CN101877936B - 布线电路基板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种挠性布线电路基板。FPC基板具有基底绝缘层。在基底绝缘层上形成有多个布线图案。相邻的布线图案彼此空出间隔(d)地分开，各布线图案具有规定的宽度以及厚度(t1)。多个布线图案中的每相邻的两根布线图案构成传输线路对。将布线图案的厚度(t1)相对于相邻的布线图案的间隔(d)的比率设为0.8以上。可以在基底绝缘层上覆盖布线图案地形成覆盖绝缘层。另外，在基底绝缘层的背面设有具有规定厚度的金属层。此外，可以将各传输线路对的差动阻抗设为100Ω。
Description
技术领域
本发明涉及一种布线电路基板。
背景技术
在携带式电话机等信息通信设备中，使用挠性布线电路(以下称作FPC)基板作为中央运算处理装置(以下称作CPU)与液晶显示器之间的数字信号的传输通路。FPC基板主要包括基底绝缘层和形成在该基底绝缘层上的导电性的布线图案。
近年来，随着利用信息通信设备传输的信息量的增大，谋求所用的数字信号能够高频化。但是，在FPC基板中，因为传输高频区域的数字信号，有时由布线图案产生由高次谐波引发的高频噪音。
在该情况下，自FPC基板产生的高频噪音有时成为导致其他电子零件误动作的主要原因。例如，在具有高灵敏度的天线的携带式电话机中，该天线有时接收自FPC基板产生的高频噪音。该种现象成为导致天线误动作的主要原因。
因此，提出了一种能够抑制由布线图案产生的高频噪音放射到外部的FPC基板(例如参照日本特开2008-300803号公报)。
在日本特开2008-300803号公报所公开的FPC基板中，在绝缘性的基底薄膜上形成有导电性图案，覆盖导电性图案地在基底薄膜上形成有绝缘层。并且，在绝缘层上形成有导电层。在该情况下，使用绝缘层上的导电层作为电磁波的屏蔽材料。由此，能够抑制由导电性图案产生的电磁波噪音放射到外部。
但是，从谋求信息通信设备的小型化以及构造的多样化的观点出发，希望FP C基板具有充分的挠性。
但是，在日本特开2008-300803号公报所公开的FPC基板中，如上所述在导电性图案上隔着绝缘层设有导电层。因此，相比没有导电层的FPC基板，上述公报中的FPC基板的挠性下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够确保充分的挠性、并且能够充分降低高频噪音放射的挠性布线电路基板。
(1)本发明的一个技术方案的布线电路基板包括第1绝缘层和多个形成在第1绝缘层的一面上的导体线路，相邻的导体线路构成传输线路对，导体线路的厚度相对于相邻的导体线路的间隔的比率为0.8以上。
在该布线电路基板中，将导体线路的厚度相对于相邻的导体线路的间隔的比率设为0.8以上。由此，能够不损失布线电路基板的挠性地充分减少发生在传输线路对中传输高频信号时产生的高频噪音放射到外部的情况。
(2)也可以将相邻的导体线路的间隔设为10μm～30μm。在该情况下，能够不显著增大传输线路对的有效的差动阻抗地充分减少发生在传输线路对中传输高频信号时产生的高频噪音放射到外部的情况。
另外，传输线路对不易被周围的金属、强电介质材料以及强磁性材料影响。因此，即使在金属、强电介质材料或强磁性材料位于传输线路对的周围的情况下，也能够防止传输线路对的差动阻抗发生变化。
(3)也可以将各导体线路的厚度设为8μm～20μm。在该情况下，能够不显著增大传输线路对的有效的差动阻抗地确 保布线电路基板具有充分的挠性。
(4)布线电路基板可以还具有形成在第1绝缘层的另一面上的导电层，且使传输线路对的差动阻抗为100Ω以下。
在该情况下，能够更充分地减少发生在传输线路对中传输高频信号时产生的高频噪音放射到外部的情况。另外，能够使高频电气特性稳定。
此外，相比未形成有导电层的情况，还能充分减小传输线路对的差动阻抗。由此，能够将导体线路的厚度相对于相邻的导体线路的间隔的比率保持在0.8以上，并且能够将差动阻抗控制在100Ω以下。结果，能够充分地进行传输线路对与低阻抗元件的阻抗匹配。
(5)布线电路基板可以还具有以覆盖多个导体线路的方式形成在第1绝缘层的一面上的第2绝缘层。在该情况下，能够确保导体线路的耐腐蚀性。
(6)第1绝缘层可以由聚酰亚胺形成。在该情况下，能够确保第1绝缘层具有充分的挠性。
附图说明
图1是表示具有本发明的一个实施方式的FPC基板的携带式电话机的大概结构的示意俯视图。
图2是图1的FPC基板的示意俯视图。
图3是图2的FPC基板的A-A剖视图。
图4是图2的FPC基板的B-B剖视图。
图5是实施例以及比较例的FPC基板的示意剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的一个实施方式的挠性布线电 路(以下称作FPC)基板。本实施方式的FPC基板例如能够用于携带式电话机等信息通信设备中。在下述说明中，以将本实施方式的FPC基板用于携带式电话机为例进行说明，并且详细说明FPC基板。
(1)携带式电话机的概略说明
图1是表示具有本发明的一个实施方式的FPC基板的携带式电话机的大概结构的示意俯视图。携带式电话机1包括下部壳体2、上部壳体3和铰链部4。下部壳体2和上部壳体3利用铰链部4能折叠地相连接。
下部壳体2在内部具有中央运算处理装置(以下称作CPU)21。在CPU21中输入有来自设在下部壳体2上的未图示的操作按钮的信号等。CPU21用于控制含有后述的LCD驱动电路32的携带式电话机1的各构成部件。
在上部壳体3上设有液晶显示器(以下称作LCD)31。另外，上部壳体3在内部具有LCD驱动电路32。LCD31与LCD驱动电路32电连接。LCD驱动电路32被CPU21控制而驱动LCD31。由此，在LCD31上显示文字以及图像。
FPC基板41被配置为延伸到下部壳体2、铰链部4以及上部壳体3的各个内部。FPC基板41具有多个布线图案42。上述多个布线图案42的至少一部分构成传输线路对。CPU21与LCD驱动电路32借助FPC基板41电连接。由此，差动的数字信号自CPU21经过FPC基板41的传输线路对被传输到LCD驱动电路32中。
(2)FPC基板
接下来说明FPC基板41的结构。图2是图1的FPC基板41的示意俯视图。另外，图3以及图4分别是图2的FPC基板41的A-A剖视图以及B-B剖视图。
如图3以及图4所示，FPC基板41具有由聚酰亚胺构成的厚度为t2的基底绝缘层43。在基底绝缘层43上形成有多个由铜构成的布线图案42。多个布线图案42被配置为自FPC基板41的一边向另一边延伸。相邻的布线图案42彼此空出间隔d地分开，各布线图案42具有宽度w以及厚度t1。多个布线图案42中的每相邻的两根布线图案42构成上述用于传输数字信号的传输线路对。
在多个布线图案42的一端部以及另一端部上分别形成有第1连接焊盘42a以及第2连接焊盘42b。由此，沿FPC基板41的一边空出一定间隔地配置多个第1连接焊盘42a。多个第1连接焊盘42a分别与图1的LCD驱动电路32所具有的未图示的多个端子部电连接。另外，沿FPC基板41的另一边空出一定间隔地配置多个第2连接焊盘42b。多个第2连接焊盘42b分别与图1的CPU21所具有的未图示的多个端子部电连接。
在基底绝缘层43上，以覆盖除多个第1连接焊盘42a的区域以及多个第2连接焊盘42b的区域之外的布线图案42的方式形成有由聚酰亚胺构成的厚度为t4的覆盖绝缘层45。此外，在基底绝缘层43的背面设有由铜构成的厚度为t3的金属层44。
在本实施方式的FPC基板41中，将布线图案42的厚度t1相对于相邻的布线图案42的间隔d的比率(以下称作形貌比(aspect ratio))设为0.8以上。另外，将各传输线路对的差动阻抗设为100Ω。
上述相邻的布线图案42的间隔d优选为10μm～30μm，更优选为10μm～20μm。布线图案42的宽度w优选为6μm～50μm，更优选为10μm～15μm。另外，布线图案42的厚度t1以及金属层44的厚度t3优选为8μm～20μm，更优选为10μm～15μm。基底绝缘层43的厚度t2优选为4μm～50μm， 更优选为10μm～30μm。覆盖绝缘层45的厚度t4优选为2μm～40μm，更优选为5μm～30μm。
(效果)
(3-1)关于形貌比
当在FPC基板41上的布线图案42中传输高频的数字信号时，由布线图案42产生由高次谐波引发的高频噪音。通常，携带式电话机1具有用于接收来自通信基地站的电波的高灵敏度天线。因此，在高灵敏度天线接收到高频噪音时会发生声音故障等误动作。
在本实施方式的FPC基板41中，将布线图案42的形貌比(t1/d)设为0.8以上。由此，能够抑制由布线图案42产生的高频噪音放射到外部。另外，不用在布线图案42上设置用于屏蔽高频噪音的屏蔽材料。因此，能够确保FPC基板41具有充分的挠性。
(3-2)关于相邻的布线图案的间隔
在相邻的布线图案42的间隔d小于10μm时，因邻近效应而容易使在布线图案42中流动的电流密度变得不均匀。由此，利用传输线路对传输的高频信号的强度显著衰弱。另一方面，在相邻的布线图案42的间隔d大于30μm时，高频噪音的抑制效果变小。因而，相邻的布线图案42的间隔d优选设为10μm～30μm。
另外，通过将相邻的布线图案42的间隔d设为10μm～30μm，能够使传输线路对不易被周围的金属、强电介质材料以及强磁性材料影响。因此，即使在金属、强电介质材料或强磁性材料位于传输线路对的周围的情况下，也能够防止传输线路对的差动阻抗发生变化。
(3-3)关于布线图案的厚度
在布线图案42的厚度t1变小时，截面积变小，从而使因集肤效应产生的导体损失变大。特别是在布线图案的厚度t1小于8μm时，利用传输线路对传输的高频信号的强度显著衰弱。另一方面，在布线图案42的厚度t1大于20μm时，会损坏FPC基板41的挠性。因而，布线图案42的厚度t1优选设为8μm～20μm。
(3-4)关于金属层
通过在FPC基板41的基底绝缘层43的背面形成金属层44，能够更充分地减少发生在传输线路对中传输高频信号时产生的高频噪音放射到外部的情况。
另外，通过形成金属层44，能够使高频电气特性稳定。
此外，相比未形成由金属层44的情况，在形成有金属层44的情况下能够充分减小传输线路对的差动阻抗。由此，能够将布线图案42的厚度t1相对于相邻的布线图案42的间隔d的比率保持在0.8以上、并且能够将差动阻抗控制在100Ω以下。结果，能够充分地进行传输线路对与低阻抗元件的阻抗匹配。
(4)变形例
作为FPC基板41的基底绝缘层43以及覆盖绝缘层45的材料，可以使用环氧等其他绝缘材料来代替聚酰亚胺，作为布线图案42以及金属层44的材料，可以使用金(Au)、铝等其他金属或铜合金、铝合金等合金来代替铜。
(5)关于权利要求中的各构成部件与实施方式中的各部分的对应关系
下面，说明权利要求中的各构成部件与实施方式中的各部分的对应例，但本发明并不限定于下述例子。
在上述实施方式中，FPC基板41是布线电路基板的例子，基底绝缘层43是第1绝缘层的例子，覆盖绝缘层45是第2绝缘层 的例子，布线图案42是导体线路的例子，金属层44是导电层的例子。
也可以使用具有权利要求所述的结构或功能的其他种类的部件作为权利要求中的各构成部件。
(6)实施例
(6-1)关于实施例以及比较例中的FPC基板
在以下的实施例以及比较例中，基于上述实施方式制作图5所示的FPC基板。图5是实施例以及比较例的FPC基板的示意剖视图。
在图5的FPC基板中，在基底绝缘层43上形成有1对布线图案42。另外，在基底绝缘层43上以覆盖1对布线图案42的方式形成有覆盖绝缘层45。此外，在基底绝缘层43的背面形成有金属层44。
(6-2)关于FPC基板的适当的形貌比
在实施例以及比较例中，通过调整布线图案42的宽度w、相邻的布线图案42的间隔d、布线图案42的厚度t1、基底绝缘层43的厚度t2、金属层44的厚度t3以及覆盖绝缘层45的厚度t4，能够制作将传输线路对的差动阻抗保持为大约100Ω、且具有不同的形貌比(t1/d)的FPC基板。另外，通常的电路元件的差动输出阻抗大约为100Ω。因此，这里将差动线路对的差动阻抗设为大约100Ω。
在实施例的FPC基板中，布线图案42的宽度w为10μm、相邻的布线图案42的间隔d为20μm、布线图案42的厚度t1为16μm、基底绝缘层43的厚度t2为25μm、金属层44的厚度t3为16μm、覆盖绝缘层45的厚度t4为10μm。该FPC基板的形貌比为0.8。
在比较例的FPC基板中，布线图案42的宽度w为60μm、 相邻的布线图案42的间隔d为60μm、布线图案42的厚度t1为12μm、基底绝缘层43的厚度t2为25μm、金属层44的厚度t3为12μm、覆盖绝缘层45的厚度t4为10μm。该FPC基板的形貌比为0.2。
采用下述方法测量在实施例以及比较例的FPC基板中输送高频信号时的噪音放射程度。
将实施例以及比较例的FPC基板设置在台(table)上，在上述FPC基板的布线图案42上连接用于输入高频信号的信号发送器。此外，将近域磁场探针(magnetic near field probe)(用于检测布线图案42附近的磁场的测量器)固定在布线图案42上方的距离该布线图案1mm的位置。利用信号发送器将2Gbps的高频信号传输到上述FPC基板中，此时借助近域磁场探针利用频谱分析器(spectrum analyzer)检测由布线图案42放射的高频噪音。高频噪音的测量结果如表1所示。
表1
| 布线图 案的宽 度w(μ m) | 布线图 案的间 隔d(μ m) | 布线图 案的宽 度t1 (μm) | 基底绝 缘层的 厚度t2 (μm) | 金属层 的厚度 t3(μ m) | 覆盖绝 缘层的 厚度t4 (μm) | 形貌比 (t1/d) | 噪音放 射程度 (dB) | |
| 实施例 | 10 | 20 | 16 | 25 | 16 | 10 | 0.8 | 0 |
| 比较例 | 60 | 60 | 12 | 25 | 12 | 10 | 0.2 | 7 |
如表1所示，在实施例以及比较例的FPC基板中，位于布线图案42上方的距离该布线图案1mm的位置上的高频噪音分别为0dB以及7dB。
根据上述实施例以及比较例的结果可知，在布线图案42的形貌比(t1/d)为0.8以上的情况下，在位于布线图案42上方的距离该布线图案1mm的位置未检测到高频噪音。
Claims (4)
1.一种布线电路基板，该布线电路基板包括：
第1绝缘层；
形成在上述第1绝缘层的一面上的多个布线图案；
分别形成在各布线图案的一端部及另一端部的第1连接焊盘及第2连接焊盘；
每相邻的两个上述布线图案构成传输线路对，
各布线图案的厚度与各传输线路对的两个上述布线图案之间的间隔的比率为0.8以上，各布线图案的宽度恒定，
各传输线路对的两个上述布线图案之间的间隔为10μm～30μm，
各布线图案的厚度为8μm～20μm。
2.根据权利要求1所述的布线电路基板，其中，
该布线电路基板还具有形成在上述第1绝缘层的另一面上的导电层；
各传输线路对的差动阻抗为100Ω以下。
3.根据权利要求1所述的布线电路基板，其中，
该布线电路基板还具有以覆盖各布线图案的方式形成在上述第1绝缘层的上述一面上的第2绝缘层。
4.根据权利要求1所述的布线电路基板，其中，
上述第1绝缘层由聚酰亚胺形成。
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