(57)【要約】【課題】迂回形状配線部分を、表層や内層の複数の領域を有効に使って構成でき、指定長が長い場合でも、高密度実装性を損なわずに配線することが可能となり、伝送信号の高周波化と部品実装の高密度化を両立できる信号配線基板を提供すること。【構成】少なくとも２層以上の配線層を有する信号配線基板において、任意の２つ以上の部品の間の配線に、直線状配線要素を複数個並行に配置し、前記直線状配線要素の各々の片端あるいは両端を屈曲要素にて結線し構成した迂回形状配線部分が、複数の箇所でかつ各々が異なる層に設けられていることを特徴とする。【選択図】　図１
2004111757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２層以上の配線層を有する信号配線基板において、任意の２つ以上の部品の間の配線に、直線状配線要素を複数個並行に配置し、前記直線状配線要素の各々の片端あるいは両端を屈曲要素にて結線し構成した迂回形状配線部分が、複数の箇所でかつ各々が異なる層に設けられていることを特徴とする信号配線基板。
【請求項２】
前記複数の迂回形状配線部分の各々は、隣接する異なる層に設けられていることを特徴とする請求項１項に記載の信号配線基板。
【請求項３】
前記複数の迂回形状配線部分の各々は、隣接する異なる層の同一投影平面位置もしくはその近傍に設けられていることを特徴とする請求項２項に記載の信号配線基板。
【請求項４】
前記隣接する異なる層に設けられた迂回形状配線部分は、各々の前記直線状配線要素が垂直方向に形成されていることを特徴とする請求項３項に記載の信号配線基板。
【請求項５】
前記信号配線基板は電源層及びグラウンド層を含む６層以上の配線層で形成され、前記迂回形状配線部分は、電源層及びグラウンド層に挟まれた、内層部にのみ設けられている事を特徴とする前記請求１から３記載の信号配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２つ以上の配線層を有する信号配線基板の配線に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、任意の２つ以上の部品の間での配線の配線長が指定されている場合、開始点から終了点までのマンハッタン長が、前記指定された配線長より短い場合には、迂回形状配線部分を設け、配線の実効長が所定の値となるように配線している。
【０００３】
以下に、指定長配線の従来の例を説明する。
【０００４】
まず、迂回形状配線部分について説明する。図５に迂回形状配線部分の例を示す。便宜上、図の左方を始点側、図の右方を終点側と呼ぶ。迂回形状配線部分１２の構成は、概ね、始点側の配線パターン１１から続く屈曲部分１２ａを経て、直線状配線要素を複数個並行に配置した部分１２ｂを経て、終点側の屈曲部分１２ｃを経て、その後１２ａから１２ｃまでを適宜反復経由した後、終点側の配線パターン１３に続く、１２ａ、１２ｂ、１２ｃにより構成されている。ここでは、直線状配線要素１２ｂは、始点側配線パターン１１と終点側配線パターン１３とを結ぶ方向とは直角に配置されている。以下では「直角型」と称する。
【０００５】
図６に他の迂回形状配線部分の例を示す。ここでも便宜上、図の左方を始点側、図の右方を終点側と呼ぶ。迂回形状配線部分２２は、始点側の配線パターン２１から続く直線状配線要素を複数個並行に配置した部分２２ｂを経て、屈曲部分２２ａを経て再び直線状配線要素を複数個並行に配置した部分２２ｂを経て、反対側の屈曲部分２２ｃを経て、その後２２ａから１２ｃまでを適宜反復経由した後、終点側の配線パターン２３に続く、２２ａから２２ｃまでのようになっている。ここでは、直線状配線要素２２ｂは、始点側配線パターン２１および終点側配線パターン２３とを結ぶ方向と該平行に配置されている。以下では「平行型」と称する。
【０００６】
次に、図７に任意の２つ以上の部品の間での指定長配線の従来例を示す。部品３１のピン３１ａと部品３２のピン３２ａとの結線において、領域３３は近傍の部品や配線などの形状によって定まる、本配線にとっての配線禁止領域であり、この領域３３にかからないようにしつつ指定長を満たすように配線を構成する。周囲の配線禁止領域３３の形状に拠り、迂回形状配線部分を４１ａと４１ｂの２箇所に分けて構成することにより、指定長を満たす配線を構成するものである。
【０００７】
図７では、迂回形状配線部分の２つともが、図５に示したような直角型であるが、配線の始点と終点の位置関係や周囲の配線、あるいは配線禁止領域などの状況により、平行型を用いる場合、あるいは直角型と平行型を併用する場合などがある。さらに、迂回形状配線部分が３箇所あるいはそれ以上に分かれて構成される場合もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
近年、伝送信号の急激な高周波化により、配線による伝播遅延時間がある目標値を満たすように、配線長が指定される場合が多い。従って、迂回形状配線部分を要する配線が増し、例えば、ＩＣとメモリとのデータバスでは６４本の信号線全ての長さを、指定長の範囲内に収めて配線する必要があり、迂回形状配線部分に要する領域も増えてくる。
【０００９】
一方、基板上の部品実装の高密度化により、基板表層（最上層および最下層）の空き領域は少なくなってきており、例え迂回形状配線部分を複数用いるとしても、前記従来の技術で説明したように、表層だけで指定の配線長を満たすことは困難になってきている。
【００１０】
特開平６−１２４３２２に等長指定ネットの配線方法が提案されているが、折り返しを１回に限ることを主眼とするため、迂回延長の形状が、表層および内層の両方において、事実上、非常に長細い略長方形に限定される。複数層にわたる場合は、それらの層相互で主たる配線方向が直交する必要があり、周囲の配線の方向へも制限が生じ、実施できる状況はかなり限られてしまうことになる。
また、これらの制約により複数層にまたがる場合の迂回延長部分は互いに重ならない領域を必要とし、周囲の配線への干渉を生じる可能性も増えるとともに、表層の部品間の空き領域を有効に活用できないことになる。
本発明は、迂回形状配線部分を、表層や内層の複数の領域を有効に使って構成でき、指定長が長い場合でも、高密度実装性を損なわずに配線することが可能となり、伝送信号の高周波化と部品実装の高密度化を両立できる信号配線基板を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも２層以上の配線層を有する信号配線基板において、任意の２つ以上の部品の間の配線に、直線状配線要素を複数個並行に配置し、前記直線状配線要素の各々の片端あるいは両端を屈曲要素にて結線し構成した迂回形状配線部分が、複数の箇所でかつ各々が異なる層に設けられていることを特徴とする信号配線基板である。
【００１２】
また、前記発明のおいて、前記複数の迂回形状配線部分の各々は、隣接する異なる層に設けられていることを特徴とする信号配線基板である。
【００１３】
前記発明のおいて、前記複数の迂回形状配線部分の各々は、隣接する異なる層の同一平面位置もしくはその近傍に設けられていることを特徴とする請求項２項に記載の信号配線基板である。
【００１４】
前記発明のおいて、前記隣接する異なる層に設けられた迂回形状配線部分は、各々の前記直線状配線要素が垂直方向に形成されていることを特徴とする信号配線基板である。
【００１５】
前記発明のおいて、前記信号配線基板は電源層及びグラウンド層を含む６層以上の配線層で形成され、前記迂回形状配線部分は、電源層及びグラウンド層に挟まれた、内層部にのみ設けられている事を特徴とする信号配線基板である。
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１に、任意の２つの部品の間での配線長が指定された配線を有する信号配線基板の実施例を示す。本実施の形態での信号配線基板は、内層に配線層が１層ある３層基板である。
【００１７】
表層に実装されたＩＣ部品３１のピン３１ａとＩＣ部品３２のピン３２ａの結線において、迂回形状配線部分１ａは部品が実装されている表層に構成されている。表層の下に設けられている内層には迂回形状配線部分１ｂが構成され、迂回形状配線部分１ａと迂回形状配線部分１ｂとはビアホール２ａで接続されている。迂回形状配線部分１ｂの他方はビアホール２ｂを経由して再び表層のパターンに接続されている。本実施の形態は、迂回形状配線部分１ｂは、内層の図示しない既存の配線などの関係から、部品３２の下に一部がかかるような位置に構成されている。
【００１８】
この様に異なる配線層にも迂回形状配線を設ける事で、単独の層のみでは指定長さを満たす迂回形状配線を設ける領域が充分に確保できない場合でも容易に指定長さの配線を確保する事ができ、各層の不定形あるいは小さな空き領域をも活用できる。また、ＩＣ部品を実装する表層の領域に余裕ができ、より多くの部品を高密度に実装する事が可能となる。
迂回形状配線部分が存在する複数の層の組合せを、隣接する層とすることにより、ビルドアップ基板のような、隣接層への接続ビアホールが貫通型でなく埋込型ビアホールで形成できる場合に、関係しない層に対してデッドスペースを形成せずに済み、配線や部品配置の高密度性を損なわずに実施できる。
また、迂回形状配線の直上あるいは直下の、隣接層の配線へ影響を与える可能性のある場合も、迂回形状配線の影響する範囲を最小にすることができる。
【００１９】
（第２の実施の形態）
図２に、本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、内層に配線層が１層ある３層基板である。
【００２０】
表層に実装されたＩＣ部品３１のピン３１ａとＩＣ部品３２のピン３２ａの結線において、迂回形状配線部分１ｃは部品が実装されている表層に構成されている。表層の下の内層には迂回形状配線部分１ｄが構成され、迂回形状配線部分１ｃと迂回形状配線部分１ｄとはビアホール２ｃで接続されている。迂回形状配線部分１ｄの他方はビアホール２ｄを経由して再び表層のパターンに接続されている。本実施の形態では、表層の下の内層に構成する迂回形状配線部分１ｄを、表層の迂回形状配線部分１ｃの同一投影平面位置に形成している。この際表層の迂回形状配線部分の直線状配線要素と内層の迂回形状配線部分の直線状配線要素とが、ほぼ垂直方向になる様に形成されている。
【００２１】
一般に、配線が非常に周波数の高い信号伝送線の場合、内層に配線され迂回形状配線部分と表層の同一投影平面位置は、高周波信号による影響が大きいため、ＩＣ部品等実装せず空けておく事が多い。しかしながら本実施の形態の様に、迂回形状配線部分を隣接する異なる層の同一投影平面位置もしくはその近傍に設けることで、迂回形状配線部分の占める投影面積をより小さくでき、デッドスペースを最小にする事ができる。
【００２２】
また、表層の迂回形状配線部分の直線状配線要素と内層の迂回形状配線部分の直線状配線要素とを、ほぼ垂直方向になる様に形成することで、自己への干渉の影響も極力減らす事ができる。また、他の信号線や部品への干渉を避けるために近接させたくない場合、本実施の形態のように構成することにより、指定長の配線をより狭い領域に収容できるとともに、他の部品や信号線との距離も置くことができ、クロストーク（信号干渉）などの影響を小さくする事ができる。
【００２３】
（第３の実施の形態）
図３に、本発明の第３の実施の形態を示す。
【００２４】
本実施の形態は４層の配線層を有する信号配線基板において迂回形状配線部分を異なる３層に構成している。ここでは各層を、ＩＣ部品が実装されている表層、その直ぐ下の配線層である第２層、さらに下の第３層、そして最下層（裏側の表層）と記す。
【００２５】
表層に実装されたＩＣ部品３１のピン３１ａとＩＣ部品３２のピン３２ａの結線において、迂回形状配線部分１ｅは部品が実装されている表層に構成されている。表層の下の隣接する内層である第２層には迂回形状配線部分１ｆが構成され、迂回形状配線部分１ｅと迂回形状配線部分１ｆとはビアホール２ｅで接続されている。迂回形状配線部分１ｆの他方はビアホール２ｆを経由してさらに内層の隣接層である第３層に構成される迂回形状配線部分１ｇに接続される。迂回形状配線部分の他端はビアホール２ｇを経て再び表層のパターンに接続されている。
【００２６】
本実施例では、表層の迂回形状配線部分１ｅ、第２層の迂回形状配線部分１ｆ、第３層の迂回形状配線部分１ｇはほぼ同じ平面位置に構成されている。また、隣接する迂回形状配線部分１ｅと１ｆ及び１ｆと１ｇは直線状配線要素がほぼ垂直方向になる様に形成されている。図４に、図３のうち、第２層の迂回形状配線部分１ｆを取り出した図である。
【００２７】
本実施の形態で用いた４層基板では、一般には、内層の第２層と第３層を電源面とグランド面として、一面にいわゆるベタを貼った形に構成することが多い。本実施の形態における、迂回形状配線部分内層に構成される迂回形状配線部分１ｆを、第２層に設けた場合、迂回形状配線部分の領域３の部分だけベタを削除することになるが、両端の引出し部分は他層にあるため矩形状の閉じた形になり、ベタを切断することはないので、ベタ内層に構成しても影響は小さい。この点に関しては、迂回形状配線部分１ｇや、第２の実施例における迂回形状配線部分１ｄにおいても同様である。
【００２８】
この様に異なる配線層に迂回形状配線を設ける事で、容易に配線長を調整する事ができる。また、ＩＣ部品を実装する表層の領域を余裕ができ、より高密度に実装する事が可能となる。
【００２９】
尚、層構成が、表層（部品実装および信号配線層）、第２層（電源ベタ層）、第３層（信号配線層）、第４層（信号配線層）、第５層（グラウンドベタ層）、そして最下層（裏側の表層、部品実装および信号配線層）からなる６層からなる信号配線基板の場合、迂回形状配線部分を第３層、第４層に設けてもよい。第３層、第４層は第２層の電源層と第５層のグラウンド層に挟まれているため、迂回形状配線部分に高周波の信号が流れても表層である第１層及び第６層に影響を及ぼす事は殆どない。そのため、迂回形状配線部分と同一投影平面位置にもＩＣ部品等を実装する事ができ、より有効に高密度実装を実現することができる。
【００３０】
なお、迂回形状配線を設ける層の組合せは、基板の層構成や層数、部品配置、近隣の配線の状況に応じて、上述してきた組合せ以外でも可能である。
【００３１】
また、３つあるいはそれ以上の部品間を接続する配線においても、２つの部品間における場合と同様にして構成できる。
【００３２】
【発明の効果】
（請求項１）
本発明により、迂回形状配線部分を、表層や内層の複数の、不定形状領域を有効に使って構成でき、指定長が長い場合でも、高密度実装性を損なわずに配線することが可能となり、伝送信号の高周波化と部品実装の高密度化を両立できる。
【００３３】
（請求項２）
迂回形状配線部分が影響を与える可能性のある層を減らすことができる。
隣接層のみへの接続ビアホールが埋込型ビアホールで形成できる場合には、迂回形状配線の形成に関係しない層にデッドスペースを形成せずに済み、配線や部品配置の高密度性を損なわずに実施できる。
【００３４】
（請求項３）
デッドスペースを有効に使用することができ、ＩＣ部品などを設置する場所の選択が広まる。
【００３５】
（請求項４）
配線相互の影響を極力減らすことが可能となる。
【００３６】
（請求項５）
迂回形状配線部分と同一平面位置においてもＩＣ部品等を実装する事ができ、より有効に高密度実装を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例の構成図である。
【図３】本発明の第３の実施例の構成図である。
【図４】本発明の実施例３における内層の迂回形状配線部分の形状を示す図である。
【図５】迂回形状配線部分の構成を示す図である。
【図６】迂回形状配線部分の構成を示す図である。
【図７】従来例の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｃ、１ｅ　表層の迂回形状配線部分
１ｂ、１ｄ、１ｆ、１ｇ　内層の迂回形状配線部分
２ａ〜２ｆ　ビアホール
１２ａ〜１２ｃ　迂回形状配線部分の構成要素
２２ａ〜２２ｃ　迂回形状配線部分の構成要素
３１、３２　表層に配置された部品
３１ａ、３２ａ　表層に配置された部品のピン
３３　注目している配線に対する配線禁止領域
４１ａ、４１ｂ　表層の迂回形状配線部分
【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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