JP2011035171A - Wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配線基板に関する。 The present invention relates to a wiring board.
一般に現在の電子機器は、高速化、大容量伝送化が顕著になってきている。それに伴い電子機器に使用される配線基板は高周波伝送における電気的ロスの少ない形態が要求されている。そのため、特に高周波信号を伝送する伝送路を有する配線基板においては、図7に示すように、複数の絶縁層106を積層して成る絶縁基板108の上下面および各絶縁層106間に複数の接地用または電源用の導体層114を設けてなる。また絶縁基板108の下面には外部接続パッド116が設けられているとともに、信号用の貫通導体104が複数の絶縁層106を貫通して絶縁基板108の上面側からの外部接続パッド116の中央部に垂直に接続される。絶縁層106と交互に配設されている複数の接地用または電源用の導体層114は、外部接続パッド116上に信号用の貫通導体104を同心円で囲むように開口部110を有し、互いに接地用または電源用の貫通導体112により接続されている。信号用の貫通導体104は、開口部110を介して接地用または電源用の導体層114および接地用または電源用の貫通導体112とを信号用の貫通導体104を取り囲むように配設することにより高周波信号を伝送することができる擬似同軸回路の中心導体を形成している。
In general, high speed and large capacity transmission are becoming prominent in current electronic devices. Accordingly, wiring boards used in electronic devices are required to have a form with less electrical loss in high-frequency transmission. Therefore, particularly in a wiring board having a transmission line for transmitting a high-frequency signal, a plurality of grounds are provided between the upper and lower surfaces of the
このような配線基板においては、信号用の貫通導体104に接続された外部接続パッド116における急激な特性インピーダンスの低下をなくすことにより外部接続パッド116における信号の反射を抑制して高周波信号を効率良く外部に伝送可能とするために、接地用または電源用の導体層114に形成される開口部110の大きさを外部接続パッド116の大きさと同等以上とし、それにより信号用の貫通導体104に接続された外部接続パッド116と接地用または電源用の導体層114との間に形成される静電容量を低減させるようにしている。
In such a wiring substrate, the reflection of the signal at the external connection pad 116 is suppressed by eliminating a sudden drop in characteristic impedance at the external connection pad 116 connected to the signal through
しかしながら、このように接地用または電源用の導体層114における外部接続パッド116と対向する領域に外部接続パッド116と同等以上の大きさを有する開口部110を設けた場合、信号用の貫通導体104と接地用または電源用の導体層114および接地用または電源用の貫通導体112との間の静電容量が小さくなり、信号用の貫通導体104における特性インピーダンスが逆に大きくなってしまう。その結果、例えば信号用の貫通導体104を伝送する信号の周波数が10GHzを超えるような高周波信号では、その信号を良好に伝送することが困難となってしまう。
However, when the opening 110 having a size equal to or larger than that of the external connection pad 116 is provided in the region facing the external connection pad 116 in the conductor layer 114 for grounding or power supply as described above, the signal through
本発明の課題は、信号用の貫通導体および該信号用の貫通導体に接続された外部接続パッドを伝送する信号が30GHzを超える超高周波であったとしても、信号の伝送損失を少なくして信号を良好に伝送させることが可能な配線基板を提供することにある。 An object of the present invention is to reduce the signal transmission loss and reduce the signal transmission loss even if the signal transmitted through the signal through conductor and the external connection pad connected to the signal through conductor is an ultra-high frequency exceeding 30 GHz. An object of the present invention is to provide a wiring board that can transmit the signal in a satisfactory manner.
本発明の配線基板は、複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基板と、絶縁基板の下面に形成された外部接続パッドと、複数の絶縁層を貫通し、上面側から外部接続パッドの中央部に垂直に接続された信号用の貫通導体と、複数の絶縁層間に配置され、外部接続パッドに対応する位置に信号用の貫通導体が貫通する開口部を有する複数の接地用または電源用の導体層とを具備している配線基板であって、接地用または電源用の導体層は、開口部の中心に向かって突出する複数の突起部を有しているとともに、上下の突起部の間が各絶縁層を貫通する接地用または電源用の貫通導体により接続されており、かつ接地用または電源用の貫通導体と信号用の貫通導体との間隔が上面側から外部接続パッド側に向けて拡がっていることを特徴とするものである。 The wiring board of the present invention includes an insulating substrate formed by laminating a plurality of insulating layers, an external connection pad formed on the lower surface of the insulating substrate, and a central portion of the external connection pad from the upper surface side through the plurality of insulating layers. And a plurality of grounding or power supply conductors that are vertically connected to each other and have openings that are disposed between the plurality of insulating layers and that pass through the signal through conductors at positions corresponding to the external connection pads. The grounding or power supply conductor layer has a plurality of protrusions protruding toward the center of the opening, and the space between the upper and lower protrusions is They are connected by a grounding or power supply through conductor that penetrates each insulating layer, and the distance between the grounding or power supply through conductor and the signal through conductor increases from the upper surface side to the external connection pad side. It is characterized by being That.
本発明の配線基板によれば、高周波信号を伝送するための擬似同軸伝送路を構成する接地用または電源用の導体層は、開口部の中心に向かって突出する複数の突起部を有することにより信号用の貫通導体との静電容量を大きくして信号用の貫通導体における特性インピーダンスを適宜調整することができる。さらに、接地用または電源用の貫通導体と信号用の貫通導体との間隔が上面側から外部接続パッド側に向けて拡がっていることから、信号用の貫通導体における特性インピーダンスを信号用の貫通導体の上端側から外部接続パッド側に向けて順次なだらかに変化させることができ、それにより信号用の貫通導体から外部接続パッドにおける急激な特性インピーダンス変化による反射損が低減される。従って、擬似同軸回路における高周波信号の反射損および透過損が低減され、それにより高周波信号を極めて効率よく伝送させることができる。 According to the wiring board of the present invention, the grounding or power supply conductor layer constituting the pseudo-coaxial transmission path for transmitting a high-frequency signal has a plurality of protrusions protruding toward the center of the opening. The characteristic impedance of the signal through conductor can be appropriately adjusted by increasing the capacitance with the signal through conductor. Further, since the distance between the grounding or power supply through conductor and the signal through conductor is increased from the upper surface side toward the external connection pad side, the characteristic impedance of the signal through conductor is reduced to the signal through conductor. Thus, the reflection loss due to a sudden characteristic impedance change from the signal through conductor to the external connection pad can be reduced. Therefore, the reflection loss and transmission loss of the high-frequency signal in the pseudo coaxial circuit are reduced, whereby the high-frequency signal can be transmitted very efficiently.
次に、本発明の配線基板における実施形態の第一例を説明する。図1に示されているように、本例の配線基板は、複数の絶縁層6を積層してなる絶縁基板8の上下面および絶縁層8間に複数の接地用または電源用の導体層14を設けてなる。また絶縁基板8の下面には外部接続パッド16が設けられているとともに、信号用の貫通導体4が複数の絶縁層6を貫通して絶縁基板8の上面側からの外部接続パッド16の中央部に垂直に接続されている。絶縁層6と交互に配設されている複数の接地用または電源用の導体層14は、外部接続パッド16上に信号用の貫通導体4を同心円で囲むように開口部10を有し、互いに接地用または電源用の貫通導体12により接続されている。
Next, the 1st example of embodiment in the wiring board of this invention is demonstrated. As shown in FIG. 1, the wiring board of this example has a plurality of grounding or power
絶縁層6は、樹脂系の電気絶縁材料から成り、ガラス繊維束を縦横に織ったガラスクロスにビスマレイミドトリアジン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートやエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する絶縁シートを加圧、熱硬化により複数の絶縁層6を積層して絶縁基板8を形成する。絶縁層6の厚みは、例えば5〜50umである。信号用の貫通導体4や接地用または電源用の導体層14、接地用または電源用の貫通導体12は、銅めっきや銅箔から成る。厚みは10〜30μmである。別の例では貫通導体4や12が導電ペーストから成る。
The insulating
図2や図3に示すように、接地用または電源用の導体層14は、開口部10の中心に向かって突出する複数の突起部18を有しているとともに、上下の突起部18の間が各絶縁層6を貫通する接地用または電源用の貫通導体12により接続されている。これにより、接地用または電源用の導体層14および接地用または電源用の貫通導体12と信号用の貫通導体4との静電容量を大きくして信号用の貫通導体における特性インピーダンスを適宜調整することができる。さらに、接地用または電源用の貫通導体12と信号用の貫通導体4との間隔が上面側から外部接続パッド側16に向けて拡がっている。これにより、信号用の貫通導体4における特性特性インピーダンスを信号用の貫通導体4の上端側から外部接続パッド14側に向けて順次なだらかに変化させることができ、それにより信号用の貫通導体4から外部接続パッド14における急激な特性インピーダンス変化による反射損が低減される。従って、擬似同軸回路における高周波信号の反射損および透過損が低減され、それにより高周波信号を極めて効率よく伝送させることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the grounding or power
次に、本発明の配線基板における実施形態の第二例を説明する。図4に示されているように、本例の配線基板は、コア基板22の上下両面に絶縁層6を複数積層することにより絶縁基板8を形成したものである。コア基板22は、ガラス繊維束を縦横に織ったガラスクロスにビスマレイミドトリアジン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料により形成されている。絶縁層6は上述した第一例と同様の材料からなる。コア基板22の信号用の貫通導体4は、ドリルまたはレーザーにより形成されたスルーホールに銅メッキ及び導電ペーストが充填されることで形成される。
Next, a second example of the embodiment of the wiring board of the present invention will be described. As shown in FIG. 4, the wiring substrate of this example is obtained by forming an
第二例では、コア基板22の上下に各々4層の複数の絶縁層6を形成されている。信号用の貫通導体4は、上面側から外部接続パッド16の中央部に垂直にスルーホール20を介して接続されている。接地用または電源用の導体層14は、外部接続パッド16に対応する位置に信号用の貫通導体4が貫通する開口部10を有している。接地用または電源用の導体層14は、第一例と同様に図2や図3に示すように、開口部10の中心に向かって突出する複数の突起部18を有しているとともに、上下の突起部18の間が各絶縁層6を貫通する接地用または電源用の貫通導体12により接続されており、かつ接地用または電源用の貫通導体12と信号用の貫通導体4との間隔が上面側から外部接続パッド側16に向けて拡がっている。
In the second example, a plurality of
ここで、本発明の実施形態の第一例およびこれに対応する従来例ならびに第二例およびこれに対応する従来例をモデル化した場合のシミュレーションにおける信号の反射および透過に対する周波数特性を図5(a),(b)および図6(a),(b)にグラフで示す。なお、図5(a),図6(a)は貫通導体4の上端から見た反射損の周波数特性グラフであり、図5(b),図6(b)は貫通導体4の上端から外部接続パッド16側への挿入損である。また、これらのグラフにおいて、実線で示した周波数特性が第一例または第二例によるモデルをシミュレーションした結果であり、破線で示した周波数特性が従来の技術によるモデルをシミュレーションした結果である。
Here, the frequency characteristics with respect to signal reflection and transmission in the simulation when the first example of the embodiment of the present invention and the conventional example corresponding thereto and the second example and the conventional example corresponding thereto are modeled are shown in FIG. It is shown graphically in a), (b) and FIGS. 6 (a), (b). 5A and 6A are frequency characteristic graphs of reflection loss as viewed from the upper end of the through
図5(a)から分るように、第一例のモデルでは、周波数が40GHzを超えるまで反射損が−20dB以下であるのに対して従来のモデルでは周波数が28GHzを超えると、反射損が−20dBを超えてしまう。また、図5(b)から分るように、第一例のモデルでは、周波数が40GHzを超えるまで挿入損が−0.5dB以上であるのに対して従来のモデルでは周波数が20GHzの近辺で挿入損が−0.5dB以下になってしまう。したがって、本発明の実施形態の第一例によれば、高周波信号を極めて効率よく伝送させることができることが分る。 As can be seen from FIG. 5A, in the model of the first example, the reflection loss is −20 dB or less until the frequency exceeds 40 GHz, whereas in the conventional model, the reflection loss is reduced when the frequency exceeds 28 GHz. It will exceed -20 dB. Further, as can be seen from FIG. 5 (b), in the model of the first example, the insertion loss is −0.5 dB or more until the frequency exceeds 40 GHz, whereas in the conventional model, the frequency is around 20 GHz. The insertion loss becomes −0.5 dB or less. Therefore, according to the first example of the embodiment of the present invention, it can be seen that a high-frequency signal can be transmitted very efficiently.
また、図6(a)から分るように、第二例のモデルでは、周波数が40GHzを超えるまで反射損が−20dB以下であるのに対して従来のモデルでは周波数が12GHzを超えると、反射損が−20dBを超えてしまう。また、図6(b)から分るように、第二例のモデルでは、周波数が35GHzまで挿入損が−0.5dB以上であるのに対して従来のモデルでは周波数が25GHzの近辺で挿入損が−0.5dB以下になってしまう。したがって、本発明の実施形態の第二例によれば、高周波信号を極めて効率よく伝送させることができることが分る。 Further, as can be seen from FIG. 6A, in the model of the second example, the reflection loss is −20 dB or less until the frequency exceeds 40 GHz, whereas in the conventional model, the reflection is reflected when the frequency exceeds 12 GHz. The loss exceeds -20 dB. Further, as can be seen from FIG. 6B, in the model of the second example, the insertion loss is −0.5 dB or more up to a frequency of 35 GHz, whereas in the conventional model, the insertion loss is around 25 GHz. Becomes −0.5 dB or less. Therefore, according to the second example of the embodiment of the present invention, it can be seen that a high-frequency signal can be transmitted very efficiently.
なお、本発明の実施形態の第一例によるモデルでは、図1に示す絶縁基板8において、絶縁基板8の比誘電率を3.3、厚みを33μm外部接続パッド16の直径を620μm、厚みを15μm、開口部10の直径を870μm、信号用の貫通導体4のランド径120μm、厚み15μm、貫通導体12,14の径を65μm、最上層の突起部18の内径を250μm、上から2層目の突起部18の内径350μm、上から3層目の突起部18の内径450μm、上から4層目の突起部18の内径550μm、上から5層目から7層目までの突起部の内径750μm、最下層の内径870μmとした場合をモデル化した。また第一例のモデルに対応する従来のモデルでは、上述の第一例によるモデルにおいて、開口部10内に突出する突起部18を設けずに、開口部10の外側近傍に接地用または電源用の貫通導体を設けたものをモデル化した。
In the model according to the first example of the embodiment of the present invention, in the insulating
また、実施の形態の二例によるモデルでは、図4に示す絶縁基板8において、絶縁基板8の比誘電率を3.3、厚みを33μm、外部接続用パッド16の直径を620μm、厚みを15μm、開口部10の直径を870μm、信号用貫通導体4のランド径120μm、厚み15μm、貫通導体12,14の径を65μm、コア基板22の厚みを300μm、最上層の突起部18の内径を250μm、上から2層目の突起部の内径350μm、上から3層目の突起部18の内径450μm、上から4層目の突起部の内径550μm、上から5層目から7層目までの突起部18の内径750μm、最下層の内径870μm、とした場合をモデル化した。また第二例のモデルに対応する従来のモデルでは、上述の第二例によるモデルにおいて、開口部10内に突出する突起部18を設けずに、開口部10の外側近傍に接地用または電源用の貫通導体を設けたものをモデル化した。
In the model according to the two examples of the embodiment, in the insulating
以上、本発明の配線基板における実施形態の数例について説明したが、本発明の配線基板は上述した実施形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変更は可能である。 As mentioned above, although several examples of embodiment in the wiring board of the present invention were explained, if the wiring board of the present invention is not limited to the example of the embodiment mentioned above and is in the range which does not deviate from the gist of the present invention, Various changes are possible.
4 信号用の貫通導体
6 絶縁層
8 絶縁基板
10 開口部
12 接地用または電源用の貫通導体
14 接地用または電源用の導体層
16 外部接続パッド
18 突起部
DESCRIPTION OF
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|---|---|---|---|---|
| JP2016171191A (en) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 京セラ株式会社 | Wiring board |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004095614A (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Fujitsu Ltd | Multilayer substrate and semiconductor device |
| JP2005072503A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Kyocera Corp | WIRING BOARD AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME |
| JP2008251783A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kyocera Corp | Wiring board and electronic device |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004095614A (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Fujitsu Ltd | Multilayer substrate and semiconductor device |
| JP2005072503A (en) * | 2003-08-27 | 2005-03-17 | Kyocera Corp | WIRING BOARD AND ELECTRONIC DEVICE USING THE SAME |
| JP2008251783A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Kyocera Corp | Wiring board and electronic device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016171191A (en) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 京セラ株式会社 | Wiring board |
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