JPH0951208A - 多層基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロヴィアホールによる特性インピーダ
ンスの変化を低減できる多層基板を提供すること。 【解決手段】 複数の層にストリップ線路或いはマイク
ロストリップ線路が形成された多層基板１０において、
異なる層に形成された線路の信号線２１，２２間を接続
するマイクロヴィアホール121,131における導電路の
幅、即ちマイクロヴィアホール121,131の周の長さを信
号線２１，２２の幅ｗとほぼ等しく形成した。 【効果】 マイクロヴィアホール121,131における特性
インピーダンスを信号線２１、２２における特性インピ
ーダンスにほぼ等しくすることができ、信号の伝送・反
射特性を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は多層基板に関し、特にス
トリップ線路或いはマイクロストリップ線路が複数の層
に形成された多層基板の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、高周波信号を処理する電気回路
は、多層基板を用いて構成されることが多くなってい
る。さらに、信号線路としては、信号の周波数に対応し
た特性インピーダンスを有するように信号線の幅が設定
されたストリップ線路或いはマイクロストリップ線路が
用いられ、多層基板の異なる層に形成されたストリップ
線路或いはマイクロストリップ線路の信号線は、マイク
ロヴィアホールを介して接続されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の多層基板においては、信号線間を接続するマイ
クロヴィアホールの大きさ及び数は多層基板の設計に応
じてまちまちであり、さらに接地導体と対になっている
信号線を接続しているマイクロヴィアホールに対応する
接地導体が設けられていなかった。このため、マイクロ
ヴィアホールの部分において特性インピーダンスが変化
し、信号の伝送・反射特性が悪化するという問題点があ
った。

【０００４】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、マイ
クロヴィアホールによる特性インピーダンスの変化を低
減できる多層基板を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項１では、複数の層にストリップ線路
或いはマイクロストリップ線路が形成されると共に、異
なる層における前記線路の信号線間を接続するマイクロ
ヴィアホールが形成された多層基板において、前記マイ
クロヴィアホールにおける導電路の幅を前記信号線の幅
とほぼ等しく或いは前記信号線の幅よりも広く形成した
多層基板を提案する。

【０００６】該多層基板によれば、マイクロヴィアホー
ルにおける導電路の幅が信号線の幅とほぼ等しく或いは
広く形成される。例えば、１つのマイクロヴィアホール
によって信号線間を接続する場合は、前記マイクロヴィ
アホールの周の長さが前記信号線の幅とほぼ等しく或い
は広く形成される。また、２つ以上のマイクロヴィアホ
ールによって信号線間を接続する場合には、個々のマイ
クロヴィアホールの周の長さの合計が前記信号線の幅と
ほぼ等しく或いは広く形成される。ここで、例えば高周
波信号においては、その信号電流は表皮効果によって導
体の表面近傍を流れ、ストリップ線路或いはマイクロス
トリップ線路の特性インピーダンスは信号線の線幅に大
きく左右され、マイクロヴィアホールにおいても同様と
なる。従って、マイクロヴィアホールの周の長さを信号
線の線幅にほぼ等しく或いは広く設定することにより、
信号線とマイクロヴィアホールにおける高周波抵抗等の
差を低減することができる。これにより、マイクロヴィ
アホールにおける特性インピーダンスが、各層に形成さ
れたストリップ線路或いはマイクロストリップ線路にお
ける特性インピーダンスに近づけられる。

【０００７】また、請求項２では、複数の層に接地導体
と信号線からなるストリップ線路或いはマイクロストリ
ップ線路が形成されると共に、異なる層における前記線
路の信号線間を接続する信号用マイクロヴィアホールが
形成された多層基板において、前記信号用マイクロヴィ
アホールに対応して、前記信号用マイクロヴィアホール
の近傍に前記信号線に対応する接地導体に接続された接
地用マイクロヴィアホールを設けた多層基板を提案す
る。

【０００８】該多層基板によれば、異なる層に形成され
た信号線間を接続する信号用マイクロヴィアホールに対
応して、前記信号線に対応する接地導体に接続された接
地用マイクロヴィアホールが設けられる。これにより、
前記接地用マイクロヴィアホールは前記信号用マイクロ
ヴィアホールと対になり、前記信号線における電磁界分
布が前記信号線に対応する接地導体との間に形成される
と同様に、前記信号用マイクロヴィアホールにおける電
磁界分布が前記接地用マイクロヴィアホールとの間に形
成されるので、前記信号用マイクロヴィアホールにおけ
る特性インピーダンスは、各層に形成されたストリップ
線路或いはマイクロストリップ線路における特性インピ
ーダンスに近づけられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施形態の
多層基板を示す分解斜視図であり、多層基板１０は、例
えば厚さｄが約０．２ｍｍのセラミックからなる５つの
絶縁層１１〜１５を積層して形成されている。さらに、
第２及び第４の絶縁層１２，１４の上面には印刷配線導
体からなり、例えば約０．６ｍｍの線幅ｗを有する信号
線２１，２２がそれぞれ形成され、第１、第３及び第５
の絶縁層１１，１３，１５の上面にはほぼ全面に亙って
接地用導体２３〜２５が印刷形成されている。これによ
り２つのストリップ線路が積層された多層基板１０とな
る。

【００１０】また、信号線２１，２２のそれぞれの一端
部２１ａ，２２ａは重なるように形成され、第２及び第
３の絶縁層に形成されたマイクロヴィアホール121,131
を介して導通接続されている。ここで、マイクロヴィア
ホール121,131のそれぞれの形状は、図２に示すように
円筒形状をなし、その直径Ｄは、マイクロヴィアホール
121,131の周の長さが信号線２１，２２の線幅ｗに等し
くなるように約０．２ｍｍに設定されている。

【００１１】前述の構成によれば、信号線２１，２２の
線幅ｗとマイクロヴィアホール121,131の周の長さがほ
ぼ等しく設定されているので、信号線２１，２２におけ
る特性インピーダンスとマイクロヴィアホール121,131
における特性インピーダンスとがほぼ等しくなる。これ
により、従来に比べて信号の伝送・反射特性が向上す
る。

【００１２】即ち、高周波信号においては、その信号電
流は表皮効果によって導体の表面近傍を流れる。このた
め、ストリップ線路の特性インピーダンスは信号線２
１，２２の線幅ｗに大きく左右されることは周知のこと
である。これと同様に、マイクロヴィアホール121,131
においても、信号電流は表皮効果により導体の表面近傍
を流れる。したがって、マイクロヴィアホール121,131
の周の長さを信号線２１，２２の線幅ｗにほぼ等しく設
定することにより、信号線２１，２２とマイクロヴィア
ホール121,131における高周波抵抗等の電磁界的環境の
差を低減することができるので、マイクロヴィアホール
121,131における特性インピーダンスを信号線２１、２
２における特性インピーダンスにほぼ等しくすることが
でき、信号の伝送・反射特性を向上させることができ
る。

【００１３】次に、本発明の第２の実施形態を説明す
る。図３は、第２の実施形態を示す分解斜視図である。
図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分は
同一符号をもって表しその説明を省略する。また、第１
の実施形態と第２の実施形態との相違点は、マイクロヴ
ィアホール121,131の近傍に、これらとほぼ平行に形成
された接地用のマイクロヴィアホール122,132を設けた
点にある。

【００１４】即ち、図４に示すように第２の絶縁層１２
には、接地導体２３、２４に導通接続されたマイクロヴ
ィアホール122がマイクロヴィアホール121とほぼ平行に
形成されている。同様に第３の絶縁層１３には、接地導
体２４に導通接続されたマイクロヴィアホール132がマ
イクロヴィアホール131とほぼ平行に形成されている。
さらに、マイクロヴィアホール121の外周面とマイクロ
ヴィアホール122の外周面との間隔ｔ、及びマイクロヴ
ィアホール131の外周面とマイクロヴィアホール132の外
周面との間隔は、それぞれ絶縁層１１〜１５の厚さｄと
等しく設定されている。

【００１５】前述した構成によれば、マイクロヴィアホ
ール122,132は、マイクロヴィアホール121,131のそれぞ
れと対になり、信号線２１，２２における電磁界分布が
信号線２１，２２に対応する接地導体２３，２４との間
に形成されると同様に、マイクロヴィアホール121,131
のそれぞれにおける電磁界分布がマイクロヴィアホール
122,132との間に形成されるので、マイクロヴィアホー
ル121,131における特性インピーダンスは、第２及び第
４の絶縁層１２，１４に形成された信号線２１，２２及
び接地導体２３〜２５によって構成されるストリップ線
路における特性インピーダンスにほぼ等しいものとされ
る。従って、信号用のマイクロヴィアホール121,131と
対になる接地用のマイクロヴィアホール122,132を設け
ることによっても、マイクロヴィアホール121,131にお
ける特性インピーダンスの変化を低減でき、信号の伝送
・反射特性を向上させることができる。

【００１６】尚、第１及び第２の実施形態では、マイク
ロヴィアホール121,122,131,132の形状を円筒形とした
が、これに限定されることはない。例えば、図５に示す
ように長孔形状であっても良いし、図６に示すように２
つの円筒を横方向に連結した形状であっても良いし、ま
た、図７に示すようにマイクロヴィアホール121 を信号
線２１の幅よりも広げて形成してもほぼ同様の効果を奏
する。

【００１７】また、第２の実施形態では、マイクロヴィ
アホール121,131の周の長さが信号線２１，２２の線幅
ｗに等しくなるように設定し、接地用のマイクロヴィア
ホール122,132を設けたが、信号用のマイクロヴィアホ
ール121,131の形状を従来のように任意の形状として、
接地用のマイクロヴィアホール122,132を設けても、マ
イクロヴィアホール121,131における特性インピーダン
スの変化を低減でき、信号の伝送・反射特性を向上させ
ることができる。

【００１８】次に、本発明の第３の実施形態を説明す
る。図８は、第３の実施形態を示す平面図である。図に
おいて、前述した第２の実施形態と同一構成部分は同一
符号をもって表しその説明を省略する。また、第２の実
施形態と第３の実施形態との相違点は、接地用のマイク
ロヴィアホール122,132の幅を、信号線２１のマイクロ
ヴィアホール121,131の幅よりも広く形成した点にあ
る。

【００１９】この構成によっても、マイクロヴィアホー
ル122,132は、マイクロヴィアホール121,131のそれぞれ
と対になり、信号線２１，２２における電磁界分布が信
号線２１，２２に対応する接地導体２３，２４との間に
形成されると同様に、マイクロヴィアホール121,131の
それぞれにおける電磁界分布がマイクロヴィアホール12
2,132との間に形成されるので、マイクロヴィアホール1
21,131における特性インピーダンスは、第２及び第４の
絶縁層１２，１４に形成された信号線２１，２２及び接
地導体２３〜２５によって構成されるストリップ線路に
おける特性インピーダンスにほぼ等しいものとされる。

【００２０】従って、前述したような接地用のマイクロ
ヴィアホール122,132を設けることによっても、マイク
ロヴィアホール121,131における特性インピーダンスの
変化を低減でき、信号の伝送・反射特性を向上させるこ
とができる。

【００２１】次に、本発明の第４の実施形態を説明す
る。図９は、第４の実施形態を示す平面図である。図に
おいて、前述した第２の実施形態と同一構成部分は同一
符号をもって表しその説明を省略する。また、第２の実
施形態と第４の実施形態との相違点は、接地用のマイク
ロヴィアホール122,132を、信号線２１のマイクロヴィ
アホール121,131を囲むように形成した点にある。

【００２２】この構成によっても、マイクロヴィアホー
ル122,132は、マイクロヴィアホール121,131のそれぞれ
と対になり、信号線２１，２２における電磁界分布が信
号線２１，２２に対応する接地導体２３，２４との間に
形成されると同様に、マイクロヴィアホール121,131の
それぞれにおける電磁界分布がマイクロヴィアホール12
2,132との間に形成されるので、マイクロヴィアホール1
21,131における特性インピーダンスは、第２及び第４の
絶縁層１２，１４に形成された信号線２１，２２及び接
地導体２３〜２５によって構成されるストリップ線路に
おける特性インピーダンスにほぼ等しいものとされる。

【００２３】従って、前述したような接地用のマイクロ
ヴィアホール122,132を設けることによっても、マイク
ロヴィアホール121,131における特性インピーダンスの
変化を低減でき、信号の伝送・反射特性を向上させるこ
とができる。

【００２４】次に、本発明の第５の実施形態を説明す
る。図１０は、第５の実施形態を示す平面図である。図
において、前述した第２の実施形態と同一構成部分は同
一符号をもって表しその説明を省略する。また、第２の
実施形態と第５の実施形態との相違点は、信号線２１の
マイクロヴィアホール121,131を囲むように複数の接地
用のマイクロヴィアホール122a〜122c,132a〜132cを形
成した点にある。

【００２５】この構成によっても、信号線２１，２２に
おける電磁界分布が信号線２１，２２に対応する接地導
体２３，２４との間に形成されると同様に、マイクロヴ
ィアホール121,131のそれぞれにおける電磁界分布がマ
イクロヴィアホール122a〜122c,132a〜132cとの間に形
成されるので、マイクロヴィアホール121,131における
特性インピーダンスは、第２及び第４の絶縁層１２，１
４に形成された信号線２１，２２及び接地導体２３〜２
５によって構成されるストリップ線路における特性イン
ピーダンスにほぼ等しいものとされる。

【００２６】従って、前述したような接地用のマイクロ
ヴィアホール122a〜122c,132a〜132cを設けることによ
っても、マイクロヴィアホール121,131における特性イ
ンピーダンスの変化を低減でき、信号の伝送・反射特性
を向上させることができる。

【００２７】次に、本発明の第６の実施形態を説明す
る。図１１は、第６の実施形態を示す平面図である。図
において、前述した第２の実施形態と同一構成部分は同
一符号をもって表しその説明を省略する。また、第２の
実施形態と第６の実施形態との相違点は、信号線２１の
幅よりも広いマイクロヴィアホール122,132を形成する
と共に、これに対応した幅の接地用のマイクロヴィアホ
ール122,132を形成した点にある。

【００２８】この構成によっても、マイクロヴィアホー
ル122,132は、マイクロヴィアホール121,131のそれぞれ
と対になり、信号線２１，２２における電磁界分布が信
号線２１，２２に対応する接地導体２３，２４との間に
形成されると同様に、マイクロヴィアホール121,131の
それぞれにおける電磁界分布がマイクロヴィアホール12
2,132との間に形成されるので、マイクロヴィアホール1
21,131における特性インピーダンスは、第２及び第４の
絶縁層１２，１４に形成された信号線２１，２２及び接
地導体２３〜２５によって構成されるストリップ線路に
おける特性インピーダンスにほぼ等しいものとされる。

【００２９】従って、前述したような接地用のマイクロ
ヴィアホール122,132を設けることによっても、マイク
ロヴィアホール121,131における特性インピーダンスの
変化を低減でき、信号の伝送・反射特性を向上させるこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、マイクロヴィアホールにおける特性インピーダ
ンスが、各層に形成されたストリップ線路或いはマイク
ロストリップ線路における特性インピーダンスに近づけ
られるので、信号の伝送・反射特性を向上させることが
できる。

【００３１】また、請求項２によれば、接地用マイクロ
ヴィアホールは信号用マイクロヴィアホールと対にな
り、信号線における電磁界分布が該信号線に対応する接
地導体との間に形成されると同様に、前記信号用マイク
ロヴィアホールにおける電磁界分布が前記接地用マイク
ロヴィアホールとの間に形成されるので、前記信号用マ
イクロヴィアホールにおける特性インピーダンスは、多
層基板の各層に形成されたストリップ線路或いはマイク
ロストリップ線路における特性インピーダンスに近づけ
られ、信号の伝送・反射特性を向上させることができる
という非常に優れた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の多層基板を示す分解
斜視図

【図２】第１の実施形態の要部を示す構成図

【図３】本発明の第２の実施形態の多層基板を示す分解
斜視図

【図４】第２の実施形態の要部を示す構成図

【図５】マイクロヴィアホール形状の他の実施形態を示
す図

【図６】マイクロヴィアホール形状の他の実施形態を示
す図

【図７】マイクロヴィアホール形状の他の実施形態を示
す図

【図８】本発明の第３の実施形態を示す平面図

【図９】本発明の第４の実施形態を示す平面図

【図１０】本発明の第５の実施形態を示す平面図

【図１１】本発明の第６の実施形態を示す平面図

【符号の説明】

１０…多層基板、１１〜１５…絶縁層、２１，２２…信
号線、２３〜２５…接地用導体、121,122,122a〜122c,1
31,132,132a〜132c…マイクロヴィアホール。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の層にストリップ線路或いはマイク
   ロストリップ線路が形成されると共に、異なる層におけ
   る前記線路の信号線間を接続するマイクロヴィアホール
   が形成された多層基板において、 前記マイクロヴィアホールにおける導電路の幅を前記信
   号線の幅とほぼ等しく或いは前記信号線の幅よりも広く
   形成したことを特徴とする多層基板。
2. 【請求項２】 複数の層に接地導体と信号線からなるス
   トリップ線路或いはマイクロストリップ線路が形成され
   ると共に、異なる層における前記線路の信号線間を接続
   する信号用マイクロヴィアホールが形成された多層基板
   において、 前記信号用マイクロヴィアホールに対応して、前記信号
   用マイクロヴィアホールの近傍に前記信号線に対応する
   接地導体に接続された接地用マイクロヴィアホールを設
   けたことを特徴とする多層基板。