[go: up one dir, main page]

WO2011111312A1 - 構造体および配線基板 - Google Patents

構造体および配線基板 Download PDF

Info

Publication number
WO2011111312A1
WO2011111312A1 PCT/JP2011/000907 JP2011000907W WO2011111312A1 WO 2011111312 A1 WO2011111312 A1 WO 2011111312A1 JP 2011000907 W JP2011000907 W JP 2011000907W WO 2011111312 A1 WO2011111312 A1 WO 2011111312A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductor
conductors
wiring board
opening
connection member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2011/000907
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博 鳥屋尾
小林　直樹
徳昭 安道
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to US13/583,277 priority Critical patent/US9084351B2/en
Priority to JP2012504299A priority patent/JP5660124B2/ja
Publication of WO2011111312A1 publication Critical patent/WO2011111312A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0236—Electromagnetic band-gap structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298—Multilayer circuits

Definitions

  • the present invention relates to a structure and a wiring board.
  • EBG structure electromagnetic bandgap structure
  • FIG. 2 shows a structure in which a plurality of island-like conductor elements are arranged above a sheet-like conductor plane and each of the island-like conductor elements is connected to the conductor plane by vias, a so-called mushroom-type EBG structure. .
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a structure or a wiring board which can be manufactured as thin as possible, with noise countermeasures being taken by the EBG structure between the conductor layers. is there.
  • a plurality of second conductors that are located on the same side when the first conductor is used as a reference, face at least a part of the first conductor and overlap each other in plan view.
  • a plurality of first conductors and a plurality of the first conductors that are positioned on the same side with respect to the first conductor and that face at least a part of the first conductor and overlap each other in plan view
  • a second conductor, a connection member passing through the first conductor and the plurality of second conductors, connected to the first conductor and insulated from the second conductor, and each of the plurality of second conductors An opening through which the connection member passes, and a third conductor formed opposite to the opening, connected to the connection member that has passed through the opening, and larger than the opening.
  • a wiring board characterized in that the number of layers in which the third conductor is located is plural and is not more than the number of layers in which the second conductor is located.
  • a plurality of first conductors and a plurality of the first conductors that are positioned on the same side with respect to the first conductor and that face at least a part of the first conductor and overlap each other in plan view
  • a second conductor, a connection member passing through the first conductor and the plurality of second conductors, connected to the first conductor and insulated from the second conductor, and each of the plurality of second conductors An opening through which the connection member passes, and a third conductor that is formed to face the opening and is connected to the connection member that has passed through the opening and is larger than the opening.
  • a structure characterized by forming a gap structure. The body is provided.
  • a structure and a wiring board that can be manufactured as thin as possible by taking measures against noise by an EBG structure between the conductor layers.
  • FIG. It is a perspective view of an example of a structure concerning an embodiment of the invention. It is sectional drawing of the structure shown in FIG. It is a figure which shows the modification which a conductor element can take. It is a perspective view of an example of a structure concerning an embodiment of the invention. It is a perspective view of an example of a structure concerning an embodiment of the invention. It is a perspective view of an example of a structure concerning an embodiment of the invention. It is a perspective view of an example of a structure concerning an embodiment of the invention. It is sectional drawing of the structure shown in FIG. It is the upper side figure and sectional drawing of the wiring board which concerns on embodiment of this invention. It is a figure which shows the arrangement pattern of the structure which a wiring board can take. It is a figure which shows the arrangement pattern of the structure which a wiring board can take. It is a figure which shows the arrangement pattern of the structure which a wiring board can take. It is a figure which shows the arrangement pattern of the structure which a wiring board can take. It is a
  • FIG. 1 is a perspective view of an example of a structure 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the structure 10 includes various conductive components formed on the wiring board 100 having at least the A layer 11, the B layer 12, the C layer 13, the D layer 14, and the E layer 15 (see FIG. 9).
  • the structure 10 is laminated in the order of a conductor 151, a conductor element 141, a conductor 131, a conductor element 121, and a conductor 111 when the conductor 151 is used as a reference.
  • the structure 10 is located on the same side as the conductor 151 (first conductor) and the conductor 151, and faces the at least part of the conductor 151 and overlaps the conductor 111 and the conductor 131 in plan view. And (a plurality of second conductors).
  • the structure 10 includes a connection member 101 that penetrates the conductor 111, the conductor 131, and the conductor 151, is connected to the conductor 151, and is insulated from the conductor 111 and the conductor 131.
  • the structure 10 includes an opening 112 and an opening 132 that are provided in each of the conductor 111 and the conductor 131 and through which the connection member 101 passes. Furthermore, the structure 10 includes a conductor element 121 (third conductor) that is formed to face the opening 112, is connected to the connection member 101 that has passed through the opening 112, and is larger than the opening 112. Further, the structure 10 includes a conductor element 141 (third conductor) that is formed to face the opening 132, is connected to the connection member 101 that has passed through the opening 132, and is larger than the opening 132.
  • the opening 112 and the conductor element 121 face each other without any other conductor plane, and the opening 132 and the conductor element 141 face each other without any other conductor plane.
  • the number of layers in which the conductor element 121 or the conductor element 141 (third conductor) is located is equal to the number of layers in which the conductor 111 and the conductor 131 (second conductor) are located. Furthermore, in this embodiment, the number of conductor elements 121 and conductor elements 141 (third conductors) is equal to the number of openings 112 and openings 132 through which the connecting member 101 passes.
  • the conductor 111 is closer to the conductor element 121 than the other conductor planes including the conductor 151 and the conductor 131.
  • the conductor 131 is closer to the conductor element 141 than the other conductor planes including the conductor 151 and the conductor 111.
  • the conductor 111 and the conductor 131 are continuous in the thickness direction, and do not include other conductor planes between them.
  • continuous in the thickness direction means that, for example, when the conductor planes included in the structure 10 are ordered with respect to the conductor 151, the order is continuous.
  • a small conductor pattern such as a wiring may be included between the conductor 111 and the conductor 131 that are continuous in the thickness direction as long as no electrical influence is exerted, and all conductors are excluded. is not.
  • connection member 101 may not completely penetrate the conductors located at both ends of the conductors 111, 131, and 151. That is, it is only necessary that a part of the connection member 101 is formed inside the conductors located at both ends.
  • the connecting member 101, the conductor 111, the conductor element 121, the conductor 131, the conductor element 141, or the conductor 151 may be any conductive material, and may be the same material or different materials. Also good.
  • the structure 10 may include layers other than the above-described A layer 11, B layer 12, C layer 13, D layer 14, and E layer 15.
  • a dielectric layer may be located between each layer.
  • the structure 10 may include other holes, vias, signal lines, and the like (not shown) as long as they do not contradict the configuration of the present invention.
  • the opening 112 or the opening 132 is not necessarily hollow, and the inside thereof may be filled with a dielectric.
  • the connection member 101 may be formed so as to penetrate the dielectric filled in the opening 112 or the opening 132 and not contact the conductor 111 or the conductor 131.
  • the conductor 151 connected to the connection member 101 functions as a ground by applying a reference potential.
  • the conductor 111 is located on the A layer 11, the conductor element 121 is located on the B layer 12, the conductor 131 is located on the C layer 13, the conductor element 141 is located on the D layer 14, and the conductor 151 is located on the E layer 15.
  • the relative positional relationship of the A layer 11, the B layer 12, the C layer 13, the D layer 14 and the E layer 15 can be changed, whereby the conductor 111, the conductor element 121, the conductor 131, the conductor element 141, The mutual positional relationship in the conductor 151 can also be modified.
  • the parallel plate composed of the conductor 111 and the conductor 131 can constitute at least a part of the electromagnetic band gap structure together with the conductor element 121, the conductor element 141, and the connecting member 101. it can.
  • the parallel flat plate comprised of the conductor 131 and the conductor 151 can constitute at least a part of the electromagnetic band gap structure together with the conductor element 141 and the connecting member 101.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the structure 10 shown in FIG. In FIG. 2, spaces enclosed by broken lines have an EBG structure, and are referred to as an EBG structure 171 and an EBG structure 172, respectively.
  • the EBG structure 171 includes a conductor 111, a conductor 131, a conductor element 121, a conductor element 141, and a connection member 101.
  • the EBG structure 172 includes a conductor 131, a conductor 151, a conductor element 141, and a connection member 101.
  • the single structure 10 constitutes the EBG structure 171 and the EBG structure 172.
  • the conductor 131, the conductor element 141, and the connection member 101 are shared by both the EBG structure 171 and the EBG structure 172. For this reason, compared with the case where the conventional EBG structure is provided for each parallel plate, the EBG structure of the present invention can make the wiring board thinner.
  • connection member 101 corresponds to the shaft portion of the mushroom and forms an inductance.
  • conductor element 121 corresponds to the head portion of the mushroom, and forms a capacitance between the conductors 111 facing each other.
  • conductor element 141 corresponds to the head portion of the mushroom, and forms a capacitance with each of the opposing conductors 131.
  • the structure 10 shown in FIG. 1 or 2 can also be expressed by an equivalent circuit in which a parallel plate is shunted by a series resonance circuit composed of the capacitance and the inductance.
  • the resonance frequency gives the center frequency of the band gap. Therefore, the band gap band can be lowered by increasing the capacitance by bringing the conductor element 121 closer to the conductor 111 forming the capacitance. Further, the frequency of the band gap band can be lowered by increasing the capacitance by bringing the conductor element 141 closer to the conductor 131 forming the capacitance.
  • the essential effect of the present invention is not affected at all. Even when the conductor element 141 is not brought close to the opposing conductor 131, the essential effect of the present invention is not affected at all.
  • the frequency band (band gap band) that is the object of suppressing electromagnetic wave propagation can be set to a desired value.
  • FIG. 3 is a diagram showing a modification that the conductor element 121 or the conductor element 141 of the structure 10 shown in FIG. 1 can take.
  • FIG. 3A is a top view of the conductor element 121 or the conductor element 141 used in the structure 10 shown in FIG.
  • the conductor element 121 or the conductor element 141 has a quadrangular shape.
  • the shape of the conductor element 121 or the conductor element 141 that can constitute the mushroom-type structure 10 is not limited to a quadrangle, and may be a polygon such as a triangle or a hexagon, or a circle.
  • FIG. 3B is a top view of an example of the conductor element 121 or the conductor element 141 in the structure 10 shown in FIG.
  • the conductor element 121 or the conductor element 141 shown here is a spiral transmission line formed in the plane direction, and one end is connected to the connection member 101 and the other end is an open end.
  • the structure 10 has an open stub type EBG structure in which a microstrip line formed including the conductor element 121 or the conductor element 141 functions as an open stub. Can be configured.
  • the connecting member 101 forms an inductance.
  • the conductor element 121 is electrically coupled to the conductor 111 to form a microstrip line having the conductor 111 as a return path.
  • the conductor elements 141 are electrically coupled to the conductors 131 to form a microstrip line having the conductors 131 as return paths.
  • the open stub-type EBG structure can be expressed by an equivalent circuit in which a parallel plate is shunted by a series resonance circuit composed of the open stub and the inductance, and the resonance frequency of the series resonance circuit indicates the center frequency of the band gap. give. Therefore, the band gap band can be reduced in frequency by increasing the stub length of the open stub formed including the conductor element 121 or the conductor element 141.
  • the conductor 111 facing the conductor element 121 forming the microstrip line is close.
  • the conductor 131 which opposes the conductor element 141 which forms a microstrip line is adjoining. This is because the shorter the distance between the conductor element and the opposing plane, the lower the characteristic impedance of the microstrip line and the wider the band gap band.
  • the conductor element 121 is not brought close to the opposing conductor 111, the essential effect of the present invention is not affected at all. Even when the conductor element 141 is not brought close to the opposing conductor 131, the essential effect of the present invention is not affected.
  • FIG. 3C is a top view of an example of the conductor element 121 or the conductor element 141 in the structure 10 shown in FIG.
  • the conductor element 121 or the conductor element 141 shown here is a rectangular conductor and has an opening. In the opening, a spiral inductor is formed in which one end is connected to the flange of the opening and the other end is connected to the connection member 101.
  • the structure 10 is based on the mushroom type EBG structure, and the inductance is increased by providing an inductor at the head portion of the mushroom.
  • a structure can be constructed.
  • the conductor element 121 corresponds to the head portion of the mushroom, and forms a capacitance between the opposing conductors 111.
  • the conductor element 141 corresponds to the head portion of the mushroom, and forms a capacitance with each of the opposing conductors 131.
  • the inductance-increasing EBG structure can be expressed by an equivalent circuit in which a parallel plate is shunted by a series resonance circuit composed of the capacitance and the inductance, and the resonance frequency of the series resonance circuit gives the center frequency of the band gap. Therefore, the band gap band can be lowered by increasing the capacitance by bringing the conductor element 121 closer to the conductor 111 forming the capacitance, or by increasing the length of the inductor. . However, even when the conductor element 121 is not brought close to the opposing conductor 111, the essential effect of the present invention is not affected at all.
  • the band gap band can be lowered by increasing the inductance by bringing the conductor element 141 closer to the conductor 131 that forms the capacitance, or by increasing the length of the inductor. .
  • the conductor element 141 is not brought close to the opposing conductor 131, the essential effect of the present invention is not affected at all.
  • FIG. 4 is a perspective view of an example of the structure 10 according to the present embodiment.
  • the structure 10 shown in FIG. 4 is laminated in the order of the conductor 151, the conductor element 141, the conductor 131, the conductor 111, and the conductor element 121 with the conductor 151 as a reference. Although the order of each component has changed, the characteristic regarding the EBG structure demonstrated in FIG. 4 is the same as that of the structure 10 shown in FIG.
  • the conductor element 121 or the conductor element 141 in the structure 10 illustrated in FIG. 4 can have the shape illustrated in FIG. At this time, the structure 10 similarly has the characteristics of the above-described open stub type EBG structure. Further, the conductor element 121 or the conductor element 141 of the structure 10 illustrated in FIG. 4 can take the shape illustrated in FIG. At this time, the structure 10 similarly has the characteristics of the inductance-increasing EBG structure described with reference to FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view of an example of the structure 10 according to the present embodiment.
  • the structure 10 shown in FIG. 5 is laminated in the order of the conductor 151, the conductor 131, the conductor element 141, the conductor 111, and the conductor element 121 with the conductor 151 as a reference. Although the order of each component is changed, the characteristics relating to the EBG structure described in FIG. 5 are the same as those of the structure 10 shown in FIG.
  • the conductor element 121 or the conductor element 141 in the structure 10 illustrated in FIG. 5 can have the shape illustrated in FIG. At this time, the structure 10 similarly has the characteristics of the above-described open stub type EBG structure. Further, the conductor element 121 or the conductor element 141 of the structure 10 illustrated in FIG. 5 can have the shape illustrated in FIG. At this time, the structure 10 similarly has the characteristics of the inductance-increasing EBG structure described with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of an example of the structure 10 according to the present embodiment.
  • the structure 10 shown in FIG. 6 is laminated in the order of the conductor 151, the conductor 131, the conductor element 141, the conductor element 121, and the conductor 111, with the conductor 151 as a reference. Although the order of each component is changed, the characteristics relating to the EBG structure described in FIG. 6 are the same as those of the structure 10 shown in FIG.
  • the conductor element 121 or the conductor element 141 in the structure 10 illustrated in FIG. 6 may have the shape illustrated in FIG. At this time, the structure 10 similarly has the characteristics of the above-described open stub type EBG structure. Further, the conductor element 121 or the conductor element 141 of the structure 10 illustrated in FIG. 6 can take the shape illustrated in FIG. At this time, the structure 10 similarly has the characteristics of the inductance-increasing EBG structure described with reference to FIG.
  • FIG. 7 is a perspective view of an example of the structure 10 according to the present embodiment.
  • the structure 10 shown in FIG. 7 has a structure in which a conductor 161 facing the conductor 151 via the conductor 111 and the conductor 131 and connected to the connection member 101 is added to the structure 10 shown in FIG. Yes.
  • the conductor 161, the conductor 111, the conductor element 121, the conductor 131, the conductor element 141, and the conductor 151 are arranged in this order from the top of the figure.
  • the structure 10 includes a conductor 151, and a conductor 111 and a conductor 131 that are located on the same side with respect to the conductor 151, are opposed to at least a part of the conductor 151, and overlap each other in plan view.
  • the structure 10 includes a connection member 101 that penetrates the conductor 161, the conductor 111, the conductor 131, and the conductor 151, is connected to the conductor 161 and the conductor 151, and is insulated from the conductor 111 and the conductor 131. Furthermore, the structure 10 includes an opening 112 and an opening 132 that are provided in each of the conductor 111 and the conductor 131 and through which the connection member 101 passes. Furthermore, the structure 10 includes a conductor element 121 that is formed to face the opening 112 and is connected to the connection member 101 that has passed through the opening. Furthermore, the structure 10 includes a conductor element 141 that is formed to face the opening 132 and is connected to the connection member 101 that has passed through the opening. The opening 112 and the conductor element 121 face each other without any other conductor, and the opening 132 and the conductor element 141 face each other without any other conductor.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the structure 10 shown in FIG. In FIG. 8, spaces surrounded by broken lines have an EBG structure, and are referred to as an EBG structure 171, an EBG structure 172, and an EBG structure 173, respectively.
  • the EBG structure 171 includes a conductor 111, a conductor 131, a conductor element 121, a conductor element 141, and a connection member 101.
  • the EBG structure 172 includes a conductor 131, a conductor 151, a conductor element 141, and a connection member 101.
  • the EBG structure 173 includes the conductor 161, the conductor 111, the conductor element 121, and the connection member 101.
  • the single structure 10 constitutes the EBG structure 171, the EBG structure 172, and the EBG structure 173.
  • the conductor 131 and the conductor element 141 are shared by both the EBG structure 171 and the EBG structure 172.
  • the conductor 111 and the conductor element 121 are shared by both the EBG structure 171 and the EBG structure 173.
  • the connection member 101 is shared by the EBG structure 171, the EBG structure 172, and the EBG structure 173.
  • the structure 10 shown in FIG. 7 or FIG. 8 has a configuration in which the EBG structure is combined more complicatedly than the structure 10 shown in FIG. 1 or FIG.
  • connection member 101 may be formed by a build-up method that repeats lamination, through-hole processing, and wiring formation for each layer. Further, the connection member 101 may be a through via. When the connection member 101 is a through via, the structure 10 is manufactured by the following manufacturing process.
  • the conductor 111, the conductor 131, the conductor 151, the conductor element 121, and the conductor element 141 are laminated so that they face each other and are in different layers.
  • the connection member 101 that connects the conductor element 141 is formed.
  • any method may be used as a method of providing a through hole as long as it is applicable.
  • a through hole may be formed with a drill.
  • any method may be used for forming the connection member 101 as long as it is applicable.
  • the connection member 101 may be formed by plating the inner surface of the through hole.
  • the conductor 161 is added as a new component about the manufacturing method of the structure 10 demonstrated using FIG. 7 or FIG. 8, it is the same as that of the above-mentioned manufacturing method except it.
  • the manufacturing process can be shortened and the manufacturing cost can be reduced compared to the build-up method. it can.
  • FIG. 9 is a top view and a cross-sectional view of the wiring board 100 according to the present embodiment. More specifically, FIG. 9A is a top view of the wiring board 100, and FIG. 9B is a cross-sectional view in the cross section shown in FIG. 9A.
  • the squares shown by broken lines indicate the conductor elements 121 provided in the B layer 12 or the conductor elements 141 provided in the D layer 14 in each of the repeatedly arranged structures 10.
  • the circles in the rectangles indicated by the broken lines indicate the connecting members 101 provided in each of the structures 10 that are repeatedly arranged.
  • the structures 10 described in FIG. 1 are repeatedly arranged in a vertically inverted state.
  • each structure 10 is illustrated in black.
  • the wiring substrate 100 is laminated in the order of the E layer 15, D layer 14, C layer 13, B layer 12, and A layer 11 from the top of the figure. And each structure 10 is arrange
  • each of the conductor elements 121 located in the B layer 12 is connected to a different connecting member 101.
  • each of the conductor elements 141 located on the D layer 14 is connected to a different connection member 101.
  • the A layer 11, the B layer 12, the C layer 13, the D layer 14, and the E layer 15 may include a configuration other than the illustrated components, for example, a transmission path for transmitting an electrical signal.
  • the wiring substrate 100 may include a layer different from the A layer 11, the B layer 12, the C layer 13, the D layer 14, and the E layer 15, and these layers may include constituent elements other than the constituent elements described above, for example, A transmission line or the like may be included.
  • the characteristics of the EBG structure formed by the structure 10 change when the transmission line is arranged in the vicinity of the region where the structure 10 is repeatedly arranged in the wiring board 100 and the region, such an arrangement is It is desirable to avoid it.
  • the wiring board 100 can suppress electromagnetic wave propagation in the band gap band in the region where the structures 10 are repeatedly arranged. That is, the structure 10 may be arranged so as to surround a noise source that generates an electromagnetic wave in a band gap band, an element that is desired to be protected from an electromagnetic wave in a specific frequency band, and the arrangement pattern can take a plurality of modes.
  • FIGS. 10 to 12 are diagrams showing arrangement patterns of the structures 10 that can be taken by the wiring board 100, respectively.
  • the shaded members shown in FIGS. 10 to 12 are the semiconductor package 181 and the semiconductor package 182.
  • the structure 10 may be disposed in a band shape between the semiconductor package 181 and the semiconductor package 182.
  • the structure 10 may be disposed so as to surround the semiconductor package 181, and the structure 10 is disposed so as to surround the semiconductor package 182 as shown in FIG. May be.
  • the plurality of structures 10 be arranged in parallel in the direction from one semiconductor package to the other semiconductor package as in the arrangement pattern shown in FIG. 10 or FIG.
  • the structure 10 can constitute an EBG structure by the conductors 111, 131, 151, the conductor elements 121, 141, and the connection member 101. Therefore, in structure 10, it is possible to suppress noise propagating through a parallel plate composed of conductor 111 and conductor 131 and noise propagating through a parallel plate composed of conductor 131 and conductor 151. Further, the wiring board 100 arranges the structure 10 in a region where noise propagation is to be prevented, so that the noise that propagates between the A layer 11 and the C layer 13 and the space between the C layer 13 and the E layer 15 can be reduced. Propagating noise can be suppressed.
  • the present inventors include a conductor having the opening by arranging the conductor element and the connection member so that at least one conductor element faces each of the openings through which the connection member passes. It has been found that an EBG structure can be formed between parallel plates.
  • the structures 10 described in the present embodiment are all devised based on the above view. In these structures 10, since the number of layers in which the conductor elements are formed is suppressed to the minimum necessary, the wiring board 100 using the structure 10 of the present embodiment can be manufactured thinner.
  • the number of the second conductors (the conductor 131 and the conductor 151 in the above embodiment) is two, but may be three or more.
  • the number of layers of the structure or wiring board increases. At this time, if the number of parallel plates to suppress noise propagation increases, the number of layers in which conductor elements corresponding to the second conductor of the present invention are formed may be increased.
  • the EBG structure is configured so that at least one of the noise propagating between the A layer 11 and the C layer 13 and the noise propagating between the C layer 13 and the E layer 15 can be suppressed. Also good.
  • at least one of the conductor element 121 or the conductor element 141 may be omitted from the structure 10 described in the above embodiment.
  • the number of layers in which the conductor element (third conductor) is located may be less than the number of layers in which the conductor (second conductor) in which the opening is provided, May be less than the number of apertures through which.
  • each structure 10 is shown as having a single connection member 101, but this is not necessarily the case. That is, a configuration in which a plurality of the structures 10 described in the above embodiment are connected can be regarded as a single structure. Therefore, in such a structure, a plurality of connection members are repeatedly arranged, and each of the conductor elements located in the same layer is connected to a different connection member.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

構造体（１０）は、導体（１５１）と、導体（１５１）を基準として同じ側に位置し、導体（１５１）の少なくとも一部と対向していて互いに平面視で重なり合う導体（１１１、１３１）と、導体（１１１、１３１、１５１）を貫通し、導体（１５１）に接続され、導体（１１１、１３１）と絶縁されている接続部材（１０１）と、導体（１１１、１３１）の各々に設けられ、接続部材（１０１）が通過している開口（１１２、１３２）と、開口（１１２、１３２）に対向し形成され、当該開口（１１２、１３２）を通過した接続部材（１０１）と接続され、開口（１１２、１３２）より大きい導体エレメント（１２１、１４１）と、を備える。そして、導体エレメント（１２１、１４１）が位置する層の数が複数であり、かつ導体（１１１、１３１）が位置する層の数以下である。

Description

構造体および配線基板
　本発明は、構造体および配線基板に関する。
　近年、特定の構造を有する導体パターンを周期的に配置すること（以下、メタマテリアルと記載）で電磁波の伝播特性を制御できることが明らかになっている。特に、特定の周波数帯域における電磁波伝播を抑制するように構成されるメタマテリアルを、電磁バンドギャップ構造（以下、ＥＢＧ構造と記載）と呼んでいる。このＥＢＧ構造は、配線基板中を伝播するノイズ対策等に用いられる。
　この種の技術として、例えば特許文献１（米国特許第６２６２４９５号明細書）に記載の技術がある。特許文献１のＦＩＧ．２には、シート状の導体プレーンの上方に島状の導体エレメントを複数配置し、この島状の導体エレメントそれぞれをビアで導体プレーンに接続した構造、いわゆるマッシュルーム型のＥＢＧ構造が示されている。
米国特許第６２６２４９５号明細書
　しかしながら、配線基板中に構成される導体層間を伝播するノイズ対策として、上記技術のＥＢＧ構造を適用するとき、島状の導体エレメントを配置する層が追加されるため、配線基板の積層数が増えて、配線基板は厚くなる。特に、多数の導体層を備える多層の配線基板において、その傾向は顕著であった。
　本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、各導体層間にＥＢＧ構造によるノイズ対策が施され、かつ極力薄く製造可能な構造体または配線基板を提供することにある。
　本発明によれば、第１導体と、前記第１導体を基準としたときに互いに同じ側に位置し、当該第１導体の少なくとも一部と対向していて平面視で互いに重なり合う複数の第２導体と、前記第１導体と複数の前記第２導体とを貫通し、前記第１導体に接続され、前記第２導体と絶縁されている接続部材と、複数の前記第２導体の各々に設けられ、前記接続部材が通過している開口と、前記開口に対向し形成され、当該開口を通過した前記接続部材と接続され、当該開口より大きい第３導体と、を備え、前記第３導体が位置する層の数が複数であり、かつ前記第２導体が位置する層の数以下であることを特徴とする構造体が提供される。
　また、本発明によれば、第１導体と、前記第１導体を基準としたときに互いに同じ側に位置し、当該第１導体の少なくとも一部と対向していて平面視で互いに重なり合う複数の第２導体と、前記第１導体と複数の前記第２導体とを貫通し、前記第１導体に接続され、前記第２導体と絶縁されている接続部材と、複数の前記第２導体の各々に設けられ、前記接続部材が通過している開口と、前記開口に対向し形成され、当該開口を通過した前記接続部材と接続され、当該開口より大きい第３導体と、を有する構造体を備え、前記第３導体が位置する層の数が複数であり、かつ前記第２導体が位置する層の数以下であることを特徴とする配線基板が提供される。
　また、本発明によれば、第１導体と、前記第１導体を基準としたときに互いに同じ側に位置し、当該第１導体の少なくとも一部と対向していて平面視で互いに重なり合う複数の第２導体と、前記第１導体と複数の前記第２導体とを貫通し、前記第１導体に接続され、前記第２導体と絶縁されている接続部材と、複数の前記第２導体の各々に設けられ、前記接続部材が通過している開口と、前記開口に対向し形成され、当該開口を通過した前記接続部材と接続され、当該開口より大きい第３導体と、を備え、前記第１導体と前記第２導体によって構成される第１の平行平板と、複数の前記第２導体によって構成される第２の平行平板とが、前記接続部材と前記第３導体とを共有して電磁バンドギャップ構造を構成していることを特徴とする構造体が提供される。
　本発明によれば、各導体層間にＥＢＧ構造によるノイズ対策が施され、極力薄く製造可能な構造体、配線基板が提供される。
本発明の実施の形態に係る構造体の一例の斜視図である。 図１に示す構造体の断面図である。 導体エレメントが取り得る変形例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る構造体の一例の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る構造体の一例の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る構造体の一例の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る構造体の一例の斜視図である。 図７に示す構造体の断面図である。 本発明の実施の形態に係る配線基板の上面図と断面図である。 配線基板が取りうる構造体の配列パターンを示す図である。 配線基板が取りうる構造体の配列パターンを示す図である。 配線基板が取りうる構造体の配列パターンを示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
　図１は、本発明の実施形態に係る構造体１０の一例の斜視図である。構造体１０は、Ａ層１１、Ｂ層１２、Ｃ層１３、Ｄ層１４およびＥ層１５を少なくとも有する配線基板１００に形成される導体性の各種構成要素によって構成される（図９参照）。
　図１に示す構造体１０は、導体１５１を基準としたとき、導体１５１、導体エレメント１４１、導体１３１、導体エレメント１２１、導体１１１の順に積層されている。そして、構造体１０は、導体１５１（第１導体）と、導体１５１を基準としたとき同じ側に位置し、導体１５１の少なくとも一部と対向していて平面視で互いに重なり合う導体１１１と導体１３１と（複数の第２導体）を備える。また、構造体１０は、導体１１１と導体１３１と導体１５１とを貫通し、導体１５１に接続され、導体１１１と導体１３１と絶縁されている接続部材１０１を備える。さらに、構造体１０は、導体１１１、導体１３１の各々に設けられ、接続部材１０１が通過している開口１１２、開口１３２を備える。さらに、構造体１０は、開口１１２に対向し形成され、開口１１２を通過した接続部材１０１と接続され、開口１１２より大きい導体エレメント１２１（第３導体）を備える。さらに、構造体１０は、開口１３２に対向し形成され、開口１３２を通過した接続部材１０１と接続され、開口１３２より大きい導体エレメント１４１（第３導体）を備える。なお、開口１１２と導体エレメント１２１とは他の導体プレーンを介さずに対向しており、開口１３２と導体エレメント１４１とは他の導体プレーンを介さずに対向している。
　本実施形態において、導体エレメント１２１または導体エレメント１４１（第３導体）が位置する層の数は、導体１１１と導体１３１（第２導体）が位置する層の数と等しい。さらに言えば、本実施形態において、導体エレメント１２１および導体エレメント１４１（第３導体）の数は、接続部材１０１が通過している開口１１２と開口１３２の数と等しい。
　また、本実施形態において、導体１１１は、導体１５１や導体１３１を含む他の導体プレーンよりも導体エレメント１２１に近接している。また、導体１３１は、導体１５１や導体１１１を含む他の導体プレーンよりも導体エレメント１４１に近接している。そして、導体１１１と導体１３１とは、厚み方向に連続しており、互いの間に他の導体プレーンを含まない。なお、ここで「厚み方向に連続する」とは、例えば導体１５１を基準として構造体１０に含まれる導体プレーンに順番を付けたとき、その順番が連続することを意味している。当然、厚み方向に連続している導体１１１と導体１３１との間には、電気的な影響を与えない範囲で配線などの小さい導体パターンが含まれてもよく、全ての導体が排除されるわけではない。
　ここでいう、接続部材１０１とは、導体１１１、１３１、１５１のうち両端に位置する導体については完全に貫かなくてもよい。すなわち、接続部材１０１の一部が、両端に位置する導体の内部に僅かにでも形成されていればよい。
　また、接続部材１０１、導体１１１、導体エレメント１２１、導体１３１、導体エレメント１４１または導体１５１は、導電性の素材であればよく、各々が同一の素材であってもよいし、異なる素材であってもよい。
　構造体１０は、上述のＡ層１１、Ｂ層１２、Ｃ層１３、Ｄ層１４およびＥ層１５以外の層を備えても構わない。例えば、各層の間には誘電体層が位置してもよい。また、構造体１０は、本発明の構成に矛盾しない範囲で、図示しない孔やビア、信号線等を他に備えてもよい。
　開口１１２または開口１３２は必ずしも中空である必要はなく、その内部に誘電体が充填されていてもよい。すなわち、接続部材１０１は、開口１１２または開口１３２に充填されている誘電体を貫き、かつ導体１１１または導体１３１と非接触に形成されてもよい。
　構造体１０において、接続部材１０１と接続される導体１５１は、基準電位を与えてグラウンドとして機能させることが望ましい。
　導体１１１はＡ層１１、導体エレメント１２１はＢ層１２、導体１３１はＣ層１３、導体エレメント１４１はＤ層１４、導体１５１はＥ層１５に位置するものとする。また、Ａ層１１、Ｂ層１２、Ｃ層１３、Ｄ層１４およびＥ層１５の相対的な位置関係は変形可能であり、これによって、導体１１１、導体エレメント１２１、導体１３１、導体エレメント１４１、導体１５１における相互の位置関係も変形可能である。
　上述のような構成をとることによって、導体１１１と導体１３１とから構成される平行平板は、導体エレメント１２１と導体エレメント１４１と接続部材１０１とともに、電磁バンドギャップ構造の少なくとも一部を構成することができる。また、導体１３１と導体１５１とから構成される平行平板は、導体エレメント１４１と接続部材１０１とともに、電磁バンドギャップ構造の少なくとも一部を構成することができる。
　図２は、図１に示す構造体１０の断面図である。図２において破線で囲っている空間はＥＢＧ構造を成しており、それぞれＥＢＧ構造１７１およびＥＢＧ構造１７２と呼ぶことにする。ＥＢＧ構造１７１は、導体１１１と導体１３１と導体エレメント１２１と導体エレメント１４１と接続部材１０１とによって構成される。また、ＥＢＧ構造１７２は、導体１３１と導体１５１と導体エレメント１４１と接続部材１０１とによって構成される。
　すなわち、単一の構造体１０がＥＢＧ構造１７１、ＥＢＧ構造１７２を構成している。また、導体１３１と導体エレメント１４１と接続部材１０１とは、ＥＢＧ構造１７１とＥＢＧ構造１７２との双方に共有されている。このため、従来のＥＢＧ構造を各平行平板ごとに設ける場合と比べて、本発明のＥＢＧ構造は配線基板を薄くすることができる。
　図１または図２に示す構造体１０は、マッシュルーム型ＥＢＧ構造を変形させた例である。接続部材１０１はマッシュルームの軸部分に相当し、インダクタンスを形成している。一方、導体エレメント１２１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、それぞれ対向する導体１１１との間でキャパシタンスを形成する。また、導体エレメント１４１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、それぞれ対向する導体１３１との間でキャパシタンスを形成する。
　図１または図２に示す構造体１０も、マッシュルーム型ＥＢＧ構造と同様に、平行平板を前記キャパシタンスと前記インダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、導体エレメント１２１を、キャパシタンスを形成する導体１１１に接近させて、キャパシタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域の低周波化を図ることができる。また、導体エレメント１４１を、キャパシタンスを形成する導体１３１に接近させて、キャパシタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域の低周波化を図ることができる。ただし、導体エレメント１２１を対向する導体１１１に近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。そして、導体エレメント１４１を対向する導体１３１に近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
　なお、導体１１１と導体エレメント１２１の間隔、導体エレメント１２１と導体１３１の間隔、導体１３１と導体エレメント１４１の間隔、導体エレメント１４１と導体１５１の間隔、接続部材１０１の太さ、および導体エレメント１２１または導体エレメント１４１の相互間隔などを調節することにより、電磁波伝播の抑制対象となる周波数帯域（バンドギャップ帯域）を所望の値に定めることができる。
　図３は、図１に示す構造体１０の導体エレメント１２１または導体エレメント１４１が取り得る変形例を示す図である。図３（Ａ）は、図１に示す構造体１０で用いられる導体エレメント１２１または導体エレメント１４１の上面図である。導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は四角形の形状をしている。なお、マッシュルーム型の構造体１０を構成しうる導体エレメント１２１または導体エレメント１４１の形状は、四角形に限らず、三角形や六角形等の多角形、円形等であっても構わない。
　図３（Ｂ）は、図１に示す構造体１０における導体エレメント１２１または導体エレメント１４１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は平面方向に形成される螺旋状の伝送線路であって、一端は接続部材１０１に接続され、他端はオープン端となっている。ここで図示する導体エレメント１２１または導体エレメント１４１を用いることによって、構造体１０は、導体エレメント１２１または導体エレメント１４１を含んで形成されるマイクロストリップ線路がオープンスタブとして機能するオープンスタブ型のＥＢＧ構造を構成することができる。接続部材１０１はインダクタンスを形成している。一方、導体エレメント１２１が、それぞれ導体１１１と電気的に結合することで導体１１１をリターンパスとするマイクロストリップ線路を形成している。そして、導体エレメント１４１が、それぞれ導体１３１と電気的に結合することで導体１３１をリターンパスとするマイクロストリップ線路を形成している。
　オープンスタブ型ＥＢＧ構造は、平行平板を、前記オープンスタブと、前記インダクタンスからなる、直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、導体エレメント１２１または導体エレメント１４１を含んで形成されるオープンスタブのスタブ長を長くすることでバンドギャップ帯域の低周波化を図ることができる。
　なお、マイクロストリップ線路を形成する導体エレメント１２１と対向する導体１１１は近接していることが好ましい。そして、マイクロストリップ線路を形成する導体エレメント１４１と対向する導体１３１は近接していることが好ましい。なぜならば、導体エレメントと対向プレーンの距離が近いほど、前記マイクロストリップ線路の特性インピーダンスが低くなり、バンドギャップ帯域を広帯域化することができるためである。ただし、導体エレメント１２１を対向する導体１１１に近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。また、導体エレメント１４１を対向する導体１３１に近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
　図３（Ｃ）は、図１に示す構造体１０における導体エレメント１２１または導体エレメント１４１の一例の上面図である。ここで図示する導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は四角形の導体であって、開口を有している。その開口の中には、一端が当該開口の淵に接続され、他端は接続部材１０１に接続される螺旋状のインダクタが形成されている。ここで図示する導体エレメント１２１または導体エレメント１４１を用いることによって、構造体１０は、マッシュルーム型ＥＢＧ構造を基本として、マッシュルームのヘッド部分にインダクタを設けることでインダクタンスを増加させた、インダクタンス増加型のＥＢＧ構造を構成することができる。より詳細には、導体エレメント１２１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、それぞれ対向する導体１１１との間でキャパシタンスを形成する。また、導体エレメント１４１がマッシュルームのヘッド部分に相当し、それぞれ対向する導体１３１との間でキャパシタンスを形成する。
　インダクタンス増加型ＥＢＧ構造は、平行平板を前記キャパシタンスと前記インダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、前記直列共振回路の共振周波数がバンドギャップの中心周波数を与える。したがって、導体エレメント１２１を、キャパシタンスを形成する導体１１１に接近させて、キャパシタンスを大きくする、または前記インダクタの長さを長くしてインダクタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。ただし、導体エレメント１２１を対向する導体１１１に近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。また、導体エレメント１４１を、キャパシタンスを形成する導体１３１に接近させて、キャパシタンスを大きくする、または前記インダクタの長さを長くしてインダクタンスを大きくすることでバンドギャップ帯域を低周波化することができる。ただし、導体エレメント１４１を対向する導体１３１に近接させない場合でも、本発明の本質的な効果には何ら影響を与えない。
　図４は、本実施形態に係る構造体１０の一例の斜視図である。図４に示す構造体１０は、導体１５１を基準としたとき、導体１５１、導体エレメント１４１、導体１３１、導体１１１、導体エレメント１２１の順に積層されている。各構成要素の順番が変化しているが、図４で説明したＥＢＧ構造に関する特性は、図１に示す構造体１０と同様である。
　なお、図４に示す構造体１０における導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は、図３（Ｂ）に示す形状を取り得る。このとき、構造体１０は、上述したオープンスタブ型ＥＢＧ構造の特性を同様に有する。また、図４に示す構造体１０の導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は、図３（Ｃ）に示す形状を取りうる。このとき、構造体１０は、図３（Ｃ）を用いて説明したインダクタンス増加型ＥＢＧ構造の特性を同様に有する。
　図５は、本実施形態に係る構造体１０の一例の斜視図である。図５に示す構造体１０は、導体１５１を基準としたとき、導体１５１、導体１３１、導体エレメント１４１、導体１１１、導体エレメント１２１の順に積層されている。各構成要素の順番が変化しているが、図５で説明したＥＢＧ構造に関する特性は、図１に示す構造体１０と同様である。
　なお、図５に示す構造体１０における導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は、図３（Ｂ）に示す形状を取り得る。このとき、構造体１０は、上述したオープンスタブ型ＥＢＧ構造の特性を同様に有する。また、図５に示す構造体１０の導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は、図３（Ｃ）に示す形状を取りうる。このとき、構造体１０は、図３（Ｃ）を用いて説明したインダクタンス増加型ＥＢＧ構造の特性を同様に有する。
　図６は、本実施形態に係る構造体１０の一例の斜視図である。図６に示す構造体１０は、導体１５１を基準としたとき、導体１５１、導体１３１、導体エレメント１４１、導体エレメント１２１、導体１１１の順に積層されている。各構成要素の順番が変化しているが、図６で説明したＥＢＧ構造に関する特性は、図１に示す構造体１０と同様である。
　なお、図６に示す構造体１０における導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は、図３（Ｂ）に示す形状を取り得る。このとき、構造体１０は、上述したオープンスタブ型ＥＢＧ構造の特性を同様に有する。また、図６に示す構造体１０の導体エレメント１２１または導体エレメント１４１は、図３（Ｃ）に示す形状を取りうる。このとき、構造体１０は、図３（Ｃ）を用いて説明したインダクタンス増加型ＥＢＧ構造の特性を同様に有する。
　図７は、本実施形態に係る構造体１０の一例の斜視図である。図７に示す構造体１０は、図１に示す構造体１０に、さらに導体１１１および導体１３１を介して導体１５１と対向し、接続部材１０１と接続されている導体１６１を追加した構成となっている。
　より詳細に言えば、図７に示す構造体１０は、図の上から導体１６１、導体１１１、導体エレメント１２１、導体１３１、導体エレメント１４１、導体１５１の順番でそれぞれが配置されている。そして、構造体１０は、導体１５１と、導体１５１を基準としたとき同じ側に位置し、導体１５１の少なくとも一部と対向していて平面視で互いに重なり合う導体１１１と導体１３１とを備える。また、構造体１０は、導体１６１と導体１１１と導体１３１と導体１５１とを貫通し、導体１６１と導体１５１に接続され、導体１１１と導体１３１と絶縁されている接続部材１０１を備える。さらに、構造体１０は、導体１１１、導体１３１の各々に設けられ、接続部材１０１が通過している開口１１２、開口１３２を備える。さらに、構造体１０は、開口１１２に対向し形成され、当該開口を通過した接続部材１０１と接続される導体エレメント１２１を備える。さらに、構造体１０は、開口１３２に対向し形成され、当該開口を通過した接続部材１０１と接続される導体エレメント１４１を備える。なお、開口１１２と導体エレメント１２１とは他の導体を介さずに対向しており、開口１３２と導体エレメント１４１とは他の導体を介さずに対向している。
　図８は、図７に示す構造体１０の断面図である。図８において破線で囲っている空間はＥＢＧ構造を成しており、それぞれＥＢＧ構造１７１、ＥＢＧ構造１７２およびＥＢＧ構造１７３と呼ぶことにする。ＥＢＧ構造１７１は、導体１１１と導体１３１と導体エレメント１２１と導体エレメント１４１と接続部材１０１とによって構成される。また、ＥＢＧ構造１７２は、導体１３１と導体１５１と導体エレメント１４１と接続部材１０１とによって構成される。そして、ＥＢＧ構造１７３は、導体１６１と導体１１１と導体エレメント１２１と接続部材１０１とによって構成される。
　すなわち、単一の構造体１０がＥＢＧ構造１７１、ＥＢＧ構造１７２、ＥＢＧ構造１７３を構成している。また、導体１３１と導体エレメント１４１とは、ＥＢＧ構造１７１とＥＢＧ構造１７２との双方に共有されている。そして、導体１１１と導体エレメント１２１とは、ＥＢＧ構造１７１とＥＢＧ構造１７３との双方に共有されている。さらに、接続部材１０１は、ＥＢＧ構造１７１とＥＢＧ構造１７２とＥＢＧ構造１７３とに共有されている。
　上述したとおり、図７または図８に示される構造体１０は、図１または図２に示される構造体１０に比べて、より複雑にＥＢＧ構造が組み合わされた構成であることがわかる。
　図１～図６を用いて説明した構造体１０は、いずれも接続部材１０１を構成要素として含んでいる。接続部材１０１は、一層ごとに積層、スルーホール加工、配線形成を繰り返すビルドアップ方式によって形成されてもよい。また、接続部材１０１は、貫通ビアであってもよい。接続部材１０１が貫通ビアである場合、構造体１０は、次のような製造工程で製造される。
　まず、（ａ）導体１１１と導体１３１と導体１５１と導体エレメント１２１と導体エレメント１４１とが互いに対向し、かつ各々が異なる層となるように積層する。そして、（ｂ）導体１１１と導体１３１と導体１５１と導体エレメント１２１と導体エレメント１４１とを貫通するスルーホールを設け、当該スルーホール内に導体１１１、１３１、１５１の少なくとも一つと、導体エレメント１２１と導体エレメント１４１とを接続する接続部材１０１を形成させる。当然、図示しない構成要素があるのであれば、（ａ）の工程において適切に配置されることが望ましい。また、（ｂ）の工程において、スルーホールを設ける方法は、適用可能であれば何を用いてもよく、例えばドリルでスルーホールを空けてもよい。さらに、（ｂ）の工程において、接続部材１０１を形成する方法は、適用可能であれば何を用いてもよく、例えばスルーホール内面をめっきすることによって形成してもよい。
　なお、図７または図８を用いて説明した構造体１０の製造方法について、新たな構成要素として導体１６１が追加されるが、それ以外は上述の製造方法と同様である。
　必要な構成要素を積層した後に、接続部材を貫通ビアとして形成して各構成要素を接続することによって、ビルドアップ方式と比べて、製造工程を短縮することができ、製造コストも低減することができる。
　図９は、本実施形態に係る配線基板１００の上面図と断面図である。より詳細には、図９（Ａ）は配線基板１００の上面図であって、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示す断面における断面図である。図９（Ａ）において、破線で示す四角形は、繰り返し配列された構造体１０の各々がＢ層１２に備える導体エレメント１２１、またはＤ層１４に備える導体エレメント１４１を示している。また、図９（Ａ）において、上記破線で示す四角形内の円は、繰り返し配列された構造体１０の各々が備える接続部材１０１を示している。なお、図９においては、図１で説明した構造体１０が上下反転した状態で、繰り返し配列されているものとし、図９（Ｂ）において、夫々の構造体１０は黒色で図示する。すなわち、配線基板１００は図の上からＥ層１５、Ｄ層１４、Ｃ層１３、Ｂ層１２、Ａ層１１の順番で積層している。そして、各々の構造体１０は、図の上から導体１５１、導体エレメント１４１、導体１３１、導体エレメント１２１、導体１１１の順番でそれぞれが配置されている。
　図９に図示されているように、Ｂ層１２に位置する導体エレメント１２１の各々が、それぞれ異なる接続部材１０１に接続されている。また、Ｄ層１４に位置する導体エレメント１４１の各々が、それぞれ異なる接続部材１０１に接続されている。
　Ａ層１１、Ｂ層１２、Ｃ層１３、Ｄ層１４およびＥ層１５は、図示した構成要素以外の構成、例えば電気信号を伝送する伝送路等を含んでもよい。また、配線基板１００は、Ａ層１１、Ｂ層１２、Ｃ層１３、Ｄ層１４、Ｅ層１５とは異なる層を備えてもよく、これらの層に上述した構成要素以外の構成要素、例えば伝送路等を含んでもよい。ただし、配線基板１００において構造体１０が繰り返し配列されている領域、および当該領域の近傍に伝送路を配列すると構造体１０が成しているＥＢＧ構造の特性が変化するため、このような配列は避けることが望ましい。
　配線基板１００は、構造体１０を繰り返し配列された領域において、バンドギャップ帯域の電磁波伝播を抑制することができる。すなわち、バンドギャップ帯域の電磁波を発生するノイズ源や、特定の周波数帯域の電磁波から防護したい素子等を囲むように構造体１０を配列すればよく、その配列パターンは複数の態様を取りうる。
　図１０～図１２は、それぞれ配線基板１００が取りうる構造体１０の配列パターンを示す図である。ただし、図１０～図１２に図示される網掛けの部材は、半導体パッケージ１８１と半導体パッケージ１８２とする。図１０に示すように、構造体１０は半導体パッケージ１８１と半導体パッケージ１８２の間に帯状に配置されてもよい。また、図１１に示すように、構造体１０は半導体パッケージ１８１を囲むように配置されてもよいし、そして、図１２に示すように、構造体１０は半導体パッケージ１８２を囲むように配置されていてもよい。
　ただし、抑制対象の電磁波がいずれの方向から伝播しても、複数の構造体１０を通過させるように配列することによって、より効果的に電磁波の伝播を抑制することができる。従って、図１０または図１１に示す配列パターンのように、一方の半導体パッケージから他方の半導体パッケージに向かう方向に、複数の構造体１０が並列される方が、図１２に示す配列パターンより好ましい。
　ここで、本実施形態の効果について述べる。構造体１０は、導体１１１、１３１、１５１と導体エレメント１２１、１４１と接続部材１０１とによってＥＢＧ構造を構成することができる。従って、構造体１０において、導体１１１と導体１３１とから成る平行平板を伝播するノイズと、導体１３１と導体１５１とから成る平行平板を伝播するノイズと、を抑制することができる。また、配線基板１００は、ノイズ伝播を防ぎたい領域に構造体１０を配列することによって、Ａ層１１とＣ層１３との間を伝播するノイズと、Ｃ層１３とＥ層１５との間を伝播するノイズとを抑制することができる。
　また、本発明者らは、接続部材が通過する開口の各々に少なくとも一つの導体エレメントが対向するように配置し、かつ導体エレメントと接続部材とを接続することによって、当該開口を有する導体を含む平行平板間にＥＢＧ構造を構成しうることを見出した。本実施形態で説明した構造体１０は、いずれも上記見解に基づいて考案されたものである。これらの構造体１０においては、導体エレメントが形成される層の数が必要最低限に抑えられるため、本実施形態の構造体１０を用いた配線基板１００は、より薄く製造することができる。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　例えば、上記の実施形態において、本発明の第２導体（上記実施形態における導体１３１および導体１５１）は二つとしたが、三つ以上であってもよい。当然、第２導体の数が増えるほど、構造体または配線基板の層が増える。このとき、ノイズ伝播を抑制するべき平行平板が増えるのであれば、本発明の第２導体に相当する導体エレメントが形成される層も増やしてよい。
　また、上記の実施形態において、導体１１１と導体１３１とから成る平行平板を伝播するノイズと、導体１３１と導体１５１とから成る平行平板を伝播するノイズと、を抑制することを前提に、あるいはＡ層１１とＣ層１３との間を伝播するノイズと、Ｃ層１３とＥ層１５との間を伝播するノイズとを抑制することを前提に説明したが、これに限らなくてもよい。すなわち、導体１１１と導体１３１とから成る平行平板を伝播するノイズと、導体１３１と導体１５１とから成る平行平板を伝播するノイズと、の少なくとも一方に対して抑制できるようにＥＢＧを構成してもよい。また、Ａ層１１とＣ層１３との間を伝播するノイズと、Ｃ層１３とＥ層１５との間を伝播するノイズと、の少なくとも一方に対して抑制できるようにＥＢＧ構造を構成してもよい。このとき、上記の実施形態で説明した構造体１０から、導体エレメント１２１または導体エレメント１４１の少なくとも一方を省くことができる場合がある。そして、導体エレメント（第３導体）が位置する層の数が、開口が設けられている導体（第２導体）が位置する層の数より少なくなる可能性や、導体エレメントの数が、接続部材が通過している開口の数より少なくなる可能性もある。
　そして、上記の実施形態において、構造体１０はいずれも単一の接続部材１０１を有するように図示されているが、必ずしもこれに限らない。すなわち、上記の実施形態で説明した構造体１０が複数連結した構成を単一の構造体として見なすことができる。従って、このような構造体において、複数の接続部材が繰り返し配列され、かつ同一層に位置する導体エレメントの各々が、それぞれ異なる接続部材に接続されている。
　この出願は、２０１０年３月８日に出願された日本特許出願特願２０１０－０５１０９１号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (25)

  1. 　第１導体と、
    　前記第１導体を基準としたときに互いに同じ側に位置し、当該第１導体の少なくとも一部と対向していて平面視で互いに重なり合う複数の第２導体と、
    　前記第１導体と複数の前記第２導体とを貫通し、前記第１導体に接続され、前記第２導体と絶縁されている接続部材と、
    　複数の前記第２導体の各々に設けられ、前記接続部材が通過している開口と、
    　前記開口に対向し形成され、当該開口を通過した前記接続部材と接続され、当該開口より大きい第３導体と、を備え、
    　前記第３導体が位置する層の数が複数であり、かつ前記第２導体が位置する層の数以下であることを特徴とする構造体。
  2. 　請求項１に記載の構造体であって、
    　複数の前記接続部材が、繰り返し配列され、
    　前記第２導体には、前記接続部材の各々に対して前記開口が設けられ、
    　かつ同一層に位置する前記第３導体の各々が、それぞれ異なる前記接続部材に接続され、それぞれ異なる前記開口に対向していることを特徴とする構造体。
  3. 　請求項１または２に記載の構造体であって、
    　複数の前記第２導体を介して前記第１導体と対向し、前記接続部材と接続されている第４導体を備えることを特徴とする構造体。
  4. 　請求項１乃至３いずれかに記載の構造体であって、
    　前記開口の各々に対して少なくとも一つの前記第３導体が対向していることを特徴とする構造体。
  5. 　請求項１乃至４いずれかに記載の構造体であって、
    　異なる層に位置する複数の前記第３導体のいずれかに、他の前記第２導体よりも近接している前記第２導体が、少なくとも二つ厚み方向に連続していることを特徴とする構造体。
  6. 　請求項１乃至５いずれかに記載の構造体であって、
    　前記第１導体を基準としたとき、前記第１導体、一の前記第３導体、一の前記第２導体、他の前記第３導体、他の前記第２導体の順に積層されていることを特徴とする構造体。
  7. 　請求項１乃至５いずれかに記載の構造体であって、
    　前記第１導体を基準としたとき、前記第１導体、一の前記第２導体、一の前記第３導体、他の前記第３導体、他の前記第２導体の順に積層されていることを特徴とする構造体。
  8. 　請求項１乃至５いずれかに記載の構造体であって、
    　前記第１導体を基準としたとき、前記第１導体、一の前記第３導体、一の前記第２導体、他の前記第２導体、他の前記第３導体の順に積層されていることを特徴とする構造体。
  9. 　請求項１乃至５いずれかに記載の構造体であって、
    　前記第１導体を基準としたとき、前記第１導体、一の前記第２導体、一の前記第３導体、他の前記第２導体、他の前記第３導体の順に積層されていることを特徴とする構造体。
  10. 　請求項１乃至９いずれかに記載の構造体であって、
    　前記接続部材は、貫通ビアであることを特徴とする構造体。
  11. 　請求項１乃至１０いずれかに記載の構造体であって、
    　前記第１導体と前記第２導体によって構成される第１の平行平板と、複数の前記第２導体によって構成される第２の平行平板とが、前記接続部材と前記第３導体とともに、電磁バンドギャップ構造を構成していることを特徴とする構造体。
  12. 　第１導体と、
    　前記第１導体を基準としたとき互いに同じ側に位置し、当該第１導体の少なくとも一部と対向していて平面視で互いに重なり合う複数の第２導体と、
    　前記第１導体と複数の前記第２導体とを貫通し、前記第１導体に接続され、前記第２導体と絶縁されている接続部材と、
    　複数の前記第２導体の各々に設けられ、前記接続部材が通過している開口と、
    　前記開口に対向し形成され、当該開口を通過した前記接続部材と接続され、当該開口より大きい第３導体と、を有する構造体を備え、
    　前記第３導体が位置する層の数が複数であり、かつ前記第２導体が位置する層の数以下であることを特徴とする配線基板。
  13. 　請求項１２に記載の配線基板であって、
    　複数の前記構造体が、繰り返し配列されていることを特徴とする配線基板。
  14. 　請求項１２または１３に記載の配線基板であって、
    　前記構造体は、複数の前記第２導体を介して前記第１導体と対向し、前記接続部材と接続されている第４導体を有することを特徴とする配線基板。
  15. 　請求項１２乃至１４いずれかに記載の配線基板であって、
    　前記開口の各々に対して少なくとも一つの前記第３導体が対向していることを特徴とする配線基板。
  16. 　請求項１２乃至１５いずれかに記載の配線基板であって、
    異なる層に位置する複数の前記第３導体のいずれかに、他の前記第２導体よりも近接している前記第２導体が、少なくとも二つ厚み方向に連続していることを特徴とする配線基板。
  17. 　請求項１２乃至１５いずれかに記載の配線基板であって、
    　前記第１導体を基準としたとき、前記第１導体、一の前記第３導体、一の前記第２導体、他の前記第３導体、他の前記第２導体の順に積層されていることを特徴とする配線基板。
  18. 　請求項１２乃至１５いずれかに記載の配線基板であって、
    　前記第１導体を基準としたとき、前記第１導体、一の前記第２導体、一の前記第３導体、他の前記第３導体、他の前記第２導体の順に積層されていることを特徴とする配線基板。
  19. 　請求項１２乃至１５いずれかに記載の配線基板であって、
    　前記第１導体を基準としたとき、前記第１導体、一の前記第３導体、一の前記第２導体、他の前記第２導体、他の前記第３導体の順に積層されていることを特徴とする配線基板。
  20. 　請求項１２乃至１５いずれかに記載の配線基板であって、
    　前記第１導体を基準としたとき、前記第１導体、一の前記第２導体、一の前記第３導体、他の前記第２導体、他の前記第３導体の順に積層されていることを特徴とする配線基板。
  21. 　請求項１２乃至２０いずれかに記載の配線基板であって、
    　前記接続部材は、貫通ビアであることを特徴とする配線基板。
  22. 　請求項１２乃至２１いずれかに記載の配線基板であって、
    　前記第１導体と前記第２導体によって構成される第１の平行平板と、複数の前記第２導体によって構成される第２の平行平板とが、前記接続部材と前記第３導体とともに、電磁バンドギャップ構造を構成していることを特徴とする配線基板。
  23. 　第１導体と、
    　前記第１導体を基準としたときに互いに同じ側に位置し、当該第１導体の少なくとも一部と対向していて平面視で互いに重なり合う複数の第２導体と、
    　前記第１導体と複数の前記第２導体とを貫通し、前記第１導体に接続され、前記第２導体と絶縁されている接続部材と、
    　複数の前記第２導体の各々に設けられ、前記接続部材が通過している開口と、
    　前記開口に対向し形成され、当該開口を通過した前記接続部材と接続され、当該開口より大きい第３導体と、を備え、
    　前記第１導体と前記第２導体によって構成される第１の平行平板と、複数の前記第２導体によって構成される第２の平行平板とが、前記接続部材と前記第３導体とを共有して電磁バンドギャップ構造を構成していることを特徴とする構造体。
  24. 　請求項２３に記載の構造体であって、
    　複数の前記電磁バンドギャップ構造を構成し、
    　第１の電磁バンドギャップ構造が、前記第１導体と、一の前記第２導体と、一の前記第３導体と、前記接続部材とによって構成され、
    　第２の電磁バンドギャップ構造が、一の前記第２導体と、一の前記第３導体と、他の前記第２導体と、他の前記第３導体と、前記接続部材とによって構成されることを特徴とする構造体。
  25. 　請求項２４に記載の構造体であって、
    　複数の前記第２導体を介して前記第１導体と対向し、前記接続部材と接続されている第４導体を、さらに備え、
    　前記第１の電磁バンドギャップ構造と、前記第２の電磁バンドギャップ構造と、
    　第３の電磁バンドギャップ構造が、前記第４導体と、他の前記第２導体と、他の前記第３導体と、前記接続部材とによって、さらに構成されることを特徴とする構造体。
PCT/JP2011/000907 2010-03-08 2011-02-18 構造体および配線基板 Ceased WO2011111312A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/583,277 US9084351B2 (en) 2010-03-08 2011-02-18 Structure and circuit board having repeatedly arranged connection members
JP2012504299A JP5660124B2 (ja) 2010-03-08 2011-02-18 構造体および配線基板

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010-051091 2010-03-08
JP2010051091 2010-03-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011111312A1 true WO2011111312A1 (ja) 2011-09-15

Family

ID=44563150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/000907 Ceased WO2011111312A1 (ja) 2010-03-08 2011-02-18 構造体および配線基板

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9084351B2 (ja)
JP (1) JP5660124B2 (ja)
WO (1) WO2011111312A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102252382B1 (ko) * 2014-07-22 2021-05-14 엘지이노텍 주식회사 레이더 장치
KR102628013B1 (ko) * 2019-06-10 2024-01-22 삼성전자주식회사 광대역 안테나 및 이를 포함하는 안테나 모듈

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07263908A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd チップ型高周波ローパスフィルタ
JP2008193074A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Samsung Electro Mech Co Ltd 電磁気バンドギャップ構造物及び印刷回路基板
JP2008277755A (ja) * 2007-04-30 2008-11-13 Samsung Electro Mech Co Ltd 電磁気バンドギャップ構造物及び印刷回路基板

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262495B1 (en) 1998-03-30 2001-07-17 The Regents Of The University Of California Circuit and method for eliminating surface currents on metals
JP2007165857A (ja) * 2005-11-18 2007-06-28 Nec System Technologies Ltd 多層配線基板およびその製造方法
US8749322B2 (en) * 2011-09-02 2014-06-10 National Taiwan University Multilayer circuit board structure and circuitry thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07263908A (ja) * 1994-03-18 1995-10-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd チップ型高周波ローパスフィルタ
JP2008193074A (ja) * 2007-02-01 2008-08-21 Samsung Electro Mech Co Ltd 電磁気バンドギャップ構造物及び印刷回路基板
JP2008277755A (ja) * 2007-04-30 2008-11-13 Samsung Electro Mech Co Ltd 電磁気バンドギャップ構造物及び印刷回路基板

Also Published As

Publication number Publication date
US9084351B2 (en) 2015-07-14
US20130037316A1 (en) 2013-02-14
JP5660124B2 (ja) 2015-01-28
JPWO2011111312A1 (ja) 2013-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5725013B2 (ja) 構造体、配線基板および配線基板の製造方法
JP5733303B2 (ja) 配線基板及び電子装置
JP5660123B2 (ja) 構造体、配線基板および配線基板の製造方法
US8873246B2 (en) Electronic device, wiring board, and method of shielding noise
JP5725032B2 (ja) 構造体及び配線基板
JP6810001B2 (ja) 高周波伝送線路
JP5725031B2 (ja) 構造体及び配線基板
JP5761184B2 (ja) 配線基板及び電子装置
CN103222346B (zh) 互连衬底和电子设备
JPWO2013099286A1 (ja) 多層配線基板
JP5660124B2 (ja) 構造体および配線基板
WO2012042711A1 (ja) 配線基板及び電子装置
JP5804244B2 (ja) 導波管接続構造
JP2011165824A (ja) 半導体装置
JP2007329908A (ja) 誘電体基板、導波管、伝送線路変換器
JP2009224566A (ja) 回路、半導体回路
WO2013018257A1 (ja) 配線基板
JP2013102367A (ja) 方向性結合器

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11752979

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2012504299

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13583277

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11752979

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1