JP2010212617A - フレキシブル配線基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】信号配線の伝送特性を改善できるフレキシブル配線基板を提供する。
【解決手段】フレキシブル配線基板1Aは、信号配線12を含む第一配線層10aと、接地導体パターン13を含む第二配線層10bと、信号配線12と電気的に接続され、外部の導電要素との電気的接続を図るための端子14とを備える。信号配線12は、接地導体パターン13に沿って配設された伝送線路部12aと、伝送線路部12aと端子14とを相互に接続する配線部12bとを有する。伝送線路部12aにおける配線部12bと隣接する領域12cの線幅は、伝送線路部12aの他の領域12dの線幅より広い。
【選択図】図1
【解決手段】フレキシブル配線基板1Aは、信号配線12を含む第一配線層10aと、接地導体パターン13を含む第二配線層10bと、信号配線12と電気的に接続され、外部の導電要素との電気的接続を図るための端子14とを備える。信号配線12は、接地導体パターン13に沿って配設された伝送線路部12aと、伝送線路部12aと端子14とを相互に接続する配線部12bとを有する。伝送線路部12aにおける配線部12bと隣接する領域12cの線幅は、伝送線路部12aの他の領域12dの線幅より広い。
【選択図】図1
Description
本発明は、フレキシブル配線基板に関するものである。
特許文献1には、フレキシブル基板とリジッド基板の接続箇所における高周波信号の伝送特性を向上させるための基板接続構造が開示されている。この文献に記載された構造では、フレキシブル基板とリジッド基板とが重ね合わされた状態で電気的に接続される。フレキシブル基板及びリジッド基板の各第一配線層には、マイクロストリップラインである信号線路がそれぞれ配線される。フレキシブル基板の第一配線層に設けられた信号線路には、信号ビアに向けて広くなるテーパ部が形成されている。一方、フレキシブル基板の第二配線層のグランド層には、グランドビアの近傍において、上記テーパ部の形状に合わせてテーパ部が形成されている。
例えば光通信用の光送受信器といった用途においては、10Gbpsを超える極めて速い伝送レートで信号を伝送することが必要となる。このように高速な伝送レートで信号を伝送する場合、信号線同士の接続部分においてインピーダンス不整合が生じると、信号波形が劣化してしまう。例えば発光モジュールや受光モジュールとリジッドな回路基板とをフレキシブル配線基板を用いて相互に接続させるような場合、フレキシブル配線基板と回路基板との接続部においてインピーダンス不整合が生じやすい。
ここで、図13(a)は、従来のフレキシブル配線基板の端部(すなわち、回路基板との接続部分付近)の代表的な構造を示す平面図である。また、図13(b)は、図13(a)に示したフレキシブル配線基板100のXIIIb−XIIIb線に沿った断面を示す図である。図13(a)及び図13(b)に示すように、従来のフレキシブル配線基板100は、絶縁フィルム101と、絶縁フィルム101の表面上に形成された信号配線102と、絶縁フィルム101の裏面上に形成された接地導体パターン103とを備える。信号配線102と接地導体103とは、接続のために必要な部分を除いては、短絡を避けるためにさらに絶縁カバー層によって覆われているが、図13では絶縁カバー層は省略している。信号配線102は、絶縁フィルム101に沿った所定の方向に延設されている。接地導体パターン103は、信号配線102よりも十分に広い幅でもって信号配線102に沿って形成されている。絶縁フィルム101の縁部には、リジッド基板との接続を図るための端子104,105が形成されている。端子104は絶縁フィルム101の表面上に複数形成され、端子105は絶縁フィルム101の裏面上において端子104に対応して複数形成される。端子104と端子105とは、信号ビア106を介して互いに接続される。複数の端子104のうち中央付近の端子104には信号配線102が接続され、その他の端子104に対応する端子105には接地導体パターン103が接続される。
このような構成を有する従来のフレキシブル配線基板100では、リジッド基板との接点となる端子104と信号配線102との境界部分の近傍において、実装上の理由により信号配線102の裏面上に接地導体パターン103が存在しない領域が生じる(図中の領域A)。この領域は信号配線102を通過する信号にとってインダクタンスとして働き、該信号の伝送特性を劣化させてしまう。
特に、100GbE(100ギガビットイーサ;伝送速度100Gbpsのイーサネット(登録商標)規格)やOC−768(Optical Carrier-768;伝送速度約40GbpsのSONET/SDH規格)などの信号速度が10Gbpsを超えるような高速伝送が必要な用途では、それ以下の伝送速度では無視することができたインダクタンスの影響が顕著に現れる。その結果、上述した端子104と信号配線102との境界部分の近傍におけるインダクタンスは、信号のジッタの増大や波形の劣化(特に、立ち上がりの遅延)の要因となる。
また、例えば発光モジュールに内蔵されたレーザダイオードに変調電流を供給する場合、レーザダイオードに大きな変調電流が流れるよう、信号配線102の特性インピーダンスは25Ω程度といった低い値であることが望ましい。しかしながら、信号配線102の特性インピーダンスを低くすると、上述したインダクタンスによる影響は更に大きくなる。
なお、特許文献1に記載された構造では、フレキシブル基板とリジッド基板との接続部分における信号線の形状を工夫することによりインダクタンスを低減しているが、インピーダンスを整合させるための形状ではないので、インダクタンスの影響を十分に除去する為には更なる工夫が必要である。
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、信号配線の伝送特性を改善できるフレキシブル配線基板を提供することを目的とする。
上記した課題を解決するために、本発明によるフレキシブル配線基板は、少なくとも一本の信号配線を含む第一配線層と、接地導体パターンを含む第二配線層と、信号配線と電気的に接続され、外部の導電要素との電気的接続を図るための端子とを備え、信号配線は、接地導体パターンに沿って配設された伝送線路部と、伝送線路部と端子とを相互に接続する配線部とを有し、伝送線路部における配線部と隣接する領域(第1の領域)の線幅が、伝送線路部の他の領域(第2の領域)の線幅より広いことを特徴とする。
このフレキシブル配線基板においては、信号配線の伝送線路部の第1の領域、すなわち信号配線の配線部と隣接する領域の線幅が、伝送線路部の他の領域の線幅より広くなっている。伝送線路部と対向する裏面側には接地導体パターンが形成されているので、このように線幅が広い第1の領域を伝送線路部に設けることによって、当該領域におけるキャパシタンスが増す。そして、配線部において生じるインダクタンスの影響が、このキャパシタンスによって低減されることとなる。したがって、上記したフレキシブル配線基板によれば、配線部のインダクタンスによる影響を抑えて、信号の伝送特性を効果的に改善できる。
また、フレキシブル配線基板は、伝送線路部の第1の領域及び配線部の線幅が、第2の領域との境界から端子へ向けて連続的に拡がるテーパ状であることを特徴としてもよい。これにより、信号配線のインピーダンスを更に効果的に低減できる。
また、フレキシブル配線基板は、第二配線層との間に第一配線層を挟む位置に設けられ、信号配線の伝送線路部に沿って配設された接地導体パターンを含む第三配線層を更に備えることを特徴としてもよい。これにより、第一配線層の信号配線と、第二配線層および第三配線層の接地導体パターンとがストリップラインを構成し、高速の信号をより安定して伝送することができる。
また、フレキシブル配線基板は、第1の領域の線路長と配線部の線路長との和が、信号配線に供給される信号波長の1/4以下であることを特徴としてもよい。これにより、インダクタンスを有する配線部において生じる反射波と、キャパシタンスを有する第1の領域において生じる反射波との位相差が90°以下となり、これらがより効果的に打ち消し合うことができる。
本発明によるフレキシブル配線基板によれば、信号配線の伝送特性を改善できる。
以下、添付図面を参照しながら本発明によるフレキシブル配線基板の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
(第1の実施の形態)
図1(a)及び図1(b)を参照すると、本発明の第1実施形態に係るフレキシブル配線基板1Aは、ポリイミド等の樹脂から成る可撓性の絶縁フィルム11と、絶縁フィルム11の表面側に設けられた第一配線層10aと、絶縁フィルム11の裏面側に設けられた第二配線層10bと、パッド状の複数の端子14,15と、第一配線層10a及び第二配線層10bを覆うカバーレイ(不図示)とを備えている。なお、絶縁フィルム11の厚さは、例えば50μmである。
図1(a)及び図1(b)を参照すると、本発明の第1実施形態に係るフレキシブル配線基板1Aは、ポリイミド等の樹脂から成る可撓性の絶縁フィルム11と、絶縁フィルム11の表面側に設けられた第一配線層10aと、絶縁フィルム11の裏面側に設けられた第二配線層10bと、パッド状の複数の端子14,15と、第一配線層10a及び第二配線層10bを覆うカバーレイ(不図示)とを備えている。なお、絶縁フィルム11の厚さは、例えば50μmである。
第一配線層10aは、少なくとも一本の信号配線を含む層である。本実施形態では、一本の信号配線12が第一配線層10aに形成されている。この信号配線12は、絶縁フィルム11に沿った所定の方向(絶縁フィルム11の長手方向)に直線的に延設されている。
第二配線層10bは、基準電位(グランド電位)に規定される接地導体パターンを含む層である。本実施形態では、接地導体パターン13が第二配線層10bに形成されている。接地導体パターン13は、信号配線12よりも十分に広い幅でもって信号配線12に沿って形成されている。この接地導体パターン13と信号配線12とは、マイクロストリップ線路を構成する。
複数の端子14,15は、リジッド基板(不図示)といった外部の導電要素との電気的接続を図るための端子である。本実施形態では、3つの端子14が、絶縁フィルム11の表面上において、絶縁フィルム11の縁に沿って並んで形成されている。また、3つの端子15が、絶縁フィルム11の裏面上において、複数の端子14とそれぞれ対応する位置に並んで形成されている。3つの端子14のうち中央に位置する端子14には信号配線12の一端が繋がっており、他の2つの端子14に対応する裏面側の2つの端子15には、接地導体パターン13が繋がっている。互いに対向する端子14と端子15とは、絶縁フィルム11を貫通するビア16を介して電気的に接続されている。
信号配線12は、接地導体パターン13に沿って配設された伝送線路部12a、並びに伝送線路部12aと端子14とを相互に接続する配線部12bを含んで構成されている。絶縁フィルム11の裏面における伝送線路部12aと対向する領域には接地導体パターン13が形成されており、絶縁フィルム11の裏面における配線部12bと対向する領域には接地導体パターン13が形成されていない。このように配線部12bと対向する領域に接地導体パターン13が形成されていないのは、端子15とリジッド基板等とを接合する際に、端子15と接地導体パターン13とがショートすることを防ぐためである。
伝送線路部12aは、二つの領域12c及び12dによって構成されている。領域12cは、本実施形態における第1の領域であり、伝送線路部12aにおける配線部12bと隣接する領域である。領域12dは、本実施形態における第2の領域であり、伝送線路部12aにおける領域12cを除く領域、すなわち伝送線路部12aの主な部分を構成しており本来的な伝送線路として機能する領域である。
本実施形態においては、領域12cの線幅(すなわち、信号配線12の延伸方向と直交する方向の幅)は、領域12dの線幅より広く形成されている。具体的には、端子14、配線部12b、及び領域12cの線幅が互いに等しくなっており、領域12dの線幅がこれらの線幅より狭くなっている。一実施例としては、端子14、配線部12b、及び領域12cの線幅は0.4mmであり、領域12dの線幅は0.08mmである。また、信号配線12の延伸方向における端子14の長さは1.0mmであり、同方向における配線部12b及び領域12cの線路長はそれぞれ0.3mm、0.2mmである。
以上の構成を備える本実施形態のフレキシブル配線基板1Aにおいては、上記のように、信号配線12の配線部12bと隣接する領域12cの線幅が、伝送線路部12aの領域12dの線幅より広くなっている。絶縁フィルム11の裏面側において、伝送線路部12aと対向する領域には接地導体パターン13が形成されているので、このように線幅が広い領域12cを伝送線路部12aに設けることによって、当該領域12cにおけるキャパシタンス(すなわち、絶縁フィルム11を挟んで対向する信号配線12及び接地導体パターン13によって形成される寄生容量)が増加する。そして、配線部12bにおいて生じるインダクタンスの影響は、このキャパシタンスによる影響と相殺され、低減されることとなる。したがって、本実施形態のフレキシブル配線基板1Aによれば、配線部12bのインダクタンスによる影響を抑えて、信号の伝送特性を効果的に改善できる。
また、本実施形態においては、領域12cの線路長と配線部12bの線路長との和が、信号配線12に供給される信号波長の1/4以下であることが好ましい。その理由を図2を参照しながら説明する。インダクタンスを有する配線部12bでの信号の反射波と、キャパシタンスを有する領域12cでの信号の反射波との位相差が90°を超えると、これらの反射波同士の相殺作用が弱くなる。したがって、配線部12bでの反射位置(典型的には、配線部12bの中心位置B)と、領域12cでの反射位置(典型的には、領域12cの中心位置C)との距離Dが、信号波長の1/8以下であることが望ましい。換言すれば、配線部12bの線路長と領域12cの線路長との和が信号波長の1/4以下であることが望ましいこととなる。領域12c及び配線部12bの線路長をこのように設定することによって、配線部12bにおいて生じる反射波と、領域12cにおいて生じる反射波との位相差が90°以下となり、これらがより効果的に打ち消し合うことができる。
例えば、絶縁フィルム11の実効比誘電率を2.0とすると、信号周波数が40GHzである場合(信号波長は5.3mm)には、中心位置Bと中心位置Cとの距離は660μm以下であることが望ましい。
(変形例)
本実施形態に係るフレキシブル配線基板1Aの変形例について説明する。図3を参照すると、本変形例に係るフレキシブル配線基板は、図1(a)及び図1(b)に示したフレキシブル配線基板1Aの構成に加え、絶縁層22及び第三配線層10fを更に備える。絶縁層22は、例えば絶縁フィルム11と同一の材質からなる層である。第三配線層10fは、第二配線層10bとの間に第一配線層10aを挟む位置に設けられ、基準電位(グランド電位)に規定される接地導体パターンを含む層である。本変形例では、接地導体パターン23が第三配線層10fに形成されている。接地導体パターン23は、信号配線12よりも十分に広い幅でもって信号配線12の伝送線路部12aに沿って形成されている。
本実施形態に係るフレキシブル配線基板1Aの変形例について説明する。図3を参照すると、本変形例に係るフレキシブル配線基板は、図1(a)及び図1(b)に示したフレキシブル配線基板1Aの構成に加え、絶縁層22及び第三配線層10fを更に備える。絶縁層22は、例えば絶縁フィルム11と同一の材質からなる層である。第三配線層10fは、第二配線層10bとの間に第一配線層10aを挟む位置に設けられ、基準電位(グランド電位)に規定される接地導体パターンを含む層である。本変形例では、接地導体パターン23が第三配線層10fに形成されている。接地導体パターン23は、信号配線12よりも十分に広い幅でもって信号配線12の伝送線路部12aに沿って形成されている。
フレキシブル配線基板は、このような構成であっても上記第1実施形態と同様の効果を好適に奏することができる。また、本変形例のように接地導体パターン23を含む第三配線層10fを設けることにより、第一配線層10aの信号配線12と、第二配線層10bおよび第三配線層10fの接地導体パターン13,23とがストリップ線路を構成し、高速の信号をより安定して伝送することができる。
(第2の実施の形態)
図4(a)及び図4(b)を参照すると、本発明の第2実施形態に係るフレキシブル配線基板1Bは、絶縁フィルム11、第一配線層10c、第二配線層10b、および複数の端子14,15を備えている。これらの構成のうち、絶縁フィルム11、第二配線層10b、および複数の端子14,15の構成については第1実施形態と同様なので詳細な説明を省略する。
図4(a)及び図4(b)を参照すると、本発明の第2実施形態に係るフレキシブル配線基板1Bは、絶縁フィルム11、第一配線層10c、第二配線層10b、および複数の端子14,15を備えている。これらの構成のうち、絶縁フィルム11、第二配線層10b、および複数の端子14,15の構成については第1実施形態と同様なので詳細な説明を省略する。
本実施形態の第一配線層10cは、少なくとも一本の信号配線を含む層である。本実施形態では、一本の信号配線17が第一配線層10cに形成されている。この信号配線17は、絶縁フィルム11に沿った所定の方向(絶縁フィルム11の長手方向)に直線的に延設されている。この信号配線17と接地導体パターン13とは、マイクロストリップ線路を構成する。
信号配線17は、接地導体パターン13に沿って配設された伝送線路部17a、並びに伝送線路部17aと端子14とを相互に接続する配線部17bを含んで構成されている。なお、第1実施形態と同様に、絶縁フィルム11の裏面における伝送線路部17aと対向する領域には接地導体パターン13が形成されており、絶縁フィルム11の裏面における配線部17bと対向する領域には接地導体パターン13が形成されていない。
伝送線路部17aは、二つの領域17c(第1の領域)及び17d(第2の領域)によって構成されている。領域17cは、伝送線路部17aにおける配線部17bと隣接する。領域17dは、伝送線路部17aにおける領域17cを除く領域、すなわち伝送線路部17aの主な部分を構成しており本来的な伝送線路として機能する領域である。
本実施形態においても、領域17cの線幅が領域17dの線幅より広く形成されているが、領域17cの形状が第1実施形態とは異なっている。具体的には、領域17c及び配線部17bの線幅が、領域17cと領域17dとの境界から配線部17bと端子14との境界へ向けて連続的に拡がっており、領域17c及び配線部17bが連続するテーパ状を呈している。一実施例としては、配線部17bの端子14との境界部分の線幅は0.4mmであり、領域17cの領域17dとの境界部分の線幅は0.08mmである。また、信号配線17の延伸方向における配線部17b及び領域17cの線路長はそれぞれ0.3mm、0.2mmである。
本実施形態のフレキシブル配線基板1Bにおいても、第1実施形態と同様に、信号配線17の配線部17bと隣接する領域17cの線幅が、領域17dの線幅より広くなっている。これにより、領域17cにおけるキャパシタンスが増加し、配線部17bにおいて生じるインダクタンスの影響がこのキャパシタンスによる影響と相殺され、低減される。したがって、本実施形態のフレキシブル配線基板1Bによれば、配線部17bのインダクタンスによる影響を抑えて、信号の伝送特性を効果的に改善できる。
また、本実施形態のように、配線部17b及び領域17cの線幅が、領域17dとの境界から端子14へ向けて連続的に拡がるテーパ状であることにより、信号配線17のインピーダンスを更に効果的に低減できる。
なお、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、領域17cの線路長と配線部17bの線路長との和が、信号配線17に供給される信号波長の1/4以下であることが好ましい。
(第3の実施の形態)
図5(a)及び図5(b)を参照すると、本発明の第3実施形態に係るフレキシブル配線基板1Cは、絶縁フィルム11、第一配線層10d、第二配線層10b、および複数の端子14,15を備えている。これらの構成のうち、絶縁フィルム11および第二配線層10bの構成については第1実施形態と同様である。
図5(a)及び図5(b)を参照すると、本発明の第3実施形態に係るフレキシブル配線基板1Cは、絶縁フィルム11、第一配線層10d、第二配線層10b、および複数の端子14,15を備えている。これらの構成のうち、絶縁フィルム11および第二配線層10bの構成については第1実施形態と同様である。
本実施形態の第一配線層10dは、少なくとも一本の信号配線を含む層である。本実施形態では、差動信号配線を構成する二本の信号配線18,19が第一配線層10dに形成されている。これらの信号配線18,19は、絶縁フィルム11に沿った所定の方向(絶縁フィルム11の長手方向)と直交する方向に並んで配置されており、該方向に直線的に延設されている。これらの信号配線18,19と接地導体パターン13とは、マイクロストリップ線路を構成している。
複数の端子14,15は、リジッド基板といった外部の導電要素との電気的接続を図るための端子であり、本実施形態では、端子14及び15がそれぞれ4つずつ形成されている。4つの端子14のうち中央に位置する2つの端子14には、それぞれ信号配線18,19の一端が繋がっている。他の2つの端子14に対応する裏面側の2つの端子15には、接地導体パターン13が繋がっている。互いに対向する端子14と端子15とは、絶縁フィルム11を貫通するビア16を介して電気的に接続されている。
信号配線18,19は、接地導体パターン13に沿って配設された伝送線路部18a,19aをそれぞれ含んでいる。また、信号配線18,19は、伝送線路部18a,19aと各端子14とを相互に接続する配線部18b,19bを含んでいる。なお、これら伝送線路部18a,19aおよび配線部18b,19bの各構成及び形状については、第2実施形態の伝送線路部17aおよび配線部17bと同様である。すなわち、伝送線路部18aは、伝送線路部17aの領域17c及び17dと同一の形状を有する二つの領域18c(第1の領域)及び18d(第2の領域)によって構成されている。同様に、伝送線路部19aは、伝送線路部17aの領域17c及び17dと同一の形状を有する二つの領域19c(第1の領域)及び19d(第2の領域)によって構成されている。
また、図6(a)及び図6(b)を参照すると、フレキシブル配線基板1Cは、リジッド配線基板3といった外部の導電要素と電気的に接続される。このリジッド配線基板3は、例えばガラスエポキシやセラミックス等から成る不撓性の絶縁基板30を備える。絶縁基板30の表面には、フレキシブル配線基板1Cの4つの端子15のそれぞれと接続されるための4つの端子31と、該4つの端子31のうち中央の2つの端子31それぞれから延びる信号配線32と、他の2つの端子31のそれぞれから延びる接地配線33とが形成されている。また、絶縁基板30の内部には、接地配線33と電気的に接続された接地導体パターン34が形成されている。信号配線32と接地導体パターン34とは、マイクロストリップ線路を構成する。絶縁基板30の表面には、信号配線32及び接地配線33を覆うように保護膜(レジスト)37が形成されている。なお、絶縁基板30の内部の他の層には、別の配線35,36が形成されていてもよい。
図6(b)に示すように、フレキシブル配線基板1Cの各端子15は、リジッド配線基板3の対応する端子31に対し半田40等により導電接着される。なお、図6(a)及び図6(b)には、第一配線層10d及び第二配線層10bを覆うカバーレイ20が示されている。
ここで、本実施形態に係るフレキシブル配線基板1Cの一実施例について、反射特性及びインピーダンス値のシミュレーションを行った結果を述べる。まず、本実施例に使用したフレキシブル配線基板1C及びリジッド配線基板3の具体的形状を、図7及び図8に示す。本実施例に使用したフレキシブル配線基板1Cにおいて、図7に示す端子14の線幅、および配線部18b,19bの端子14との境界部分の線幅W1は0.4mmである。領域18d及び19dの線幅、並びに領域18c,19cの領域18d,19dとの境界部分の線幅W2は0.08mmである。配線部18b,19bの線路長L1は0.3mmである。配線部18b,19bと領域18c,19cとを合わせた線路長L2は0.5mmである。端子14の長さL3は1.0mmである。領域18dと領域19dとの中心間隔S1は、0.8mmである。
また、本実施例に使用したリジッド配線基板3において、図8に示す端子31の線幅W3は0.5mmであり、信号配線32の線幅W4は0.4mmである。2本の信号配線32の中心間隔S2は0.8mmである。接地配線類(接地配線33用の端子31及び接地導体パターン34)の前縁を基準とする端子31の先端の引込み長さL3は0.3mmである。絶縁基板30の前縁から接地配線類の前縁までの間隔S3は0.5mmである。
なお、図9を参照すると、本実施例において比較例として利用した従来のフレキシブル配線基板200の具体的形状は、以下の点を除き、図7に示したフレキシブル配線基板1Cと同一である。すなわち、このフレキシブル配線基板200では、信号配線201,202の伝送線路部201a,202aが均一な線幅でもって形成されており、上記伝送線路部18a,19aの領域18c,19cに相当する領域を有していない。そして、配線部201b,202bがテーパ状を呈しており、端子203と伝送線路部201a,202aとを繋げている。
本実施例に係るフレキシブル配線基板1C(図7)、及び比較例に係るフレキシブル配線基板200(図9)のそれぞれの差動信号入力に対する反射特性は、図10のとおりである。ここで、グラフG1は本実施例に係るフレキシブル配線基板1Cの反射特性を示しており、グラフG2は比較例に係るフレキシブル配線基板200の反射特性を示している。同図に示されるように、主要な周波数帯域においてフレキシブル配線基板1Cの反射強度はフレキシブル配線基板200の反射強度より低く、例えば25GHzでは−20dB、40GHzでも−15dBを下回っていることがわかる。
また、本実施例に係るフレキシブル配線基板1Cの差動インピーダンス特性は、領域18c,19cのキャパシタンスにより配線部18b、19bのインダクタンスが低減されることによって、図11(a)のTDRシミュレーション結果に示されるように、比較例(図11(b))と比べて信号強度の変動(特に、図中のF部分)が低減されていることがわかる。
このように、信号配線18,19の領域18c,19cが有するキャパシタンスによって、配線部18b,19bにおいて生じるインダクタンスの影響が相殺され、低減されることが示された。すなわち、本実施形態のフレキシブル配線基板1Cによれば、配線部18b,19bのインダクタンスによる影響を抑えて、信号の伝送特性を効果的に改善できる。なお、本実施形態においても、領域18c,19cの線路長と配線部18b,19bの線路長との和が、信号配線18,19に供給される信号波長の1/4以下であることが好ましい。
(第4の実施の形態)
図12(a)及び図12(b)を参照すると、本発明の第4実施形態に係るフレキシブル配線基板1Dは、絶縁フィルム11、第一配線層10e、第二配線層10b、および複数の端子14,15を備えている。これらの構成のうち、絶縁フィルム11、第二配線層10b、および複数の端子14,15の構成については第1実施形態と同様である。
図12(a)及び図12(b)を参照すると、本発明の第4実施形態に係るフレキシブル配線基板1Dは、絶縁フィルム11、第一配線層10e、第二配線層10b、および複数の端子14,15を備えている。これらの構成のうち、絶縁フィルム11、第二配線層10b、および複数の端子14,15の構成については第1実施形態と同様である。
本実施形態の第一配線層10eは、少なくとも一本の信号配線を含む層である。本実施形態では、一本の信号配線21が第一配線層10eに形成されている。この信号配線21は、絶縁フィルム11に沿った所定の方向(絶縁フィルム11の長手方向)に直線的に延設されている。この信号配線21と接地導体パターン13とは、マイクロストリップ線路を構成する。
信号配線21は、接地導体パターン13に沿って配設された伝送線路部21a、並びに伝送線路部21aと端子14とを相互に接続する配線部21bを含んで構成されている。なお、第1実施形態と同様に、絶縁フィルム11の裏面における伝送線路部21aと対向する領域には接地導体パターン13が形成されており、絶縁フィルム11の裏面における配線部21bと対向する領域には接地導体パターン13が形成されていない。
伝送線路部21aは、二つの領域21c(第1の領域)及び21d(第2の領域)によって構成されている。領域21cは、伝送線路部21aにおける配線部21bと隣接する。領域21dは、伝送線路部21aにおける領域21cを除く領域、すなわち伝送線路部21aの主な部分を構成しており本来的な伝送線路として機能する領域である。
本実施形態において、領域21cの線幅が領域21dの線幅より広く形成されている点は第1実施形態と同様である。但し、領域21cは、領域21dの中心線に対して片側に突出して形成されている。また、配線部21bの線幅は、領域21dの線幅と略同一であり、領域21c及び端子14の線幅より狭くなっている。
本実施形態のフレキシブル配線基板1Dにおいても、第1実施形態と同様に、信号配線21の配線部21bと隣接する領域21cの線幅が、領域21dの線幅より広くなっている。これにより、領域21cにおけるキャパシタンスが増加し、配線部21bにおいて生じるインダクタンスの影響がこのキャパシタンスによる影響と相殺され、低減される。したがって、本実施形態のフレキシブル配線基板1Dによれば、配線部21bのインダクタンスによる影響を抑えて、信号の伝送特性を効果的に改善できる。
なお、本実施形態においても、領域21cの線路長と配線部21bの線路長との和が、信号配線21に供給される信号波長の1/4以下であることが好ましい。
本発明によるフレキシブル配線基板は、上記した実施形態に限られるものではなく、他に様々な変形が可能である。例えば、本発明における伝送線路部の第1の領域の形状としては、上述した第1ないし第4実施形態に示された形状に限られるものではなく、伝送線路部の他の領域の線幅より広い形状であれば様々な形状を採用することができる。
1A〜1D…フレキシブル配線基板、3…リジッド配線基板、10a,10c〜10e…第一配線層、10b…第二配線層、10f…第三配線層、11…絶縁フィルム、12,17〜19,21…信号配線、12a,17a〜19a,21a…伝送線路部、12b,17b〜19b,21b…配線部、12c,17c〜19c,21c…第1の領域、12d,17d〜19d,21d…第2の領域、13,23…接地導体パターン、14,15…端子、16…ビア、18,19…信号配線、18a…伝送線路部、20…カバーレイ、22…絶縁層、40…半田。
Claims (4)
- 少なくとも一本の信号配線を含む第一配線層と、
接地導体パターンを含む第二配線層と、
前記信号配線と電気的に接続され、外部の導電要素との電気的接続を図るための端子と
を備え、
前記信号配線は、
前記接地導体パターンに沿って配設された伝送線路部と、
前記伝送線路部と前記端子とを相互に接続する配線部と
を有し、
前記伝送線路部における前記配線部と隣接する領域(以下、第1の領域とする)の線幅が、前記伝送線路部の他の領域(以下、第2の領域とする)の線幅より広いことを特徴とする、フレキシブル配線基板。 - 前記伝送線路部の前記第1の領域及び前記配線部の線幅が、前記第2の領域との境界から前記端子へ向けて連続的に拡がるテーパ状であることを特徴とする、請求項1に記載のフレキシブル配線基板。
- 前記第二配線層との間に前記第一配線層を挟む位置に設けられ、前記信号配線の前記伝送線路部に沿って配設された接地導体パターンを含む第三配線層を更に備えることを特徴とする、請求項1または2に記載のフレキシブル配線基板。
- 前記第1の領域の線路長と前記配線部の線路長との和が、前記信号配線に供給される信号波長の1/4以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のフレキシブル配線基板。
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