特許 7223170 配線構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-07

(45)【発行日】2023-02-15

(54)【発明の名称】配線構造

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/04 20060101AFI20230208BHJP

   H01L 23/02 20060101ALI20230208BHJP

   H01L 23/12 20060101ALI20230208BHJP

【ＦＩ】

H01L23/04 D

H01L23/02 H

H01L23/12 301Z

H01L23/12 E

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021566821

(86)(22)【出願日】2020-09-25

(86)【国際出願番号】 JP2020036178

(87)【国際公開番号】W WO2021131192

(87)【国際公開日】2021-07-01

【審査請求日】2022-02-09

(31)【優先権主張番号】P 2019237042

(32)【優先日】2019-12-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】391039896

【氏名又は名称】ＮＧＫエレクトロデバイス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004064

【氏名又は名称】日本碍子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088672

【弁理士】

【氏名又は名称】吉竹 英俊

(74)【代理人】

【識別番号】100088845

【弁理士】

【氏名又は名称】有田 貴弘

(74)【代理人】

【識別番号】100134991

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 和樹

(74)【代理人】

【識別番号】100148507

【弁理士】

【氏名又は名称】喜多 弘行

(72)【発明者】

【氏名】石▲崎▼ 正人

(72)【発明者】

【氏名】久保 昇

【審査官】多賀 和宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１４６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３５３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１５０４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３１４３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２３／０２－２３／０４、２３／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路基板上へボールグリッドアレイを用いて実装されることになる配線構造であって、
誘電体からなり、前記回路基板に対向することになる対向面を有する基体と、
前記基体中に設けられ、前記対向面に達し、第１信号線路および第２信号線路を有する第１差動線路と、
前記基体中に設けられ、前記対向面に達し、第３信号線路および第４信号線路を有する第２差動線路と、
前記対向面上に設けられ、接地電位が付与されることになる接地領域と、
前記対向面上に設けられ、前記第１信号線路に接続された第１パッドと、
前記対向面上に設けられ、前記第２信号線路に接続された第２パッドと、
前記対向面上に設けられ、前記接地領域を介して前記第２パッドと隣り合い、前記第３信号線路に接続された第３パッドと、
前記対向面上に設けられ、前記第４信号線路に接続された第４パッドと、
を備え、
前記接地領域は、前記第２パッドと前記第３パッドとの間の介在部と、前記介在部から外れた非介在部とを含み、
前記基体の前記対向面は、前記第１パッドと前記第２パッドとの間の第１領域と、前記第２パッドと前記介在部との間の第２領域と、前記第１パッドおよび前記第２パッドの各々と前記非介在部との間の第３領域とを含み、
前記基体の前記対向面は、前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域の少なくともいずれかにトレンチを有している、
配線構造。

【請求項2】

前記トレンチは少なくとも前記第１領域に位置する、請求項１に記載の配線構造。

【請求項3】

前記トレンチは少なくとも前記第２領域に位置する、請求項１または２に記載の配線構造。

【請求項4】

前記トレンチは少なくとも前記第１領域および前記第２領域に位置する、請求項１に記載の配線構造。

【請求項5】

前記トレンチは少なくとも前記第１領域、前記第２領域および前記第３領域に位置する、請求項１に記載の配線構造。

【請求項6】

前記対向面は縁を有しており、前記対向面上において、前記第１パッド、前記第２パッド、前記第３パッドおよび前記第４パッドの各々は前記縁に隣接している、請求項１から５のいずれか１項に記載の配線構造。

【請求項7】

前記基体はセラミックスからなる、請求項１から６のいずれか１項に記載の配線構造。

【請求項8】

前記第１パッド、前記第２パッド、前記第３パッド、前記第４パッドおよび前記接地領域の各々の上に、前記ボールグリッドアレイを構成する導電性ボールをさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の配線構造。

【請求項9】

前記導電性ボールははんだボールである、請求項８に記載の配線構造。

【請求項10】

前記導電性ボールの体積と等しい体積を有する球の直径をボール径と定義したとき、前記トレンチは前記ボール径の１／３以上かつ前記ボール径以下の深さを有している、請求項８または９に記載の配線構造。

【請求項11】

前記トレンチは１００μｍ以上かつ３００μｍ以下の深さを有している、請求項１から１０のいずれか１項に記載の配線構造。

【請求項12】

前記基体は、少なくとも１つの電子部品が実装されることになる実装面と、前記実装面上の空間を囲む枠部とを有している、請求項１から１１のいずれか１項に記載の配線構造。

【請求項13】

前記少なくとも１つの電子部品は光学部品を含み、前記枠部は貫通孔部および透光部の少なくともいずれかを有している、請求項１２に記載の配線構造。

【請求項14】

前記基体は、前記トレンチの深さ方向に沿った厚み方向を有しており、前記トレンチは、前記厚み方向に沿った深さ方向を有しており、
前記第１信号線路、前記第２信号線路、前記第３信号線路および前記第４信号線路の各々は、前記基体の前記対向面から前記基体中を前記厚み方向に沿って前記トレンチよりも深く延びている、
請求項１から１３のいずれか１項に記載の配線構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線構造に関し、特に、回路基板上へボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）を用いて実装されることになる配線構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

電子部品用のパッケージなどの配線構造を実装する技術のひとつとしてＢＧＡ技術がある。この技術によれば、格子状に配列された球状の導電性ボール、典型的にははんだボール、が用いられる。例えば、特開２００８－２８３６２２号公報（特許文献１）は、ＢＧＡ技術によって接続される多層誘電体基板を開示している。多層誘電体基板は、はんだボール搭載用のパッドと、このパッドに接続され多層誘電体基板内を通る柱状導体とを有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００８－２８３６２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、配線構造の高密度化が要請されている。すなわち、配線構造内の、信号が供される信号線路、および、接地電位が供される接地部に対して、微細化が要求されている。この微細化に対応して仮に、配線構造を回路基板に実装するための導電性ボールも同様に小さくされたとすると、導電性ボールによる配線構造の実装信頼性が確保できない可能性がある。具体的には、第１に、導電性ボールのサイズが過小であれば、接合強度が低下してしまう。第２に、導電性ボールが配線構造と回路基板との間で応力を緩和する機能が低下してしまう。特に、配線構造が主にセラミックスからなり回路基板が主に樹脂からなる場合、両者の間での熱膨張係数の差異が大きいので、熱応力の緩和の必要性が高い。よって、配線構造内の微細化に比して、導電性ボールの小型化には限界がある。よって、高密度化が進むほど、導電性ボールのサイズは、配線構造中の信号線路の断面に比して相対的に大きくなりやすい。よって、配線構造における信号線路とそれに隣り合う信号線路または接地部との間の間隔に比して、導電性ボール間の間隔が狭くなりやすい。

【0005】

配線構造およびそれが実装される回路基板の特性インピーダンスは、通常、ほぼ共通とされる。配線構造における配線間隔が十分である一方で導電性ボール間の間隔が過小である場合、配線構造および回路基板の特性インピーダンスに比して、導電性ボールによって構成されたＢＧＡ接合部において特性インピーダンスが局所的に低下してしまう。この局所的な低下によって、特性インピーダンスの不整合が生じる。特性インピーダンスの不整合は、信号周波数が高くなるほど伝送特性に悪影響を及ぼす。

【0006】

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、実装信頼性を維持しつつ良好な高周波伝送特性を得ることができる配線構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一実施の形態の配線構造は、回路基板上へボールグリッドアレイを用いて実装されることになるものである。配線構造は、基体と、第１差動線路と、第２差動線路と、接地領域と、第１パッドと、第２パッドと、第３パッドと、第４パッドとを有している。基体は、誘電体からなり、回路基板に対向することになる対向面を有している。第１差動線路は、基体中に設けられており、対向面に達しており、第１信号線路および第２信号線路を有している。第２差動線路は、基体中に設けられており、対向面に達しており、第３信号線路および第４信号線路を有している。接地領域は、対向面上に設けられており、接地電位が付与されることになる。第１パッドは、対向面上に設けられており、第１信号線路に接続されている。第２パッドは、対向面上に設けられており、第２信号線路に接続されている。第３パッドは、対向面上に設けられており、接地領域を介して第２パッドと隣り合っており、第３信号線路に接続されている。第４パッドは、対向面上に設けられており、第４信号線路に接続されている。接地領域は、第２パッドと第３パッドとの間の介在部と、介在部から外れた非介在部とを含む。基体の対向面は、第１パッドと第２パッドとの間の第１領域と、第２パッドと介在部との間の第２領域と、第１パッドおよび第２パッドの各々と非介在部との間の第３領域とを含む。基体の対向面は、第１領域、第２領域および第３領域の少なくともいずれかにトレンチを有している。

【発明の効果】

【0008】

上記配線構造によれば、配線の特性インピーダンスがトレンチ近傍で増大する。これにより、導電性ボール同士の接近による特性インピーダンスの局所的低下に起因しての高周波伝送特性への悪影響を抑えることができる。よって、導電性ボール同士の接近を避けるために導電性ボールのサイズを過度に小さくする必要がなく、これにより実装信頼性が維持される。以上から、実装信頼性を維持しつつ良好な高周波伝送特性を得ることができる。

【0009】

この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態１における電子機器の構成を概略的に示す断面図である。

【図2】本発明の実施の形態１における配線構造の一部構成の回路図である。

【図3】図１の破線部ＩＩＩ－ＩＩＩに対応する部分断面図である。

【図4】本発明の実施の形態１における配線構造の構成を概略的に示す部分平面図である。

【図5】本発明の実施の形態２における配線構造の構成を概略的に示す部分平面図である。

【図6】特性インピーダンスを時間領域反射（ＴＤＲ：Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）として示すシミュレーション結果を示すグラフ図である。

【図7】反射係数と周波数との関係のシミュレーション結果を示すグラフ図である。

【図8】伝送係数と周波数との関係のシミュレーション結果を示すグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。

【0012】

＜実施の形態１＞
図１は、本実施の形態１における電子機器９００の構成を概略的に示す断面図である。電子機器９００は、パッケージ１００（配線構造）と、ＢＧＡ９０と、プリント基板２００（回路基板）と、電子部品３００と、光ファイバ３１０と、蓋体４００とを有している。ＢＧＡ９０は、パッケージ１００とプリント基板２００との間の電気的かつ機械的接続のためのものであり、格子状に配列されたはんだボール９１（導電性ボール）を含む。

【0013】

パッケージ１００は、図示されているように、プリント基板２００上へＢＧＡ９０を用いて実装されることになるものである。パッケージ１００は、誘電体からなる基体（詳しくは後述する）を有しており、この基体は底部１０１および枠部１０２を有している。底部１０１は、電子部品３００が実装されることになる実装面ＳＭを有している。枠部１０２は、実装面ＳＭ上の空間ＣＶを囲んでいる。枠部１０２は、光ファイバ３１０を通すための貫通孔部１１０を有している。変形例として、貫通孔部１１０に代わって透光部が設けられてもよい。透光部は、透光性材料からなる窓部である。

【0014】

本実施の形態においては、電子部品３００は、互いに電気的に接続された集積回路（ＩＣ）３０１および光学部品３０２を含む。ＩＣ３０１の動作周波数は高周波であってよく、例えば５５ＧＨｚ以上であってよい。光学部品３０２は、例えば、フォトダイオードである。光ファイバ３１０は、光学部品３０２に接続されており、貫通孔部１１０を通って空間ＣＶの外へ延びている。

【0015】

図２は、パッケージ１００（図１）の一部構成の回路図である。図３は、破線部ＩＩＩ－ＩＩＩ（図１）に対応する部分断面図である。図４は、パッケージ１００の構成を概略的に示す部分平面図である。

【0016】

パッケージ１００は、誘電体からなる基体８０を有している。基体８０は、誘電体からなり、例えばセラミックスからなる。基体８０は、実装面ＳＭと、対向面ＳＰとを有している。対向面ＳＰは、パッケージ１００がプリント基板２００へ実装される際に、ＢＧＡ９０を介してプリント基板２００に対向することになる。実装面ＳＭ上には、電子部品３００（図１）が実装されることになる。

【0017】

パッケージ１００は基体８０中に、差動線路１３１（第１差動線路）と、差動線路１３２（第２差動線路）と、接地部１０とを有しており、これらは対向面ＳＰおよび実装面ＳＭの各々に達している。接地部１０は、差動線路１３１および差動線路１３２の各々の電気的シールドのためのものであり、接地電位（基準電位）が付与されることになる。なお接地電位は、電子機器９００が使用される際に付与されていればよい。差動線路１３１は、信号線路１１（第１信号線路）および信号線路１２（第２信号線路）を有しており、差動線路１３２は、信号線路１３（第３信号線路）および信号線路１４（第４信号線路）を有している。

【0018】

パッケージ１００は基体８０の対向面ＳＰ上に、接地領域２０と、パッド２１（第１パッド）と、パッド２２（第２パッド）と、パッド２３（第３パッド）と、パッド２４（第４パッド）とを有しており、これらはそれぞれ、接地部１０と、信号線路１１と、信号線路１２と、信号線路１３と、信号線路１４とに接続されている。パッド２３は、接地領域２０を介してパッド２２と隣り合っている。接地領域２０には接地電位が付与されることになる。接地領域２０は、パッド２２とパッド２３との間の介在部２０ｉと、介在部から外れた非介在部２０ｎとを含む。

【0019】

基体８０の対向面ＳＰは、図４に示されているように、パッド２１とパッド２２との間の領域Ｒ１（第１領域）と、パッド２２と介在部２０ｉとの間の領域Ｒ２（第２領域）と、パッド２１およびパッド２２の各々と非介在部２０ｎとの間の領域Ｒ３（第３領域）とを含む。基体８０の対向面ＳＰは、領域Ｒ１、領域Ｒ２および領域Ｒ３の少なくともいずれかにトレンチＴＲを有している。トレンチＴＲは少なくとも領域Ｒ１に位置していてよい。またトレンチＴＲは少なくとも領域Ｒ２に位置していてよい。好ましくは、トレンチＴＲは少なくとも領域Ｒ１および領域Ｒ２に位置している。より好ましくは、図４に示されているように、トレンチＴＲは少なくとも領域Ｒ１、領域Ｒ２および領域Ｒ３に位置している。

【0020】

平面レイアウト（図４参照）において、好ましくは、トレンチＴＲのうちパッド２１およびパッド２２に隣接する部分は、縁ＥＤに垂直であってパッド２１とパッド２２との中点を通る仮想線に対して線対称性を有している。より好ましくは、トレンチＴＲのうちパッド２１～２４に隣接する部分は、縁ＥＤに垂直であってパッド２２とパッド２３との中点を通る仮想線に対して線対称性を有している。

【0021】

トレンチＴＲは１００μｍ以上かつ３００μｍ以下の深さを有していることが好ましい。トレンチＴＲ内の空間の誘電率は、基体８０の誘電率よりも低く、典型的には約１である。典型的には、トレンチＴＲ内は、気体によって充填されているか、または真空である。

【0022】

トレンチＴＲは、図４に示されているように対向面ＳＰの縁ＥＤに達していなくてよい。その場合、基体８０の製造においてトレンチＴＲに対応するパンチ孔を有するグリーンシートを用いた工法の適用が容易となる。トレンチＴＲが縁ＥＤに達しているとすると、グリーンシートのパッド２１に対応する部分が周囲の他の部分から分離されてしまうので、積層前の単一のグリーンシートのハンドリングが困難となる。なお、グリーンシートの積層後にトレンチが、例えばレーザ加工で形成される場合は、トレンチが縁ＥＤに達していても、上記の問題は生じない。

【0023】

対向面ＳＰ上において、パッド２１、パッド２２、パッド２３およびパッド２４の各々は縁ＥＤに隣接していることが好ましい。ここで、あるパッドが縁ＥＤに隣接しているということは、図４に示されているように、当該パッドと縁ＥＤとの間に他のパッドがないことを意味する。具体的には、パッド２１、パッド２２、パッド２３およびパッド２４の各々は、ＢＧＡ９０に対応して対向面ＳＰ上に格子状に配列されたパッドのうち対向面ＳＰの外周に配置されたものである。典型的には、パッド２１、パッド２２、パッド２３およびパッド２４は、対向面ＳＰ上の全パッドのうち、縁ＥＤから最も近くに位置するパッドである。

【0024】

パッケージ１００は、図２に示されているように、基体８０の実装面ＳＭ上に、接続端３０と、接続端３１と、接続端３２と、接続端３３と、接続端３４とを有していてよく、これらはそれぞれ、接地部１０と、信号線路１１と、信号線路１２と、信号線路１３と、信号線路１４とに接続されている。接続端３０と、接続端３１と、接続端３２と、接続端３３と、接続端３４とは、電子部品３００（図１）へのパッケージ１００の電気的接続に用いられる。

【0025】

プリント基板２００（図３）は、基体２８０と、回路パターンとを有している。基体２８０は樹脂からなってよい。言い換えれば、プリント基板２００は樹脂基板であってよい。回路パターンは、例えば、回路パターン２２０と、回路パターン２２１と、回路パターン２３０と、回路パターン２３１とを含む。またプリント基板２００は、回路パターン２２０と回路パターン２３０とを厚み方向においてつなぐビア電極２１０と、回路パターン２２１と回路パターン２３１とを厚み方向においてつなぐビア電極２１１とを有していてよい。

【0026】

電子機器９００（図１）においては、図４に示されているように、パッド２１、パッド２２、パッド２３、パッド２４および接地領域２０の各々の上に、ＢＧＡ９０を構成するはんだボール９１が配置されている。よって、電子機器９００が製造される際には、パッド２１、パッド２２、パッド２３、パッド２４および接地領域２０の各々の上に、ＢＧＡ９０を構成するはんだボール９１が搭載されたパッケージ１００が準備される。そしてＢＧＡ９０を用いてパッケージ１００がプリント基板２００に実装される。例えば図３に示された視野においては、接地領域２０と回路パターン２２０との間、および、パッド２１と回路パターン２２１との間が、はんだボール９１によって接合される。

【0027】

はんだボール９１は、パッド２１、パッド２２、パッド２３、パッド２４および接地領域２０等の上に搭載される時点と、その後においてパッケージ１００とプリント基板２００との間に挟まれる時点とで、変形を受ける。この変形によってはんだボール９１は、図３に示されているように、球形から変形した形状を有している。はんだボール９１の体積と等しい体積を有する球の直径をボール径と定義したとき、トレンチＴＲはボール径の１／３以上かつボール径以下の深さを有していることが好ましい。ボール径は、実装信頼性の観点で２００μｍよりも大きいことが好ましく、高密度化の観点で４００μｍよりも小さいことが好ましく、例えば３００μｍ程度である。隣接するはんだボール９１の中心間距離は、例えば、５００μｍ程度である。隣接するはんだボール間の隙間（図３における横方向の隙間）は、通常、隣接するパッド間の隙間（図３におけるパッド２０とパッド２１との間の隙間）よりも小さく、上記のようにボール径が３００μｍであって中心間距離が５００μｍである場合は２００μｍ未満である。

【0028】

本実施の形態によれば、配線の特性インピーダンスがトレンチＴＲ近傍で増大する。これにより、はんだボール９１同士の接近による特性インピーダンスの局所的低下に起因しての高周波伝送特性への悪影響を抑えることができる。よって、はんだボール９１同士の接近を避けるために導電性ボール９１のサイズを過度に小さくする必要がなく、これにより実装信頼性が維持される。以上から、実装信頼性を維持しつつ良好な高周波伝送特性を得ることができる。

【0029】

具体的には、はんだボール９１同士の接近によって特性インピーダンスが局所的に低下した箇所と、トレンチＴＲによって特性インピーダンスが局所的に増加した箇所とが十分に近ければ、信号周波数が極端に高くない限り、これら低下と増加とが実質的に相殺することによって特性インピーダンスの整合を図ることができる。よって、はんだボール９１とトレンチＴＲとの間の距離は小さいことが好ましく、この距離は、例えばボール径以下である。

【0030】

トレンチＴＲは少なくとも領域Ｒ１（図４）に位置していてよい。これにより、信号線路１１およびパッド２１を含む配線と、信号線路１２およびパッド２２を含む配線との間の容量結合が小さくなる。よって、トレンチＴＲ近傍で両配線の特性インピーダンスが増大する。よって、パッド２１上のはんだボール９１とパッド２２上のはんだボール９１との接近に起因しての特性インピーダンスの局所的低下による悪影響を抑えることができる。よって、信号線路１１を含む配線と、信号線路１２を含む配線との各々の高周波伝送特性を高めることができる。言い換えれば、差動線路１３１（図２）の高周波伝送特性を高めることができる。

【0031】

トレンチＴＲは少なくとも領域Ｒ２（図４）に位置していてよい。これにより第１に、信号線路１２およびパッド２２を含む配線と、接地部１０および接地領域２０を含む部材との間の容量結合が小さくなる。よって、トレンチＴＲ近傍で配線の特性インピーダンスが増大する。よって、パッド２２上のはんだボール９１と、接地領域２０上のはんだボール９１との接近に起因しての特性インピーダンスの局所的低下による悪影響を抑えることができる。よって、配線の高周波伝送特性を高めることができる。第２に、信号線路１２およびパッド２２を含む配線と、信号線路１３およびパッド２３を含む配線との間の容量結合が小さくなる。よって、信号線路１２を含む差動線路１３１（図２）と、信号線路１３を含む差動線路１３２（図２）との間でのクロストークが抑制される。

【0032】

トレンチＴＲが領域Ｒ１および領域Ｒ２だけでなく領域Ｒ３にも位置していることによって、トレンチＴＲによるインピーダンス整合の余地が、より確保される。

【0033】

対向面ＳＰ上において、図４に示されているように、パッド２１、パッド２２、パッド２３およびパッド２４の各々が縁ＥＤに隣接していることが好ましい。これにより、差動線路１３１および差動線路１３２用のパッドが対向面ＳＰ上において縁ＥＤに隣接して配置される。よって、これら差動線路用のパッドと縁ＥＤとの間に他のパッドが配置されない。よって、プリント基板２００（図３）の、縁ＥＤ近傍部分において、これら他のパッドからの配線に妨げられることなく、差動線路用のパッドからの配線を配置することができる。

【0034】

プリント基板２００はしばしば樹脂基板であり、その場合、パッケージ１００の基体８０がセラミックスからなると、プリント基板２００とパッケージ１００との間での熱膨張係数の差異が大きく、よって熱応力が生じやすい。本実施の形態によれば、はんだボール９１を過度に小さくする必要がないので、この熱応力を十分に緩和することができる。これにより、熱応力に起因して両者の接合が外れることが防止される。

【0035】

ＢＧＡの導電性ボールとして、本実施の形態においては、はんだボール９１が用いられる。これにより、典型的なＢＧＡ技術を用いることができる。

【0036】

トレンチＴＲの深さがボール径の１／３以上であることによって、トレンチＴＲによる、容量結合の低減効果を十分に確保しやすくなる。トレンチＴＲの深さがボール径以下であることによって、パッケージ１００の配線のうち、特性インピーダンスがトレンチＴＲによって増大される部分の長さが過大になることが避けられる。よって、はんだボール９１から遠い位置においてまで特性インピーダンスが増大されてしまうことが避けられる。よって、トレンチＴＲに起因して特性インピーダンスの不整合がかえって悪化することを避けることができる。

【0037】

トレンチＴＲの深さが１００μｍ以上であることによって、トレンチＴＲによる、容量結合の低減効果を十分に確保しやすくなる。トレンチＴＲの深さが３００μｍ以下であることによって、配線のうち、特性インピーダンスがトレンチＴＲによって増大される部分の長さが過大になることが避けられる。よって、はんだボール９１から遠い位置においてまで特性インピーダンスが増大されてしまうことが避けられる。よって、トレンチＴＲに起因して特性インピーダンスの不整合がかえって悪化することを避けることができる。

【0038】

基体８０が枠部１０２（図１）を有することによって、パッケージ１００は蓋体４００と共に、封止された空間ＣＶを構成することができる。これにより、空間ＣＶ内に電子部品３００を封止することができる。

【0039】

枠部１０２の貫通孔部１１０は、光学部品３０２に関連した光を透過させるのに用いることができる。光学部品３０２が搭載されたパッケージは、しばしば高周波伝送を要する。本実施の形態によれば、高周波伝送の特性を高めることができる。

【0040】

なお、本実施の形態においては、パッケージ１００上に実装される電子部品３００（図１）は、光ファイバ３１０が接続された光学部品３０２を含む。変形例として、電子部品は光学部品および光ファイバを含まなくてもよい。また本実施の形態においてはパッケージ１００が枠部１０２を有しているが、変形例として、配線構造は枠部を有していなくてもよい。また本実施の形態においては、ＢＧＡ接続における典型的な導電性ボールであるはんだボール９１が用いられているが、導電性ボールははんだボールに限定されるものではない。

【0041】

＜実施の形態２＞
図５は、本実施の形態２におけるパッケージ１００Ｖ（配線構造）の構成を概略的に示す部分平面図である。パッケージ１００Ｖにおいては、基体８０のトレンチＴＲは、領域Ｒ１、領域Ｒ２および領域Ｒ３のそれぞれに位置するトレンチＴＲ１、トレンチＴＲ２およびトレンチＴＲ３を含む。パッケージ１００（図４：実施の形態１）のトレンチＴＲは、これらトレンチＴＲ１、トレンチＴＲ２およびトレンチＴＲ３が互いにつながることで構成されたものに相当する。一方、パッケージ１００Ｖは、図５に示されているように、互いに分離されたトレンチＴＲ１、トレンチＴＲ２およびトレンチＴＲ３を有している。なお変形例として、トレンチＴＲ３へトレンチＴＲ１およびトレンチＴＲ２の一方がつながり他方がつながらない形態が用いられてもよい。また他の変形例として、トレンチＴＲ１、トレンチＴＲ２およびトレンチＴＲ３のうちの１つまたは２つのみが設けられてもよい。

【0042】

なお、上記以外の構成については、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため、同一または対応する要素について同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

【0043】

本実施の形態によっても、実施の形態１とほぼ同様の効果が得られる。さらに、本実施の形態によれば、トレンチＴＲ１、トレンチＴＲ２およびトレンチＴＲ３が互いに分離されていることによって、基体８０の製造においてトレンチＴＲ１、トレンチＴＲ２およびトレンチＴＲ３に対応するパンチ孔を有するグリーンシートを用いた工法の適用が容易となる。

【0044】

＜シミュレーション＞
トレンチＴＲ（図５参照）の構成とはんだボールのボール径とが高周波伝送特性へ及ぼす影響についてのシミュレーション結果について、図６～図８を参照して、以下に説明する。なお各図において、比較例を示すものとして、線Ｅ０ａはボール径３００μｍかつトレンチなしの条件に対応し、線Ｅ０ｂはボール径２００μｍかつトレンチなしの条件に対応する。また実施例を示すものとして、線Ｅ２ａはボール径３００μｍかつトレンチＴＲ１，ＴＲ２の深さ２００μｍかつトレンチＴＲ３なしの条件に対応し、線Ｅ２ｂはボール径３００μｍかつトレンチＴＲ１，ＴＲ２の深さ３００μｍかつトレンチＴＲ３なしの条件に対応し、線Ｅ３ａはボール径３００μｍかつトレンチＴＲ１～ＴＲ３の深さ２００μｍの条件に対応し、線Ｅ３ｂはボール径３００μｍかつトレンチＴＲ１，ＴＲ２の深さ３００μｍかつトレンチＴＲ３の深さ２００μｍの条件に対応する。

【0045】

図６は、特性インピーダンスを時間領域反射（ＴＤＲ：Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）として示すシミュレーション結果を示すグラフ図である。ＴＤＲの時間軸は空間軸とみなすことができ、図中、おおよそ５０～６５ｐｓの範囲がＢＧＡ９０近傍の位置に相当する。比較例としての線Ｅ０ａ（ボール径３００μｍかつトレンチなし）を参照して、おおよそ５０～６５ｐｓで特性インピーダンスの著しい局所的低下が見られ、これは特性インピーダンスの著しい不整合につながっている。比較例としての線Ｅ０ｂ（ボール径２００μｍかつトレンチなし）を参照して、ボール径を３００μｍから２００μｍに低減することで、この不整合が緩和されている。しかしながら、前述したように、ボール径が小さいと実装信頼性の低下が懸念される。これに対して実施例（線Ｅ２ａ、線Ｅ２ｂ、線Ｅ３ａおよび線Ｅ３ｂ）によれば、３００μｍのボール径を用いつつも特性インピーダンスの不整合が緩和されている。

【0046】

図７は、反射係数と周波数との関係のシミュレーション結果を示すグラフ図である。比較例としての線Ｅ０ａ（ボール径３００μｍかつトレンチなし）は、おおよそ２０～６０ＧＨｚの範囲で、他のいずれの例に比しても、より大きな反射係数を有しており、これは好適でない伝送特性を意味する。比較例としての線Ｅ０ｂ（ボール径２００μｍかつトレンチなし）を参照して、ボール径を３００μｍから２００μｍに低減することで反射係数が低減されている。しかしながら、前述したように、ボール径が小さいと実装信頼性の低下が懸念される。これに対して実施例（線Ｅ２ａ、線Ｅ２ｂ、線Ｅ３ａおよび線Ｅ３ｂ）によれば、３００μｍのボール径を用いつつも反射係数が低減されている。反射係数の低減は、ＢＧＡ９０近傍で特性インピーダンスがより整合されたためと考えられる。

【0047】

図８は、伝送係数と周波数との関係のシミュレーション結果を示すグラフ図である。比較例としての線Ｅ０ａ（ボール径３００μｍかつトレンチなし）は、おおよそ６０ＧＨｚ以下の範囲で、他のいずれの例に比しても、より小さな伝送係数を有しており、これは好適でない伝送特性を意味する。比較例としての線Ｅ０ｂ（ボール径２００μｍかつトレンチなし）を参照して、ボール径を３００μｍから２００μｍに低減することで伝送係数が増大されている。しかしながら、前述したように、ボール径が小さいと実装信頼性の低下が懸念される。これに対して実施例（線Ｅ２ａ、線Ｅ２ｂ、線Ｅ３ａおよび線Ｅ３ｂ）によれば、３００μｍのボール径を用いつつも伝送係数が増大されている。伝送係数の増大は、ＢＧＡ９０近傍での信号反射が低減されたためと考えられる。

【0048】

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

【符号の説明】

【0049】

１０ ：接地部
１１ ：第１信号線路
１２ ：第２信号線路
１３ ：第３信号線路
１４ ：第４信号線路
２０ ：接地領域
２０ｉ ：介在部
２０ｎ ：非介在部
２１ ：第１パッド
２２ ：第２パッド
２３ ：第３パッド
２４ ：第４パッド
３０～３４ ：接続端
８０ ：基体
９０ ：ＢＧＡ
９１ ：はんだボール（導電性ボール）
１００ ：配線構造
１００，１００Ｖ ：パッケージ（配線構造）
１０１ ：底部
１０２ ：枠部
１１０ ：貫通孔部
１３１ ：第１差動線路
１３２ ：第２差動線路
２００ ：プリント基板（回路基板）
２１０，２１１ ：ビア電極
２２０，２２１，２３０，２３１ ：回路パターン
２８０ ：基体
３００ ：電子部品
３０２ ：光学部品
３１０ ：光ファイバ
４００ ：蓋体
９００ ：電子機器
ＣＶ ：空間
ＥＤ ：縁
Ｒ１ ：第１領域
Ｒ２ ：第２領域
Ｒ３ ：第３領域
ＳＭ ：実装面
ＳＰ ：対向面
ＴＲ，ＴＲ１～ＴＲ３ ：トレンチ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】