(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の絶縁層に形成され、該第１の絶縁層の中央部に交点を有する２〜４本の直線で中心角が略等しくなるように区分された各区分領域においてそれぞれ前記交点側に向かう平行配線群から成る第１の配線層と、前記第１の絶縁層に積層された第２の絶縁層に形成され、前記各区分領域においてそれぞれ前記第１の配線層と直交する平行配線群から成る第２の配線層とを貫通導体群で電気的に接続して成る積層配線体を具備し、前記第２の配線層は前記各区分領域の平行配線群の配線が接続されてなる環状配線を有するとともに、前記第１および第２の配線層の平行配線群は、それぞれ複数の信号配線と、各信号配線に隣接する電源配線または接地配線とを有することを特徴とする多層配線基板。
【請求項２】
前記第２の配線層は最外周側の前記環状配線が接地配線であることを特徴とする請求項１記載の多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子回路基板等に使用される多層配線基板に関し、より詳細には高速で作動する半導体素子等の電子部品を搭載する多層配線基板における配線構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体集積回路素子等の半導体素子をはじめとする電子部品が搭載され、電子回路基板等に使用される多層配線基板においては、内部配線用の配線導体の形成にあたって、アルミナ等のセラミックスから成る絶縁層とタングステン（Ｗ）等の高融点金属から成る配線導体とを交互に積層して多層配線基板を形成していた。
【０００３】
従来の多層配線基板においては、内部配線用配線導体のうち信号配線は通常はストリップ線路構造とされており、信号配線として形成された配線導体の上下に絶縁層を介していわゆるベタパターン形状の広面積の接地（グランド）層または電源層が形成されていた。
【０００４】
また、多層配線基板が取り扱う電気信号の高速化に伴い、絶縁層を比誘電率が10程度であるアルミナセラミックスに代えて比誘電率が3.5 〜５と比較的小さいポリイミド樹脂やエポキシ樹脂を用いて形成し、この絶縁層上に蒸着法やスパッタリング法等の気相成長法による薄膜形成技術を用いて銅（Ｃｕ）からなる内部配線用導体層を形成し、フォトリソグラフィ法により微細なパターンの配線導体を形成して、この絶縁層と配線導体とを多層化することにより高密度・高機能でかつ半導体素子の高速作動が可能となる多層配線基板を得ることも行なわれていた。
【０００５】
一方、多層配線基板の内部配線の配線構造として、配線のインピーダンスの低減や信号配線間のクロストークの低減等を図り、しかも高密度配線を実現するために、各絶縁層の上面に平行配線群を形成し、これを多層化して各層の配線群のうち所定の配線同士をビア導体やスルーホール導体等の貫通導体を介して電気的に接続する構造が提案されている。
【０００６】
例えば、特開昭63−129655号公報には、第１の方向に延びる複数の第１の信号線およびそれと交互に配置された第１の電力線を含む第１の導電層と、第１の方向と交差する第２の方向に延びる第２の信号線およびそれと交互に配置された第２の電力線とを含む第２の導体層とが、絶縁層と交互に積層され、対応する電圧を受け取る第１および第２の電力線が相互接続されている多層配線構造体が開示されている。これによれば、実装される半導体チップのチップ面積を有効に利用して集積密度を高め、消費電力を減らし、動作速度を高めることが可能になるというものである。
【０００７】
また、特開平１−96953 号公報には、各組が少なくとも第１および第２の配線面を含み、各配線面が主配線方向に向いた導電性配線および直交線の交点に配置された複数の接続部位を有し、第１の配線面の主配線方向が第２の配線面の主配線方向に対して鋭角をなす複数組の配線面を備えた配線構造体が開示されている。これによれば、標準化された１組または数組の配線面を用いて、配線の長さを短縮し、最適化または最小にすることができるというものである。
【０００８】
また、特開平５−343601号公報には、２層以下の平行導体パターンからなるコンダクター（配線導体）層を導体パターン同士を直交させて積層し、コンダクター層のうち一部のコンダクターを信号用とし、残りを電源用として用い、電源用コンダクターにより信号用コンダクター相互間をシールドするように、コンダクター層の各コンダクター同士を接続した集積回路の接続システムが開示されている。これによれば、信号パターンを一対の電源パターンで挟むように導体コンダクターの格子を形成したため、信号パターン間の間隔を小さくすることができるとともに信号パターンを並列して長く形成することができ、キャリア表面が有効に利用され、また、クロストークが減少しＳ／Ｎ比が良好になるというものである。
【０００９】
さらに、特開平７−94666 号公報には、少なくとも第１および第２の相互接続層から成り、相互接続層のそれぞれは複数の平行導電性領域から成り、第２相互接続層の導電性領域は第１相互接続層の導電性領域に対して直交して配置されており、第１および第２の相互接続層の導電性領域は、少なくとも２つの導電性平面が本質的に各相互接続層と相互に組み合わされ、各導電性平面が両方の相互接続層上に表れるように、またさらに、選択された導電性領域は少なくとも１つの信号回路を形成するように２つの導電性平面から電気的に隔離が可能なように、電気的に相互に接続されている電気的相互接続媒体が開示されている。これによれば、平行電力および接地平面の特質である低インダクタンス電力配分、および光学的リソグラフィ製造技術の特質である信号相互接続配線の高配線密度の利点を失うことなしに、相互配線数を低減した相互配線媒体となるというものである。
【００１０】
さらにまた、特開平９−18156 号公報には、第１の信号配線部と第１の電源配線部と複数の第１のグランド配線部とを有する第１層と、第２の信号配線部と第２の電源配線部と第１層における複数の第１のグランド配線部のそれぞれに接続される複数の第２のグランド配線部とを有し第１層に積層する第２層とから構成され、第１層における第１の信号配線部と第２層における第２の信号配線部とがねじれの位置にある、すなわち直交する位置にある多層プリント配線板が開示されている。これによれば、配線層総数の削減が可能になり、さらに、グランド配線部の配線幅を狭くしても合成コンダクタンス値および合成抵抗値を低くコントロールできることからＩＣ等の素子の高密度の配置が可能になり、伝送信号に対する雑音を低く抑えることができるというものである。また、グランド配線部および電源配線部のシールド効果により、信号配線部の特性インピーダンスによるノイズを抑えることができ、第１の信号配線部と第２の信号配線部とがねじれの位置にあることから、２本の信号配線部間の電磁結合および静電結合によって発生するクロストークノイズの影響をコントロールすることが可能となるというものである。
【００１１】
以上のような平行配線群を有する多層配線基板においては、この多層配線基板に搭載される半導体素子等の電子部品とこの多層配線基板が実装される実装ボードとを電気的に接続するために、多層配線基板内で各平行配線群のうちから適当な配線を選択し、異なる配線層間における配線同士の接続はビア導体等の貫通導体を介して行なわれる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような直交させた平行配線群を有する多層配線基板についても、搭載される半導体素子等の電子部品の高速化に伴い、ＥＭＩ（電磁的干渉）ノイズが問題とされるようになっている。このＥＭＩノイズとは、各種電子機器から不要な電磁波が放射されることにより、この電磁波が電子機器内もしくは周辺の他の電子機器に対して侵入し、電子回路にノイズとして影響を与えるものであり、電子機器が誤動作を引き起こす原因となるものである。
【００１３】
このＥＭＩノイズの対策としては、次のような３つのレベルでの対策が考えられる。第１に電子機器等のシステムレベルでは、電子機器を構成する筐体の内側等に電波吸収剤をコーティングする等の方法により、電磁波を遮断するといった対策がある。第２に電子回路が構成されるボードレベルでは、電子回路中にＥＭＩフィルタやコンデンサ等のＥＭＩ対策部品を使用するといった対策がある。第３に電子デバイスや半導体素子を搭載あるいは収容するパッケージレベルでは、内部の配線層をベタパターンといわれる広面積の接地導体層で覆ってシールドするといった対策がある。
【００１４】
しかしながら、上記のような従来の多層配線基板の配線方向は互いに直交するいわゆるＸ方向とＹ方向とで構成されることから、広面積の接地導体層が存在しないため、パッケージレベルで行なわれるＥＭＩ対策が施されていないという問題点があった。そのため、周辺の電子機器からの不要な電磁波ノイズが侵入して半導体素子等の誤動作を引き起こしたり、あるいは配線から不要な電磁波ノイズを放射して周辺の電子機器等に悪影響を与えてしまうことがあるという問題点があった。
【００１５】
本発明は上記問題点に鑑み案出されたものであり、その目的は、直交させて積層した平行配線群で構成され、配線間のクロストークノイズを低減させることができる配線構造を有し、しかもその電気特性を劣化させることなくＥＭＩ対策を施すことができる、高速で作動する半導体素子等の電子部品を搭載する電子回路基板等に好適な多層配線基板を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の多層配線基板は、第１の絶縁層に形成され、該第１の絶縁層の中央部に交点を有する２〜４本の直線で中心角が略等しくなるように区分された各区分領域においてそれぞれ前記交点側に向かう平行配線群から成る第１の配線層と、前記第１の絶縁層に積層された第２の絶縁層に形成され、前記各区分領域においてそれぞれ前記第１の配線層と直交する平行配線群から成る第２の配線層とを貫通導体群で電気的に接続して成る積層配線体を具備し、前記第２の配線層は前記各区分領域の平行配線群の配線が接続されてなる環状配線を有するとともに、前記第１および第２の配線層の平行配線群は、それぞれ複数の信号配線と、各信号配線に隣接する電源配線または接地配線とを有することを特徴とするものである。
【００１９】
さらにまた、本発明の多層配線基板は、上記構成において、前記第２の配線層は最外周側の前記環状配線が接地配線であることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の多層回路基板によれば、平行配線群を直交させて積層して成る多層配線構造として、絶縁層の中央部に交点を有する２〜４本の直線で中心角が略等間隔となるように区分された各区分領域を設定し、第１の配線層をその区分領域のそれぞれにおいて交点側すなわち絶縁層の中央部側に向かう方向に略平行に配設された平行配線群で構成するとともに、第２の配線層を各区分領域においてそれぞれ第１の配線層の平行配線群と直交する方向に略平行に配設された平行配線群で構成し、これら第１および第２の配線層を貫通導体群で電気的に接続した積層配線体を具備する構造としたことから、第２の配線層を構成する平行配線群の配線は絶縁層の中央部を取り囲むようにほぼ環状の配線構造をとることとなり、これにより、外部からのＥＭＩノイズの侵入や外部への不要な電磁波ノイズの放射をシールドする効果を有するものとなり、配線間のクロストークノイズを低減させることができるとともに、ＥＭＩ対策としても効果を有するものとなる。
【００２１】
また、各区分領域を第１の絶縁層の中央部に交点を有する２〜４本の直線でその中心角略等しくなるように区分していることから、配線の自由度を高め、配線長を短くすることができ、抵抗やインダクタンス・キャパシタンスを減少させることができる。
【００２２】
また、第２の配線層として、その配線層中にそれを構成する各区分領域の平行配線群の配線を接続して形成した環状配線を有するものとした場合には、その環状配線によってＥＭＩ対策の効果を高めることができ、より有効なＥＭＩ対策を施すことができるものとなる。
【００２３】
さらに、第２の配線層として、その配線層中の最外周側の環状配線が接地配線である場合には、この環状の接地配線により非常に効果的にＥＭＩノイズに対してシールド効果を有するものとなり、さらに有効なＥＭＩ対策を施すことができるものとなる。
【００２４】
これにより、本発明の多層配線基板によれば、直交させて積層した平行配線群で構成され、配線間のクロストークノイズを低減させることができる配線構造を有し、しかもその電気特性を劣化させることなく第２の配線層によりＥＭＩノイズに対してシールド効果を持たせてＥＭＩ対策を施すことができ、高速で作動する半導体素子等の電子部品を誤動作させることなく正確かつ安定に動作させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の多層配線基板について添付図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す分解平面図であり、同図（ａ）は第１の絶縁層の、（ｂ）は第２の絶縁層の平面図をそれぞれ示している。
【００２７】
これらの図において、Ｉ１およびＩ２はそれぞれ第１および第２の絶縁層であり、Ｌ１およびＬ２はそれぞれ第１および第２の絶縁層Ｉ１・Ｉ２の上面に形成された第１および第２の配線層である。また、Ｐ１およびＰ２はそれぞれ第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２中の電源配線、Ｇ１およびＧ２はそれぞれ第１および第２配線層Ｌ１・Ｌ２中の接地配線、Ｓ１およびＳ２はそれぞれ第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２中の信号配線を示している。
【００２８】
なお、同じ平面に配設された複数の信号配線Ｓ１・Ｓ２はそれぞれ異なる信号を伝送するものとしてもよく、同じ平面に配設された複数の電源配線Ｐ１・Ｐ２はそれぞれ異なる電源を供給するものとしてもよいことは言うまでもない。また、外部電気回路との接続部ならびに搭載される半導体素子等の電子部品との接続部は図示していない。
【００２９】
第１の絶縁層Ｉ１上の第１の配線層Ｌ１は、第１の絶縁層Ｉ１の中央部に交点を有する、図１中に一点鎖線で示した２本の直線で中心角が略等しくなるように区分された各区分領域において、それぞれ交点側すなわち第１の絶縁層Ｉ１の中央部に向かう平行配線群で構成されている。ここでは、略正方形状の第１の絶縁層Ｉ１の対角線に沿った２本の直線で中心角が約90度になるように区分された４つの区分領域を設定した場合の例を示している。
【００３０】
また、第２の絶縁層Ｉ２上の第２の配線層Ｌ２は、この各区分領域においてそれぞれ第１の配線層Ｌ１の平行配線群と直交する平行配線群で構成されている。
【００３１】
そして、ここでは、第２の配線層Ｌ２が各区分領域の平行配線群の配線が接続されて、略正方形状の第２の絶縁層Ｉ２の各辺に平行な配線を有する略正方形状の環状配線を形成している場合の例を示している。
【００３２】
そして、これら第１の配線層Ｌ１の平行配線群と第２の配線層Ｌ２の平行配線群とは、第１の絶縁層Ｉ１に形成された貫通導体群（図示せず）により対応する配線同士が適当な箇所において電気的に接続されており、これにより各区分領域毎に直交する平行配線群が形成された積層配線体を構成している。
【００３３】
また、この例では第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２は、信号配線Ｓ１・Ｓ２に電源配線Ｐ１・Ｐ２または接地配線Ｇ１・Ｇ２がそれぞれ隣接するように配設されている。これにより、同じ絶縁層Ｉ１・Ｉ２上の信号配線Ｓ１・Ｓ２間を電磁的に遮断して、同じ平面上の左右の信号配線Ｓ１・Ｓ２間のクロストークノイズを良好に低減することができる。さらに、信号配線Ｓ１・Ｓ２に必ず電源配線Ｐ１・Ｐ２または接地配線Ｇ１・Ｇ４を隣接させることで、同じ平面上の電源配線Ｐ１・Ｐ２と信号配線Ｓ１・Ｓ４および接地配線Ｇ１・Ｇ２と信号配線Ｓ１・Ｓ２との相互作用が最大となり、電源配線Ｐ１・Ｐ２および接地配線Ｇ１・Ｇ２のインダクタンスを減少させることができる。このインダクタンスの減少により、電源ノイズおよび接地ノイズを効果的に低減することができる。
【００３４】
本発明の多層配線基板によれば、このように区分領域を設定し、各区分領域においてそれぞれ互いに直交する平行配線群が形成された積層配線体を具備したことにより、第２の配線層Ｌ２を構成する平行配線群の配線は第２の絶縁層Ｉ２の中央部を取り囲むようにほぼ環状の配線構造をとることとなり、これにより、外部からのＥＭＩノイズの侵入や外部への不要な電磁波ノイズの放射をシールドする効果を有するものとなり、配線間のクロストークノイズを低減させることができるとともに、ＥＭＩ対策としても効果を有するものとなる。
【００３５】
また、この第２の配線層Ｌ２は、各区分領域の平行配線群の配線を接続して形成した環状配線を有するものであることから、その環状配線によってＥＭＩ対策の効果を高めることができ、より有効なＥＭＩ対策を施すことができる。
【００３６】
さらに、この第２の配線層Ｌ２は、その配線層中の最外周側の環状配線が接地配線Ｇ２であることから、この環状の接地配線Ｇ２により非常に効果的にＥＭＩノイズに対してシールド効果を有するものとなり、さらに有効なＥＭＩ対策を施すことができる。
【００３７】
次に、本発明の多層配線基板の実施の形態の他の例を図２に図１と同様の平面図で示す。図２（ａ）は第１の絶縁層の、（ｂ）は第２の絶縁層の平面図をそれぞれ示しており、図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。
【００３８】
図２に示した多層配線基板においては、第１の絶縁層Ｉ１上の第１の配線層Ｌ１は、第１の絶縁層Ｉ１の中央部に交点を有する、図２中に一点鎖線で示した２本の直線で中心角が略等しくなるように区分された各区分領域において、それぞれ交点側すなわち第１の絶縁層Ｉ１の中央部に向かう平行配線群で構成されている。ここでは、略正方形状の第１の絶縁層Ｉ１の辺のほぼ中央を通る辺に平行な直線に沿った２本の直線で中心角が約90度になるように区分された４つの区分領域を設定した場合の例を示している。
【００３９】
また、第２の絶縁層Ｉ２上の第２の配線層Ｌ２は、この各区分領域においてそれぞれ第１の配線層Ｌ１の平行配線群と直交する平行配線群で構成されている。
【００４０】
ここでは、第２の配線層Ｌ２のうち内側に位置する配線が、各区分領域の平行配線群の配線が接続されて、略正方形状の第２の絶縁層Ｉ２の対角線にほぼ直交する配線を有する略正方形状の環状配線を形成している場合の例を示している。
【００４１】
そして、これら第１の配線層Ｌ１の平行配線群と第２の配線層Ｌ２の平行配線群とは、第１の絶縁層Ｉ１に形成された貫通導体群（図示せず）により対応する配線同士が適当な箇所において電気的に接続されており、これにより各区分領域毎に直交する平行配線群が形成された積層配線体を構成している。
【００４２】
また、この例でも第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２は、信号配線Ｓ１・Ｓ２に電源配線Ｐ１・Ｐ２または接地配線Ｇ１・Ｇ２がそれぞれ隣接するように配設されている。これにより、同様に同じ平面上の左右の信号配線Ｓ１・Ｓ２間のクロストークノイズを良好に低減することができ、電源配線Ｐ１・Ｐ２および接地配線Ｇ１・Ｇ２のインダクタンスを減少させることができて、電源ノイズおよび接地ノイズを効果的に低減することができる。
【００４３】
また、第２の配線層Ｌ２を構成する平行配線群の配線が第２の絶縁層Ｉ２の中央部を取り囲むようにほぼ環状の配線構造をとっており、これにより、外部からのＥＭＩノイズの侵入や外部への不要な電磁波ノイズの放射をシールドする効果を有し、配線間のクロストークノイズを低減させることができるとともに、ＥＭＩ対策としても効果を有している。
【００４４】
また、この第２の配線層Ｌ２のうち内側に位置する配線は、各区分領域の平行配線群の配線を接続して形成した環状配線を有するものであることから、その環状配線によってその内側の領域についてＥＭＩ対策の効果を高めることができ、より有効なＥＭＩ対策を施すことができる。
【００４５】
次に、本発明の多層配線基板の実施の形態のさらに他の例を図３に図１と同様の平面図で示す。図３（ａ）は第１の絶縁層の、（ｂ）は第２の絶縁層の平面図をそれぞれ示しており、図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。
【００４６】
図３に示した多層配線基板においては、第１の絶縁層Ｉ１上の第１の配線層Ｌ１は、第１の絶縁層Ｉ１の中央部に交点を有する、図３中に一点鎖線で示した３本の直線で中心角が略等しくなるように区分された各区分領域において、それぞれ交点側すなわち第１の絶縁層Ｉ１の中央部に向かう平行配線群で構成されている。ここでは、略正方形状の第１の絶縁層Ｉ１の中央部に設定した交点を通る３本の直線で中心角が約60度になるように区分された６つの区分領域を設定した場合の例を示している。
【００４７】
また、第２の絶縁層Ｉ２上の第２の配線層Ｌ２は、この各区分領域においてそれぞれ第１の配線層Ｌ１の平行配線群と直交する平行配線群で構成されている。
【００４８】
ここでは、第２の配線層Ｌ２の平行配線群が、各区分領域の平行配線群の配線が接続されて、略正方形状の第２の絶縁層Ｉ２上に略六角形状の環状配線を形成している場合の例を示している。
【００４９】
そして、これら第１の配線層Ｌ１の平行配線群と第２の配線層Ｌ２の平行配線群とは、第１の絶縁層Ｉ１に形成された貫通導体群（図示せず）により対応する配線同士が適当な箇所において電気的に接続されており、これにより各区分領域毎に直交する平行配線群が形成された積層配線体を構成している。
【００５０】
また、この例でも第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２は、信号配線Ｓ１・Ｓ２に電源配線Ｐ１・Ｐ２または接地配線Ｇ１・Ｇ２がそれぞれ隣接するように配設されている。これにより、同様に同じ平面上の左右の信号配線Ｓ１・Ｓ２間のクロストークノイズを良好に低減することができ、電源配線Ｐ１・Ｐ２および接地配線Ｇ１・Ｇ２のインダクタンスを減少させることができて、電源ノイズおよび接地ノイズを効果的に低減することができる。
【００５１】
また、第２の配線層Ｌ２を構成する平行配線群の配線が第２の絶縁層Ｉ２の中央部を取り囲むように環状の配線構造をとっており、これにより、外部からのＥＭＩノイズの侵入や外部への不要な電磁波ノイズの放射をシールドする効果を有し、配線間のクロストークノイズを低減させることができるとともに、ＥＭＩ対策としても効果を有している。
【００５２】
また、この第２の配線層Ｌ２は、各区分領域の平行配線群の配線を接続して形成した環状配線を有するものであることから、その環状配線によってその内側の領域についてＥＭＩ対策の効果を高めることができ、より有効なＥＭＩ対策を施すことができる。
【００５３】
さらに、この第２の配線層Ｌ２は、その配線層中の最外周側の環状配線が接地配線Ｇ２であることから、この環状の接地配線Ｇ２により非常に効果的にＥＭＩノイズに対してシールド効果を有するものとなり、さらに有効なＥＭＩ対策を施すことができる。
【００５４】
次に、本発明の多層配線基板の実施の形態のさらに他の例を図４に図１と同様の平面図で示す。図３（ａ）は第１の絶縁層の、（ｂ）は第２の絶縁層の平面図をそれぞれ示しており、図１と同様の箇所には同じ符号を付してある。
【００５５】
図４に示した多層配線基板においては、第１の絶縁層Ｉ１上の第１の配線層Ｌ１は、第１の絶縁層Ｉ１の中央部に交点を有する、図４中に一点鎖線で示した４本の直線で中心角が略等しくなるように区分された各区分領域において、それぞれ交点側すなわち第１の絶縁層Ｉ１の中央部に向かう平行配線群で構成されている。ここでは、略正方形状の第１の絶縁層Ｉ１の対角線に沿った２本の直線と辺のほぼ中央を通る辺に平行な直線に沿った２本の直線とで中心角が約45度になるように区分された８つの区分領域を設定した場合の例を示している。
【００５６】
また、第２の絶縁層Ｉ２上の第２の配線層Ｌ２は、この各区分領域においてそれぞれ第１の配線層Ｌ１の平行配線群と直交する平行配線群で構成されている。
【００５７】
ここでは、第２の配線層Ｌ２の平行配線群が、各区分領域の平行配線群の配線が接続されて、略正方形状の第２の絶縁層Ｉ２上に略八角形状の環状配線を形成している場合の例を示している。
【００５８】
そして、これら第１の配線層Ｌ１の平行配線群と第２の配線層Ｌ２の平行配線群とは、第１の絶縁層Ｉ１に形成された貫通導体群（図示せず）により対応する配線同士が適当な箇所において電気的に接続されており、これにより各区分領域毎に直交する平行配線群が形成された積層配線体を構成している。
【００５９】
また、この例でも第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２は、信号配線Ｓ１・Ｓ２に電源配線Ｐ１・Ｐ２または接地配線Ｇ１・Ｇ２がそれぞれ隣接するように配設されている。これにより、同様に同じ平面上の左右の信号配線Ｓ１・Ｓ２間のクロストークノイズを良好に低減することができ、電源配線Ｐ１・Ｐ２および接地配線Ｇ１・Ｇ２のインダクタンスを減少させることができて、電源ノイズおよび接地ノイズを効果的に低減することができる。
【００６０】
また、第２の配線層Ｌ２を構成する平行配線群の配線が第２の絶縁層Ｉ２の中央部を取り囲むように環状の配線構造をとっており、これにより、外部からのＥＭＩノイズの侵入や外部への不要な電磁波ノイズの放射をシールドする効果を有し、配線間のクロストークノイズを低減させることができるとともに、ＥＭＩ対策としても効果を有している。
【００６１】
また、この第２の配線層Ｌ２も、各区分領域の平行配線群の配線を接続して形成した環状配線を有するものであることから、その環状配線によってその内側の領域についてＥＭＩ対策の効果を高めることができ、より有効なＥＭＩ対策を施すことができる。
【００６２】
さらに、この第２の配線層Ｌ２も、その配線層中の最外周側の環状配線が接地配線Ｇ２であることから、この環状の接地配線Ｇ２により非常に効果的にＥＭＩノイズに対してシールド効果を有するものとなり、さらに有効なＥＭＩ対策を施すことができる。
【００６３】
なお、図１〜図４に示したような本発明の多層配線基板の積層配線体に対しては、その上側または下側にさらに積層されて多層配線基板を構成する多層配線部として、種々の配線構造を採ることができる。例えば、平行配線群を交互に直交させて積層した構成の配線構造、あるいはストリップ線路構造の配線構造、その他、マイクロストリップ線路構造・コプレーナ線路構造等を、多層配線基板に要求される仕様等に応じて適宜選択して用いることができる。
【００６４】
また、例えば、ポリイミド絶縁層と銅蒸着による導体層といったものを積層して、電子回路を構成してもよい。また、チップ抵抗・薄膜抵抗・コイルインダクタ・クロスインダクタ・チップコンデンサ・電解コンデンサといったものを取着して半導体素子収納用パッケージを構成してもよい。
【００６５】
また、第１および第２の絶縁層Ｉ１・Ｉ２を始めとする各絶縁層の形状は、図示したような略正方形状のものに限られるものではなく、長方形状や菱形状・六角形状・八角形状等の形状であってもよい。
【００６６】
なお、第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２は、第１および第２の絶縁層Ｉ１・Ｉ２の表面に形成するものに限られず、それぞれの絶縁層Ｉ１・Ｉ２の内部に形成したものであってもよい。
【００６７】
本発明の多層配線基板において、第１および第２の絶縁層Ｉ１・Ｉ２を始めとする各絶縁層は、例えばセラミックグリーンシート積層法によって、酸化アルミニウム質焼結体や窒化アルミニウム質焼結体・炭化珪素質焼結体・窒化珪素質焼結体・ムライト質焼結体・ガラスセラミックス等の無機絶縁材料を使用して、あるいはポリイミド・エポキシ樹脂・フッ素樹脂・ポリノルボルネン・ベンゾシクロブテン等の有機絶縁材料を使用して、あるいはセラミックス粉末等の無機絶縁物粉末をエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂で結合して成る複合絶縁材料などの電気絶縁材料を使用して形成される。
【００６８】
これら絶縁層は、例えば酸化アルミニウム質焼結体から成る場合であれば、酸化アルミニウム・酸化珪素・酸化カルシウム・酸化マグネシウム等の原料粉末に適当な有機バインダ・溶剤等を添加混合して泥漿状となすとともに、これを従来周知のドクターブレード法を採用してシート状となすことによってセラミックグリーンシートを得、しかる後、これらのセラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともに各平行配線群および各貫通導体群ならびに導体層となる金属ペーストを所定のパターンに印刷塗布して上下に積層し、最後にこの積層体を還元雰囲気中、約1600℃の温度で焼成することによって製作される。
【００６９】
これら絶縁層の厚みとしては、使用する材料の特性に応じて、要求される仕様に対応する機械的強度や電気的特性・貫通導体群の形成の容易さ等の条件を満たすように適宜設定される。
【００７０】
また、第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２を構成する平行配線群やその他の配線層ならびに貫通導体群は、例えばタングステンやモリブデン・モリブデン−マンガン・銅・銀・銀−パラジウム等の金属粉末メタライズ、あるいは銅・銀・ニッケル・クロム・チタン・金・ニオブやそれらの合金等の金属材料の薄膜などから成る。
【００７１】
例えば、タングステンの金属粉末メタライズから成る場合であれば、タングステン粉末に適当な有機バインダ・溶剤等を添加混合して得た金属ペーストを絶縁層となるセラミックグリーンシートに所定のパターンに印刷塗布し、これをセラミックグリーンシートの積層体とともに焼成することによって、各絶縁層の上面に配設される。
【００７２】
また，金属材料の薄膜から成る場合であれば、例えばスパッタリング法・真空蒸着法またはメッキ法により金属層を形成した後、フォトリソグラフィ法により所定の配線パターンに形成される。
第１および第２の配線層Ｌ１・Ｌ２の平行配線群を構成する各配線の幅および配線間の間隔は、使用する材料の特性に応じて、要求される仕様に対応する電気的特性や絶縁層Ｉ１・Ｉ２への配設の容易さ等の条件を満たすように適宜設定される。
【００７３】
なお、各配線層Ｌ１・Ｌ２の厚みは１〜10μｍ程度とすることが好ましい。この厚みが１μｍ未満となると配線の抵抗が大きくなるため、配線群による半導体素子への良好な電源供給や安定したグランドの確保・良好な信号の伝搬が困難となる傾向が見られる。他方、10μｍを超えるとその上に積層される絶縁層による被覆が不十分となって絶縁不良となる場合がある。
【００７４】
貫通導体群の各貫通導体は、横断面形状が円形のものの他にも楕円形や正方形・長方形等の矩形、その他の異形状のものを用いてもよい。その位置や大きさは、使用する材料の特性に応じて、要求される仕様に対応する電気的特性や絶縁層への形成・配設の容易さ等の条件を満たすように適宜設定される。
【００７５】
例えば、絶縁層に酸化アルミニウム質焼結体を用い、平行配線群にタングステンの金属メタライズを用いた場合であれば、絶縁層の厚みを200 μｍとし、配線の線幅を100 μｍ、配線間の間隔を150 μｍ、貫通導体の大きさを100 μｍとすることによって、信号配線のインピーダンスを50Ωとし、上下の平行配線群間を高周波信号の反射を抑えつつ電気的に接続することができる。
【００７６】
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。例えば、放熱を考慮した窒化アルミニウム質焼結体・炭化珪素質焼結体や、低誘電率を考慮したガラスセラミックス質焼結体を用いたものとしてもよい。
【００７７】
【発明の効果】
本発明の多層回路基板によれば、絶縁層の中央部に交点を有する２〜４本の直線で中心角が略等間隔となるように区分された各区分領域において、それぞれ交点側に向かう平行配線群で構成した第１の配線層と、各区分領域においてそれぞれ第１の配線層の平行配線群と直交する平行配線群で構成した第２の配線層とを、貫通導体群で電気的に接続して成る積層配線体を具備する構造としたことから、第２の配線層を構成する平行配線群の配線はほぼ環状の配線構造をとることとなって外部からのＥＭＩノイズの侵入や外部への不要な電磁波ノイズの放射をシールドする効果を有するものとなり、配線間のクロストークノイズを低減させることができるとともに、ＥＭＩ対策としても効果を有するものとなる。
【００７８】
また、第２の配線層を各区分領域の平行配線群の配線を接続して形成した環状配線を有するものとした場合には、その環状配線によってＥＭＩ対策の効果を高めることができ、より有効なＥＭＩ対策を施すことができるものとなる。
【００７９】
さらに、第２の配線層の最外周側の環状配線が接地配線である場合には、この環状の接地配線により非常に効果的にＥＭＩノイズに対してシールド効果を有するものとなり、さらに有効なＥＭＩ対策を施すことができるものとなる。
【００８０】
さらにまた、第１および第２の配線層の平行配線群を、それぞれ複数の信号配線と、各信号配線に隣接する電源配線または接地配線を有するものとした場合には、同じ平面上上の信号配線間を電磁的に遮断してクロストークノイズを良好に低減することができるとともに、電源配線および接地配線のインダクタンスを減少させることができ、これにより電源ノイズおよび接地ノイズを効果的に低減することができる。
【００８１】
以上のように、本発明によれば、直交させて積層した平行配線群で構成され、配線間のクロストークノイズを低減させることができる配線構造を有し、しかもその電気特性を劣化させることなくＥＭＩ対策を施すことができる、高速で作動する半導体素子等の電子部品を搭載する電子回路基板等に好適な多層配線基板を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の多層配線基板の実施の形態の一例を示す第１および第２の絶縁層の平面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の多層配線基板の実施の形態の他の例を示す第１および第２の絶縁層の平面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の多層配線基板の実施の形態の他の例を示す第１および第２の絶縁層の平面図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の多層配線基板の実施の形態の他の例を示す第１および第２の絶縁層の平面図である。
【符号の説明】
Ｉ１、Ｉ２・・・・絶縁層
Ｌ１、Ｌ２・・・・配線層
Ｐ１、Ｐ２・・・・電源配線
Ｇ１、Ｇ２・・・・接地配線
Ｓ１、Ｓ２・・・・信号配線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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