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公開番号2025061223
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2025004466,2020196177
出願日2025-01-14,2020-11-26
発明の名称プリント配線板
出願人三菱電機株式会社
代理人弁理士法人山王内外特許事務所
主分類H05K 1/02 20060101AFI20250403BHJP(他に分類されない電気技術)
要約【課題】高周波領域まで半導体集積回路装置に対する電源端子とグラウンド端子間のインピーダンスを低く保つプリント配線板を提供する。
【解決手段】表面の導体層に、半導体集積回路の電源用とグラウンド用パッドを有し、裏面の導体層に、電源端子とグラウンド端子との間に接続されるバイパスコンデンサのパッドを有し、表面から2番目の導体層にグラウンドパターンを有し、かつ、表面の導体層から裏面の導体層までの厚さ中心より表面側の導体層に電源パターンを有し、電源用パッドとパターンと、バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに接続される電源用スルーホールを有し、グラウンド端子用パッドとグラウンドパターンとバイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに接続されるグラウンド用スルーホールを有し、電源用パッド及びグラウンド用パッドは、電源用スルーホールとグラウンド用スルーホールとの間に位置しない。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
絶縁層と導体層が交互に複数積層され、
表面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子とグラウンド端子との間に電気的に接続されるバイパスコンデンサの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを有し、
前記表面から２番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側であり、かつ、前記表面の導体層から前記裏面の導体層までの厚さの中心より表面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを有し、
前記表面の導体層において、前記電源用パッド及び前記グラウンド用パッドは、前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールとの間に位置しないプリント配線板。
続きを表示（約 3,800 文字）【請求項２】
絶縁層と導体層が交互に複数積層され、
表面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子とグラウンド端子との間に電気的に接続されるバイパスコンデンサの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを有し、
前記表面から２番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側であり、かつ、前記表面の導体層から前記裏面の導体層までの厚さの中心より表面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを有するプリント配線板。
【請求項３】
絶縁層と導体層が交互に複数積層され、
表面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子とグラウンド端子との間に電気的に接続されるバイパスコンデンサの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを有し、
前記表面から２番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを有し、
前記表面の導体層において、前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールが隣接して配置されたプリント配線板。
【請求項４】
絶縁層と導体層が交互に複数積層され、
表面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子とグラウンド端子との間に電気的に接続されるバイパスコンデンサの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを有し、
前記表面から２番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを有し、
前記表面の導体層において、前記電源用パッド及び前記グラウンド用パッドは、前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールとの間に位置しないプリント配線板。
【請求項５】
絶縁層と導体層が交互に複数積層され、
表面の導体層に、半導体集積回路装置の複数の電源端子のそれぞれが接続される複数の電源用パッドと、前記半導体集積回路装置の複数のグラウンド端子のそれぞれが接続される複数のグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子それぞれとグラウンド端子それぞれとの間にそれぞれが電気的に接続されるバイパスコンデンサのそれぞれの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを複数有し、
前記表面から２番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側であり、かつ、前記表面の導体層から前記裏面の導体層までの厚さの中心より表面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを複数有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを複数有するプリント配線板。
【請求項６】
絶縁層と導体層が交互に複数積層され、
表面の導体層に、半導体集積回路装置の複数の電源端子のそれぞれが接続される複数の電源用パッドと、前記半導体集積回路装置の複数のグラウンド端子のそれぞれが接続される複数のグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子それぞれとグラウンド端子それぞれとの間にそれぞれが電気的に接続されるバイパスコンデンサのそれぞれの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを複数有し、
前記表面から２番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを複数有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを複数有し、
前記表面の導体層において、前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールが交互に隣接して配置されたプリント配線板。
【請求項７】
絶縁層と導体層が交互に複数積層され、
表面の導体層に、半導体集積回路装置の複数の電源端子のそれぞれが接続される複数の電源用パッドと、前記半導体集積回路装置の複数のグラウンド端子のそれぞれが接続される複数のグラウンド用パッドを有し、
裏面の導体層に、前記半導体集積回路装置の電源端子それぞれとグラウンド端子それぞれとの間にそれぞれが電気的に接続されるバイパスコンデンサのそれぞれの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを複数有し、
前記表面から２番目以降の導体層にグラウンドパターンを有し、
前記グラウンドパターンを有する導体層より裏面側に位置する導体層に電源パターンを有し、
前記半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、前記電源パターンと、前記バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを複数有し、
前記半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、前記グラウンドパターンと、前記バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを複数有し、
前記表面の導体層において、前記電源用パッド及び前記グラウンド用パッドは、前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールとの間に位置しないプリント配線板。
【請求項８】
前記複数の電源用パッドと前記複数のグラウンド用パッドは、複数行及び複数列に格子状に配置されたパッドにより構成され、前記複数の電源用パッドと前記複数のグラウンド用パッドは列単位で配置され、
前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールは、列方向に配列された複数の電源用パッドと隣接する列方向に配列された複数のグラウンド用パッドとの間に列方向に交互に配置された請求項６に記載のプリント配線板。
【請求項９】
列方向に交互に配列された前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールは、列方向に隣接して配列された電源用パッドの間に位置する請求項８に記載のプリント配線板。
【請求項１０】
行方向に配列される前記電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールは行方向に交互に配置された請求項８又は請求項９に記載のプリント配線板。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、絶縁層と導体層とが交互に複数積層されるプリント配線板に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
スマートフォンや携帯電話など携帯通信装置等の小型電子機器では、多数の電子部品がプリント配線板に取り付けられる。このため、プリント配線板の限られたスペースに高密度に電子部品を配置可能にするため、プリント配線板に実装される半導体集積回路（ＩＣ）として、ＢＧＡ（Ball Grid Array）に代表されるアレイ端子構造のＩＣが増加している。
【０００３】
このような小型電子機器に使用されるプリント配線板が特許文献１に示されている。
特許文献１に示されたプリント配線板は、複数の層から構成され、表面から順に、Ｌ１層に伝送線路や信号層が、Ｌ２層にグラウンドパターンが、Ｌ３層にグラウンドパターンおよび伝送線路が、Ｌ４層に電源パターンが、Ｌ５層にグラウンドパターンが、Ｌ６層に伝送線路や信号層がそれぞれ設けられ、Ｌ１層とＬ４層とＬ６層とを電気的に接続する電源接続用のビアが、Ｌ１層とＬ２層とＬ３層とＬ５層とＬ６層とを電気的に接続するグラウンド接続用のビアが設けられ、Ｌ６層にバイパスコンデンサが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－２１８４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、上記した小型電子機器に用いられる半導体集積回路装置は、データの読み書きが高速化する一方で、低消費電力化の要求から動作電圧が低下している。
データの読み書きの高速化及び動作電圧の低下に伴い、スイッチングノイズ等による悪影響で電源電圧が変動し、誤動作が生じるのを防止するため、より一層、高周波の領域まで半導体集積回路装置に対する電源端子とグラウンド端子間のインピーダンスを低く保つプリント配線板が望まれている。
【０００６】
本開示は、上記した点に鑑みてなされたものであり、半導体集積回路装置に対する電源端子とグラウンド端子間のインピーダンスを高周波の領域まで低く保つことができるプリント配線板を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係るプリント配線板は、絶縁層と導体層が交互に複数積層され、表面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドを有し、裏面の導体層に、半導体集積回路装置の電源端子とグラウンド端子との間に電気的に接続されるバイパスコンデンサの端子が接続される電源側パッドとグラウンド側パッドを有し、表面から２番目の導体層にグラウンドパターンを有し、グラウンドパターンを有する導体層より裏面側であり、かつ、表面の導体層から裏面の導体層までの厚さの中心より表面側に位置する導体層に電源パターンを有し、半導体集積回路装置の電源端子が接続される電源用パッドと、電源パターンと、バイパスコンデンサの一方の端子が接続される電源側パッドに電気的に接続される電源用スルーホールを有し、半導体集積回路装置のグラウンド端子が接続されるグラウンド用パッドと、グラウンドパターンと、バイパスコンデンサの他端が接続されるグラウンド側パッドに電気的に接続されるグラウンド用スルーホールを有し、電源用パッド及びグラウンド用パッドは、電源用スルーホールと前記グラウンド用スルーホールとの間に位置しない。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、絶縁層と導体層とが交互に複数積層されるプリント配線板において、半導体集積回路装置に対するプリント配線板における電源端子とグラウンド端子間のインピーダンスを高周波の領域まで低く保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施の形態１に係るプリント配線板を示す要部拡大断面図である。
実施の形態１に係るプリント配線板を示す要部拡大表面模式図である。
実施の形態１に係るプリント配線板を示す要部拡大裏面図（表面からの透視図）である。
周波数に対するバイパスコンデンサのインピーダンスの関係を示す図である。
実施の形態１に係るプリント配線板において、電源系の電流経路を説明するための要部拡大断面図である。
実施の形態１に係るプリント配線板において、電源系の電流経路を示す等価回路図である。
実施の形態１に係るプリント配線板において、電源用スルーホールとグラウンド用スルーホールの間の相互インダクタンスを説明する図である。
実施の形態２に係るプリント配線板を示す要部拡大表面図である。
実施の形態２に係るプリント配線板を示す要部拡大裏面図（表面からの透視図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
実施の形態１に係るプリント配線板を図１から図３に基づいて説明する。
実施の形態１に係るプリント配線板は、絶縁層と導体層とが交互に複数積層されるプリント配線板を対象とし、表面にＢＧＡ（Ball Grid Array）に代表されるアレイ端子構造の半導体集積回路装置（ＩＣ）が実装されるプリント配線板を対象としている。
（【００１１】以降は省略されています）

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