JP2019004130A - 印刷配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波信号を伝送する配線の一部にミアンダ配線部Ｅ２を形成する上で、規定のインピーダンスを保持しつつ不要なアンテナパターンを設けることなく電気特性を改善する。【解決手段】本発明の印刷配線板１は、基板１０の導体面に直線配線部Ｅ１とミアンダ配線部Ｅ２とを設けたものであり、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線１４、１５とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ４を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２ａ（１２ｂ）とグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１（ＳＬ３）よりも広い幅とし、かつミアンダ配線部Ｅ２の信号配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅より太い幅としている。【選択図】図１

Description

本発明は、高周波信号を伝送する配線の一部にミアンダ配線部を形成する印刷配線板に関する。

従来、２本１組の配線（信号線）に互いに逆極性の信号（Ｐ/Ｎ）を流し、信号線間の電位差を利用して信号伝送を行う伝送方式の一つに差動信号伝送がある。

差動信号の配線の進行方向が変わる（配線が曲がる）場合、内側および外側で配線長差から、スキュー（信号波形の位相のずれ）が発生し、同極性ノイズが発生するため、配線の方法を調整する（配線長（信号遅延の時間）を同じにする）必要がある。

配線を調整する従来の技術としては、例えば配線長の短い方に迂回延長配線部分（ミアンダ配線部）を形成して、配線長を調整する方法などが知られている（先行技術文献１参照）。

ところで、高周波信号を扱うコプレナ型信号の配線（コプレナ線路）にミアンダ配線部を形成する場合、以下のような問題がある。

コプレナ型信号の配線は、同じ層に形成するグラウンド領域との位置関係を調整してインピーダンス整合を図る必要があるが、この配線の一部をミアンダ配線部にして配線長を調整する場合、ミアンダ配線部の湾曲した配線内に入り込んだグラウンド領域がアンテナパターンとなりノイズを発生し回路に悪影響を及ぼす。このため、湾曲した配線内のグラウンド配線と別のグラウンド層とをグラウンドビアで接続する必要がある。

特開２００３−１５２２９０号公報

しかしながら、印刷配線板の回路配線を設計する上で、スペースの関係や他の層の配線との干渉などでグラウンドビアを設けられないケースも多い。なお、ミアンダ配線部の湾曲した配線内にグラウンド配線を形成しない場合は、アンテナパターンはなくなるものの、ミアンダ配線部のインピーダンスが規定のインピーダンスより高くなってしまい、電気的特性が低下する。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、高周波信号を流す配線の一部にミアンダ配線部を形成する上で、規定のインピーダンスを保持しつつ不要なアンテナパターンを設けることなく電気特性を改善することができる印刷配線板を提供することにある。

本発明の印刷配線板は、基板の面にグラウンド領域と信号配線とを間隙を介して配置して構成した導体面に、前記グラウンド領域に近接して前記信号配線を直線的に配置した直線配線部と、前記直線配線部に接続され、前記信号配線を屈曲させたミアンダ配線部とを設けた印刷配線板において、前記ミアンダ配線部の前記信号配線と前記グラウンド領域との間の間隙を、前記直線配線部の前記信号配線と前記グラウンド領域との間隙よりも広い幅とし、かつ前記ミアンダ配線部の前記信号配線の配線幅を、前記直線配線部の前記信号配線の配線幅より太い幅としたことを特徴とする。

本発明によれば、高周波信号を流す配線の一部にミアンダ配線部を形成する上で、規定のインピーダンスを保持しつつ不要なアンテナパターンを設けることなく電気特性を改善することができる。

第１実施形態の印刷配線板の構成を示す平面図である。 図１の印刷配線板の部位Ａ１の拡大断面図である。 図１の印刷配線板の部位Ａ２の拡大断面図である。 第１実施形態の印刷配線板のＴＤＲ解析による特性インピーダンスの解析グラフである。 第２実施形態の印刷配線板の構成を示す平面図である。 図５の印刷配線板の部位Ａ３の拡大断面図である。 図５の印刷配線板の部位Ａ４の拡大断面図である。 第２実施形態の印刷配線板のＴＤＲ解析による特性インピーダンスの解析グラフである。 第３実施形態の印刷配線板の構成を示す平面図である。 第４実施形態の印刷配線板の構成を示す平面図である。 第５実施形態の印刷配線板（図９に対応）の拡大断面図である。 第５実施形態の印刷配線板のＴＤＲ解析による特性インピーダンスの解析グラフである。 第６実施形態の印刷配線板（図１０に対応）の信号配線２１の部分の拡大断面図である。 第６実施形態の印刷配線板（図１０に対応）の信号配線２２の部分の拡大断面図である。 第６実施形態の印刷配線板のＴＤＲ解析による特性インピーダンスの解析グラフである。

以下、図面を参照して本発明に係る第１実施形態を詳細に説明する。図１は本発明に係る第１実施形態の印刷配線板の構成を示す図である。

（第１実施形態）
図１に示すように、この第１実施形態の印刷配線板１は、誘電体基板などの基板１０の一つの層（面）に、グラウンド領域１１と信号配線１２とを間隙を介して配置して導体層（導体面）としたコプレナ型信号の配線路（コプレナ線路）を有する。間隙はそれぞれの間隙ＳＬ１〜ＳＬ３で設けられている。

この印刷配線板１の導体層（導体面）には、グラウンド領域１１に近接して信号配線１２を直線的に配置した直線配線部Ｅ１と、この直線配線部Ｅ１に接続された屈曲配線部としてのミアンダ配線部Ｅ２とが設けられている。

基板１０は、絶縁性を有する素材（絶縁板）を複数積層して形成される。多層構造の基板１０の各層の絶縁板に配線層、電源層（ベタ層）、グラウンド層（ベタ層）などの導体層（導体面）が形成される。さらに、基板１０の表面には、配線の保護のためのソルダーレジスト層（図示せず）が設けられていてもよい。

基板１０を構成する絶縁板としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂などの有機樹脂などが挙げられる。これらの有機樹脂は２種以上を混合して用いてもよい。また、絶縁性を有する素材として有機樹脂を使用する場合、有機樹脂に補強材を配合して使用するのが好ましい。

補強材としては、例えば、ガラス繊維、ガラス不織布、アラミド不織布、アラミド繊維、ポリエステル繊維などの絶縁性布材が挙げられる。補強材は２種以上を併用してもよい。さらに、絶縁性を有する素材には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機充填材が含まれていてもよい。

信号配線１２は、間隙ＳＬ２を介して近接する二本一組の配線１２ａ、１２ｂを平行に配置した差動配線である。差動配線は、Ｐ／Ｎ（Positive／Negative）の差動信号を伝送する配線である。これら配線１２ａ、１２ｂを流れる信号は逆位相でなければならない。差動配線は、内側を配線１２ａ、外側を配線１２ｂとすると、直線配線部Ｅ１では、配線１２ａと配線１２ｂとの間の間隙ＳＬ２は一定（例えば１２０μｍ）で配線１２ａ、１２ｂと平行に配置されている。

なお、直線配線部Ｅ１における配線１２ａ、１２ｂの配線幅は一定の幅（例えば１００μｍ）である。グラウンド領域１１と配線１２ａとの間の間隙ＳＬ１は、例えば１００μｍであり、グラウンド領域１１と配線１２ｂとの間の間隙ＳＬ３は、例えば１００μｍである。

この差動配線は、通常、導体で形成されている。導体としては、例えば銅、アルミニウム、金、銀などが挙げられる。加工性およびコストの観点から銅が望ましい。差動配線は、例えば、化学銅めっき（無電解銅めっき）などの化学（無電解）めっき、電解銅めっきなどの電解めっき、銅箔などの金属箔によって形成される。さらに、差動配線は、銅箔などの金属箔上に銅めっきなどのめっきを施すことによって形成されていてもよい。

この差動配線は、送信側の端子から受信側の端子まで、平行な二つの配線１２ａ、１２ｂどうしを繋ぎ、かつ配線１２ａ、１２ｂの進行方向を変えるためのミアンダ配線部Ｅ２を少なくとも１つ有する。

ミアンダ配線部Ｅ２は、例えば基板１０のレイアウトなどにより直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの進行方向を変える（配線を曲げて冗長化した）ものである。ミアンダ配線部Ｅ２は、通常、直線配線部Ｅ１の前後に少なくとも１つ設けられる。

ミアンダ配線部Ｅ２は、直線配線部Ｅ１の各配線１２ａ、１２ｂに接続される配線１４、１５を有する。ミアンダ配線部Ｅ２の配線１４、１５は互いがほぼ平行を維持して屈曲（湾曲）して基準信号との線長差をなくすために、冗長配線部分を作成する。ミアンダ配線部Ｅ２は、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂとは配線幅や間隙等が異なる。

ミアンダ配線部Ｅ２の例えば部位Ａ１は、図２に示すように、配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２を１１０μｍとし、配線１４と配線１５との間の間隙ＳＬ５を１１０μｍとしている。この間隙ＳＬ５（１１０μｍ）は、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂ間の間隙ＳＬ２（１２０μｍ）の０．９２倍であり、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂ間の間隙ＳＬ２よりも狭く形成されている。なお、０．９２倍は一例であり、ターゲットとする特性インピーダンスの幅を考慮すると、０．８倍以上１．０倍未満が好ましい。

この印刷配線板１は、多層構造の印刷配線板であり、グラウンド領域１１、配線１４、１５が形成されている導体面を構成する層は中層に位置し、導体面の厚みＨ３は例えば３５μｍである。この導体面から厚みＨ２（２００μｍ）だけ離間した下層にグラウンド層６が配置されている。グラウンド層６の厚みＨ１は例えば３５μｍである。また、この導体面から厚みＨ４（２００μｍ）だけ離間した上層にはグラウンド層７が配置されている。グラウンド層７の厚みＨ５は例えば３５μｍである。

また、ミアンダ配線部Ｅ２の例えば部位Ａ２においては、図３に示すように、配線１４とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ４を６００μｍとしている。この間隙ＳＬ４は、同層の近接するグラウンド領域１１までの距離、上層のグラウンド層７までの距離（厚みＨ４：２００μｍ）および下層のグラウンド層６までの距離（厚みＨ２：２００μｍ）のうち最も近い接地層からの距離の３倍以上とるものとする。

一方、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの配線幅はそれぞれ１００μｍである。つまりミアンダ配線部Ｅ２の配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２は、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの配線幅（１００μｍ）の１．１倍の１１０μｍであり、配線１２ａ、１２ｂの配線幅よりもミアンダ配線部Ｅ２の配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２の方が太い幅で設けられている。なお、１．１倍は一例であり、ターゲットとする特性インピーダンスの幅を考慮すると、１．０倍を超え１．２倍以下が好ましい。

また、直線配線部Ｅ１の配線１２ａとグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１は１００μｍであり、この間隙ＳＬ１よりもミアンダ配線部Ｅ２の間隙ＳＬ４の方が広くされている。

この第１実施形態の印刷配線板１では、グラウンド領域１１と配線１４、１５とが近接した距離（配線間隙Ｓ）に応じて配線幅Ｌを調整する。つまりＬ／Ｓを調整することで、コプレナ線路を構成することなく、インピーダンス整合を行っている。

この例では、配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２を直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの配線幅より太くし、かつ配線１４、１５とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ４を直線配線部Ｅ１の配線１２ａとグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１よりも広くしている。

換言すると、ミアンダ配線部Ｅ２の間隙ＳＬ４は、コプレナ線路が形成された導体面と異なる層でかつ導体面と隣接するより近い方のグラウンド層６、７との層間厚（図２の厚みＨ２または厚みＨ４）の３倍以上としている。

この第１実施形態の印刷配線板１でのＴＤＲ（time domain reflectometry：時間領域反射）解析による特性インピーダンスの解析結果のグラフを図４に示す。なお、同グラフにおいて、ＴＤＲ解析の立ち上がり時間は３０ｐｓに設定している。

図４のグラフは、この第１実施形態のミアンダ配線部Ｅ２を備える印刷配線板１の差動インピーダンスの特性３１と、比較例として直線配線部Ｅ１の差動インピーダンスの特性３２とを重ねて示したものである。

同グラフによれば、この印刷配線板１の差動インピーダンスが、時間軸方向に関して、８５Ω近辺を中心に若干の周期的脈動はあるものの８０Ω台を維持しており、全体としてほぼ一定であることがわかる。すなわち、特性インピーダンスの変動がほぼないことから、反射による信号波形の劣化がほとんどないことがわかる。

このようにミアンダ配線部Ｅ２の配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２を直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの配線幅より太くし、かつ配線１４、１５とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ４を直線配線部Ｅ１の配線１２ａとグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１よりも広くすることで、ミアンダ配線部Ｅ２の配線の冗長部分にグラウンド領域を入り込ませることなく（コプレナ線路とすることなく）、またグラウンドビアを設けることなく、直線配線部Ｅ１（コプレナ線路）と同等で規定のインピーダンスを保持できることがわかる。

以下、印刷配線板１の製造方法を説明する。
基板１０の一方の面にグラウンド領域１１と信号配線１２とを間隙ＳＬ１〜ＳＬ３を介して配置してその面を導体面とし、この導体面に、グラウンド領域１１に近接して信号配線１２（配線１２ａ、１２ｂ）を直線的に配置した直線配線部Ｅ１と、この直線配線部Ｅ１に接続されたミアンダ配線部Ｅ２とを設けた印刷配線板１を製造する場合、ミアンダ配線部Ｅ２の配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２を直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの配線幅より太く形成する。具体的には、配線１２ａ、１２ｂの配線幅が１００μｍに対して、配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２を１１０μｍで配線１４、１５を形成する。

続いて、ミアンダ配線部Ｅ２の配線１４、１５のうち配線１４とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ４を直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂとグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１よりも広く形成する。具体的には、配線１２ａとグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ１が１００μｍに対して、配線１４とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ４を６００μｍとして配線１４、１５を形成する。この間隙ＳＬ４は、この線路が形成された導体面と異なる層でかつ導体面と隣接する近い方のグラウンド層との層間厚（図３の符号Ｈ２，Ｈ４：２００μｍ）の３倍以上であることがよい。

なお、ここに示した製造方法の例は一例であり、各工程を入れ替え、また新たな工程を追加したり、一部の工程を削除することで、製造方法をさまざまに変えることも可能である。

このようにこの第１実施形態の印刷配線板１によれば、ミアンダ配線部Ｅ２の配線１４、１５の配線幅Ｗ１、Ｗ２を１１０μｍとして直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの配線幅（１００μｍ）よりも太くし、かつミアンダ配線部Ｅ２の配線１４とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ４を直線配線部Ｅ１の配線１２ａとグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１よりも広くしたことで、コプレナ型信号の配線路（コプレナ線路）の一部にミアンダ配線部Ｅ２を形成する際に、ミアンダ配線部Ｅ２の湾曲した配線１４、１５に入り込むグラウンド領域（アンテナパターン）を設けることなく、規定のインピーダンスを保持した高周波信号の伝送回路を構成することができる。

（第２実施形態）
次に、図５乃至図８を参照して第２実施形態の印刷配線板２を説明する。なお、第１実施形態で説明した印刷配線板１の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付しその説明は省略する。

図５乃至図７に示すように、第２実施形態の印刷配線板２は、基板１０の面にグラウンド領域１１と平行配線１２（配線１２ａ、１２ｂ）とを間隙ＳＬ１〜ＳＬ３、ＳＬ７〜ＳＬ９を介して配置して導体面を構成し、この導体面に、グラウンド領域１１に近接して配線１２ａ、１２ｂを直線的に配置した直線配線部Ｅ１と、配線１２ａ、１２ｂにそれぞれ接続される配線１６、１７を屈曲させたミアンダ配線部Ｅ２とを設けたものである。

この第２実施形態についてもＬ／Ｓを調整することで、インピーダンス整合を行っている。この第２実施形態の印刷配線板２では、グラウンド領域１１を広くとり、グラウンド領域１１に近接する外側の配線の一部の区間の湾曲配線１８の部分とその部分以外の配線（内側の湾曲配線１９の部分や配線１６、１７）とで配線幅や間隙を変えている。なお、この場合、ミアンダ配線部Ｅ２の平行配線１６、１７が湾曲（蛇行）する領域の内側（己の字状に蛇行した配線１６、１７の開口した領域）にはグラウンド領域１１を設けない。

具体的には、ミアンダ配線部Ｅ２の例えば部位Ａ３は、図６に示すように、配線１６、１７の配線幅Ｗ３、Ｗ４を１１５μｍとし、配線１６と配線１７との間の間隙ＳＬ７を１０５μｍとしている。つまり配線１６、１７間の間隙ＳＬ７は直線配線部Ｅ１の平行配線１２ａ、１２ｂ間の間隙ＳＬ２（１２０μｍ）の０．８８倍（１０５μｍ）である。

また、このミアンダ配線部Ｅ２の例えば部位Ａ４は、図７に示すように、グラウンド領域１１に近接する一部の区間の配線（外側の湾曲配線部分１８）を除き、配線１６、１７（湾曲配線部分１８の内側の湾曲配線部分１９を含む）のそれぞれの配線幅Ｗ３、Ｗ４、Ｗ６を、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの配線幅（１００μｍ）よりも太い幅（１１５μｍ）としている。なお、この例では、外側の湾曲配線部分１８の配線幅Ｗ５を１００μｍ、グラウンド領域１１と湾曲配線部分１８との間隔ＳＬ８を１００μｍとしている。つまりグラウンド領域１１に近接する一部の区間の配線部分１８を除いた配線１６、１７（内側の湾曲区間の配線部分１９を含む）のそれぞれの配線幅Ｗ３、Ｗ４、Ｗ６が、直線配線部Ｅ１の平行配線１２ａ、１２ｂの配線幅（１００μｍ）の１．１５倍（１１５μｍ）である。

また、ミアンダ配線部Ｅ２のグラウンド領域１１に近接しない配線１６、１７間の間隙ＳＬ７を、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂ間の間隙ＳＬ２（１２０μｍ）よりも狭い幅（１０５μｍ）で形成している。

さらに、一部の区間の湾曲配線部分１８、１９間の間隙ＳＬ９は、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂ間の間隙ＳＬ２（１２０μｍ）の０．９４倍（１１２．５μｍ）である。
なお、上記間隙や配線幅の関係の倍率について、１．１５倍、０．８８倍、０．９４倍の組み合わせは一例であり、ターゲットとする特性インピーダンスの幅を考慮すると、１．１５倍については１．０倍を超え１．２倍以下が好ましく、０．８８倍については、０．８３倍以上０．９５倍以下が好ましく、さらに、０．９４倍については、０．９倍以上１．０倍未満が好ましい。また、上記３つの数値の組み合わせとして、ＳＬ７＜ＳＬ９＜ＳＬ２といった数値の大小関係を満たす必要がある。

この第２実施形態の印刷配線板２でのＴＤＲ解析による特性インピーダンスの解析結果のグラフを図８に示す。図８のグラフは、この第２実施形態のミアンダ配線部Ｅ２を備える印刷配線板２の差動インピーダンスの特性を示したものである。なお、同グラフにおいて、ＴＤＲ解析の立ち上がり時間は３０ｐｓに設定している。

同グラフによれば、この印刷配線板２の差動インピーダンスが、時間軸方向に関して、８５Ω近辺を中心に若干の周期的脈動はあるものの８０Ω台を維持しており、全体としてほぼ一定であることがわかる。すなわち、この例についても特性インピーダンスの変動がほぼないことから、反射による信号波形の劣化がほとんどないことがわかる。

このようにこの第２実施形態の印刷配線板２によれば、ミアンダ配線部Ｅ２の配線１６、１７のうちグラウンド領域１１に近接する外側の湾曲配線部分１８を除き、配線１６、１７（内側の一部の区間の湾曲配線部分１９を含む）のそれぞれの配線幅Ｗ３、Ｗ４、Ｗ６を、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂの配線幅（１００μｍ）よりも太い幅（１１５μｍ）で形成し、かつミアンダ配線部Ｅ２のグラウンド領域１１に近接しない配線１６、１７間の間隙ＳＬ７を、直線配線部Ｅ１の配線１２ａ、１２ｂ間の間隙ＳＬ２（１２０μｍ）よりも狭い幅（１０５μｍ）で形成することで、第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、第１実施形態よりも配線の占有領域を狭くすることができる。

すなわちミアンダ配線部Ｅ２のグラウンド領域１１に近接しない内側の配線１６、１７、１９について配線幅Ｗ３、Ｗ４、Ｗ６を太くし、配線１６、１７間の間隙ＳＬ７を、配線１２ａ、１２ｂ間の間隙ＳＬ２（１２０μｍ）よりも狭い幅に調整することでコプレナ線路を構成することなく、規定のインピーダンスを保持しつつ不要なアンテナパターンを設けることなく電気特性を改善することができる。

（第３実施形態）
次に、図９を参照して第３実施形態の印刷配線板３を説明する。なお、第１実施形態で説明した印刷配線板１の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付しその説明は省略する。

図９に示すように、第３実施形態の印刷配線板３は、第１実施形態で説明した差動配線の例をシングル配線に適用した例であり、基板１０の面にグラウンド領域１１と信号配線１２、２０とを間隙を介して配置して導体面を構成し、この導体面に、グラウンド領域１１に近接して信号配線１２を直線的に配置した直線配線部Ｅ１と、信号配線２０を屈曲させたミアンダ配線部Ｅ２とを設けたものである。

この例では、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２０とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ１２を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２とグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１０よりも広い幅（６００μｍ）としている。

この例の場合も第１実施形態と同様に、間隙ＳＬ１２は、導体面と異なる層でかつ信号配線２０に近い方のグラウンド層６、７（図２参照）との距離（層間厚Ｈ２、Ｈ４：２００μｍ）の３倍以上としている。

また、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２０の配線幅Ｗ７を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１００μｍ）より太い幅（１１０μｍ）としている。

このようにこの第３実施形態の印刷配線板３によれば、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２０とグラウンド領域１１との間の間隙ＳＬ１２を、直線配線部Ｅ１の間隙ＳＬ１０よりも広い幅（６００μｍ）とし、また信号配線２０の配線幅Ｗ７を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１００μｍ）より太い幅（１１０μｍ）とすることで、シングル配線についても第１実施形態と同様にミアンダ配線部Ｅ２にコプレナ線路を構成することなく、規定のインピーダンスを維持できるという効果が得られ、シングル配線にも本願発明を適用できる。

（第４実施形態）
次に、図１０を参照して第４実施形態の印刷配線板４を説明する。なお、第２実施形態で説明した印刷配線板２の構成要素と同じ構成要素には同一の符号を付しその説明は省略する。

図１０に示すように、この第４実施形態の印刷配線板４は、第２実施形態で説明した差動配線の例をシングル配線に適用した例であり、ミアンダ配線部Ｅ２には、直線配線部Ｅ１の信号配線１２と直交する方向の複数の信号配線２１と、これら複数の信号配線２１を直列に接続するように蛇行する信号配線２２とを形成する。信号配線２１はグラウンド領域１１に近接しない配線であり、信号配線２２はグラウンド領域１１に近接する配線と言える。

この例では、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２１、２２のうちグラウンド領域１１に近接しない一部の配線（信号配線２１）の配線幅Ｗ８を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１００μｍ）よりも太い幅（１１５μｍ）としている。つまり信号配線２１の配線幅Ｗ８は直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１００μｍ）の１．１５倍（１１５μｍ）である。

また、グラウンド領域１１に近接する一部の配線２２の配線幅Ｗ９を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１００μｍ）と配線２１の配線幅Ｗ８（１１５μｍ）との間の幅（１０８μｍ）としている。つまり配線２２の配線幅Ｗ９は直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１００μｍ）の１．０８倍（１０８μｍ）である。

このようにこの第４実施形態の印刷配線板４によれば、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２１、２２のうち配線２１の配線幅Ｗ８を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１００μｍ）よりも太い幅（１１５μｍ）とし、配線２２の配線幅Ｗ９を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１００μｍ）と配線２１の配線幅Ｗ８（１１５μｍ）との間の幅（１０８μｍ）とすることで、シングル配線についても第２実施形態と同様の効果が得られるとともに、第３実施形態よりも配線の占有領域を狭くすることができるという効果が得られ、シングル配線にも本願発明を適用できる。

（第５実施形態）
次に、図９、図１１、図１２を参照して第５実施形態の印刷配線板を説明する。なお、第３実施形態で説明した印刷配線板３（図９参照）とは概要構成は同じであり、配線部分のインピーダンスのターゲットを５０Ωとするように配線幅、間隙を変えている。

この第５実施形態は、図９に示した、信号配線が一本の配線からなるシングル配線の印刷配線板３において、図１１に示すように、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２０の配線幅Ｗ７を１４５μｍとする。この例は、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅が１０５μｍであるため、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２０の配線幅Ｗ７を直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅の１．３８倍としたものである。なお、１．３８倍は一例であり、ターゲットとする特性インピーダンスの幅を考慮すると、１．２倍以上１．４５倍以下が好ましい。

なお、この例において、配線部分のインピーダンスのターゲットを５０Ωとする場合の配線板の各層の厚みＨ１〜Ｈ５は、第１実施形態で説明したものと同じである。具体的には、厚みＨ１、Ｈ３、Ｈ５が３５μｍ、厚みＨ２、Ｈ４が２００μｍである。

この第５実施形態の印刷配線板でのＴＤＲ解析による特性インピーダンスの解析結果のグラフを図１２に示す。図１２のグラフは、この第５実施形態のミアンダ配線部Ｅ２を備える印刷配線板３の特性インピーダンスを示したものである。なお、同グラフにおいて、ＴＤＲ解析の立ち上がり時間は３０ｐｓに設定している。直線配線部Ｅ１の信号配線１２とグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１０は、１０５μｍである。

同グラフによれば、この印刷配線板３の特性インピーダンス３５が、時間軸方向に関して、５０Ω±１０％の範囲を維持しており、全体としてほぼ一定であることがわかる。すなわち、この例についても特性インピーダンスの変動がほぼないことから、反射による信号波形の劣化がほとんどないことがわかる。

このようにこの第５実施形態の印刷配線板によれば、図９のようなシングル配線について、配線部分のインピーダンスのターゲットを５０Ωとした場合に、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２０の配線幅Ｗ７を１４５μｍとし、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅（１０５μｍ）に対して信号配線２０の配線幅Ｗ７を１．３８倍とすることで、ミアンダ配線部Ｅ２にコプレナ線路を構成することなく、規定のインピーダンスを維持できるという効果が得られ、シングル配線にも本願発明を適用できる。

（第６実施形態）
次に、図１０、図１３乃至図１５を参照して第６実施形態の印刷配線板を説明する。なお、第４実施形態で説明した印刷配線板４（図１０参照）とは概要構成は同じであり、配線部分のインピーダンスのターゲットを５０Ωとするように配線幅、間隙を変えている。

この第６実施形態のように、信号配線が一本の配線からなるシングル配線で、ミアンダ配線部Ｅ２の、グラウンド領域１１に近接する位置に信号配線２２を形成する印刷配線板４（図１０参照）では、図１０に示した直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅を１０５μｍとし、図１３に示すように、グラウンド領域１１に近接しない一部の配線（ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２１）の配線幅Ｗ８を１４５μｍとし、さらに、図１４に示すように、グラウンド領域１１に近接する一部の配線（信号配線２２）の配線幅Ｗ９を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅と同じ幅（１０５μｍ）とする。なお、この例では、グラウンド領域１１と信号配線２２との間隔Ｗ１０を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２とグラウンド領域１１との間隙ＳＬ１０と同じく１０５μｍとしている。

換言すると、この例は、ミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２１、２２のうちグラウンド領域１１に近接しない一部の配線（信号配線２１）の配線幅Ｗ８を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅よりも太い幅（１４５μｍ）とし、かつ信号配線２１、２１のうちグラウンド領域１１に近接する一部の配線（信号配線２２）の配線幅Ｗ９を、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅と同じ幅（１０５μｍ）としたものである。

なお、この例において、配線部分のインピーダンスのターゲットを５０Ωとする場合の配線板の各層の厚みＨ１〜Ｈ５は、第１実施形態で説明したものと同じである。具体的には、厚みＨ１、Ｈ３、Ｈ５が３５μｍ、厚みＨ２、Ｈ４が２００μｍである。

この第６実施形態の印刷配線板でのＴＤＲ解析による特性インピーダンスの解析結果のグラフを図１５に示す。図１５のグラフは、この第６実施形態のミアンダ配線部Ｅ２を備える印刷配線板４（図１０、図１３、図１４）の特性インピーダンスを示したものである。なお、同グラフにおいて、ＴＤＲ解析の立ち上がり時間は３０ｐｓに設定している。

同グラフによれば、この印刷配線板４の特性インピーダンス３６は、時間軸方向に関して、５０Ω近辺を中心に若干の周期的脈動はあるものの全体として５０Ω±１０％の範囲を維持しており、全体としてほぼ一定であることがわかる。すなわち、この例についても特性インピーダンスの変動がほぼないことから、反射による信号波形の劣化がほとんどないことがわかる。

このようにこの第６実施形態の印刷配線板によれば、図１０のようなシングル配線について、配線部分のインピーダンスのターゲットを５０Ωとした場合に、直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅に対してミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２１の配線幅Ｗ８を１４５μｍとし、かつミアンダ配線部Ｅ２の信号配線２２の配線幅Ｗ９を直線配線部Ｅ１の信号配線１２の配線幅と同じ幅（１０５μｍ）とすることで、ミアンダ配線部Ｅ２にコプレナ線路を構成することなく、規定のインピーダンスを維持できるという効果が得られ、シングル配線にも本願発明を適用できる。

以上説明したように、上記第１乃至第６実施形態によれば、高周波信号を伝送する配線の一部にミアンダ配線部Ｅ２を形成する上で、規定のインピーダンスを保持しつつ不要なアンテナパターンを設けることなく電気特性を改善することができる。

本発明の実施の形態を説明したが、この実施の形態は、例として示したものであり、この他の様々な形態で実施が可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成要素の省略、置き換え、変更を行うことができる。

Ｅ１…直線配線部、Ｅ２…ミアンダ配線部、１〜４…印刷配線板、６、７…グラウンド層、１０…基板、１１…グラウンド領域、１２、２０、２１…信号配線、１２ａ、１２ｂ、１４、１５，１６，１７…配線、１８、１９…湾曲配線部分。

Claims (10)

1. 基板の面にグラウンド領域と信号配線とを間隙を介して配置して構成した導体面に、前記グラウンド領域に近接して前記信号配線を直線的に配置した直線配線部と、前記直線配線部に接続され、前記信号配線を屈曲させたミアンダ配線部とを設けた印刷配線板において、
   前記ミアンダ配線部の前記信号配線と前記グラウンド領域との間の間隙を、前記直線配線部の前記信号配線と前記グラウンド領域との間隙よりも広い幅とし、かつ前記ミアンダ配線部の前記信号配線の配線幅を、前記直線配線部の前記信号配線の配線幅より太い幅としたことを特徴とする印刷配線板。
2. 前記ミアンダ配線部の前記間隙が、前記導体面と異なる層でかつ前記信号配線に近い方のグラウンド層との距離の３倍以上であることを特徴とする請求項１記載の印刷配線板。
3. 前記信号配線が平行な二本の配線からなる差動配線で、前記ミアンダ配線部の前記信号配線の配線幅が、前記直線配線部の前記信号配線の配線幅の１．０倍を超え１．２倍以下であることを特徴とする請求項１または請求項２いずれか記載の印刷配線板。
4. 前記信号配線が平行な二本の配線からなる差動配線で、前記差動配線のうち前記ミアンダ配線部の配線間の間隙が、前記直線配線部の配線間の間隙より狭いことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の印刷配線板。
5. 前記差動配線のうち前記ミアンダ配線部の配線間の間隙が、前記直線配線部の配線間の間隙の０．８倍以上１．０倍未満であることを特徴とする請求項４記載の印刷配線板。
6. 前記信号配線が一本の配線からなるシングル配線で、前記ミアンダ配線部の前記信号配線の配線幅が、前記直線配線部の前記信号配線の配線幅の１．２倍以上１．４５倍以下であることを特徴とする請求項１または請求項２いずれか記載の印刷配線板。
7. 基板の面にグラウンド領域と平行配線とを間隙を介して配置して構成した導体面に、前記グラウンド領域に近接して前記平行配線を直線的に配置した直線配線部と、前記直線配線部に接続され、前記平行配線を屈曲させたミアンダ配線部とを設けた印刷配線板において、
   前記ミアンダ配線部の前記平行配線のうち前記グラウンド領域に近接する一部の区間の配線を除き、前記平行配線のそれぞれの配線幅を、前記直線配線部の平行配線の配線幅よりも太い幅とし、かつ前記ミアンダ配線部の前記グラウンド領域に近接しない前記平行配線間の間隙を、前記直線配線部の平行配線間の間隙よりも狭い幅としたことを特徴とする印刷配線板。
8. 前記ミアンダ配線部の前記平行配線のうち前記グラウンド領域に近接する一部の区間の配線を除いた前記平行配線のそれぞれの配線幅が、前記直線配線部の平行配線の配線幅の１．０倍を超え１．２倍以下であり、前記ミアンダ配線部の前記平行配線間の間隙が前記直線配線部の平行配線間の間隙の０．８３倍以上０．９５倍以下であり、前記一部の区間の配線間の間隙が前記直線配線部の配線間の間隙の０．９倍以上１．０倍未満であることを特徴とする請求項７記載の印刷配線板。
9. 基板の面にグラウンド領域と信号配線とを間隙を介して配置して構成した導体面に、前記グラウンド領域に近接して前記信号配線を直線的に配置した直線配線部と、前記直線配線部に接続され、前記信号配線を屈曲させたミアンダ配線部とを設けた印刷配線板において、
   前記ミアンダ配線部の前記信号配線のうち前記グラウンド領域に近接しない一部の配線の配線幅を、前記直線配線部の信号配線の配線幅よりも太い幅とし、かつ前記信号配線のうち前記グラウンド領域に近接する一部の配線の配線幅を、前記直線配線部の信号配線の配線幅と同じ幅としたことを特徴とする印刷配線板。
10. 前記ミアンダ配線部の前記信号配線のうち前記グラウンド領域に近接しない一部の配線の配線幅が前記直線配線部の信号配線の配線幅の１．２倍以上１．４５倍以下であることを特徴とする請求項９記載の印刷配線板。

Images