JP7505688B2 - フレキシブルプリント配線板 - Google Patents
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Description
本発明は、フレキシブルプリント配線板に関する。
高周波で動作する部品を実装するフレキシブルプリント配線板として、信号線を有する信号配線層と、この信号配線層に絶縁体層を介して積層されるグランド層とを備えるストリップ構造のものが知られている。
近年、フレキシブルプリント配線板は、多層化により、層間の距離が小さくなっている。このため、ストリップ構造において、グランドと信号線との間の容量が増加し、信号遅延が生じ易くなっている。
この信号遅延を抑止するため、信号線に対向するグランド部分をメッシュ状に形成し、グランドと信号線との間の容量を低減する方法が提案されている（特開２０００－２４４１３４号公報参照）。
しかしながら、信号線に対向するグランド部分をメッシュ状に形成すると、メッシュ部の網目を構成する配線と信号線とが、対向する部分と対向しない部分とで容量が異なってくる。上記従来のプリント配線板では、信号線が通る経路によって、この対向する部分と対向しない部分との割合が異なるため、例えば同長の信号線であっても特性インピーダンスが異なる。このため、上記従来のプリント配線板では、信号線の特性インピーダンスのばらつきを抑止することが難しい。
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、信号遅延が生じ難く、かつ信号線の特性インピーダンスのばらつきが比較的低いフレキシブルプリント配線板を提供することを目的とする。
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係るフレキシブルプリント配線板は、１本又は２本の信号線を有する信号配線層と、この信号配線層に絶縁体層を介して積層されるグランド層とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板であって、上記グランド層がメッシュ部を有し、上記メッシュ部が、平面視で、上記信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に対称に構成されている。
本発明のフレキシブルプリント配線板は、信号遅延が生じ難く、かつ信号線の特性インピーダンスのばらつきが比較的低い。従って、本発明のフレキシブルプリント配線板は、高周波特性に優れる。
［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係るフレキシブルプリント配線板は、１本又は２本の信号線を有する信号配線層と、この信号配線層に絶縁体層を介して積層されるグランド層とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板であって、上記グランド層がメッシュ部を有し、上記メッシュ部が、平面視で、上記信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に対称に構成されている。
本発明の一態様に係るフレキシブルプリント配線板は、１本又は２本の信号線を有する信号配線層と、この信号配線層に絶縁体層を介して積層されるグランド層とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板であって、上記グランド層がメッシュ部を有し、上記メッシュ部が、平面視で、上記信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に対称に構成されている。
当該フレキシブルプリント配線板は、メッシュ部が、平面視で、信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に対称に構成されている。このため、当該フレキシブルプリント配線板は、メッシュ部の網目を構成する配線と信号線とが対向する部分と対向しない部分が、メッシュ部が信号線領域の中心軸を基準に対称に構成されていない場合に比べて比較的規則的に繰り返される。従って、当該フレキシブルプリント配線板は、信号線の特性インピーダンスのばらつきが比較的低い。また、当該フレキシブルプリント配線板は、グランド層がメッシュ部を有することで、グランド層と信号線との間の容量が低減され、信号遅延が生じ難い。
平面視で、上記信号配線層の信号線領域において上記メッシュ部の網目の交点が上記信号線領域の中心軸上又は上記信号線上に位置するとよい。このように平面視で、信号配線層の信号線領域においてメッシュ部の網目の交点を中心軸上又は信号線上に位置させることで、信号線の長さ方向においてメッシュ部の網目を構成する配線が比較的規則的に信号線と交差する。このため、信号線の特性インピーダンスのばらつきをさらに低減できる。
上記メッシュ部が、平面視で、菱格子状に形成されているとよい。このようにメッシュ部を平面視で、菱格子状に形成することで、メッシュ部の網目を構成する配線と信号線とが対向する部分と対向しない部分との規則性がさらに高まる。このため、信号線の特性インピーダンスのばらつきをさらに低減できる。
平面視での上記メッシュ部の菱格子状の配線の中心軸と上記信号線の中心軸との公角としては、３０度以上９０度以下が好ましい。上記公角を上記範囲内とすることで、メッシュ部の抵抗の増加を抑止しつつ、信号線の特性インピーダンスのばらつきをさらに低減できる。
上記メッシュ部が、平面視で、円形状に形成されているとよい。このようにメッシュ部を平面視で円形状に形成することで、グランド層の抵抗の上昇を抑止しつつ、グランド層と信号線との間の容量をさらに低減することができる。
ここで、「信号線領域」とは、信号線及び信号線が２本である場合の信号線で挟まれた部分が占める領域を意味する。また、「信号線領域の中心軸」とは、信号線の直線部分（信号線が２本の場合は２本の信号線が対向する直線部分）における中心軸を指し、従って中心軸は直線である。なお、信号線が屈曲している場合等、中心軸が複数存在する場合もある。また、「グランド層のメッシュ部」とは、グランド層を構成する配線のうち規則的に配列された貫通孔を有する網目構造部分を指すが、その網目の形状（貫通孔の平面形状）は問わないものとする。
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
以下、本発明に係るフレキシブルプリント配線板の一実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
［第一実施形態］
図１及び図２に示すフレキシブルプリント配線板１は、信号配線層１１と、この信号配線層１１と、第１絶縁体層１２ａを介して積層されるグランド層１３と、上記第１絶縁体層１２ａの信号配線層１１側に接着剤層１４を介して積層される第２絶縁体層１２ｂと、上記第２絶縁体層１２ｂの信号配線層１１とは反対側に積層されるグランド層１３とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板である。また、当該フレキシブルプリント配線板１は、両外面に接着剤層１４を介してカバー層１５を備える。具体的には、当該フレキシブルプリント配線板１は、第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂのグランド層１３側の面と、グランド層１３とを接着剤層１４を介して覆うカバー層１５を備える。
図１及び図２に示すフレキシブルプリント配線板１は、信号配線層１１と、この信号配線層１１と、第１絶縁体層１２ａを介して積層されるグランド層１３と、上記第１絶縁体層１２ａの信号配線層１１側に接着剤層１４を介して積層される第２絶縁体層１２ｂと、上記第２絶縁体層１２ｂの信号配線層１１とは反対側に積層されるグランド層１３とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板である。また、当該フレキシブルプリント配線板１は、両外面に接着剤層１４を介してカバー層１５を備える。具体的には、当該フレキシブルプリント配線板１は、第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂのグランド層１３側の面と、グランド層１３とを接着剤層１４を介して覆うカバー層１５を備える。
（信号配線層）
信号配線層１１は、２本の並走する直線状の信号線１１ａを有する。この信号線１１ａの材質としては、導電性を有する限り特に限定されないが、例えば銅、銀、金、ステンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル又はこれらの合金等が挙げられる。中でも、製造コストを抑えつつ、導通性を向上可能な銅又は銅合金が好ましい。
信号配線層１１は、２本の並走する直線状の信号線１１ａを有する。この信号線１１ａの材質としては、導電性を有する限り特に限定されないが、例えば銅、銀、金、ステンレス、鉄、アルミニウム、ニッケル又はこれらの合金等が挙げられる。中でも、製造コストを抑えつつ、導通性を向上可能な銅又は銅合金が好ましい。
上記信号線１１ａの平均厚みの下限としては、１μｍが好ましく、３μｍがより好ましく、５μｍがさらに好ましい。一方、上記信号線１１ａの平均厚みの上限としては、２０００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、７５μｍがさらに好ましい。上記信号線１１ａの平均厚みが上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記信号線１１ａの平均厚みが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１が不要に厚くなるため、製造コストが増加するおそれや可撓性が低下するおそれがある。
上記信号線１１ａの平均幅は、要求されるインピーダンスに応じて決まり、特に限定されないが、上記信号線１１ａの平均幅の下限としては、２０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましく、３５μｍがさらに好ましい。一方、上記信号線１１ａの平均幅の上限としては、７５０μｍが好ましく、５００μｍがより好ましく、４００μｍがさらに好ましい。上記信号線１１ａの平均幅が上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記信号線１１ａの平均幅が上記上限を超えると、信号線１１ａとグランド層１３との容量が増加するため、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが十分に低減できないおそれがある。
上記２本の信号線１１ａの平均間隔の下限としては、２０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。一方、上記２本の信号線１１ａの平均間隔の上限としては、３ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。上記２本の信号線１１ａの平均間隔が上記下限未満であると、信号線１１ａを伝送される信号波形への信号線１１ａ間のクロストークノイズの影響が顕著となるおそれがある。逆に、上記２本の信号線１１ａの平均間隔が上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１が不要に大きくなるため、製造コストが増加するおそれがある。
（第１絶縁体層及び第２絶縁体層）
第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂ（以下、単に「絶縁体層」ともいう）の主成分としては、絶縁性を有する限り特に限定されないが、例えば樹脂を挙げることができる。上記樹脂としては、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂などを挙げることができる。中でも伝送損失の小さいフッ素樹脂が好ましい。上記フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビリニデン（ＰＶｄＦ）等が挙げられる。上記樹脂は、単独で又は２種以上混合して用いてもよい。なお、「主成分」とは、例えば５０質量％以上含まれる成分をいう。
第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂ（以下、単に「絶縁体層」ともいう）の主成分としては、絶縁性を有する限り特に限定されないが、例えば樹脂を挙げることができる。上記樹脂としては、フッ素樹脂、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、エポキシ樹脂などを挙げることができる。中でも伝送損失の小さいフッ素樹脂が好ましい。上記フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン－テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビリニデン（ＰＶｄＦ）等が挙げられる。上記樹脂は、単独で又は２種以上混合して用いてもよい。なお、「主成分」とは、例えば５０質量％以上含まれる成分をいう。
上記絶縁体層の平均厚みの下限としては、５μｍが好ましく、７μｍがより好ましく、１０μｍがさらに好ましい。一方、上記絶縁体層の平均厚みの上限としては、１０００μｍが好ましく、５００μｍがより好ましく、３００μｍがさらに好ましい。上記絶縁体層の平均厚みが上記下限未満であると、信号線１１ａとグランド層１３との容量が増加するため、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが十分に低減できないおそれがある。逆に、上記絶縁体層の平均厚みが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１が不要に厚くなるため、製造コストが増加するおそれや可撓性が低下するおそれがある。
上記絶縁体層の比誘電率の下限としては、１．２が好ましく、１．４がより好ましく、１．６がさらに好ましい。一方、上記絶縁体層の比誘電率の上限としては、１０が好ましく、７がより好ましく、５がさらに好ましい。上記絶縁体層の比誘電率が上記下限未満であると、絶縁体層内に空孔を設けて比誘電率を下げる必要が生じるため、絶縁体層の寸法安定度の確保が難しくなるおそれがある。逆に、上記絶縁体層の比誘電率が上記上限を超えると、信号線１１ａとグランド層１３との容量が増加するため、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが十分に低減できないおそれがある。
（グランド層）
グランド層１３は、メッシュ部１３ａと平板部１３ｂとを有する。上記メッシュ部１３ａは、信号配線層１１の信号線領域Ｘ１を覆うように配設され、上記平板部１３ｂは、上記信号線領域Ｘ１の両側にメッシュ部１３ａと連続して配設されている。このように平板部１３ｂを信号線領域Ｘ１の両側にメッシュ部１３ａと連続して配設することで、信号線１１ａとグランド層１３との容量増加を抑止しつつ、グランド層１３の抵抗が上昇することを防止できる。
グランド層１３は、メッシュ部１３ａと平板部１３ｂとを有する。上記メッシュ部１３ａは、信号配線層１１の信号線領域Ｘ１を覆うように配設され、上記平板部１３ｂは、上記信号線領域Ｘ１の両側にメッシュ部１３ａと連続して配設されている。このように平板部１３ｂを信号線領域Ｘ１の両側にメッシュ部１３ａと連続して配設することで、信号線１１ａとグランド層１３との容量増加を抑止しつつ、グランド層１３の抵抗が上昇することを防止できる。
また、メッシュ部１３ａと平板部１３ｂとの境界Ｙは信号線領域Ｘ１の外側に位置する。上記境界Ｙと信号線領域Ｘ１との離間距離の下限としては、０．１ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。一方、上記境界Ｙと信号線領域Ｘ１との離間距離の上限としては、１０ｍｍが好ましく、５ｍｍがより好ましい。上記境界Ｙと信号線領域Ｘ１との離間距離が上記下限未満であると、信号線１１ａとグランド層１３との容量が増加するため、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが十分に低減できないおそれがある。
上記メッシュ部１３ａは、平面視で、菱格子状に形成されている。このようにメッシュ部１３ａを平面視で、菱格子状に形成することで、メッシュ部１３ａの網目を構成する配線と信号線１１ａとが対向する部分と対向しない部分との規則性がさらに高まる。このため、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきをさらに低減できる。
また、平面視で、上記信号配線層１１の信号線領域Ｘ１において上記メッシュ部１３ａの網目の交点が上記中心軸Ｍ１上又は信号線１１ａ上に位置するとよい。このように平面視で、信号配線層１１の信号線領域Ｘ１においてメッシュ部１３ａの網目の交点を中心軸Ｍ１上又は信号線１１ａ上に位置させることで、信号線１１ａの長さ方向においてメッシュ部１３ａの網目を構成する配線が比較的規則的に信号線１１ａと交差する。このため、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきをさらに低減できる。
上記グランド層１３の材質としては、導電性を有する限り特に限定されず、信号線１１ａと同様のものを用いることができる。なお、上記グランド層１３の材質は、信号線１１ａと同じ材質とすることが好ましい。
上記グランド層１３の平均厚みの下限としては、１μｍが好ましく、３μｍがより好ましく、５μｍがさらに好ましい。一方、上記グランド層１３の平均厚みの上限としては、２０００μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、７５μｍがさらに好ましい。上記グランド層１３の平均厚みが上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記グランド層１３の平均厚みが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１が不要に厚くなるため、製造コストが増加するおそれや可撓性が低下するおそれがある。
上記メッシュ部１３ａの網目を構成する配線の平均幅の下限としては、２５μｍが好ましく、３０μｍがより好ましく、６０μｍがさらに好ましい。一方、上記メッシュ部１３ａの網目を構成する配線の平均幅の上限としては、１０ｍｍが好ましく、８ｍｍがより好ましく、５ｍｍがさらに好ましい。上記メッシュ部１３ａの網目を構成する配線の平均幅が上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記メッシュ部１３ａの網目を構成する配線の平均幅が上記上限を超えると、信号線１１ａとグランド層１３との容量が増加するため、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが十分に低減できないおそれがある。
上記メッシュ部１３ａの平均メッシュ間隔Ｌの下限としては、０．５ｍｍが好ましく、０．７ｍｍがより好ましい。一方、上記平均メッシュ間隔Ｌの上限としては、３．０ｍｍが好ましく、１．５ｍｍがより好ましい。上記平均メッシュ間隔Ｌが上記下限未満であると、信号線１１ａとグランド層１３との容量が増加するため、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが十分に低減できないおそれがある。逆に、上記平均メッシュ間隔Ｌが上記上限を超えると、十分な導電性が得られないおそれがある。
平面視での上記メッシュ部１３ａの菱格子状の配線の中心軸と上記信号線１１ａの中心軸Ｍ１との公角Ｚの下限としては、１０度が好ましく、３０度がより好ましい。一方、上記公角Ｚの上限としては、９０度が好ましく、６０度がより好ましい。上記公角Ｚが上記下限未満であると、メッシュ部１３ａの網目の交点間を結ぶ配線が長くなるため、メッシュ部１３ａの抵抗が上昇するおそれがある。逆に、上記公角Ｚが上記上限を超えると、信号線１１ａと交差する単位長当たりのメッシュ部１３ａの配線が増加するため、信号線１１ａとグランド層１３との容量が増加し、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが十分に低減できないおそれがある。
上記メッシュ部１３ａは、平面視で、信号配線層１１の信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成されている。また、上記メッシュ部１３ａは、信号線領域Ｘ１と平板部１３ｂとに挟まれる領域を含めて信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成されていることが好ましい。このようにメッシュ部１３ａを信号線領域Ｘ１と平板部１３ｂとに挟まれる領域を含めて信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成することで、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきをさらに低減できる。
（接着剤層）
接着剤層１４は、表面側及び裏面側のカバー層１５をそれぞれグランド層１３及び絶縁体層と接着するための層である。
接着剤層１４は、表面側及び裏面側のカバー層１５をそれぞれグランド層１３及び絶縁体層と接着するための層である。
上記接着剤層１４を構成する接着剤としては、特に限定されるものではないが、柔軟性や耐熱性に優れたものが好ましく、例えばナイロン樹脂系、エポキシ樹脂系、ブチラール樹脂系、アクリル樹脂系などの各種樹脂系の接着剤が挙げられる。
上記接着剤層１４の平均厚さは特に限定されるものではないが、上記接着剤層１４の平均厚さの下限としては、１０μｍが好ましく、２０μｍがより好ましい。一方、上記接着剤層１４の平均厚さの上限としては、５０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。上記接着剤層１４の平均厚さが上記下限未満であると、接着性が不十分となるおそれがある。逆に、上記接着剤層１４の平均厚さが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１の可撓性が損なわれるおそれがある。
（カバー層）
カバー層１５は、当該フレキシブルプリント配線板１の外面に位置し、当該フレキシブルプリント配線板１を外部から絶縁し、また保護するための層である。
カバー層１５は、当該フレキシブルプリント配線板１の外面に位置し、当該フレキシブルプリント配線板１を外部から絶縁し、また保護するための層である。
上記カバー層１５の主成分としては、例えばポリイミド、液晶ポリエステルに代表される液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンエーテル、フッ素樹脂等の軟質材、紙フェノール、紙エポキシ、ガラスコンポジット、ガラスエポキシ、ガラス基材等の硬質材、軟質材と硬質材とを複合した材料などを用いることができる。これらの中でも耐熱性に優れるポリイミドが好ましい。
上記カバー層１５の平均厚さの下限としては、５μｍが好ましく、１０μｍがより好ましい。一方、上記カバー層１５の平均厚さの上限としては、４０μｍが好ましく、３０μｍがより好ましい。上記カバー層１５の平均厚さが上記下限未満であると、絶縁性が不十分となるおそれがある。逆に、上記カバー層１５の平均厚さが上記上限を超えると、当該フレキシブルプリント配線板１の可撓性が損なわれるおそれがある。
＜フレキシブルプリント配線板の製造方法＞
当該フレキシブルプリント配線板１は、第１絶縁体層積層工程と、信号線形成工程と、第２絶縁体層積層工程と、第２ベース層積層工程と、メッシュ部形成工程と、カバー層積層工程とを備える製造方法により製造することができる。
当該フレキシブルプリント配線板１は、第１絶縁体層積層工程と、信号線形成工程と、第２絶縁体層積層工程と、第２ベース層積層工程と、メッシュ部形成工程と、カバー層積層工程とを備える製造方法により製造することができる。
（第１絶縁体層積層工程）
絶縁体層積層工程では、金属の第１ベース層に第１絶縁体層１２ａを積層する。第１絶縁体層１２ａを積層する方法としては、絶縁体形成組成物をスピンコート法やキャスティング法等を用いて第１ベース層の表面に均一に塗布し、乾燥及び焼成する方法や、第１ベース層と、絶縁体形成組成物からなるフィルムとを積層する方法などを挙げることができる。
絶縁体層積層工程では、金属の第１ベース層に第１絶縁体層１２ａを積層する。第１絶縁体層１２ａを積層する方法としては、絶縁体形成組成物をスピンコート法やキャスティング法等を用いて第１ベース層の表面に均一に塗布し、乾燥及び焼成する方法や、第１ベース層と、絶縁体形成組成物からなるフィルムとを積層する方法などを挙げることができる。
（信号線形成工程）
信号線形成工程では、第１絶縁体層１２ａのベース層とは反対側の面に信号線１１ａを形成する。信号線１１ａの形成方法としては、特に限定されず、例えば金属箔を積層後にエッチングする方法、打ち抜いた金属箔を積層する方法、金属線を配列する方法等を用いることができる。
信号線形成工程では、第１絶縁体層１２ａのベース層とは反対側の面に信号線１１ａを形成する。信号線１１ａの形成方法としては、特に限定されず、例えば金属箔を積層後にエッチングする方法、打ち抜いた金属箔を積層する方法、金属線を配列する方法等を用いることができる。
（第２絶縁体層積層工程）
第２絶縁体層積層工程では、信号線１１ａ側の第１絶縁体層１２ａ及び信号線１１ａの表面に接着剤層１４を介して第２絶縁体層１２ｂを積層する。具体的には、信号線１１ａ側の第１絶縁体層１２ａ及び信号線１１ａの表面に接着剤層１４を積層し、絶縁体形成組成物からなるフィルムを積層する。または、予め絶縁体形成組成物からなるフィルムに接着剤層１４を積層しておき、その接着剤層１４が積層されている側の面を第１絶縁体層１２ａ及び信号線１１ａの表面に対面させて接着してもよい。
第２絶縁体層積層工程では、信号線１１ａ側の第１絶縁体層１２ａ及び信号線１１ａの表面に接着剤層１４を介して第２絶縁体層１２ｂを積層する。具体的には、信号線１１ａ側の第１絶縁体層１２ａ及び信号線１１ａの表面に接着剤層１４を積層し、絶縁体形成組成物からなるフィルムを積層する。または、予め絶縁体形成組成物からなるフィルムに接着剤層１４を積層しておき、その接着剤層１４が積層されている側の面を第１絶縁体層１２ａ及び信号線１１ａの表面に対面させて接着してもよい。
（第２ベース層積層工程）
第２ベース層積層工程では、上記第２絶縁体層１２ｂの接着剤層１４とは反対側の面に金属の第２ベース層を積層する。第２ベース層を積層する方法としては、例えば金属箔を積層する方法を用いることができる。
第２ベース層積層工程では、上記第２絶縁体層１２ｂの接着剤層１４とは反対側の面に金属の第２ベース層を積層する。第２ベース層を積層する方法としては、例えば金属箔を積層する方法を用いることができる。
（メッシュ部形成工程）
メッシュ部形成工程では、上記第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂの表面に積層されているベース層にメッシュ部１３ａを形成する。これによりメッシュ部１３ａを有するグランド層１３が得られる。メッシュ部１３ａの形成方法としては、特に限定されず、ベース層をエッチングする方法等を用いることができる。
メッシュ部形成工程では、上記第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂの表面に積層されているベース層にメッシュ部１３ａを形成する。これによりメッシュ部１３ａを有するグランド層１３が得られる。メッシュ部１３ａの形成方法としては、特に限定されず、ベース層をエッチングする方法等を用いることができる。
（カバー層積層工程）
カバー層積層工程では、グランド層１３側の第１絶縁体層１２ａの表面及びグランド層１３側の第２絶縁体層１２ｂの表面に接着剤層１４を介してカバー層１５を積層する。具体的には、上記表面に接着剤層１４をそれぞれ積層し、カバー層形成組成物からなるフィルムを積層する。または、予めカバー層形成組成物からなるフィルムに接着剤層１４を積層したものを２つ準備し、その接着剤層１４が積層されている側の面をそれぞれ上記表面に対面させて接着してもよい。
カバー層積層工程では、グランド層１３側の第１絶縁体層１２ａの表面及びグランド層１３側の第２絶縁体層１２ｂの表面に接着剤層１４を介してカバー層１５を積層する。具体的には、上記表面に接着剤層１４をそれぞれ積層し、カバー層形成組成物からなるフィルムを積層する。または、予めカバー層形成組成物からなるフィルムに接着剤層１４を積層したものを２つ準備し、その接着剤層１４が積層されている側の面をそれぞれ上記表面に対面させて接着してもよい。
＜利点＞
当該フレキシブルプリント配線板１は、メッシュ部１３ａが、平面視で、信号配線層１１の信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成されている。このため、当該フレキシブルプリント配線板１は、メッシュ部１３ａの網目を構成する配線と信号線１１ａとが対向する部分と対向しない部分が、メッシュ部１３ａが信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成されていない場合に比べて比較的規則的に繰り返される。従って、当該フレキシブルプリント配線板１は、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが比較的低い。また、当該フレキシブルプリント配線板１は、グランド層１３がメッシュ部１３ａを有することで、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量が低減され、信号遅延が生じ難い。
当該フレキシブルプリント配線板１は、メッシュ部１３ａが、平面視で、信号配線層１１の信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成されている。このため、当該フレキシブルプリント配線板１は、メッシュ部１３ａの網目を構成する配線と信号線１１ａとが対向する部分と対向しない部分が、メッシュ部１３ａが信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成されていない場合に比べて比較的規則的に繰り返される。従って、当該フレキシブルプリント配線板１は、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきが比較的低い。また、当該フレキシブルプリント配線板１は、グランド層１３がメッシュ部１３ａを有することで、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量が低減され、信号遅延が生じ難い。
［第二実施形態］
図３及び図４に示すフレキシブルプリント配線板２は、信号配線層１１と、この信号配線層１１と、第１絶縁体層１２ａを介して積層されるグランド層１３と、上記第１絶縁体層１２ａの信号配線層１１側に接着剤層１４を介して積層される第２絶縁体層１２ｂと、上記第２絶縁体層１２ｂの信号配線層１１とは反対側に積層されるグランド層１３とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板である。また、当該フレキシブルプリント配線板２は、両外面に接着剤層１４を介してカバー層１５を備える。また、当該フレキシブルプリント配線板１は、両外面に接着剤層１４を介してカバー層１５を備える。具体的には、当該フレキシブルプリント配線板２は、第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂのグランド層１３側の面とグランド層１３とを接着剤層１４を介して覆うカバー層１５を備える。
図３及び図４に示すフレキシブルプリント配線板２は、信号配線層１１と、この信号配線層１１と、第１絶縁体層１２ａを介して積層されるグランド層１３と、上記第１絶縁体層１２ａの信号配線層１１側に接着剤層１４を介して積層される第２絶縁体層１２ｂと、上記第２絶縁体層１２ｂの信号配線層１１とは反対側に積層されるグランド層１３とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板である。また、当該フレキシブルプリント配線板２は、両外面に接着剤層１４を介してカバー層１５を備える。また、当該フレキシブルプリント配線板１は、両外面に接着剤層１４を介してカバー層１５を備える。具体的には、当該フレキシブルプリント配線板２は、第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂのグランド層１３側の面とグランド層１３とを接着剤層１４を介して覆うカバー層１５を備える。
当該フレキシブルプリント配線板２では、信号配線層１１は、１本の信号線１１ｂを有する。従って、信号線領域Ｘ２の中心軸Ｍ２は、信号線１１ｂの中心軸と一致する。メッシュ部１３ｃは、この信号線領域Ｘ２の中心軸Ｍ２を基準に対称に構成される。
当該フレキシブルプリント配線板２は、信号線１１ｂが１本である点以外は、図１及び図２のフレキシブルプリント配線板１と同様に構成することができる。このため、他の構成については説明を省略する。
＜利点＞
図３及び図４に示すフレキシブルプリント配線板２のように信号配線層１１が１本の信号線１１ｂを有する場合においても、メッシュ部１３ｃを平面視で、信号配線層１１の信号線領域Ｘ２の中心軸Ｍ２を基準に対称に構成することで、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきを比較的低くすることができる。
図３及び図４に示すフレキシブルプリント配線板２のように信号配線層１１が１本の信号線１１ｂを有する場合においても、メッシュ部１３ｃを平面視で、信号配線層１１の信号線領域Ｘ２の中心軸Ｍ２を基準に対称に構成することで、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきを比較的低くすることができる。
［第三実施形態］
図５に示すフレキシブルプリント配線板３は、信号配線層１１と、この信号配線層１１と、第１絶縁体層１２ａを介して積層されるグランド層１３と、上記第１絶縁体層１２ａの信号配線層１１側に接着剤層１４を介して積層される第２絶縁体層１２ｂと、上記第２絶縁体層１２ｂの信号配線層１１とは反対側に積層されるグランド層１３とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板である。また、当該フレキシブルプリント配線板３は、両外面に接着剤層１４を介してカバー層１５を備える。具体的には、当該フレキシブルプリント配線板３は、第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂのグランド層１３側の面と、グランド層１３とを接着剤層１４を介して覆うカバー層１５を備える。
図５に示すフレキシブルプリント配線板３は、信号配線層１１と、この信号配線層１１と、第１絶縁体層１２ａを介して積層されるグランド層１３と、上記第１絶縁体層１２ａの信号配線層１１側に接着剤層１４を介して積層される第２絶縁体層１２ｂと、上記第２絶縁体層１２ｂの信号配線層１１とは反対側に積層されるグランド層１３とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板である。また、当該フレキシブルプリント配線板３は、両外面に接着剤層１４を介してカバー層１５を備える。具体的には、当該フレキシブルプリント配線板３は、第１絶縁体層１２ａ及び第２絶縁体層１２ｂのグランド層１３側の面と、グランド層１３とを接着剤層１４を介して覆うカバー層１５を備える。
当該フレキシブルプリント配線板３では、２本の並走する直線状の信号線１１ａを有する。当該フレキシブルプリント配線板３は、信号線領域Ｘ１を有し、メッシュ部１３ｄは、この信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成される。当該フレキシブルプリント配線板３は、メッシュ部１３ｄ以外の構成は、図１及び図２に示す第一実施形態のフレキシブルプリント配線板１と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。
メッシュ部１３ｄは、平面視で、円形状に形成されている。つまり、メッシュ部１３ｄは、複数の円形の貫通孔（以下、単に「丸孔」ともいう）が配列されている。この丸孔は中心軸Ｍ１に平行に複数列にわたって配置されている（図５では３列である）。
１つの列を構成する複数の丸孔は、同直径で、等間隔に並んでいる。また、隣接する列を構成する丸孔の位置は、図５に示すように列の丸孔間隔の半分だけ中心軸Ｍ１方向へシフトした配列、いわゆる千鳥状である。このように千鳥状に配列することで、丸孔の数を増すことができ、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量を低減し易い。
上記メッシュ部１３ｄは、平面視で、信号配線層１１の信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成されている。この対称な構成としては、２つの列に中心軸Ｍ１が挟まれるような構成とすることもできるが、１つの列の丸孔の中心を結ぶ直線と、中心軸Ｍ１とが重なるように構成することが好ましい。このように構成することで、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量を低減し易くすることができる。
また、上記メッシュ部１３ｄは、信号線領域Ｘ１と平板部１３ｂとに挟まれる領域を含めて信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成されていることが好ましい。このようにメッシュ部１３ａを信号線領域Ｘ１と平板部１３ｂとに挟まれる領域を含めて信号線領域Ｘ１の中心軸Ｍ１を基準に対称に構成することで、信号線１１ａの特性インピーダンスのばらつきをさらに低減できる。
上記丸孔の直径の下限としては、２０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。一方、上記丸孔の直径の上限としては、３ｍｍが好ましく、１．５ｍｍがより好ましい。上記丸孔の直径が上記下限未満であると、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量低減効果が不足するおそれがある。逆に、上記丸孔の直径が上記上限を超えると、十分な導電性が得られないおそれがある。なお、上記丸孔の直径は、２本の信号線１１ａの平均間隔と同じとするとよい。上記丸孔の直径を２本の信号線１１ａの平均間隔と同じとすることで、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量を効果的に低減できる。
上記丸孔の中心軸方向の平均間隔（丸孔の中心間の平均距離）は、上記丸孔の直径より大きい。上記丸孔の平均間隔の下限としては、４０μｍが好ましく、８０μｍがより好ましい。一方、上記丸孔の平均間隔の上限としては、４ｍｍが好ましく、２ｍｍがより好ましい。上記丸孔の平均間隔が上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記丸孔の平均間隔が上記上限を超えると、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量低減効果が不足するおそれがある。
上記丸孔の直径に対する平均間隔の比の下限としては、１．２倍が好ましく、１．４倍がより好ましい。一方、上記丸孔の直径に対する平均間隔の比の上限としては、２倍が好ましく、１．７倍がより好ましい。上記丸孔の直径に対する平均間隔が上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記丸孔の直径に対する平均間隔が上記上限を超えると、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量低減効果が不足するおそれがある。
上記丸孔の隣接する列間の平均間隔（それぞれの列の中心を結ぶ直線同士の平均間隔）の下限としては、２０μｍが好ましく、４０μｍがより好ましい。一方、上記丸孔の隣接する列間の平均間隔の上限としては、３ｍｍが好ましく、１ｍｍがより好ましい。上記丸孔の隣接する列間の平均間隔が上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記丸孔の隣接する列間の平均間隔が上記上限を超えると、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量低減効果が不足するおそれがある。なお、上記丸孔の隣接する列間の平均間隔は、上記丸孔の直径と同じとするとよい。上記丸孔の隣接する列間の平均間隔を上記丸孔の直径と同じとすることで、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量を効果的に低減できる。
上記丸孔の隣接する列の丸孔との最短距離（２つの丸孔の中心間の距離で図５のＤ）は、上記丸孔の直径より大きい。上記丸孔の隣接する列の丸孔との最短距離Ｄの下限としては、４０μｍが好ましく、８０μｍがより好ましい。一方、上記丸孔の隣接する列の丸孔との最短距離Ｄの上限としては、４ｍｍが好ましく、２ｍｍがより好ましい。上記丸孔の隣接する列の丸孔との最短距離Ｄが上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記丸孔の隣接する列の丸孔との最短距離Ｄが上記上限を超えると、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量低減効果が不足するおそれがある。
上記丸孔の直径に対する隣接する列の丸孔との最短距離Ｄの比の下限としては、１．２倍が好ましく、１．４倍がより好ましい。一方、上記丸孔の直径に対する隣接する列の丸孔との最短距離Ｄの比の上限としては、２倍が好ましく、１．７倍がより好ましい。上記丸孔の直径に対する隣接する列の丸孔との最短距離Ｄが上記下限未満であると、十分な導電性が得られないおそれがある。逆に、上記丸孔の直径に対する隣接する列の丸孔との最短距離Ｄが上記上限を超えると、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量低減効果が不足するおそれがある。
＜利点＞
当該フレキシブルプリント配線板３は、上記メッシュ部１３ｄが、平面視で、円形状に形成されているので、グランド層１３の抵抗の上昇を抑止しつつ、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量をさらに低減することができる。
当該フレキシブルプリント配線板３は、上記メッシュ部１３ｄが、平面視で、円形状に形成されているので、グランド層１３の抵抗の上昇を抑止しつつ、グランド層１３と信号線１１ａとの間の容量をさらに低減することができる。
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
上記実施形態では、メッシュ部が平面視で菱格子状又は円形状に形成されている場合を説明したが、メッシュ部の平面視形状はこれに限定されず、例えば三角形や六角形等の多角形状であってもよい。
上記実施形態では、メッシュ部と平板部との境界が信号線領域の外側に位置する場合を説明したが、メッシュ部と平板部との境界は信号線領域の内側に位置してもよい。
また、上記実施形態では、グランド層がメッシュ部と平板部とを有する場合を説明したが、グランド層はメッシュ部のみで構成されてもよい。
上記実施形態では、グランド層が信号配線層の両面に絶縁体層を介して積層され、両方のグランド層がメッシュ部を有する場合を説明したが、一方のグランド層のみがメッシュ部を有してもよい。また、グランド層が信号配線層の一方の面側にのみ積層されるフレキシブルプリント配線板も本発明の意図するところである。
上記第三実施形態では、丸孔が千鳥状に配列されている場合を説明したが、丸孔の配列は千鳥状に限定されず、例えば格子状に並んでいてもよい。
また、上記第三実施形態では、丸孔が中心軸方向に同直径で等間隔に配列されている場合を説明したが、丸孔が中心軸方向に異なる間隔で配列される構成や異なる直径の丸孔を有する構成も本発明の意図するところである。
以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［Ｎｏ．１］
図１に示す２本の信号線を有するフレキシブルプリント配線板を製造した。各層の材質及び平均厚みを積層順と共に表１に示す。
図１に示す２本の信号線を有するフレキシブルプリント配線板を製造した。各層の材質及び平均厚みを積層順と共に表１に示す。
２本の信号線は、それぞれ平均幅０．２５ｍｍとし、２本の信号線間の平均間隔は０．１２ｍｍとした。また、グランド層は菱格子状のメッシュ部を有する構成とした。メッシュ部は、配線の平均幅０．１ｍｍ、メッシュ間隔０．２４ｍｍとし、配線の中心軸と信号線の中心軸との公角は４５度とした。また、メッシュ部は、平面視で、信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に対称に構成した。
Ｎｏ．１のメッシュ部を丸孔の千鳥状とした以外はＮｏ．１のフレキシブルプリント配線板と同様にしてＮｏ．２のフレキシブルプリント配線板を製造した。なお、メッシュ部は、丸穴の直径０．１２ｍｍ、丸孔の中心軸方向の平均間隔０．１８ｍｍ、丸孔の隣接する列間の平均間隔０．１２ｍｍとし、丸孔の配置の中心軸と信号線の中心軸との公角は０度とした。また、メッシュ部は、平面視で、信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に対称に構成した。
［Ｎｏ．３～Ｎｏ．４］
Ｎｏ．１のメッシュ部を表２に示す「中心軸からのずれ量」に相当する長さだけ中心軸からその垂直方向にずらした以外は、Ｎｏ．１のフレキシブルプリント配線板と同様にしてＮｏ．３及びＮｏ．４のフレキシブルプリント配線板を製造した。従って、Ｎｏ．３及びＮｏ．４のフレキシブルプリント配線板では、メッシュ部は、平面視で、信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に非対称である。
Ｎｏ．１のメッシュ部を表２に示す「中心軸からのずれ量」に相当する長さだけ中心軸からその垂直方向にずらした以外は、Ｎｏ．１のフレキシブルプリント配線板と同様にしてＮｏ．３及びＮｏ．４のフレキシブルプリント配線板を製造した。従って、Ｎｏ．３及びＮｏ．４のフレキシブルプリント配線板では、メッシュ部は、平面視で、信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に非対称である。
＜評価＞
上記Ｎｏ．１～Ｎｏ．４のフレキシブルプリント配線板について、差動インピーダンス及び１０ＧＨｚにおけるＳパラメータのＳ２１を測定した。結果を表２に示す。
上記Ｎｏ．１～Ｎｏ．４のフレキシブルプリント配線板について、差動インピーダンス及び１０ＧＨｚにおけるＳパラメータのＳ２１を測定した。結果を表２に示す。
表２の結果から、Ｎｏ．１及びＮｏ．２の差動インピーダンスは、Ｎｏ．３及びＮｏ．４の差動インピーダンスと比較してばらつきが小さいことが分かる。このことから、メッシュ部を平面視で、信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に対称に構成することで、信号遅延のばらつきが低減できるといえる。
また、Ｎｏ．１及びＮｏ．２のＳ２１は、Ｎｏ．３及びＮｏ．４のＳ２１よりも低い。このことから、メッシュ部を平面視で、信号配線層の信号線領域の中心軸を基準に対称に構成することで、伝送損失が低減され、また伝送損失のばらつきも小さいことが分かる。
以上のように、本発明のフレキシブルプリント配線板は、信号遅延が生じ難く、かつ信号線の特性インピーダンスのばらつきが比較的低い。従って、本発明のフレキシブルプリント配線板は、高周波特性に優れる。
１、２、３ フレキシブルプリント配線板
１１ 信号配線層
１１ａ、１１ｂ 信号線
１２ａ 第１絶縁体層
１２ｂ 第２絶縁体層
１３ グランド層
１３ａ、１３ｃ、１３ｄ メッシュ部
１３ｂ 平板部
１４ 接着剤層
１５ カバー層
Ｌ メッシュ間隔
Ｍ１、Ｍ２ 中心軸
Ｘ１、Ｘ２ 信号線領域
Ｙ 境界
Ｚ 公角
１１ 信号配線層
１１ａ、１１ｂ 信号線
１２ａ 第１絶縁体層
１２ｂ 第２絶縁体層
１３ グランド層
１３ａ、１３ｃ、１３ｄ メッシュ部
１３ｂ 平板部
１４ 接着剤層
１５ カバー層
Ｌ メッシュ間隔
Ｍ１、Ｍ２ 中心軸
Ｘ１、Ｘ２ 信号線領域
Ｙ 境界
Ｚ 公角
Claims (3)
- 並走する２本の信号線を有する信号配線層と、この信号配線層の両面に絶縁体層を介して積層されるグランド層とを備えるストリップ構造のフレキシブルプリント配線板であって、
上記両面のグランド層がともにメッシュ部と、上記信号配線層の信号線領域の両側に上記メッシュ部と連続して配設される平板部とを有し、
上記メッシュ部が、平面視で、上記信号線領域の中心軸を基準に対称に構成され、上記メッシュ部と上記平板部との境界が上記信号線領域の外側に位置しており、
上記境界と上記信号線領域との離間距離が５ｍｍ以下であり、
平面視で、上記信号配線層の信号線領域において上記メッシュ部の網目の交点が上記信号線上に位置し、
上記絶縁体層の主成分がフッ素樹脂であり、
上記信号線の平均厚さが、５μｍ以上７５μｍ以下であり、
上記信号線の平均幅が、２０μｍ以上４００μｍ以下であり、
上記信号線の平均間隔が、２０μｍ以上１ｍｍ以下であるフレキシブルプリント配線板。 - 上記メッシュ部が、平面視で、菱格子状に形成されている請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
- 上記メッシュ部が、平面視で、円形状に形成されている請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
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