(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
グランド層と電気的絶縁層と信号伝送配線と電気的絶縁層と導電体層とがこの順番で積層した積層構成の回路基板であって、
前記グランド層は、前記導電体層および前記信号伝送配線の重複領域を正射影したときの射影領域を少なくとも除去した除去領域を有し、
前記グランド層における前記導電体層を正射影したときの射影領域において、前記除去領域以外の領域の一部にはグランド層が除去されずに存在している、回路基板。
【請求項２】
前記除去領域は、前記導電体層および前記信号伝送配線の重複領域を正射影したときの射影領域のみを除去した領域である、請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記信号伝送配線は、一対の差動信号伝送配線を含む、請求項２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記電気的絶縁層の厚み方向を貫通し、前記信号伝送配線と前記導電体層とを電気的に接続するビアを備える、請求項２に記載の回路基板。
【請求項５】
前記信号伝送配線および前記導電体層が前記ビアと電気的に接続されたビアパッドである、請求項４に記載の回路基板。
【請求項６】
前記積層構成は、前記導電体層、前記信号伝送配線および前記グランド層が電気的絶縁層を介してこの順に積層されている、請求項２に記載の回路基板。
【請求項７】
前記導電体層は、前記積層構成における第１層に備える表層グランド層である、請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
前記積層構成は、前記信号伝送配線、前記グランド層および前記導電体層が電気的絶縁層を介してこの順に積層されている、請求項２に記載の回路基板。
【請求項９】
前記積層構成は、前記電気的絶縁層を介して積層配置された複数層の信号伝送配線と、複数層の前記信号伝送配線を電気的に接続する前記電気的絶縁層の厚さ方向を貫通する複数のビアとを備え、
複数層の前記信号伝送配線それぞれの層は、偶数配列されると共に、隣り合う一対の差動信号伝送配線を少なくとも一組含み、
複数の前記電気的絶縁層を貫通して設けられ、複数層の前記信号伝送配線のそれぞれの前記差動信号伝送配線同士を電気的に接続する一対の前記ビアと、一対の前記ビアを電気的に接続する一対の前記ビアパッドとを、前記グランド層に正射影したときの射影領域と略同じ形状を有する前記除去領域を全層に備える、請求項７に記載の回路基板。
【請求項１０】
前記積層構成は、前記電気的絶縁層を介して積層配置された複数層の信号伝送配線と、前記電気的絶縁層の厚さ方向に前記電気的絶縁層を貫通して設けられ、複数層の前記信号伝送配線を電気的に接続する複数のビアとを備え、
最表面に存在する１層目の前記電気的絶縁層を貫通して設けられ、隣り合う２つの前記信号伝送配線同士それぞれを電気的に接続する２つの前記ビアと、２つの前記ビアを電気的にそれぞれ接続する２つの前記ビアパッドとを備え、前記ビアパッドを前記グランド層に正射影したときの射影領域と略同じ形状を有する前記除去領域を備える、請求項６に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理装置、無線通信機器などの電子機器に用いられる回路基板に関し、特に、パターン重複部分、層間接続をする表層ビア、内層ビア又は貫通ビア等での特性インピーダンスを整合させるための回路基板の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、回路基板の多層化に伴い、信号伝送配線間の距離は短くなっている。一方、信号の高速化に伴い、高周波でのインピーダンス整合の必要性が高まってきている。
【０００３】
特許文献１（特開２０１０−２１２４３９号公報）には、図８に示すように、グランド層６５と、グランド層６５に対して電気的絶縁層６２を介して配設された信号伝送配線６３ａ、６３ｂとを備えた回路基板であって、グランド層６５とは反対面の信号伝送配線６３ａ、６３ｂを覆う電気的絶縁層６４上に導電性材料からなるシールド層６７が形成された回路基板６１が開示されている。ここで、特性インピーダンスの制御が必要な信号伝送配線６３ａ、６３ｂに対峙する電気的絶縁層６４上は、シールド層６７が敷設されないシールド層６７の開口部６７ａとなっている。また、信号伝送配線６３ａ、６３ｂが差動伝送される一対の差動信号伝送配線（ペア配線）である場合には、ペア配線間の線間距離をＳとしたとき、当該線間距離Ｓの位置におけるペア配線の両外側とシールド層６７の開口端６７ｂとの距離Ｕが、３Ｓ≦Ｕ≦２０Ｓの範囲に設定される。尚、図８中、６６は電気的絶縁層を示している。
【０００４】
そして、特許文献１に記載の回路基板において、ペア配線の特性インピーダンスは、信号伝送配線６３ａ、６３ｂのグランド層６５との距離（電気的絶縁層６２の厚さｔ）と線幅ｗとで規定される。
【０００５】
また、特許文献２（特開２００５−１９７７２０号公報）においては、ビアの周囲にインピーダンス整合用のパターンを設けた回路基板が提案されている。すなわち、図９に示すように、特許文献２の回路基板８０は、複数の金属層８２、８３、８４、８６、８７、８９のうち、２つの金属層が高周波信号伝達のための高周波信号層８６、８７とされ、１つの金属層は他の金属層にグランドを提供するグランド層８３とされ、回路基板８０を貫通するように形成され、各高周波信号層８６、８７を相互に接続させる少なくとも１つのビア９０と、グランド層８３を貫通するように形成され、ビア９０が通る経路を提供するインピーダンス整合ホール８５とを備えている。そして、ビア９０とグランド層８３との間の離隔距離をインピーダンス整合ホール８５によって適切に調節して、キャパシタンスを調整することにより、高周波信号層８６、８７間の高周波信号を伝達するときの回路基板８０のインピーダンス整合を図るようにされている。尚、図９中、８１は電気的絶縁層、８８はメッキ層を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２１２４３９号公報
【特許文献２】特開２００５−１９７７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の回路基板の構成では、高密度配線により、グランド層６５に対して規定されている信号伝送配線６３ａ、６３ｂに対し、シールド層（シールドパターン）６７が重複し、インピーダンス不整合の状態になるという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載の多層回路基板の構成は、構成が複雑であると共に、グランド層８３以外の層の信号パッド８４等の信号線の影響によってインピーダンス不整合の状態になるという問題があった。
【０００９】
本発明は、従来技術における前記課題を解決するためになされたものであり、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなっても、簡単な構成で、パターン重複部分、層間接続をする表層ビア、内層ビア又は貫通ビア等での特性インピーダンスの整合を容易に実現することが可能な回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明に係る回路基板の第１の構成は、電気的絶縁層を介してグランド層と導電体層とが積層した積層構成の回路基板であって、前記グランド層は、前記導電体層に正射影したときの射影領域を少なくとも除去した除去領域を有する。
【００１１】
本第１の構成によれば、電気的絶縁層の膜厚が薄く、グランド層と導電体層との離隔距離が近い場合であっても、導電体層がグランド層による電気的な影響を与え難い構成と成し得る。従って、導電体層のインピーダンスを下げることができ、導電体層のインピーダンスの整合をとり易い回路基板が簡単な構成で実現できる。
【００１２】
本発明に係る回路基板の第２の構成は、上記第１の構成における積層構成に信号伝送配線を含み、除去領域を導電体層および信号伝送配線をグランド層に対し正射影したときの射影領域における少なくとも重複領域を含有する構成であってもよい。
【００１３】
この構成によれば、信号伝送配線と導電体層とのインピーダンスがグランド層の影響を受け難く成し得るため、信号伝送配線や導電体層のインピーダンスが不整合の状態になることはない。すなわち、この構成によれば、信号伝送配線と導電体層との重複部分をグランド層に正射影したときの射影領域を少なくとも含む部分を除去するという簡単な構成で、パターン重複部分での特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００１４】
また、この第２の構成における信号伝送配線は、一対の差動信号伝送配線を含むと、信号伝送配線が高周波信号の場合に信号の伝送を高速に対応させることができるため好ましい。
【００１５】
また、この第２の構成における電気的絶縁層は、その厚み方向を貫通し、信号伝送配線と導電体層とを電気的に接続するビアを備える構成とすることもできる。この構成によると、導電性材料で構成される信号伝送配線および導電体層を、電気的絶縁層を貫通する貫通ビアが電気的に接続することにより、多層回路基板に適用できるため好ましい。
【００１６】
また、この第２の構成は、信号伝送配線および導電体層がビアと電気的に接続されたビアパッドとすることもできる。この構成によると、電気的絶縁層を介して配置されるビアパッド同士のインピーダンスの整合がとれるため好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る回路基板の第３の構成における積層構成は、導電体層と信号伝送配線とグランド層とが電気的絶縁層を介してこの順に積層することもできる。この構成によると、信号伝送配線のインピーダンスを整合させることができるため好ましい。
【００１８】
なお、この導電体層が、この第３の構成における積層構成の第１層に備える表層グランド層の場合、第１層に配置した導電体層を表層グランド層とする積層回路基板に適用できるため好ましい。
【００１９】
また、本発明に係る回路基板の第４の構成における積層構成は、信号伝送配線とグランド層と導電体層とが電気的絶縁層を介してこの順に積層することもできる。この構成によると、信号伝送配線のインピーダンスを整合させることができるため好ましい。
【００２０】
なお、上述の回路基板の第４の構成における積層構成は、電気的絶縁層を介して積層配置された複数層の信号伝送配線と、電気的絶縁層の厚さ方向に前記電気的絶縁層を貫通して設けられ、複数の信号伝送配線それぞれを電気的に接続する複数のビアとを備え、複数層の信号伝送配線それぞれは、偶数配列されると共に、隣り合う一対の差動信号伝送配線を少なくとも一組含み、複数の電気的絶縁層を貫通して設けられ、複数層の信号伝送配線のそれぞれの差動信号伝送配線同士を電気的に接続する一対の前記ビアと、一対のビアそれぞれを電気的に接続する一対のビアパッドとを備え、グランド層に隣接する信号伝送配線をこのグランド層に正射影したときの射影領域と略同じ形状を有する除去領域を全層に備えてもよい。
【００２１】
この積層構成においては、一対のビア間の距離を、拡張等することによって調整することにより、ビアでの特性インピーダンスが制御される。従って、この構成によれば、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなっても、複数の信号伝送配線の各差動信号伝送配線同士をそれぞれ電気的に接続する一対のビアのそれぞれのビアパッド間にグランド層が位置し、このグランド層におけるビアパッドをこのグランド層に正射影したときの射影領域と略同じ形状を有する部分を全層で除去するという簡単な構成で、内層ビア又は貫通ビアでの特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００２２】
また、この回路基板の構成においては、グランド層における一対のビアパッド間に位置する信号伝送配線が、全層で除去されているのが好ましい。この好ましい例によれば、一対のビアパッド間の距離を、拡張等することによって調整することによるこのビアでの特性インピーダンスの制御がやりやすくなる。
【００２３】
また、回路基板の第３の構成における積層構成は、電気的絶縁層を介して積層配置された複数層の信号伝送配線と、複数層の信号伝送配線それぞれを電気的に接続すると共に、電気的絶縁層の厚さ方向を貫通する複数のビアとを備え、最表面に存在する１層目の電気的絶縁層を貫通して設けられ、隣り合う２つの信号伝送配線同士それぞれを電気的に接続する２つのビアと、２つのビアを電気的にそれぞれ接続する２つのビアパッドとを備え、ビアパッドをグランド層に正射影したときの射影領域と略同じ形状を有する除去領域を備えてもよい。
【００２４】
この構成によれば、最表面の１つの電気的絶縁層を貫通して設けられ、隣り合う２つの信号伝送配線同士を電気的に接続するビアの一方のビアパッドのみがグランド層と対向した状態を回避することができるため、インピーダンス不整合の状態になることはない。すなわち、この構成によれば、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなっても、最表面の１つの電気的絶縁層を貫通して設けられ、隣り合う２つの信号伝送配線同士を電気的に接続するビアを備え、電気的絶縁層の厚さ方向でこのビアに隣り合うグランド層に、このビアのビアパッドを正射影したときの射影領域と略同じ形状を有する部分を除去するという簡単な構成で、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００２５】
また、この構成においては、前記各信号伝送配線が、偶数配列されると共に、隣り合う一対の差動信号伝送配線を少なくとも一組含むのが好ましい。この好ましい例によれば、上述の第２の構成と組み合わせることにより、特性インピーダンスの整合を考慮した回路基板の設計の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなっても、簡単な構成で、パターン重複部分、層間接続をする表層ビア、内層ビア又は貫通ビア等での特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。そして、特性インピーダンスの整合により、配線の長さを延長することが可能となる。このため、従来、情報処理装置や無線通信機器などの電子機器の本体にしか内蔵できなかった高性能グラフィック機能を、電子機器と独立する周辺機器に搭載することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】第1の実施の形態における回路基板の要部を模式的に示した斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの実施の形態における回路基板の変形例の要部を模式的に示した斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａの実施の形態における回路基板の他の変形例の要部を模式的に示した斜視図である。
【図２】第２の実施の形態における回路基板の要部を模式的に示した斜視図である。
【図３】第２の実施の形態における回路基板の変形例の要部を模式的に示した斜視図である。
【図４Ａ】第３の実施の形態における回路基板の要部を模式的に示した斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ａの要部を模式的に示した平面図である。
【図４Ｃ】図４Ａの要部を模式的に示した断面図である。
【図５Ａ】第４の実施の形態における回路基板の変形例の要部を模式的に示した斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの要部を模式的に示した平面図である。
【図５Ｃ】図５Ａの要部を模式的に示した断面図である。
【図６】第４の実施形態における回路基板の変形例の要部を模式的に示した斜視図である。
【図７】第４の実施の形態における回路基板の他の例の要部を模式的に示した斜視図である。
【図８】第１の従来技術における回路基板を示す断面図である。
【図９】第２の従来技術における回路基板を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、実施の形態を用いてさらに具体的に説明する。
【００２９】
［第１の実施の形態］
まず、本実施の形態について、図１Ａ乃至図１Ｃを参照して説明する。
【００３０】
図１Ａは、最も簡便化した回路基板１０１の構成を示す斜視図である。同図において、１０２はグランド層、１０４は導電体層、１０６はグランド層１０２から除去した除去領域である。なお、煩雑となるため図示は省略したが、少なくともグランド層１０２と導電体層１０４との間には、電気的絶縁層が配置されている。近年このように積層構成を有する回路基板では、高密度実装に対する要請に対応するため、グランド層１０２と導電体層１０４との間隙Ｄも益々薄膜化されている。導電体層１０４のインピーダンス整合を図る必要性があるとき、グランド層１０２と導電体層１０４との離隔距離Ｄが小さいと、グランド層１０２の導電性によりインピーダンスの整合に乱れが生じる。そこで、回路基板１０１は、グランド層１０２に正射影したときの導電体層１０４の射影領域を、グランド層１０２から除去した除去領域１０６を少なくともグランド層１０２に備える。この構成により、グランド層１０２による電気的影響を導電体層１０４に与え難い構成が達成でき、回路基板１０１としてのインピーダンスが下げられ、インピーダンスの整合を簡単な構成で取ることができる。
【００３１】
なお、回路基板１０２が例えば多層構成を有する場合には、図１Ｂや図１Ｃに示したように、導電体層１０４は、他の層の導電性材料（不図示）と電気的に接続するビア１０４ａに接続するビアパッド等として適用できる。この導電性材料は、導電体層１０４に電流を供給する配線や信号を授受する信号伝送配線等がある。なお、図１Ｂはグランド層１０２に対して導電体層１０４側に存在する導電性材料と電気的に接続する構成であり、図１Ｃは逆にグランド層１０２に対し導電体層１０４を配置した層と反対側に存在する導電性材料と電気的に接続する構成である。また、図１Ａと同様に、少なくともグランド層１０２と導電体層１０４との間には電気的絶縁層が存在する。さらに、ビア１０４ａも電気的絶縁層を貫通し、導電体層１０４（図１Ｂの場合）またはグランド層１０２（図１Ｃの場合）のいずれかと他の層に配置した導電性材料とは電気的に絶縁されている。
【００３２】
［第２の実施の形態］
次に、信号伝送配線を積層構成に備える場合について、図２および図３を参照して説明する。
【００３３】
図２は、グランド層２０２と導電体層２０４との間に、信号伝送配線２０３を配置した回路基板２０１である。なお、煩雑となるため図示は省略したが、導電体層２０４と信号伝送配線２０３との間、および信号伝送配線２０３とグランド層２０２との間には、少なくとも電気絶縁層が設けられている。上述したように高密度実装のため、信号伝送配線２０３とグランド層２０２との間隙Ｄが小さく構成される。一方、信号伝送配線２０３と導電体層２０４とのインピーダンスの整合を取る必要性があるとき、グランド層２０２が信号伝送配線２０３に対して電気的な影響を与え、インピーダンス整合がとれないことが生じる。そこで、導電体層２０４と信号伝送配線２０３との重複領域（以下、非接触で厚み方向に重なり合う領域を有する関係を「重複」という）２０６を、グランド層２０２から除去する構成で、グランド層２０２から受ける電気的な影響をなくすことができ、回路基板２０１のインピーダンス整合を簡単な構成で取ることができる。
【００３４】
なお、上述の実施の形態では信号伝送配線２０３は単一の場合であるが、高密度実装の要請のため、信号伝送配線２０３の配線幅を狭く、かつ信号伝送配線２０３を備える層の面方向に対しても複数本備える構成を採用されている。特に、高周波信号を伝送する伝送線路を高速に対応させるため、一対の差動信号伝送路を多数配列する構成が専ら取られている。
【００３５】
図３は、上記要請の一例として、差動信号伝送配線３０３ａと３０３ｂとを備える信号伝送配線３０３を、導電体層３０４とグランド層３０２との間に備えた構成である。なお、導電体層３０４と信号伝送配線３０３との間、および信号伝送配線３０３とグランド層３０２との間には少なくとも電気的絶縁層が配置されている。図３に示したように、差動信号伝送配線３０３ａおよび３０３ｂと導電体層３０４との重複部分のみグランド層３０２から除去する構成が、回路基板３０１に対する変更点が少なく、また差動信号伝送配線３０３ｂの反対側で、差動信号伝送配線３０３ａに隣接する他の差動信号伝送配線等に対する影響を最小限に抑えることができ好ましい。しかしながら、高密度化された差動信号伝送配線３０３ａおよび３０３ｂと導電体層３０４との重複領域のみをグランド層３０２から除去することは非常に困難をきたし、実際の製造を鑑みると製造誤差等が存在するため実現し難い。そこで、図３に示したように、グランド層３０２に対し、一対の差動信号伝送配線３０３ａおよび３０３ｂが重複する側の導電体層３０４の正射影領域を除去領域としても、差動信号伝送配線３０３ａおよび３０３ｂのインピーダンス整合を取ることができる。このように、図３に示した構成であっても、少なくとも差動信号伝送配線３０３ａおよび３０３ｂのグランド層３０２に対する正射影領域は除去されている。なお、導電体層３０４は、例えば他の層の導電性材料とビアによって電気的に接続され、このビアと電気的に接続されるビアパッドであっても、図１Ｂおよび図１Ｃの構成と同様に、図３の構成は同様の効果を呈する。
【００３６】
［第３の実施の形態］
図４Ａは、第３の実施の形態における回路基板の要部を模式的に示した斜視図、図４Ｂは、当該回路基板の要部を模式的に示した平面図、図４Ｃは、当該回路基板の要部を模式的に示した断面図である。
【００３７】
図４Ａ乃至図４Ｃに示すように、本実施の形態の回路基板１は、グランド層２および信号伝送配線３が電気的絶縁層５を介して順に積層配置されている。ここで、信号伝送配線３は、差動伝送される一対の差動信号伝送配線３ａ、３ｂからなっている。
【００３８】
また、回路基板１は、信号伝送配線３上に、電気的絶縁層５（図４Ｃ参照）を介して導電材料で形成した所定のパターン（以下「グランドパターン」と称する）４が配置されている。すなわち、グランドパターン４は本実施の形態における導電体層である。そして、このグランドパターン４は、グランド用ビア４ａを介してグランド層２に電気的に接続されている。
【００３９】
この回路基板１は、図４Ｂに示した平面図で、信号伝送配線３（一対の差動信号伝送配線３ａ、３ｂ）とグランドパターン４とは重複している。そしてグランド層２は、信号伝送配線３（一対の差動信号伝送配線３ａ、３ｂ）とグランドパターン４との重複部分を、このグランド層２に正射影したときの射影領域を少なくとも含む領域（図４Ｂにおいて「ドット」で示す部分）が除去されている。グランド層２の除去領域を参照符号６で示す。
【００４０】
回路基板１の構成によれば、信号伝送配線３（一対の差動信号伝送配線３ａ、３ｂ）は、その全長に亘ってグランド層２およびグランドパターン４のいずれか一方とのみ対向することになるため、インピーダンス不整合の状態になることはない。すなわち、回路基板１は、信号伝送配線３（一対の差動信号伝送配線３ａ、３ｂ）およびグランドパターン４との重複部分（パターン重複部分）を、グランド層２に正射影した射影領域を少なくとも含む領域を除去するという簡単な構成で、パターン重複部分での特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００４１】
尚、本実施の形態において、グランド層２の除去領域６は、信号伝送配線３（一対の差動信号伝送配線３ａ、３ｂ）とグランドパターン４との重複部分を、このグランド層２に正射影したときの射影領域を少なくとも含む領域であればよい。すなわち、信号伝送配線３（一対の差動信号伝送配線３ａ、３ｂ）とグランドパターン４との重複部分を、グランド層２に正射影したときの射影領域のみを除去するようにしてもよく、図１Ｂに「ドット」で示す部分よりも広い部分に亘って除去するようにしてもよい。但し、グランドパターン４をグランド層２に正射影したときの射影領域の外側の領域に亘ってグランド層２を除去すると、グランド層２およびグランドパターン４のいずれとも対向しない信号伝送配線３（一対の差動信号伝送配線３ａ、３ｂ）が現れ、特性インピーダンスの整合を実現できなくなるときがある。
【００４２】
また、本実施の形態においては、信号伝送配線３と重複する所定のパターンがグランドパターン４である場合を例に挙げて説明したが、所定のパターンはグランドパターン４に限定されるものではない。所定のパターンは、銀等の導電性材料からなる例えばシールドパターン等であってもよい。
【００４３】
［第４の実施の形態］
図５Ａは、第４の実施の形態における回路基板の要部を模式的に示した斜視図、図５Ｂは、当該回路基板の要部を模式的に示した平面図、図５Ｃは、当該回路基板の要部を模式的に示した断面図である。
【００４４】
図５Ａ乃至図５Ｃに示すように、本実施の形態の回路基板７は、電気的絶縁層８を介して積層配置された複数の信号伝送配線９、１０、１１と、電気的絶縁層８の厚さ方向に電気的絶縁層８を貫通して設けられ、２つの信号伝送配線をそれぞれ別々に電気的に接続する複数のビア１２、１３とを備えている。ここで、ビア１２はビアパッド１６、１７を有し、ビア１３はビアパッド１４、１５を有している。また、信号伝送配線９、１０、１１は、一対の差動信号伝送配線９ａ、９ｂ、一対の差動信号伝送配線１０ａ、１０ｂ、一対の差動信号伝送配線１１ａ、１１ｂで構成され、それぞれは差動伝送する。そして、これに伴い、ビア１２、１３も、それぞれ、一対のビア１２ａ、１２ｂ、一対のビア１３ａ、１３ｂからなっている。
【００４５】
一対のビア１３ａ、１３ｂは、複数の電気的絶縁層８を貫通している。ビア１３ａは、信号伝送配線１０の差動信号伝送配線１０ａおよび信号伝送配線１１の差動伝送配線１１ａを電気的に接続している。ビア１３ｂは、信号伝送配線１０の差動信号伝送配線１０ｂおよび信号伝送配線１１の差動信号伝送配線１１ｂを電気的に接続している。
【００４６】
そして、ビア１３ａのビアパッド１４ａおよび１５ａ間に位置するグランド層１９は、ビアパッド１４ａおよび１５ａをグランド層１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域２１（２１ａ）が除去されている。
【００４７】
また、ビア１３ｂのビアパッド１４ｂおよび１５ｂ間に位置するグランド層１９は、ビアパッド１４ｂおよび１５ｂをグランド層１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域２１（２１ｂ）が除去されている。
【００４８】
すなわち、ビアパッド１４とビアパッド１５との間に存在するグランド層１９から除去される除去領域２１は、ビアパッド１４および１５の内、グランド層１９に対し近接しているビアパッド（本実施の形態ではビアパッド１４)を、グランド層に対し積層方向に対する射影領域以上である。
【００４９】
なお、本実施の形態における回路基板７は、ビア１３ａのビアパッド１４ａと１５ａとの間、及び、ビア１３ｂのビアパッド１４ｂと１５ｂとの間それぞれに１つのグランド層１９が配置されている場合を例に挙げて説明したが、ビア１３ａのビアパッド１４ａと１５ａとの間、及び、ビア１３ｂのビアパッド１４ｂと１５ｂとの間に複数のグランド層が配置されている場合には、複数のグランド層の全層が同じように除去される。
【００５０】
また、回路基板７は、一対のビア１３ａおよび１３ｂの距離を拡張等する調整により、ビア１３での特性インピーダンスが制御される。従って、回路基板７の構成によれば、ビア１３ａのビアパッド１４ａおよび１５ａ間に位置するグランド層１９に対し、ビアパッド１４ａおよび１５ａを正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域２１（２１ａ）を全層で除去し、かつ、ビア１３ｂのビアパッド１４ｂおよび１５ｂ間に位置するグランド層１９に対し、ビアパッド１４ｂおよび１５ｂを正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域２１（２１ｂ）を全層で除去するという簡単な構成によって、内層ビア又は貫通ビアでの特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００５１】
尚、特開２００８−２１１２４０号公報においては、上記特許文献２よりも簡単な構成で、ビアの周囲にインピーダンス整合用のパターンを設けた回路基板が提案されているが、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなると、当該公報に記載の手法によってインピーダンスを整合させることが困難になる恐れがある。その点、本実施の形態における回路基板７の構成の場合には、ビア１３ａのビアパッド１４ａおよび１５ａ間に位置するグランド層１９に対し、ビアパッド１４ａおよび１５ａを正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域２１（２１ａ）を全層で除去し、かつ、ビア１３ｂのビアパッド１４ｂおよび１５ｂ間に位置するグランド層１９に対し、ビアパッド１４ｂおよび１５ｂを正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域２１（２１ｂ）を全層で除去するだけで、内層ビア又は貫通ビアでの特性インピーダンスの整合を実現するものであるので、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなっても、内層ビア又は貫通ビアでの特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００５２】
また、図５Ａ乃至図５Ｃに示すように、一対のビア１２ａ、１２ｂは、最表面の１つの電気的絶縁層８を貫通して設けられ、それぞれ、２つの信号伝送配線９、１０の各差動信号伝送配線同士（差動信号伝送配線９ａと差動信号伝送配線１０ａ、差動信号伝送配線９ｂと差動信号伝送配線１０ｂ）を電気的に接続している。
【００５３】
そして、ビア１２ａに、電気的絶縁層８の厚さ方向で隣り合うグランド層１９の、ビア１２ａのビアパッド１７ａをグランド層１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域１８ａが除去されている。
【００５４】
また、ビア１２ｂに、電気的絶縁層８の厚さ方向で隣り合うグランド層１９の、ビア１２ｂのビアパッド１７ｂをグランド層１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域１８ｂが除去されている。
【００５５】
以上の回路基板７の構成によれば、最表面の１つの電気的絶縁層８を貫通して設けられ、２つの信号伝送配線９および１０を電気的に接続するビア１２の一方のビアパッド１７のみがグランド層１９と対向した状態を回避することができるため、インピーダンス不整合の状態になることはない。すなわち、以上の回路基板７の構成によれば、ビア１２ａに、電気的絶縁層８の厚さ方向で隣り合うグランド層１９に対し、ビア１２ａのビアパッド１７ａを正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域を除去し、かつ、ビア１２ｂに、電気的絶縁層８の厚さ方向で隣り合うグランド層１９に対し、ビア１２ｂのビアパッド１７ｂを正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域を除去するという簡単な構成で、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００５６】
また、この場合にも、ビア１２ａに、電気的絶縁層８の厚さ方向で隣り合うグランド層１９に対し、ビア１２ａのビアパッド１７ａを正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域を除去し、かつ、ビア１２ｂに、電気的絶縁層８の厚さ方向で隣り合うグランド層１９に対し、ビア１２ｂのビアパッド１７ｂを正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域を除去するだけで、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を実現するものであるので、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなっても、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００５７】
尚、本実施の形態においては、内層ビア又は貫通ビアでの特性インピーダンスの整合を実現する構成、及び、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を実現する構成の両方を備えた回路基板７を例に挙げて説明したが、いずれか一方の構成を備えた回路基板であれば、所期の目的を達成することができる。
【００５８】
そして、内層ビア又は貫通ビアでの特性インピーダンスの整合を実現する構成、及び、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を実現する構成を適宜組み合わせることにより、特性インピーダンスの整合を考慮した回路基板の設計の自由度を高めることができる。
【００５９】
また、上記第３及び第４の実施の形態においては、信号伝送配線３、９乃至１１を、それぞれ一対の差動信号伝送配線として説明しているが、各信号伝送配線は、偶数配列されると共に、隣り合う一対の差動信号伝送配線を少なくとも一組含む構成であればよい。この場合、一対の差動信号伝送配線同士の間隔は、一対の差動信号伝送配線の間隔よりも広く設定される。
【００６０】
図６は、第４の実施の形態の変形例における回路基板の要部を模式的に示した斜視図である。
【００６１】
同図に示すように、回路基板４０７は、電気的絶縁層（図示は省略）を介して積層された複数の信号伝送配線４０９、４１０および４１１と、電気的絶縁層の厚さ方向に電気的絶縁層を貫通して設けられ、２つの信号伝送配線をそれぞれ別々に電気的に接続する複数のビア４１２および４１３を備えている。ここで、ビア４１２はビアパッド４１６および４１７を有し、ビア４１３はビアパッド４１４および４１５を有している。また、信号伝送配線４０９は一対の差動信号伝送配線４０９ａおよび４０９ｂで構成され、信号伝送配線４１０は一対の差動信号伝送配線４１０ａおよび４１０ｂで構成され、信号伝送配線４１１は一対の差動信号伝送配線４１１ａおよび４１１ｂで構成され、それぞれは差動伝送する。そして、ビア４１２は一対のビア４１２ａおよび４１２ｂで構成され、ビア４１３は一対のビア４１３ａおよび４１３ｂで構成される。
【００６２】
一対のビア４１２ａおよび４１２ｂは、最表面の１つの電気的絶縁層（不図示）を貫通している。ビア４１２ａは、信号伝送配線４０９の差動信号伝送配線４０９ａおよび信号伝送配線４１０の差動信号伝送配線４１０ａを電気的に接続している。ビア４１２ｂは、信号伝送配線４０９の差動信号伝送配線４０９ｂおよび信号伝送配線４１０の差動信号伝送配線４１０ｂを電気的に接続している。
【００６３】
そして、ビア４１２ａに、最表面の電気的絶縁層（不図示）の厚さ方向で隣り合うグランド層４１９の、ビア４１２ａのビアパッド４１７ａをグランド層４１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域４１８ａが除去されている。
【００６４】
また、ビア４１２ｂに、最表面の電気的絶縁層の厚さ方向で隣り合うグランド層４１９の、ビア４１２ｂのビアパッド４１７ｂをグランド層４１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域４１８ｂが除去されている。
【００６５】
すなわち、回路基板７は、信号伝送配線１０がビアパッド１７における間隔よりもビアパッド１３における間隔を広く構成した場合に対し、回路基板４０７は信号伝送配線４１０の間隔がビアパッド４１７とビアパッド４１４とで同一に構成した点が異なる。
【００６６】
回路基板４０７の構成によれば、最表面の１つの電気的絶縁層（不図示）を貫通して設けられ、２つの信号伝送配線４０９、４１０を電気的に接続するビア４１２の一方のビアパッド４１７のみがグランド層４１９と対向した状態を回避することができる。この構成のため、インピーダンス不整合の状態になることはない。すなわち、回路基板４０７の構成によれば、ビア４１２ａに、最表面の電気的絶縁層の厚さ方向で隣り合うグランド層４１９の、ビア４１２ａのビアパッド４１７ａをグランド層４１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域４１８ａを除去し、かつ、ビア４１２ｂに、最表面の電気的絶縁層の厚さ方向で隣り合うグランド層４１９の、ビア４１２ｂのビアパッド４１７ｂをグランド層４１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域４１８ｂを除去するという簡単な構成で、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００６７】
また、この場合にも、ビア４１２ａに、最表面の電気的絶縁層（不図示）の厚さ方向で隣り合うグランド層４１９の、ビア４１２ａのビアパッド４１７ａをグランド層４１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域４１８ａを除去し、かつ、ビア４１２ｂに、最表面の電気的絶縁層の厚さ方向で隣り合うグランド層４１９の、ビア４１２ｂのビアパッド４１７ｂをグランド層４１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する除去領域４１８ｂを除去するだけで、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を実現するものであるので、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなっても、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。
【００６８】
一対のビア４１３ａおよび４１３ｂは、複数層の電気的絶縁層（不図示）を貫通している。ビア４２３ａは、信号伝送配線４１０の差動信号伝送配線４１０ａおよび信号伝送配線４１１の差動信号伝送配線４１１ａを電気的に接続している。ビア４２３ｂは、信号伝送配線４１０の差動信号伝送配線４１０ｂおよび信号伝送配線４１１の差動信号伝送配線４１１ｂを電気的に接続している。
【００６９】
そして、ビア４１３ａのビアパッド４１４ａおよび４１５ａ間に位置するグランド層４１９は、ビアパッド４１４ａおよび４１５ａをグランド層４１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する部分４２１（４２１ａ）が除去されている。
【００７０】
また、ビア４１３ｂのビアパッド４１４ｂおよび４１５ｂ間に位置するグランド層４１９は、ビアパッド４１４ｂおよび４１５ｂをグランド層４１９に正射影したときの射影領域と同じ形状又は前記射影領域の拡大相似形状を有する部分４２１（４２１ｂ）が除去されている。
【００７１】
すなわち、ビアパッド４１４とビアパッド４１５との間に存在するグランド層４１９から除去される部分４２１は、ビアパッド４１４および４１５の内、グランド層４１９に対し近接しているビアパッド（本実施の形態ではビアパッド４１４)を、グランド層に対し積層方向に対する射影領域以上である。
【００７２】
なお、本実施の形態における回路基板４０７は、ビア４１３ａのビアパッド４１４ａと４１５ａとの間、及び、ビア４１３ｂのビアパッド４１４ｂと４１５ｂとの間それぞれに１つのグランド層４１９が配置されている場合を例に挙げて説明したが、ビア４１３ａのビアパッド４１４ａと４１５ａとの間、及び、ビア４１３ｂのビアパッド４１４ｂと４１５ｂとの間に複数のグランド層が配置されている場合には、複数のグランド層の全層が同じように除去される。
【００７３】
このように、信号伝送配線４１０の間隙が同一の構成の回路基板４０７であっても、グランド層に対しビアパッドの正射影領域を除去するという簡単な構成により、内層ビア又は貫通ビアでの特性インピーダンスの整合を実現する構成、及び、表層ビアでの特性インピーダンスの整合を実現する構成を適宜組み合わせることにより、特性インピーダンスの整合を考慮した回路基板の設計の自由度を高めることができる。
【００７４】
尚、図７に示すように、グランド層１９の、一対のビア１３ａ、１３ｂ間に位置する部分を、さらに全層で除去して、長円形の除去部分２０を形成することにより、一対のビア１３ａ、１３ｂ間の距離を、拡張等することによって調整することによるビア１３での特性インピーダンスの制御がやりやすくなる。ここで、一対のビア１３ａ、１３ｂ間に位置するグランド層１９の除去部分の幅は、ビア１３ａ、１３ｂの外径以上であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明によれば、回路基板の多層化に伴って信号伝送配線間の距離が短くなっても、簡単な構成で、パターン重複部分、層間接続をする表層ビア、内層ビア又は貫通ビア等での特性インピーダンスの整合を容易に実現することができる。そして、特性インピーダンスの整合により、配線の長さを延長することが可能となる。従って、本発明は、例えば，高性能グラフィック機能を周辺機器に搭載することが要求される電子機器の回路基板として有用である。
【符号の説明】
【００７６】
１、７、１０１、２０１、３０１、４０７  回路基板
２、１９、６５、８３、１０２、１０６、２０２、３０２、４１９  グランド層
３、９、１０、１１、２０３、３０３、４０９、４１０、４１１  信号伝送配線
３ａ、３ｂ、９ａ、９ｂ、１０ａ、１０ｂ、１１ａ、１１ｂ、３０３ａ、３０３ｂ、４０９ａ、４０９ｂ、４１０ａ、４１０ｂ、４１１ａ、４１１ｂ、４２１  差動信号伝送配線
４  グランドパターン
４ａ  グランド用ビア
５、８、６２、６４、８１  電気的絶縁層
６、２０、２１、２１ａ、２１ｂ、４１８ａ、４１８ｂ  グランド層の除去部分
１２、１３、１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、９０、１０４ａ、４１２、４１３、４１２ａ、４１２ｂ、４１３ａ、４１３ｂ、４２３ａ、４２３ｂ  ビア
１４、１４ａ、１５、１５ａ、１６、１６ａ、１６ｂ、１７、１７ａ、１７ｂ、４１４、４１５、４１６、４１７、４１４ａ、４１４ｂ、４１５ａ、４１５ｂ、４１７ａ、４１７ｂ、  ビアパッド
【図１Ａ】
0005887537.tif 000002
【図１Ｂ】
0005887537.tif 000003
【図１Ｃ】
0005887537.tif 000004
【図２】
0005887537.tif 000005
【図３】
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【図４Ａ】
0005887537.tif 000007
【図４Ｂ】
0005887537.tif 000008
【図４Ｃ】
0005887537.tif 000009
【図５Ａ】
0005887537.tif 000010
【図５Ｂ】
0005887537.tif 000011
【図５Ｃ】
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【図６】
0005887537.tif 000013
【図７】
0005887537.tif 000014
【図８】
0005887537.tif 000015
【図９】
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