JP2008186857A

JP2008186857A - 配線回路基板

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Publication number: JP2008186857A
Application number: JP2007016883A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Motogami; 満本上
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-08-14
Anticipated expiration: 2027-01-26
Also published as: EP1951009B1; JP4877791B2; US20080283286A1; EP1951009A1; US8227699B2; CN101252806A

Abstract

【課題】高周波ノイズの発生を防止することができる薄型の配線回路基板を提供する。
【解決手段】配線回路基板１００は、ベース絶縁層１、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃ、第１のカバー絶縁層４および導体層６を含む。第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃには、幅広部３１〜３３が形成されている。第１のカバー絶縁層４は、幅広部３１〜３３を覆うようにベース絶縁層１上に設けられる。導体層６は、幅広部３１〜３３の上方を覆うように第１のカバー絶縁層４上に設けられる。
【選択図】図５

Description

本発明は、種々の電気機器および電子機器に用いられる配線回路基板に関する。

近年、電気機器および電子機器等（以下、電子機器等と略記する）のデジタル化が進むとともに、高機能化が進んでいる。それに伴い、電子機器等において扱われるデジタル信号の周波数が高くなっている。

電子機器等においてデジタル信号を扱う場合、高調波に起因して高周波ノイズが発生する場合がある。それにより、電子機器等が誤作動する場合がある。そこで、高周波ノイズの発生を防止するために、ローパスフィルタを備えた配線回路基板が開発されている（例えば、特許文献１）。

特許文献１記載のローパスフィルタ内蔵配線基板においては、ストリップライン、接地容量電極および接地電極によりローパスフィルタが構成されている。このローパスフィルタにより、高調波を減衰させている。
特開２００４−２５４２５７号公報

しかしながら、上記のローパスフィルタ内蔵配線基板においては、ストリップライン、接地容量電極および接地電極が異なる層に形成されている。すなわち、特許文献１の構成では、ストリップライン、接地容量電極および接地電極を形成するために多数の層を設ける必要があり、配線回路基板の薄型化が困難である。

本発明の目的は、高周波ノイズの発生を防止することができる薄型の配線回路基板を提供することである。

（１）本発明に係る配線回路基板は、ベース絶縁層と、ベース絶縁層上に設けられ幅広部を有する信号線と、信号線の少なくとも幅広部を覆うようにベース絶縁層上に設けられるカバー絶縁層と、カバー絶縁層上に設けられる導体層とを備えるものである。

この配線回路基板においては、幅広部、カバー絶縁層および導体層により容量素子が形成される。信号線により伝送される信号の高調波は、上記容量素子により除去される。したがって、この配線回路基板によれば、信号伝送時に高周波ノイズが発生することを防止することができる。

また、この配線回路基板においては、容量素子を構成する幅広部は信号線に形成される。すなわち、信号線が容量素子の構成要素の一部となる。それにより、多数の層を設けることなく容量素子を形成することができる。その結果、配線回路基板の薄型化が可能となる。

（２）配線回路基板は、ベース絶縁層上に設けられるグランド線をさらに備え、導体層は、グランド線に電気的に接続されてもよい。

この場合、導体層がグランド線に電気的に接続されるので、信号線により伝送される信号の高調波を確実に除去することができる。また、信号線と導体層とが共通の層（ベース絶縁層）に形成されるので、配線回路基板の薄型化が可能となる。

（３）カバー絶縁層は、グランド線および信号線を覆うように形成され、カバー絶縁層はグランド線と導体層とを電気的に接続するためのスルーホールを有してもよい。

この場合、スルーホールを介してグランド線と信号線とが接続されるので、グランド線と信号線とを容易に接続することができる。それにより、配線回路基板の製造が容易になる。

（４）幅広部は、信号線の端部に設けられてもよい。

この場合、電子機器等から配線回路基板に入力される信号の高調波を確実に除去することができる。また、配線回路基板から電子機器等に出力される信号の高調波を確実に除去することができる。これらの結果、高周波ノイズの発生を確実に防止することが可能となる。

（５）信号線は、幅広部を複数有してもよい。この場合、信号線により伝送される信号の高調波をより確実に除去することができる。それにより、高周波ノイズの発生をより確実に防止することができる。

（６）ベース絶縁層上に信号線が複数形成され、複数の信号線の幅広部は、千鳥状に配置されてもよい。

この場合、配線回路基板の幅方向の長さが長くなることを防止しつつ複数の幅広部を形成することができる。それにより、配線回路基板の小型化が可能となる。

本発明によれば、幅広部、カバー絶縁層および導体層により容量素子が形成される。信号線により伝送される信号の高調波は、上記容量素子により除去される。したがって、信号伝送時に高周波ノイズが発生することを防止することができる。

また、容量素子を構成する幅広部は信号線に形成される。すなわち、信号線が容量素子の構成要素の一部となる。それにより、多数の層を設けることなく容量素子を形成することができる。その結果、配線回路基板の薄型化が可能となる。

以下、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板について図面を参照しながら説明する。

（１）配線回路基板の製造方法
図１〜図５は、本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の製造方法の一例を示す模式的工程断面図である。なお、図１〜図５において（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

図１に示すように、例えばポリイミド樹脂からなる長尺状のベース絶縁層１の上面に、グランド線２、第１の信号線３ａ、第２の信号線３ｂおよび第３の信号線３ｃが長手方向に延びるようにそれぞれ形成される。グランド線２および第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃは、例えば、公知のセミアディティブ法またはサブトラクティブ法により形成される。

図１（ａ）に示すように、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃには、矩形の幅広部３１〜３３が千鳥配置で形成されている。幅広部３１〜３３の幅Ｂは０．１ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましく、長さＣは１〜５ｍｍであることが好ましい。なお、図１（ａ）においては、ベース絶縁層１、グランド線２および第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃの一端部が示されている。グランド線２および第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃの厚みは、５μｍ〜３０μｍであることが好ましく、８μｍ〜２５μｍであることがより好ましい。

次に、図２に示すように、長尺状の第１のカバー絶縁層４を用意し、その下面に接着剤層５を形成する。さらに、第１のカバー絶縁層４および接着剤層５を貫通する貫通孔４５を形成する。

第１のカバー絶縁層４は、例えばポリイミド樹脂からなり、接着剤層５は、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、またはブチラール樹脂等からなる。第１のカバー絶縁層４の厚みは１０μｍ〜５０μｍであることが好ましく、１２μｍ〜３０μｍであることがより好ましい。貫通孔４５の直径は１ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、２ｍｍ〜５ｍｍであることがより好ましい。

次に、図３に示すように、グランド線２および第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃの一端が露出するように、接着剤層５により第１のカバー絶縁層４をベース絶縁層１上に接着する。なお、貫通孔４５は、グランド線２の上方に配置されるように形成されている。

第１のカバー絶縁層４の一端とそれに最も近い幅広部３２との間の距離Ｄは、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。接着剤層５の厚みＥは、グランド線２および第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃの上面と第１のカバー絶縁層４の下面との間の距離Ｆが１μｍ〜２０μｍとなるように形成されることが好ましく、３μｍ〜１０μｍとなるように形成されることがより好ましい。

次に、図４に示すように、幅広部３１〜３３の上方を覆うように、導体層６が第１のカバー絶縁層４上に形成される。なお、導体層６は、例えば、銀ペーストまたは銅ペースト等の導電性ペーストからなる。貫通孔４５内には、この導電性ペーストが充填される。これにより、グランド線２と導体層６とが電気的に接続される。

導体層６の厚みは１０μｍ〜５０μｍであることが好ましく、１５μｍ〜３０μｍであることがより好ましい。また、第１のカバー絶縁層４の一端と導体層６の一端との距離Ｇは、０．５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

最後に、図５に示すように、導体層６を覆うように第１のカバー絶縁層４上に第２のカバー絶縁層７が形成される。これにより、配線回路基板１００が完成する。なお、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃは、例えば、高周波のデジタル信号を伝送する。

（２）配線回路基板の効果
本実施の形態に係る配線回路基板１００（図５）においては、幅広部３１〜３３の上方を覆うように、導体層６が第１のカバー絶縁層４上に形成されている。また、導体層６はグランド線２に電気的に接続されている。この場合、幅広部３１〜３３、接着剤層５、第１のカバー絶縁層４および導体層６により容量素子が形成される。この容量素子により、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃにより伝送されるデジタル信号の高調波を除去することができる。それにより、高周波ノイズの発生を防止することができる。その結果、電子機器等の誤作動を防止することができる。

また、本実施の形態においては、容量素子を構成する幅広部３１〜３３は、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃに形成されている。したがって、容量素子を形成するための幅広部３１〜３３を、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃと別個に形成する必要がない。それにより、配線回路基板１００の薄型化および小型化が可能となる。

また、幅広部３１〜３３は千鳥配置で形成されている。それにより、配線回路基板１００の幅方向の大きさを小さくすることができる。

また、グランド線２および第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃは、共通のベース絶縁層１上に形成されている。したがって、グランド線２および第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃを形成するための層を別個に設ける必要がない。それにより、配線回路基板１００のさらなる薄型化が可能となる。

また、幅広部３１〜３３は、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃの一端部に形成されている。すなわち、幅広部３１〜３３は、デジタル信号を入出力するためのコネクタの近傍に配置されている。この場合、電子機器等から配線回路基板１００に入力されるデジタル信号の高調波を確実に除去することができる。また、配線回路基板１００から電子機器等に出力されるデジタル信号の高調波を確実に除去することができる。これらの結果、高周波ノイズの発生を確実に防止することが可能となる。それにより、電子機器等の誤作動を確実に防止することができる。

なお、上記においては、３つの幅広部３１〜３３を図示しているが、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃにそれぞれ２つ以上の幅広部を形成してもよい。

また、上記においては、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃに矩形の幅広部３１〜３３を形成しているが、円形または三角形等の他の形状の幅広部を形成してもよい。

（３）他の実施の形態
上記実施の形態においては、ベース絶縁層１の上面にグランド線２および第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃが形成されているが、ベース絶縁層１の両面にグランド線および信号線が形成されてもよい。

図６は、ベース絶縁層１の両面にグランド線および信号線が形成された配線回路基板の一例を示す図である。図６に示す配線回路基板１０１が図５の配線回路基板１００と異なるのは以下の点である。なお、図６において（ａ）は上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

図６に示すように、配線回路基板１０１においては、ベース絶縁層１の下面にグランド線２１および第４の信号線３ｄが設けられる。また、グランド線２１および第４の信号線３ｄを覆うようにベース絶縁層１の下面上に接着剤層５１および第３のカバー絶縁層４１が設けられる。この配線回路基板１０１においては、ベース絶縁層１の両面に信号線が形成されるので、より多くの信号を伝送することが可能になる。なお、第４の信号線３ｄをグランド線または電源線として用いてもよい。

グランド線２１、第４の信号線３ｄ、接着剤層５１および第３のカバー絶縁層４１は、例えば、図５の配線回路基板１００のグランド線２、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃ、接着剤層５および第１のカバー絶縁層４と同様の方法で形成することができる。

（４）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。

上記実施の形態では、第１のカバー絶縁層４がカバー絶縁層の例であり、貫通孔４５がスルーホールの例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。

以下、本発明における実施例および比較例について説明する。

（ａ）第１の実施例
図７は、本発明の第１の実施例の配線回路基板を示す上面図である。図７の配線回路基板１０２が図６の配線回路基板１０１と異なるのは以下の点である。図７に示すように、配線回路基板１０２においては、幅広部３１および幅広部３３が幅広部３２より第１のカバー絶縁層４の一端に近い位置に配置される。なお、配線回路基板１０２のＡ−Ａ線断面図は、図６（ｂ）と同様である。

配線回路基板１０２のベース絶縁層１としては、厚み２５μｍのポリイミド樹脂が用いられる。第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃの幅は０．２ｍｍであり、厚みは１８μｍである。幅広部３１〜３３の幅Ｂは３ｍｍであり、長さＣは２ｍｍである。幅広部３１および幅広部３３と第１のカバー絶縁層４の一端との間の距離Ｄは５ｍｍである。

また、第１のカバー絶縁層４の厚みは１２．５μｍであり、第２のカバー絶縁層７の厚みは２０μｍであり、第３のカバー絶縁層４１（図６（ｂ）参照）の厚みは１２.５μｍである。貫通孔４５の直径は３ｍｍである。導体層６としては、厚みが２５μｍの銀ペーストが用いられる。また、貫通孔４５には、銀ペーストが充填される。

この配線回路基板１０２を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、４４０ＭＨｚ以上の高調波が除去され、４４０ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｂ）第２の実施例
第２の実施例の配線回路基板が図７の配線回路基板１０２と異なるのは以下の点である。第２の実施例の配線回路基板においては、幅広部３１〜３３の幅Ｂは１ｍｍで、長さＣは２ｍｍである。

この配線回路基板を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、１２８０ＭＨｚ以上の高調波が除去され、１２８０ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｃ）第３の実施例
第３の実施例の配線回路基板が図７の配線回路基板１０２と異なるのは以下の点である。第３の実施例の配線回路基板においては、幅広部３１〜３３の幅Ｂは２ｍｍで、長さＣは２ｍｍである。

この配線回路基板を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、６６０ＭＨｚ以上の高調波が除去され、６６０ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｄ）第４の実施例
図８は、本発明の第４の実施例の配線回路基板を示す上面図である。図８の配線回路基板１０３が図７の配線回路基板１０２と異なるのは以下の点である。図８に示すように、配線回路基板１０３においては、第１の信号線３ａに２つの幅広部３１,３４が形成され、第２の信号線３ｂに２つの幅広部３２,３５が形成され、第３の信号線３ｃに２つの幅広部３３,３６が形成されている。なお、幅広部３１〜３６の幅Ｂは０．２５ｍｍで、長さＣは２ｍｍである。また、幅広部３１と幅広部３４との間隔Ｇは３ｍｍである。同様に、幅広部３２,３５および幅広部３３,３６も３ｍｍ離間して形成されている。

この配線回路基板１０３を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、１６２０ＭＨｚ以上の高調波が除去され、１６２０ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｅ）第５の実施例
第５の実施例の配線回路基板が図８の配線回路基板１０３と異なるのは以下の点である。第５の実施例の配線回路基板においては、幅広部３１〜３６の幅Ｂは０．５ｍｍで、長さＣは２ｍｍである。

この配線回路基板を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、１１００ＭＨｚ以上の高調波が除去され、１１００ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｆ）第６の実施例
第６の実施例の配線回路基板が図８の配線回路基板１０３と異なるのは以下の点である。第６の実施例の配線回路基板においては、幅広部３１〜３６の幅Ｂは０．７５ｍｍで、長さＣは２ｍｍである。

この配線回路基板を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、７５０ＭＨｚ以上の高調波が除去され、７５０ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｇ）第７の実施例
第７の実施例の配線回路基板が図８の配線回路基板１０３と異なるのは以下の点である。第７の実施例の配線回路基板においては、幅広部３１〜３６の幅Ｂは１ｍｍで、長さＣは２ｍｍである。

この配線回路基板を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、５７０ＭＨｚ以上の高調波が除去され、５７０ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｈ）第８の実施例
第８の実施例の配線回路基板が図８の配線回路基板１０３と異なるのは以下の点である。第８の実施例の配線回路基板においては、幅広部３１〜３６の幅Ｂは２ｍｍで、長さＣは２ｍｍである。

この配線回路基板を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、３００ＭＨｚ以上の高調波が除去され、３００ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｉ）第９の実施例
第９の実施例の配線回路基板が図８の配線回路基板１０３と異なるのは以下の点である。第９の実施例の配線回路基板においては、幅広部３１〜３６の幅Ｂは３ｍｍで、長さＣは２ｍｍである。

この配線回路基板を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、２００ＭＨｚ以上の高調波が除去され、２００ＭＨｚ以上の高周波ノイズは発生しなかった。

（ｊ）比較例
図９は、比較例の配線回路基板１０４を示す上面図である。比較例の配線回路基板１０４が図７の配線回路基板１０２と異なるのは以下の点である。図９に示すように、比較例の配線回路基板１０４においては、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃに幅広部が形成されていない。

この配線回路基板１０４を用いて１００ＭＨｚの高周波デジタル信号を伝送した場合、高調波が除去されずそのまま伝送された。それにより、２ＧＨｚ程度までの高周波ノイズが発生した。

（実施例および比較例の評価）
以上のように、第１〜第３の信号線３ａ〜３ｃに幅広部を形成することにより、配線回路基板において高調波を除去することができることがわかる。また、幅広部の大きさおよび数を調整することにより、配線回路基板において除去できる高調波の周波数を調整できることがわかる。

本発明は、種々の電気機器または電子機器等に利用することができる。

本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の製造方法の一例を示す模式的行程断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の製造方法の一例を示す模式的行程断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の製造方法の一例を示す模式的行程断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の製造方法の一例を示す模式的行程断面図である。本発明の一実施の形態に係る配線回路基板の製造方法の一例を示す模式的行程断面図である。本発明の他の実施の形態に係る配線回路基板を示す図である。本発明の第１の実施例を示す上面図である。本発明の第４の実施例を示す上面図である。比較例の配線回路基板を示す上面図である。

符号の説明

１ベース絶縁層
２グランド線
３ａ〜３ｄ第１〜第４の信号線
４第１のカバー絶縁層
４５貫通孔
５接着剤層
６導体層
７第２のカバー絶縁層

Claims

ベース絶縁層と、
前記ベース絶縁層上に設けられ幅広部を有する信号線と、
前記信号線の少なくとも前記幅広部を覆うように前記ベース絶縁層上に設けられるカバー絶縁層と、
前記カバー絶縁層上に設けられる導体層とを備えることを特徴とする配線回路基板。
前記ベース絶縁層上に設けられるグランド線をさらに備え、
前記導体層は、前記グランド線に電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の配線回路基板。
前記カバー絶縁層は、前記グランド線および前記信号線を覆うように形成され、
前記カバー絶縁層は前記グランド線と前記導体層とを電気的に接続するためのスルーホールを有することを特徴とする請求項２記載の配線回路基板。
前記幅広部は、前記信号線の端部に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の配線回路基板。
前記信号線は、前記幅広部を複数有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の配線回路基板。
前記ベース絶縁層上に前記信号線が複数形成され、
前記複数の信号線の前記幅広部は、千鳥状に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の配線回路基板。