專利名稱：印刷電路板、組合襯底、印刷電路板制造方法和電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷電路板、印刷電路板制造方法、采用印刷電路板的組合襯底和采用印刷電路板的電子裝置。
背景技術(shù)：
就近年來的信息設(shè)備來說，有需要在多層襯底上傳輸GHz量級的高速信號。例如，現(xiàn)有技術(shù)有一種多層印刷電路板，它能抑制電源和地之間的電壓波動，并抑制由于不必要的電磁波輻射和外部電磁場的侵入而引起的裝置失靈(參見日本專利公報No.10-190237。這個文件披露的內(nèi)容在這里全部并入?yún)⒖肌?至于這類多層襯底，有一種IVH(內(nèi)通孔)襯底。盡管INH襯底有一個優(yōu)點，即它能只在所希望的層之間形成通孔，以有效地利用空間，但也有一個缺點，即生產(chǎn)耗時，花費較多。
于是，玻璃環(huán)氧樹脂常用作成本低廉的多層襯底材料。為連接以玻璃環(huán)氧樹脂作為材料的多層襯底表面和內(nèi)層的線路，常使用貫穿多層襯底的通孔。圖16表示形成在多層襯底1001上、貫穿這種多層襯底1001的通孔1003的形態(tài)。通孔1003的內(nèi)側(cè)鍍以導(dǎo)電層(未示)。表面布線1002布設(shè)在圖16中所示的多層襯底1001的上側(cè)表面，表面布線1002的一部分連接至端部1006，它是通孔1003的一端。內(nèi)層布線1004布設(shè)在多層襯底1001內(nèi)部的層間，并連接至連接點1008，它是通孔1003的導(dǎo)電部分的除了上下端以外的部分。通孔1003的導(dǎo)電部分，從連接點1008至與端部1006相對的端部1007的部分，沒有什么連接。
然而，一種結(jié)構(gòu)，其中形成將表面上的布線連通至玻璃環(huán)氧樹脂多層襯底背面的通孔，通孔的無用端部形成一個諧振器，由于這個諧振器的諧振，在所需要的頻率上會發(fā)生功率損耗。
在圖16所示的例子中，通孔1003的導(dǎo)電部分從端部1006至連接點1008的部分，是把傳輸至表面布線1002的信號傳輸至內(nèi)層布線的有效工作的必要部分，但是，從連接點1008至端部1007的部分是無用的部分，它實質(zhì)上對信號的傳輸不起有效的作用。
如果以等效電路表示，圖16所示的多層襯底將表示為圖18。表面布線1002表示為線D1。內(nèi)層布線表面為線D3。通孔1003的導(dǎo)電部分的必要部分表示為D2，無用部分1005表示為D4。
如上所述，通孔1003的無用部分1005以開路短線形成一個諧振器。圖17表示無用部分1005的電氣長度變化與從表面布線1002向內(nèi)層布線1004傳輸?shù)男盘査p之間的關(guān)系。如圖中所示，當(dāng)無用部分1005的電氣長度變成在所希望的頻率上的波長的1/4相對應(yīng)的電氣長度時，衰減變成最大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供印刷電路板、組合襯底和印刷電路板的制造方法，它們能在所希望的頻率上抑制由于上述問題所致的傳輸損耗。
根據(jù)本發(fā)明，能提供這種印刷電路板、組合襯底和印刷電路板的制造方法，它們能在所希望的頻率上抑制其中的傳輸損耗。
本發(fā)明的第1方面是一種印刷電路板，其具有多層襯底；貫穿所述多層襯底的通孔；表面布線，其布設(shè)在所述多層襯底的表面，并連接至作為通孔的一端的第一端；至少一個內(nèi)層布線，其形成在所述多層襯底的內(nèi)部，并連接至所述通孔導(dǎo)電部分除了上下端以外的部分；和載流元件，其連接至第二端，所述第二端在所述通孔導(dǎo)電部分的所述第一端的相對側(cè)面上并且沒有表面布線與其相連，其中所述載流元件有一個電氣長度，依據(jù)該電氣長度，在預(yù)定頻率上的阻抗值，高于從在所述內(nèi)層布線與所述通孔導(dǎo)電部分之間的連接點中的最靠近所述第二端的第一連接點觀察的所述載流元件側(cè)上的預(yù)定值；和所述預(yù)定值是在所述載流元件不存在的情況下，從所述第一連接點觀察所述第二端的在預(yù)定頻率上的阻抗值。
本發(fā)明的第2方面是根據(jù)本發(fā)明的第1方面的印刷電路板，其中從所述第一連接點至所述第二端的電氣長度和所述載流元件的電氣長度的總和，實質(zhì)上是所述預(yù)定頻率的相應(yīng)波長的n/2倍，n是自然數(shù)，并且，所述載流元件的端部開路。
本發(fā)明的第3方面是根據(jù)本發(fā)明的第1方面的印刷電路板，其中從所述第一連接點至所述第二端的電氣長度和所述載流元件的電氣長度的總和，基本上是所述預(yù)定頻率的相應(yīng)波長的(2n-1)/4倍，n是自然數(shù)，并且，所述載流元件的端部接地。
本發(fā)明的第4方面是根據(jù)本發(fā)明的第1至第3方面中的任何一種印刷電路板，其中所述載流元件的一部分是由片狀電感器形成的。
本發(fā)明的第5方面是根據(jù)本發(fā)明的第1至第3方面中的任何一種印刷電路板，其中所述載流元件的一部分是以至少一個通孔形成的。
本發(fā)明的第6方面是根據(jù)本發(fā)明的第1至第3方面中的任何一種印刷電路板，其中所述載流元件的形狀實質(zhì)上是扇形。
本發(fā)明的第7方面是根據(jù)本發(fā)明的第1方面的印刷電路板，其中，所述載流元件形成在所述第一連接點與所述第二端之間的預(yù)定層之間，并連接至所述通孔的導(dǎo)電部分，而不是連接至所述第二端。
本發(fā)明的第8方面是根據(jù)本發(fā)明的第1方面的印刷電路板，進(jìn)一步具有貫穿所述多層襯底、與所述通孔不同的另一通孔，并且其中所述表面布線是不同的信號線，所述不同的信號線的一端連接至所述通孔的一端，而所述不同的信號線的另一端連接至所述另一通孔的一端；至少一根內(nèi)層布線，連接至所述另一通孔的導(dǎo)電部分除了上下端以外的部分；不同于所述載流元件的載流元件，它連接至所述另一通孔的另一端；所述通孔的導(dǎo)電部分，從所述第一連接點至所述第二端的電氣長度和所述載流元件的電氣長度的總和，實質(zhì)上是所述預(yù)定頻率的相應(yīng)波長的(2n-1)/4倍，n是自然數(shù)；所述另一通孔的導(dǎo)電部分，從多個連接點中最靠近所述另一端的連接點至所述內(nèi)層布線的電氣長度，和所述另一載流元件的電氣長度的總和，實質(zhì)上是所述預(yù)定頻率的相應(yīng)波長的(2n-1)/4倍，n是自然數(shù)；和所述載流元件的端部和所述另一載流元件的端部相互連接。
本發(fā)明的第9方面是一種印刷電路板，其具有多層襯底；貫穿所述多層襯底的通孔；表面布線，其布設(shè)在所述多層襯底的表面，并連接至作為通孔的一端的第一端；至少一個內(nèi)層布線，其形成在所述多層襯底的內(nèi)部，并連接至所述通孔導(dǎo)電部分除了上下端以外的部分；和電阻器和電容器的串聯(lián)電路，其特征在于在所述通孔的導(dǎo)電部分，所述串聯(lián)電路連接在所述第一端相對側(cè)的沒有所述表面布線與其相連的第二端與所述內(nèi)層布線和所述通孔的導(dǎo)電部分之間的連接點中最靠近所述第二端的第一連接點之間。
本發(fā)明的第10方面是根據(jù)本發(fā)明的第9方面的印刷電路板，其中所述電阻器是連接至所述第二端的片狀電阻器；所述電容器是以所述內(nèi)層布線或內(nèi)層圖形，以及作為電極的焊盤和作為電介質(zhì)的所述多層襯底的一部分形成的；和所述內(nèi)層布線或內(nèi)層圖形連接至所述第一連接點，所述焊盤形成在有所述第二端存在的表面上并且與所述片狀電阻器連接，所述多層襯底的一部分是通過夾在所述內(nèi)層布線或內(nèi)層圖形與所述焊盤之間而形成的。
本發(fā)明的第11方面是組合襯底，其具有根據(jù)本發(fā)明的第1方面的印刷電路板，和形成在所述印刷電路板上的至少一層的襯底層。
本發(fā)明的第12方面，是一種制造印刷電路板的方法，其具有將載流元件連接至第二端的步驟，第二端在貫穿多層襯底的通孔的第一端相對側(cè)并且沒有表面布線與其相連，而在通孔導(dǎo)電部分的所述第一端有表面布線相連；和確定所述載流元件的電氣長度的步驟，以致使從連接至所述通孔導(dǎo)電部分的除了所述第一端和所述第二端以外的部分、并形成在所述多層襯底內(nèi)部的至少一內(nèi)層布線與所述通孔的導(dǎo)電部分之間的連接點中的最靠近所述第二端的第一連接點觀察的所述載流元件側(cè)在預(yù)定頻率上的阻抗值，高于預(yù)定值，其中所述預(yù)定值是在所述載流元件不存在的情況下，從所述第一連接點觀察的所述第二端側(cè)在所述預(yù)定頻率上的阻抗值。
本發(fā)明的第13方面是一種制造印刷電路板的方法，其中電阻器和電容器的串聯(lián)電路，連接在位于貫穿多層襯底的通孔的并具有與通孔的導(dǎo)電部分的所述第一端連接的表面布線的第一端的相對側(cè)、并且沒有表面布線與其相連的第二端，與連接至所述通孔導(dǎo)電部分的除了所述第一端和所述第二端以外的部分、并形成在所述多層襯底內(nèi)部的至少一內(nèi)層布線與所述通孔導(dǎo)電部分之間的連接點中的最靠近所述第二端的第一連接點之間。
本發(fā)明的第14方面是一種電子裝置，其具有根據(jù)本發(fā)明的第一方面的印刷電路板，和布設(shè)在所述印刷電路板表面或內(nèi)部的電子元件。


圖1(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板的橫截面圖；圖1(b)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板的背面平面圖；圖1(c)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板的背面平面圖；圖2(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板開路短線型的電壓特性圖；圖2(b)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板開路短線型的位置圖；圖2(c)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板開路短線型的阻抗特性圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的印刷電路板等效電路的電路連接圖；圖4(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板開路短線型的電壓特性圖；圖4(b)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板開路短線型的位置圖；圖4(c)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板開路短線型的阻抗特性圖；圖5(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的橫截面圖；圖5(b)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的背面平面圖；圖6(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的橫截面圖；圖6(b)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的背面平面圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的背面平面圖；圖8(a)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的橫截面圖；圖8(b)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的橫截面圖；圖9是用作根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的組合襯底的橫截面圖；圖10(a)是在短路短線樣本用作根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的情況下，使用不同信號時的印刷電路板的內(nèi)部透視圖；圖10(b)是在短路短線樣本用作根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板另一示例的情況下，使用不同信號時的印刷電路板的背面平面圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的印刷電路板的內(nèi)部透視圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的印刷電路板的等效電路的電路連接圖；圖13(a)是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的印刷電路板的背面平面圖；圖13(b)是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的印刷電路板另一示例的背面平面圖；圖14(a)是現(xiàn)有技術(shù)的印刷電路板的衰減頻率特性圖；圖14(b)是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板的衰減頻率特性圖；圖15(a)是現(xiàn)有技術(shù)的印刷電路板的衰減頻率特性圖；圖15(b)是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的印刷電路板的衰減頻率特性圖；圖16是現(xiàn)有技術(shù)的印刷電路板的橫載面圖；圖17是現(xiàn)有技術(shù)的印刷電路板的特性示意圖；和圖18是現(xiàn)有技術(shù)的印刷電路板等效電路的電路連接圖。
參考標(biāo)號說明1多層襯底2表面布線3、18通孔4、19內(nèi)層布線5第二部分6、7端部8、16連接點9載流元件14地電極15片狀電感器17襯底20連接部分21內(nèi)層圖形22焊盤圖形23片狀電阻器
24電容器具體實施方式
(第一實施例)圖1表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的印刷電路板的截面圖。
首先，將描述根據(jù)第一實施例的印刷電路板的結(jié)構(gòu)。圖1所示的印刷電路板，使用玻璃環(huán)氧樹脂襯底作為多層襯底1，其上形成貫穿多層襯底1的通孔3。通孔3的內(nèi)層鍍以導(dǎo)電層(未示)。表面布線2布設(shè)在圖1所示的多層襯底1上側(cè)的表面，表面布線2的一部分連接至端部6，其是通孔3的一端，是本發(fā)明中的第一端的示例。內(nèi)層布線4布設(shè)在多層襯底1內(nèi)部的層間，連接至連接點8，連接點8是除通孔3的導(dǎo)電部分的上下端以外的部分，是本發(fā)明第一連接點的示例。
通孔3的導(dǎo)電部分中的電氣長度為L2的載流元件9連接至端部7，端部7是本發(fā)明第二端的示例，在與端部6相對的側(cè)面(圖1所示背面)上沒有表面布線2連接，載流元件9布置在多層襯底1的背面。圖1(b)表示從背面觀看圖1(a)所示印刷電路板的平面圖。這樣，載流元件9布設(shè)在印刷電路板的背面，它的端部沒有任何連接。
這里，通孔3導(dǎo)電部分中的從端部6至連接點8的部分，定義為對通孔3的工作原本必要的第一部分，而從連接點8至端部7的部分，定義為對通孔3的工作基本上無用的第二部分。在圖1(a)圖中，參考標(biāo)號5表示第二部分。設(shè)第二部分的電氣長度是L1，對于所希望的頻率的相應(yīng)波長λ，載流元件9的電氣長度L2由如下公式確定。
L1+L2＝nλ/2(n是自然數(shù))下面，將描述根據(jù)本實施例的印刷電路板的工作。在描述它之前，將描述開路短線的工作原理。
圖2是開路短線10的工作原理的說明圖。圖2(c)以預(yù)定波長λ的信號，表示從圖2(b)各點觀察的開路端11的阻抗特性圖。在開路短線10中，從距離開路端11λ/2的點A觀察的開路端11的阻抗實質(zhì)上是無限大(最大)。如圖2(a)中所示，點A上的信號電壓也變成最大值。更具體地說，在開路短線10中，在距離開路端11λ/2的點A上，是與開路相同的狀態(tài)。在距離開路端nλ/2(n是自然數(shù)2或以上)的點上，它也處于開路狀態(tài)。
因此，如果通孔3和載流元件9考慮為開路短線，并滿足(公式1)的條件情況下，從連接點8觀察的端部7在預(yù)定頻率上的阻抗為無限大。因此，只要在預(yù)定頻率滿足(公式1)的條件，在預(yù)定頻率1/λ上，通孔3只將表面布線2連接至內(nèi)層布線4，并且，第二部分5實際上不存在，這樣，波長為λ的電信號就不受第二部分5和載流元件9的影響。
圖3表示圖1所示印刷電路板的等效電路圖。圖3所示電路，由線D5連接至線D4的端部而構(gòu)成。在圖3所示電路中，如果上述(公式1)滿足的話，則波長λ的電信號不受D4和D5的影響。
如上所述，關(guān)于根據(jù)本實施例的印刷電路板，甚至采用玻璃環(huán)氧樹脂襯底，也能在所希望的頻率上，使印刷電路板由于通孔3的第二部分5諧振而具有的傳輸損耗得到抑制。
盡管前面描述的是通孔3的第二部分5和載流元件9工作于開路短線的情況的示例，但也可想象通孔3的第二部分5和載流元件9工作于短路短線的情況。圖4是短路短線12工作原理的說明圖。圖4(c)是在預(yù)定波長為λ信號上，從圖4(b)各點觀察的短路端13的阻抗特性圖。例如，在離短路端13距離為λ/4的點B上，從點B觀察的短路端13的阻抗實質(zhì)上為無限大(圖4(c))。如圖4(a)所示，點B上的信號電壓變成最大。更具體地說，在預(yù)定頻率(1/λ)上，是與距離短路端13的距離為λ/4的點上為開路的狀態(tài)相同的狀態(tài)。在預(yù)定頻率上，在距離短路端13(2n-1)λ/4(n是2或以上的自然數(shù))的點上，也處于開路狀態(tài)。
因此，如果通孔3和載流元件9考慮為短路短線，并處于滿足下面條件的情況下，則從連接點8觀察的端部7在預(yù)定頻率上的阻抗為無限大。
L1+L2＝(2n-1)λ/4(n是自然數(shù))更具體地說，在預(yù)定載流元件9的電氣長度使從連接點8觀察的載流元件9在與波長λ相應(yīng)的預(yù)定頻率上的阻抗為最大情況下，對于預(yù)定波長λ的電信號，通孔3只將表面布線2連接至內(nèi)層布線4，并且，不受通孔3導(dǎo)電部分中從連接點8至端部7的部分和載流元件9的影響。圖1(c)表示在通孔3的第二部分5和載流元件9工作于短路短線的情況下，從背面觀察的印刷電路板的平面圖。如此，載流元件9布置在印刷電路板的背面，處于其端部連接至地電極的狀態(tài)，這是本發(fā)明的地電極的示例。
就上述而論，載流元件9的一部分可由片狀電感器構(gòu)成。如果是這樣，能夠減小根據(jù)本實施例布置在印刷電路板背面的載流元件9的整個長度。圖5(a)表示根據(jù)本實施例的印刷電路板在布設(shè)片狀電感器15情況下的橫截面圖，圖5(b)是它的背面平面圖。由此，如果載流元件9的電氣長度為L2，能減小載流元件9的物理長度，而同時減小上述傳輸損耗，從而減小根據(jù)本實施例的印刷電路板背面上的布線面積。甚至在載流元件9為短路短線的情況下，也能減小載流元件9的物理長度，如同利用片狀電感器15的開路短線的情況。
也能用通孔30構(gòu)成載流元件9的一部分。如果是這樣，能減小布置在根據(jù)本實施例的印刷電路板背面的載流元件9的部分長度。圖6(a)表示這種情況下的根據(jù)本實施例的印刷電路板橫截面圖，圖6(b)是它背面平面圖。如果包括通孔30的載流元件9的電氣長度為L2，能減小在根據(jù)本實施例的印刷電路板背面上的載流元件9的布線面積，而同時減小上述傳輸損耗時。圖6(a)和6(b)表示一個通孔30的情況。但是，載流元件9的一部分可由多個通孔構(gòu)成。在這種情況下，能進(jìn)一步減小在根據(jù)本實施例的印刷電路板背面上的載流元件9的布線面積。
載流元件9不限于線樣形狀，也可以是扇形。圖7表示載流元件9形成為扇形情況下的，從根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板背面看的平面圖。在這種情況下，使形成的扇形載流元件9的半徑(也就是說，從通孔3連接至扇形弧的距離)變成L2。這樣，通過將載流元件9的形狀基本上變成扇形，能夠擴(kuò)展超過圖2(c)所示λ/2附近的預(yù)定阻抗的頻率范圍α。更明確地說，能使根據(jù)本實施例的印刷電路板用在λ/2為中心的更寬的頻率范圍內(nèi)。
根據(jù)上面的描述，載流元件9是沿多層襯底1背面的表面布置的。但是，載流元件9也可以布置在多層襯底1背面的附近。圖8(a)表示的印刷電路板橫截面圖的情況是，載流元件9不是沿多層襯底1背面的表面布置的，而是在背面附近的層間布置的。在這種情況下，載流元件9被連接至靠近通孔3導(dǎo)電部分的端部7的連接點16。形成從連接點8至通孔3導(dǎo)電部分的連接點16的電氣長度L1和載流元件9的電氣長度L2的總和，滿足開路短線情況下的(公式1)和滿足短路短線情況下的(公式2)。因此，能得到與上述相同的效果。
還有，載流元件9可連接在連接點8與端部7之間，而不是布置在多層襯底1背面的附近(參看圖8(b))。更明確地說，載流元件9可以在從連接點8至端部7的預(yù)定的層間形成，其與通孔3的導(dǎo)電部分相連，而不是與端部7相連。如果是那樣，也能得到與上述相同的效果。
根據(jù)上面的描述，確定載流元件9，使它的電氣長度(L2)和通孔3的第二部分5的電氣長度(L1)的總和滿足(公式1)或(公式2)的條件。更明確地說，確定載流元件9的電氣長度，使從連接點8起的載流元件9側(cè)在與波長λ相應(yīng)的預(yù)定頻率上的阻抗為最大。但是，也可以確定電氣長度L2，使從連接點8觀察的載流元件9側(cè)在預(yù)定頻率上的阻抗變成高于預(yù)定值。
進(jìn)一步，如果是那樣，預(yù)定值可以是在載流元件9不存在的情況下，從連接點8起看到的端部7側(cè)的阻抗。即使在這種情況下，也能得到與上述相同的效果。
可以想象這樣的情況，在上述印刷電路板的表面或背面形成由至少一層樹脂層形成的襯底17，從而構(gòu)成組合襯底。圖9表示這種組合襯底的橫截面圖。圖9所示的組合襯底具有由多層樹脂層形成的襯底17，其在形成在多層襯底1的表面和背面上。襯底17具有形成在這里的內(nèi)層布線19和通孔18，它們連接至多層襯底1的表面或背面上形成的表面布線2。
根據(jù)上面的描述，如果載流元件9是短路短線型，則載流元件9就連接至地電極14。但是，下面的情況也是可以想象的。
圖10(a)表示在不同信號線連接至通孔3a和3b用作表面布線情況下，短路短線型印刷電路板的內(nèi)部透視圖。圖10(b)表示從背面?zhèn)扔^察的圖10(a)所示印刷電路板的平面圖。通孔3a和3b的端部6a和6b有連接到這里的表面布線2a和2b，并有通過表面布線2a和2b輸入到這里的不同信號。更具體地說，不同的信號輸入至表面布線2a和2b，使得輸入至表面布線2a的信號相位和輸入至表面布線2b的信號相位變成相互相反。如此構(gòu)成，使得通孔3a和3b第二部分5a和5b的電氣長度(L1)與連接至通孔3a和3b的端部7a和7b的載流元件9a和9b的電氣長度(L2)的總和，分別滿足(公式2)。載流元件9a和9b在連接部20相互短接。如果不同信號輸入至這種結(jié)構(gòu)的印刷電路板，則連接部20實際上接地，第二部分5a和載流元件9a以及第二部分5b和載流元件9b，變成等效于連接至地電極14的狀態(tài)，從而分別作為短路短線而工作。所以，根據(jù)圖10所示印刷電路板，不需要單獨的地電極，能實現(xiàn)緊密形式的短路短線型印刷電路板。
在圖10所示的示例中，根據(jù)本發(fā)明的通孔3a相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的通孔，通孔3b作為相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的另一通孔示例，表面布線2a相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的不同信號線之一，表面布線2b作為相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的另一不同信號線的示例，端部6a相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的每一端部，端部6b作為根據(jù)本發(fā)明的另一通孔的一端的示例，端部7a相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的第二端部，端部7b作為相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的另一通孔的另一端的示例，載流元件9a相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的載流元件，載流元件9b作為相應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明的另一載流元件的示例。
根據(jù)上面的描述，在多層襯底1中是一根內(nèi)層布線4連接至通孔3。但是，在存在多根內(nèi)層布線4并且它們分別連接至通孔3的情況下，最靠近內(nèi)層布線4與通孔3導(dǎo)電部分之間的連接點中的端部7的連接點，理應(yīng)是連接點8。在此情況下，也能得到與上述相同的效果。
本實施例的范圍還包括印刷電路板的制造方法，其具有將載流元件9連接至端部7的步驟，與貫穿多層襯底1的通孔3的端部6相對側(cè)并且沒有表面布線2的端部7連接，在通孔的導(dǎo)電部分的端部6具有與其相連的表面布線2；和確定載流元件9的電氣長度的步驟，以致使在預(yù)定頻率上的阻抗高于一預(yù)定值，該預(yù)定值是從至少有一內(nèi)層布線4連接至除了通孔3導(dǎo)電部分的端部6和端部7之外的部分、并形成在多層襯底1與通孔3的導(dǎo)電部分之間的連接點中的最靠近端部7的連接點8起看到的載流元件9側(cè)的阻抗值。并且，其中預(yù)定值是載流元件9不存在情況下，從連接點8起看到的端部7側(cè)在預(yù)定頻率上的阻抗值。
(示例1)圖14表示利用載流元件9作為開路短線的情況與不利用載流元件9的情況之間的比較。圖14(a)表示不利用載流元件9情況下，在圖16所示的正面示例印刷電路板上，從表面布線1002傳輸至內(nèi)層布線1004的信號功率衰減的頻率特性。在所希望的5GHz和10GHz頻率上的衰減，分別是5.5dB和98dB。圖14(b)表示利用圖1所示載流元件9的情況下，衰減的頻率特性。在所希望5GHz和18GHz頻率上的衰減是3.2dB和18dB，表明衰減有改善。
(第二實施例)圖11表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的內(nèi)部透視圖。
首先，將描述根據(jù)第二實施例的結(jié)構(gòu)。與第一實施例中相同的元件給以相同的參考標(biāo)號，將省略對它們的描述。關(guān)于根據(jù)第二實施例的印刷電路板，作為本發(fā)明的電阻器示例的片狀電阻器23的一端連接至通孔3的導(dǎo)電部分的端部7，片狀電阻器23的另一端連接至作為形成在本發(fā)明的多層襯底1背面上的焊盤示例的焊盤圖形22。作為本發(fā)明的焊盤樣內(nèi)層圖形的內(nèi)層圖形21形成在內(nèi)層布線4與通孔3之間的連接點8上。內(nèi)層圖形21是在多層襯底1上形成通孔3時必然形成的焊盤，是放大了的。焊盤圖形22有幾乎與內(nèi)層圖形21相同的尺寸，并且是與內(nèi)層圖形21相對形成。
如圖11中所示，內(nèi)層圖形21和焊盤圖形22布置在通孔3的第二部分5上端和下端，從而等效于具有作為本發(fā)明的電容器示例的電容器24，即以內(nèi)層圖形21和焊盤圖形22作為電極，以多層襯底1的一部分作為電介質(zhì)夾在內(nèi)層圖形21和焊盤圖形22之間而形成。這樣，片狀電阻器23和電容器24的串聯(lián)電路與通孔3的第二部分5并聯(lián)連接，從而降低由通孔3的第二部分5形成的寄存諧振電路的Q值。圖12表示根據(jù)這個實施例如上面那樣構(gòu)成的印刷電路板的等效電路。
圖13(a)表示從背面觀察圖11中所示的印刷電路板的平面圖。圖11和13(a)以圓形表示焊盤圖形22，但可以例如圖13(b)中所示的那樣的扇形。也可以是任何其他形狀例如方形。如果那樣，即如果焊盤圖形22例如是扇形，則連接至內(nèi)層布線4的內(nèi)層圖形21也變?yōu)樯刃?。布置時，背面上的焊盤圖形22的扇形和內(nèi)層圖形21的扇形中間夾入多層襯底1的一部分，使它們相互面對。
如上所述，根據(jù)這個實施例的印刷電路板，能降低由通孔3的第二部分5形成的寄生諧振電路的Q值，從而減少信號的傳輸損耗。
根據(jù)上面的描述，多層襯底1中是有一內(nèi)層布線4連接至通孔3。但是，在存在多個內(nèi)層布線4并分別連接至通孔3的情況下，內(nèi)層布線4和通孔3的導(dǎo)電部分之間的連接點中最靠近端部7的連接點，理應(yīng)可以是連接點8。假如這樣的話，也能得到與上述相同的效果。
根據(jù)上面的描述，電容器24是由內(nèi)層圖形21、焊盤圖形22和夾在內(nèi)層圖形21和焊盤圖形22之間的多層襯底1的一部分形成的。但是，也可以有這樣的結(jié)構(gòu)，其中連接內(nèi)層布線4和連接點8的內(nèi)層圖形21不是專門形成的，而電容器24是以形成內(nèi)層布線4的布線圖形本身、焊盤圖形22和夾在它們之間的多層襯底1的一部分形成。
圖9中所示的組合襯底已經(jīng)用第一實施例的印刷電路板為例作過描述。也可以想象這樣的情況，由至少一層樹脂層形成的襯底17形成在第二實施例的印刷電路板的表面或背面，從而構(gòu)成組合襯底。
這個實施例的范圍也包括制造這種印刷電路板的方法，即將片狀電阻器23和電容器24的串聯(lián)電路連接在端部7和連接點8之間，所述端部7的貫穿多層襯底1的通孔3和端部6相對側(cè)面沒有表面布線2與其相連，而有表面布線2連接至通孔導(dǎo)電部分的端部6，所述連接點8是連接至通孔3導(dǎo)電部分除了端部6和端部7以外的部分并形成在多層襯底1內(nèi)部的至少一內(nèi)層布線4與通孔3的導(dǎo)電部分之間的連接點中的最靠近端部7的連接點。
(示例2)圖15是對使用C-R串聯(lián)電路和不使用C-R串聯(lián)電路的情況的比較。圖15(a)表示圖16中的剛才的示例，在印刷電路板上從表面布線1002傳輸至內(nèi)層布線1004的信號功率衰減的頻率特性。在所希望的18Gz的頻率上衰減為98dB。圖15(b)表示將片狀電阻器23和電容器24的串聯(lián)電路，并聯(lián)連接在連接點8和端部7之間的情況下，從表面布線2傳輸至內(nèi)層布線4的信號功率衰減的頻率特性。在所希望的18GHz頻率上的衰減為23dB，這表明衰減情況有顯著的改善。
根據(jù)上面的描述，本發(fā)明的印刷電路板，它的表面?zhèn)扰c它的背面?zhèn)炔煌?。但是，這種不同是為了描述的方便，所以，對于本發(fā)明的印刷電路板來說，表面?zhèn)群捅趁鎮(zhèn)瓤梢苑催^來。
不必多說，雖然在上面的描述中，多層襯底1舉例有三層，但不受限于此，而可以有任意層數(shù)。
已描述過的多層襯底1是玻璃環(huán)氧樹脂。但是，它也可由玻璃環(huán)氧樹脂以外的材料構(gòu)成。如果是那樣，通孔3的導(dǎo)電部分應(yīng)該包含第二部分5而形成，而不是只形成第一部分，并將載流元件9連接至通孔的端部7，從而使印刷電路板的制造更容易一些。這樣，能得到與上述相同的效果。
本發(fā)明的范圍也包括一種電子裝置，其具有根據(jù)第一或第二實施例的印刷電路板，和布設(shè)在印刷電路板的表面或內(nèi)部的電子元件。在上面的示例中，列舉5GHz和18GHz作為本發(fā)明的預(yù)定或希望的頻率。但是，它們只是示例，并不表示有任何限制。例如，它們可以是發(fā)射機或接收機用的頻率，也可以是別的電子裝置用的頻率。即使在這種情況下，也能得到同樣的效果。
根據(jù)本發(fā)明的印刷電路板、組合襯底和印刷電路板的制造方法，能在所希望的頻率上抑制其傳輸損耗，所以對印刷電路板、組合襯底等等是有用的。
權(quán)利要求
1.一種印刷電路板，其具有多層襯底；貫穿所述多層襯底的通孔；表面布線，其布設(shè)在所述多層襯底的表面，并連接至作為通孔的一端的第一端；至少一個內(nèi)層布線，其形成在所述多層襯底的內(nèi)部，并連接至所述通孔導(dǎo)電部分除了上下端以外的部分；和載流元件，其連接至第二端，所述第二端在所述通孔導(dǎo)電部分的所述第一端的相對側(cè)面上并且沒有表面布線與其相連，其特征在于所述載流元件有一個電氣長度，依據(jù)該電氣長度，在預(yù)定頻率上的阻抗值，高于從在所述內(nèi)層布線與所述通孔導(dǎo)電部分之間的連接點中的最靠近所述第二端的第一連接點觀察的所述載流元件側(cè)上的預(yù)定值；和所述預(yù)定值是在所述載流元件不存在的情況下，從所述第一連接點觀察所述第二端的在預(yù)定頻率上的阻抗值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其特征在于從所述第一連接點至所述第二端的電氣長度和所述載流元件的電氣長度的總和，實質(zhì)上是所述預(yù)定頻率的相應(yīng)波長的n/2倍，n是自然數(shù)，并且，所述載流元件的端部開路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其特征在于從所述第一連接點至所述第二端的電氣長度和所述載流元件的電氣長度的總和，基本上是所述預(yù)定頻率的相應(yīng)波長的(2n-1)/4倍，n是自然數(shù)，并且，所述載流元件的端部接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的印刷電路板，其特征在于所述載流元件的一部分是由片狀電感器形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的印刷電路板，其特征在于所述載流元件的一部分是以至少一個通孔形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的印刷電路板，其特征在于所述載流元件的形狀實質(zhì)上是扇形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其特征在于所述載流元件形成在所述第一連接點與所述第二端之間的預(yù)定層之間，并連接至所述通孔的導(dǎo)電部分，而不是連接至所述第二端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板，進(jìn)一步具有貫穿所述多層襯底、與所述通孔不同的另一通孔，其特征在于所述表面布線是不同的信號線，所述不同的信號線的一端連接至所述通孔的一端，而所述不同的信號線的另一端連接至所述另一通孔的一端；至少一根內(nèi)層布線，連接至所述另一通孔的導(dǎo)電部分除了上下端以外的部分；不同于所述載流元件的載流元件，它連接至所述另一通孔的另一端；所述通孔的導(dǎo)電部分，從所述第一連接點至所述第二端的電氣長度和所述載流元件的電氣長度的總和，實質(zhì)上是所述預(yù)定頻率的相應(yīng)波長的(2n-1)/4倍，n是自然數(shù)；所述另一通孔的導(dǎo)電部分，從多個連接點中最靠近所述另一端的連接點至所述內(nèi)層布線的電氣長度，和所述另一載流元件的電氣長度的總和，實質(zhì)上是所述預(yù)定頻率的相應(yīng)波長的(2n-1)/4倍，n是自然數(shù)；和所述載流元件的端部和所述另一載流元件的端部相互連接。
9.一種印刷電路板，其具有多層襯底；貫穿所述多層襯底的通孔；表面布線，其布設(shè)在所述多層襯底的表面，并連接至作為通孔的一端的第一端；至少一個內(nèi)層布線，其形成在所述多層襯底的內(nèi)部，并連接至所述通孔導(dǎo)電部分除了上下端以外的部分；和電阻器和電容器的串聯(lián)電路，其特征在于在所述通孔的導(dǎo)電部分，所述串聯(lián)電路連接在所述第一端相對側(cè)的沒有所述表面布線與其相連的第二端與所述內(nèi)層布線和所述通孔的導(dǎo)電部分之間的連接點中最靠近所述第二端的第一連接點之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的印刷電路板，其特征在于所述電阻器是連接至所述第二端的片狀電阻器；所述電容器是以所述內(nèi)層布線或內(nèi)層圖形，以及作為電極的焊盤和作為電介質(zhì)的所述多層襯底的一部分形成的；和所述內(nèi)層布線或內(nèi)層圖形連接至所述第一連接點，所述焊盤形成在有所述第二端存在的表面上并且與所述片狀電阻器連接，所述多層襯底的一部分是通過夾在所述內(nèi)層布線或內(nèi)層圖形與所述焊盤之間而形成的。
11.一種組合襯底，其特征在于具有權(quán)利要求1的印刷電路板，和形成在所述印刷電路板上的至少一層的襯底層。
12.一種制造印刷電路板的方法，其特征在于具有將載流元件連接至第二端的步驟，第二端在貫穿多層襯底的通孔的第一端相對側(cè)并且沒有表面布線與其相連，而在通孔導(dǎo)電部分的所述第一端有表面布線相連；和確定所述載流元件的電氣長度的步驟，以致使從連接至所述通孔導(dǎo)電部分的除了所述第一端和所述第二端以外的部分、并形成在所述多層襯底內(nèi)部的至少一內(nèi)層布線與所述通孔的導(dǎo)電部分之間的連接點中的最靠近所述第二端的第一連接點觀察的所述載流元件側(cè)在預(yù)定頻率上的阻抗值，高于預(yù)定值，其中所述預(yù)定值是在所述載流元件不存在的情況下，從所述第一連接點觀察的所述第二端側(cè)在所述預(yù)定頻率上的阻抗值。
13.一種制造印刷電路板的方法，其特征在于電阻器和電容器的串聯(lián)電路，連接在位于貫穿多層襯底的通孔的并具有與通孔的導(dǎo)電部分的所述第一端連接的表面布線的第一端的相對側(cè)、并且沒有表面布線與其相連的第二端，與連接至所述通孔導(dǎo)電部分的除了所述第一端和所述第二端以外的部分、并形成在所述多層襯底內(nèi)部的至少一內(nèi)層布線與所述通孔導(dǎo)電部分之間的連接點中的最靠近所述第二端的第一連接點之間。
14.一種電子裝置，其特征在于具有根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1的印刷電路板，和布設(shè)在所述印刷電路板表面或內(nèi)部的電子元件。
全文摘要
提供印刷電路板、組合襯底和制造印刷電路板的方法，所述印刷電路板能在所希望的頻率上抑制其中的傳輸損耗。一種印刷電路板，其具有多層襯底；貫穿多層襯底的通孔；表面布線，其布設(shè)在多層襯底的表面，并連接至作為通孔的一端的端部；至少一個內(nèi)層，其形成在多層襯底的內(nèi)部，并連接至通孔導(dǎo)電部分除了上下端以外的部分；和載流元件，其連接至與上述端部相對側(cè)面上沒有表面布線與其相連的端部，其中，載流元件有一個電氣長度，依據(jù)該長度，致使從內(nèi)層布線和最靠近這個端部的通孔的連接點，觀察的在預(yù)定頻率上的阻抗值，高于在載流元件不存在的情況下，從連接點觀察的阻抗值。
文檔編號H05K3/46GK1498058SQ0316025
公開日2004年5月19日 申請日期2003年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月30日
發(fā)明者森本滋, 足立壽史, 中谷俊文, 滝波浩二, 二, 史, 文 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社