JP7621099B2 - Printed Wiring Boards - Google Patents
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Description
本開示は、絶縁層と導体層とが交互に複数積層されるプリント配線板に関する。 This disclosure relates to a printed wiring board in which insulating layers and conductor layers are laminated alternately.
スマートフォンや携帯電話など携帯通信装置等の小型電子機器では、多数の電子部品がプリント配線板に取り付けられる。このため、プリント配線板の限られたスペースに高密度に電子部品を配置可能にするため、プリント配線板に実装される半導体集積回路(IC)として、BGA(Ball Grid Array)に代表されるアレイ端子構造のICが増加している。 In small electronic devices such as smartphones, mobile phones, and other portable communication devices, many electronic components are attached to printed wiring boards. For this reason, in order to enable high-density arrangement of electronic components in the limited space of a printed wiring board, the number of semiconductor integrated circuits (ICs) mounted on printed wiring boards that have an array terminal structure, such as BGA (Ball Grid Array), is increasing.
このような小型電子機器に使用されるプリント配線板が特許文献1に示されている。
特許文献1に示されたプリント配線板は、複数の層から構成され、表面から順に、L1層に伝送線路や信号層が、L2層にグラウンドパターンが、L3層にグラウンドパターンおよび伝送線路が、L4層に電源パターンが、L5層にグラウンドパターンが、L6層に伝送線路や信号層がそれぞれ設けられ、L1層とL4層とL6層とを電気的に接続する電源接続用のビアが、L1層とL2層とL3層とL5層とL6層とを電気的に接続するグラウンド接続用のビアが設けられ、L6層にバイパスコンデンサが配置されている。
A printed wiring board used in such small electronic devices is shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-233696.
The printed wiring board shown in
近年、上記した小型電子機器に用いられる半導体集積回路装置は、データの読み書きが高速化する一方で、低消費電力化の要求から動作電圧が低下している。
データの読み書きの高速化及び動作電圧の低下に伴い、スイッチングノイズ等による悪影響で電源電圧が変動し、誤動作が生じるのを防止するため、より一層、高周波の領域まで半導体集積回路装置に対する電源端子とグラウンド端子間のインピーダンスを低く保つプリント配線板が望まれている。
In recent years, the semiconductor integrated circuit devices used in the above-mentioned small electronic devices have become faster in reading and writing data, while the operating voltage is decreasing due to the demand for lower power consumption.
As data reading and writing speeds increase and operating voltages drop, there is a demand for printed wiring boards that maintain low impedance between the power supply terminals and ground terminals of semiconductor integrated circuit devices, even at higher frequencies, in order to prevent malfunctions caused by fluctuations in power supply voltage due to the adverse effects of switching noise and the like.
本開示は、上記した点に鑑みてなされたものであり、半導体集積回路装置に対する電源端子とグラウンド端子間のインピーダンスを高周波の領域まで低く保つことができるプリント配線板を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in consideration of the above points, and aims to obtain a printed wiring board that can keep the impedance between the power supply terminal and the ground terminal of a semiconductor integrated circuit device low up to the high frequency range.
本開示に係るプリント配線板は、絶縁層と導体層が交互に複数積層され、表面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドを有し、裏面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子とグラウンド端子との間に電気的に接続されるバイパスコンデンサの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを有し、表面から2番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、グラウンドパターンを有する導体層より裏面側であり、かつ、表面の導体層から裏面の導体層までの厚さの中心より表面側に位置する導体層に電源パターンを有し、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、電源パターンと、バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを有し、半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、グラウンドパターンと、バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを有し、表面の導体層において、電源用スルーホールとグラウンド用スルーホールが隣接して配置された。 The printed wiring board according to the present disclosure has a plurality of insulating layers and conductor layers laminated alternately, the conductor layer on the front side has a power supply pad to which a power supply terminal of a semiconductor integrated circuit device is connected and a ground pad to which a ground terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, the conductor layer on the back side has a power supply side pad and a ground side pad to which a terminal of a bypass capacitor electrically connected between the power supply terminal and the ground terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, the conductor layer on the back side has a ground pattern on the second or subsequent conductor layer from the front side, the power supply pattern is on the back side of the conductor layer having the ground pattern and is located on the front side of the conductor layer on the center of the thickness from the conductor layer on the front side to the conductor layer on the back side , the power supply pad to which the power supply terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, the power supply pattern, and a power through hole electrically connected to the power supply side pad to which one terminal of the bypass capacitor is connected, the ground pad to which the ground terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, the ground pattern, and the ground through hole electrically connected to the ground side pad to which the other end of the bypass capacitor is connected, and the power supply through hole and the ground through hole are arranged adjacent to each other in the conductor layer on the front side .
本開示によれば、絶縁層と導体層とが交互に複数積層されるプリント配線板において、半導体集積回路装置に対するプリント配線板における電源端子とグラウンド端子間のインピーダンスを高周波の領域まで低く保つことができる。 According to the present disclosure, in a printed wiring board in which insulating layers and conductor layers are alternately laminated, the impedance between the power supply terminal and the ground terminal of the printed wiring board for a semiconductor integrated circuit device can be kept low up to the high frequency range.
実施の形態1.
実施の形態1に係るプリント配線板を図1から図3に基づいて説明する。
実施の形態1に係るプリント配線板は、絶縁層と導体層とが交互に複数積層されるプリント配線板を対象とし、表面にBGA(Ball Grid Array)に代表されるアレイ端子構造の半導体集積回路装置(IC)が実装されるプリント配線板を対象としている。
A printed wiring board according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.
The printed wiring board according to the first embodiment is intended for a printed wiring board in which insulating layers and conductor layers are alternately laminated, and for a printed wiring board on which a semiconductor integrated circuit device (IC) having an array terminal structure, such as a BGA (Ball Grid Array), is mounted on the surface.
半導体集積回路装置40は、底面に外部端子としてのはんだボールを複数有し、複数のはんだボールは縦横0.65mmピッチで格子状に配置される。複数のはんだボールの内一部の複数のはんだボールは、複数の電源端子40aと複数のグラウンド端子40bと複数の信号端子40cを構成する。複数の電源端子40aと複数のグラウンド端子40bは固まって格子状に配置されている。
The semiconductor integrated
図1から図3は、実施の形態1に係るプリント配線板の特徴部分である、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bが固まって配置された部分、並びに電源パターンを有する導体層とグラウンドパターンを有する導体層を主として説明するための要部を示す図である。
なお、説明を簡略化するため、半導体集積回路装置40については、1つの電源端子40aと1つのグラウンド端子40bと2つの信号端子40cを示している。
プリント配線板の他の部分における関係については、一般に知られている多層構造のプリント配線板と同様であるので、説明を省略する。
1 to 3 are diagrams showing the main parts for mainly explaining the characteristic parts of the printed wiring board of
For the sake of simplicity, the semiconductor integrated
The relationships in other parts of the printed wiring board are similar to those in commonly known multi-layer printed wiring boards, and therefore a description thereof will be omitted.
実施の形態1に係るプリント配線板は、導体層が8層である場合を示している。なお、導体層が8層である場合に限られるものではなく、少なくとも導体層が6層以上あればよい。
図1に示すように、複数の導体層は、表面から順に、表面の導体層11、2番目の導体層12、3番目の導体層13、4番目の導体層14、5番目の導体層15、6番目の導体層16、7番目の導体層17、裏面の導体層18が積層される。
The printed wiring board according to the first embodiment has eight conductor layers. However, the number of conductor layers is not limited to eight, and it is sufficient that the number of conductor layers is at least six or more.
As shown in FIG. 1, the multiple conductor layers are stacked in the following order from the front surface: front
複数の絶縁層はそれぞれ導体層間に介在される。
すなわち、裏面の絶縁層27は、裏面に、裏面の導体層18が銅メッキあるいは蒸着により形成され、表面に7番目の導体層17が銅メッキあるいは蒸着により形成される。
6番目の絶縁層26は、裏面の絶縁層27の表面に7番目の導体層17の表面を覆うようにエポキシ樹脂又はポリイミドなどの樹脂を被覆し固化させて形成し、表面に6番目の導体層16が銅メッキあるいは蒸着により形成される。
The insulating layers are interposed between the conductor layers.
That is,
The sixth insulating
5番目から2番目の絶縁層25~22は、順次同様に、すぐ下の層の絶縁層26~23の表面に各層に形成された導体層16~13の表面を覆うようにエポキシ樹脂又はポリイミドなどの樹脂を被覆し固化させて形成し、表面に導体層15~12が銅メッキあるいは蒸着により形成される。
表面の絶縁層21は、2番目の絶縁層22の表面に2番目の導体層12を覆うようにエポキシ樹脂又はポリイミドなどの樹脂を被覆し固化させて形成し、表面に、表面の導体層11が銅メッキ、あるいは蒸着により形成される。
The fifth to second insulating layers 25-22 are formed in the same manner, by coating and solidifying a resin such as epoxy resin or polyimide so as to cover the surfaces of the conductor layers 16-13 formed in each layer on the surface of the insulating layers 26-23 immediately below, and the conductor layers 15-12 are formed on the surfaces by copper plating or vapor deposition.
The
なお、表面の導体層11と表面の絶縁層21、2番目の導体層12と2番目の絶縁層22、3番目の導体層13と3番目の絶縁層23、4番目の導体層14と4番目の絶縁層24、5番目の導体層15と5番目の絶縁層25、6番目の導体層16と6番目の絶縁層26と、7番目の導体層17と裏面の絶縁層27と裏面の導体層18は、それぞれ銅箔付き絶縁体シートとし、銅箔付き絶縁体シートを重ね合わせたもの、つまり、積層したものでもよい。
The
表面の導体層11は、電源配線用パターン11A及びグラウンド配線用パターン11Bと信号配線パターン11Cを有し、かつ、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bと複数の信号用パッド11cを有する。複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド1bはそれぞれ、半導体集積回路装置40における複数の電源端子40aと複数のグラウンド端子40bそれぞれに対応して配置される。
The
半導体集積回路装置40における複数の電源端子40aと複数のグラウンド端子40bはそれぞれ、プリント配線板に実装時、複数の電源用パッド11aと複数のグラウンド用パッド1bそれぞれとはんだ付けによって電気的及び機械的に接続される。
図2は、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bが集中的に配置された図を示す。
When mounted on a printed wiring board, the multiple
FIG. 2 shows a diagram in which a plurality of
図2に示すように、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bは、複数行及び複数列に格子状に配置されたパッドにより構成され、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bは列単位で配置され、第1列、第4列、第5列に電源用パッド11aが配列され、第2列、第3列、第6列にグラウンド用パッド11bが配列される。
すなわち、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bは、2列毎に交互に配列される。
As shown in FIG. 2, the multiple
That is, the
複数行及び複数列の格子状に配列されたパッドの行方向及び列方向のピッチ(円の中心間距離)は共に0.65mmである。
複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bそれぞれは、平面が直径0.30mmの略円形である。
The pads are arranged in a grid pattern of multiple rows and columns, with the pitch (the distance between the centers of the circles) in both the row and column directions being 0.65 mm.
Each of the plurality of
2番目の導体層12はグラウンドパターンを有する。グラウンドパターンは、後述する電源用スルーホール31との間にクリアランス41を、信号配線用スルーホール(図示せず)との間にクリアランス(図示せず)を介して2番目の絶縁層22の表面の全面に施され、グラウンド用スルーホール32の側壁と電気的に接続された導体層パターンである。
The
3番目の導体層13は電源パターンを有する。電源パターンは、グラウンド用スルーホール32との間にクリアランス42を、信号配線用スルーホールとの間にクリアランス(図示せず)を介して3番目の絶縁層23の表面に施され、電源用スルーホール31の側壁と電気的に接続された導体層パターンである。
3番目の導体層13と2番目の導体層12との間は厚さが薄い2番目の絶縁層22が介在するだけであるので、2番目の導体層12におけるグラウンドパターンと3番目の導体層13における電源パターンとの間に高周波に対する寄生容量が存在する。
The
Since only the thin second
4番目の導体層14はグラウンドパターンを有する。グラウンドパターンは、電源用スルーホール31との間にクリアランス41を、信号配線用スルーホールとの間にクリアランス(図示せず)を介して4番目の絶縁層24の表面の全面に施され、グラウンド用スルーホール32の側壁と電気的に接続された導体層パターンである。
The
5番目の導体層15及び6番目の導体層16はそれぞれ、複数の配線が形成された信号配線パターンを有する。信号配線パターンにおける複数の配線それぞれは、対応する信号配線用スルーホールの側壁と電気的に接続され、対応する信号配線用スルーホール以外の信号配線用スルーホールと電源用スルーホール31及びグラウンド用スルーホール32とは離隔して形成される。
The
7番目の導体層17はグラウンドパターンを有する。グラウンドパターンは、電源用スルーホール31との間にクリアランス41を、信号配線用スルーホールとの間にクリアランス(図示せず)を介して裏面の絶縁層27の表面の全面に施され、グラウンド用スルーホール32の側壁と電気的に接続された導体層パターンである。
The
裏面の導体層18は、電源配線側パターン18A及びグラウンド配線側パターン18Bと信号配線パターン18Cを有し、かつ、複数の電源側パッド18a及び複数のグラウンド側パッド18bと複数の信号用パッド(図示せず)を有する。
図3は表面からの透視図であり、重なり部分についても全て実線にて示している。
The
FIG. 3 is a perspective view from the front side, and all overlapping portions are shown by solid lines.
複数の電源側パッド18a及び複数のグラウンド側パッド18bは、図3に示すように複数行及び複数列に格子状に配置され、列においては、電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bが交互に配置され、行においては、第1列、第4列、第5列にグラウンド側パッド18bが配置され、第2列、第3列、第6列に電源側パッド18aが配置される。
The multiple power
すなわち、複数の電源側パッド18a及び複数のグラウンド側パッド18bは、列においては交互に、行においては2列毎に交互に配列される。
また、各行において、隣接する電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bは、電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bを結ぶ線分が行に対して30度傾斜し、当該線分の中点が隣接する電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bを結ぶ線上に位置して配置される。
隣接する列の隣接する行の電源側パッド18a間は電源配線側パターン18Aにおける電源配線により接続され、隣接する列の隣接する行のグラウンド側パッド18b間はグラウンド配線側パターン18Bにおけるグラウンド配線により接続される。
That is, the
In addition, in each row, adjacent power
The power
複数行及び複数列の格子状に配列された複数の電源側パッド18a及びグラウンド側パッド18bにおける行方向及び列方向のピッチ(円の中心間距離)は共に0.65mmである。
複数の電源側パッド18a及びグラウンド側パッド18bそれぞれは、平面が直径0.30mmの略円形である。
The
Each of the plurality of power
各行において、隣接する電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bとの間にバイパスコンデンサ50が接続される。
バイパスコンデンサ50は表面実装型の0603型角チップ構造の積層セラミックコンデンサであり、寸法は、縦0.3mm、横0.3mm、長さ0.6mmの略直方体であり、両端にそれぞれ端子50a、50bを有する。
In each row, a
The
バイパスコンデンサ50の一方の端子50aと他方の端子50bはそれぞれ、プリント配線板に実装時、複数の電源側パッド18aと複数のグラウンド側パッド18bそれぞれとはんだ付けによって電気的及び機械的に接続される。
バイパスコンデンサ50は、長さ方向の中点が隣接する電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bを結ぶ線上に位置し、行に対して30度傾斜してプリント配線板の裏面に実装される。
When mounted on a printed wiring board, one
The
このように構成された導体層が8層のプリント配線板の板厚tは1.0mm~1.6mmである。この時の板厚は、図1に示すように、表面の導体層11の表面から裏面の導体層18の裏面までの厚さである。
The thickness t of the printed wiring board having eight conductor layers configured in this way is 1.0 mm to 1.6 mm. The thickness is measured from the front surface of the
次に、電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32について説明する。
実施の形態1に係るプリント配線板において、スルーホールは、表面に位置する絶縁層の表面に形成される表面ランドと、裏面に位置する絶縁層の裏面に形成される裏面ランドと、表面に導体層が形成された内層の絶縁層の表面に形成され、内層の導体層に接続される中間層ランドと、表面に位置する絶縁層から裏面に位置する絶縁層までに達する貫通穴の内壁に施され、表面ランドと裏面ランドと中間層ランドを電気的に接続する貫通導体層(ビア)を有するものである。
貫通導体層は、ドリル加工によって表面に位置する絶縁層の表面から裏面に位置する絶縁層の裏面まで貫通して形成された貫通穴の内壁に沿って、表面に位置する導体層の表面から、裏面に位置する導体層の裏面まで、導体めっきによって形成される。
Next, the power supply through
In the printed wiring board according to the first embodiment, the through hole has a front land formed on the front surface of the insulating layer located on the front surface, a back land formed on the back surface of the insulating layer located on the back surface, an intermediate layer land formed on the front surface of the insulating layer of an inner layer having a conductor layer formed on its front surface and connected to the conductor layer of the inner layer, and a penetrating conductor layer (via) provided on the inner wall of the through hole reaching from the insulating layer located on the front surface to the insulating layer located on the back surface and electrically connecting the front surface land, the back surface land, and the intermediate layer land.
The through conductor layer is formed by conductor plating from the surface of the conductor layer located on the front surface to the back surface of the conductor layer located on the back surface along the inner wall of a through hole formed by drilling from the surface of the insulating layer located on the front surface to the back surface of the insulating layer located on the back surface.
複数の電源用スルーホール31それぞれは、図1に示すように、表面の絶縁層21の表面に形成され、表面の絶縁層21の表面に形成された電源用パッド11aに電源配線用パターン11Aにおける電源配線層を介して接続される表面ランド31aと、裏面の絶縁層21の裏面に形成され、裏面の絶縁層27の裏面に形成された電源側パッド18aに電源配線側パターン18Aにおける電源側配線層を介して接続される裏面ランド31bと、表面の絶縁層21の表面から裏面の絶縁層27の裏面までに達する貫通穴の内壁に施され、表面ランド31aと裏面ランド31bとを電気的に接続する貫通導体層(ビア)31cを有する。
As shown in FIG. 1, each of the power supply through
複数のグラウンド用スルーホール32それぞれは、図1に示すように、表面の絶縁層21の表面に形成され、表面の絶縁層21の表面に形成されたグラウンド用パッド11bにグラウンド配線用パターン11Bにおけるグラウンド配線層を介して接続される表面ランド32aと、裏面の絶縁層27の裏面に形成され、裏面の絶縁層27の裏面に形成されたグラウンド側パッド18bにグラウンド配線側パターン18Bにおけるグラウンド側配線層を介して接続される裏面ランド32bと、表面の絶縁層21の表面から裏面の絶縁層27の裏面までに達する貫通穴の内壁に施され、表面ランド32aと裏面ランド32bとを電気的に接続する貫通導体層(ビア)32cを有する。
As shown in FIG. 1, each of the multiple ground through
複数の電源用スルーホール31と複数のグラウンド用スルーホール32は、図2に示すように、格子状に配置された電源用パッド11a及びグラウンド用パッド11bに対して行数が1行少なく、列に対しては奇数列ごとに配置されている。
すなわち、電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32は、列方向に配列された複数の電源用パッド11aと隣接する列方向に配列された複数のグラウンド用パッド11bとの間に列方向に交互に配置されている。
As shown in FIG. 2, the multiple power supply through
That is, the power supply through
列方向に交互に配置された電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32はそれぞれ、隣接する行の間、言い換えれば、列方向に隣接して配列された電源用パッド11aの間であり、列方向に隣接して配列されたグラウンド用パッド11bの間に位置する。
つまり、隣接する2つの電源用パッド11aと隣接する2つのグラウンド用パッド11bにより構成される正方形の中心に電源用スルーホール31又はグラウンド用スルーホール32が配置される。
The power supply through
That is, the power supply through
複数の電源用スルーホール31と複数のグラウンド用スルーホール32は、列方向に0.65mmピッチ(円の中心間距離)で交互に配置され、行方向に列方向のピッチの2倍である1.30mmピッチ(円の中心間距離)で交互に配置される。
複数の電源用スルーホール31と複数のグラウンド用スルーホール32それぞれは、貫通導体層31c、貫通導体層32cそれぞれが形成される貫通穴の直径が0.20mmである。
The multiple power supply through
Each of the plurality of power supply through
電源用スルーホール31はそれぞれ、表面ランド31aが、図2に示すように、隣接する列の隣接する2つの行に位置する電源用パッド11aに電源配線用パターン11Aにおける電源配線層を介して接続され、裏面ランド31bが、図3に示すように、隣接する列の隣接する行に位置する電源側パッド18aに電源配線側パターン18Aにおける電源側配線層を介して接続される。
つまり、電源用スルーホール31はそれぞれ、表面ランド31aが最も近い位置にある2つの電源用パッド11aに電気的に接続され、裏面ランド31bが最も近い位置にある2つの電源側パッド18aに電気的に接続される。
In each of the power supply through
In other words, the front surface lands 31a of each power supply through
グラウンド用スルーホール32はそれぞれ、表面ランド32aが、図2に示すように、隣接する列の隣接する2つの行に位置するグラウンド用パッド11bにグラウンド配線用パターン11Bにおけるグラウンド配線層を介して接続され、裏面ランド32bが、図3に示すように、隣接する列の隣接する行に位置するグラウンド側パッド18bにグラウンド配線側パターン18Bにおけるグラウンド側配線層を介して接続される。
つまり、グラウンド用スルーホール32はそれぞれ、表面ランド32aが最も近い位置にあるグラウンド用パッド11bに電気的に接続され、裏面ランド32bが最も近い位置にあるグラウンド側パッド18bに電気的に接続される。
As shown in FIG. 2, the
That is, in each of the ground through
このように構成されることにより、電源用パッド11aは隣接する列の隣接する行に配置された電源用スルーホール31に電源配線用パターン11Aにおける電源配線を介して接続され、電源配線側パターン18Aにおける電源配線を介して隣接する列の隣接する行に配置された電源側パッド18aに接続される。
また、グラウンド用パッド11bは隣接する列の隣接する行に配置されたグラウンド用スルーホール32にグラウンド配線用パターン11Bにおけるグラウンド配線を介して接続され、グラウンド配線側パターン18Bにおけるグラウンド配線を介して隣接する列の隣接する行に配置されたグラウンド側パッド18bに接続される。
By configuring in this manner, the
In addition, the
半導体集積回路装置40及びバイパスコンデンサ50がプリント配線板に実装されると、半導体集積回路装置40の電源端子40aそれぞれから、対応する電源用パッド11a-電源配線用パターン11Aにおける電源配線-隣接する列の隣接する行に配置された電源用スルーホール31-電源配線側パターン18Aにおける電源配線-隣接する列の隣接する行に配置された電源側パッド18a-バイパスコンデンサ50-隣接する列の隣接する行に配置されたグラウンド側パッド18b-グラウンド配線側パターン18Bにおけるグラウンド配線-グラウンド用スルーホール32-グラウンド配線用パターン11Bにおけるグラウンド配線-グラウンド用パッド11bを介して半導体集積回路装置40のグラウンド端子40bそれぞれに至る高周波に対する電流経路が形成される。
When the semiconductor integrated
次に、半導体集積回路装置40及びバイパスコンデンサ50がプリント配線板に実装され、半導体集積回路装置40が動作した際、実施の形態1に係るプリント配線板が、電源用パッド11aとグラウンド用パッド11bとの間のインピーダンスを高周波の領域まで低く保つことができる点について説明する。
Next, we will explain how the printed wiring board according to
半導体集積回路装置40の電源端子40aとグラウンド端子40bとの間に、スイッチングノイズ等の高周波による電源電圧変動を抑制するために、バイパスコンデンサ50を接続した場合、電源端子40aが接続される電源用パッド11aとグラウンド端子40bが接続されるグラウンド用パッド11bとの間の系全体のインピーダンスを低くする必要がある。インピーダンスを低くするには、キャパシタンスを大きくし、インダクタンスを小さくする必要がある。
When a
まず、インピーダンスを高周波の領域まで低く保つことができる点について、コンデンサの周波数特性を示す図4を用いて説明する。図4において、横軸が周波数の対数、縦軸がインピーダンスの対数である。
コンデンサは、自己共振周波数以下の周波数に対しては理想的なキャパシタンスCに近い特性を示し、インピーダンスZは下式(1)で表せ、周波数(ω)に反比例する。
Z=1/jωC (1)
図4において、直線C1はキャパシタンスCが大きい場合の式(1)に基づいた特性直線を、直線C2はキャパシタンスCが小さい場合の式(1)に基づいた特性直線を示す。
この直線C1及び直線C2により、キャパシタンスCが大きい方がインピーダンスZは低くなることが分かる。
First, the ability to maintain low impedance up to high frequency ranges will be explained with reference to Fig. 4, which shows the frequency characteristics of a capacitor. In Fig. 4, the horizontal axis represents the logarithm of frequency, and the vertical axis represents the logarithm of impedance.
A capacitor exhibits characteristics close to ideal capacitance C for frequencies below its self-resonant frequency, and impedance Z can be expressed by the following equation (1) and is inversely proportional to frequency (ω).
Z=1/jωC (1)
In FIG. 4, line C1 indicates the characteristic line based on equation (1) when capacitance C is large, and line C2 indicates the characteristic line based on equation (1) when capacitance C is small.
From the lines C1 and C2, it can be seen that the impedance Z is lower as the capacitance C is larger.
一方、自己共振周波数以上の周波数に対しては、コンデンサが接続された系におけるインダクタンスLが支配的となり、インピーダンスZは下式(2)で表せ、周波数(ω)に比例する。
Z=jωL (2)
図4において、直線L1はインダクタンスLが小さい場合の式(2)に基づいた特性直線を、直線L2はインダクタンスLが大きい場合の式(2)に基づいた特性直線を示す。
この直線L1及び直線L2より、インダクタンスLが小さい方がインピーダンスZは低くなることが分かる。
On the other hand, for frequencies equal to or higher than the self-resonant frequency, the inductance L in the system to which the capacitor is connected becomes dominant, and the impedance Z can be expressed by the following equation (2) and is proportional to the frequency (ω).
Z = jωL (2)
In FIG. 4, line L1 indicates the characteristic line based on equation (2) when the inductance L is small, and line L2 indicates the characteristic line based on equation (2) when the inductance L is large.
It can be seen from the straight lines L1 and L2 that the impedance Z is lower when the inductance L is smaller.
近年の半導体集積回路装置40は、データの読み書き速度が高速化しており、半導体集積回路装置40における高速なデータの読み書きなどによって生ずるスイッチングノイズ等による高周波がバイパスコンデンサ50の自己共振周波数以上であり、インダクタンスLの支配的な領域で使用している場合が多い。
従って、実施の形態1に係るプリント配線板は、バイパスコンデンサによる特性がバイパスコンデンサの自己共振周波数以下のキャパシタンス特性と、自己共振周波数以上のインダクタンス特性を合成した特性を示し、図4に太線Rで示すように、キャパシタンスCが大きい値C1を、インダクタンスLが小さい値L1をとる構成にしている。
In recent years, the data read/write speed of semiconductor integrated
Therefore, the printed wiring board according to the first embodiment exhibits a characteristic due to the bypass capacitor that is a combination of the capacitance characteristic below the self-resonant frequency of the bypass capacitor and the inductance characteristic above the self-resonant frequency, and is configured such that the capacitance C has a large value C1 and the inductance L has a small value L1, as shown by the thick line R in FIG. 4 .
上記した点を踏まえ、実施の形態1に係るプリント配線板において、半導体集積回路装置40の電源端子40aとグラウンド端子40bとの間に流れる電流経路について説明する。
すなわち、半導体集積回路装置40への電源供給源からの電流経路と、半導体集積回路装置40における高速なデータの読み書きなどによって生ずるスイッチングノイズ等による高周波に対する電流経路とを、図5及び図6を用いて説明する。
In light of the above, a current path that flows between the
That is, the current path from the power supply source to the semiconductor integrated
半導体集積回路装置40への電源供給源からの電流経路は、図5に矢印i1として示すように、電源供給源(図示せず)から3番目の導体層13における電源パターン-複数の電源用スルーホール31-電源配線用パターン11Aにおける複数の電源配線-複数の電源用パッド11aを介して半導体集積回路装置40の複数の電源端子40aに至る経路である。
電流経路i1は、半導体集積回路装置40へ直流電力を供給するための直流的な電流の最も主要な経路である。
The current path from the power supply source to the semiconductor integrated
The current path i 1 is the most important path for a DC-like current for supplying DC power to the semiconductor integrated
高周波に対する電流経路は、図5に矢印i2及び矢印i3として示すように2つの電流経路がある。
電流経路i2は、半導体集積回路装置40のグラウンド端子40bから、グラウンド端子40bが対応するグラウンド用パッド11b-グラウンド配線用パターン11Bにおけるグラウンド配線-グラウンド用スルーホール32-グラウンド配線側パターン18Bにおけるグラウンド配線-グラウンド側パッド18b-バイパスコンデンサ50-電源側パッド18a-電源配線側パターン18Aにおける電源配線-電源用スルーホール31-電源配線用パターン11Aにおける電源配線-電源用パッド11aを介して半導体集積回路装置40の電源端子40aに至る経路である。
There are two current paths for high frequency, as shown by arrows i2 and i3 in FIG.
Current path i2 is a path from the
半導体集積回路装置40の複数のグラウンド端子40bと複数の電源端子40aとの間にはそれぞれ同様の電流経路i2が形成される。
バイパスコンデンサ50が半導体集積回路装置40の電源端子40aとグラウンド端子40bとの間に接続されるため、半導体集積回路装置40における高速なデータの読み書きなどによって生ずるスイッチングノイズ等による高周波による電源電圧変動に対する応答が速い。
Similar current paths i2 are formed between the plurality of
Since the
電流経路i2は、等価回路で言えば、図6に示すように、半導体集積回路装置40のグラウンド端子40bから、グラウンド用スルーホール32における表面ランド32aからグラウンド用スルーホール32における2番目の導体層12におけるグラウンドパターンとの接続点までのインダクタンス成分L321-グラウンド用スルーホール32における2番目の導体層12におけるグラウンドパターンとの接続点から裏面ランド32bまでのインダクタンス成分L322-バイパスコンデンサ50のキャパシタンス成分C50-電源用スルーホール31における裏面ランド31bから3番目の導体層13における電源パターンとの接続点までのインダクタンス成分L312-電源用スルーホール31における3番目の導体層13における電源パターンとの接続点から表面ランド31aまでのインダクタンス成分L311を介して半導体集積回路装置40の電源端子40aに至る経路である。
As shown in FIG. 6, the current path i2 is an equivalent circuit that extends from the
電流経路i2に配置されるバイパスコンデンサ50は、図3に示すように、列においては交互に、行においては2列毎に交互に配列される複数の電源側パッド18a及び複数のグラウンド側パッド18bにおける、各行に位置する隣接する電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bとの間に配置される構成としたので、バイパスコンデンサ50を密に多数配置でき、電源用パッド11aとグラウンド用パッド11bとの間のキャパシタンスCは大きい。
The
一方、半導体集積回路装置40の複数のグラウンド端子40bと複数の電源端子40aとの間にはそれぞれ同様の電流経路i2が形成されるため、複数の電流経路i2全体としてのインダクタンス成分L321、インダクタンス成分L322、インダクタンス成分L312、インダクタンス成分L311はそれぞれ低下する。
On the other hand, similar current paths i2 are formed between the
しかも、複数の電源用スルーホール31と複数のグラウンド用スルーホール32は列方向及び行方向に交互に近接して配置されているので、図7に示すように、隣接する電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32に流れる高周波電流I1、I2による相互誘導が強く働き、しかも、高周波電流の向きが反対方向であるので、各々の高周波電流で生じる磁束Φ1、Φ2を打ち消しあうため、相互インダクタンスM1及び相互インダクタンスM2が作用し、インダクタンス成分L321、インダクタンス成分L322、インダクタンス成分L312、インダクタンス成分L311はさらに低下する。
Moreover, since the multiple power supply through
2番目の絶縁層22の厚さが薄いので、2番目の導体層12におけるグラウンドパターンと3番目の導体層13における電源パターンとの間に高周波に対する寄生容量が存在する。その結果、高周波に対する電流経路i3が存在する。
電流経路i3は、半導体集積回路装置40のグラウンド端子40bから、複数のグラウンド端子40bが対応するグラウンド用パッド11b-グラウンド配線用パターン11Bにおけるグラウンド配線-グラウンド用スルーホール32-2番目の導体層12におけるグラウンドパターン-2番目の導体層12におけるグラウンドパターンと3番目の導体層13における電源パターンとの間の寄生容量-3番目の導体層13における電源パターン-電源用スルーホール31-電源配線用パターン11Aにおける電源配線-電源用パッド11aを介して半導体集積回路装置40の複数の電源端子40aに至る経路である。
半導体集積回路装置40の複数のグラウンド端子40bと複数の電源端子40aとの間にはそれぞれ同様の電流経路i3が形成される。
Since the thickness of the second insulating
Current path i3 is a path from
Similar current paths i3 are formed between the plurality of
電流経路i3は、等価回路で言えば、図6に示すように、半導体集積回路装置40の複数のグラウンド端子40bから、複数のグラウンド用スルーホール32における表面ランド32aから複数のグラウンド用スルーホール32における2番目の導体層12におけるグラウンドパターンとの接続点までのインダクタンス成分L321-2番目の導体層12におけるグラウンドパターンと3番目の導体層13における電源パターンとの間のキャパシタンス成分C22-複数の電源用スルーホール31における3番目の導体層13における電源パターンとの接続点から表面ランド31aまでのインダクタンス成分L311を介して半導体集積回路装置40の複数の電源端子40aに至る経路である。
電流経路i3は、電流経路が短く、インダクタンス成分L321及びインダクタンス成分L311が小さいため、高周波に対する電流経路全体としてのインダクタンス成分が小さい。
In terms of an equivalent circuit, as shown in Figure 6, the current path i3 is a path from the
The current path i3 is short, and the inductance component L321 and the inductance component L311 are small, so that the inductance component of the current path as a whole for high frequencies is small.
従って、実施の形態1に係るプリント配線板では、バイパスコンデンサ50を多数配置でき、キャパシタンスCを大きく設定でき、かつ、高周波に対する電流経路i2及び電流経路i3全体としてのインダクタンスLが小さく設定されるため、電源用パッド11aとグラウンド用パッド11bとの間のインピーダンスZが低くでき、スイッチングノイズ等の高周波による悪影響で電源電圧が変動し、誤動作が生じるのを抑制する。
Therefore, in the printed wiring board according to the first embodiment, a large number of
以上に述べたように、実施の形態1に係るプリント配線板では、第1に、絶縁層と導体層が交互に複数積層されたプリント配線板において、表面から2番目の導体層にグラウンドパターンを、表面から3番目以降であり、かつ、表面の導体層から裏面の導体層までの厚さの中心より表面側に位置する導体層に電源パターンを有する構造としたので、表面の導体層に形成された電源用パッドとグラウンド用パッドとの間に、高周波に対する電流経路i3が形成され、高周波に対する電流経路全体としてのインダクタンス成分を小さくできる。
その結果、スイッチングノイズ等の高周波による悪影響で電源電圧が変動し、誤動作が生じるのを抑制できる。
As described above, in the printed wiring board according to
As a result, it is possible to suppress malfunctions caused by fluctuations in the power supply voltage due to adverse effects of high frequencies such as switching noise.
第2に、複数の電源用スルーホールと複数のグラウンド用スルーホールは、列方向に配列された複数の電源用パッドと隣接する列方向に配列された複数のグラウンド用パッドとの間に列方向に交互に配置されたものとしたので、電源用スルーホールとグラウンド用スルーホールとの間に高周波電流による相互誘導が強く働いて相互インダクタンスが作用し、高周波に対する電流経路i2及び電流経路i3におけるインダクタンスを小さくできる。
その結果、スイッチングノイズ等の高周波による悪影響で電源電圧が変動し、誤動作が生じるのを抑制できる。
Secondly, the multiple power supply through holes and the multiple ground through holes are arranged alternately in the column direction between the multiple power supply pads arranged in the column direction and the multiple ground pads arranged in the adjacent column direction, so that mutual induction due to high-frequency current works strongly between the power supply through holes and the ground through holes, resulting in an effect of mutual inductance, and the inductance in the current paths i2 and i3 for high frequencies can be reduced.
As a result, it is possible to suppress malfunctions caused by fluctuations in the power supply voltage due to adverse effects of high frequencies such as switching noise.
第3に、複数の電源用スルーホールと複数のグラウンド用スルーホールは、列方向に配列された複数の電源用パッドと隣接する列方向に配列された複数のグラウンド用パッドとの間に列方向に交互に配置され、かつ、行方向に交互に配置されたものとしたので、バイパスコンデンサを密に多数配置でき、電流経路i2におけるキャパシンタスを大きくできる。
その結果、スイッチングノイズ等の高周波による悪影響で電源電圧が変動し、誤動作が生じるのを抑制できる。
Thirdly, the multiple power supply through holes and the multiple ground through holes are arranged alternately in the column direction between the multiple power supply pads arranged in the column direction and the multiple ground pads arranged in the adjacent column direction, and are also arranged alternately in the row direction. This allows a large number of bypass capacitors to be arranged closely together, thereby increasing the capacitance in the current path i2.
As a result, it is possible to suppress malfunctions caused by fluctuations in the power supply voltage due to adverse effects of high frequencies such as switching noise.
第4に、バイパスコンデンサが行方向に対して傾斜して配置される電源側パッドとグラウンド側パッドを配置したので、バイパスコンデンサを密に多数配置でき、電流経路i2におけるキャパシンタスを大きくできる。
その結果、スイッチングノイズ等の高周波による悪影響で電源電圧が変動し、誤動作が生じるのを抑制できる。
Fourth, since the power supply side pads and ground side pads are arranged such that the bypass capacitors are inclined with respect to the row direction, a large number of bypass capacitors can be arranged closely together, and the capacitance in the current path i2 can be increased.
As a result, it is possible to suppress malfunctions caused by fluctuations in the power supply voltage due to adverse effects of high frequencies such as switching noise.
第5に、電源用スルーホール及びグラウンド用スルーホールはそれぞれ、表面に位置する絶縁層に、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドに接続される表面ランドを、裏面に位置する絶縁層に、バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに接続される裏面ランドを、表面に位置する絶縁層の表面から裏面に位置する絶縁層の裏面までに達する貫通穴の内壁に施され、表面ランドと裏面パッドとを電気的に接続し、側壁にて電源パターン又はグラウンドパターンに電気的に接続される貫通導体層を有するものとしたので、プリント配線板として安価にできる。 Fifth, the power through hole and the ground through hole each have a front land on the insulating layer located on the front side, which is connected to the power pad to which the power terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, and a back land on the insulating layer located on the back side, which is connected to the power pad to which one terminal of the bypass capacitor is connected, on the inner wall of the through hole that reaches from the front surface of the insulating layer located on the front side to the back surface of the insulating layer located on the back side, electrically connecting the front land and the back pad, and having a through conductor layer on the side wall that is electrically connected to the power pattern or the ground pattern, making it possible to produce a printed wiring board at low cost.
実施の形態2.
実施の形態2に係るプリント配線板を図8及び図9に基づいて説明する。
実施の形態2に係るプリント配線板は、実施の形態1に係るプリント配線板が、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bを複数行及び複数列に、行方向のピッチと列方向のピッチを同じとした格子状に配置されたパッドにより構成され、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11bの配置に対応して、複数の電源用パッド11a及び複数のグラウンド用パッド11b並びに複数の電源用スルーホール31及びグラウンド用スルーホール32を配置したものに対して電源用パッド11a及びグラウンド用パッド11bを、行方向のピッチを列方向のピッチに対して長くして格子状に配置されたパッドにより構成され、電源用パッド11a及びグラウンド用パッド11bの配置に対応して、電源用パッド11a及びグラウンド用パッド11b並びに電源用スルーホール31及びグラウンド用スルーホール32を配置した点が相違し、その他の点については同じである。
なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 2.
Second Embodiment A printed wiring board according to a second embodiment will be described with reference to FIGS.
The printed wiring board of the second embodiment differs from the printed wiring board of the first embodiment in that the printed wiring board is composed of pads arranged in a lattice pattern with multiple
In addition, in each figure, the same symbols indicate the same or corresponding parts.
実施の形態2に係るプリント配線板は、半導体集積回路装置40として高速メモリであるLPDDR4-SDRAM(Low Power Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)を実装するためのプリント配線板である。
LPDDR4-SDRAMは、底面に外部端子としてのはんだボールを複数有し、複数のはんだボールは縦方向0.65mmピッチ、横方向0.80mmピッチで格子状に配置されるBGAパッケージとなっている。複数のはんだボールの内一部の複数のはんだボールは、電源端子40aとグラウンド端子40bと複数の信号端子40cを構成する。電源端子40aとグラウンド端子40bは固まって配置されている。
The printed wiring board according to the second embodiment is a printed wiring board for mounting a high-speed memory, LPDDR4-SDRAM (Low Power Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory), as a semiconductor integrated
The LPDDR4-SDRAM has a number of solder balls as external terminals on the bottom surface, and the solder balls are arranged in a grid pattern with a vertical pitch of 0.65 mm and a horizontal pitch of 0.80 mm, forming a BGA package. Some of the solder balls form a
図8は、2つの電源用パッド11aと1つのグラウンド用パッド11bと1つの電源用スルーホール31と1つのグラウンド用スルーホール32を示している。
半導体集積回路装置40における2つの電源端子40aとグラウンド端子40bはそれぞれ、プリント配線板に実装時、2つの電源用パッド11aと1つのグラウンド用パッド1bそれぞれとはんだ付けによって電気的及び機械的に接続される。
2つの電源用パッド11aは、互いに隣接する列及び隣接する行に配置される。2つの電源用パッド11aの行方向の間隔は0.80mm、列方向の間隔は0.65mmである。
FIG. 8 shows two
When mounted on a printed wiring board, the two
The two
グラウンド用パッド11bは2つの電源用パッド11aの一方の電源用パッドと行方向において隣接し、2つの電源用パッド11aの他方の電源用パッドと列方向において隣接して配置される。
グラウンド用パッド11bと行方向において隣接する一方の電源用パッドとの行方向の間隔は0.80mm、グラウンド用パッド11bと列方向において隣接する他方の電源用パッドとの列方向の間隔は0.65mmである。
電源用パッド11aとグラウンド用パッド11bそれぞれは、平面が直径0.30mmの略円形である。
The
The row distance between
Each of the
電源用スルーホール31は2つの電源用パッド11aを結ぶ線分の中点に配置される。
電源用スルーホール31は、表面ランド31aが2つの電源用パッド11aに電源配線用パターン11Aにおける電源配線層を介して接続される。
電源用スルーホール31は、表面ランド31aが最も近い位置にある2つの電源用パッド11aに電気的に接続される。
The power supply through
The power through
The power supply through
グラウンド用スルーホール32は、グラウンド用パッド11b側に電源用スルーホール31と行方向に隣接して配置される。
グラウンド用スルーホール32は、表面ランド32aがグラウンド用パッド11bにグラウンド配線用パターン11Bにおけるグラウンド配線層を介して接続される。
グラウンド用スルーホール32は、表面ランド32aが最も近い位置にあるグラウンド用パッド11bに電気的に接続される。
The ground through-
The
The ground through
電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32は行方向に0.80mm離隔して配置されており、近接しているため、図7に示すように、隣接する電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32に流れる高周波電流による相互誘導が強く働き、しかも、高周波電流の向きが反対方向であるので、各々の高周波電流で生じる磁束を打ち消しあうため、電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32のインダクタンスは小さい。
The power supply through
図9は表面からの透視図であり、重なり部分についても全て実線にて示しており、電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bと電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32とバイパスコンデンサ50を示している。
図9に示された電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32は、図8に示された電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32と同じである。
FIG. 9 is a perspective view from the front, with all overlapping portions shown in solid lines, and shows
The power supply through
電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bは、行方向に直線上に隣接して配置され、電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32と列方向に近接し、電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32との間に位置する。
電源側パッド18aとグラウンド側パッド18bの行方向の間隔は、バイパスコンデンサ50の長さ0.6mmと同じである。
The power
The distance between the
電源用スルーホール31は、裏面ランド31bが電源側パッド18aに電源配線側パターン18Aにおける電源配線層を介して接続される。
電源用スルーホール31は、裏面ランド31bが最も近い位置にある電源側パッド18aに電気的に接続される。
The
The power supply through
グラウンド用スルーホール32は、裏面ランド32bがグラウンド側パッド18bにグラウンド配線側パターン18Bにおけるグラウンド配線層を介して接続される。
グラウンド用スルーホール32は、裏面ランド32bが最も近い位置にあるグラウンド側パッド18bに電気的に接続される。
The
The ground through
プリント配線板にバイパスコンデンサ50を実装時、電源側パッド18aはバイパスコンデンサ50の一方の端子50aと、グラウンド側パッド18bはバイパスコンデンサ50の他方の端子50bとはんだ付けによって電気的及び機械的に接続される。
When the
このように構成された実施の形態2に係るプリント配線板においても、半導体集積回路装置40及びバイパスコンデンサ50がプリント配線板に実装されると、半導体集積回路装置40の2つの電源端子40aから、2つの電源用パッド11a-電源配線用パターン11Aにおける2つの電源配線-電源用スルーホール31-電源配線側パターン18Aにおける電源配線-電源側パッド18a-バイパスコンデンサ50-グラウンド側パッド18b-グラウンド配線側パターン18Bにおけるグラウンド配線-グラウンド用スルーホール32-グラウンド配線用パターン11Bにおけるグラウンド配線-グラウンド用パッド11bを介して半導体集積回路装置40のグラウンド端子40bに至る高周波に対する電流経路が形成される
Even in the printed wiring board according to the second embodiment configured in this way, when the semiconductor integrated
以上に述べたように、実施の形態2に係るプリント配線板では、実施の形態1に係るプリント配線板で述べた第1及び第5と同様の効果を奏するとともに、電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32を近接して配置しているので、電源用スルーホール31とグラウンド用スルーホール32との間に高周波電流による相互誘導が強く働いて相互インダクタンスが作用し、高周波に対する電流経路i2及び電流経路i3におけるインダクタンスを小さくできる。
その結果、スイッチングノイズ等の高周波による悪影響で電源電圧が変動し、誤動作が生じるのを抑制できる。
As described above, the printed wiring board according to the second embodiment achieves the same effects as the first and fifth effects described for the printed wiring board according to the first embodiment, and since the power supply through
As a result, it is possible to suppress malfunctions caused by fluctuations in the power supply voltage due to adverse effects of high frequencies such as switching noise.
実施の形態1及び実施の形態2において示したピッチの値、パッドの形状及び寸法は一例を示したものであり、これらに限定されるものではない。 The pitch values and pad shapes and dimensions shown in the first and second embodiments are merely examples and are not intended to be limiting.
なお、各実施の形態の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 The embodiments may be freely combined, any of the components of each embodiment may be modified, or any of the components of each embodiment may be omitted.
特に、BGA)に代表されるアレイ端子構造の半導体集積回路装置が実装される、絶縁層と導体層とが交互に複数積層されるプリント配線板に好適である。 It is particularly suitable for printed wiring boards in which insulating layers and conductor layers are alternately stacked in multiple layers, on which semiconductor integrated circuit devices with an array terminal structure, such as ball grid arrays, are mounted.
11~18 導体層、11a 電源用パッド、11b グラウンド用パッド、18a 電源側パッド、18b グラウンド側パッド、21~27 絶縁層、31 電源用スルーホール、31a 表面ランド、31b 裏面ランド、31c 貫通導体層、32 グラウンド用スルーホール、32a 表面ランド、32b 裏面ランド、32c 貫通導体層、40 半導体集積回路装置、40a 電源端子、40b グラウンド端子、50 バイパスコンデンサ、50a 一方の端子、50b 他方の端子。 11-18 Conductor layers, 11a Power supply pad, 11b Ground pad, 18a Power supply side pad, 18b Ground side pad, 21-27 Insulation layers, 31 Power supply through hole, 31a Surface land, 31b Backside land, 31c Penetrating conductor layer, 32 Ground through hole, 32a Surface land, 32b Backside land, 32c Penetrating conductor layer, 40 Semiconductor integrated circuit device, 40a Power supply terminal, 40b Ground terminal, 50 Bypass capacitor, 50a One terminal, 50b The other terminal.
Claims (13)
表面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子とグラウンド端子との間に電気的に接続されるバイパスコンデンサの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを有し、
前記表面から2番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側であり、かつ、前記表面の導体層から前記裏面の導体層までの厚さの中心より表面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを有し、
前記表面の導体層において、前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールが隣接して配置されたプリント配線板。 Multiple insulating and conductor layers are stacked alternately,
a power supply pad to which a power supply terminal of a semiconductor integrated circuit device is connected and a ground pad to which a ground terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, the power supply pad being provided on a conductor layer on the surface of the semiconductor integrated circuit device;
a power supply side pad and a ground side pad are provided on a conductor layer on a rear surface thereof to which terminals of a bypass capacitor electrically connected between a power supply terminal and a ground terminal of the semiconductor integrated circuit device are connected;
A ground pattern is provided on the second or subsequent conductor layer from the front surface,
a power supply pattern is provided on a conductor layer located on the back side of the conductor layer having the ground pattern and on the front side of the conductor layer from the center of a thickness from the front conductor layer to the rear conductor layer ;
a power supply pad to which a power supply terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, and a power supply through hole electrically connected to the power supply pattern and a power supply side pad to which one terminal of the bypass capacitor is connected;
a ground pad to which a ground terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, and a ground through hole electrically connected to the ground pattern and a ground side pad to which the other end of the bypass capacitor is connected;
a printed wiring board, in which the power supply through hole and the ground through hole are disposed adjacent to each other in the conductor layer on the surface .
表面の導体層に、半導体集積回路装置の複数の電源端子のそれぞれが接続される複数の電源用パッドと、前記半導体集積回路装置の複数のグラウンド端子のそれぞれが接続される複数のグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子それぞれとグラウンド端子それぞれとの間にそれぞれが電気的に接続されるバイパスコンデンサのそれぞれの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを複数有し、
前記表面から2番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側であり、かつ、前記表面の導体層から前記裏面の導体層までの厚さの中心より表面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを複数有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを複数有し、
前記表面の導体層において、前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールが交互に隣接して配置されたプリント配線板。 Multiple insulating and conductor layers are stacked alternately,
a plurality of power supply pads to which a plurality of power supply terminals of a semiconductor integrated circuit device are respectively connected, and a plurality of ground pads to which a plurality of ground terminals of the semiconductor integrated circuit device are respectively connected, on a conductor layer on a surface of the semiconductor integrated circuit device;
a conductive layer on a back surface of the semiconductor integrated circuit device has a plurality of power supply side pads and ground side pads to which terminals of bypass capacitors, each of which is electrically connected between a power supply terminal and a ground terminal of the semiconductor integrated circuit device, are connected;
A ground pattern is provided on the second or subsequent conductor layer from the front surface,
a power supply pattern is provided on a conductor layer located on the back side of the conductor layer having the ground pattern and on the front side of the conductor layer from the center of a thickness from the front conductor layer to the rear conductor layer ;
a power supply pad to which a power supply terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, and a plurality of power supply through holes electrically connected to the power supply pattern and a power supply side pad to which one terminal of the bypass capacitor is connected;
a ground pad to which a ground terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, and a plurality of ground through holes electrically connected to the ground pattern and a ground side pad to which the other end of the bypass capacitor is connected;
A printed wiring board, in which the power supply through holes and the ground through holes are alternately arranged adjacent to each other in the conductor layer on the surface .
前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールは、列方向に配列された複数の電源用パッドと隣接する列方向に配列された複数のグラウンド用パッドとの間に列方向に交互に配置された請求項2に記載のプリント配線板。 the plurality of power supply pads and the plurality of ground pads are configured with pads arranged in a lattice pattern in a plurality of rows and a plurality of columns, the plurality of power supply pads and the plurality of ground pads are arranged in columns,
3. The printed wiring board according to claim 2, wherein the power supply through holes and the ground through holes are arranged alternately in the column direction between a plurality of power supply pads arranged in a column direction and a plurality of ground pads arranged in an adjacent column direction.
前記電源パターンを有する導体層は前記表面から3番目の導体層である請求項1から請求項10のいずれか1項に記載のプリント配線板。 the conductor layer having the ground pattern is the second conductor layer from the front surface,
11. The printed wiring board according to claim 1, wherein the conductor layer having the power supply pattern is a third conductor layer from the front surface.
前記グラウンド用スルーホールは、前記表面の絶縁層の表面に、前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されグラウンド用パッドに接続される表面ランドを、前記裏面の絶縁層に、前記バイパスコンデンサの他方の端子が接続されるグラウンド側パッドに接続される裏面ランドを、前記表面の絶縁層の表面から前記裏面の絶縁層の裏面までに達する貫通穴の内壁に施され、前記表面ランドと前記裏面ランドとを電気的に接続し、側壁にて前記グラウンドパターンに電気的に接続される貫通導体層を有する、
請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のプリント配線板。 the power supply through hole has a front surface land, connected to a power supply pad to which a power supply terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, on the front surface of a front insulating layer, and a back surface land, connected to a power supply pad to which one terminal of the bypass capacitor is connected, on the back surface of a back insulating layer, on an inner wall of a through hole extending from the front surface of the front insulating layer to the back surface of the back insulating layer, electrically connecting the front surface land and the back surface land , and has a through conductor layer electrically connected to the power supply pattern at a side wall;
The ground through hole has a surface land, on the surface of the front insulating layer, which is connected to a ground pad to which a ground terminal of the semiconductor integrated circuit device is connected, and a back land, on the back insulating layer, which is connected to a ground side pad to which the other terminal of the bypass capacitor is connected, and a through conductor layer, which is provided on an inner wall of a through hole reaching from the surface of the front insulating layer to the back surface of the back insulating layer, electrically connects the front surface land and the back surface land , and is electrically connected to the ground pattern at a side wall.
The printed wiring board according to claim 1 .
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|---|---|---|---|---|
| JP2007165857A (en) | 2005-11-18 | 2007-06-28 | Nec System Technologies Ltd | Multilayer wiring board, and method of manufacturing same |
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Patent Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007165857A (en) | 2005-11-18 | 2007-06-28 | Nec System Technologies Ltd | Multilayer wiring board, and method of manufacturing same |
| JP2008021969A (en) | 2006-06-16 | 2008-01-31 | Canon Inc | Printed circuit board and power supply circuit structure |
| JP2009032821A (en) | 2007-07-25 | 2009-02-12 | Denso Corp | Two-terminal element mounting structure |
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| JP2011211155A (en) | 2010-03-10 | 2011-10-20 | Panasonic Corp | Electronic circuit |
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