配線基板
【課題】ペア伝送路を伝播する信号が例えば３５ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能な配線基板を提供すること。
【解決手段】帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂと外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂとが、ビア導体のペアおよびスルーホール導体のペア４１ａ，４１ｂ〜４５ａ，４５ｂを介して接続されているとともにビアホール導体またはスルーホール導体のペア４１ａ，４１ｂ〜４５ａ，４５ｂを取り囲む長円形の開口部９１ａ〜９６ａを有する接地または電源導体層９１〜９６とを具備して成る配線基板であって、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂのピッチが外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂのピッチより狭く開口部９１ａ〜９６ａが絶縁板１３の下面より上面側で小さい。
【解決手段】帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂと外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂとが、ビア導体のペアおよびスルーホール導体のペア４１ａ，４１ｂ〜４５ａ，４５ｂを介して接続されているとともにビアホール導体またはスルーホール導体のペア４１ａ，４１ｂ〜４５ａ，４５ｂを取り囲む長円形の開口部９１ａ〜９６ａを有する接地または電源導体層９１〜９６とを具備して成る配線基板であって、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂのピッチが外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂのピッチより狭く開口部９１ａ〜９６ａが絶縁板１３の下面より上面側で小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子を搭載するための小型の配線基板は、図４に示すように、スルーホール１２３を有する絶縁板１１３の上下面にビアホール１２１，１２２，１２４，１２５を有する複数の絶縁層１１１、１１２，１１４，１１５が積層されて成る絶縁基板１１０の表面および内部に配線導体用の複数の導体層１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６が配置されているとともにスルーホール１２３内に被着されたスルーホール導体１４３およびビアホール１２１，１２２，１２４，１２５内に被着されたビアホール導体１４１，１４２，１４４，１４５により上下の配線導体同士が接続された多層配線構造をしている。絶縁基板１１０の上面中央部には半導体素子Ｓの電極が半田バンプＢ１を介して電気的に接続される複数の半導体素子接続パッド１５０が形成されており、絶縁基板１１０の下面には外部電気回路基板の配線導体に半田ボールＢ２を介して電気的に接続される外部接続パッド１６０が形成されている。これらの半導体素子接続パッド１５０と外部接続パッド１６０とは、所定のもの同士が導体層１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６およびスルーホール導体１２３およびビアホール導体１２１，１２２，１２４，１２５により互いに電気的に接続されている。さらに、最上層の絶縁層１１１および導体層１３１の表面には半導体素子接続パッド１５０の中央部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層１７１が被着されており、最下層の絶縁層１１５および導体層１３６の表面には外部接続パッド１６０の中央部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層１７２が被着されている。
【０００３】
この従来の配線基板においては、２本の帯状配線導体が対になって互いに差動線路として機能するペア伝送路を備えている。ペア伝送路は、高周波伝送における電気的ロスの少ない形態であり、高周波信号を伝送する伝送路として有用である。
【０００４】
ここで、図４に示した従来の配線基板におけるペア伝送路の例を図５に示す。図５は、導体層１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６およびスルーホール導体１４３およびビアホール導体１４１，１４２，１４４，１４５の一部のみを抜き出したものを示した要部斜視図である。なお、ペア伝送路は通常、その周囲を接地または電源導体層により所定間隔で取り囲まれているが、この図５では、ペア伝送路を構成する信号配線のみを示しており、その周囲の接地または電源導体層は省略している。
【０００５】
ペア伝送路は絶縁基板１１０の上面中央部に互いに隣接して配置された半導体素子接続パッドのペア１５０ａ，１５０ｂを有している。そしてこの半導体素子接続パッドのペア１５０ａ，１５０ｂからは細い帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂが絶縁基板１１０の外周部に向けて所定の間隔で延びている。帯状配線導体１８０ａ，１８０ｂは、その特性インピーダンスが概ね１００Ωとなるように配置されている。そして帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂは、絶縁基板１１０の外周部において、その間隔がスルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂに向けて広がっている。この間隔が広がった部分では、帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂの特性インピーダンスは１００Ωよりも大きくなる。そして、帯状配線導体１８０ａ，１８０ｂの広がった端部がビアホール導体のペア１４１ａ，１４１ｂおよび１４２ａ，１４２ｂを介してスルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂに接続されている。また、絶縁基板１１０の下面には、スルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂに対応する位置に、スルーホール導体１４３ａ，１４３ｂのピッチと同じピッチで外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂが配置されている。そしてスルーホール導体１４３ａ，１４３ｂはビアホール導体のペア１４４ａ，１４４ｂおよび１４５ａ，１４５ｂを介して外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂに接続されている。
【０００６】
また上述したように、ペア伝送路はその周囲を接地または電源導体層により所定間隔で取り囲まれている。図６（ａ），（ｂ）はペア伝送路およびそれを取り囲む接地または電源導体層の従来の例を示す要部上面図および要部断面図である。この例では、導体層１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６にペア伝送路を取り囲む接地または電源導体層１９１，１９２，１９３，１９４，１９５，１９６を備えている。これらの接地または電源導体層１９１，１９２，１９３，１９４，１９５，１９６には、ペア伝送路におけるビアホール導体のペア１４１ａ，１４１ｂ、１４２ａ，１４２ｂ、１４４ａ，１４４ｂ、１４５ａ，１４５ｂ、スルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂおよび外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂを上面視で取り囲む大きさの長円形の開口部１９１ａ，１９２ａ，１９３ａ，１９４ａ，１９５ａ，１９６ａが形成されている。このような開口部１９１ａ，１９２ａ，１９３ａ，１９４ａ，１９５ａ，１９６ａを設けることにより、接地または電源導体層１９１，１９２，１９３，１９４，１９５，１９６とペア伝送路の外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂとの間の静電容量が低減され、それにより外部接続用パッドのペア１６０ａ，１６０ｂにおける信号の反射が抑制されて高周波信号を効率よく外部に伝送することが可能となる。
【０００７】
このような従来の配線基板においては、ペア伝送路は、絶縁基板１１０の上面側をその中央部から外周部に向けて所定間隔で延びるとともに、絶縁基板１１０の外周部においてスルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂに対応する間隔に広がり、そのピッチのままで外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂに接続されていた。すなわち、スルーホール導体１４３ａ，１４３ｂは外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂと同じピッチであり、そのピッチに対応する間隔まで帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂの間隔を広げる必要があった。そのため、帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂの間隔が広がる部分の長さが長くなるとともに、その端部における間隔が大きくなる。この間隔が大きいと特性インピーダンスの値が大きくなりやすい。
【０００８】
ところが上述したように、帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂの間隔が広がる部分では、特性インピーダンスが大きくなるため、この部分の長さが長かったり特性インピーダンスの増大が大きかったりすると、ペア伝送路を伝播する信号の反射損や挿入損が大きくなったり、特定の周波数で共振が発生しやすくなる。したがって、従来の配線基板おいては、ペア伝送路を伝播する信号が例えば１０ＧＨｚを超えるような高周波となると、信号を正常に伝播させることが困難となる。
【０００９】
そこで本願出願人は、先に特願２０１０−１７３０７９において、ペア伝送路におけるスルーホール導体のピッチを外部接続パッドのピッチよりも狭いものとすることにより、スルーホール導体に接続される帯状配線導体の間隔がスルーホール導体のピッチに対応して広がる部分の長さを短くするとともに広がる間隔も小さくし、この部分での特性インピーダンスの増大を小さくした配線基板を提案した。この配線基板によると、ペア伝送路を伝播する信号が例えば１０ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能となった。
【００１０】
しかしながら、特願２０１０−１７３０７９で提案した配線基板においても、ペア伝送路を伝播する信号の周波数が３５ＧＨｚを超える領域では信号の反射損や挿入損が増加して例えばペア伝送路に４０ＧＨｚや５０ＧＨｚの信号を伝播させると、信号を良好に伝播させることが困難であることが分かった。これは、ペア伝送路を伝播する信号の周波数が３５ＧＨｚを超えると、ペア伝送路におけるビアホール導体やスルーホール導体のインダクタンス成分が増大し、そのため信号の反射損や挿入損が増化するためと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２８９０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、ペア伝送路を伝播する信号が例えば３５ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能な配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の配線基板は、スルーホールを有する絶縁板の上下面にビアホールを有する複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基板と、前記絶縁基板の上面側の前記絶縁層の上面を前記絶縁基板の中央部から外周部にかけて互いに隣接して延在し、前記外周部において互いの間隔が広がる帯状配線導体のペアと、該帯状配線導体のペアの前記外周部側の端部に対応して設けられた互いに隣接する前記スルーホール内に被着されており、前記帯状配線導体のペアと前記絶縁基板の上面側のビアホール内に被着されたビアホール導体のペアを介して電気的に接続されたスルーホール導体のペアと、前記絶縁基板の下面の前記スルーホール導体のペアに対応する位置に互いに隣接して被着されており、前記スルーホール導体のペアに前記絶縁基板の下面側のビアホール内に被着されたビアホール導体のペアを介して電気的に接続された外部接続パッドのペアと、前記絶縁板の上下面および前記帯状配線導体のペアと前記絶縁板との間および前記外部接続パッドのペアと前記絶縁板との間に配設されており、前記スルーホール導体のペアまたは前記ビアホール導体のペアを取り囲む長円形の開口部を有する接地または電源導体層とを具備して成る配線基板であって、前記スルーホール導体のペアのピッチが前記外部接続パッドのペアのピッチよりも狭いとともに、前記開口部の大きさが前記絶縁板の下面側より上面側で小さいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の配線基板によれば、前記スルーホール導体のペアのピッチが前記外部接続パッドのペアのピッチよりも狭いことから、これに接続される帯状配線導体の間隔がスルーホール導体のピッチに対応して広がる部分の長さが短くなるとともに広がる間隔も小さくなり、この部分での特性インピーダンスの増大を小さくできる。さらにビアホール導体のペアまたはスルーホール導体のペアを取り囲むように接地または電源導体層に設けられた長円形の開口部の大きさを絶縁板の下面側よりも上面側で小さいものとすることにより、外部接続パッドと絶縁板との間に存在する接地または電源導体層との間の静電容量を低減して外部接続パッドのペアにおける信号の反射を抑制するとともに、絶縁板の上面側ではビアホール導体のペアやスルーホール導体のペアと接地または電源導体層との間の静電容量を増加させることにより３５ＧＨｚを超える周波数におけるビアホール導体のペアおよびスルーホール導体のペアのインダクタンスの増大を相殺することができる。したがって、ペア伝送路を伝播する信号が例えば３５ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能な配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板のペア伝送路を構成する導体層ならびにビアホール導体およびスルーホール導体のみを部分的に抜き出して示した要部斜視図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、図２に示すペア伝送路およびそれを取り囲む接地または電源導体層を示す要部平面図およびその断面図である。
【図４】図４は、従来の配線基板を示す概略断面図である。
【図５】図５は、図４に示す配線基板のペア伝送路を構成する導体層ならびにビアホール導体およびスルーホール導体のみを部分的に抜き出して示した要部斜視図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は、図６に示すペア伝送路およびそれを取り囲む接地または電源導体層を示す要部平面図およびその断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の配線基板における実施形態の一例を説明する。本例の配線基板は、図１に示すように、スルーホール２３を有する絶縁板１３の上下面にビアホール２１，２２，２４，２５を有する複数の絶縁層１１、１２，１４，１５が積層されて成る絶縁基板１０の表面および内部に配線導体用の複数の導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６が配置されているとともにスルーホール２３内に被着されたスルーホール導体４３およびビアホール２１，２２，２４，２５内に被着されたビアホール導体４１，４２，４４，４５により上下の配線導体同士が接続された多層配線構造をしている。絶縁基板１０の上面中央部には半導体素子Ｓの電極が半田バンプＢ１を介して電気的に接続される複数の半導体素子接続パッド５０が形成されており、絶縁基板１０の下面には外部電気回路基板の配線導体に半田ボールＢ２を介して電気的に接続される外部接続パッド６０が形成されている。これらの半導体素子接続パッド５０と外部接続パッド６０とは、所定のもの同士が導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６およびスルーホール導体２３およびビアホール導体２１，２２，２４，２５により互いに電気的に接続されている。さらに、最上層の絶縁層１１および導体層３１の表面には半導体素子接続パッド５０の中央部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層７１が被着されており、最下層の絶縁層１５および導体層３６の表面には外部接続パッド６０の中央部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層７２が被着されている。
【００１７】
絶縁板１３は、配線基板のコア基板となる部材であり、例えばガラス繊維束を縦横に織り込んだガラス織物に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浸させて成り、厚みが０．３〜１．５ｍｍ程度であり、その上面から下面にかけて直径が０．１〜０．３ｍｍ程度の複数のスルーホール２３を有している。そして、その上下面には導体層３３，３４が被着されており、スルーホール２３の内面にはスルーホール導体４３が被着されている。なお、スルーホール導体４３が被着されたスルーホール２３内は樹脂により充填されている。
【００１８】
このような絶縁板１３は、ガラス織物に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートを熱硬化させた後、これに上面から下面にかけてスルーホール２３をドリル加工することにより製作される。なお、絶縁板１３上下面の導体層３３，３４は、絶縁板１３用の絶縁シートの上下全面に厚みが３〜５０μｍ程度の銅箔を貼着しておくとともに、この銅箔をシートの硬化後にエッチング加工することにより所定のパターンに形成される。また、スルーホール２３内面のスルーホール導体４３は、スルーホール２３内面に無電解めっき法および電解めっき法により厚みが３〜５０μｍ程度の銅めっき膜を析出させることにより形成される。なお、スルーホール２３内を樹脂により充填するには、スルーホール導体４３が形成されたスルーホール２３内に未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂をスクリーン印刷法により充填し、その後、充填された樹脂を熱硬化させる方法が採用される。
【００１９】
絶縁板１３の上下面に積層された各絶縁層１１，１２，１４，１５は、ビルドアップ絶縁層であり、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に酸化珪素粉末等の無機絶縁物フィラーを３０〜７０質量％程度分散させた絶縁材料から成る。絶縁層１１，１２，１４，１５は、それぞれの厚みが２０〜６０μｍ程度であり、各層の上面から下面にかけて直径が３０〜１００μｍ程度の複数のビアホール２１，２２，２４，２５を有している。ビアホール２１，２２，２４，２５内には、ビアホール導体４１，４２，４４，４５がそれぞれ充填されており、これらのビアホール導体４１，４２，４４，４５を介して導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６の所定の配線パターン同士を電気的に接続することにより高密度配線が立体的に形成可能となっている。このような各絶縁層１１，１２，１４，１５は、厚みが２０〜６０μｍ程度の未硬化の熱硬化性樹脂から成る絶縁フィルムを絶縁板１３の上下面に貼着し、これを熱硬化させるとともにレーザ加工によりビアホール２２，２４を穿孔し、さらにその上に同様にして次の絶縁層１１，１５を順次積み重ねることによって形成される。なお、各絶縁層１１，１２，１４，１５の表面に被着された導体層３１，３２，３５，３６およびビアホール２１，２２，２４，２５内に充填されたビアホール導体４１，４２，４４，４５は、各絶縁層１１，１２，１４，１５を形成する毎に各絶縁層１１，１２，１４，１５の表面およびビアホール２１，２２，２４，２５内に５〜５０μｍ程度の厚みの銅めっき膜を公知のセミアディティブ法等のパターン形成法により所定のパターンに被着させることによって形成される。
【００２０】
また、ソルダーレジスト層７１，７２は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカやタルク等のフィラーを含有させて成り、上面側のソルダーレジスト層７１であれば、半導体素子接続パッド５０の中央部を露出させる開口部を有しているとともに、下面側のソルダーレジスト層７２であれば、外部接続パッド６０の中央部を露出させる開口部を有している。このようなソルダーレジスト層７１，７２は、その厚みが１０〜５０μｍ程度であり、感光性を有するソルダーレジスト層７１，７２用の未硬化樹脂ペーストをロールコーター法やスクリーン印刷法を採用して絶縁層１１，１５の上に塗布し、これを乾燥させた後、露光および現像処理を行なって半導体素子接続パッド５０や外部接続パッド６０の中央部を露出させる開口部を形成した後、これを熱硬化させることによって形成される。
【００２１】
ここで、図１に示した本例の配線基板におけるペア伝送路の例を図２に示す。図２は、導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６およびスルーホール導体４３およびビアホール導体４１，４２，４４，４５の一部のみを抜き出したものを示した要部斜視図である。なお、ペア伝送路は通常、その周囲を接地または電源導体層により所定間隔で取り囲まれているが、この図２では、ペア伝送路を構成する信号配線のみを示しており、その周囲の接地または電源導体層は省略している。
【００２２】
本例のペア伝送路は、絶縁基板１０の上面中央部に互いに隣接して配置された半導体素子接続パッドのペア５０ａ，５０ｂと、絶縁基板１０の下面外周部に互いに隣接して配置された外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂとを有している。そしてこれらの半導体素子接続パッドのペア５０ａ，５０ｂと外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂとの間が、帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂ、ビアホール導体のペア４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ、４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂ、接続ランドのペア９１ａ，９１ｂ、９２ａ，９２ｂを介して互いに電気的に接続されている。なお、本例のペア伝送路においては、外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂのピッチよりもスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂのピッチが狭いものとなっており、そのことが重要である。
【００２３】
半導体素子接続パッドのペア５０ａ，５０ｂは、その直径が１００〜２００μｍ程度の概ね円形であり、互いに１１０〜２５０μｍ程度のピッチで隣接している。そしてこの半導体素子接続パッドのペア５０ａ，５０ｂからは細い帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂが絶縁基板１０の外周部に向けて所定の間隔で延びている。帯状配線導体８０ａ，８０ｂは、その厚みが１０〜２０μｍ、幅が２０〜３０μｍ、互いの間隔が３０〜７５μｍ程度であり、その特性インピーダンスが概ね１００Ωとなるように配置されている。そして帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂは、絶縁基板１０の外周部において、その間隔がスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂに向けて２５０〜５００μｍ程度となるように広がっている。この間隔が広がった部分では、帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂの特性インピーダンスは１００Ωよりも大きくなる。しかしながら、広がる間隔が２５０〜５００μｍであり、あまり広くないことから、従来と比較して特性インピーダンスの増大はそれほど大きなものとはならない。また、広がる部分の長さもそれほど長いものとはならない。
【００２４】
帯状配線導体８０ａ，８０ｂの広がった端部の下面は、ビアホール導体のペア４１ａ，４１ｂおよび４２ａ，４２ｂを介してスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂに接続されている。スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂは、その直径が１００〜１５０μｍ程度であり、互いの間隔が３５０〜６００μｍ程度である。この直径と互いの間隔はスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂの特性インピーダンスが概ね１００Ωとなるように設定されているが、直径は従来のものより小さく、間隔は従来のものよりも狭くなっている。なお、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂが形成されるスルーホール２３の直径のみを、その他のスルーホール２３の直径よりも小さいものとすることが好ましい。
【００２５】
スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂの下端には、ビアホール導体のペア４４ａ，４４ｂが接続されており、このビアホール導体のペア４４ａ，４４ｂの下端には導体層３５により形成された接続ランドのペア４９ａ，４９ｂが接続されている。接続ランドのペア４９ａ，４９ｂは、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂの下方から外部接続パッド６０ａ，６０ｂへ向かう方向に互いの間隔が５００〜１０００μｍ程度となるように延びており、その外側端部がビアホール導体のペア４５ａ，４５ｂを介して外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂに接続されている。外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂのペアはその直径が３００〜５００μｍ程度の概ね円形であり、互いに５００〜１０００μｍのピッチで隣接している。
【００２６】
本発明においては、上述したように、外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂのピッチよりもスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂのピッチが狭いものとなっている。それにより、帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂが絶縁基板１０の外周部でスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂに向けて広がる部分の長さが短くなるとともに広がる間隔も小さくなり、この部分での特性インピーダンスの増大も小さくできる。
【００２７】
次に、図３（ａ），（ｂ）に上述したペア伝送路およびそれを取り囲む接地または電源導体層を要部上面図および要部断面図で示す。図３に示すように、導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６にはペア伝送路を取り囲むようにして接地または電源導体層９１，９２，９３，９４，９５，９６が配設されている。これらの接地または電源導体層９１，９２，９３，９４，９５，９６には、ペア伝送路におけるビアホール導体のペア４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ、４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂおよび外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂを取り囲む長円形の開口部９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａ，９６ａが形成されている。
【００２８】
そして本例の配線基板においては、これらの開口部９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａ，９６ａのうち、絶縁板１３の上面側の開口部９２ａ，９３ａが下面側の開口部９４ａ，９５ａに比べて小さくなっている。具体的には、例えば下面側の開口部９４ａ，９５ａは外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂをつないだ長円形の領域よりも１００μｍ程度ずつ大きな長円形であり、上面側の開口部９２ａ，９３ａはこれらが取り囲むビアホール導体のペア４２ａ，４２ｂまたはスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂをつないだ長円形の領域よりも５０μｍ程度ずつ大きな長円形である。なお、ここでいうビアホール導体４２ａ，４２ｂやスルーホール導体４３ａ，４３ｂには、これらに接続されたランドを含むものとする。
【００２９】
このように、外部接続パッド６０ａ，６０ｂと絶縁板１３との間の接地または電源導体層９４，９５に、外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂをつないだ長円形の領域よりも１００μｍ程度ずつ大きな長円形の開口部９４ａ，９５ａを設けることにより、外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂと接地または電源導体層９４，９５との間の静電容量を低減して外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂにおける信号の反射を抑制することができる。また、絶縁板１３の上面側の開口部９２ａ，９３ａを小さいものとすることにより、絶縁板１３の上面側におけるビアホール導体のペア４２ａ，４２ｂおよびスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂと接地または電源導体層９２，９３との間の間隔が狭まるので両者間の静電容量が増加する。この部分の静電容量が増加することにより、ペア伝送路を伝播する信号が３５ＧＨｚを超える周波数の場合に増大するビアホール導体のペア４２ａ，４２ｂおよびスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂのインダクタンスの増大を相殺することができる。したがって、ペア伝送路を伝播する信号が例えば３５ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能な配線基板を提供することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・絶縁基板
１１，１２，１４，１５・・・絶縁層
１３・・・絶縁板
２１，２２，２４，２５・・・ビアホール
２３・・・スルーホール
４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ、４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ・・・ビアホール導体のペア
４３ａ，４３ｂ・・・スルーホール導体のペア
６０ａ，６０ｂ・・・外部接続パッドのペア
８０ａ，８０ｂ・・・帯状配線導体のペア
９１，９２，９３，９４，９５，９６・・・接地または電源導体層
９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａ，９６ａ・・・開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路素子等の半導体素子を搭載するための配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子を搭載するための小型の配線基板は、図４に示すように、スルーホール１２３を有する絶縁板１１３の上下面にビアホール１２１，１２２，１２４，１２５を有する複数の絶縁層１１１、１１２，１１４，１１５が積層されて成る絶縁基板１１０の表面および内部に配線導体用の複数の導体層１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６が配置されているとともにスルーホール１２３内に被着されたスルーホール導体１４３およびビアホール１２１，１２２，１２４，１２５内に被着されたビアホール導体１４１，１４２，１４４，１４５により上下の配線導体同士が接続された多層配線構造をしている。絶縁基板１１０の上面中央部には半導体素子Ｓの電極が半田バンプＢ１を介して電気的に接続される複数の半導体素子接続パッド１５０が形成されており、絶縁基板１１０の下面には外部電気回路基板の配線導体に半田ボールＢ２を介して電気的に接続される外部接続パッド１６０が形成されている。これらの半導体素子接続パッド１５０と外部接続パッド１６０とは、所定のもの同士が導体層１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６およびスルーホール導体１２３およびビアホール導体１２１，１２２，１２４，１２５により互いに電気的に接続されている。さらに、最上層の絶縁層１１１および導体層１３１の表面には半導体素子接続パッド１５０の中央部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層１７１が被着されており、最下層の絶縁層１１５および導体層１３６の表面には外部接続パッド１６０の中央部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層１７２が被着されている。
【０００３】
この従来の配線基板においては、２本の帯状配線導体が対になって互いに差動線路として機能するペア伝送路を備えている。ペア伝送路は、高周波伝送における電気的ロスの少ない形態であり、高周波信号を伝送する伝送路として有用である。
【０００４】
ここで、図４に示した従来の配線基板におけるペア伝送路の例を図５に示す。図５は、導体層１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６およびスルーホール導体１４３およびビアホール導体１４１，１４２，１４４，１４５の一部のみを抜き出したものを示した要部斜視図である。なお、ペア伝送路は通常、その周囲を接地または電源導体層により所定間隔で取り囲まれているが、この図５では、ペア伝送路を構成する信号配線のみを示しており、その周囲の接地または電源導体層は省略している。
【０００５】
ペア伝送路は絶縁基板１１０の上面中央部に互いに隣接して配置された半導体素子接続パッドのペア１５０ａ，１５０ｂを有している。そしてこの半導体素子接続パッドのペア１５０ａ，１５０ｂからは細い帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂが絶縁基板１１０の外周部に向けて所定の間隔で延びている。帯状配線導体１８０ａ，１８０ｂは、その特性インピーダンスが概ね１００Ωとなるように配置されている。そして帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂは、絶縁基板１１０の外周部において、その間隔がスルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂに向けて広がっている。この間隔が広がった部分では、帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂの特性インピーダンスは１００Ωよりも大きくなる。そして、帯状配線導体１８０ａ，１８０ｂの広がった端部がビアホール導体のペア１４１ａ，１４１ｂおよび１４２ａ，１４２ｂを介してスルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂに接続されている。また、絶縁基板１１０の下面には、スルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂに対応する位置に、スルーホール導体１４３ａ，１４３ｂのピッチと同じピッチで外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂが配置されている。そしてスルーホール導体１４３ａ，１４３ｂはビアホール導体のペア１４４ａ，１４４ｂおよび１４５ａ，１４５ｂを介して外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂに接続されている。
【０００６】
また上述したように、ペア伝送路はその周囲を接地または電源導体層により所定間隔で取り囲まれている。図６（ａ），（ｂ）はペア伝送路およびそれを取り囲む接地または電源導体層の従来の例を示す要部上面図および要部断面図である。この例では、導体層１３１，１３２，１３３，１３４，１３５，１３６にペア伝送路を取り囲む接地または電源導体層１９１，１９２，１９３，１９４，１９５，１９６を備えている。これらの接地または電源導体層１９１，１９２，１９３，１９４，１９５，１９６には、ペア伝送路におけるビアホール導体のペア１４１ａ，１４１ｂ、１４２ａ，１４２ｂ、１４４ａ，１４４ｂ、１４５ａ，１４５ｂ、スルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂおよび外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂを上面視で取り囲む大きさの長円形の開口部１９１ａ，１９２ａ，１９３ａ，１９４ａ，１９５ａ，１９６ａが形成されている。このような開口部１９１ａ，１９２ａ，１９３ａ，１９４ａ，１９５ａ，１９６ａを設けることにより、接地または電源導体層１９１，１９２，１９３，１９４，１９５，１９６とペア伝送路の外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂとの間の静電容量が低減され、それにより外部接続用パッドのペア１６０ａ，１６０ｂにおける信号の反射が抑制されて高周波信号を効率よく外部に伝送することが可能となる。
【０００７】
このような従来の配線基板においては、ペア伝送路は、絶縁基板１１０の上面側をその中央部から外周部に向けて所定間隔で延びるとともに、絶縁基板１１０の外周部においてスルーホール導体のペア１４３ａ，１４３ｂに対応する間隔に広がり、そのピッチのままで外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂに接続されていた。すなわち、スルーホール導体１４３ａ，１４３ｂは外部接続パッドのペア１６０ａ，１６０ｂと同じピッチであり、そのピッチに対応する間隔まで帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂの間隔を広げる必要があった。そのため、帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂの間隔が広がる部分の長さが長くなるとともに、その端部における間隔が大きくなる。この間隔が大きいと特性インピーダンスの値が大きくなりやすい。
【０００８】
ところが上述したように、帯状配線導体のペア１８０ａ，１８０ｂの間隔が広がる部分では、特性インピーダンスが大きくなるため、この部分の長さが長かったり特性インピーダンスの増大が大きかったりすると、ペア伝送路を伝播する信号の反射損や挿入損が大きくなったり、特定の周波数で共振が発生しやすくなる。したがって、従来の配線基板おいては、ペア伝送路を伝播する信号が例えば１０ＧＨｚを超えるような高周波となると、信号を正常に伝播させることが困難となる。
【０００９】
そこで本願出願人は、先に特願２０１０−１７３０７９において、ペア伝送路におけるスルーホール導体のピッチを外部接続パッドのピッチよりも狭いものとすることにより、スルーホール導体に接続される帯状配線導体の間隔がスルーホール導体のピッチに対応して広がる部分の長さを短くするとともに広がる間隔も小さくし、この部分での特性インピーダンスの増大を小さくした配線基板を提案した。この配線基板によると、ペア伝送路を伝播する信号が例えば１０ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能となった。
【００１０】
しかしながら、特願２０１０−１７３０７９で提案した配線基板においても、ペア伝送路を伝播する信号の周波数が３５ＧＨｚを超える領域では信号の反射損や挿入損が増加して例えばペア伝送路に４０ＧＨｚや５０ＧＨｚの信号を伝播させると、信号を良好に伝播させることが困難であることが分かった。これは、ペア伝送路を伝播する信号の周波数が３５ＧＨｚを超えると、ペア伝送路におけるビアホール導体やスルーホール導体のインダクタンス成分が増大し、そのため信号の反射損や挿入損が増化するためと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２８９０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、ペア伝送路を伝播する信号が例えば３５ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能な配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の配線基板は、スルーホールを有する絶縁板の上下面にビアホールを有する複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基板と、前記絶縁基板の上面側の前記絶縁層の上面を前記絶縁基板の中央部から外周部にかけて互いに隣接して延在し、前記外周部において互いの間隔が広がる帯状配線導体のペアと、該帯状配線導体のペアの前記外周部側の端部に対応して設けられた互いに隣接する前記スルーホール内に被着されており、前記帯状配線導体のペアと前記絶縁基板の上面側のビアホール内に被着されたビアホール導体のペアを介して電気的に接続されたスルーホール導体のペアと、前記絶縁基板の下面の前記スルーホール導体のペアに対応する位置に互いに隣接して被着されており、前記スルーホール導体のペアに前記絶縁基板の下面側のビアホール内に被着されたビアホール導体のペアを介して電気的に接続された外部接続パッドのペアと、前記絶縁板の上下面および前記帯状配線導体のペアと前記絶縁板との間および前記外部接続パッドのペアと前記絶縁板との間に配設されており、前記スルーホール導体のペアまたは前記ビアホール導体のペアを取り囲む長円形の開口部を有する接地または電源導体層とを具備して成る配線基板であって、前記スルーホール導体のペアのピッチが前記外部接続パッドのペアのピッチよりも狭いとともに、前記開口部の大きさが前記絶縁板の下面側より上面側で小さいことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の配線基板によれば、前記スルーホール導体のペアのピッチが前記外部接続パッドのペアのピッチよりも狭いことから、これに接続される帯状配線導体の間隔がスルーホール導体のピッチに対応して広がる部分の長さが短くなるとともに広がる間隔も小さくなり、この部分での特性インピーダンスの増大を小さくできる。さらにビアホール導体のペアまたはスルーホール導体のペアを取り囲むように接地または電源導体層に設けられた長円形の開口部の大きさを絶縁板の下面側よりも上面側で小さいものとすることにより、外部接続パッドと絶縁板との間に存在する接地または電源導体層との間の静電容量を低減して外部接続パッドのペアにおける信号の反射を抑制するとともに、絶縁板の上面側ではビアホール導体のペアやスルーホール導体のペアと接地または電源導体層との間の静電容量を増加させることにより３５ＧＨｚを超える周波数におけるビアホール導体のペアおよびスルーホール導体のペアのインダクタンスの増大を相殺することができる。したがって、ペア伝送路を伝播する信号が例えば３５ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能な配線基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板のペア伝送路を構成する導体層ならびにビアホール導体およびスルーホール導体のみを部分的に抜き出して示した要部斜視図である。
【図３】図３（ａ），（ｂ）は、図２に示すペア伝送路およびそれを取り囲む接地または電源導体層を示す要部平面図およびその断面図である。
【図４】図４は、従来の配線基板を示す概略断面図である。
【図５】図５は、図４に示す配線基板のペア伝送路を構成する導体層ならびにビアホール導体およびスルーホール導体のみを部分的に抜き出して示した要部斜視図である。
【図６】図６（ａ），（ｂ）は、図６に示すペア伝送路およびそれを取り囲む接地または電源導体層を示す要部平面図およびその断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明の配線基板における実施形態の一例を説明する。本例の配線基板は、図１に示すように、スルーホール２３を有する絶縁板１３の上下面にビアホール２１，２２，２４，２５を有する複数の絶縁層１１、１２，１４，１５が積層されて成る絶縁基板１０の表面および内部に配線導体用の複数の導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６が配置されているとともにスルーホール２３内に被着されたスルーホール導体４３およびビアホール２１，２２，２４，２５内に被着されたビアホール導体４１，４２，４４，４５により上下の配線導体同士が接続された多層配線構造をしている。絶縁基板１０の上面中央部には半導体素子Ｓの電極が半田バンプＢ１を介して電気的に接続される複数の半導体素子接続パッド５０が形成されており、絶縁基板１０の下面には外部電気回路基板の配線導体に半田ボールＢ２を介して電気的に接続される外部接続パッド６０が形成されている。これらの半導体素子接続パッド５０と外部接続パッド６０とは、所定のもの同士が導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６およびスルーホール導体２３およびビアホール導体２１，２２，２４，２５により互いに電気的に接続されている。さらに、最上層の絶縁層１１および導体層３１の表面には半導体素子接続パッド５０の中央部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層７１が被着されており、最下層の絶縁層１５および導体層３６の表面には外部接続パッド６０の中央部を露出させる開口部を有するソルダーレジスト層７２が被着されている。
【００１７】
絶縁板１３は、配線基板のコア基板となる部材であり、例えばガラス繊維束を縦横に織り込んだガラス織物に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浸させて成り、厚みが０．３〜１．５ｍｍ程度であり、その上面から下面にかけて直径が０．１〜０．３ｍｍ程度の複数のスルーホール２３を有している。そして、その上下面には導体層３３，３４が被着されており、スルーホール２３の内面にはスルーホール導体４３が被着されている。なお、スルーホール導体４３が被着されたスルーホール２３内は樹脂により充填されている。
【００１８】
このような絶縁板１３は、ガラス織物に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸させた絶縁シートを熱硬化させた後、これに上面から下面にかけてスルーホール２３をドリル加工することにより製作される。なお、絶縁板１３上下面の導体層３３，３４は、絶縁板１３用の絶縁シートの上下全面に厚みが３〜５０μｍ程度の銅箔を貼着しておくとともに、この銅箔をシートの硬化後にエッチング加工することにより所定のパターンに形成される。また、スルーホール２３内面のスルーホール導体４３は、スルーホール２３内面に無電解めっき法および電解めっき法により厚みが３〜５０μｍ程度の銅めっき膜を析出させることにより形成される。なお、スルーホール２３内を樹脂により充填するには、スルーホール導体４３が形成されたスルーホール２３内に未硬化のペースト状の熱硬化性樹脂をスクリーン印刷法により充填し、その後、充填された樹脂を熱硬化させる方法が採用される。
【００１９】
絶縁板１３の上下面に積層された各絶縁層１１，１２，１４，１５は、ビルドアップ絶縁層であり、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂に酸化珪素粉末等の無機絶縁物フィラーを３０〜７０質量％程度分散させた絶縁材料から成る。絶縁層１１，１２，１４，１５は、それぞれの厚みが２０〜６０μｍ程度であり、各層の上面から下面にかけて直径が３０〜１００μｍ程度の複数のビアホール２１，２２，２４，２５を有している。ビアホール２１，２２，２４，２５内には、ビアホール導体４１，４２，４４，４５がそれぞれ充填されており、これらのビアホール導体４１，４２，４４，４５を介して導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６の所定の配線パターン同士を電気的に接続することにより高密度配線が立体的に形成可能となっている。このような各絶縁層１１，１２，１４，１５は、厚みが２０〜６０μｍ程度の未硬化の熱硬化性樹脂から成る絶縁フィルムを絶縁板１３の上下面に貼着し、これを熱硬化させるとともにレーザ加工によりビアホール２２，２４を穿孔し、さらにその上に同様にして次の絶縁層１１，１５を順次積み重ねることによって形成される。なお、各絶縁層１１，１２，１４，１５の表面に被着された導体層３１，３２，３５，３６およびビアホール２１，２２，２４，２５内に充填されたビアホール導体４１，４２，４４，４５は、各絶縁層１１，１２，１４，１５を形成する毎に各絶縁層１１，１２，１４，１５の表面およびビアホール２１，２２，２４，２５内に５〜５０μｍ程度の厚みの銅めっき膜を公知のセミアディティブ法等のパターン形成法により所定のパターンに被着させることによって形成される。
【００２０】
また、ソルダーレジスト層７１，７２は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカやタルク等のフィラーを含有させて成り、上面側のソルダーレジスト層７１であれば、半導体素子接続パッド５０の中央部を露出させる開口部を有しているとともに、下面側のソルダーレジスト層７２であれば、外部接続パッド６０の中央部を露出させる開口部を有している。このようなソルダーレジスト層７１，７２は、その厚みが１０〜５０μｍ程度であり、感光性を有するソルダーレジスト層７１，７２用の未硬化樹脂ペーストをロールコーター法やスクリーン印刷法を採用して絶縁層１１，１５の上に塗布し、これを乾燥させた後、露光および現像処理を行なって半導体素子接続パッド５０や外部接続パッド６０の中央部を露出させる開口部を形成した後、これを熱硬化させることによって形成される。
【００２１】
ここで、図１に示した本例の配線基板におけるペア伝送路の例を図２に示す。図２は、導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６およびスルーホール導体４３およびビアホール導体４１，４２，４４，４５の一部のみを抜き出したものを示した要部斜視図である。なお、ペア伝送路は通常、その周囲を接地または電源導体層により所定間隔で取り囲まれているが、この図２では、ペア伝送路を構成する信号配線のみを示しており、その周囲の接地または電源導体層は省略している。
【００２２】
本例のペア伝送路は、絶縁基板１０の上面中央部に互いに隣接して配置された半導体素子接続パッドのペア５０ａ，５０ｂと、絶縁基板１０の下面外周部に互いに隣接して配置された外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂとを有している。そしてこれらの半導体素子接続パッドのペア５０ａ，５０ｂと外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂとの間が、帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂ、ビアホール導体のペア４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ、４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂ、接続ランドのペア９１ａ，９１ｂ、９２ａ，９２ｂを介して互いに電気的に接続されている。なお、本例のペア伝送路においては、外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂのピッチよりもスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂのピッチが狭いものとなっており、そのことが重要である。
【００２３】
半導体素子接続パッドのペア５０ａ，５０ｂは、その直径が１００〜２００μｍ程度の概ね円形であり、互いに１１０〜２５０μｍ程度のピッチで隣接している。そしてこの半導体素子接続パッドのペア５０ａ，５０ｂからは細い帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂが絶縁基板１０の外周部に向けて所定の間隔で延びている。帯状配線導体８０ａ，８０ｂは、その厚みが１０〜２０μｍ、幅が２０〜３０μｍ、互いの間隔が３０〜７５μｍ程度であり、その特性インピーダンスが概ね１００Ωとなるように配置されている。そして帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂは、絶縁基板１０の外周部において、その間隔がスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂに向けて２５０〜５００μｍ程度となるように広がっている。この間隔が広がった部分では、帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂの特性インピーダンスは１００Ωよりも大きくなる。しかしながら、広がる間隔が２５０〜５００μｍであり、あまり広くないことから、従来と比較して特性インピーダンスの増大はそれほど大きなものとはならない。また、広がる部分の長さもそれほど長いものとはならない。
【００２４】
帯状配線導体８０ａ，８０ｂの広がった端部の下面は、ビアホール導体のペア４１ａ，４１ｂおよび４２ａ，４２ｂを介してスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂに接続されている。スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂは、その直径が１００〜１５０μｍ程度であり、互いの間隔が３５０〜６００μｍ程度である。この直径と互いの間隔はスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂの特性インピーダンスが概ね１００Ωとなるように設定されているが、直径は従来のものより小さく、間隔は従来のものよりも狭くなっている。なお、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂが形成されるスルーホール２３の直径のみを、その他のスルーホール２３の直径よりも小さいものとすることが好ましい。
【００２５】
スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂの下端には、ビアホール導体のペア４４ａ，４４ｂが接続されており、このビアホール導体のペア４４ａ，４４ｂの下端には導体層３５により形成された接続ランドのペア４９ａ，４９ｂが接続されている。接続ランドのペア４９ａ，４９ｂは、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂの下方から外部接続パッド６０ａ，６０ｂへ向かう方向に互いの間隔が５００〜１０００μｍ程度となるように延びており、その外側端部がビアホール導体のペア４５ａ，４５ｂを介して外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂに接続されている。外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂのペアはその直径が３００〜５００μｍ程度の概ね円形であり、互いに５００〜１０００μｍのピッチで隣接している。
【００２６】
本発明においては、上述したように、外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂのピッチよりもスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂのピッチが狭いものとなっている。それにより、帯状配線導体のペア８０ａ，８０ｂが絶縁基板１０の外周部でスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂに向けて広がる部分の長さが短くなるとともに広がる間隔も小さくなり、この部分での特性インピーダンスの増大も小さくできる。
【００２７】
次に、図３（ａ），（ｂ）に上述したペア伝送路およびそれを取り囲む接地または電源導体層を要部上面図および要部断面図で示す。図３に示すように、導体層３１，３２，３３，３４，３５，３６にはペア伝送路を取り囲むようにして接地または電源導体層９１，９２，９３，９４，９５，９６が配設されている。これらの接地または電源導体層９１，９２，９３，９４，９５，９６には、ペア伝送路におけるビアホール導体のペア４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ、４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ、スルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂおよび外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂを取り囲む長円形の開口部９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａ，９６ａが形成されている。
【００２８】
そして本例の配線基板においては、これらの開口部９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａ，９６ａのうち、絶縁板１３の上面側の開口部９２ａ，９３ａが下面側の開口部９４ａ，９５ａに比べて小さくなっている。具体的には、例えば下面側の開口部９４ａ，９５ａは外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂをつないだ長円形の領域よりも１００μｍ程度ずつ大きな長円形であり、上面側の開口部９２ａ，９３ａはこれらが取り囲むビアホール導体のペア４２ａ，４２ｂまたはスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂをつないだ長円形の領域よりも５０μｍ程度ずつ大きな長円形である。なお、ここでいうビアホール導体４２ａ，４２ｂやスルーホール導体４３ａ，４３ｂには、これらに接続されたランドを含むものとする。
【００２９】
このように、外部接続パッド６０ａ，６０ｂと絶縁板１３との間の接地または電源導体層９４，９５に、外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂをつないだ長円形の領域よりも１００μｍ程度ずつ大きな長円形の開口部９４ａ，９５ａを設けることにより、外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂと接地または電源導体層９４，９５との間の静電容量を低減して外部接続パッドのペア６０ａ，６０ｂにおける信号の反射を抑制することができる。また、絶縁板１３の上面側の開口部９２ａ，９３ａを小さいものとすることにより、絶縁板１３の上面側におけるビアホール導体のペア４２ａ，４２ｂおよびスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂと接地または電源導体層９２，９３との間の間隔が狭まるので両者間の静電容量が増加する。この部分の静電容量が増加することにより、ペア伝送路を伝播する信号が３５ＧＨｚを超える周波数の場合に増大するビアホール導体のペア４２ａ，４２ｂおよびスルーホール導体のペア４３ａ，４３ｂのインダクタンスの増大を相殺することができる。したがって、ペア伝送路を伝播する信号が例えば３５ＧＨｚを超えるような高周波であったとしても、信号の反射損や挿入損が小さいとともに共振が発生しにくく、信号を正常に伝播させることが可能な配線基板を提供することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０・・・絶縁基板
１１，１２，１４，１５・・・絶縁層
１３・・・絶縁板
２１，２２，２４，２５・・・ビアホール
２３・・・スルーホール
４１ａ，４１ｂ、４２ａ，４２ｂ、４４ａ，４４ｂ、４５ａ，４５ｂ・・・ビアホール導体のペア
４３ａ，４３ｂ・・・スルーホール導体のペア
６０ａ，６０ｂ・・・外部接続パッドのペア
８０ａ，８０ｂ・・・帯状配線導体のペア
９１，９２，９３，９４，９５，９６・・・接地または電源導体層
９１ａ，９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａ，９６ａ・・・開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スルーホールを有する絶縁板の上下面にビアホールを有する複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基板と、前記絶縁基板の上面側の前記絶縁層の上面を前記絶縁基板の中央部から外周部にかけて互いに隣接して延在し、前記外周部において互いの間隔が広がる帯状配線導体のペアと、該帯状配線導体のペアの前記外周部側の端部に対応して設けられた互いに隣接する前記スルーホール内に被着されており、前記帯状配線導体のペアと前記絶縁基板の上面側のビアホール内に被着されたビアホール導体のペアを介して電気的に接続されたスルーホール導体のペアと、前記絶縁基板の下面の前記スルーホール導体のペアに対応する位置に互いに隣接して被着されており、前記スルーホール導体のペアに前記絶縁基板の下面側のビアホール内に被着されたビアホール導体のペアを介して電気的に接続された外部接続パッドのペアと、前記絶縁板の上下面および前記帯状配線導体のペアと前記絶縁板との間および前記外部接続パッドのペアと前記絶縁板との間に配設されており、前記スルーホール導体のペアまたは前記ビアホール導体のペアを取り囲む長円形の開口部を有する接地また電源導体層とを具備して成る配線基板であって、前記スルーホール導体のペアのピッチが前記外部接続パッドのペアのピッチよりも狭いとともに、前記開口部の大きさが前記絶縁板の下面側より上面側で小さいことを特徴とする配線基板。
【請求項１】
スルーホールを有する絶縁板の上下面にビアホールを有する複数の絶縁層が積層されて成る絶縁基板と、前記絶縁基板の上面側の前記絶縁層の上面を前記絶縁基板の中央部から外周部にかけて互いに隣接して延在し、前記外周部において互いの間隔が広がる帯状配線導体のペアと、該帯状配線導体のペアの前記外周部側の端部に対応して設けられた互いに隣接する前記スルーホール内に被着されており、前記帯状配線導体のペアと前記絶縁基板の上面側のビアホール内に被着されたビアホール導体のペアを介して電気的に接続されたスルーホール導体のペアと、前記絶縁基板の下面の前記スルーホール導体のペアに対応する位置に互いに隣接して被着されており、前記スルーホール導体のペアに前記絶縁基板の下面側のビアホール内に被着されたビアホール導体のペアを介して電気的に接続された外部接続パッドのペアと、前記絶縁板の上下面および前記帯状配線導体のペアと前記絶縁板との間および前記外部接続パッドのペアと前記絶縁板との間に配設されており、前記スルーホール導体のペアまたは前記ビアホール導体のペアを取り囲む長円形の開口部を有する接地また電源導体層とを具備して成る配線基板であって、前記スルーホール導体のペアのピッチが前記外部接続パッドのペアのピッチよりも狭いとともに、前記開口部の大きさが前記絶縁板の下面側より上面側で小さいことを特徴とする配線基板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−９９５８７（Ｐ２０１２−９９５８７Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４４８５２（Ｐ２０１０−２４４８５２）
【出願日】平成２２年１０月３０日（２０１０．１０．３０）
【出願人】（３０４０２４８９８）京セラＳＬＣテクノロジー株式会社 (213)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月３０日（２０１０．１０．３０）
【出願人】（３０４０２４８９８）京セラＳＬＣテクノロジー株式会社 (213)
【Ｆターム（参考）】
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