JP6119175B2 - プリント配線基板 - Google Patents
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Description
ベースユニット101は、プリント配線基板(PWB:printed wiring board、以下、センサ基板)101aの部品実装面に、撮像素子、CSP(Chip Size Package)部品、回路部品等のチップ部品が実装された構成を有する。撮像素子は、レンズユニット102により受光面上に結像した被写体像の光信号を電気信号(画像データ)に変換して出力する。
差動信号線対を有するプリント配線基板に関する先行技術文献としては、例えば特許文献1がある。
図3に示すプリント配線基板30では、絶縁基板11の裏面(差動信号線対12が形成される面と反対の面)に形成されるグランドプレーン13が、差動信号線対12の端子パッド部12aに対応する領域にも形成されている。
図4に示すプリント配線基板40では、絶縁基板11の裏面に形成されるグランドプレーン13の、端子パッド部12aに対向する領域に切欠部13bが形成されている。また、それぞれの端子パッド121a、122aに対向して、端子パッド121a、122aよりも一回り大きいパッド18がグランドプレーン13と離間して形成されている(パッド18は電気的に浮いている)。
図5に示すプリント配線基板50では、絶縁基板11の裏面に形成されるグランドプレーン13の、端子パッド部12aに対向する領域に切欠部13bが形成されている。
図6に示すプリント配線基板60では、絶縁基板11の裏面に形成されるグランドプレーン13の、端子パッド部12aに対向する領域にメッシュ部13cが形成されている。
逆に、図5に示すプリント配線基板50のように、端子パッド部12aに対向する領域に導体パターンが形成されない場合、差動インピーダンスが目標とする基準インピーダンスよりも小さくなりやすい。
また、図6に示すプリント配線基板60のように、端子パッド部12aに対向する領域における導体パターンをメッシュ状に形成した場合、極小な端子パッド121a、122aに対して最適なメッシュ条件の配線ピッチが粗くなる。そのため、端子パッド部12aを信号伝送方向にマクロ的に観察すると、差動インピーダンスは不連続になる。
例えば、図5に示すプリント配線基板50においては、グランドプレーン13の切欠部13bの幅gを変化させることにより、差動インピーダンス及びコモンインピーダンスを調整することができるが、切欠部13bの幅gの変化に対する差動インピーダンス及びコモンインピーダンスの変化量が急峻なため、製造ばらつきの影響を受けやすくなる(図17参照)。
前記第1の配線層において、接地配線からなる一対の仕切片間に形成された、前記信号線対の端子パッド部は、空隙を介して互いに隣接配置された一対の端子パッドを含み、
前記第2の配線層における前記信号線対の前記端子パッド部に対向する領域に、前記端子パッド部の中心線を通り前記絶縁基板に垂直な中心面に関して対称でありかつ前記一対の仕切片間の間隔よりも幅が狭い切欠部が形成されるとともに、この切欠部の、前記空隙に対向する領域に、前記中心面に関して対称な接地片が形成されていることを特徴とする。
図7は本発明の一実施の形態に係るプリント配線基板10の表面側の配線層(第1の配線層)を表面視で示す図である。図8は、実施の形態に係るプリント配線基板10の裏面側の配線層(第2の配線層)を表面視で示す図である。
実施の形態のプリント配線基板10は、例えば図1に示すカメラモジュール1のフレキシブルプリント基板101bとして用いられる。
絶縁基板11は、ポリイミドフィルム又はポリエステルフィルム等の柔軟性を有する材料で構成される。絶縁基板11は帯状に形成され、長手方向一端側(図7、8では右側)にカメラモジュール1のセンサ基板101aとの接続部(端子パッド群A1、A2)が形成され、長手方向他端側(図7、8では左側)にコネクタとの接続部(端子パッド群B1、B2)が形成される。
第2の配線層10Bは、図8に示すように、絶縁基板11の略全面に敷設されるグランドプレーン13を有する。
接続配線部12cの一端側には端子パッド部12aが形成される。接続配線部12cの他端側は、絶縁基板11に形成されためっきスルーホールを介して第2の配線層10Bに引き出され、端子パッド部12bが形成される。
端子パッド群A1は、絶縁基板11の他方の長手側縁部11bに沿って形成された、その他の信号線15の端子パッド群A2とともに、センサ基板101aの接続端子と電気的に接続される。
端子パッド群B1は、端子パッド群B1と同様に絶縁基板11の短手側縁部11cに沿って2列に配置された、その他の信号線15の端子パッド群B2とともに、コネクタの接続端子と電気的に接続される。
図9に示すように、プリント配線基板10では、信号線対12の端子パッド部12aに対向する第2の配線層10B内の領域に切欠部13bが形成されるとともに、この切欠部13bに端子パッド部12aと平行に延在する接地片16が形成される。具体的には、切欠部13b及び接地片16は、端子パッド部12aの中心線を通り絶縁基板11に垂直な中心面Pに関して対称となるように形成される。
実施例では、プリント配線基板10において、接地片16の幅w又は切欠部13bの幅gを変化させたときの端子パッド部12aにおける差動インピーダンス及びコモンインピーダンスを検証した。
前提となる設計事項として、絶縁基板11の厚さは0.025mm、比誘電率εrは3.1とした。また、仕切片14a、14aの間隔Lは1.09mmとした。また、端子パッド121a、122aの幅は0.2mm、厚さは0.02mmとし、端子パッド121a、122aの間隔、及び端子パッド121a、122aと仕切片14a、14aとの間隔は等間隔(0.23mm)とした。
そして、切欠部13bの幅gを0.654mm(g/L=0.6)、0.872mm(g/L=0.8)、1.06mm(g/L=0.9725)とした場合のそれぞれについて、接地片16の幅wを変化させたときの差動インピーダンス及びコモンインピーダンスを計算した。
なお、差動モードの基準インピーダンスは100Ωとし、コモンモードの基準インピーダンスは25Ωとした。
比較例では、図5に示すプリント配線基板50において、切欠部13bの幅gを変化させたときの端子パッド部12aにおける差動インピーダンス及びコモンインピーダンスを検証した。前提となる設計事項は実施例と同じとした。
また、図14に示すように、g/L=0.8の場合は、接地片16の幅wを調整してw/gが0.25〜0.29とすることにより、差動インピーダンス及びコモンインピーダンスを、それぞれ基準インピーダンス±10%以内とすることができる。
また、図16に示すように、g/L=0.8の場合は、接地片16の幅wを調整してw/gが0.22〜0.24とすることにより、差動インピーダンス及びコモンインピーダンスを、それぞれ基準インピーダンス±10%以内とすることができる。
また、図11、13、15に示すように、パターン幅(接地片の幅w、切欠部13bの幅g)の変化に対するインピーダンスの変化量が比較例よりも緩やかとなるため、製造ばらつきの影響が低減される。
10A 第1の配線層
10B 第2の配線層
11 絶縁基板
12 信号線対
12a、12b 端子パッド部
12c 接続配線部
121、122 信号線
13 グランドプレーン
14 接地配線
15 その他の信号線
16、17 接地片(インピーダンス整合用)
Claims (3)
- 絶縁基板の表面に一対の信号線からなる信号線対を有する第1の配線層が形成され、前記絶縁基板の裏面に前記信号線対に対応するグランドプレーンを有する第2の配線層が形成されたプリント配線基板であって、
前記第1の配線層において、接地配線からなる一対の仕切片間に形成された、前記信号線対の端子パッド部は、空隙を介して互いに隣接配置された一対の端子パッドを含み、
前記第2の配線層における前記信号線対の前記端子パッド部に対向する領域に、前記端子パッド部の中心線を通り前記絶縁基板に垂直な中心面に関して対称でありかつ前記一対の仕切片間の間隔よりも幅が狭い切欠部が形成されるとともに、この切欠部の、前記空隙に対向する領域に、前記中心面に関して対称な接地片が形成されていることを特徴とするプリント配線基板。 - 差動インピーダンス及びコモンインピーダンスがそれぞれ基準インピーダンスに整合するように、前記接地片の幅又は前記切欠部の幅が調整されていることを特徴とする請求項1に記載のプリント配線基板。
- 前記絶縁基板が柔軟性を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のプリント配線基板。
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