JP2024005575A - Printed-circuit board - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printed-circuit board that can effectively reduce far-end crosstalk.
SOLUTION: A printed-circuit board comprises an insulator, first wiring, second wiring, and third wiring. The first wiring extends in a first direction on a first surface of the insulator. The second wiring extends in the first direction in parallel with the first wiring on the first surface of the insulator. The third wiring is located between the first wiring and the second wiring on the first surface of the insulator, and extends in the first direction. The third wiring is in a meander shape meandering periodically.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本開示は、印刷配線板に関する。 The present disclosure relates to printed wiring boards.

絶縁体の表面に設けられたマイクロストリップ配線を用いて信号伝送を行う技術がある(例えば、特許文献1)。従来、この技術においては、並行する複数の配線を用いて信号伝送を行う場合において、2本の配線の間隔を大きくしたり、2本の配線の間に接地電位のガード配線を設けたりすることで、2本の配線間に生じる近端クロストークおよび遠端クロストークの低減が図られている。 There is a technique for transmitting signals using microstrip wiring provided on the surface of an insulator (for example, Patent Document 1). Conventionally, in this technology, when transmitting signals using multiple parallel wires, it was necessary to increase the distance between the two wires or to provide a guard wire with a ground potential between the two wires. In this way, near-end crosstalk and far-end crosstalk occurring between two wires are reduced.

特開2008-71971号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-71971

近年、マイクロストリップ配線が設けられた印刷配線板は、数十GHzといった高周波帯域での信号伝送に用いられるようになっている。このような高周波帯域では、上記従来のクロストークの低減方法を適用しても、遠端クロストークを十分に低減することができないという課題がある。 In recent years, printed wiring boards provided with microstrip wiring have come to be used for signal transmission in a high frequency band of several tens of GHz. In such a high frequency band, there is a problem that far-end crosstalk cannot be sufficiently reduced even if the conventional crosstalk reduction method described above is applied.

本開示の一態様に係る印刷配線板は、絶縁体と、前記絶縁体の第1面において第1方向に延在する第1配線と、前記絶縁体の前記第1面において前記第1配線と並行するように前記第1方向に延在する第2配線と、前記絶縁体の前記第1面において前記第1配線と前記第2配線との間に位置し、前記第1方向に延在する第3配線と、を備える。前記第3配線は、周期的に蛇行するミアンダ状を成す。 A printed wiring board according to one aspect of the present disclosure includes an insulator, a first wiring extending in a first direction on a first surface of the insulator, and a first wiring on the first surface of the insulator. a second wiring extending in the first direction in parallel; and a second wiring located between the first wiring and the second wiring on the first surface of the insulator and extending in the first direction. and a third wiring. The third wiring has a periodically meandering meandering shape.

本開示の内容によれば、遠端クロストークを効果的に低減することができる。 According to the content of the present disclosure, far-end crosstalk can be effectively reduced.

印刷配線板の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a printed wiring board. 図1のA-A線における断面を示す図である。2 is a diagram showing a cross section taken along line AA in FIG. 1. FIG. ガード配線の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of guard wiring. 比較例1に係る印刷配線板の構成を示す図である。3 is a diagram showing the configuration of a printed wiring board according to Comparative Example 1. FIG. 比較例2に係る印刷配線板の構成を示す図である。3 is a diagram showing the configuration of a printed wiring board according to Comparative Example 2. FIG. コモンモードにおいて生じる電気力線を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing lines of electric force occurring in common mode. ディファレンシャルモードにおいて生じる電気力線を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing lines of electric force that occur in differential mode. ガード配線の周期構造に応じた比誘電率εre、εroの例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of relative dielectric constants ε re and ε ro depending on the periodic structure of guard wiring. シミュレーションで用いたパラメータを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing parameters used in simulation. シミュレーションで用いたパラメータおよび構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing parameters and configurations used in simulation. 幅Wwを0.7mm、間隔G1を0.13mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the far end crosstalk when width Ww is 0.7 mm and interval G1 is 0.13 mm. 幅Wwを0.65mm、間隔G1を0.155mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the far end crosstalk when width Ww is 0.65 mm and interval G1 is 0.155 mm. 幅Wwを0.6mm、間隔G1を0.18mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the far end crosstalk when width Ww is 0.6 mm and interval G1 is 0.18 mm. 幅Wwを0.55mm、間隔G1を0.205mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the far end crosstalk when width Ww is 0.55 mm and interval G1 is 0.205 mm. 幅Wwを0.5mm、間隔G1を0.23mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the far end crosstalk when width Ww is 0.5 mm and the space|interval G1 is 0.23 mm. 幅Wwを0.45mm、間隔G1を0.255mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of far end crosstalk when width Ww is 0.45 mm and interval G1 is 0.255 mm. 図11~16のシミュレーションにおける各周期構造を採用した場合の遠端クロストークの低減効果を示す図である。17 is a diagram showing the effect of reducing far-end crosstalk when each periodic structure is adopted in the simulations of FIGS. 11 to 16. FIG. ガード配線を用いた場合の遠端クロストークの低減効果を、比較例1および比較例2と対比して示す図である。7 is a diagram illustrating the effect of reducing far-end crosstalk when guard wiring is used in comparison with Comparative Example 1 and Comparative Example 2. FIG. ガード配線を用いた場合の比誘電率εre、εroを、比較例1、比較例2と対比して示す図である。FIG. 7 is a diagram showing relative dielectric constants ε re and ε ro in comparison with Comparative Example 1 and Comparative Example 2 when guard wiring is used. ガード配線の両端における終端抵抗の接続態様が、遠端クロストークに与える影響を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating the influence of the connection manner of terminating resistors at both ends of the guard wiring on far-end crosstalk.

以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下で参照する各図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本開示の印刷配線板1は、参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および寸法比率などを忠実に表したものではない。 Hereinafter, embodiments will be described based on the drawings. However, for convenience of explanation, each figure referred to below shows only the main members necessary for explaining the embodiment in a simplified manner. Therefore, the printed wiring board 1 of the present disclosure may include any constituent members not shown in the respective figures referred to. Furthermore, the dimensions of the members in each figure do not faithfully represent the dimensions and dimensional ratios of the actual constituent members.

〔印刷配線板の構成〕
図1および図2を参照して、本実施形態に係る印刷配線板1の構成を説明する。
以下では、印刷配線板1の厚み方向をZ方向とするXYZ直交座標系により印刷配線板1の各部の向きを説明する。また、印刷配線板1に設けられた後述の第1配線10および第2配線20の延在方向をX方向とし、X方向およびZ方向に垂直な方向をY方向とする。図1は、+Z方向から平面視した印刷配線板1の一部を示す。また、図2は、図1の印刷配線板1の、A-A線の位置でのY方向に垂直な断面の一部を示す。以下では、印刷配線板1を構成する各層の+Z方向を向く面を「上面」とも記し、-Z方向を向く面を「下面」とも記す。また、Z方向を「厚み方向」とも記す。また、印刷配線板1を、Z方向から、一部の構成要素を透過させて見ることを「平面透視」と記す。
[Configuration of printed wiring board]
The configuration of a printed wiring board 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
In the following, the orientation of each part of the printed wiring board 1 will be explained using an XYZ orthogonal coordinate system in which the thickness direction of the printed wiring board 1 is the Z direction. Further, the extending direction of first wiring 10 and second wiring 20, which will be described later, provided on printed wiring board 1 is defined as the X direction, and the direction perpendicular to the X direction and the Z direction is defined as the Y direction. FIG. 1 shows a part of a printed wiring board 1 viewed from above in the +Z direction. Further, FIG. 2 shows a part of a cross section of the printed wiring board 1 of FIG. 1 taken along line AA and perpendicular to the Y direction. Hereinafter, the surface facing the +Z direction of each layer constituting the printed wiring board 1 will also be referred to as the "upper surface", and the surface facing the −Z direction will also be referred to as the "lower surface". Further, the Z direction is also referred to as the "thickness direction." Furthermore, viewing the printed wiring board 1 from the Z direction with some of the components transmitted through it is referred to as "plane perspective."

図1および図2に示すように、印刷配線板1は、絶縁体40と、絶縁体40の第1面41(上面)に設けられた配線L1、配線L2、ガード配線30(第3配線)およびパッド電極60と、絶縁体40の第1面41とは反対側の第2面42(下面)に設けられたGND層50(接地導電体)と、第1面41上に実装された抵抗素子80などを備える。配線L1、配線L2およびGND層50は、マイクロストリップ線路型の信号伝送路を構成する。配線L1の配線端p1、p2、および配線L2の配線端p3、p4には、信号伝送のための他の配線または回路素子等が接続される。また、印刷配線板1は、図2における絶縁体40の-Z方向側に、他の絶縁体や導体層をさらに有していてもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, the printed wiring board 1 includes an insulator 40, a wiring L1, a wiring L2, and a guard wiring 30 (third wiring) provided on the first surface 41 (upper surface) of the insulator 40. and a pad electrode 60, a GND layer 50 (ground conductor) provided on the second surface 42 (lower surface) opposite to the first surface 41 of the insulator 40, and a resistor mounted on the first surface 41. It includes an element 80 and the like. The wiring L1, the wiring L2, and the GND layer 50 constitute a microstrip line type signal transmission path. Other wiring or circuit elements for signal transmission are connected to wiring ends p1 and p2 of the wiring L1 and wiring ends p3 and p4 of the wiring L2. Further, the printed wiring board 1 may further include another insulator or conductor layer on the −Z direction side of the insulator 40 in FIG.

絶縁体40は、XY平面に平行な平板状の部材である。絶縁体40の材質は、絶縁性を有するものであれば、特には限定されない。絶縁体40の材質としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド-トリアジン樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリマーなどの有機樹脂などが挙げられる。また、これらの有機樹脂中に、ガラスクロス等の補強材が含まれていてもよい。絶縁体40は、プリプレグ(ガラスクロス等の補強材に樹脂を含浸させて半硬化させた部材)を加圧および加熱して溶融させた後に硬化させることで形成されたものであってもよい。絶縁体40の厚さは、例えば数十μm~数百μm程度であってもよい。 The insulator 40 is a flat member parallel to the XY plane. The material of the insulator 40 is not particularly limited as long as it has insulation properties. Examples of the material of the insulator 40 include organic resins such as epoxy resin, bismaleimide-triazine resin, polyphenylene ether (PPE) resin, polyimide resin, and liquid crystal polymer. Further, a reinforcing material such as glass cloth may be included in these organic resins. The insulator 40 may be formed by pressurizing and heating a prepreg (a member made by impregnating a reinforcing material such as glass cloth with a resin and semi-curing it) to melt it and then harden it. The thickness of the insulator 40 may be, for example, approximately several tens of μm to several hundred μm.

配線L1は、絶縁体40の第1面41においてX方向(第1方向)に延在する直線状の第1配線10と、第1配線10の両端から延びる引き回し配線11とを有する。
配線L2は、絶縁体40の第1面41において第1配線10と並行するようにX方向に延在する直線状の第2配線20と、第2配線20の両端から延びる引き回し配線21とを有する。第2配線20は、第1配線10と平行である。
The wiring L1 includes a linear first wiring 10 extending in the X direction (first direction) on the first surface 41 of the insulator 40, and lead wiring 11 extending from both ends of the first wiring 10.
The wiring L2 includes a linear second wiring 20 extending in the X direction parallel to the first wiring 10 on the first surface 41 of the insulator 40, and a routing wiring 21 extending from both ends of the second wiring 20. have The second wiring 20 is parallel to the first wiring 10.

ガード配線30は、絶縁体40の第1面41において第1配線10と第2配線20との間に位置する。ガード配線30は、周期的に蛇行するミアンダ形状を呈しつつ(ミアンダ状を成しつつ)、X方向に延在している。X方向についてのガード配線30の延在範囲は、第1配線10および第2配線20の延在範囲に略等しい。ただし、これに限られず、ガード配線30は、X方向について第1配線10および第2配線20よりも長くてもよいし、第1配線10および第2配線20よりも短くてもよい。ガード配線30の-X方向側の端部は、端子34となっており、+X方向側の端部は、端子35となっている。 Guard wiring 30 is located between first wiring 10 and second wiring 20 on first surface 41 of insulator 40 . The guard wiring 30 extends in the X direction while exhibiting a periodically meandering meander shape (forming a meander shape). The extension range of the guard wiring 30 in the X direction is approximately equal to the extension range of the first wiring 10 and the second wiring 20. However, the invention is not limited to this, and the guard wiring 30 may be longer than the first wiring 10 and the second wiring 20 in the X direction, or may be shorter than the first wiring 10 and the second wiring 20. The end of the guard wiring 30 in the -X direction is a terminal 34, and the end in the +X direction is a terminal 35.

パッド電極60は、絶縁体40の第1面41において、ガード配線30の端子34の-X方向側、および端子35の+X方向側に、1つずつ設けられている。端子34とパッド電極60との間、および端子35とパッド電極60との間には、抵抗素子80を実装することができる。また、端子34とパッド電極60との間、および端子35とパッド電極60との間は、抵抗素子80を介さずに電気的に接続する態様(短絡する態様)とてもよい。また、端子34とパッド電極60との間、および端子35とパッド電極60との間を、電気的に接続しない態様(開放する態様)としてもよい。図1では、端子34とパッド電極60との間に抵抗素子80が実装され、端子35とパッド電極60とが電気的に接続されていない態様が例示されている。 One pad electrode 60 is provided on the first surface 41 of the insulator 40 on the -X direction side of the terminal 34 of the guard wiring 30 and on the +X direction side of the terminal 35. A resistance element 80 can be mounted between the terminal 34 and the pad electrode 60 and between the terminal 35 and the pad electrode 60. Furthermore, a mode in which the terminal 34 and the pad electrode 60 and between the terminal 35 and the pad electrode 60 are electrically connected without using the resistance element 80 (a mode in which they are short-circuited) is very good. Alternatively, the terminal 34 and the pad electrode 60 and the terminal 35 and the pad electrode 60 may not be electrically connected (open). FIG. 1 exemplifies a mode in which a resistance element 80 is mounted between the terminal 34 and the pad electrode 60, and the terminal 35 and the pad electrode 60 are not electrically connected.

配線L1、配線L2、ガード配線30およびパッド電極60の材質は、導電性を有するものであれば特に限定されない。一例を挙げると、配線L1、配線L2、ガード配線30およびパッド電極60の材質は、銅であってもよい。銅は、無電解めっきまたは電解めっきにより形成されたものであってもよいし、圧延銅箔であってもよい。また、圧延銅箔に、めっきにより形成された銅が積層された構造であってもよい。配線L1、配線L2、ガード配線30およびパッド電極60の厚さは、例えば数μm~数十μm程度であってもよい。絶縁体40の第1面41に配線L1、配線L2、ガード配線30およびパッド電極60を形成する方法は、特には限定されないが、一例を挙げると、電解パネルめっきおよびサブトラクティブ法の組み合わせ、またはMSAP(Modified Semi-Additive Process)といった方法を用いてもよい。また、配線L1、配線L2、ガード配線30のうち端子34を除いた部分、および絶縁体40の第1面41の露出面は、絶縁性を有する膜(ソルダーレジスト等)により被覆されていてもよい。 The materials of the wiring L1, the wiring L2, the guard wiring 30, and the pad electrode 60 are not particularly limited as long as they have conductivity. For example, the material of the wiring L1, the wiring L2, the guard wiring 30, and the pad electrode 60 may be copper. Copper may be formed by electroless plating or electrolytic plating, or may be rolled copper foil. Alternatively, the structure may be such that copper formed by plating is laminated on rolled copper foil. The thickness of the wiring L1, the wiring L2, the guard wiring 30, and the pad electrode 60 may be, for example, about several μm to several tens of μm. The method of forming the wiring L1, the wiring L2, the guard wiring 30, and the pad electrode 60 on the first surface 41 of the insulator 40 is not particularly limited, but for example, a combination of electrolytic panel plating and subtractive method, or A method such as MSAP (Modified Semi-Additive Process) may also be used. Further, even if the wiring L1, the wiring L2, the portions of the guard wiring 30 excluding the terminals 34, and the exposed surface of the first surface 41 of the insulator 40 are covered with an insulating film (solder resist, etc.), good.

図2に示すように、絶縁体40の第2面42には、接地電位とされるGND層50が設けられている。GND層50は、平面透視で、配線L1、配線L2およびガード配線30と重なる範囲に設けられている。GND層50は、例えばベタ状であってもよい。GND層50の材質は、導電性を有するものであれば特に限定されず、例えば銅であってもよい。 As shown in FIG. 2, a GND layer 50 having a ground potential is provided on the second surface 42 of the insulator 40. The GND layer 50 is provided in a range overlapping with the wiring L1, the wiring L2, and the guard wiring 30 when viewed from above. The GND layer 50 may have a solid shape, for example. The material of the GND layer 50 is not particularly limited as long as it has conductivity, and may be copper, for example.

図2に示すように、パッド電極60は、絶縁体40を厚み方向に貫通するビア70を介してGND層50に電気的に接続されている。ビア70は、絶縁体40を貫通するビア下穴を埋める導体からなる。ビア70は、例えば、絶縁体40にビア下穴が空けられた状態で電解めっきを施すことにより形成される。ビア70の材質は、例えば銅であってもよい。パッド電極60が、抵抗素子80を介して、または抵抗素子80を介さずに直接、ガード配線30の端子34または端子35に電気的に接続されている場合には、該端子34または端子35は、パッド電極60およびビア70を介してGND層50に電気的に接続される。 As shown in FIG. 2, the pad electrode 60 is electrically connected to the GND layer 50 via a via 70 that penetrates the insulator 40 in the thickness direction. The via 70 is made of a conductor that fills a via pilot hole that penetrates the insulator 40. The via 70 is formed, for example, by electroplating the insulator 40 with a via pilot hole formed therein. The material of the via 70 may be copper, for example. When the pad electrode 60 is electrically connected to the terminal 34 or the terminal 35 of the guard wiring 30 via the resistance element 80 or directly without the resistance element 80, the terminal 34 or the terminal 35 is , are electrically connected to the GND layer 50 via the pad electrode 60 and the via 70.

次に、図3を参照して、ガード配線30の詳細な構成について説明する。
上述のとおり、ガード配線30は、周期的に蛇行するミアンダ形状を呈している。詳しくは、ガード配線30は、X方向について、第1部分31と第2部分32とが周期的に交互に並ぶように接続された形状を有する。このうち第1部分31は、Y方向(第2方向)についての第1配線10との距離が第2配線20との距離よりも近い。また、第2部分32は、Y方向についての第2配線20との距離が第1配線10との距離よりも近い。ガード配線30は、第1部分31と第2部分32とを繋ぐ、Y方向に延在する第3部分33を有する。第3部分33の+Y方向側の端部の位置は、第1部分31の+Y方向側の端部の位置と面一である。第3部分33の-Y方向側の端部の位置は、第2部分32の-Y方向側の端部の位置と面一である。
Next, the detailed configuration of the guard wiring 30 will be described with reference to FIG. 3.
As described above, the guard wiring 30 has a periodically meandering meander shape. Specifically, the guard wiring 30 has a shape in which first portions 31 and second portions 32 are connected to each other so as to be periodically and alternately lined up in the X direction. Among these, the distance between the first portion 31 and the first wiring 10 in the Y direction (second direction) is shorter than the distance between the first portion 31 and the second wiring 20 . Further, the distance between the second portion 32 and the second wiring 20 in the Y direction is shorter than the distance between the second portion 32 and the first wiring 10 . The guard wiring 30 has a third portion 33 that connects the first portion 31 and the second portion 32 and extends in the Y direction. The position of the end of the third portion 33 on the +Y direction side is flush with the position of the end of the first portion 31 on the +Y direction side. The position of the end of the third portion 33 on the −Y direction side is flush with the position of the end of the second portion 32 on the −Y direction side.

本実施形態では、第1部分31、第2部分32および第3部分33は、各辺がX方向またはY方向に平行な矩形である。ただし、矩形の角部や、第1部分31または第2部分32と第3部分33との接続部の角部が丸みを帯びていてもよい。また、矩形の辺同士が、該辺に対して傾斜した辺(例えば45°の角度をなす辺)を挟んで接続された形状となっていてもよい。第1部分31の-X方向側の辺(Y方向に平行な辺)は、該第1部分31の-X方向側に位置する第3部分33のうち+X方向側の辺(Y方向に平行な辺)と繋がっている。第1部分31の+X方向側の辺(Y方向に平行な辺)は、該第1部分31の+X方向側に位置する第3部分33のうち-X方向側の辺(Y方向に平行な辺)と繋がっている。第2部分32の-X方向側の辺(Y方向に平行な辺)は、該第2部分32の-X方向側に位置する第3部分33のうち+X方向側の辺と繋がっている。第2部分32の+X方向側の辺(Y方向に平行な辺)は、該第2部分32の+X方向側に位置する第3部分33のうち-X方向側の辺と繋がっている。図3では、第1部分31、第2部分32および第3部分33を区分して描いているが、実際には、第1部分31、第2部分32および第3部分33は一体的に繋がっている。 In this embodiment, the first portion 31, the second portion 32, and the third portion 33 are rectangles with each side parallel to the X direction or the Y direction. However, the corners of the rectangle or the corners of the connection between the first portion 31 or the second portion 32 and the third portion 33 may be rounded. Alternatively, the sides of the rectangle may be connected across a side that is inclined with respect to the side (for example, a side forming an angle of 45°). The side on the −X direction side (parallel to the Y direction) of the first portion 31 is the side on the +X direction side (parallel to the Y direction) of the third portion 33 located on the −X direction side of the first portion 31. (Nabe) is connected. The side on the +X direction side (parallel to the Y direction) of the first portion 31 is the −X side side (parallel to the Y direction) of the third portion 33 located on the +X direction side of the first portion 31. connected to the edges). The side of the second portion 32 on the −X direction side (the side parallel to the Y direction) is connected to the side of the third portion 33 located on the −X direction side of the second portion 32 on the +X direction side. The side of the second portion 32 on the +X direction side (the side parallel to the Y direction) is connected to the side of the third portion 33 located on the +X direction side of the second portion 32 on the −X direction side. In FIG. 3, the first portion 31, the second portion 32, and the third portion 33 are depicted separately, but in reality, the first portion 31, the second portion 32, and the third portion 33 are integrally connected. ing.

ガード配線30は、X方向に隣接する一組の第3部分33、第1部分31、第3部分33、および第2部分32からなる単位構造Uが、X方向に繰り返し並ぶ形状を有する。単位構造UのX方向についての長さ(X方向についての繰り返し周期)を、以下では2Pとする。また、隣り合う第3部分33および第1部分31のX方向についての合計の長さはPであり、隣り合う第3部分33および第2部分32のX方向についての合計の長さはPである。また、本実施形態では、第1部分31、第2部分32および第3部分33のX方向についての長さは、いずれもP/2である。長さPをなるべく小さい値とすることで、ガード配線30が、配線L1および配線L2における高周波信号の伝送に与える影響を低減することができる。例えば、印刷配線板1における最小配線幅および最小配線間隔がいずれも0.1mmである場合には、第1部分31、第2部分32および第3部分33のX方向についての長さをいずれも0.1mmとし、長さPを0.2mmとしてもよい。
なお、X方向について、第1部分31および第2部分32の長さと、第3部分33の長さとは、必ずしも同一でなくてもよく、第3部分33の長さをaPとし、第1部分31および第2部分32の長さを(1-a)Pとしてもよい。ただし、aは、0<a<1/2、または1/2<a<1を満たす定数である。
The guard wiring 30 has a shape in which a unit structure U consisting of a set of third portion 33, first portion 31, third portion 33, and second portion 32 adjacent to each other in the X direction is repeatedly arranged in the X direction. The length of the unit structure U in the X direction (repetition period in the X direction) is hereinafter referred to as 2P. Further, the total length of the adjacent third portion 33 and first portion 31 in the X direction is P, and the total length of the adjacent third portion 33 and second portion 32 in the X direction is P. be. Further, in this embodiment, the lengths of the first portion 31, the second portion 32, and the third portion 33 in the X direction are all P/2. By setting the length P to a value as small as possible, the influence of the guard wiring 30 on the transmission of high-frequency signals in the wiring L1 and the wiring L2 can be reduced. For example, if the minimum wiring width and the minimum wiring interval on the printed wiring board 1 are both 0.1 mm, the lengths of the first portion 31, the second portion 32, and the third portion 33 in the X direction are all 0.1 mm. The length P may be 0.1 mm, and the length P may be 0.2 mm.
Note that in the X direction, the lengths of the first portion 31 and the second portion 32 and the length of the third portion 33 are not necessarily the same, and the length of the third portion 33 is aP, and the length of the first portion 32 is 31 and the second portion 32 may have a length of (1-a)P. However, a is a constant satisfying 0<a<1/2 or 1/2<a<1.

図3に示すように、第1配線10および第2配線20のY方向についての幅は、配線幅Wである。言い換えると、配線幅Wは、第1配線10、第2配線20、それぞれの短手方法の幅のことである。また、第1配線10と第2配線20とのY方向についての間隔は、間隔Gである。言い換えると、間隔Gは、第1配線10、第2配線20が並列に配置されていたときに、第1配線10の第2配線20側の縁と第2配線20の第1配線10側の縁との間の距離のことである。また、Y方向についての、第1配線10とガード配線30との間隔、および第2配線20とガード配線30との間隔は、互いに等しく間隔G1である。図3では、間隔G1を2カ所に示している。一つ目の間隔G1は、第1配線10のガード配線30側の縁とガード配線30の第1部分31の第1配線10側の縁との間の距離のことである。第1配線10とガード配線30との間で最短距離を示す部分である。二つ目の間隔G1は、第2配線20のガード配線30側の縁とガード配線30の第2部分32の第2配線20側の縁との間の距離のことである。第2配線20とガード配線30との間で最短距離を示す部分である。配線幅Wについて所定の幅という表現を用いているが、配線幅Wは、間隔Gを1としたときに1/5以上1/2以下を例示することができる。また、Y方向についての第3部分33の幅(Y方向についてのガード配線30の幅)は、幅Wwである。幅Wwは、ガード配線30の第1配線10、第2配線20の短手方向に沿う長さのことである。ここで、短手方向に沿うとは、第1配線10、第2配線20の長手方向に垂直な方向の長さのことである。幅Wwは、第1配線10および第2配線20の配線幅Wよりも大きい。また、Y方向についての第1部分31の幅、および第2部分32の幅は、互いに等しく幅Wnである。幅Wnは、幅Wwよりも小さい。 As shown in FIG. 3, the width of the first wiring 10 and the second wiring 20 in the Y direction is a wiring width W. In other words, the wiring width W is the width of each of the first wiring 10 and the second wiring 20 in a short direction. Further, the distance between the first wiring 10 and the second wiring 20 in the Y direction is a distance G. In other words, the interval G is the distance between the edge of the first wiring 10 on the second wiring 20 side and the edge of the second wiring 20 on the first wiring 10 side when the first wiring 10 and the second wiring 20 are arranged in parallel. This refers to the distance between the edge and the edge. In addition, the distance between the first wiring 10 and the guard wiring 30 and the distance between the second wiring 20 and the guard wiring 30 in the Y direction are equal to each other and are the interval G1. In FIG. 3, the interval G1 is shown at two locations. The first interval G1 is the distance between the edge of the first wiring 10 on the guard wiring 30 side and the edge of the first portion 31 of the guard wiring 30 on the first wiring 10 side. This is the portion showing the shortest distance between the first wiring 10 and the guard wiring 30. The second interval G1 is the distance between the edge of the second wiring 20 on the guard wiring 30 side and the edge of the second portion 32 of the guard wiring 30 on the second wiring 20 side. This is the portion showing the shortest distance between the second wiring 20 and the guard wiring 30. Although the expression "predetermined width" is used for the wiring width W, the wiring width W can be, for example, 1/5 or more and 1/2 or less when the interval G is 1. Further, the width of the third portion 33 in the Y direction (the width of the guard wiring 30 in the Y direction) is the width Ww. The width Ww is the length of the guard wiring 30 along the lateral direction of the first wiring 10 and the second wiring 20. Here, along the lateral direction refers to the length in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the first wiring 10 and the second wiring 20. The width Ww is larger than the wiring width W of the first wiring 10 and the second wiring 20. Further, the width of the first portion 31 and the width of the second portion 32 in the Y direction are equal to each other and have a width Wn. The width Wn is smaller than the width Ww.

このように、第1配線10と第2配線20との間に、周期的なミアンダ形状を有するガード配線30を設けることで、第1配線10および第2配線20における遠端クロストークを効果的に低減することができる。ここで、遠端クロストークとは、並行する2つの第1配線10および第2配線20における信号の伝送方向が同一である場合に、第1配線10および第2配線20のうち一方を伝わる信号が、他方を伝わる信号と結合することをいう。以下では、第1配線10の-X方向側(配線端p1側)から入力される信号が、第2配線20の+X方向側(配線端p4側)における信号に結合する場合の遠端クロストークの大きさをS41とする。 In this way, by providing the guard wiring 30 having a periodic meander shape between the first wiring 10 and the second wiring 20, far-end crosstalk between the first wiring 10 and the second wiring 20 can be effectively reduced. can be reduced to Here, far-end crosstalk refers to a signal transmitted through one of the first wiring 10 and the second wiring 20 when the signal transmission directions in the two parallel first wiring 10 and second wiring 20 are the same. is said to combine with the signal transmitted through the other side. In the following, far-end crosstalk occurs when a signal input from the -X direction side (wiring end p1 side) of the first wiring 10 is coupled to a signal on the +X direction side (wiring end p4 side) of the second wiring 20. Let the size of be S 41 .

遠端クロストークS41は、第1配線10および第2配線20の配線長をlとして、次式(1)で与えられる。
41=-jΔKl …(1)
ここで、ΔKは、次式(2)で与えられる。

Figure 2024005575000002
また、以下では、次式(3)で与えられるΔkを用いて説明する場合がある。Δkは、式(2)の右辺の分子の一部である。
Figure 2024005575000003
The far-end crosstalk S41 is given by the following equation (1), where l is the wiring length of the first wiring 10 and the second wiring 20.
S 41 =-jΔKl…(1)
Here, ΔK is given by the following equation (2).
Figure 2024005575000002
Further, below, the explanation may be made using Δk given by the following equation (3). Δk is a part of the numerator on the right side of equation (2).
Figure 2024005575000003

式(2)中、εreは、コモンモードにおける、第1配線10および第2配線20の周囲の実効的な比誘電率、εroは、ディファレンシャルモードにおける、第1配線10および第2配線20の周囲の実効的な比誘電率、fは伝送信号の周波数、cは真空中の光速である。式(1)、(2)から分かるように、遠端クロストークS41は、εreの平方根と、εroの平方根との差分の絶対値((2)式のΔkの絶対値)に比例する。よって、コモンモードにおける実効的な比誘電率εreと、ディファレンシャルモードにおける実効的な比誘電率εroとを近付けることで(理想的には一致させることで)、遠端クロストークS41を低減することができる。 In formula (2), ε re is the effective dielectric constant around the first wiring 10 and the second wiring 20 in the common mode, and ε ro is the effective dielectric constant around the first wiring 10 and the second wiring 20 in the differential mode. where f is the frequency of the transmitted signal and c is the speed of light in vacuum. As can be seen from equations (1) and (2), far-end crosstalk S 41 is proportional to the absolute value of the difference between the square root of ε re and the square root of ε ro (absolute value of Δk in equation (2)). do. Therefore, by bringing the effective relative permittivity ε re in the common mode and the effective relative permittivity ε ro in the differential mode close to each other (ideally, by making them match), far-end crosstalk S 41 can be reduced. can do.

本実施形態のように周期的なミアンダ形状を有するガード配線30を設けることで、図4に示す比較例1に係る印刷配線板1a、および、図5に示す比較例2に係る印刷配線板1bよりも、遠端クロストークS41を低減することができる。
ここで、図4に示す比較例1に係る印刷配線板1aは、X方向に延在する第1配線10および第2配線20との間にガード配線を有しない。また、第1配線10および第2配線20は、各配線のY方向の幅の3倍の間隔で配置されている。
図5に示す比較例2に係る印刷配線板1bは、図4の印刷配線板1aにおいて、第1配線10および第2配線20の間に、GND層50に接続された直線状の(蛇行していない)通常配線90を設けたものである。
By providing the guard wiring 30 having a periodic meander shape as in this embodiment, printed wiring board 1a according to Comparative Example 1 shown in FIG. 4 and printed wiring board 1b according to Comparative Example 2 shown in FIG. It is possible to reduce far-end crosstalk S41 .
Here, the printed wiring board 1a according to Comparative Example 1 shown in FIG. 4 does not have a guard wiring between the first wiring 10 and the second wiring 20 extending in the X direction. Further, the first wiring 10 and the second wiring 20 are arranged at an interval three times the width of each wiring in the Y direction.
The printed wiring board 1b according to Comparative Example 2 shown in FIG. (not included) is provided with normal wiring 90.

上述したコモンモードは、第1配線10および第2配線20において、信号を遠端側(+X方向側)に伝搬するときの2種類の伝搬モードの1つであり、第1配線10および第2配線20を同位相の信号が流れ、第1配線10とGND層50との間に電気力線が発生するモードである。一方、ディファレンシャルモードは、上記の2種類の伝搬モードの1つであり、第1配線10および第2配線20を逆位相の信号が流れ、第1配線10と第2配線20、および、第1配線10とGND層50との間に電気力線が発生するモードである。 The above-mentioned common mode is one of two types of propagation modes when a signal is propagated to the far end side (+X direction side) in the first wiring 10 and the second wiring 20. This is a mode in which signals of the same phase flow through the wiring 20 and lines of electric force are generated between the first wiring 10 and the GND layer 50. On the other hand, the differential mode is one of the above two types of propagation modes, in which signals of opposite phases flow through the first wiring 10 and the second wiring 20, and the first wiring 10, the second wiring 20, and the first This is a mode in which electric lines of force are generated between the wiring 10 and the GND layer 50.

図6は、コモンモードにおいて第1配線10および第2配線20の周囲に生じる電気力線を示す図である。
図7は、ディファレンシャルモードにおいて第1配線10および第2配線20の周囲に生じる電気力線を示す図である。
図6および図7では、ガード配線30を省略した構造(比較例1の構造に相当)における電気力線を示している。
マイクロストリップ配線の場合、第1配線10および第2配線20は、絶縁体40(誘電体)と空気との境界に位置するため、第1配線10および第2配線20に対してGND層50側(-Z方向側)の比誘電率(絶縁体40の比誘電率:ここでは、3.35とする)が、GND層50とは反対側(+Z方向側)の比誘電率(空気の比誘電率:1)と異なる。
図6に示すように、コモンモードでは、主に、第1配線10および第2配線20と、GND層50との間に電気力線が生じるため、実効的な比誘電率εreは、絶縁体40の比誘電率である3.35に比較的近い値となる。一方、図7に示すように、ディファレンシャルモードでは、第1配線10と第2配線20、第1配線10とGND層50、第2配線10とGND層50、との間に電気力線が生じ、コモンモードと比較して、空気中を通る電気力線の割合が多くなる。このため、ディファレンシャルモードにおける実効的な比誘電率εroは、コモンモードにおける実効的な比誘電率εreよりも小さくなる。
これにより、マイクロストリップ配線では、比誘電率εreと比誘電率εroとの間に差異が生じ、該差異に応じて、上記の式(1)、(2)に示した遠端クロストークS41が生じる。
FIG. 6 is a diagram showing lines of electric force generated around the first wiring 10 and the second wiring 20 in the common mode.
FIG. 7 is a diagram showing lines of electric force generated around the first wiring 10 and the second wiring 20 in the differential mode.
6 and 7 show lines of electric force in a structure in which the guard wiring 30 is omitted (corresponding to the structure of Comparative Example 1).
In the case of microstrip wiring, the first wiring 10 and the second wiring 20 are located at the boundary between the insulator 40 (dielectric) and air, so the first wiring 10 and the second wiring 20 are on the GND layer 50 side. The relative permittivity (relative permittivity of the insulator 40: 3.35 here) on the side (-Z direction) is different from the relative permittivity (relative permittivity of air) on the side opposite to the GND layer 50 (+Z direction side). Dielectric constant: Different from 1).
As shown in FIG. 6, in the common mode, lines of electric force mainly occur between the first wiring 10 and the second wiring 20 and the GND layer 50, so the effective relative permittivity ε re is The value is relatively close to the dielectric constant of the body 40, which is 3.35. On the other hand, as shown in FIG. 7, in the differential mode, lines of electric force are generated between the first wiring 10 and the second wiring 20, the first wiring 10 and the GND layer 50, and the second wiring 10 and the GND layer 50. , the proportion of electric lines of force passing through the air increases compared to common mode. Therefore, the effective relative permittivity ε ro in the differential mode is smaller than the effective relative permittivity ε re in the common mode.
As a result, in microstrip wiring, a difference occurs between the relative permittivity ε re and the relative permittivity ε ro , and depending on this difference, the far-end crosstalk shown in equations (1) and (2) above is S 41 occurs.

なお、実効的な比誘電率の差異に応じて、信号の伝搬遅延時間に差異が生じる。このため、伝搬遅延時間から比誘電率を導出することができる。具体的には、コモンモードの伝搬遅延時間をtde、ディファレンシャルモードの伝搬遅延時間をtdoとして、次式(4)、(5)により比誘電率εreおよび比誘電率εroを導出することができる。
εre=(ctde/l)2 …(4)
εro=(ctdo/l)2 …(5)
Note that, depending on the difference in effective dielectric constant, a difference occurs in signal propagation delay time. Therefore, the relative dielectric constant can be derived from the propagation delay time. Specifically, the relative permittivity ε re and the relative permittivity ε ro are derived from the following equations (4) and (5), where the common mode propagation delay time is t de and the differential mode propagation delay time is t do . be able to.
ε re = (ct de /l) 2 … (4)
ε ro = (ct do /l) 2 …(5)

第1配線10および第2配線20の間にミアンダ形状のガード配線30を設けることで、コモンモードの実効的な比誘電率εreと、ディファレンシャルモードの実効的な比誘電率εroとが近付くように、図6および図7に示した電気力線の分布を変化させることができる。これは、コモンモードでは、図6に示すように電気力線が主に絶縁体40の内部を通るために、電気力線の分布が変化しても実効的な比誘電率εreが変化しにくいのに対し、ディファレンシャルモードでは、図7に示すように電気力線が空気の層をより多く通るために、電気力線の分布が変化することで、空気の層を通る電気力線の量と、絶縁体40の内部を通る電気力線の量との割合が変化しやすく、実効的な比誘電率εroが変化しやすいためである。加えて、電気力線の分布は、ガード配線30の幅Wwおよび幅Wnを調整することで、さらに制御することができる。比誘電率εreと、比誘電率εroとが近付くように幅Wwおよび幅Wnを調整することで、式(3)に示すΔk、つまり、式(2)のΔKをさらに低減でき、この結果、式(1)の遠端クロストークS41をさらに低減できる。 By providing the meander-shaped guard wiring 30 between the first wiring 10 and the second wiring 20, the effective dielectric constant ε re of the common mode approaches the effective dielectric constant ε ro of the differential mode. As such, the distribution of electric lines of force shown in FIGS. 6 and 7 can be changed. This is because in the common mode, the lines of electric force mainly pass through the inside of the insulator 40 as shown in Figure 6, so even if the distribution of the lines of electric force changes, the effective relative permittivity ε re changes. On the other hand, in differential mode, as shown in Figure 7, the lines of electric force pass through more layers of air, which changes the distribution of the lines of electric force, reducing the amount of lines of electric force passing through the layer of air. This is because the ratio between the amount of lines of electric force passing through the inside of the insulator 40 tends to change, and the effective relative permittivity ε ro tends to change. In addition, the distribution of electric lines of force can be further controlled by adjusting the width Ww and width Wn of the guard wiring 30. By adjusting the width Ww and width Wn so that the relative permittivity ε re approaches the relative permittivity ε ro , Δk shown in equation (3), that is, ΔK in equation (2), can be further reduced. As a result, the far-end crosstalk S41 in equation (1) can be further reduced.

図8は、ガード配線30の周期構造に応じた比誘電率εre、εroの例を示す図である。
図8における「周期構造21」、「周期構造13」および「周期構造1」は、ガード配線30の或る周期構造を表す。詳しくは、これらの3つの周期構造は、幅Wwおよび幅Wnの組み合わせが互いに異なる。「周期構造21」、「周期構造13」および「周期構造1」の各々における幅Wwおよび幅Wnについては後述する。
FIG. 8 is a diagram showing an example of relative dielectric constants ε re and ε ro depending on the periodic structure of the guard wiring 30.
Periodic structure 21,” “periodic structure 13,” and “periodic structure 1” in FIG. 8 represent a certain periodic structure of guard wiring 30. Specifically, these three periodic structures have different combinations of width Ww and width Wn. The widths Ww and Wn of each of the "periodic structure 21", "periodic structure 13", and "periodic structure 1" will be described later.

図8に示すように、ガード配線30の幅Wwおよび幅Wnの組み合わせを変更することにより、ディファレンシャルモードにおける実効的な比誘電率εro(図8の破線のグラフ)は、コモンモードにおける実効的な比誘電率εr(図8の実線のグラフ)に近づけることができる。 As shown in FIG. 8, by changing the combination of the width Ww and the width Wn of the guard wiring 30, the effective relative dielectric constant ε ro in the differential mode (broken line graph in FIG. The relative dielectric constant ε r (solid line graph in FIG. 8) can be approached.

図8のグラフから、適切な幅Wwおよび幅Wnの組み合わせを選択した周期構造において、コモンモードにおける実効的な比誘電率εreと、ディファレンシャルモードにおける実効的な比誘電率εroを0にすることができる。よって、この適切な周期構造のガード配線30を設けることで、式(3)に示すΔk、つまり式(2)に示すΔKが0となり、式(1)に示す遠端クロストークS41をなくすことができる。また、上記の理想的な周期構造とは完全に一致しなくても、幅Wwおよび幅Wnを理想的な配線構造に近付けることで、遠端クロストークS41を効果的に低減することができる。 From the graph in FIG. 8, in a periodic structure in which an appropriate combination of width Ww and width Wn is selected, the effective relative permittivity ε re in the common mode and the effective relative permittivity ε ro in the differential mode are set to 0. be able to. Therefore, by providing the guard wiring 30 with this appropriate periodic structure, Δk shown in equation (3), that is, ΔK shown in equation (2), becomes 0, eliminating the far-end crosstalk S 41 shown in equation (1). be able to. Furthermore, even if the wiring structure does not completely match the ideal periodic structure described above, far-end crosstalk S 41 can be effectively reduced by making the widths Ww and Wn closer to the ideal wiring structure. .

図9~図16を参照して、ガード配線30の周期構造(幅Wwおよび幅Wn)を変えた場合における遠端クロストークのシミュレーション結果を説明する。
図9および図10は、シミュレーションで用いた前提条件を示す。シミュレーションでは、第1配線10および第2配線20の配線幅Wを0.32mmとし、第1配線10と第2配線20との間隔Gを0.96mmとした。よって、間隔Gは、配線幅Wの3倍である。また、間隔G1は、G1=(G-Ww)/2を満たす値とした。また、絶縁体40の第1面41側がソルダーレジストにより被覆されているものとし、ソルダーレジストおよび絶縁体40の比誘電率、誘電正接および厚さは、図9および図10に示す数値のとおりとした。また、第1配線10、第2配線20、ガード配線30およびGND層50の材質は銅とし、厚みは図9および図10に示す数値のとおりとした。また、ガード配線30の両端(端子34とパッド電極60との間、および端子35とパッド電極60との間)における抵抗素子80の抵抗値は、ガード配線30の特性インピーダンスZpと同一の値とした。
With reference to FIGS. 9 to 16, simulation results of far-end crosstalk when the periodic structure (width Ww and width Wn) of the guard wiring 30 is changed will be described.
9 and 10 show the preconditions used in the simulation. In the simulation, the wiring width W of the first wiring 10 and the second wiring 20 was set to 0.32 mm, and the interval G between the first wiring 10 and the second wiring 20 was set to 0.96 mm. Therefore, the interval G is three times the wiring width W. Further, the interval G1 was set to a value satisfying G1=(G-Ww)/2. Further, it is assumed that the first surface 41 side of the insulator 40 is covered with a solder resist, and the relative permittivity, dielectric loss tangent, and thickness of the solder resist and the insulator 40 are as shown in FIGS. 9 and 10. did. Further, the material of the first wiring 10, the second wiring 20, the guard wiring 30, and the GND layer 50 was copper, and the thicknesses were set as shown in FIGS. 9 and 10. Further, the resistance value of the resistance element 80 at both ends of the guard wiring 30 (between the terminal 34 and the pad electrode 60 and between the terminal 35 and the pad electrode 60) is the same value as the characteristic impedance Z p of the guard wiring 30. And so.

図11に、幅Wwを0.7mm、間隔G1を0.13mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、ガード配線30の第1部分31および第2部分32の幅Wnを0.1mm~0.6mmまで0.05mm刻みで変えて行い、これらを順に「周期構造1」~「周期構造11」とした。また、幅Wnを0.7mmとした構成、すなわち、図5の比較例2のように周期構造を有しない直線状の通常配線90を設けた構成についても、シミュレーションを行った(図11において「通常配線」と記す)。図11には、幅Wnの水準ごとに、ガード配線30の特性インピーダンスZp(Ω)、第1配線10および第2配線20の特性インピーダンスZ0(Ω)、コモンモードにおける実効的な比誘電率εre、ディファレンシャルモードにおける実効的な比誘電率εro、および式(3)のΔk(遠端クロストークS41に比例する量)が示されている。 FIG. 11 shows simulation results of far-end crosstalk when the width Ww is 0.7 mm and the interval G1 is 0.13 mm. The simulation was performed by changing the width Wn of the first portion 31 and the second portion 32 of the guard wiring 30 from 0.1 mm to 0.6 mm in 0.05 mm increments, and these were sequentially changed to "periodic structure 1" to "periodic structure 11". ”. In addition, simulations were also performed for a configuration in which the width Wn was 0.7 mm, that is, a configuration in which a straight normal wiring 90 without a periodic structure was provided as in Comparative Example 2 in FIG. (described as “normal wiring”). FIG. 11 shows, for each level of width Wn, the characteristic impedance Z p (Ω) of the guard wiring 30, the characteristic impedance Z 0 (Ω) of the first wiring 10 and the second wiring 20, and the effective relative permittivity in the common mode. The effective dielectric constant ε ro in the differential mode, and Δk in equation (3) (a quantity proportional to far-end crosstalk S 41 ) are shown.

図11に示すように、「周期構造1」~「周期構造11」について、いずれも「通常配線」よりもΔkの絶対値が小さくなり、遠端クロストークS41を低減できるシミュレーション結果が得られた。このうち、Δkが0以上かつ0.009以下となる「周期構造7」~「周期構造9」(図11における範囲R1)では、遠端クロストークS41をほとんど0に近付けることができる。なお、Δkが負の値となる場合には、高周波側で遠端クロストークS41の低減効果が得られにくいものの、低周波側では遠端クロストークS41を効果的に低減することができる。 As shown in FIG. 11, for "Periodic Structure 1" to "Periodic Structure 11", the absolute value of Δk is smaller than that of "normal wiring", and simulation results that can reduce far-end crosstalk S41 are obtained. Ta. Among these, in "periodic structure 7" to "periodic structure 9" (range R1 in FIG. 11) where Δk is 0 or more and 0.009 or less, far-end crosstalk S 41 can be brought almost to zero. Note that when Δk takes a negative value, it is difficult to achieve the effect of reducing far-end crosstalk S 41 on the high frequency side, but it is possible to effectively reduce far-end crosstalk S 41 on the low frequency side. .

図12に、幅Wwを0.65mm、間隔G1を0.155mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、ガード配線30の第1部分31および第2部分32の幅Wnを0.1mm~0.55mmまで0.05mm刻みで変えて行い、これらを順に「周期構造12」~「周期構造21」とした。また、幅Wnを0.65mmとした構成、すなわち、直線状の通常配線90を設けた構成についても、シミュレーションを行った(図12において「通常配線」と記す)。
「周期構造12」~「周期構造21」について、いずれも「通常配線」よりもΔkの絶対値が小さくなり、遠端クロストークS41を低減できるシミュレーション結果が得られた。このうち、Δkが0以上かつ0.009以下となる「周期構造12」~「周期構造16」(図12における範囲R2)では、遠端クロストークS41をほとんど0に近付けることができる。
FIG. 12 shows simulation results of far-end crosstalk when the width Ww is 0.65 mm and the interval G1 is 0.155 mm. The simulation was performed by changing the width Wn of the first portion 31 and the second portion 32 of the guard wiring 30 from 0.1 mm to 0.55 mm in 0.05 mm increments, and these were sequentially changed to "periodic structure 12" to "periodic structure 21". ”. Further, a simulation was also conducted for a configuration in which the width Wn was 0.65 mm, that is, a configuration in which a straight normal wiring 90 was provided (denoted as "normal wiring" in FIG. 12).
For "periodic structure 12" to "periodic structure 21", simulation results were obtained in which the absolute value of Δk was smaller than that of "normal wiring" and far-end crosstalk S 41 could be reduced. Among these, in "periodic structure 12" to "periodic structure 16" (range R2 in FIG. 12) where Δk is 0 or more and 0.009 or less, far-end crosstalk S 41 can be brought almost to zero.

図13に、幅Wwを0.6mm、間隔G1を0.18mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、ガード配線30の第1部分31および第2部分32の幅Wnを0.1mm~0.5mmまで0.05mm刻みで変えて行い、これらを順に「周期構造22」~「周期構造30」とした。また、幅Wnを0.6mmとした構成、すなわち、直線状の通常配線90を設けた構成についても、シミュレーションを行った(図13において「通常配線」と記す)。
「周期構造22」~「周期構造30」について、いずれも「通常配線」よりもΔkの絶対値が小さくなり、遠端クロストークS41を低減できるシミュレーション結果が得られた。
FIG. 13 shows simulation results of far-end crosstalk when the width Ww is 0.6 mm and the interval G1 is 0.18 mm. The simulation was performed by changing the width Wn of the first portion 31 and the second portion 32 of the guard wiring 30 from 0.1 mm to 0.5 mm in 0.05 mm increments, and sequentially changing the widths Wn of the first portion 31 and the second portion 32 of the guard wiring 30 from “periodic structure 22” to “periodic structure 30”. ”. Further, a simulation was also conducted for a configuration in which the width Wn was 0.6 mm, that is, a configuration in which a straight normal wiring 90 was provided (denoted as "normal wiring" in FIG. 13).
For "periodic structure 22" to "periodic structure 30", simulation results were obtained in which the absolute value of Δk was smaller than that of "normal wiring" and far-end crosstalk S 41 could be reduced.

図14に、幅Wwを0.55mm、間隔G1を0.205mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、ガード配線30の第1部分31および第2部分32の幅Wnを0.1mm~0.45mmまで0.05mm刻みで変えて行い、これらを順に「周期構造31」~「周期構造38」とした。また、幅Wnを0.55mmとした構成、すなわち、直線状の通常配線90を設けた構成についても、シミュレーションを行った(図14において「通常配線」と記す)。
「周期構造31」~「周期構造38」について、いずれも「通常配線」よりもΔkの絶対値が小さくなり、遠端クロストークS41を低減できるシミュレーション結果が得られた。
FIG. 14 shows simulation results of far-end crosstalk when the width Ww is 0.55 mm and the interval G1 is 0.205 mm. The simulation was performed by changing the width Wn of the first portion 31 and the second portion 32 of the guard wiring 30 from 0.1 mm to 0.45 mm in 0.05 mm increments, and these were sequentially changed to "periodic structure 31" to "periodic structure 38". ”. Further, a simulation was also performed for a configuration in which the width Wn was 0.55 mm, that is, a configuration in which a straight normal wiring 90 was provided (denoted as "normal wiring" in FIG. 14).
For "periodic structure 31" to "periodic structure 38", simulation results were obtained in which the absolute value of Δk was smaller than that of "normal wiring" and far-end crosstalk S 41 could be reduced.

図15に、幅Wwを0.5mm、間隔G1を0.23mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、ガード配線30の第1部分31および第2部分32の幅Wnを0.1mm~0.4mmまで0.05mm刻みで変えて行い、これらを順に「周期構造39」~「周期構造45」とした。また、幅Wnを0.5mmとした構成、すなわち、直線状の通常配線90を設けた構成についても、シミュレーションを行った(図15において「通常配線」と記す)。
「周期構造39」~「周期構造45」について、いずれも「通常配線」よりもΔkの絶対値が小さくなり、遠端クロストークS41を低減できるシミュレーション結果が得られた。
FIG. 15 shows simulation results of far-end crosstalk when the width Ww is 0.5 mm and the interval G1 is 0.23 mm. The simulation was performed by changing the width Wn of the first portion 31 and the second portion 32 of the guard wiring 30 from 0.1 mm to 0.4 mm in 0.05 mm increments, and these were sequentially changed to "periodic structure 39" to "periodic structure 45". ”. Further, a simulation was also performed for a configuration in which the width Wn was 0.5 mm, that is, a configuration in which a straight normal wiring 90 was provided (denoted as "normal wiring" in FIG. 15).
For "periodic structure 39" to "periodic structure 45", simulation results were obtained in which the absolute value of Δk was smaller than that of "normal wiring" and far-end crosstalk S 41 could be reduced.

図16に、幅Wwを0.45mm、間隔G1を0.255mmとした場合の遠端クロストークのシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、ガード配線30の第1部分31および第2部分32の幅Wnを0.1mm~0.35mmまで0.05mm刻みで変えて行い、これらを順に「周期構造46」~「周期構造51」とした。また、幅Wnを0.45mmとした構成、すなわち、直線状の通常配線90を設けた構成についても、シミュレーションを行った(図16において「通常配線」と記す)。
「周期構造46」~「周期構造51」について、いずれも「通常配線」よりもΔkの絶対値が小さくなり、遠端クロストークS41を低減できるシミュレーション結果が得られた。
FIG. 16 shows simulation results of far-end crosstalk when the width Ww is 0.45 mm and the interval G1 is 0.255 mm. The simulation was performed by changing the width Wn of the first portion 31 and the second portion 32 of the guard wiring 30 from 0.1 mm to 0.35 mm in 0.05 mm increments, and these were sequentially changed to "periodic structure 46" to "periodic structure 51". ”. Further, a simulation was also conducted for a configuration in which the width Wn was 0.45 mm, that is, a configuration in which a straight normal wiring 90 was provided (denoted as "normal wiring" in FIG. 16).
For "periodic structure 46" to "periodic structure 51", simulation results were obtained in which the absolute value of Δk was smaller than that of "normal wiring" and far-end crosstalk S 41 could be reduced.

図17は、図11~16のシミュレーションにおける各周期構造を採用した場合の遠端クロストークS41の低減効果を示す図である。
図17の表の各行は、幅Ww=0.45mm~0.7mmのいずれかを表し、各列は、幅Wn=0.1mm~0.7mmのいずれかを表す。また、行と列との交点に対応する各セル(「-」と記されているセルを除く)は、周期構造1~45のいずれか、または通常配線を採用した1つの構成に対応し、該構成における遠端クロストークS41の低減効果を表す。
図17中、「○」は、0(直流)~50GHzの周波数帯で、遠端クロストークS41が-20dB未満に抑えられることを表す。
また、「□」は、0~45GHzの周波数帯で、遠端クロストークS41が-20dB未満に抑えられ、45GHz~50GHzの周波数帯の一部で遠端クロストークS41が-20dB以上となることを表す。
また、「△」は、0~45GHzの周波数帯の一部で遠端クロストークS41が-20dB以上となるものの、「通常配線」の遠端クロストークS41よりは改善されることを表す。
また、「×」は、「通常配線」の遠端クロストークS41を表す。
FIG. 17 is a diagram showing the effect of reducing far-end crosstalk S 41 when each periodic structure is adopted in the simulations of FIGS. 11 to 16.
Each row of the table in FIG. 17 represents a width Ww=0.45 mm to 0.7 mm, and each column represents a width Wn=0.1 mm to 0.7 mm. In addition, each cell corresponding to the intersection of the row and column (excluding cells marked with "-") corresponds to one of the periodic structures 1 to 45 or one configuration employing normal wiring, The effect of reducing far-end crosstalk S41 in this configuration is shown.
In FIG. 17, "○" indicates that far-end crosstalk S 41 is suppressed to less than -20 dB in the frequency band of 0 (DC) to 50 GHz.
In addition, "□" indicates that far-end crosstalk S 41 is suppressed to less than -20 dB in the frequency band from 0 to 45 GHz, and far-end crosstalk S 41 is suppressed to -20 dB or more in a part of the frequency band from 45 GHz to 50 GHz. represents becoming.
In addition, "△" indicates that although the far-end crosstalk S41 is -20 dB or more in a part of the frequency band from 0 to 45 GHz, it is better than the far-end crosstalk S41 of "normal wiring". .
Further, "x" represents far-end crosstalk S41 of "normal wiring".

図17に示す範囲R1(Δkが0以上かつ0.009以下となる「周期構造7」~「周期構造9」)においては、遠端クロストークS41の低減効果が特に高くなる結果が得られた。範囲R1は、間隔G(0.96mm)が配線幅W(0.32mm)の略3倍であり、Y方向についての第3部分33の幅Ww(0.7mm)が配線幅Wの略2.2倍であり、Y方向についての第1部分31および第2部分32の幅Wn(0.4mm~0.5mm)が、配線幅Wの1.2倍よりも大きく、かつ配線幅Wの1.6倍未満である範囲に相当する。 In the range R1 shown in FIG. 17 (“periodic structure 7” to “periodic structure 9” where Δk is 0 or more and 0.009 or less), the effect of reducing far-end crosstalk S 41 is particularly high. Ta. In the range R1, the interval G (0.96 mm) is approximately three times the wiring width W (0.32 mm), and the width Ww (0.7 mm) of the third portion 33 in the Y direction is approximately two times the wiring width W. .2 times the width Wn (0.4 mm to 0.5 mm) of the first portion 31 and the second portion 32 in the Y direction is larger than 1.2 times the wiring width W, and This corresponds to a range of less than 1.6 times.

また、図17に示す範囲R2(Δkが0以上かつ0.009以下となる「周期構造12」~「周期構造16」)においても、遠端クロストークS41の低減効果が特に高くなる結果が得られた。範囲R2は、間隔G(0.96mm)が配線幅W(0.32mm)の略3倍であり、Y方向についての第3部分33の幅Ww(0.65mm)が配線幅Wの略2倍であり、Y方向についての第1部分31および第2部分32の幅Wn(0.1mm~0.3mm)が、配線幅Wの1/3よりも大きく、かつ配線幅W未満である範囲に相当する。 Further, even in the range R2 (“periodic structure 12” to “periodic structure 16” where Δk is 0 or more and 0.009 or less) shown in FIG. 17, the effect of reducing far-end crosstalk S 41 is particularly high. Obtained. In the range R2, the interval G (0.96 mm) is approximately three times the wiring width W (0.32 mm), and the width Ww (0.65 mm) of the third portion 33 in the Y direction is approximately two times the wiring width W. a range in which the width Wn (0.1 mm to 0.3 mm) of the first portion 31 and the second portion 32 in the Y direction is greater than 1/3 of the wiring width W and less than the wiring width W. corresponds to

なお、本開示において、数値について「略」を付した場合には、その数値の0.9倍以上1.1倍以下の範囲を含むものとする。例えば、「間隔Gが配線幅Wの略3倍である」とは、「間隔Gが配線幅Wの2.7倍以上かつ3.3倍以下である」ことを示す。 In the present disclosure, when a numerical value is marked with "approximately", the range includes a range of 0.9 times or more and 1.1 times or less of the numerical value. For example, "the spacing G is approximately three times the wiring width W" indicates that "the spacing G is 2.7 times or more and 3.3 times or less the wiring width W."

図18は、範囲R2に含まれる「周期構造13」のガード配線30を用いた場合の遠端クロストークS41の低減効果を、比較例1および比較例2と対比して示す図である。「周期構造13」は、図12に示すように、幅Ww=0.65mm、かつ幅Wn=0.15mmの周期構造である。
図18における横軸は、伝送信号の周波数を表し、縦軸は、各周波数における遠端クロストークS41の大きさを表す。図18の鎖線および破線のグラフに示すように、比較例1および比較例2では、15GHz以上の高周波数帯で遠端クロストークS41が-20dB以上に悪化する。一方、図18の実線のグラフに示すように、「周期構造13」のガード配線30を用いた場合には、DC(0Hz)~50GHzの全範囲に亘って遠端クロストークS41が-20dB未満に低減される結果が得られた。
FIG. 18 is a diagram showing, in comparison with Comparative Examples 1 and 2, the effect of reducing far-end crosstalk S 41 when using the guard wiring 30 of "periodic structure 13" included in range R2. As shown in FIG. 12, the "periodic structure 13" is a periodic structure with a width Ww=0.65 mm and a width Wn=0.15 mm.
The horizontal axis in FIG. 18 represents the frequency of the transmission signal, and the vertical axis represents the magnitude of far-end crosstalk S41 at each frequency. As shown in the dashed and broken line graphs in FIG. 18, in Comparative Examples 1 and 2, far-end crosstalk S 41 worsens to -20 dB or more in a high frequency band of 15 GHz or more. On the other hand, as shown in the solid line graph in FIG. 18, when the guard wiring 30 with the "periodic structure 13" is used, the far-end crosstalk S 41 is -20 dB over the entire range from DC (0 Hz) to 50 GHz. The result was obtained that the amount was reduced to less than

図19は、「周期構造13」のガード配線30を用いた場合の、コモンモードにおける実効的な比誘電率εreと、ディファレンシャルモードにおける実効的な比誘電率εroとを、比較例1、比較例2と対比して示す図である。図19から分かるように、「周期構造13」のガード配線30を用いることで、比誘電率εre、εro(上述のとおり、主に比誘電率εro)が調整され、比較例1および比較例2と比較して、比誘電率εreと比誘電率εroとの差分が効果的に低減している。これにより、遠端クロストークS41が効果的に低減する。 FIG. 19 shows the effective relative permittivity ε re in the common mode and the effective relative permittivity ε ro in the differential mode when using the guard wiring 30 of the "periodic structure 13" in Comparative Example 1, 3 is a diagram shown in comparison with Comparative Example 2. FIG. As can be seen from FIG. 19, by using the guard wiring 30 of the "periodic structure 13", the relative permittivity ε re and ε ro (as described above, mainly the relative permittivity ε ro ) are adjusted, and Compared to Comparative Example 2, the difference between the relative permittivity ε re and the relative permittivity ε ro is effectively reduced. This effectively reduces far-end crosstalk S41 .

次に、図20を参照して、ガード配線30の両端における抵抗素子80の有無、および抵抗素子80の抵抗値の大きさが、遠端クロストークS41に与える影響について説明する。 Next, with reference to FIG. 20, the influence of the presence or absence of the resistance element 80 at both ends of the guard wiring 30 and the resistance value of the resistance element 80 on the far-end crosstalk S41 will be described.

図20の各行は、図1に示すガード配線30の近端側の端子34とパッド電極60との間の電気的な接続の態様(以下、「終端抵抗の接続態様」と記す)を示す。詳しくは、「短絡」は、端子34とパッド電極60とが抵抗素子80を介さずに直接電気的に接続されていることを表し、「10Ω」~「300Ω」の数値は、端子34とパッド電極60との間に、該数値の抵抗値を有する抵抗素子80が実装されていることを表し、「開放」は、端子34とパッド電極60とが電気的に接続されていないことを表す。
また、図20の各列は、図1に示すガード配線30の遠端側(端子35とパッド電極60との間)の終端抵抗の接続態様を示す。「短絡」、「10Ω」~「300Ω」の抵抗値、および「開放」がそれぞれ表す内容は、近端側と同様である。
また、図20のシミュレーションでは、範囲R2に含まれる「周期構造16」のガード配線30を用い、近端側および遠端側の終端抵抗の接続態様のみを変更して行った。「周期構造16」は、図12に示すように、幅Ww=0.65mm、かつ幅Wn=0.3mmの周期構造である。また、「周期構造16」のガード配線30の特性インピーダンスZpは、45Ωである。
Each row in FIG. 20 shows a mode of electrical connection between the near-end terminal 34 of the guard wiring 30 shown in FIG. 1 and the pad electrode 60 (hereinafter referred to as "terminal resistor connection mode"). Specifically, "short circuit" means that the terminal 34 and the pad electrode 60 are directly electrically connected without using the resistive element 80, and the values from "10 Ω" to "300 Ω" indicate that the terminal 34 and the pad electrode 60 are directly electrically connected without using the resistive element 80. This indicates that a resistive element 80 having a resistance value of this value is mounted between the terminal 34 and the electrode 60, and "open" indicates that the terminal 34 and the pad electrode 60 are not electrically connected.
Furthermore, each column in FIG. 20 shows the connection mode of the terminating resistor at the far end side (between the terminal 35 and the pad electrode 60) of the guard wiring 30 shown in FIG. The contents represented by "short circuit", resistance values of "10 Ω" to "300 Ω", and "open" are the same as those on the near end side.
Further, in the simulation of FIG. 20, the guard wiring 30 of the "periodic structure 16" included in the range R2 was used, and only the connection mode of the terminating resistors on the near end side and the far end side was changed. As shown in FIG. 12, the "periodic structure 16" is a periodic structure with a width Ww=0.65 mm and a width Wn=0.3 mm. Further, the characteristic impedance Z p of the guard wiring 30 of the “periodic structure 16” is 45Ω.

図20の行と列との交点に対応する各セルは、近端側および遠端側における各終端抵抗の接続態様の組み合わせとした構成における、遠端クロストークS41の低減効果を表す。
詳しくは、「◎」は、0(直流)~50GHzの周波数帯で、遠端クロストークS41が-22dB未満に抑えられることを表す。すなわち、「◎」は、図17の「○」よりもさらに高い遠端クロストークS41の低減効果が得られることを表す。
また、「○」は、図17の「○」と同様、0~50GHzの周波数帯で、遠端クロストークS41が-20dB未満に抑えられることを表す。
また、ハッチングを付した空欄は、0~50GHzの周波数帯の一部で遠端クロストークS41が-20dB以上となることを表す。
Each cell corresponding to the intersection of the row and column in FIG. 20 represents the effect of reducing far-end crosstalk S 41 in a configuration in which the connection manner of each terminating resistor on the near-end side and the far-end side is combined.
Specifically, "◎" indicates that far-end crosstalk S 41 is suppressed to less than -22 dB in the frequency band of 0 (DC) to 50 GHz. That is, "◎" indicates that an even higher effect of reducing far-end crosstalk S41 than "○" in FIG. 17 can be obtained.
Further, "○", like "○" in FIG. 17, indicates that far-end crosstalk S 41 is suppressed to less than -20 dB in the frequency band of 0 to 50 GHz.
Further, hatched blank spaces indicate that the far-end crosstalk S 41 is −20 dB or more in a part of the frequency band from 0 to 50 GHz.

図20から分かるように、ガード配線30がGND層50に電気的に接続されていない構成とした場合(近端側および遠端側がいずれも「開放」である場合)であっても、「○」の結果となり、十分な遠端クロストークS41の低減効果が得られる。 As can be seen from FIG. 20, even when the guard wiring 30 is not electrically connected to the GND layer 50 (when both the near end side and the far end side are "open"), "○ ”, and a sufficient far-end crosstalk S41 reduction effect can be obtained.

また、ガード配線30の一方の端部がGND層50に対して抵抗素子80を介さずに電気的にされており、他方の端部が、GND層50に対して20Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されている場合(近端側および遠端側の一方が「短絡」であり、他方が「20Ω」~「300Ω」のいずれかである場合)には、「○」または「◎」の結果となり、十分な遠端クロストークS41の低減効果が得られる。 Further, one end of the guard wiring 30 is electrically connected to the GND layer 50 without passing through the resistance element 80, and the other end has a resistance of 20Ω or more and 300Ω or less with respect to the GND layer 50. When electrically connected via the element 80 (one of the near end and far end is "short-circuited" and the other is one of "20 Ω" to "300 Ω"), " The result is ``○'' or ``◎'', and a sufficient effect of reducing far-end crosstalk S41 can be obtained.

また、ガード配線30の一方の端部および他方の端部がそれぞれ、GND層50に対して10Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されている場合(近端側および遠端側がそれぞれ「10Ω」~「300Ω」のいずれかである場合)には、「○」または「◎」の結果となり、十分な遠端クロストークS41の低減効果が得られる。 Further, when one end and the other end of the guard wiring 30 are electrically connected to the GND layer 50 via a resistance element 80 of 10Ω or more and 300Ω or less (near end side and far end side) If the resistance on each end side is any one of "10Ω" to "300Ω"), the result is "○" or "◎", and a sufficient effect of reducing far-end crosstalk S 41 can be obtained.

また、ガード配線30の一方の端部がGND層50に電気的に接続されておらず、他方の端部が、GND層50に対して10Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されている場合(近端側および遠端側の一方が「開放」であり、他方が「10Ω」~「300Ω」のいずれかである場合)には、「○」の結果となり、十分な遠端クロストークS41の低減効果が得られる。 Further, one end of the guard wiring 30 is not electrically connected to the GND layer 50, and the other end is electrically connected to the GND layer 50 through a resistance element 80 of 10Ω or more and 300Ω or less. (when one of the near end and far end is "open" and the other is between "10Ω" and "300Ω"), the result is "○" and the result is sufficient. The effect of reducing far-end crosstalk S41 can be obtained.

さらに、ガード配線30の一方の端部および他方の端部がそれぞれ、GND層50に対して、ガード配線30の特性インピーダンスZp(45Ω)以上かつ100Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されている場合(近端側および遠端側がそれぞれ「45Ω」~「100Ω」のいずれかである場合:図20において鎖線で示す範囲r1に相当)には、「◎」の結果となり、0~50GHzの周波数帯に亘って遠端クロストークS41を-22dB未満に低減することができる。 Further, one end and the other end of the guard wiring 30 are electrically connected to the GND layer 50 via a resistive element 80 having a characteristic impedance Z p (45Ω) or more and 100Ω or less of the guard wiring 30, respectively. If it is connected (if the near end and far end are either "45 Ω" to "100 Ω", which corresponds to the range r1 shown by the chain line in FIG. 20), the result will be "◎" and the value will be 0. Far-end crosstalk S 41 can be reduced to less than -22 dB over the frequency band ~50 GHz.

また、ガード配線30の一方の端部がGND層50に対して抵抗素子80を介さずに電気的に接続されており、他方の端部が、GND層50に対して、ガード配線30の特性インピーダンスZp以上かつ200Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されている場合(近端側および遠端側の一方が「短絡」であり、他方が「45Ω」~「200Ω」のいずれかである場合:図20において破線で示す範囲r2に相当)にも、「◎」の結果となり、0~50GHzの周波数帯に亘って遠端クロストークS41を-22dB未満に低減することができる。 Further, one end of the guard wiring 30 is electrically connected to the GND layer 50 without using the resistive element 80, and the other end is connected to the GND layer 50 with respect to the characteristics of the guard wiring 30. When electrically connected via a resistance element 80 with impedance Z p or more and 200Ω or less (one of the near end and far end is “shorted” and the other is between “45Ω” and “200Ω”) (corresponding to the range r2 indicated by the broken line in Fig. 20), the result is "◎", and it is possible to reduce the far-end crosstalk S41 to less than -22 dB over the frequency band of 0 to 50 GHz. can.

また、ガード配線30の少なくとも一方の端部が、抵抗素子80に対して、ガード配線30の特性インピーダンスZpと略同一の抵抗値の抵抗素子80を介して電気的に接続されている場合、近端側および遠端側の少なくとも一方が「45Ω」である場合:図20において実線で示す範囲r3に相当)にも、「◎」の結果となり、0~50GHzの周波数帯に亘って遠端クロストークS41を-22dB未満に低減することができる。なお、他方の端部を「10Ω」~「200Ω」としてもよい。または、「短絡」としてもよい。 Further, when at least one end of the guard wiring 30 is electrically connected to the resistive element 80 via the resistive element 80 having a resistance value substantially the same as the characteristic impedance Z p of the guard wiring 30, When at least one of the near end side and the far end side is "45 Ω" (corresponding to the range r3 shown by the solid line in Fig. 20), the result is "◎", and the far end Crosstalk S 41 can be reduced to less than -22 dB. Note that the other end may be set to "10Ω" to "200Ω". Alternatively, it may be referred to as a "short circuit."

〔効果〕
以上のように、本実施形態に係る印刷配線板1は、絶縁体40と、絶縁体40の第1面41においてX方向に延在する第1配線10と、絶縁体40の第1面41において第1配線10と並行するようにX方向に延在する第2配線20と、絶縁体40の第1面41において第1配線10と第2配線20との間に位置し、X方向に延在するガード配線30と、を備える。ガード配線30は、周期的に蛇行するミアンダ状を成す。このようなガード配線30を設けることにより、コモンモードにおける実効的な比誘電率εreと、ディファレンシャルモードにおける実効的な比誘電率εroとが近付くように、第1配線10および第2配線20の周囲の実効的な比誘電率(主に比誘電率εro)を調整することができる。これにより、遠端クロストークS41を効果的に低減することができる。
〔effect〕
As described above, the printed wiring board 1 according to the present embodiment includes the insulator 40, the first wiring 10 extending in the X direction on the first surface 41 of the insulator 40, and a second wiring 20 extending in the X direction parallel to the first wiring 10; and a second wiring 20 located between the first wiring 10 and the second wiring 20 on the first surface 41 of the insulator 40 and extending in the An extending guard wiring 30 is provided. The guard wiring 30 has a periodically meandering meander shape. By providing such a guard wiring 30, the first wiring 10 and the second wiring 20 are arranged so that the effective dielectric constant ε re in the common mode approaches the effective dielectric constant ε ro in the differential mode. It is possible to adjust the effective dielectric constant (mainly the dielectric constant ε ro ) around . Thereby, far-end crosstalk S41 can be effectively reduced.

また、ガード配線30は、Y方向についての第1配線10との距離が第2配線20との距離よりも近い第1部分31と、Y方向についての第2配線20との距離が第1配線10との距離よりも近い第2部分32とが、X方向に沿って周期的に交互に並ぶように接続された形状を成し、第1部分31と第2部分32とを繋ぐ、Y方向に延在する第3部分33を有しており、第1部分31、第2部分32および第3部分33は、X方向についての幅が互いに等しい。このような構成によれば、第1部分31、第3部分33、第2部分32、第3部分33を、X方向についてこの順に高密度で繰り返し配置することができる。これにより、ガード配線30が、配線L1および配線L2における高周波信号の伝送に与える影響を低減することができる。 Further, the guard wiring 30 has a first portion 31 whose distance to the first wiring 10 in the Y direction is shorter than the distance to the second wiring 20, and a distance from the second wiring 20 in the Y direction to the first wiring 31. The second portion 32 which is closer than the second portion 10 is connected to the second portion 32 periodically and alternately along the X direction, and connects the first portion 31 and the second portion 32 in the Y direction. The first portion 31, the second portion 32, and the third portion 33 have the same width in the X direction. According to such a configuration, the first portion 31, the third portion 33, the second portion 32, and the third portion 33 can be repeatedly arranged in this order with high density in the X direction. Thereby, the influence of the guard wiring 30 on the transmission of high frequency signals in the wiring L1 and the wiring L2 can be reduced.

また、第1配線10および第2配線20は、Y方向について所定の配線幅Wを有し、Y方向についての第1配線10と第2配線20との間隔Gは、配線幅Wの略3倍であり、Y方向についての第3部分33の幅Wwは、配線幅Wの略2倍であり、Y方向についての第1部分31の幅Wnおよび第2部分32の幅Wnは、配線幅Wの1/3よりも大きく、かつ配線幅W未満であってもよい。このような構成とすることで、式(3)のΔkを特に小さく(上記実施形態では、0以上かつ0.009以下に)することができる。よって、より効果的に遠端クロストークS41を低減することができる。 Further, the first wiring 10 and the second wiring 20 have a predetermined wiring width W in the Y direction, and the distance G between the first wiring 10 and the second wiring 20 in the Y direction is approximately 3 of the wiring width W. The width Ww of the third portion 33 in the Y direction is approximately twice the wiring width W, and the width Wn of the first portion 31 and the width Wn of the second portion 32 in the Y direction are the wiring width It may be larger than 1/3 of W and less than the wiring width W. With such a configuration, Δk in equation (3) can be made particularly small (in the above embodiment, 0 or more and 0.009 or less). Therefore, far-end crosstalk S41 can be reduced more effectively.

また、第1配線10および第2配線20は、Y方向について所定の配線幅Wを有し、Y方向についての第1配線10と第2配線20との間隔Gは、配線幅Wの略3倍であり、Y方向についての第3部分33の幅Wwは、配線幅Wの略2.2倍であり、Y方向についての第1部分31の幅および第2部分32の幅は、配線幅Wの1.2倍よりも大きく、かつ配線幅Wの1.6倍未満であってもよい。このような構成とすることで、式(3)のΔkを特に小さく(上記実施形態では、0以上かつ0.009以下に)することができる。よって、より効果的に遠端クロストークS41を低減することができる。 Further, the first wiring 10 and the second wiring 20 have a predetermined wiring width W in the Y direction, and the distance G between the first wiring 10 and the second wiring 20 in the Y direction is approximately 3 of the wiring width W. The width Ww of the third portion 33 in the Y direction is approximately 2.2 times the wiring width W, and the width of the first portion 31 and the width of the second portion 32 in the Y direction are the wiring width Ww. It may be larger than 1.2 times W and less than 1.6 times the wiring width W. With such a configuration, Δk in equation (3) can be made particularly small (in the above embodiment, 0 or more and 0.009 or less). Therefore, far-end crosstalk S41 can be reduced more effectively.

また、印刷配線板1が、接地電位とされるGND層50を備えた構成において、ガード配線30は、GND層50に電気的に接続されていなくてもよい。このような簡易な構成であっても、十分な遠端クロストークS41の低減効果が得られる。 Further, in a configuration in which the printed wiring board 1 includes a GND layer 50 set to a ground potential, the guard wiring 30 does not need to be electrically connected to the GND layer 50. Even with such a simple configuration, a sufficient effect of reducing far-end crosstalk S41 can be obtained.

また、印刷配線板1が、接地電位とされるGND層50を備えた構成において、ガード配線30の一方の端部がGND層50に対して抵抗素子80を介さずに電気的に接続されており、ガード配線30の他方の端部が、GND層50に対して20Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されていてもよい。ガード配線30の近端側および遠端側の接続態様をこのようにすることによっても、十分な遠端クロストークS41の低減効果が得られる。 Further, in a configuration in which the printed wiring board 1 includes a GND layer 50 that is set to a ground potential, one end of the guard wiring 30 is electrically connected to the GND layer 50 without using the resistive element 80. Alternatively, the other end of the guard wiring 30 may be electrically connected to the GND layer 50 via a resistance element 80 of 20Ω or more and 300Ω or less. By connecting the near end and the far end of the guard wiring 30 in this manner, a sufficient effect of reducing far end crosstalk S41 can be obtained.

また、印刷配線板1が、接地電位とされるGND層50を備えた構成において、ガード配線30の一方の端部および他方の端部がそれぞれ、GND層50に対して10Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されていてもよい。ガード配線30の近端側および遠端側の接続態様をこのようにすることによっても、十分な遠端クロストークS41の低減効果が得られる。 In addition, in a configuration in which the printed wiring board 1 includes a GND layer 50 having a ground potential, one end and the other end of the guard wiring 30 have a resistance of 10Ω or more and 300Ω or less with respect to the GND layer 50, respectively. They may be electrically connected via the resistance element 80. By connecting the near end and the far end of the guard wiring 30 in this manner, a sufficient effect of reducing far end crosstalk S41 can be obtained.

また、印刷配線板1が、接地電位とされるGND層50を備えた構成において、ガード配線30の一方の端部がGND層50に電気的に接続されておらず、ガード配線30の他方の端部が、GND層50に対して10Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されていてもよい。ガード配線30の近端側および遠端側の接続態様をこのようにすることによっても、十分な遠端クロストークS41の低減効果が得られる。 Further, in a configuration in which the printed wiring board 1 includes a GND layer 50 set to a ground potential, one end of the guard wiring 30 is not electrically connected to the GND layer 50, and the other end of the guard wiring 30 is not electrically connected to the GND layer 50. The end portion may be electrically connected to the GND layer 50 via a resistance element 80 of 10Ω or more and 300Ω or less. By connecting the near end and the far end of the guard wiring 30 in this manner, a sufficient effect of reducing far end crosstalk S41 can be obtained.

また、印刷配線板1が、接地電位とされるGND層50を備えた構成において、ガード配線30の一方の端部および他方の端部がそれぞれ、GND層50に対して、ガード配線30の特性インピーダンスZp以上かつ100Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されていてもよい。ガード配線30の近端側および遠端側の接続態様をこのようにすることにより、50GHz以下といった高周波帯域において、遠端クロストークS41を極めて小さい値(上記実施形態では、-22dB未満)に低減することができる。 In addition, in a configuration in which the printed wiring board 1 includes a GND layer 50 that is set to a ground potential, one end and the other end of the guard wiring 30 have a characteristic of the guard wiring 30 with respect to the GND layer 50. They may be electrically connected via a resistance element 80 having an impedance of Z p or more and 100Ω or less. By connecting the near end and far end of the guard wiring 30 in this way, the far end crosstalk S 41 can be reduced to an extremely small value (less than -22 dB in the above embodiment) in a high frequency band of 50 GHz or less. can be reduced.

また、印刷配線板1が、接地電位とされるGND層50を備えた構成において、ガード配線30の一方の端部がGND層50に対して抵抗素子80を介さずに電気的に接続されており、ガード配線30の他方の端部が、GND層50に対して、ガード配線30の特性インピーダンスZp以上かつ200Ω以下の抵抗素子80を介して電気的に接続されていてもよい。ガード配線30の近端側および遠端側の接続態様をこのようにすることにより、50GHz以下といった高周波帯域において、遠端クロストークS41を極めて小さい値(上記実施形態では、-22dB未満)に低減することができる。 Further, in a configuration in which the printed wiring board 1 includes a GND layer 50 that is set to a ground potential, one end of the guard wiring 30 is electrically connected to the GND layer 50 without using the resistive element 80. Alternatively, the other end of the guard wiring 30 may be electrically connected to the GND layer 50 via a resistive element 80 having a characteristic impedance Z p of the guard wiring 30 or more and 200Ω or less. By connecting the near end and far end of the guard wiring 30 in this way, the far end crosstalk S 41 can be reduced to an extremely small value (less than -22 dB in the above embodiment) in a high frequency band of 50 GHz or less. can be reduced.

また、印刷配線板1が、接地電位とされるGND層50を備えた構成において、ガード配線30の少なくとも一方の端部が、GND層50に対して、ガード配線30の特性インピーダンスZpと略同一の抵抗値の抵抗素子80を介して電気的に接続されていてもよい。一方の端部の抵抗素子80の抵抗値を特性インピーダンスZpと略同一とすることで、多重反射を小さくできるので、他方の端部に接続する抵抗素子80の抵抗値によらずに、50GHz以下といった高周波帯域において、遠端クロストークS41を極めて小さい値(上記実施形態では、-22dB未満)に低減することができる。なお、他方の端部の抵抗値は「10Ω」~「200Ω」としてもよい。さらには、他方の端部を「短絡」にしてもよい。 Further, in a configuration in which the printed wiring board 1 is provided with a GND layer 50 set to a ground potential, at least one end of the guard wiring 30 has a characteristic impedance Z p of the guard wiring 30 with respect to the GND layer 50. They may be electrically connected via a resistance element 80 having the same resistance value. By making the resistance value of the resistance element 80 at one end substantially the same as the characteristic impedance Z p , multiple reflections can be reduced. In the following high frequency bands, far-end crosstalk S 41 can be reduced to an extremely small value (less than -22 dB in the above embodiment). Note that the resistance value of the other end may be set to "10Ω" to "200Ω". Furthermore, the other end may be "short-circuited".

〔その他〕
なお、上記実施の形態は例示であり、様々な変更が可能である。
例えば、第3配線としてのガード配線30の形状は、図3に示したものに限られず、Y方向についての第1配線10との距離が第2配線20との距離よりも近い第1部分と、Y方向についての第2配線20との距離が第1配線10との距離よりも近い第2部分とが、X方向に沿って周期的に交互に並ぶように接続された任意の形状(周期的な任意のミアンダ形状)であってもよい。この場合において、第1部分および第2部分が直接接続され、第3部分を有しない構成であってもよい。また、第1部分は、Y方向についての第1配線10との距離および第2配線20との距離が均一でなくてもよく、第2部分は、Y方向についての第1配線10との距離および第2配線20との距離が均一でなくてもよい。一例を挙げると、第3配線は、サインカーブ形状、または三角波形状などであってもよい。
〔others〕
Note that the above embodiment is an example, and various changes are possible.
For example, the shape of the guard wiring 30 as the third wiring is not limited to that shown in FIG. , and a second portion whose distance to the second wiring 20 in the Y direction is shorter than the distance to the first wiring 10 are connected in an arbitrary shape (periodic may be any meandering shape). In this case, the first part and the second part may be directly connected and the third part may not be provided. Further, the distance between the first part and the first wiring 10 in the Y direction and the distance with the second wiring 20 may not be uniform, and the distance between the second part and the first wiring 10 in the Y direction may not be uniform. Also, the distance to the second wiring 20 may not be uniform. For example, the third wiring may have a sine curve shape, a triangular wave shape, or the like.

また、上記実施形態では、第1配線10および第2配線20が直線状である例を用いて説明したが、これに限られず、第1配線10および第2配線20は、互いに並行しつつ屈曲していてもよい。この場合にも、第1配線10および第2配線20と同様にガード配線30を屈曲させて、第1配線10および第2配線20の間にガード配線30を設けることで、上記実施形態と同様の遠端クロストークの低減効果が得られる。 Further, in the above embodiment, the first wiring 10 and the second wiring 20 are linear, but the present invention is not limited to this. You may do so. In this case as well, the guard wiring 30 is bent in the same manner as the first wiring 10 and the second wiring 20, and the guard wiring 30 is provided between the first wiring 10 and the second wiring 20. The effect of reducing far-end crosstalk can be obtained.

その他、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係および形状などの具体的な細部は、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態で示した構成、構造、位置関係および形状を適宜組み合わせ可能である。 In addition, specific details such as the configuration, structure, positional relationship, and shape shown in the above embodiments can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present disclosure. Furthermore, the configurations, structures, positional relationships, and shapes shown in the above embodiments can be combined as appropriate without departing from the spirit of the present disclosure.

1 印刷配線板
10 第1配線
11 引き回し配線
20 第2配線
21 引き回し配線
30 ガード配線(第3配線)
31 第1部分
32 第2部分
33 第3部分
34、35 端子
40 絶縁体
50 GND層(接地導電体)
60 パッド電極
70 ビア
80 抵抗素子
90 通常配線
L1、L2 配線
U 単位構造
p1~p4 配線端
1 Printed wiring board 10 First wiring 11 Leading wiring 20 Second wiring 21 Leading wiring 30 Guard wiring (third wiring)
31 First part 32 Second part 33 Third part 34, 35 Terminal 40 Insulator 50 GND layer (ground conductor)
60 Pad electrode 70 Via 80 Resistance element 90 Normal wiring L1, L2 Wiring U Unit structure p1 to p4 Wiring end

Claims (11)

絶縁体と、
前記絶縁体の第1面において第1方向に延在する第1配線と、
前記絶縁体の前記第1面において前記第1配線と並行するように前記第1方向に延在する第2配線と、
前記絶縁体の前記第1面において前記第1配線と前記第2配線との間に位置し、前記第1方向に延在する第3配線と、
を備え、
前記第3配線は、周期的に蛇行するミアンダ状を成す、
印刷配線板。
an insulator;
a first wiring extending in a first direction on a first surface of the insulator;
a second wiring extending in the first direction so as to be parallel to the first wiring on the first surface of the insulator;
a third wiring located between the first wiring and the second wiring on the first surface of the insulator and extending in the first direction;
Equipped with
The third wiring has a periodically meandering meander shape,
Printed wiring board.
前記第3配線は、前記第1方向に垂直な第2方向についての前記第1配線との距離が前記第2配線との距離よりも近い第1部分と、前記第2方向についての前記第2配線との距離が前記第1配線との距離よりも近い第2部分とが、前記第1方向に沿って周期的に交互に並ぶように接続された形状を成し、前記第1部分と前記第2部分とを繋ぐ、前記第2方向に延在する第3部分を有しており、
前記第1部分、前記第2部分および前記第3部分は、前記第1方向についての幅が互いに等しい、
請求項1に記載の印刷配線板。
The third wiring includes a first portion in which the distance from the first wiring in a second direction perpendicular to the first direction is shorter than the distance to the second wiring, and the second portion in the second direction. A second portion whose distance to the wiring is shorter than the distance to the first wiring forms a shape in which the first portion and the It has a third part extending in the second direction and connecting with the second part,
The first portion, the second portion, and the third portion have equal widths in the first direction.
The printed wiring board according to claim 1.
前記第1配線および前記第2配線は、前記第2方向について所定の配線幅を有し、
前記第2方向についての前記第1配線と前記第2配線との間隔は、前記配線幅の略3倍であり、
前記第2方向についての前記第3部分の幅は、前記配線幅の略2倍であり、
前記第2方向についての前記第1部分の幅および前記第2部分の幅は、前記配線幅の1/3よりも大きく、かつ前記配線幅未満である、
請求項2に記載の印刷配線板。
The first wiring and the second wiring have a predetermined wiring width in the second direction,
The distance between the first wiring and the second wiring in the second direction is approximately three times the wiring width,
The width of the third portion in the second direction is approximately twice the wiring width,
The width of the first portion and the width of the second portion in the second direction are greater than 1/3 of the wiring width and less than the wiring width,
The printed wiring board according to claim 2.
前記第1配線および前記第2配線は、前記第2方向について所定の配線幅を有し、
前記第2方向についての前記第1配線と前記第2配線との間隔は、前記配線幅の略3倍であり、
前記第2方向についての前記第3部分の幅は、前記配線幅の略2.2倍であり、
前記第2方向についての前記第1部分の幅および前記第2部分の幅は、前記配線幅の1.2倍よりも大きく、かつ前記配線幅の1.6倍未満である、
請求項2に記載の印刷配線板。
The first wiring and the second wiring have a predetermined wiring width in the second direction,
The distance between the first wiring and the second wiring in the second direction is approximately three times the wiring width,
The width of the third portion in the second direction is approximately 2.2 times the wiring width,
The width of the first portion and the width of the second portion in the second direction are greater than 1.2 times the wiring width and less than 1.6 times the wiring width.
The printed wiring board according to claim 2.
接地電位とされる接地導電体を備え、
前記第3配線は、前記接地導電体に電気的に接続されていない、
請求項1~4のいずれか一項に記載の印刷配線板。
Equipped with a ground conductor that is at ground potential,
the third wiring is not electrically connected to the ground conductor;
The printed wiring board according to any one of claims 1 to 4.
接地電位とされる接地導電体を備え、
前記第3配線の一方の端部が前記接地導電体に対して抵抗素子を介さずに電気的に接続されており、前記第3配線の他方の端部が、前記接地導電体に対して20Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子を介して電気的に接続されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載の印刷配線板。
Equipped with a ground conductor that is at ground potential,
One end of the third wiring is electrically connected to the ground conductor without a resistance element, and the other end of the third wiring has a resistance of 20Ω to the ground conductor. electrically connected via a resistance element of 300 Ω or more and 300 Ω or less,
The printed wiring board according to any one of claims 1 to 4.
接地電位とされる接地導電体を備え、
前記第3配線の一方の端部および他方の端部がそれぞれ、前記接地導電体に対して10Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子を介して電気的に接続されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載の印刷配線板。
Equipped with a ground conductor that is at ground potential,
One end and the other end of the third wiring are each electrically connected to the ground conductor via a resistance element of 10Ω or more and 300Ω or less,
The printed wiring board according to any one of claims 1 to 4.
接地電位とされる接地導電体を備え、
前記第3配線の一方の端部が前記接地導電体に電気的に接続されておらず、前記第3配線の他方の端部が、前記接地導電体に対して10Ω以上かつ300Ω以下の抵抗素子を介して電気的に接続されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載の印刷配線板。
Equipped with a ground conductor that is at ground potential,
One end of the third wiring is not electrically connected to the ground conductor, and the other end of the third wiring is a resistance element with a resistance of 10Ω or more and 300Ω or less with respect to the ground conductor. electrically connected through the
The printed wiring board according to any one of claims 1 to 4.
接地電位とされる接地導電体を備え、
前記第3配線の一方の端部および他方の端部がそれぞれ、前記接地導電体に対して、前記第3配線の特性インピーダンス以上かつ100Ω以下の抵抗素子を介して電気的に接続されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載の印刷配線板。
Equipped with a ground conductor that is at ground potential,
One end and the other end of the third wiring are each electrically connected to the ground conductor via a resistance element having a characteristic impedance of the third wiring or more and 100Ω or less,
The printed wiring board according to any one of claims 1 to 4.
接地電位とされる接地導電体を備え、
前記第3配線の一方の端部が前記接地導電体に対して抵抗素子を介さずに電気的に接続されており、前記第3配線の他方の端部が、前記接地導電体に対して、前記第3配線の特性インピーダンス以上かつ200Ω以下の抵抗素子を介して電気的に接続されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載の印刷配線板。
Equipped with a ground conductor that is at ground potential,
One end of the third wiring is electrically connected to the ground conductor without a resistance element, and the other end of the third wiring is connected to the ground conductor, electrically connected via a resistance element having a characteristic impedance of the third wiring or more and 200Ω or less;
The printed wiring board according to any one of claims 1 to 4.
接地電位とされる接地導電体を備え、
前記第3配線の少なくとも一方の端部が、前記接地導電体に対して、前記第3配線の特性インピーダンスと略同一の抵抗値の抵抗素子を介して電気的に接続されている、
請求項1~4のいずれか一項に記載の印刷配線板。
Equipped with a ground conductor that is at ground potential,
At least one end of the third wiring is electrically connected to the ground conductor via a resistance element having a resistance value substantially the same as a characteristic impedance of the third wiring.
The printed wiring board according to any one of claims 1 to 4.
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