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JP7737893B2 - printed wiring board - Google Patents
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JP7737893B2 - printed wiring board - Google Patents

printed wiring board

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JP7737893B2 JP2021213618A JP2021213618A JP7737893B2 JP 7737893 B2 JP7737893 B2 JP 7737893B2 JP 2021213618 A JP2021213618 A JP 2021213618A JP 2021213618 A JP2021213618 A JP 2021213618A JP 7737893 B2 JP7737893 B2 JP 7737893B2
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Description

本開示は、印刷配線板に関する。 This disclosure relates to printed wiring boards.

印刷配線板においては、回路内のビア導体に対し、特定の回路のインピーダンスを実現することが求められる。このために、中心導体である信号用ビア導体の周囲に一定の距離で周辺導体となるグラウンド接続されたビア導体(以下、「グラウンド用ビア導体」ともいう。)を配置し、これらを同軸状に配置する構造が採用されている(例えば、特許文献1を参照。)。 Printed wiring boards are required to achieve a specific circuit impedance for via conductors within the circuit. To achieve this, a structure is adopted in which ground-connected via conductors (hereinafter also referred to as "ground via conductors") are arranged as peripheral conductors at a certain distance from the central conductor, the signal via conductor, and these are arranged coaxially (see, for example, Patent Document 1).

特開2005-311338号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-311338

ビア導体は、通常、基板に貫通孔を形成し当該貫通孔に導体を形成することで製造される。従来、基板への貫通孔の成形はドリル加工で行うことが一般的であったが、近年では、ビア導体の小径化が進み、レーザ加工によって貫通孔を形成する場合が増えている。ところが、レーザ加工によって形成された貫通孔は、レーザの性質上、加工深さが増す方向に突出側では径が小さくなる傾向がある。 Via conductors are typically manufactured by drilling a through hole in a substrate and then forming a conductor in the through hole. Traditionally, through holes in substrates have generally been formed by drilling, but in recent years, as via conductors have become smaller in diameter, through holes are increasingly being formed by laser processing. However, due to the nature of lasers, through holes formed by laser processing tend to have a smaller diameter on the protruding side as the processing depth increases.

複数のビア導体を同軸構造に配置したときのインピーダンスは、グラウンド用ビア導体で形成される仮想円の内径と信号用ビア導体の外径の比の自然対数に比例する。上記のようにレーザ加工によって貫通孔を形成した場合、得られるビア導体は、基板の表裏で、信号用ビア導体の外径と、当該信号用ビア導体の周囲に配置された複数のグラウンド用ビア導体の内側を接線によって結んだ仮想円の内径との距離が変わり、インピーダンスが大きく変化すると言う課題がある。 When multiple via conductors are arranged in a coaxial configuration, the impedance is proportional to the natural logarithm of the ratio between the inner diameter of the imaginary circle formed by the ground via conductors and the outer diameter of the signal via conductor. When through holes are formed by laser processing as described above, the resulting via conductors have a problem in that the distance between the outer diameter of the signal via conductor and the inner diameter of the imaginary circle formed by tangent lines connecting the insides of the multiple ground via conductors arranged around the signal via conductor changes on the front and back of the board, resulting in a large change in impedance.

本開示の一態様に係る印刷配線板は、
絶縁層と、前記絶縁層を貫通する複数のビア導体とを有する。
前記複数のビア導体は、1つの信号用ビア導体と複数のグラウンド用ビア導体との組合せを含む。
前記絶縁層を平面視したときに、前記複数のグラウンド用ビア導体は前記信号用ビア導体の周囲に円周状に並んで配置される。
前記信号用ビア導体および前記複数のグラウンド用ビア導体は、ともに一端が大径で他端が小径であり、前記信号用ビア導体と全ての前記複数のグラウンド用ビア導体とは、大径側から小径側に向かう向きが逆である。
A printed wiring board according to one aspect of the present disclosure includes:
The substrate has an insulating layer and a plurality of via conductors that penetrate the insulating layer.
The plurality of via conductors includes a combination of one signal via conductor and a plurality of ground via conductors.
When the insulating layer is viewed from above, the ground via conductors are arranged in a circular pattern around the signal via conductor.
The signal via conductor and the plurality of ground via conductors both have a large diameter at one end and a small diameter at the other end, and the signal via conductor and all of the plurality of ground via conductors are oriented in opposite directions from the large diameter side to the small diameter side.

本開示の一実施形態に係る印刷配線板によれば、信号用ビア導体の周囲に複数のグラウンド用ビア導体を周状に配置したときの表裏おけるインピーダンスの変化を小さくできる。 A printed wiring board according to one embodiment of the present disclosure can reduce the change in impedance between the front and back sides when multiple ground via conductors are arranged circumferentially around a signal via conductor.

第1の実施形態に係る印刷配線板の一例を上から見た平面図である。FIG. 1 is a plan view of an example of a printed wiring board according to a first embodiment, as viewed from above. 図1の印刷配線板を下から見た平面図である。FIG. 2 is a plan view of the printed wiring board of FIG. 1 as seen from below. 図1のIII-III線に沿う断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 印刷配線板に形成される仮想円錐台を示す透視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an imaginary truncated cone formed on a printed wiring board. 第1の実施形態に係る印刷配線板の厚み方向のインピーダンス変化を示すグラフである。4 is a graph showing impedance changes in the thickness direction of the printed wiring board according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る印刷配線板の製造方法の工程を示す断面図である。3A to 3C are cross-sectional views showing steps in a method for manufacturing a printed wiring board according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る印刷配線板の製造方法の工程を示す断面図である。3A to 3C are cross-sectional views showing steps in a method for manufacturing a printed wiring board according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る印刷配線板の一例の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of an example of a printed wiring board according to a second embodiment. 第2の実施形態に係る印刷配線板の変形例の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a modified example of the printed wiring board according to the second embodiment. 第2の実施形態に係る印刷配線板の変形例の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a modified example of the printed wiring board according to the second embodiment.

以下に、本開示による印刷配線板を実施するための形態(以下、「実施形態」と記載する)について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示による印刷配線板が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 Below, a detailed description is given of a form for implementing a printed wiring board according to the present disclosure (hereinafter referred to as an "embodiment") with reference to the drawings. Note that the printed wiring board according to the present disclosure is not limited to this embodiment. Furthermore, the embodiments can be combined as appropriate to the extent that the processing content is not contradictory.

また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば、製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。 Furthermore, in the embodiments described below, expressions such as "constant," "orthogonal," "perpendicular," or "parallel" may be used, but these expressions do not necessarily mean "constant," "orthogonal," "perpendicular," or "parallel" in the strict sense. In other words, the above expressions allow for deviations due to, for example, manufacturing precision, installation precision, etc.

また、以下で参照する各図は、説明の便宜上の模式的なものである。したがって、各図において細部は省略されることがあり、また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び寸法比率などを忠実に表したものではない。 Furthermore, the figures referenced below are schematic diagrams for the convenience of explanation. Therefore, details may be omitted from each figure, and the dimensions and dimensional ratios of the components in each figure do not faithfully represent the dimensions and dimensional ratios of the actual components.

〔第1の実施形態に係る印刷配線板の構成〕
図1は、第1の実施形態に係る印刷配線板の一例である印刷配線板10Aを上から見た平面図であり、図2は印刷配線板10Aを下から見た平面図である。図3は、図1のIII-III線に沿う印刷配線板10Aの断面図である。図4は印刷配線板10Aに形成される仮想円錐台を示す透視図である。図5は、印刷配線板10Aの厚み方向のインピーダンス変化を示すグラフである。
[Configuration of the printed wiring board according to the first embodiment]
Fig. 1 is a plan view of a printed wiring board 10A, which is an example of a printed wiring board according to the first embodiment, as viewed from above, and Fig. 2 is a plan view of the printed wiring board 10A as viewed from below. Fig. 3 is a cross-sectional view of the printed wiring board 10A taken along line III-III in Fig. 1. Fig. 4 is a perspective view showing a virtual truncated cone formed on the printed wiring board 10A. Fig. 5 is a graph showing the change in impedance in the thickness direction of the printed wiring board 10A.

本明細書では、印刷配線板10Aの厚み方向をZ方向とするXYZ直交座標系で印刷配線板10Aの各部の向きを説明する。また、本明細書では、印刷配線板10Aおよび印刷配線板10Aを構成する各層の+Z方向を向く方向を「上」または「上面」とした表現をすることがある。-Z方向を向く方向を「下」または「下面」とした表現をすることがある。また、平面視又は平面透視は、特に断りが無い限り、z方向に見ることを指す。 In this specification, the orientation of each part of printed wiring board 10A is described using an XYZ Cartesian coordinate system, with the thickness direction of printed wiring board 10A being the Z direction. Furthermore, in this specification, the direction facing the +Z direction of printed wiring board 10A and each layer that makes up printed wiring board 10A may be referred to as "up" or "top surface." The direction facing the -Z direction may be referred to as "down" or "bottom surface." Furthermore, unless otherwise specified, a plan view or plan perspective refers to a view in the z direction.

印刷配線板10Aは、絶縁層1と、絶縁層1を貫通する複数のビア導体とを有する。以下、絶縁層1を貫通する複数のビア導体に「2」の符号を付して説明する。印刷配線板10Aにおいて、ビア導体2は、1つの信号用ビア導体21と複数(例えば、8個)のグラウンド用ビア導体22とを含む。グラウンド用ビア導体22の数として8個を例に挙げたが、本開示はこれに限らず、グラウンド用ビア導体22の配置が信号用ビア導体21を中心にして周状または円周状に並んで配置されていると見ることができる態様であれば、グラウンド用ビア導体22の数は8個以外の数であってもよいことは言うまでもない。 Printed wiring board 10A has an insulating layer 1 and a plurality of via conductors that penetrate insulating layer 1. In the following description, the plurality of via conductors that penetrate insulating layer 1 will be designated by the number "2." In printed wiring board 10A, via conductors 2 include one signal via conductor 21 and a plurality (e.g., eight) of ground via conductors 22. While eight ground via conductors 22 have been given as an example, the present disclosure is not limited to this. Needless to say, the number of ground via conductors 22 may be a number other than eight, as long as the ground via conductors 22 can be viewed as being arranged in a circumferential or circular pattern around signal via conductor 21.

信号用ビア導体21とグラウンド用ビア導体22との位置関係は、絶縁層1を平面視したときに、信号用ビア導体21の周囲に円周状に8個のグラウンド用ビア導体22が並んで配置された構成である。ここで、円周状に並んで配置されるとは、例えば、信号用ビア導体21と同心もしくはこれに近い形状をなす円の円周上に、複数のグラウンド用ビア導体22が配置された態様のことをいう。 When the insulating layer 1 is viewed in plan, the positional relationship between the signal via conductors 21 and the ground via conductors 22 is such that eight ground via conductors 22 are arranged in a circular pattern around the signal via conductor 21. "Arranged in a circular pattern" here refers to, for example, a configuration in which multiple ground via conductors 22 are arranged on the circumference of a circle that is concentric with or similar to the signal via conductor 21.

信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22は、ともに一端が大径で他端が小径である。また、信号用ビア導体21とグラウンド用ビア導体22とは、大径側から小径側に向かう向きが逆である。なお、一端が大径で他端が小径であるとは、両端において径のサイズが異なり、一端の径に比べて他端の径が小さいことを意味する。また、言い換えれば、他端の径に比べて一端の径が大きいことを意味する。 The signal via conductor 21 and the ground via conductor 22 both have a large diameter at one end and a small diameter at the other end. Furthermore, the signal via conductor 21 and the ground via conductor 22 are oriented in opposite directions, from the large diameter side to the small diameter side. Having a large diameter at one end and a small diameter at the other end means that the diameters at both ends are different, with the diameter at one end being smaller than the diameter at the other end. In other words, it means that the diameter at one end is larger than the diameter at the other end.

ここで、一端と他端とは、絶縁層1をZ軸方向に見たときに位置であり、図1に示した絶縁層1における厚みの半分の位置から+Zの方向の表面までの位置、図1に示した絶縁層1における厚みの半分の位置から-Zの方向の絶縁層1の表面までの位置である。一端と他端とは、絶縁層1の+Zの方向、-Zの方向の限定されるものではない。例えば、絶縁層1の厚みの方向において、ビア導体2の+の方向の特定の位置を一端としたときには、絶縁層1の厚みの方向において、ビア導体2の-の方向の特定の位置が他端となる。この場合、一端および他端は、絶縁層1の厚みの方向において、+の方向の位置と-の方向の位置とが逆になってもよい。 Here, one end and the other end refer to positions when viewing the insulating layer 1 in the Z-axis direction, and are the positions from the halfway point in the thickness of the insulating layer 1 shown in FIG. 1 to the surface in the +Z direction, and the positions from the halfway point in the thickness of the insulating layer 1 shown in FIG. 1 to the surface of the insulating layer 1 in the -Z direction. The one end and the other end are not limited to the +Z direction and -Z direction of the insulating layer 1. For example, if a specific position in the + direction of the via conductor 2 in the thickness direction of the insulating layer 1 is defined as one end, then a specific position in the - direction of the via conductor 2 in the thickness direction of the insulating layer 1 is defined as the other end. In this case, the positions in the + direction and the - direction of the one end and the other end in the thickness direction of the insulating layer 1 may be reversed.

具体的には、信号用ビア導体21については、絶縁層1の上面Sa側の径d11が下面Sb側の径d12に比べて大きく、8個のグラウンド用ビア導体22については、これとは反対に、絶縁層1の上面Sa側の径d31が下面Sb側の径d32に比べて小さい。すなわち、d11>d12かつd31<d32の関係である。 Specifically, for the signal via conductor 21, the diameter d11 on the top surface Sa side of the insulating layer 1 is larger than the diameter d12 on the bottom surface Sb side. Conversely, for the eight ground via conductors 22, the diameter d31 on the top surface Sa side of the insulating layer 1 is smaller than the diameter d32 on the bottom surface Sb side. In other words, the relationships are d11 > d12 and d31 < d32.

ここで、印刷配線板10Aのビア導体2においては、信号用ビア導体21とグラウンド用ビア導体22について、大径となっている位置と小径となっている位置が図1~図3に示す向きと反対であってもよい。または、大径側から小径側に向かう向きが図1~図3に示す向きと反対であってもよい。すなわち、信号用ビア導体21について、絶縁層1の上面Sa側の径d11が下面Sb側の径d12に比べて小さく、8個のグラウンド用ビア導体22については、これとは反対に、絶縁層1の上面Sa側の径31が下面Sb側の径d32に比べて大きい、すなわち、d11<d12かつd31>d32の関係であってもよい。 In the via conductors 2 of the printed wiring board 10A, the positions of the signal via conductors 21 and the ground via conductors 22 where the diameters are large and small may be opposite to the orientation shown in Figures 1 to 3. Alternatively, the orientation from the large diameter side to the small diameter side may be opposite to the orientation shown in Figures 1 to 3. That is, for the signal via conductor 21, the diameter d11 on the top surface Sa side of the insulating layer 1 may be smaller than the diameter d12 on the bottom surface Sb side. Conversely, for the eight ground via conductors 22, the diameter 31 on the top surface Sa side of the insulating layer 1 may be larger than the diameter d32 on the bottom surface Sb side. That is, the relationship d11 < d12 and d31 > d32 may be satisfied.

なお、複数のグラウンド用ビア導体22は、いずれのグラウンド用ビア導体22においても、大径側から小径側に向かう向きが、信号用ビア導体21の大径側から小径側に向かう向きと逆である。すなわち、複数のグラウンド用ビア導体22間では、大径側から小径側に向かう向きが同じである。複数のグラウンド用ビア導体22において、大径側から小径側に向かう向きが同じであれば、大径側の径および小径側の径は、互いに同じであっても異なってもよい。 In addition, the direction from the large diameter side to the small diameter side of each of the multiple ground via conductors 22 is opposite to the direction from the large diameter side to the small diameter side of the signal via conductors 21. In other words, the direction from the large diameter side to the small diameter side is the same among the multiple ground via conductors 22. As long as the direction from the large diameter side to the small diameter side is the same among the multiple ground via conductors 22, the diameters of the large diameter side and the small diameter side may be the same or different.

図1~図3に示す印刷配線板10Aは、ビア導体2の上記構成を基本的な単位として有するものであるが、本実施形態において、印刷配線板10Aは、例えば、1個の信号用ビア導体21と複数のグラウンド用ビア導体22の組合せを複数有するものであってもよい。さらに、信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22以外のビア導体を含んでもよい。また、信号用ビア導体と複数のグラウンド用ビア導体の組合せにおいて、グラウンド用ビア導体間の間隙は、信号用ビア導体を通過する信号の最高周波数の波長λの1/10以下となる様に配置されると信号の漏れが少なく良いとされ、典型的には1/20になる様に配置される。 The printed wiring board 10A shown in Figures 1 to 3 has the above-described configuration of via conductors 2 as its basic unit. However, in this embodiment, the printed wiring board 10A may have, for example, multiple combinations of one signal via conductor 21 and multiple ground via conductors 22. Furthermore, it may also include via conductors other than the signal via conductor 21 and the ground via conductor 22. Furthermore, in combinations of a signal via conductor and multiple ground via conductors, it is considered desirable to minimize signal leakage if the gap between the ground via conductors is positioned so that it is 1/10 or less of the wavelength λ of the highest frequency of the signal passing through the signal via conductor, and is typically positioned so that it is 1/20.

印刷配線板10Aでは、絶縁層1のXY平面における、信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22の形状としては、円形であるのがよい。また、図3に示すとおり、信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22は、ともに大径側から小径側に向かって径が連続的に減少しているのがよい。この場合、ビア導体2は、大径側から小径側にかけての側面22sの傾斜が一定であるのがよい。これにより、印刷配線板10Aの厚さ方向におけるインピーダンス変化を連続的な変化にすることができる。ここで、ビア導体2の側面22sとは、ビア導体2の表面のうち絶縁層1に接している表面のことである。言い換えると、側面22sとは、絶縁層1の両主面に沿うビア導体2の面(上記で一端とした方の面、上記で他端とした方の面)に交差する表面のことである。 In the printed wiring board 10A, the signal via conductors 21 and ground via conductors 22 preferably have a circular shape in the XY plane of the insulating layer 1. Furthermore, as shown in FIG. 3, the diameters of both the signal via conductors 21 and ground via conductors 22 preferably decrease continuously from the larger diameter side to the smaller diameter side. In this case, the slope of the side surface 22s of the via conductor 2 from the larger diameter side to the smaller diameter side is preferably constant. This allows for a continuous change in impedance in the thickness direction of the printed wiring board 10A. Here, the side surface 22s of the via conductor 2 refers to the surface of the via conductor 2 that is in contact with the insulating layer 1. In other words, the side surface 22s refers to the surface that intersects with the surfaces of the via conductor 2 along both main surfaces of the insulating layer 1 (the surface designated as one end above and the surface designated as the other end above).

信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22の外形状としては、円錐台の形状であるのがよい。この場合、信号用ビア導体21は、この信号用ビア導体21の形状を円錐台として見たときに、底面(21a)の位置が絶縁層1の上面Saの位置に近く、天面(21b)の位置が絶縁層1の下面Sbに位置に近くなるように配置されているのがよい。この場合、信号用ビア導体21の底面21aは絶縁層1の上面Saの位置に一致しているのがよい。信号用ビア導体21の天面21bは絶縁層1の下面Sbの位置に一致しているのがよい。 The external shape of the signal via conductor 21 and the ground via conductor 22 is preferably a truncated cone. In this case, the signal via conductor 21 is preferably arranged so that, when viewed as a truncated cone, the bottom surface (21a) is close to the upper surface Sa of the insulating layer 1 and the top surface (21b) is close to the lower surface Sb of the insulating layer 1. In this case, the bottom surface 21a of the signal via conductor 21 preferably coincides with the upper surface Sa of the insulating layer 1. The top surface 21b of the signal via conductor 21 preferably coincides with the lower surface Sb of the insulating layer 1.

グラウンド用ビア導体22は、底面22aの位置が絶縁層1の下面Sbの位置に近く、天面(22b)の位置が絶縁層1の上面Saの位置に近くなるように配置されているのがよい。この場合、グラウンド用ビア導体22の底面22aは絶縁層1の下面Sbの位置に一致しているのがよい。グラウンド用ビア導体22の天面22bは絶縁層1の上面Saの位置に一致しているのがよい。 The ground via conductor 22 is preferably positioned so that its bottom surface 22a is close to the lower surface Sb of the insulating layer 1 and its top surface (22b) is close to the upper surface Sa of the insulating layer 1. In this case, the bottom surface 22a of the ground via conductor 22 preferably coincides with the lower surface Sb of the insulating layer 1. The top surface 22b of the ground via conductor 22 preferably coincides with the upper surface Sa of the insulating layer 1.

印刷配線板10Aの上面は、絶縁層1の上面Saと、信号用ビア導体21の上面およびグラウンド用ビア導体22の上面からなるXY平面で構成される。印刷配線板10Aの下面は、絶縁層1の下面Sbと、信号用ビア導体21の下面およびグラウンド用ビア導体22の下面からなるXY平面で構成される。 The top surface of printed wiring board 10A is formed in an XY plane consisting of the top surface Sa of insulating layer 1 and the top surfaces of signal via conductors 21 and ground via conductors 22. The bottom surface of printed wiring board 10A is formed in an XY plane consisting of the bottom surface Sb of insulating layer 1 and the bottom surfaces of signal via conductors 21 and ground via conductors 22.

なお、本実施形態において、信号用ビア導体21の底面21aの形状、およびグラウンド用ビア導体22の底面22aの形状は円形であるのがよい。 In this embodiment, it is preferable that the shape of the bottom surface 21a of the signal via conductor 21 and the shape of the bottom surface 22a of the ground via conductor 22 are circular.

信号用ビア導体21の周囲に配置された複数のグラウンド用ビア導体22の底面22aの形状は、同じような形状であるのがよい。複数のグラウンド用ビア導体22の天面22bの形状も同じような形状であるのがよい。 The bottom surfaces 22a of the multiple ground via conductors 22 arranged around the signal via conductor 21 should preferably have the same shape. The top surfaces 22b of the multiple ground via conductors 22 should also preferably have the same shape.

また、信号用ビア導体21の周囲に配置された複数のグラウンド用ビア導体22は、側面22sの長手方向(Z方向)における変化(径d32から径d31までの変化)も互いに同じような変化をしているのがよい。これにより印刷配線板10Aの厚さ方向(Z方向)におけるインピーダンス変化を小さくすることが可能になる。特には、信号用ビア導体21の周囲に配置された複数のグラウンド用ビア導体22では、当該複数のグラウンド用ビア導体22の全てで、底面22aの形状、天面22bの形状、および長手方向(Z方向)における径の変化(径d32から径d31までの変化)が同じであるのがよい。 Furthermore, it is preferable that the multiple ground via conductors 22 arranged around the signal via conductor 21 have similar changes in the longitudinal direction (Z direction) of the side surface 22s (change from diameter d32 to diameter d31). This makes it possible to reduce the change in impedance in the thickness direction (Z direction) of the printed wiring board 10A. In particular, it is preferable that the shape of the bottom surface 22a, the shape of the top surface 22b, and the change in diameter in the longitudinal direction (Z direction) (change from diameter d32 to diameter d31) of all of the multiple ground via conductors 22 arranged around the signal via conductor 21 are the same.

また、信号用ビア導体21と8個のグラウンド用ビア導体22との位置関係としては、印刷配線板10Aを平面視または平面透視したときに、同心円状であるのがよい。例えば、図1に示すように、印刷配線板10Aを上面Sa側から-Zの方向に見たときに信号用ビア導体21の径d11の中心d11cと、8個のグラウンド用ビア導体22の径d31に内接する仮想円PC1の中心PC1cとが一致またはほぼ一致する位置関係であるのがよい。同様に印刷配線板10Aを下面Sb側から+Zの方向に見たときに、信号用ビア導体21の径d12の中心d12cと、8個のグラウンド用ビア導体22の径d32に内接する仮想円PC2の中心PC2cとが一致する関係であるのがよい。 Furthermore, the positional relationship between the signal via conductor 21 and the eight ground via conductors 22 is preferably concentric when the printed wiring board 10A is viewed in a plan view or a planar perspective view. For example, as shown in FIG. 1, when the printed wiring board 10A is viewed in the -Z direction from the top surface Sa, the center d11c of the diameter d11 of the signal via conductor 21 and the center PC1c of an imaginary circle PC1 inscribed in the diameter d31 of the eight ground via conductors 22 preferably coincide or nearly coincide. Similarly, when the printed wiring board 10A is viewed in the +Z direction from the bottom surface Sb, the center d12c of the diameter d12 of the signal via conductor 21 and the center PC2c of an imaginary circle PC2 inscribed in the diameter d32 of the eight ground via conductors 22 preferably coincide.

グラウンド用ビア導体22の径に内接する仮想円を、グラウンド用ビア導体の両端間で接続すると円錐台(以下、「仮想円錐台PC1D」という。)の形状となる。図4に示すように、仮想円錐台PC1Dは、印刷配線板10Aの上面Saにおける仮想円PC1を底面とし、印刷配線板10Aの下面Sbにおける仮想円PC2を天面とする円錐台である。上記のとおり、信号用ビア導体21の径d11の中心と仮想円PC1の中心が一致し、信号用ビア導体21の径d12の中心と仮想円PC2の中心が一致する関係であることから、印刷配線板10Aにおいては、信号用ビア導体21の軸と仮想円錐台PC1Dの軸は一致して、同軸をなしている。 When an imaginary circle inscribed in the diameter of ground via conductor 22 is connected between both ends of the ground via conductor, the shape becomes a truncated cone (hereinafter referred to as "imaginary truncated cone PC1D"). As shown in FIG. 4, imaginary truncated cone PC1D is a truncated cone with its bottom surface at imaginary circle PC1 on the top surface Sa of printed wiring board 10A and its top surface at imaginary circle PC2 on the bottom surface Sb of printed wiring board 10A. As described above, the center of diameter d11 of signal via conductor 21 coincides with the center of imaginary circle PC1, and the center of diameter d12 of signal via conductor 21 coincides with the center of imaginary circle PC2. Therefore, on printed wiring board 10A, the axis of signal via conductor 21 coincides with the axis of imaginary truncated cone PC1D and is coaxial.

また、印刷配線板10Aでは、平面視において、8個のグラウンド用ビア導体22は、信号用ビア導体21を囲む円周を等分割する位置に配置されているのがよい。このことは、信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22が、ともに一端が大径で他端が小径であり、かつ、信号用ビア導体21とグラウンド用ビア導体22とは、大径側から小径側に向かう向きが逆であるという条件を満たすものとなる。 Furthermore, in the printed wiring board 10A, it is preferable that the eight ground via conductors 22 are arranged in a plan view at positions that equally divide the circumference surrounding the signal via conductor 21. This satisfies the condition that the signal via conductors 21 and the ground via conductors 22 both have a large diameter at one end and a small diameter at the other end, and that the signal via conductors 21 and the ground via conductors 22 are oriented in opposite directions from the large diameter side to the small diameter side.

この場合、グラウンド用ビア導体22は、信号用ビア導体を囲んで円周を等分割する状態で円周状に配置されているものとなる。これにより、印刷配線板の表裏におけるインピーダンスの変化を抑制する効果が得られる。加えて、グラウンド用ビア導体22を、円周を等分割する配置にすることで、信号用ビア導体21に流れる信号がグラウンド用ビア導体22の周囲に発生するノイズに影響されにくくなる。 In this case, the ground via conductors 22 are arranged circumferentially, surrounding the signal via conductors and dividing the circumference equally. This has the effect of suppressing changes in impedance between the front and back of the printed wiring board. In addition, by arranging the ground via conductors 22 so that they divide the circumference equally, the signals flowing through the signal via conductors 21 are less susceptible to the influence of noise generated around the ground via conductors 22.

信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22の長手方向(Z方向)の長さは、絶縁層1の厚みtに相当するのがよい。絶縁層1の厚みtは、印刷配線板10Aの設計に応じて適宜選択される。絶縁層1の厚みtは、例えば、30~200μmである。印刷配線板10Aにおいて、信号用ビア導体21の上面側の径d11と下面側の径d12、グラウンド用ビア導体22の上面側の径d31と下面側の径d32のサイズとしては、d11>d12かつd31<d32の関係を満たしながら、具体的には以下のサイズが挙げられる。 The longitudinal length (Z direction) of the signal via conductors 21 and ground via conductors 22 should preferably correspond to the thickness t of the insulating layer 1. The thickness t of the insulating layer 1 is selected appropriately depending on the design of the printed wiring board 10A. The thickness t of the insulating layer 1 is, for example, 30 to 200 μm. In the printed wiring board 10A, the diameter d11 on the top side and the diameter d12 on the bottom side of the signal via conductor 21, and the diameter d31 on the top side and the diameter d32 on the bottom side of the ground via conductor 22, may be, for example, the following sizes, while satisfying the relationships d11 > d12 and d31 < d32.

例えば、信号用ビア導体21については、径d11が、100~250μmであり、径d12が60~150μmであってよく、典型的には、径d11が、130~180μmであり、径d12が70~100μmであってよい。また、例えば、グラウンド用ビア導体21については、径d31が、60~150μmであり、径d32が100~250μmであってよく、典型的には、径d31が、70~100μmであり、径d32が130~180μmであってよい。 For example, the diameter d11 of the signal via conductor 21 may be 100 to 250 μm and the diameter d12 may be 60 to 150 μm, and typically, the diameter d11 may be 130 to 180 μm and the diameter d12 may be 70 to 100 μm. For example, the diameter d31 of the ground via conductor 21 may be 60 to 150 μm and the diameter d32 may be 100 to 250 μm, and typically, the diameter d31 may be 70 to 100 μm and the diameter d32 may be 130 to 180 μm.

ここで、同軸構造に配列されたビア導体の所定のXY平面におけるインピーダンスは、下記式(I)で算出できる。 Here, the impedance of via conductors arranged in a coaxial structure in a specified XY plane can be calculated using the following formula (I):

式(I)において、各符号は以下の意味を示す。
;インピーダンス
ε;導体間絶縁体の比誘電率
d1;信号用ビア導体の径
d2;グラウンド用ビア導体に内接する仮想円の径
In formula (I), each symbol has the following meaning.
Z 0 : Impedance ε r : Relative permittivity of inter-conductor insulator d1 : Diameter of signal via conductor d2 : Diameter of imaginary circle inscribed in ground via conductor

式(I)から、信号用ビア導体の径に対する仮想円錐台の径の比(d2/d1)を印刷配線板10Aの厚み方向で一定にすることで、表裏においてインピーダンス変化のない印刷配線板10Aが得られることがわかる。さらに、式(I)におけるd2/d1を、印刷配線板10Aの厚み方向で一定とするためには、例えば、印刷配線板10Aの上面から下面にかけて信号用ビア導体21の大径側から小径側までの径が小さくなる割合より、グラウンド用ビア導体22の小径側から大径側までの径が大きくなる割合を大きくする方法が挙げられる。 From equation (I), it can be seen that by keeping the ratio of the diameter of the imaginary truncated cone to the diameter of the signal via conductor (d2/d1) constant in the thickness direction of printed wiring board 10A, a printed wiring board 10A with no change in impedance between the front and back can be obtained. Furthermore, one method for keeping d2/d1 in equation (I) constant in the thickness direction of printed wiring board 10A is to make the rate at which the diameter of ground via conductor 22 increases from its small diameter side to its large diameter side greater than the rate at which the diameter of signal via conductor 21 decreases from its large diameter side to its small diameter side from the top to bottom of printed wiring board 10A.

具体的に、図1~図3に示す印刷配線板10Aにおいて、信号用ビア導体21の上面の径d11、下面の径d12、グラウンド用ビア導体22の上面の径d31、下面の径d32、上面における仮想円PC1の径d21、下面における仮想円PC2の径d22を表1に示す例1~例4のように設計した。また、各径を上面から下面に向かって連続的に変化させた構成の印刷配線板10Aにおける上面および下面のインピーダンスを計算した。上記構成の印刷配線板10Aにおいては、信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22は円錐台形状である。また、印刷配線板10Aの上面における仮想円PC1と下面における仮想円PC2を結んだ形状は円錐台である。 Specifically, in the printed wiring board 10A shown in Figures 1 to 3, the diameter d11 of the top surface of the signal via conductor 21, the diameter d12 of the bottom surface, the diameter d31 of the top surface of the ground via conductor 22, the diameter d32 of the bottom surface, the diameter d21 of the imaginary circle PC1 on the top surface, and the diameter d22 of the imaginary circle PC2 on the bottom surface were designed as shown in Examples 1 to 4 in Table 1. Furthermore, the impedances of the top and bottom surfaces of the printed wiring board 10A, in which each diameter changes continuously from the top surface to the bottom surface, were calculated. In the printed wiring board 10A configured as described above, the signal via conductor 21 and the ground via conductor 22 are frustum-shaped. Furthermore, the shape connecting the imaginary circle PC1 on the top surface and the imaginary circle PC2 on the bottom surface of the printed wiring board 10A is a frustum-shaped cone.

例1は、信号用ビア導体21とグラウンド用ビア導体22について、サイズが同じであるが、印刷配線板10Aの厚み方向(信号用ビア導体21とグラウンド用ビア導体22の長手方向)に径が小さくなる方向が互いに逆向きである場合を示す。 Example 1 shows a case where the signal via conductors 21 and ground via conductors 22 are the same size, but the directions in which their diameters decrease in the thickness direction of the printed wiring board 10A (the longitudinal direction of the signal via conductors 21 and ground via conductors 22) are opposite to each other.

例2~例4では、信号用ビア導体21を例1と同じサイズにした場合に、上面および下面のインピーダンスが50[Ω]と等しくなるように、仮想円PC1および仮想円PC2の径を設定した例である。例2~例4では、グラウンド用ビア導体22のサイズが異なる設計である。例2~例4では、印刷配線板10Aの上面から下面にかけて信号用ビア導体21の径が小さくなる割合より、グラウンド用ビア導体22の径が大きくなる割合が大きい。この場合、複数のグラウンドビア22の間では上面側、下面側のそれぞれで、径は同じであるのがよい。 In Examples 2 to 4, when the signal via conductor 21 is the same size as in Example 1, the diameters of the imaginary circles PC1 and PC2 are set so that the impedance on the top and bottom surfaces is equal to 50 Ω. In Examples 2 to 4, the ground via conductors 22 are designed to have different sizes. In Examples 2 to 4, the rate at which the diameter of the signal via conductor 21 decreases from the top to the bottom of the printed wiring board 10A is greater than the rate at which the diameter of the ground via conductor 22 increases. In this case, it is preferable that the diameters of the multiple ground vias 22 are the same on both the top and bottom sides.

また、比較例として、信号用ビア導体21とグラウンド用ビア導体22が、ともに上面から下面に向かって径が連続的に小さくなるように設計された以外は、印刷配線板10Aと同様の構成の印刷配線板の上面および下面のインピーダンスを計算した。例1~例4および比較例のインピーダンスの計算結果を表1に示す。 As a comparative example, we also calculated the impedance of the top and bottom surfaces of a printed wiring board with the same configuration as printed wiring board 10A, except that both signal via conductors 21 and ground via conductors 22 were designed so that their diameters continuously decreased from the top surface to the bottom surface. The impedance calculation results for Examples 1 to 4 and the comparative example are shown in Table 1.

なお、上記式(I)において、導体間絶縁体の比誘電率は、絶縁層1を構成する材料の比誘電率である。インピーダンスの計算において、当該材料をPPE系(パナソニック株式会社インダストリー社 銅張積層板R-5775(N))として比誘電率3.5を式(I)に導入した。また、印刷配線板10Aの厚みtを200μmと想定して、厚み方向のインピーダンス変化を示すグラフ(図5を参照)を作成した。当該グラフには、表1中の、例1、例2および比較例の厚み方向のインピーダンス変化を示した。 In the above formula (I), the relative permittivity of the inter-conductor insulator is the relative permittivity of the material that constitutes insulating layer 1. In calculating the impedance, a relative permittivity of 3.5 was introduced into formula (I) assuming that the material in question is a PPE-based material (Panasonic Corporation Industries Company, copper-clad laminate R-5775(N)). Additionally, a graph (see Figure 5) was created showing the change in impedance in the thickness direction, assuming the thickness t of printed wiring board 10A to be 200 μm. This graph shows the change in impedance in the thickness direction for Example 1, Example 2, and the comparative example in Table 1.

上記結果から、信号用ビア導体とグラウンド用ビア導体がともに印刷配線板の上面から下面に向かって径が連続的に小さくなるように設計された比較例では、印刷配線板の上面と下面でインピーダンスの変化が大きいことがわかる。これに比べて、本実施形態の印刷配線板によれば、印刷配線板の上面と下面でインピーダンスの変化が小さく、設計によりインピーダンスの変化を「0」にすることが可能である。 The above results show that in the comparative example, in which both the signal via conductors and the ground via conductors are designed so that their diameters continuously decrease from the top to the bottom of the printed wiring board, there is a large change in impedance between the top and bottom surfaces of the printed wiring board. In contrast, with the printed wiring board of this embodiment, there is a small change in impedance between the top and bottom surfaces of the printed wiring board, and it is possible to reduce the change in impedance to "0" through design.

各例における各ビア導体の径変化の割合は、ビア導体を製造する際の、絶縁層への貫通孔の形成条件を調整することで調整可能である。貫通孔の形成は、例えば、レーザまたはリーマを用いる方法が挙げられ、レーザを用いる方法が好適である。 The rate of diameter change for each via conductor in each example can be adjusted by adjusting the conditions for forming the through holes in the insulating layer when manufacturing the via conductors. Methods for forming the through holes include, for example, using a laser or a reamer, with the laser method being preferred.

(第1の実施形態の印刷配線板の製造方法)
次に、第1の実施形態の印刷配線板の製造方法について説明する。
図6Aおよび図6Bは、第1の実施形態に係る印刷配線板10Aの製造方法を説明する断面図である。
(Method for manufacturing printed wiring board according to the first embodiment)
Next, a method for manufacturing the printed wiring board of the first embodiment will be described.
6A and 6B are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing printed wiring board 10A according to the first embodiment.

印刷配線板10Aは、例えば、以下の第1工程~第3工程を含む方法で製造される。
第1工程は、絶縁層1となる絶縁体からなる基板1Pを準備する工程である(図6Aを参照)。
図6Bに示すように、第2工程は、基板1Pの所定の位置にビア導体を形成するための貫通孔21h、22hを形成する工程である。符号21hの貫通孔は、信号用ビア導体21を形成するための第1貫通孔21hである。符号22hの貫通孔は、グラウンド用ビア導体22を形成するための第2貫通孔22hである。
第3工程は、第2工程で形成された第1貫通孔21hおよび第2貫通孔22hに導体を充填する工程である。
The printed wiring board 10A is manufactured, for example, by a method including the following first to third steps.
The first step is to prepare a substrate 1P made of an insulator that will become the insulating layer 1 (see FIG. 6A).
6B , the second step is to form through holes 21h and 22h for forming via conductors at predetermined positions on the substrate 1P. The through hole designated by reference numeral 21h is a first through hole 21h for forming the signal via conductor 21. The through hole designated by reference numeral 22h is a second through hole 22h for forming the ground via conductor 22.
The third step is a step of filling the first through-hole 21h and the second through-hole 22h formed in the second step with a conductor.

第1工程で準備される基板1Pの樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド-トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、フェノール樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、ケイ素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂などの群から選ばれる1種が挙げられる。 The resin material for the substrate 1P prepared in the first step may be, for example, one selected from the group consisting of epoxy resin, bismaleimide-triazine resin, polyimide resin, polyphenylene ether (PPE) resin, phenolic resin, polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, silicon resin, polybutadiene resin, polyester resin, melamine resin, urea resin, and polyphenylene sulfide (PPS) resin.

また、基板1Pは、上記した樹脂材料とともにシリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタン、水酸化アルミニウムなどの無機充填材、フェノール樹脂やメタクリル樹脂からなる有機充填材を含むものであってもよい。さらに、絶縁体は、補強材を含んでもよい。補強材としては、例えば、ガラス繊維及びガラス不織布、アラミド不織布及びアラミド繊維、ポリエステル繊維などが挙げられる。これらの充填材または補強材は2種以上を併用してもよい。 In addition to the resin materials mentioned above, the substrate 1P may also contain inorganic fillers such as silica, barium sulfate, talc, clay, glass, calcium carbonate, titanium oxide, and aluminum hydroxide, or organic fillers made of phenolic resin or methacrylic resin. Furthermore, the insulator may also contain a reinforcing material. Examples of reinforcing materials include glass fiber and glass nonwoven fabric, aramid nonwoven fabric and aramid fiber, and polyester fiber. Two or more of these fillers or reinforcing materials may also be used in combination.

図6Bに示すとおり、第1貫通孔21hは、例えば、基板1Pの、絶縁層1としたときに上面Saとなる側から下面Sbとなる側に向けてレーザを照射して形成される。第1貫通孔21hは、例えば、上面Sa側が径d11であり下面Sb側が径d12となる円錐台の形状をなす貫通孔である。径d11と径d12の関係はd11>d12であり、具体的なサイズは、設計に応じて適宜設定される。設計に対応するレーザの照射条件が設定され、設計に適合した貫通孔が得られる。 As shown in Figure 6B, the first through hole 21h is formed, for example, by irradiating a laser from the side of the substrate 1P that would become the upper surface Sa when it is made into the insulating layer 1 toward the side that would become the lower surface Sb. The first through hole 21h is, for example, a truncated cone-shaped through hole with a diameter d11 on the upper surface Sa side and a diameter d12 on the lower surface Sb side. The relationship between diameters d11 and d12 is d11 > d12, and the specific size is set appropriately depending on the design. Laser irradiation conditions corresponding to the design are set, and a through hole that matches the design is obtained.

同様に、図6Bに示すとおり、第2貫通孔22hは、例えば、基板1Pの下面Sb側から上面Sa側に向けてレーザを照射して形成する。この場合、第2貫通孔22hは、第1貫通孔21hの周囲に円周状に並んで配置されるように形成するのがよい。好適には、第1貫通孔21hの周囲の円周を等分割する配置がよい。第2貫通孔22hは、例えば、上面Sa側が径の小さい径d31であり、下面Sb側が径d31よりも径の大きい径d32となる円錐台の形状の貫通孔である。こうして、径d31と径d32の関係がd31<d32である貫通孔を形成できる。なお、具体的なサイズは、設計に応じて適宜設定される。設計に対応するレーザの照射条件が設定され、設計に適合した貫通孔が得られる。 Similarly, as shown in FIG. 6B, the second through holes 22h are formed, for example, by irradiating a laser from the lower surface Sb toward the upper surface Sa of the substrate 1P. In this case, the second through holes 22h are preferably formed so as to be arranged in a circular pattern around the first through hole 21h. Preferably, they are arranged so as to equally divide the circumference around the first through hole 21h. The second through holes 22h are, for example, truncated cone-shaped through holes with a smaller diameter d31 on the upper surface Sa side and a larger diameter d32 on the lower surface Sb side. In this way, through holes can be formed in which the relationship between diameters d31 and d32 is d31<d32. The specific size is set appropriately depending on the design. Laser irradiation conditions corresponding to the design are set, and through holes that match the design can be obtained.

第1貫通孔21hおよび第2貫通孔22hの形成は、レーザの他にリーマを用いてもよい。 The first through hole 21h and the second through hole 22h may be formed using a reamer instead of a laser.

第3工程において、第1貫通孔21hおよび第2貫通孔22hに用いる導体材料としては、例えば、銅などの金属が挙げられ、導体の充填方法としては、例えば、電解めっきが挙げられる。 In the third step, the conductive material used for the first through hole 21h and the second through hole 22h may be, for example, a metal such as copper, and the method for filling the conductor may be, for example, electrolytic plating.

なお、ここでは、貫通孔に導体が充填されたビア導体を示したが、ビア導体は必ずしも導体で貫通孔が充填される形態に限定されるものではなく、貫通孔の側面に導体層が所定の層厚で形成された形態であってもよい。 Note that while a via conductor in which a conductor is filled in a through hole is shown here, the via conductor is not necessarily limited to a form in which a through hole is filled with a conductor, and may also be a form in which a conductor layer is formed on the side of the through hole with a predetermined layer thickness.

以上説明した印刷配線板10Aを構成する信号用ビア導体21およびグラウンド用ビア導体22は、半導体装置などに搭載される半導体素子の信号端子およびグラウンド端子にそれぞれ電気的に接続されて使用される。 The signal via conductors 21 and ground via conductors 22 that make up the printed wiring board 10A described above are used by being electrically connected to the signal terminals and ground terminals, respectively, of a semiconductor element mounted on a semiconductor device or the like.

〔第2の実施形態に係る印刷配線板の構成〕
図7~9はそれぞれ、第2の実施形態に係る印刷配線板10Ba~10Bcの断面図である。
印刷配線板10Ba~10Bcは、図1~3に示す印刷配線板10Aをコア層Cとして、印刷配線板10Aの上面Sa側と下面Sb側にそれぞれビルドアップ層B1、B2が形成された構成の多層構造の印刷配線板である。
[Configuration of the printed wiring board according to the second embodiment]
7 to 9 are cross-sectional views of printed wiring boards 10Ba to 10Bc according to the second embodiment, respectively.
Printed wiring boards 10Ba to 10Bc are multilayer printed wiring boards configured with printed wiring board 10A shown in Figures 1 to 3 as a core layer C, and build-up layers B1 and B2 formed on the upper surface Sa and lower surface Sb of printed wiring board 10A, respectively.

図7に断面が示される印刷配線板10Baは、コア層Cとして、図1~3に示す印刷配線板10Aと同様の構成のコア層を有し、コア層Cの上面Saにグラウンド用内部配線導体41、信号用内部配線導体51および絶縁層31からなるビルドアップ層B1、およびコア層Cの下面Sbにグラウンド用内部配線導体42、信号用内部配線導体52および絶縁層32からなるビルドアップ層B2を有する。
グラウンド用内部配線導体41および信号用内部配線導体51は、コア層Cの上面Saで、グラウンド用内部配線導体42および信号用内部配線導体52はコア層Cの下面Sbで、それぞれグラウンド用ビア導体22および信号用ビア導体21に接続され、コア層Cの上面Saと下面Sbをインピーダンス整合できるように適正にそれぞれ距離を保った状態で、XY平面方向に延びている構成である。
Printed wiring board 10Ba, the cross section of which is shown in FIG. 7, has a core layer C having a configuration similar to that of printed wiring board 10A shown in FIGS. 1 to 3, and has a buildup layer B1 on the upper surface Sa of core layer C, which is composed of internal ground wiring conductors 41, internal signal wiring conductors 51, and an insulating layer 31, and a buildup layer B2 on the lower surface Sb of core layer C, which is composed of internal ground wiring conductors 42, internal signal wiring conductors 52, and an insulating layer 32.
The ground internal wiring conductor 41 and the signal internal wiring conductor 51 are connected to the top surface Sa of the core layer C, and the ground internal wiring conductor 42 and the signal internal wiring conductor 52 are connected to the bottom surface Sb of the core layer C, respectively, and extend in the XY plane direction while maintaining an appropriate distance between them so that the top surface Sa and the bottom surface Sb of the core layer C can be impedance matched.

印刷配線板10Ba~10Bcのような構成の多層印刷配線板において、導体配線が集中する部位は、内層であるコア層Cになることが多い。このため、コア層Cとして、印刷配線板10Aのような第1の実施形態で説明した構成を適用するのがよい。これにより、印刷配線板を多層構造にした場合もインピーダンス整合等に代表される電気特性の向上の効果が高くなる。また、このようなコア層Cの厚みtを、例えば、ビルドアップ層B1、B2のそれぞれの厚みt1、t2よりも厚くすると、インピーダンスの変化をさらに小さくできることから、電気特性を向上させる効果をさらに高めることができる。 In multilayer printed wiring boards with a configuration such as printed wiring boards 10Ba-10Bc, the area where conductor wiring is concentrated is often the core layer C, which is an inner layer. For this reason, it is preferable to apply the configuration described in the first embodiment, such as printed wiring board 10A, to core layer C. This increases the effectiveness of improving electrical properties, such as impedance matching, even when the printed wiring board has a multilayer structure. Furthermore, if the thickness t of such core layer C is made thicker than the thicknesses t1 and t2 of build-up layers B1 and B2, respectively, the change in impedance can be further reduced, thereby further enhancing the effectiveness of improving electrical properties.

印刷配線板10Baでは、コア層Cを準備し、その上面Saにグラウンド用内部配線導体41および信号用内部配線導体51を上記構成で形成し、その上側に絶縁層31を形成する。また、コア層Cの下面Sbにグラウンド用内部配線導体42および信号用内部配線導体52を上記構成で形成し、その上側に絶縁層32を形成する。絶縁層31、32の厚みt1、t2は典型的にはコア層の絶縁層1の厚みtより小さい。絶縁層31、32の構成材料は、コア層の絶縁層1の構成材料と同様とすることができる。これらの内部配線導体41、42、51、52は、例えば、銅などの金属で構成される。 For printed wiring board 10Ba, core layer C is prepared, and ground internal wiring conductors 41 and signal internal wiring conductors 51 are formed on its upper surface Sa in the above-described configuration, with insulating layer 31 formed above them. Furthermore, ground internal wiring conductors 42 and signal internal wiring conductors 52 are formed on the lower surface Sb of core layer C in the above-described configuration, with insulating layer 32 formed above them. The thicknesses t1 and t2 of insulating layers 31 and 32 are typically smaller than the thickness t of insulating layer 1 of the core layer. The constituent material of insulating layers 31 and 32 can be the same as the constituent material of insulating layer 1 of the core layer. These internal wiring conductors 41, 42, 51, and 52 are composed of a metal such as copper, for example.

上記のとおり、レーザを用いて絶縁層に貫通孔を形成する場合、入射側の面では貫通孔の径が大きく反対側の面に向かって貫通孔の径は小さくなる。同一絶縁層に貫通孔の径の小さくなる向きが互いに逆向きである貫通孔を形成する場合、例えば、図6Bに示すように貫通孔の位置に応じて、レーザ加工を、一方の面からと他方の面からと、使い分ける方法がとられる。 As described above, when a through hole is formed in an insulating layer using a laser, the diameter of the through hole is larger on the incident surface and decreases toward the opposite surface. When forming through holes in the same insulating layer in which the diameter decreases in opposite directions, a method is used in which laser processing is performed from one surface or the other depending on the position of the through hole, as shown in Figure 6B, for example.

ここで、コア層Cにビルドアップ層B1、B2を順次、上下に積み上げる方法で多層構造の印刷配線板を製造する場合、ビルドアップ層B1、B2では貫通孔の形成は表面(上面および下面)からのみ可能であることから、貫通孔の径の小さくなる向きが互いに逆向きである2種の貫通孔を形成することができない。このように、貫通孔の径の小さくなる向きが互いに逆向きである2種の貫通孔を同一絶縁層に構成できるのはコア層のみである。 When manufacturing a multilayer printed wiring board by stacking buildup layers B1 and B2 sequentially one above the other on a core layer C, through holes can only be formed on the surfaces (top and bottom) of buildup layers B1 and B2, so it is not possible to form two types of through holes in which the diameter of the through hole decreases in opposite directions. In this way, only the core layer can form two types of through holes in the same insulating layer in which the diameter of the through hole decreases in opposite directions.

図8に断面が示される印刷配線板10Bbは、コア層Cとコア層Cの下面Sb側に形成されたビルドアップ層B2の構成は、印刷配線板10Baと同じである。 The printed wiring board 10Bb, the cross section of which is shown in Figure 8, has the same configuration as the printed wiring board 10Ba, including the core layer C and the build-up layer B2 formed on the lower surface Sb of the core layer C.

印刷配線板10Bbでは、コア層Cの上面Sa側に形成されたビルドアップ層B1を有する。ビルドアップ層B1は、コア層Cのグラウンド用ビア導体22および信号用ビア導体21にそれぞれ接続するグラウンド用内部配線導体41および信号用内部配線導体51を有する。コア層Cの上側に位置するビルドアップ層B1は絶縁層31である。ビルドアップ層B1は、その上面にグラウンド用配線導体71と信号用配線導体91とを有する。また、ビルドアップ層B1は、グラウンド用内部配線導体41とグラウンド用配線導体71を接続するグラウンド用ビア導体61および信号用内部配線導体51と信号用配線導体91を接続する信号用ビア導体81とを有する。印刷配線板10Bbでは、ビルドアップ層B1を構成する絶縁材料の層を絶縁層31として表している。 Printed wiring board 10Bb has a buildup layer B1 formed on the top surface Sa of core layer C. Buildup layer B1 has internal ground wiring conductors 41 and internal signal wiring conductors 51 that connect to ground via conductors 22 and signal via conductors 21 of core layer C, respectively. The buildup layer B1 located above core layer C is an insulating layer 31. Buildup layer B1 has ground wiring conductors 71 and signal wiring conductors 91 on its top surface. Buildup layer B1 also has ground via conductors 61 that connect internal ground wiring conductors 41 and 71, and signal via conductors 81 that connect internal signal wiring conductors 51 and 91. In printed wiring board 10Bb, the layer of insulating material that makes up buildup layer B1 is represented as insulating layer 31.

印刷配線板10Bbでは、ビルドアップ層B1を構成する絶縁層31の上面B1aに形成された信号用配線導体91およびグラウンド用配線導体71は、ビルドアップ層B1の上面B1a上に実装される部品にインピーダンス整合した状態で接続される。 In printed wiring board 10Bb, the signal wiring conductors 91 and ground wiring conductors 71 formed on the upper surface B1a of the insulating layer 31 that constitutes buildup layer B1 are connected in an impedance-matched state to components mounted on the upper surface B1a of buildup layer B1.

絶縁層31へのグラウンド用ビア導体61および信号用ビア導体81の形成は、それぞれに対応する貫通孔をレーザまたはリーマなどで形成し、当該貫通孔に銅などの導体を充填して形成できる。グラウンド用配線導体71および信号用配線導体91を構成する導体としては銅などの金属が挙げられる。 The ground via conductors 61 and signal via conductors 81 can be formed in the insulating layer 31 by forming corresponding through holes using a laser or reamer, and then filling the through holes with a conductor such as copper. Examples of conductors that make up the ground wiring conductors 71 and signal wiring conductors 91 include metals such as copper.

図9に断面が示される印刷配線板10Bcは、コア層Cの両面に印刷配線板10Bbのビルドアップ層B1と同様の構成のビルドアップ層を形成したものである。コア層Cの下面Sb側に形成されたビルドアップ層B2についても、印刷配線板10Bbで説明したビルドアップ層B1と同様の構成である。ただし、ビルドアップ層B1が上方向に向かって構成部材が順次積層されているのに対して、ビルドアップ層B2は下方向に向かって構成部材が順次積層されている。 Printed wiring board 10Bc, the cross section of which is shown in Figure 9, has buildup layers formed on both sides of core layer C, each with a configuration similar to that of buildup layer B1 of printed wiring board 10Bb. Buildup layer B2, formed on the lower surface Sb of core layer C, also has a configuration similar to that of buildup layer B1 described for printed wiring board 10Bb. However, while buildup layer B1 has components stacked sequentially upward, buildup layer B2 has components stacked sequentially downward.

すなわち、ビルドアップ層B2は、コア層Cのグラウンド用ビア導体22および信号用ビア導体21にそれぞれ接続するグラウンド用内部配線導体42および信号用内部配線導体52を有する。また、ビルドアップ層B2は、グラウンド用配線導体72と信号用配線導体92を有する。ビルドアップ層B2は、さらに、グラウンド用内部配線導体42とグラウンド用配線導体72を接続するグラウンド用ビア導体62および信号用内部配線導体52と信号用配線導体92を接続する信号用ビア導体82を有する。 That is, buildup layer B2 has internal ground wiring conductors 42 and internal signal wiring conductors 52 that connect to ground via conductors 22 and signal via conductors 21, respectively, of core layer C. Buildup layer B2 also has ground wiring conductors 72 and signal wiring conductors 92. Buildup layer B2 further has ground via conductors 62 that connect internal ground wiring conductors 42 and 72, and signal via conductors 82 that connect internal signal wiring conductors 52 and 92.

このような、ビルドアップ層B2は、印刷配線板10Bbにおけるビルドアップ層B1と同様にして形成できる。 Such buildup layer B2 can be formed in the same manner as buildup layer B1 in printed wiring board 10Bb.

印刷配線板10Bcは、ビルドアップ層B1の上面およびビルドアップ層B2の下面に実装される部品同士が信号をやり取りできる構成である。 Printed wiring board 10Bc is configured so that components mounted on the top surface of buildup layer B1 and the bottom surface of buildup layer B2 can exchange signals.

以上、第2の実施形態に係る印刷配線板として、コア層Cにビルドアップ層B1、B2を含む多層構造の印刷配線板を例に説明したが、図7~9に示す構成の印刷配線板10Ba~10Bcは、コア層の構成が本実施形態の構成に適合する限り、コア層と上下の外層を一回の積層(熱圧着)で一体化させる一括積層プロセスで形成されたものであってもよい。 The above describes a printed wiring board according to the second embodiment, taking as an example a printed wiring board with a multilayer structure including build-up layers B1 and B2 in a core layer C. However, printed wiring boards 10Ba-10Bc having the configurations shown in Figures 7-9 may also be formed using a simultaneous lamination process in which the core layer and the upper and lower outer layers are integrated in a single lamination (thermocompression bonding), as long as the configuration of the core layer conforms to the configuration of this embodiment.

ここで、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係及び形状などの具体的な細部は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係及び形状を適宜組み合わせ可能である。 The specific details of the configuration, structure, positional relationships, and shape shown in the above embodiments may be modified as appropriate without departing from the spirit of this disclosure. Furthermore, the configurations, structures, positional relationships, and shapes shown in the above embodiments may be combined as appropriate without departing from the spirit of this disclosure.

10A、10Ba~10Bc 印刷配線板
1 絶縁層
21 信号用ビア導体
21h 第1貫通孔
22 グラウンド用ビア導体
22h 第2貫通孔
C コア層
B1、B2 ビルドアップ層
31、32 絶縁層(ビルドアップ層用)
41、42 グラウンド用内部配線導体
51、52 信号用内部配線導体
61、62 グラウンド用ビア導体(ビルドアップ層用)
71、72 グラウンド用配線導体
81、82 信号用ビア導体(ビルドアップ層用)
91、92 信号用配線導体
10A, 10Ba to 10Bc Printed wiring board 1 Insulating layer 21 Signal via conductor 21h First through hole 22 Ground via conductor 22h Second through hole C Core layers B1, B2 Build-up layers 31, 32 Insulating layer (for build-up layer)
41, 42: Ground internal wiring conductors 51, 52: Signal internal wiring conductors 61, 62: Ground via conductors (for build-up layers)
71, 72 Ground wiring conductors 81, 82 Signal via conductors (for build-up layers)
91, 92 Signal wiring conductor

Claims (6)

絶縁層と、
前記絶縁層を貫通する複数のビア導体と、を有し、
前記複数のビア導体は、1つの信号用ビア導体と複数のグラウンド用ビア導体との組合せを含み、
前記絶縁層を平面視したときに、前記複数のグラウンド用ビア導体は前記信号用ビア導体の周囲に円周状に並んで配置され、
前記信号用ビア導体および前記複数のグラウンド用ビア導体は、ともに一端が大径で他端が小径であり、前記信号用ビア導体と全ての前記複数のグラウンド用ビア導体とは、大径側から小径側に向かう向きが逆である、印刷配線板。
an insulating layer;
a plurality of via conductors penetrating the insulating layer;
the plurality of via conductors include a combination of one signal via conductor and a plurality of ground via conductors;
When the insulating layer is viewed from above, the ground via conductors are arranged circumferentially around the signal via conductor,
A printed wiring board, wherein the signal via conductor and the plurality of ground via conductors both have a large diameter at one end and a small diameter at the other end, and the signal via conductor and all of the plurality of ground via conductors are oriented in opposite directions from the large diameter side to the small diameter side.
前記信号用ビア導体の径d1と、前記複数のグラウンド用ビア導体に内接する仮想円の径d2との比(d2/d1)が、前記絶縁層の上面と下面とで一定である請求項1に記載の印刷配線板。 The printed wiring board of claim 1 , wherein the ratio (d2/d1) of the diameter d1 of the signal via conductor to the diameter d2 of an imaginary circle inscribed in the plurality of ground via conductors is constant on the upper and lower surfaces of the insulating layer . コア層を含む多層構造をなしており、前記コア層が前記絶縁層と前記複数のビア導体を備える請求項1または請求項2に記載の印刷配線板。 The printed wiring board according to claim 1 or 2, which has a multilayer structure including a core layer, the core layer comprising the insulating layer and the plurality of via conductors. 前記信号用ビア導体の軸と、前記複数のグラウンド用ビア導体の径に内接する仮想円を前記複数のグラウンド用ビア導体の両端間で接続して得られる円錐台の軸とが、同軸をなしている請求項1~請求項3のいずれか一項記載の印刷配線板。 The printed wiring board according to any one of claims 1 to 3, wherein the axis of the signal via conductor and the axis of the truncated cone obtained by connecting an imaginary circle inscribed within the diameter of the ground via conductors between both ends of the ground via conductors are coaxial. 前記複数のグラウンド用ビア導体は、前記信号用ビア導体を囲む円周を等分割する位置に配置されている請求項1~4のいずれか一項記載の印刷配線板。 The printed wiring board according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of ground via conductors are arranged at positions that equally divide the circumference surrounding the signal via conductor. 前記信号用ビア導体の大径側から小径側までの径が小さくなる割合より、前記複数のグラウンド用ビア導体の大径側から小径側までの径が大きくなる割合が大きい、請求項1~5のいずれか一項記載の印刷配線板。 The printed wiring board of any one of claims 1 to 5, wherein the rate at which the diameter of the signal via conductor decreases from its large diameter side to its small diameter side is greater than the rate at which the diameter of the ground via conductors increases from its large diameter side to its small diameter side.
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