JPH11261245A

JPH11261245A - 薄型多層基板

Info

Publication number: JPH11261245A
Application number: JP10076622A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Kunihiro; 辰哉国弘; Noboru Morioka; 登森岡; Takamasa Mizunuma; 隆賢水沼; Yasutaka Maekawa; 恭孝前川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-03-10
Filing date: 1998-03-10
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】ディジタル回路によるノイズを遮断し、高い
ＳＮ比をもった高周波信号を出力できると共に、生産性
を向上させつつ薄型化を可能にする。【解決手段】表面側絶縁層４Ａ、裏面側絶縁層４Ｂ、
中間絶縁層４Ｃからなる絶縁層４と、表面側絶縁層４Ａ
と中間絶縁層４Ｃとの間に配設された第１の接地層６
と、中間絶縁層４Ｃと裏面側絶縁層４Ｂとの間に配設さ
れた信号ライン層５と、裏面側絶縁層４Ｂの裏面４Ｅ側
に配設されたは第２の接地層７とによって基板３を構成
する。そして、絶縁層４の表面４Ｄ側にディジタル回路
８、高周波回路９を配設し、信号ライン層５によってデ
ィジタル回路８と高周波回路９との間でディジタル信号
を相互に伝送すると共に、接地層６によって信号ライン
層５から高周波回路９に向うノイズを遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電話回線を
用いる有線式のデータ伝送機器、無線式の移動体通信機
器、衛星通信機器等に用いて好適な薄型多層基板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、データ伝送機器、移動体通信機器
には、絶縁材料からなる基板に、高周波のアナログ信号
（以下高周波信号という）を用いて変調、復調、送信、
受信等の処理を行う高周波回路と、ディジタル信号の演
算等の処理を行うディジタル回路とが実装されたものが
用いられている。

【０００３】このような従来技術では、ディジタル回路
から出力されるディジタル信号の信号レベルが高く、か
つディジタル信号が高周波成分を多く含むパルス信号で
あるため、高周波回路とディジタル回路とを接続する信
号線路等から高周波のノイズが発生し易く、このノイズ
が高周波回路による高周波信号に混入し、高周波信号の
ＳＮ比が低下することがある。

【０００４】このため、例えば特開昭６３−１７０９８
８号公報に示すものにあっては、高周波回路を基板の表
面側に配設し、ディジタル回路を絶縁層の裏面側に配設
するともに、基板の表面側と裏面側との間には導電性材
料からなる中間導体層を配設し、ディジタル回路による
ノイズが高周波信号に混入するのを防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、基板の表面側と裏面側とに高周波回路とデ
ィジタル回路とをそれぞれ配設するから、基板に高周波
回路とディジタル回路とを実装するに際し、例えば基板
の表面側に高周波回路を構成する電子部品を実装した
後、基板の裏面側にディジタル回路を構成する電子部品
を実装する必要があり、組立に時間がかかり、生産性が
低下するという問題がある。

【０００６】また、最近は高周波回路とディジタル回路
とからなる薄型多層基板を用いてパーソナルコンピュー
タと外部の機器等とのデータの送信、受信が行われてい
る。そして、このパーソナルコンピュータには、その機
能を拡張するためにＰＣカードが装着可能となっている
ため、薄型多層基板を小型のＰＣカードに適用できれば
きわめて有用である。

【０００７】しかし、ＰＣカードは、その大きさ、形状
がＰＣカードスタンダード、ＪＥＩＤＡ（日本電子機械
工業）等の規格によって規定されており、その厚さ寸法
は５ｍｍ程度に決められている。

【０００８】一方、従来技術による薄型多層基板では、
基板の表面側と裏面側とに高周波回路とディジタル回路
とをそれぞれ配設するから、高周波回路とディジタル回
路とを構成する電子部品等によって薄型多層基板が厚く
なる傾向がある。また、ディジタル回路によるノイズの
影響をできるだけ小さくするためには基板もある程度厚
くする必要がある。このため、従来技術による薄型多層
基板はＰＣカードのように厚さ寸法が小さく制限される
ものには適用することができないという問題がある。

【０００９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、ディジタル回路によるノイズを遮断し、
高周波回路から高いＳＮ比をもった高周波信号を出力で
きると共に、生産性の高い小型の薄型多層基板を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明による薄型多層基板の構成は、
絶縁材料を母材とする絶縁層と、該絶縁層の表面側に設
けられた高周波回路と、該高周波回路と同様に前記絶縁
層の表面側に設けられたディジタル回路と、前記絶縁層
の表面側と裏面側との間に設けられ前記ディジタル回路
と高周波回路とを電気的に接続する信号ライン層と、該
信号ライン層と前記絶縁層の表面側との間に設けられ電
気的に接地された接地層とからなる。

【００１１】このように構成したことにより、高周波回
路とディジタル回路とを同一基板の同一平面上に配設す
ることができる。また、信号ライン層と前記高周波回路
とディジタル回路とが設けられた絶縁層の表面側との間
には接地層を設けたから、この接地層によって信号ライ
ン層から高周波回路に向うノイズを遮断することができ
る。

【００１２】また、請求項２の発明は、絶縁層のうち表
面側と接地層との間の厚さ寸法は、接地層と前記信号ラ
イン層との間の厚さ寸法より大きく設定したことにあ
る。

【００１３】これにより、信号ライン層によるノイズが
接地層を通じて高周波回路に向って伝播するときに、絶
縁層のうち表面側と接地層との間でこのノイズを減衰さ
せることができる。

【００１４】また、請求項３の発明は、絶縁層の裏面側
には前記接地層との間で信号ライン層を挟む他の接地層
を設ける構成としたことにある。

【００１５】これにより、２つの接地層の間に信号ライ
ン層を挟み、信号ライン層から発生するノイズを２つの
接地層の間に閉じ込めることができる。

【００１６】また、請求項４の発明は、絶縁層には高周
波信号を無線用電磁波として送信、受信するアンテナを
設け、コンピュータとの間でデータを送信、受信するＰ
Ｃカードに適用したことにある。

【００１７】このように構成したことにより、アンテナ
を通じて送信、受信される高周波信号を用いてコンピュ
ータと外部の機器との間でデータの送信、受信を行うこ
とができると共に、アンテナから送信、受信される高周
波信号に信号ライン層からのノイズが混入するのを防止
し、高周波信号のＳＮ比を高めることできる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
薄型多層基板をＰＣカードに適用した場合を例に挙げて
図１ないし図３に基づき詳細に説明する。

【００１９】図において、１は例えばパ−ソナルコンピ
ュータとの間でデータを送信、受信するＰＣカード、２
は該ＰＣカード１の外形をなし薄板状に形成されたケー
シング２で、該ケーシング２は、上，下位置が開口した
略長方形状の枠状体２Ａと、該枠状体２Ａの上，下位置
を施蓋する２枚のパネル２Ｂ（一方のみ図示）とから構
成され、内部に後述する基板３が配設されている。ま
た、ケーシング２の長手方向一端側の端面にはパーソナ
ルコンピュータに接続するためのコネクタ部２Ｃが設け
られ、その厚さ寸法Ｌ0 は例えば５ｍｍ程度となってい
る。

【００２０】３はケーシング２内に収容された基板で、
該基板３は後述の絶縁層４、信号ライン層５、第１の接
地層６、第２の接地層７によって多層構造をなして構成
されている。そして、基板３は例えば厚さ寸法が０．４
ｍｍ程度の略長方形の板状に形成され、ケーシング２の
枠状体２Ａ内に配設されている。

【００２１】４は例えばガラスエポキシ樹脂等の絶縁材
料を母材とする絶縁層で、該絶縁層４は図３に示すよう
に後述するディジタル回路８、高周波回路９が設けられ
た表面側絶縁層４Ａと、後述の第２の接地層７が設けら
れた裏面側絶縁層４Ｂと、表面側絶縁層４Ａと裏面側絶
縁層４Ｂとの間に設けられた中間絶縁層４Ｃとから構成
されている。そして、表面側絶縁層４Ａと中間絶縁層４
Ｃとの間には第１の接地層６が配設されると共に、中間
絶縁層４Ｃと裏面側絶縁層４Ｂとの間には信号ライン層
５が配設されている。また、表面側絶縁層４Ａの厚さ寸
法Ｌ1 は中間絶縁層４Ｃの厚さ寸法Ｌ2 よりも大きく
（Ｌ2 ＞Ｌ1 ）設定されている。

【００２２】５は絶縁層４の表面４Ｄ側と裏面４Ｅ側と
の間に位置して、中間絶縁層４Ｃと裏面側絶縁層４Ｂと
の間に配設された信号ライン層で、該信号ライン層５は
ディジタル回路８と高周波回路９とを接続する導電性材
料からなる複数本の信号線（一本のみ図示）からなり、
ディジタル回路８と高周波回路９との間で例えばディジ
タル信号を相互に伝送するものである。そして、信号ラ
イン層５は中間絶縁層４Ｃによって接地層６と絶縁さ
れ、信号ライン層５と接地層６とは中間絶縁層４Ｃによ
って厚さ寸法Ｌ2 だけ離間している。

【００２３】６は絶縁層４の表面４Ｄ側と信号ライン層
５との間に位置して、表面側絶縁層４Ａと中間絶縁層４
Ｃとの間に配設された第１の接地層で、該接地層６は電
気的に接地されている。そして、接地層６はスルーホー
ル１１の近傍以外は絶縁層４のほぼ全面に亘って設けら
れている。また、接地層６は表面側絶縁層４Ａによって
ディジタル回路８、高周波回路９等に対して絶縁され、
接地層６とディジタル回路８、高周波回路９等とは表面
側絶縁層４Ａによって厚さ寸法Ｌ1 だけ離間している。

【００２４】７は絶縁層４の裏面４Ｅ側に位置して裏面
側絶縁層４Ｂに配設された他の接地層としての第２の接
地層で、該接地層７はスルーホール１１の近傍以外は絶
縁層４の裏面４Ｅ側をほぼ全面に亘って覆っている。そ
して、第２の接地層７は第１の接地層６との間に信号ラ
イン層５を挟むと共に、第１の接地層６に接続され、電
気的に接地されている。

【００２５】８はケーシング２のコネクタ部２Ｃ側とな
る基板３の長手方向一端側に位置して絶縁層４の表面４
Ｄ側に配設されたディジタル回路で、該ディジタル回路
８は例えばメモリ、Ｉ／Ｏインタフェース、演算回路等
の電子部品８Ａ，８Ｂ，８Ｃ，…によって構成され、コ
ネクタ部２Ｃを通じてパーソナルコンピュータに接続可
能となっている。そして、ディジタル回路８は例えばパ
ーソナルコンピュータとの間でデータを送信、受信する
と共に、後述の高周波回路９の変調、復調等の処理を制
御するものである。

【００２６】９はディジタル回路８の近傍に位置して絶
縁層４の表面４Ｄ側に配設された高周波回路で、該高周
波回路９は例えば高周波の信号は発生させる発信器、変
調回路、復調回路、Ｄ／Ａ変換回路、Ａ／Ｄ変換回路等
の電子部品９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，…によって構成されてい
る。そして、高周波回路９は信号ライン層５を通じてデ
ィジタル回路８に電気的に接続されている。

【００２７】また、高周波回路９は、例えば移動体通
信、衛星通信等の用いられる中心周波数が例えば０．８
ＧＨｚ、１．５ＧＨｚ、１．９ＧＨｚ程度の高周波信号
を発生させる。そして、高周波回路９は、ディジタル回
路８から出力されるディジタル信号に基づきこれらの高
周波信号を変調すると共に、外部から受信した高周波信
号を復調し、復調信号としてのディジタル信号をディジ
タル回路８に出力するものである。

【００２８】１０は基板３の長手方向他端側に位置して
絶縁層４の表面４Ｄ側に配設されたアンテナで、該アン
テナ１０は高周波回路９に接続され、該高周波回路９か
ら出力された高周波信号を無線通信用の電磁波として送
信すると共に、外部の電磁波を受信するものである。

【００２９】１１，１１，…は基板３に穿設されたディ
ジタル信号用のスルーホールで、該スルーホール１１は
絶縁層４の表面４Ｄと裏面４Ｅとの間を貫通すると共
に、スルーホール１１の内周面には導電性皮膜１１Ａが
配設され、該導電性皮膜１１Ａは信号ライン層５に接続
されている。そして、各スルーホール１１にはディジタ
ル回路８、高周波回路９のディジタル信号用の端子８Ａ
1 ，９Ａ1 ，…が挿入され、これらの端子８Ａ1 ，９Ａ
1 は半田等によってスルーホール１１に固着されてい
る。

【００３０】１２，１２，…は基板３に穿設された接地
用のスルーホールで、該スルーホール１２は絶縁層４の
表面４Ｄと裏面４Ｅとの間を貫通すると共に、スルーホ
ール１２の内周面には導電性皮膜１２Ａが配設され、該
導電性皮膜１２Ａは第１，第２の接地層６，７に接続さ
れている。そして、各スルーホール１２にはディジタル
回路８、高周波回路９の接地用の端子８Ａ2 ，９Ａ2 ，
…が挿入され、これらの端子８Ａ2 ，９Ａ2 は半田等に
よってスルーホール１２に固着されている。

【００３１】本実施の形態による薄型多層基板が適用さ
れたＰＣカード１は上述の如く構成されるものであり、
次にその作動について説明する。

【００３２】まず、ＰＣカード１をパーソナルコンピュ
ータのカードスロットに装着し、コネクタ部２Ｃを通じ
てパーソナルコンピュータからＰＣカード１に向けてデ
ータを伝送する。このとき、ＰＣカード１のディジタル
回路８はパーソナルコンピュータから出力されるデータ
に応じてディジタル信号を出力し、高周波回路９を駆動
させることによって、高周波信号に変調する。そして、
高周波回路９はアンテナ１０を通じてデータが変調され
た高周波信号を送信する。

【００３３】また、外部からデータが変調された高周波
信号を受信するときには、この高周波信号をアンテナ１
０によって受信し、高周波回路９によってデータに復調
すると共に、ディジタル回路８を通じてパーソナルコン
ピュータに出力する。

【００３４】ここで、ディジタル回路８と高周波回路９
とを接続する信号ライン層５は高周波成分を多く含むデ
ィジタル信号（パルス信号）が伝送されるため、これら
のディジタル信号によって高周波のノイズが発生する。
特に、パーソナルコンピュータとＰＣカード１との間で
大容量のデータを高速で入出力し、これらのデータを高
周波信号に変調、復調するときには、このノイズは大き
くなる傾向がある。

【００３５】しかし、信号ライン層５と高周波回路９と
の間には接地層６が設けられているから、該接地層６に
よって信号ライン層５から高周波回路９に向けて絶縁層
４内を伝播するノイズを遮断することができる。これに
より、ノイズが高周波信号に混入するのを防止すること
ができ、高周波信号のＳＮ比を高めることができる。ま
た、接地層６を絶縁層４のほぼ全面を覆う構成としたか
ら、絶縁層４の全面に亘って絶縁層４の裏面４Ｅ側から
表面４Ｄ側に向うノイズを確実に遮断することができ、
信号ライン層５からのノイズが高周波回路９による高周
波信号に混入するのを防ぐことができる。

【００３６】かくして、本実施の形態によれば、信号ラ
イン層５と高周波回路９との間に接地層６を設けたか
ら、該接地層６によって信号ライン層５からのノイズが
高周波回路９側に向って伝播するのを遮断することがで
きる。これにより、信号ライン層５からのノイズが高周
波信号に混入するのを防止することができ、高周波信号
のＳＮ比を高めることができる。

【００３７】また、基板３の同一平面となる絶縁層４の
表面４Ｄ側にディジタル回路８、高周波回路９等を設け
る構成としたから、ディジタル回路８、高周波回路９の
電子部品８Ａ，９Ａの組立性をよくし、生産性を高める
と共に、絶縁層４の表面４Ｄ側と裏面４Ｅ側とにディジ
タル回路８、高周波回路９とをそれぞれ配設した場合に
比べて、基板３、ディジタル回路８、高周波回路９等か
らなる薄型多層基板の厚さ寸法を小さくすることができ
る。これにより、ＰＣカード１等のように厚さ寸法Ｌ0
が小さいものであっても薄型多層基板を適用することが
でき、ＳＮ比の高い高周波信号によってデータの送信、
受信が可能なＰＣカード１を構成することができる。

【００３８】また、絶縁層４のうち表面４Ｄ側と接地層
６との間の厚さ寸法Ｌ1 を接地層６と信号ライン層５と
の間の厚さ寸法Ｌ2 よりも大きく設定したから、信号ラ
イン層５によるノイズが接地層６を通じて高周波回路９
に向って伝播するときでも、絶縁層４の表面４Ｄ側と接
地層６との間に配設された厚さ寸法Ｌ1 の表面側絶縁層
４Ａによってノイズを減衰させることができ、ノイズが
高周波信号等に及ぼす影響を確実に減少させることがで
きる。

【００３９】また、絶縁層４の裏面４Ｅ側には第１の接
地層６との間で信号ライン層５を挟む第２の接地層７を
設けたから、２つの接地層６，７の間に信号ライン層５
を挟み、信号ライン層５から発生するノイズを２つの接
地層６，７の間に閉じ込めることができる。これによ
り、信号ライン層５からのノイズが絶縁層４の裏面４Ｅ
側から外部に向けて伝播するのを防止でき、ノイズの影
響が外部の機器等に及ぶのを防ぐことができる。

【００４０】また、絶縁層４には高周波回路９による高
周波信号を無線用電磁波として送信、受信するアンテナ
１０を設けたから、アンテナ１０を通じて外部の機器と
の間でデータ伝送を行えると共に、アンテナ１０から送
信、受信される高周波信号に信号ライン層５からのノイ
ズが混入するのを防止し、アンテナ１０を通じて送信、
受信する高周波信号のＳＮ比を高めることできる。

【００４１】さらに、パーソナルコンピュータとの間で
データを送信、受信するＰＣカード１に適用したから、
小型のＰＣカード１をパーソナルコンピュータに装着す
ることによって、外部の機器とパーソナルコンピュータ
との間で容易にデータを送信、受信することができる。

【００４２】なお、前記実施の形態では、絶縁層４の裏
面４Ｅ側に第２の接地層７を設ける構成としたが、本発
明はこれに限らず、裏面４Ｅ側には接地層７を設けない
構成としてもよい。

【００４３】また、前記実施の形態では、絶縁層４にア
ンテナ１０を設け高周波回路９による高周波信号を無線
通信用の電磁波として送信、受信する構成としたが、本
発明はこれに限らず、例えば基板に電話線と接続可能な
プラグを設け、該プラグ介して接続された電話線を通じ
て高周波信号を送信、受信する有線式のデータ伝送機器
等に適用してもよい。

【００４４】また、前記実施の形態では、薄型多層基板
をパーソナルコンピュータとの間でデータを送信、受信
するＰＣカード１に適用した場合を例に挙げて述べた
が、本発明による薄型多層基板を携帯電話、コードレス
電話等の移動体通信機器、衛星通信機器等に適用しても
よい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、信号ライン層と高周波回路との間に接地層を設け
たから、該接地層によって信号ライン層からのノイズが
高周波回路側に向って伝播するのを遮断することができ
る。これにより、信号ライン層からのノイズが高周波信
号に混入するのを防止することができ、高周波信号のＳ
Ｎ比を高めることができる。

【００４６】また、絶縁層の表面側にディジタル回路、
高周波回路等を設ける構成としたから、絶縁層の表面側
と裏面側とにディジタル回路、高周波回路とをそれぞれ
配設した場合に比べて、薄型多層基板の生産性を向上で
きると共に、厚さ寸法を小さくし薄型化することができ
る。

【００４７】また、請求項２の発明によれば、絶縁層の
うち表面側と接地層との間の厚さ寸法を、接地層と前記
信号ライン層との間の厚さ寸法より大きく設定したか
ら、信号ライン層によるノイズが接地層を通じて高周波
回路に向って伝播するときに、このノイズを接地層と基
板の表面側との間の絶縁層によって減衰させることがで
きる。

【００４８】また、請求項３の発明によれば、絶縁層の
裏面側には接地層との間で信号ライン層を挟む他の接地
層を設けたから、２つの接地層の間に信号ライン層を挟
み、信号ライン層から発生するノイズを２つの接地層の
間に閉じ込めることができ、ノイズが絶縁層の裏面側か
ら外部に向けて伝播するのを防ぐことができる。

【００４９】また、請求項４の発明によれば、絶縁層に
は高周波信号を無線用電磁波として送信、受信するアン
テナを設け、コンピュータとの間でデータを送信、受信
するＰＣカードに適用したから、アンテナを通じて送
信、受信される高周波信号を用いてコンピュータと外部
の機器との間でデータの送信、受信を行うことができる
と共に、アンテナから送信、受信される高周波信号に信
号ライン層からのノイズが混入するのを防止し、高周波
信号のＳＮ比を高めることできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による薄型多層基板が適用
されたＰＣカードを示す斜視図である。

【図２】カバーの一部を省略して示すＰＣカードの平面
図である。

【図３】基板、ディジタル回路および高周波回路等を示
す図２中の矢示 III−III 方向からみた縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１ＰＣカード３基板４絶縁層５信号ライン層６第１の接地層７第２の接地層８ディジタル回路９高周波回路１０アンテナ

フロントページの続き (72)発明者前川恭孝京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁材料を母材とする絶縁層と、該絶縁
層の表面側に設けられた高周波回路と、該高周波回路と
同様に前記絶縁層の表面側に設けられたディジタル回路
と、前記絶縁層の表面側と裏面側との間に設けられ前記
ディジタル回路と高周波回路とを電気的に接続する信号
ライン層と、該信号ライン層と前記絶縁層の表面側との
間に設けられ電気的に接地された接地層とから構成して
なる薄型多層基板。
【請求項２】前記絶縁層のうち表面側と接地層との間
の厚さ寸法は、接地層と前記信号ライン層との間の厚さ
寸法より大きく設定してなる請求項１に記載の薄型多層
基板。
【請求項３】前記絶縁層の裏面側には前記接地層との
間で信号ライン層を挟む他の接地層を設ける構成として
なる請求項１または２に記載の薄型多層基板。
【請求項４】前記絶縁層には高周波信号を無線用電磁
波として送信、受信するアンテナを設け、コンピュータ
との間でデータを送信、受信するＰＣカードに適用して
なる請求項１，２または３に記載の薄型多層基板。