JP2007193999A

JP2007193999A - 伝送ケーブル

Info

Publication number: JP2007193999A
Application number: JP2006009293A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Kobayashi; 和好小林; Kenichiro Hanamura; 賢一郎花村; Tomomitsu Hori; 智充堀
Original assignee: Sony Chemical and Information Device Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 2006-01-17
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2007-08-02
Also published as: EP1978531A4; KR20080084837A; US7842886B2; KR101017874B1; WO2007083429A1; EP1978531A1; US20090000804A1; TWI330061B; CN101361142A; TW200730057A

Abstract

【課題】製造プロセスの簡略化及び製造コストの低減を図ることが可能であるとともに、グラウンド線とシールド層との間の電気抵抗や接続抵抗の増加を抑えることが可能であり、高速転送、大容量転送が可能な信頼性の高い伝送ケーブルを提供する。
【解決手段】伝送ケーブルは、絶縁層１の片側に複数の信号線２が形成されるとともに、これら信号線２の間にグラウンド線３が形成されている。グラウンド線３は、絶縁層１に埋め込み形成された金属バンプ５を介して当該絶縁層１の裏面側に形成されたシールド層４及び当該シールド層４よりも高い電気抵抗値を有するノイズ抑制層６と電気的に接続されている。ノイズ抑制層６は、不要輻射及び／又はノイズを抑制する機能を有するとともに、金属バンプ５を形成する工程におけるエッチングストッパとなるエッチングバリア層としての機能を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、バンプによって層間接続を行った新規な伝送ケーブルに関する。

各種ネットワークシステム等においては、伝送ケーブル（ネットワークケーブル）を介してデータ等の転送が行われているが、近年では、配線の取り回しが容易なフラット型の伝送ケーブルが開発されている。フラット型の伝送ケーブルは、いわゆるフレキシブル配線基板と同様の手法を用いて信号線をパターニング形成してなるものであり、床材の下等、任意の場所に配線した際にほとんど段差が形成されないという利点を有する。

ところで、ブロードバンド時代にともない、高速且つ大容量転送が必要になってきており、伝送ケーブルにも改善が望まれている。例えば、単に信号線を形成しただけの伝送ケーブルでは、ノイズによる誤動作や信号の相互干渉等が大きな問題となる。

このような状況から、信号線の間にグラウンド線を配し、この信号線を、絶縁層を介して形成されるシールド層に電気的に接続した構造の伝送ケーブルが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２等参照。）。具体的には、特許文献１には、シールドパターン及びシールド層間を導電性樹脂ペーストによって形成された導電性バンプによって電気的に接続したフラット型ケーブルが開示されている。また、特許文献２には、シート状のシールド導体とシート状の絶縁体が積層されたシート状のフレキシブルケーブルにおいて、絶縁体中に平行に設けられた複数の導線のうち、シールドグラウンド線が、シールド導体に対して導電性スルーホール等によって接続されたフレキシブルケーブルが開示されている。なお、同様の構造は、プリント板構造にもみられる（例えば、特許文献３等参照。）。

特開平１１−１６２２６７号公報特開２００２−１１７７２６号公報特開平７−９９３９７号公報

しかしながら、従来の伝送ケーブルにおいては、導電性ペーストの電気抵抗が高く、また、グラウンド線を構成する銅箔との接続抵抗も高いという問題がある。伝送ケーブルにおいては、これら電気抵抗や接続抵抗が高いと、グラウンド線を十分に機能させることができず、ノイズや信号線間の干渉を十分に抑制することができない。これは、信号伝送の高速化等において大きな障害となる。

また、導電性ペーストを用いて導電性バンプを形成し、これを圧入した絶縁体層に通過させるという工法を採用した場合には、製造コストの増加を招来するという問題もある。例えば、特許文献１に記載された技術においては、導電性バンプは、ステンレス板の所定の位置に、筐体内に収容した導電性組成物（ペースト）を加圧して、マスクの孔から押し出す構成のスタンプ方式等で形成している。この場合、スタンプ装置等、専用の装置が必要であり、さらには、同一位置に印刷、乾燥処理を繰り返し行った上で、加熱硬化処理も施す必要がある等、工程も煩雑となる。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、通常の配線基板の製造プロセスを流用して容易に信頼性の高い接続用のバンプを形成し、製造プロセスの簡略化及び製造コストの低減を図ることが可能であるとともに、グラウンド線とシールド層との間の電気抵抗や接続抵抗の増加を抑えることが可能であり、ノイズや信号線間の干渉を十分に抑制して、高速転送、大容量転送が可能な信頼性の高い伝送ケーブルを提供することを目的とする。

上述した目的を達成する本発明にかかる伝送ケーブルは、絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続され、前記信号線は、差動信号線であることを特徴としている。

また、上述した目的を達成する本発明にかかる伝送ケーブルは、絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続され、前記金属バンプのピッチは、前記信号線を流れる伝送信号の波長よりも短いことを特徴としている。

さらに、上述した目的を達成する本発明にかかる伝送ケーブルは、絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続され、前記絶縁層は、ポリイミド又は液晶ポリマからなることを特徴としている。

さらにまた、上述した目的を達成する本発明にかかる伝送ケーブルは、絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続され、前記金属バンプは、前記シールド層、及び／又は、前記信号線及び前記グラウンド線と金属結合によって接続されていることを特徴としている。

このような本発明にかかる伝送ケーブルにおいて、グラウンド線とシールド層とを層間接続する金属バンプは、銅箔等をエッチングすることによって形成される金属バンプである。したがって、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、金属バンプ自体が金属で形成されることから、電気抵抗が低い。また、本発明にかかる伝送ケーブルにおいて、この金属バンプとグラウンド線、あるいは金属バンプとシールド層は、金属同士の接触となる。したがって、これらの接続抵抗も低い値に抑えられる。

このように、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、層間接続するバンプ自体の電気抵抗や、グラウンド線やシールド層とバンプ間の接続抵抗が低く抑えられることから、グラウンド線がシールドとして有効に機能し、信号線間の干渉やノイズの侵入が確実に抑制される。

一方、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、その製造を考えたときに、金属バンプが銅箔等のエッチングによって形成される。エッチングは、配線のパターニング等において汎用の技術であり、これを流用することによって金属バンプを容易に形成することができる。また、エッチング装置も配線基板の製造に用いられるものをそのまま流用して用いればよく、例えばスタンプ装置等、バンプ形成用の特別な装置も不要となる。また、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、シールド層が銅箔等からなることから、シールド層として銅箔等を用いることが多い通常の配線基板の製造プロセスを流用することができる。そのため、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、既存の製造プロセスを流用して容易に信頼性の高い金属バンプを形成し、製造プロセスの簡略化及び製造コストの低減を図ることが可能となる。

そして、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、信号線を差動信号線とすることにより、上述した利点に加え、シングルエンドの信号線に比べ、ノイズに対する耐性に優れ、信号減衰に対するマージンが大きく、低電圧動作が可能であり、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の低減に優れる、といった数々の利点を享受することができる。

また、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、前記金属バンプのピッチを、前記信号線を流れる伝送信号の波長よりも短くすることにより、上述した利点に加え、信号線間の干渉を十分に抑制し、シールド効果を高くすることができるという利点を享受することができる。

さらに、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、前記絶縁層として、ポリイミド又は液晶ポリマからなるものを用いることにより、上述した利点に加え、金属と接続する際に接着剤等を用いる必要がない等の利点を享受することができる。

さらにまた、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、前記金属バンプを、前記シールド層、及び／又は、前記信号線及び前記グラウンド線と金属結合によって接続することにより、上述した利点に加え、極めて低抵抗のもとで確実な導通を図ることができるという利点を享受することができる。

なお、本発明にかかる伝送ケーブルは、通常の配線基板と同様の構成とされることから、前記絶縁層の片側又は両側に、所定の機能を実現する１つ以上の部品を搭載する部品搭載領域を形成するとともに、前記部品搭載領域から延在する配線を形成することにより、データの伝送機能の他に、搭載された部品による機能を実現する多機能伝送ケーブルとして構成することができる。

また、上述した目的を達成する本発明にかかる伝送ケーブルは、絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層及び当該シールド層よりも高い電気抵抗値を有するノイズ抑制層と電気的に接続され、前記ノイズ抑制層は、不要輻射及び／又はノイズを抑制する機能を有するとともに、前記金属バンプを形成する工程におけるエッチングストッパとなるエッチングバリア層としての機能を有することを特徴としている。

このような本発明にかかる伝送ケーブルにおいて、グラウンド線とシールド層及びノイズ抑制層とを層間接続する金属バンプは、銅箔等をエッチングすることによって形成される金属バンプである。したがって、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、金属バンプ自体が金属で形成されることから、電気抵抗が低い。また、本発明にかかる伝送ケーブルにおいて、この金属バンプとグラウンド線、あるいは金属バンプとシールド層及びノイズ抑制層は、金属同士の接触となる。したがって、これらの接続抵抗も低い値に抑えられる。

このように、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、層間接続するバンプ自体の電気抵抗や、グラウンド線やシールド層及びノイズ抑制層とバンプ間の接続抵抗が低く抑えられることから、グラウンド線がシールドとして有効に機能し、信号線間の干渉やノイズの侵入が確実に抑制される。特に、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、ノイズ抑制層を設けることにより、不要輻射やノイズを抑制し、信号線間の相互干渉やノイズの侵入を確実に抑制することができる。

一方、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、その製造を考えたときに、金属バンプが銅箔等のエッチングによって形成される。エッチングは、配線のパターニング等において汎用の技術であり、これを流用することによって金属バンプを容易に形成することができる。また、エッチング装置も配線基板の製造に用いられるものをそのまま流用して用いればよく、例えばスタンプ装置等、バンプ形成用の特別な装置も不要となる。また、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、シールド層が銅箔等からなることから、シールド層として銅箔等を用いることが多い通常の配線基板の製造プロセスを流用することができる。そのため、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、既存の製造プロセスを流用して容易に信頼性の高い金属バンプを形成し、製造プロセスの簡略化及び製造コストの低減を図ることが可能となる。さらに、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、高価な材料を多量に用いたシールド層とするのではなく、銅箔等の安価な材料を用いてシールド層を形成し、さらに、ノイズ抑制層を設けることにより、極めて低コストのもとに、高い不要輻射やノイズの抑制効果を得ることができる。

ここで、前記ノイズ抑制層は、前記絶縁層の裏面側と前記シールド層との間において当該絶縁層及び当該シールド層に接触して形成することができる。また、前記ノイズ抑制層としては、Ｎｉを含有する層であるのが望ましい。これは、本発明にかかる伝送ケーブルを製造する際に用いるエッチングバリア層として、Ｎｉを含有する層を用いることができるためである。

さらに、本発明にかかる伝送ケーブルは、前記信号線を差動信号線とすることもできる。これにより、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、シングルエンドの信号線に比べ、ノイズに対する耐性に優れ、信号減衰に対するマージンが大きく、低電圧動作が可能であり、ＥＭＩの低減に優れる、といった数々の利点を享受することができる。

さらにまた、本発明にかかる伝送ケーブルにおいて、前記金属バンプのピッチは、前記信号線を流れる伝送信号の波長よりも短くするのが望ましい。これにより、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、信号線間の干渉を十分に抑制し、シールド効果を高くすることができる。

また、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、前記絶縁層として、ポリイミド又は液晶ポリマからなるものを用いることができ、これにより、金属と接続する際に接着剤等を用いる必要がない等の利点を享受することができる。

さらに、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、極めて低抵抗のもとで確実な導通を図るべく、前記金属バンプを、前記シールド層及び前記ノイズ抑制層、及び／又は、前記信号線及び前記グラウンド線と金属結合によって接続するのが望ましい。

さらにまた、本発明にかかる伝送ケーブルは、前記信号線及び前記グラウンド線を挟んで両側に前記絶縁層並びに前記シールド層及び前記ノイズ抑制層が形成され、前記グラウンド線は、その両面において前記金属バンプを介してそれぞれ前記シールド層及び前記ノイズ抑制層と電気的に接続されているものであってもよい。これにより、本発明にかかる伝送ケーブルにおいては、信号線の周囲が完全にシールドされた完全シールド型構造であることから、超高周波伝送ケーブルとして利用することが可能となる。

本発明によれば、グラウンド線とシールド層との間の電気抵抗、接続抵抗の増加を抑えることが可能で、ノイズや信号線間の干渉を十分に抑制することができる。したがって、高速転送、大容量転送が可能な信頼性の高い伝送ケーブルを提供することが可能である。また、本発明によれば、通常の配線基板のプロセスを流用して容易に信頼性の高い接続用のバンプを形成し、製造プロセスの簡略化及び製造コストの低減を図ることができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

この実施の形態は、各種ネットワークシステム等においてデータ転送等に用いられる伝送ケーブルである。特に、この伝送ケーブルは、通常の配線基板の製造プロセスを流用した製造プロセスの簡略化及び製造コストの低減を図ることが可能であるとともに、ノイズや信号線間の干渉を十分に抑制して、高速転送、大容量転送が可能な信頼性の高いものである。

図１は、本発明の実施の形態として示す伝送ケーブルの構造を示すものである。この伝送ケーブルは、基板となる絶縁層１の一方の面、ここでは上面に信号線２が形成されるとともに、グラウンド線３が形成されている。信号線２は、データの転送等、各種信号の伝送に利用されるものであり、この伝送ケーブルの中心をなすものである。

伝送ケーブルにおいては、ノイズの侵入による誤動作等が問題となり、また、本例のように複数（２本）の信号線２が形成されている場合には、信号線２間の相互干渉が問題となる。そこで、この伝送ケーブルにおいては、これら信号線２の間にグラウンド線３を設け、相互干渉を解消するようにしている。

ただし、このグラウンド線３は、単独で配しても効果は薄く、何らかの手段によって接地する必要がある。そこで、この伝送ケーブルにおいては、絶縁層１の裏面に銅箔等からなるシールド層４を形成するとともに、絶縁層１を貫通して金属バンプ５を埋め込み、この金属バンプ５を介してグラウンド線３をシールド層４と電気的に接続するようにしている。シールド層４は、絶縁層１の裏面のほぼ全面に形成されており、いずれかの箇所において接地が図られている。したがって、伝送ケーブルにおいては、グラウンド線３を、金属バンプ５を介してシールド層４と電気的に接続することにより、グラウンド線３が接地されることになる。

また、伝送ケーブルにおいては、ノイズ抑制層６を設け、グラウンド線３を、金属バンプ５を介してシールド層４とともにノイズ抑制層６と電気的に接続するのが望ましい。このノイズ抑制層６は、例えばＮｉ等、Ｎｉを含有する材料からなり、シールド層４よりも高い電気抵抗値を有するものとされ、絶縁層１の裏面側とシールド層４との間において当該絶縁層１及び当該シールド層４に接触して形成される。

ここで、一般の伝送ケーブルは、信号線の周囲が完全にシールドされた完全シールド型構造のものや、無限長の同軸ケーブル等であれば、理論的には不要輻射やノイズの影響を受けることはない。しかしながら、現実の伝送ケーブルは、有限長であることから、端部での信号の反射等の影響に起因して、不要輻射やノイズの影響を完全になくすことはできない。

そこで、本実施形態として示す伝送ケーブルは、このような問題を解決するために、不要輻射及び／又はノイズを抑制する機能を有するノイズ抑制層６を設けている。このようなノイズ抑制層６としては、シールド層４よりも高い電気抵抗値を有するものであればよい。すなわち、伝送ケーブルにおいては、シールド層４よりも高い電気抵抗値を有するノイズ抑制層６を設けることにより、銅箔等の電気抵抗値が低い材料からなるシールド層４を用いた場合であっても、当該シールド層４による電磁シールドの機能を何ら損ねることなく、不要輻射やノイズを効果的に抑制することができ、信号線２間の相互干渉やノイズの侵入を確実に抑制することができる。なお、このノイズ抑制層６は、不要輻射及び／又はノイズを抑制する機能を有するとともに、後述するように、金属バンプ５を形成する工程におけるエッチングストッパとなるエッチングバリア層としての機能を有するものである。

ここで、金属バンプ５は、例えば銅箔をエッチングすることによって形成されており、全体が金属材料によって構成されていることから、例えば樹脂に導電粒子を分散した導電性ペースト等に比べて電気抵抗が遥かに低いものである。また、グラウンド線３と金属バンプ５の接続、及びシールド層４及びノイズ抑制層６と金属バンプ５の接続は、いずれも金属同士の接触による接続であり、これらの間の接続抵抗も低い。

したがって、図１の構成の伝送ケーブルによれば、グラウンド線３が信号線２間のシールドとして有効に機能し、信号線２間の相互干渉やノイズの侵入を確実に抑制することができ、高速転送、大容量転送に適した高周波伝送ケーブルとすることができる。

このような伝送ケーブルは、以下のような一連の工程にしたがって製造される。

まず、伝送ケーブルの製造にあたっては、図２（ａ）に示すように、シールド層４に対応する銅箔１１上に、エッチングバリア層１２と、金属バンプ５形成のためのバンプ用銅箔１３を積層したクラッド材を準備する。ここで、エッチングバリア層１２は、例えばＮｉ等、Ｎｉを含有する材料からなり、バンプ形成用銅箔１３に対してエッチング選択性を有し、バンプ形成用銅箔１３のエッチングの際にエッチングストッパとなる。なお、このエッチングバリア層１２は、除去されず、上述したノイズ抑制層６として残存することになる。

そして、バンプ形成用銅箔１３をエッチングして金属バンプ１５を形成する。このバンプ形成用銅箔１３のエッチングは、酸性エッチング液によるエッチングと、アルカリ性エッチング液によるエッチングとを組み合わせて行うことが望ましい。すなわち、伝送ケーブルの製造にあたっては、図２（ｂ）に示すように、バンプ形成用銅箔１３上にマスクとなるレジスト膜１４を形成した後、例えば塩化第二銅等の酸性エッチング液をスプレーする。これにより、バンプ形成用銅箔１３がエッチングされるが、この酸性エッチング液によるエッチング深さは、バンプ形成用銅箔１３の厚さよりも浅くし、エッチングバリア層１２が露出しない範囲で行う。

続いて、伝送ケーブルの製造にあたっては、水洗い（リンス）の後、例えば水酸化アンモニウム等のアルカリエッチング液によってバンプ形成用銅箔１３の残部をエッチングする。アルカリエッチング液は、エッチングバリア層１２を構成するＮｉをほとんど侵すことがない。したがって、エッチングバリア層１２は、このアルカリエッチング液によるエッチングのストッパとして機能する。なお、このときアルカリエッチング液のｐＨは、８．０以下とすることが望ましい。伝送ケーブルの製造にあたっては、アルカリエッチング液のｐＨを８．０以下とすることにより、エッチングバリア層１２を侵すことなく、バンプ形成用銅箔１３を比較的速くエッチングすることができる。以上により、図２（ｃ）に示すように、金属バンプ１５が形成される。

さらに、伝送ケーブルの製造にあたっては、金属バンプ１５の形成の後、図２（ｄ）に示すように、金属バンプ１５上に残存するレジスト膜１４を除去し、図２（ｅ）に示すように、金属バンプ１５間を絶縁層１６で埋め、さらに図２（ｆ）に示すように、金属バンプ１５の先端面に接するように配線形成用銅箔１７を重ね合わせる。

絶縁層１６は、例えばポリイミドや液晶ポリマといった熱可塑性樹脂等を充填することによって形成することができ、金属バンプ１５と配線形成用銅箔１７の接触を確実なものとするために、金属バンプ１５の高さから若干後退する程度に形成することが望ましい。なお、伝送ケーブルにおいては、絶縁層１６として液晶ポリマを用いることにより、金属と接続する際に接着剤等を用いる必要がなく、吸湿性が低いことから、優れた寸法安定性を実現することができる。また、液晶ポリマは、誘電率が低いことから、伝送損失を減らすことができる。

また、伝送ケーブルの製造にあたっては、配線形成用銅箔１７を重ね合わせて一体化するが、このとき例えばステンレス板の間に挟みこみ、プレス機によって所定の圧力を加えて加圧することにより、互いに圧着するようにする。これにより、金属バンプ１５の先端面が若干潰れる形となり、配線形成用銅箔１７と確実に接触し、導通が図られる。なお、金属バンプ１５と配線形成用銅箔１７間の電気的な導通を図る目的で、金属バンプ１５と配線形成用導箔１７の間に異方導電性接着剤フィルム等を介在させてもよい。また、伝送ケーブルの製造にあたっては、配線形成用銅箔１７を重ね合わせて一体化する際に、熱圧着することにより、金属バンプ１５と、信号線及びグラウンド線となる配線形成用銅箔１７とを金属結合によって接続することができ、確実な導通を図ることができる。同様に、伝送ケーブルの製造にあたっては、熱圧着することにより、金属バンプ１５と、シールド層４及びノイズ抑制層６のそれぞれとなる銅箔１１及びエッチングバリア層１２とについても、金属結合によって接続することができ、確実な導通を図ることができる。

続いて、伝送ケーブルの製造にあたっては、配線形成用銅箔１７をエッチングして、配線パターン、具体的には、信号線及びグラウンド線を形成する。

配線パターンを形成するには、まず、図２（ｇ）に示すように、信号線やグラウンド線のパターンに応じてレジスト層１８を形成する。このレジスト層１８は、通常のフォトリソ技術によって形成することができ、例えば全面にレジスト材料を形成した後、露光、現像を行って所定のパターンのレジスト層１８を残存させる。

そして、伝送ケーブルの製造にあたっては、このレジスト層１８をエッチングマスクとしてエッチングを行い、図２（ｈ）に示すように、信号線１９及びグラウンド線２０をパターニングする。ここでのエッチングプロセスは、通常の配線基板の製造プロセスにおける配線パターン形成のためのエッチングプロセスと同様である。最後に、伝送ケーブルの製造にあたっては、図２（ｉ）に示すように、信号線１９及びグラウンド線２０上に残存するレジスト層１８を除去する。これにより、先に図１に示した伝送ケーブルが完成する。

このような製造方法においては、金属バンプ１５は、バンプ形成用銅箔１３のエッチングによって形成される。エッチングは、配線のパターニング等において汎用の技術であり、例えば既存のエッチング槽等の製造装置、さらにはフォトリソ技術等を流用することにより、特殊な装置、技術を用いることなく金属バンプ１５を容易に形成することができる。また、金属バンプ１５は、クラッド材として銅箔１１上に積層されていることから、シールド層となる銅箔１１及びノイズ抑制層６となるエッチングバリア層１２との電気的接続が良好であるばかりか、配線形成用銅箔１７に対して圧着されていることから、グラウンド線２０に対しても良好な接続状態が付与される。

なお、金属バンプ１５を複数形成する場合における当該金属バンプ１５のピッチは、次式（１）で表される信号線を流れる伝送信号の波長λよりも短くするのが望ましい。なお、次式（１）において、ｃは、光速（３×１０^８ｍ）であり、ε_ｒは、後述する絶縁層１６の誘電率であり、ｆは、伝送周波数である。例えば、５０ＧＨｚの伝送周波数からなる信号を伝送する場合には、金属バンプ１５のピッチは、０．５ｍｍ以下にするのが望ましい。このように、伝送ケーブルにおいては、金属バンプ１５のピッチを伝送信号の波長λよりも短くすることにより、信号線間の干渉を十分に抑制し、シールド効果を高くすることができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態として示した伝送ケーブルにおいては、Ｎｉを含有する材料からなるノイズ抑制層６を設けることにより、銅箔等からなるシールド層４を用いた場合であっても、当該シールド層４による電磁シールドの機能を何ら損ねることなく、不要輻射やノイズを抑制し、信号線２間の相互干渉やノイズの侵入を確実に抑制することができる。特に、伝送ケーブルにおいては、シールド層４が銅箔等からなることから、シールド層として銅箔等を用いることが多い通常の配線基板の製造プロセスを流用することができる。そのため、伝送ケーブルにおいては、既存の製造プロセスを流用して容易に信頼性の高い金属バンプ５を形成し、製造プロセスの簡略化及び製造コストの低減を図ることが可能となる。また、伝送ケーブルにおいては、グラウンド線３とシールド層４との間の電気抵抗や接続抵抗の増加を抑えることが可能であることから、ノイズや信号線間の干渉を十分に抑制することができ、高い信頼性のもとに、高速転送、大容量転送を実現することができる。さらに、伝送ケーブルにおいては、Ｎｉ等の高価な材料を多量に用いたシールド層とするのではなく、銅箔等の安価な材料を用いてシールド層４を形成し、さらに、ノイズ抑制層６を設けることにより、極めて低コストのもとに、高い不要輻射やノイズの抑制効果を得ることができる。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態では、基板となる絶縁層１の一方の面に信号線２及びグラウンド線３を形成するものとして説明したが、本発明は、シールド層を絶縁層１の両面に設け、各信号線の周囲を完全にシールドすることも可能である。

具体的には、かかる伝送ケーブルは、例えば図３に示すように構成される。すなわち、伝送ケーブルにおいて、信号線２やグラウンド線３から下の構造は、先に図１に示した例と同様であり、絶縁層１の上面に信号線２及びグラウンド線３を形成するとともに、絶縁層１の裏面（下面）にシールド層４及びノイズ抑制層６を設け、これらシールド層４及びノイズ抑制層６とグラウンド線３とを金属バンプ５によって電気的に接続した構造とされる。

図３に示す例では、これと同様の構造が、信号線２及びグラウンド線３の上にも形成される。すなわち、伝送ケーブルにおいては、信号線２及びグラウンド線３を覆って第２の絶縁層７が形成され、その上に第２のシールド層８及び第２のノイズ抑制層９が形成されている。第２のシールド層８及び第２のノイズ抑制層９とグラウンド線３とは、先の金属バンプ５と同様の金属バンプ１０によって電気的に接続されている。

図３に示す伝送ケーブルを製造するには、先に図２に示したプロセスに加えて、金属バンプを形成したクラッド材を信号線２やグラウンド線３が形成された面に重ね合わせる工程を追加すればよい。すなわち、伝送ケーブルの製造にあたっては、図２（ｅ）に示したような絶縁層を形成したクラッド材を、金属バンプ１５が下になるように上下反転して配置し、その先端をグラウンド線３に突き合わせて圧着する。これにより、信号線２及びグラウンド線３が上下のシールド層４，８及びノイズ抑制層６，９によって挟み込まれ、さらに各シールド層４，８及びノイズ抑制層６，９とグラウンド層３とが金属バンプ５，１０によって接続された構造の伝送ケーブルが形成される。この伝送ケーブルは、３層構造を有し、信号線２の周囲が完全にシールドされた完全シールド型構造であることから、超高周波伝送ケーブルとして利用することが可能である。なお、同様の手法により、さらに多層化することも可能であり、これにより超高速大容量伝送が可能な伝送ケーブルを実現することができる。

また、上述した実施の形態では、グラウンド線３の間に１本の信号線２を設けた場合について説明したが、本発明は、２本の信号線を介して差動信号を伝送する場合にも適用することができる。すなわち、伝送ケーブルとしては、先に図１に示した構造のものを差動信号線とした場合には、例えば図４に示すように、グラウンド線３に２本の信号線２ａ，２ｂを設ければよく、また、先に図３に示した構造のものを差動信号線とした場合には、例えば図５に示すように、グラウンド線３に２本の信号線２ａ，２ｂを設ければよい。このように、伝送ケーブルにおいては、差動信号線を用いることにより、シングルエンドの信号線に比べ、ノイズに対する耐性に優れ、信号減衰に対するマージンが大きく、低電圧動作が可能であり、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference）の低減に優れる、といった数々の利点を享受することができる。

さらに、上述した実施の形態では、あくまでもデータの伝送を目的とした伝送ケーブルについて説明したが、当該伝送ケーブルは、通常の配線基板と同様の構成とされることから、当該配線基板と同様に、所定の機能を実現する１つ以上のチップ状等の部品や配線を搭載することも可能である。すなわち、伝送ケーブルは、特に図示しないが、絶縁層１，７の片側又は両側に、所定の機能を実現する１つ以上の部品を搭載する部品搭載領域を形成するとともに、この部品搭載領域から延在する配線を形成することができる。特に、この種の伝送ケーブルは、形状がフラット型であることから、小型化が要求される携帯電話機等の電子機器内部に搭載されるのが望ましく、例えば液晶表示画面の電源モジュール等の部品を搭載することができる。このように、伝送ケーブルは、通常の配線基板と同様の構成とされることから、データの伝送機能の他に、搭載された部品による機能を実現する多機能伝送ケーブルとして構成することができ、当該伝送ケーブルが搭載された電子機器の小型化に大いに寄与することができる。

また、この種の伝送ケーブルは、いわゆるスルーホール基板と比べて配線幅を狭くすることができる。すなわち、スルーホール基板においては、基板にスルーホールを穿設した後に銅箔等のメッキを施すが、スルーホールの内側のみならず、配線用の銅箔上にもメッキが付着することから、全体として厚みが大きくなったり厚みにバラツキが生じたりしやすく、配線幅を太くする必要があり、細かいパターンを形成しにくいという問題がある。これに対して、伝送ケーブルにおいては、予め決められた厚さの銅箔等からなるシールド層４等を形成し、絶縁層１を貫通して金属バンプ５を埋め込むことから、不要に厚みが大きくなったり厚みにバラツキが生じたりするという問題が発生せず、配線幅の制御が容易であり、細かいパターンを容易に形成することができる。したがって、伝送ケーブルにおいては、データの伝送のみを目的とする用途の場合は勿論のこと、上述した所定の機能を実現する１つ以上の部品を搭載した多機能伝送ケーブルとして使用する場合にも、極めて有効である。

このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。

本発明の実施の形態として示す伝送ケーブルの一例を示す要部概略断面図である。本発明の実施の形態として示す伝送ケーブルの製造プロセスを示す要部概略断面図であり、(ａ)はクラッド材を示す図、（ｂ）はレジスト膜形成工程を示す図、（ｃ）は金属バンプ形成工程を示す図、（ｄ）はレジスト膜除去工程を示す図、（ｅ）は絶縁層形成工程を示す図、（ｆ）は配線形成用銅箔圧着工程を示す図、（ｇ）は配線パターン形成用レジスト形成工程を示す図、（ｈ）は配線パターンエッチング工程を示す図、（ｉ）はレジスト層除去工程を示す図である。本発明の実施の形態として示す完全シールド型の伝送ケーブルの一例を示す要部概略断面図である。本発明の実施の形態として示す伝送ケーブルの一例を示す要部概略断面図であり、図１に示す構造の伝送ケーブルに差動信号線を適用した一例を示す図である。本発明の実施の形態として示す完全シールド型の伝送ケーブルの一例を示す要部概略断面図であり、図３に示す構造の伝送ケーブルに差動信号線を適用した一例を示す図である。

符号の説明

１，７絶縁層
２，２ａ，２ｂ信号線
３グラウンド線
４，８シールド層
５，１０金属バンプ
６，９ノイズ抑制層
１１銅箔
１２エッチングバリア層
１３バンプ形成用銅箔
１４レジスト膜
１５金属バンプ
１６絶縁層
１７配線形成用銅箔
１８レジスト層
１９信号線
２０グラウンド線

Claims

絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、
前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続され、
前記信号線は、差動信号線であること
を特徴とする伝送ケーブル。
絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、
前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続され、
前記金属バンプのピッチは、前記信号線を流れる伝送信号の波長よりも短いこと
を特徴とする伝送ケーブル。
前記金属バンプのピッチは、０．５ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項２記載の伝送ケーブル。
絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、
前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続され、
前記絶縁層は、ポリイミド又は液晶ポリマからなること
を特徴とする伝送ケーブル。
絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、
前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層と電気的に接続され、
前記金属バンプは、前記シールド層、及び／又は、前記信号線及び前記グラウンド線と金属結合によって接続されていること
を特徴とする伝送ケーブル。
前記絶縁層の片側又は両側に、所定の機能を実現する１つ以上の部品を搭載する部品搭載領域が形成されるとともに、前記部品搭載領域から延在する配線が形成されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項５のうちいずれか１項記載の伝送ケーブル。
前記信号線及び前記グラウンド線を挟んで両側に前記絶縁層並びに前記シールド層が形成され、
前記グラウンド線は、その両面において前記金属バンプを介してそれぞれ前記シールド層と電気的に接続されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれか１項記載の伝送ケーブル。
絶縁層の片側に複数の信号線が形成されるとともに、これら信号線の間にグラウンド線が形成され、
前記グラウンド線は、前記絶縁層に埋め込み形成された金属バンプを介して当該絶縁層の裏面側に形成されたシールド層及び当該シールド層よりも高い電気抵抗値を有するノイズ抑制層と電気的に接続され、
前記ノイズ抑制層は、不要輻射及び／又はノイズを抑制する機能を有するとともに、前記金属バンプを形成する工程におけるエッチングストッパとなるエッチングバリア層としての機能を有すること
を特徴とする伝送ケーブル。
前記ノイズ抑制層は、前記絶縁層の裏面側と前記シールド層との間において当該絶縁層及び当該シールド層に接触して形成されていること
を特徴とする請求項８記載の伝送ケーブル。
前記ノイズ抑制層は、Ｎｉを含有する層であること
を特徴とする請求項８記載の伝送ケーブル。
前記信号線は、差動信号線であること
を特徴とする請求項８記載の伝送ケーブル。
前記金属バンプのピッチは、前記信号線を流れる伝送信号の波長よりも短いこと
を特徴とする請求項８記載の伝送ケーブル。
前記金属バンプのピッチは、０．５ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項１２記載の伝送ケーブル。
前記絶縁層は、ポリイミド又は液晶ポリマからなること
を特徴とする請求項８記載の伝送ケーブル。
前記金属バンプは、前記シールド層及び前記ノイズ抑制層、及び／又は、前記信号線及び前記グラウンド線と金属結合によって接続されていること
を特徴とする請求項８記載の伝送ケーブル。
前記絶縁層の片側又は両側に、所定の機能を実現する１つ以上の部品を搭載する部品搭載領域が形成されるとともに、前記部品搭載領域から延在する配線が形成されていること
を特徴とする請求項８乃至請求項１５のうちいずれか１項記載の伝送ケーブル。
前記信号線及び前記グラウンド線を挟んで両側に前記絶縁層並びに前記シールド層及び前記ノイズ抑制層が形成され、
前記グラウンド線は、その両面において前記金属バンプを介してそれぞれ前記シールド層及び前記ノイズ抑制層と電気的に接続されていること
を特徴とする請求項８乃至請求項１６のうちいずれか１項記載の伝送ケーブル。