(57)【要約】【課題】  実装される電子デバイスの動作に影響を及ぼすグラウンド電位変動を有効かつ容易に抑制することができる多層プリント配線板の提供。【解決手段】  コンデンサの電極となる上側又は／及び下側の導体層にスリットを設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンデンサを内蔵した多層プリント配線板であって、当該コンデンサの電極となる上側又は／及び下側の導体層にスリットを有することを特徴とする多層プリント配線板。
【請求項２】
前記記載のスリットを有する導体層が、電源及び／又はグラウンドであることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板。
【請求項３】
当該スリットが、接続される電子デバイス又は機能の個数に合せて形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の多層プリント配線板。
【請求項４】
当該スリットが、接続する電子デバイス又は機能の個数に合せて面付けにより形成したスリットと、当該面付け間を更に分離するスリットにより形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の多層プリント配線板。
【請求項５】
当該スリットを備えたコア基板を中心に、その上下に絶縁層と導体層とが交互に積層されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の多層プリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内層にコンデンサを備えた多層プリント配線板、特に基板の内層材料を利用してコンデンサ（機能）を内蔵せしめた多層プリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、プリント配線板における電源層とグラウンド層（接地層）との間で生じるノイズを減少させる為に、プリント配線板の表面にコンデンサを実装する方法が用いられてきた。
【０００３】
ある場合には、電子デバイスと表面配線によって直接接続されるようにコンデンサを配置し、また他の場合には、選択した電子デバイスの近くにコンデンサを配置し、スルーホールによって電源層とグラウンド層に接続することによって、上述したノイズ成分を減衰させる事はよく知られている。
【０００４】
しかし一方では、コンデンサと電子デバイスとを接続する配線や、コンデンサと電源層及びグラウンド層とを接続するスルーホール等によって、インダクタンスが生じ、ノイズ抑制の効果が減少する事もよく知られている。
【０００５】
また、コンデンサは、容量性だけではなく誘電性も有している為、コンデンサ自体が電子デバイスの信号信頼性に影響を与えるという傾向もある。
【０００６】
更に、電子デバイスは、プリント配線板においてノイズを発生させる主要因となっている事から、当該プリント配線板上に、電子デバイスを適切に配列するだけではなく、異なる速度や周波数で動作している電子デバイスの特性に対応して、当該コンデンサに、高速と低速の両方の動作におけるノイズ抑制の機能を持たせる必要がある。
【０００７】
そして、これらの問題を解決する為、プリント配線板の設計や電子デバイスの配列の方法が検討されているが、上記のようにプリント配線板の表層にコンデンサを実装するのは、信号信頼性に当初望んでいなかった影響を与えるだけでなく、プリント配線板を複雑にしたり、製造コストを増加させたりするものであった。
【０００８】
そこで、多層プリント配線板に、誘電体の表裏に形成される電極をそれぞれ電源層とグラウンド層とする容量成分を有したコンデンサ積層体を内蔵することによって、上記不具合を解消する方法が提案された（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
すなわち、多層プリント配線板の表層に実装される個々の電子デバイス毎に、当該コンデンサ積層体の局部的な面積を割り当てることにより、電源層とグラウンド層との間で生じるノイズを減少させるとともに、当該多層プリント配線板の実装されているコンデンサの５０％程度を、不要にするというものである。
【００１０】
しかし、上記のように、面積が限定されたコンデンサを、各電子デバイスに割り当てる場合には、誘電率が２００程度の誘電材料を用い、厚さがわずかに１２．７μｍ程度の非常に薄い誘電体が必要となる。
【００１１】
現在、上記のように誘電率が２００程度であるような誘電材料は入手できない。また仮に、入手できたとしても、上記のように厚さが１２．７μｍである誘電体を含むコンデンサ積層体を安定して製造する事は不可能である。
【００１２】
そこで、「借りキャパシタンス」という概念によって、上記不具合を解消する方法が提案された（例えば、特許文献２参照）。
【００１３】
ここで、当該「借りキャパシタンス」の概念について、図４を用いて簡単に説明する。尚、説明の便宜上、コンデンサ積層体、及び当該コンデンサ積層体とデバイスとを接続するスルーホール以外の配線パターン、及びソルダーレジスト等に関しては省略することとした。
【００１４】
図４（ａ）は、従来のコンデンサ積層体４ａが内蔵された多層プリント配線板Ｐａの概略断面説明図で、誘電体１と、当該誘電体１の表裏に積層された電源層２及びグラウンド層３とからなるコンデンサ積層体４ａと、当該コンデンサ積層体４ａの表裏に積層された層間絶縁層６と、当該層間絶縁層６上の図示しない配線パターン上に実装された電子デバイス７ａ及び７ｂと、当該電子デバイス７ａ、７ｂとコンデンサ積層体４ａ及び図示しない配線パターンとを接続するスルーホール８とを有する構成となっている。
【００１５】
図４（ｃ）は、当該積層コンデンサ４ａと電子デバイス７ａ、７ｂとを接続した状態の等価回路を示したものであるが、このように、複数の電子デバイス７ａ、７ｂを同じコンデンサ積層体４ａの異なる位置に接続し（即ち、複数の電子デバイスが同じコンデンサを共有しているということである）、当該電子デバイス７ａ、７ｂの動作の時間的差異を利用することによって、当該デバイス間でキャパシタンスを借りるということを「借りキャパシタンス」の概念としている。
【００１６】
このように、「借りキャパシタンス」の概念を取り入れることにより、コンデンサ積層体のキャパシタンスを、多層プリント配線板の外層に実装されている全ての電子デバイスに必要とされるトータルキャパシタンスよりも小さく設定することができるため、誘電体１として、一般に使用される厚さの誘電体（例えば、誘電率が４程度のＦＲ−４等）が使用可能となり、上記不具合を解消できるというものである。
【００１７】
しかし、上記「借りキャパシタンス」の概念においては、複数の電子デバイスが、同一のコンデンサ積層体の同一導体面を共有しているため、当該電子デバイス同士が近接して配置された場合、電子デバイスの動作時に、近接する他の電子デバイスの電源及びグラウンドの電位に（微小な）変動が生じ、この電源及びグラウンドの電位変動の影響を受けてしまうというものであった。
【００１８】
例えば、図４（ｃ）を用いて説明すると、電子デバイス７ａが最初に動作を開始し、次いで、電子デバイス７ｂが動作を開始するという設定にした場合、電子デバイス７ａで瞬時に大きな電圧が吸い取られると、その反動により電子デバイス７ｂの動作時の電源電圧変動が大きくなり、その結果、グラウンド電位が安定し難くなるというものである。
【００１９】
この原理を図４（ｂ）に示した電源層２の要部拡大平面図を用いて簡単に説明すると、電子デバイス７ａの電源ラインとの接続点を点Ａ、電子デバイス７ｂの電源ラインとの接続点を点Ｂとした場合、点Ａから発生した電源電圧変動９が、直線的、つまり最短距離で点Ｂに伝達されるため、電子デバイス７ｂの動作に与える影響が大きくなってしまうからである。
【特許文献１】米国特許第５０１０６４１号明細書
【特許文献２】米国特許第５０７９０６９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は上記不具合を解消すべくなされたもので、その目的とするところは、「借りキャパシタンス」の概念に基づくコンデンサ積層体を内蔵した場合においても、電子デバイスのグラウンド電位変動を抑制することができる、多層プリント配線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】
【００２１】
上記目的を達成すべく請求項１に係る本発明は、コンデンサを内蔵した多層プリント配線板であって、当該コンデンサの電極となる上側又は／及び下側の導体層にスリットを有することを特徴とする。
【００２２】
これにより、ある点で発生した電位変動が、隣接するある点に及ぼす影響を抑制することができる。
【００２３】
また、請求項２に係る本発明は、前記記載のスリットを有する導体層が、電源及び／又はグラウンドであることを特徴とする。
【００２４】
これにより、電源電圧変動によるグラウンドの電位変動を、有効かつ容易に抑制することができる。
【００２５】
また、請求項３に係る本発明は、当該スリットが、接続される電子デバイス又は機能の個数に合せて形成されていることを特徴とする。
【００２６】
これにより、更に効率良く電源電圧変動によるグラウンドの電位変動を抑制することができる。
【００２７】
また、請求項４に係る発明は、当該スリットが、接続する電子デバイス又は機能の個数に合せて面付けにより形成したスリットと、当該面付け間を更に分離するスリットにより形成されていることを特徴とする。
【００２８】
これにより、電子デバイス又は機能が多数の場合等、即ち、導体層を細かく分離する必要性がある場合に、導体層を効率良く分離することができる。
【００２９】
また、請求項５に係る発明は、当該スリットを備えたコア基板を中心に、その上下に絶縁層と導体層とが交互に積層されていることを特徴とする。
【００３０】
これにより、当該多層プリント配線板を薄くできる。
【発明の効果】
【００３１】
コンデンサ積層体を内蔵した多層プリント配線板を、本発明の構成とすることにより、実装させる電子デバイスの動作に影響を及ぼすグラウンド電位変動を有効かつ容易に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の第一の実施の形態を、図１を用いて説明する。尚、上記従来技術の説明と同様、コンデンサ積層体、及び当該コンデンサ積層体とデバイスとを接続するスルーホール以外の配線パターン、及びソルダーレジスト等に関しては省略することとした。
【００３３】
図１（ａ）は、本発明のコンデンサ積層体４が内蔵された多層プリント配線板Ｐの概略断面説明図で、誘電体１と、当該誘電体１の表裏に積層された電源層２及びグラウンド層３とからなるコンデンサ積層体４と、当該コンデンサ積層体４の表裏に積層された層間絶縁層６と、当該層間絶縁層６上の図示しない配線パターン上に実装された電子デバイス７ａ及び７ｂと、当該電子デバイス７ａ、７ｂとコンデンサ積層体４及び図示しない配線パターンとを接続するスルーホール８とを有し、当該電源層２には、当該電源層２が完全に分離されない程度のスリット５が形成された構成となっている。
【００３４】
図１（ｃ）は、当該積層コンデンサ４と電子デバイス７ａ、７ｂとを接続した状態の等価回路を示したものであるが、このように、電源層２にスリット５を設けたことにより、電源電圧変動による影響を抑制することができる。
【００３５】
上記原理を図１（ｂ）を用いて簡単に説明する。
【００３６】
図１（ｂ）は、電源層２の要部平面拡大図であり、点Ａは電子デバイス７ａの電源ラインとの接続点を示し、点Ｂは電子デバイス７ｂの電源ラインとの接続点を示している。電子デバイス７ａ、７ｂの動作順位を上記従来例と同様とした場合、電子デバイス７ａが動作を開始すると、瞬時に大きな電圧が吸い取られ、その反動で電子デバイス７ｂの動作時に電源電圧変動が発生するが、接続点Ａ、Ｂ間に、当該電源層２が完全に分離しない程度のスリット５を設けているため、従来、点Ａ、Ｂ間を直線的に伝わっていた電源電圧変動９が、当該スリット５を回避するように伝わるので、電子デバイス７ｂ側への伝達時間が長くなる。その結果、電子デバイス７ｂに対する電源電圧変動の影響を小さくでき、グラウンド電位の変動を抑制することが可能となる。
【００３７】
続いて、第二の実施の形態を図２を用いて説明する。
【００３８】
図２（ａ）は、スリット５を、電源層２とグラウンド層３の双方に設けたもので、それ以外は図１の形態と同様である。尚、図２（ｂ）は、スリット５を設けた電源層２、及びグラウンド層３の要部拡大平面図を示し、図２（ｃ）は、図２（ａ）の積層コンデンサ４と電子デバイス７ａ、７ｂとを接続した状態の等価回路を示したものである。
【００３９】
第二の実施の形態の作用を簡単に説明すると、電源層２とグラウンド層３の双方にスリット５を設けているため、グラウンドの電圧変動も、第一の実施の形態の電源電圧変動９と同様に、スリット５を回避するように伝わるので、第一の実施の形態よりも更に、グラウンド電位の安定化を図ることができる。
【００４０】
上記実施の形態においては、電源層２、及びグラウンド層３に設けたスリット５は直線状の１本のみで、当該電源層及びグラウンド層を、仮想的に２分割した例を示したが、当該スリット５の本数及び形態はこの限りでなく、図３（ａ）の如き＋状や、図３（ｂ）の如き＋の連続状にしてもよく、また、図３（ｃ）のように、図３（ａ）、（ｂ）に示したスリット５を複数形成し、その間を更に分割する直線状のスリットセパレータ５ａを設けるようにすれば、更に電源層２及びグラウンド層３を細かく分割するのに有効である。
【００４１】
また、本発明の実施の形態においては、内蔵されるコンデンサ積層体を１層備えた４層の多層プリント配線板を用いて説明したが、もちろんこれ以上の層数としても本発明は有効に作用する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】（ａ）は本発明多層プリント配線板の第一の実施形態を示す概略断面説明図、（ｂ）はその電源電圧変動の伝達軌道を説明するための概略平面説明図、（ｃ）はその等価回路図。
【図２】（ａ）は本発明多層プリント配線板の第二の実施形態を示す概略断面説明図、（ｂ）はその電源層とグラウンド層の双方にスリットを設けた状態を説明するための概略平面説明図、（ｃ）はその等価回路図。
【図３】スリットの形状例を示す概略平面説明図。
【図４】（ａ）は従来の多層プリント配線板の構成を示す概略断面説明図、（ｂ）はその電源電圧変動の伝達軌道を説明するための概略平面説明図、（ｃ）はその等価格回路図。
【符号の説明】
【００４３】
１：誘電体
２：電源層
３：グラウンド層
４、４ａ：コンデンサ積層体
５：スリット
５ａ：スリットセパレータ
６：層間絶縁層
７ａ、７ｂ：電子デバイス
８：スルーホール
９：電源電圧変動
Ｐ、Ｐａ：多層プリント配線板
【図１】
2005116967.tif 000003
【図２】
2005116967.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005116967.tif 000006