JP2024025972A - 印刷配線基板及び無線通信端末 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板外周部分に高周波信号を伝送する信号線を配置しても、伝送される信号に生ずるリップルを抑制する。【解決手段】本印刷配線基板は、板状に形成された誘電体基板と、上記誘電体基板の表面と裏面の夫々に設けられる接地導体層と、上記誘電体基板の側面に設けられ、高周波信号を伝送する信号線と、上記誘電体基板内に設けられ、上記表面に設けられた上記接地導体層と上記裏面に設けられた上記接地導体層とを接続し、上記信号線に沿って並んで配置される複数の接続導体と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、印刷配線基板及び無線通信端末に関する。
印刷配線基板には、当該基板の中央の領域にＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＩＣ）等の集積回路が配置され、高周波信号（ＲＦ信号）を伝送する信号線は当該基板の外周部分に配置されることが多い（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００５－３１１３３７号公報 特開２００２－２３１８４９号公報
ＲＦ信号を伝送する信号線は、好適なインピーダンス制御のために当該信号線とグランド配線との設計が行われる。しかしながら、基板外周部分に信号線が配置されると、信号線とグランド配線間における電磁界が不安定となり、伝送される信号にリップルが生じる等の悪影響が生じることがある。
開示の技術の１つの側面は、基板外周部分に高周波信号を伝送する信号線を配置しても、伝送される信号に生ずるリップルを抑制し得る印刷配線基板及び無線通信端末を提供することを目的とする。
開示の技術の１つの側面は、次のような印刷配線基板によって例示される。本印刷配線基板は、板状に形成された誘電体基板と、上記誘電体基板の表面と裏面の夫々に設けられる接地導体層と、上記誘電体基板の側面に設けられ、高周波信号を伝送する信号線と、上記誘電体基板内に設けられ、上記表面に設けられた上記接地導体層と上記裏面に設けられた上記接地導体層とを接続し、上記信号線に沿って並んで配置される複数の接続導体と、を備える。
開示の技術によれば、基板外周部分に高周波信号を伝送する信号線を配置しても、伝送される信号に生ずるリップルを抑制することができる。
図１は、実施形態に係る印刷配線基板の一例を示す図である。 図２は、図１の矩形Ａの領域を拡大した図である。 図３は、隣に配置された基板内配線間の距離Ｌを変動させてＲＦ信号線に信号を伝送させた場合における通過損失を調べた第１のシミュレーションの結果を例示する図である。 図４は、ＲＦ信号線と基板内配線の間の距離Ｉを変動させた場合におけるＲＦ信号線のＳ２１を調べた第２のシミュレーション結果を例示する図である。 図５は、印刷配線基板を実装したスマートフォンの一例を示す図である。 図６は、第３のシミュレーションにおける各パラメータを説明する図である。 図７は、第３のシミュレーションの結果を例示する第１の図である。 図８は、第３のシミュレーションの結果を例示する第２の図である。 図９は、ＲＦ信号線に高周波信号を伝送させた場合における電界分布を模式的に示す第１の図である。 図１０は、ＲＦ信号線に高周波信号を伝送させた場合における電界分布を模式的に示す第２の図である。 図１１は、ＲＦ信号線に高周波信号を伝送させた場合における電界分布を模式的に示す第３の図である。 図１２は、ＲＦ信号線に高周波信号を伝送させた場合における電界分布を模式的に示す第４の図である。 図１３は、ＲＦ信号線に高周波信号を伝送させた場合における電界分布を模式的に示す第５の図である。 図１４は、ＲＦ信号線に高周波信号を伝送させた場合における電界分布を模式的に示す第６の図である。 図１５は、第１変形例に係る印刷配線基板の一例を示す図である。 図１６は、隣に配置された基板内配線１６Ａ間の距離を変動させた場合におけるＲＦ信号線のＳ２１を調べた第４のシミュレーション結果を例示する第１の図である。 図１７は、ＲＦ信号線と基板内配線との間の距離を変動させた場合におけるＲＦ信号線１５のＳ２１を調べた第４のシミュレーション結果を例示する第２の図である。 図１８は、第２変形例に係る印刷配線基板の一例を示す図である。 図１９は、ＲＦ信号線近傍における電界を模式的に示す第１の図である。 図２０は、ＲＦ信号線近傍における電界を模式的に示す第２の図である。 図２１は、ＲＦ信号線近傍における電界を模式的に示す第３の図である。 図２２は、第１変形例に係るＲＦ信号線の特性と第２変形例に係るＲＦ信号線の特性を比較する図である。 図２３は、スマートフォン１００に収容された印刷配線基板１と筐体１１０の配置の一例を示す図である。
＜実施形態＞
以下に示す実施形態の構成は例示であり、開示の技術は実施形態の構成に限定されない。実施形態に係る印刷配線基板は、例えば、以下の構成を備える。本実施形態に係る印刷配線基板は、板状に形成された誘電体基板と、上記誘電体基板の表面と裏面の夫々に設けられる接地導体層と、上記誘電体基板の側面に設けられ、高周波信号を伝送する信号線と、上記誘電体基板内に設けられ、上記表面に設けられた上記接地導体層と上記裏面に設けられた上記接地導体層とを接続し、上記信号線に沿って並んで配置される複数の接続導体と、を備える。
上記印刷配線基板であれば、誘電体基板の表面に設けられた上記接地導体層と裏面に設けられた上記接地導体層とが、接続導体によって電気的に接続される。そのため、上記信号線から見たグランドをより大きなものとすることができる。その結果、上記信号線と上記接地導体層との間の電界を可及的に安定させることができ、ひいては、高周波信号を伝送する信号線の特性を改善することができる。その結果、上記信号線によって伝送される高周波信号のリップルを可及的に抑制することができる。
以下、図面を参照して上記印刷配線基板の実施形態についてさらに説明する。図１は、実施形態に係る印刷配線基板１の一例を示す図である。印刷配線基板１は、誘電体基板１１、第１グランド面１２、第２グランド面１３、ＲＦ信号線１５、ＲＦ回路２１、回路接
続線２２、アンテナ用バネ接点２３及びアンテナ接続線２４を備える。
印刷配線基板１は、板状に形成された誘電体基板１１を備える基板である。誘電体基板１１は、例えば、紙、ガラス、セラミックス等の誘電体によって形成される。誘電体基板１１の比誘電率は、例えば、１.２．０から１０．０程度である。誘電体基板１１の表面
及び裏面の夫々には、第１グランド面１２及び第２グランド面１３が設けられる。第１グランド面１２及び第２グランド面１３は、例えば、銅箔等の導体板によって形成される。第１グランド面１２及び第２グランド面１３は、印刷配線基板１に実装されたＲＦ回路２１等の電子部品やＲＦ信号線１５の接地に用いられる。印刷配線基板１は、「印刷配線基板」の一例である。誘電体基板１１は、「誘電体基板」の一例である。第１グランド面１２及び第２グランド面１３は、「接地導体層」の一例である。
アンテナ用バネ接点２３は、アンテナが接続されるバネ接点である。アンテナ用バネ接点２３は、アンテナ接続線２４によってＲＦ信号線１５のポート１５２に接続される。ＲＦ回路２１は、アンテナ用バネ接点２３に接続されたアンテナによって送受信される高周波信号を処理する回路である。ＲＦ回路２１は、回路接続線２２によってＲＦ信号線１５のポート１５１に接続される。アンテナ用バネ接点２３は、「アンテナ接点」の一例である。ＲＦ回路２１は、「処理回路」の一例である。
ＲＦ信号線１５は、誘電体基板１１の側面に設けられる。ＲＦ信号線１５は、例えば、メッキによって形成される。ＲＦ信号線１５は、例えば、銅等の導体によって形成される。図１では、板状に形成されたＲＦ信号線１５が例示されているが、ＲＦ信号線１５の形状は板状に限定されるわけではない。ＲＦ信号線１５は、アンテナ用バネ接点２３とＲＦ回路２１との間で授受される高周波信号を伝送する。また、第１グランド面１２のＲＦ信号線１５側の端部には、基板露出部１４が設けられる。基板露出部１４は、導体等が設けられずに誘電体基板１１の表面が露出している領域である。基板露出部１４が設けられることで、第１グランド面１２とＲＦ信号線１５とが電気的に接続されることが抑制される。なお、図１では図示を省略するが、第２グランド面１３とＲＦ信号線１５との間にも誘電体基板１１の表面が露出する部分が設けられる。ＲＦ信号線１５は、「信号線」の一例である。
図２は、図１の矩形Ａの領域を拡大した図である。図２では簡単のため、アンテナ用バネ接点２３及びアンテナ接続線２４の図示は省略している。また、図２では、ＲＦ信号線１５の近傍において誘電体基板１１内に配置された基板内配線１６も点線で例示される。
基板内配線１６は、誘電体基板１１内に配置され、第１グランド面１２と第２グランド面１３とを接続する配線である。基板内配線１６は、例えば、誘電体基板１１の厚さ方向に形成されるビアやスルーホールに設けられる。また、基板内配線１６は、誘電体基板１１に打ち込まれることで設けられてもよい。
基板内配線１６は、ＲＦ信号線１５に沿って所定間隔で複数並んで設けられる。基板内配線１６は、例えば、ＲＦ信号線１５と平行に並んで配置される。第１グランド面１２と第２グランド面１３は、基板内配線１６によって接続されることで、ＲＦ信号線１５からはひとつの大きなグランドとして見えることになる。基板内配線１６は、「接続導体」の一例である。
ＲＦ信号線１５と基板内配線１６との間の距離Ｉは、例えば、５．０ｍｍ以下である。隣に配置された基板内配線１６間の距離Ｌ（隣に配置された基板内配線１６の中心間の距離）は、例えば、０．５ｍｍ以下である。ＲＦ信号線１５の幅Ｗは、例えば、０．１ｍｍから１０．０ｍｍの範囲内である。ＲＦ信号線１５の厚さＴは、例えば、０．１ｍｍ以下
である。
＜シミュレーション＞
印刷配線基板１の特性を検証するためシミュレーションを行った。以下、図面を参照してシミュレーションの結果について説明する。
（第１のシミュレーション）
図３は、隣に配置された基板内配線１６間の距離Ｌを変動させてＲＦ信号線１５に信号を伝送させた場合における通過損失を調べた第１のシミュレーションの結果を例示する図である。図３の縦軸は通過損失（ｄＢ）を例示し、横軸は伝送される信号の周波数を例示する。また、図３に結果を例示する第１のシミュレーションでは、基板内配線１６が無い状態、距離Ｌが０ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍ、∞、の夫々について、ＲＦ信号線１５に信号を伝送させた場合に生じる通過損失が計測された。
図３を参照すると、基板内配線１６が無い状態では、伝送される信号の周波数に応じて通過損失が大きく波打つように変化するリップルが生じることが理解できる。一方、基板内配線１６が設けられることでリップルが抑制されることが理解できる。ここで、通過損失を考慮すると、距離Ｌを０．５ｍｍ以下とすることで、ＲＦ信号線１５の伝送特性を基板内配線１６が無い状態よりも好ましい特性にすることが理解できる。
（第２のシミュレーション）
図４は、ＲＦ信号線１５と基板内配線１６との間の距離Ｉを変動させた場合におけるＲＦ信号線１５のＳ２１を調べた第２のシミュレーション結果を例示する図である。図４の縦軸はＳ２１（ｄＢ）を例示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を例示する。また、図４に結果を例示する第２のシミュレーションでは、距離Ｉは、０．７２５ｍｍ、０．８２５ｍｍ、０．９２５ｍｍ、１．０２５ｍｍ、１．１２５ｍｍ、１．２２５ｍｍ、１．３２５ｍｍ、１．４２５ｍｍ、１．５２５ｍｍの夫々について、ＲＦ信号線１５に信号を伝送させた場合のＳ２１が計測された。図４を参照すると、距離Ｉが０．９２５ｍｍ以下のときにＳ２１が－１ｄＢ以下となっていることが理解できる。また、距離Ｉが１．１ｍｍ以上になると基板内配線１６を設けた効果が低くなることが理解できる。そのため、ＲＦ信号線１５と基板内配線１６との間の距離Ｉは、１．１ｍｍ以下が好ましく、０．９２５ｍｍ以下がより好ましいことが理解できる。
（第３のシミュレーション）
印刷配線基板１は、例えば、スマートフォン等の無線通信端末に適用することができる。図５は、印刷配線基板１を実装したスマートフォン１００の一例を示す図である。図５では、スマートフォン１００の筐体１１０内に収容された印刷配線基板１も点線で例示される。
ここで、印刷配線基板１をスマートフォン１００に適用すると、スマートフォン１００の筐体１１０やディスプレイ１２０裏面の板金等の金属が印刷配線基板１の近傍に配置されることになる。そこで、以下では、図面を参照してこのような金属が配置されることによるＲＦ信号線１５の特性への影響について第３のシミュレーションを行った。スマートフォン１００は、「無線通信端末」の一例である。
図６は、第３のシミュレーションにおける各パラメータを説明する図である。第３のシミュレーションでは、印刷配線基板１の代わりに、誘電体基板１１の表裏両面に第１グランド面１２及び第２グランド面１３を設け、誘電体基板１１の側面にＲＦ信号線１５を配置した印刷配線基板１Ａを採用した。印刷配線基板１Ａでは、印刷配線基板１と同様に、
第１グランド面１２と第２グランド面１３とが基板内配線１６によって電気的に接続される。印刷配線基板１Ａは、印刷配線基板１から基板露出部１４、ＲＦ回路２１、回路接続線２２、アンテナ用バネ接点２３及びアンテナ接続線２４を省略したものということができる。また、印刷配線基板１Ａの裏面（第２グランド面１３側の面）には、スマートフォンの筐体のケースやディスプレイの板金等の金属部材を想定した板金５１が配置される。
第３のシミュレーションでは、印刷配線基板１Ａの幅Ｗ１は６０ｍｍ、印刷配線基板１Ａの高さＨ１は５０ｍｍ、ＲＦ信号線１５の長さＬ１は３０ｍｍに設定される。また、板金５１の幅Ｗ２は７０ｍｍ、高さＨ２は７０ｍｍに設定される。また、印刷配線基板１Ａと板金５１との間隔Ｄ１は、０．５ｍｍに設定される。
第３のシミュレーションでは、さらに、印刷配線基板１Ａと板金５１との間に複数の接続部材６１が設けられる。接続部材６１は、誘電体基板１１のうち、ＲＦ信号線１５が設けられた側面の近傍に配置される。接続部材６１は、金属等の導体で形成され、印刷配線基板１Ａの第２グランド面１３と板金５１とを電気的に接続する。接続部材６１としては、例えば、金属ネジ、メフィット等を挙げることができる。
第３のシミュレーションでは、高さＨ３及び幅Ｗ３が１．０ｍｍ、厚さＤ３が０．５ｍｍの接続部材６１が採用される。第２グランド面１３と第１グランド面１２とは基板内配線１６によって電気的に接続されていることから、接続部材６１が設けられることで第１グランド面１２、第２グランド面１３及び板金５１が電気的に接続されることになる。接続部材６１は、「接続部材」の一例である。
図７は、第３のシミュレーションの結果を例示する第１の図である。図７では、ＲＦ信号線１５に高周波信号を伝送させた場合におけるＳ２１（ｄＢ）のシミュレーションが例示される。図７の縦軸はＳ２１（ｄＢ）を例示し、横軸は周波数（ＧＨｚ）を例示する。図７において、実線は板金５１が設けられるとともに、接続部材６１が５か所に設けられた状態、点線は板金５１が設けられていない状態、一点鎖線は板金５１が設けられるとともに、接続部材６１は設けられていない状態、を例示する。図７を参照すると理解できるように、接続部材６１が無い状態で板金５１が設けられるとリップルが生じることが理解できる。そして、接続部材６１によって第１グランド面１２、第２グランド面１３及び板金５１が電気的に接続されることで、リップルが抑制されることが理解できる。
図８は、第３のシミュレーションの結果を例示する第２の図である。図８では、接続部材６１が設けられていない状態で、ＲＦ信号線１５に高周波信号を伝送させた場合におけるＳ２１（ｄＢ）のシミュレーションが例示される。図８の縦軸はＳ２１（ｄＢ）を例示し、横軸は周波数（ＧＨｚ）を例示する。図８において、実線は板金５１が設けられていない状態、一点鎖線は印刷配線基板１Ａと板金５１との距離Ｌが０．５ｍｍである状態、破線は印刷配線基板１Ａと板金５１との距離Ｌが１．０ｍｍである状態、一点鎖線は印刷配線基板１Ａと板金５１との距離Ｌが１．５ｍｍである状態、を例示する。図８を参照すると、接続部材６１が設けられていない場合、印刷配線基板１Ａと板金５１との距離を調整してもリップルを抑制することは困難であることが理解できる。
図９から図１４は、ＲＦ信号線１５に高周波信号を伝送させた場合における電界分布を模式的に示す図である。図９から図１１は、ＲＦ信号線１５に５ＧＨｚの高周波信号を伝送した場合に印刷配線基板１Ａの周囲の生じる電界を模式的に示す図である。また、図１２から図１４は、ＲＦ信号線１５に２．４ＧＨｚの高周波信号を伝送させた場合に印刷配線基板１Ａの周囲の生じる電界を模式的に示す図である。
また、図９及び図１２は、印刷配線基板１Ａの周囲に生じる電界を模式的に示す図であ
る。図１０及び図１３は、印刷配線基板１Ａと板金５１との間隔Ｄ１が０．５ｍｍとなるように板金５１が配置された状態で印刷配線基板１Ａの周囲に生じる電界を模式的に示す図である。なお、図１０及び図１３では、接続部材６１は設けられていない。図１１及び図１４は、印刷配線基板１Ａと板金５１とが接続部材６１によって接続された状態で印刷配線基板１Ａの周囲の生じる電界を模式的に示す図である。
図１０及び図１３を参照すると、接続部材６１が設けられていない場合、ＲＦ信号線１５から離れた位置にも強い電界が生じることが理解できる。また、接続部材６１が設けられていない状態で板金５１が設けられた場合、板金５１を挟んで印刷配線基板１Ａとは反対側にも強い電界が生じていることが理解できる。ＲＦ信号線１５から離れた位置や板金５１を挟んで印刷配線基板１Ａとは反対側に生じる強い電界の影響で図３、図７、図８を参照して説明したリップルが生じていると考えられる。
一方、図１１及び図１４を参照すると、接続部材６１が設けられることで、ＲＦ信号線１５から離れた位置や板金５１を挟んで印刷配線基板１Ａとは反対側における強い電界が抑制される。接続部材６１のこのような働きにより、図３、図７、図８を参照して説明したリップルが抑制されると考えられる。
＜実施形態の作用効果＞
本実施形態では、第１グランド面１２と第２グランド面１３とが基板内配線１６によって電気的に接続される。そのため、ＲＦ信号線１５から見たグランドをより大きなものとすることができ、ひいては、ＲＦ信号線１５、第１グランド面１２及び第２グランド面１３の間の電界を可及的に安定させることができる。その結果、高周波信号を伝送するＲＦ信号線１５の特性を改善することができ、ひいては、ＲＦ信号線１５によって伝送される高周波信号のリップルを可及的に抑制することができる。
本実施形態では、基板内配線１６は、ＲＦ信号線１５に沿って複数並んで配置される。基板内配線１６がこのように配置されることで、ＲＦ信号線１５によって伝送される高周波信号のリップルを一層抑制することができる
印刷配線基板１がスマートフォン１００に実装される場合、筐体１１０やディスプレイ１２０の裏面等の板金５１が印刷配線基板１の近傍に配置されることになる。本実施形態では、第２グランド面１３と板金５１とを接続部材６１によって接続することで、第１グランド面１２、第２グランド面１３及び板金５１が電気的に接続される。このような接続部材６１の働きにより、板金５１が印刷配線基板１の近傍に配置されても、ＲＦ信号線１５による高周波信号を伝送させる特性の低下が抑制される。
＜第１変形例＞
以上説明した実施形態では板状に形成されたＲＦ信号線１５が例示されたが、第１変形例では、コの字型に形成されたＲＦ信号線について説明する。実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、図面を参照して、第１変形例について説明する。
図１５は、第１変形例に係る印刷配線基板１Ｂの一例を示す図である。図１５では、図１の矩形Ａに相当する領域を拡大した図である。図１５では簡単のため、アンテナ用バネ接点２３及びアンテナ接続線２４の図示は省略している。また、図１５では、ＲＦ信号線１５Ａの近傍において誘電体基板１１内に配置された基板内配線１６Ａも実線で例示される。基板内配線１６Ａは、例えば、誘電体基板１１を厚さ方向に貫通するビア１７内に設けられる。
ＲＦ信号線１５Ａは、側壁部１５Ａ１、上壁部１５Ａ２、下壁部１５Ａ３を含む。側壁部１５Ａ１は、誘電体基板１１の側面に配置され、板状に形成される。上壁部１５Ａ２は、誘電体基板１１の第１グランド面１２上に配置されるとともに側壁部１５Ａ１の上端（第１グランド面１２側）に一方の端部が接続され、板状に形成される。下壁部１５Ａ３は、誘電体基板１１の第２グランド面１３上に配置されるとともに側壁部１５Ａ１の下端（第２グランド面１３側）に一方の端部が接続され、板状に形成される。すなわち、ＲＦ信号線１５Ａは、その長さ方向視においてコの字型に形成される。側壁部１５Ａ１は、「第１壁部」の一例である。上壁部１５Ａ２は、「上壁部」の一例である。下壁部１５Ａ３は、「下壁部」の一例である。
印刷配線基板１Ｂの特性を検証するためシミュレーションを行った。以下、図面を参照してシミュレーションの結果について説明する。本シミュレーションでは、誘電体基板１１は、比誘電率が３．８０、ｔａｎδが０．０１５、厚さ０．０４５ｍｍの基板を１２枚積層し、６枚目と７枚目の基板の間に比誘電率が４．２０、ｔａｎδが０．０１５の中央基板を配置した積層基板であるとした。また、本シミュレーションにおいて、ビア１７の直径ＲＡを０．３ｍｍ、ビア１７から誘電体基板１１のＲＦ信号線１５が設けられる側面までの距離ＤＡ１を０．５ｍｍ、上壁部１５Ａ２及び下壁部１５Ａ３と誘電体基板１１との距離ＤＡ２を０．２５ｍｍとした。また、上壁部１５Ａ２及び下壁部１５Ａ３の長さＬＡを０．２５ｍｍとした。
図１６は、隣に配置された基板内配線１６Ａ間の距離Ｌを変動させた場合におけるＲＦ信号線１５ＢのＳ２１を調べた第４のシミュレーション結果を例示する図である。図１６の縦軸はＳ２１（ｄＢ）を例示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を例示する。また、図１７は、図１６の矩形Ｂの領域を拡大した図である。
図１６及び図１７を参照すると、距離Ｌが２．０ｍｍを超える範囲では一部の周波数範囲（例えば、４．２ＧＨｚから４．６ＧＨｚの範囲）においてリップルが生じることが理解できる。すなわち、ＲＦ信号線１５Ｂを採用した第１変形例では、距離Ｌは２．５ｍｍ以下が好ましいといえる。
また、第１変形例によれば、上壁部１５Ａ２、下壁部１５Ａ３をメッキ処理における電極として利用することで、実施形態におけるＲＦ信号線１５よりも容易に誘電体基板１１の側面にＲＦ信号線を形成することができる。
＜第２変形例＞
第１変形例では、長さ方向視においてコの字型に形成されるＲＦ信号線１５Ａが例示されたが、第２変形例では長さ方向視において櫛型に形成されるＲＦ信号線について説明する。
図１８は、第２変形例に係る印刷配線基板１Ｃの一例を示す図である。図１８は、印刷配線基板１Ｃの矩形Ａに相当する領域をＲＦ信号線１５Ｂの長さ方向から見た図となっている。図１８では、ＲＦ信号線１５Ｂの長さ方向視において、誘電体基板１１内に配置される突出部１５Ｂ１も透視するように例示している。また、図１８では、誘電体基板１１において積層された各基板上に配置され、基板内配線１６Ａに接続される基板上配線１８も例示される。
ＲＦ信号線１５Ｂは、ＲＦ信号線１５Ａの上壁部１５Ａ２と下壁部１５Ａ３との間に複数の突出部１５Ｂ１を配置したものである。突出部１５Ｂ１は、一端が側壁部１５Ａ１に接続され、他端が誘電体基板１１に向けて延びるように配置される。
図１９から図２１は、ＲＦ信号線近傍における電界を模式的に示す図である。図１９から図２１では、矢印によって電界が模式的に示される。図１９では、誘電体基板１１の側面に側壁部１５Ａ１（実施形態のＲＦ信号線１５に相当）が配置された状態における電界分布が模式的に示される。図２０では、第１変形例に係るＲＦ信号線１５Ａが誘電体基板１１の側面に配置された状態における電界分布が模式的に示される。図２１では、第２変形例に係るＲＦ信号線１５Ｂが誘電体基板１１の側面に配置された状態における電界分布が模式的に示される。
図１９から図２１を比較すると理解できるように、電界の広がりは、側壁部１５Ａ１＞ＲＦ信号線１５Ａ＞ＲＦ信号線１５Ｂの順に小さくなる。すなわち、側壁部１５Ａ１よりもＲＦ信号線１５Ａの方が信号線として不要な電波の放射が少なく、ＲＦ信号線１５ＡよりもＲＦ信号線１５Ｂの方が信号線として不要な電波の放射が少ないことが理解できる。
図２２は、第１変形例に係るＲＦ信号線１５Ａの特性と第２変形例に係るＲＦ信号線１５Ｂの特性を比較する図である。図２２の縦軸はＳ２１（ｄＢ）を例示し、横軸は周波数（Ｈｚ）を例示する。図２２を参照すると、ＲＦ信号線１５Ｂの方がＲＦ信号線１５Ａよりも特性が良いことが理解できる。
第２変形例によれば、ＲＦ信号線１５Ａよりも特性のよいＲＦ信号線を提供することができる。
＜第３変形例＞
以上説明した実施形態において、ＲＦ信号線１５は、例えば、メッキによって形成される。しかしながら、ＲＦ信号線１５は、メッキ以外の手法によって形成されてもよい。図２３は、スマートフォン１００に収容された印刷配線基板１と筐体１１０の配置の一例を示す図である。筐体１１０は、例えば、厚さ１０ｍｍ以下の金属で形成される。印刷配線基板１は、筐体１１０のうち印刷配線基板１の側面の近傍に配置された部分１１０Ａ（図２３において斜線で図示）をＲＦ信号線１５として利用してもよい。この場合、部分１１０ＡとＲＦ回路２１とを回路接続線２２で接続し、部分１１０Ａとアンテナ用バネ接点２３とをアンテナ接続線２４で接続すればよい。
以上説明した実施形態では、接続部材６１は５か所に配置されたが、接続部材６１は６か所以上に配置されてもよいし、４か所以下に配置されてもよい。なお、接続部材６１は、ＲＦ信号線１５がＲＦ回路２１に接続される箇所（ポート１５１）、ＲＦ信号線１５がアンテナ用バネ接点２３に接続される箇所（ポート１５２）及び、ポート１５１とポート１５２との間の３か所に設けられることが好ましい。
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。
１・・印刷配線基板
１Ａ・・印刷配線基板
１Ｂ・・印刷配線基板
１Ｃ・・印刷配線基板
１１・・誘電体基板
１２・・第１グランド面
１３・・第２グランド面
１４・・基板露出部
１５・・ＲＦ信号線
１５Ａ・・ＲＦ信号線
１５Ｂ・・ＲＦ信号線
１５Ａ１・・側壁部
１５Ａ２・・上壁部
１５Ａ３・・下壁部
１５Ｂ１・・突出部
１５１・・ポート
１５２・・ポート
１６・・基板内配線
１６Ａ・・基板内配線
１７・・ビア
１８・・基板上配線
２１・・ＲＦ回路
２２・・回路接続線
２３・・アンテナ用バネ接点
２４・・アンテナ接続線
５１・・板金
６１・・接続部材
１００・・スマートフォン
１１０・・筐体
１２０・・ディスプレイ

Claims (11)

  1. 板状に形成された誘電体基板と、
    前記誘電体基板の表面と裏面の夫々に設けられる接地導体層と、
    前記誘電体基板の側面に設けられ、高周波信号を伝送する信号線と、
    前記誘電体基板内に設けられ、前記表面に設けられた前記接地導体層と前記裏面に設けられた前記接地導体層とを接続し、前記信号線に沿って並んで配置される複数の接続導体と、を備える、
    印刷配線基板。
  2. 前記複数の接続導体は、隣り合った前記接続導体の間隔が０．５ｍｍ以下である、
    請求項１に記載の印刷配線基板。
  3. 前記信号線は、
    前記誘電体基板の側面に配置される第１壁部と、
    前記誘電体基板の表面に配置され、前記第１壁部の一方の端部に接続される上壁部と、
    前記誘電体基板の裏面に配置され、前記第１壁部の他方の端部に接続される下壁部と、を含む、
    請求項１に記載の印刷配線基板。
  4. 前記信号線は、
    前記上壁部と前記下壁部との間に、前記第１壁部から前記誘電体基板に向けて突出する突出部が複数配置される、
    請求項３に記載の印刷配線基板。
  5. 前記複数の接続導体は、隣り合った前記接続導体の間隔が２．５ｍｍ以下である、
    請求項３に記載の印刷配線基板。
  6. 前記接続導体は、前記誘電体基板を厚さ方向に形成されるビアまたはスルーホールによって形成される、
    請求項１に記載の印刷配線基板。
  7. 前記信号線は、メッキによって形成される、
    請求項１に記載の印刷配線基板。
  8. 前記信号線は、前記高周波信号の送受信に用いられるアンテナに接続されるアンテナ接点と、前記アンテナを介して送受信される前記高周波信号を信号処理する処理回路とを接続する、
    請求項１に記載の印刷配線基板。
  9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の印刷配線基板を備える、
    無線通信端末。
  10. 板状の導体板と、
    前記裏面に設けられた前記接地導体と前記導体板とを電気的に接続する接続部材と、をさらに備える、
    請求項９に記載の無線通信端末。
  11. 導体で形成された筐体をさらに備え、
    前記信号線は、前記筐体のうち、前記側面の隣に配置された部分によって形成される、
    請求項１０に記載の無線通信端末。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231849A (ja) * 2001-01-30 2002-08-16 Nec Corp 高周波装置
JP2005311337A (ja) * 2004-03-26 2005-11-04 Mitsubishi Electric Corp 高周波パッケージ、送受信モジュールおよび無線装置
JP2016181737A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 アンリツ株式会社 伝送線路
US20190313529A1 (en) * 2018-04-05 2019-10-10 Lg Electronics Inc. Pcb laminated structure and mobile terminal having the same
US11277949B2 (en) * 2018-09-19 2022-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device comprising interposer surrounding circuit elements disposed on printed circuit board

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4462758B2 (ja) * 2000-12-27 2010-05-12 京セラ株式会社 高周波用配線基板
US6849924B2 (en) * 2002-05-09 2005-02-01 Raytheon Company Wide band cross point switch using MEMS technology
US6583498B1 (en) * 2002-08-09 2003-06-24 International Business Machine Corporation Integrated circuit packaging with tapered striplines of constant impedance
JP4377617B2 (ja) * 2003-06-20 2009-12-02 日本特殊陶業株式会社 コンデンサ、コンデンサ付き半導体素子、コンデンサ付き配線基板、および、半導体素子とコンデンサと配線基板とを備える電子ユニット
TWI245592B (en) * 2004-01-12 2005-12-11 Advanced Semiconductor Eng Circuit substrate
US7030712B2 (en) * 2004-03-01 2006-04-18 Belair Networks Inc. Radio frequency (RF) circuit board topology
US7336221B2 (en) 2004-03-26 2008-02-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha High frequency package, transmitting and receiving module and wireless equipment
JP4653005B2 (ja) * 2006-04-17 2011-03-16 富士通株式会社 電子部品パッケージ
JP5103032B2 (ja) * 2007-03-01 2012-12-19 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
TWI364824B (en) * 2007-08-08 2012-05-21 Advanced Semiconductor Eng Semiconductor structure and method of fabricating the same
US10141273B2 (en) * 2014-04-14 2018-11-27 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2016088592A1 (ja) * 2014-12-01 2016-06-09 株式会社村田製作所 電子機器、電気素子および電気素子用トレイ
JP6352447B2 (ja) * 2014-12-24 2018-07-04 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置
US10159144B2 (en) * 2015-08-20 2018-12-18 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device
US10326205B2 (en) * 2016-09-01 2019-06-18 Wafer Llc Multi-layered software defined antenna and method of manufacture
CN110506367B (zh) * 2017-03-21 2021-08-03 株式会社村田制作所 天线模块和通信装置
WO2019017206A1 (ja) * 2017-07-20 2019-01-24 株式会社村田製作所 回路モジュール
EP3780277B1 (en) * 2018-05-23 2022-10-19 Mitsubishi Electric Corporation Antenna device and antenna array
JP7134803B2 (ja) * 2018-09-19 2022-09-12 株式会社東芝 プリント基板
KR20220033636A (ko) * 2020-09-09 2022-03-17 삼성전자주식회사 반도체 패키지

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002231849A (ja) * 2001-01-30 2002-08-16 Nec Corp 高周波装置
JP2005311337A (ja) * 2004-03-26 2005-11-04 Mitsubishi Electric Corp 高周波パッケージ、送受信モジュールおよび無線装置
JP2016181737A (ja) * 2015-03-23 2016-10-13 アンリツ株式会社 伝送線路
US20190313529A1 (en) * 2018-04-05 2019-10-10 Lg Electronics Inc. Pcb laminated structure and mobile terminal having the same
US11277949B2 (en) * 2018-09-19 2022-03-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device comprising interposer surrounding circuit elements disposed on printed circuit board

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