(57)【要約】      （修正有）【課題】信号配線を所望の方向に引き出すためには、スルーホール間を縫うように信号配線を形成しなければならず、多くの折り返し部分を有する構造となってしまっていた。そのため、信号配線の長さの調節が容易で、外部配線とのインピーダンスミスマッチを引き起こさない手段を提供する。【解決手段】絶縁性基板の主面に平行であって回路導体５を含む断面において誘電体基板を断面視した場合に、複数の貫通導体１１が、複数の直線領域Ｘ上にそれぞれ配設され、直線領域内において隣り合う貫通導体間の間隔Ｌ１が、隣り合う直線領域内にそれぞれ位置する貫通導体間の距離Ｌ３より小さい配線基板とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔を有する誘電体基板と、
該誘電体基板に埋設された回路導体と、
前記誘電体基板の主面上に配設され、基準電位に接続される第１の基準電極と、
前記誘電体基板の裏面上に配設され、基準電位に接続される第２の基準電極と、
前記複数の貫通孔の内部に位置し、前記第１の基準電極と前記第２の基準電極とを電気的に接続する複数の貫通導体と、を備えた配線基板であって、
前記主面と平行な第１の直線上に略等間隔に位置する複数の前記貫通導体からなる第１の貫通導体群と、前記主面と平行な第２の直線上に略等間隔に位置する複数の前記貫通導体からなる第２の貫通導体群と、を有し、
前記誘電体基板の主面に平行であって前記回路導体を含む断面において誘電体基板を断面視した場合に、
前記回路導体の少なくとも一部が、前記第１の直線及び前記第２の直線と交差するように、前記第１の貫通導体群と前記第２の貫通導体群との間に配設され、
前記第１の貫通導体群及び前記第２の貫通導体群において隣り合う貫通導体間の間隔が、前記第１の貫通導体群と前記第２の貫通導体群との間の距離より小さいことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記回路導体と、前記第１の直線及び前記第２の直線と、が直交することを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記第１の直線と前記第２の直線とが互いに平行であることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
前記第１の直線と前記第２の直線とが同一の直線上に位置していることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項５】
前記主面と平行な第３の直線上に略等間隔に位置する複数の前記貫通導体からなる第３の貫通導体群を有し、
前記誘電体基板の主面に平行であって前記回路導体を含む断面において誘電体基板を断面視した場合に、
前記第１の直線と前記第３の直線とが互いに平行であって、
前記回路導体の少なくとも一部が、前記第１の直線及び前記第３の直線と平行となるように、前記第１の貫通導体群と前記第３の貫通導体群との間に配設され、
前記第１の貫通導体群及び前記第３の貫通導体群において隣り合う貫通導体間の間隔が、前記第１の貫通導体群と前記第３の貫通導体群との間の距離より小さいことを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項６】
請求項１に記載の配線基板と、前記配線基板の主面上に配設された半導体素子と、を備えた電子部品。
【請求項７】
請求項６に記載の電子部品と、前記電子部品に信号を入力する入力手段と、前記電子部品から出力された信号を取り出す出力手段とを備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板並びにこれを用いた電子部品及び電子機器に関するものである。電子機器は、例えば、無線通信のような高周波通信の分野で好適に使用することができる。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体素子が実装される配線基板には、高速な信号処理に対応可能な高周波伝送特性を有するものが求められている。そこで、特許文献１に開示されているように、電源（第１の基準電極）或いはグランド層（第２の基準電極）に設けられたスルーホール用のクリアランス領域を回避するように信号配線（回路導体）が配置された構造のＬＳＩパッケージ（配線基板）が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたＬＳＩパッケージにおいては、信号配線がクリアランス領域を回避するように配置されることにより、インピーダンスの変動を抑制している。このようにインピーダンスの変動を抑制することにより、インピーダンス不整合により生じるノイズを抑制して、高速な信号処理に対応していた。
【特許文献１】特開平１１−５１５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、処理する信号量がさらに増大しており、より高速な信号処理に対応可能な高周波伝送特性を有する配線基板が求められている。
【０００５】
特許文献１に開示されたＬＳＩパッケージにおいては、クリアランス領域となるスルーホールが等間隔で配設されている。一方で、特許文献１に開示されたＬＳＩパッケージにおいては、電源およびグランドのクリアランスを回避するように信号配線を配置する必要がある。そのため、配線設計の自由度が低下するという問題があった。具体的には、信号配線を所望の方向に引き出すためには、スルーホール間を縫うように信号配線を形成しなければならず、多くの折り返し部分を有する構造となってしまっていた。
【０００６】
このように信号配線が多くの折り返し部分を有する構造であると、差動配線を形成する際、互いの信号配線の長さの調節が困難となり、信号伝送のタイムラグを引き起こす可能性がある。また、電源およびグランドのスルーホールの数を減らすことにより、信号配線を所望の方向に引き出すことが容易となるが、一方で、電源およびグランドのスルーホールの数を減らすことにより、電源およびグランドのインダクタンス成分が増加する。
【０００７】
本発明はこれらの問題点を解決するために為されたもので、その目的は、電源およびグランドのインダクタンス成分を抑制しつつ、設計自由度が高く、信号配線を所望の方向に引き出すことが容易な配線基板及びこれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の配線基板は、主面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔を有する誘電体基板と、該誘電体基板に埋設された回路導体と、前記誘電体基板の主面上に配設され、基準電位に接続される第１の基準電極と、前記誘電体基板の裏面上に配設され、基準電位に接続される第２の基準電極と、前記複数の貫通孔の内部に位置し、前記第１の基準電極と前記第２の基準電極とを電気的に接続する複数の貫通導体と、を備えている。
【０００９】
さらに、前記主面と平行な第１の直線上に略等間隔に位置する複数の前記貫通導体からなる第１の貫通導体群と、前記主面と平行な第２の直線上に略等間隔に位置する複数の前記貫通導体からなる第２の貫通導体群と、を有している。
【００１０】
そして、前記誘電体基板の主面に平行であって前記回路導体を含む断面において誘電体基板を断面視した場合に、前記回路導体の少なくとも一部が、前記第１の直線及び前記第２の直線と交差するように、前記第１の貫通導体群と前記第２の貫通導体群との間に配設され、前記第１の貫通導体群及び前記第２の貫通導体群において隣り合う貫通導体間の間隔が、前記第１の貫通導体群と前記第２の貫通導体群との間の距離より小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の配線基板によれば、誘電体基板の主面に平行であって回路導体を含む断面において誘電体基板を断面視した場合に、第１の貫通導体群及び第２の貫通導体群において隣り合う貫通導体間の間隔が、前記第１の貫通導体群と前記第２の貫通導体群との間の距離より小さい。そのため、回路導体の設計自由度を高めることが可能となり、信号配線を所望の方向に引き出すことが容易となる。
【００１２】
これは、複数の貫通導体を複数の直線上に集中させることにより、貫通導体の数を減らすことなく、回路導体を直線状に伸長することができる領域を増加させることができるからである。結果として、インダクタンス成分を抑制しつつ、設計自由度が高く、信号配線を所望の方向に引き出すことが容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の配線基板について図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１、２に示すように、本発明の第１の実施形態にかかる配線基板１は、主面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔を有する誘電体基板３と、誘電体基板３に埋設された回路導体５と、誘電体基板３の主面上に配設され、基準電位に接続される第１の基準電極７と、誘電体基板３の裏面上に配設され、基準電位に接続される第２の基準電極９と、複数の貫通孔の内部に位置し、第１の基準電極７と第２の基準電極９とを電気的に接続する複数の貫通導体１１と、を備えている。
【００１５】
さらに、主面と平行な第１の直線Ｘ１上に略等間隔に位置する複数の貫通導体１１からなる第１の貫通導体群１３と、主面と平行な第２の直線Ｘ２上に略等間隔に位置する複数の貫通導体１１からなる第２の貫通導体群１５と、を有している。
【００１６】
そして、誘電体基板３の主面に平行であって回路導体５を含む断面において誘電体基板３を断面視した場合に、回路導体５の少なくとも一部が、第１の直線Ｘ１及び第２の直線Ｘ２と交差するように、第１の貫通導体群１３と第２の貫通導体群１５との間に配設され、第１の貫通導体群１３及び第２の貫通導体群１５において隣り合う貫通導体１１間の間隔Ｌ１が、第１の貫通導体群１３と第２の貫通導体群１５との間の距離Ｌ２より小さい。
【００１７】
本実施形態において、複数の貫通導体１１が直線上に位置するとは、主面に平行であって回路導体５を含む断面において誘電体基板３を断面視した場合において、仮想的に形成された直線上に貫通導体１１の少なくとも一部が含まれるように、複数の貫通導体１１が配設されることを意味している。そのため、複数の貫通導体１１が厳密に直線上に位置していることを意味するものではない。また、複数の貫通導体１１が略等間隔に位置するとは、複数の貫通導体１１の間隔のずれが貫通導体１１自体の幅程度を含むことを意味している。そのため、複数の貫通導体１１が厳密に等間隔に位置していることを意味するものではない。
【００１８】
誘電体基板３としては、例えば、セラミック材料のような無機材料及び樹脂材料を用いることができる。具体的には、セラミック材料としては、アルミナセラミックス、ムライトセラミックス及びガラスセラミックスを用いることができる。また、樹脂材料としては、四フッ化エチレン―エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン；ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン―エチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン―エチレン共重合樹脂；ＥＴＦＥ）及び四フッ化エチレン―パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン―パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；ＰＦＡ）のようなフッ素樹脂、ガラスエポキシ樹脂並びにポリイミドを用いることができる。
【００１９】
本実施形態において、回路導体５は、回路導体５の少なくとも一部は、第１の直線Ｘ１及び第２の直線Ｘ２と交差するように、第１の貫通導体群１３と第２の貫通導体群１５との間に配設されている。貫通導体１１が第１の直線Ｘ１と第２の直線Ｘ２上に位置していることから、この隣り合う第１の貫通導体群１３と第２の貫通導体群１５との間に回路導体５の少なくとも一部を配設する場合に、貫通導体１１を避けるために必要な回路導体５の折り返し部分を形成する必要性が低減される。そのため、折り返し部分の数を少なくして、回路導体５を直線状に形成することが容易となる。これにより、回路導体５による信号伝達のタイムラグを小さくすることができる。
【００２０】
また、本実施形態における回路導体５は、２本の回路導体５が並設された、いわゆる差動配線として用いられている。特に、本実施形態のように差動配線として回路導体５が用いられている場合には、互いの回路導体５の長さの調節が容易となるので、これらの回路導体５間における信号伝送のタイムラグを小さくすることができる。
【００２１】
回路導体５と、第１の直線Ｘ１及び第２の直線Ｘ２と、が直交することが好ましい。これにより、回路導体５を用いて配線を平面上の所望の方向に引き出すことが容易となるからである。
【００２２】
また、第１の直線Ｘ１と第２の直線Ｘ２が互いに平行であることも好ましい。このように、第１の直線Ｘ１と第２の直線Ｘ２が位置することによっても、回路導体５を用いて配線を平面上の所望の方向に引き出すことが容易となるからである。
【００２３】
また、第１の直線Ｘ１と第２の直線Ｘ２とが、同一の直線上に位置していることが好ましい。このように第１の貫通導体群１３と第２の貫通導体群１５とが位置していることにより、この直線と平行に回路導体５をより長く直線状に配設しやすくなるので、より回路導体５の折り返し部分を少なくすることができるからである。これにより、回路導体５を用いて配線を平面上の所望の方向に引き出すことがより容易となるからである。
【００２４】
また、主面と平行な第３の直線Ｘ３上に略等間隔に位置する複数の貫通導体１１からなる第５の貫通導体群２３を有し、誘電体基板３の主面に平行であって回路導体５を含む断面において誘電体基板３を断面視した場合に、第１の直線Ｘ１と第５の直線Ｘ５とが互いに平行であって、回路導体５の少なくとも一部が、第１の直線Ｘ１及び第３の直線Ｘ５と平行となるように、第１の貫通導体群１３と第５の貫通導体群２３との間に配設され、第１の貫通導体群１３及び第５の貫通導体群２３において隣り合う貫通導体１１間の間隔Ｌ１が、第１の貫通導体群１３と第５の貫通導体群２３との間の距離Ｌ３より小さいことが好ましい。
【００２５】
回路導体５としては、導電性の良好な部材を用いればよく、例えば、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕなど金属を用いることができる。
【００２６】
本実施形態において基準電位に接続される第１の基準電極７及び基準電位に接続される第２の基準電極９は、いわゆる接地電極として作用している。本実施形態のように接地電極として第１の基準電極７及び第２の基準電極９を用いている場合には、回路導体５から漏電が生じたとしても、後述する半導体素子２７に影響を与える可能性を小さくすることができる。また、第１の基準電極７は、後述する電子部品における半導体素子に通電するための電極として用いてもよい。
【００２７】
第１の基準電極７としては、導電性の良好な部材を用いればよく、例えば、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕなど金属を用いることができる。
【００２８】
本実施形態において第２の基準電極９は、第１の基準電極７と同様に、いわゆる接地電極として作用している。また、第１の基準電極７と同様に、後述する電子部品における半導体素子に通電するための電極として用いてもよい。
【００２９】
第２の基準電極９としては、回路導体５と同様に、導電性の良好な部材を用いればよく、例えば、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕなど金属を用いることができる。
【００３０】
貫通導体１１としては、導電性の良好な部材を用いればよく、回路導体５と同様に、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｔｉ，Ｃｒ，Ｃｕなど金属を用いることができる。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態にかかる配線基板１について説明する。
【００３２】
図３に示すように、本実施形態の配線基板１は、主面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔を有する第１の誘電体基板３ａと、第１の誘電体基板３ａの主面上に配設され、主面から裏面にかけて貫通する複数の貫通孔を有する第２の誘電体基板３ｂと、第１の誘電体基板３ａに埋設された第１の回路導体５ａと、第２の誘電体基板３ｂに埋設された第１の回路導体５ｂと、第２の誘電体基板３ｂの主面上に配設され、基準電位に接続される第１の基準電極７と、第１の誘電体基板３ａと第２の誘電体基板３ｂとの間に配設され、基準電位に接続される第２の基準電極９と、第１の誘電体基板３ａの裏面上に配設され、基準電位に接続される第３の基準電極と、複数の貫通孔の内部に位置し、第１の基準電極７と第２の基準電極９とを電気的に接続する複数の第１の貫通導体１１ａと、複数の貫通孔の内部に位置し、第２の基準電極９と第３の基準電極１９とを電気的に接続する複数の第２の貫通導体１１ｂと、を備えている。
【００３３】
また、主面に平行であって第１の回路導体５ａを含む断面において第１の誘電体基板３ａを断面視した場合に、主面と平行な第１の直線Ｘ１上に略等間隔に位置する複数の第１の貫通導体１１ａからなる第１の貫通導体群１３と、主面と平行な第２の直線Ｘ２上に略等間隔に位置する複数の第１の貫通導体１１ａからなる第２の貫通導体群１５と、を有し、第１の回路導体５ａの少なくとも一部が、第１の直線Ｘ１及び第２の直線Ｘ２と交差するように、第１の貫通導体群１３と第２の貫通導体群１５との間に配設され、第１の貫通導体群１３及び第２の貫通導体群１５において隣り合う第１の貫通導体１１ａ間の間隔が、第１の貫通導体群１３と第２の貫通導体群１５との間の距離より小さい。
【００３４】
そして、主面に平行であって第１の回路導体５ｂを含む断面において第２の誘電体基板３ｂａを断面視した場合に、主面と平行な第３の直線Ｘ３上に略等間隔に位置する複数の第２の貫通導体１１ｂからなる第３の貫通導体群１７と、主面と平行な第４の直線Ｘ４上に略等間隔に位置する複数の第２の貫通導体１１ｂからなる第４の貫通導体群２１と、を有し、第１の回路導体５ｂの少なくとも一部が、第３の直線Ｘ３及び第４の直線Ｘ４と交差するように、第３の貫通導体群１７と第４の貫通導体群２１との間に配設され、第３の貫通導体群１７及び第４の貫通導体群２１において隣り合う第２の貫通導体１１ｂ間の間隔が、第２の貫通導体群１５と第２の貫通導体群１５との間の距離より小さい。
【００３５】
言い換えれば、本実施形態にかかる配線基板１は、上記第１の実施形態にかかる配線基板１を複数積層した構造となっている。このように、上記第１の実施形態にかかる配線基板１を複数積層した構造とすることにより、回路導体５を用いて配線を所望の方向に引き出すことがさらに容易となる。
【００３６】
次に、本発明の電子部品及び電子機器について図面を用いて説明する。
【００３７】
図４に示すように、本実施形態の電子部品２５は、上記第１の実施形態に代表される配線基板１と、配線基板１の主面上に配設された半導体素子２７と、を備えている。
【００３８】
さらに、本実施形態の電子機器２９は、上記実施形態に代表される電子部品２５と、電子部品２５に信号を入力する入力手段３１と、電子部品２５から出力された信号を取り出す出力手段３３とを備えている。入力手段３１から回路導体５を介して半導体素子２７に信号が伝達され、半導体素子２７から回路導体５を介してこの出力手段３３に信号が伝達される。
【００３９】
本実施形態の電子部品２５及び電子機器２９においては、貫通導体１１が上記のように配設されていることにより、貫通導体１１の数を減らすことなく、回路導体５を直線状に伸長することができる領域を増加させることができる。そのため、回路導体５の設計自由度を高めることが可能となり、信号配線を所望の方向に引き出すことが容易となる。結果として、回路導体５による信号伝達のタイムラグを小さくすることができるので、誤作動の生じる可能性の小さい電子部品２５及び電子機器２９を提供することができる。
【００４０】
本実施形態の電子機器２９においては、回路導体５を配線基板１の側面に引き出すとともに、入力手段３１及び出力手段３３に電気的に接続されているが、回路導体５を配線基板１の裏面に引き出すとともに、入力手段３１及び出力手段３３に電気的に接続しても何ら問題ない。
【００４１】
なお、本実施形態にかかる電子部品２５においては、第１の実施形態にかかる配線基板１を用いているが、上記他の実施形態又は本発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々の変更を行った実施形態にかかる配線基板１を用いても何ら問題ない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態における配線基板を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す実施形態であって主面に平行であって回路導体を含む断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態における配線基板を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる電子部品及び電子機器を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４３】
１・・・配線基板
３・・・誘電体基板
５・・・回路導体
７・・・第１の基準電極
９・・・第２の基準電極
１１・・・貫通導体
１３・・・第１の貫通導体群
１５・・・第２の貫通導体群
１７・・・第３の貫通導体群
１９・・・第３の基準電極
２１・・・第４の貫通導体群
２３・・・第５の貫通導体群
２５・・・電子部品
２７・・・半導体素子
２９・・・電子機器
３１・・・入力手段
３３・・・出力手段
【図１】
2010080831.tif 000003
【図２】
2010080831.tif 000004
【図３】
2010080831.tif 000005
【図４】
2010080831.tif 000006