本發(fā)明涉及用于傳輸高頻信號的布線板，并且具體地涉及用于傳輸高頻范圍的差分信號的布線板。

背景技術(shù)：

隨著信息通信社會的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信和信號處理已經(jīng)變成要以大容量高速執(zhí)行，并且經(jīng)傳輸信號的速度正在增長。隨著信號增速的增長，信號在布線板上傳輸時信號的損耗和延遲的影響已經(jīng)變得不可忽略。因此，諸如用于高速處理大容量數(shù)據(jù)的電子裝置的信號布線需要被設(shè)計成具有滿足所需特性的布線寬度和布線長度。另一方面，在用于安裝與容量和速度增加兼容的半導體器件等的布線板中，信號布線的數(shù)量增加且布線密度也增加，并且因此，布線設(shè)計已經(jīng)變得復雜。因此，在用于高速傳輸信號的布線板中，期望盡可能地確保確定信號布線的線寬、布置位置等的靈活性。

信號傳輸速度已經(jīng)變成超過10gbps(每秒千兆位)，并且速度增加已經(jīng)一步增長進入諸如28gbps和56gbps的千兆范圍，因此，差分信號布線已經(jīng)成為諸如印刷電路板的布線板上的信號布線主流。這里，差分信號在兩條信號布線上以具有相反相位的兩個信號的形式進行傳輸。為了正確地處理輸出側(cè)的差分信號，需要抑制具有相反相位的這兩個信號之間的延遲時間差異以使其盡可能地小。然而，如果因信號布線和絕緣層的電特性影響而在具有相反相位的兩個信號的延遲時間之間產(chǎn)生差異，則輸出側(cè)的狀態(tài)偏離相反相位狀態(tài)，并且因此半導體器件在輸出側(cè)可能變得不可能正確執(zhí)行信號檢測。因此，在用于傳輸高速差分信號的諸如印刷電路板的布線板中，需要抑制這兩個信號之間的延遲差異。

為了抑制布線板上的信號損耗和延遲，已經(jīng)進行的是減小構(gòu)成布線板的絕緣材料的電介質(zhì)介電常數(shù)。另外，在諸如印刷電路板的布線板中，出于保持電路板機械強度的目的，可使用玻璃布作為結(jié)構(gòu)材料。這樣的玻璃布中的玻璃纖維比電介質(zhì)介電常數(shù)減小的絕緣層具有更高的相對介電常數(shù)。

通過將捆束成某個數(shù)量的玻璃纖維束在縱向方向和橫向方向上平織來形成用于印刷電路板的玻璃布。在該玻璃布中，在縱向方向和橫向方向上對準的纖維束之間產(chǎn)生間隙。因此，在印刷電路板上形成的信號布線上傳輸?shù)男盘柦?jīng)過存在玻璃布的部分并且還經(jīng)過只存在絕緣樹脂的部分。因為玻璃布中的玻璃纖維和絕緣樹脂之間相對介電常數(shù)不同，所以在信號經(jīng)過具有玻璃纖維的部分時和經(jīng)過只具有樹脂的部分時之間，該信號的延遲和損耗量出現(xiàn)差異。結(jié)果，在兩個差分信號布線中每一個差分信號布線都經(jīng)過與另一個差分信號布線所經(jīng)過的位置不同的位置時，在這兩個差分信號布線上傳輸?shù)男盘栔g的延遲量中出現(xiàn)差異。當構(gòu)成差分信號的兩個信號之間的延遲量的差異變大時，信號之間的相位偏差變大，并且因此由于插入損耗的增加，導致輸出側(cè)的信號處理出現(xiàn)異常。因此，期望存在以下技術(shù)：在在印刷電路板上形成的差分信號布線中，該技術(shù)可抑制信號之間的延遲量的差異，同時確保設(shè)計的靈活性。作為用于抑制用于傳輸高速差分信號的布線板中的信號延遲的技術(shù)，例如，公開了專利文獻1(ptl1)的技術(shù)。

ptl1涉及設(shè)置有差分信號布線的布線板，差分信號布線被分別形成為用于正信號和負信號的信號布線并且分別處于兩個不同布線層中。在ptl1的布線板中，差分信號布線分別形成在兩個不同的布線層中。在ptl1的布線板中，就差分信號布線而言一起與一對相對應(yīng)的兩條布線分別按彼此不重疊的方式來形成在兩個不同的布線層中。在ptl1中，設(shè)計值被設(shè)置成，使得基于構(gòu)成一對的兩條信號布線之間的偏差量、信號布線的寬度和信號布線之間的絕緣層厚度來計算的預定參數(shù)處于一定范圍內(nèi)。ptl1描述了可通過按使該預定參數(shù)滿足一定條件的方式進行設(shè)計來抑制差分信號的傳輸損耗。

專利文獻2(ptl2)公開了在布線板中最優(yōu)地布置通孔的方法。在ptl2中，通孔布置在相應(yīng)的格點處，并且基于在每個格點處是否存在通孔和布線特性來確定通孔布置是否恰當。ptl2描述了，通過如此將通孔布置在相應(yīng)格點處并且執(zhí)行評估，可防止通孔的過量或缺乏的狀態(tài)。

另外，專利文獻3(ptl3)公開了通過恰當?shù)卦O(shè)置信號布線的線寬來抑制差分信號布線之間的延遲量的差異的技術(shù)。ptl3涉及設(shè)置有差分信號布線的布線板，該差分信號布線形成在內(nèi)部包括玻璃布的絕緣層上。在ptl3中，信號布線的線寬均被設(shè)置成玻璃布的編織間隔——即玻璃纖維的間隔——的75％至95％。因此，ptl3描述了，通過將布線寬度設(shè)置為處于參照玻璃布的編織間隔的一定范圍內(nèi)，可抑制傳輸時間差異的變化。

[引用列表]

[專利文獻]

[ptl1]日本發(fā)明公開專利申請no.2008-109331

[ptl2]日本發(fā)明公開專利申請no.2012-53726

[ptl3]日本發(fā)明公開專利申請no.2014-130860

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

然而，ptl1技術(shù)就以下要點而言并不令人滿意。雖然ptl1的技術(shù)考慮了介于形成在不同層中的兩條信號布線之間的絕緣層的平均特性，但它并沒有考慮玻璃布和布線實際上經(jīng)過的部分處的樹脂之間的特性差異。因此，在ptl1中，當在絕緣層的電特性在橫向上隨著位置而變化的情況下兩條信號布線形成在具有不同電特性的相應(yīng)絕緣層上時，信號的損耗和延遲量之間存在差異。ptl2的技術(shù)是用于在橫向方向上布置通孔的技術(shù)。ptl2也沒有考慮布線實際經(jīng)過的部分的絕緣層的電特性的橫向變化。因此，類似于ptl1，在用作差分信號布線的兩條信號布線之間，由于絕緣層的電特性差異，導致可能出現(xiàn)損耗和延遲量的差異。出于這些原因，ptl1和ptl2的技術(shù)作為用于抑制構(gòu)成差分信號布線的兩條信號布線之間的延遲差異的技術(shù)并不令人滿意。

ptl3的技術(shù)將布線寬度設(shè)置到參照絕緣層中的玻璃布的間隔的一定范圍內(nèi)。因此，在ptl3中，布線寬度大幅受到玻璃布間隔的限制。在將用作高頻信號傳輸線路的信號布線中，在以抑制高頻信號衰減等的方式傳輸高頻信號方面對信號布線的電特性存在大幅限制。因此，當布線寬度限于一定范圍內(nèi)時，需要通過調(diào)整諸如布線厚度的參數(shù)來確保電特性，這些參數(shù)可以致使設(shè)計受到大幅限制或者使得不可能設(shè)計可操作的布線板。另外，在ptl3的技術(shù)中，沒有指定針對將形成布線的位置的規(guī)則，并且因此，在兩條差分信號線的相應(yīng)位置的某些情況下，由于絕緣層的電特性差異，信號之間的延遲量可能出現(xiàn)差異。為此原因，pt3的技術(shù)作為用于抑制構(gòu)成差分信號布線的兩條信號布線之間的延遲差異同時確保設(shè)計靈活性的技術(shù)并不令人滿意。

本發(fā)明的目的旨在實現(xiàn)可抑制構(gòu)成差分信號布線的兩條信號布線之間的延遲量差異的同時確保設(shè)計靈活性的布線板。

技術(shù)方案

為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一種布線板包括第一絕緣層、第一信號布線和第二信號布線。所述第一絕緣層包括具有第一方向上的長軸并且彼此按第一間隔大致平行地對準的纖維和填充所述纖維之間的間隙的絕緣材料。所述第一信號布線大致與所述第一方向平行地形成在所述第一絕緣層上。所述第二信號布線與所述第一信號布線平行地形成，使得所述第一信號布線和所述第二信號布線之間的間隔大致是所述第一間隔的整數(shù)倍，并且所述第二信號布線傳輸在所述第一信號布線上傳輸?shù)男盘柕牟罘中盘枴?/p>

根據(jù)本發(fā)明的一種布線板制造方法包括：在包括具有第一方向上的長軸并且彼此按第一間隔大致平行地對準的纖維和填充所述第一方向的纖維之間的間隙的第一絕緣材料的第一絕緣層上形成第一信號布線和第二信號布線。第一信號布線與所述第一方向大致平行地形成。所述第二信號布線與所述第一信號布線平行地形成，使得所述第一信號布線和所述第二信號布線之間的間隔大致是所述第一間隔的整數(shù)倍。

本發(fā)明的一種布線板設(shè)計方法包括：選擇第一玻璃布和第二玻璃布以作為用于第一絕緣層和第二絕緣層的玻璃布，所述第一玻璃布具有第一方向上的長軸并且彼此按第一纖維間隔大致平行地對準的纖維，在所述第二玻璃布中具有第三方向上的長軸的纖維彼此按第三纖維間隔大致平行地對準，采用的是使所述第一纖維間隔和所述第三纖維間隔彼此一致的方式。根據(jù)本發(fā)明的所述布線板設(shè)計方法包括：在所述第一絕緣層和所述第二絕緣層之間，布置第一信號布線和第二信號布線，所述第二信號布線用于傳輸在所述第一信號布線上傳輸?shù)男盘柕牟罘中盘?。根?jù)本發(fā)明的所述布線板設(shè)計方法包括：將所述第一信號布線和所述第二信號布線與所述第一方向平行地布置，使得所述第一信號布線和所述第二信號布線之間的間隔大致是所述第一纖維間隔的整數(shù)倍。

本發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明，變得可以抑制構(gòu)成差分信號布線的兩條信號布線之間的延遲差異量同時確保設(shè)計靈活性。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的第一示例實施例的配置的概要的示圖。

圖2是示出本發(fā)明的第二示例實施例的配置的概要的示圖。

圖3是示出本發(fā)明的第二示例實施例的配置的部分的示圖。

圖4是示出本發(fā)明的第二示例實施例中使用的玻璃布的配置的示例的示圖。

圖5是示出本發(fā)明的第二示例實施例的配置的一部分的示圖。

圖6是示意性示出本發(fā)明的第二示例實施例中的信號布線和玻璃布之間的位置關(guān)系的示圖。

圖7是示出差分信號延遲的示例的示圖。

圖8是示出將與本發(fā)明對比的配置中的差分信號布線上的信號的延遲時間的示例的示圖。

圖9是示出將與本發(fā)明對比的配置中的差分信號布線上的信號的插入損耗的示例的示圖。

圖10是示出本發(fā)明的第二示例實施例中的差分信號布線上的信號的延遲時間的示例的示圖。

圖11是示出本發(fā)明的第二示例實施例中的差分信號布線上的信號的插入損耗的示例的示圖。

圖12是示出本發(fā)明的第二示例實施例中的布線板設(shè)計流程的概要的示圖。

圖13是示出本發(fā)明的第二示例實施例中的玻璃布的特性的示例的示圖。

圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的另一個配置的示例的示圖。

具體實施方式

(第一示例實施例)

將參照附圖詳細描述本發(fā)明的第一示例實施例。圖1是示出本示例實施例的布線板的配置的概要的示圖。本示例性實施例的布線板包括第一絕緣層1、第一信號布線2和第二信號布線3。第一絕緣層1包括纖維4和絕緣材料5，纖維4具有第一方向上的長軸并且彼此按第一間隔大致平行地對準，絕緣材料5填充第一方向的纖維4之間的間隙。所述第一信號布線2大致與第一方向平行地形成在第一絕緣層1上。所述第二信號布線與所述第一信號布線平行地形成，使得所述第一信號布線和所述第二信號布線之間的間隔大致是所述第一間隔的整數(shù)倍，并且傳輸在所述第一信號布線上傳輸?shù)男盘柕牟罘中盘枴?/p>

在本示例實施例的布線板中，第一信號布線2形成在第一絕緣層1上以與纖維4大致平行，纖維4具有第一方向上的長軸并且彼此按第一間隔大致平行地對準。另外，平行于第一信號布線2，形成用于傳輸在第一信號布線2上傳輸?shù)男盘柕牟罘中盘柕牡诙盘柌季€3，使得第一信號布線2和第二信號布線3之間的間隔是第一間隔的大致整數(shù)倍。

通過由此將第一信號布線2和第二信號布線3之間的間隔設(shè)置成第一絕緣層1中的纖維4的第一間隔的整數(shù)倍，對于第一信號布線2經(jīng)過的部分和第二信號布線3經(jīng)過的部分，纖維4和絕緣材料5之間的面積比率變得幾乎相同。因此，在第一信號布線2上傳輸?shù)男盘柡驮诘诙盘柌季€3上傳輸?shù)男盘柗謩e從第一絕緣層1的電特性接收的影響變得幾乎相同。結(jié)果，變得可以抑制第一信號布線2和第二信號布線3上傳輸?shù)牟罘中盘栔g的延遲量的差異。另外，因為第一信號布線2和第二信號布線3之間的間隔可被選擇為是第一絕緣層1的纖維4的第一間隔的整數(shù)倍，所以變得可以抑制布線設(shè)計靈活性的減小。因此，在本示例實施例的布線板中，變得可以抑制構(gòu)成差分信號布線的兩條信號布線之間的延遲量的差異，同時確保設(shè)計靈活性。

(第二示例實施例)

將參照附圖詳細描述本發(fā)明的第二示例實施例。圖2是示出本示例實施例的布線板的配置的概要的示圖。

本示例實施例的布線板包括第一絕緣層11、第二絕緣層12、第一信號布線13、第二信號布線14、第一電極15和第二電極16。另外，跨第二電極16在第二絕緣層12上方層疊第三絕緣層17，所述第二電極16介于第二絕緣層12與第三絕緣層17之間。

本示例實施例的布線板是具有多層布線結(jié)構(gòu)的印刷電路板。在本示例實施例的布線板中，第一絕緣層11和第三絕緣層17均充當芯材(corematerial)。另外，第二絕緣層12是當通過壓力結(jié)合來形成層疊的多層布線板時使用的預浸材(prepregmaterial)。第一信號布線13和第二信號布線14是用于傳輸高頻范圍中的差分信號的信號布線。在本示例實施例中，分別在第一信號布線13和第二信號布線14上傳輸正信號和負信號。

圖3是示出圖2中示出的布線板的部分的示圖，其中，包括第一絕緣層11、第一信號布線13和第二信號布線14。圖3的上部部分示出布線板的平面圖。圖3的下部部分示出以與圖2相同的方式圖示的布線板的截面圖，其中示出了包括第一絕緣層11、第一信號布線13和第二信號布線14的部分的剖視圖。

第一絕緣層11包括玻璃布21和樹脂22。第一絕緣層11起到保持布線板的結(jié)構(gòu)和機械強度的作用，用作布線板的芯材。

玻璃布21用作第一絕緣層11的結(jié)構(gòu)材料。在玻璃布21中，如圖3的上部部分中示出的，通過以使兩個不同方向彼此垂直的方式進行平織，將這兩個不同方向的玻璃纖維編織在一起。玻璃纖維的方向指代與玻璃纖維的長軸平行的方向。在本示例實施例中，上述兩個方向被分別稱為第一方向和第二方向。

圖4是只示出玻璃布21的示圖。在本示例實施例的玻璃布21中，具有第一方向上的長軸的玻璃纖維的束按大致恒定的間隔彼此平行地對準。在本示例實施例中，用pg(x)標示具有第一方向上的長軸的玻璃纖維的間隔。另外，類似地，具有垂直于該第一方向的第二方向上的長軸的玻璃纖維束彼此平行地對準。在本示例實施例中，當描述了玻璃纖維束彼此平行時，其意指相同方向的纖維束以在其間沒有交叉的方式布置且將它們的長軸彼此對準，并且因此可被視為幾乎平行。在本示例實施例中，用pg(y)標示具有第二方向上的長軸的玻璃纖維的間隔。玻璃纖維的間隔pg(x)和pg(y)均是玻璃纖維束的中心之間的距離，所述玻璃纖維束均利用一定數(shù)量的玻璃纖維來形成。在本示例實施例的玻璃布21中，通過以使第一方向和第二方向彼此垂直的方式進行平織來編織第一方向的纖維束和第二方向的纖維束。當與第二方向的纖維束垂直交叉時，第一方向的纖維束中的每一個逐束而交替地在第二方向的纖維束上方和下方橫穿。

樹脂22具有絕緣性質(zhì)。用樹脂22填充玻璃布21中的玻璃纖維之間的間隙。例如，可將環(huán)氧樹脂用于樹脂22。本示例實施例的第一絕緣層11對應(yīng)于第一示例實施例的第一絕緣層1。本示例實施例的樹脂22對應(yīng)于絕緣材料5。本示例實施例的玻璃布21中的玻璃纖維對應(yīng)于第一示例實施例的纖維4。

第二絕緣層12包括玻璃布23和樹脂24。玻璃布23和樹脂24的材料分別與第一絕緣層11的玻璃布21和樹脂22的材料相同。用于本示例實施例的第二絕緣層12的玻璃布23中的玻璃纖維的間隔與絕緣層11的玻璃布21中的玻璃纖維的間隔相同。

第一信號布線13和第二信號布線14被設(shè)置為用于傳輸高頻差分信號的布線。在第一信號布線13和第二信號布線14上，傳輸具有彼此相反相位的信號。第一信號布線13和第二信號布線14被形成為彼此平行。另外，形成第一信號布線13和第二信號布線14，其中它們的直線部分與第一或第二方向平行地對準。“與第一方向平行”意指信號布線的直線部分可被視為與第一方向幾乎平行。類似地，“與第二方向平行”意指信號布線的直線部分可被視為與第二方向幾乎平行。例如，當?shù)谝恍盘柌季€13(與第一方向平行)處于不與具有第一方向上的長軸的多個玻璃纖維束中的任一個交叉的狀態(tài)時，第一信號布線13可被視為與第一方向平行。第一信號布線13和第二信號布線14之間的間隔被設(shè)置成是具有與信號布線平行的方向上的長軸的玻璃纖維的間隔的正整數(shù)倍。

本示例實施例的第一信號布線13對應(yīng)于第一示例實施例的第一信號布線2。類似地，本示例實施例的第二信號布線14對應(yīng)于第一示例實施例的第二信號布線3。

當pdx標示與第一方向平行的第一信號布線13和第二信號布線14之間的間隔時，布線間隔pdx被設(shè)置成滿足pdx＝nx×pg(x)。nx是自然數(shù)。期望的是，在考慮到制造誤差的情況下，根據(jù)玻璃布的間隔pg(x)計算出的布線間隔pdx的值的精度達單位毫米的第二或更低小數(shù)位。因此，也不需要標示整數(shù)倍速率的nx的值精確地是整數(shù)，并且其與某個整數(shù)的偏離處于第二或更低小數(shù)位——即小于0.10的nx值可被視為整數(shù)。因此，下文中，被稱為整數(shù)倍的值還包括處于大致整數(shù)倍的狀態(tài)的值，其中，該值與整數(shù)偏離小于0.10。

當pdy標示與第二方向平行的第一信號布線13和第二信號布線14之間的間隔時，布線間隔pdy被設(shè)置成滿足pdy＝nx×pg(y)。ny是自然數(shù)。類似于第一方向的情況，期望根據(jù)玻璃布的間隔pg(y)所計算的布線間隔pdy的值具有達單位毫米的第二或更低小數(shù)位的精度。因此，也不需要標示整數(shù)倍率的ny的值精確地是整數(shù)，并且其與某個整數(shù)的偏離處于第二或更低小數(shù)位——即小于0.10的ny值可被視為整數(shù)。

nx和ny可以是彼此不同的值。當?shù)谝环较虻男盘柌季€和第二方向的信號布線連接以形成電連續(xù)的信號布線時，期望將pdx和pdy設(shè)置成相同。通過由此即使在彎曲部分也使布線間隔恒定，變得可以增加使布線經(jīng)過的每個部分中的玻璃布和樹脂之間的比率恒定的可能性，并且從而即使在彎曲部分處也可以減小信號之間的延遲量的差異。

不一定需要在布線板上完全采用將信號布線與玻璃纖維方向平行地并且以與玻璃纖維的間隔的正整數(shù)倍相等的間隔進行布置的配置。例如，不一定需要將該配置應(yīng)用于諸如公共電源布線和公共地布線的全局布線和用于傳輸?shù)退傩盘柕牟季€。通過將本示例實施例的結(jié)構(gòu)應(yīng)用于用于傳輸安裝在布線板上的電子組件和半導體器件之間的千兆范圍高速信號的差分信號布線，變得可以實現(xiàn)抑制延遲量的效果。另外，當在布線板內(nèi)的窄布線跨距(pitch)的區(qū)域中采用時，可實現(xiàn)特別大的效果。這是因為，對于較細的布線，絕緣層的電特性對信號延遲的影響較大。

第一信號布線13和第二信號布線14的線寬和厚度被設(shè)置成使特性阻抗與布線板的設(shè)計一致。使用銅來形成本示例實施例的第一信號布線13和第二信號布線14。還可使用另一種金屬來形成第一信號布線13和第二信號布線14或者將第一信號布線13和第二信號布線14形成為多種金屬的合金。

第一電極15跨第一絕緣層11布置在第一信號布線13和第二信號布線14的相對側(cè)。使用銅來形成第一電極15。還可使用另一種金屬來形成第一電極15或者將第一電極15形成為多種金屬的合金。本示例實施例的第一電極15連同第一信號布線13和第二信號布線14一起構(gòu)成帶狀線。向第一電極15施加gnd電壓。雖然在本示例實施例中將信號布線配置成帶狀線的形式，但它們還可按微帶狀線的形式配置。

第二電極16跨第二絕緣層12布置在第一信號布線13和第二信號布線14的相對側(cè)。第二電極16的材料與第一電極15的材料相同。向本示例實施例的第二電極16施加gnd電壓。還可以向第一電極15和第二電極16施加電源電壓。

第三絕緣層17具有與第一絕緣層11的配置相同的配置。

參照圖5，將更詳細地描述本示例實施例的布線板。圖5示出與包括第一絕緣層11和第二絕緣層12的布線板相對應(yīng)的、圖2中示出的布線板的部分的結(jié)構(gòu)。在圖5中，在第一絕緣層11和第二絕緣層12之間形成三對差分信號布線25。每對差分信號布線25由第一信號布線13和第二信號布線14的組合形成。

圖5的中心處的由兩條信號布線形成的差分信號布線25按使布線間隔pg與第一絕緣層11中和第二絕緣層12中的玻璃布二者的間隔pd相等的方式形成。在中間的兩條信號布線之間，假定左邊的一條是用于正信號的信號布線，并且右邊的一條是用于負信號的信號布線。另外，用δdpc來標示用于正信號的信號布線和第一絕緣層11中的玻璃布21的玻璃纖維之間的偏離，并且用δdnc來標示用于負信號的信號布線和第一絕緣層11中的玻璃纖維之間的偏離。那么，結(jié)果是δdpc＝δdnc，并且因此，用于正信號的信號布線和第一絕緣層11中的玻璃纖維之間的重疊寬度變得與用于負信號的信號布線和第一絕緣層11中的玻璃纖維之間的重疊寬度相同。因此，對于正信號和負信號而言，從第一絕緣層11接收的電特性的影響幾乎相同。

類似地，用δdpp來標示用于正信號的信號布線和第二絕緣層12中的玻璃布23的玻璃纖維之間的偏離，并且用δdnp來標示用于負信號的信號布線和第二絕緣層12中的玻璃纖維之間的偏離。那么，結(jié)果是δdpp＝δdnp，并且因此，用于正信號的信號布線和第二絕緣層12中的玻璃纖維之間的重疊寬度變得與用于負信號的信號布線和第二絕緣層12中的玻璃纖維之間的重疊寬度相同。因此，對于正信號和負信號而言，從第二絕緣層12接收的電特性的影響幾乎相同。結(jié)果，對于正信號和負信號而言，從第一絕緣層11和第二絕緣層12二者接收的電特性的影響變成相同，并且因此，對于正信號和負信號而言延遲量變得相同。

另外，在本示例實施例的布線板中，當?shù)谝唤^緣層11中的玻璃布21和第二絕緣層12中的玻璃布23具有相同的間隔并且其長軸方向彼此平行時，對于正信號和負信號而言延遲量(的差異)變得相同。即，即使當從與布線板垂直的方向觀察，第一絕緣層11中的玻璃布21的玻璃纖維的位置與第二絕緣層12中的玻璃布23的玻璃纖維的位置不重合時，正信號和負信號也接收相同的影響。在本示例實施例的布線板中，只需在第一絕緣層11和第二絕緣層12層疊在一起時，調(diào)整玻璃布中的玻璃纖維的方向，并且制造因此變得容易。

由圖5中的布線板左側(cè)的兩條信號布線形成的差分信號布線25具有與玻璃纖維的間隔兩倍相等的信號布線的間隔。即使在該情況下，對于這兩條信號布線而言與第一絕緣層11中的玻璃纖維的偏離量相同，并且對于這這兩條信號布線而言與玻璃纖維的重疊寬度也相同。類似地，這兩條信號布線具有相同的與第二絕緣層12中的玻璃纖維的重疊量。因此，對于正信號和負信號而言，從第一絕緣層11和第二絕緣層12二者接收的電特性的影響幾乎相同。結(jié)果，對于正信號和負信號而言，從第一絕緣層11和第二絕緣層12二者接收的電特性的影響變得幾乎相同，因此，對于正信號和負信號而言，延遲量(的差異)變得相同。以上描述還適用于差分信號布線的間隔是玻璃纖維的間隔的三倍或更大的正整數(shù)倍的情況。

圖6是更示意性示出圖2和圖5中示出的布線板的、包括第一絕緣層11和差分信號布線25的部分的示圖。對于這兩條信號布線而言，與第一絕緣層11中的玻璃布的玻璃纖維的重疊寬度相同。類似地，對于這兩條信號布線而言，與只包含樹脂的第一絕緣層11的區(qū)域的重疊寬度相同。只要信號布線的間隔是玻璃布中的玻璃纖維的間隔的正整數(shù)倍，就實現(xiàn)這兩條信號布線具有與玻璃纖維的相同重疊寬度以及與樹脂的相同重疊寬度的條件。另外，類似地，當形成第二絕緣層12時，還相對于第二絕緣層12中的玻璃纖維和樹脂實現(xiàn)這兩條信號布線具有與玻璃纖維的相同重疊寬度以及與樹脂的相同重疊寬度的條件。結(jié)果，對于正信號和負信號而言，從第一絕緣層11和第二絕緣層12二者接收的電特性的影響變得相同，并且因此，變得可以抑制正信號和負信號之間的延遲量的差異。

即使在第一絕緣層11的玻璃纖維的水平位置與第二絕緣層12的玻璃纖維的水平位置不一致時，也可實現(xiàn)抑制正信號和負信號之間的延遲量的差異的效果。即，通過將布線間隔設(shè)置成玻璃纖維的間隔的正整數(shù)倍，在與長軸垂直的方向上的偏差對正信號和負信號之間的延遲量的差異的影響變小。在本示例實施例的布線板中，當在制造布線板中將芯材和玻璃纖維層疊在一起時，不需要精確地管理與玻璃纖維和信號布線二者的長軸垂直的方向上的玻璃纖維的偏差量，并且因此，可防止制造過程變復雜。

以下，將描述本示例實施例的布線板的操作。在本示例實施例的布線板中，高頻正信號從信號布線的一端被輸入第一信號布線13，傳輸?shù)捷敵鰝?cè)并且在該輸出側(cè)輸出。另外，與正信號具有相同頻率及相反相位的負信號從信號布線的一端被輸入第二信號布線14，傳輸?shù)捷敵鰝?cè)并且在該輸出側(cè)輸出。正信號和負信號在配置有第一信號布線13、第二信號布線14和第一電極15的帶狀線上傳輸。將在第一信號布線13上傳輸?shù)恼盘柡蛯⒃诘诙盘柌季€14上傳輸?shù)呢撔盘栕鳛椴罘中盘栞斎?，并且由與輸出側(cè)連接的半導體器件或電子裝置進行處理。

將描述當使用本示例實施例的布線板時抑制正信號和負信號之間的延遲量的差異的效果。圖7是示出差分信號布線使用相位差生成的信號延遲的示例的示圖。在圖7的左邊部分中，圖示將差分信號輸入布線板時的信號。在圖7的右邊部分中，圖示輸出信號的示例。在其輸入時，輸入差分信號以使得正信號和負信號具有相反相位。即，在將它們輸入布線板時，正信號和負信號之間的相位差是180度。在正信號和負信號在布線板上的信號布線上傳播時，它們接收布線板的電特性的影響，并且因此在其間產(chǎn)生延遲差異(偏移(skew))。

在圖7的示例中，圖示了以下情況：產(chǎn)生延遲差異——即180度的相位延遲量的差異，并且結(jié)果，正信號和負信號之間的相位差在其輸出時變成0度。在差分信號方案中，通過將信號設(shè)置成具有相反相位來增加該信號之間的幅度差，這使得容易在輸出側(cè)進行信號檢測。因此，當在輸出側(cè)相位轉(zhuǎn)變?yōu)槔缦嗤辔粫r幅度差變小，并且因此，會出現(xiàn)無法在輸出側(cè)正確執(zhí)行信號檢測的異常。為此原因，當使用差分信號時，需要抑制信號之間的延遲差異以使其盡可能地小。

圖8是示出與本示例實施例的布線板比較的結(jié)構(gòu)中的信號延遲量的示圖，在該結(jié)構(gòu)中，正信號布線布置在玻璃布中的玻璃纖維的比例最高的區(qū)域中并且負信號布線布置在樹脂的比例最高的區(qū)域中。在圖8中，通過將水平軸設(shè)置成表示頻率并且將垂直軸設(shè)置成表示延遲時間(組延遲)，示出正信號的延遲時間(個體(p))和負信號的延遲時間(個體(n))。

圖9是示出作為頻率的函數(shù)的、與圖8的信號具有相同結(jié)構(gòu)的信號的插入損耗的示圖，將垂直軸設(shè)置成表示插入損耗。由于正信號和負信號之間的相位關(guān)系與相反相位狀態(tài)的偏差而導致的幅度差減小是產(chǎn)生插入損耗的成因之一。如圖9中所示，正信號和負信號在20ghz頻率下處于不平衡狀態(tài)。即，在個體信號的插入損耗均是大約-10db時，差分信號(差分)的插入損耗變成大約-15db。

圖10是示出本示例實施例的布線板中的延遲時間的頻率依賴性的曲線圖。類似于圖8，通過將水平軸設(shè)置成表示信號頻率并且將垂直軸設(shè)置成表示信號延遲時間，圖10的曲線圖示出正信號和負信號的延遲時間。通過比較圖8和圖10，注意到，在示出本示例實施例的布線板中的延遲時間的圖10中，正信號和負信號之間的延遲差異較小。

圖11是示出作為頻率的函數(shù)的、在本示例實施例的布線板上傳輸?shù)牟罘中盘柕牟迦霌p耗的示圖，將垂直軸設(shè)置成表示插入損耗。如圖11中所示，在使用本示例實施例的布線板的情況下，對于正信號和負信號并且還對于差分信號，插入損耗幾乎相同，在20ghz下是大約-10db。當在圖9的示例中差分信號的插入損耗在20ghz下是大約-15db時，通過使用具有本示例實施例的配置的布線板來減小插入損耗。因此，在本示例實施例的布線板中，通過將經(jīng)過的玻璃布面積和經(jīng)過的樹脂面積之間的比率設(shè)置為對于正信號和負信號的信號布線而言相同，抑制延遲量的差異并且減小差分信號的插入損耗。

接下來，將描述本示例實施例的布線板的設(shè)計方法。圖12是示出在本示例實施例的布線板的設(shè)計階段中的設(shè)置玻璃布和布線間隔的流程的概要的示圖。本示例實施例的布線板的設(shè)計方法主要由下述四個步驟組成。

(步驟1)在選擇芯材和預浸材——即用于第一絕緣層11和用于第二絕緣層12的結(jié)構(gòu)材料——時，選擇具有相同玻璃布編號的玻璃布作為具有相同特性的玻璃布。

通過使用具有相同玻璃布編號的玻璃布，對于第一絕緣層11中的玻璃布21和第二絕緣層12中的玻璃布23而言，玻璃纖維的間隔變得相同。即，在步驟1中，執(zhí)行選擇具有相同玻璃纖維間隔的玻璃布作為用于第一絕緣層11和用于第二絕緣層12的玻璃布。

(步驟2)根據(jù)所選擇的玻璃布的玻璃布密度來計算玻璃布pg的間隔。

(步驟3)基于玻璃布的間隔pg，設(shè)置差分信號布線的布線間隔pd。即，第一信號布線13和第二信號布線14之間的布線間隔pd被設(shè)置成pg的正整數(shù)倍。當玻璃布具有一個方向上的間隔pg(x)和與該一個方向垂直的方向上的不同間隔pg(y)時，分別針對相應(yīng)方向來設(shè)置布線間隔。期望的是，在考慮到制造誤差的情況下，根據(jù)玻璃布的間隔pg來計算的布線間隔pd的值被設(shè)置成單位毫米的第二或更低小數(shù)位。

(步驟4)確定布線寬度，以獲得預定阻抗?；谟绊懖季€電特性的特性——諸如相對介電常數(shù)、布線寬度、布線間隔和絕緣層厚度，按照布線板的所需特性來確定預定阻抗。

基于由此獲得的布線間隔設(shè)計規(guī)則，執(zhí)行對待在本示例實施例的布線板上形成的布線圖案的設(shè)計。

圖13是示出根據(jù)玻璃布的密度來計算的玻璃布的間隔的示例的表格。圖13的表格中的ipc#指示由ipc(associationconnectingelectronicsindustries，原名：instituteforinterconnectingandpackagingelectronicscircuits)指定的玻璃布編號。通過選擇具有相同玻璃布編號的玻璃布以用于第一絕緣層11和用于第二絕緣層12，可選擇玻璃布中具有相同玻璃纖維間隔的玻璃布以用于絕緣層。

圖13的玻璃布密度均指示25mm中包括的玻璃纖維的數(shù)量。在此，示出通過平織形成的玻璃布中的每個的縱向方向和橫向方向中的每個上的玻璃布密度。例如，縱向方向?qū)?yīng)于本示例實施例中的第一方向，并且橫向方向?qū)?yīng)于第二方向。作為玻璃布間隔中的每個，對于縱向方向和橫向方向中的每個示出通過根據(jù)玻璃布密度計算玻璃布的間隔而獲得的值。

接下來，將描述本示例實施例的布線板的制造方法。首先，在第一絕緣層11上，形成用于第一信號布線13和第二信號布線14和第一電極15的布線圖案。沿著玻璃布中的玻璃纖維的長軸方向，形成用于第一信號布線13和第二信號布線14的布線圖案的直線部分。玻璃布中的玻璃纖維的長軸方向被布置成當形成第一絕緣層11時指向預定方向。當假設(shè)本示例實施例的布線板是矩形或正方形時，其被形成以使得玻璃布的第一方向和第二方向中的每個是與布線板的端面平行的方向。假設(shè)矩形或正方形布線板的情況指代以下情況：當在該板的端面上存在凹口等時，在假定不存在凹口部分的情況下估計布線板的輪廓。

信號布線的對角彎曲部分被形成為，使得第一信號布線13和第二信號布線14之間保持平行狀態(tài)并且保持它們之間的間隔與直線部分中的間隔相同。用于第一信號布線13、第二信號布線14和第一電極15的金屬層均是通過將銅箔片材粘貼在第一絕緣層11的表面上而形成的。替選地，可通過濺射來沉積金屬層。在本示例實施例中，將銅用于金屬層。另外，通過在金屬層形成之后進行光刻，形成用于第一信號布線13和第二信號布線14的布線圖案。

當通過光刻來形成布線圖案時，可通過使用預先在布線板上形成的對準標記將信號布線方向與玻璃纖維的長軸方向?qū)?，形成與玻璃纖維的長軸平行的信號布線。還可使用布線板的輪廓來執(zhí)行信號布線的形成中的方向?qū)省?/p>

在第一絕緣層11上形成布線圖案等之后，將第一絕緣層11與用作第二絕緣層12的預浸材以及跨該預浸材連接的第三絕緣層13層疊。在第三絕緣層13上，與第一絕緣層11類似地形成布線圖案和電極。如上層疊的、由芯材制成的絕緣層的數(shù)量可以是三個或更多。另外，布線板可以是只包括第一絕緣層11的布線板。

當將第一絕緣層11與用于第二絕緣層12的預浸材層疊時，執(zhí)行層疊以使得對于這兩個層而言，玻璃布的軸向方向一致。玻璃布的軸向方向指代構(gòu)成玻璃布的玻璃纖維的長軸方向。另外，沿著每個軸，對于構(gòu)成第一絕緣層11的玻璃布中的玻璃纖維和構(gòu)成用于第二絕緣層12的預浸材的玻璃布中的玻璃纖維而言，間隔是相同的。在本示例實施例中，進行設(shè)計，使得可通過使用輪廓進行調(diào)整來調(diào)整玻璃布的軸向方向。

在將第一絕緣層11、作為預浸材的第二絕緣層12和其他絕緣層層疊在一起之后，通過壓力結(jié)合將這些層形成為單個布線板。在形成單個布線板之后，通過在最外部層上形成過孔和布線圖案，必要時通過切割布線板等來完成布線板。在完成的布線板上，安裝半導體器件和電子組件，隨后將其用作用于傳輸高頻信號的電子電路。

在本示例實施例的布線板中，第一信號布線13和第二信號布線14作為差分信號布線形成在與布線板的芯材相對應(yīng)的第一絕緣層11上。第一信號布線13和第二信號布線14之間的布線間隔被設(shè)置成具有與第一信號布線13和第二信號布線14二者的縱向方向相同的方向上的長軸的第一絕緣層11中的玻璃纖維的間隔的正整數(shù)倍。通過將差分信號布線之間的布線間隔設(shè)置成絕緣層中的玻璃纖維的間隔的整數(shù)倍，對于正信號經(jīng)過的部分和對于負信號經(jīng)過的部分而言，玻璃纖維和樹脂之間的體積比率變得相同。結(jié)果，對于在差分信號布線上傳輸?shù)恼盘柡拓撔盘柖裕瑏碜越^緣層的電特性的影響變得幾乎相同。

可通過將第一信號布線13和第二信號布線14之間的布線間隔設(shè)置成第二絕緣層12中的玻璃纖維的間隔的正整數(shù)倍，還相對于用于第二絕緣層12的預浸材中的玻璃纖維的間隔實現(xiàn)相同的效果。結(jié)果，對于構(gòu)成差分信號布線的兩條信號布線而言，從上方和下方的絕緣層二者的電特性接收的影響變得幾乎相同。通過由此使來自絕緣層的影響幾乎相同，變得可以抑制在不同信號布線上傳輸?shù)恼盘柡拓撔盘栔g的延遲量差異。由于由此抑制在不同信號布線上傳輸?shù)恼盘柡拓撔盘栔g的延遲量差異，導致變得可以減小在本示例實施例的布線板上傳輸?shù)牟罘中盘柕牟迦霌p耗。

在本示例實施例的布線板中，只需要第一信號布線13和第二信號布線14之間的布線間隔是構(gòu)成第一絕緣層11的玻璃纖維和構(gòu)成第二絕緣層12的玻璃纖維的間隔的正整數(shù)倍，并且因此變得可以防止信號布線布置的靈活性減小。因此，在本示例實施例的布線板中，可確保布線設(shè)計的靈活性。因此，在本示例實施例的布線板中，可以抑制構(gòu)成差分信號布線的兩條信號布線之間的延遲量差異，同時確保設(shè)計靈活性。

另外，在本示例實施例的布線板中，只要構(gòu)成第一絕緣層11的玻璃纖維的長軸方向和構(gòu)成第二絕緣層12的玻璃纖維的長軸方向彼此幾乎平行，即使當對于兩個絕緣層而言玻璃纖維在與長軸方向垂直的方向上的位置不一致時，也可實現(xiàn)對延遲量差異的抑制。因此，第一絕緣層11和第二絕緣層12的層疊變得容易。結(jié)果，本示例實施例的布線板變得容易制造。

在第二示例實施例中，已經(jīng)描述了適用于包括帶狀線的布線板的示例，該帶狀線由差分信號布線和在絕緣層的與該差分信號布線相對的一側(cè)上形成的gnd電極構(gòu)成。其中差分信號布線之間的布線間隔被設(shè)置成玻璃布的纖維間隔的正整數(shù)倍的配置還可應(yīng)用于平面線。即，其中差分信號布線之間的布線間隔被設(shè)置成玻璃布的纖維間隔的正整數(shù)倍的配置可應(yīng)用于在與不同布線的層相同的層或不同的層中形成的gnd布線平行來形成差分布線的布線結(jié)構(gòu)。

圖14是示意性示出平面線的結(jié)構(gòu)的示圖，其中不同信號布線之間的布線間隔被設(shè)置成玻璃布的纖維間隔的整數(shù)倍。圖14中示出的具有平面線布線結(jié)構(gòu)的布線板包括gnd布線31、差分信號布線32、玻璃布33、樹脂34和絕緣層35。gnd布線31對應(yīng)于圖2中的布線板的第一電極15。差分信號布線32對應(yīng)于圖2中的布線板的第一信號布線13和第二信號布線14。玻璃布33和樹脂34與圖2的布線板中的用相同名稱標示的組件相同。絕緣層35對應(yīng)于圖2中的布線板的第一絕緣層11。

在圖14的示例中，兩條差分信號布線32均形成在gnd布線31之間。另外，差分信號布線32之間的布線間隔pd被設(shè)置成玻璃布中的玻璃纖維的間隔pg的n倍。n是自然數(shù)。通過如上所述來設(shè)置配置，可實現(xiàn)與第二示例實施例中的效果相同的效果。另外，在這樣的平面布線結(jié)構(gòu)中，難以將這兩條差分信號布線之間的布線間隔pd設(shè)置成與玻璃布中的玻璃纖維的間隔pg相同，因為gnd布線31中的一條存在于不同的信號布線之間。因此，按等于或大于2的整數(shù)n進行整數(shù)倍增的效果變得比微帶狀線的情況下的效果更大。

雖然已經(jīng)將圖14的示例描述為就一個方向而言的示例，但圖14的配置還可應(yīng)用于與玻璃布33、差分信號布線32等垂直的方向，與第二示例實施例中類似。另外，類似地將相對于玻璃布和布線間隔的圖14的配置應(yīng)用于另一個絕緣層，可實現(xiàn)抑制延遲量差異的效果。

以上，以示例實施例作為示例性實施例描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于上述的示例實施例。即，對于本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解的各個方面可適用于本發(fā)明的范圍內(nèi)。

本申請基于2015年1月21日提交的日本專利申請no.2015-9817并要求其優(yōu)先權(quán)權(quán)益，該日本專利申請的公開的全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。

附圖標記列表

1第一絕緣層

2第一信號布線

3第二信號布線

4纖維

5絕緣材料

11第一絕緣層

12第二絕緣層

13第一信號布線

14第二信號布線

15第一電極

16第二電極

17第三絕緣層

21玻璃布

22樹脂

23玻璃布

24樹脂

25差分信號布線

31gnd布線

32差分信號布線

33玻璃布

34樹脂

35絕緣層