、前記一対の第1信号線路と並んで位置し、
前記第2絶縁層は、前記第2上面から前記第2下面にかけてそれぞれ貫通する、一対の第1貫通導体と、一対の第2貫通導体と、1つ又は複数の中央貫通導体と、を有し、
前記一対の第1貫通導体は、前記一対の第1開口内に位置するとともに、前記一対の第1信号線路と電気的に接続され、
前記一対の第2貫通導体は、前記一対の第2開口内に位置するとともに、前記一対の第2信号線路と電気的に接続され、
前記中央貫通導体は、前記一対の第1開口と前記一対の第2開口との間に位置するとともに、前記第1接地導体および前記第2接地導体と電気的に接続されており、且つ、前記第1方向と交差する第2方向において、前記第1貫通導体と近接する接地用貫通導体であるとともに前記第2貫通導体と近接する接地用貫通導体である、配線基板。 - 前記第2上面に位置する第3絶縁層を有しており、
前記第3絶縁層は、それぞれ、前記第3絶縁層を貫通するとともに前記第2接地導体と電気的に接続される、第3貫通導体および第4貫通導体を有しており、
前記第3貫通導体は、前記一対の第1開口の間に位置し、
前記第4貫通導体は、前記一対の第2開口の間に位置し、
前記第2方向において、
前記第3貫通導体は、前記一対の第1貫通導体のそれぞれと近接する接地用貫通導体であり、
前記第4貫通導体は、前記一対の第2貫通導体のそれぞれと近接する接地用貫通導体である、請求項1に記載の配線基板。 - 前記一対の第1開口および前記一対の第2開口は、平面視において、円形状である、請求項1又は2に記載の配線基板。
- 前記第3貫通導体、前記第4貫通導体、および前記中央貫通導体は、前記第2方向において、一直線上に並んで位置している、請求項2又は3に記載の配線基板。
- 前記一対の第1貫通導体、前記一対の第2貫通導体、前記第3貫通導体、前記第4貫通導体、および前記中央貫通導体、は、前記第2方向において、一直線上に並んで位置している、請求項2~4のいずれか一項に記載の配線基板。
- 平面視において、
前記第3貫通導体と前記中央貫通導体との前記第2方向に沿う距離をL3、
前記第4貫通導体と前記中央貫通導体との前記第2方向に沿う距離をL4、とした場合、
L3=L4を満たす、請求項2~5のいずれか一項に記載の配線基板。 - 前記第2接地導体は、平面視において、前記一対の第1信号線路と重なって位置する一対の第3開口と、前記一対の第2信号線路と重なって位置する一対の第4開口を有している、請求項1~6のいずれか一項に記載の配線基板。
- 前記第2方向において、
前記一対の第1開口の寸法をOL1、
前記一対の第2開口の寸法をOL2、
前記一対の第3開口の寸法をOL3、
前記一対の第4開口の寸法をOL4、とした場合、
OL1≧OL3、且つ、OL2≧OL4を満たす、請求項7に記載の配線基板。 - 前記第1絶縁層は、平面視において、前記第2絶縁層の前記第2側面から前記第1方向に沿って外方に延びるとともに、前記第1側面を含む突出部を有しており、
前記突出部は、前記第1絶縁層の前記第1上面のうち前記第2絶縁層の前記第2側面から前記第1方向に伸びる第1面と、該第1面に開口する第1開口部および第2開口部と、を有しており、
前記一対の第1信号線路および前記一対の第2信号線路は、前記突出部の前記第1面上に延びて位置し、
前記第1開口部は、前記一対の第1信号線路の間に位置しており、
前記第2開口部は、前記一対の第2信号線路の間に位置している、請求項1~8のいずれか一項に記載の配線基板。 - 平面視において、
前記一対の第1信号線路のそれぞれは、第1接続部および該第1接続部から前記第1方向に沿って内方に延びる第1線路部を有し、
前記一対の第2信号線路のそれぞれは、第2接続部および該第2接続部から前記第1方向に沿って内方に延びる第2線路部を有しており、
前記第1開口部は、一対の前記第1線路部の間に位置し、
前記第2開口部は、一対の前記第2線路部の間に位置しており、
前記第2方向において、
前記第1線路部の寸法は、前記第1接続部の寸法よりも短く、
前記第2線路部の寸法は、前記第2接続部の寸法よりも短い、請求項9に記載の配線基板。 - 前記突出部は、前記第1面から前記第1側面にかけて切り欠かれた第1中央切欠き部を有しており、
前記第1中央切欠き部は、前記第1面および前記第1側面と接続する第1内壁面を有するとともに、前記第1方向からの側面視において、前記中央貫通導体と重なって位置し、
前記第1接地導体は、前記第1面上から前記第1内壁面上に延びて位置している、請求項9又は10に記載の配線基板。 - 前記第2絶縁層は、前記第2上面から前記第2側面にかけて切り欠かれた第2中央切欠き部を有しており、
前記第2中央切欠き部は、前記第2上面および前記第2側面と接続する第2内壁面を有するとともに、前記第1方向からの側面視において、前記中央貫通導体と重なって位置し、
前記第2接地導体は、前記第2上面から前記第2内壁面上に延びて位置している、請求項1~11のいずれか一項に記載の配線基板。 - 第3接地導体を更に備え、
前記第3絶縁層は、第3上面と、該第3上面と反対側の第3下面と、前記第3上面と前記第3下面とを接続するとともに前記第2側面と同一面上に位置する第3側面と、前記第3上面と前記第3下面とを接続するとともに前記第3側面と反対側の第4側面を含む内側面と、前記第3上面から前記第4側面にかけて切りかかれた内側切欠き部と、を有しており、
前記内側面は、前記第1方向に沿う横側面と、該横側面と前記第4側面との間に位置する角部と、を含み、
前記角部は、平面視において、円弧形状であり、
前記内側切欠き部は、前記角部および前記第4側面と連続する第3内壁面を有しており、
前記第3接地導体は、前記第3上面に位置するとともに、前記第3上面から前記第3内壁面上に延びて位置している、請求項2~12のいずれか一項に記載の配線基板。 - 基板と、
前記基板の上面に接合された枠体と、
前記枠体に固定された請求項1~13のいずれか1つに記載の配線基板と、を備えている、電子部品実装用パッケージ。 - 請求項14に記載の電子部品実装用パッケージと、
前記基板の前記上面に位置し、前記電子部品実装用パッケージの前記配線基板と電気的に接続された電子部品と、
前記枠体上に位置し、前記電子部品実装用パッケージの内部を覆って位置する蓋体と、を備えている、電子モジュール。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-082404 | 2022-05-19 | ||
JP2022082404 | 2022-05-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2023223846A1 true WO2023223846A1 (ja) | 2023-11-23 |
Family
ID=88835141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2023/017168 WO2023223846A1 (ja) | 2022-05-19 | 2023-05-02 | 配線基板、配線基板を用いた電子部品実装用パッケージ、および電子モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
WO (1) | WO2023223846A1 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020084876A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-07-04 | Wright Mitchel E. | Slotted ground plane for controlling the impedance of high speed signals on a printed circuit board |
WO2016186128A1 (ja) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | 京セラ株式会社 | 半導体素子パッケージ、半導体装置および実装構造体 |
JP2018200949A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 京セラ株式会社 | 配線基板、電子部品収納用パッケージおよび電子装置 |
WO2021145015A1 (ja) * | 2020-01-16 | 2021-07-22 | 株式会社フジクラ | 基板及びアンテナモジュール |
-
2023
- 2023-05-02 WO PCT/JP2023/017168 patent/WO2023223846A1/ja unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020084876A1 (en) * | 2000-12-29 | 2002-07-04 | Wright Mitchel E. | Slotted ground plane for controlling the impedance of high speed signals on a printed circuit board |
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JP2018200949A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 京セラ株式会社 | 配線基板、電子部品収納用パッケージおよび電子装置 |
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