JP2009147100A - Multilayer printed wiring board - Google Patents
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Abstract
【課題】信号線路と貫通導体の近接した部位における信号線路の特性インピーダンス変化の補正を、ノイズ特性の悪化を防ぎつつ行う多層プリント配線板を提供する。
【解決手段】プリント配線板1によれば、信号線路2と誘電体層4の表面に端部6aが達した貫通導体6とを備える。そして、信号線路2と貫通導体6における端部6aとを遮るように、両者の間に誘電体膜5と比誘電率の異なる誘電体部材7を誘電体層4の表面に配置した。これにより、誘電体部材7によってキャパシタンス成分を制御し、信号線路2と貫通導体6との近接した部位において発生する微小な特性インピーダンス低下を補正でき、特性インピーダンスを整合することができるようになる。
【選択図】図1Provided is a multilayer printed wiring board that corrects a change in characteristic impedance of a signal line at a portion close to the signal line and a through conductor while preventing deterioration of noise characteristics.
According to a printed wiring board, a signal line and a through conductor having an end reaching a surface of a dielectric layer are provided. A dielectric member 7 having a relative dielectric constant different from that of the dielectric film 5 is disposed between the signal line 2 and the end 6 a of the through conductor 6 on the surface of the dielectric layer 4. As a result, the capacitance component is controlled by the dielectric member 7, and a small characteristic impedance drop that occurs in the vicinity of the signal line 2 and the through conductor 6 can be corrected, and the characteristic impedance can be matched.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、ICを搭載した基板表層に形成された信号線路に係り、IC間等で通信するGHz帯での信号の伝送特性を改善した信号線路構造を備えた多層プリント配線板に関する。 The present invention relates to a signal line formed on a surface layer of a substrate on which an IC is mounted, and relates to a multilayer printed wiring board having a signal line structure with improved signal transmission characteristics in a GHz band for communication between ICs and the like.
近年の信号処理技術の高速化に伴い、IC間で通信される信号の周波数帯域が上昇している。このため、IC間の信号通信を行うためにプリント配線板上に設けられた信号線路において、高周波数の信号を低損失で伝送することが求められている。そして、この高周波数の信号を低損失で伝送するためには、プリント配線板上の信号線路の特性インピーダンスに不整合がないことが必要である。 With the recent increase in signal processing technology, the frequency band of signals communicated between ICs is increasing. For this reason, it is required to transmit a high-frequency signal with low loss in a signal line provided on a printed wiring board in order to perform signal communication between ICs. And in order to transmit this high frequency signal with low loss, it is necessary that there is no mismatch in the characteristic impedance of the signal line on the printed wiring board.
従来、高速対応のプリント配線板における信号線路は、マイクロストリップ線路のような分布定数回路で形成されていた。ここで、マイクロストリップ線路とは、信号線路の下層に一定電位に保たれた導体平面を設け、信号線路と導体平面との間に誘電体層を備えた構造をもつ線路である。 Conventionally, a signal line in a high-speed compatible printed wiring board is formed by a distributed constant circuit such as a microstrip line. Here, the microstrip line is a line having a structure in which a conductor plane maintained at a constant potential is provided below the signal line and a dielectric layer is provided between the signal line and the conductor plane.
マイクロストリップ線路の特性インピーダンスは、下記一般式(1)で示される。ただし、特性インピーダンスをZ0、信号線路の幅をW、信号線路の厚みをt、誘電体層の厚みをh、誘電体層の比誘電率をεrとする。 The characteristic impedance of the microstrip line is expressed by the following general formula (1). However, the characteristic impedance is Z 0 , the width of the signal line is W, the thickness of the signal line is t, the thickness of the dielectric layer is h, and the relative dielectric constant of the dielectric layer is ε r .
IC間の信号線路において、特性インピーダンスは、誘電体層の比誘電率が均一で、かつ信号線路の幅と厚みや誘電体層の厚みといった線路の構造を一定とすることにより一定に保たせることができる。このような構造とすることにより、信号線路は、特性インピーダンスの不整合が生じないように形成される。 In the signal line between ICs, the characteristic impedance must be kept constant by making the relative permittivity of the dielectric layer uniform and making the line structure constant such as the width and thickness of the signal line and the thickness of the dielectric layer. Can do. By adopting such a structure, the signal line is formed so that mismatch of characteristic impedance does not occur.
実際のプリント配線板製造においては、一般に、配線板上に設けられた信号線路にハンダが付着しないよう、信号線路の上に誘電体膜を配置する。しかし、上記一般式(1)は、この誘電体膜の影響を考慮したものではないため、一般式(1)の比誘電率εrを調整して計算を行ったり、電磁界シミュレーションソフトを用いて計算したりするなどして、誘電体膜の影響を反映させる。 In actual printed wiring board manufacture, a dielectric film is generally disposed on a signal line so that solder does not adhere to the signal line provided on the wiring board. However, since the above general formula (1) does not consider the influence of the dielectric film, the calculation is performed by adjusting the relative dielectric constant ε r of the general formula (1), or electromagnetic field simulation software is used. To reflect the influence of the dielectric film.
そこで、誘電体膜がもたらす特性インピーダンスへの影響を確認するため、市販のモーメント法による電磁界シミュレーションソフトを用いて、図5(a)の断面B−Bの個所において誘電体膜を設けた場合と設けない場合との計算を行った例を示す。なお、図5は、従来のプリント配線板50の例を示すもので、(a)は平面図である。また、図5(b)は図5(a)のA−A線に切断して矢視方向に見た状態で計算結果を示した側面断面図、図5(c)は図5(a)のB−B線に切断して矢視方向に見た状態で計算結果を示した側面断面図である。また、信号線路2の幅は0.2mmでありその厚みは0.043mm、また、誘電体層4の厚みは0.2mm、誘電体膜5の厚みは0.058mm、貫通導体6の直径は0.3mm、そして、信号線路2と貫通導体6の距離は0.3mmとした。また、誘電体層4の比誘電率は4.5とし、誘電体膜5の比誘電率は3.5とした。
Therefore, in order to confirm the influence on the characteristic impedance brought about by the dielectric film, when the dielectric film is provided at the section BB in FIG. 5A using commercially available electromagnetic field simulation software by the moment method An example in which calculation is performed with and without the case is shown. FIG. 5 shows an example of a conventional printed
図5(a)の断面B−Bの部位における特性インピーダンスの計算結果は、61.17ohmとなった。また、不図示ではあるが、誘電体膜5を設けない形状で特性インピーダンスを計算した結果は、65.51ohmとなり、誘電体膜5を設けた場合に比べ4.34ohm上昇した。上記した結果より、誘電体膜は特性インピーダンスに対して影響を与えることが示された。
The calculation result of the characteristic impedance at the section BB in FIG. 5A was 61.17 ohm. Although not shown, the result of calculating the characteristic impedance in the shape without the
一方、信号処理の高速化対応とともに各種機器の小型化がなされており、省スペース化の観点からそのプリント配線板の基板サイズの縮小を目的として、プリント配線板の多層化や信号線路の高密度配線への要求が高まっている。この信号線路における配線密度の向上を図るため、図5(a)〜(c)では、導体部材3や不図示の他層同電位導体の電位を安定させるために、導体部材3に導通するように設けた貫通導体6を信号線路2に近接させた設計を行う機会が増えている。信号線路の特性インピーダンスは、下記一般式(2)で示される。ただし、特性インピーダンスをZ0、信号線路のインダクタンス成分をL、信号線路のキャパシタンス成分をCとする。
On the other hand, various devices have been miniaturized in response to high-speed signal processing. From the viewpoint of space saving, the printed wiring board has been made multilayered and the signal lines have high density for the purpose of reducing the printed circuit board size. The demand for wiring is increasing. In order to improve the wiring density in the signal line, in FIGS. 5A to 5C, the
上記したように、信号線路と貫通導体とが近接して設けられた構造の場合、信号線路と貫通導体との間には、不要なキャパシタンスが発生することが知られている。信号線路のキャパシタンス成分増加は、数式(2)のとおり、局所的に特性インピーダンスを低下させる。そこで、このような構造に対して、市販のモーメント法による電磁界シミュレーションソフトを用いて、図5(a)の断面A−Aの個所と、B−Bの個所とにおける特性インピーダンスを計算し、貫通導体6による特性インピーダンスの変化を確認した。なお、前述の計算と同様、信号線路2の幅は0.2mmでありその厚みは0.043mmとした。また、誘電体層4の厚みは0.2mm、誘電体膜5の厚みは0.058mm、貫通導体6の直径は0.3mm、そして、信号線路2と貫通導体6の距離は0.3mmとした。また、誘電体層4の比誘電率は4.5とし、誘電体膜5の比誘電率は3.5とした。
As described above, when the signal line and the through conductor are provided close to each other, it is known that unnecessary capacitance is generated between the signal line and the through conductor. The increase in the capacitance component of the signal line locally lowers the characteristic impedance as shown in Equation (2). Therefore, for such a structure, using the commercially available electromagnetic field simulation software by the moment method, the characteristic impedance at the location of the cross section AA and the location of BB in FIG. A change in characteristic impedance due to the
その結果、図5(a)の断面A−Aにおける信号線路のインダクタンス成分は3.675nH/cm、キャパシタンス成分は1.028pF/cm、特性インピーダンスは59.77ohmであった。また、図5(b)には、断面A−Aにおける電気力線51の計算結果を図示する。
As a result, the signal line inductance component in cross section AA in FIG. 5A was 3.675 nH / cm, the capacitance component was 1.028 pF / cm, and the characteristic impedance was 59.77 ohm. FIG. 5B shows a calculation result of the
また、図5(a)の断面B−Bにおける信号線路のインダクタンス成分は3.787nH/cm、キャパシタンス成分は1.012pF/cm、特性インピーダンスは61.17ohmであった。また、図5(c)には、断面B−Bにおける電気力線51の計算結果を図示する。
In addition, the inductance component of the signal line in section BB in FIG. 5A was 3.787 nH / cm, the capacitance component was 1.012 pF / cm, and the characteristic impedance was 61.17 ohm. FIG. 5C shows the calculation result of the
上記の計算値と図5(b)に示したA−A断面図および電気力線51の状況とから、断面A−Aでは、信号線路2と貫通導体6との間で不要なキャパシタンス成分が生じ、特性インピーダンスが1.40ohm低下していることがわかる。従って、信号の伝送特性を確保し、かつ高い配線密度が求められるプリント配線板においては、信号線路と貫通導体の近接による局所的な特性インピーダンスの不整合を補正することが必要である。
From the above calculated value and the AA cross section shown in FIG. 5B and the situation of the electric lines of
このため、信号線路の特性インピーダンスの不整合を解消する修正方法として、信号線路の特性インピーダンスを所望の値とするため、基板全体の誘電体膜の塗布厚を調整するものが提案されている(特許文献1参照)。 For this reason, as a correction method for eliminating the mismatch of the characteristic impedance of the signal line, a method of adjusting the coating thickness of the dielectric film on the entire substrate has been proposed in order to set the characteristic impedance of the signal line to a desired value ( Patent Document 1).
また、信号線路と貫通導体とが近接した位置で発生するキャパシタンス成分に起因し、信号線路に生じ得る局所的な特性インピーダンス変化を補正し得る高周波用配線基板が提案されている(特許文献2参照)。これは、信号線路の下層に形成された接地導体平面に導体非形成部を作ることにより、信号線路のキャパシタンス成分の増分を相殺して特性インピーダンスの整合を行うものとしている。 In addition, a high-frequency wiring board has been proposed that can correct a local characteristic impedance change that may occur in a signal line due to a capacitance component generated at a position where the signal line and the through conductor are close to each other (see Patent Document 2). ). In this method, a conductor non-forming portion is formed on the ground conductor plane formed in the lower layer of the signal line, thereby canceling the increase in the capacitance component of the signal line and matching the characteristic impedance.
しかし、上記特許文献1に記載された方法においては、誘電体膜の塗布厚を基板全体で変化させるため、信号線路と貫通導体とが近接するような個所で局所的に発生する微小な特性インピーダンス変化を補正することができなかった。 However, in the method described in Patent Document 1, since the coating thickness of the dielectric film is changed over the entire substrate, a minute characteristic impedance that is locally generated at a location where the signal line and the through conductor are close to each other. The change could not be corrected.
また、上記した特許文献2の高周波用配線基板においては、信号線路と貫通導体とが近接した位置で発生する特性インピーダンス変化を補正することはできる。しかし、例えば、図6に示す高周波用配線基板60のように、信号線路2の下層側の導体部材3に矩形の貫通孔である導体非形成部62を形成しなくてはならない。この導体非形成部62によっては、図7に示すように、信号線路2を流れる信号電流63と対になって流れる信号帰還電流の径路64が阻害され、信号電流63と信号帰還電流の径路64のループ面積が広くなる。これにより、上記信号電流63と信号帰還電流とのループから発生する磁界は、ループ面積の増加に応じて増えるため、信号線路2からプリント配線板1の外へのノイズ放射が増大するという問題が生じるものとなっていた。
Further, in the high-frequency wiring board of
そこで本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、信号線路と貫通導体との近接した部位における信号線路の特性インピーダンス変化の補正を、ノイズ特性の悪化を防ぎつつ行う多層プリント配線板を提供することを目的とするものである。 Accordingly, the present invention has been made in view of such a current situation, and multilayer printed wiring that corrects a change in characteristic impedance of a signal line in a portion close to the signal line and a through conductor while preventing deterioration of noise characteristics. The purpose is to provide a board.
本発明は、誘電体層と導体層とが積層されてなる多層プリント配線板において、表層の誘電体層の表面に形成された信号線路と、前記表層の誘電体層の表面に一側の端部が達し、他側の端部が前記表層の誘電体層より下層の導体層に接するように貫通して形成された貫通導体と、前記信号線路と前記貫通導体の前記一側の端部とを共に前記表層の誘電体層の表面にて被覆した誘電体膜と、を備え、前記信号線路と前記貫通導体における前記一側の端部とを遮るように、両者の間に前記誘電体膜と比誘電率の異なる誘電体部材を前記表層の誘電体層に配置したことを特徴とするものである。 The present invention relates to a multilayer printed wiring board in which a dielectric layer and a conductor layer are laminated, a signal line formed on the surface of the surface dielectric layer, and one end on the surface of the surface dielectric layer. A through conductor formed so that the other end reaches the conductor layer below the surface dielectric layer, and the one end of the signal line and the through conductor, A dielectric film coated with the surface of the dielectric layer of the surface layer, and the dielectric film between the signal line and the one end of the through conductor so as to be shielded from each other And a dielectric member having a relative dielectric constant different from that of the surface dielectric layer.
本発明によれば、信号線路と貫通導体の端部との間に誘電体膜と比誘電率の異なる誘電体部材を配置したので、信号線路と貫通導体との近接した部位における信号線路の特性インピーダンス変化の補正を、ノイズ特性の悪化を防ぎつつ行うことができる。 According to the present invention, since the dielectric member having a relative dielectric constant different from that of the dielectric film is disposed between the signal line and the end portion of the through conductor, the characteristics of the signal line in the vicinity of the signal line and the through conductor Impedance changes can be corrected while preventing deterioration of noise characteristics.
以下、本実施の形態におけるプリント配線板(多層プリント配線板)1について図1及び図2を参照して説明する。なお、図1は、本実施の形態におけるプリント配線板の第1例を示すもので、(a)はその平面図である。また、図1の(b)は図1(a)のA−A線に切断して矢視方向に見た状態で示す側面断面図で、(c)は図1(a)のB−B線に切断して矢視方向に見た状態で示す側面断面図である。また、図2は、第1例のプリント配線板の変形例を示すもので、(a)はその平面図で、(b)は図2(a)のA−A線に切断して矢視方向に見た状態で示す側面断面図である。 Hereinafter, a printed wiring board (multilayer printed wiring board) 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a first example of a printed wiring board in the present embodiment, and (a) is a plan view thereof. 1B is a cross-sectional side view taken along the line AA in FIG. 1A and viewed in the direction of the arrow, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. It is side surface sectional drawing shown in the state cut | disconnected to the line and seen in the arrow direction. FIG. 2 shows a modified example of the printed wiring board of the first example. (A) is a plan view thereof, and (b) is cut along the line AA in FIG. It is side surface sectional drawing shown in the state seen in the direction.
すなわち、図1(a)〜(c)に示すように、本例のプリント配線板1は、マイクロストリップライン構造をしており、誘電体層4の表面に信号線路2と、誘電体層4より下層の位置(つまり誘電体層4の底面部)に平面状の導体部材3とを備えている。また、プリント配線板1は、誘電体層4の表面に一側の端部6aが達し、他側の端部6bが導体部材3に接するように、誘電体層4に貫通して形成された貫通導体6を備えている。更に、プリント配線板1は、信号線路2と貫通導体6の端部6aとを共に誘電体層4の表面にて被覆した誘電体膜5を備えている。
That is, as shown in FIGS. 1A to 1C, the printed wiring board 1 of this example has a microstrip line structure, and the
信号線路2は、信号電流を流す線路であり、導体部材(導体層)3は、グラウンド(GND)層であって信号電流による信号帰還電流の経路となる。誘電体層4は、絶縁性を有した材質からなる基板であり、信号線路2及び導体部材3は、この誘電体層4にめっきやエッチング等の化学的手法により形成される導体パターンである。誘電体膜5は、信号線路2と貫通導体6の端部6aとを誘電体層4の表面で覆うように形成されたソルダレジストである。
The
また、プリント配線板1には、誘電体膜5と異なる比誘電率を有した、本発明の特徴となる誘電体部材7が配置されている。誘電体部材7は、図1(a)に示すように、その平面視において信号線路2と貫通導体6との間で、両者に接触しない状態にそれぞれ配置されている。更に、この誘電体部材7は、図1(b)に示すように、側面視において誘電体層4の表面から誘電体膜5の表面にまで達する厚さでそれぞれ形成されている。
The printed wiring board 1 is provided with a
そして、誘電体部材7は、上記したような位置と形状とに配置されたことにより、信号線路2における貫通導体6に近接した個所と貫通導体6との間を遮蔽する。これにより、本プリント配線板1では、誘電体部材7のような誘電体部材を配置していなかった従来のプリント配線板における信号線路と貫通導体との間に発生していたキャパシタンス成分を抑制することができるようになる。そして、この信号線路2と導体部材3との間に発生するキャパシタンス成分の量は、配置する誘電体部材7の比誘電率、形状、配置位置等の各種要素を変えることによって制御し得るものとなる。このように、誘電体部材7の各種要素を変えることでキャパシタンス成分を制御し得ると、信号線路2と貫通導体6との近接した部位において発生する微小な特性インピーダンス低下を補正でき、特性インピーダンスを整合することができるようになる。
The
また、本実施の形態のプリント配線板1にあっては、誘電体層4表面の誘電体膜5を誘電体部材7で部分的に置換する構成であるため、誘電体層4の内層に対する加工の必要が無く、製造後の修正も容易に行うことができるものとなる。また、本プリント配線板1では、上記したような簡易な構成で製造できることから、信号伝送およびノイズ放射の対策にかかる費用を抑えることができ、低コストで高い配線密度のプリント配線板を実現することができる。更に、信号線路2の下層に設けた導体部材3に貫通孔等の加工を加えないので、信号電流と導体部材3を流れる信号帰還電流との流れを阻害せずにノイズ放射の増加を防ぐことができるようになる。
In the printed wiring board 1 of the present embodiment, since the
一方、上記したような第1例におけるプリント配線板1において、誘電体部材7の配置空間を図2(a),(b)に示すような間隙11として形成することにより、誘電体部材として空気を配置することができる。この場合、上記間隙11は、その外形となる壁面11aが誘電体膜5によって形成されることになるので、誘電体層4の表面に設けられた信号線路2や貫通導体6の端部6aが空気に晒されることがない。このため、信号線路2や貫通導体6の酸化に起因するプリント配線板1の劣化(例えば腐食)に対する耐久性の向上を図ることができるようになる。このような誘電体膜5に間隙11を形成するような構成は、誘電体膜5の印刷時における動作を制御することにより、誘電体膜5を部分的に形成させないことで製造することが可能となる。これにより、誘電体膜5を誘電体材料からなる誘電体部材7で置換する工程が不要となることから、誘電体膜5を空気以外の誘電体部材7で置換する場合に比してより少ない工数で製造することができるようになる。
On the other hand, in the printed wiring board 1 in the first example as described above, the space for arranging the
ここで、本例の結果を実験的に確認するため、図1(a)の断面A−Aの個所、B−Bの個所における特性インピーダンスの変化を、市販のモーメント法を用いた電磁界シミュレーションソフトにより算出した。 Here, in order to experimentally confirm the result of this example, the change in characteristic impedance at the section AA and the section BB in FIG. 1A is represented by an electromagnetic field simulation using a commercially available moment method. Calculated by software.
なお、当該実験においては、誘電体部材7として前述した空気を配置するパターンを採用した。また、信号線路2の幅は0.2mm、信号線路2の厚みは0.043mm、誘電体層4の厚みは0.2mm、誘電体膜5の厚みは0.058mm、貫通導体6の直径は0.3mm、信号線路2と貫通導体6の距離は0.3mmとした。また、誘電体層4の比誘電率は4.5、誘電体膜5の比誘電率は3.5とした。これらの値は、図5(a)にて示したシミュレーション条件と同様なものとしている。
In this experiment, the above-described pattern in which air is arranged is used as the
また、誘電体部材7を空気として誘電率を1.0とし、誘電体部材7の配置空間を、断面A−Aにおいて信号線路2の両端部からの距離が0.05mmから0.15mmの範囲とした。
In addition, the
その結果、図1(a)の断面A−Aにおける信号線路2のインダクタンス成分は3.675nH/cm、キャパシタンス成分は0.980pF/cm、特性インピーダンスは61.22ohmであった。
As a result, the inductance component of the
また、図1(a)の断面B−Bにおける信号線路のインダクタンス成分は3.787nH/cm、キャパシタンス成分は1.012pF/cm、特性インピーダンスは61.17ohmであった。 In addition, the signal line inductance component in section BB in FIG. 1A was 3.787 nH / cm, the capacitance component was 1.012 pF / cm, and the characteristic impedance was 61.17 ohms.
そして、図1(a)の断面A−Aにおいて誘電体部材7を配置しない場合は、前述した図5(a)の結果と同様、信号線路2のインダクタンス成分は3.675nH/cmであった。また、キャパシタンス成分は1.028pF/cm、特性インピーダンスは59.77ohmとなった。
When the
上記したシミュレーションの結果から、本例を実施することにより、特性インピーダンスの不整合分が1.40ohmから0.05ohmへと補正されていることが確認され、本発明の効果を確認することができた。 From the above simulation results, it is confirmed that the characteristic impedance mismatch is corrected from 1.40 ohms to 0.05 ohms by implementing this example, and the effect of the present invention can be confirmed. It was.
次いで、上記プリント配線板1以外の構成を有した第2及び第3例のプリント配線板を図3(a)〜(c)及び図4(a)〜(c)を参照して説明する。なお、図3は本実施の形態におけるプリント配線板の第2例を示すもので、(a)はその平面図である。また、図3の(b)は図3(a)のA−A線に切断して矢視方向に見た状態で示す側面断面図で、(c)は図3(a)のB−B線に切断して矢視方向に見た状態で示す側面断面図である。また、図4は本実施の形態におけるプリント配線板の第3例を示すもので、(a)はその平面図である。また、図4の(b)は図4(a)のA−A線に切断して矢視方向に見た状態で示す側面断面図で、(c)は図4(a)のB−B線に切断して矢視方向に見た状態で示す側面断面図である。また、図3(a)〜(c)及び図4(a)〜(c)に示した構成で図1(a)〜(c)と同符号のものは、その説明を援用して省略するものとする。 Next, the printed wiring boards of the second and third examples having configurations other than the printed wiring board 1 will be described with reference to FIGS. 3 (a) to 3 (c) and FIGS. 4 (a) to 4 (c). FIG. 3 shows a second example of the printed wiring board in the present embodiment, and (a) is a plan view thereof. 3B is a side cross-sectional view showing a state cut along the line AA in FIG. 3A and viewed in the direction of the arrow, and FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is side surface sectional drawing shown in the state cut | disconnected to the line and seen in the arrow direction. FIG. 4 shows a third example of the printed wiring board in the present embodiment, and (a) is a plan view thereof. 4B is a side cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A and viewed in the direction of the arrow, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is side surface sectional drawing shown in the state cut | disconnected to the line and seen in the arrow direction. 3 (a) to 3 (c) and FIGS. 4 (a) to 4 (c) having the same reference numerals as those in FIGS. 1 (a) to 1 (c) are omitted with the aid of the description. Shall.
図3(a)〜(c)に示すように、第2例におけるプリント配線板(多層プリント配線板)10は、前述したプリント配線板1における誘電体層4の表面で、信号線路2を所定間隔おいて外側から挟み込むような平面状の導体部材8を配置した構造となっている。また、貫通導体6は、その端部6bがプリント配線板1の場合と同様に導体部材3に接しているが、端部6aが、誘電体層4の表面から更に上記した導体部材8の表面にまで達するように貫通されて形成されている。この貫通導体6が、導体部材3と導体部材8とに接して形成されていることにより、導体部材8は、導体部材3と同様の電位のグラウンドパターンとなっている。
As shown in FIGS. 3A to 3C, the printed wiring board (multilayer printed wiring board) 10 in the second example is configured such that the
そして、本プリント配線板10には、誘電体膜5と異なる比誘電率を有した、本発明の特徴となる誘電体部材7が配置されている。この誘電体部材7は、図3(a)に示すように、その平面視において信号線路2と導体部材8との間、つまり信号線路2と貫通導体6との間にそれぞれ配置されている。更に、誘電体部材7は、図3(b)に示すように、側面視において誘電体層4の表面から誘電体膜5の表面にまで達する厚さでそれぞれ形成されている。
The printed
誘電体部材7が、プリント配線板10における上記したような位置と形状とに配置されたことにより、貫通導体6と信号線路2における貫通導体6に近接した個所との間を遮蔽する。これにより、本プリント配線板10では、信号線路2と貫通導体6との間に発生するキャパシタンス成分が抑制されるようになる。誘電体部材7によってキャパシタンス成分が抑制されると、信号線路2と貫通導体6との近接した部位において発生する微小な特性インピーダンス低下を補正でき、特性インピーダンスを整合することができるようになる。
The
続いて、図4(a)〜(c)を参照して第3例のプリント配線板20を説明する。
Next, the printed
図4(a)〜(c)に示すように、第3例におけるプリント配線板(多層プリント配線板)20は、前述したプリント配線板10の信号線路2を、平行な2本の差動信号線路9に置き換えた構造となっている。そして、導体部材8は、プリント配線板10の場合(図3(a)〜(c)参照)と同様、差動信号線路9を所定の間隔を離して外側から挟み込むように配置されている。また、貫通導体6は、その端部6bがプリント配線板10の場合と同様に導体部材3に接しているが、端部6aが、誘電体層4の表面から更に上記した導体部材8の表面にまで達するように貫通されて形成されている。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the printed wiring board (multilayer printed wiring board) 20 in the third example is configured such that the
そして、本プリント配線板20には、誘電体膜5と異なる比誘電率を有した、本発明の特徴となる誘電体部材7が3箇所に配置されている。この誘電体部材7は、図4(a)に示す平面視において、貫通導体6を結ぶ線上であって、差動信号線路9の間に1箇所が配置されている。また、他の誘電体部材7は、貫通導体6を結ぶ線上であって、差動信号線路9と、差動信号線路9のそれぞれの外側に向った導体部材8との間にそれぞれ1箇所ずつが配置されている。これら3箇所に配置された誘電体部材7は、図4(b)に示すように、側面視において誘電体層4の表面から誘電体膜5の表面にまで達する厚さでそれぞれ形成されている。
The printed
誘電体部材7が、プリント配線板20における上記したような位置と形状とに配置されたことにより、貫通導体6と差動信号線路9における貫通導体6に近接した個所との間を遮蔽する。これにより、本プリント配線板20では、差動信号線路9と貫通導体6との間に発生するキャパシタンス成分が抑制されるようになる。誘電体部材7によってキャパシタンス成分が抑制されると、差動信号線路9と貫通導体6との近接した部位において発生する微小な特性インピーダンス低下を補正でき、特性インピーダンスを整合することができるようになる。
The
そして、上述した第2,3例に示したプリント配線板10,20にあっては、誘電体層4表面の誘電体膜5を誘電体部材7で部分的に置換する構成であるため、誘電体層4の内層に対する加工の必要が無く、製造後の修正も容易に行うことができるものとなる。また、これらプリント配線板10,20では、上記したような簡易な構成で製造できることから、信号伝送およびノイズ放射の対策にかかる費用を抑えることができ、低コストで高い配線密度のプリント配線板を実現することができる。更に、信号線路2又は差動信号線路9の下層に設けた導体部材3に貫通孔等の加工を加えないので、信号電流と導体部材3を流れる信号帰還電流との流れを阻害せず、ノイズ放射の増加を防ぐことができるようになる。
In the printed
一方、第1例に示したプリント配線板1と同様に、上記第2,3例に示したプリント配線板10,20においても、それぞれ誘電体部材7の配置空間を間隙として形成することにより、誘電体部材として空気を配置することができる。そして、上記したように、プリント配線板10,20におけるそれぞれの誘電体部材7を空気とした場合にあっても、第1例で示したプリント配線板1で得られた効果と同様な効果が得られるのは勿論である。
On the other hand, similarly to the printed wiring board 1 shown in the first example, also in the printed
なお、本実施の形態で説明した誘電体膜5と誘電体部材7とは、印刷や塗布等どのような方法で形成してもよいのは勿論である。
Of course, the
また、誘電体部材7の形状(主に平面視形状)は、矩形、三角形、台形でもよいが、楕円形や半円形のように貫通導体6の曲面に合わせて信号線方向に連続的に幅が変化する形状であることが局部的な特性インピーダンスの不整合を軽減する上で好ましい。
The shape of the dielectric member 7 (mainly in plan view) may be a rectangle, a triangle, or a trapezoid, but it continuously extends in the signal line direction in accordance with the curved surface of the through
また、上述した第1〜3例に示したプリント配線板1,10,20の形態に限らず、誘電体層4のような誘電体層や、導体部材3のような導体層が、多数積層された形態のプリント配線板であってよいのは勿論である。このような誘電体層が多数積層されたようなプリント配線板にあっては、第1〜3例に示した信号線路2や誘電体部材7等は、その表層の誘電体層に配置されることとなる。
In addition to the printed
以上のように、本発明にかかる多層プリント配線板は、特性インピーダンスの整合を要する多層プリント配線板に有用であり、特に、ノイズ放射の対策にかかる費用を抑えることを要するような多層プリント配線板に適している。 As described above, the multilayer printed wiring board according to the present invention is useful for multilayer printed wiring boards that require matching of characteristic impedances, and in particular, multilayer printed wiring boards that are required to reduce the cost for measures against noise radiation. Suitable for
1 多層プリント配線板(プリント配線板)
2 信号線路
3 導体層(導体部材)
4 誘電体層
5 誘電体膜
6 貫通導体
6a 端部
6b 端部
7 誘電体部材
9 差動信号線路
10 多層プリント配線板(プリント配線板)
11 間隙
11a 壁面
20 多層プリント配線板(プリント配線板)
1 Multilayer printed wiring board (printed wiring board)
2
DESCRIPTION OF
11
Claims (4)
表層の誘電体層の表面に形成された信号線路と、
前記表層の誘電体層の表面に一側の端部が達し、他側の端部が前記表層の誘電体層より下層の導体層に接するように貫通して形成された貫通導体と、
前記信号線路と前記貫通導体の前記一側の端部とを共に前記表層の誘電体層の表面にて被覆した誘電体膜と、を備え、
前記信号線路と前記貫通導体における前記一側の端部とを遮るように、両者の間に前記誘電体膜と比誘電率の異なる誘電体部材を前記表層の誘電体層の表面に配置したことを特徴とする多層プリント配線板。 In a multilayer printed wiring board in which a dielectric layer and a conductor layer are laminated,
A signal line formed on the surface of the surface dielectric layer;
A penetrating conductor formed so as to penetrate the surface of the surface dielectric layer so that one end reaches the other layer and the other end contacts the lower conductive layer than the surface dielectric layer;
A dielectric film that covers both the signal line and the one end of the through conductor with the surface of the surface dielectric layer; and
A dielectric member having a relative dielectric constant different from that of the dielectric film is disposed between the signal line and the end portion on the one side of the through conductor on the surface of the surface dielectric layer. A multilayer printed wiring board characterized by
表層の誘電体層の表面に形成された信号線路と、
前記表層の誘電体層の表面に一側の端部が達し、他側の端部が前記表層の誘電体層より下層の導体層に接するように貫通して形成された貫通導体と、
前記信号線路と前記貫通導体の前記一側の端部とを共に前記表層の誘電体層の表面で被覆した誘電体膜と、を備え、
前記信号線路と前記貫通導体における前記一側の端部との間の前記誘電体膜に間隙を形成したことを特徴とする多層プリント配線板。 In a multilayer printed wiring board in which a dielectric layer and a conductor layer are laminated,
A signal line formed on the surface of the surface dielectric layer;
A penetrating conductor formed so as to penetrate the surface of the surface dielectric layer so that one end reaches the other layer and the other end contacts the lower conductive layer than the surface dielectric layer;
A dielectric film that covers both the signal line and the one end of the through conductor with the surface of the surface dielectric layer; and
A multilayer printed wiring board, wherein a gap is formed in the dielectric film between the signal line and the one end of the through conductor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007322725A JP2009147100A (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Multilayer printed wiring board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2007322725A JP2009147100A (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Multilayer printed wiring board |
Publications (1)
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| JP2009147100A true JP2009147100A (en) | 2009-07-02 |
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Family Applications (1)
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| JP2007322725A Pending JP2009147100A (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Multilayer printed wiring board |
Country Status (1)
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-
2007
- 2007-12-14 JP JP2007322725A patent/JP2009147100A/en active Pending
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