JP2023134096A - プリント基板および回路基板 - Google Patents
プリント基板および回路基板 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2023134096A JP2023134096A JP2022039447A JP2022039447A JP2023134096A JP 2023134096 A JP2023134096 A JP 2023134096A JP 2022039447 A JP2022039447 A JP 2022039447A JP 2022039447 A JP2022039447 A JP 2022039447A JP 2023134096 A JP2023134096 A JP 2023134096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- circuit board
- opposing
- signal
- protrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 46
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 97
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 7
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
【課題】反りを抑制しつつ、体格の増大を抑制できるプリント基板および回路基板を提供すること。【解決手段】プリント基板20の配線40は、信号配線41と、所定電位に固定され、絶縁基材30を介して信号配線41と対向するように配置された電位固定配線を含む。電位固定配線であるグランド配線42は、信号配線41との対向面42aに、突出部422を有する。突出部422は、信号配線41の少なくともひとつと重なるように配置されている。信号配線41は、絶縁基材30を介して突出部422と対向する対向配線411を含む。【選択図】図2
Description
この明細書における開示は、プリント基板および回路基板に関する。
特許文献1には、プリント基板が開示されている。先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
リフローなどによって生じる反りを抑制するためには、プリント基板を厚くすることが有効である。多層に配置された配線間の絶縁層を厚くすると、信号配線とグランド配線との対向距離が長くなり、結合容量が低下する。よって、信号配線のインピーダンスが大きくなる。これに対し、信号配線の幅や厚みを大きくすることで、信号配線のインピーダンスを低下させ、電子部品とのインピーダンス整合を図ることが考えられる。信号配線を厚くすると、パターニング上、配線幅や配線間隔が増加する。よって、幅や厚みを大きくすると、プリント基板の体格が増大してしまう。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、プリント基板、回路基板にはさらなる改良が求められている。
開示されるひとつの目的は、反りを抑制しつつ、体格の増大を抑制できるプリント基板および回路基板を提供することにある。
ここに開示されたプリント基板は、
絶縁基材(30)と、
絶縁基材に多層に配置された配線(40)と、
を備え、
配線は、信号配線(41)と、所定電位に固定され、絶縁基材の板厚方向において絶縁基材を介して信号配線と対向するように配置された電位固定配線(42,43)と、を含み、
電位固定配線の少なくともひとつは、基部(421,431)と、基部における信号配線との対向面から板厚方向に突出する突出部(422,432)と、を有しており、
突出部は、板厚方向の平面視において信号配線の少なくともひとつと重なるように配置され、
信号配線は、絶縁基材を介して突出部と対向する対向配線(411)を含む。
絶縁基材(30)と、
絶縁基材に多層に配置された配線(40)と、
を備え、
配線は、信号配線(41)と、所定電位に固定され、絶縁基材の板厚方向において絶縁基材を介して信号配線と対向するように配置された電位固定配線(42,43)と、を含み、
電位固定配線の少なくともひとつは、基部(421,431)と、基部における信号配線との対向面から板厚方向に突出する突出部(422,432)と、を有しており、
突出部は、板厚方向の平面視において信号配線の少なくともひとつと重なるように配置され、
信号配線は、絶縁基材を介して突出部と対向する対向配線(411)を含む。
ここに開示された回路基板は、
絶縁基材(30)と、絶縁基材に多層に配置された配線(40)と、を有するプリント基板(20)と、
プリント基板に実装された電子部品(50)と、
を備え、
配線は、電子部品に電気的に接続された信号配線(41)と、所定電位に固定され、プリント基板の板厚方向において絶縁基材を介して信号配線と対向するように配置された電位固定配線(42,43)と、を含み、
電位固定配線の少なくともひとつは、基部(421,431)と、基部における信号配線との対向面から板厚方向に突出する突出部(422,432)と、を有しており、
突出部は、板厚方向の平面視において信号配線の少なくともひとつと重なるように配置され、
信号配線は、絶縁基材を介して突出部と対向する対向配線(411)を含む。
絶縁基材(30)と、絶縁基材に多層に配置された配線(40)と、を有するプリント基板(20)と、
プリント基板に実装された電子部品(50)と、
を備え、
配線は、電子部品に電気的に接続された信号配線(41)と、所定電位に固定され、プリント基板の板厚方向において絶縁基材を介して信号配線と対向するように配置された電位固定配線(42,43)と、を含み、
電位固定配線の少なくともひとつは、基部(421,431)と、基部における信号配線との対向面から板厚方向に突出する突出部(422,432)と、を有しており、
突出部は、板厚方向の平面視において信号配線の少なくともひとつと重なるように配置され、
信号配線は、絶縁基材を介して突出部と対向する対向配線(411)を含む。
開示されたプリント基板および回路基板では、電位固定配線に突出部を設けている。これにより、突出部を設けた部分において、電位固定配線が厚い。一方、隣り合う配線の間に配置された絶縁基材の部分(絶縁層)において、基部に接する部分が厚い。つまり板厚方向の平面視において、突出部を設けた部分において電位固定配線が厚く、突出部が設けられていない部分において絶縁基材(絶縁層)が厚い。よって、反りを抑制することができる。
また、突出部を、電位固定配線の対向面において対向配線と重なる位置に設けている。これにより、突出部と対向配線との間の絶縁基材(絶縁層)が薄いため、対向配線と電位固定配線との結合容量が大きくなり、対向配線のインピーダンスを低減することができる。信号配線の幅や厚みを大きくしなくてもインピーダンスを調整することができるため、体格の増大を抑制することができる。この結果、反りを抑制しつつ、体格の増大を抑制できるプリント基板および回路基板を提供することができる。
この明細書における開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。
以下、図面に基づいて複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび/または構造的に対応する部分および/または関連付けられる部分には同一の参照符号が付される場合がある。対応する部分および/または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
(第1実施形態)
先ず、プリント基板および回路基板の概略構成について説明する。
先ず、プリント基板および回路基板の概略構成について説明する。
<プリント基板および回路基板>
図1は、回路基板の一例を示す平面図である。図2は、図1のII-II線に沿う断面図である。図2は、回路基板のうち、プリント基板を示している。以下では、プリント基板の板厚方向をZ方向と示す。また、Z方向に直交する一方向をX方向と示し、Z方向およびX方向の両方向に直交する方向をY方向と示す。特に断わりのない限り、Z方向から平面視した形状、換言すればX方向およびY方向により規定されるXY面に沿う形状を平面形状とする。Z方向からの平面視を、単に平面視と示すことがある。
図1は、回路基板の一例を示す平面図である。図2は、図1のII-II線に沿う断面図である。図2は、回路基板のうち、プリント基板を示している。以下では、プリント基板の板厚方向をZ方向と示す。また、Z方向に直交する一方向をX方向と示し、Z方向およびX方向の両方向に直交する方向をY方向と示す。特に断わりのない限り、Z方向から平面視した形状、換言すればX方向およびY方向により規定されるXY面に沿う形状を平面形状とする。Z方向からの平面視を、単に平面視と示すことがある。
図1および図2に示すように、回路基板10は、プリント基板20と、電子部品50と、コネクタ60を備える。回路基板10に構成される回路は、コネクタ60を介して外部機器に電気的に接続可能である。
プリント基板20は、基板、配線基板、プリント配線基板などと称されることがある。プリント基板20は、一面20aと、一面20aとは板厚方向(Z方向)において反対の面である裏面20bを有する。プリント基板20の平面形状は、特に限定されない。一例としてプリント基板20は、平面略矩形状である。
プリント基板20は、絶縁基材30と、絶縁基材30に配置された回路要素を備える。回路要素は、配線40を含む。絶縁基材30は、回路要素を支持(保持)する基材である。絶縁基材30は、樹脂などの電気絶縁性を有する材料を用いて形成されている。絶縁基材30としては、たとえば樹脂のみを含むもの、ガラス布、不織布などと樹脂とを組み合わせたものを採用することができる。絶縁基材30は、複数の絶縁層31を積層して構成されている。絶縁層31は、絶縁シートと称されることがある。
絶縁層31の層数は特に限定されない。一例として本実施形態の絶縁基材30は、5つの絶縁層31を積層して構成されている。5層のうち、真ん中の絶縁層31は、他の絶縁層31よりも厚い。
配線40を含む回路要素は、プリント基板20に実装された電子部品50とともに回路を提供する。配線40は、配線パターン、導体パターン、配線層、導体層などと称されることがある。配線40は、Z方向において絶縁基材30に多層に配置されている。つまりプリント基板20は、多層基板である。配線40の層数は、特に限定されない。一例として配線40は、6層配置である。以下では、多層に配置された配線40のうち、一面20a側の表層に設けられた配線40を1層目とする。
配線40は、たとえば金属箔をパターニングして形成されている。金属箔の一例は、銅箔である。配線40は、絶縁基材30の表層に配置された表層導体と、絶縁基材30の内部に配置された内層導体を含む。
絶縁基材30に配線40が多層に配置される構成は、少なくとも一方の面に配線40が配置された絶縁層31を複数用いることで実現可能である。配線40が配置された絶縁層31のみを積層してプリント基板20を構成してもよいし、積層する複数の絶縁層31の一部として、両面に配線40が配置されない絶縁層31を含んでもよい。たとえば、配線40が配置された絶縁層31の間に、両面に配線40が配置されない絶縁層31を配置してもよい。配線40のパターニングのタイミングは、製造方法に応じて適宜選択できる。積層する前に個別の絶縁層31の状態でパターニングしておいてもよいし、複数の絶縁層31を積層した状態でパターニングしてもよい。
配線40は、信号配線41と、グランド配線42と、電源配線43を含む。信号配線41は、信号線、信号ライン、信号パターンなどと称されることがある。信号配線41は、電子部品50に電気的に接続されている。絶縁基材30には、複数の信号配線41が配置されている。信号配線41の配置および層数は、特に限定されない。一例として信号配線41は、絶縁基材30に多層に配置されている。
グランド配線42および電源配線43は、コネクタ60を介して所定電位に固定される。グランド配線42および電源配線43が、電位固定配線に相当する。以下において、電位固定配線42,43と示すことがある。グランド配線42は、プリント基板20(回路基板10)においてグランド電位を提供する。電源配線43は、プリント基板20において電源電位を提供する。グランド配線42は、グランド層、グランドパターンなどと称されることがある。電源配線43は、電源層、電源パターンなどと称されることがある。
グランド配線42および電源配線43の配置は、特に限定されない。グランド配線42の層数、電源配線43の層数は、特に限定されない。一例としてグランド配線42は、多層に配置されている。グランド配線42および電源配線43の少なくともひとつは、絶縁基材30(絶縁層31)を介して信号配線41の少なくともひとつと対向するように配置されている。
プリント基板20は、回路要素として、図示しないビア導体を備える。ビア導体は、異なる層に配置された配線40間を電気的に接続する。ビア導体は、接続ビア、層間接続部などと称されることがある。ビア導体は、ビアホール内に、めっきなどの導体が配置されてなる。プリント基板20は、回路要素として、図示しないスルーホールを備えてもよい。スルーホールは、プリント基板20を貫通する孔の壁面に、めっきを施してなる。スルーホールは、スルーホールめっきと称されることがある。スルーホールには、電子部品50の端子が挿入される。スルーホール壁面の導体と端子とは、はんだなどの接合材によって接続される。
プリント基板20は、図示しないレジストを備える。レジストは、プリント基板20の回路要素を保護する。レジストは、ソルダレジスト、保護膜などと称されることがある。レジストは、プリント基板20の一面20aおよび/または裏面20bに配置される。レジストは、表層に配置された回路要素のうち、図示しないランドを除く部分を覆っている。
電子部品50は、プリント基板20に実装されている。プリント基板20には、複数の電子部品50が実装されている。電子部品50は、一般的には、プリント基板20の一面20aおよび/または裏面20b上に配置される。電子部品50の少なくとも一部は、絶縁基材30に内蔵されてもよい。電子部品50は、上記したように配線40などの回路要素とともに、回路を形成する。回路基板10は、所定機能を提供するために電子部品50を備えている。
<突出部および対向配線>
次に、図2および図3に基づき、突出部および対向配線について説明する。
次に、図2および図3に基づき、突出部および対向配線について説明する。
絶縁基材30を介して信号配線41と対向するように配置された電位固定配線42,43の少なくともひとつは、基部と、基部における信号配線41との対向面からZ方向に突出する突出部を有する。つまり基部のみの部分である薄肉部と、基部に突出部が加算された部分である厚肉部を有する。突出部を有する電位固定配線42,43は、たとえば厚みが部分的に異なる異形条の金属箔(異形材)を用いることで実現が可能である。この場合、絶縁層31に接触する面およびその裏面のいずれにも突出部を設けることができる。これに代えて、平板状の金属箔にめっきなどを施してもよい。この場合、絶縁層31に接触する面の裏面(露出面)に突出部を設けることができる。
一例として本実施形態では、図2に示すように、2層目に配置されたグランド配線42が、基部421と、突出部422を有している。4層目に配置された電源配線43や5層目に配置されたグランド配線42は、突出部422を有していない。つまり、基部421のみを有する。突出部422は、基部421における3層目に配置された信号配線41との対向面42aからZ方向に突出している。平面視において、基部421のみの部分は薄肉部であり、突出部422が設けられた部分は厚肉部である。
グランド配線42は、所謂ベタパターンである。グランド配線42は、メッシュパターンのように開口部を有しておらず、信号配線41に較べて広い面積を有する平板状である。ベタパターンのグランド配線42は、ベタグランドと称されることがある。グランド配線42は、対向面42aとは反対の裏面42bに、突出部422を有していない。
突出部422は、平面視において3層目に配置された信号配線41の少なくともひとつと重なるように配置されている。一例として図2では、3層目に配置された信号配線41が、対向配線411である。対向配線411は、一層分の絶縁層31を介して突出部422と対向している。その他の層、具体的には1層目や6層目に配置された信号配線41が、対向配線411とは別の信号配線412である。信号配線412は、突出部422と対向しない非対向配線である。
対向配線411は、1kHz以上の周波数の信号が流れる信号配線41である。一例として本実施形態の対向配線411は、100MHz以上の周波数の信号が流れる信号配線41である。信号配線412の少なくとも一部は、対向配線411よりも周波数の低い信号が流れる信号配線41である。つまり、対向配線411は高速通信配線であり、信号配線412の少なくとも一部は対向配線411よりも遅い信号を伝送する配線である。
突出部422は、重なり領域423と、周辺領域424を有する。重なり領域423は、平面視において対向配線411と重なる領域である。重なり領域423は、対向配線411の直上または直下の領域である。周辺領域424は、重なり領域423に連なる領域であり、重なり領域423からその周辺に延びる領域である。周辺領域424は、対向配線411と重ならない非重なり領域である。
突出部422は、平面視において対向配線411の少なくとも一部と重なるように設けられている。一例として本実施形態の突出部422は、3層目に設けられた対向配線411を内包するように設けられている。つまり、突出部422は、対向配線411のほぼ全域と重なるように設けられている。
図3は、3層目に配置された複数の信号配線41の一例を示している。図3は、対向配線411を含む信号配線41、グランド配線42、および突出部422の位置関係を示している。図3では、便宜上、信号配線41、グランド配線42、および突出部422を、同一平面上に図示している。図3では、3層目に配置された複数の信号配線41の一部が対向配線411であり、残りが信号配線412である。
突出部422は、対向配線411を、平面視において個別に内包するように設けられている。突出部422は、対向配線411と全長で重なるように設けられている。対向配線411は、シングルエンドの信号配線41である。対向配線411は、ミアンダ形状をなすミアンダ配線部を有する。突出部422は、ミアンダ配線部の全体を内包するように設けられている。
信号配線412は、対をなす差動配線412a,412bである。差動配線412a,412bの場合、配線間隔によってインピーダンスを調整可能である。このため、図3に示す例では、差動配線412a,412bに対して突出部422を設けていない。
本実施形態の重なり領域423は、平面視において対向配線411にほぼ一致する。周辺領域424は、平面視において対向配線411(重なり領域423)を取り囲むように設けられている。周辺領域424において重なり領域423との境界である内端から外端までの長さW2、つまり周辺領域424の幅W2は、対向配線411の幅W1以上の長さを有する。対向配線411の幅とは、対向配線411の延設方向(長手方向)に直交する方向の長さである。
<第1実施形態のまとめ>
リフローなどによって生じるプリント基板の反りを抑制するためには、プリント基板を厚くすることが有効である。異なる層の配線間に介在する絶縁層を厚くすると、信号配線と電位固定配線との対向距離が長くなり、結合容量が低下する。よって、信号配線のインピーダンスが大きくなる。これに対し、信号配線の幅や厚みを大きくすることで、信号配線のインピーダンスを低下させ、電子部品とのインピーダンス整合を図ることが考えられる。しかしながら、信号配線を厚くすると、パターニング上、配線幅や配線間隔が増加する。よって、幅や厚みを大きくすると、プリント基板の体格が増大してしまう。
リフローなどによって生じるプリント基板の反りを抑制するためには、プリント基板を厚くすることが有効である。異なる層の配線間に介在する絶縁層を厚くすると、信号配線と電位固定配線との対向距離が長くなり、結合容量が低下する。よって、信号配線のインピーダンスが大きくなる。これに対し、信号配線の幅や厚みを大きくすることで、信号配線のインピーダンスを低下させ、電子部品とのインピーダンス整合を図ることが考えられる。しかしながら、信号配線を厚くすると、パターニング上、配線幅や配線間隔が増加する。よって、幅や厚みを大きくすると、プリント基板の体格が増大してしまう。
また、絶縁基材(絶縁層)に高誘電率の材料を用いることで信号配線のインピーダンスを低下させ、体格の増大を抑制しつつ、電子部品とのインピーダンス整合を図ることが考えられる。しかしながら、誘電損失が増加してしまう。
本実施形態では、絶縁層31(絶縁基材30)を介して3層目の信号配線41と対向する2層目のグランド配線42(電位固定配線)が、突出部422を有する。突出部422は、平面視において信号配線41の少なくともひとつと重なるように配置されている。信号配線41は、絶縁層31を介して突出部422と対向する対向配線411を含む。
突出部422を設けた部分において、2層目のグランド配線42は厚い。一方、2層目のグランド配線42と3層目の信号配線41との間に介在する絶縁層31において、基部421に接する部分が厚い。つまり、突出部422を設けた部分においてグランド配線42が厚く、突出部422が設けられていない部分において絶縁層31が厚い。よって、リフローなどにおいて生じるプリント基板20の反りを抑制することができる。反りの抑制により、たとえばプリント基板20(配線40)と電子部品50とのはんだ接合部の信頼性を高めることができる。
また、突出部422を、グランド配線42の対向面42aにおいて対向配線411と重なる位置に設けることで、突出部422と対向配線411との間に介在する絶縁層31が薄い。つまり、突出部422(グランド配線42)と対向配線411との対向距離が短い。よって、対向配線411とグランド配線42との結合容量を大きくし、対向配線411のインピーダンスを低減することができる。信号配線41の幅や厚みを大きくしなくてもインピーダンスを調整することができるため、プリント基板20の体格増大を抑制することができる。以上より、本実施形態によれば、反りを抑制しつつ、体格の増大を抑制することができる。また、絶縁基材30(絶縁層31)に高誘電率の材料を用いなくてもよいため、誘電損失を低減しつつ、上記した効果を奏することができる。
突出部422の突出高さは、特に限定されない。対向配線411との間で電気的な絶縁性を確保できる範囲で設定可能である。突出高さが高いほど、つまり突出部422と対向配線411との対向距離が短くなり、対向配線411のインピーダンスを低減する効果を高めることができる。
本実施形態では、3層目の対向配線411をZ方向において挟むように、2層目と4層目に電位固定配線42,43が配置されている。突出部422のない状態で、2層目のグランド配線42(基部421)と対向配線411との距離L1は、4層目の電源配線43と対向配線411との距離L2よりも短い。このような層間距離の関係において、距離が短い、つまり対向配線411に近いグランド配線42に、突出部422を設けている。これにより、対向配線411との対向距離がより短くなり、対向配線411とグランド配線42との結合容量がより大きくなる。よって、対向配線411のインピーダンスを低減する効果を高めることができる。グランド配線42が第1電位固定配線に相当し、電源配線43が第2電位固定配線に相当する。
対向配線411に流れる信号の周波数は特に限定されない。本実施形態では、対向配線411に、1kHz以上の周波数の信号が流れる。1kHz以上において、インピーダンスの管理、つまりインピーダンス整合が重要となる。特に100MHz以上において、より厳しい管理が必要となる。本実施形態によれば、1kHz以上の周波数の信号が流れる対向配線411に対応して突出部422を設けるため、対向配線411と電子部品50とのインピーダンス不整合による損失を抑制することができる。
対向配線411は、シングルエンド配線のみを含んでもよいし、差動配線のみを含んでもよい。対向配線411は、その両方を含んでもよい。差動配線の場合、配線間隔によってインピーダンスを調整することができる。シングルエンド配線の場合、差動配線のように配線間隔によってインピーダンスを調整することができない。このため、反りを抑制しようとすると、体格の増大が問題となる。本実施形態では、上記したように突出部422を設けるため、対向配線411としてシングルエンド配線を採用しながらも、体格の増大を抑制することができる。
突出部422は、対向配線411の全長の少なくとも一部と重なるように配置されればよい。対向配線411のインピーダンスは、突出部422との重なりの大きさ、つまり面積によっても調整することができる。突出部422の高さに加えて、インピーダンスを調整するパラメータが増加するため、設計自由度を向上することができる。たとえば対向配線411の全長の一部のみと重なるように、突出部422を設けてもよい。
対向配線411の放射電界は、所定の拡がりを有する。電界強度は、対向配線411の直上または直下だけでなく、その周辺においても高い。本実施形態では、対向配線411の直上だけでなく、周辺にも突出部422を設ける。これにより、容量結合が大きくなり、対向配線411のインピーダンス低減の効果を高めることができる。特に、W2≧W1の関係を満たすように、突出部422を設けるため、対向配線411のインピーダンス低減の効果をより高めることができる。
このように、周辺領域424の幅W2によっても、対向配線411のインピーダンスを調整することができる。突出部422の高さに加えて、インピーダンスを調整するパラメータが増加するため、設計自由度を向上することができる。
<変形例>
突出部422は、インピーダンス整合が必要な信号配線41に対して設けられる。上記したように、互いに共通の層に配置された複数の信号配線41の一部を対向配線411とし、残りを信号配線412としてもよい。互いに共通する層に配置された複数の信号配線41のすべてを、対向配線411としてもよい。突出部422の有無により、対向配線411と信号配線412の選択が可能である。よって、信号配線41の設計自由度を向上することができる。
突出部422は、インピーダンス整合が必要な信号配線41に対して設けられる。上記したように、互いに共通の層に配置された複数の信号配線41の一部を対向配線411とし、残りを信号配線412としてもよい。互いに共通する層に配置された複数の信号配線41のすべてを、対向配線411としてもよい。突出部422の有無により、対向配線411と信号配線412の選択が可能である。よって、信号配線41の設計自由度を向上することができる。
2層目のグランド配線42に突出部422を設け、3層目の信号配線41を対向配線411とする例を示したが、これに限定されない。突出部422が設けられる電位固定配線は、グランド配線42に限定されない。たとえば2層目のグランド配線42に代えて、4層目の電源配線43に突出部を設けてもよい。たとえば図4に示すように、1層目(表層)に配置された信号配線41を、対向配線411としてもよい。図4は、図2に対応している。図4では、2層目のグランド配線42における1層目側の面に突出部422を設けている。その他にも、表層である6層目に配置された信号配線41を対向配線411としてもよいし、2層以外の内層に配置された信号配線41を対向配線411としてもよい。
対向配線411を挟むように電位固定配線42,43が配置される構成において、電源配線43と対向配線411との距離L2が、グランド配線42(基部421)と対向配線411との距離L1よりも短い構成としてもよい。この構成において、電源配線43のみに突出部を設けてもよい。この場合、電源配線43が第1電位固定配線に相当し、グランド配線42が第2電位固定配線に相当する。
周辺領域424の構成は、上記した例に限定されない。たとえば幅方向において、片側のみに周辺領域424を設けてもよい。周辺領域424の幅が両サイドで異なってもよい。
(第2実施形態)
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
図5は、本実施形態に係る回路基板10において、プリント基板20を示す断面図である。図5は、図2に対応している。
先行実施形態同様、本実施形態においても、3層目の対向配線411をZ方向において挟むように、2層目と4層目に電位固定配線42,43が配置されている。また、2層目のグランド配線42が、突出部422を有している。本実施形態では、4層目の電源配線43も、基部431と、突出部432を有している。突出部432は、基部431における3層目に配置された信号配線41との対向面43aからZ方向に突出している。平面視において、基部431のみの部分は薄肉部であり、突出部432が設けられた部分は厚肉部である。対向面43aの裏面43bには、突出部432が設けられていない。
先行実施形態同様、グランド配線42の基部421と対向配線411との距離L1は、電源配線43の基部431と対向配線411との距離L2よりも短い。突出部422の高さH1は、距離L1よりも短い。突出部432の高さH2は、距離L2よりも短い。高さH1,H2は、互いに等しい値でもよいし、異なる値でもよい。たとえばH1>H2としてもよいし、H2>H1としてもよい。
突出部422は、先行実施形態同様、重なり領域423と、周辺領域424を有する。突出部432も、重なり領域433と、周辺領域434を有する。重なり領域433は、平面視において対向配線411と重なる領域である。重なり領域433は、対向配線411の直上または直下の領域である。周辺領域434は、重なり領域433に連なる領域であり、重なり領域433からその周辺に延びる領域である。周辺領域434は、対向配線411と重ならない非重なり領域である。
突出部432は、平面視において対向配線411の少なくとも一部と重なるように設けられている。その他の構成は、先行実施形態に例示した構成と同様である。
<第2実施形態のまとめ>
本実施形態では、電源配線43も、絶縁層31を介して対向配線411と対向するように配置されている。電源配線43は、平面視において対向配線411と重なるように設けられた突出部432を有している。対向配線411は、電源配線43の突出部432と対向している。つまり、対向配線411を挟むように配置された電位固定配線42,43のそれぞれに、突出部422,432が設けられている。これにより、対向配線411のインピーダンスをさらに低減ことができる。
本実施形態では、電源配線43も、絶縁層31を介して対向配線411と対向するように配置されている。電源配線43は、平面視において対向配線411と重なるように設けられた突出部432を有している。対向配線411は、電源配線43の突出部432と対向している。つまり、対向配線411を挟むように配置された電位固定配線42,43のそれぞれに、突出部422,432が設けられている。これにより、対向配線411のインピーダンスをさらに低減ことができる。
たとえばL1が200μm、L2が400μm、各層の配線40の厚みが35μmの場合、突出部422,432を設けずにインピーダンスを50オームに合わせるには、対向配線411の配線幅を195μmにする必要がある。これに対し、高さH1,H2が100μmの突出部422,432を設けることで、対向配線411の配線幅を115μmまで低減することができる。つまり、対向配線411の配線領域を約40%低減することができる。よって体格の増大を効果的に抑制することができる。なお、突出部422,432を有する電位固定配線42,43において、基部421,431の厚みが35μmである。
突出部422,432は、対向配線411を挟むように配置された電位固定配線42,43の少なくとも一方に設けられればよい。突出部422,432の一方のみを設ける場合、両方を設ける構成に較べると効果は低くなるが、突出部422,432を設けない構成に較べて対向配線411の配線幅を低減することができる。突出部422,432を有する電位固定配線42,43に数に応じて、対向配線411のインピーダンスが変化する。突出部422,432の高さに加えて、インピーダンスを調整するパラメータが増加するため、設計自由度を向上することができる。
対向配線411を挟むように配置される電位固定配線は、グランド配線42と電源配線43との組み合わせに限定されない。たとえばグランド配線42の間に対向配線411が配置されてもよいし、電源配線43の間に対向配線411が配置されてもよい。
(第3実施形態)
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例であり、先行実施形態の記載を援用できる。
図6は、本実施形態に係る回路基板10において、プリント基板20を示す断面図である。図6は、図2に対応している。図6に示す構成は、先行実施形態に示した構成(図5参照)とほぼ同じである。本実施形態では、複数の対向配線411が、互いに共通の層(同一層)に配置されている。具体的には、3層目に、3本の対向配線411(411a,411b,411c)が配置されている。3本の対向配線411は、所定間隔で並んでいる。図6に示す断面において、対向配線411a、対向配線411b、対向配線411cの順に、Y方向に並んでいる。
2層目と4層目に配置された電位固定配線42,43は、突出部422,432を有している。突出部422,432は、複数の対向配線411に対して共通に設けられている。突出部422は、対向配線411の幅方向において、複数の対向配線411を横切る(跨ぐ)ように設けられている。同様に、突出部432は、対向配線411の幅方向において、複数の対向配線411を横切る(跨ぐ)ように設けられている。
重なり領域423,433は、複数の対向配線411の配置領域と重なっている。配置領域は、平面視において端部に位置する対向配線411により規定される。たとえば対向配線411の並び方向において、両端に位置する対向配線411a,411cの外側面により規定される。周辺領域424,434は、重なり領域423,433に連なる領域であり、重なり領域423,433からその周辺に延びる領域である。周辺領域424,434は、対向配線411の配置領域と重ならない非重なり領域である。その他の構成は、先行実施形態に例示した構成と同様である。
<第3実施形態のまとめ>
本実施形態では、並んで配置された複数の対向配線411に対して共通の突出部422,432を設けている。これによれば、対向配線411に対して個別に突出部422,432を設ける構成に較べて、構成を簡素化しつつ、インピーダンスを低減することができる。
本実施形態では、並んで配置された複数の対向配線411に対して共通の突出部422,432を設けている。これによれば、対向配線411に対して個別に突出部422,432を設ける構成に較べて、構成を簡素化しつつ、インピーダンスを低減することができる。
同一層に信号配線が複数ある場合、配線同士の間隔は、一般的に配線幅の数倍以上、たとえば2~4倍以上である。本実施形態によれば、配線幅を狭くできるため、配線間隔についても低減することができる。よって、プリント基板20の体格増大を効果的に抑制することができる。
本実施形態においても、対向配線411の直上または直下だけでなく、周辺にも突出部422,432を設ける。これにより、容量結合が大きくなり、対向配線411のインピーダンス低減の効果を高めることができる。
図6では、対向配線411aの配線幅をW1a、対向配線411cの配線幅をW1c、周辺領域424のうち対向配線411a側の部分の幅をW2a、対向配線411c側の部分の幅をW2cと示している。W2a≧W1a、W2c≧W1cの関係を満たすように突出部422を設けると、先行実施形態に示したW2≧W1同様、インピーダンス低減の効果を高めることができる。なお、突出部422についても同様である。
3層目の対向配線411について例示したが、これに限定されない。内層における他の層でもよいし、表層でもよい。
(他の実施形態)
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
明細書および図面等における開示は、請求の範囲の記載によって限定されない。明細書および図面等における開示は、請求の範囲に記載された技術的思想を包含し、さらに請求の範囲に記載された技術的思想より多様で広範な技術的思想に及んでいる。よって、請求の範囲の記載に拘束されることなく、明細書および図面等の開示から、多様な技術的思想を抽出することができる。
空間的に相対的な用語「下」、「上」は、図示されているような、ひとつの要素または特徴の他の要素または特徴に対する関係を説明する記載を容易にするためにここでは利用されている。空間的に相対的な用語は、図面に描かれている向きに加えて、使用または操作中の装置の異なる向きを包含することを意図することができる。例えば、図中の装置をひっくり返すと、他の要素または特徴の「下」として説明されている要素は、他の要素または特徴の「上」に向けられる。したがって、用語「下」は、上と下の両方の向きを包含することができる。この装置は、他の方向に向いていてもよく(90度または他の向きに回転されてもよい)、この明細書で使用される空間的に相対的な記述子はそれに応じて解釈される。
電位固定配線42,43の片面のみに突出部422,432を設ける例を示したが、これに限定されない。電位固定配線42,43の両面に突出部422,432を設けてもよい。たとえば図7に示す例では、2層目のグランド配線42の両面に突出部422を設けている。突出部422のひとつは、1層目の対向配線411と重なるように設けられている。突出部422の他のひとつは、3層目の対向配線411と重なるように設けられている。
両面に設けた突出部422は、平面視において少なくとも一部が重なるように設けてもよい。金属配置の集中を抑制するために、図7に示すように互いに重ならない配置、つまり分散配置が好ましい。
10…回路基板、
20…プリント基板、20a…一面、20b…裏面、
30…絶縁基材、31…絶縁層、
40…配線、
41,412,412a,412b…信号配線、
411,411a,411b,411c…対向配線、
42…グランド配線、42a…対向面、42b…裏面、
421…基部、422…突出部、423…重なり領域、424…周辺領域、
43…電源配線、43a…対向面、43b…裏面、
431…基部、432…突出部、433…重なり領域、434…周辺領域、
50…電子部品、
60…コネクタ
20…プリント基板、20a…一面、20b…裏面、
30…絶縁基材、31…絶縁層、
40…配線、
41,412,412a,412b…信号配線、
411,411a,411b,411c…対向配線、
42…グランド配線、42a…対向面、42b…裏面、
421…基部、422…突出部、423…重なり領域、424…周辺領域、
43…電源配線、43a…対向面、43b…裏面、
431…基部、432…突出部、433…重なり領域、434…周辺領域、
50…電子部品、
60…コネクタ
Claims (10)
- 絶縁基材(30)と、
前記絶縁基材に多層に配置された配線(40)と、
を備え、
前記配線は、信号配線(41)と、所定電位に固定され、前記絶縁基材の板厚方向において前記絶縁基材を介して前記信号配線と対向するように配置された電位固定配線(42,43)と、を含み、
前記電位固定配線の少なくともひとつは、基部(421,431)と、前記基部における前記信号配線との対向面から前記板厚方向に突出する突出部(422,432)と、を有しており、
前記突出部は、前記板厚方向の平面視において前記信号配線の少なくともひとつと重なるように配置され、
前記信号配線は、前記絶縁基材を介して前記突出部と対向する対向配線(411)を含む、プリント基板。 - 前記電位固定配線は、前記対向配線を挟むように互いに異なる層に配置された第1電位固定配線および第2電位固定配線を含み、
前記第1電位固定配線および前記第2電位固定配線の少なくともひとつに、前記突出部が設けられている、請求項1に記載のプリント基板。 - 前記板厚方向において、前記第1電位固定配線は、前記対向配線に対して前記第2電位固定配線よりも近い位置に配置され、
前記第1電位固定配線に、前記突出部が設けられている、請求項2に記載のプリント基板。 - 前記第1電位固定配線および前記第2電位固定配線のそれぞれに、前記突出部が設けられている、請求項2または請求項3に記載のプリント基板。
- 前記対向配線は、1kHz以上の周波数の信号が流れる信号配線である、請求項1~4いずれか1項に記載のプリント基板。
- 前記対向配線は、シングルエンドの信号配線である、請求項1~5いずれか1項に記載のプリント基板。
- 前記突出部を有する前記電位固定配線は、前記対向配線との重なり領域(423,433)と、前記重なり領域に連なる周辺領域(424,434)を有している、請求項1~6いずれか1項に記載のプリント基板。
- 前記周辺領域において、前記重なり領域との境界である内端から外端までの長さは、前記対向配線の幅以上の長さである、請求項7に記載のプリント基板。
- 前記突出部は、前記対向配線の全長の少なくとも一部と重なるように配置されている、請求項1~8いずれか1項に記載のプリント基板。
- 絶縁基材(30)と、前記絶縁基材に多層に配置された配線(40)と、を有するプリント基板(20)と、
前記プリント基板に実装された電子部品(50)と、
を備え、
前記配線は、前記電子部品に電気的に接続された信号配線(41)と、所定電位に固定され、前記プリント基板の板厚方向において前記絶縁基材を介して前記信号配線と対向するように配置された電位固定配線(42,43)と、を含み、
前記電位固定配線の少なくともひとつは、基部(421,431)と、前記基部における前記信号配線との対向面から前記板厚方向に突出する突出部(422,432)と、を有しており、
前記突出部は、前記板厚方向の平面視において前記信号配線の少なくともひとつと重なるように配置され、
前記信号配線は、前記絶縁基材を介して前記突出部と対向する対向配線(411)を含む、回路基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022039447A JP2023134096A (ja) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | プリント基板および回路基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022039447A JP2023134096A (ja) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | プリント基板および回路基板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023134096A true JP2023134096A (ja) | 2023-09-27 |
Family
ID=88143463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022039447A Pending JP2023134096A (ja) | 2022-03-14 | 2022-03-14 | プリント基板および回路基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023134096A (ja) |
-
2022
- 2022-03-14 JP JP2022039447A patent/JP2023134096A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9882256B2 (en) | High-frequency signal transmission line and electronic apparatus | |
US20200235450A1 (en) | Transmission line and electronic device | |
US10374304B2 (en) | Electronic apparatus and antenna device | |
US9692100B2 (en) | Multi-layer resin substrate having grounding conductors configured to form triplate line sections and microstrip sections | |
TWI778189B (zh) | 高頻傳輸用印刷線路板 | |
CN101365293A (zh) | 电磁带隙结构及印刷电路板 | |
US11259401B2 (en) | Resin multilayer substrate, electronic component, and mounting structure thereof | |
US11659658B2 (en) | Multilayer board | |
JP5369827B2 (ja) | 電子部品内蔵モジュール | |
WO2008044483A1 (fr) | Élément électrique composite | |
JP2023134096A (ja) | プリント基板および回路基板 | |
US11515069B2 (en) | Multilayer substrate and electronic device | |
CN212034479U (zh) | 内插器以及电子设备 | |
JP2023128064A (ja) | 回路基板およびプリント基板 | |
US11984637B2 (en) | Transmission line and electronic device | |
WO2023132309A1 (ja) | 伝送線路およびそれを備える電子機器 | |
US20230318160A1 (en) | Multilayer substrate and manufacturing method therefor | |
US20230170117A1 (en) | Multilayer coil component | |
CN111149177B (zh) | 电感器及其制造方法 | |
JP2021072400A (ja) | 回路基板 | |
CN116321681A (zh) | 耐弯折柔性电路板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240610 |