JP2022142966A - Wiring board, electronic unit, electronic device, and manufacturing method for wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波ノイズ対策の技術に関する。 The present invention relates to technology for countermeasures against electromagnetic noise.
電子機器、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、及びデジタルカメラにおいては、デジタル信号の伝送路となるフレキシブルプリント配線板を有する。電子機器の機能の向上に伴い、電子機器において取り扱われるデータ量も増加しており、配線板を通るデジタル信号も高速化している。データ通信の大容量化および高速化により、配線板からの放射ノイズが多くなる傾向にあった。 Electronic devices such as mobile phones, smart phones, tablet terminals, and digital cameras have flexible printed wiring boards that serve as transmission paths for digital signals. As the functions of electronic devices have improved, the amount of data handled by the electronic devices has also increased, and the speed of digital signals passing through wiring boards has also increased. Due to the increase in the capacity and speed of data communication, there has been a tendency for the radiation noise from the printed circuit board to increase.
これに対し、特許文献1には、信号線を基準として一方の側に絶縁層を介して配置された、電磁波シールド層及び抵抗体層を有するフレキシブルプリント配線板が開示されている。
On the other hand,
しかしながら、特許文献1に開示されたフレキシブルプリント配線板では、放射ノイズを抑制させようとすると信号の伝送損失が増大することがあった。
However, in the flexible printed wiring board disclosed in
本発明は、放射ノイズを抑制し、かつ信号の伝送特性を向上させることを目的とする。 An object of the present invention is to suppress radiation noise and improve signal transmission characteristics.
本発明の配線板は、第1主面、及び前記第1主面とは反対側の第2主面を有する絶縁体部と、前記絶縁体部の内部に配置された信号線と、前記第1主面に配置された第1導電層と、前記第2主面に配置された第2導電層と、を備え、前記第2導電層の表面抵抗率が前記第1導電層の表面抵抗率よりも大きい、ことを特徴とする。 A wiring board according to the present invention includes an insulator portion having a first main surface and a second main surface opposite to the first main surface, a signal line disposed inside the insulator portion, and the second main surface. A first conductive layer disposed on one principal surface and a second conductive layer disposed on the second principal surface, wherein the surface resistivity of the second conductive layer is the surface resistivity of the first conductive layer characterized by being greater than
本発明の配線板の製造方法は、内部に信号線が配置された絶縁体部を用意し、前記絶縁体部の第1主面に第1導電層を、前記絶縁体部の前記第1主面とは反対側の第2主面に前記第1導電層の表面抵抗率よりも大きい表面抵抗率の第2導電層を、それぞれ形成する、ことを特徴とする。 In the wiring board manufacturing method of the present invention, an insulator portion having a signal line disposed therein is prepared, a first conductive layer is formed on a first main surface of the insulator portion, and a first conductive layer is formed on the first main surface of the insulator portion. A second conductive layer having a surface resistivity higher than that of the first conductive layer is formed on each of the second main surfaces opposite to the surface.
本発明によれば、放射ノイズを抑制することができ、かつ信号の伝送特性を向上させることができる。 According to the present invention, radiation noise can be suppressed and signal transmission characteristics can be improved.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、実施形態に係る電子機器の一例としての撮像装置であるデジタルカメラ600の説明図である。デジタルカメラ600は、レンズ交換式のデジタルカメラであり、カメラ本体601を備える。カメラ本体601は、レンズを含むレンズユニット(レンズ鏡筒)602が着脱可能となっている。カメラ本体601は、筐体611と、電子ユニットの一例である撮像ユニット100と、無線通信ユニット150と、を備える。撮像ユニット100及び無線通信ユニット150は、筐体611の内部に収納されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram of a
撮像ユニット100は、プリント回路板101と、プリント回路板102と、プリント回路板101とプリント回路板102とを電気的に接続する配線板200と、を備える。本実施形態において、配線板200は、フレキシブルプリント配線板である。プリント回路板101は、第1電子モジュールの一例である。プリント回路板102は、第2電子モジュールの一例である。プリント回路板101とプリント回路板102との接続に配線板200を用いることにより、同軸ケーブルよりも配線構造を軽量化することができる。
The
プリント回路板101は、リジッドプリント配線板110と、リジッドプリント配線板110に実装された半導体装置111と、を備える。プリント回路板102は、リジッドプリント配線板120と、リジッドプリント配線板120に実装される半導体装置121と、を備える。半導体装置111及び121のそれぞれは、電子部品の一例である。
The printed
半導体装置111は、本実施形態ではイメージセンサである。イメージセンサは、例えばCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ又はCCD(Charge Coupled Device)イメージセンサである。イメージセンサは、レンズユニット602を介して入射した光を電気信号に変換する機能を有する。半導体装置121は、本実施形態ではデジタルシグナルプロセッサである。デジタルシグナルプロセッサは、イメージセンサである半導体装置111から画像データを示す電気信号を取得し、取得した電気信号を補正する処理を行い、補正された画像データを生成する機能を有する。本実施形態では、撮像ユニット100は、手振れ補正機能を有しており、プリント回路板101を駆動する駆動源の一例であるモータ160を備える。
The
無線通信ユニット150は、GHz帯域の無線通信を行うものであり、モジュール化されている。無線通信ユニット150は、アンテナ(不図示)を含むリジッドプリント配線板151と、リジッドプリント配線板151に実装された無線通信IC152と、を有する。アンテナは無線通信IC152と同じ面内に設けられて、外部と通信しやすいように筐体611に近い位置に配置される。無線通信IC152は、アンテナを介して、例えばPC又は無線ルータなどの外部機器と無線通信を行うことで、画像データの送信及び/又は受信を行うことが可能であることが好ましい。本実施形態では、無線通信IC152は、アンテナを介して、データの送信及び受信を行うことが可能である。具体的には、無線通信IC152は、半導体装置121から取得した画像データを示すデジタル信号を変調し、アンテナから無線規格の通信周波数の電波として送信する。また、無線通信IC152は、アンテナにて受信された電波を、画像データを示すデジタル信号に復調する。無線通信IC152は、例えばWi-Fi(登録商標)やBluetooth(登録商標)といった規格に準拠して外部機器と無線通信する。
The
図2(a)は、実施形態に係る撮像ユニット100の説明図である。図2(a)に示すように、配線板200は、長手方向であるX方向に延びている。X方向は、第1方向の一例である。配線板200は、信号線22を複数備える。各信号線22は、X方向に延びている。X方向は、配線方向でもある。複数の信号線22は、X方向と直交する、短手方向であるY方向に間隔をあけて配置されている。Y方向は、第2方向の一例である。X方向及びY方向と直交するZ方向は、配線板200の厚さ方向である。配線板200は、フレキシブルプリント配線板であり、可撓性を有し、屈曲変形可能である。
FIG. 2A is an explanatory diagram of the
配線板200は、X方向の第1端の一例である端201と、X方向の第2端の一例である端202とを有する。端202は、配線板200において、端201とは反対側に位置している。
リジッドプリント配線板110には、コネクタ112が実装されている。コネクタ112は、リジッドプリント配線板110に含まれる導体で半導体装置111に電気的に接続される。コネクタ112には、配線板200の端201が装着されている。これにより、配線板200は、リジッドプリント配線板110、即ち半導体装置111に電気的に接続されている。
A
リジッドプリント配線板120には、コネクタ122が実装されている。コネクタ122は、リジッドプリント配線板120に含まれる導体で半導体装置121に電気的に接続される。コネクタ122には、配線板200の端202が装着されている。これにより、配線板200は、リジッドプリント配線板120、即ち半導体装置121に電気的に接続されている。
A
以上の構成により、半導体装置111と半導体装置121とは、リジッドプリント配線板110、配線板200及びリジッドプリント配線板120を介して、互いに通信可能に電気的に接続されている。
With the above configuration, the
図2(b)は、図2(a)のIIB-IIB線に沿う配線板200の断面図である。図2(b)に示すように、配線板200は、配線板本体210と、導電層251と、導電層252と、絶縁層243と、絶縁層244とを有する。配線板本体210は、絶縁体部230と、上述した複数の信号線22とを含む。
FIG. 2(b) is a cross-sectional view of
絶縁体部230は、電気絶縁性を有する物質で構成されている。各信号線22は、導電性を有する物質で構成されている。絶縁体部230及び複数の信号線22は、X方向に延びて形成されている。複数の信号線22は、絶縁体部230の内部にY方向に間隔をあけて配置されている。なお、図2(b)には、複数の信号線22のうちの一対の信号線22を図示している。一対の信号線22で差動信号線220が構成されている。絶縁体部230は、シート状に形成されており、一対の主面231,232を有する。主面231は、第1主面の一例であり、主面232は、第2主面の一例である。
The
絶縁体部230は、絶縁層241と、絶縁層242と、を有する。絶縁層241は、主面2411と、主面2411とは反対側の主面2412と、を有する。絶縁層241の主面2411上には、複数の信号線22が設けられている。
The
導電層251は、どの部材にも電気的に接続されていなくてもよいが、本実施形態では、グラウンド線の一部となっている。即ち、導電層251は、リジッドプリント配線板110,120のグラウンド線と電気的に接続されている。これにより、導電層251には、信号線22を通過する信号のリターン電流が流れる。同様に、導電層252は、どの部材にも電気的に接続されていなくてもよいが、本実施形態では、グラウンド線の一部となっている。即ち、導電層252は、リジッドプリント配線板110,120のグラウンド線と電気的に接続されている。
The
ところで、差動信号線に伝送される正相信号を伝送する信号線と逆相信号を伝送する信号線との平均長が異なると、差動信号の一部がコモンモード信号に変わるモード変換が発生し、コモンモードノイズが誘発される。コモンモードノイズが配線板200上で共振すると、コモンモードノイズの周波数で大きな放射ノイズが発生する。
By the way, if the average length of the signal line that transmits the positive-phase signal and the signal line that transmits the negative-phase signal that are transmitted to the differential signal line is different, mode conversion occurs in which part of the differential signal changes to a common-mode signal. occurs and induces common mode noise. When common mode noise resonates on
また、近年の通信データの大容量化に伴い、差動信号線には、例えば、5Gbps(Giga Bits Per Second)以上といったGbpsオーダーの高速の伝送速度となる差動信号が伝送される。信号の伝送速度R[bps]と信号の周波数f[Hz]との間には、R=2fの関係が成り立つ。一般に、伝送される差動信号の周波数が高くなるほど、伝送線路を流れる電流の時間変化量が大きくなるため、発生する放射ノイズ量は増加する。発生した放射ノイズの周波数が無線通信装置の通信周波数帯に近いと、無線通信ICがアンテナを介してPC又は無線ルータなどの外部機器と無線通信を行う際に、通信データにその放射ノイズが重畳してしまうことがある。 In addition, with the recent increase in the capacity of communication data, differential signals with a high transmission speed on the order of Gbps, such as 5 Gbps (Giga Bits Per Second) or higher, are transmitted to differential signal lines. A relationship of R=2f holds between the signal transmission speed R [bps] and the signal frequency f [Hz]. In general, the higher the frequency of the differential signal to be transmitted, the greater the amount of change over time in the current flowing through the transmission line, resulting in an increase in the amount of generated radiation noise. If the frequency of the generated radiation noise is close to the communication frequency band of the wireless communication device, the radiation noise will be superimposed on the communication data when the wireless communication IC performs wireless communication with an external device such as a PC or a wireless router through the antenna. Sometimes I end up doing it.
そこで、本実施形態では、導電層251は、絶縁体部230の主面231に配置され、導電層252は、絶縁体部230の主面232に配置されている。即ち、複数の信号線22は、絶縁体部230を介して導電層251および導電層252に挟まれて配置されている。また、導電層252の表面抵抗率は、導電層251の表面抵抗率よりも大きい。また、Z方向に視て、各信号線22は、導電層251,252と重なるように配線されている。なお、Z方向は、主面231,232と垂直な方向でもある。
Therefore, in the present embodiment, the
以上の構成により、信号伝送時、信号のリターン電流は相対的に表面抵抗率が低い導電層251に流れやすくなる。よって、信号は導電層252の抵抗損失の影響を受けにくくなる。したがって、配線板200を通過する信号において、良好な伝送特性を発揮できる。
With the above configuration, during signal transmission, the return current of the signal can easily flow through the
一方、信号線22にノイズ電流が流れた場合、導電層251のリターン電流による電磁界で相殺しきれなかったノイズ電流が、導電層252にも流れることで、信号線22のノイズ電流を直接減衰させることができ、高いノイズ抑制効果を発揮できる。
On the other hand, when a noise current flows through the
信号線22と導電層251とのZ方向の第1間隔である間隔D1は、信号線22と導電層252とのZ方向の第2間隔である間隔D2よりも狭いことが好ましい。これにより、信号伝送時に導電層251により多くのリターン電流が流れ、信号が導電層252の抵抗損失を受けにくくなり、良好な伝送特性を発揮することができる。
It is preferable that the spacing D1, which is the first spacing in the Z direction between the
更に、差動信号線220における一対の信号線22のY方向の第3間隔である間隔をDDとすると、D1<DD<D2であることが好ましい。即ち、信号線22と導電層251とのZ方向の間隔D1は、差動信号線220における一対の信号線22のY方向の間隔DDよりも狭いことが好ましい。これにより、各信号線22が導電層251に近接して配置されることになり、導電層251により多くのリターン電流が流れることになり、より良好な伝送特性を発揮することができる。
Furthermore, if DD is the third distance between the pair of
次に、絶縁層241について詳細に説明する。配線板200がフレキシブル配線板である場合、絶縁層241の材質は、樹脂であることが好ましい。樹脂としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系樹脂、エポキシ等の熱硬化性樹脂や液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの中でもポリイミドまたは液晶ポリマーが好ましい。ポリイミドは、耐熱性や機械特性に優れ、かつ商業的に入手するのが容易である。また、液晶ポリマーは、比誘電率が低いため高速信号伝送用途に好適であり、かつ、吸湿性が低く寸法安定性に優れる。
Next, the insulating
絶縁層241のZ方向の厚さは、10μm以上100μm以下が好ましい。絶縁層241のZ方向の厚さが10μm以上であることで、信号線22と導電層251との離間距離を確保することができ、信号線22における特性インピーダンスが変更されるのを抑制することができる。また、絶縁層241のZ方向の厚さが100μm以下であることで、絶縁層241における剛性を低くすることができ、フレキシブルプリント配線板において十分な可撓性が得られる。以上の観点から、絶縁層241のZ方向の厚さは、12μm以上75μm以下がより好ましい。
The thickness of the insulating
なお、配線板200がリジッド配線板である場合、絶縁層241の材質は、繊維基材であることが好ましい。繊維基材としては、例えば、ガラス繊布、ガラス不繊布等のガラス繊維基材、又はガラス以外の無機化合物を成分とする繊布若しくは不繊布等の無機繊維基材が挙げられる。また、繊維基材としては、芳香族ポリアミド、ポリアミド、芳香族ポリエステル、ポリエステル、ポリイミド、フッ素樹脂等の有機繊維で構成される有機繊維基材が挙げられる。これらの中でも強度に優れ、吸水が少ないという観点でガラス繊維基材が好ましい。
In addition, when wiring
次に、各信号線22について詳細に説明する。一対の信号線22で構成される差動信号線220には、画像データを示すデジタル信号であるデータ信号が伝送される。各信号線22の製造方法は特に限定されないが、例えば金属箔の貼合せ、金属メッキ、インクジェットプロセス等の方法により信号線22を形成することができる。金属箔として銅箔を用いる場合は、接着剤等で貼り合わせたフィルムを用い、フォトリソ・エッチングプロセスで必要な伝送線路パターンを形成することができる。また、インクジェットプロセスを用いる場合は、導電性を有する金属粒子を含む高分子インクを必要なパターンに描画し、絶縁層241のガラス転移点(Tg)以下の温度で当該パターンを焼成して形成できる。各信号線22の厚さは特に限定されないが、例えば、0.1μm以上20μm以下であることが好ましい。
Next, each
次に、絶縁層242について詳細に説明する。絶縁層242は、絶縁層241の主面2411上及び複数の信号線22上に設けられている。絶縁層242は、接着部2421および被覆部2422を含む。複数の信号線22上に、接着部2421および被覆部2422の順で積層されている。
Next, the insulating
接着部2421は、電気絶縁性が高いことが好ましい。接着部2421は、接着剤の硬化物である。接着部2421を形成するのに用いられる接着剤として、例えばアクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)系接着剤、ポリアミド系接着剤、ポリエステル系接着剤、アクリル系接着剤、ポリエステルポリウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤が挙げられる。
It is preferable that the
接着部2421のZ方向の厚さは、特に限定されないが、伝送線路である各信号線22を十分に被覆でき、かつ、平滑になることが好ましい。具体的には、接着部2421のZ方向の厚さは、2μm以上50μm以下であることが好ましい。接着部2421の厚さが2μm以上であると、接着剤の信号線22間への埋め込みが十分となり、接着部2421により強固に接着することができる。また、接着部2421の厚さが50μm以下であると、絶縁層241と被覆部2422と間から側方へ接着剤が染み出すのを抑制することができる。以上の観点から、接着部2421のZ方向の厚さは、5μm以上30μm以下であることがより好ましい。
Although the thickness of the
接着部2421の形成方法は特に限定されないが、例えばシート状の接着剤を貼り合わせて硬化させる方法、液状の接着剤をディスペンサまたは印刷法等により塗布して熱または紫外線によって硬化させる方法などが挙げられる。
The method of forming the
次に、被覆部2422について詳細に説明する。被覆部2422は、電気絶縁性及び可撓性を有するプラスチックからなるカバーフィルムと、絶縁樹脂からなるコーティング層で構成される。
Next, the covering
カバーフィルムとしては、いわゆるエンジニアリングプラスチックを使用することが好ましい。即ちカバーフィルムに用いられるプラスチックとしては、例えば、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンゾイミダゾール、ポリアミド、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミドが挙げられる。また、カバーフィルムに用いられるプラスチックとしては、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)が挙げられる。低コストという観点においては、ポリエステルフィルムが好ましい。難燃性に優れるという観点においては、ポリフェニレンサルファイドフィルムを用いることが好ましい。さらに耐熱性が要求される場合には、アラミドフィルムやポリイミドフィルムを使用することが好ましい。 A so-called engineering plastic is preferably used as the cover film. Examples of plastics used for the cover film include polypropylene, crosslinked polyethylene, polyester, polybenzimidazole, polyamide, polyimide, polyimideamide, and polyetherimide. Plastics used for cover films include, for example, polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene naphthalate (PEN), and polyetheretherketone (PEEK). From the viewpoint of low cost, a polyester film is preferred. From the viewpoint of excellent flame retardancy, it is preferable to use a polyphenylene sulfide film. If further heat resistance is required, it is preferable to use an aramid film or a polyimide film.
絶縁樹脂としては、電気絶縁性を有する樹脂であればよく、例えば、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂などが挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、及びそれらのメタクリレート変性品などが挙げられる。なお、硬化形態としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などいずれでもよい。また、必要に応じて、着色顔料や、難燃剤、酸化防止剤、潤滑剤、脱塵防止剤、硬化促進剤等の、その他の添加剤を配合してもよい。 The insulating resin may be any resin having electrical insulating properties, and examples thereof include thermosetting resins and ultraviolet curable resins. Thermosetting resins include phenol resins, acrylic resins, epoxy resins, melamine resins, silicone resins, and acrylic-modified silicone resins. Examples of ultraviolet curable resins include epoxy acrylate resins, polyester acrylate resins, and methacrylate-modified products thereof. The curing mode may be heat curing, ultraviolet curing, electron beam curing, or the like. Further, if necessary, other additives such as a coloring pigment, a flame retardant, an antioxidant, a lubricant, an antidust agent, and a curing accelerator may be blended.
被覆部2422の形成方法は特に限定されず、絶縁樹脂をカバーフィルムにコーティングする際には、以下の方法で実施できる。例えば絶縁性樹脂を溶媒に溶解させた溶解液を、グラビアコート方式、キスコート方式、ダイコート方式、ブレード方式、ロールコート方式、ナイフコート方式、スプレーコート方式、バーコート方式、スピンコート方式、ディップコート方式で塗工できる。溶媒は、使用する樹脂の種類により適宜選択できる。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール系溶媒を用いることができる。また、例えば、酢酸などの酸、ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プロピロニトリルなどのニトリル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル系溶媒を用いることができる。また、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのカーボネート系溶媒なども用いることができる。塗工の際、必要に応じて溶媒を揮発させるための、加熱工程あるいは乾燥工程を設けてもよい。加熱及び乾燥は、熱風乾燥機及び赤外線ヒーター等、加熱装置及び乾燥装置が使用でき、加熱温度及び乾燥温度や加熱時間及び乾燥時間は、適宜選択できる。
The method of forming the
被覆部2422のZ方向の厚さは、5μm以上50μm以下であることが好ましい。被覆部2422のZ方向の厚さが5μm以上であると、被覆部2422において十分な強度を確保することができる。被覆部2422のZ方向の厚さが50μm以下であると、摺動性や屈曲性が向上する。以上の観点から、被覆部2422のZ方向の厚さは、10μm以上30μm以下であることがより好ましい。また、被覆部2422の体積抵抗値は、109Ω・cm以上が好ましく、1013Ω・cm以上であることがより好ましい。なお、被覆部2422が絶縁層241および複数の信号線22と接着できる機能を有していれば、接着部2421を省略してもよい。
The Z-direction thickness of the
次に、導電層251について詳細に説明する。導電層251は、以下の印刷方法により導電性樹脂組成物を絶縁層241上に印刷することで形成することができる。印刷方法としては、例えば、グラビア印刷、マイクログラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、ディスペンサ印刷が挙げられる。また、その他の印刷方法としては、例えば、スプレーコート、スピンコート、ダイコート、リップコート、ナイフコート、ディップコート、カーテンコート、ロールコート、バーコートなどが挙げられる。
Next, the
なお、導電層251を構成する金属は、銅、アルミニウム、ニッケル、鉄、金、銀、白金、タングステン、クロム、チタン、スズ、鉛、パラジウムなどが挙げられ、それらの1種または2種以上の組み合わせでもよい。これらのうち、導電性及び低コストの観点から、銀または銅が好ましい。
Note that examples of the metal forming the
屈曲耐性の観点から、導電層251のZ方向の厚さは、1μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましい。
From the viewpoint of bending resistance, the thickness of the
導電層251の表面抵抗率は、1Ω/□以下であることが好ましい。導電層251の表面抵抗率が1Ω/□以下であると、信号伝送時のリターン電流が受ける抵抗損失が小さくなり、伝送特性が更に向上する。以上の観点から、導電層251の表面抵抗率は、0.1Ω/□以下であることが好ましい。なお、表面抵抗率は、シート抵抗ともいう。
The surface resistivity of the
次に、導電層252について詳細に説明する。導電層252は、絶縁層242上に設けられている。導電層252には、導電性フィラーを、バインダーとなる樹脂組成物に混ぜ込んで構成される導電性樹脂組成物が用いられる。
Next, the
樹脂組成物は、導電性フィラーを含有する機能と、絶縁層242と密着し得る機能が求められるため、熱硬化性樹脂、及びUV硬化性樹脂が好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、合成ゴム、UV硬化アクリレート樹脂が挙げられる。また、UV硬化型樹脂としては、フリーラジカル付加重合が可能な又は架橋可能なエチレン性不飽和基を有する化合物が挙げられる。その化合物は、1以上のエチレン性不飽和基、例えばビニル基若しくはアリル基を有するモノマー、オリゴマー、または末端若しくは側鎖にエチレン性不飽和基を有するポリマーである。その化合物として、例えば、アクリル酸及びその塩、アクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリル酸及びその塩、メタクリル酸エステル類、メタクリルアミド類、無水マレイン酸、マレイン酸エステル類が挙げられる。また、その化合物として、例えば、イタコン酸エステル類、スチレン類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、N-ビニル複素環類、アリルエーテル類、アリルエステル類が挙げられる。また、その化合物として、例えば、これらの誘導体などが挙げられる。樹脂組成物に可撓性を付与するために、樹脂組成物にゴム成分、例えばカルボキシル変性ニトリルゴムや、粘着付与剤等を含ませてもよい。また、樹脂組成物の強度を高めるため、樹脂組成物にセルロース樹脂、ミクロフィブリル(ガラス繊維等)を含ませてもよい。
Since the resin composition is required to have a function of containing a conductive filler and a function of being able to adhere to the insulating
導電性フィラーは、導電性を付与するためのフィラーである。導電性フィラーは、金属、導電性金属酸化物、炭素材料などが挙げられ、それらの1種または2種以上の組み合わせでもよい。金属としては、例えば、金、ニッケル、錫、鉛、亜鉛、チタン、ビスマス、アンチモン、及びこれらを合金化した金属粉などが挙げられる。導電性金属酸化物としては、例えば、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムが挙げられる。炭素材料としては、例えば、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、カーボンナノコイルが挙げられる。 A conductive filler is a filler for imparting conductivity. Examples of conductive fillers include metals, conductive metal oxides, carbon materials, and the like, and one or a combination of two or more thereof may be used. Examples of metals include gold, nickel, tin, lead, zinc, titanium, bismuth, antimony, and metal powders obtained by alloying these. Examples of conductive metal oxides include zinc oxide, tin oxide, and indium oxide. Examples of carbon materials include carbon black, carbon fibers, carbon nanotubes, and carbon nanocoils.
導電層252は、以下の印刷方法により導電性樹脂組成物を絶縁層242上に印刷することで形成することができる。印刷方法としては、例えば、グラビア印刷、マイクログラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、ディスペンサ印刷が挙げられる。また、その他の印刷方法としては、例えば、スプレーコート、スピンコート、ダイコート、リップコート、ナイフコート、ディップコート、カーテンコート、ロールコート、バーコートなどが挙げられる。
The
導電層252のZ方向の厚さは、0.1μm以上100μm以下であることが好ましい。導電層252のZ方向の厚さが0.1μm以上であると、導電層252の屈曲による耐久性が向上し、ノイズ抑制効果が更に向上する。導電層252のZ方向の厚さが100μm以下であることにより、配線板200を薄型にでき、配線板200の柔軟性が更に向上する。以上の観点から、導電層252のZ方向の厚さは、1μm以上50μm以下であることが好ましい。
The thickness of the
導電層252の表面抵抗率は、ノイズ電流を層内に吸収しやすく、層内部で減衰させやすい、10Ω/□以上10000Ω/□以下が好ましく、10Ω/□以上1000Ω/□以下がより好ましい。
The surface resistivity of the
絶縁層243,244について詳細に説明する。導電層251の上には、絶縁層243が設けられている。導電層252の上には絶縁層244が設けられている。各絶縁層243,244は、配線板200が筐体611内の他の部品に接触した際に各導電層251,252が他の部品と導通するのを防止するためのものであり、電気絶縁性を有する材料で構成される。各絶縁層243,244は、可撓性を有する必要があるため、樹脂材料で構成されるのが好ましい。本実施形態では、各絶縁層243,244は、絶縁樹脂と、絶縁樹脂上に設けられたコーティング層とからなる。
The insulating
絶縁樹脂としては、絶縁性を有する樹脂であればよく、例えば、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂などが挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、及びそれらのメタクリレート変性品などが挙げられる。硬化形態としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などいずれでもよく、硬化が達成されるものであればよい。また、必要に応じて、着色顔料や、難燃剤、酸化防止剤、潤滑剤、脱塵防止剤、硬化促進剤等の、その他の添加剤を配合してもよい。 The insulating resin may be any resin having insulating properties, and examples thereof include thermosetting resins and ultraviolet curable resins. Examples of thermosetting resins include phenol resins, acrylic resins, epoxy resins, melamine resins, silicone resins, and acrylic-modified silicone resins. Examples of ultraviolet curable resins include epoxy acrylate resins, polyester acrylate resins, and methacrylate-modified products thereof. The curing mode may be heat curing, ultraviolet curing, electron beam curing, or the like, as long as curing is achieved. Further, if necessary, other additives such as a coloring pigment, a flame retardant, an antioxidant, a lubricant, an antidust agent, and a curing accelerator may be blended.
コーティング層は、例えば、絶縁性樹脂を溶媒に溶解させた絶縁性樹脂溶解液を、以下の方式で塗工できる。例えば、グラビアコート方式、キスコート方式、ダイコート方式、リップコート方式、ブレード方式、ロールコート方式、ナイフコート方式、スプレーコート方式、バーコート方式、スピンコート方式、ディップコート方式が挙げられる。絶縁性樹脂を溶解させる溶媒は、使用する樹脂の種類により適宜選択できる。例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのアルコール系溶媒を用いることができる。また、例えば、酢酸などの酸、ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドンなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プロピロニトリルなどのニトリル系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル系溶媒を用いることができる。また、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネートなどのカーボネート系溶媒などを用いることができる。塗工の際、必要に応じて溶媒を揮発させるための、加熱工程あるいは乾燥工程を設けてもよい。加熱及び乾燥は、熱風乾燥機及び赤外線ヒーター等、加熱装置及び乾燥装置が使用でき、加熱温度及び乾燥温度や加熱時間及び乾燥時間は、適宜選択できる。 For the coating layer, for example, an insulating resin solution obtained by dissolving an insulating resin in a solvent can be applied by the following method. Examples thereof include gravure coating, kiss coating, die coating, lip coating, blade coating, roll coating, knife coating, spray coating, bar coating, spin coating and dip coating. A solvent for dissolving the insulating resin can be appropriately selected depending on the type of resin to be used. For example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and cyclohexanone, and alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, ethylene glycol, glycerin and propylene glycol monomethyl ether can be used. Further, for example, acids such as acetic acid, amide solvents such as formamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, nitrile solvents such as acetonitrile and propylonitrile, and ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate can be used. . Further, for example, carbonate-based solvents such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate can be used. During coating, a heating step or a drying step may be provided for volatilizing the solvent, if necessary. For heating and drying, a heating device and a drying device such as a hot air dryer and an infrared heater can be used, and the heating temperature, drying temperature, heating time and drying time can be appropriately selected.
絶縁層243のZ方向の厚さは特に限定されないが、5μm以上50μm以下であることが好ましい。絶縁層243のZ方向の厚さが5μm以上であると、絶縁層243において十分な強度を確保することができる。また、絶縁層243のZ方向の厚さが50μm以下であると、摺動性や屈曲性が向上する。以上の観点から、絶縁層243のZ方向の厚さは10μm以上30μm以下であることがより好ましい。
Although the thickness of the insulating
また、絶縁層243の体積抵抗値は、絶縁層243の電気絶縁性を高めるという観点から、109Ω・cm以上が好ましく、1013Ω・cm以上がより好ましい。これにより、絶縁層243は、配線板200が筐体611内の他の部品に接触した際に導電層251が他の部品と導通するのを効果的に防止することができる。よって、配線板200が無線通信ユニット150に接触しても、無線通信ユニット150おける通信が良好に維持される。
In addition, the volume resistance value of the insulating
筐体611内における無線通信ユニット150と配線板200の各部との位置関係について説明する。筐体611内において、無線通信ユニット150と導電層251との距離が、無線通信ユニット150と各信号線22との距離よりも短いことが好ましい。すなわち、導電層251は、各信号線22より無線通信ユニット150に近い位置に配置されることが好ましい。導電層251が各信号線22より無線通信ユニット150に近い位置にあることにより、無線通信ユニット150が行う無線通信の電波に、各信号線22から発生する放射ノイズが重畳することを抑制することができる。
The positional relationship between
以下、配線板200の製造方法の好適な例について詳細に説明する。図3(a)~図3(c)は、実施形態に係る配線板200の製造方法の一例を示す説明図である。
A preferred example of a method for manufacturing
まず、図3(a)に示すように、内部に配置された複数の信号線22が内部に配置された絶縁体部230を用意する。即ち、配線板本体210を用意する。次に、図3(b)に示すように、絶縁体部230の第1主面上である主面231上に、導電層251を形成する。導電層251の形成方法は、上述した通りである。次に、図3(c)に示すように、絶縁体部230の第2主面上である主面232上に、導電層252を形成する。なお、導電層251,252を形成する順番は、これに限定するものではなく、順番が逆であってもよい。次に、図3(d)に示すように、導電層251上に絶縁層243を形成し、導電層252上に絶縁層244を形成する。以上の製造方法により、配線板200が製造される。
First, as shown in FIG. 3(a), an
(実施例)
次に、実施例、及び実施例と比較する比較例について説明する。実施例の配線板は、上記実施形態の配線板200に相当する。以下、実施例の配線板および比較例の配線板の放射ノイズおよび伝送特性について評価した。なお、表面抵抗率は、ダイアインスツルメンツ製ロレスタ-EP MCP-T360(測定プローブ MCP-TP03P)を用いて、JIS K7194に準拠して測定した。
(Example)
Next, examples and comparative examples to be compared with the examples will be described. The wiring board of the example corresponds to the
(1)放射ノイズ測定
図4(a)は、実施例の配線板200及び比較例の配線板200Xの放射ノイズ量を測定するシステム300の説明図である。実施例の配線板200及び比較例の配線板200Xの放射ノイズ量を図4(a)に示すシステム300を用いて評価した。システム300は、信号発生器31と、オシロスコープ32と、スペクトラムアナライザ33と、スペクトラムアナライザ33に接続された近傍電界プローブ34と、一対の接続基板35とを備える。各接続基板35は、信号の入出力が可能な一対の端子を有する。信号発生器31には、Keysight社製のM8041Aを用いた。オシロスコープ32には、アジレントテクノロジーズ社製の92504Aを用いた。スペクトラムアナライザ33には、Keysight社製のE4440Aを用いた。近傍電界プローブ34には、ペン形状で長さ110mmのElectro metric社製のものを用いた。
(1) Radiation Noise Measurement FIG. 4A is an explanatory diagram of a
ここで、リファレンス用として、グランド層が無く、かつ差動信号線を含む不図示の配線板を用意した。不図示の配線板は、以下のようにして作製した。まず、厚さ25μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン(株)社製 カプトン100H)を基材とし、基材の一方の面に、厚さ12μmの銅箔を配線層として積層させた。その後、エッチング手法により、線幅140μm、線間隔55μmの全長100mmの差動伝送線路を作製した。次に、差導伝送線路の上に、厚さ12.5μmのポリイミドフィルムと、厚さ15μmのカバーレイ(ニッカン工業社製 CISV1215)を貼り付け、グランド層が無いリファレンス用の配線板を得た。 Here, for reference, a wiring board (not shown) having no ground layer and including differential signal lines was prepared. A wiring board (not shown) was manufactured as follows. First, a 25 μm-thick polyimide film (Kapton 100H manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) was used as a substrate, and a 12 μm-thick copper foil was laminated as a wiring layer on one surface of the substrate. Thereafter, a differential transmission line having a line width of 140 μm, a line spacing of 55 μm, and a total length of 100 mm was fabricated by etching. Next, a 12.5 μm-thick polyimide film and a 15 μm-thick coverlay (CISV1215 manufactured by Nikkan Kogyo Co., Ltd.) were pasted on the differential transmission line to obtain a reference wiring board without a ground layer. .
次いで、この不図示の配線板を一対の接続基板35に接続した。信号発生器31を用いて、ビットレート5.3GbpsのデータパターンをPRBS23とした信号を不図示の配線板に送った。そして、コモンモード電圧の波形をオシロスコープ32で観測し、コモンモード電圧が150mVになるように入力振幅を調整した。
Next, this wiring board (not shown) was connected to a pair of
次に、測定対象となる配線板200を一対の接続基板35に接続し、信号発生器31を用いて、ビットレート5.3GbpsのデータパターンをPRBS23とした信号を配線板200に送った。ここで、導電層が無いリファレンス用の配線板を用いて調整した入力振幅で信号を送った。配線板200から発生した5GHzの放射ノイズ36を近傍電界プローブ34で検出し、放射ノイズ量をスペクトラムアナライザ33で計測した。ここで、放射ノイズ量の計測方法について説明する。まず、配線板200から5mmの高さの地点に近傍電界プローブ34を設置した。導電層が形成された領域に規定した1mm間隔の複数の点を、近傍電界プローブ34で5回スキャンし、各点から得られた全てのデータの平均値を放射ノイズ量とした。
Next, the
放射ノイズ量が小さいほど、配線板200において放射ノイズ36が遮蔽されていることになる。なお、放射ノイズの測定は、温度25℃、相対湿度23~50%の雰囲気で、300kHz~20GHzの周波数範囲で測定を行った。以上、実施例の配線板200における放射ノイズ量の計測方法について説明したが、比較例の配線板200Xについても同様の方法で放射ノイズ量の計測を行った。
The smaller the amount of radiation noise, the more shielding the
放射ノイズ量を、A,B,C,Dの4段階で評価した。Aは、16dBμV未満である。Bは、16dBμV以上、18dBμV未満である。Cは、18dBμV以上、20dBμV未満である。Dは、20dBμV以上である。計測数値が小さいほど放射ノイズ量が小さい。したがって、放射ノイズ量において、CはDよりも優れ、BはCよりも優れ、AはBよりも優れている。 The amount of radiation noise was evaluated in four stages of A, B, C, and D. A is less than 16 dBμV. B is greater than or equal to 16 dBμV and less than 18 dBμV. C is greater than or equal to 18 dBμV and less than 20 dBμV. D is 20 dBμV or more. The smaller the measured value, the smaller the amount of radiation noise. Therefore, C is superior to D, B is superior to C, and A is superior to B in terms of radiation noise amount.
(2)伝送特性(アイパターン)
図4(b)は、実施例の配線板200及び比較例の配線板200Xの伝送特性を評価するのに用いたシステム400の模式図である。このシステム400は、アジレントテクノロジーズ社製のM8041Aの信号発生器41と、アジレントテクノロジーズ社製の92504Aのオシロスコープ42と、1対の接続基板35とで構成される。図4(b)に示す構成のシステム400を用いて配線板200,200Xの伝送特性、即ち出力波形特性を評価した。各接続基板35は、信号の入出力が可能な一対の端子を有する。
(2) Transmission characteristics (eye pattern)
FIG. 4B is a schematic diagram of a
1対の接続基板35の間に、実施例の配線板200及び比較例の配線板200Xをそれぞれ空中に浮かした状態で接続した。また、信号発生器41と一方の接続基板35とを接続して、一方の接続基板35にビットレート5.3GbpsのPRBS23の疑似ランダム信号を入力した。一方の接続基板35の各端子への入力信号の振幅は、150mV/sideとした。すなわち、一方の接続基板35の一対の端子へ入力した差動信号の振幅は、300mVとした。また、他方の接続基板35には、オシロスコープ42を接続した。オシロスコープ42により、他方の接続基板35から出力される信号のアイパターンの開口振幅を観測した。アイパターンの開口振幅の測定は、温度25℃、相対湿度30~50%の雰囲気で行った。
A
以下、伝送特性、即ちアイパターンの開口振幅をA,B,C,Dの4段階で評価した。Aは、開口振幅が120mV以上である。Bは、開口振幅110mV以上、120mV未満である。Cは、開口振幅100mV以上、110mV未満である。Dは、開口振幅100mV未満である。伝送特性において、CはDよりも優れ、BはCよりも優れ、AはBよりも優れている。 The transmission characteristics, that is, the aperture amplitude of the eye pattern were evaluated in four stages of A, B, C, and D below. A has an aperture amplitude of 120 mV or more. B is an aperture amplitude of 110 mV or more and less than 120 mV. C is an aperture amplitude of 100 mV or more and less than 110 mV. D is less than 100 mV aperture amplitude. C is superior to D, B is superior to C, and A is superior to B in transmission characteristics.
実施例として、実施例1~10の10種類の配線板200を製造した。また、比較例として、比較例1~4の4種類の配線板200Xを製造した。図5は、実施例の配線板200及び比較例の配線板200Xにおける第1導電層及び第2導電層の層構成を示すテーブルである。図6は、実施例の配線板200の構成及び評価を示すテーブルである。図7は、比較例の配線板200Xの構成及び評価を示すテーブルである。
As examples, ten types of
各実施例1~10の配線板200の構成について図5及び図6を参照しながら説明する。
The configuration of the
(実施例1)
絶縁層241として、厚さ25μmのポリイミドフィルムを用意した。このポリイミドフィルムには、東レ・デュポン(株)社製のカプトン100Hを用いた。絶縁層241の主面2411に厚さ12μmの銅箔を積層させ、エッチング手法により、線幅50μm、線間隔140μm、全長100mmの一対の信号線22を作製した。次に、一対の信号線22の上、即ち絶縁層241の主面2411の上に、厚さ25μmの接着剤で厚さ15μmのカバーレイを貼り付けて絶縁層242を形成した。カバーレイには、有沢製作所社製のCEAM0525KAを用いた。これにより、合計厚さ37.5μmの配線板本体210を得た。
(Example 1)
A polyimide film having a thickness of 25 μm was prepared as the insulating
次いで、絶縁層241の主面2412の上、即ち絶縁体部230の主面231の上に、導電層251を形成し、絶縁層242の上、即ち絶縁体部230の主面232の上に、導電層252を形成した。実施例1において、導電層251は、Ag(銀)を主成分(50wt%以上)として含有する。以下、各導電層251,252の形成方法について説明する。
Next, a
各導電層251,252を構成するバインダーとして、ポリエステルウレタン樹脂溶液を用いた。このポリエステルウレタン樹脂溶液として、固形分30vol%の東洋紡社製のUR1400を用いた。
A polyester urethane resin solution was used as a binder for forming the
導電層251を構成する導電フィラーとして図5に示す層構成(A)に記載のAgを用いた。Agとポリエステルウレタン樹脂溶液の固形分との合計を100wt%とした場合、Agが92wt%となるようにAgをポリエステルウレタン樹脂溶液に添加した。そして、Agを添加したポリエステルウレタン樹脂溶液を、ホモジナイザーを用いて15000rpmで30分間攪拌して導電性フィラーであるAgを分散させた。この組成物を、配線板本体210の絶縁体部230の主面231の上に、アプリケータを用いて塗工し、その後100℃で10分間乾燥させた。これにより、Agを92wt%含有する導電層251が形成された。導電層251の厚さは、1μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.02Ω/□であった。
Ag described in the layer structure (A) shown in FIG. 5 was used as the conductive filler forming the
導電層252を構成する導電フィラーとして図5に示す層構成(E)に記載のNiを用いた。導電層252は、導電層251と同様の方法で形成した。これにより、Niを80wt%含有する導電層252が形成された。導電層252の厚さは、0.5μmであった。導電層252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
Ni described in the layer structure (E) shown in FIG. 5 was used as the conductive filler forming the
次に、各導電層251,252の上に、導電層251,252の形成に用いたものと同じ構成のポリエステルウレタン樹脂溶液を、アプリケータを用いて塗工し、その後100℃で10分間乾燥させて、絶縁層243及び絶縁層244を形成した。これにより実施例1の配線板200を得た。絶縁層243及び絶縁層244の厚さは10μmであった。
Next, a polyester urethane resin solution having the same composition as that used to form the
(実施例2~9)
各実施例2~9における各導電層251,252の層構成、即ち材料、厚さ及び表面抵抗率は、図6に記載した条件とした。また、各実施例2~9における各絶縁層243,244の層構成、即ち材料及び厚さは、実施例1と同様とした。各実施例2~9における配線板200の形成方法は実施例1と同様とした。これにより、実施例2~9の配線板200が得られた。
(Examples 2 to 9)
The layer structure, that is, the material, thickness and surface resistivity of the
実施例2の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(B)に記載のAg(銀)及びCu(銅)であり、導電層251は、Agを主成分とし、Ag及びCuを合わせた導電性フィラーを85wt%含有する。導電層251の厚さは、10μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.9Ω/□であった。実施例2の配線板200における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(E)に記載のNiであり、導電層252は、Niを80wt%含有する。導電層252の厚さは、0.5μmであった。導電層252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
The conductive fillers forming the
実施例3の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(A)に記載のAgであり、導電層251は、Agを92wt%含有する。導電層251の厚さは、1μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.02Ω/□であった。実施例3の配線板200における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(F)に記載のCB(カーボン)であり、導電層252は、CBを15wt%含有する。導電層252の厚さは、1μmであった。導電層252の表面抵抗率は、9100Ω/□であった。
The conductive filler constituting
実施例4の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(C)に記載のAg及びCuであり、導電層251は、Agを主成分とし、Ag及びCuを合わせた導電性フィラーを80wt%含有する。導電層251の厚さは、2μmであった。導電層251の表面抵抗率は、2Ω/□であった。実施例4の配線板200における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(E)に記載のNiであり、導電層252は、Niを80wt%含有する。導電層252の厚さは、0.5μmであった。導電層252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
The conductive filler constituting the
実施例5の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(A)に記載のAgであり、導電層251は、Agを92wt%含有する。導電層251の厚さは、1μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.02Ω/□であった。実施例5の配線板200における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(G)に記載のCB(カーボン)であり、導電層252は、CBを10wt%含有する。導電層252の厚さは、0.1μmであった。導電層252の表面抵抗率は、22000Ω/□であった。
The conductive filler constituting
実施例6の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(A)に記載のAgであり、導電層251は、Agを92wt%含有する。導電層251の厚さは、1μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.02Ω/□であった。実施例6の配線板200における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(H)に記載のCB(カーボン)であり、導電層252は、CBを10wt%含有する。導電層252の厚さは、100μmであった。導電層252の表面抵抗率は、1200Ω/□であった。
The conductive filler constituting
実施例7の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(B)に記載のAg及びCuであり、導電層251は、Agを主成分とし、Ag及びCuを合わせた導電性フィラーを85wt%含有する。導電層251の厚さは、10μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.9Ω/□であった。実施例7の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(C)に記載のAg及びCuであり、導電層251は、Ag及びCuを合わせた導電性フィラーを80wt%含有する。導電層251の厚さは、2μmであった。導電層251の表面抵抗率は、2Ω/□であった。
The conductive filler constituting the
実施例8の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(A)に記載のAgであり、導電層251は、Agを92wt%含有する。導電層251の厚さは、1μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.02Ω/□であった。実施例8の配線板200における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(E)に記載のNiであり、導電層252は、Niを80wt%含有する。導電層252の厚さは、0.5μmであった。導電層252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
The conductive filler constituting
実施例9の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(D)に記載のAg及びCuであり、導電層251は、Agを主成分とし、Ag及びCuを合わせた導電性フィラーを75wt%含有する。導電層251の厚さは、5μmであった。導電層251の表面抵抗率は、3Ω/□であった。実施例9の配線板200における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(E)に記載のNiであり、導電層252は、Niを80wt%含有する。導電層252の厚さは、0.5μmであった。導電層252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
The conductive filler constituting the
(実施例10)
実施例10では、絶縁層241の厚さを50μmに変更した。
(Example 10)
In Example 10, the thickness of the insulating
実施例10の配線板200における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(A)に記載のAgであり、導電層251は、Agを92wt%含有する。導電層251の厚さは、1μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.02Ω/□であった。実施例10の配線板200における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(E)に記載のNiであり、導電層252は、Niを80wt%含有する。導電層252の厚さは、0.5μmであった。導電層252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
The conductive filler constituting
(比較例1及び比較例2)
各比較例1~2における各導電層251,252の層構成、即ち材料、厚さ及び表面抵抗率は、図7に記載した条件とした。また、各比較例1~2における各絶縁層243,244の層構成、即ち材料及び厚さは、実施例1と同様とした。各比較例1~2における配線板200Xの形成方法は実施例1と同様とした。これにより、比較例1~2の配線板200Xが得られた。
(Comparative Example 1 and Comparative Example 2)
The layer structure, ie, the material, thickness and surface resistivity of the
比較例1の配線板200Xにおける各導電層251,252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(A)に記載のAgであり、各導電層251,252は、Agを92wt%含有する。各導電層251,252の厚さは、1μmであった。各導電層251,252の表面抵抗率は、ともに同じ0.02Ω/□であった。
The conductive filler constituting each of the
比較例2の配線板200Xにおける各導電層251,252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(E)に記載のNiであり、各導電層251,252は、Niを80wt%含有する。各導電層251,252の厚さは、0.5μmであった。各導電層251,252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
The conductive filler constituting each of the
即ち、比較例1,2では、導電層251の表面抵抗率を導電層252の表面抵抗率と同じ値としたものである。
That is, in Comparative Examples 1 and 2, the surface resistivity of the
(比較例3)
図8(a)は、比較例3の配線板200X3の説明図である。なお、図8(a)において、実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。比較例3では、実施例1と同様に、配線板本体210を作製した後、絶縁層241の主面2412の上に、導電層251、絶縁層243、導電層252、絶縁層244の順にアプリケータを用いて形成することで、配線板200X3を作製した。絶縁層243,244の材料及び厚さは、実施例1と同様とした。
(Comparative Example 3)
FIG. 8A is an explanatory diagram of a wiring board 200X3 of Comparative Example 3. FIG. In addition, in FIG. 8A, the same reference numerals are given to the same configurations as in the embodiment. In Comparative Example 3, in the same manner as in Example 1, after manufacturing
比較例3の配線板200X3における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(A)に記載のAgであり、導電層251は、Agを92wt%含有する。導電層251の厚さは、1μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.02Ω/□であった。比較例3の配線板200X3における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(E)に記載のNiであり、導電層252は、Niを80wt%含有する。導電層252の厚さは、0.5μmであった。導電層252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
The conductive filler constituting the
(比較例4)
図8(b)は、比較例4の配線板200X4の説明図である。なお、図8(b)において、実施形態と同様の構成については、同一符号を付している。比較例4では、実施例1と同様に、配線板本体210を作製した後、絶縁層241の主面2412の上に、導電層252、絶縁層244、導電層251、絶縁層243の順にアプリケータを用いて形成することで、配線板200X4を作製した。絶縁層243,244の材料及び厚さは、実施例1と同様とした。
(Comparative Example 4)
FIG. 8B is an explanatory diagram of a wiring board 200X4 of Comparative Example 4. FIG. In addition, in FIG.8(b), the same code|symbol is attached|subjected about the structure similar to embodiment. In Comparative Example 4, in the same manner as in Example 1, after manufacturing
比較例4の配線板200X4における導電層251を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(A)に記載のAgであり、導電層251は、Agを92wt%含有する。導電層251の厚さは、1μmであった。導電層251の表面抵抗率は、0.02Ω/□であった。比較例4の配線板200X4における導電層252を構成する導電性フィラーは、図5に示す層構成(E)に記載のNiであり、導電層252は、Niを80wt%含有する。導電層252の厚さは、0.5μmであった。導電層252の表面抵抗率は、100Ω/□であった。
The conductive filler constituting the
即ち、比較例3,4では、各導電層251,252の構成は実施例1と同様としたが、導電層251,252の配置を実施例1~10と異ならせたものである。
That is, in Comparative Examples 3 and 4, the configuration of each of the
これら実施例の配線板及び比較例の配線板について、上記(1)~(2)の評価結果を図6及び図7に示す。 6 and 7 show the evaluation results of the above (1) and (2) for the wiring boards of these examples and the wiring boards of the comparative examples.
図6に示すように、実施例1~10の配線板200では、いずれも5GHzにおける放射ノイズ量は少なく、アイパターンの開口振幅も全てCランク以上で良好であった。
As shown in FIG. 6, in the
実施例1、8及び10を比較すると、間隔D1が間隔D2よりも狭い、即ち(D2-D1)が大きいほど、信号の伝送特性が良好になることが分かる。 Comparing Examples 1, 8 and 10, it can be seen that the signal transmission characteristics are improved as the interval D1 is narrower than the interval D2, ie, (D2-D1) is larger.
実施例1、2、4及び9を比較すると、導電層251におけるAg及びCuの含有量が多く、かつ導電層251の表面抵抗率が低いほど、信号の伝送特性が良好になることが分かる。
Comparing Examples 1, 2, 4, and 9, it can be seen that the higher the Ag and Cu contents in the
即ち、導電層251の表面抵抗率が3Ω/□以下であることが好ましい。また、導電層251の表面抵抗率が1Ω/□以下であることがより好ましい。また、導電層251の表面抵抗率が0.1Ω/□以下であることがより好ましい。
That is, it is preferable that the surface resistivity of the
また、導電層251は、Ag及びCuからなる金属フィラーを75wt%以上含有することが好ましい。また、導電層251は、Ag及びCuからなる金属フィラーを80wt%以上含有することがより好ましい。また、導電層251は、Ag及びCuからなる金属フィラーを85wt%以上含有することがより好ましい。また、導電層251は、Agからなる金属フィラーを92wt%以上含有することがより好ましい。
In addition, the
実施例1、3、5、6及び7を比較すると、導電層251の表面抵抗率が2Ω/□以上22000Ω/□以下において、高いノイズ抑制効果が得られることが分かる。この観点から、導電層251の表面抵抗率が10Ω/□以上10000Ω/□以下であることが好ましく、導電層251の表面抵抗率が10Ω/□以上1000Ω/□以下であることがより好ましい。
Comparing Examples 1, 3, 5, 6, and 7, it can be seen that a high noise suppression effect is obtained when the surface resistivity of the
また、実施例1~10を比較すると、導電層252の厚さが0.1μm以上100μm以下であることが好ましい。
Further, when comparing Examples 1 to 10, it is preferable that the thickness of the
一方、図7に示すように、比較例1の配線板200Xにおいては、導電層251及び導電層252の表面抵抗率がどちらも小さく、抵抗損失によるノイズ電流の減衰効果が得られず、十分なノイズ抑制効果が得られない。比較例2の配線板200Xにおいては、導電層251及び導電層252の表面抵抗率がどちらも大きく、信号電流のリターン電流が抵抗損失で減衰してしまい、良好な信号伝送特性を得られない。比較例3の配線板200X3においては、放射ノイズ抑制の役割を担う導電層252にノイズ電流がほとんど流れず、十分なノイズ抑制効果がえられない。比較例4の配線板200X4においては、信号電流のリターン電流のほとんどが抵抗損失の大きい導電層252に流れてしまい、良好な伝送特性を得られない。
On the other hand, as shown in FIG. 7, in the wiring board 200X of Comparative Example 1, both the
以上のことから、実施例1~10によれば、比較例1~4と比較して、配線板200から放射される放射ノイズを抑制することができ、かつ信号線22を伝送される信号の伝送特性を向上させることができる。
As described above, according to Examples 1 to 10, compared with Comparative Examples 1 to 4, the radiation noise radiated from the
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and many modifications are possible within the technical concept of the present invention. Moreover, the effects described in the embodiments are merely enumerations of the most suitable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments.
22…信号線、200…配線板、230…絶縁体部、231…主面(第1主面)、232…主面(第2主面)、251…導電層(第1導電層)、252…導電層(第2導電層)
22
Claims (20)
前記絶縁体部の内部に配置された信号線と、
前記第1主面に配置された第1導電層と、
前記第2主面に配置された第2導電層と、を備え、
前記第2導電層の表面抵抗率が前記第1導電層の表面抵抗率よりも大きい、
ことを特徴とする配線板。 an insulator portion having a first principal surface and a second principal surface opposite to the first principal surface;
a signal line arranged inside the insulator;
a first conductive layer disposed on the first main surface;
a second conductive layer disposed on the second main surface;
the surface resistivity of the second conductive layer is greater than the surface resistivity of the first conductive layer;
A wiring board characterized by:
ことを特徴とする請求項1に記載の配線板。 a first spacing between the signal line and the first conductive layer is narrower than a second spacing between the signal line and the second conductive layer;
The wiring board according to claim 1, characterized in that:
前記複数の信号線のうち互いに隣り合う一対の信号線で差動信号が伝送される差動信号線が構成され、
前記第1間隔は、前記一対の信号線の第3間隔よりも狭い、
ことを特徴とする請求項2に記載の配線板。 comprising a plurality of the signal lines,
A pair of signal lines adjacent to each other among the plurality of signal lines constitutes a differential signal line through which a differential signal is transmitted,
the first spacing is narrower than the third spacing between the pair of signal lines;
The wiring board according to claim 2, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の配線板。 When viewed in a direction perpendicular to the first main surface, the signal line overlaps the first conductive layer and the second conductive layer,
The wiring board according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の配線板。 The first conductive layer has a surface resistivity of 3 Ω/□ or less.
The wiring board according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の配線板。 The first conductive layer has a surface resistivity of 1 Ω/□ or less.
The wiring board according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の配線板。 The first conductive layer has a surface resistivity of 0.1 Ω/□ or less.
The wiring board according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の配線板。 The first conductive layer contains Ag as a main component,
The wiring board according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の配線板。 The first conductive layer contains 92 wt% or more of Ag,
The wiring board according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の配線板。 The first conductive layer contains a total of 75 wt% or more of Ag and Cu,
The wiring board according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の配線板。 The first conductive layer contains a total of 80 wt% or more of Ag and Cu,
The wiring board according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の配線板。 The first conductive layer contains 85 wt% or more of Ag and Cu in total.
The wiring board according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の配線板。 The second conductive layer has a surface resistivity of 2 Ω/□ or more and 22000 Ω/□ or less.
The wiring board according to any one of claims 1 to 12, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の配線板。 The second conductive layer has a surface resistivity of 10 Ω/□ or more and 10000 Ω/□ or less.
The wiring board according to any one of claims 1 to 12, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の配線板。 The second conductive layer has a surface resistivity of 10 Ω/□ or more and 1000 Ω/□ or less.
The wiring board according to any one of claims 1 to 12, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の配線板。 The thickness of the second conductive layer is 0.1 μm or more and 100 μm or less,
The wiring board according to any one of claims 1 to 15, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の配線板。 The wiring board is a flexible printed wiring board,
The wiring board according to any one of claims 1 to 16, characterized in that:
前記配線板に電気的に接続された電子部品と、を備える、
ことを特徴とする電子ユニット。 A wiring board according to any one of claims 1 to 17;
an electronic component electrically connected to the wiring board;
An electronic unit characterized by:
前記電子ユニットが収納される筐体と、を備える、
ことを特徴とする電子機器。 an electronic unit according to claim 18;
a housing in which the electronic unit is housed,
An electronic device characterized by:
前記絶縁体部の第1主面に第1導電層を、前記絶縁体部の前記第1主面とは反対側の第2主面に前記第1導電層の表面抵抗率よりも大きい表面抵抗率の第2導電層を、それぞれ形成する、
ことを特徴とする配線板の製造方法。 Prepare an insulator part inside which the signal line is arranged,
A first conductive layer is formed on the first main surface of the insulator portion, and a surface resistance higher than the surface resistivity of the first conductive layer is formed on the second main surface of the insulator portion opposite to the first main surface. each forming a second conductive layer of
A wiring board manufacturing method characterized by:
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