JP2002094195A - 信号配線基板及び信号配線基板の製造方法 - Google Patents

信号配線基板及び信号配線基板の製造方法

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JP2002094195A JP2000281769A JP2000281769A JP2002094195A JP 2002094195 A JP2002094195 A JP 2002094195A JP 2000281769 A JP2000281769 A JP 2000281769A JP 2000281769 A JP2000281769 A JP 2000281769A JP 2002094195 A JP2002094195 A JP 2002094195A
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transmission line
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Yoshinari Matsuda
良成 松田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないスペースで信号伝送路の特性インピー
ダンスを制御することを安価に実現しつつ、容易に製造
することができるとともに、遅延を生じにくく安定して
高周波信号を伝送することができる信号配線基板を提供
すること。 【解決手段】 平板状の基材1と、前記基材1の少なく
とも一方37の表面に設けられており、高周波信号を伝
送する信号伝送路9と、前記信号伝送路9を覆うように
一定の厚さに形成された絶縁体層11と、前記信号伝送
路9と対向しつつ接地するように前記絶縁体層11に設
けられており、前記信号伝送路9の特性インピーダンス
を制御する制御手段13とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特性インピーダン
スが問題となる高周波信号を伝送する信号伝送路が形成
された信号配線基板及び信号配線基板の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】高周波及び高速デジタル伝送を要求する
基板では、伝送線路(パターン)に特性インピーダンス
を要求することが一般的である。この特性インピーダン
スは、高周波電流を扱う基板上に配線された伝送線路の
特性を表す電気回路の定数である。特性インピーダンス
の値は、伝送線路と電源や接地層のベタ層とを電磁的に
カップリングさせ、分布定数的な(等価回路的に)伝送
線路を形成させるように設定している。上記要求に対し
ては、多層基板を採用し、ベタ層に接続されたイメージ
プレーンと伝送線路の絶縁層のエッチング幅を精度良く
所望の値とすることにより、特性インピーダンスを制御
できる基板(以下「インピーダンスコントロール基板」
という)を実現している。
【0003】図8(A)〜図8(C)は、それぞれ従来
のインピーダンスコントロール基板110,110a,
110bの構成例を示す断面図である。これらの特性イ
ンピーダンスの値は、プリプレグ111間の厚さH、伝
送線路9の幅W、接地されたベタ層19の厚さT及び比
誘電率εをパラメータとした近似式によって算出するこ
とができる値である。また、特性インピーダンスの精度
は、これらのパラメータの精度により決定される。図8
(A)及び図8(B)に示す多層基板であるインピーダ
ンスコントロール基板110,110aでは、それぞれ
マイクロストリップライン構造及びストリップライン構
造の多層基板である。
【0004】一方、図8(C)に示すインピーダンスコ
ントロール基板110bでは、多層基板ではないコプレ
ナー構造を採用しており、接地されているベタ層19
(以下「グランドライン」という)で、特性インピーダ
ンスを制御する必要性のある伝送線路9をその両側で挟
み込む構造であった。インピーダンスコントロール基板
110bは、伝送線路9を両面或いは片面に形成する場
合おいてもほぼ同様の構成により実現することができ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図8(A)
及び図8(B)に示すインピーダンスコントロール基板
110,110aは、それぞれ多層基板であるので特別
な仕上がり精度及びその管理工程が必要となり、コスト
が非常に高くなる問題点があった。また、多層基板は、
一般的に高価なバッチ式の大型プレスによって手間をか
けて製造する必要があり、生産効率が悪いという問題点
があった。また、基板の一部分に対してのみ特性インピ
ーダンスを制御したいときに、多層板を使用しなければ
ならず、コストが見合わなかった。
【0006】一方、図8(C)に示すインピーダンスコ
ントロール基板110bは、例えばバスラインのように
多数の伝送線路9が並行するように配線する場合におい
ては、挟み込むグランドライン19が伝送線路9毎に必
要であり、配線スペースが2倍近く必要となって配線設
計しにくいという問題点があった。
【0007】そこで本発明は上記課題を解消し、少ない
スペースで信号伝送路の特性インピーダンスを制御する
ことを安価に実現しつつ、容易に製造することができる
とともに、遅延を生じにくく安定して高周波信号を伝送
することができる信号配線基板を提供することを目的と
している。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項1の
発明にあっては、平板状の基材と、前記基材の少なくと
も一方の表面に設けられており、高周波信号を伝送する
信号伝送路と、前記信号伝送路を覆うように一定の厚さ
に形成された絶縁体層と、前記信号伝送路と対向しつつ
接地するように前記絶縁体層に設けられており、前記信
号伝送路の特性インピーダンスを制御する制御手段とを
備えることを特徴とする信号配線基板により、達成され
る。請求項1の構成によれば、信号伝送路は、平板状の
基材の少なくとも一方の表面に設けられており、高周波
信号を伝送する機能を有する。この信号伝送路は、一定
の厚さに形成された絶縁体層によって覆われている。一
方、制御手段は、接地しており、信号伝送路と対向する
ように絶縁体層に設けられている。この制御手段は、信
号伝送路の特性インピーダンスを制御する機能を有す
る。このため、信号伝送路の高周波信号は、制御手段に
よって特性インピーダンスが制御され、遅延を生ずるこ
となく安定して伝送される。また、制御手段が接地され
ていると、周りのその他の信号伝送路等から放射される
不要な放射ノイズを遮断することもできる。
【0009】請求項2の発明は、請求項1の構成におい
て、前記制御手段は、導電性ペーストにより形成される
ことを特徴とする。請求項2の構成によれば、請求項1
の作用に加えて、多層基板を使用しなくても絶縁体層に
制御手段を容易に形成することができる。
【0010】請求項3の発明は、請求項1の構成におい
て、前記制御手段の幅は、対向する前記信号伝送線の幅
の3倍以上であることを特徴とする。請求項3の構成に
よれば、請求項1の作用に加えて、制御手段の幅がこの
程度であれば、信号伝送路の幅に対して十分広くなる。
従って、制御手段は、適切に信号伝送路の特性インピー
ダンスを制御することができる。
【0011】請求項4の発明は、請求項1の構成におい
て、前記絶縁体層は、感光性を有するエポキシ樹脂のド
ライフィルムによって形成されることを特徴とする。請
求項5の発明は、請求項1の構成において、前記絶縁体
層は、感光性を有する液状エポキシ樹脂のカーテンコー
ト塗布によって形成されることを特徴とする。請求項6
の発明は、請求項1の構成において、前記絶縁体層は、
光硬化レジストを利用した印刷によって形成されること
を特徴とする。請求項7の発明は、請求項1の構成にお
いて、前記絶縁体層は、熱硬化レジストを利用した印刷
によって形成されることを特徴とする。請求項4〜請求
項7の構成によれば、それぞれ請求項1の作用に加え
て、信号伝送路を覆うように絶縁体層を容易に形成する
ことができる。
【0012】請求項8の発明は、請求項1の構成におい
て、前記制御手段は、前記基材の両平面を貫通するよう
に通電するビヤホールを介して、前記基材の他の面に設
けられた接地層に接続されていることを特徴とする。
【0013】請求項9の発明は、請求項1の構成におい
て、前記制御手段は、前記基材の表面に形成された前記
信号伝送路の一部を覆っていることを特徴とする。請求
項9の構成によれば、請求項1の作用に加えて、制御手
段を基材の表面に形成された信号伝送路の一部を覆うよ
うにすれば、制御手段は、すべての信号伝送路ではな
く、その一部分についてのみ特性インピーダンスを制御
することができるようになる。
【0014】上記目的は、請求項10の発明にあって
は、平板状の基材と、前記基材の少なくとも一方の表面
に設けられており、高周波信号を伝送する信号伝送路
と、前記信号伝送路を覆うように一定の厚さに形成され
た絶縁体層と、前記信号伝送路と対向しつつ電源と接続
するように前記絶縁体層に設けられており、前記信号伝
送路の特性インピーダンスを制御する制御手段とを備え
ることを特徴とする信号配線基板により、達成される。
請求項10の構成によれば、信号伝送路は、平板状の基
材の少なくとも一方の表面に設けられており、高周波信
号を伝送する機能を有する。この信号伝送路は、一定の
厚さに形成された絶縁体層によって覆われている。一
方、制御手段は、接地しており、信号伝送路と対向する
ように絶縁体層に設けられている。この制御手段は、信
号伝送路の特性インピーダンスを制御する機能を有す
る。このため、信号伝送路の高周波信号は、制御手段に
よって特性インピーダンスが制御され、遅延を生ずるこ
となく安定して伝送される。
【0015】請求項11の発明は、請求項10の構成に
おいて、前記制御手段は、導電性ペーストにより形成さ
れることを特徴とする。請求項11の構成によれば、請
求項10の作用に加えて、絶縁体層に制御手段を容易に
形成することができる。
【0016】請求項12の発明は、請求項10の構成に
おいて、前記制御手段の幅は、対向する前記信号伝送線
の幅の3倍以上であることを特徴とする。請求項12の
構成によれば、請求項10の作用に加えて、制御手段の
幅がこの程度であれば、信号伝送路の幅に対して十分広
くなる。従って、制御手段は、適切に信号伝送路の特性
インピーダンスを制御することができる。
【0017】請求項13の発明は、請求項10の構成に
おいて、前記絶縁体層は、感光性を有するエポキシ樹脂
のドライフィルムによって形成されることを特徴とす
る。請求項14の発明は、請求項10の構成において、
前記絶縁体層は、感光性を有する液状エポキシ樹脂のカ
ーテンコート塗布によって形成されることを特徴とす
る。請求項15の発明は、請求項10の構成において、
前記絶縁体層は、光硬化レジストを利用した印刷によっ
て形成されることを特徴とする。請求項16の発明は、
請求項10の構成において、前記絶縁体層は、熱硬化レ
ジストを利用した印刷によって形成されることを特徴と
する。請求項13〜16の構成によれば、それぞれ請求
項10の作用に加えて、信号伝送路を覆うように絶縁体
層を容易に形成することができる。
【0018】請求項17の発明は、請求項10の構成に
おいて、前記制御手段は、前記基材の両平面を貫通する
ように通電するビヤホールを介して、前記基材の他の面
に設けられた前記電源に接続されていることを特徴とす
る。
【0019】請求項18の発明は、請求項10の構成に
おいて、前記制御手段は、前記基材の表面に形成された
前記信号伝送路の一部を覆っていることを特徴とする。
請求項18の構成によれば、請求項10の作用に加え
て、制御手段を基材の表面に形成された信号伝送路の一
部を覆うようにすれば、制御手段は、すべての信号伝送
路ではなく、その一部分についてのみ特性インピーダン
スを制御することができるようになる。
【0020】上記目的は、請求項19の発明にあって
は、高周波信号を伝送する信号伝送路を平板状の基材の
少なくとも一方の表面に形成する信号伝送路形成ステッ
プと、前記信号伝送路を覆うように絶縁体層を一定の厚
さに前記基材の表面に設ける絶縁体層形成ステップと、
前記信号伝送路の特性インピーダンスを制御するための
制御手段を、前記信号伝送路と対向しつつ接地されるよ
うに前記絶縁体層に形成する制御手段形成ステップとを
備えることを特徴とする信号配線基板の製造方法によ
り、達成される。請求項19の構成によれば、信号伝送
路は、平板状の基材の少なくとも一方の表面に設けられ
ており、高周波信号を伝送する機能を有する。この信号
伝送路は、一定の厚さに形成された絶縁体層によって覆
われている。一方、制御手段は、接地しており、信号伝
送路と対向するように絶縁体層に設けられている。この
制御手段は、信号伝送路の特性インピーダンスを制御す
る機能を有する。このため、信号伝送路の高周波信号
は、制御手段によって特性インピーダンスが制御され、
遅延を生ずることなく安定して伝送される。また、制御
手段が接地されていると、周りのその他の信号伝送路等
から放射される不要な放射ノイズを遮断することもでき
る。このような信号配線基板の製造方法によれば、通常
より少ないステップで信号配線基板を製造することがで
きる。
【0021】請求項20の発明は、請求項19の構成に
おいて、前記制御手段の幅は、対向する前記信号伝送線
の幅の3倍以上であることを特徴とする。請求項20の
構成によれば、請求項19の作用に加えて、絶縁体層に
制御手段を容易に形成することができる。
【0022】請求項21の発明は、請求項19の構成に
おいて、前記制御手段は、導電性ペーストにより形成さ
れることを特徴とする。請求項21の構成によれば、請
求項19の作用に加えて、制御手段の幅がこの程度であ
れば、信号伝送路の幅に対して十分広くなる。従って、
制御手段は、適切に信号伝送路の特性インピーダンスを
制御することができる。
【0023】請求項22の発明は、請求項19の構成に
おいて、前記絶縁体層は、感光性を有するエポキシ樹脂
のドライフィルムによって形成されることを特徴とす
る。請求項23の発明は、請求項19の構成において、
前記絶縁体層は、感光性を有する液状エポキシ樹脂のカ
ーテンコート塗布によって形成されることを特徴とす
る。請求項24の発明は、請求項19の構成において、
前記絶縁体層は、光硬化レジストを利用した印刷によっ
て形成されることを特徴とする。請求項25の発明は、
請求項19の構成において、前記絶縁体層は、熱硬化レ
ジストを利用した印刷によって形成されることを特徴と
する。請求項22〜請求項25の構成によれば、それぞ
れ請求項19の作用に加えて、信号伝送路を覆うように
絶縁体層を容易に形成することができる。
【0024】請求項26の発明は、請求項19の構成に
おいて、前記制御手段は、前記基材の両平面を貫通する
ように通電するビヤホールを介して、前記基材の他の面
に設けられた接地層に接続されていることを特徴とす
る。
【0025】上記目的は、請求項27の発明にあって
は、高周波信号を伝送する信号伝送路を平板状の基材の
少なくとも一方の表面に形成する信号伝送路形成ステッ
プと、前記信号伝送路を覆うように絶縁体層を一定の厚
さに前記基材の表面に設ける絶縁体層形成ステップと、
前記信号伝送路の特性インピーダンスを制御するための
制御手段を、前記信号伝送路と対向しつつ電源に接続さ
れるように前記絶縁体層に形成する制御手段形成ステッ
プとを備えることを特徴とする信号配線基板の製造方法
により、達成される。請求項27の構成によれば、信号
伝送路は、平板状の基材の少なくとも一方の表面に設け
られており、高周波信号を伝送する機能を有する。この
信号伝送路は、一定の厚さに形成された絶縁体層によっ
て覆われている。一方、制御手段は、接地しており、信
号伝送路と対向するように絶縁体層に設けられている。
この制御手段は、信号伝送路の特性インピーダンスを制
御する機能を有する。このため、信号伝送路の高周波信
号は、制御手段によって特性インピーダンスが制御さ
れ、遅延を生ずることなく安定して伝送される。
【0026】請求項28の発明は、請求項27の構成に
おいて、前記制御手段の幅は、対向する前記信号伝送線
の幅の3倍以上であることを特徴とする。請求項28の
構成によれば、請求項27の作用に加えて、絶縁体層に
制御手段を容易に形成することができる。
【0027】請求項29の発明は、請求項27の構成に
おいて、前記制御手段は、導電性ペーストにより形成さ
れることを特徴とする。請求項29の構成によれば、請
求項27の作用に加えて、制御手段の幅がこの程度であ
れば、信号伝送路の幅に対して十分広くなる。従って、
制御手段は、適切に信号伝送路の特性インピーダンスを
制御することができる。
【0028】請求項30の発明は、請求項27の構成に
おいて、前記絶縁体層は、感光性を有するエポキシ樹脂
のドライフィルムによって形成されることを特徴とす
る。請求項31の発明は、請求項27の構成において、
前記絶縁体層は、感光性を有する液状エポキシ樹脂のカ
ーテンコート塗布によって形成されることを特徴とす
る。請求項32の発明は、請求項27の構成において、
前記絶縁体層は、光硬化レジストを利用した印刷によっ
て形成されることを特徴とする。請求項33の発明は、
請求項27の構成において、前記絶縁体層は、熱硬化レ
ジストを利用した印刷によって形成されることを特徴と
する。請求項30〜請求項33の構成によれば、それぞ
れ請求項27の作用に加えて、信号伝送路を覆うように
絶縁体層を容易に形成することができる。
【0029】請求項34の発明は、請求項27の構成に
おいて、前記制御手段は、前記基材の両平面を貫通する
ように通電するビヤホールを介して、前記基材の他の面
に設けられた接地層に接続されていることを特徴とす
る。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。
【0031】第1実施形態 図1は、本発明の第1実施形態としてのインピーダンス
コントロール基板10の構成例を示す断面図である。イ
ンピーダンスコントロール基板10は、基材1、ビヤホ
ール3、ベタ層19、接続線21、伝送線路9(信号伝
送路)、絶縁体層11、中継ランド25及びイメージプ
レーン13(制御手段)を有する。このインピーダンス
コントロール基板10は、例えばテレビジョン受像機の
チューナー部や高速デジタルブロックのプリント配線板
等に用いられる基板である。このインピーダンスコント
ロール基板10は、高周波信号を伝送する伝送線路9に
影響を与える特性インピーダンスをイメージプレーン1
3によって制御しつつ、伝送線路9の高周波信号が遅延
しないように安定して伝送されるようにした基板であ
る。この伝送線路9は、例えば銅を材質とする銅箔であ
り、少なくとも1本、通常は多数本基材1に形成されて
いる。
【0032】基材1は、平板状の部材であり、一方の面
37及び他方の面39を有する。基材1は、一方の面3
7及び他方の面39の両面に伝送線路9を形成する場合
にはガラスやエポキシ等の絶縁性を有する材質が適して
いる。また、基材1は、一方の面37及び他方の面39
のいずれか片面に伝送線路9を形成する場合には紙フェ
ノール等の絶縁性を有する材質が適している。
【0033】また、基材1には、一方の面37から他方
の面39にかけて貫通する穴にビアホール3が設けられ
ている。このビヤホール3は、一方の面37から他方の
面39に、上記高周波信号を含む電気信号を伝送する機
能を有する。
【0034】一方の面37には、伝送線路9、中継ラン
ド25、接続線21、絶縁体層11、イメージプレーン
13及びビヤホール3の一部が設けられている。伝送線
路9は、基材1の一方の面37において絶縁体層11に
覆われている。この絶縁体層11は、精度良く一定の厚
さに形成されており、伝送線路9とイメージプレーン1
3との距離H0を一定の値としている。
【0035】この絶縁体層11は、絶縁性を有する材質
である。また、この絶縁体層11は、イメージプレーン
13によって覆われており、イメージプレーン13の少
なくとも一方の縁における基材1の一方の面37には中
継ランド25が設けられている。この中継ランド25
は、ビヤホール3と信号線21によって接続されてい
る。
【0036】上記イメージプレーン13は、伝送線路9
の高周波信号に関する特性インピーダンスを制御するた
めのものである。このイメージプレーン13は、伝送線
路9が形成された基材1において特性インピーダンスを
制御する必要性のある一部分或いは全部に、伝送線路9
を覆うように必要に応じて形成される。イメージプレー
ン13を基材1の表面に形成された伝送線路9の一部を
覆うようにすれば、イメージプレーン13は、すべての
伝送線路9ではなく、その一部分についてのみ特性イン
ピーダンスを制御することができるようになる。このイ
メージプレーン13は、導電性ペーストで形成されてお
り、グランドインピーダンスが低い材質が望ましい。ま
た、イメージプレーン13は、例えば銅ペーストや銀ペ
ーストが望ましい。
【0037】一方、他方の面39には、ベタ層19及び
ビヤホール3の一部が設けられている。ベタ層19及び
ビヤホール3は、電気的に接続されている。このベタ層
19は、他方の面39に沿って平面上に広い部材であ
り、接地されていても良いし、電源に接続されていても
良い。このようにベタ層19を接地又は電源に接続する
と、ビヤホール3を介してベタ層19に接続されている
イメージプレーン13が伝送線路9の特性インピーダン
スを制御して高周波信号の遅延を防止することができ
る。このため、伝送線路9は、高周波信号を安定して伝
送することができるようになる。ここで、「イメージプ
レーン」とは、接地又は電源に接続されていることを示
している。また、接地されたベタ層19が接続されてい
るイメージプレーン13は、その周りのその他の伝送線
路や回路から放射される不要な放射ノイズを遮断するこ
ともできる。
【0038】イメージプレーン13の幅W13と、伝送
線路9の幅W9とは、イメージプレーン13と伝送線路
9との中心同士を合わせた場合におにおいて3倍以上で
あることが望ましい。また、このイメージプレーン13
の面積は、伝送線路9の面積の3倍以上であることが望
ましい。このようにすると、イメージプレーン13と伝
送線路9と等で形成される図2に示すキャパシタンスC
oが適切な値となり、要求される特性インピーダンス値
Zo=(Lo/Co)1/2 を安定的に供給することがで
きる。
【0039】このような構成によって、インピーダンス
コントロール基板10は、ストリップライン構造をなす
ことができる。次に、インピーダンスコントロール基板
10の製造方法の一例について説明する。図3(A)〜
図3(E)は、それぞれインピーダンスコントロール基
板10の製造方法の一例を示す断面図である。以下の説
明は、イメージプレーン13を接地させる場合における
インピーダンスコントロール基板10の製造方法の一例
を示しているが、イメージプレーン13を電源に接続す
る場合におけるインピーダンスコントロール基板10の
製造方法も同様であるので説明を省略する。
【0040】伝送線路形成ステップ まず、図3(A)に示すように伝送線路形成ステップで
は、高周波信号を伝送するための伝送線路9等を平板状
の基材1の少なくとも一方の表面37に形成する。併せ
て、第1の製造方法では、基材1に中継ランド25、ベ
タ層19及びビヤホール3が形成される。
【0041】絶縁体層形成ステップ 絶縁体層形成ステップでは、伝送線路9を覆うように絶
縁体層11を一定の厚さで基材1の表面37に形成す
る。この絶縁体層11は、例えばドライフィルムラミネ
ート法によって形成される。このドライフィルムは、例
えば感光性を有するエポキシ樹脂を材質とし、伝送線路
9を含む基材1の表面37には、予め厚み精度を持つド
ライフィルムが熱圧着される。そして、この表面37に
は、このドライフィルムでなる絶縁体層11が形成され
る。具体的な条件としては、図3(B)に示す加熱ロー
ル5は、常圧ラミネータで100〜150℃程度で加圧
しつつ、例えば1〜2m/分ずつX方向に進みながらで
ロールラミネートする。
【0042】次に、絶縁体層形成ステップでは、図3
(C)に示すように形成されたドライフィルムでなる絶
縁体層11における、例えば中継ランド25同士間の部
分(伝送線路9の上部)をUV(Ultra Viol
et Rays)等で露光し、Na2 CO3 等で現像す
る。このようにすると、絶縁体層11は、上記部分を残
してその他の不要な部分が除去される。従って、伝送線
路9は、絶縁体層11によって覆われることになる。こ
のように、絶縁体層11は、伝送線路9を覆うように容
易に基材1に形成することができる。
【0043】イメージプレーン形成ステップ イメージプレーン形成ステップでは、伝送線路9の特性
インピーダンスを制御するためのイメージプレーン13
を、伝送線路9と対向しつつ接地されるように絶縁体層
11に形成する。このイメージプレーン13は導電性ペ
ーストにより形成され、この導電ペーストは例えば銅ペ
ーストである。具体的には、イメージプレーン形成ステ
ップでは、図3(D)に示すように伝送線路9の特性イ
ンピーダンスを制御するためのイメージプレーン13
を、伝送線路9と対向するように印刷して熱硬化する。
また、イメージプレーン形成ステップでは、図3(E)
に示すようにイメージプレーン13とビヤホール3とを
接続線21で接続するとともにベタ層19とビヤホール
3を接続して、イメージプレーン13を接地させ(或い
は電源に接続させ)ている。ここで、中継ランド25
は、接続線21を用いずに、直接ビヤホール3に接続す
るようにしても良い。また、イメージプレーン13は、
ビヤホール3に直接接続することでベタ層19に接続す
るようにしても良いことはいうまでもない。
【0044】本発明の第1実施形態によれば、伝送線路
9とイメージプレーン13とが平面方向ではなく積層さ
れているため少ないスペースでイメージプレーン13を
基材1に形成することができる。また、インピーダンス
コントロール基板10は、高価な多層基板を使用しなく
ても良いので安価に容易に製造できる。従って、インピ
ーダンスコントロール基板10の製造時には、多層基板
の製造に従来から使用されている手間のかかるバッチ式
の大型熱プレスが不要であり、自動化されたインライン
型の製造装置によって連続生産が可能となり生産性を向
上することができる。
【0045】また、インピーダンスコントロール基板1
0には、イメージプレーン13が伝送線路9の特性イン
ピーダンスを制御することができるので、EMI(El
ectroMagnetic Interferenc
e)ノイズや放射ノイズを遮蔽することができるととも
に、伝送線路9の高周波信号の遅延を防止しつつ高周波
信号の安定した伝送を行うことができる。
【0046】第2実施形態 第2実施形態としてのインピーダンスコントロール基板
10(信号配線基板)は、図1〜図3において第1実施
形態としてのインピーダンスコントロール基板10とほ
ぼ同様の構成及び製造方法であるので同一の構成及び製
造方法は図1〜図3における符号を用いて、異なる点を
中心として説明する。
【0047】第2実施形態では、インピーダンスコント
ロール基板10の製造方法において、第1実施形態と異
なっている。第2実施形態としてのインピーダンスコン
トロール基板10の製造方法は、図3(A)〜図3
(E)における手順とほぼ同様であるので、同じ手順の
部分は同一の符号を用いてその説明を省略し、以下異な
る点を中心として説明する。第2実施形態としてのイン
ピーダンスコントロール基板10の製造方法では、図3
(B)の絶縁体層形成ステップが異なっている。
【0048】図4(A)〜図4(B)は、それぞれ第2
実施形態としてのインピーダンスコントロール基板10
の製造方法の一部の一例を示す断面図である。絶縁体形成ステップ 絶縁体形成ステップでは、いわゆるカーテンコート塗布
が用いられている。つまり、絶縁体形成ステップでは、
図4(A)に示すように絶縁体層11となるべき液状レ
ジストを塗布するレジスト塗布部29が、伝送線路9等
が形成された基材1に対して、液状レジストを塗布す
る。この液状レジストは、例えば感光性を有する液状エ
ポキシ樹脂を材質としている。この基材1は、X方向の
いずれかの方向に進行している。尚、この基材1は、固
定されており、レジスト塗布部29がX方向のいずれか
の方向に進行しつつ塗布するようにしても良いことはい
うまでもない。この液状レジストは、その基材1に繰り
返し塗布され、複数のレジスト層が形成され、図4
(B)に示すような絶縁体層11が形成される。これ以
外の露光・現像等の工程については、第1実施形態と同
様であるので説明を省略する。
【0049】本発明の第2実施形態によれば、第1実施
形態とほぼ同様の効果を発揮することができる。
【0050】第3実施形態 第3実施形態としてのインピーダンスコントロール基板
10(信号配線基板)は、図1〜図3において第1実施
形態としてのインピーダンスコントロール基板10とほ
ぼ同様の構成及び製造方法であるので同一の構成及び製
造方法は図1〜図3における符号を用いて、異なる点を
中心として説明する。
【0051】第3実施形態では、インピーダンスコント
ロール基板10の製造方法において、第1実施形態と異
なっている。第3実施形態としてのインピーダンスコン
トロール基板10の製造方法は、図3(A)〜図3
(E)における手順とほぼ同様であるので、同じ手順の
部分は同一の符号を用いてその説明を省略し、以下異な
る点を中心として説明する。第3実施形態としてのイン
ピーダンスコントロール基板10の製造方法では、図3
(B)の絶縁体層形成ステップが異なっている。
【0052】図5(A)〜図5(B)は、それぞれ第3
実施形態としてのインピーダンスコントロール基板10
の製造方法の一部の一例を示す断面図である。絶縁体形成ステップ 絶縁体形成ステップでは、図5(A)に示すように接着
層31が設けられた絶縁体層11が、伝送線路9等が形
成された基材1に熱圧着等で固定される。この絶縁体層
11は、例えばポリイミド、エポキシ若しくはPET
(Poly Ethylen Terephthala
te)を材質とするフィルムやテープである。上記接着
層31が設けられた絶縁体層11は、所望の形状に加工
しておけば、絶縁体層11の不要な部分を除去する露光
及び現像等の工程が不要となる。従って、インピーダン
スコントロール基板10の製造方法が、簡素化される。
よって、図5(B)に示すように、伝送線路9等が形成
された基材1には、絶縁体層11が形成される。これ以
外の工程については、第1実施形態と同様であるので説
明を省略する。
【0053】本発明の第3実施形態によれば、第1実施
形態とほぼ同様の効果を発揮することができるととも
に、これに加えて、第1実施形態及び第2実施形態とは
異なり、必要な部分のみ膜厚形成されたフィルムをラミ
ネートするため、材料コストを低く抑えることができ
る。
【0054】第4実施形態 第4実施形態としてのインピーダンスコントロール基板
10(信号配線基板)は、図1〜図3において第1実施
形態としてのインピーダンスコントロール基板10とほ
ぼ同様の構成及び製造方法であるので同一の構成及び製
造方法は図1〜図3における符号を用いて、異なる点を
中心として説明する。
【0055】第4実施形態では、インピーダンスコント
ロール基板10の製造方法において、第1実施形態と異
なっている。第4実施形態としてのインピーダンスコン
トロール基板10の製造方法は、図3(A)〜図3
(E)における手順とほぼ同様であるので、同じ手順の
部分は同一の符号を用いてその説明を省略し、以下異な
る点を中心として説明する。第4実施形態としてのイン
ピーダンスコントロール基板10の製造方法では、図3
(B)の絶縁体層形成ステップが異なっている。
【0056】図6(A)〜図6(B)は、それぞれ第4
実施形態としてのインピーダンスコントロール基板10
の製造方法の一部の一例を示す断面図である。絶縁体形成ステップ 絶縁体形成ステップでは、図6(A)に示すように所定
の場所にスクリーン35が配置され、スキージ33がX
方向に移動することによって、絶縁体層11となるべき
UV等の光硬化型のインク14(光硬化レジスト)が印
刷される。印刷されたインク14は、UV等の光が照射
されることで基材1に固着し、印刷される。このような
工程を繰り返すことによって、図6(B)に示すように
基材1には、上記インク14の多重印刷で形成される絶
縁体層11が形成される。これ以外の工程については、
第1実施形態と同様であるので説明を省略する。また、
上記インク14は、熱硬化型のもの(熱硬化レジスト)
であっても良い。印刷されたインク14は、加熱される
ことで基材1に固着することで印刷される。尚、インク
14は、乾燥により硬化させても良いことはいうまでも
ない。
【0057】本発明の第4実施形態によれば、第1実施
形態とほぼ同様の効果を発揮することができるととも
に、これに加えて、材料コストや生産性を考慮すると第
1実施形態〜第3実施形態の中で最も安価となる。
【0058】変形例 図7は、第1実施形態〜第4実施形態としてのインピー
ダンスコントロール基板10の変形例としてのインピー
ダンスコントロール基板10aの構成例を示す断面図で
ある。図7のインピーダンスコントロール基板10aで
は、インピーダンスコントロール基板10において設け
られていたビヤホール3が存在せず、ベタ層19が、伝
送線路9等が形成されている一方の面37側に設けられ
ている点が異なっている。つまり、このベタ層19は、
一方の面37にてイメージプレーン13に接続されてい
る。
【0059】インピーダンスコントロール基板10aに
おけるその他の機能、構成及びその製造方法について
は、上述した図1〜図6に示した第1実施形態〜第4実
施形態としてのインピーダンスコントロール基板10と
それぞれ同一の機能、構成及びその製造方法であるので
説明を省略する。
【0060】このインピーダンスコントロール基板10
aの変形例によれば、一方の面37のみにおいて、伝送
線路9の特性インピーダンスを制御することができる構
成であるので、その構造が簡素化される。
【0061】検証例 次に、上述の第1実施形態〜第4実施形態としてのイン
ピーダンスコントロール基板10やインピーダンスコン
トロール基板10aの特性インピーダンスZoの値のバ
ラツキについての検証を行う。一般的なインピーダンス
コントロール基板は、伝送線路によって高速デジタル信
号や高周波信号を伝送する場合には、特性インピーダン
スの値がばらつくと信号反射の原因になり、伝送特性を
損なう可能性がある。
【0062】そこで、インピーダンスコントロール基板
10,10aは、それぞれ伝送線路9のパターン幅W9
の精度及び、絶縁体層11の幅H0の精度を高める必要
がある。従って、インピーダンスコントロール基板1
0,10aの製造方法としては、第4実施形態における
製造方法も好ましいが、絶縁体層11の厚さを精度良く
形成できる点で第1実施形態〜第3実施形態における製
造方法がより好ましい。
【0063】また、インピーダンスコントロール基板1
0,10aの製造方法として特に好ましいのは、第1実
施形態におけるドライフィルムを用いた製造方法であ
る。これは、ドライフィルムは、加工前に所望の厚さに
高精度に形成することができ、基材1へのラミネート後
の厚さをコントロールしやすいという特徴を有するから
である。
【0064】また、特性インピーダンスは、式(1)で
示されるように、絶縁体層11の比誘電率εによって影
響されることが知られている。
【0065】 Zo=87/(ε+1.41)1/2 ・Ln(5.98h/0.80W+T)・ ・・(1) 基材1の厚さ :H 伝送線路9の厚さ :T 絶縁体層11の比誘電率:ε 伝送線路9のパターン幅:W9
【0066】従来の多層基板の材料は、ガラスエポキシ
であるので、その比誘電率εは4.7である。一方、上
記ドライフィルムの比誘電率εは3.2、上記液状レジ
ストの比誘電率εは3.8、上記ポリイミドの比誘電率
εは3.0〜3.5、上記PET(Poly Ethy
len Terephthalate)の比誘電率εは
3.2〜3.3と小さい。従って、インピーダンスコン
トロール基板10,10aにおけるこれらの部材は、伝
送線路9にて高速に伝送される高周波信号の遅延を生じ
にくく、高速信号伝播に適している。また、イメージプ
レーン13が伝送線路9を覆うように配置しているの
で、イメージプレーン13は、伝送線路9の電磁妨害雑
音(EMI:ElectroMagnetic Int
erference)ノイズシールディング効果を発揮
することができる。
【0067】実際に、特性インピーダンスZ0=50±
10%をターゲットとした場合の例を挙げる。第1実施
形態における製造方法では、以下の構成にて実現するこ
とができる。 ドライフィルムの比誘電率=3.2 ドライフィルムの厚さ =75±5μm 両面基板銅箔厚 =35μm 基材1の厚さ =1.6mm 伝送線路の幅 =100±10μm
【0068】ところで本発明は上述した実施形態に限定
されるものではない。上記実施形態の各構成は、その一
部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わ
せることができる。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
少ないスペースで信号伝送路の特性インピーダンスを制
御することを安価に実現しつつ、容易に製造することが
できるとともに、遅延を生じにくく安定して高周波信号
を伝送することができる信号配線基板を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態としてのインピーダンス
コントロール基板の構成例を示す断面図。
【図2】図1のインピーダンスコントロール基板の等価
回路の一例を示す回路図。
【図3】インピーダンスコントロール基板の製造方法の
一例を示す断面図。
【図4】第2実施形態としてのインピーダンスコントロ
ール基板の製造方法の一部の一例を示す断面図。
【図5】第3実施形態としてのインピーダンスコントロ
ール基板の製造方法の一部の一例を示す断面図。
【図6】第4実施形態としてのインピーダンスコントロ
ール基板の製造方法の一部の一例を示す断面図。
【図7】第1実施形態〜第4実施形態の変形例としての
インピーダンスコントロール基板の構成例を示す断面
図。
【図8】従来のインピーダンスコントロール基板の構成
例を示す断面図。
【符号の説明】
1・・・基材、3・・・ビヤホール、9・・・伝送線路
(信号伝送路)、11・・・絶縁体層、13・・・イメ
ージプレーン(制御手段)、19・・・ベタ層、25・
・・中継ランド、37・・・一方の面(少なくとも一方
の表面)、39・・・他方の面(少なくとも一方の表
面)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01P 11/00 H01P 11/00 G H05K 1/11 H05K 1/11 H B 3/40 3/40 B E

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状の基材と、 前記基材の少なくとも一方の表面に設けられており、高
    周波信号を伝送する信号伝送路と、 前記信号伝送路を覆うように一定の厚さに形成された絶
    縁体層と、 前記信号伝送路と対向しつつ接地するように前記絶縁体
    層に設けられており、前記信号伝送路の特性インピーダ
    ンスを制御する制御手段とを備えることを特徴とする信
    号配線基板。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、導電性ペーストにより
    形成されることを特徴とする請求項1に記載の信号配線
    基板。
  3. 【請求項3】 前記制御手段の幅は、対向する前記信号
    伝送線の幅の3倍以上であることを特徴とする請求項1
    に記載の信号配線基板。
  4. 【請求項4】 前記絶縁体層は、感光性を有するエポキ
    シ樹脂のドライフィルムによって形成されることを特徴
    とする請求項1に記載の信号配線基板。
  5. 【請求項5】 前記絶縁体層は、感光性を有する液状エ
    ポキシ樹脂のカーテンコート塗布によって形成されるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の信号配線基板。
  6. 【請求項6】 前記絶縁体層は、光硬化レジストを利用
    した印刷によって形成されることを特徴とする請求項1
    に記載の信号配線基板。
  7. 【請求項7】 前記絶縁体層は、熱硬化レジストを利用
    した印刷によって形成されることを特徴とする請求項1
    に記載の信号配線基板。
  8. 【請求項8】 前記制御手段は、前記基材の両平面を貫
    通するように通電するビヤホールを介して、前記基材の
    他の面に設けられた接地層に接続されていることを特徴
    とする請求項1に記載の信号配線基板。
  9. 【請求項9】 前記制御手段は、前記基材の表面に形成
    された前記信号伝送路の一部を覆っていることを特徴と
    する請求項1に記載の信号配線基板。
  10. 【請求項10】 平板状の基材と、 前記基材の少なくとも一方の表面に設けられており、高
    周波信号を伝送する信号伝送路と、 前記信号伝送路を覆うように一定の厚さに形成された絶
    縁体層と、 前記信号伝送路と対向しつつ電源と接続するように前記
    絶縁体層に設けられており、前記信号伝送路の特性イン
    ピーダンスを制御する制御手段とを備えることを特徴と
    する信号配線基板。
  11. 【請求項11】 前記制御手段は、導電性ペーストによ
    り形成されることを特徴とする請求項10に記載の信号
    配線基板。
  12. 【請求項12】 前記制御手段の幅は、対向する前記信
    号伝送線の幅の3倍以上であることを特徴とする請求項
    10に記載の信号配線基板。
  13. 【請求項13】 前記絶縁体層は、感光性を有するエポ
    キシ樹脂のドライフィルムによって形成されることを特
    徴とする請求項10に記載の信号配線基板。
  14. 【請求項14】 前記絶縁体層は、感光性を有する液状
    エポキシ樹脂のカーテンコート塗布によって形成される
    ことを特徴とする請求項10に記載の信号配線基板。
  15. 【請求項15】 前記絶縁体層は、光硬化レジストを利
    用した印刷によって形成されることを特徴とする請求項
    10に記載の信号配線基板。
  16. 【請求項16】 前記絶縁体層は、熱硬化レジストを利
    用した印刷によって形成されることを特徴とする請求項
    10に記載の信号配線基板。
  17. 【請求項17】 前記制御手段は、前記基材の両平面を
    貫通するように通電するビヤホールを介して、前記基材
    の他の面に設けられた前記電源に接続されていることを
    特徴とする請求項10に記載の信号配線基板。
  18. 【請求項18】 前記制御手段は、前記基材の表面に形
    成された前記信号伝送路の一部を覆っていることを特徴
    とする請求項10に記載の信号配線基板。
  19. 【請求項19】 高周波信号を伝送する信号伝送路を平
    板状の基材の少なくとも一方の表面に形成する信号伝送
    路形成ステップと、 前記信号伝送路を覆うように絶縁体層を一定の厚さに前
    記基材の表面に設ける絶縁体層形成ステップと、 前記信号伝送路の特性インピーダンスを制御するための
    制御手段を、前記信号伝送路と対向しつつ接地されるよ
    うに前記絶縁体層に形成する制御手段形成ステップとを
    備えることを特徴とする信号配線基板の製造方法。
  20. 【請求項20】 前記制御手段の幅は、対向する前記信
    号伝送線の幅の3倍以上であることを特徴とする請求項
    19に記載の信号配線基板の製造方法。
  21. 【請求項21】 前記制御手段は、導電性ペーストによ
    り形成されることを特徴とする請求項19に記載の信号
    配線基板の製造方法。
  22. 【請求項22】 前記絶縁体層は、感光性を有するエポ
    キシ樹脂のドライフィルムによって形成されることを特
    徴とする請求項19に記載の信号配線基板の製造方法。
  23. 【請求項23】 前記絶縁体層は、感光性を有する液状
    エポキシ樹脂のカーテンコート塗布によって形成される
    ことを特徴とする請求項19に記載の信号配線基板の製
    造方法。
  24. 【請求項24】 前記絶縁体層は、光硬化レジストを利
    用した印刷によって形成されることを特徴とする請求項
    19に記載の信号配線基板の製造方法。
  25. 【請求項25】 前記絶縁体層は、熱硬化レジストを利
    用した印刷によって形成されることを特徴とする請求項
    19に記載の信号配線基板の製造方法。
  26. 【請求項26】 前記制御手段は、前記基材の両平面を
    貫通するように通電するビヤホールを介して、前記基材
    の他の面に設けられた接地層に接続されていることを特
    徴とする請求項19に記載の信号配線基板の製造方法。
  27. 【請求項27】 高周波信号を伝送する信号伝送路を平
    板状の基材の少なくとも一方の表面に形成する信号伝送
    路形成ステップと、 前記信号伝送路を覆うように絶縁体層を一定の厚さに前
    記基材の表面に設ける絶縁体層形成ステップと、 前記信号伝送路の特性インピーダンスを制御するための
    制御手段を、前記信号伝送路と対向しつつ電源に接続さ
    れるように前記絶縁体層に形成する制御手段形成ステッ
    プとを備えることを特徴とする信号配線基板の製造方
    法。
  28. 【請求項28】 前記制御手段の幅は、対向する前記信
    号伝送線の幅の3倍以上であることを特徴とする請求項
    27に記載の信号配線基板の製造方法。
  29. 【請求項29】 前記制御手段は、導電性ペーストによ
    り形成されることを特徴とする請求項27に記載の信号
    配線基板の製造方法。
  30. 【請求項30】 前記絶縁体層は、感光性を有するエポ
    キシ樹脂のドライフィルムによって形成されることを特
    徴とする請求項27に記載の信号配線基板の製造方法。
  31. 【請求項31】 前記絶縁体層は、感光性を有する液状
    エポキシ樹脂のカーテンコート塗布によって形成される
    ことを特徴とする請求項27に記載の信号配線基板の製
    造方法。
  32. 【請求項32】 前記絶縁体層は、光硬化レジストを利
    用した印刷によって形成されることを特徴とする請求項
    27に記載の信号配線基板の製造方法。
  33. 【請求項33】 前記絶縁体層は、熱硬化レジストを利
    用した印刷によって形成されることを特徴とする請求項
    27に記載の信号配線基板の製造方法。
  34. 【請求項34】 前記制御手段は、前記基材の両平面を
    貫通するように通電するビヤホールを介して、前記基材
    の他の面に設けられた接地層に接続されていることを特
    徴とする請求項27に記載の信号配線基板の製造方法。
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