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発明の名称 配線基板
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−163652
公開日 平成6年(1994)6月10日
出願番号 特願平4−308498
出願日 平成4年(1992)11月18日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小川 勝男
発明者 丸山 徹也
要約 目的
伝送線の形状および断面積の少なくとも一方を任意に変化させても、特性インピーダンスを一定に保つことが可能な配線基板を提供する。

構成
放射状に配置される伝送線1を可能な限り大面積の略扇形状にして配線抵抗を削減するとともに、伝送線1の両脇に沿って接地パターン2aを配置し、当該接地パターン2aと伝送線1との間隔dは、伝送線1の幅寸法の減少とともに漸減するようにして伝送線1の全長での特性インピーダンスの安定化を図り、配線抵抗の削減による伝送損失の低減と、特性インピーダンスの整合性・一様性の確保とを両立させる。
特許請求の範囲
【請求項1】 伝送線と、この伝送線の近傍に沿って配置され、当該伝送線の形状および断面積の少なくとも一方の変化に応じた特性インピーダンスの変動を補償する接地パターンとからなることを特徴とする配線基板。
【請求項2】 前記伝送線の断面積が漸減する方向に当該伝送線と前記接地パターンの間隔を漸減させてなることを特徴とする請求項1記載の配線基板。
【請求項3】 前記接地パターンは前記伝送線に沿って不連続に配置され、隣接する前記接地パターンの間隔を変化させてなることを特徴とする請求項1または2記載の配線基板。
【請求項4】 プローブの配線拡大基板であり、放射状に配置される前記伝送線を可能な限り大面積の略扇形状にしてなることを特徴とする請求項1,2または3記載の配線基板。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、配線基板に関し、特に、半導体装置の試験技術に用いられるプローブの配線拡大基板に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造工程では、ウエハ状あるいは単体の半導体素子の端子に外部から微細なプローブ(探針)を押し当てて、電気的な導通をとることにより、所望の動作試験などが実施される場合がある。
【0003】一方、高周波信号の伝送線などにおいては、特性インピーダンスの整合をとるために信号線幅は一定にしている。この信号線幅は最も信号線密度の高い微細部に合わせた細い線幅となるために、抵抗や損失が大きくなりやすい。特に、前述のプローブの配線拡大基板のように、放射状の信号パターンではこの影響は大きい。
【0004】なお、従来における半導体装置のプローブ技術などについては、たとえば、株式会社工業調査会、昭和58年11月18日発行、「電子材料」1983年11月号P195〜P198、などの文献に記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】プローブの放射状の配線拡大パターンなどのように、中心部と外周部などの伝送線密度に粗密がある伝送線パタンでは、伝送線密度の疎密に合わせて信号線幅をなるべく広くすれば、配線抵抗を下げることができる。しかし、そのままでは特性インピーダンスを一定に保つことはできない、という問題を生じる。
【0006】そこで、本発明の目的は、伝送線の形状および断面積の少なくとも一方を任意に変化させても、特性インピーダンスを一定に保つことが可能な配線基板を提供することにある。
【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
【0009】すなわち、本発明の配線基板は、伝送線と、この伝送線の近傍に沿って配置され、当該伝送線の形状および断面積の少なくとも一方の変化に応じた特性インピーダンスの変化を補償する接地パターンとからなるものである。
【0010】また、本発明は、請求項1記載の配線基板において、伝送線の断面積が漸減する方向に当該伝送線と接地パターンの間隔を漸減させる構造にしたものである。
【0011】また、本発明は、請求項1または2記載の配線基板において、接地パターンを伝送線に沿って不連続に配置し、隣接する接地パターンの間隔を変化させるようにしたものである。
【0012】また、本発明は、請求項1,2または3記載の配線基板を、プローブ・カードを構成する配線拡大基板として用い、放射状に配置される伝送線を可能な限り大面積の略扇形状にしたものである。
【0013】
【作用】上記した本発明の配線基板によれば、たとえば、配線抵抗が下がるように、伝送線密度に合わせて、伝送線幅をなるべく太くし、最大の伝送線幅と伝送路の材質に合わせて、目的の特性インピーダンスとなるように配線基板の厚みを厚めにする。そのままでは、伝送線密度が高く伝送線幅が細くなる部分で、目的の特性インピーダンスよりも高くなるので、接地パターンを適当に隣接させることで特性インピーダンスの調整を行う。
【0014】これにより、特性インピーダンスの整合をとったまま、伝送線密度が疎の場所の伝送線幅を広くし抵抗を下げられるため伝送損失が少なくなり、高周波数の信号を高精度で伝送することが可能になる。
【0015】
【実施例1】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例である配線基板について詳細に説明する。
【0016】図1は、本実施例の配線基板の一部を取り出して示す平面図であり、図2は、図1において線II−IIで示される部分の断面図、また図3は、その平面図である。
【0017】本実施例の配線基板は、たとえば、半導体装置の試験技術に用いられるプローブの配線拡大基板として構成されている。
【0018】すなわち、放射状に配置された複数の伝送線1の内端部には、それぞれ半導体素子10に設けられた図示しない外部接続端子に押し当てられるプローブ1aが取り付けられている。伝送線1は、絶縁体3を介して上下に配置された導体からなる接地パターン2に挟まれた構成となっている。
【0019】この場合、伝送線1は、プローブ1aが接続される内端部から、図示しない引出し線などが接続される外端部側に向かって幅寸法が漸増する略扇形状に形成されており、配置面積を可能な限り有効に利用して、断面積を大きくすることにより配線抵抗の低減が図られている。
【0020】さらに、本実施例の場合、図2に例示されるように、個々の伝送線1の両脇に沿って導体からなる接地パターン2aが配置されている。この接地パターン2aと伝送線1との間隔dは、当該伝送線1の幅寸法の減少とともに漸減するように設定されており、伝送線1の幅寸法の変化による特性インピーダンスの変化を打ち消し、伝送線1の全長にわたって、特性インピーダンスを目的の値に一定にする働きをしている。また、隣り合う伝送線1の間に配置された接地パターン2aは、当該伝送線1の間におけるクロストークの発生も防止する。
【0021】このような構成により、伝送線1における配線抵抗を可能な限り低くして、伝送損失を減少させることができるとともに、伝送線1とプローブ1aおよび図示しない引出し線との間における特性インピーダンスの不整合などに起因する信号の反射などの特性の劣化が回避され、高周波数の信号を高精度に伝達することが可能となり、半導体素子10の所望の試験を円滑に遂行することができる。
【0022】また、半導体素子10における外部接続端子数の増大や動作周波数の増大にも容易かつ的確に対応できる。
【0023】
【実施例2】図4は、本発明の他の実施例である配線基板の一部を取り出して示す略平面図であり、図5は、図4において線V −V で示される部分の略断面図である。
【0024】この実施例2の場合には、絶縁体3を介して伝送線1とは異なる層に配置された接地パターン2bの間隔d1を、伝送線1の幅寸法の変化に応じて変化させることにより、幅寸法が変化する伝送線1の全長で、特性インピーダンスが目的の値に一様になるようにしたところが前記実施例1の場合と異なる。
【0025】これにより、本実施例2の場合にも、伝送線1における配線抵抗を可能な限り低くして、伝送損失を減少させることができるとともに、伝送線1とプローブ1aおよび図示しない引出し線との間における特性インピーダンスの不整合などに起因する信号の反射などの特性の劣化が回避され、高周波数の信号を高精度に伝達することが可能となり、半導体素子10の所望の試験を円滑に遂行することができる。
【0026】また、半導体素子10における外部接続端子数の増大や動作周波数の増大にも容易かつ的確に対応できる。
【0027】
【実施例3】図6は、本発明のさらに他の実施例である配線基板の一部を取り出して示す略平面図であり、図7は、図6において線VII −VII で示される部分の略断面図である。
【0028】この実施例3の場合には、伝送線1の両脇に配置された接地パターン2cを長さ方向に不連続に分断し、隣り合う接地パターン2cの間隔d2を、その位置における伝送線1の幅寸法の大小に応じて変化させるようにしたものである。
【0029】分断された接地パターン2cの各々は、絶縁体3に穿設されたスルーホール3aに充填された導体2dを介して、下または上側の接地パターン2に導通している。
【0030】これにより、前記実施例1の場合と同様に、伝送線1の幅寸法の変化による特性インピーダンスの変化を、隣り合う接地パターン2cの間隔d2の大小を調整することで打ち消し、伝送線1の全長にわたって特性インピーダンスを目的の値に調整することができる。
【0031】この結果、本実施例3の場合にも、伝送線1における配線抵抗を可能な限り低くして、伝送損失を減少させることができるとともに、伝送線1とプローブ1aおよび図示しない引出し線との間における特性インピーダンスの不整合などに起因する信号の反射などの特性の劣化が回避され、高周波数の信号を高精度に伝達することが可能となり、半導体素子10の所望の試験を円滑に遂行することができる。
【0032】また、半導体素子10における外部接続端子数の増大や動作周波数の増大にも容易かつ的確に対応できる。
【0033】以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【0034】たとえば、配線基板の用途としては、プローブ用の配線拡大基板に限らず、半導体素子を搭載するパッケージベースなどの配線基板にも広く適用できる。
【0035】
【発明の効果】本願において開示される発明の代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
【0036】すなわち、本発明の配線基板によれば、たとえば、伝送線幅を微細部に合わせて一様に細くしなくても特性インピーダンスの整合がとれる。そのため伝送線密度が低い所では伝送線幅を広くして配線抵抗を低減でき高精度な信号伝送が可能となる。
【0037】また、局部的に伝送線密度を上げても、配線抵抗の増加はその部分だけですみ全体への影響が少なく、伝送線密度の局部的な増加が可能である。これにより、伝送線層数の増加を抑止できる。
【0038】また、隣り合う伝送線の間に存在する接地パターンにより、隣接する伝送線や接地パターンとの間のクロストークを減少させることができる。




 

 


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