專利名稱：電路基板和電子裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及能很好地適用于具備特別是需要低電壓、大電流的工作用電源的電子電路的裝置的電路基板和電子裝置。
背景技術：
以往，電子裝置內的電源電路中的印刷基板上的電源導體使用了導體箔平面，用彎曲角為90度至45度的直線構成了導體箔平面的外周部。在圖3(a)～(d)中示出了以往的這種電源導體的各種圖形形狀。在圖3(a)～(d)中示出的各種圖形形狀的電源導體21、22、23、24中分別設置了成為工作用電源的電源供給端(P)的通孔和成為負載體的負載連接端(L)的通孔，在成為電源供給端(P)的通孔中，例如在圖2中所示，連接了電源供給部31的電源輸出端(引線端子)，在成為負載連接端(L)的通孔中，例如在圖2中所示，連接了CPU、半導體存儲器等的負載體的電源輸入端(引線端子)。
近年來，在計算機等的電子裝置中使用的以CPU為代表的各種LSI的低電壓化、高時鐘頻率化的趨勢越來越顯著，伴隨于此，工作用電源的電流顯著地增加了。再者，伴隨于此，工作電源電壓的所容許的電壓變動范圍也越來越變窄了。例如，在工作用電源電壓為1V、最大消耗電流為約10A的高性能CPU中，為了確保穩定的工作，希望電壓變動幅度為幾mV至十幾mV的范圍內。再者，所處理的時鐘頻率也顯著地提高到必須在起因于線長的信號的傳送延遲的計算中包含芯片的鍵合引線的程度，引起了伴隨跟隨該時鐘頻率的電源電流的急速變動的共振、輻射噪聲、反射噪聲等各種問題。于是，也不能忽略因從電源的輸出端到LSI的電源引腳為止的電源圖形電阻引起的電壓降。在以往，只是單純地用「(電阻率×長度/剖面面積)」來求出該電源圖形的電壓降部分，但近年來，成為下述的狀況即，也不能忽略因電源導體的形狀引起的電流密度不平衡所產生的影響等。
如上所述，近年來，以CPU為代表的各種LSI的低電壓化、高時鐘頻率化取得了快速的進步，產生了用現有的電源電路結構不能得到令人滿足的結果這樣的問題。
發明內容
本發明是鑒于這樣的情況而進行的，其目的在于提供能使低電壓、大電流的半導體電路穩定地工作的電路基板和電子裝置。
本發明的特征在于通過將電源導體的外形形狀作成曲面形狀、使從電源供給源到LSI等的負載體的路徑成為左右(上下)對稱的路徑而取得電流密度的平衡，作成了導體阻抗低的電源導體形狀。
在本發明中，作為基本結構，將電源導體的圖形形狀作成至少對于在連結電源供給端(P)與負載連接端(L)的電子軌道間存在的圖形角部以圓弧狀進行了倒角處理的圖形形狀，以謀求電源導體的串聯電阻、阻抗的減少。由此，在構成低電壓、大電流的高速電路的半導體芯片中，對于所容許的電源電壓的變動幅度，能確保充分的容限、能保證穩定的工作。
即，本發明的特征在于在具備備有電源供給端和負載連接端的電源圖形的電路基板中，作成了對于至少在連結電源供給端與負載連接端的電子軌道間存在的圖形的角部以圓弧狀進行了倒角處理的電源圖形結構。
此外，本發明的特征在于在具備對半導體芯片供給工作用電源的電源圖形的電路基板中，對于對半導體芯片供給工作用電源的電源圖形的圖形的電子軌道間存在的電源圖形的角部以圓弧狀進行了倒角處理。
此外，本發明的特征在于在具備電源供給端和負載連接端的電源圖形的電路基板中，在全部外周面上除用曲面形成了具有電源供給端和負載連接端的電源圖形的輪廓。
此外，本發明的特征在于在具備電源供給端和負載連接端的電源圖形的電路基板中，在全部外周面上除了直線部分外用曲面形成了具有電源供給端和負載連接端的電源圖形的輪廓。
此外，本發明的特征在于在上述電路基板中，使電源圖形的電源供給端與負載連接端之間的圖形形狀成為左右對稱的形狀。
此外，本發明是一種電子裝置，其特征在于，具備CPU；安裝上述CPU的基板；對上述CPU供給工作用電源的電源部；以及電源導體，在上述基板上將上述電源部的輸出電源供給上述CPU，以圓弧狀對圖形角部進行了倒角處理。
此外，本發明是一種電子裝置，其特征在于，具備半導體存儲器；安裝上述半導體存儲器的基板；對上述半導體存儲器供給工作用電源的電源部；以及電源導體，在上述基板上將上述電源部的輸出電源供給上述半導體存儲器，以圓弧狀對圖形角部進行了倒角處理。
按照本發明，可提供作成能使低電壓、大電流的半導體電路穩定地工作的電源圖形結構的電路基板和電子裝置。
再者，通過以對連結電源供給端(P)與負載連接端(L)的電子軌道間存在的圖形角部以圓弧狀進行了倒角處理的圖形形狀為基本結構以謀求電源導體的串聯電阻、阻抗的減少，特別是在構成低電壓、大電流的高速電路的半導體芯片中，對于所容許的電源電壓的變動幅度，能確保充分的容限、由此能保證穩定的工作。
圖1是示出本發明的實施例中的電源導體的圖形形狀的平面圖。
圖2是說明本發明的實施例中的電子裝置內電源導體的導電作用的框圖。
圖3是示出現有的電源導體的圖形形狀的平面圖。
具體實施例方式
以下，參照
本發明的實施例。
圖1(a)～(d)分別是示出本發明的實施例中的電源導體的各種圖形形狀的平面圖，與圖3(a)～(d)中示出的現有結構的電源導體的各種圖形形狀進行對比來示出。
圖1(a)～(d)中示出的各種圖形形狀的電源導體11、12、13、14分別具有成為工作用電源的電源供給端(P)的通孔和成為負載體的負載連接端(L)的通孔。在成為電源供給端(P)的通孔中，例如在圖2中所示，連接了電源供給部31的電源輸出端(引線端子)，在成為負載連接端(L)的通孔中，例如在圖2中所示，連接了CPU、半導體存儲器等的負載體的電源輸入端(引線端子)。
在圖1(a)中示出的電源導體11中，在全部外周面上除了直線部分外用曲面形成了具有電源供給端(P)和負載連接端(L)的電源圖形的輪廓。在圖1(b)中示出的電源導體12中，除了直線部分外用曲面形成了具有電源供給端(P)和負載連接端(L)并包含避開了妨礙物30的コ狀的缺口部分中的各角部的電源圖形的輪廓。在圖1(c)中示出的電源導體13中，將具有電源供給端(P)和負載連接端(L)的電源圖形的輪廓形成左右對稱的形狀。在圖1(d)中示出的電源導體14中，在從電源供給端(P)至負載連接端(L)的部分中用曲面形成了具有電源供給端(P)和負載連接端(L)的電源圖形的輪廓。
對于該圖1(a)～(d)中示出的各種圖形形狀的電源導體11、12、13、14來說，作成了至少對連結電源供給端(P)與負載連接端(L)的電子軌道間存在的圖形角部以圓弧狀進行了倒角處理的電源圖形結構。如圖1(c)中示出的電源導體13那樣，在能使圖形形狀左右對稱的條件齊備的情況下(在銅箔布線的空間中具有裕量的情況下)，將圖形形狀作成左右對稱的形狀。
在此，以圖1(d)中示出的電源導體14為例，說明本發明的作用。
假定在電源導體14上從電源供給端(P)朝向負載連接端(L)移動的電子通過從電源供給端(P)朝向負載連接端(L)的最短距離。但是，根據庫侖定律，由于電子間斥力起作用，故電子一邊朝向導體外側分散、一邊朝向負載連接端(L)移動。此外，在有電流變動的情況下發生磁場，引起趨膚效應。于是，上述電源電流在導體上一邊更加朝向導體的外側分散、一邊朝向負載連接端(L)移動。
在圖3(d)中示出的現有技術的電源導體24的情況下，一邊分散一邊朝向負載連接端(L)移動的電子在其形狀為直線狀的導體邊緣部(Ci)處電流密度提高，成為直流電阻分量或阻抗上升的原因。
與此不同，圖1(d)中示出的電源導體14中，對上述導體邊緣部(Ci)進行了C倒角處理，對導體邊緣部(Co)進行了R倒角處理，構成了沿分散的電子軌道的導體邊緣部。這樣，通過作成了對連結電源供給端(P)與負載連接端(L)的電子軌道間存在的圖形角部以圓弧狀進行了倒角處理的電源圖形結構，使連結電源供給端(P)與負載連接端(L)的電子軌道間的全部場所中的電流密度變得均勻，可減少直流電阻分量或阻抗。再者，如圖1(c)中示出的電源導體13那樣，通過將具有電源供給端(P)和負載連接端(L)的電源圖形的輪廓構成為左右對稱的形狀，可實現串聯電阻、阻抗的減少。即使在3維導體形狀中，通過作成左右(上下)對稱的導體結構，可實現串聯電阻、阻抗的減少。
這樣一來，通過謀求串聯電阻、阻抗的減少，特別是在構成低電壓、大電流的高速電路的半導體芯片中，對于所容許的電源電壓的變動幅度，能確保充分的容限、由此能保證穩定的工作。
再者，在此參照圖2，說明上述的圖1中示出的本發明的實施例的各種圖形形狀的電源導體11、12、13、14與在圖3中示出的現有技術的各種圖形形狀的電源導體21、22、23、24的電特性上的差異。
圖2是對于上述各電源導體的從電源供給端(P)到負載連接端(L)的工作電源電壓的損耗將供電線路進行了模型化而示出的圖，在此，將用電源供給部31生成并輸出的例如1V、10A的電源經具有上述的電源供給端(P)和負載連接端(L)的電源導體32以及從電源導體32到負載體的導電路徑(在本例中，包含半導體封裝體的導電路徑)33對成為負載體的CPU34的電源輸入端作為工作用電源來供給的情況的各供電線路進行了模型化而示出。在此，用Va示出了電源導體32的電源供給端(P)中的電源電壓，用Vb示出了電源導體32的負載連接端(L)中的電源電壓，用Vc示出了經導電路徑33施加到成為負載體的CPU34的電源輸入端的工作用電源電壓。
在此，如果將從電源供給部31輸出并從電源導體32的負載連接端(L)輸出的電源電壓的下降部分(電壓損耗)定為dr，則通過將電源導體32作成上述的本發明的實施例的圖形形狀以謀求串聯電阻、阻抗的減少，可將dr的值抑制得較低，因而，對于CPU34所容許的電源電壓的變動幅度，能確保充分的容限、由此能使CPU34穩定地工作。在此，作為負載體，舉出CPU作為例子，但不限于此，通過在例如以低電壓、大電流高速工作的半導體存儲器或在低電壓、大電流下工作電源電壓變動被嚴格地限制的各種功能電路元件中使用上述的本發明的電源導體，也能有助于工作的穩定。
此外，上述的本發明的電源導體的圖形形狀不限于圖1中示出的實施例的圖形形狀，也可應用于其它的全部的電源導體。
權利要求
1.一種電路基板，該電路基板至少具備電源供給端和負載連接端，其特征在于具備在連結上述電源供給端與負載連接端的電子軌道間存在的圖形，以圓弧狀對上述圖形具有的角部進行了倒角處理。
2.一種電路基板，在該電路基板上安裝了電子器件，其特征在于具備從外部的電源供給部輸入電源的電源供給端；與上述電子器件連接并對上述電子器件供給電源的負載連接端；以及連結上述電源供給端與上述負載連接端的電源圖形，以圓弧狀對上述電源圖形具有的圖形角部進行了倒角處理。
3.如權利要求1中所述的電路基板，其特征在于在全部外周面上用曲面形成了具有電源供給端和負載連接端的電源圖形的輪廓。
4.如權利要求1中所述的電路基板，其特征在于在全部外周面上除了直線部分外用曲面形成了具有電源供給端和負載連接端的電源圖形的輪廓。
5.如權利要求1中所述的電路基板，其特征在于使上述電源供給端與負載連接端之間的圖形形狀成為左右對稱的形狀。
6.一種電子裝置，其特征在于，具備CPU；安裝上述CPU的基板；對上述CPU供給工作用電源的電源部；以及電源導體，在上述基板上將上述電源部的輸出電源供給上述CPU，以圓弧狀對圖形具有的角部進行了倒角處理。
7.一種電子裝置，其特征在于，具備半導體存儲器；安裝上述半導體存儲器的基板；對上述半導體存儲器供給工作用電源的電源部；以及電源導體，在上述基板上將上述電源部的輸出電源供給上述半導體存儲器，以圓弧狀對圖形具有的角部進行了倒角處理。
8.如權利要求6或7中所述的電子裝置，其特征在于上述電源導體至少由對連結上述電源部的電源供給端與上述CPU的電源輸入端的電子軌道間存在的圖形角部進行了R倒角處理或C倒角處理的圖形形狀來構成。
全文摘要
本發明的課題是提供在構成低電壓、大電流的高速電路的半導體芯片中作成了對于所容許的電源電壓的變動能確保充分的容限、由此能保證穩定的工作的電源圖形結構的電路基板和電子裝置。將電源導體11、12、13、14的圖形形狀作成以圓弧狀至少對于連結電源供給端(P)與負載連接端(L)的電子軌道間存在的圖形角部進行了倒角處理的圖形形狀以謀求電源導體的串聯電阻、阻抗的減少。
文檔編號H05K1/02GK1467594SQ0313645
公開日2004年1月14日 申請日期2003年5月23日 優先權日2002年6月28日
發明者蜂谷尚悟, 岡野資睦, 古賀裕一, 二宮良次, 一, 次, 睦 申請人:株式會社東芝