JP3987664B2

JP3987664B2 - Wiring board

Info

Publication number: JP3987664B2
Application number: JP27686499A
Authority: JP
Inventors: 良博竹下; 慎也寺尾; 悟竹之内; 正己梶; 隆治古賀
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 1999-09-29
Publication date: 2007-10-10
Anticipated expiration: 2019-09-29
Also published as: JP2001102702A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣ、ＬＳＩ、トランジスタ等の半導体素子が搭載される回路基板の電圧変動及び不要放射ノイズを抑制するための構造に関するものであり、特にディジタル回路を搭載した配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来より、ＩＣやＬＳＩ、トランジスタ等の電子部品を搭載して所定の電子回路を構成する回路基板においては、電子部品の作動時に電源端子とグラウンド端子の間に高周波成分を含む貫通電流が発生し、この高周波電流が電子回路内に伝播し、回路自体の誤動作を引き起こしたり、不要な放射ノイズの原因となったりしていた。
【０００３】
これらの対策として従来よりノイズ源となる電子部品の近傍にデカップリングコンデンサを搭載し、高周波電流を閉じ込める方法が取られている。また、電源層とグラウンド層に接続したコンデンサを基板外周全体に配置することにより、配線基板の電源層及びグラウンド層に電播した高周波電流を基板端で吸収することも特開平９−２６６３６１号にて提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のデカップリングコンデンサを用いる方法ではデカップリングコンデンサの容量と寄生インダクタンスによって決まる特定の周波数においては高周波電流を閉じ込めることができるが、それ以外の周波数で新たに高周波電流を発生させてしまい、これがノイズとなるなどの副作用があった。この問題に対しては、容量の異なる複数個のコンデンサを用いる方法も提案されているが、広い周波数範囲にわたって改善することは困難であった。
【０００５】
また、コンデンサを基板外周全体に配置する方法は、特別な形状のコンデンサや多数のチップコンデンサが必要であるために、コンデンサにかかるコストの問題あるいはコンデンサの取付けの手間などにより生産性が低下するなどの問題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決することを主たる目的とするものであり、即ち、電源層とグラウンド層間で発生する電源圧電及び不要放射ノイズを広い周波数範囲にわたって簡単な構造で容易に抑制することのできる配線基板を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板は、絶縁基板の表面に電子部品が搭載される搭載部を有し、且つ前記絶縁基板の裏面または内部に電源層とグラウンド層とが形成されてなる配線基板であって、前記電源層と前記グラウンド層のうち少なくとも一方の層の周縁にその内部領域よりも高いシート抵抗を有するシート抵抗が０．１Ω／ｓｑ〜１０００Ω／ｓｑの高抵抗領域を前記内部領域と電気的に接続するよう連続的に形成してなるとともに、前記内部領域が、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏのうち少なくとも１種を主成分とする導体材料によって形成されてなることを特徴とするものであり、前記高抵抗領域が、前記内部領域よりも高抵抗の導体材料によって形成されてなるかまたは前記周縁に多数の孔あるいは溝を設けることにより、前記高抵抗領域が形成されてなることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
本発明の配線基板によれば、電源層及び／またはグラウンド層の周縁に高抵抗領域を設けることにより、ＩＣやＬＳＩで発生した高周波電流によるノイズをこの高抵抗領域で減衰、散逸させることができるため、電源層及びグラウンド層間での高周波ノイズによる共振が発生せず、電源層及びグラウンド層内の電圧変動を抑制することができ、同時に放射ノイズも低減できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の配線基板について、具体的な構造を図面を参照しながら説明する。図１は本発明による配線基板の第一の実施の形態を示す断面図、図２は図１の配線基板において電源層及びグラウンド層だけを取り出した斜視図である。
【００１０】
図１の配線基板１においては、絶縁基板２の表面には信号伝達用の配線回路層３が形成されており、電子部品としてＩＣやＬＳＩ等の半導体素子４が配線基板１表面に搭載され、表面の配線回路層３と接続されている。
【００１１】
また、絶縁基板２の内部には、電源層５とグラウンド層６が形成されており、半導体素子４は、その電源端子４ａおよびグラウンド端子４ｂは、電源層５およびグラウンド層６と絶縁基板２を貫通するように形成されたビア導体７によってそれぞれ電気的に接続されている。
【００１２】
電源層５及びグラウンド層６は、低いシート抵抗を有する内部領域ａによって主として形成されているが、本発明によれば、この内部領域５ａ、６ａの周縁に、内部領域５ａ、６ａ（以下、単に内部領域ａと称する）を取り巻くように内部領域ａよりも高いシート抵抗を有する高抵抗領域５ｂ、６ｂ（以下、単に高抵抗領域ｂと称する）が形成されている。この「高いシート抵抗」とは、単位面積当たりにおけるシート抵抗が、内部領域ａに対して高抵抗領域ｂの方が相対的に高いことを意味するものである。特に、内部領域ａにおけるシート抵抗Ｒ₁と高抵抗領域ｂにおけるシート抵抗Ｒ₂とは、Ｒ₂−Ｒ₁のシート抵抗差が０．０８Ω／ｓｑ以上、特に０．４８Ω／ｓｑ以上であることが望ましい。
【００１３】
電源層５及びグラウンド層６の内部領域ａは、一般的に配線基板における導体材料として従来から用いられるＣｕ、Ｗ、Ｍｏ等の導体によって形成され、そのシート抵抗は低い程よく、０．０２Ω／ｓｑ以下であることが望ましい。
【００１４】
一方、高抵抗領域ｂのシート抵抗としては、内部領域ａのシート抵抗よりも大きく、０．１Ω／ｓｑ〜１０００Ω／ｓｑであることが重要である。これは、このシート抵抗が０．１Ω／ｓｑよりも低いと、ノイズの吸収能力が低く、また１０００Ω／ｓｑよりも高いとノイズを反射し吸収しなくなるためである。このシート抵抗は特に０．５Ω／ｓｑ〜１００Ω／ｓｑの範囲で効果が大きい。
【００１５】
かかる構成において、半導体素子４で発生した高周波電流は電流端子４ａ及びグラウンド端子４ｂより電源層５の内部領域５ａ及びグラウンド層６の内部領域６ａに電播し、電源層５及びグラウンド層６の高抵抗領域ｂで吸収される。従って、電源層５及びグラウンド層６内で共振を起こし定在波が発生することがなく、圧電変動を低く抑えることができると同時に、放射ノイズも低減される。
【００１６】
本発明において、高抵抗領域を形成する具体的な方法としては、以下の方法が挙げられる。
まず、高抵抗領域ｂを内部領域ａよりも高い抵抗を有す導体材料によって形成する。この高い抵抗を有する導体材料としては、ＳｎＯ₂、ＬａＢ₆のうちの少なくとも１種を主成分とする抵抗体材料によって形成したり、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏから選ばれる少なくとも１種の導体に、Ｒｅ、Ｒｕや、絶縁物を含有させた導体材料によって形成することによってシート抵抗を高めることができる。
【００１７】
また、高抵抗領域ｂを内部領域ａと同一の導体材料によって形成し、それに図３ａ）に示すように複数の孔８を形成したり、図３ｂ）に示すように、複数の溝９を形成したり、さらには、図３ｃ）に示すように、抵抗体１０を点在させることによって、この領域の見掛け上のシート抵抗を高めることができ、その孔８、溝９、抵抗体１０の大きさや数によってシート抵抗を任意の値に調整できる。
【００１８】
また、高抵抗領域ｂの幅は、０．３ｍｍ以上が望ましい。これは高抵抗領域ｂの幅が小さすぎると製造上形成が困難であると同時に硬化も小さくなるためである。高抵抗領域ｂの幅の上限は、内部領域の面積が確保できる範囲内であれば特に定めるものではないが、その幅が３０ｍｍを越えてもその効果は実質的に同じである。
【００１９】
また、電源層５およびグラウンド層６の内部領域ａとその周縁の高抵抗領域ｂとは電気的に接続するよう連続的に形成されている。
【００２０】
電源層５とグラウンド層６の内部領域ａと高抵抗領域ｂの接続部の構造としては、それらが全く異なる導体材料からなる場合、図４のａ）に示すように内部領域ａと高抵抗領域ｂの重なりが全くない構造であるよりも、ｂ）ｃ）のように内部領域ａを構成する導体材料ａ₁と高抵抗領域ｂを構成する導体材料ｂ₁とが重なりあう構造であることが望ましい。また、電源層５、グラウンド層６が配線基板の表面層に形成される場合はｄ）のように内部領域ａと高抵抗領域ｂを形成する導体材料ｂ₁によって内部領域ａ全体を覆うように形成しても電流は内部領域ａにおける絶縁基板２との接触する側を流れるため問題はない。
【００２１】
さらに、電源層５、グラウンド層６が基板の内部に形成される場合、ｅ）のように、電源層５、グラウンド層６の対向面側に内部領域ａを形成し、この領域ａ全体を覆うように高抵抗領域ｂを形成してもよい。その場合、ビア導体７は、内部領域ａと接続することが必要である。
【００２２】
図５は、本発明の配線基板における電源層またはグラウンド層の他の具体的な実施形態の示す図である。この図５に示すように、電源層５やグラウンド層６は、図５ａ）に示されるように、複数の層に分離され、それぞれの内部領域ａの周縁に高抵抗領域ｂを形成してもよく、ｂ）のように、高抵抗領域ｂは、内部領域ａの周縁において一定の間隔ｘをおいて形成することも可能である。その場合、その間隔ｘの周縁長さに対する比率が大きくなると、ノイズの吸収量が減るために、上記の間隔ｘの和が、全周縁長さの１／３以下であることが必要である。
【００２３】
さらに、図５ｃ）のように、高抵抗領域ｂをシート抵抗の異なる領域ｂ₁〜ｂ₃によって構成してもよい。この場合、内側から外側にかけて、即ち、シート抵抗がａ＜ｂ₁＜ｂ₂＜ｂ₃となるように構成することが望ましい。また、ｂ₁〜ｂ₃の各領域内も内側から外側にかけて連続的にシート抵抗が変化するようにすることもできる。
【００２４】
前記絶縁層４を構成する材料としては、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を主成分とする絶縁基板から成るものは勿論、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、炭化珪素（ＳｉＣ）、ムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）、ガラスセラミックス等を主成分とするセラミックスのほか、エポキシ樹脂、ガラス−エポキシ複合材料等の有機樹脂を含有する絶縁材料によって形成される。
【００２５】
また、前記信号を伝達する配線回路層３及びビア導体７を構成する材料としては、Ｃｕ、Ｗ、Ｍｏ等及びこれらを含む合金が使用可能である。
【００２６】
本発明の配線基板は、配線基板表面に半導体素子を搭載し、これを気密に封止する半導体素子収納用パッケージや、半導体素子の他にコンデンサや抵抗体等の各種電子部品が搭載される混成集積配線基板等に適用される。
【００２７】
【実施例】
以下に本発明の配線基板の実施例を図６ａ）、ｂ）に沿って詳細に説明する。この実施例の配線基板では、絶縁基板１１としてアルミナ質焼結体を用いた。まず、Ａｌ₂Ｏ₃粉末に対して、ＳｉＯ₂、ＭｇＯ、ＣａＯの焼結助剤を７重量％添加した混合粉末に有機バインダー、可塑剤、溶剤を添加混合して泥漿を調製し、該泥漿を周知のドクターブレード法により厚さ約３００μｍのセラミックグリーンシートを成形した。次に、励振点となる位置にビア１３を形成するために、該セラミックグリーンシートにスルーホールをマイクロドリルによって形成した。
【００２８】
そして、タングステン（Ｗ）を主成分とする粉末原料に、適当な有機バインダ、可塑剤、溶剤等を添加し、混合して得た金属ペーストを印刷によって前記セラミックグリーンシートのスルーホールに充填するとともに、スルーホール形成部の表面に電源端子１４となるように、前記金属ペーストを印刷塗布した。
【００２９】
次いで、このグリーンシートを、水素（Ｈ₂）／窒素（Ｎ₂）の混合ガスからなる還元性雰囲気中、約１６００℃の温度で焼成することにより、縦５６ｍｍ×横８０ｍｍ×厚さ約２５０μｍのアルミナ基板を得た。
【００３０】
次に、このアルミナ基板の表面側にグラウンド層１５を、裏面側に電源層１２を次の方法によって形成した。なお、高抵抗領域を形成する場合、その幅はすべて４ｍｍとした。
【００３１】
試料Ｎｏ．１については、Ｃｕペーストを用いて、グラウンド層１５、電源層１２を高抵抗領域を形成することなく、印刷塗布し９００℃で焼き付け処理した。
【００３２】
試料Ｎｏ．２〜１１については、Ｃｕペーストを用いてグラウンド層１５における内部領域１５ａ、電源層１２の内部領域１２ａを印刷塗布し、９００℃で焼き付け処理した。但し、グラウンド層１５の内部領域１５ａについては、図６に示すように、電源端子１４の周囲に印刷塗布した。そして、グラウンド層１５および電源層１２の各内部領域１５ａ、１２ａの周縁に、Ｃｕ−Ｎｉ、ＬａＢ₆またはＳｎＯ₂を含有する金属ペーストを図４ｃ）に示すようにして一部内部領域１５ａ、１２ａと重なるように印刷し、９００℃で焼き付けして高抵抗領域１５ｂ、１２ｂを形成した
また、試料Ｎｏ．３、４については、高抵抗領域に直径が５００μｍの孔を所定の密度で形成した。
【００３３】
なお、試料Ｎｏ．１０については、電源層（Ｄ）のみに形成し、グラウンド層は内部及び周縁ともにＣｕによって形成し、試料Ｎｏ．１１については、グラウンド層（Ｇ）のみに高抵抗領域を形成し、電源層は内部及び周縁ともにＣｕによって形成した。
【００３４】
かくして得られた評価用の配線基板の励振点に設けた電源端子１４及びグラウンド端子１８に、同軸ケーブル１７の中心軸１７ａを電源端子１４に、また同軸ケーブルのグラウンド管１７ｂをグラウンド層１５内に設けたグラウンド端子１８にそれぞれ半田１９によって接続固定し、図６に示すような評価用配線基板を作製した。
【００３５】
上記のようにして作製した評価用配線基板に対して、同軸ケーブルから３０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの正弦波を入力し、電源層１２の内部領域１２ａ内で電圧変動が最大となる位置に高インピーダンスの測定用プローブを接触させ、３０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの範囲での最大電位差を測定した。表１に、高抵抗領域が無い場合の最大電位差を１とした場合の各評価基板の最大電位差の比を示した。
【００３６】
【表１】

【００３７】
本発明に従い、所定の高抵抗領域を形成した試料Ｎｏ．３〜７、１０、１１の配線基板では最大電位差の比が０．５以下と低く抑えられているのに対して、シート抵抗値が本発明の範囲外の試料Ｎｏ．１、２、８、９では大きな電圧変動が生じていることが分かる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、本発明の配線基板によれば、電源層とグラウンド層の少なくとも１層の周縁にその内部領域よりも高いシート抵抗を有する高抵抗領域を設けたことによって、ＩＣやＬＳＩで発生した高周波電流を電源層及びグラウンド層の周縁に設けた高抵抗領域で減衰、散逸させることができるため、電源層及びグラウンド層での高周波ノイズによる共振が発生せず、電源層及びグラウンド層内の電圧変動を抑制することができ、同時に放射ノイズも低減することができ、回路の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の一実施例を示すが概略断面図である。
【図２】本発明の図１の配線基板における電源層とグラウンド層の構造を説明するための概略斜視図である。
【図３】ａ）ｂ）ｃ）はいずれも本発明における高抵抗領域の他の構造を説明するための概略図である。
【図４】ａ）〜ｄ）は本発明の配線基板における内部領域と高抵抗領域との接続部の構造を説明するための概略断面図である。
【図５】ａ）〜ｃ）は本発明の配線基板における電源層またはグラウンド層における他の構造を説明するための概略斜視図である。
【図６】本発明の実施例における評価用配線基板の構造を説明するためのａ）概略斜視図とｂ）概略断面図である。
【符号の説明】
１配線基板
２絶縁基板
３配線回路層
４電子部品（半導体素子）
５電源層
６グラウンド層
５ａ、６ａ、ａ内部領域
５ｂ、６ｂ、ｂ高抵抗領域
７ビア導体
８孔
９溝
１０抵抗体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for suppressing voltage fluctuation and unnecessary radiation noise of a circuit board on which a semiconductor element such as an IC, LSI, or transistor is mounted, and particularly to a wiring board on which a digital circuit is mounted.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a circuit board that constitutes a predetermined electronic circuit by mounting electronic components such as IC, LSI, and transistor, a through current including a high frequency component is generated between the power supply terminal and the ground terminal when the electronic component is operated. This high-frequency current propagates in the electronic circuit, causing malfunction of the circuit itself or causing unnecessary radiation noise.
[0003]
As a countermeasure against these problems, conventionally, a method of mounting a decoupling capacitor in the vicinity of an electronic component that becomes a noise source and confining a high-frequency current is taken. Japanese Patent Laid-Open No. 9-266361 also discloses that a high-frequency current electroplated on the power supply layer and the ground layer of the wiring board is absorbed at the substrate end by arranging capacitors connected to the power supply layer and the ground layer on the entire outer periphery of the substrate. Has been proposed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method using the above decoupling capacitor, a high frequency current can be confined at a specific frequency determined by the capacitance and parasitic inductance of the decoupling capacitor, but a high frequency current is newly generated at other frequencies, There were side effects such as noise. To solve this problem, a method using a plurality of capacitors having different capacities has been proposed, but it has been difficult to improve over a wide frequency range.
[0005]
In addition, the method of disposing the capacitor on the entire periphery of the substrate requires a specially shaped capacitor and a large number of chip capacitors, so that the productivity decreases due to the cost of the capacitor or the time and labor of mounting the capacitor. There was a problem.
[0006]
The main object of the present invention is to solve such problems. That is, power piezoelectricity and unwanted radiation noise generated between the power supply layer and the ground layer are easily suppressed with a simple structure over a wide frequency range. An object of the present invention is to provide a wiring board that can be used.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The wiring board of the present invention is a wiring board having a mounting portion on which an electronic component is mounted on the surface of an insulating substrate, and a power layer and a ground layer formed on the back surface or inside of the insulating substrate, A high resistance region having a sheet resistance higher than that of the internal region at the periphery of at least one of the power supply layer and the ground layer is 0.1 Ω / sq to 1000 Ω / sq electrically with the internal region. together formed by continuously formed so as to connect the inner region is intended to Cu, W, and characterized by being formed by a conductive material mainly composed of at least one of Mo, pre Symbol The high resistance region is formed of a conductive material having a higher resistance than the inner region, or the high resistance region is formed by providing a large number of holes or grooves on the periphery. It is characterized by.
[0008]
[Action]
According to the wiring board of the present invention, by providing a high resistance region at the periphery of the power supply layer and / or the ground layer, it is possible to attenuate and dissipate noise due to the high frequency current generated in the IC or LSI in this high resistance region. Therefore, resonance due to high frequency noise between the power supply layer and the ground layer does not occur, voltage fluctuations in the power supply layer and the ground layer can be suppressed, and radiation noise can be reduced at the same time.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a specific structure of the wiring board of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a wiring board according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view in which only a power supply layer and a ground layer are taken out from the wiring board of FIG.
[0010]
In the wiring board 1 of FIG. 1, a wiring circuit layer 3 for signal transmission is formed on the surface of the insulating substrate 2, and a semiconductor element 4 such as an IC or LSI is mounted on the surface of the wiring board 1 as an electronic component. The wiring circuit layer 3 on the surface is connected.
[0011]
A power source layer 5 and a ground layer 6 are formed inside the insulating substrate 2. The semiconductor element 4 includes a power source terminal 4 a and a ground terminal 4 b that connect the power source layer 5, the ground layer 6, and the insulating substrate 2. They are electrically connected by via conductors 7 formed so as to penetrate therethrough.
[0012]
The power supply layer 5 and the ground layer 6 are mainly formed by the internal region a having a low sheet resistance. However, according to the present invention, the internal regions 5a, 6a (hereinafter simply referred to as the inner regions 5a, 6a) High resistance regions 5b and 6b (hereinafter simply referred to as a high resistance region b) having a sheet resistance higher than that of the inner region a are formed so as to surround the inner region a). The “high sheet resistance” means that the sheet resistance per unit area is relatively higher in the high resistance region b than in the internal region a. In particular, the sheet resistance R ₁ in the internal region a and the sheet resistance R ₂ in the high resistance region b are such that the sheet resistance difference of R ₂ −R ₁ is 0.08Ω / sq or more, particularly 0.48Ω / sq or more. Is desirable.
[0013]
The internal region “a” of the power supply layer 5 and the ground layer 6 is generally formed of a conductor such as Cu, W, Mo or the like conventionally used as a conductor material in a wiring board, and the sheet resistance is preferably as low as possible, and is 0.02Ω / sq. The following is desirable.
[0014]
On the other hand, it is important that the sheet resistance of the high resistance region b is 0.1Ω / sq to 1000Ω / sq, which is larger than the sheet resistance of the internal region a. This is because if the sheet resistance is lower than 0.1 Ω / sq, the noise absorption capability is low, and if it is higher than 1000 Ω / sq, the noise is reflected and cannot be absorbed. This sheet resistance is particularly effective in the range of 0.5Ω / sq to 100Ω / sq.
[0015]
In such a configuration, the high-frequency current generated in the semiconductor element 4 is electroplated from the current terminal 4 a and the ground terminal 4 b to the internal region 5 a of the power supply layer 5 and the internal region 6 a of the ground layer 6. Absorbed in the resistance region b. Therefore, resonance does not occur in the power supply layer 5 and the ground layer 6 and no standing wave is generated, so that the piezoelectric fluctuation can be suppressed to a low level and radiation noise is also reduced.
[0016]
In the present invention, specific methods for forming the high resistance region include the following methods.
First, the high resistance region b is formed of a conductive material having a higher resistance than the internal region a. As the conductor material having high resistance, it is formed of a resistor material mainly composed of at least one of SnO ₂ and LaB ₆ , or at least one kind of conductor selected from Cu, W, and Mo is used as Re The sheet resistance can be increased by forming with Ru or a conductive material containing an insulator.
[0017]
Further, the high resistance region b is formed of the same conductive material as that of the inner region a, and a plurality of holes 8 are formed thereon as shown in FIG. 3a), or a plurality of grooves 9 are formed as shown in FIG. 3b). In addition, as shown in FIG. 3c), the apparent sheet resistance in this region can be increased by interspersing the resistors 10, and the size of the holes 8, grooves 9, and resistors 10 can be increased. The sheet resistance can be adjusted to an arbitrary value by the number of sheaths.
[0018]
The width of the high resistance region b is preferably 0.3 mm or more. This is because if the width of the high-resistance region b is too small, it is difficult to form in manufacturing and at the same time the curing is reduced. The upper limit of the width of the high resistance region b is not particularly defined as long as the area of the internal region can be secured, but the effect is substantially the same even if the width exceeds 30 mm.
[0019]
Further, the internal region a of the power supply layer 5 and the ground layer 6 and the high resistance region b on the periphery thereof are continuously formed so as to be electrically connected.
[0020]
As a structure of the connection portion between the internal region a and the high resistance region b of the power supply layer 5 and the ground layer 6, when they are made of completely different conductive materials, as shown in FIG. 4 a), the internal region a and the high resistance region It is a structure in which the conductor material a ₁ constituting the internal region a and the conductor material b ₁ constituting the high resistance region b overlap each other as shown in b) c), rather than a structure in which b does not overlap at all. desirable. Further, when the power supply layer 5 and the ground layer 6 are formed on the surface layer of the wiring substrate, the entire internal region a is covered with the conductive material b ₁ that forms the internal region a and the high resistance region b as in d). Even if it is formed, there is no problem because the current flows on the side in contact with the insulating substrate 2 in the inner region a.
[0021]
Further, when the power supply layer 5 and the ground layer 6 are formed inside the substrate, as shown in e), an internal region a is formed on the opposite surface side of the power supply layer 5 and the ground layer 6 and covers the entire region a. Thus, the high resistance region b may be formed. In that case, the via conductor 7 needs to be connected to the internal region a.
[0022]
FIG. 5 is a diagram showing another specific embodiment of the power supply layer or the ground layer in the wiring board of the present invention. As shown in FIG. 5, the power supply layer 5 and the ground layer 6 are separated into a plurality of layers as shown in FIG. 5a), and the high resistance region b is formed at the periphery of each internal region a. Often, as shown in b), the high resistance region b can be formed at a certain interval x at the periphery of the inner region a. In that case, if the ratio of the interval x to the peripheral length increases, the amount of noise absorption decreases, so the sum of the intervals x needs to be 1/3 or less of the total peripheral length.
[0023]
Further, as shown in FIG. 5c), the high resistance region b may be constituted by regions b _{1 to} b _{3 having} different sheet resistances. In this case, it is desirable that the sheet resistance be a <b ₁ <b ₂ <b ₃ from the inner side to the outer side. Also, the sheet resistance can be changed continuously from the inside to the outside in each of the areas b _{1 to} b ₃ .
[0024]
The material constituting the insulating layer 4 is not only an insulating substrate mainly composed of alumina (Al ₂ O ₃ ), but also aluminum nitride (AlN), silicon nitride (Si ₃ N ₄ ), silicon carbide (SiC). ), Mullite (3Al ₂ O ₃ .2SiO ₂ ), ceramics mainly composed of glass ceramics, and the like, and an insulating material containing an organic resin such as epoxy resin and glass-epoxy composite material.
[0025]
Further, as a material constituting the wiring circuit layer 3 and the via conductor 7 for transmitting the signal, Cu, W, Mo and the like and alloys containing them can be used.
[0026]
The wiring board of the present invention has a semiconductor element mounted on the surface of the wiring board and hermetically sealing the package, and a hybrid in which various electronic components such as capacitors and resistors are mounted in addition to the semiconductor element. It is applied to integrated wiring boards.
[0027]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the wiring board of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In the wiring board of this example, an alumina sintered body was used as the insulating substrate 11. First, a slurry is prepared by adding an organic binder, a plasticizer and a solvent to a mixed powder obtained by adding 7% by weight of a sintering aid of SiO ₂ , MgO and CaO to an Al ₂ O ₃ powder. A ceramic green sheet having a thickness of about 300 μm was formed by a known doctor blade method. Next, in order to form the via 13 at a position to be an excitation point, a through hole was formed in the ceramic green sheet by a micro drill.
[0028]
Then, an appropriate organic binder, a plasticizer, a solvent, etc. are added to the powder raw material containing tungsten (W) as a main component, and the metal paste obtained by mixing is filled into the through hole of the ceramic green sheet by printing. The metal paste was printed and applied on the surface of the through hole forming portion so as to be the power terminal 14.
[0029]
Next, this green sheet is fired at a temperature of about 1600 ° C. in a reducing atmosphere composed of a mixed gas of hydrogen (H ₂ ) / nitrogen (N ₂ ), so that the length is 56 mm × 80 mm × thickness is about 250 μm. An alumina substrate was obtained.
[0030]
Next, the ground layer 15 was formed on the surface side of the alumina substrate, and the power supply layer 12 was formed on the back side by the following method. In addition, when forming a high resistance area | region, all the widths were 4 mm.
[0031]
Sample No. For No. 1, the Cu layer was used to print and apply the ground layer 15 and the power supply layer 12 without forming a high-resistance region, and baked at 900 ° C.
[0032]
Sample No. As for 2 to 11, the internal region 15a in the ground layer 15 and the internal region 12a of the power supply layer 12 were printed and applied using Cu paste and baked at 900 ° C. However, the inner region 15a of the ground layer 15 was printed and applied around the power supply terminal 14 as shown in FIG. Then, a metal paste containing Cu—Ni, LaB ₆ or SnO ₂ is formed on the periphery of each of the internal regions 15a and 12a of the ground layer 15 and the power supply layer 12 as shown in FIG. The high resistance regions 15b and 12b were formed by printing at 900 ° C. so as to overlap with each other. For 3 and 4, holes with a diameter of 500 μm were formed at a predetermined density in the high resistance region.
[0033]
Sample No. No. 10 is formed only on the power supply layer (D), and the ground layer is formed of Cu on both the inside and the periphery. For No. 11, the high resistance region was formed only in the ground layer (G), and the power source layer was formed of Cu both inside and around the periphery.
[0034]
The central axis 17a of the coaxial cable 17 is connected to the power supply terminal 14 and the ground pipe 17b of the coaxial cable is connected to the ground layer 15 at the power supply terminal 14 and the ground terminal 18 provided at the excitation point of the wiring board for evaluation thus obtained. Each of the ground terminals 18 provided was connected and fixed by solder 19 to produce an evaluation wiring board as shown in FIG.
[0035]
For the evaluation wiring board produced as described above, a 30 MHz to 1000 MHz sine wave is input from the coaxial cable, and a high impedance measurement is performed at a position where the voltage fluctuation is maximum in the internal region 12 a of the power supply layer 12. The probe was brought into contact, and the maximum potential difference in the range of 30 MHz to 1000 MHz was measured. Table 1 shows the ratio of the maximum potential difference of each evaluation substrate when the maximum potential difference when the high resistance region is not present is 1.
[0036]
[Table 1]

[0037]
In accordance with the present invention, the sample No. In the wiring boards of 3 to 7, 10, and 11, the ratio of the maximum potential difference is suppressed to a low value of 0.5 or less, whereas the sheet resistance value is outside the range of the present invention. It can be seen that large voltage fluctuations occur at 1, 2, 8, and 9.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the wiring board of the present invention, a high resistance region having a sheet resistance higher than the inner region is provided at the periphery of at least one layer of the power supply layer and the ground layer, thereby generating in an IC or LSI. The high-frequency current can be attenuated and dissipated in the high resistance region provided at the periphery of the power supply layer and the ground layer, so that resonance due to high-frequency noise in the power supply layer and the ground layer does not occur, and Voltage fluctuation can be suppressed and radiation noise can be reduced at the same time, and the reliability of the circuit can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a wiring board according to the present invention.
2 is a schematic perspective view for explaining a structure of a power supply layer and a ground layer in the wiring board of FIG. 1 of the present invention. FIG.
FIGS. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) are schematic views for explaining another structure of the high resistance region in the present invention.
FIGS. 4A to 4D are schematic cross-sectional views for explaining the structure of a connection portion between an internal region and a high-resistance region in a wiring board according to the present invention.
FIGS. 5a to 5c are schematic perspective views for explaining another structure of the power supply layer or the ground layer in the wiring board of the present invention. FIGS.
6A is a schematic perspective view and FIG. 6B is a schematic cross-sectional view for explaining the structure of an evaluation wiring board in an example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Wiring board 2 Insulating board 3 Wiring circuit layer 4 Electronic component (semiconductor element)
5 Power supply layer 6 Ground layers 5a, 6a, a Internal regions 5b, 6b, b High resistance region 7 Via conductor 8 Hole 9 Groove 10 Resistor

Claims

A wiring board having a mounting portion on which an electronic component is mounted on the surface of an insulating substrate, and a power supply layer and a ground layer formed on the back surface or inside of the insulating substrate, wherein the power supply layer and the ground layer A sheet resistance having a sheet resistance higher than that of the internal region is continuously formed at the periphery of at least one of the layers so as to electrically connect the high resistance region of 0.1Ω / sq to 1000Ω / sq to the internal region. In addition, the wiring board is characterized in that the inner region is formed of a conductor material containing at least one of Cu, W, and Mo as a main component .

The high resistance region, a wiring board according to claim 1, wherein than the interior region formed by formed by a high-resistance conductor material.

Wherein by providing a number of holes or grooves in the periphery, the wiring board according to claim 1, wherein the high resistance region is formed.