JP2001144452A - 多層プリント基板 - Google Patents

多層プリント基板

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JP2001144452A
JP2001144452A JP32444099A JP32444099A JP2001144452A JP 2001144452 A JP2001144452 A JP 2001144452A JP 32444099 A JP32444099 A JP 32444099A JP 32444099 A JP32444099 A JP 32444099A JP 2001144452 A JP2001144452 A JP 2001144452A
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signal lines
printed circuit
circuit board
multilayer printed
dielectric layer
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Satoru Okubo
哲 大久保
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NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、多層プリント基板における配線の
クロストークを低減し、しかも多層プリント基板の大型
化とコストアップを防止する。 【解決手段】 多層プリント基板1を、二つの誘電層
(比誘電率ε1)13とこれらに挟まれるように形成さ
れた誘電層(比誘電率ε2)14,これらの上面と下面
に形成されたGND層11,誘電層13と誘電層14の
間に挟まれかつ垂直方向に配線された二本の信号線12
とで構成し、誘電層14の比誘電率を誘電層13の比誘
電率より小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、信号線路間のクロ
ストークを低減した多層プリント基板に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器のさらなる高速化・小型
化が進むにつれて、多層プリント基板も高速化・高密度
化されている。ところが、多層プリント基板は、高密度
化されると配線が近接し、隣接する配線からの信号の影
響を受けるいわゆるクロストークノイズが問題となって
いる。
【0003】図13および図14は、従来例の多層プリ
ント基板における配線の要部を示す概略断面図である。
図13に示す多層プリント基板は、一種類の誘電体から
なる誘電層113,この誘電層113中に垂直方向(同
図において)に配線された二本の信号線112及び誘電
層113の上面と下面に形成されたGND(グランド)
層111を有する構成としてあり、信号線112の間隔
を広げることによって、クロストークノイズを抑制して
いた。また、図14に示す多層プリント基板は、誘電層
113,信号線112,GND層111及び信号線11
2の間に形成したGND層114を有する構成としてあ
り、信号線112の間にGND層114を設けることに
よって、クロストークノイズを抑制していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の多層
プリント基板は、クロストークノイズを抑制するため
に、信号線間の間隔を広げたり、信号線の間にGND層
を設けていたので、厚さ方向にサイズが拡大して大型化
するといった問題や、GND層を設けることにより多層
化してコストが増大するといった問題が生じていた。ま
た、GND層を新たに設ける場合には、このGND層の
接地が必要となり配線が複雑化し、配線設計の設計費が
増加するといった問題もあった。
【0005】本発明は、上記の問題を解決すべくなされ
たものであり、垂直方向に配線された信号線間に、比誘
電率の異なる誘電層を形成することにより、基板の大型
化やコストアップすることなくクロストークノイズを抑
制する多層プリント基板の提供を目的とする。
【0006】なお、上記課題に関連する技術として、特
許公報第2500783号にて、絶縁層中の、回路パタ
ーンと接地層との間に、絶縁層よりも誘電率の高い誘電
体が設けられたプリント基板が提案されている。この技
術は、回路パターンの自己容量が大きくなるので、クロ
ストークを低減することができる技術ではあるものの、
同一基材上の隣接する回路パターンに対する技術であ
り、上記課題を解決することはできない。
【0007】また、上記課題に関連する技術として、特
開平9−97952号にて、下部配線と絶縁層との間に
空気層を設けた電子部品が提案されている。この技術
は、空気層(比誘電率ε=1)によって、配線間に発生
する浮遊容量を低減し、一方の配線の信号が他方の配線
にノイズとして残るクロストーク現象の発生を防ぐこと
が可能な技術ではあるものの、同一基板上の隣接する下
部配線に対する技術であり、上記課題を解決することは
できない。
【0008】また、上記課題に関連する技術として、特
開平11−68322号にて、線間を絶縁する材料は層
間を絶縁する材料よりも誘電率が高いことを特徴とする
多層プリント配線板が提案されている。この技術は、層
間を絶縁する材料の誘電率が低いため、上下層の信号線
の結合容量が低下するので、上下層の信号線間でのクロ
ストークが低減される技術ではあるものの、線間の材料
の誘電率と層間の材料の誘電率とを比較するため、層間
のクロストークに対して上記課題を最適に解決すること
はできない。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における請求項1記載の多層プリント基板
は、三層以上の誘電層と、これら誘電層の上面および下
面に形成されたグランド層と、前記各誘電層間に挟まれ
かつ垂直方向に配線された二本以上の信号線とを有する
多層プリント基板であって、前記信号線間の前記誘電層
の比誘電率を、前記信号線と前記グランド層間の前記誘
電層の比誘電率より小さくした構成としてある。
【0010】このようにすると、垂直方向に隣接する信
号線間に、信号線とグランド層間の誘電体の比誘電率よ
りも低い誘電体を充たすこととなり、信号線とグランド
層間の結合容量Cgに対する信号線間の結合容量Cmの
比Cm/Cgが小さくなり、垂直方向に隣接する信号線
間のクロストークを低減することができる。また、従来
のプリント基板のように、信号線間の間隔を広げたり信
号線間にグランド層を形成したりする必要がないため、
プリント基板の大型化やコストアップを回避できる。
【0011】請求項2記載の発明は、上記請求項1に記
載の多層プリント基板において、前記信号線が、互いに
水平かつ平行に複数本配線された構成としてある。
【0012】このようにすることにより、垂直方向に隣
接する信号線間のクロストークを低減することができる
とともに、水平方向に隣接する信号線間のクロストーク
をも低減することができる。
【0013】請求項3記載の発明は、上記請求項1また
は2に記載の多層プリント基板において、前記信号線間
の前記誘電層の幅を、前記信号線と同じ幅とした構成と
してある。
【0014】これにより、クロストークを防止する効果
を維持しつつ、信号線間の誘電層の構造を小型化するこ
とができる。
【0015】請求項4記載の発明は、上記請求項1〜3
のいずれかに記載の多層プリント基板において、前記信
号線間の前記誘電層が複数ある場合に、前記グランド層
より内部側に位置する前記誘電層ほど比誘電率を小さく
した構成としてある。
【0016】これにより、多層にわたって配線された信
号線のクロストークを効果的に防止することができる。
【0017】請求項5記載の発明は、上記請求項1〜4
のいずれかに記載の多層プリント基板において、前記誘
電層の材料を、エポキシ樹脂と、低誘電率でありかつ低
誘電正接の熱可塑性樹脂とを合成した材料とした構成と
してある。
【0018】このようにすると、誘電層の比誘電率を容
易に可変することができ、例えば、多層基板を製作する
際に、材料を容易に調整することができる。
【0019】請求項6記載の発明は、上記請求項5に記
載の多層プリント基板において、前記エポキシ樹脂をビ
スフェノール型エポキシ樹脂とジシアンジアミドを組み
合わせたものとし、かつ、前記熱可塑性樹脂をポリテト
ラフルオロエチレン又は反応性ポリブタジエンとした構
成としてある。
【0020】このようにすると、誘電層の材料を容易に
入手することができるとともに、従来の基板の製造方法
で、比誘電率の異なる誘電層を容易に製作することがで
きる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態に係る
多層プリント基板について、図面を参照して説明する。
先ず、本発明の第一実施形態に係る多層プリント基板に
ついて説明する。 「第一実施形態」図1は、第一実施形態に係る多層プリ
ント基板の概略断面図を示している。同図において、1
は多層プリント基板であり、二つの誘電層(比誘電率ε
1)13とこれらに挟まれるように形成された誘電層
(比誘電率ε2)14,これらの上面と下面に形成され
たGND層11,誘電層13と誘電層14の間に挟まれ
かつ垂直方向に配線された二本の信号線12とで構成さ
れる。
【0022】ここで、一般的に、プリント基板の水平方
向に隣接する信号線の近端におけるクロストークVne
は、A Feller, H. R. Kaupp and J. J. Digiacomo, “C
rosstalk and Reflection in High-Speed Digital Syst
ems,” Proceedings-Fall JOINT COMPUTER CONFERENCE,
1965やA. J. Rainal, “Transmission Property ofVar
ious of Printed Wiring Boards,” The Bell System T
echnical Journal, Vol.58, No.5, May-June 1979によ
れば、結合係数をKne、入力の信号電圧をVin、信
号線路を伝播する時間をtfとすると式(1)のように
表すことができる。 Vne=Kne{Vin(t)−Vin(t−2tf)} 式(1)
【0023】ここで、このクロストークVneを、多層
プリント基板1の垂直方向の信号線12について求める
と、結合係数Kneは、均質な媒体中において、図2に
示すように、信号線12とGND層11間における誘電
層13の単位長さあたりの結合容量をCg、信号線12
間における単位長さあたりの結合容量をCmとし、同様
にリアクタンスをLm,Lgとしたとき、式(2)によ
うに表せる。 Kne=1/4{(Cm/Cg)+(Lm/Lg)}=Cm/2Cg 式(2) すなわち、プリント基板のクロストークを抑制するには
Cm/Cgを低減すればよいことになる。
【0024】なお、第一実施形態における多層プリント
基板1の製造方法は、GND層11と信号線12間の誘
電層13と、信号線12と信号線12間の誘電層14と
を別々に形成した後に、誘電層13,14をエッチング
してそこに信号線12を埋め込み、さらに、その各誘電
層13,14を接着するといった一般的な多層プリント
基板の製造方法と同様としてある。
【0025】次に、第一実施形態における多層プリント
基板1の実験例として、信号線12の幅を100μm、
信号線12の厚さを50μm、信号線12の間隔を30
0μm、信号線12とGND層11の間隔を200μ
m、信号線12とGND層11間における誘電層13の
比誘電率をε1=5とし、信号線12間における誘電層
14の比誘電率ε2を1,2,3,4,5に変化させた
多層プリント基板1を製作しCm/Cgを求めた。
【0026】ここで、誘電層14の材料は、エポキシ樹
脂(ビスフェノール型エポキシ樹脂とジシアンジアミド
を組み合わせたもの)を用いており、それに低誘電率で
ありかつ低誘電正接の熱可塑性樹脂(ポリテトラフルオ
ロエチレン)を合成することによって比誘電率を可変し
た。このようにすると、誘電層14の比誘電率を容易に
可変することができ、例えば、多層基板を製作する際
に、材料を容易に調整することができる。また、誘電層
14の材料を容易に入手することができるとともに、従
来の基板の製造方法で、比誘電率の異なる誘電層14を
容易に製作することができる。
【0027】このようにして製作した多層プリント基板
1のCm/Cgの特性としては、図3に示すように、縦
軸にCm/Cg、横軸に比誘電率ε2をとったときに、
信号線12間における比誘電率ε2が小さくなるにした
がってCm/Cgが減少していく様子がわかる。
【0028】次に、この多層プリント基板1の隣接する
信号線12の近端におけるクロストークを評価した。図
4に示すクロストークの評価系は、隣接する二本の信号
線12,入力信号源16,終端抵抗17及びGND層1
1とで構成されている。終端抵抗17は信号線12との
インピーダンス整合をとるため信号線12のインピーダ
ンスと同じ大きさの抵抗を接続している。
【0029】図5は、クロストーク電圧の比誘電率ε2
への依存性を示しており、Port1に振幅0.5V、
立ち上がり時間Tr=250psec、立ち下がり時間
Tf=250psec、周波数f=250MHzの信号
を入力したときのPort2で発生するクロストーク電
圧を評価した。
【0030】同図から信号線12間の誘電層14の比誘
電率ε2が低いほどクロストーク電圧が小さくなってい
ることがわかる。また、クロストークの大きさは図3と
の比較からCm/Cgとほぼ同じ割合で変動しているこ
とがわかる。これは式(2)を実証するもので、Cm/
Cgが決まればクロストークが予測できることを意味し
ている。
【0031】このように、第一実施形態における多層プ
リント基板は、垂直方向に隣接する信号線間に、信号線
とグランド層間の誘電体の比誘電率よりも低い誘電体を
形成することにより、垂直方向に隣接する信号線間のク
ロストークを低減することができる。また、この多層プ
リント基板は、従来のプリント基板のように、信号線間
の間隔を広げたり信号線間にグランド層を形成したりす
る必要がないため、プリント基板の大型化やコストアッ
プを回避できる。
【0032】次に、本発明の第二実施形態に係る多層プ
リント基板について説明する。「第二実施形態」図6
は、第二実施形態に係る多層プリント基板の概略断面図
を示している。同図において、1aは多層プリント基板
であり、この上面と下面に形成されたGND層11a,
これらのGND層11aの間に垂直方向に配列された四
本の信号線12a,上面のGND層11aと上方から第
一番目の信号線12a間に形成された比誘電率ε1の誘
電層13a,上方から一番目と二番目の信号線12a間
に形成された比誘電率ε2の誘電層14a,同じく二番
目と三番目の信号線12a間に形成された比誘電率ε3
の誘電層15a,同じく三番目と四番目の信号線12a
間に形成された比誘電率ε2の誘電層14a及び同じく
第四番目の信号線12aと下面のGND層11a間に形
成された比誘電率ε1の誘電層13aとで構成される。
【0033】ここで、同図に示してあるように、Cmは
信号線12a間の単位長さあたりの結合容量、Cgは信
号線12aとGND層11aの間における単位長さあた
りの結合容量を表している。
【0034】また、第二実施形態における多層プリント
基板1aは、GND層11aから離れた誘電層ほど、比
誘電率の小さい誘電体とすることを特徴としてある。し
たがって、各誘電層の比誘電率εは、ε1>ε2>ε3
の関係となる。
【0035】この多層プリント基板1aは、二番目と三
番目の信号線12aがGND層11aより内部側に位置
するので、誘電層15aの結合容量Cgの値が減少しこ
れら信号線12a間のクロストークが増大することが懸
念されるが、誘電層14aの比誘電率を誘電層13aの
比誘電体率よりも小さくし、さらに、誘電層15aの比
誘電率を誘電層14aの比誘電体率よりも小さくするこ
とで、Cm/Cgを減少させることができる。
【0036】次に、第二実施形態における多層プリント
基板1aの実験例として、信号線12aの幅を100μ
m、信号線12aの厚さを50μm、垂直方向に隣り合
う各信号線12a間の間隔を350μm、信号線12a
とGND層11aの間隔を300μm、誘電層13aの
比誘電率をε1=5、誘電層15aの比誘電率をε3=
3とし、誘電層14aの比誘電率ε2を1,2,3,4
に変化させたときのCm/Cgを求めた。
【0037】また、誘電層の材料は、エポキシ樹脂(ビ
スフェノール型エポキシ樹脂とジシアンジアミドを組み
合わせたもの)を用いており、それに低誘電率でありか
つ低誘電正接の熱可塑性樹脂(反応性ポリブタジエン)
を合成することによって比誘電率を可変した。このよう
にすると、誘電層14a,15aの比誘電率を容易に可
変することができ、従来の基板の製造方法で、比誘電率
の異なる誘電層14a,15aを容易に製作することが
できる。
【0038】このようにして製作した多層プリント基板
1aのCm/Cgの特性としては、図7の表1に示すよ
うに、GND層11aから遠いほど信号線12a間の比
誘電率を低くすると結合係数Cm/Cgが小さくなり、
クロストークを効果的に低減することができた。したが
って、第二実施形態における多層プリント基板は、多層
にわたって配線された信号線のクロストークを効果的に
防止することができる。
【0039】次に、本発明の第三実施形態に係る多層プ
リント基板について説明する。「第三実施形態」図8
は、第三実施形態に係る多層プリント基板の概略断面図
を示している。同図において、1bは多層プリント基板
であり、二層の誘電層(比誘電率ε1)13bとこれら
に挟まれるように形成された誘電層(比誘電率ε2)1
4b,これらの上面と下面に形成されたGND層11
b,誘電層13と誘電層14の間に挟まれかつ垂直方向
に配線された二本の信号線12b及びこの二本の信号線
12bとそれぞれ水平かつ平行な方向に配線された二本
の信号線12bとで構成される。
【0040】ここで、同図に示してあるように、Cmは
信号線12b間の単位長さあたりの結合容量、Cgは信
号線12bとGND層11bの間における単位長さあた
りの結合容量を表している。
【0041】なお、第三実施形態における多層プリント
基板1bの製造方法は、GND層11bと信号線12b
間の誘電層13bと、信号線12b,12b間の誘電層
14bとを別々に形成した後に、誘電層13bをエッチ
ングしてそこに信号線12bを埋め込み、さらに、その
各誘電層13b,14bを接着するといった一般的な多
層プリント基板の製造方法と同様としてある。
【0042】次に、第三実施形態における多層プリント
基板1bの実験例として、信号線12bの幅を100μ
m、信号線12bの厚さを50μm、垂直方向に隣り合
う各信号線間12bの間隔を350μm、信号線12b
とGND層11bの間隔を300μm、信号線12bと
GND層11bの間における誘電層13bの比誘電率を
ε1=5とし、信号線12b間における誘電層14bの
比誘電率ε2を1,2,3,4,5に変化させたときの
Cm/Cgを求めた。
【0043】また、誘電層の材料は、エポキシ樹脂(ビ
スフェノール型エポキシ樹脂とジシアンジアミドを組み
合わせたもの)を用いており、それに低誘電率でありか
つ低誘電正接の熱可塑性樹脂(ポリテトラフルオロエチ
レン)を合成することによって比誘電率を可変した。
【0044】このようにして製作した多層プリント基板
1bのCm/Cgの特性としては、縦軸にCm/Cg、
横軸に比誘電率ε2をとったときに、信号線12bの間
における比誘電率ε2が小さくなるにしたがってCm/
Cgが減少していく様子を確認することができ、クロス
トークを低減することができた。つまり、第三実施形態
における多層プリント基板は、垂直方向に隣接する信号
線間のクロストークを低減することができるとともに、
水平方向に隣接する信号線間のクロストークをも低減す
ることができる。
【0045】次に、本発明の第四実施形態に係る多層プ
リント基板について説明する。 「第四実施形態」図9は、第四実施形態に係る多層プリ
ント基板の概略断面図を示している。同図において、1
cは多層プリント基板であり、この上面と下面に形成さ
れたGND層11c,これらのGND層11cの間に垂
直方向に配列された四本の信号線12c,上面のGND
層11cと上方から第一番目の信号線12c間に形成さ
れた比誘電率ε1の誘電層13c,上方から一番目と二
番目の信号線12c間に形成された比誘電率ε2の誘電
層14c,同じく二番目と三番目の信号線12c間に形
成された比誘電率ε3の誘電層15c,同じく三番目と
四番目の信号線12c間に形成された比誘電率ε2の誘
電層14c,同じく第四番目の信号線12cと下面のG
ND層11c間に形成された比誘電率ε1の誘電層13
c及びこれらの信号線12cとそれぞれ水平かつ平行な
方向に配線された四本の信号線12cとで構成される。
【0046】ここで、同図に示してあるように、Cmは
信号線12c間の単位長さあたりの結合容量、Cgは信
号線12cとGND層11cの間における単位長さあた
りの結合容量を表している。
【0047】また、第四実施形態における多層プリント
基板1cは、GND層11cから離れた誘電層ほど比誘
電率の小さい誘電体で充たすことを特徴としてある。し
たがって、各誘電層の比誘電率εは、ε1>ε2>ε3
の関係となる。
【0048】この多層プリント基板1cは、二番目と三
番目の信号線12cがGND層11cより内部側に位置
するので、誘電層15cの結合容量Cgの値が減少しこ
れら信号線12c間のクロストークが増大することが懸
念されるが、誘電層14cの比誘電率を誘電層13cの
比誘電体率よりも小さくし、さらに、誘電層15cの比
誘電率を誘電層14cの比誘電体率よりも小さくするこ
とで、Cm/Cgを減少させることができる。
【0049】次に、第四実施形態における多層プリント
基板1cの実験例として、信号線12cの幅を100μ
m、信号線12cの厚さを50μm、垂直方向に隣り合
う各信号線間12cの間隔を350μm、信号線12c
とGND層11cの間隔を300μm、誘電層13cの
比誘電率をε1=5、誘電層15cの比誘電率をε3=
3とし、誘電層14cの比誘電率ε2を1,2,3,4
に変化させたときのCm/Cgを求めた。
【0050】また、誘電層の材料は、エポキシ樹脂(ビ
スフェノール型エポキシ樹脂とジシアンジアミドを組み
合わせたもの)を用いており、それに低誘電率でありか
つ低誘電正接の熱可塑性樹脂(ポリテトラフルオロエチ
レン)を合成することによって比誘電率を可変した。
【0051】このようにして製作した多層プリント基板
1cのCm/Cgの特性としては、GND層11cから
遠いほど信号線12c間の比誘電率を低くすると結合係
数Cm/Cgが小さくなり、クロストークを低減するこ
とができた。つまり、第四実施形態における多層プリン
ト基板は、多層にわたって配線された信号線のクロスト
ークを効果的に防止することができ、さらに、水平方向
に隣接する信号線間のクロストークをも低減することが
できる。
【0052】次に、本発明の第五実施形態に係る多層プ
リント基板について説明する。 「第五実施形態」図10は、第五実施形態に係る多層プ
リント基板の概略断面図を示している。同図において、
1dは多層プリント基板であり、二層の誘電層(比誘電
率ε1)13dとこれらに挟まれるように形成された誘
電層(比誘電率ε2)14d,これらの上面と下面に形
成されたGND層11d,誘電層13dと誘電層14d
の間に挟まれかつ垂直方向に配線された二本の信号線1
2dとで構成してあり、さらに誘電層13d,14dの
幅を信号線12dと同じ幅としてある。
【0053】ここで、同図に示してあるように、Cmは
信号線12d間の単位長さあたりの結合容量、Cgは信
号線52とGND層11dの間における単位長さあたり
の結合容量を表している。また、誘電層14dを信号線
12dと同じ幅の誘電層とするのは、信号線12d間の
結合容量のほとんどをこの領域で決定されるためであ
る。
【0054】次に、第五実施形態における多層プリント
基板1dの実験例として、信号線12dの幅を100μ
m、信号線12dの厚さを50μm、信号線12dの間
隔を350μm、信号線12dとGND層11dの間隔
を300μm、信号線12dとGND層11dの間にお
ける誘電層13dの比誘電率をε1=5とし、信号線1
2dの間における誘電層14dの比誘電率ε2を1,
2,3,4,5に変化させたときのCm/Cgを求め
た。
【0055】また、誘電層の材料は、エポキシ樹脂(ビ
スフェノール型エポキシ樹脂とジシアンジアミドを組み
合わせたもの)を用いており、それに低誘電率でありか
つ低誘電正接の熱可塑性樹脂(反応性ポリブタジエン)
を合成することによって比誘電率を可変した。
【0056】このようにして製作した多層プリント基板
1dのCm/Cgの特性としては、図11に示すよう
に、縦軸にCm/Cg、横軸に比誘電率ε2をとったと
きに、信号線12dの間における比誘電率ε2が小さく
なるにしたがってCm/Cgが減少し、クロストークを
減少することができた。つまり、第五実施形態における
多層プリント基板は、クロストークを防止する効果を維
持しつつ、信号線間の誘電層の構造を小型化することが
できる。
【0057】次に、本発明の第六実施形態に係る多層プ
リント基板について説明する。 「第六実施形態」図12は、第六実施形態に係る多層プ
リント基板の概略断面図を示している。同図において、
1eは多層プリント基板であり、この上面と下面に形成
されたGND層11e,これらのGND層11eの間に
垂直方向に配列された四本の信号線12e,上面のGN
D層11eと上方から第一番目の信号線12e間に形成
された比誘電率ε1の誘電層13e,上方から一番目と
二番目の信号線12e間に形成された比誘電率ε2の誘
電層14e,同じく二番目と三番目の信号線12e間に
形成された比誘電率ε3の誘電層15e,同じく三番目
と四番目の信号線12e間に形成された比誘電率ε2の
誘電層14e及び同じく第四番目の信号線12eと下面
のGND層11e間に形成された比誘電率ε1の誘電層
13eとで構成してあり、さらに誘電層13e,14
e,15eの幅を信号線12eと同じ幅としてある。
【0058】ここで、同図に示してあるように、Cmは
信号線12e間の単位長さあたりの結合容量、Cgは信
号線12eとGND層11eの間における単位長さあた
りの結合容量を表している。
【0059】また、第六実施形態における多層プリント
基板1eは、GND層11eから離れた誘電層ほど比誘
電率を小さく形成してある。したがって、各誘電層の比
誘電率εは、ε1>ε2>ε3の関係となり、第二実施
形態および第四実施形態に係る多層プリント基板と同様
に、信号線12eがGND層11eから遠くなるほどC
m/Cgが大きくならないようにしてある。
【0060】ここで、同図に示してあるように、Cmは
信号線12e間の単位長さあたりの結合容量、Cgは信
号線12eとGND層11eの間における単位長さあた
りの結合容量を表している。信号線12e間の結合容量
は、信号線12eと同じ幅でかつ信号線12eの間に挟
まれた誘電層の容量でほとんど決定されることから、こ
の領域のみを異なる比誘電率の誘電層14e,15eで
形成してある。
【0061】次に、第六実施形態における多層プリント
基板1eの実施例として、信号線12eの幅を100μ
m、信号線12eの厚さを50μm、隣り合う各信号線
間12eの間隔を350μm、信号線12eとGND層
11eの間隔を300μm、誘電層13eの比誘電率を
ε1=5、誘電層15eの比誘電率をε3=3とし、誘
電層14eの比誘電率ε2を変数としたときのCm/C
gを求めた。
【0062】このようにして製作した多層プリント基板
1eのCm/Cgの特性としては、GND層11eから
遠いほど信号線12e間の比誘電率を低くすると結合係
数Cm/Cgが小さくなり、クロストークを低減するこ
とができた。つまり、第六実施形態における多層プリン
ト基板は、多層にわたって配線された信号線のクロスト
ークを効果的に防止することができ、さらに、信号線間
の誘電層の構造を小型化することができる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
二本以上の信号線が誘電体中に垂直方向に配列され、そ
の信号線の上下方向にGND層を有する多層プリント基
板において、信号線間の誘電層の比誘電率をGND層と
信号線間の誘電体の比誘電率よりも小さくすることによ
り、信号線間の結合容量Cmと、信号線とGND層間の
結合容量Cgとの比Cm/Cgが小さくなり、その結果
隣接する信号線間のクロストークを低減することができ
る。また、この多層プリント基板は、従来の多層プリン
ト基板のように信号線間の間隔を広げたり信号線間にG
ND線を配置する必要がないため、基板の大型化やコス
トの増大の問題を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、第一実施形態に係る多層プリント基板
の概略断面図を示している。
【図2】図2は、第一実施形態に係る多層プリント基板
の誘電層の容量を示している。
【図3】図3は、第一実施形態に係る多層プリント基板
のCm/Cgの比誘電率依存性のグラフを示している。
【図4】図4は、第一実施形態に係る多層プリント基板
のクロストーク評価系の概略回路図を示している。
【図5】図5は、第一実施形態に係る多層プリント基板
のクロストークの比誘電率依存性のグラフを示してい
る。
【図6】図6は、第二実施形態に係る多層プリント基板
の概略断面図を示している。
【図7】図7は、第二実施形態に係る多層プリント基板
のCm/Cgの表を示している。
【図8】図8は、第三実施形態に係る多層プリント基板
の概略断面図を示している。
【図9】図9は、第四実施形態に係る多層プリント基板
の概略断面図を示している。
【図10】図10は、第五実施形態に係る多層プリント
基板の概略断面図を示している。
【図11】図11は、第五実施形態に係る多層プリント
基板のCm/Cgの比誘電率依存性のグラフを示してい
る。
【図12】図12は、第六実施形態に係る多層プリント
基板の概略断面図を示している。
【図13】図13は、従来例の多層プリント基板におけ
る概略断面図を示している。
【図14】図14は、従来例の多層プリント基板におけ
る概略断面図を示している。
【符号の説明】
1 多層プリント基板 1a〜e 多層プリント基板 11 GND層 12 信号線 13 誘電層 14 誘電層 16 入力信号源 17 終端抵抗 11a〜e GND層 12a〜e 信号線 13a〜e 誘電層 14a〜e 誘電層 15a,15c,15e 誘電層 111 GND層 112 信号線 113 誘電層 114 GND層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 三層以上の誘電層と、これら誘電層の上
    面および下面に形成されたグランド層と、前記各誘電層
    間に挟まれかつ垂直方向に配線された二本以上の信号線
    とを有する多層プリント基板であって、 前記信号線間の前記誘電層の比誘電率を、前記信号線と
    前記グランド層間の前記誘電層の比誘電率より小さくし
    たことを特徴とする多層プリント基板。
  2. 【請求項2】 前記信号線が、互いに水平かつ平行に複
    数本配線されたことを特徴とする請求項1に記載の多層
    プリント基板。
  3. 【請求項3】 前記信号線間の前記誘電層の幅を、前記
    信号線と同じ幅としたことを特徴とする請求項1または
    2に記載の多層プリント基板。
  4. 【請求項4】 前記信号線間の前記誘電層が複数ある場
    合に、前記グランド層より内部側に位置する前記誘電層
    ほど比誘電率を小さくしたことを特徴とする請求項1〜
    3のいずれかに記載の多層プリント基板。
  5. 【請求項5】 前記誘電層の材料を、エポキシ樹脂と、
    低誘電率でありかつ低誘電正接の熱可塑性樹脂とを合成
    した材料としたことを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    かに記載の多層プリント基板。
  6. 【請求項6】 前記エポキシ樹脂をビスフェノール型エ
    ポキシ樹脂とジシアンジアミドを組み合わせたものと
    し、かつ、前記熱可塑性樹脂をポリテトラフルオロエチ
    レン又は反応性ポリブタジエンとしたことを特徴とする
    請求項5に記載の多層プリント基板。
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