JPH05206678A - 多層配線基板 - Google Patents
多層配線基板Info
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- JPH05206678A JPH05206678A JP1327892A JP1327892A JPH05206678A JP H05206678 A JPH05206678 A JP H05206678A JP 1327892 A JP1327892 A JP 1327892A JP 1327892 A JP1327892 A JP 1327892A JP H05206678 A JPH05206678 A JP H05206678A
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- signal
- holes
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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-
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- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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-
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- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
- H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
Landscapes
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スルーホール部分のクロストーク雑音を減少
させ、特性インピーダンスの安定化を図る。 【構成】 信号スルーホール１１のまわりに５個以上
（図では８個）の接地スルーホール１２を設ける。 【効果】 信号スルーホール１１相互の、および信号ス
ルーホール１１と信号配線１３との間のクロストーク雑
音が減少し、スルーホール部分の特性インピーダンスが
安定化される。
させ、特性インピーダンスの安定化を図る。 【構成】 信号スルーホール１１のまわりに５個以上
（図では８個）の接地スルーホール１２を設ける。 【効果】 信号スルーホール１１相互の、および信号ス
ルーホール１１と信号配線１３との間のクロストーク雑
音が減少し、スルーホール部分の特性インピーダンスが
安定化される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多層配線基板に利用さ
れ、特に、多層セラミック配線基板のスルーホールの配
線構造に関する。
れ、特に、多層セラミック配線基板のスルーホールの配
線構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】超大型コンピュータ等に用いられる多層
配線セラミック基板内の配線は、従来、クロストーク係
数の低減および特性インピーダンスの安定化のため、配
線構造は直交した２層の信号線層ペアを接地層または電
源層ではさんだストリップ構造をとるのが一般的であ
る。
配線セラミック基板内の配線は、従来、クロストーク係
数の低減および特性インピーダンスの安定化のため、配
線構造は直交した２層の信号線層ペアを接地層または電
源層ではさんだストリップ構造をとるのが一般的であ
る。
【０００３】従来、スルーホール部分については前述の
配線部分のように特に遮蔽構造ではなく、図３のように
信号スルーホール２１のまわりたかだか上下左右４個程
度の接地スルーホール２２が配置されている構造を有し
ていた。
配線部分のように特に遮蔽構造ではなく、図３のように
信号スルーホール２１のまわりたかだか上下左右４個程
度の接地スルーホール２２が配置されている構造を有し
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の多層配
線セラミック基板のように、スルーホール部分が遮蔽構
造となっていない構造でも、これまではこの部分の距離
が短いこともあり特に問題になっていなかった。しか
し、近年の配線基板の高密度化による配線間隙の減少、
基板厚の増大、およびクロックサイクルの高速化によっ
て、スルーホール部分の線路特性が問題となりつつあ
る。
線セラミック基板のように、スルーホール部分が遮蔽構
造となっていない構造でも、これまではこの部分の距離
が短いこともあり特に問題になっていなかった。しか
し、近年の配線基板の高密度化による配線間隙の減少、
基板厚の増大、およびクロックサイクルの高速化によっ
て、スルーホール部分の線路特性が問題となりつつあ
る。
【０００５】すなわち、従来の図３のような、信号スル
ーホール２１のまわりの４個程度の接地スルーホール２
２では、他の信号スルーホールおよび層内の信号配線２
３との相互のクロストーク雑音が大きく、また特性イン
ピーダンスの不安定さによって信号波形の乱れを生じる
課題が生じてきた。
ーホール２１のまわりの４個程度の接地スルーホール２
２では、他の信号スルーホールおよび層内の信号配線２
３との相互のクロストーク雑音が大きく、また特性イン
ピーダンスの不安定さによって信号波形の乱れを生じる
課題が生じてきた。
【０００６】本発明の目的は、前記の課題を解決するこ
とにより、スルーホール部分のクロストーク雑音を減少
させ、特性インピーダンスの安定化を図った多層配線基
板を提供することにある。
とにより、スルーホール部分のクロストーク雑音を減少
させ、特性インピーダンスの安定化を図った多層配線基
板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、信号配線を接
続する信号スルーホールと、この信号スルーホールのま
わりに配置された複数の接地スルーホールまたは電源ス
ルーホールから構成された遮蔽スルーホールとを有する
多層配線基板において、前記遮蔽スルーホールの個数は
５個以上であることを特徴とする。
続する信号スルーホールと、この信号スルーホールのま
わりに配置された複数の接地スルーホールまたは電源ス
ルーホールから構成された遮蔽スルーホールとを有する
多層配線基板において、前記遮蔽スルーホールの個数は
５個以上であることを特徴とする。
【０００８】また、本発明は、前記遮蔽スルーホールの
直径は前記信号スルーホールの直径よりも小であること
ができる。
直径は前記信号スルーホールの直径よりも小であること
ができる。
【０００９】また、本発明は、前記多層配線基板は多層
セラミック配線基板であることが好ましい。
セラミック配線基板であることが好ましい。
【００１０】
【作用】信号スルーホールのまわりに配置される遮蔽ス
ルーホールの個数とクロストーク雑音の関係を調べた結
果、遮蔽を十分にするには遮蔽スルーホールの個数は５
個以上必要なことが判明した（図２参照）。
ルーホールの個数とクロストーク雑音の関係を調べた結
果、遮蔽を十分にするには遮蔽スルーホールの個数は５
個以上必要なことが判明した（図２参照）。
【００１１】さらに、信号配線と信号スルーホールの間
隔、および信号スルーホール同士の間隔が小さい場合に
は、遮蔽スルーホールの直径を信号スルーホールの直径
よりも小さくすることで、遮蔽スルーホールの個数を容
易に増やすことができ、遮蔽効果を上げることができ
る。
隔、および信号スルーホール同士の間隔が小さい場合に
は、遮蔽スルーホールの直径を信号スルーホールの直径
よりも小さくすることで、遮蔽スルーホールの個数を容
易に増やすことができ、遮蔽効果を上げることができ
る。
【００１２】また、多層配線基板としては、多層セラミ
ック基板において最も効果的である。
ック基板において最も効果的である。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例におけるスルーホ
ールの配線構造を示す図である。
ールの配線構造を示す図である。
【００１５】本実施例は、信号配線１３を接続する信号
スルーホール１１と、信号スルーホール１１のまわりに
配置された複数の遮蔽スルーホールとを有する多層配線
セラミック基板において、本発明の特徴とするところ
の、前記遮蔽スルーホールは、８個の接地スルーホール
１２から構成されている。
スルーホール１１と、信号スルーホール１１のまわりに
配置された複数の遮蔽スルーホールとを有する多層配線
セラミック基板において、本発明の特徴とするところ
の、前記遮蔽スルーホールは、８個の接地スルーホール
１２から構成されている。
【００１６】そして、信号スルーホール１１の直径は
０．２５ｍｍであるのに対し、接地スルーホール１２の
直径は０．１ｍｍで、各接地スルーホール１２は、信号
スルーホール１１のまわりに、信号スルーホールを中心
とする円周上に等間隔に配置される。
０．２５ｍｍであるのに対し、接地スルーホール１２の
直径は０．１ｍｍで、各接地スルーホール１２は、信号
スルーホール１１のまわりに、信号スルーホールを中心
とする円周上に等間隔に配置される。
【００１７】図２は図１の構造において、接地スルーホ
ール１２の個数とクロストークの関係を示す特性図であ
る。
ール１２の個数とクロストークの関係を示す特性図であ
る。
【００１８】図２から明らかなように、接地スルーホー
ル１２の個数が５個以上であれば、クロストーク量は何
もない場合に対して半分以下に減少し、その効果を上げ
ることができる。
ル１２の個数が５個以上であれば、クロストーク量は何
もない場合に対して半分以下に減少し、その効果を上げ
ることができる。
【００１９】次に、本実施例の製造方法について説明す
る。
る。
【００２０】初めに、アルミナの粉体と固形化のための
バインダーとの混合粉に分散剤および可塑剤等の有機溶
剤とを加えて混合し十分に攪拌しスラリー化する。バイ
ンダーとしてはセルロース系（メチルセルロースおよび
エチルセルロース）、ポリビニルアルコール、アクリル
系、ならびにポリビニルブチラール等が主に用いられ
る。分散剤としては非イオン系界面活性剤が、可塑剤と
してはジブチルフタレート、ジオクチルフタレートおよ
びグリセリン等が用いられる。
バインダーとの混合粉に分散剤および可塑剤等の有機溶
剤とを加えて混合し十分に攪拌しスラリー化する。バイ
ンダーとしてはセルロース系（メチルセルロースおよび
エチルセルロース）、ポリビニルアルコール、アクリル
系、ならびにポリビニルブチラール等が主に用いられ
る。分散剤としては非イオン系界面活性剤が、可塑剤と
してはジブチルフタレート、ジオクチルフタレートおよ
びグリセリン等が用いられる。
【００２１】セラミックグリーンシートを作成する方法
にはいくつかあるが、ここでは薄いシートを形成するの
に適しているドクターブレード法によっている。この方
法は前記のスラリーをドクターブレードと呼ばれるナイ
フと連続したフィルムとのギャップによってキャスティ
ングを行い、熱風乾燥させフィルム上にグリーンシート
を形成する方法である。この方法では、シート厚は約
０．０３〜１ｍｍの間で可能である。本実施例では約
０．１ｍｍとし、キャスティングの幅は約１６０ｍｍと
した。この連続シートを約１５０ｍｍ□の大きさに切り
方形のグリーンシートとする。
にはいくつかあるが、ここでは薄いシートを形成するの
に適しているドクターブレード法によっている。この方
法は前記のスラリーをドクターブレードと呼ばれるナイ
フと連続したフィルムとのギャップによってキャスティ
ングを行い、熱風乾燥させフィルム上にグリーンシート
を形成する方法である。この方法では、シート厚は約
０．０３〜１ｍｍの間で可能である。本実施例では約
０．１ｍｍとし、キャスティングの幅は約１６０ｍｍと
した。この連続シートを約１５０ｍｍ□の大きさに切り
方形のグリーンシートとする。
【００２２】前述の方法で製造されたシートは、この後
の工程での位置合わせのために金属製の枠に張り付け
る。以降枠と突き当てピンとの突き合わせによって位置
合わせを行う。位置合わせの方法にはこの他にもシート
に空けた穴とガイドピンによる方法があるが、本方法に
比べてシートの収縮の影響を受けやすくずれが起こりや
すい。
の工程での位置合わせのために金属製の枠に張り付け
る。以降枠と突き当てピンとの突き合わせによって位置
合わせを行う。位置合わせの方法にはこの他にもシート
に空けた穴とガイドピンによる方法があるが、本方法に
比べてシートの収縮の影響を受けやすくずれが起こりや
すい。
【００２３】次に、シートにスルーホール孔を、ピンと
金型の組み合わせで形成する。このとき空けるべき孔の
様子を示した図が図１である。シート全体のスルーホー
ル数は信号スルーホール１１が計約１０００個、直径は
０．２５ｍｍである。各信号スルーホール１１ごとに８
個ずつの接地スルーホール１２を有している。接地スル
ーホール１２は計約８０００個、直径は配線との間隙を
考慮し０．１ｍｍと信号スルーホール１１より小さくし
た。信号スルーホール１１間のピッチをここでは従来基
板と同様に２．５５ｍｍとしているが、接地スルーホー
ル１２と信号配線１３との間隙が小さくなるため、信頼
性を考慮するとピッチを多少大きめにするのもよい。な
おここで述べた数値は基板焼成後の値である。セラミッ
ク基板においては通常焼き上がり後１０〜１５％程度の
収縮が起こるため、実際にシートに空ける際の大きさは
ここで述べた数値に対して収縮率に応じた拡大率をかけ
る必要がある。
金型の組み合わせで形成する。このとき空けるべき孔の
様子を示した図が図１である。シート全体のスルーホー
ル数は信号スルーホール１１が計約１０００個、直径は
０．２５ｍｍである。各信号スルーホール１１ごとに８
個ずつの接地スルーホール１２を有している。接地スル
ーホール１２は計約８０００個、直径は配線との間隙を
考慮し０．１ｍｍと信号スルーホール１１より小さくし
た。信号スルーホール１１間のピッチをここでは従来基
板と同様に２．５５ｍｍとしているが、接地スルーホー
ル１２と信号配線１３との間隙が小さくなるため、信頼
性を考慮するとピッチを多少大きめにするのもよい。な
おここで述べた数値は基板焼成後の値である。セラミッ
ク基板においては通常焼き上がり後１０〜１５％程度の
収縮が起こるため、実際にシートに空ける際の大きさは
ここで述べた数値に対して収縮率に応じた拡大率をかけ
る必要がある。
【００２４】スルーホール形成の後、厚膜印刷法で全て
のスルーホール中への導体ペーストの埋め込みと、シー
ト表面の所定の信号配線１３のパターン形成とを行う。
印刷のペースト材料にはセラミックの焼成温度を考慮
し、融点の高いタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍ
ｏ）を用いる。この際信号配線１３と接地スルーホール
１２との間の間隙が従来基板に比べ減少しており、十分
な位置合わせを行いずれを生じさせないことが重要であ
る。
のスルーホール中への導体ペーストの埋め込みと、シー
ト表面の所定の信号配線１３のパターン形成とを行う。
印刷のペースト材料にはセラミックの焼成温度を考慮
し、融点の高いタングステン（Ｗ）やモリブデン（Ｍ
ｏ）を用いる。この際信号配線１３と接地スルーホール
１２との間の間隙が従来基板に比べ減少しており、十分
な位置合わせを行いずれを生じさせないことが重要であ
る。
【００２５】こうして製造された印刷後のセラミックグ
リーンシートを、積層工程にて正確に１４０ｍｍ□に切
断し、ずれの無いように積層する。積層シート枚数はこ
こでは基板一枚あたり８０枚としている。
リーンシートを、積層工程にて正確に１４０ｍｍ□に切
断し、ずれの無いように積層する。積層シート枚数はこ
こでは基板一枚あたり８０枚としている。
【００２６】この後さらに、熱プレス法により複数シー
トの一体化形成を行い積層体にする。プレスの条件は圧
力１５０ｋｇ／ｃｍ2 、温度１００℃、時間約１時間で
ある。この工程で大きさ約１４０ｍｍ□、厚さ約７ｍｍ
の生積層基板ができあがる。
トの一体化形成を行い積層体にする。プレスの条件は圧
力１５０ｋｇ／ｃｍ2 、温度１００℃、時間約１時間で
ある。この工程で大きさ約１４０ｍｍ□、厚さ約７ｍｍ
の生積層基板ができあがる。
【００２７】最後に、１５００℃程度で生積層基板の脱
バインダー焼成を行い多層配線セラミック基板を得る。
バインダー焼成を行い多層配線セラミック基板を得る。
【００２８】本発明による前記構造の多層配線セラミッ
ク基板のクロストーク雑音は、図２に示すように低減さ
れ、ＭＨZ オーダーの信号であれば相互にまったく問題
にならない程度まで低下している。またインピーダンス
特性はスルーホール部分が配線部分と同程度に安定化し
ている。信号スルーホール１１と接地スルーホール１２
の直径および相互位置を適当な値とすれば、回路上要求
される特性インピーダンス例えば４０Ωおよび５０Ωは
問題なく実現できる。
ク基板のクロストーク雑音は、図２に示すように低減さ
れ、ＭＨZ オーダーの信号であれば相互にまったく問題
にならない程度まで低下している。またインピーダンス
特性はスルーホール部分が配線部分と同程度に安定化し
ている。信号スルーホール１１と接地スルーホール１２
の直径および相互位置を適当な値とすれば、回路上要求
される特性インピーダンス例えば４０Ωおよび５０Ωは
問題なく実現できる。
【００２９】なお、以上の説明は、遮蔽スルーホール
が、接地スルーホールであるとしたけれども、これは電
源が正電源の場合であって、電源が負電源の場合には接
地スルーホールの代わりに電源スルーホールが用いら
れ、その効果は同様である。
が、接地スルーホールであるとしたけれども、これは電
源が正電源の場合であって、電源が負電源の場合には接
地スルーホールの代わりに電源スルーホールが用いら
れ、その効果は同様である。
【００３０】また、多層配線基板としては多層セラミッ
ク配線基板を取り上げたけれども、多層プリント配線基
板でも同様である。
ク配線基板を取り上げたけれども、多層プリント配線基
板でも同様である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、信号ス
ルーホールのまわりに遮蔽スルーホールを５個以上設け
ることにより、信号伝搬の際のクロストーク特性の改善
や特性インピーダンスの安定化を図ることができる効果
がある。
ルーホールのまわりに遮蔽スルーホールを５個以上設け
ることにより、信号伝搬の際のクロストーク特性の改善
や特性インピーダンスの安定化を図ることができる効果
がある。
【図１】本発明の一実施例のスルーホール構造を示す
図。
図。
【図２】接地スルーホールの個数に対するクロストーク
雑音の関係を示す特性図。
雑音の関係を示す特性図。
【図３】従来例のスルーホール構造を示す図。
１１、２１ 信号スルーホール １２、２２ 接地スルーホール １３、２３ 信号配線
Claims (3)
- 【請求項１】 信号配線を接続する信号スルーホール
と、この信号スルーホールのまわりに配置された複数の
接地スルーホールまたは電源スルーホールから構成され
た遮蔽スルーホールとを有する多層配線基板において、 前記遮蔽スルーホールの個数は５個以上であることを特
徴とする多層配線基板。 - 【請求項２】 前記遮蔽スルーホールの直径は前記信号
スルーホールの直径よりも小である請求項１記載の多層
配線基板。 - 【請求項３】 前記多層配線基板は多層セラミック配線
基板である請求項１または請求項２記載の多層配線基
板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327892A JPH05206678A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 多層配線基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1327892A JPH05206678A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 多層配線基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05206678A true JPH05206678A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11828738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1327892A Pending JPH05206678A (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 多層配線基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05206678A (ja) |
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-
1992
- 1992-01-28 JP JP1327892A patent/JPH05206678A/ja active Pending
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