JP5299201B2 - プリント基板、プリント基板の製造方法 - Google Patents
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Description
本明細書に開示される技術は、プリント基板、プリント基板の製造方法に関する。
プリント基板における高速伝送の周波数が3〜5GHzの領域に差し掛かっている。これにより、絶縁布がその内部に配置された絶縁体上に複数の信号線が配線されたプリント基板において、複数の信号線間の信号の遅延時間の差が生じる。以下、この遅延時間の差について説明する。図6は、ガラスクロスが配置された絶縁体によるプリント基板を示す図である。また、図7は、ガラスクロスの凹凸と信号線とを示す図である。図6に示すプリント基板7は、絶縁布としてのガラスクロス711に樹脂を含浸した絶縁体71と、互いに平行な複数の信号線を含むプリント配線72とを有する。ガラスクロス711は、互いに直交するガラス繊維により織られた布である。このプリント基板7において、プリント配線72における複数の信号線は、図7に示すように、その配置位置によってガラス繊維の凹凸に対する位置が異なる。また、プリント配線72はそのほとんどがガラス繊維に対して平行または直角となり、この場合、プリント配線72におけるそれぞれの信号線のガラス繊維の凹凸に対する位置は常に一定となる。ガラス繊維と樹脂はその誘電率が互いに異なるため、ガラス繊維との距離が複数の信号線間の信号の遅延時間差を生じさせる。
この遅延時間差を解消するための技術として、信号線をジグザグに配線する技術が知られている。図8は、ジグザグに配線された信号線を示す図である。図8に示すプリント基板8において、プリント配線82は、絶縁体71のガラス繊維に対して、平行または垂直とならないようにジグザグに配線されている。これによって、プリント配線82における複数の信号線それぞれのガラス繊維との距離は常に一定とはならず、複数の信号線間の信号の遅延時間差を縮めることができる。しかしながら、このジグザグ配線は、通常の配線に比べて配線長が長くなってしまうため、5〜10GHz領域において、高速信号を安定して伝搬させることができない。また、ジグザグ配線によれは、配線長が長くなることによる信号波形の劣化、配線密度の減少、伝送損失の増大などが生じてしまう。
これを解決する技術として、絶縁体に対してプリント配線を45°傾斜させる技術が知られている。図9は、プリント配線が絶縁体に対して45°傾斜されたプリント基板を示す図である。図9に示すプリント基板9は、複数の信号線911自体の経路を変えることなくジグザグ配線と同じ効果を得るため、絶縁体71に対してプリント配線91全体に45°の傾斜がかけられている。これにより、信号波形の劣化、配線密度の減少、伝送損失の増大などを生じさせることなく、複数の信号線911間の遅延時間差が縮小する。
しかしながら、絶縁体71上のプリント配線91に45°の傾斜をかけると、図9に示すように、傾斜をかけない場合に比べて、より大きな絶縁体71が必要となり、結果として板取効率が極端に低減してしまう。
本明細書に開示する技術は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、板取効率をより低減させずに複数の信号線間の遅延時間差を縮めることができるプリント基板、プリント基板の製造方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決するため、プリント基板は、平面を形成し、第1繊維と前記平面において前記第1繊維に直交する第2繊維とを有する絶縁布が配置された絶縁体と、互いに平行な複数の信号線を有し、前記平面において前記複数の信号線が前記第1繊維方向または前記第2繊維方向に対して前記複数の信号線方向が前記絶縁体の板取効率と前記複数の信号線間の所定の遅延時間差とに基づく角度の傾斜を持つように前記絶縁体に配線されたプリント配線とを備える。
板取効率をより低減させずに複数の信号線間の遅延時間差を縮めることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施の形態に係るプリント基板について説明する。図1は、本実施の形態に係るプリント基板の構成を示す図である。また、図2は、絶縁体を示す図である。
図1に示すように、本実施の形態に係るプリント基板1は、平面を形成する絶縁体11とこの絶縁体11の平面上に配線されたプリント配線12とを有する。絶縁体11には、その内部にガラスクロス111が配置されている。ガラスクロス111は、絶縁体11の平面において互いに直交する縦のガラス繊維(第1繊維)及び横のガラス繊維(第2繊維)により織られた絶縁布である。本実施の形態において、ガラスクロス111の同方向のガラス繊維間のピッチは、縦:420μm/横:440μmとする。また、プリント配線12は、複数の信号線を有する。この複数の信号線は、少なくとも互いに平行となるように配線された信号線を含むものとする。また、複数の信号線が異なる方向に配線された信号線を含む場合、複数の信号線において配線長の合計が最も長い方向を複数の信号線の配線方向とする。また、プリント配線12は、絶縁体11の平面において、前記ガラス繊維方向に対して配線方向が9°の傾斜を持つように配線されている。
次に、本実施の形態に係るプリント基板の製造方法について説明する。図2は、本実施の形態に係るプリント基板の製造方法を示す図である。また、図3は、配線パターンが形成されたフィルムを示す図である。
図2に示すように、まず、プリント基板1の製造工程において、図3に示すような配線パターン131が形成されたフィルム13に、ガラス繊維に対して9°の傾斜がかけられて絶縁体11に貼り付けられる(S101)。次に、フィルム13が貼り付けられた絶縁体11に対し、露光処理がなされる(S102)。露光処理後、エッチング処理によって不必要な導体を除去することにより、絶縁体1上に配線パターン12が形成される(S103)。配線パターン12の形成後、製品としてのプリント基板1のサイズに合わせて、絶縁体11が板取される。
次に、板取効率とプリント配線の傾斜角度との関係、及び傾斜角度と遅延時間差について説明する。図4は、板取効率とプリント配線の傾斜角度との関係を示す図である。図4において、縦軸は板取効率を示し、横軸はプリント配線の傾斜角度を示す。また、図5は、プリント配線の傾斜角度とその遅延時間差を示す図である。
図4に示すように、板取効率は、0°において最も高く、45°において最も低い。つまり、0°〜45°において、傾斜角度が低いほど板取効率は高くなる。また、図5に示すように、傾斜角度別に複数の信号線間の遅延時間差を測定すると、9°において遅延時間差が17.5psとなる。一般的に複数の信号線間の遅延時間差は20ps以下が望ましい。よって、本実施の形態において、プリント配線12の傾斜角度は、遅延時間差が20ps以下である傾斜角度のうち、その大きさが最小である傾斜角度である9°となる。つまり、本実施の形態に係るプリント基板1の絶縁体11には、ガラス繊維に対して、絶縁体11の板取効率と複数の信号線間の所定の遅延時間差に基づく傾斜角度がかけられたプリント配線12が形成される。これにより、板取効率をより低減させずに複数の信号線間の遅延時間差及びインピーダンスの不整合を解消することができる。
1 プリント基板、11 絶縁体、12 プリント配線、13 フィルム、111 ガラスクロス、131 配線パターン。
Claims (6)
- 平面を形成し、第1繊維と前記平面において前記第1繊維に直交する第2繊維とを有する絶縁布が配置された絶縁体と、
互いに平行な複数の信号線を有し、前記平面において前記複数の信号線が前記第1繊維方向または前記第2繊維方向に対して前記複数の信号線方向が前記絶縁体の板取効率と前記複数の信号線間の所定の遅延時間差とに基づく角度の傾斜を持つように前記絶縁体に配線されたプリント配線と
を備えるプリント基板。 - 前記角度は9°であることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板。
- 前記所定の遅延時間差は20psであることを特徴とする請求項1に記載のプリント基板。
- 平面を形成し、第1繊維と前記平面において前記第1繊維に直交する第2繊維とを有する絶縁布が配置された絶縁体に、互いに平行な複数の信号線を有するプリント配線を、前記平面において前記複数の信号線の方向が前記第1繊維方向または前記第2繊維方向に対して前記絶縁体の板取効率と前記複数の信号線間の所定の遅延時間差とに基づく角度の傾斜を持つように配線するプリント基板の製造方法。
- 前記角度は9°であることを特徴とする請求項3に記載のプリント基板の製造方法。
- 前記所定の遅延時間差は20psであることを特徴とする請求項4に記載のプリント基板の製造方法。
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