(57)【要約】【課題】  配線層の配線情報や信号情報に基づいて、それぞれの貫通ヴィアの導電体で覆われた部分の長さを変える配線構造および配線構造の製造方法を提供する。【解決手段】  配線構造において、配線層の配線情報や信号情報に基づいて、それぞれの貫通ヴィアの導電体で覆われた部分の長さを変える。マージン部による信号遅延の影響を受けると信号伝送が出来ない配線層の貫通ヴィアに対しては、マージン部を短くするように切削部を形成する。また、マージン部による信号遅延の影響を受けても信号伝送が可能である配線層の貫通ヴィアに対しては、配線層を断線させる恐れのないマージン長になるように切削部を形成する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の配線層と第２の配線層とを有する配線構造において、
前記第１の配線層と前記配線構造の表面とを接続するとともに前記第１の配線層の配線情報または第１の配線層を伝わる信号の信号情報に基づいて決定される第１の長さまで導電体で覆われた内壁表面を有する第１の孔と、
前記第２の配線層と前記配線構造の表面とを接続するとともに前記第２の配線層の配線情報または第２の配線層を伝わる信号の信号情報に基づいて決定される第２の長さまで導電体で覆われた内壁表面を有する第２の孔と、
を有することを特徴とする配線構造。
【請求項２】
前記配線情報は、配線の配線長情報若しくは配線幅情報、または前記配線構造の材料情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の配線構造。
【請求項３】
前記信号情報は、信号の周波数情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の配線構造。
【請求項４】
第１の配線と、
前記第１の配線に接続されるとともに、第１の切削部及び第１のマージン部を有する第１のヴィアホールと、
前記第１の配線よりも長い第２の配線と、
前記第２の配線に接続されるとともに、第２の切削部及び第２のマージン部を有する第２のヴィアホールとを有し、
前記第１のマージン部が前記第２のマージン部よりも長いことを特徴とする配線構造。
【請求項５】
前記第１のマージン部は、前記第１のマージン部による影響が前記第１の配線を伝送する信号のマージンに含まれる長さおよび前記第１の配線に断線が生じない長さを有することを特徴とする請求項４に記載の配線構造。
【請求項６】
配線を有する配線層を持ち、前記配線層を複数有する配線構造であって、前記配線層と前記配線構造の表面とを接続するために内壁表面が導電体で覆われている孔を有し、前記孔は前記配線層の配線情報または前記配線層を伝わる信号の信号情報に基づいて決定される長さの導電体で覆われない部分を有していることを特徴とする配線構造。
【請求項７】
前記配線情報は、配線の配線長情報若しくは配線幅情報、または前記配線構造の材料情報を含むことを特徴とする請求項６に記載の配線構造。
【請求項８】
前記信号情報は、信号の周波数情報を含むことを特徴とする請求項６または７に記載の配線構造。
【請求項９】
配線を有する配線層を持ち、前記配線層と配線構造の表面とを接続するために内壁表面が導電体で覆われている孔を有する配線構造の製造方法であって、
前記配線層の配線情報または伝送する信号の信号情報に基づいて前記孔の前記内壁表面の導電体で覆われる部分の長さを決定する導電体長さ決定ステップと、
前記導電体長さ決定ステップで決定された長さに基づいて導電体を除去する導電体除去ステップと、
を含むことを特徴とする配線構造の製造方法。
【請求項１０】
前記導電体長さ決定ステップは、前記配線情報および前記信号情報をパラメータとしてシミュレーションを行うステップを含むことを特徴とする請求項９に記載の配線構造の製造方法。
【請求項１１】
前記導電体長さ決定ステップにおいて決定される前記導電体長さは、前記導電体による影響が前記配線層を伝送する信号のマージンに含まれる長さであるとともに前記導電体除去ステップにおいて配線層の断線が生じない長さであることを特徴とする請求項９または１０に記載の配線構造の製造方法。
【請求項１２】
前記配線情報は、配線の配線長情報若しくは配線幅情報、または前記配線構造の材料情報を含むことを特徴とする請求項９乃至１１に記載の配線構造の製造方法。
【請求項１３】
前記信号情報は、信号の周波数情報を含むことを特徴とする請求項９乃至１２に記載の配線構造の製造方法。
【請求項１４】
配線を有する配線層を持ち、前記配線層と配線構造の表面とを接続するために内壁表面が導電体で覆われている孔を有する配線構造の製造方法であって、
前記配線構造に信号を流し、信号の減衰状態を測定する減衰状態測定ステップと、
前記減衰状態測定ステップにより測定されたデータに基づいて前記孔の前記内壁表面の導電体で覆われる部分の長さを決定する導電体長さ決定ステップと、
前記導電体長さ決定ステップで決定された長さに基づいて導電体を除去するステップと、
を含むことを特徴とする配線構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線構造及び配線構造の製造方法に関し、特に貫通ヴィアにざぐり穴を設けた配線構造及び配線構造の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１に、従来のプリント配線板を示す。多層構造のプリント配線板１には、表面と各層とを接続するために貫通ヴィア３が設けられている。貫通ヴィア３には、スタブ４と配線層２とに分かれる分岐部分５が存在する。従って、プリント配線板１の表面から貫通ヴィア３を伝わる信号は、分岐５において配線層２に伝わる信号とスタブ４に伝わる信号とに分かれることになる。スタブ４に伝わった信号は、スタブ４の端で反射し、分岐部分５に戻ってくる。この戻ってきた信号により、配線層２に伝わる信号に波形なまりが生じ、信号遅延が起こる。さらに、スタブ４の持つ容量によっても、配線層２に伝わる信号に波形なまりが生じることがあり、信号遅延が起こる。特に高周波領域では、波形なまりによる信号遅延が起こりやすいため、貫通ヴィア３による高周波信号の伝送は困難であった。
【０００３】
上述の問題点を解決するために、図２のようにNCマシン等でスタブにざぐり穴２１を形成し、スタブ部分を短くする技術がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された技術は、全ての貫通ヴィアにおいて、配線層から０．１ｍｍの深さまでスタブにざぐり穴を形成するものである。
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５２１１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３を参照すると、上述の特許文献１に開示されている技術を含めて、従来のスタブにざぐり穴を形成する方法は、NCマシン３１によりスタブ４にざぐり穴を形成している。一般に、NCマシン３１はステージ３３からの距離を基準としてざぐり穴を設けるため、プリント配線板１の板厚のばらつき、ダミープレート３２の板厚のばらつき、NCマシン３１の原点誤差、及びドリルビットのばらつきにより精度良く貫通ヴィア３にざぐり穴を形成することが困難である。これらの要因により、図４のようにざぐり穴が配線層４１まで達し、断線部分４２を生じることがある。この断線部分４２が生じることにより、プリント配線板の歩留まりが低下するという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、接続された配線層の配線情報または伝送する信号の信号情報に応じて貫通ヴィア３毎にざぐり穴の深さを変えることにより、精度良くざぐり穴を形成する必要のある貫通ヴィア３を必要最小限にとどめ、断線部分が生じる確率を低下させることができる配線構造及び配線構造の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の配線構造は、第１の配線層と第２の配線層とを有する配線構造において、前記第１の配線層と前記配線構造の表面とを接続するとともに前記第１の配線層の配線情報または第１の配線層を伝わる信号の信号情報に基づいて決定される第１の長さまで導電体で覆われた内壁表面を有する第１の孔と、前記第２の配線層と前記配線構造の表面とを接続するとともに前記第２の配線層の配線情報または第２の配線層を伝わる信号の信号情報に基づいて決定される第２の長さまで導電体で覆われた内壁表面を有する第２の孔と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の他の配線構造は、前記配線情報は、配線の配線長情報若しくは配線幅情報、または前記配線構造の材料情報を含むことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の他の配線構造は、前記信号情報は、信号の周波数情報を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の配線構造は、第１の配線と、前記第１の配線に接続されるとともに、第１の切削部及び第１のマージン部を有する第１のヴィアホールと、前記第１の配線よりも長い第２の配線と、前記第２の配線に接続されるとともに、第２の切削部及び第２のマージン部を有する第２のヴィアホールとを有し、前記第１のマージン部が前記第２のマージン部よりも長いことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の他の配線構造は、前記第１のマージン部は、前記第１のマージン部による影響が前記第１の配線を伝送する信号のマージンに含まれる長さおよび前記第１の配線に断線が生じない長さを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の配線構造は、配線を有する配線層を持ち、前記配線層を複数有する配線構造であって、前記配線層と前記配線構造の表面とを接続するために内壁表面が導電体で覆われている孔を有し、前記孔は前記配線層の配線情報または前記配線層を伝わる信号の信号情報に基づいて決定される長さの導電体で覆われない部分を有していることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の他の配線構造は、前記配線情報は、配線の配線長情報若しくは配線幅情報、または前記配線構造の材料情報を含むことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の配線構造は、前記信号情報は、信号の周波数情報を含むことを特徴とする。
【００１５】
上記課題を解決するために本発明の配線構造の製造方法は、配線を有する配線層を持ち、前記配線層と配線構造の表面とを接続するために内壁表面が導電体で覆われている孔を有する配線構造の製造方法であって、前記配線層の配線情報または伝送する信号の信号情報に基づいて前記孔の前記内壁表面の導電体で覆われる部分の長さを決定する導電体長さ決定ステップと、前記導電体長さ決定ステップで決定された長さに基づいて導電体を除去する導電体除去ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の他の配線構造の製造方法は、前記導電体長さ決定ステップは、前記配線情報および前記信号情報をパラメータとしてシミュレーションを行うステップを含むことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の他の配線構造の製造方法は、前記導電体長さ決定ステップにおいて決定される前記導電体長さは、前記導電体による影響が前記配線層を伝送する信号のマージンに含まれる長さであるとともに前記導電体除去ステップにおいて配線層の断線が生じない長さであることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の他の配線構造の製造方法は、前記配線情報は、配線の配線長情報若しくは配線幅情報、または前記配線構造の材料情報を含むことを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明の他の配線構造の製造方法は、前記信号情報は、信号の周波数情報を含むことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の他の配線構造の製造方法は、配線を有する配線層を持ち、前記配線層と配線構造の表面とを接続するために内壁表面が導電体で覆われている孔を有する配線構造の製造方法であって、前記配線構造に信号を流し、信号の減衰状態を測定する減衰状態測定ステップと、前記減衰状態測定ステップにより測定されたデータに基づいて前記孔の前記内壁表面の導電体で覆われる部分の長さを決定する導電体長さ決定ステップと、前記導電体長さ決定ステップで決定された長さに基づいて導電体を除去するステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
上述した手段によれば、本発明は、配線層の配線情報や信号情報に基づいて、それぞれの貫通ヴィアにおいて導電体で覆われた部分の長さを変え、スタブ部分による信号遅延の影響を受けても信号伝送が可能である貫通ヴィアにおいては配線層を断線させる恐れがない深さのざぐり穴を形成することができる。これにより、精度よくざぐり穴を形成する必要のある貫通ヴィアを最小限にとどめることができ、断線部分が生じる確率を低下させることができる。
【００２２】
また、配線情報および信号情報をパラメータとするシミュレーションを行い貫通ヴィアの導電体で覆われた部分の長さを決定することによって、より簡単に導電体で覆われた部分の長さを決定することができる。
【００２３】
さらに、配線構造に信号を流し、信号の減衰状態を測定することにより貫通ヴィアの導電体で覆われた部分の長さ決定することによって、より正確な導電体で覆われた部分の長さを決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の配線構造の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
図５を参照すると、本発明の実施の形態の配線構造５０１は、多層構造であり、配線層５０２および５０３と、配線構造５０１の表面と配線層５０２とを接続する貫通ヴィア５０５および５０６と、配線構造５０１の表面と配線層５０３とを接続する貫通ヴィア５０４および５０７とを含む。貫通ヴィア５０４および５０７には、それぞれ切削部５１２および５１５が形成されており、それぞれのマージン部５０８および５１１が設けられている。また、貫通ヴィア５０５および５０６には、それぞれ切削部５１３および５１４が形成されており、それぞれのマージン部５０９および５１０が設けられている。配線構造５０１の表面には、半導体チップ６および７が配置されており、それぞれは貫通ヴィア５０４、５０５、５０６および５０７と配線層５０２および５０３とを用いて他の部品と信号をやり取りする。
【００２６】
本実施の形態において、マージン部５０８、５０９、５１０および５１１は、マージン部毎に決定されたマージン長を有する。具体的には、マージン部５０９および５１０は第1のマージン長を有し、マージン部５０８および５１１は第２のマージン長を有する。第1のマージン長は第２のマージン長よりも長い。
【００２７】
本発明の第１の実施の形態の配線構造５０１の製造方法について詳細に説明する。
【００２８】
まず、本発明におけるマージン長の決定方法について説明する。
【００２９】
マージン長の長短により、マージン部が引き起こす波形なまりによる信号遅延が配線層を伝わる信号に与える影響の大小が決まる。マージン長が長いほど配線層を伝わる信号に対する信号遅延の影響が大きく、マージン長が短いほど配線層を伝わる信号に対する信号遅延の影響が小さい。しかし、マージン長が長い場合でも、配線長が短い場合、配線幅が広い場合、配線構造の材料の誘電正接が小さい場合、または配線層を伝わる信号の周波数が低い場合などはマージン部による信号遅延が配線層を伝わる信号に与える影響が小さい。従って、配線長が短い場合、配線幅が広い場合、配線構造の材料の誘電正接が小さい場合、または配線層を伝わる信号の周波数が低い場合などは、マージン部が非常に短い必要はなく、信号伝送が行なえる範囲でマージン長がある程度の長さであっても良い。そこで、本発明では、マージン部が接続された配線層の配線情報、その配線層を伝送する信号の信号情報、または配線層の配線情報および信号の信号情報に基づいてマージン部毎に長さを決定する。配線情報、信号情報、または配線情報および信号情報に基づきマージン部が信号に与える影響が小さい場合には、切削部を形成しても配線層を断線させる恐れがない長さのマージン長と決定する。
【００３０】
次に、本実施の形態において、配線長に基づいてマージン長を決定する方法について図面を参照して説明する。
【００３１】
図６（ａ）を参照すると、まず配線構造５０１において、配線層５０２の配線長に基づいて、貫通ヴィア５０５および５０６のマージン部５０９および５１０の長さを第１のマージン長と決定する。また、配線層５０３の配線長に基づいて、貫通ヴィア５０４および５０７のマージン部５０８および５１１の長さを第２のマージン長と決定する。配線層５０２の配線長はマージン部による信号遅延の影響を受けても信号伝送が可能な長さであるので、第１のマージン長は長くなっている。このとき、第１のマージン長は切削部を形成しても配線層を断線させる恐れがない長さである。また、配線層５０３の配線長はマージン部５０８および５１１による信号遅延の影響を受けると信号伝送ができない長さであるので、第２のマージン長は短くなっている。
【００３２】
次に、決定したマージン長に基づいて、貫通ヴィアに切削部を形成する方法について説明する。
【００３３】
図３のＮＣマシン３１により切削部を形成する。ＮＣマシン３１に、同じ深さの切削部を形成する複数の貫通ヴィアのデータを保存する。ＮＣマシン３１は、その保存したデータに基づいて、貫通ヴィアに同じ深さの切削部を形成する。次に、また別の深さの切削部を形成する複数の貫通ヴィアのデータを保存する。保存したデータに基づいて、複数の貫通ヴィアに対し同じ深さの切削部を形成する。これを繰り返し、全ての貫通ヴィアに対して切削部を形成する。
【００３４】
以下、図面を参照して詳細に説明する。
【００３５】
図６（ｂ）を参照すると、貫通ヴィア５０５および５０６において、切削部５１３および５１４をそれぞれ形成する。具体的には、まず、貫通ヴィア５０５および５０６のそれぞれのマージン部５０９および５１０の第１のマージン長から、貫通ヴィア５０５および５０６の導電体で覆われる部分の第１の長さを決定し、ＮＣマシン３１に保存させる。ＮＣマシン３１は保存した導電体で覆われる部分の第１の長さに基づいて切削部５１３および５１４をそれぞれ形成する。
【００３６】
図６（ｃ）を参照すると、貫通ヴィア５０４および５０７において、切削部５１２および５１５をそれぞれ形成する。具体的には、まず、貫通ヴィア５０４および５０７のそれぞれのマージン部５０８および５１１の第２のマージン長から、貫通ヴィア５０４および５０７の導電体で覆われる部分の第２の長さを決定し、ＮＣマシン３１に保存させる。ＮＣマシン３１は保存した導電体で覆われる部分の第２の長さに基づいて切削部５１２および５１５をそれぞれ形成する。
【００３７】
本発明の実施の形態では、配線層の配線情報や信号情報に基づいて、それぞれの貫通ヴィアにおいて導電体で覆われた部分の長さを変え、マージン部による信号遅延の影響を受けても信号伝送が可能である貫通ヴィアにおいては配線層を断線させる恐れがない深さの切削部を形成している。これにより、精度よく切削部を形成する必要のある貫通ヴィアを最小限にとどめることができ、断線部分が生じる確率を低下させることができる。
【００３８】
本実施の形態では、同一の配線に接続されたマージン部のマージン長を同一の長さとしたが、異なる長さとしてもよい。
【００３９】
また、本実施例では、配線層を２つ有する配線構造について説明したが、配線層を３つ以上有する配線構造についても上述の手順と同様に切削部を形成することができる。この場合、マージン部による信号遅延の影響を受けると信号伝送が出来ない配線層に対しては、マージン部を短くするように切削部を形成する。また、マージン部による信号遅延の影響を受けても信号伝送が可能である配線層に対しては、配線層を断線させる恐れのないマージン長をそれぞれ決定し、配線層毎にそれぞれ深さの異なった切削部を適宜形成する。
【００４０】
また、本実施の形態では、マージン長を決定し、そのマージン長から決定される貫通ヴィアの導電体で覆われる部分の長さに基づいて切削部を形成しているが、配線情報、信号情報、または配線情報および信号情報に基づいて切削部の深さを決定し、切削部を形成してもよい。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４２】
マージン長を決定する方法に関して、第１の実施の形態では、配線情報、信号情報、または配線情報および信号情報に基づきマージン長を決定していたが、本実施の形態では、切削部を形成する前の配線構造に信号を流し、信号の減衰の程度を測定し、信号伝送を行なうことが可能なマージン長を決定する。また、切削部を形成した後の配線構造に信号を流し、信号の減衰の程度を測定してもよい。測定結果により、切削部を形成した後もマージン部による信号遅延の影響を受け信号伝送ができないほどの減衰がある配線層が有る場合には、その配線層に接続されている貫通ヴィアに対して、マージン部による信号遅延の影響を受けても信号伝送が可能な長さになるように切削部をさらに形成する。他の構成および方法に関しては、第１の実施の形態のものと同様であるので説明は省略する。
【００４３】
本発明の第３の実施の形態について説明する。
【００４４】
マージン長を決定する方法に関して、本実施の形態では、実際に配線構造に使用される材料、配線幅、線長をパラメータとして入力し、シミュレーションにより信号の減衰の程度を計算し、信号伝送を行なうことが可能なマージン長を決定する。他の構成および方法に関しては、第１の実施の形態のものと同様であるので説明は省略する。
【００４５】
以上好ましい実施の形態及び実施の形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】従来の配線構造の断面を示す図である。
【図２】従来の配線構造の断面を示す図である。
【図３】配線構造に切削部を形成する動作を示す図である。
【図４】従来の配線構造の断面を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の配線構造の断面を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の配線構造の切削部の形成手順を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  配線構造
２  配線層
３  貫通ヴィア
４  スタブ部分
５  分岐部分
６、７  半導体チップ
２０  配線構造
２１  ざぐり穴
３１  ＮＣマシン
３２  ダミープレート
３３  ステージ
４１  配線層
４２  断線部分
５０１  配線構造
５０２、５０３  配線層
５０４、・・・、５０７  貫通ヴィア
５０８、・・・、５１１  マージン部
５１２、・・・、５１５  切削部
【図１】
2006179551.tif 000003
【図２】
2006179551.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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