CN103702508A - 挠性基板以及基板连接构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种挠性基板以及基板连接构造，具备用于得到与印刷基板的电连接的端子部，端子部具有：第1信号焊盘，形成于第1导体层中，与接地层电气地分离；一对第1接地焊盘，在第1导体层中以夹着第1信号焊盘的方式形成而与接地层连接；第2信号焊盘，形成于第2导体层中而与信号线连接；一对第2接地焊盘，在第2导体层中以夹着第2信号焊盘的方式形成而与信号线电气地分离；第3信号焊盘，形成于第3导体层中；以及一对第3接地焊盘，在第3导体层中以夹着第3信号焊盘的方式形成，第2信号焊盘比第3信号焊盘更宽。

Description

挠性基板以及基板连接构造
技术领域
本发明涉及挠性基板以及对挠性基板和印刷基板进行了焊锡实装的基板连接构造。
背景技术
在以挠性基板（Flexible Printed Circuit：FPC）为电气接口的光发送接收模块中，在印刷基板和挠性基板的连接部中传送几十Gbps的高速信号。通常，在FPC中，使用以聚酰亚胺为基材、并具有由传送线路和接地层构成的微带线线路构造的2层挠性基板。传送线路构成为单相或者差动线路。为了连接该挠性基板和印刷基板，使用基于锡焊的直接接合。
在专利文献1中，为了取得连接部的阻抗匹配，将信号线正下的接地层的一部分去除。另外，在专利文献2中，通过布线图案的研究，降低在高频下产生的电感分量，提高了反射/通过特性。在专利文献2所示的构造中，通过使用于将挠性基板的传送线路部与端子部相互连接的布线部比传送线路部的线路宽度更宽而增加电容，降低在印刷基板－挠性基板连接部中产生的电感的影响。
专利文献1：日本特开2007－123742号公报
专利文献2：日本特开2010－212617号公报
发明内容
但是，专利文献2并非使作为印刷基板－挠性基板连接部的端子部自身的电感减少的形状，所以存在在40Gbps这样的高速信号中电感增加，反射增加，从而产生向光模块的通过信号的抖动增加这样的问题。
为了解决该问题，提出了下述（1）、（2）那样的对策。（1）使挠性基板的信号焊盘宽变宽。（2）使焊盘间隔接近。
在使信号焊盘宽宽达0.8mm左右的情况下，直至40GHz为止得到－20dB以下的低反射连接。但是，如果考虑在印刷基板上锡焊挠性基板时产生的距理想位置的位置偏移，则需要使挠性基板的焊盘间隔/焊盘宽成为不与邻接焊盘短路的程度的大小。根据这样的理由，不得不设为专利文献2所示的焊盘的间距0.8mm、焊盘宽0.4mm左右，所以难以谋求使焊盘宽变宽、使焊盘间隔接近这样的电感降低对策。
本发明是鉴于上述而完成的，其目的在于得到一种能够实现与印刷基板的低反射连接的挠性基板以及使用了该基板的基板连接构造。
为了解决上述课题并达成目的，本发明提供一种多层构造的挠性基板，隔着电介体层层叠第1、第2以及第3导体层，其特征在于，具备：端子部，用于得到与印刷基板的电连接；以及传送线路部，形成有经由该端子部与所述印刷基板连接的传送线路，所述传送线路由第1导体层中形成的接地层和在第2导体层中与接地层平行地形成的信号线形成，端子部具有：第1信号焊盘，形成于第1导体层中，与接地层电气地分离；一对第1接地焊盘，形成于第1导体层中，被配置为从左右夹着第1信号焊盘；第2信号焊盘，以与信号线连接的方式形成于第2导体层中；一对第2接地焊盘，形成于第2导体层中，与信号线电气地分离，被配置为从左右夹着第2信号焊盘；第3信号焊盘，形成于第3导体层中；一对第3接地焊盘，形成于第3导体层中，被配置为从左右夹着第3信号焊盘；接地引脚，将第1接地焊盘、第2接地焊盘以及第3接地焊盘连接起来；以及信号引脚，将第1信号焊盘、第2信号焊盘以及第3信号焊盘连接起来，一对第1、第2以及第3接地焊盘与接地层电连接，第2信号焊盘比第3信号焊盘更宽。
根据本发明，起到能够实现挠性基板与印刷基板的低反射连接这样的效果。
附图说明
图1是示出本发明的挠性基板的实施方式1的层结构的分解立体图。
图2是示出挠性基板的图案布局的图。
图3是示出挠性基板的图案布局的图。
图4是示出印刷基板的层结构的分解立体图。
图5是示出印刷基板的图案布局的图。
图6是示出使用了实施方式1的挠性基板的基板连接构造的立体图。
图7－1是示出使用了实施方式1的挠性基板的基板连接构造的剖面图。
图7－2是示出使用了实施方式1的挠性基板的基板连接构造的剖面图。
图7－3是示出使用了实施方式1的挠性基板的基板连接构造的剖面图。
图7－4是示出使用了实施方式1的挠性基板的基板连接构造的剖面图。
图7－5是示出使用了实施方式1的挠性基板的基板连接构造的剖面图。
图8是示出挠性基板和印刷基板的连接部中的电场的状态的图。
图9是示出基板连接构造的反射特性的图。
图10是示出本发明的挠性基板的实施方式2的结构的剖面图。
图11是示出本发明的基板连接构造的实施方式3的结构的俯视图。
图12－1是示出本发明的基板连接构造的实施方式3的结构的剖面图。
图12－2是示出本发明的基板连接构造的实施方式3的结构的剖面图。
图12－3是示出本发明的基板连接构造的实施方式3的结构的剖面图。
图13是示出本发明的挠性基板的实施方式4的图案布局的图。
图14是示出本发明的挠性基板的实施方式4的图案布局的图。
图15是示出实装挠性基板的印刷基板的图案布局的图。
图16是示出本发明的实施方式4的基板连接构造的结构的俯视图。
图17－1是示出本发明的基板连接构造的实施方式4的结构的剖面图。
图17－2是示出本发明的基板连接构造的实施方式4的结构的剖面图。
图17－3是示出本发明的基板连接构造的实施方式4的结构的剖面图。
图18是示出本发明的基板连接构造的实施方式5的结构的俯视图。
图19－1是示出本发明的基板连接构造的实施方式5的结构的剖面图。
图19－2是示出本发明的基板连接构造的实施方式5的结构的剖面图。
图19－3是示出本发明的基板连接构造的实施方式5的结构的剖面图。
图20是示出本发明的基板连接构造的实施方式6中应用的挠性基板的图案布局的图。
图21是示出本发明的基板连接构造的实施方式6中应用的挠性基板的图案布局的图。
图22是示出本发明的基板连接构造的实施方式7中应用的挠性基板的图案布局的图。
图23是示出本发明的基板连接构造的实施方式7中应用的挠性基板的图案布局的图。
图24是示出本发明的基板连接构造的实施方式7中应用的挠性基板的图案布局的图。
图25是示出本发明的基板连接构造的实施方式8中应用的挠性基板的剖面图。
图26是示出本发明的基板连接构造的实施方式9中应用的挠性基板的图案布局的图。
图27是示出本发明的基板连接构造的实施方式10中应用的挠性基板的图案布局的图。
图28是示出本发明的基板连接构造的实施方式10中应用的挠性基板的图案布局的图。
图29是示出本发明的基板连接构造的实施方式11的结构的俯视图。
图30是示出本发明的基板连接构造的实施方式12的结构的俯视图。
（符号说明）
1：第1信号焊盘；2：接地层；3：第1接地焊盘；4：信号线；5：第2信号焊盘；6：第2接地焊盘；7：第3信号焊盘；8：第3接地焊盘；9：电介体层；10：信号引脚；11：接地引脚；12：端子部；13：传送线路部；14：印刷基板信号线；15：印刷基板信号焊盘；16：印刷基板接地焊盘；17：印刷基板接地层；18：印刷基板接地层去除部；19：印刷基板电介体层；20：印刷基板接地引脚；21：印刷基板传送线路部；22：印刷基板端子部；23：焊锡；24a：第4信号焊盘；24b：第4接地焊盘；25：差动第1信号焊盘；26：差动信号线；27：差动第2信号焊盘；28：差动第3信号焊盘；29：印刷基板差动信号线；30：印刷基板差动信号焊盘；31：挠性基板；32：印刷基板；33：共面传送线路；34：电场矢量；35：差动传送线路；36：第1接地锥形；37：第2信号锥形；38：锥形部；39：第2接地层；40：第3接地层；41：传送线路接地引脚；42：第1电介体层；43：第2电介体层；44：接地层去除部；46：第3接地锥形；47：印刷基板接地布线；51：第1导体层；52：第2导体层；53：第3导体层；54：第4导体层；61：第1印刷基板导体层；62：第2印刷基板导体层；100、110、120、130、140：基板连接构造。
具体实施方式
以下，根据附图，详细说明本发明的挠性基板的实施方式。另外，本发明不限于该实施方式。
实施方式1.
图1是示出本发明的挠性基板的实施方式1的层结构的分解立体图。图2是示出挠性基板的图案布局的图，示出未与印刷基板锡焊的一侧。图3是示出挠性基板的图案布局的图，示出与印刷基板锡焊的一侧。图4是示出印刷基板的层结构的分解立体图。图5是示出印刷基板的图案布局的图。图6是使用了实施方式1的挠性基板的基板连接构造的立体图。图7－1～图7－5是使用了实施方式1的挠性基板的基板连接构造的剖面图，图7－1示出图6中的A－A’剖面，图7－2示出图6中的B－B’剖面，图7－3示出图6中的C－C’剖面，图7－4示出图6中的D－D’剖面，图7－5示出图6中的E－E’剖面。另外，此处的“基板连接构造”表示将挠性基板和印刷基板进行了焊锡接合的构造体。
挠性基板31是具有第1导体层51、第2导体层52以及第3导体层53这3层的导体层的结构，在导体层之间的电介体层9中使用了通用性高的聚酰亚胺基体。另外，还能够在电介体层9中使用高频特性优良的液晶聚酰亚胺。
挠性基板31具有用于取得与外部的电连接的端子部12、和传送信号的传送线路部13。传送线路部13在第1导体层51中设置的接地层2、与第2导体层52中设置的信号线4之间形成为微带线线路。端子部12具有第1导体层51中设置的第1信号焊盘1以及一对第1接地焊盘3、第2导体层52中设置的第2信号焊盘5以及一对第2接地焊盘6、和第3导体层53中设置的第3信号焊盘7以及一对第3接地焊盘8。在端子部12中，第1接地焊盘3、第2接地焊盘6以及第3接地焊盘8通过接地引脚11连接。另外，第1信号焊盘1、第2信号焊盘5以及第3信号焊盘7通过信号引脚10连接。第1接地焊盘3延伸至传送线路部13，第1接地焊盘3和接地层2通过第1导体层51连接。在实施方式1中，在使第3信号焊盘7的宽度b为b=0.4mm的状态下使第2信号焊盘5的宽度a成为比0.4mm更宽的a=0.8mm，在与第1接地焊盘3、第2接地焊盘6以及第3接地焊盘8之间形成共面传送线路33。焊盘的间距在依照例如XMD－MSA（10Gbit/sMiniature Device Multi Source Agreement：10Gbit/s光学元件多源协议）的规格的情况下设为0.79mm，但还能够设为与既存的规格不同的间距。
在第1导体层51中形成的接地层2与第2导体层52中形成的信号线4之间形成有传送线路部13，但第3导体层53在传送线路部13中不具有图案。
如图3所示，第3导体层53在端子部12中仅具有第3信号焊盘7以及第3接地焊盘8，在传送线路部13中不具有导体图案。换言之，第3导体层53在传送线路部13的部分中未形成导体。通过设为这样的构造，能够使图案面积成为最小限，而确保挠性基板31的柔软性。
根据本实施方式，通过使图案面积成为最低限，能够使挠性基板31变软，向印刷基板32的实装变得容易。
印刷基板32是至少具有第1印刷基板导体层61以及第2印刷基板导体层62这2层的导体层的结构，此处，在印刷基板电介体层19的表背中分别设置有第1印刷基板导体层61以及第2印刷基板导体层62。印刷基板32具有用于取得与外部的电连接的印刷基板端子部22和印刷基板传送线路部21。印刷基板传送线路部21在第2印刷基板导体层62中设置的印刷基板接地层17、与第1印刷基板导体层61中设置的印刷基板信号线14之间形成为微带线线路。印刷基板端子部22具有第1印刷基板导体层61中设置的印刷基板信号焊盘15以及一对印刷基板接地焊盘16、和通过将印刷基板接地层17设为部分性地不形成而在第2印刷基板导体层62中设置的印刷基板接地层去除部18。在印刷基板端子部22中，印刷基板接地焊盘16和印刷基板接地层17通过印刷基板接地引脚20连接。
关于挠性基板31和印刷基板32，以第3信号焊盘7和印刷基板信号焊盘15相向、第3接地焊盘8和印刷基板接地焊盘16相向的朝向，使用焊锡23进行实装，从而构成基板连接构造100。此处，以在锡焊时，以使焊锡易于流入挠性基板31与印刷基板32之间的方式在挠性基板31的端部露出接地引脚11、信号引脚10的结构为例子，但接地引脚11、信号引脚10也可以不在挠性基板31的端部露出。在印刷基板32和挠性基板31的实装时，采用从与印刷基板32相接的面即与第3信号焊盘7以及第3接地焊盘8相反的一侧的面（此处指设置了第1信号焊盘1、第1接地焊盘3的一侧的面），经由信号引脚10以及接地引脚11流入焊锡的手法。
虽然未图示，但挠性基板31的与端子部12相反的一侧与例如框型封装连接，应用于光模块。
接下来，说明动作。另外，在本实施方式中，以将基板连接构造100应用于光发送模块为前提而说明电流的流动，但还能够应用于光接收模块，在该情况下电流的朝向与以下的说明相反。
当信号在印刷基板传送线路部21中传播时，信号电流流过印刷基板信号线14，反馈电流流过印刷基板接地层17。在端子部12和印刷基板端子部22的连接部中，信号电流从印刷基板信号焊盘15，经由第3信号焊盘7以及信号引脚10，传递到第2信号焊盘5。反馈电流从第1接地焊盘3经由接地引脚11流入第2接地焊盘6以及第3接地焊盘8，从印刷基板接地焊盘16经由印刷基板接地引脚20流入印刷基板接地层17，从而在印刷基板接地层去除部18中迂回。其结果，在端子部12中信号电流和反馈电流平行地流过。另外，关于第1信号焊盘1，如上述那样，在挠性基板31和印刷基板32的实装时，由于从第1信号焊盘1侧经由信号引脚10流入焊锡而需要，但不对信号电流的流动作出贡献。
在本实施方式中，设计成在端子部12中，使第2信号焊盘5的宽度a为a=0.8mm，设为比第3信号焊盘7的宽度b=0.4mm更宽，使第1接地焊盘3、第2接地焊盘6以及第3接地焊盘8和第2信号焊盘5结合，从而形成共面传送线路33，在对端子部12以及印刷基板端子部22进行了锡焊的状态下阻抗匹配。
图8是示出挠性基板和印刷基板的连接部中的电场的状态的图。图8中的各箭头是电场矢量34，示出电场的朝向以及大小。如图8所示，在第1接地焊盘3、第2接地焊盘6以及第3接地焊盘8与第2信号焊盘5之间电场矢量34最强，在基板的水平方向上形成了共面传送线路33。
在传送线路部13中，信号电流流过信号线4，反馈电流流过接地层2。
在以往的2层构造的挠性基板中，使用与信号线形成在相同的导体层（为便于说明称为SIG层）中的信号焊盘以及接地焊盘来进行焊锡实装。因此，如果使SIG层的信号焊盘的宽度变宽，则在焊锡实装时有可能与SIG层的接地焊盘短路。因此，在以往的2层构造的挠性基板中，为了防止实装时的短路，焊盘宽被限制为专利文献2所示的端子的宽度程度（0.4mm左右）。在本实施方式中，通过3层化使第2信号焊盘5成为内层布线，所以能够在防止实装时的短路的同时使焊盘宽变宽。这样，通过使端子部12成为3层结构，使宽的信号图案内层化，能够形成阻抗匹配了的共面传送线路33。
图9是示出基板连接构造的反射特性的图，纵轴表示反射系数（S11），横轴表示频率。为了表示第2、第3信号焊盘的宽度所致的反射特性的差异，还一并图示了使第2信号焊盘5的宽度a为0.4mm、使第3信号焊盘7的宽度b为0.4mm的比较例的反射特性。在比较例中，如图9所示，在40GHz以下的频带中产生了最大10dB的反射。另一方面，在使第2信号焊盘5的宽度a为0.8mm、使第3信号焊盘7的宽度b为0.4mm而形成阻抗匹配了的共面传送线路33的实施方式1的结构中，相比于比较例，反射被大幅降低，得到了直至40GHz为止反射系数（S11）为－20dB的低反射的连接。
在本实施方式中，通过使挠性基板31的端子部12成为3层结构，使第2信号焊盘5变宽，能够在防止实装时的位置偏移所致的短路的同时，在端子部12中形成阻抗匹配了的共面传送线路33，所以能够实现光模块的输出波形的稳定化和抖动量降低。
在框型封装的光模块的情况下，还能够代替挠性基板而使用同轴电缆来实现低损失的连接，但通过使用挠性基板，相比于使用同轴电缆的结构，能够实现小型化/轻量化，搬运也变得容易。另外，通过实现小型化，相比于使用同轴电缆的结构，能够削减包装材料的使用量、提高输送效率。进而，挠性基板相比于同轴电缆其废材更少，所以在光模块的寿命周期中降低了环境负荷。
实施方式2.
本发明的基板连接构造的实施方式2的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图10是示出本发明的挠性基板的实施方式2的结构的剖面图，示出与图6所示的实施方式1的基板连接构造100中的D－D’剖面相当的剖面。实施方式1是以第2信号焊盘5的宽度比第3信号焊盘7更宽（a>b）为条件的构造，但也可以使第1接地焊盘3的宽度更宽。在实施方式2的基板连接构造110中，挠性基板31的第2信号焊盘5比第3信号焊盘7更宽，并且第1接地焊盘3比第3接地焊盘8更宽，配置成向第1信号焊盘1侧伸出。
关于由端子部12和印刷基板端子部22形成共面传送线路33，与实施方式1相同。此处，第1接地焊盘3比第2接地焊盘6以及第3接地焊盘8更宽，所以第2信号焊盘5与第1接地焊盘3的结合最强。在挠性基板31中，在第1导体层51中设置的接地层2与第2导体层52中设置的信号线4之间形成了传送线路部13，所以通过加强与接地层2相同的层（第1导体层51）的第1接地焊盘3、和与信号线4相同的层（第2导体层52）的第2信号焊盘5的结合，从而能够使反馈电流从端子部12平稳地流向传送线路部13。
一般，挠性基板的制造误差比较大，导体层之间的位置偏移有时产生最大0.1mm左右。在实施方式2中，通过使第1接地焊盘3比第2接地焊盘6以及第3接地焊盘8更宽，即使在例如第3接地焊盘8向第2信号焊盘5侧发生了横向的位置偏移的情况下，也能够使第1接地焊盘3和第2信号焊盘5的结合最强，所以不会受到第3接地焊盘8的横向的位置偏移的影响，能够防止制造误差所致的反射/通过特性劣化。
作为一个例子，关于第2信号焊盘5的宽度a、第3信号焊盘7的宽度b、第1接地焊盘3的宽度c、第2接地焊盘6以及第3接地焊盘8的宽度d的各部分，设为a=0.6mm、b=0.4mm、d=0.4mm，将第1接地焊盘3以向第2信号焊盘5侧延伸0.1mm的形式设为c=0.5mm，从而即使在第3接地焊盘8中产生了0.1mm以下的横向的位置偏移，相比于第3接地焊盘8和第2信号焊盘5的距离，第1接地焊盘3和第2信号焊盘5的距离变短，能够使第1接地焊盘3和第2信号焊盘5的结合最强。由此，即使由于制造误差而在第3接地焊盘8中产生了横向的位置偏移，只要偏移的大小在0.1mm以下，就不会产生反射/透射特性的劣化。
另外，在挠性基板31和印刷基板32的锡焊时，有可能产生0.2mm左右的实装位置偏移。在产生了实装位置偏移时，存在较宽的第2信号焊盘5和印刷基板接地焊盘16重叠，电容分量增加而产生阻抗不匹配的问题。在实施方式2中，通过除了第2信号焊盘5以外使第1接地焊盘3也变宽，能够将阻抗匹配了的共面传送线路33的第2信号焊盘5的宽度a抑制为0.6mm左右，能够避免第2信号焊盘5和印刷基板接地焊盘16极端接近的问题。
第2信号焊盘5和印刷基板接地焊盘16的横向的距离f是从焊盘的间距减去第2信号焊盘5的宽度a的一半与印刷基板接地焊盘16的宽度e的一半之和而得到的值。在如上述例子那样是a=0.6mm的情况下，如果印刷基板接地焊盘16的宽度e是0.4mm、焊盘的间距是0.79mm，则成为f=0.79－（0.6+0.4）/2=0.29mm。因此，第2信号焊盘5和印刷基板接地焊盘16的横向的距离f被确保0.29mm，所以能够成为即使在发生0.2mm的实装位置偏移时也不会产生上述问题的构造。
根据实施方式2，在具有较宽的第2信号焊盘5的挠性基板31中，在挠性基板31中产生了制造误差时的印刷基板32－挠性基板31连接部的反射/通过特性劣化被抑制，所以针对挠性基板31的制造误差的耐性提高，能够提高成品率。另外，能够抑制实装位置偏移时的特性劣化，实装工序中所要求的精度被缓和，所以能够实现工序的简化。
实施方式3.
本发明的基板连接构造的实施方式3的整体结构与实施方式2的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图11是示出本发明的基板连接构造的实施方式3的结构的俯视图。图12－1～图12－3是示出本发明的基板连接构造的实施方式3的结构的剖面图，图12－1示出图11中的F－F’剖面，图12－2示出图11中的G－G’剖面，图12－3示出图11中的H－H’剖面。实施方式3的基板连接构造120是针对实施方式2的挠性基板31追加第4导体层54而设为4层构造的构造。第4导体层54在端子部12中追加设置了第4信号焊盘24a以及第4接地焊盘24b。第1信号焊盘1、第2信号焊盘5、第3信号焊盘7以及第4信号焊盘24a在端子部12中通过信号引脚10连接。第1接地焊盘3、第2接地焊盘6、第3接地焊盘8以及第4接地焊盘24b在端子部12中通过接地引脚11连接。
在通过使第2信号焊盘5的宽度a以及第1接地焊盘3的宽度c变宽而形成了共面传送线路33的结构中，通过形成第4信号焊盘24a以及第4接地焊盘24b，使第2信号焊盘5以及第1接地焊盘3成为内层布线。
信号电流以及反馈电流的流动与实施方式1、2相同。
如上述那样，在印刷基板32和挠性基板31的实装时，采用使焊锡从与印刷基板32相接的面即与第3信号焊盘7以及第3接地焊盘8相反的一侧的面，经由信号引脚10以及接地引脚11流入的手法。此时，在焊盘间距窄的情况下，在邻接焊盘彼此间焊锡短路。在实施方式3中，通过设置第4导体层54而形成第4信号焊盘24a以及第4接地焊盘24b，使第1信号焊盘1以及第1接地焊盘3成为内层的布线图案。由此，在设定第1接地焊盘3的宽度c时，无需考虑在锡焊时发生短路。
作为一个例子，通过使第4信号焊盘24a的宽度g以及第4接地焊盘24b的宽度h为g=0.4mm、h=0.4mm，能够充分确保第4信号焊盘24a和第4接地焊盘24b的间隔，所以能够防止在第4信号焊盘24a与第4接地焊盘24b之间发生短路。另外，第1信号焊盘1以及第1接地焊盘3被设为内层的布线图案，所以在两者之间不发生短路。
根据实施方式3，能够防止由于第1信号焊盘1与第1接地焊盘3的焊盘间隔变窄而产生的印刷基板32－挠性基板31实装时的焊锡流入时的短路，能够提高成品率。
实施方式4.
本发明的基板连接构造的实施方式4的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图13是示出本发明的挠性基板的实施方式4的图案布局的图，示出从未与印刷基板锡焊的一侧观察的图案布局。图14是示出本发明的挠性基板的实施方式4的图案布局的图，是从与印刷基板锡焊的一侧观察的图案布局。图15是示出安装挠性基板的印刷基板的图案布局的图。图16是示出本发明的实施方式4的基板连接构造的结构的俯视图。图17－1～图17－3是示出基板连接构造的结构的剖面图，图17－1示出图16中的I－I’剖面，图17－2示出图16中的J－J’剖面，图17－3示出图16中的K－K’剖面。
也可以对印刷基板32以及挠性基板31应用差动线路。在实施方式4的基板连接构造130中，印刷基板32以及挠性基板31的层结构与实施方式1相同，但传送线路成为差动线路，在印刷基板传送线路部21中印刷基板差动信号线29成对地配置，在传送线路部13中差动信号线26成对地配置。与印刷基板差动信号线29对应地，印刷基板差动信号焊盘30也成对地设置。另外，与差动信号线26对应地，差动第1信号焊盘25、差动第2信号焊盘27以及差动第3信号焊盘28也成对地设置。差动第2信号焊盘27的宽度比差动第3信号焊盘28更宽。
在实施方式4中，通过设为差动第2信号焊盘27的宽度i>差动第3信号焊盘28的宽度j而使差动第2信号焊盘27的宽度变宽，从而使差动第2信号焊盘27彼此结合，在端子部12和印刷基板端子部22的连接部中形成阻抗匹配了的差动传送线路35。通过使差动第2信号焊盘27的宽度比差动第3信号焊盘28更宽，能够不改变在挠性基板31表面露出的差动第3信号焊盘28的宽度而控制阻抗。由此，能够在避免由于锡焊时的实装位置偏移而产生的与邻接焊盘的短路的同时，形成良好的差动线路。
作为一个例子，通过设为i=0.6mm、j=0.4mm，能够避免锡焊时的与产生实装位置偏移的邻接焊盘的短路的同时，形成良好的差动线路。
根据实施方式4，能够使挠性基板31的端子部12成为3层结构，能够在防止产生了实装位置偏移时的短路的同时，在端子部12和印刷基板端子部22的连接部中形成阻抗匹配了的差动传送线路35，能够实现高频特性优良、并且实装性优良的差动信号线路的连接。
实施方式5.
本发明的基板连接构造的实施方式5的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图18是示出本发明的基板连接构造的实施方式5的结构的俯视图。图19－1～图19－3是示出本发明的基板连接构造的实施方式5的结构的剖面图，图19－1示出图18中的L－L’剖面，图19－2示出图18中的M－M’剖面，图19－3示出图18中的N－N’剖面。在实施方式5的基板连接构造140中，在将实施方式1中示出的挠性基板31相对印刷基板32翻过来实装的点，与实施方式1的基板连接构造100不同。
在实施方式5中，与实施方式1表背相反地实装挠性基板31，所以与印刷基板32相接的面成为设置了第1信号焊盘1以及第1接地焊盘3的面。如图19－2所示，在表面侧配置第3信号焊盘7以及第3接地焊盘8。
在实施方式1的构造中，在传送线路部13中传播的信号受到印刷基板电介体层19的影响。此时，如果挠性基板31与印刷基板32的隙间小，则印刷基板电介体层19的影响变大，如果挠性基板31与印刷基板32的隙间大，则印刷基板电介体层19的影响变小，所以向通过传送线路部13的信号的影响不恒定，在传送线路部13中传播的信号容易变得不稳定。在实施方式5中，因为在传送线路部13中在印刷基板32与信号线4之间隔着接地层2，所以在信号线4与接地层2之间形成的传送线路部13的传播模式从印刷基板电介体层19、印刷基板接地层17独立，不受到印刷基板32的影响。
根据实施方式5，不依赖于将挠性基板31实装到印刷基板32时印刷基板32和挠性基板31紧贴或者隔开隙间这样的实装状态，而形成稳定的传送线路部13，所以模块输出波形稳定。
另外，此处，以将实施方式1的挠性基板31翻过来安装到印刷基板32的结构为例子，但还能够将其他实施方式的挠性基板31翻过来安装到印刷基板32。
实施方式6.
本发明的基板连接构造的实施方式6的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图20是示出本发明的基板连接构造的实施方式6中应用的挠性基板的图案布局的图，示出未与印刷基板锡焊的一侧。图21是示出本发明的基板连接构造的实施方式6中应用的挠性基板的图案布局的图，示出与印刷基板锡焊的一侧。
在本实施方式中，在挠性基板31中，端子部12和传送线路部13经由锥形部38连接。在锥形部38中，第1接地焊盘3和接地层2经由粗细直线地变化的第1接地锥形36连接，第2信号焊盘5和信号线4经由粗细直线地变化的第2信号锥形37连接。端子部12中形成的共面传送线路33被设计成为特定的阻抗，并设为与传送线路部13相同的阻抗。在本实施方式中，使第1接地锥形36的长度成为k=0.6mm、使第2信号锥形37的长度成为l=0.6mm。
此时，如果第1信号焊盘1或者第3信号焊盘7的角从第2信号锥形37或者第2信号焊盘5露出，则在该部位，信号电流和反馈电流的路径间隔变窄，所以产生过剩的电容，阻抗降低。通过以使第1信号焊盘1以及第3信号焊盘7的角不从第2信号锥形37露出的方式设计第2信号焊盘5的长度m，能够避免阻抗不匹配地连接端子部12与传送线路部13之间。在本实施方式中，相对于第1信号焊盘1以及第3信号焊盘7的长度n=1.0mm、o=1.0mm，使第2信号焊盘5的长度为m=1.0mm，能够可靠地防止第1信号焊盘1或者第3信号焊盘7的角从第2信号锥形37或者第2信号焊盘5露出。另外，在锥形部38中以圆弧状的锥形或者无锥形地分别连接了的情况下也是同样的。
通过本实施方式，能够消除在端子部12与传送线路部13之间产生的阻抗不匹配，抑制高频信号的反射，所以除了能够提高光模块的输出波形的稳定性以外，还能够实现抖动量降低。
实施方式7.
本发明的基板连接构造的实施方式7的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图22是示出本发明的基板连接构造的实施方式7中应用的挠性基板的图案布局的图，示出未与印刷基板锡焊的一侧。图23是示出本发明的基板连接构造的实施方式7中应用的挠性基板的图案布局的图，示出第2导体层的图案布局。图24是示出本发明的基板连接构造的实施方式7中应用的挠性基板的图案布局的图，示出与印刷基板锡焊的一侧。
挠性基板31的端子部12中的共面传送线路33也可以形成于第2信号焊盘5与第2接地焊盘6之间。在本实施方式中，第2接地焊盘6延伸至传送线路部13，并且比第1接地焊盘3、第3接地焊盘8更宽。第2接地焊盘6被配置成向第2信号焊盘5的方向伸出。在传送线路部13中，接地层2、第2接地层39、第3接地层40相互通过传送线路部接地引脚41连接。在图22～图24中，在传送线路部13中，形成微带线线路，但也可以用接地共面线路来置换。另外，设为了第1接地焊盘3以及接地层2在第1导体层51中成为分离的图案，但也可以连接。关于第3接地焊盘8以及第3接地层40也可以连接。
在端子部12中的共面传送线路33中，反馈电流流入作为最接近第2信号焊盘5的接地图案的第2接地焊盘6，所以在第2信号焊盘5与第2接地焊盘6之间形成线路。在本实施方式中，设为第2接地焊盘6的宽度p=0.5mm、第2信号焊盘5的宽度a=0.6mm、第3接地焊盘8的宽度d=0.4mm、第1接地焊盘3的宽度c=0.4mm。
通过本实施方式，能够在同一层内形成共面传送线路33。同一层内的图案公差是±0.01mm左右，能够以比层间图案位置公差的±0.1mm更高的精度制作，所以能够进行更精密的阻抗控制。
实施方式8.
本发明的基板连接构造的实施方式8的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图25是本发明的基板连接构造的实施方式8中应用的挠性基板的剖面图。
也可以相比于在传送线路部13中形成微带线线路的第1导体层51与第2导体层52之间的第1电介体层42的厚度q，使第2导体层52与第3导体层53之间的第2电介体层43的厚度r更薄。
在图25中，示出设想在传送线路部13中形成使阻抗为50Ω的微带线线路，使第1导体层51与第2导体层52之间的第1电介体层42的厚度为q=0.05mm的例子。第2导体层52与第3导体层53之间的第2电介体层43的厚度是0.03mm，比第1电介体层42的厚度更薄。由此，能够抑制挠性基板31的厚度，实现柔软的挠性基板31。另外，也可以用共面传送线路置换传送线路部13中形成的微带线线路。
在本实施方式中，通过使挠性基板31变得柔软，能够使向印刷基板32的实装变得容易，能够提高实装性。
实施方式9.
本发明的基板连接构造的实施方式9的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图26是示出本发明的基板连接构造的实施方式9中应用的挠性基板的图案布局的图，示出未与印刷基板锡焊的一侧。
在本实施方式中，部分性地去除接地层2中的构成传送线路部13的区域，在第1导体层51中形成了接地层去除部44。此处，以网格状地去除了形成传送线路部13的接地层2的情况为例子。即，形成传送线路部13的接地层2在多个部位被部分性地去除。
图26所示的挠性基板31具有接地层去除部44。通过设置接地层去除部44来减少图案面积，能够使挠性基板31变得柔软。在图26中接地层去除部44为正方形，但也可以如长方形、圆形等那样变更形状。
在本实施方式中，通过使挠性基板31变得柔软，能够使向印刷基板32的实装变得容易，能够提高实装性。
实施方式10.
本发明的基板连接构造的实施方式10的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图27是示出本发明的基板连接构造的实施方式10中应用的挠性基板的图案布局的图，示出未与印刷基板锡焊的一侧。图28是示出本发明的基板连接构造的实施方式10中应用的挠性基板的图案布局的图，示出与印刷基板锡焊的一侧。
在本实施方式中，相对实施方式1的挠性基板31，使第1接地焊盘3和第3接地焊盘8、第1信号焊盘1和第3信号焊盘7分别成为相同的形状，新追加与接地层2相同的形状的第3接地层40，使表背的构造变为相同。由此，在传送线路部13中，形成带状传送线路。接地层2和第3接地层40相互通过传送线路部接地引脚41电连接。端子部12和传送线路部13经由锥形部38连接。在锥形部38中，第1接地焊盘3和接地层2经由粗细直线地变化的第1接地锥形36连接，第2信号焊盘5和信号线4经由粗细直线地变化的第2信号锥形37连接，第3接地焊盘8和第3接地层40经由粗细直线地变化的第3接地锥形46连接。
在实施方式1中，在传送线路部13中，在接地层2与信号线4之间形成了微带线线路，但在本实施方式中，在传送线路部13中，在接地层2与第3接地层40之间形成夹着信号线4的带状线路。
根据本实施方式，挠性基板31的构造的表背变得相同，所以针对印刷基板32在表背得到相同的高频特性，所以能够不依赖于印刷基板32与挠性基板31的位置关系而使用同一设计的挠性基板31。另外，信号线4的上下成为接地层2、第3接地层40，所以在抑制电磁辐射噪声辐射的同时，也不会受到来自外部的噪声影响。
另外，在本实施方式中，也可以在第3接地层40中还设置实施方式9中说明过的接地层去除部。
实施方式11.
本发明的基板连接构造的实施方式11的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图29是示出本发明的基板连接构造的实施方式11的结构的俯视图。
第2信号焊盘5的长度m被设定成为印刷基板信号焊盘15不从第2信号焊盘5或者第2信号锥形37露出的构造。
在本实施方式中，示出了在端子部12与传送线路部13之间具有锥形部38的挠性基板31。在印刷基板信号焊盘15中的与挠性基板31重叠的长度s长而从第2信号锥形37露出的情况下，在该部位，信号电流与反馈电流的路径间隔变窄，所以产生过剩的电容，阻抗降低。即使在不具有锥形部38的结构中，在印刷基板信号焊盘15从第2信号焊盘5露出的情况下，也发生未预期的电容分量。通过以使印刷基板信号焊盘15的角不从第2信号锥形37或者第2信号焊盘5露出的方式设计m，能够无阻抗不匹配地连接端子部12与传送线路部13之间。在图29中，相对于作为印刷基板信号焊盘15中的与挠性基板31重叠的长度的s=1.2mm，设为m=1mm。无需使印刷基板信号焊盘15的角成为90度，为了防止印刷基板信号焊盘15的角从第2信号锥形37露出，也可以用半径0.2mm以下（印刷基板接地焊盘16的宽度e=0.4mm的一半）的圆弧、或者长度0.2mm以下的直线对角进行倒角。
通过本实施方式，能够防止锥形部38中的阻抗不匹配，抑制高频信号的反射，所以能够实现光模块的输出波形的稳定性和抖动量降低。
实施方式12.
本发明的基板连接构造的实施方式12的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。图30是示出本发明的基板连接构造的实施方式12的结构的俯视图。
也可以相对在实施方式1中示出的印刷基板32，在印刷基板传送线路部21中形成共面线路。在实施方式1中在印刷基板传送线路部21中形成了微带线线路，但通过在印刷基板信号线14的两侧追加平行的印刷基板接地布线47，在印刷基板传送线路部21中形成共面线路。
根据图30所示的实施方式，通过在印刷基板信号线14的两侧追加接近的印刷基板接地布线47，能够形成共面传送线路，所以反馈电流和信号电流都流入第1印刷基板导体层61。在端子部12和印刷基板端子部22的连接部中形成共面传送线路33，所以与印刷基板传送线路部21的电场分布不一致变少，能够得到阻抗匹配了的连接。另外，通过在印刷基板传送线路部21中形成共面传送线路，不易受到第2印刷基板导体层62中形成的印刷基板接地层17的影响，所以能够去掉在实施方式1中示出的印刷基板接地层去除部18。
根据本实施方式，能够抑制印刷基板端子部22与端子部12的电场分布不一致所引起的反射，所以能够实现光模块的输出波形的稳定性和抖动量降低。
实施方式13.
本发明的基板连接构造的实施方式13的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。
也可以使在端子部12中形成了共面传送线路的挠性基板31多层化为5层以上。
根据本实施方式，通过形成共面传送线路33，能够得到挠性基板31的端子部12中的阻抗匹配。进而，通过多层化为5层以上，能够使在同一挠性基板上形成的电源布线等在挠性基板31上交叉，设计的自由度增加。
实施方式14.
本发明的基板连接构造的实施方式14的整体结构与实施方式1的结构大致相同，所以仅说明不同点，关于重复的部分的说明省略。
挠性基板31经由焊锡23连接到印刷基板32，但作为使挠性基板和印刷基板接触的手法，也可以使用粘接剂、连接器等对印刷基板32固定。
通过本实施方式，相比于加热到高温的锡焊，能够在低温下固定，能够简化制造工序。另外，在使用了连接器的情况下，能够实现装卸，挠性基板的更换变得容易。
产业上的可利用性
如以上那样，本发明的挠性基板在能够实现光模块的输出波形的稳定化和抖动量降低的方面是有用的，特别适用于光发送模块、光接收模块。

Claims (22)

1.一种多层构造的挠性基板，隔着电介体层层叠第1、第2以及第3导体层，其特征在于，
具备：
端子部，用于得到与印刷基板的电连接；以及
传送线路部，形成有经由该端子部与所述印刷基板连接的传送线路，
所述传送线路由所述第1导体层中形成的接地层、和在所述第2导体层中与所述接地层平行地形成的信号线形成，
所述端子部具有：
第1信号焊盘，形成于所述第1导体层中，与所述接地层电气地分离；
一对第1接地焊盘，形成于所述第1导体层中，被配置为从左右夹着所述第1信号焊盘；
第2信号焊盘，以与所述信号线连接的方式形成于所述第2导体层中；
一对第2接地焊盘，形成于所述第2导体层中，与所述信号线电气地分离，被配置为从左右夹着所述第2信号焊盘；
第3信号焊盘，形成于所述第3导体层中；
一对第3接地焊盘，形成于所述第3导体层中，被配置为从左右夹着所述第3信号焊盘；
接地引脚，将所述第1接地焊盘、所述第2接地焊盘以及所述第3接地焊盘连接起来；以及
信号引脚，将所述第1信号焊盘、所述第2信号焊盘以及所述第3信号焊盘连接起来，
所述一对第1、第2以及第3接地焊盘与所述接地层电连接，
所述第2信号焊盘比所述第3信号焊盘更宽。
2.根据权利要求1所述的挠性基板，其特征在于，
所述传送线路是具有2根所述信号线的差动线路。
3.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
所述第2信号焊盘比所述信号线更宽，在所述第2信号焊盘与所述信号线之间导体宽连续地变化。
4.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
所述第1信号焊盘以及所述第3信号焊盘被形成为不从所述第2信号焊盘露出。
5.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
在所述第2导体层与所述第3导体层之间形成的所述电介体层比在所述第1导体层与所述第2导体层之间形成的所述电介体层更薄。
6.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
所述接地层在多个部位被部分性地去除。
7.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
所述挠性基板是5层以上的多层基板。
8.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
所述第1信号焊盘和所述第3信号焊盘是相同的形状、并且所述一对第1接地焊盘和所述一对第3接地焊盘是相同的形状，
所述传送线路部在所述第3导体层中，具有与所述第1导体层相同的形状的接地层。
9.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
所述传送线路部在所述第3导体层中未形成导体。
10.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
所述接地层比所述信号线更宽。
11.根据权利要求10所述的挠性基板，其特征在于，
所述一对第1接地焊盘延伸至所述传送线路部，在所述第1导体层中所述一对第1接地焊盘和所述接地层连接，
所述一对第1接地焊盘的各个比所述一对第3接地焊盘的各个更宽，被配置为在所述第1信号焊盘侧伸出。
12.根据权利要求10所述的挠性基板，其特征在于，
所述一对第2接地焊盘的各个延伸至所述传送线路部，
所述传送线路部具有将所述一对第2接地焊盘的各个和所述接地层连接起来的传送线路部接地引脚，
所述一对第2接地焊盘的各个比所述一对第1接地焊盘以及所述一对第3接地焊盘的各个更宽，被配置为在所述第2信号焊盘侧伸出。
13.根据权利要求1或者2所述的挠性基板，其特征在于，
具备在所述第1导体层的与所述第2导体层相反的一侧隔着电介体层层叠的第4导体层，
所述端子部具有：
第4信号焊盘，形成于所述第4导体层中，经由所述信号引脚与所述第1信号焊盘、所述第2信号焊盘以及所述第3信号焊盘连接；以及
一对第4接地焊盘，形成于所述第4导体层中，经由所述接地引脚与所述一对第1接地焊盘、所述一对第2接地焊盘以及所述一对第3接地焊盘连接，
所述一对第4接地焊盘与所述第4信号焊盘的间隔比所述一对第1接地焊盘与所述第1信号焊盘的间隔更宽。
14.一种基板连接构造，将隔着印刷基板电介体层重叠设置第1以及第2印刷基板导体层的多层构造的印刷基板、和权利要求1或者2所述的挠性基板连接起来，该基板连接构造的特征在于，
所述印刷基板具备：
印刷基板端子部，用于得到与所述挠性基板的电连接；以及
印刷基板传送线路部，形成有经由该印刷基板端子部与所述挠性基板连接的印刷基板传送线路，
所述印刷基板传送线路由印刷基板信号线和印刷基板接地层形成，
所述印刷基板端子部具有：
印刷基板信号焊盘，形成于所述第1印刷基板导体层中，与所述印刷基板信号线连接；以及
一对印刷基板接地焊盘，以从左右夹着所述印刷基板信号焊盘的方式形成于所述第1印刷基板导体层中，与所述印刷基板接地层连接，
所述印刷基板信号焊盘和所述第3信号焊盘电连接，所述一对印刷基板接地焊盘和所述一对第3接地焊盘电连接。
15.一种基板连接构造，隔着印刷基板电介体层重叠设置第1以及第2印刷基板导体层的多层构造的印刷基板、和权利要求1或者2所述的挠性基板连接起来，该基板连接构造的特征在于，
所述印刷基板具备：
印刷基板端子部，用于得到与所述挠性基板的电连接；
印刷基板传送线路部，形成有经由该印刷基板端子部与所述挠性基板连接的印刷基板传送线路，
所述印刷基板传送线路由印刷基板信号线和印刷基板接地层形成，
所述印刷基板端子部具有：
印刷基板信号焊盘，形成于所述第1印刷基板导体层中，与所述印刷基板信号线连接；以及
一对印刷基板接地焊盘，以从左右夹着所述印刷基板信号焊盘的方式形成于所述第1印刷基板导体层中，与所述印刷基板接地层连接，
所述印刷基板信号焊盘和所述第1信号焊盘电连接，所述一对印刷基板接地焊盘和所述一对第1接地焊盘电连接。
16.一种基板连接构造，将隔着印刷基板电介体层重叠设置第1以及第2印刷基板导体层的多层构造的印刷基板、和权利要求13所述的挠性基板连接起来，其特征在于，
所述印刷基板具备：
印刷基板端子部，用于得到与所述挠性基板的电连接；以及
印刷基板传送线路部，形成有经由该印刷基板端子部与所述挠性基板连接的印刷基板传送线路，
所述印刷基板传送线路由印刷基板信号线和印刷基板接地层形成，
所述印刷基板端子部具有：
印刷基板信号焊盘，形成于所述第1印刷基板导体层中，与所述印刷基板信号线连接；以及
一对印刷基板接地焊盘，以从左右夹着所述印刷基板信号焊盘的方式形成于所述第1印刷基板导体层中，与所述印刷基板接地层连接，
所述印刷基板信号焊盘和所述第4信号焊盘电连接，所述一对印刷基板接地焊盘和所述一对第4接地焊盘电连接。
17.根据权利要求14所述的基板连接构造，其特征在于，
所述印刷基板信号线形成于所述第1印刷基板导体层中，并且所述印刷基板接地层在所述第2印刷基板导体层中比所述印刷基板信号线更宽地形成，
所述印刷基板端子部具有将所述一对印刷基板接地焊盘和所述印刷基板接地层连接起来的印刷基板接地引脚。
18.根据权利要求15所述的基板连接构造，其特征在于，
所述印刷基板信号线形成于所述第1印刷基板导体层中，并且所述印刷基板接地层在所述第2印刷基板导体层中比所述印刷基板信号线更宽地形成，
所述印刷基板端子部具有将所述一对印刷基板接地焊盘和所述印刷基板接地层连接起来的印刷基板接地引脚。
19.根据权利要求14所述的基板连接构造，其特征在于，
所述印刷基板信号线形成于所述第1印刷基板导体层中，所述印刷基板接地层以从两侧夹着所述印刷基板信号线的方式形成于所述第1印刷基板导体层中。
20.根据权利要求15所述的基板连接构造，其特征在于，
所述印刷基板信号线形成于所述第1印刷基板导体层中，所述印刷基板接地层以从两侧夹着所述印刷基板信号线的方式形成于所述第1印刷基板导体层中。
21.根据权利要求14所述的基板连接构造，其特征在于，
以使所述印刷基板信号焊盘不从所述第2信号焊盘露出的方式，将所述印刷基板和所述挠性基板连接起来。
22.根据权利要求15所述的基板连接构造，其特征在于，
以使所述印刷基板信号焊盘不从所述第2信号焊盘露出的方式将所述印刷基板和所述挠性基板连接起来。
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