JP2007123740A - フレキシブル基板、光送受信モジュール及び光送受信装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】特性インピーダンスの制御を高精度で行い、且つ、信号電流の伝送損失を小さくすることを可能とするフレキシブル基板を提供する。
【解決手段】フレキシブル基板１はマイクロストリップライン構造を有し、各配線層及び各絶縁層が上下に積層されて形成される。第一配線層に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第二配線層にグランド層１４が形成される。第二配線層に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層を介して信号線路１３に対向した位置に、矩形に開口されたグランド層開口部１４ａを複数備える。各グランド層開口部１４ａは、信号線路１３の幅より所定量長い辺を有し、第二絶縁層を介して信号線路１３に対向した位置で、信号線路１３の幅より長い辺が信号線路１３の配線方向と略直交し、信号線路１３の幅より長い辺方向の中心部が信号線路１３の略中心に位置するように、所定の間隔で形成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、マイクロストリップライン又はストリップライン構造を有するフレキシブル基板と、このフレキシブル基板を備えた光送受信モジュール及び光送受信装置に関する。詳しくは、接地導体層の誘電体層を介して信号線路と対向した位置に、複数の開口部を所定の位置及び間隔で配置し、開口部列の両側に、信号線路の配線方向に沿って所定の長さ以上の幅で接地導体部を形成することにより、信号電流の伝送損失を小さくして、高周波の信号の伝送特性を良好にすることを可能とするものである。
一般に、プリント基板上で高周波の信号を伝送する際には、マイクロストリップライン又はストリップラインを有するプリント基板が用いられる。図２５（ａ）はプリント基板上に形成されたマイクロストリップラインの断面形状を示し、図２５（ｂ）はプリント基板上に形成されたストリップラインの断面形状を示している。マイクロストリップラインは、図２５（ａ）に示すように、所定のパターン幅Ｗで形成された信号線路１３に対して、所定の高さＨで形成された誘電体層４０を介してグランド層１４が形成される構成である。また、ストリップラインは、図２５（ｂ）に示すように、所定の高さＨで形成された誘電体層４０の内部に所定のパターン幅Ｗで信号線路１３が形成され、誘電体層４０の上部及び下部にそれぞれグランド層１４が形成される構成である。
マイクロストリップライン及びストリップラインにおいては、信号線路１３のパターン幅Ｗ、誘電体層４０の高さＨを変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスが調節される。一般的なプリント基板においては、誘電体層４０の高さは１００μｍ以上、信号線の幅Ｗは１００μｍに形成され、特性インピーダンスは５０Ω〜１００Ωに調節される。
また上記とは別に、マイクロストリップライン又はストリップラインにおいて、グランド層をメッシュ状に形成する基板が考案されている（例えば特許文献１参照）。図２６は、特許文献１に開示される基板を示す平面図であり、信号線路１３及びグランド層４２のみを示している。図２６の矢印ｊ１は信号線路１３上の電流の流れを示し、矢印ｊ２はグランド層４２上を流れる帰還電流の流れを示している。
特許文献１に開示される基板は、図２６に示すように、グランド層に菱形、円形等の開口部を多数設けてメッシュ状に形成することにより、信号線とグランド層との間のキャパシタンスを変更し、信号線の特性インピーダンスを調節するものである。
特許第３３９７７０７号公報
しかし、従来のマイクロストリップライン及びストリップラインの構成においては、次のような問題がある。フレキシブル基板においては、基板の柔軟性を確保するため、誘電体層４０の高さＨは、例えば２５μｍ〜５０μｍといった一般的な基板と比較して低い高さに形成される。誘電体層４０の高さＨを低くした結果、特性インピーダンスを所定の値にするために、信号線路１３の幅Ｗは例えば２５μｍ〜５０μｍといった狭い幅に形成する必要がある。しかし、現在のフレキシブル基板の製造技術では、このような狭い幅の信号線を精度良く形成することは困難であり、その結果、信号線路の特性インピーダンスの制御を正しく行うことができない問題がある。
ここで、特許文献１に示すように、グランド層をメッシュ状に形成することにより、信号線とグランド層との間のキャパシタンスを変更することで、誘電体層４０の高さＨが低い場合であっても、特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅Ｗを広く取ることが可能となる。しかし、グランド層をメッシュ状に形成した場合、図２６の矢印ｊ１及び矢印ｊ２に示すように、信号線路１３上の信号電流に対するグランド層４２上の帰還電流の経路が長くってしまう。この結果、グランド層４２上の帰還電流の損失が大きくなり、信号線路１３上の信号電流の伝送損失が大きくなってしまう。
図２７は、グランド層をメッシュ状に形成した場合と、グランド層をベタ状に形成した場合の、各周波数における、信号線路１３上の信号電流の伝送損失の測定結果を示す図である。ｋ１はグランド層をメッシュ状に形成した場合の伝送損失を示し、ｋ２はグランド層をベタ状に形成した場合の伝送損失を示している。図２７では、グランド層をメッシュ状に形成した場合においては信号線幅は２００μｍに形成され、グランド層をベタ状に形成した場合においては、信号線幅は１００μｍに形成された状態での伝送損失を示している。
図２７に示すように、周波数が１５ＧＨｚ程度までは、グランド層をメッシュ状に形成した場合は、グランド層をベタ状に形成した場合よりも伝送損失が小さくなる。これは、グランド層をメッシュ状に形成した場合は、グランド層をベタ状に形成した場合と比較して信号線の幅が広く形成されているためである。しかし、周波数が１６ＧＨｚより高くなると、グランド層をメッシュ状に形成した場合は、グランド層１４上の帰還電流の損失が大きくなるため、グランド層をベタ状に形成した場合よりも伝送損失が大きくなってしまう。
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、信号電流の伝送損失を小さくし、高周波の信号の伝送特性を良好にすることを可能とするフレキシブル基板と、このフレキシブル基板を備えた光送受信モジュール及び光送受信装置を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、本発明に係るフレキシブル基板は、単数又は複数の信号線路、誘電体層及び接地導体層を備え、信号線路及び接地導体層は、誘電体層を介して互いに対向した位置に形成されるフレキシブル基板において、接地導体層は、誘電体層を介して、単数又は複数の信号線路に対向した位置に、信号線路の配線方向に対して所定の間隔で配置された、接地導体部が非形成となる開口領域を有する複数の開口部を備え、各開口部は、信号線路の両端間より所定量長い幅を有し、信号線路の両端間より長い幅方向の両端部が、それぞれ信号線路の両外部に位置するように形成され、開口部の両側に、信号線路の配線方向に沿って、所定の長さ以上の幅で接地導体部が形成されることを特徴とするものである。
本発明に係るフレキシブル基板においては、信号線路に高周波の信号が伝送される。信号線路に信号電流が流れる際には、接地導体層において、信号線路の配線方向に沿って、開口部の両側に所定の長さ以上の幅で形成された接地導体部を、信号電流と反対方向に帰還電流が流れる。この時、接地導体層の開口部の両側の接地導体部は、開口部以外の箇所により結合されているため同電位となる。
また、本発明に係るフレキシブル基板では、次のようにマイクロストリップライン構造の各寸法を変更することにより、信号線路の特性インピーダンスの値が変化する。例えば、信号線路の幅を狭くする、接地導体層に備えられる各開口部の面積を広くする、又は各開口部の配置間隔を狭くすることにより、信号線路の特性インピーダンスは大きい値となる。また例えば、信号線路の幅を広くする、接地導体層に備えられる各開口部の面積を狭くする、又は各開口部の配置間隔を広くすることにより、信号線路の特性インピーダンスは小さい値となる。
上述した課題を解決するため、本発明に係る光送受信モジュールは、電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュール、光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュール、及び光送受信回路基板を備えた光送受信モジュールにおいて、光送信モジュール及び光受信モジュールは、それぞれフレキシブル基板を介して光送受信回路基板に接続され、各フレキシブル基板は、単数又は複数の信号線路、誘電体層及び接地導体層を備え、信号線路及び接地導体層は、誘電体層を介して互いに対向した位置に形成され、接地導体層は、誘電体層を介して、単数又は複数の信号線路に対向した位置に、信号線路の配線方向に対して所定の間隔で配置された、接地導体部が非形成となる開口領域を有する複数の開口部を備え、各開口部は、信号線路の両端間より所定量長い幅を有し、信号線路の両端間より長い幅方向の両端部が、それぞれ信号線路の両外部に位置するように形成され、開口部の両側に、信号線路の配線方向に沿って、所定の長さ以上の幅で接地導体部が形成されることを特徴とするものである。
本発明に係る光送受信モジュールにおいては、高速でデータの送受信が行われる際には、各フレキシブル基板の信号線路に高周波の信号が伝送される。信号線路に信号電流が流れる際には、接地導体層において、信号線路の配線方向に沿って、開口部の両側に所定の長さ以上の幅で形成された接地導体部を、信号電流と反対方向に帰還電流が流れる。この時、接地導体層の開口部の両側の接地導体部は、開口部以外の箇所により結合されているため同電位となる。
また、本発明に係る光送受信モジュールの各フレキシブル基板では、次のようにマイクロストリップライン構造の各寸法を変更することにより、信号線路の特性インピーダンスの値が変化する。例えば、信号線路の幅を狭くする、接地導体層に備えられる各開口部の面積を広くする、又は各開口部の配置間隔を狭くすることにより、信号線路の特性インピーダンスは大きい値となる。また例えば、信号線路の幅を広くする、接地導体層に備えられる各開口部の面積を狭くする、又は各開口部の配置間隔を広くすることにより、信号線路の特性インピーダンスは小さい値となる。
上述した課題を解決するため、本発明に係る光送受信装置は、電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュール、光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュール、及び光送受信回路基板を備えた光送受信モジュールと、光送受信モジュールが接続される親基板を有する光送受信装置において、光送信モジュール及び光受信モジュールは、それぞれフレキシブル基板を介して光送受信回路基板に接続され、光送受信回路基板はフレキシブル基板を介して親基板に接続され、各フレキシブル基板は、単数又は複数の信号線路、誘電体層及び接地導体層を備え、信号線路及び接地導体層は、誘電体層を介して互いに対向した位置に形成され、接地導体層は、誘電体層を介して、単数又は複数の信号線路に対向した位置に、信号線路の配線方向に対して所定の間隔で配置された、接地導体部が非形成となる開口領域を有する複数の開口部を備え、各開口部は、信号線路の両端間より所定量長い幅を有し、信号線路の両端間より長い幅方向の両端部が、それぞれ信号線路の両外部に位置するように形成され、開口部の両側に、信号線路の配線方向に沿って、所定の長さ以上の幅で接地導体部が形成されることを特徴とするものである。
本発明に係る光送受信装置においては、高速でデータの送受信が行われる際には、各フレキシブル基板の信号線路に高周波の信号が伝送される。信号線路に信号電流が流れる際には、接地導体層において、信号線路の配線方向に沿って、開口部の両側に所定の長さ以上の幅で形成された接地導体部を、信号電流と反対方向に帰還電流が流れる。この時、接地導体層の開口部の両側の接地導体部は、開口部以外の箇所により結合されているため同電位となる。
また、本発明に係る光送受信装置の各フレキシブル基板では、次のようにマイクロストリップライン構造の各寸法を変更することにより、信号線路の特性インピーダンスの値が変化する。例えば、信号線路の幅を狭くする、接地導体層に備えられる各開口部の面積を広くする、又は各開口部の配置間隔を狭くすることにより、信号線路の特性インピーダンスは大きい値となる。また例えば、信号線路の幅を広くする、接地導体層に備えられる各開口部の面積を狭くする、又は各開口部の配置間隔を広くすることにより、信号線路の特性インピーダンスは小さい値となる。
本発明に係るフレキシブル基板によれば、信号線路に高周波の信号電流が流れる際には、接地導体層において、開口部両側に位置する、所定の長さ以上の幅を有して同電位となっている接地導体部を帰還電流が流れる。このため、信号線路を流れる信号電流と接地導体層を流れる帰還電流の経路の長さが略一致し、信号電流の伝送損失を小さくすることができ、高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。
本発明に係る光送受信モジュールによれば、各フレキシブル基板の信号線路に高周波の信号電流が流れる際には、接地導体層において、開口部両側に位置する、所定の長さ以上の幅を有して同電位となっている接地導体部を帰還電流が流れる。このため、信号線路を流れる信号電流と接地導体層を流れる帰還電流の経路の長さが略一致し、信号電流の伝送損失を小さくすることができ、高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。これにより、高品位な高速信号の伝送が可能となり、データの送受信を高速に安定して行うことが可能となる。
本発明に係る光送受信装置によれば、各フレキシブル基板の信号線路に高周波の信号電流が流れる際には、接地導体層において、開口部両側に位置する、所定の長さ以上の幅を有して同電位となっている接地導体部を帰還電流が流れる。このため、信号線路を流れる信号電流と接地導体層を流れる帰還電流の経路の長さが略一致し、信号電流の伝送損失を小さくすることができ、高周波の信号の伝送特性を良好にすることが可能となる。これにより、高品位な高速信号の伝送が可能となり、データの送受信を高速に安定して行うことが可能となる。
以下図面を参照して、本発明のフレキシブル基板、光送受信モジュール及び光送受信装置の実施の形態について説明する。まず、フレキシブル基板の実施の形態について説明する。
＜第１・第２の実施の形態のフレキシブル基板の構成例＞
図１は第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び第２の実施の形態のフレキシブル基板２を示す平面図であり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。図２は第１の実施の形態のフレキシブル基板１の断面形状を示す説明図である。図２（ａ）は図１のＡ―Ａ断面を示し、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面を示している。図３は第２の実施の形態のフレキシブル基板２の断面形状を示す説明図である。図３（ａ）は図１のＡ―Ａ断面を示し、図３（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面を示している。
第１の実施の形態のフレキシブル基板１は、マイクロストリップライン構造を有する。図２に示すように、第１の実施の形態のフレキシブル基板１は、第一絶縁層１５、第一配線層１６、第二絶縁層１７、第二配線層１８及び第三絶縁層３５が上下に積層されて形成される。第一絶縁層１５、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５の各絶縁層は、例えばエポキシ系樹脂により形成される。第一配線層１６及び第二配線層１８の各配線層は、例えばＣＣＬ（Copper Clad Laminate）等の金属膜により形成される。
第１の実施の形態のフレキシブル基板１においては、図１及び図２に示すように、第一配線層１６に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第二配線層１８にグランド層１４が形成される。また、第１の実施の形態のフレキシブル基板１においては、第二配線層１８に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置に、矩形に開口されたグランド層開口部１４ａを複数備える。
各グランド層開口部１４ａは、信号線路１３の幅より所定量長い辺を有する。第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置で、信号線路１３の幅より長い辺が信号線路１３の配線方向と略直交し、信号線路１３の幅より長い辺方向の中心部が信号線路１３の略中心に位置するように、各グランド層開口部１４ａは形成される。また各グランド層開口部１４ａは、信号線路１３の配線方向に所定の間隔で配置された状態で形成される。
第１の実施の形態のフレキシブル基板１において、第二絶縁層１７は誘電体層の一例であり、第二配線層１８は接地導体層の一例であり、グランド層開口部１４ａは開口部の一例である。
第２の実施の形態のフレキシブル基板２は、ストリップライン構造を有する。図３に示すように、第１の実施の形態のフレキシブル基板１は、第一絶縁層１５、第一配線層１６、第二絶縁層１７、第二配線層１８、第三絶縁層３５、第三配線層３６及び第四絶縁層３７が上下に積層されて形成される。第一絶縁層１５、第二絶縁層１７、第三絶縁層３５及び第四絶縁層３７の各絶縁層は、例えばエポキシ系樹脂により形成される。第一配線層１６、第二配線層及び第三配線層３６の各配線層は、例えばＣＣＬ等の金属膜により形成される。
第２の実施の形態のフレキシブル基板２においては、図１及び図３に示すように、第二配線層１８に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第一配線層１６及び第三配線層３６にグランド層１４が形成される。また、第２の実施の形態のフレキシブル基板２においては、第一配線層１６に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置に、矩形に開口されたグランド層開口部１４ａを複数備える。更に、第一配線層と同様に、第三配線層３６に形成されたグランド層１４の、第三絶縁層３５を介して信号線路１３に対向した位置に、矩形に開口されたグランド層開口部１４ａを複数備える。
各グランド層開口部１４ａは、信号線路１３の幅より所定量長い辺を有する。第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して信号線路１３に対向した位置で、信号線路１３の幅より長い辺が信号線路１３の配線方向と略直交し、信号線路１３の幅より長い辺方向の中心部が信号線路１３の略中心に位置するように、各グランド層開口部１４ａは形成される。また各グランド層開口部１４ａは、信号線路１３の配線方向に所定の間隔で配置された状態で形成される。
第２の実施の形態のフレキシブル基板２において、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５は誘電体層の一例であり、第一配線層１６及び第三配線層３６は接地導体層の一例であり、グランド層開口部１４ａは開口部の一例である。
また、第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び第２の実施の形態のフレキシブル基板２では、各グランド層開口部１４ａの面積を広くする、又は各グランド層開口部１４ａの配置間隔を狭くすることにより、信号線路１３とグランド層１４の間の結合度合いが弱まってキャパシタンスが小さくなり、信号線路１３の特性インピーダンスの値は大きくなる。反対に、各グランド層開口部１４ａの面積を狭くする、又は各グランド層開口部１４ａの配置間隔を広くすることにより、信号線路１３とグランド層１４の間の結合度合いが強まってキャパシタンスが大きくなり、信号線路１３の特性インピーダンスの値は小さくなる。
更に、第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び第２の実施の形態のフレキシブル基板２では、信号線路１３の幅を広くすることにより、信号線路１３とグランド層１４の間の結合度合いが強まってキャパシタンスが大きくなり、信号線路１３の特性インピーダンスの値は小さくなる。反対に、信号線路１３の幅を狭くすることにより、信号線路１３とグランド層１４の間の結合度合いが弱まってキャパシタンスが小さくなり、信号線路１３の特性インピーダンスの値は大きくなる。
このように、第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び第２の実施の形態のフレキシブル基板２では、グランド層開口部１４ａの面積、グランド層開口部１４ａの配置間隔及び信号線路１３の幅を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスが調整される。これにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。信号線路１３の幅を太くすることができることにより、信号線路１３の幅を精度良く形成することができ、信号線路１３の特性インピーダンスの制御を高精度で行うことが可能となる。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び第２の実施の形態のフレキシブル基板２において、第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して、グランド層開口部１４ａの中心部が信号線路１３の中心部から左右にずれて形成された状態を示す平面図あり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。
第１の実施の形態のフレキシブル基板１又は第２の実施の形態のフレキシブル基板２が実際に製造される際に、図４に示すように、グランド層開口部１４ａの中心部が信号線路１３の中心部からずれて形成された場合、グランド層開口部１４ａの信号線路１３の幅より長い辺の長さの範囲内であれば、信号線路１３は第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して各グランド層開口部１４ａの内部に位置した状態となる。
グランド層開口部１４ａの中心部が信号線路１３の中心部からずれて形成された場合、図４（ａ）及び図４（ｂ）の矢印Ｄ１・Ｄ２・Ｅ１・Ｅ２に示すように、信号線路１３は、各グランド層開口部１４ａの両側に位置するグランド部のうち、一方の側のグランド部との結合の度合いが大きくなり、他方の側のグランド部との結合の度合いが小さくなる。このため、グランド層開口部１４ａの中心部が信号線路１３の中心部からずれて形成された場合であっても、グランド層開口部１４ａの信号線路１３の幅より長い辺の長さの範囲内であれば、信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いを一定の範囲内にすることができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることが可能となる。
また、各グランド層開口部１４ａの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成される。
＜第１・第２の実施の形態のフレキシブル基板の動作例＞
次に、第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び第２の実施の形態のフレキシブル基板２の動作例について説明する。第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び第２の実施の形態のフレキシブル基板２において、信号線路１３に高周波の信号が伝送される際には、図１の矢印Ｃ１に示すように信号線路１３に電流が流れる。またこの時、矢印Ｃ２に示すようにグランド層１４のグランド層開口部１４ａの近傍を帰還電流が流れる。このため、信号線路１３を流れる信号電流とグランド層１４を流れる帰還電流の経路の長さが略一致するため、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。
また、第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び第２の実施の形態のフレキシブル基板２においては、前述したように、グランド層開口部１４ａの面積及び配置間隔を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。これにより、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。このように、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる結果、より長い距離の配線の信号線路１３を有するフレキシブル基板１・フレキシブル基板２を用いることが可能となる。
更に、各グランド層開口部１４ａの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成されている。このため、グランド層１４を流れる帰還電流が各グランド層開口部１４ａにて共振を起こし、信号線路１３で伝送される信号等に悪影響を与えることを防ぐことができる。
＜第３・第４の実施の形態のフレキシブル基板の構成例＞
図５は第３の実施の形態のフレキシブル基板３及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４を示す平面図であり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。図６は第３の実施の形態のフレキシブル基板３の断面形状を示す説明図である。図６（ａ）は図５のＦ―Ｆ断面を示し、図６（ｂ）は図５のＧ−Ｇ断面を示している。図７は第４の実施の形態のフレキシブル基板４の断面形状を示す説明図である。図７（ａ）は図５のＦ―Ｆ断面を示し、図７（ｂ）は図５のＧ−Ｇ断面を示している。
第３の実施の形態のフレキシブル基板３は、マイクロストリップライン構造を有する。図６に示すように、第３の実施の形態のフレキシブル基板３は、第３の実施の形態のフレキシブル基板３と同様に、第一絶縁層１５、第一配線層１６、第二絶縁層１７、第二配線層１８及び第三絶縁層３５が上下に積層されて形成され、各絶縁層は例えばエポキシ系樹脂により形成され、各配線層は例えばＣＣＬ等の金属膜により形成される。
第３の実施の形態のフレキシブル基板３においては、図５及び図６に示すように、第一配線層１６に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第二配線層１８にグランド層１４が形成される。また、第３の実施の形態のフレキシブル基板３においては、第二配線層１８に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置に、二つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｂを複数備える。二つの矩形部分は、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置で、一方の辺方向が信号線路１３の配線方向に対して略直交し、且つ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺が、信号線路１３の略中心部に対向した位置で、所定距離離れた状態で結合されて形成される。更に、各グランド層開口部１４ｂは、信号線路１３の配線方向に所定の間隔で配置された状態で形成される。
第３の実施の形態のフレキシブル基板３において、第二絶縁層１７は誘電体層の一例であり、第二配線層１８は接地導体層の一例であり、グランド層開口部１４ｂは開口部の一例である。
第４の実施の形態のフレキシブル基板４は、ストリップライン構造を有する。図７に示すように、第４の実施の形態のフレキシブル基板４は、第２の実施の形態のフレキシブル基板２と同様に、第一絶縁層１５、第一配線層１６、第二絶縁層１７、第二配線層１８、第三絶縁層３５、第三配線層３６及び第四絶縁層３７が上下に積層されて形成され、各絶縁層は例えばエポキシ系樹脂により形成され、各配線層は例えばＣＣＬ等の金属膜により形成される。
第４の実施の形態のフレキシブル基板４においては、図５及び図７に示すように、第二配線層１８に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第一配線層１６及び第三配線層３６にグランド層１４が形成される。また、第４の実施の形態のフレキシブル基板４においては、第一配線層１６に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置に、二つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｂを複数備える。更に、第一配線層と同様に、第三配線層３６に形成されたグランド層１４の、第三絶縁層３５を介して信号線路１３に対向した位置に、二つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｂを複数備える。
各グランド層開口部１４ｂの二つの矩形部分は、第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して信号線路１３に対向した位置で、一方の辺方向が信号線路１３の配線方向に対して略直交し、且つ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺が、信号線路１３の略中心部に対向した位置で、所定距離離れた状態で結合されて形成される。
第４の実施の形態のフレキシブル基板４において、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５は誘電体層の一例であり、第一配線層１６及び第三配線層３６は接地導体層の一例であり、グランド層開口部１４ｂは開口部の一例である。
また、第３の実施の形態のフレキシブル基板３及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４では、第１・第２の実施の形態のフレキシブル基板１・２と同様に、グランド層開口部１４ｂの面積、グランド層開口部１４ｂの配置間隔及び信号線路１３の幅を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスが調整される。これにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。信号線路１３の幅を太くすることができることにより、信号線路１３の幅を精度良く形成することができ、信号線路１３の特性インピーダンスの制御を高精度で行うことが可能となる。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第３の実施の形態のフレキシブル基板３及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４において、第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して、グランド層開口部１４ｂの二つの矩形部分の結合部が、信号線路１３の中心部から左右にずれて形成された状態を示す平面図あり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。図８（ａ）は信号線路１３が各グランド層開口部１４ｂに対して左側にずれた状態を示し、図８（ｂ）は信号線路１３が各グランド層開口部１４ｂに対して右側にずれた状態を示している。
図８（ａ）に示すように、信号線路１３が各グランド層開口部１４ｂに対して左側にずれて形成された場合、矢印Ｉ２に示すように、各グランド層開口部１４ｂの右側に位置するグランド部との間の距離が長くなり結合の度合いが小さくなるが、Ｊ２に示すグランド層開口部１４ｂと重なる部分の面積は減少する。また、矢印Ｉ１に示すように、各グランド層開口部１４ｂの左側に位置するグランド部との間の距離が短くなり結合の度合いが大きくなるが、Ｊ１に示すグランド層開口部１４ｂと重なる部分の面積は増加する。
また、図８（ｂ）に示すように、信号線路１３が各グランド層開口部１４ｂに対して右側にずれて形成された場合、矢印Ｋ２に示すように、各グランド層開口部１４ｂの右側に位置するグランド部との間の距離が短くなり結合の度合いが大きくなるが、Ｍ２に示すグランド層開口部１４ｂと重なる部分の面積は増加する。また、矢印Ｋ１に示すように、各グランド層開口部１４ｂの左側に位置するグランド部との間の距離が長くなり結合の度合いが小さくなるが、Ｍ１に示すグランド層開口部１４ｂと重なる部分の面積は減少する。
このため、第３の実施の形態のフレキシブル基板３及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４においては、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｂが互いに左右にずれて形成された場合であっても、信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いを一定の範囲内にすることができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることが可能となる。
また、第３の実施の形態のフレキシブル基板３及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４においては、各グランド層開口部１４ｂの二つの矩形部分の各辺の長さ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺の距離、及び各グランド層開口部１４ｂの配置間隔が変更可能である。これにより、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｂが互いに左右にずれて形成された場合における信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いの調整を細かく行うことができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることを精度よく行うことが可能となる。
また、各グランド層開口部１４ｂの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成される。
＜第３・第４の実施の形態のフレキシブル基板の動作例＞
次に、第３の実施の形態のフレキシブル基板３及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４の動作例について説明する。第３の実施の形態のフレキシブル基板３及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４において、信号線路１３に高周波の信号が伝送される際には、図５の矢印ｎ１に示すように信号線路１３に電流が流れる。またこの時、矢印ｎ２に示すようにグランド層１４のグランド層開口部１４ｂの近傍を帰還電流が流れる。このため、信号線路１３を流れる信号電流とグランド層１４を流れる帰還電流の経路の長さが略一致するため、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。
また、第３の実施の形態のフレキシブル基板３及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４においては、前述したように、グランド層開口部１４ｂの面積及び配置間隔を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。これにより、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。このように、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる結果、より長い距離の配線の信号線路１３を有するフレキシブル基板３・フレキシブル基板４を用いることが可能となる。
更に、各グランド層開口部１４ｂの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成されている。このため、グランド層１４を流れる帰還電流が各グランド層開口部１４ｂにて共振を起こし、信号線路１３で伝送される信号等に悪影響を与えることを防ぐことができる。
＜第５・第６の実施の形態のフレキシブル基板の構成例＞
図９は第５の実施の形態のフレキシブル基板５及び第６の実施の形態のフレキシブル基板６を示す平面図であり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。
第５の実施の形態のフレキシブル基板５は、マイクロストリップライン構造を有し、図２に示す第１の実施の形態のフレキシブル基板１及び図６に示す第３の実施の形態のフレキシブル基板３と同様の層構成を備える。
第５の実施の形態のフレキシブル基板５においては、図９に示すように、第一配線層１６に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第二配線層１８にグランド層１４が形成される。また、第二配線層１８に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置に、二つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｃを複数備える。二つの矩形部分は、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置で、一方の辺方向が信号線路１３の配線方向に対して略直交し、且つ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺が、信号線路１３の略中心部に対向した位置で、所定距離離れた状態で結合されて形成される。
また、グランド層開口部１４ｃは、一方の側に位置する矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って前方にずれて形成されるものと、一方の側に位置する矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って後方にずれて形成されるものがあり、それぞれが交互に信号線路１３の配線方向に所定の間隔で配置された状態で形成される。この二種類のグランド層開口部１４ｃは、第１二矩形開口部及び第２二矩形開口部の一例である。また、第二絶縁層１７は誘電体層の一例であり、第二配線層１８は接地導体層の一例である。
第６の実施の形態のフレキシブル基板６は、ストリップライン構造を有する。第６の実施の形態のフレキシブル基板６は、第２の実施の形態のフレキシブル基板２及び第４の実施の形態のフレキシブル基板４と同様の層構成を備える。
第６の実施の形態のフレキシブル基板６においては、図９に示すように、第二配線層１８に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第一配線層１６及び第三配線層３６にグランド層１４が形成される。また、第６の実施の形態のフレキシブル基板６においては、第一配線層１６に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置に、二つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｃを複数備える。更に、第一配線層と同様に、第三配線層３６に形成されたグランド層１４の、第三絶縁層３５を介して信号線路１３に対向した位置に、二つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｃを複数備える。
各グランド層開口部１４ｃの二つの矩形部分は、第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して信号線路１３に対向した位置で、一方の辺方向が信号線路１３の配線方向に対して略直交し、且つ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺が、信号線路１３の略中心部に対向した位置で、所定距離離れた状態で結合されて形成される。
また、グランド層開口部１４ｃは、一方の側に位置する矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って前方にずれて形成されるものと、一方の側に位置する矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って後方にずれて形成されるものがあり、それぞれが交互に信号線路１３の配線方向に所定の間隔で配置された状態で形成される。この二種類のグランド層開口部１４ｃは、第１二矩形開口部及び第２二矩形開口部の一例である。また、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５は誘電体層の一例であり、第一配線層１６及び第三配線層３６は接地導体層の一例である。
また、第５の実施の形態のフレキシブル基板５及び第６の実施の形態のフレキシブル基板６では、フレキシブル基板１から４と同様に、グランド層開口部１４ｃの面積、グランド層開口部１４ｃの配置間隔及び信号線路１３の幅を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスが調整される。これにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。信号線路１３の幅を太くすることができることにより、信号線路１３の幅を精度良く形成することができ、信号線路１３の特性インピーダンスの制御を高精度で行うことが可能となる。
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第５の実施の形態のフレキシブル基板５及び第６の実施の形態のフレキシブル基板６において、第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して、グランド層開口部１４ｃの二つの矩形部分の結合部が、信号線路１３の中心部から左右にずれて形成された状態を示す平面図あり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。図１０（ａ）は信号線路１３が各グランド層開口部１４ｃに対して左側にずれた状態を示し、図１０（ｂ）は信号線路１３が各グランド層開口部１４ｃに対して右側にずれた状態を示している。
図１０（ａ）に示すように、信号線路１３が各グランド層開口部１４ｃに対して左側にずれて形成された場合、矢印Ｏ２に示すように、各グランド層開口部１４ｃの右側に位置するグランド部との間の距離が長くなり結合の度合いが小さくなるが、Ｐ２に示すグランド層開口部１４ｃと重なる部分の面積は減少する。また、矢印Ｏ１に示すように、各グランド層開口部１４ｃの左側に位置するグランド部との間の距離が短くなり結合の度合いが大きくなるが、Ｐ１に示すグランド層開口部１４ｃと重なる部分の面積は増加する。
また、図１０（ｂ）に示すように、信号線路１３が各グランド層開口部１４ｃに対して右側にずれて形成された場合、矢印Ｑ２に示すように、各グランド層開口部１４ｃの右側に位置するグランド部との間の距離が短くなり結合の度合いが大きくなるが、Ｒ２に示すグランド層開口部１４ｃと重なる部分の面積は増加する。また、矢印Ｑ１に示すように、各グランド層開口部１４ｃの左側に位置するグランド部との間の距離が長くなり結合の度合いが小さくなるが、Ｒ１に示すグランド層開口部１４ｃと重なる部分の面積は減少する。
このため、第５の実施の形態のフレキシブル基板５及び第６の実施の形態のフレキシブル基板６においては、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｃが互いに左右にずれて形成された場合であっても、信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いを一定の範囲内にすることができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることが可能となる。
また、第５の実施の形態のフレキシブル基板５及び第６の実施の形態のフレキシブル基板６においては、各グランド層開口部１４ｃの二つの矩形部分の各辺の長さ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺の距離、及び各グランド層開口部１４ｃの配置間隔が変更可能である。これにより、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｃが互いに左右にずれて形成された場合における信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いの調整を細かく行うことができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることを精度よく行うことが可能となる。
また、各グランド層開口部１４ｃの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成される。
＜第５・第６の実施の形態のフレキシブル基板の動作例＞
次に、第５の実施の形態のフレキシブル基板５及び第６の実施の形態のフレキシブル基板６の動作例について説明する。第５の実施の形態のフレキシブル基板５及び第６の実施の形態のフレキシブル基板６において、信号線路１３に高周波の信号が伝送される際には、図９の矢印Ｎ１に示すように信号線路１３に電流が流れる。またこの時、矢印Ｎ２に示すようにグランド層１４のグランド層開口部１４ｃの近傍を帰還電流が流れる。このため、信号線路１３を流れる信号電流とグランド層１４を流れる帰還電流の経路の長さが略一致するため、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。
また、第５の実施の形態のフレキシブル基板５及び第６の実施の形態のフレキシブル基板６においては、前述したように、グランド層開口部１４ｃの面積及び配置間隔を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。これにより、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。このように、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる結果、より長い距離の配線の信号線路１３を有するフレキシブル基板５・フレキシブル基板６を用いることが可能となる。
更に、各グランド層開口部１４ｃの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成されている。このため、グランド層１４を流れる帰還電流が各グランド層開口部１４ｃにて共振を起こし、信号線路１３で伝送される信号等に悪影響を与えることを防ぐことができる。
＜第７・第８の実施の形態のフレキシブル基板の構成例＞
図１１は第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８を示す平面図であり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。
第７の実施の形態のフレキシブル基板７は、マイクロストリップライン構造を有し、第１・第３・第５の実施の形態の各フレキシブル基板と同様の層構成を備える。
第７の実施の形態のフレキシブル基板７においては、図１１に示すように、第一配線層１６に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第二配線層１８にグランド層１４が形成される。また、第二配線層１８に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置に、平行四辺形状に開口されたグランド層開口部１４ｄを複数備える。
グランド層開口部１４ｄは、信号線路１３の線路幅よりも広い幅を有し、この信号線路１３の線路幅よりも広い幅の略中心部が、第二絶縁層１７を介して信号線路１３の略中心に対向した位置に形成される。各グランド層開口部１４ｄは、信号線路１３の配線方向へ所定の間隔で形成される。グランド層開口部１４ｄは開口部の一例である。また、第二絶縁層１７は誘電体層の一例であり、第二配線層１８は接地導体層の一例である。
第８の実施の形態のフレキシブル基板８は、ストリップライン構造を有し、第２・第４・第６の実施の形態の各フレキシブル基板と同様の層構成を備える。
第８の実施の形態のフレキシブル基板８においては、図１１に示すように、第二配線層１８に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第一配線層１６及び第三配線層３６にグランド層１４が形成される。また、第８の実施の形態のフレキシブル基板８においては、第一配線層１６に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置、及び、第三配線層３６に形成されたグランド層１４の、第三絶縁層３５を介して信号線路１３に対向した位置に、平行四辺形状に開口されたグランド層開口部１４ｄを複数備える。
グランド層開口部１４ｄは、信号線路１３の線路幅よりも広い幅を有し、この信号線路１３の線路幅よりも広い幅の略中心部が、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５を介して信号線路１３の略中心に対向した位置に形成される。各グランド層開口部１４ｄは、信号線路１３の配線方向へ所定の間隔で形成される。グランド層開口部１４ｄは開口部の一例である。また、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５は誘電体層の一例であり、第一配線層１６及び第三配線層３６は接地導体層の一例である。
また、第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８では、フレキシブル基板１から６と同様に、グランド層開口部１４ｄの面積、グランド層開口部１４ｄの配置間隔及び信号線路１３の幅を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスが調整される。これにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。信号線路１３の幅を太くすることができることにより、信号線路１３の幅を精度良く形成することができ、信号線路１３の特性インピーダンスの制御を高精度で行うことが可能となる。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８において、第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して、グランド層開口部１４ｄが、信号線路１３の中心部から左右にずれて形成された状態を示す平面図あり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。図１２（ａ）は信号線路１３が各グランド層開口部１４ｄに対して左側にずれた状態を示し、図１２（ｂ）は信号線路１３が各グランド層開口部１４ｄに対して右側にずれた状態を示している。
図１２（ａ）に示すように、信号線路１３が各グランド層開口部１４ｄに対して左側にずれて形成された場合、矢印Ｔ２に示すように、各グランド層開口部１４ｄの右側に位置するグランド部との間の距離が長くなり結合の度合いが小さくなるが、Ｕ２に示すグランド層開口部１４ｄと重なる部分の面積は減少する。また、矢印Ｔ１に示すように、各グランド層開口部１４ｄの左側に位置するグランド部との間の距離が短くなり結合の度合いが大きくなるが、Ｕ１に示すグランド層開口部１４ｄと重なる部分の面積は増加する。
また、図１２（ｂ）に示すように、信号線路１３が各グランド層開口部１４ｄに対して右側にずれて形成された場合、矢印Ｖ２に示すように、各グランド層開口部１４ｄの右側に位置するグランド部との間の距離が短くなり結合の度合いが大きくなるが、ｍ２に示すグランド層開口部１４ｄと重なる部分の面積は増加する。また、矢印Ｖ１に示すように、各グランド層開口部１４ｄの左側に位置するグランド部との間の距離が長くなり結合の度合いが小さくなるが、ｍ１に示すグランド層開口部１４ｄと重なる部分の面積は減少する。
このため、第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８においては、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｄが互いに左右にずれて形成された場合であっても、信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いを一定の範囲内にすることができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることが可能となる。
また、第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８においては、各グランド層開口部１４ｄの平行四辺形の形状を変更することにより、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｄが互いに左右にずれて形成された場合における信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いの調整を細かく行うことができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることを精度よく行うことが可能となる。
また、各グランド層開口部１４ｄの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成される。
図１１及び図１２に示す第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８においては、同一形状の平行四辺形のグランド層開口部１４ｄが、同一の向きで所定の間隔で配置される構成とした。しかし、図１１及び図１２において左右又は上下の向きが異なる平行四辺形のグランド層開口部１４ｄを、交互に所定の間隔で配置する構成としても良い。
＜第７・第８の実施の形態のフレキシブル基板の動作例＞
次に、第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８の動作例について説明する。第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８において、信号線路１３に高周波の信号が伝送される際には、図１１の矢印Ｓ１に示すように信号線路１３に電流が流れる。またこの時、矢印Ｓ２に示すようにグランド層１４のグランド層開口部１４ｄの近傍を帰還電流が流れる。このため、信号線路１３を流れる信号電流とグランド層１４を流れる帰還電流の経路の長さが略一致するため、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。
また、第７の実施の形態のフレキシブル基板７及び第８の実施の形態のフレキシブル基板８においては、前述したように、グランド層開口部１４ｄの面積及び配置間隔を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。これにより、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。このように、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる結果、より長い距離の配線の信号線路１３を有するフレキシブル基板７・フレキシブル基板８を用いることが可能となる。
更に、各グランド層開口部１４ｄの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成されている。このため、グランド層１４を流れる帰還電流が各グランド層開口部１４ｄにて共振を起こし、信号線路１３で伝送される信号等に悪影響を与えることを防ぐことができる。
＜第９・第１０の実施の形態のフレキシブル基板の構成例＞
図１３は第９の実施の形態のフレキシブル基板９及び第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０を示す平面図であり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。第９の実施の形態のフレキシブル基板９及び第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０においては、二つの信号線路１３により差動信号が伝送される。
第９の実施の形態のフレキシブル基板９の図１３のＹ−Ｙ及びＺ−Ｚにおける各信号線路１３周辺の断面形状は、図６に示す第３の実施の形態のフレキシブル基板３と同様のものになる。第９の実施の形態のフレキシブル基板９は、マイクロストリップライン構造を有し、第１・第３・第５・第７の実施の形態の各フレキシブル基板と同様の層構成を備え、第一配線層１６に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第二配線層１８にグランド層１４が形成される。
第９の実施の形態のフレキシブル基板９においては、第二配線層１８に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して信号線路１３に対向した位置に、二つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｅを複数備える。二つの矩形部分は、第二絶縁層１７を介して各信号線路１３に対向した位置で、一方の辺方向が信号線路１３の配線方向に対して略直交し、且つ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺が、信号線路１３の略中心部に対向した位置で、所定距離離れた状態で結合されて形成される。
また、グランド層開口部１４ｅは、一方の側に位置する矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って前方にずれて形成されるものと、一方の側に位置する矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って後方にずれて形成されるものがあり、それぞれが交互に信号線路１３の配線方向に所定の間隔で配置された状態で形成される。この二種類のグランド層開口部１４ｅは、第１二矩形開口部及び第２二矩形開口部の一例である。また、第二絶縁層１７は誘電体層の一例であり、第二配線層１８は接地導体層の一例である。
第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０の図１３のＹ−Ｙ及びＺ−Ｚにおける各信号線路１３周辺の断面形状は、図７に示す第４の実施の形態のフレキシブル基板４と同様のものになる。第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０は、ストリップライン構造を有し、第２・第４・第６・第８の実施の形態の各フレキシブル基板と同様の層構成を備え、第二配線層１８に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第一配線層１６及び第三配線層３６にグランド層１４が形成される。
第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０においては、第一配線層１６及び第三配線層３６に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５を介して信号線路１３に対向した位置に、二つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｅを複数備える。二つの矩形部分は、第二絶縁層１７を介して各信号線路１３に対向した位置で、一方の辺方向が信号線路１３の配線方向に対して略直交し、且つ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺が、信号線路１３の略中心部に対向した位置で、所定距離離れた状態で結合されて形成される。
また、グランド層開口部１４ｅは、一方の側に位置する矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って前方にずれて形成されるものと、一方の側に位置する矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って後方にずれて形成されるものがあり、それぞれが交互に信号線路１３の配線方向に所定の間隔で配置された状態で形成される。この二種類のグランド層開口部１４ｅは、第１二矩形開口部及び第２二矩形開口部の一例である。また、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５は誘電体層の一例であり、第一配線層１６及び第三配線層３６は接地導体層の一例である。
また、第９の実施の形態のフレキシブル基板９及び第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０では、第１から第８の各実施の形態のフレキシブル基板と同様に、グランド層開口部１４ｅの面積、グランド層開口部１４ｅの配置間隔及び信号線路１３の幅を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスが調整される。これにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。信号線路１３の幅を太くすることができることにより、信号線路１３の幅を精度良く形成することができ、信号線路１３の特性インピーダンスの制御を高精度で行うことが可能となる。
また、第９の実施の形態のフレキシブル基板９及び第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０では、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｅが互いに左右にずれて形成された場合は、図１０に示す第５・第６の実施の形態のフレキシブル基板５・６と同様の状態となる。
このため、第９の実施の形態のフレキシブル基板９及び第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０においては、信号線路１３と各グランド層開口部１６が互いに左右にずれて形成された場合であっても、信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いを一定の範囲内にすることができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることが可能となる。
また、フレキシブル基板９及びフレキシブル基板１０においては、第５・第６の実施の形態のフレキシブル基板５・６と同様に、各グランド層開口部１４ｅの二つの矩形部分の各辺の長さ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺の距離、及び各グランド層開口部１４ｅの配置間隔を変更することにより、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｅが互いに左右にずれて形成された場合における信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いの調整を細かく行うことができる。よって、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることを精度よく行うことが可能となる。
また、各グランド層開口部１４ｅの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成される。
＜第９・第１０の実施の形態のフレキシブル基板の動作例＞
次に、第９の実施の形態のフレキシブル基板９及び第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０の動作例について説明する。フレキシブル基板９及びフレキシブル基板１０において、信号線路１３に高周波の信号が伝送される際には、図１３の矢印ａ１に示すように信号線路１３に電流が流れる。またこの時、矢印ａ２に示すようにグランド層１４のグランド層開口部１４ｅの近傍を帰還電流が流れる。このため、信号線路１３を流れる信号電流とグランド層１４を流れる帰還電流の経路の長さが略一致するため、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。
また、フレキシブル基板９及びフレキシブル基板１０においては、前述したように、グランド層開口部１４ｅの面積及び配置間隔を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。これにより、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。このように、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる結果、より長い距離の配線の信号線路１３を有するフレキシブル基板９・フレキシブル基板１０を用いることが可能となる。
更に、各グランド層開口部１４ｅの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成されている。このため、グランド層１４を流れる帰還電流が各グランド層開口部１４ｅにて共振を起こし、信号線路１３で伝送される信号等に悪影響を与えることを防ぐことができる。
＜第１１・第１２の実施の形態のフレキシブル基板の構成例＞
図１４は第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１及び第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２を示す平面図であり、信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。図１５は第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１の断面形状を示す説明図である。図１５（ａ）は図１４のｂ―ｂ断面を示し、図１５（ｂ）は図１４のｃ−ｃ断面を示している。図１６は第１０の実施の形態のフレキシブル基板１０の断面形状を示す説明図である。図１６（ａ）は図１４のｂ―ｂ断面を示し、図１６（ｂ）は図１４のｃ−ｃ断面を示している。
第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１及び第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２においては、二つの信号線路１３により差動信号が伝送される。
第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１は、マイクロストリップライン構造を有する。図１５に示すように、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１は、第１・３・５・７・９の実施の形態の各フレキシブル基板と同様に、第一絶縁層１５、第一配線層１６、第二絶縁層１７、第二配線層１８及び第三絶縁層３５が上下に積層されて形成され、各絶縁層は例えばエポキシ系樹脂により形成され、各配線層は例えばＣＣＬ等の金属膜により形成される。
第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１においては、図１４及び図１５に示すように、第一配線層１６に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第二配線層１８にグランド層１４が形成される。また、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１においては、第二配線層１８に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７を介して各信号線路１３に対向した位置に、三つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｆを複数備える。
三つの矩形部分は、第二絶縁層１７を介して各信号線路１３に対向した位置で、一方の辺方向が各信号線路１３の配線方向に対して略直交し、且つ、各信号線路１３の略中心部に対向した位置で、各信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺が、所定距離離れた状態で結合されて形成される。
また、グランド層開口部１４ｆは、両端に位置する各矩形部分が、中央に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って前方に所定距離ずれて形成されるものと、両端に位置する各矩形部分が、中央に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って後方に所定距離ずれて形成されるものが交互に配置される。それぞれの形状のグランド層開口部１４ｆは第１三矩形開口部と第２三矩形開口部の一例である。また、第二絶縁層１７は誘電体層の一例であり、第二配線層１８は接地導体層の一例である。
第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２は、ストリップライン構造を有する。図１６に示すように、第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２は、第２・４・６・８・１０の実施の形態の各フレキシブル基板と同様に、第一絶縁層１５、第一配線層１６、第二絶縁層１７、第二配線層１８、第三絶縁層３５、第三配線層３６及び第四絶縁層３７が上下に積層されて形成され、各絶縁層は例えばエポキシ系樹脂により形成され、各配線層は例えばＣＣＬ等の金属膜により形成される。
第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２においては、図１４及び図１６に示すように、第二配線層１８に所定の幅を有する信号線路１３が形成され、第一配線層１６及び第三配線層３６にグランド層１４が形成される。また、第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２においては、第一配線層１６及び第三配線層３６に形成されたグランド層１４の、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５を介して各信号線路１３に対向した位置に、三つの矩形部分が結合した形状に開口されたグランド層開口部１４ｆを複数備える。
三つの矩形部分は、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５を介して各信号線路１３に対向した位置で、一方の辺方向が各信号線路１３の配線方向に対して略直交し、且つ、各信号線路１３の略中心部に対向した位置で、各信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺が、所定距離離れた状態で結合されて形成される。
また、グランド層開口部１４ｆは、両端に位置する各矩形部分が、中央に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って前方に所定距離ずれて形成されるものと、両端に位置する各矩形部分が、中央に位置する矩形部分に対して、信号線路１３の配線方向に沿って後方に所定距離ずれて形成されるものが交互に配置される。それぞれの形状のグランド層開口部１４ｆは第１三矩形開口部と第２三矩形開口部の一例である。また、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５は誘電体層の一例であり、第一配線層１６及び第三配線層３６は接地導体層の一例である。
また、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１及び第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２では、第１から第１０の実施の形態の各フレキシブル基板と同様に、グランド層開口部１４ｆの面積、グランド層開口部１４ｆの配置間隔及び信号線路１３の幅を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスが調整される。これにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。信号線路１３の幅を太くすることができることにより、信号線路１３の幅を精度良く形成することができ、信号線路１３の特性インピーダンスの制御を高精度で行うことが可能となる。
図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１及び第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２において、第二絶縁層１７又は第三絶縁層３５を介して、グランド層開口部１４ｆの二つの矩形部分の結合部が、信号線路１３の中心部から左右にずれて形成された状態を示す平面図あり、各信号線路１３及びグランド層１４のみを示している。図１７（ａ）は各信号線路１３が各グランド層開口部１４ｆに対して左側にずれた状態を示し、図１７（ｂ）は各信号線路１３が各グランド層開口部１４ｆに対して右側にずれた状態を示している。
図１７（ａ）に示すように、各信号線路１３が各グランド層開口部１４ｆに対して左側にずれて形成された場合、左側に位置する信号線路Ａ１３ａにおいては、矢印ｅ２に示すように、各グランド層開口部１４ｆの右側に位置するグランド部との間の距離が長くなり結合の度合いが小さくなるが、ｆ２に示すグランド層開口部１４ｆと重なる部分の面積は減少する。また、矢印ｅ１に示すように、各グランド層開口部１４ｆの左側に位置するグランド部との間の距離が短くなり結合の度合いが大きくなるが、ｆ１に示すグランド層開口部１４ｆと重なる部分の面積は増加する。
右側に位置する信号線路Ｂ１３ｂにおいては、矢印ｅ３に示すように、各グランド層開口部１４ｆの左側に位置するグランド部との間の距離が短くなり結合の度合いが小さくなるが、ｆ３に示すグランド層開口部１４ｆと重なる部分の面積は増加する。また、矢印ｅ４に示すように、各グランド層開口部１４ｆの右側に位置するグランド部との間の距離が長くなり結合の度合いが小さくなるが、ｆ４に示すグランド層開口部１４ｆと重なる部分の面積は減少する。
図１７（ｂ）に示すように、各信号線路１３が各グランド層開口部１４ｆに対して左側にずれて形成された場合も、信号線路Ａ１３ａ及び信号線路Ｂ１３ｂにおいて、矢印ｇ１からｇ４、及びｈ１からｈ４のグランド層開口部１４ｆと重なる部分に示すように、グランド部との結合の度合いの大小、グランド層開口部１４ｆと重なる部分の面積の増減が生じる。
このため、フレキシブル基板１１及びフレキシブル基板１２においては、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｆが互いに左右にずれて形成された場合であっても、信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いを一定の範囲内にすることができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることが可能となる。
また、フレキシブル基板１１及びフレキシブル基板１２においては、各グランド層開口部１４ｆの三つの矩形部分の各辺の長さ、信号線路１３の配線方向に対して略直交する互いの各辺の距離、及び各グランド層開口部１４ｆの配置間隔が変更可能である。これにより、信号線路１３と各グランド層開口部１４ｆが互いに左右にずれて形成された場合における信号線路１３とグランド層１４との全体的な結合の度合いの調整を細かく行うことができ、信号線路１３の特性インピーダンスの値を一定の範囲内にすることを精度よく行うことが可能となる。
また、フレキシブル基板１１及びフレキシブル基板１２は、第９・第１０の実施の形態の各フレキシブル基板と比較して、差動信号が伝送されえる二つの信号線路１３を接近させて配置する必要がある場合に適用することが可能である。
また、各グランド層開口部１４ｆの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成される。
＜第１１・第１２の実施の形態のフレキシブル基板の動作例＞
次に、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１及び第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２の動作例について説明する。第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１及び第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２において、信号線路１３に高周波の信号が伝送される際には、図１４の矢印ｄ１に示すように各信号線路１３に電流が流れる。またこの時、矢印ｄ２に示すようにグランド層１４のグランド層開口部１４ｆの近傍を帰還電流が流れる。このため、信号線路１３を流れる信号電流とグランド層１４を流れる帰還電流の経路の長さが略一致するため、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。
また、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１及び第１２の実施の形態のフレキシブル基板１２においては、前述したように、グランド層開口部１４ｆの面積及び配置間隔を変更することにより、信号線路１３の特性インピーダンスを所定の値にし、且つ、信号線路１３の幅を太くすることができる。これにより、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる。このように、信号線路１３を流れる信号電流の伝送損失を小さくすることができる結果、より長い距離の配線の信号線路１３を有するフレキシブル基板１１・フレキシブル基板１２を用いることが可能となる。
更に、各グランド層開口部１４ｆの周囲長は、信号線路１３で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い長さに形成されている。このため、グランド層１４を流れる帰還電流が各グランド層開口部１４ｆにて共振を起こし、信号線路１３で伝送される信号等に悪影響を与えることを防ぐことができる。
図１８は、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１を適用した場合、グランド層を図２６に示すようにメッシュ状に形成した場合及びグランド層をベタ状に形成した場合の、各周波数における、信号線路１３上の信号電流の伝送損失の測定結果を示す図である。ｉ１は第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１を適用した場合を示し、ｉ２はグランド層をメッシュ状に形成した場合の伝送損失を示し、ｉ３はグランド層をベタ状に形成した場合の伝送損失を示している。
各測定結果においてマイクロストリップライン構造の各部の寸法は次の通りである。第一配線層１６及び第二配線層１８の高さは１８μｍ、第一絶縁層１５及び第三絶縁層の高さは２０μｍ、第二絶縁層１７の高さは５０μｍである。第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１を適用した場合の信号線路の幅は２００μｍであり、グランド層をメッシュ状に形成した場合の信号線路の幅は２００μｍであり、グランド層をベタ状に形成した場合の信号線路の幅は１００μｍである。また、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１を適用した場合において、図１４に示すＬ１の長さは７００μｍ、Ｌ２の長さは７５μｍ、Ｌ３の長さは２５０μｍ、Ｌ４の長さは１ｍｍである。
また、各測定結果において、第一絶縁層１５、第二絶縁層１７及び第三絶縁層３５の比誘電率の値は３．３、ｔａｎδの値は０．００５である。また、各測定結果において信号線路の長さは２０ｍｍに形成されており、特性インピーダンスの値は１００Ωに制御されている。
図１８に示すように、第１１の実施の形態のフレキシブル基板１１を適用した場合は、周波数が高い領域においても、グランド層をメッシュ状に形成した場合及びグランド層をベタ状に形成した場合と比較して伝送損失が小さいことが確認できる。
また、第１から第１２の実施の形態の各フレキシブル基板においては、グランド層をメッシュ状に形成した場合と比較して、各グランド層のメタル部分を多く形成することができるので、折り曲げの強度を強くすることが可能となる。
次に本発明に係る光送受信モジュール及び光送受信装置の実施の形態として、第１から第８の実施の形態の各フレキシブル基板を用いた光送受信モジュール及びネットワークカードについて説明する。
＜本実施の形態の光送受信モジュール及びネットワークカードの構成例＞
図１９から図２４は、本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の構成を示す説明図である。図１９は本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第１の例の概略を示す平面図であり、図２０は本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第１の例の概略を示す断面図である。図２１は光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第２の例の概略を示す平面図であり、図２２は光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第２の例の概略を示す断面図である。図２３は光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第３の例の概略を示す平面図であり、図２４は光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の第３の例の概略を示す断面図である。図２０、図２２及び図２４においては、後述するベゼル２４は示していない。
本実施の形態のネットワークカード２０は、光送受信モジュール１９を備えており、パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに搭載され、後述する光ケーブル接続コネクタ３３に接続された光ケーブルを通じて、外部の情報通信機器等とのデータの送受信を可能とするものである。光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、例えば次のような構成となる。
図１９から図２４に示すように、ネットワークカード２０は、光ケーブル接続コネクタ３３を有する光送受信モジュール１９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）２１、光送受信回路部Ｂ２２を有するホストボード２３及びホストボード２３の端部に取り付けられるベゼル２４を備えて構成される。光送受信モジュール１９は、光ケーブル接続コネクタ３３がベゼル２４から突出するようにホストボード２３に取り付けられている。また、ホストボード２３はカードエッジ部２５を有しており、ネットワークカード２０はこのカードエッジ部２５にてパーソナルコンピュータ等の拡張スロットへ搭載することが可能となっている。
光送受信モジュール１９は、光送受信モジュール筐体２６、ＴＯＳＡ２７、ＲＯＳＡ２８、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信回路部Ａ３１を有する光送受信ボード３２を備えて構成される。
ＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８は、光送受信モジュール筐体２６の光ケーブル接続コネクタ３３に対応した位置に並んで配置される。ＴＯＳＡ（Transmitter Optical Sub-Assembly）２７は、レーザーダイオード等を備えた送信用の光デバイスであり、光ケーブル接続コネクタ３３に接続される光ケーブルのコネクタに対するインターフェースを有している。ＴＯＳＡ２７は光送信モジュールの一例である。ＲＯＳＡ（Receiver Optical Sub-Assembly）２８は、フォトダイオード等を備えた受信用の光デバイスであり、光ケーブル接続コネクタ３３に接続される光ケーブルのコネクタに対するインターフェースを有している。ＲＯＳＡ２８は光受信モジュールの一例である。
ＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８は、それぞれＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０及びＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９により、光送受信ボード３２に接続される。ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０及びＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９は、それぞれ図１から図１７で説明した第１から第１２の実施の形態の各フレキシブル基板が適用される。
光送受信ボード３２は、リジット基板により構成され、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０及びＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９を介してＴＯＳＡ２７及びＲＯＳＡ２８に接続された光送受信回路部Ａ３１を備える。光送受信回路部Ａ３１には、例えばＴＯＳＡ２７のレーザーダイオードの駆動回路、及びＲＯＳＡ２８のフォトダイオードにより受光した信号のポストアンプ回路等が備えられる。
光送受信ボード３２は光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介してホストボード２３に接続される。これにより、光送受信回路部Ａ３１の各回路は、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介して光送受信回路部Ｂ２２の各回路に接続された状態となる。光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１は、図１から図１７で説明した第１から第１２の実施の形態の各フレキシブル基板が適用される。光送受信回路部Ｂ２２には、例えばＰＨＹ（Physical layer）用チップ、及びＭＡＣ（Media Access Control）用チップ等が備えられる。光送受信ボード３２は光送受信回路基板の一例であり、ホストボード２３は親基板の一例である。
図１９及び図２０に示す第１の例の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２がフレックスリジッド基板により構成されている。これにより、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の各フレキシブル基板を光送受信ボード３２に半田付けする構成と比較して、製造時の半田付け作業が不要になる。よって、製造作業時間の短縮することができ、更に、半田付けの作業不良、及び半田付け作業時の熱による周辺の各部品に対する悪影響による製造不良の発生防止することができる。
図２１及び図２２に示す第２の例の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、図２１及び図２２のｕに示すように、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の各フレキシブル基板が光送受信ボード３２に半田付けされている。これにより、図１９及び図２０に示すように、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１及び光送受信ボード３２がフレックスリジッド基板により構成される場合と比較して、各基板を別々に製造することが可能となる。よって各基板を低コストで製造することが可能となる。また、各基板が別々に製造されることにより、例えば光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１にのみ設計変更が生じた場合でも、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の製造工程のみを変更すればよく、設計変更による影響を小さい範囲に押さえることが可能となる。
また、図１９から図２２に示す第１及び第２の例の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、ｔに示すように光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１がホストボード２３に半田付けされている。これにより、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１とホストボード２３をコネクタにより接続する場合と比較して、部品点数を減らすことができコストを削減することができる。
更に、図２３及び図２４に示す第３の例の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１が、ホストボード２３に備えられたＦＰＣコネクタ３４により接続されている。これにより、図１９から図２２に示すように、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１がホストボード２３に半田付けされる構成と比較して、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１のホストボード２３への取り付けを容易に行うことが可能となる。
また、図１９から図２４で説明した本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、ＴＯＳＡ２７、ＲＯＳＡ２８、光送受信ボード３２及びホストボード２３がフレキシブル基板により接続される。これにより、各フレキシブル基板の長さの範囲内で各部材の配置を変更することができ、例えば、各部材がフレキシブル基板により接続された後に、光送受信ボード３２が取り付けられた光送受信モジュール筐体の端面を、ベゼル２４の位置に合わせるために位置の調整を行うことが可能となる。
更に、図１９から図２４で説明した本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、光送受信を行うための各モジュール及び回路の一部が、光送受信モジュールとして構成されている。これにより、他のネットワークカード等の光送受信装置と光送受信モジュールの仕様を共通化し、他のネットワークカード等の光送受信装置と同一仕様の光送受信モジュールを使用することが可能となる。これにより、設計・製造のコストを下げることが可能となる。
＜本実施の形態の光送受信モジュール及びネットワークカードの動作例＞
次に、図１９から図２４で説明した光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０の動作例を説明する。光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０は、パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに搭載され、光ケーブル接続コネクタ３３に接続された光ケーブルを通じて、次に示すように外部の情報通信機器等とのデータの送受信が行われる。
外部の情報通信機器等へのデータの送信は、次のように行われる。パーソナルコンピュータ等の拡張スロットに接続されたカードエッジ部２５を介して、データ送信に必要な情報が電気信号で光送受信回路部Ｂ２２に入力される。光送受信回路部Ｂ２２に入力されたデータ送信に必要な情報は、ＭＡＣ用チップ及びＰＨＹ用チップ等により処理が行われ、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介して光送受信ボード３２上の光送受信回路部Ａ３１に電気信号で入力される。その後、光送受信回路部Ａ３１に入力された情報に基づき、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０を介して、ＴＯＳＡ２７のレーザーダイオードが駆動され、光ケーブルを通じて外部の情報通信機器に対して光信号でデータの送信が行われる。
外部の情報通信機器等からのデータの受信は、次のように行われる。外部の情報通信機器からのデータが、ＲＯＳＡ２８のフォトダイオードに光ケーブルを通じて光信号として入力される。ＲＯＳＡ２８のフォトダイオードに入力された光信号は電気信号に変換され、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９を介して、光送受信ボード３２上の光送受信回路部Ａ３１に入力される。光送受信回路部Ａ３１に入力された信号はポストアンプ回路等により処理された後、光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１を介してホストボード２３上の光送受信回路部Ｂ２２に電気信号で入力される。光送受信回路部Ｂ２２に入力された信号はＰＨＹ用チップ及びＭＡＣ用チップ等により処理が行われ、受信したデータとしてカードエッジ部２５を介してパーソナルコンピュータ等側に出力される。
また、上述したように、光ケーブルを通じて外部の情報通信機器とデータの送受信が行われる際には、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の各フレキシブル基板の信号線路では、高周波の信号が伝送される。例えば、１０Ｇビット／秒といった高速のシリアルデータ伝送が行われるような場合は、１０ＧＨｚを越える高周波の信号に対しても対応する必要がある。
本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の各フレキシブル基板に、図１から図１７で示した第１から第１２の実施の形態のフレキシブル基板が適用される。これにより、高速のデータの送受信を行うことでフレキシブル基板の各信号線路に高周波の信号が伝送される場合であっても、高品位な信号の伝送が可能となり、安定したデータの送受信が可能となる。
また、第１から第１２の実施の形態のフレキシブル基板においては、信号電流の伝送損失を小さくすることができ、より長い距離の配線の信号線路を用いることが可能である。このため、本実施の形態の光送受信モジュール１９及びネットワークカード２０においては、ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ３０、ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ２９及び光送受信ボード接続用ＦＰＣ２１の各フレキシブル基板でより長いものを使用することが可能となる。これにより、ＴＯＳＡ２７、ＲＯＳＡ２８、光送受信ボード３２及びホストボード２３の各部材の配置をより自由に行うことが可能となる。
本発明は、マイクロストリップライン又はストリップライン構造を有するフレキシブル基板と、このフレキシブル基板を備えた光送受信モジュール及び光送受信装置に適用される。
第１・第２の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第１の実施の形態のマイクロストリップライン構造の断面図である。 第２の実施の形態のストリップライン構造の断面図である。 第１・第２の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第３・第４の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第３の実施の形態のマイクロストリップライン構造の断面図である。 第４の実施の形態のストリップライン構造の断面図である。 第３・第４の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第５・第６の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第５・第６の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第７・第８の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第７・第８の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第９・第１０の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第１１・第１２の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 第１１の実施の形態のマイクロストリップライン構造の断面図である。 第１２の実施の形態のストリップライン構造の断面図である。 第１１・第１２の実施の形態のフレキシブル基板の平面図である。 伝送損失の測定結果である。 第１の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの平面図である。 第１の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの断面図である。 第２の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの平面図である。 第２の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの断面図である。 第３の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの平面図である。 第３の例の光送受信モジュール及びネットワークカードの断面図である。 マイクロストリップライン／ストリップラインの構成図である。 グランド層をメッシュ状に形成した場合の平面図である。 伝送損失の測定結果である。
符号の説明
１・・・フレキシブル基板、２・・・フレキシブル基板、３・・・フレキシブル基板、４・・・フレキシブル基板、５・・・フレキシブル基板、６・・・フレキシブル基板、７・・・フレキシブル基板、８・・・フレキシブル基板、９・・・フレキシブル基板、１０・・・フレキシブル基板、１１・・・フレキシブル基板、１２・・・フレキシブル基板、１３・・・信号線路、１４・・・グランド層、１４ａ・・・グランド層開口部、１４ｂ・・・グランド層開口部、１４ｃ・・・グランド層開口部、１４ｄ・・・グランド層開口部、１４ｅ・・・グランド層開口部、１４ｆ・・・グランド層開口部、１９・・・光送受信モジュール、２１・・・光送受信ボード接続用ＦＰＣ、２３・・・ホストボード、２７・・・ＴＯＳＡ、２８・・・ＲＯＳＡ、２９・・・ＲＯＳＡ接続用ＦＰＣ、３０・・・ＴＯＳＡ接続用ＦＰＣ、３２・・・光送受信ボード

Claims (14)

  1. 単数又は複数の信号線路、誘電体層及び接地導体層を備え、前記信号線路及び前記接地導体層は、前記誘電体層を介して互いに対向した位置に形成されるフレキシブル基板において、
    前記接地導体層は、前記誘電体層を介して、単数又は複数の前記信号線路に対向した位置に、前記信号線路の配線方向に対して所定の間隔で配置された、接地導体部が非形成となる開口領域を有する複数の開口部を備え、
    前記各開口部は、前記信号線路の両端間より所定量長い幅を有し、前記信号線路の両端間より長い幅方向の両端部が、それぞれ前記信号線路の両外部に位置するように形成され、
    前記開口部の両側に、前記信号線路の配線方向に沿って、所定の長さ以上の幅で接地導体部が形成される
    ことを特徴とするフレキシブル基板。
  2. 一つの前記接地導体層が、前記誘電体層を介して前記信号線路に対向した位置に形成されるマイクロストリップライン構造を備える
    ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板。
  3. 二つの前記接地導体層が、互いに反対側から前記誘電体層を介して前記信号線路に対向した位置に形成されるストリップライン構造を備える
    ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板。
  4. 前記各開口部の周囲長は、前記信号線路で伝送される信号の最高周波数の１／２波長より短い
    ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板。
  5. 一対の前記信号線路により差動信号が伝送される
    ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板。
  6. 前記各開口部は、前記信号線路の当該開口部に対する、前記信号線路の両端間より長い幅方向の位置に応じて、前記信号線路との距離が短くなる端部の近傍においては、前記信号線路と重なる開口領域が小さくなり、前記信号線路との距離が長くなる端部の近傍においては、前記信号線路と重なる開口領域が大きくなる形状を有する
    ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板。
  7. 前記各開口部は、結合された同一形状の二つの矩形部分を備え、一つの前記信号線路に対向した位置に形成され、
    前記二つの矩形部分は、前記信号線路の線路幅内に対向した位置で、対応する辺が、前記信号線路の配線方向に沿って互いに前後に所定距離ずれて結合される
    ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板。
  8. 一方の側に位置する前記矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、前記信号線路の配線方向に沿って前方に所定距離ずれて形成される第１二矩形開口部と、
    一方の側に位置する前記矩形部分が他方の側に位置する矩形部分に対して、前記信号線路の配線方向に沿って後方に所定距離ずれて形成される第２二矩形開口部とを備え、
    前記第１二矩形開口部と前記第２二矩形開口部が交互に配置された
    ことを特徴とする請求項７記載のフレキシブル基板。
  9. 一対の前記信号線路により差動信号が伝送され、
    前記各開口部は、並んで結合された三つの矩形部分を備えて、前記一対の信号線路に対向した位置に形成され、
    前記三つの矩形部分は、両端に位置する前記各矩形部分が、中央に位置する前記矩形部分に対して、同一方向に位置するように、前記各信号線路の線路幅内に対向した位置で、所定の辺が、前記各信号線路の配線方向に沿って互いに前後に所定距離ずれて結合される
    ことを特徴とする請求項１記載のフレキシブル基板。
  10. 両端に位置する前記各矩形部分が、中央に位置する前記矩形部分に対して、前記信号線路の配線方向に沿って前方に所定距離ずれて形成される第１三矩形開口部と、
    両端に位置する前記各矩形部分が、中央に位置する前記矩形部分に対して、前記信号線路の配線方向に沿って後方に所定距離ずれて形成される第２三矩形開口部とを備え、
    前記第１三矩形開口部と前記第２三矩形開口部が交互に配置された
    ことを特徴とする請求項９記載のフレキシブル基板。
  11. 電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュール、光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュール、及び光送受信回路基板を備えた光送受信モジュールにおいて、
    前記光送信モジュール及び前記光受信モジュールは、それぞれフレキシブル基板を介して前記光送受信回路基板に接続され、
    前記各フレキシブル基板は、単数又は複数の信号線路、誘電体層及び接地導体層を備え、
    前記信号線路及び前記接地導体層は、前記誘電体層を介して互いに対向した位置に形成され、
    前記接地導体層は、前記誘電体層を介して、単数又は複数の前記信号線路に対向した位置に、前記信号線路の配線方向に対して所定の間隔で配置された、接地導体部が非形成となる開口領域を有する複数の開口部を備え、
    前記各開口部は、前記信号線路の両端間より所定量長い幅を有し、前記信号線路の両端間より長い幅方向の両端部が、それぞれ前記信号線路の両外部に位置するように形成され、
    前記開口部の両側に、前記信号線路の配線方向に沿って、所定の長さ以上の幅で接地導体部が形成される
    ことを特徴とする光送受信モジュール。
  12. 前記光送受信回路基板はリジット基板により構成され、
    前記各フレキシブル基板及び前記光送受信回路基板は、フレキシブル基板とリジッド基板が一体に形成されたフレックスリジッド基板として構成される
    ことを特徴とする請求項１１記載の光送受信モジュール。
  13. 電気信号を光信号に変換して出力する光送信モジュール、光信号を電気信号に変換して出力する光受信モジュール、及び光送受信回路基板を備えた光送受信モジュールと、前記光送受信モジュールが接続される親基板を有する光送受信装置において、
    前記光送信モジュール及び前記光受信モジュールは、それぞれフレキシブル基板を介して前記光送受信回路基板に接続され、
    前記光送受信回路基板はフレキシブル基板を介して前記親基板に接続され、
    前記各フレキシブル基板は、単数又は複数の信号線路、誘電体層及び接地導体層を備え、
    前記信号線路及び前記接地導体層は、前記誘電体層を介して互いに対向した位置に形成され、
    前記接地導体層は、前記誘電体層を介して、単数又は複数の前記信号線路に対向した位置に、前記信号線路の配線方向に対して所定の間隔で配置された、接地導体部が非形成となる開口領域を有する複数の開口部を備え、
    前記各開口部は、前記信号線路の両端間より所定量長い幅を有し、前記信号線路の両端間より長い幅方向の両端部が、それぞれ前記信号線路の両外部に位置するように形成され、
    前記開口部の両側に、前記信号線路の配線方向に沿って、所定の長さ以上の幅で接地導体部が形成される
    ことを特徴とする光送受信装置。
  14. 前記光送受信回路基板はリジット基板により構成され、
    前記各フレキシブル基板及び前記光送受信回路基板は、フレキシブル基板とリジッド基板が一体に形成されたフレックスリジッド基板として構成される
    ことを特徴とする請求項１３記載の光送受信装置。

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