JP6190345B2 - プリント配線板 - Google Patents
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Description
第1の例のプリント配線板1は、1層の導電層11aを含み、コネクタと一方主面のみで接続するタイプ(片面接続タイプ)である。また、図1A〜図1Fに示す第1の例のプリント配線板1は、シングルエンド信号を伝達する配線5(信号線)を有する。
上述した被係合部70とタブ状部材80とにより、プリント配線板1とコネクタとの係合強度を高めることができる。
なお、本実施形態では、被係合部70及びタブ状部材80を備える例を説明したが、被係合部70又はタブ状部材80の何れか一方を備える係止構造としてもよい。また、係止構造は、被係合部70及び/又はタブ状部材80によるものに限定されないので、本例に示す被係合部70及びタブ状部材80の何れも備えなくとも、本実施形態のプリント配線板1を作製できる。以下に説明する他の例においても同様である。
図1Bは、図1Aに示すプリント配線板のカバーレイ20を除いた第1基材11の平面斜視図である。図1Bに示すように、絶縁性基材11bの一方の主面には銅箔などの導電層11aが形成されている。導電層11aは、絶縁性基材11bに銅を蒸着又はスパッタリングした後に銅めっきをして形成される。導電層11aは、ポリイミド基材に接着剤を介して銅箔を貼り合わせたものであってもよい。
これに限定されず、第1基材11の両主面のうち、パッド2形成された一方の主面の反対側の他方の主面に配線5を形成してもよい。他方の主面に形成された配線5は、第1基材11を貫通するビアを介してパッド2に電気的に接続される。また、第1基材11の他の主面には、グランド層3を形成する。グランド層3は、配線5の外縁から所定距離だけ離隔した位置に内縁を有し、基準電位のグランド接点に接続される。これにより、一方主面にパッド2を設け、他方主面側に配線5を設ける態様、一方主面にパッド2及び配線5を設け、他方主面側にも配線5を設ける態様のプリント配線板1を提供できる。これにより、設計の自由度が向上し、電子機器の小型化・薄型化の要請にも容易に応じることができる。
第2の例のプリント配線板1は、差動信号線として機能する対をなす配線5a,5bを備える点を除き、先述した第1の例のプリント配線板1と共通する。つまり、第2の例のプリント配線板1は、1層の導電層11aを含み、コネクタと一方主面のみで接続するタイプ(片面接続タイプ)である。重複した説明を避けるため、第1の例と共通する事項については、その説明を援用する。
第3の例は、二つの導電層を備えるプリント配線板1の例である。第3の例のプリント配線板1は、パッド2を一の導電層に設け、配線5を他の導電層に設ける点で第1、第2の例と異なる。第3の例のプリント配線板1では、パッド2と配線5は別の層に形成される。第3の例では、差動信号線として機能する対となる配線5a,5bを備える点で、第2の例と共通する。第3の例のプリント配線板1は、導電層11a、導電層11cを含み、コネクタと一方主面のみで接続するタイプ(片面接続タイプ)である。重複した説明を避けるため、第1の例、第2の例と共通する事項については、その説明を援用する。
第4の例は、三つの導電層を備えるプリント配線板1の例である。また、第4の例では、差動信号線として機能する配線5a,5bを備える点で、第2、第3の例と共通する。第4の例のプリント配線板1は、導電層11a、導電層11c、及び導電層12cを含み、コネクタと一方主面のみで接続するタイプ(片面接続タイプ)である。重複した説明を避けるため、第1〜3の例と共通する事項については、その説明を援用する。
第4の例のプリント配線板1は、第1基材11の何れか一方の主面に直接積層される一の第2基材12を有する。なお、変形の態様として、第1基材11と第2基材12との間には、不図示の第3基材を介在させてもよいし、積層する第2基材12の数は限定されない。第2基材12は、第1基材11、第3基材(不図示)を含む一又は複数の基材10を貫通するビアTHを介してグランド接点に接続される第1基材11のグランド層3に電気的に接続される。
図4Hは、第1基材11のパッド2a及びグランド層3、第1基材11の配線5a及びグランド層3、第2基材12のグランド層3を含む断面図である。図4Hに示すように、パッド2aとグランド層3との間には溝4が形成されている。パッド2bを通る線に沿う断面は図4Hに示すものと共通する。パッド2bとグランド層3との間にも溝4が形成される。第1の例と同様に、パッド2a,2b及びグランド層3の上面側には、表面処理層MTが形成されている。
本実施形態のプリント配線板1におけるパッド2は、グランド層3に取り囲まれている。このため、本実施形態のプリント配線板1が備えるシールド構造によって、層間の信号の伝送経路をシールドすることができる。高速伝送の要求やEMI特性の要求がある場合であっても、伝送経路がシールド構造の外に露出されないように保護することができる。
第5の例は、三つの導電層を備えるプリント配線板1の例である。また、第5の例では、配線5がシングルエンド信号の信号線の配線パターンである点で、第1の例と共通する。第5の例のプリント配線板1は、導電層11a、導電層12a、導電層12cを含み、コネクタと表面及び裏面の両面にて接続するタイプ(両面接続タイプ)である。重複した説明を避けるため、第1〜第4の例と共通する事項については、その説明を援用する。
第6の例は、三つの導電層を備えるプリント配線板1の例である。また、第6の例では、配線5が対をなす差動信号線である点で、第2の例と共通する。第6の例のプリント配線板1は、導電層11a、導電層12a、導電層12cを含み、コネクタと表面及び裏面の両面にて接続するタイプ(両面接続タイプ)である。重複した説明を避けるため、第1〜第5の例と共通する事項については、その説明を援用する。
第7の例のプリント配線板1は、導電層のうち最上層に位置する導電層12aにてコネクタと接続するのではなく、その下側に位置する二番目の導電層11aがコネクタと接続する。第7の例のプリント配線板1は、導電層11a、導電層11c、導電層12aの三つの導電層を含み、コネクタと一方側にて接続するタイプである。また、第7の例では、配線5がシングルエンド信号を伝達する信号線の配線パターンである点で、第1の例、第5の例と共通する。重複した説明を避けるため、第1〜第6の例と共通する事項については、その説明を援用する。
並行して、第2基材12を作製するために、絶縁性基材の片面に導電層12aが形成された片面銅貼基材を準備する。本例では、導電層12aをグランド層3として機能させる。
第8の例のプリント配線板1は、導電層のうち最上層に位置する導電層12aにてコネクタと接続するのではなく、その下側に位置する二番目の導電層11aがコネクタと接続する点で第7の例と共通する。また、第8の例のプリント配線板1は、最下面となる導電層11cにおいてもコネクタと接続する点で第7の例とは異なる。つまり、第8の例のプリント配線板1は、コネクタと一方主面及び他方主面の両面接続が可能なタイプである。この点で、第5の例、第6の例と共通する。
本発明の効果を確認するため、アンテナ特性に関する試験を行ったので以下説明する。
本実施例では、理想無指向性アンテナを基準としたときの指向性と放射レベルを検討した。本実施例では、本実施形態のプリント配線板1について、複数のモデルを作成し、コネクタと接続されるパッド2の近傍、つまり接続端部Eにおける放射レベルを測定した。同様に、比較例となるプリント配線板のモデルを複数作成し、同じく、コネクタと接続されるパッド2の近傍、つまり接続端部Eにおける放射レベルを測定した。
本実施例に係るパッド2a,2b間のピッチは0.4[mm]とした。パッド2a,2bとグランド層3とのピッチは0.4[mm]とした。パッド2a,2bを囲う溝4の幅は0.08[mm]とした。本実施例に係る配線は、対をなす差動信号線で構成した。配線5a,5b(差動信号線)の太さは0.1[mm]とした。対をなす配線(差動信号線)間のピッチは0.18[mm]とした。
パッド2a,2b,配線5a,5b、及びグランド層3は銅製とした。パッド2a,2b,配線5a,5b、及びグランド層3の厚さは、ほぼ均一とし、27[μm](銅箔:12[μm],銅めっき:15[μm]とした。パッド2a,2b、グランド層3の一部の表面には、必要に応じて表面処理層MTとしての金めっき層を形成した。プリント配線板の上面側のカバーレイ20及び下面側のカバーレイ20には、厚さ12.5[μm]のポリイミド製のフィルムを用いた。補強層30には、厚さ12.5[μm]のポリイミド製のフィルムを用いた。
実施例1として、上述した第2の例のプリント配線板1のモデル1を定義した。第2の例のプリント配線板1のモデル1は、図2A〜図2Fに示す構造を有する。また、実施例1と比較するために、比較例1に係るプリント配線板のモデル1−2を定義した。パッド2a,2bを取り囲む溝4を有さないという点以外は実施例1のモデル1と同一条件として、比較例1のモデル1−2を定義した。
図9Aに示すように、実施例1に係るプリント配線板1のモデル1のパッド2a,2bの周囲にはグランド層3が形成されており、パッド2a,2bとグランド層3との間には、溝4が形成されている。他方、比較例1に係るプリント配線板のモデル1−2は、パッド(本実施形態のパッド2a,2bに相当する部材、以下同じ)の周囲にグランド層(本実施形態のグランド層3に相当する部材。以下同じ)は形成されておらず、パッドとグランド層との間には、溝(本実施形態の溝4に相当する部材。以下同じ)が無い。
実施例1のプリント配線板1の接続端部Eにおける放射レベルは、比較例1の放射レベルよりも低く、実施例1のプリント配線板1の放射レベルは、比較例1のそれの放射レベルのおよそ83%であった。
実施例2として、上述した第2の例のプリント配線板1の他方主面にグランド層3を形成した構造のモデル2を定義した。実施例2のモデル2のプリント配線板の導電層の層数は2である。絶縁性基材の他方主面の一面にグランド層が形成されている。また、この実施例2と比較するために、比較例2に係るプリント配線板のモデル2−2を定義した。絶縁性基材の一方主面において、パッドの全周を取り囲むグランド層は形成しない点以外は実施例2のモデル2−1と同一条件として、比較例2のモデル2−2を定義した。
図9Aに示すように、実施例2に係るプリント配線板1のモデル2は溝4を有するが、比較例2のモデル2−2に係るプリント配線板は、溝を有さない。
実施例2のプリント配線板1の接続端部Eにおける放射レベルは、比較例2の放射レベルよりも低く、実施例2のプリント配線板1の放射レベルは、比較例2のそれの放射レベルのおよそ53%であった。
実施例3として、上述した第8の例のプリント配線板1のモデル3を定義した。モデル2のプリント配線板の導電層の層数は3である。絶縁性基材の一方主面においてパッドよりも接続端部E側にはグランド層を設けずに、接続端部Eとは反対側だけにグランド層を設けた。第8の例のプリント配線板1のモデル3は、図8A〜図8Hに示す構造を有する。また、この実施例3のモデル3と比較するために、比較例3に係るプリント配線板のモデル3−2を定義した。パッド2a,2bを取り囲む、溝4を有さないという点以外は実施例3のモデル3と同一条件として、比較例3のモデル3−2を定義した。
図9Bに示すように、実施例3に係るプリント配線板1のモデル3は溝4を有するが、比較例2のモデル3−2に係るプリント配線板は、溝を有さない。
実施例3のプリント配線板1の接続端部Eにおける放射レベルは、比較例3の放射レベルよりも低く、実施例3のプリント配線板1の放射レベルは、比較例3のそれの放射レベルのおよそ46%であった。
実施例4として、上述した第3の例のプリント配線板1のモデル4を定義した。モデル4のプリント配線板の導電層の層数は2である。第3の例のプリント配線板1のモデル4は、図3A〜図3Hに示す構造を有する。また、この実施例4と比較するために、比較例4−1及び比較例4−2に係るプリント配線板のモデル4−21,4−22をそれぞれ定義した。実施例4のモデル4は、絶縁性基材の一方主面の全面においてパッドを取り囲むグランド層が形成されるとともに、絶縁性基材の他方主面の全面において配線を取り囲むグランド層が形成されている。
これに対し、比較例4−1のモデル4−21では、絶縁性基材の一方主面において、パッドの全周を取り囲むグランド層は形成しない。絶縁性基材の一方主面において、パッドよりも接続端部E側にはグランド層を設けずに、接続端部Eとは反対側だけにグランド層を設けた。この比較例4−1のモデル4−21では、絶縁性基材の他方主面(配線が形成される主面)において、パッドの形成位置よりも接続端部E側の領域にだけグランド層を設けずに、接続端部Eとは反対側だけに配線を取り囲むグランド層を設けた。
また、比較例4−2のモデル4−22では、比較例4−1と同様に、絶縁性基材の一方主面において、パッドの全周を取り囲むグランド層は形成しない。絶縁性基材の一方主面において、パッドよりも接続端部E側にはグランド層を設けずに、接続端部Eとは反対側だけにグランド層を設けた。比較例4−1のモデル4−21とは異なり、この比較例4−2のモデル4−22では、絶縁性基材の他方主面(配線が形成される主面)において、実施例4と同様に、全面において配線を取り囲むグランド層を設けた。
比較例4−1及び比較例4−2のモデル4−21,4−22は、いずれも、パッド2a,2bを取り囲む溝4を有さない。また比較例4−1のモデルは、配線5aの端部5a´,配線5bの端部5b´を取り囲む溝4を有さない。
実施例4のプリント配線板1の接続端部Eにおける放射レベルは、比較例4−1及び比較例4−2のいずれの放射レベルよりも低く、実施例4のプリント配線板1の放射レベルは、比較例4−1のそれの放射レベルのおよそ5%であった。実施例4のプリント配線板1の放射レベルは、比較例4−2のそれの放射レベルのおよそ32%であった。
実施例5として、上述した第4の例のプリント配線板1のモデル5を定義した。モデル5のプリント配線板の導電層の層数は3である。第4の例のプリント配線板1のモデル5は、図4A〜図4Iに示す構造を有する。また、この実施例5と比較するために、比較例5−1及び比較例5−2に係るプリント配線板のモデル5−21,5−22をそれぞれ定義した。実施例5のモデル5では、絶縁性基材の一方主面の全面においてパッドを取り囲むグランド層が形成されるとともに、絶縁性基材の他方主面の全面において配線を取り囲むグランド層が形成されている。さらに、配線が形成された他方の主面の導電層と、絶縁性基材を介して一面にグランド層が形成されている。
これに対し、比較例5−1のモデル5−21では、絶縁性基材の一方主面において、パッドの全周を取り囲むグランド層は形成しない。絶縁性基材の一方主面において、パッドよりも接続端部E側にはグランド層を設けずに、接続端部Eとは反対側だけにグランド層を設けた。この比較例5−1のモデル5−21では、絶縁性基材の他方主面(配線が形成される主面)において、パッドの形成位置よりも接続端部E側の領域にだけグランド層を設けずに、接続端部Eとは反対側だけに配線を取り囲むグランド層を設けた。配線が形成された他方の主面の導電層に積層される絶縁性基材の他方主面の一面にグランド層を形成した。このグランド層は三層の導電層のうち最下層となる。
また、比較例5−2のモデル5−22では、比較例5−1のモデル5−21と同様に、絶縁性基材の一方主面において、パッドの全周を取り囲むグランド層は形成しない。絶縁性基材の一方主面において、パッドよりも接続端部E側にはグランド層を設けずに、接続端部Eとは反対側だけにグランド層を設けた。比較例5−1のモデル5−21とは異なり、この比較例5−2のモデル5−22では、絶縁性基材の他方主面の全面において配線を取り囲むグランド層が設けられている。配線が形成された他方の主面の導電層に積層される絶縁性基材の他方主面の一面にグランド層を形成した。このグランド層は三層の導電層のうち最下層となる。
比較例5−1及び比較例5−2のモデル5−21,5−22は、いずれも、パッド2a,2bを取り囲む溝4を有さない。さらに、比較例5−1のモデル5−21は、実施例5のモデル5ように、配線5aの端部5a´,配線5bの端部5b´を取り囲む溝4を有さない。
実施例5のプリント配線板1の接続端部Eにおける放射レベルは、比較例5−1及び比較例5−2のいずれの放射レベルよりも低く、実施例5のプリント配線板1の放射レベルは、比較例5−1のそれの放射レベルのおよそ11%であった。実施例5のプリント配線板1の放射レベルは、比較例5−2のそれの放射レベルのおよそ22%であった。
10…基材
11…第1基材
11a…導電層
11b…絶縁性基材
12…第2基材
2…パッド
2a…第1配線
2b…第2配線
3…グランド層
3a…パッド囲い部分
4…溝
5…配線
5a…第1配線
5b…第2配線
20…カバーレイ
30…補強層
70…被係合部
80…タブ状部材
E…接続端部
Ed…端縁
S…オフセット部
Claims (4)
- 基材と、
前記基材の何れか一方の主面に形成された、
前記基材の端部において他のコネクタに電気的に接続され、第1信号を伝達する第1配線と接続する第1パッドと、前記第1パッドとの間に溝を介して形成され、第1信号とは逆相の第2信号を伝達する第2配線と接続する第2パッドとを含み、前記基材の前記端部に並列配置された複数のパッドと、
前記第1パッドと前記第2パッドとの間を除き、前記第1パッドと前記第2パッドの両方を含む領域の全周から前記第1パッド及び前記第2パッドを囲い、前記パッドの前記第1パッドと前記第2パッドの両方を含む領域の外縁から所定距離だけ離隔した位置に内縁を有するように形成され、グランド接点に接地される第1グランド層と、を有し、
前記第1パッドと前記第2パッドは、当該第1パッドと前記第2パッドとの間の溝の幅が、前記第1パッドと前記第2パッドを含む前記パッドと当該パッドの隣に並列配置された他のパッドとの距離よりも短くなるように配置されており、
前記基材の前記一方の主面の反対側の他方の主面に形成された、
差動信号線として機能し、並列配置された一対の第1配線及び第2配線を含み、前記パッドに前記基材を貫通するビアを介して電気的に接続される前記他方の主面側の配線と、
前記他方の主面側の前記一対の第1配線と第2配線との間を除き、前記一対の第1配線及び第2配線の両方を含む領域の外縁から所定距離だけ離隔した位置に内縁を有し、グランド接点に接続される前記他方の主面側の第2グランド層と、を有し、
前記第1配線と前記第2配線は、当該第1配線と前記第2配線の間の配列方向に沿う距離が、前記一対の第1配線及び第2配線を含む前記差動信号線として機能する前記配線と当該配線の隣に並列配置された他の配線との距離よりも短くなるように配置されたプリント配線板。 - 前記ビアは、前記コネクタに接続される接続端部に形成され、前記パッドと一方端部が接する請求項1に記載のプリント配線板。
- 前記パッドが形成された前記一方の主面に前記パッドの全周囲を、溝を介して囲うように前記一方の主面の全面に形成される前記第1グランド層は、前記コネクタと接続される接続端部の側縁部分において左右に延在させたタブ状部材を備える前記基材の主面の外縁から所定のオフセット量だけ内側に、前記第1グランド層の外縁が位置するように形成され、
前記配線が形成された前記他方の主面に前記配線の全周囲を、溝を介して囲うように前記他方の主面の全面に形成される前記第2グランド層は、前記コネクタと接続される接続端部の側縁部分において左右に延在させたタブ状部材を備える前記基材の主面の外縁から所定のオフセット量だけ内側に、前記第2グランド層の外縁が位置するように形成された請求項1又は2に記載のプリント配線板。 - 前記パッドが形成される主面と異なる主面に他のグランド層が形成される場合には、当該他のグランド層が形成される前記基材の主面の外縁と、当該他のグランド層の外縁とが同じ位置となるように形成される請求項3に記載のプリント配線板。
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