(57)【要約】【課題】製造後であってもキャパシタンスを調整可能な多層配線基板を提供する。【解決手段】絶縁層を挟んで設けられた２つのプレーンによってキャパシタが構成された多層配線基板１において、一つのプレーンと接続されたビア２１と他の一つのプレーンと接続されたビア２２とのうち、いずれか一方のビアとプレーンとを接続する導体部分をバックドリル工法によって除去する。【選択図】図２
2015192002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の配線層のうち１以上の層に形成されたプレーンによって構成される第一の導体と、前記一つの層と絶縁層を挟む他の１以上の配線層に形成されたプレーンによって構成される第二の導体と、前記第一の導体と接続される第一のビアと、前記第二の導体と接続される第二のビアと、を有し、前記第一の導体と前記第二の導体との間にキャパシタを形成する多層配線基板において、
前記第一のビアの前記第一の導体を構成する少なくとも１つのプレーンと接続されている導体部分または前記第二のビアの前記第二の導体を構成する少なくとも１つのプレーンと接続されている導体部分の少なくともいずれか一方が除去されていることを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
前記第一のビアの前記第一の導体を構成する少なくとも１つのプレーンと接続されている導体部分または前記第二のビアの前記第二の導体を構成する少なくとも１つのプレーンと接続されている導体部分の少なくともいずれか一方が、バックドリル工法により除去されていることを特徴とする請求項１に記載の多層配線基板。
【請求項３】
前記第一の導体と前記第二の導体が複数の配線層に設けられ、前記キャパシタが複数形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の多層配線基板。
【請求項４】
複数の配線層のうち１以上の層に形成されたプレーンによって構成される第一の導体と、前記一つの層と絶縁層を挟む他の１以上の配線層に形成されたプレーンによって構成される第二の導体と、前記第一の導体を接続される第一のビアと、前記第二の導体を接続される第二のビアと、を有し、前記第一の導体と前記第二の導体との間にキャパシタを形成する多層配線基板のキャパシタンス調整方法であって、
前記第一のビアの前記第一の導体を構成する少なくとも１つのプレーンと接続されている導体部分または前記第二のビアの前記第二の導体を構成する少なくとも１つのプレーンと接続されている導体部分の少なくともいずれか一方をバックドリル工法により除去する除去工程を含むことを特徴とする多層配線基板のキャパシタンス調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部にキャパシタが形成される多相配線基板および多層配線基板のキャパシタンス調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
配線基板上に配置された信号の伝送線路（配線）は、特性インピーダンスの不連続によって発生する反射波を防ぐために特別な注意を要する。この問題に対して配線基板上で実施できる対策として、特性インピーダンス調整用のキャパシタやインダクタや抵抗器等の素子を伝送線路に挿入することが知られている。
【０００３】
また、隣接する配線で伝送される信号間の干渉にも特別な注意が必要であり、加害者として振舞う信号の立ち上がり時間と立ち下り時間を長くすることで干渉を軽減することができる。この問題に対して配線基板上で実施できる対策としては、加害者となる信号線にキャパシタ（コンデンサ）や抵抗器等の素子を挿入することが知られている。
【０００４】
これらの配線基板上の対策において使用されるキャパシタは部品として提供される。または、特許文献１や２に記載された配線基板のように、配線基板の導体パターンによって形成される平行平板キャパシタで代用することもできる。即ち、従来は導体パターンによってキャパシタを形成し、設計段階において平行平板の面積と導体間距離を適宜設計することで、所望のキャパシタンス（静電容量）を得ていた。
【０００５】
特許文献１には、多層プリント配線板１０のグランド層に形成されたグランド・プレーン７０と電源層に形成された電源プレーン８０が、絶縁層を挟んで形成されて平面的な擬似コンデンサを構成することが記載されている。
【０００６】
特許文献２には、多相プリント配線基板２において、スルーホール１０で接続された電源プレーン４ａとグランドプレーン４ｂとの間でＣ成分（キャパシタ成分）によるデカップリング効果が生じることが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や２に記載された多層配線基板は、当該基板の製造後に基板内部に形成されたキャパシタのキャパシタンスを調整することが困難であった。部品として提供されるキャパシタの場合、それを取り替えることによって多層配線基板製造後の調整が可能である。また、導体パターンで形成されたキャパシタの場合、表層パターンであれば面積を調整することが可能であるが、内層パターンであれば調整は不可能となる。
【０００８】
本発明はかかる問題を解決することを目的としている。
【０００９】
すなわち、本発明は、製造後であってもキャパシタンスを調整可能な多層配線基板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記に記載された課題を解決するために請求項１に記載された発明は、複数の配線層のうち１以上の層に形成されたプレーンによって構成される第一の導体と、前記一つの層と絶縁層を挟む他の１以上の配線層に形成されたプレーンによって構成される第二の導体と、前記第一の導体と接続される第一のビアと、前記第二の導体と接続される第二のビアと、を有し、前記第一の導体と前記第二の導体との間にキャパシタを形成する多層配線基板において、前記第一のビアの前記第一の導体を構成する少なくとも１つのプレーンと接続されている導体部分または前記第二のビアの前記第二の導体を構成する少なくとも１つのプレーンと接続されている導体部分の少なくともいずれか一方が除去されていることを特徴とする多層配線基板である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ビアの導体部分を除去することで、内部に形成したキャパシタを無効化することができるため、多層配線基板の製造後であってもキャパシタンスを調整することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態にかかる多層配線基板の要部断面図である。
【図２】図１に示された多層配線基板のキャパシタンス調整後の要部断面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる多層配線基板のキャパシタンス調整方法のフローチャートである。
【図４】他の実施形態にかかる多層配線基板の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる多層配線基板の要部断面図である。図２は、図１に示された多層配線基板のキャパシタンス調整後の要部断面図である。
【００１４】
図１に示すように、多層配線基板１は、配線層１１、絶縁層１２、配線層１３、絶縁層１４、配線層１５、絶縁層１６、配線層１７、絶縁層１８、配線層１９が順次積層されている。
【００１５】
配線層１１、１３、１５、１７、１９は、例えば銅等の導体により所定の配線パターン（あるいはベタパターンでもよい）を構成するように形成されている。配線層１１は、多層配線基板１の一方の表面に形成された配線層であり、図示しないＩＣ（Integrated Circuit）等の電子部品が配置され当該配線と電気的に接続されている。
【００１６】
配線層１９は、多層配線基板１の他方の表面に形成された配線層である。配線層１９にも図示しないＩＣ等の電子部品が配置されていてもよい。配線層１３、１５、１７は、多層配線基板１の内部に形成された配線層である。
【００１７】
なお、配線層１１、１３、１５、１７、１９は、ＩＣ等の電子部品を機能させるための電気信号を伝達する信号線が形成されている信号層でもよいし、電子部品に電源を供給する専用の電源層でもよいし、電子部品の接地専用のグランド層でもよい。即ち、各配線層は後述するようなキャパシタ（コンデンサ）を形成することができるような組み合わせであればよい。
【００１８】
絶縁層１２、１４、１６、１８は、例えばガラスエポキシ等の絶縁体により形成されている。絶縁層１２は、配線層１１と１３とを絶縁している。絶縁層１４は、配線層１３と１５とを絶縁している。絶縁層１６は、配線層１５と１７とを絶縁している。絶縁層１８は、配線層１７と１９とを絶縁している。
【００１９】
即ち、配線層１１と１３とは、絶縁層１２を挟んで形成されている。配線層１３と１５とは、絶縁層１４を挟んで形成されている。配線層１５と１７とは、絶縁層１６を挟んで形成されている。配線層１７と１９とは、絶縁層１８を挟んで形成されている。
【００２０】
また、配線層１１、１３、１５、１７、１９は、少なくとも各配線同士が対向する位置に、それぞれ通常の信号線の配線よりも広い幅の配線、あるいは平面状なベタパターンなどで形成された領域であるプレーンが形成されている。図１の例においては、プレーン１１ｐ、１３ｐ、１５ｐ、１７ｐ、１９ｐとして示している。なお、幅広配線やベタパターンを当該配線層の全領域に形成してもよい。即ち、プレーンは配線層の一部に形成するに限らない。
【００２１】
また、多層配線基板１は、ビア２１、２２がそれぞれ多層配線基板１を貫通するように形成されている。ビア２１は、配線層１１、１５、１９と電気的に接続されている、ビア２２は、配線層１３、１７と電気的に接続されている。つまり、ビア２１を構成する孔の内周面にめっき等で形成された導体部分２１Ｃと、プレーン１１ｐとプレーン１５ｐとプレーン１９ｐとが電気的に接続されている。同様に、ビア２２を構成する孔の内周面にめっき等で形成された導体部分２２Ｃと、プレーン１３ｐとプレーン１７ｐが電気的に接続されている。
【００２２】
図１に示した構成の多層配線基板１は、プレーン１１ｐとプレーン１３ｐおよびこれらのプレーンに挟まれた絶縁層１２がキャパシタＣ１を形成する。同様に、プレーン１３ｐとプレーン１５ｐおよびこれらのプレーンに挟まれた絶縁層１４がキャパシタＣ２を形成する。プレーン１５ｐとプレーン１７ｐおよびこれらのプレーンに挟まれた絶縁層１６がキャパシタＣ３を形成する。プレーン１７ｐとプレーン１９ｐおよびこれらのプレーンに挟まれた絶縁層１８がキャパシタＣ４を形成する。
【００２３】
即ち、プレーン１１ｐ、１５ｐ、１９ｐが第一の導体として機能し、プレーン１３ｐ、１７ｐが第二の導体として機能する（第一の導体と第二の導体の対応は逆でもよい）。また、ビア２１が第一のビア、ビア２２が第二のビアとして機能する（第一のビアと第二のビアの対応は逆でもよい）。したがって、第一の導体と第二の導体が複数の配線層に設けられ、キャパシタが複数形成されている。
【００２４】
キャパシタＣ１〜Ｃ４のキャパシタンス（静電容量）は、周知のように、配線層の間隔とプレーンの面積と絶縁層の誘電率により予め算出可能であり、多層配線基板の設計時に配置される部品等に応じてシミュレーション等を行って決定することができる。
【００２５】
このようにして多層配線基板１内に導体パターンで平行平板キャパシタが形成される。図１に示したキャパシタＣ１〜Ｃ４は、回路的には並列接続となる。
【００２６】
ここで、図１の構成で製造された多層配線基板１において、例えば多層配線基板の設計時に予見できなかった要因や、多層配線基板の設計後のシステム全体の設計変更等によってシミュレーション等と条件が変わってしまった場合などによって、多層配線基板１の製造後にキャパシタンスの調整を行いたい場合がある。このような場合、本実施形態では、図２に示したようにビア２１の一方の端部の導体部分２１Ｃを除去し配線層１９との電気的接続を切断する。即ち、ビア２１（第一のビア）の第一の導体を構成する少なくとも１つのプレーン１７ｐと接続されている導体部分２１Ｃが除去されている。
【００２７】
このビア２１の一方の端部の導体部分２１Ｃは、例えばバックドリル工法により除去する。バックドリル工法は、多層配線基板において、ビアやスルーホールに形成されるスタブを除去するために行われる周知の工法であり、ドリルビットを対象とするビアやスルーホールに挿入してスタブとなっているめっき等を削り取ることが知られている。本実施形態では、このバックドリル工法を多層配線基板内に形成されたキャパシタのキャパシタンス調整に用いる。
【００２８】
このようにしてビア２１の端部の導体部分２１Ｃを除去することで、多層配線基板１のキャパシタンスを調整することができる。図２の場合は、キャパシタＣ４が無効化され、キャパシタＣ１〜Ｃ３のみとなる。したがって、図１の状態よりも合計のキャパシタンスを少なくするように調整できる。
【００２９】
上述した多層配線基板のキャパシタンス調整方法を図３のフローチャートにまとめる。まず、ステップＳ１で多層配線基板１を製造する。そして、その後の部品実装工程や基板のデバッグ工程等でキャパシタンスの調整が必要となった場合（ステップＳ２でＹＥＳ）は、ステップＳ３でバックドリル工法によりキャパシタンスを調整する。即ち、ステップＳ３が除去工程として機能する。
【００３０】
なお、図２では、一方の端部（図の下側）を除去したが、他方の端部（図の上側）を除去してキャパシタＣ１を無効化するようにしてもよい。また、ビア２１に対してバックドリル工法を行うに限らず、ビア２２に対して行ってもよいことは言うまでもない。
【００３１】
本実施形態によれば、絶縁層を挟んで設けられた２つのプレーンによってキャパシタが構成された多層配線基板１において、一つのプレーンと接続されたビア２１と他の一つのプレーンと接続されたビア２２とのうち、いずれか一方のビアのプレーンと接続する導体部分２１Ｃまたは２２Ｃがバックドリル工法によって除去されている。このようにすることにより、貫通しているビア２１、２２の導体部分２１Ｃまたは２２Ｃをバックドリル工法で除去して、内部に形成したキャパシタを無効化することができるため、多層配線基板１の製造後であってもキャパシタンスを調整することが可能となる。
【００３２】
また、キャパシタが複数形成されているので、キャパシタがゼロ個〜調整前の個数までの間で複数のキャパシタンスに調整することができる。
【００３３】
なお、上述した実施形態では、３以上の配線層によって複数のキャパシタが形成されていたが、それに限らない。例えば図４に示したように、１つのキャパシタが形成されている場合に、そのキャパシタを無効化し、基板の当該部分のキャパシタを全て無効化するようにしてもよい。
【００３４】
図４では、多層配線基板１Ａには、配線層１１ａ、１３ａ、１５ａ、１７ａと、絶縁層１２ａ、１４ａ、１６ａと、ビア３１、３２と、が形成されている。配線層１３ａと１５ａとがプレーンであって、挟まれた絶縁層１４ａとでキャパシタＣ１ａを構成している。
【００３５】
図４の場合に、ビア３１の一方の端部のめっき等を削り取って配線層１１ａと配線層１３ａとの電気的接続を切断したり、ビア３２の他方の端部のめっき等を削り取って配線層１７ａと配線層１５ａとの電気的接続を切断したりする。勿論ビア３１と３２の両方のめっきを削り取るようにしてもよい。
【００３６】
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、当業者は、従来公知の知見に従い、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の多層配線基板の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３７】
１                 多層配線基板
１１               配線層（第一の導体）
１１ｐ             プレーン
１２               絶縁層
１３               配線層（第二の導体）
１３ｐ             プレーン
１４               絶縁層
１５               配線層（第一の導体）
１５ｐ             プレーン
１６               絶縁層
１７               配線層（第二の導体）
１７ｐ             プレーン
１８               絶縁層
１９               配線層（第一の導体）
１９ｐ             プレーン
２１               ビア
２１Ｃ             導体部分
２２               ビア
２２Ｃ             導体部分
Ｃ１               キャパシタ
Ｃ２               キャパシタ
Ｃ３               キャパシタ
Ｃ４               キャパシタ
Ｓ１               除去工程
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特許第５１２４１５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０４１３号公報
【図１】
2015192002.tif 000003
【図２】
2015192002.tif 000004
【図３】
2015192002.tif 000005
【図４】
2015192002.tif 000006