JP2011114263A

JP2011114263A - 配線基板

Info

Publication number: JP2011114263A
Application number: JP2009271341A
Authority: JP
Inventors: Yoshinobu Sawa; 義信澤; Toshihiro Hiwatari; 俊弘樋渡
Original assignee: Kyocera SLC Technologies Corp
Current assignee: Kyocera SLC Technologies Corp
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-06-09

Abstract

【課題】上下の帯状配線導体間でズレが発生したとしても両者間の電磁結合を一定に保つことが可能であるとともに、それぞれの帯状配線導体における特性インピーダンスが大きく異なることがなく、両者間に差動信号を良好に伝送させることが可能な配線基板を提供すること。
【解決手段】互いにペアをなすように対向して配置された第１の帯状配線導体４および第２の帯状配線導体５と、これらに対向する第１の接地または電源用導体層６および第２の接地または電源用導体層７とを有し、第１の帯状配線導体４は、第２の帯状配線導体５より広い幅で形成されているとともに、第１の接地または電源用導体層６は、第１の帯状配線導体４との電磁結合を第２の接地または電源用導体７と第２の帯状配線導体５との電磁結合と同等とする細長いスリット６ａが第１の帯状配線導体４と対向する位置に形成されている配線基板１０である。
【選択図】図１

Description

本発明は、絶縁層を挟んで互いにペアをなすように対向して配置された一対の帯状配線導体およびこれらの帯状配線導体の一方にそれぞれ絶縁層を挟んで電磁的に結合するように配設された接地または電源用導体層を有する配線基板に関するものである。

配線基板において、高周波信号を効率良く伝送する構造として、差動線路が知られている。この差動線路は、信号を伝送するための２本の帯状配線導体をペアとして互いに電磁的に結合するように並設し、この２本の帯状配線導体間に差動信号を伝送させるようになしたものである。複数の絶縁層と配線導体層とが交互に積層されて成る多層配線基板中にこのような差動線路を形成する場合、同じ絶縁層間に２本の帯状配線導体を所定間隔で互いに隣接するように横に並べて配設する方法と、異なる絶縁層間に２本の帯状配線導体を互いに上下に対向するように配設する方法とがある。いずれの方法においても、ペアをなす２本の帯状配線導体の上下に絶縁層を介して接地または電源用導体層が配設される。

ところで、異なる絶縁層間に２本の帯状配線導体を互いに上下に対向するように設ける場合、製造上のばらつきにより上下の帯状配線導体間でその形成位置に数十μｍのズレが生じることがある。このようなズレが生じると、ペアをなす帯状配線導体間の対向面積が変化するので両者間の電磁結合がばらついてしまう。そこで、ペアをなす帯状配線導体の一方を他方よりも広い幅で形成し、上下の帯状配線導体間でズレが発生したとしても、両者間の対向面積が変化しないようにし、それにより両者間の電磁結合を一定に保つ方法が提案されている。

しかしながら、ペアをなす２本の帯状配線導体のうちの一方を他方よりも広い幅とした場合、幅の広い側の帯状配線導体とこれと電磁的に結合する接地または電源用導体層との間の容量成分が大きくなる結果、幅の広い側の帯状配線導体の特性インピーダンスが幅の狭い側の帯状配線導体の特性インピーダンスよりも低くなってしまう。ペアをなす２本の帯状配線導体において、それぞれの特性インピーダンスが互いに大きく異なると、両者間に差動信号を良好に伝送させることが困難となる。

特開２００４−２０７９４９号公報

本発明が解決しようとする課題は、異なる絶縁層間に差動線路のペアをなす２本の帯状配線導体を互いに上下に対向するように設けた場合に、上下の帯状配線導体間でズレが発生したとしても両者間の電磁結合を一定に保つことが可能であるとともに、それぞれの帯状配線導体における特性インピーダンスが大きく異なることがなく、両者間に差動信号を良好に伝送させることが可能な配線基板を提供することにある。

本発明の配線基板は、第１の絶縁層と、該第１の絶縁層の一方の主面に積層された第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層の他方の主面に積層された第３の絶縁層と、前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層との間に延在する第１の帯状配線導体と、前記第１の絶縁層と前記第３の絶縁層との間に延在し、前記第１の帯状配線導体とペアをなすように該第１の帯状配線導体に対向して配置された第２の帯状配線導体と、前記第２の絶縁層における前記第１の絶縁層と反対側の主面に、前記第１の帯状配線導体と電磁的に結合するように配設された第１の接地または電源用導体層と、前記第３の絶縁層における前記第１の絶縁層と反対側の主面に、前記第２の帯状配線導体と電磁的に結合するように配設された第２の接地または電源用導体層とを具備してなる配線基板において、前記第１の帯状配線導体は、前記第２の帯状配線導体より広い幅で形成されているとともに、前記第１の接地または電源用導体層は、前記第１の帯状配線導体との電磁結合を前記第２の接地または電源用導体と前記第２の帯状配線導体との電磁結合と同等とする細長いスリットが前記第１の帯状配線導体と対向する位置に該第１の帯状配線導体よりも狭い幅で形成されていることを特徴とするものである。

本発明の配線基板によれば、互いにペアをなすように対向して配置された第１の帯状配線導体と第２の帯状配線導体において、第１の帯状配線導体が第２の帯状配線導体よりも広い幅で形成されていることから、第１の帯状配線導体と第２の帯状配線導体の形成位置に製造上のズレが生じたとしても、第１の帯状配線導体と第２の帯状配線導体との間の電磁結合が大きくばらつくことはない。また、第１の帯状配線導体と電磁的に結合する第１の接地または電源用導体層における第１の帯状配線導体と対向する位置に、第１の接地または電源用導体層と第１の帯状配線導体層との電磁結合を、第２の接地または電源用導体層とこれに電磁的に結合する第２の帯状配線導体との電磁結合と同等にするためのスリットが第１の配線導体よりも狭い幅で形成されていることから、第１の帯状配線導体における特性インピーダンスと第２の帯状配線導体における特性インピーダンスとを同等にすることができる。したがって、互いにペアをなす第１の帯状配線導体と第２の帯状配線導体との間で伝送される差動信号を極めて良好に伝送することができる。

図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す要部概略断面図である。図２は、図１に示す配線基板において製造上のズレが生じた場合を示す要部概略断面図である。

次に、本発明の配線基板の実施形態の一例につき、添付の図面を参照して説明する。図１に示すように、本例の配線基板１０は、第１の絶縁層１と、この第１の絶縁層１の一方の主面に積層された第２の絶縁層２と、第１の絶縁層１の他方の主面に積層された第３の絶縁層３とを少なくとも備えている。これらの絶縁層１，２，３は、例えばガラスクロスから成る繊維基材にアリル変性ポリフェニレンエーテル樹脂を含浸させて成る樹脂系の絶縁材料から形成されており、それぞれの比誘電率が例えば３．８、ぞれぞれの厚みが例えば１００μｍである。

第１の絶縁層１と第２の絶縁層２との間には、差動線路を形成するための第１の帯状配線導体４が図の手前側から奥行き方向に延在するようにして配設されており、第１の絶縁層１と第３の絶縁層３との間には、差動線路を形成するための第２の帯状配線導体５が第１の帯状配線導体４と対向して延在するように配設されている。これらの第１の帯状配線導体４と第２の帯状配線導体５とは互いにペアをなし、第１の絶縁層１を挟んで対向することにより互いに電磁的に結合されて差動線路を形成する。

また、第２の絶縁層２における第１の絶縁層１と反対側の主面には、第１の接地または電源用導体層６が配設されており、第３の絶縁層３における第１の絶縁層１と反対側の主面には、第２の接地または電源用導体層７が配設されている。さらにこの例においては、第１の絶縁層１と第２の絶縁層２との間に第１の帯状配線導体４を所定の間隔で取り囲む第３の接地または電源用導体層８が配設されており、第１の絶縁層１と第３の絶縁層３との間に第２の帯状配線導体５を所定の間隔で取り囲む第４の接地または電源用導体層９が配設されている。第１の接地または電源用導体層６および第３の接地または電源用導体層８は、主として第１の帯状配線導体４と電磁的に結合することにより第１の帯状配線導体４の特性インピーダンスを例えば１００Ωに調整するとともに第１の帯状配線導体４および第２の帯状配線導体５を外部や隣接する他の配線導体から電磁的にシールドする作用をなす。同様に、第２の接地または電源用導体層７および第４の接地または電源用導体層９は、主として第２の帯状配線導体５と電磁的に結合することにより第２の帯状配線導体５の特性インピーダンスを例えば１００Ωに調整するとともに第１の帯状配線導体４および第２の帯状配線導体５を外部や隣接する他の配線導体から電磁的にシールドする作用をなす。なお、これらの第１の帯状配線導体４、第２の帯状配線導体５、第１の接地または電源用導体層６、第２の接地または電源用導体層７、第３の接地または電源用導体層８および第４の接地または電源用導体層９は、例えば銅箔から成り、それぞれの厚みは例えば１１μｍである。

そして本例においては、第１の帯状配線導体４の幅が第２の帯状配線導体５の幅よりも広くなっている。第２の帯状配線導体５の幅が例えば５０μｍである場合、第１の帯状配線導体４の幅は、例えば８６μｍである。このように、第１の帯状配線導体４の幅が第２の帯状配線導体５の幅よりも広くなっていることから、図２に示すように、第１の帯状配線導体４と第２の帯状配線導体５との形成位置に製造上のズレが多少生じたとしても、第１の帯状配線導体４と第２の帯状配線導体５との対向面積が大きく変わることはなく、その結果、両者間の電磁結合が大きくばらつくこともない。さらに本例においては、第１の接地または電源用導体層６における第１の帯状配線導体４と対向する位置に、第１の帯状配線導体４よりも狭い幅のスリット６ａが設けられている。このスリット６ａは、幅が例えば５０μｍであり、このようなスリット６ａを設けることにより、幅の広い第１の帯状配線導体４と第１の接地または電源用導体層６との間の電磁的な結合を下げることができる。したがって、それにより第１の接地または電源用導体層６と第１の帯状配線導体４との電磁結合を第２の接地または電源用導体層７と第２の帯状配線導体５との電磁結合と同等として、第１の帯状配線導体４における特性インピーダンスと第２の帯状配線導体５における特性インピーダンスとを同等にすることができる。したがって、本例の配線基板によれば、互いにペアをなす第１の帯状配線導体４と第２の帯状配線導体５との間で伝送される差動信号を極めて良好に伝送することが可能となる。

なお、本発明は上述した実施形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能であり、上述の実施形態の一例の場合と異なる材質や異なる寸法を適用可能であることはいうまでもない。

１第１の絶縁層
２第２の絶縁層
３第３の絶縁層
４第１の帯状配線導体
５第２の帯状配線導体
６第１の接地または電源用導体層
６ａスリット
７第２の接地または電源用導体層

Claims

第１の絶縁層と、該第１の絶縁層の一方の主面に積層された第２の絶縁層と、前記第１の絶縁層の他方の主面に積層された第３の絶縁層と、前記第１の絶縁層と前記第２の絶縁層との間に延在する第１の帯状配線導体と、前記第１の絶縁層と前記第３の絶縁層との間に延在し、前記第１の帯状配線導体とペアをなすように該第１の帯状配線導体に対向して配置された第２の帯状配線導体と、前記第２の絶縁層における前記第１の絶縁層と反対側の主面に、前記第１の帯状配線導体と電磁的に結合するように配設された第１の接地または電源用導体層と、前記第３の絶縁層における前記第１の絶縁層と反対側の主面に、前記第２の帯状配線導体と電磁的に結合するように配設された第２の接地または電源用導体層とを具備してなる配線基板において、前記第１の帯状配線導体は、前記第２の帯状配線導体より広い幅で形成されているとともに、前記第１の接地または電源用導体層は、前記第１の帯状配線導体との電磁結合を前記第２の接地または電源用導体と前記第２の帯状配線導体との電磁結合と同等とする細長いスリットが前記第１の帯状配線導体と対向する位置に該第１の帯状配線導体よりも狭い幅で形成されていることを特徴とする配線基板。