专利名称：电路基板和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能很好地适用于具备特别是需要低电压、大电流的工作用电源的电子电路的装置的电路基板和电子装置。
背景技术：
以往，电子装置内的电源电路中的印刷基板上的电源导体使用了导体箔平面，用弯曲角为90度至45度的直线构成了导体箔平面的外周部。在图3(a)～(d)中示出了以往的这种电源导体的各种图形形状。在图3(a)～(d)中示出的各种图形形状的电源导体21、22、23、24中分别设置了成为工作用电源的电源供给端(P)的通孔和成为负载体的负载连接端(L)的通孔，在成为电源供给端(P)的通孔中，例如在图2中所示，连接了电源供给部31的电源输出端(引线端子)，在成为负载连接端(L)的通孔中，例如在图2中所示，连接了CPU、半导体存储器等的负载体的电源输入端(引线端子)。
近年来，在计算机等的电子装置中使用的以CPU为代表的各种LSI的低电压化、高时钟频率化的趋势越来越显著，伴随于此，工作用电源的电流显著地增加了。再者，伴随于此，工作电源电压的所容许的电压变动范围也越来越变窄了。例如，在工作用电源电压为1V、最大消耗电流为约10A的高性能CPU中，为了确保稳定的工作，希望电压变动幅度为几mV至十几mV的范围内。再者，所处理的时钟频率也显著地提高到必须在起因于线长的信号的传送延迟的计算中包含芯片的键合引线的程度，引起了伴随跟随该时钟频率的电源电流的急速变动的共振、辐射噪声、反射噪声等各种问题。于是，也不能忽略因从电源的输出端到LSI的电源引脚为止的电源图形电阻引起的电压降。在以往，只是单纯地用「(电阻率×长度/剖面面积)」来求出该电源图形的电压降部分，但近年来，成为下述的状况即，也不能忽略因电源导体的形状引起的电流密度不平衡所产生的影响等。
如上所述，近年来，以CPU为代表的各种LSI的低电压化、高时钟频率化取得了快速的进步，产生了用现有的电源电路结构不能得到令人满足的结果这样的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而进行的，其目的在于提供能使低电压、大电流的半导体电路稳定地工作的电路基板和电子装置。
本发明的特征在于通过将电源导体的外形形状作成曲面形状、使从电源供给源到LSI等的负载体的路径成为左右(上下)对称的路径而取得电流密度的平衡，作成了导体阻抗低的电源导体形状。
在本发明中，作为基本结构，将电源导体的图形形状作成至少对于在连结电源供给端(P)与负载连接端(L)的电子轨道间存在的图形角部以圆弧状进行了倒角处理的图形形状，以谋求电源导体的串联电阻、阻抗的减少。由此，在构成低电压、大电流的高速电路的半导体芯片中，对于所容许的电源电压的变动幅度，能确保充分的容限、能保证稳定的工作。
即，本发明的特征在于在具备备有电源供给端和负载连接端的电源图形的电路基板中，作成了对于至少在连结电源供给端与负载连接端的电子轨道间存在的图形的角部以圆弧状进行了倒角处理的电源图形结构。
此外，本发明的特征在于在具备对半导体芯片供给工作用电源的电源图形的电路基板中，对于对半导体芯片供给工作用电源的电源图形的图形的电子轨道间存在的电源图形的角部以圆弧状进行了倒角处理。
此外，本发明的特征在于在具备电源供给端和负载连接端的电源图形的电路基板中，在全部外周面上除用曲面形成了具有电源供给端和负载连接端的电源图形的轮廓。
此外，本发明的特征在于在具备电源供给端和负载连接端的电源图形的电路基板中，在全部外周面上除了直线部分外用曲面形成了具有电源供给端和负载连接端的电源图形的轮廓。
此外，本发明的特征在于在上述电路基板中，使电源图形的电源供给端与负载连接端之间的图形形状成为左右对称的形状。
此外，本发明是一种电子装置，其特征在于，具备CPU；安装上述CPU的基板；对上述CPU供给工作用电源的电源部；以及电源导体，在上述基板上将上述电源部的输出电源供给上述CPU，以圆弧状对图形角部进行了倒角处理。
此外，本发明是一种电子装置，其特征在于，具备半导体存储器；安装上述半导体存储器的基板；对上述半导体存储器供给工作用电源的电源部；以及电源导体，在上述基板上将上述电源部的输出电源供给上述半导体存储器，以圆弧状对图形角部进行了倒角处理。
按照本发明，可提供作成能使低电压、大电流的半导体电路稳定地工作的电源图形结构的电路基板和电子装置。
再者，通过以对连结电源供给端(P)与负载连接端(L)的电子轨道间存在的图形角部以圆弧状进行了倒角处理的图形形状为基本结构以谋求电源导体的串联电阻、阻抗的减少，特别是在构成低电压、大电流的高速电路的半导体芯片中，对于所容许的电源电压的变动幅度，能确保充分的容限、由此能保证稳定的工作。
图1是示出本发明的实施例中的电源导体的图形形状的平面图。
图2是说明本发明的实施例中的电子装置内电源导体的导电作用的框图。
图3是示出现有的电源导体的图形形状的平面图。
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施例。
图1(a)～(d)分别是示出本发明的实施例中的电源导体的各种图形形状的平面图，与图3(a)～(d)中示出的现有结构的电源导体的各种图形形状进行对比来示出。
图1(a)～(d)中示出的各种图形形状的电源导体11、12、13、14分别具有成为工作用电源的电源供给端(P)的通孔和成为负载体的负载连接端(L)的通孔。在成为电源供给端(P)的通孔中，例如在图2中所示，连接了电源供给部31的电源输出端(引线端子)，在成为负载连接端(L)的通孔中，例如在图2中所示，连接了CPU、半导体存储器等的负载体的电源输入端(引线端子)。
在图1(a)中示出的电源导体11中，在全部外周面上除了直线部分外用曲面形成了具有电源供给端(P)和负载连接端(L)的电源图形的轮廓。在图1(b)中示出的电源导体12中，除了直线部分外用曲面形成了具有电源供给端(P)和负载连接端(L)并包含避开了妨碍物30的コ状的缺口部分中的各角部的电源图形的轮廓。在图1(c)中示出的电源导体13中，将具有电源供给端(P)和负载连接端(L)的电源图形的轮廓形成左右对称的形状。在图1(d)中示出的电源导体14中，在从电源供给端(P)至负载连接端(L)的部分中用曲面形成了具有电源供给端(P)和负载连接端(L)的电源图形的轮廓。
对于该图1(a)～(d)中示出的各种图形形状的电源导体11、12、13、14来说，作成了至少对连结电源供给端(P)与负载连接端(L)的电子轨道间存在的图形角部以圆弧状进行了倒角处理的电源图形结构。如图1(c)中示出的电源导体13那样，在能使图形形状左右对称的条件齐备的情况下(在铜箔布线的空间中具有裕量的情况下)，将图形形状作成左右对称的形状。
在此，以图1(d)中示出的电源导体14为例，说明本发明的作用。
假定在电源导体14上从电源供给端(P)朝向负载连接端(L)移动的电子通过从电源供给端(P)朝向负载连接端(L)的最短距离。但是，根据库仑定律，由于电子间斥力起作用，故电子一边朝向导体外侧分散、一边朝向负载连接端(L)移动。此外，在有电流变动的情况下发生磁场，引起趋肤效应。于是，上述电源电流在导体上一边更加朝向导体的外侧分散、一边朝向负载连接端(L)移动。
在图3(d)中示出的现有技术的电源导体24的情况下，一边分散一边朝向负载连接端(L)移动的电子在其形状为直线状的导体边缘部(Ci)处电流密度提高，成为直流电阻分量或阻抗上升的原因。
与此不同，图1(d)中示出的电源导体14中，对上述导体边缘部(Ci)进行了C倒角处理，对导体边缘部(Co)进行了R倒角处理，构成了沿分散的电子轨道的导体边缘部。这样，通过作成了对连结电源供给端(P)与负载连接端(L)的电子轨道间存在的图形角部以圆弧状进行了倒角处理的电源图形结构，使连结电源供给端(P)与负载连接端(L)的电子轨道间的全部场所中的电流密度变得均匀，可减少直流电阻分量或阻抗。再者，如图1(c)中示出的电源导体13那样，通过将具有电源供给端(P)和负载连接端(L)的电源图形的轮廓构成为左右对称的形状，可实现串联电阻、阻抗的减少。即使在3维导体形状中，通过作成左右(上下)对称的导体结构，可实现串联电阻、阻抗的减少。
这样一来，通过谋求串联电阻、阻抗的减少，特别是在构成低电压、大电流的高速电路的半导体芯片中，对于所容许的电源电压的变动幅度，能确保充分的容限、由此能保证稳定的工作。
再者，在此参照图2，说明上述的图1中示出的本发明的实施例的各种图形形状的电源导体11、12、13、14与在图3中示出的现有技术的各种图形形状的电源导体21、22、23、24的电特性上的差异。
图2是对于上述各电源导体的从电源供给端(P)到负载连接端(L)的工作电源电压的损耗将供电线路进行了模型化而示出的图，在此，将用电源供给部31生成并输出的例如1V、10A的电源经具有上述的电源供给端(P)和负载连接端(L)的电源导体32以及从电源导体32到负载体的导电路径(在本例中，包含半导体封装体的导电路径)33对成为负载体的CPU34的电源输入端作为工作用电源来供给的情况的各供电线路进行了模型化而示出。在此，用Va示出了电源导体32的电源供给端(P)中的电源电压，用Vb示出了电源导体32的负载连接端(L)中的电源电压，用Vc示出了经导电路径33施加到成为负载体的CPU34的电源输入端的工作用电源电压。
在此，如果将从电源供给部31输出并从电源导体32的负载连接端(L)输出的电源电压的下降部分(电压损耗)定为dr，则通过将电源导体32作成上述的本发明的实施例的图形形状以谋求串联电阻、阻抗的减少，可将dr的值抑制得较低，因而，对于CPU34所容许的电源电压的变动幅度，能确保充分的容限、由此能使CPU34稳定地工作。在此，作为负载体，举出CPU作为例子，但不限于此，通过在例如以低电压、大电流高速工作的半导体存储器或在低电压、大电流下工作电源电压变动被严格地限制的各种功能电路元件中使用上述的本发明的电源导体，也能有助于工作的稳定。
此外，上述的本发明的电源导体的图形形状不限于图1中示出的实施例的图形形状，也可应用于其它的全部的电源导体。
权利要求
1.一种电路基板，该电路基板至少具备电源供给端和负载连接端，其特征在于具备在连结上述电源供给端与负载连接端的电子轨道间存在的图形，以圆弧状对上述图形具有的角部进行了倒角处理。
2.一种电路基板，在该电路基板上安装了电子器件，其特征在于具备从外部的电源供给部输入电源的电源供给端；与上述电子器件连接并对上述电子器件供给电源的负载连接端；以及连结上述电源供给端与上述负载连接端的电源图形，以圆弧状对上述电源图形具有的图形角部进行了倒角处理。
3.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于在全部外周面上用曲面形成了具有电源供给端和负载连接端的电源图形的轮廓。
4.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于在全部外周面上除了直线部分外用曲面形成了具有电源供给端和负载连接端的电源图形的轮廓。
5.如权利要求1中所述的电路基板，其特征在于使上述电源供给端与负载连接端之间的图形形状成为左右对称的形状。
6.一种电子装置，其特征在于，具备CPU；安装上述CPU的基板；对上述CPU供给工作用电源的电源部；以及电源导体，在上述基板上将上述电源部的输出电源供给上述CPU，以圆弧状对图形具有的角部进行了倒角处理。
7.一种电子装置，其特征在于，具备半导体存储器；安装上述半导体存储器的基板；对上述半导体存储器供给工作用电源的电源部；以及电源导体，在上述基板上将上述电源部的输出电源供给上述半导体存储器，以圆弧状对图形具有的角部进行了倒角处理。
8.如权利要求6或7中所述的电子装置，其特征在于上述电源导体至少由对连结上述电源部的电源供给端与上述CPU的电源输入端的电子轨道间存在的图形角部进行了R倒角处理或C倒角处理的图形形状来构成。
全文摘要
本发明的课题是提供在构成低电压、大电流的高速电路的半导体芯片中作成了对于所容许的电源电压的变动能确保充分的容限、由此能保证稳定的工作的电源图形结构的电路基板和电子装置。将电源导体11、12、13、14的图形形状作成以圆弧状至少对于连结电源供给端(P)与负载连接端(L)的电子轨道间存在的图形角部进行了倒角处理的图形形状以谋求电源导体的串联电阻、阻抗的减少。
文档编号H05K1/02GK1467594SQ0313645
公开日2004年1月14日 申请日期2003年5月23日 优先权日2002年6月28日
发明者蜂谷尚悟, 冈野资睦, 古贺裕一, 二宫良次, 一, 次, 睦 申请人:株式会社东芝