(57)【要約】１つの実施の形態においては、プリント回路板のバイア構造を提供するものであり、このバイア構造は、信号用バイアと、この信号用バイアと電気的に接続した細長形状の信号用導体ストリップとを備えている。細長形状の信号用導体ストリップは、グラウンド用導体の近傍に設けられており、実質的に、導体パッドからそのグラウンド用導体まで延在している。細長形状の信号用導体ストリップは、側方外方へ膨出した膨出部を備えており、この膨出部は、この膨出部のキャパシタンスによってバイア構造のインピーダンスを適切に設定するように形成するものである。【選択図】図１
2008541484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路板のバイア構造において、
信号用バイアと、
前記信号用バイアと電気的に接続した細長形状の信号用導体ストリップとを備え、
前記細長形状の信号用導体ストリップは、その近傍にグラウンド用導体が存在することなく前記信号用バイアから延出している延出領域部を含んでおり、該延出領域部は軸線の方向に延在しており、該延出領域部は前記軸線から側方外方へ膨出した膨出部を備えている、
ことを特徴とするバイア構造。
【請求項２】
複数のグラウンド用バイアを更に備え、それら複数のグラウンド用バイアは、前記信号用バイアの周囲に、前記信号用バイアから離隔して設けられていることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項３】
前記膨出部は、前記軸線の両側に夫々に設けられた円弧形部から成ることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項４】
前記膨出部は、（ａ）彎曲した形状、（ｂ）多角形の一部を成す形状、または（ｃ）先細り形状のうちの少なくとも１つの形状を有することを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項５】
前記膨出部の形成位置は、前記延出領域部の中ほどの位置であることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項６】
前記膨出部の外縁は、前記軸線から側方外方へ延出し、前記信号用バイアの近傍において前記信号用バイアから離隔する方向へ延在した後に、前記信号用バイアから更に離隔するにつれて前記軸線へ次第に近付くように延在していることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項７】
前記膨出部は、実質的に凸状の表面を備えていることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項８】
前記膨出部の寸法と、前記細長形状の信号用導体ストリップの延在方向における前記膨出部の形成位置とは、前記膨出部のキャパシタンスによって前記バイア構造のインピーダンスを所定の値とすることのできる寸法及び形成位置であることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項９】
少なくとも１つのグラウンド用導体を更に備え、該グラウンド用導体は前記延出領域部の更に先に設けられており、前記膨出部の寸法と、前記細長形状の信号用導体ストリップの延在方向における前記膨出部の形成位置とは、前記膨出部と前記少なくとも１つのグラウンド用導体との間に容量性結合を生じさせることのできる寸法及び形成位置であることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項１０】
前記延出領域部は、前記信号用バイアと前記膨出部との間に設けられた頸部を備えていることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項１１】
前記延出領域部は、前記膨出部の前記信号用バイアとは反対側において前記膨出部に隣接して設けられた接続部を備えていることを特徴とする請求項１記載のバイア構造。
【請求項１２】
プリント回路板のバイア構造において、
信号用バイアと、
前記信号用バイアと電気的に接続した導体パッドと、
前記導体パッドから接近規制距離以上に離隔して設けられた少なくとも１つのグラウンド用導体と、
細長形状の信号用導体ストリップとを備え、
前記細長形状の信号用導体ストリップは、前記信号用バイアから軸線に沿って長手方向に延出して前記少なくとも１つのグラウンド用導体の近傍まで延在しており、且つ、前記軸線から側方外方へ膨出した膨出部を備えており、該膨出部は前記導体パッドから前記接近規制距離以内に設けられている、
ことを特徴とするバイア構造。
【請求項１３】
前記膨出部は、（ａ）彎曲した形状、（ｂ）多角形の一部を成す形状、または（ｃ）先細り形状のうちの少なくとも１つの形状を有することを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項１４】
前記膨出部は、前記軸線の両側に夫々に設けられた円弧形部から成ることを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項１５】
前記膨出部の形成位置は、前記導体パッドの外縁と前記少なくとも１つのグラウンド用導体の基端縁との間の、中ほどの位置であることを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項１６】
前記膨出部の寸法と、前記細長形状の信号用導体ストリップの延在方向における前記膨出部の形成位置とは、前記膨出部のキャパシタンスによって前記バイア構造のインピーダンスを所定の値とすることのできる寸法及び形成位置であることを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項１７】
前記バイア構造のインピーダンスの前記所定の値は（ａ）約３３Ω、（ｂ）約５０Ω、（ｃ）約７５Ω、または（ｄ）約１００Ωのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１６記載のバイア構造。
【請求項１８】
前記膨出部の寸法と、前記細長形状の信号用導体ストリップの延在方向における前記膨出部の形成位置とは、前記膨出部と前記少なくとも１つのグラウンド用導体との間に容量性結合を生じさせることのできる寸法及び形成位置であることを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項１９】
前記信号用バイアの周囲に設けられた複数のグラウンド用バイアを更に備え、それら複数のグラウンド用バイアのうちの少なくとも１つは、前記少なくとも１つのグラウンド用導体と接続しており、且つ、（ａ）部分的に前記接近規制距離以内に設けられているか、または（ｂ）前記接近規制距離以上に離隔して設けられているかのいずれかであることを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項２０】
前記細長形状の信号用導体ストリップは、前記信号用バイアと前記膨出部との間に設けられた頸部を備えていることを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項２１】
前記延出領域部は、前記膨出部の前記信号用バイアとは反対側において前記膨出部に隣接して設けられた接続部を備えていることを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項２２】
前記導体パッドと前記膨出部とが組合わさった全体としての形状が略々涙滴形であり、該涙滴形は、前記導体パッドと前記膨出部との間に設けられた頸部を備えていることを特徴とする請求項１２記載のバイア構造。
【請求項２３】
プリント回路板において、
第１グラウンド用導体を備えた第１層と、
信号用トレースを備えた第２層と、
前記信号用トレースと電気的に接続したバイア構造とを備え、
前記バイア構造は、
前記第２層を少なくとも部分的に貫通して延在している信号用バイアと、
前記第２層に設けられ、前記信号用バイアと電気的に接続した導体パッドと、
前記第２層に設けられた細長形状の信号用導体ストリップとを備えており、
前記細長形状の信号用導体ストリップは、前記信号用バイアから軸線に沿って長手方向に延出しており、且つ、前記軸線から側方外方へ膨出した膨出部を備えており、該膨出部は、該膨出部のキャパシタンスによって前記バイア構造のインピーダンスを所定の値とするように形成されており、
更に、前記信号用バイアから接近規制距離以上の距離だけ離隔して前記信号用バイアの周囲に設けられた少なくとも１つのグラウンド用バイアを備え、該少なくとも１つのグラウンド用バイアは前記第１グラウンド用導体と電気的に接続している、
ことを特徴とするプリント回路板。
【請求項２４】
前記膨出部は、
前記軸線から側方外方へ膨出した第１部分と、
前記第１部分とは反対側にあって前記軸線から側方外方へ膨出した第２部分と、
を備えていることを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項２５】
前記膨出部は、（ａ）彎曲した形状、（ｂ）多角形の一部を成す形状、または（ｃ）先細り形状のうちの少なくとも１つの形状を有することを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項２６】
前記膨出部の形成位置は、前記導体パッドの外縁と前記第１グラウンド用導体の基端縁との間の、中ほどの位置であることを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項２７】
前記信号用トレースは所定の値のインピーダンスを有しており、前記バイア構造のインピーダンスの前記所定の値は、前記信号トレースのインピーダンスの前記所定の値と略々等しいことを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項２８】
前記バイア構造のインピーダンスの前記所定の値は（ａ）約４８Ω〜約５２Ωの範囲内の値、（ｂ）約７５Ω、または（ｃ）約１００Ωのうちのいずれかであることを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項２９】
前記信号用バイアの半径は約０．０１２５インチ（約０．３１８ｍｍ）であり、前記導電パッドの外周縁の半径は約０．０１７５インチ（約０．４４５ｍｍ）であり、前記膨出部は一対の半円形部を含んでおり、それら半円形部の各々の半径は約０．０１２５インチ（約０．３１８ｍｍ）であることを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項３０】
前記第１グラウンド用導体がグラウンド用プレーンであることを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項３１】
第２グラウンド用導体を備えた第３層を更に備え、前記第２グラウンド用導体は前記第１グラウンド用導体と電気的に接続しており、前記膨出部の寸法と、前記細長形状の信号用導体ストリップの延在方向における前記膨出部の形成位置とは、前記膨出部と前記第２グラウンド用導体との間に容量性結合を生じさせることのできる寸法及び形成位置であることを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項３２】
前記細長形状の信号導体ストリップは、前記信号用バイアと前記膨出部との間に設けられた頸部を備えていることを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項３３】
前記細長形状の信号導体ストリップは、前記膨出部と前記信号トレースとの間に設けられた接続部を備えていることを特徴とする請求項２３記載のプリント回路板。
【請求項３４】
被検体デバイスの試験を行うための装置において、
テスター・メインフレームと、
前記テスター・メインフレームに結合されたテスト・ヘッドと、
前記テスト・ヘッドに取付可能に構成されたプリント回路板とを備え、
前記プリント回路板は、
第１グラウンド用導体を備えた第１層と、
信号用トレースを備えた第２層と、
前記プリント回路板を少なくとも部分的に貫通して延在し、前記信号用トレースと電気的に接続したバイア構造とを備えており、
前記バイア構造は、
前記プリント回路板を少なくとも部分的に貫通して延在している信号用バイアと、
前記第２層に設けられ、前記信号用バイアと電気的に接続した導体パッドと、
前記第２層に設けられた細長形状の信号用導体ストリップとを備えており、
前記細長形状の信号用導体ストリップは、前記信号用バイアから軸線に沿って長手方向に延出しており、且つ、前記軸線から側方外方へ膨出した膨出部を備えており、該膨出部は、該膨出部のキャパシタンスによって前記バイア構造のインピーダンスを所定の値とするように形成されている、
ことを特徴とする装置。
【請求項３５】
前記プリント回路板は（ａ）デバイス・インターフェース・ボード、（ｂ）プローブ・インターフェース・ボード、または（ｃ）ハンドラー・インターフェース・ボードのうちのいずれかであることを特徴とする請求項３４記載の装置。
【請求項３６】
前記細長形状の信号導体ストリップは、前記信号用バイアと前記膨出部との間に設けられた頸部を備えていることを特徴とする請求項３４記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件特許出願は米国仮特許出願第60/681,325号（出願日：2005年5月16日、発明者：Arash Behziz、発明の名称：IMPEDANCE CONTROLLED VIA STRUCTURE（インピーダンス調整がなされるバイア構造））に基づく優先権を主張するものであり、同米国仮特許出願の開示内容は、この言及をもって、その全体が本願開示に組込まれたものとする。
【背景技術】
【０００２】
バイアとは、通常は多層プリント回路板を貫通して延在するように構成して、その多層プリント回路板の個々の層どうしを電気的に接続するところの電気接続構造である。一般的に、バイアは、多層プリント回路板の１つの層に設けられているトレースを、別の層に設けられているトレースに接続している。そして、それらの層に設けられているトレースは、電気回路、電気デバイス、コンタクト・パッド、それに、コネクタなどに接続されている。更に、バイアそれ自体に、表面コンタクト・パッドを設けることもある。以上のような構成とすることによって、電気回路、電気デバイス、コンタクト・パッド、それに、コネクタなどを、バイアを介して相互に電気的に接続することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、バイアは、プリント回路板のトレースと組合わされることによって、プリント回路板における信号経路を形成する。その信号経路を伝搬する信号が高周波信号である場合には、バイアの伝搬路特性が原因となって、その信号経路における高周波信号の伝搬速度が低下したり、高周波信号の忠実度及びインテグリティに悪影響が及んだりすることがある。以上の事情により、プリント回路板のバイアを介して伝搬する高周波信号の伝搬速度を向上させることが求められている。また更に、プリント回路板のバイアを介して伝搬する高周波信号の忠実度及びインテグリティを保存し得るようにすることも求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
１つの実施の形態によれば、プリント回路板のバイア構造は、信号用バイアを備えており、該信号用バイアは細長形状の信号用導体ストリップと接続している。そして、前記細長形状の信号用導体ストリップは、その近傍にグラウンド用導体が存在することなく前記信号用バイアから延出している延出領域部を含んでおり、該延出領域部は軸線の方向に延在しており、該延出領域部は前記軸線から側方外方へ膨出した膨出部を備えている。
【０００５】
別の１つの実施の形態によれば、プリント回路板のバイア構造は、信号用バイアを備えており、該信号用バイアは導体パッドと電気的に接続している。グラウンド用導体が、前記導体パッドから接近規制距離以上に離隔して設けられている。また、細長形状の信号用導体ストリップが、前記信号用バイアから軸線に沿って長手方向に延出して前記少なくとも１つのグラウンド用導体の近傍まで延在している。そして、前記細長形状の信号用導体ストリップは、前記軸線から側方外方へ膨出した膨出部を備えており、該膨出部は前記導体パッドから前記接近規制距離以内に設けられている。
【０００６】
別の１つの実施の形態によれば、プリント回路板は、第１層と、第２層と、バイア構造と、少なくとも１つのグラウンド用バイアとを備えている。前記第１層はグラウンド用導体を備えており、前記第２層は信号用トレースを備えている。前記バイア構造は前記信号用トレースと電気的に接続しており、前記第２層を少なくとも部分的に貫通して延在している信号用バイアと、前記第２層に設けられた導体パッドと、前記第２層に設けられた細長形状の信号用導体ストリップとを備えている。前記導体パッドは前記信号用バイア及び前記細長形状の信号導体ストリップと電気的に接続している。前記細長形状の信号用導体ストリップは、前記信号用バイアから軸線に沿って長手方向に延出しており、且つ、前記軸線から側方外方へ膨出した膨出部を備えている。前記細長形状の信号導体ストリップのこの膨出部は、該膨出部のキャパシタンスによって前記バイア構造のインピーダンスを所定の値とするように形成されている。前記第１グラウンド用導体と電気的に接続している前記グラウンド用バイアは、前記信号用バイアの周囲に設けられ、また、前記信号用バイアから接近規制距離以上の距離だけ離隔して設けられるものである。
【０００７】
以上の実施の形態のうちの１つまたは幾つかによって、以下に述べる利点のうちの１つまたは幾つかが得られる。先ず１つの利点として、そのバイア構造が高速信号を伝搬させ得る能力を有するということがある。またもう１つの利点として、そのバイア構造が高速信号の忠実度を保存し得る能力を有するということがある。更にもう１つの利点として、コスト及び製造時間の著しい増大を招来することなく、そのバイア構造を製造し得るということがある。本発明のその他の特徴並びにその他の利点については、添付図面に即した以下の説明を参照することにより更に明瞭に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に、１つの実施の形態に係るバイア構造１８を備えたプリント回路板１０の上面図を示した。バイア構造１８は、導体パッド３０と信号用バイア２４とを備えており、信号パッド２４は孔（この孔は図１には示していない）の中を延在している。導体パッド３０は、図１に示したように信号用バイア２４の周囲の全周を囲繞してリング形の構造を形成するような実施の形態とすることもでき、或いはまた、信号用バイア２４の周囲の一部のみを囲繞するような実施の形態とすることもできる（ただし後者の実施の形態は図には示していない）。信号用バイア２４は、少なくとも部分的にプリント回路板１０を貫通して延在しており、この信号用バイア２４にはインピーダンスが付随している。
【０００９】
導体パッド３０から細長形状の信号用導体ストリップ１７が延出している。信号用導体ストリップ１７は膨出部２０を備えており、この膨出部２０は細長形状の信号用導体ストリップ１７から側方へ膨出している。膨出部２０の寸法と、細長形状の信号用導体ストリップ１７の延在方向における膨出部２０の形成位置とは、膨出部２０のキャパシタンスによってバイア構造１８のインピーダンスを所望の値とすることのできる寸法及び形成位置としてある。具体的な数値例を挙げるならば、例えば、この膨出部２０のキャパシタンスの値として、バイア構造１８のインピーダンスを５０Ωにすることができる値を選択することがある。
【００１０】
細長形状の信号用導体ストリップ１７は、プリント回路板１０上を延在することによって、このプリント回路板１０上の信号用トレース部１４を形成している。信号用トレース部１４は、典型的な場合には、少なくとも１つの対応するリターン部、即ち、グラウンド部（これは図１には示していない）を有する。
【００１１】
膨出部２０のキャパシタンスの値は、この膨出部２０のキャパシタンスによって、導体パッド３０と信号用バイア２４とを組合わせて構成されるバイア構造１８のインピーダンスを所定の値とすることのできる値を選択するようにしている。具体的な数値例を挙げるならば、例えば、バイア構造１８のインピーダンスの所定の値は、約３３Ω、約５０Ω、約７５Ω、約１００Ω、等々の値とするとよく、必要に応じて更にその他の値とすることもある。また、信号用トレース部１４のインピーダンスの値は、バイア構造１８のインピーダンスの値と略々等しくするとよい。
【００１２】
バイア構造１８のインピーダンスの所定の値と信号用トレース部１４のインピーダンスの所定の値とを略々等しくして両者のインピーダンスを整合させた実施の形態では、高周波信号（例えば周波数が１ＧＨｚ以上の信号）を、その信号の忠実度を保存しつつ、バイア構造１８を介して伝搬させることが可能である。またそれによって、信号用トレース部１４をストリップ・ラインとして布設することができ、ひいては、信号用トレース部１４をマイクロ・ストリップとして布設した場合と比べて、布線密度を向上させることができる。
【００１３】
プリント回路板１０は、このプリント回路板１０の層１２を貫通して延在する１つまたは複数のグラウンド用バイア１６を備えたものとすることができる。グラウンド用バイア１６は、プリント回路板１０におけるグラウンド基準電位部、または、信号リターン部として機能するものである。図１に示したように、グラウンド用バイア１６は、一般的に、導体パッド３０の周囲を囲繞するように設定される接近規制領域２２（図には破線で示した）の外側に設けるようにする。接近規制領域２２は、例えば、信号用バイア２４に対して略々同心的な円形領域として設定される。グラウンド用バイア１６を接近規制領域２２の外側に設ける理由は、グラウンド用バイア１６が信号用バイア２４のインダクタンスやキャパシタンスに影響を及ぼすのを避けるためである。例えば、ある信号用バイア２４に近接した位置にグラウンド用バイア１６を設けたならば、それによってその信号用バイア２４のキャパシタンスが増大するおそれがある。ただし、別の実施の形態として、グラウンド用バイア１６が部分的に接近規制領域２２の内部に位置するような形態とすることもある。接近規制領域２２の寸法は、信号用バイア２４のインピーダンスが誘導性インピーダンスとなるように定めるとよい。それには、例えば、周波数が１ＧＨｚ以上の信号のような高周波信号に対する信号用バイア２４のリアクタンスが、容量性リアクタンス成分よりも誘導性リアクタンス成分の方が大きなものとなるようにすればよい。
【００１４】
導体パッド３０、細長形状の信号用導体ストリップ１７、それに信号用トレース部１４を形成する際には、また、それらを様々に組み合わせて形成する際には、金属材料のデポジションないしメッキのプロセスに続いてエッチのプロセスを実行するなどの方法を用いて、全体を一体化した導体構造をプリント回路板の層１２に形成し、その導体構造の個々の部分によって、それら導体パッド３０、細長形状の信号用導体ストリップ１７、または信号用トレース部１４が形成されているようにするとよい。導体パッド３０、細長形状の信号用導体ストリップ１７、それに信号用トレース部１４を形成する材料としては、例えば銅などの金属材料を用いればよい。より具体的には、例えば、導体パッド３０、細長形状の信号用導体ストリップ１７、それに信号用トレース部１４が、プリント回路板１０の銅箔の個々の部分によって形成されるようにするのもよい。また、信号用バイア２４を形成する材料としても、例えば銅などの金属材料を用いればよい。
【００１５】
導体パッド３０と細長形状の導体ストリップ１７とは、金属材料のデポジションないしメッキのプロセスに続いてエッチのプロセスを実行するなどの方法を用いて、両者を一体的に層１２に形成するとよい。信号用バイア２４を形成するには、例えば、層１２を貫通する孔をドリルで穿設し、その孔の中に、金属材料のデポジションないしメッキのプロセスを実行するなどの方法を用いて金属材料を充填し、それによって、信号用バイア２４と導体パッド３０とを電気的に接続するとよい。
【００１６】
図２に示したのは、１つの実施の形態に係るバイア構造１８の模式図である。信号用バイア２４は、ここでは実質的に円形の形状としてあり、その半径をｒ1で表した。導体パッド３０は、内周半径ｒ１と外周半径ｒ２とで規定され、外周半径ｒ2はこの導体パッド３０の外周縁３４の半径である。接近規制領域２２は、ここでは実質的に円形の形状としてあり、その円形の半径をｒ3で表した。この半径ｒ3は導体パッド３０の外周半径ｒ2より大きい。より具体的には、ここでは、接近規制領域２２はその半径をｒ3とする円によって規定されており、導体パッド３０の外周縁３４とこの円との距離はｌ2である。信号用バイア２４、導体パッド３０、それに接近規制領域２２は、ここでは互いに略々同心的にしてあるが、ただしこうすることは必須の要件ではない。
【００１７】
図２の実施の形態においては、導体パッド３０から延出している細長形状の信号用導体ストリップ１７は、頸部５０を備えており、この頸部５０は導体パッド３０の外周縁３４から膨出部２０の基端縁５４まで延在している。この頸部５０は、軸線８０に沿って長手方向に延在して、信号用バイア２４と膨出部２０とを離隔させている。これによって、信号が高周波信号（例えば周波数が１ＧＨｚ以上の信号）である場合でも、膨出部２０が信号用バイア２４のキャパシタンスに大きな影響を及ぼさないようにしており、もって、信号用バイア２４のインピーダンスを本来の誘導性インピーダンスの状態に維持できるようにしている。１つの実施の形態においては、図２に示したように、頸部５０の形状を実質的に長方形の形状としており、この長方形の軸線８０に沿った長さ寸法をｌ1で、また、軸線８０に直交する方向の幅寸法をｗ1で表している。長さ寸法ｌ1は、導体パッド３０の外周縁３４から膨出部２０の基端縁５４（図には想像線で示した）までの間の長さである。
【００１８】
膨出部２０は様々な形態のものとすることができ、特に、この膨出部２０の形状は、頸部５０より先の位置において軸線８０から側方外方へ膨出ないし突出した形状とするとよい。例えば、膨出部２０は、図２に示したように、軸線の両側に夫々に設けられた円弧形突出部から成るものとしてもよい。膨出部２０を構成しているそれら円弧形突出部の両側縁間の差し渡し寸法ｄは、頸部５０の幅寸法ｗ1より大きい。具体的な数値例を挙げるならば、例えば、頸部５０の幅寸法ｗ1は０．０２５インチ（０．６３５ｍｍ）とし、膨出部２０の差し渡し寸法ｄは０．０３５インチ（０．８８９ｍｍ）とすることができる。膨出部２０は、接続部７０を介して信号用トレース部１４に接続するようにしてもよく、この場合、接続部７０が（図２に示したように）膨出部２０と信号用トレース部１４との間に介在することになる。或いはまた、膨出部２０を直接、信号用トレース部１４に接続するようにしてもよい（これは図示していない）。１つの実施の形態においては、図２に示したように、膨出部２０の形成位置を、導体パッド３０の外周縁３４と接近規制領域２２の外周縁ｒ3との間の中ほどの位置としており、この位置はまた、接近規制領域２２の内部に設けられている細長形状の信号用導体ストリップ１７の、その長手方向の中点近傍の位置でもある。
【００１９】
幾つかの実施の形態においては、膨出部２０を、側方へ膨出ないし突出する彎曲した形状の（１つまたは複数の）膨出部ないし突出部を有するものとしている。また、幾つかの実施の形態においては、膨出部２０を、複数の円弧形部から成るものとしており、それら円弧形部は、例えば、図２に示したように、軸線８０の両側に夫々に設けられ、軸線８０から側方外方へ膨出ないし突出する一対の半円形部とすることができる。更に、その他の形状の膨出部とすることも可能である。
【００２０】
幾つかの実施の形態では、図２に示したように、バイア構造１８が接続部７０を備えているようにしており、この接続部７０は、膨出部２０から延出して、接近規制領域２２の内部を延在する部分である。この接続部７０は、膨出部２０の末端縁６６（図には想像線で示した）と、接近規制領域２２の外周縁との間を存在する、実質的に長方形の形状の部分とすることができる。また、その場合の接続部７０の幅寸法は、膨出部２０の差し渡し寸法ｄより小さく、信号用トレース部１４の幅寸法ｗ2と等しいものとするのもよい。具体的な数値例を挙げるならば、例えば、接続部７０の幅寸法は、０．０２５インチ（０．６３７ｍｍ）とすることができる。
【００２１】
図示した膨出部２０は、各々が略々円弧形の形状を有する一対の円弧形突出部によって形成されているが、膨出部２０の形状はこれに限られず、膨出部２０のキャパシタンスによってバイア構造１８のインピーダンスを所定の値とすることのできる任意の形状としてよい。その具体例として、膨出部２０の形状を、例えば菱形などの多角形の形状としてもよい。また、膨出部２０の形状は、必ずしも対称的な形状である必要はなく、不規則な形状としても構わない。更に、膨出部２０の形状を、基端縁５４と末端縁６６との間の軸線８０に沿った長さ寸法と、この軸線８０と直交する方向の幅寸法とによって規定するようにしてもよい。
【００２２】
図３に示したのは、１つの実施の形態に係るバイア構造３１８の模式図である。図３の実施の形態では、膨出部３２０は、頸部３５０から延出する曲線状の外縁に沿って膨出しており、その幅寸法がｗ3まで広がった後に今度は先細りに転じて、この膨出部３２０の末端縁３６６では、その幅寸法がｗ2になっている。これとは別の実施の形態（不図示）として、膨出部３２０が直線状の外縁に沿って膨出するようにしてもよく、その場合に、外縁が軸線８０に対して傾斜して延在することで幅寸法が次第に変化するようにしてもよく、或いは、外縁が軸線８０と直交する方向に延出するようにしてもよい。図３の実施の形態でも、図２の実施の形態と同様に、頸部３５０の幅寸法は様々な大きさに設定することができるが、ただし、膨出部３２０の幅寸法ｗ3よりは小さな寸法に設定する。更に、図３から明らかなように、図２にｌ1で示した頸部３５０の長さ寸法も様々な大きさに設定することができ、最も小さく設定する場合には、図３に示したようにその長さ寸法をゼロに設定することも可能である。また、図３に示したように、膨出部３２０は、この膨出部３２０を外側から見たときに、実質的に凸状の形状を有するものとすることができ、即ち、実質的に凸状の表面を備えたものとすることができる。
【００２３】
接近規制領域３２２の内部に設ける接続部３７０は、図示例では、膨出部３２０の末端縁３６６と信号用トレース部３１４とを接続している。これとは別の実施の形態として、膨出部３２０を、接近規制領域３２２の外周縁まで延在させるようにしても、また、接近規制領域３２２の外周縁を超えて外部まで延在させるようにしてもよい。
【００２４】
不図示の更に別の実施の形態として、導体パッドと膨出部とが組合わさった全体としての形状を略々涙滴形とし、その涙滴形にスリットなどの切欠部を設けることで、導体パッドと膨出部との間に頸部を形成するようにしてもよい。
【００２５】
図４に示したのは、多層プリント回路板４１０の一部分の断面図である。多層プリント回路板４１０は、１枚のコア８４とそのコア８４の両面の夫々に設けられた導体層８２とから成る単位プリント回路板１２を複数枚、プリプレグ層８６を介して積層して形成したものである。これとは別の実施の形態（不図示）として、金属箔などから成る導体層をプリプレグ層の間に挟み込んだものを、隣接する２枚のコア８４の導体層８２の間に介在させて積層するようにしてもよく、かかる構成は公知のものである。また、その他の構成とすることも可能である。
【００２６】
図４には示した実施の形態では、導体層８２の総数は８枚であるが、ただし、プリント回路板４１０は、これより多くの導体層８２を備えたものとすることもでき、これより少ない導体層８２を備えたものとすることもできる。図には導体層８２があたかも単なる平板であるかのように描かれているが、これは、説明のための模式図として描いたからである。実際には、導体層８２は、導体プレーン、トレース、バイア構造、等々を含むものである。
【００２７】
図５に示したのは、コア５８４ａを１枚だけ備えた単層プリント回路板５１０の断面図であり、このプリント回路板５１０は本発明の可能な１つの実施の形態に係るバイア構造５１８を備えている。プリント回路板５１０は、多層プリント回路板の構成要素とすることもできる（ただしそのような構成は図５には示していない）。バイア構造５１８の信号用バイア５２４は、コア５８４ａを貫通して延在しており、そして、導体パッド５３０、頸部５５０、膨出部５２０、及び接続部５７０を介して、信号用トレース部５１４に接続している。
【００２８】
プリント回路板５１０はグラウンド用導体５１５を備えており、このグラウンド用導体５１５は、グラウンド用トレースとして形成することもあり、また、グラウンド用プレーンとして形成することもある。図５に示したように、グラウンド用導体５１５は、接近規制領域５２２の外部に形成されており、このグラウンド用導体５１５の基端縁の接近限界が、接近規制領域５２２の外周縁までとされている。従って、接近規制領域５２２とは、グラウンド用導体５１５が原則的に形成されない領域を表したものである。
【００２９】
図５に示した実施の形態では、信号用トレース部５１４に対向するように、グラウンド用導体５１５が設けられている。一方、信号用導体ストリップの全体のうち、信号用バイア５２４と信号用トレース部５１４との間の部分、即ち、接近規制領域５２２の内部を延在して信号用バイア５２４と信号用トレース部分５１４とを接続している部分には、それに対向するグラウンド用導体５１５が設けられていない。
【００３０】
１つの実施の形態においては、グラウンド用導体５１５はグラウンド用トレースとして形成され、このグラウンド用トレースは、信号用トレース部５１４に並行して延在する、信号用トレース部５１４のパターンと同じパターンに形成したトレースである。別の１つの実施の形態においては、グラウンド用導体５１５はグラウンド用プレーンとして形成される。これら実施の形態においては、信号用トレース部５１４をグラウンド用導体５１５と組合せることによって、プリント回路板５１０上に、マイクロ・ストリップとして機能する信号用トレース部５１４を形成することができる。
【００３１】
膨出部５２０の寸法と、細長形状の信号用導体ストリップ５１７の延在方向における膨出部５２０の形成位置とは、フリンジング・キャパシタンスによって、膨出部５２０とグラウンド用導体５１５との間に容量性結合を生じさせることのできる寸法及び形成位置としてある。膨出部５２０のキャパシタンスを定める要因には、膨出部５２０の寸法及び形状、膨出部５２０の形成材料、それに、コア層５８４ａの（及びコア層の間に存在する不図示の材料の）形成材料がある。膨出部５２０のキャパシタンスの大きさを定める要因には、更に、膨出部５２０と信号用バイア５２４との間の離隔距離、接近規制距離ｒ3、それに、近傍に存在するグラウンド用導体の数がある。１つの実施の形態においては、膨出部５２０のキャパシタンスの大部分が、この膨出部５２０とグラウンド用導体５１５との間のキャパシタンスから成るものとしている。図５に示した細長形状の信号用導体ストリップ５１７の膨出部５２０の形成位置は、接近規制領域５２２の外周縁上に位置しているグラウンド用導体５１５の基端縁と、導体パッド５３０の外周縁５３４との間の、中ほどの位置である。
【００３２】
１つの実施の形態では、信号用バイア５２４が、プリント回路板５１０の上面５２５にオプションとして設けられたコンタクト・パッド５２６を備えている。このようなコンタクト・パッド５２６は、プリント回路板５１０と、このプリント回路板５１０の外部の電気回路とを接続する接続部として機能するものである。それによって、コンタクト・パッド５２６を介して、信号用バイア５２４とその電気回路との間で信号の伝達が行われる。その具体例を挙げるならば、例えば、プリント回路板５１０は、デバイス・インターフェース・ボード（ＤＩＢ）、プローブ・インターフェース・ボード（ＰＩＢ）、またはハンドラー・インターフェース・ボード（ＨＩＢ）を構成するプリント回路板などである。また、プリント回路板の外部の電気回路は、例えば、半導体デバイス試験装置に設けられたポゴピン（商標）やインターポーザを含む電気回路などである。また、コンタクト・パッド５２６は、例えば、表面実装技術（ＳＭＴ）のためのＳＭＴパッドであって、信号バイア５２４をＳＭＴコネクタの電気的に接続するためのコンタクト・パッドなどである。
【００３３】
図６に示したのは、本発明の別の１つの実施の形態に係るプリント回路板６１０の一部分の断面図である。信号用バイア構造６１８は信号用バイア６２４を備えており、この信号用バイア６２４は、コア６８４ａを貫通して延在しており、また、導体パッド６３０、頸部６５０、膨出部６２０、及び接続部６７０を介して、信号用トレース部６１４に接続している。
【００３４】
図６の実施の形態では、細長形状の信号用導体ストリップ６１７の１本の信号用トレース部６１４に対して２本のグラウンド用導体６１５及び６１９が設けられている。グラウンド用導体６１５及び６１９は、接近規制領域６２２の外部に形成されており、それらグラウンド用導体の基端縁の接近限界が、接近規制領域６２２の外周縁までとされている。信号用トレース部６１４は、図６に示したように、その両側に１本ずつのグラウンド用導体６１５及び６１９が配置されており、このような構成は、ストリップ・ライン型信号用導体とも呼ばれている。
【００３５】
膨出部６２０の寸法と、細長形状の信号用導体ストリップ６１７の延在方向における膨出部５２０の形成位置とは、膨出部６２０と、グラウンド用導体６１５及び６１９との間に、フリンジング・キャパシタンスを生じさせることのできる寸法及び形成位置としてある。グラウンド用導体６１５及び６１９は、実施の形態によって様々に形成され、先に述べたように、グラウンド用プレーンとして形成されることもあれば、グラウンド用トレースとして形成されることもある。また、先に述べたように、オプションとして設けるコンタクト・パッド６２６を備えた実施の形態では、膨出部６２０が、そのコンタクト・パッド６２６との間にもフリンジング・キャパシタンスを生じるようにしてもよい。
【００３６】
プリント回路板６１０は、これを積層することによって、多層プリント回路板の構成要素とすることもできる（ただしそのような構成は図６には示していない）。図示したグラウンド用バイア６１６は、コア層６８４ａ及びプリプレグ層６８６を貫通して延在しており、そして、グラウンド用導体６１５と６１９とを電気的に接続している。図示したグラウンド用バイア６１６は、必要とあらば、更に別のコア層６８４ｂも貫通して延在するようにして、その他のグラウンド用導体（不図示）にも接続するようにしてもよい。また、その他の実施の形態とすることも可能である。
【００３７】
以上に説明したバイア構造並びにプリント回路板は、適当な３次元回路エミュレーション・プログラムを使用することにより、モデリング及びシミュレーションを行うことができる。使用可能な３次元回路エミュレーション・プログラムの具体例を挙げるならば、例えば、米国、ペンシルベニア州、ピッツバーグに所在のAnsoft社（www.ansoft.com）の製品であるHigh Frequency Structure Simulator（ＨＦＳＳ）などがある。
【００３８】
以上の構成によれば、各部の寸法及び形状、並びに各部の形成材料を適切に選択することにより、膨出部のキャパシタンスを適当な大きさに設定し、その膨出部のキャパシタンスによって信号用バイア構造のインピーダンスを所定の値とすることができる。従って、膨出部のキャパシタンスの大きさが、信号用バイア構造のインピーダンスを所定の値にすることのできる適当な大きさとなるように、膨出部を形成すればよい。また更に、プリント回路板に、複数の信号用バイア構造を形成し、それら信号用バイア構造の各々が、その信号用バイア構造の特性を適切なものとするような、即ち、その信号用バイア構造のインピーダンスを適切な値とするような、適切に形成した膨出部を備えているようにするのもよい。
【００３９】
図７は、以上に説明したバイア構造（不図示）を備えた構成とした１つの実施の形態に係るテスター（試験装置）７００のブロック図である。テスター７００は、テスター・メインフレーム７０２と、テスト・ヘッド７０８とを備えており、それらは互いの間で通信が行えるように互いに結合されている。テスター７００は更に、テスト・ヘッド７０８に付随するインターフェース・ボード７０６を備えており、このインターフェース・ボード７０６はテスト・ヘッド７０８に取付可能なボードである。図７に示した実施の形態においては、インターフェース・ボード７０６は、デバイス・インターフェース・ボードとして構成されている。使用時には、被検体デバイス（ＤＵＴ）７０４の試験を行うために、このインターフェース・ボード７０６をＤＵＴ７０４に電気的に接続する。より具体的な例を挙げるならば、例えば、テスター７００は、集積回路の試験を行うための自動試験装置（ＡＴＥ）システムなどであり、ＤＵＴ７０４は、集積回路をはじめとする半導体デバイスなどである。そして、インターフェース・ボード７０６は、プリント回路板１０（図１、図４、図５、または図６）そのものであることもあり、プリント回路板１０を含んで成るものであることもある。
【００４０】
テスター・メインフレーム７０２は、試験信号を生成する回路と試験信号を評価する回路とを含んでいる。テスター・メインフレーム７０２は、テスト・ヘッド７０８及びインターフェース・ボード７０６を介して、ＤＵＴ７０４への試験信号の送出とＤＵＴ７０４からの試験信号の受信とを行う。ＤＵＴ７０４は、被検体である集積回路を含むパッケージングされたシリコン・ダイであることもある。また別の実施の形態として、インターフェース・ボード７０６が、プローブ・インターフェース・ボードであって、ＤＵＴ７０４が、被検体である集積回路を含む半導体ウェーハであることもある。
【００４１】
インターフェース・ボード７０６及び／またはテスト・ヘッド７０８は、様々な実施の形態とすることができ、先に説明したような、複数の信号用バイア構造を備えた多層プリント回路板を含むものとすることもできる。
【００４２】
以上に説明した様々な実施の形態は、本発明の具体例を提示したものである。図面に即して本発明のそれら実施の形態について具体的に説明したことから、当業者であれば、以上に記載した方法及び／または具体的な構造の様々な変更例ないしは応用例にも容易に想到するのは当然のことである。本発明の教示に基づくところの、またその教示を通して当業界の発展に資するところの、それら変更例、応用例、ないしはその他の変形例は全て、本発明の概念及び範囲に包含されると考えられるものである。従って、以上に説明し図面に示したものは本発明を限定することを目的としたものではなく、本発明は以上に説明した実施の形態のみに限定されないものと理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】バイア構造を備えたプリント回路板の１つの実施の形態を示した上面図である。
【図２】バイア構造の１つの実施の形態を示した模式図である。
【図３】バイア構造の１つの実施の形態を示した模式図である。
【図４】多層プリント回路板を示した断面図である。
【図５】バイア構造を備えたプリント回路板の１つの実施の形態を示した断面図である。
【図６】バイア構造を備えたプリント回路板の別の１つの実施の形態を示した断面図である。
【図７】バイア構造を備えたテスター（試験装置）の１つの実施の形態を示したブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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