WO2016163436A1 - 複合伝送線路および電子機器 - Google Patents

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WO2016163436A1
WO2016163436A1 PCT/JP2016/061345 JP2016061345W WO2016163436A1 WO 2016163436 A1 WO2016163436 A1 WO 2016163436A1 JP 2016061345 W JP2016061345 W JP 2016061345W WO 2016163436 A1 WO2016163436 A1 WO 2016163436A1
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transmission line
signal
conductor
power transmission
conductor pattern
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用水邦明
郷地直樹
池本伸郎
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株式会社村田製作所
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Definitions

  • the present invention relates to a transmission line incorporated in an electronic device, and more particularly to a composite transmission line including a plurality of lines and an electronic device including the same.
  • Patent Document 1 discloses a multicore flat cable having an analog signal line and a digital signal line.
  • the analog cable of this multi-core flat cable is arranged in a direction in which a plurality of ground signal lines and analog signal lines alternately intersect with the signal transmission direction and are electrically connected to each other.
  • the digital cables are arranged in a direction intersecting the signal transmission direction with a plurality of digital signal lines, and are connected in an electrically independent state.
  • the analog cable and the digital cable are arranged in parallel in the unfolded state, and the digital cable is covered with the analog cable by winding or folding in a direction crossing the signal transmission direction.
  • a cable for individually transmitting a plurality of types of signals is configured by combining necessary signal lines.
  • a multi-core cable that transmits multiple types of signals can transmit multiple types of signals with a single cable, it is also useful as a component in electronic equipment that is required to be small.
  • a plurality of circuit boards are incorporated in a housing of an electronic device, and the circuit boards are connected by a multicore cable.
  • the transmission lines for transmitting multiple types of signals have a size (thickness and width). It is important how to suppress the interference between the lines without increasing the size.
  • an object of the present invention is to provide a composite transmission line that enables power transmission along with signal transmission. It is another object of the present invention to provide a composite transmission line that can effectively suppress interference between lines without complicating the structure.
  • the composite transmission line of the present invention is A plurality of signal transmission lines and a power transmission line are composite transmission lines configured in a laminated insulator in which a plurality of insulator layers are laminated,
  • the plurality of signal transmission lines include at least a first signal transmission line and a second signal transmission line,
  • the first signal transmission line includes a first signal conductor pattern;
  • the second signal transmission line includes a second signal conductor pattern;
  • the power transmission line is composed of a power transmission conductor pattern formed along a plurality of layers of the laminated insulator, and an interlayer connection conductor for interlayer connection of these power transmission conductor patterns,
  • the first signal conductor pattern, the second signal conductor pattern, and the power transmission conductor pattern are formed in parallel with each other in different layers of the laminated insulator,
  • the first signal conductor pattern and the second signal conductor pattern are arranged with a first ground conductor sandwiched in the stacking direction of the insulator layers,
  • the power transmission line is disposed on a side portion
  • the power transmission line includes a power transmission conductor pattern formed along a plurality of layers, conductor loss can be reduced while being small, and fluctuations in the power supply voltage due to voltage drop can be suppressed.
  • the power transmission line may be disposed on a side portion of the first signal conductor pattern and the second signal conductor pattern.
  • the first signal transmission line is, for example, an unbalanced line for high-frequency analog signals
  • the second signal transmission line is, for example, a differential line for digital signals.
  • the power transmission line is disposed closer to the first signal conductor pattern than the second signal conductor pattern at a position (height) closer to the stacking direction of the insulator layer. preferable. Thereby, interference with a 1st signal transmission line and a 2nd signal transmission line is suppressed via an electric power transmission line.
  • the number of the second signal conductor patterns is larger than the number of the first signal conductor patterns.
  • a second ground conductor is formed on the opposite side of the first signal conductor pattern from the first ground conductor.
  • the second ground conductor and the first ground conductor are connected via an interlayer connection conductor at a position closer to the power transmission line than the first signal conductor pattern. preferable. As a result, the shielding effect is further enhanced, and the isolation between the first signal transmission line and the power transmission line can be improved.
  • the second ground conductor and the first ground conductor are connected to the first signal conductor pattern through an interlayer connection conductor at a position opposite to the power transmission line. . Thereby, the isolation between the external signal and the second signal conductor pattern and the first signal conductor pattern is improved.
  • the power transmission line may be structured to conduct at least to the second ground conductor.
  • at least the second ground conductor acts as a power transmission line, the conductor loss of the power transmission line is reduced, and heat dissipation is improved.
  • the power transmission line acts as a ground conductor for the first signal transmission line, and the shielding performance of the first signal transmission line is enhanced.
  • a third ground conductor is formed on the opposite side of the second signal conductor pattern from the first ground conductor, and the power transmission line is electrically connected to the third ground conductor. It may be a structure. Thereby, the 2nd ground conductor and the 3rd ground conductor act as a power transmission line, the conductor loss of a power transmission line is reduced, and heat dissipation improves. Further, the power transmission line acts as a ground conductor for the first signal transmission line and the second signal transmission line, and the shielding properties of the first signal transmission line and the second signal transmission line are enhanced.
  • a ground conductor for power transmission that is electrically separated from the first ground conductor may be further provided. This increases the isolation between the power transmission line and the signal transmission line.
  • a third ground conductor is formed on the side opposite to the first ground conductor with respect to the second signal conductor pattern.
  • the third ground conductor and the first ground conductor are connected via an interlayer connection conductor. Thereby, the isolation between the outside, the power transmission line, and the first signal conductor pattern and the second signal conductor pattern is improved.
  • the interlayer connection conductor is preferably disposed on both sides of the second signal conductor pattern in the width direction. Thereby, the isolation between the outside, the power transmission line, and the first signal conductor pattern and the second signal conductor pattern is further improved.
  • the power transmission line has the third ground conductor formed from the layer of the laminated insulator in which the second ground conductor is formed. It is preferable that it is formed over the layer of the laminated insulator. Thereby, the space from the layer in which the second ground conductor is formed to the layer in which the third ground conductor is formed is effectively used, and the conductor loss of the power transmission line is reduced.
  • an external connection terminal connected to the first signal transmission line and the second signal transmission line is formed on the second signal transmission line side of the laminated insulator. It is preferable that Thereby, the total length of the connection path between the external connection terminal and the first and second transmission lines is shortened, and unnecessary parasitic components are suppressed. In addition, since the space for wiring is easily reduced, the overall size of the composite transmission line can be easily reduced.
  • the laminated insulator preferably has flexibility.
  • the composite transmission line can be routed along a limited space in the electronic device.
  • the power transmission line has a bent portion that bends in a direction perpendicular to a stacking direction of the plurality of insulator layers, and is a plan view of the insulator layers. Is preferably arranged on the inner peripheral side of the first signal conductor pattern and the second signal conductor pattern.
  • the power transmission line is disposed between the first signal conductor pattern and the first signal conductor pattern in the bent portion, the first signal conductor patterns are shielded by the power transmission line, and the action also causes the first Interference between one signal conductor patterns is suppressed. Interference is similarly suppressed between the second signal conductor patterns.
  • the power transmission line is disposed on both sides of the plurality of signal transmission lines.
  • the power transmission line has a symmetrical shape, and the laminated insulator is prevented from warping and twisting.
  • An electronic device of the present invention includes the composite transmission line according to any one of (1) to (19), a first high-frequency circuit, and a second high-frequency circuit, and the first high-frequency circuit and the second high-frequency circuit. Are connected by the composite transmission line. Thereby, a smaller electronic device is configured.
  • a composite transmission line in which interference between lines is effectively suppressed can be obtained without complicating the structure.
  • FIG. 1 is a perspective view of a composite transmission line 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a front view of the transmission line 1
  • FIG. 2B is a diagram showing a state of forming the composite transmission line 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the transmission line 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line AA shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a composite transmission line 2A according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a composite transmission line 2B according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a composite transmission line 2C according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a composite transmission line 3A according to the third embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a composite transmission line 3B according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the composite transmission line 4 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a transmission line 1E according to the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a transmission line 1F according to the sixth embodiment.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view of a transmission line 7A according to the seventh embodiment.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view of another transmission line 7B according to the seventh embodiment.
  • FIG. 14 is a plan view of a transmission line 18 according to the eighth embodiment.
  • FIG. 15 is a sectional view of a transmission line 19 according to the ninth embodiment.
  • FIG. 16A is a plan view inside the casing of the portable electronic device 5 showing the mounting state of the transmission line 1 according to the tenth embodiment
  • FIG. 16B is the casing of the portable electronic device 5. It is a schematic sectional drawing which shows the mounting state of the transmission line 1 inside.
  • FIG. 1 is a perspective view of a composite transmission line 1 according to the first embodiment.
  • 2A is a front view of the transmission line 1
  • FIG. 2B is a diagram showing a state of forming the composite transmission line 1.
  • the composite transmission line 1 is a composite transmission line in which two signal transmission lines and one power transmission line are configured in a laminated insulator 10.
  • a composite transmission line (hereinafter simply “transmission line”) 1 includes a first signal transmission line, a second signal transmission line, and a power transmission line (power supply line).
  • the transmission line 1 is long in the X direction, and performs signal transmission and power transmission (supply voltage supply) in the X direction.
  • the Y direction shown in FIG. 1 is the width direction of the transmission line 1
  • the Z direction is the thickness direction of the transmission line 1.
  • the transmission line 1 includes external connection terminals 110 and 210 for use as a cable.
  • the external connection terminal 110 includes connectors 111, 112, and 113
  • the external connection terminal 210 includes connectors 211, 212, and 213.
  • the first signal transmission line connectors 111 and 211 are connectors connected to both ends of the first signal transmission line.
  • the second signal transmission line connectors 112 and 212 are connectors connected to both ends of the second signal transmission line.
  • the power transmission line connectors 113 and 213 are connectors connected to both ends of the power transmission line.
  • Each layer of the laminated insulator 10 of the transmission line 1 is made of a thermoplastic resin base material such as a liquid crystal polymer and has flexibility. Therefore, most of the transmission line 1 has flexibility.
  • the transmission line 1 is incorporated in an electronic device as a straight line, or is sandwiched between jigs and locally heated as shown in FIG. 2 (B). Formed into an electronic device. By forming in this way, a predetermined shape is maintained, so that the shape can be easily incorporated into an electric device, and workability is improved.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the transmission line 1.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line AA shown in FIG. In FIG. 3, illustration of the protective insulating film 9 on the surface is omitted.
  • the transmission line 1 includes a laminated insulator 10 in which insulator layers 11, 12, 13, 14, and 15 are laminated, and the insulator layers 11, 12, 13, 14, and 15 are disposed inside the laminated insulator 10. And a plurality of interlayer connection conductors disposed on the laminated insulator 10.
  • a first ground conductor 21 is provided on the upper surface of the insulator layer 13
  • a second ground conductor 22 is provided on the upper surface of the insulator layer 15
  • a third ground conductor 23 is provided on the upper surface of the insulator layer 11.
  • the first signal conductor pattern 31 is provided on the upper surface of the insulator layer 14, and the second signal conductor patterns 32A and 32B are provided on the upper surface of the insulator layer 12.
  • the first signal conductor pattern 31 is disposed between the first ground conductor 21 and the second ground conductor 22.
  • the second signal conductor patterns 32 ⁇ / b> A and 32 ⁇ / b> B are disposed between the first ground conductor 21 and the third ground conductor 23. That is, the first signal conductor pattern 31 and the second signal conductor patterns 32A and 32B are arranged with the first ground conductor 21 sandwiched in the stacking direction (Z direction) of the insulator layers.
  • Conductor patterns 61A and 61B are formed on the upper surface of the insulator layer 14, and interlayer connection conductors 71A and 71B for connecting the first ground conductor 21 and the conductor patterns 61A and 61B are formed on the insulator layer 13.
  • Insulator layer 14 is formed with interlayer connection conductors 72A and 72B that connect second ground conductor 22 and conductor patterns 61A and 61B. Therefore, the second ground conductor 22 and the first ground conductor 21 are interlayer-connected by the interlayer connection conductors 71A, 71B, 72A, 72B and the conductor patterns 61A, 61B.
  • Conductor patterns 62A and 62B are formed on the upper surface of the insulator layer 12, and interlayer connection conductors 73A and 73B for connecting the third ground conductor 23 and the conductor patterns 62A and 62B are formed on the insulator layer 11.
  • Insulator layer 12 is formed with interlayer connection conductors 74A and 74B that connect first ground conductor 21 and conductor patterns 62A and 62B. Therefore, the third ground conductor 23 and the first ground conductor 21 are interlayer-connected by the interlayer connection conductors 73A, 73B, 74A, 74B and the conductor patterns 62A, 62B.
  • Power transmission conductor patterns 41, 42, and 43 extending along the first signal conductor pattern 31 and the second signal conductor patterns 32A and 32B are provided on the top surfaces of the insulator layers 12, 13, and 14, respectively.
  • the insulating layer 12 is provided with an interlayer connection conductor 51 for interlayer connection between the power transmission conductor patterns 41, 42, and the insulating layer 13 is provided with an interlayer connection conductor 52 for interlayer connection between the power transmission conductor patterns 42, 43. It is done.
  • the first signal conductor pattern 31, the second signal conductor patterns 32A, 32B, and the power transmission conductor patterns 41, 42, 43 are formed in different layers of the laminated insulator 10 and in parallel.
  • the power transmission line 40 is disposed on the side of the first signal conductor pattern 31 and the second signal conductor patterns 32A and 32B.
  • the first signal transmission line is constituted by the first signal conductor pattern 31, the first ground conductor 21 and the second ground conductor 22.
  • the second signal transmission line is constituted by the second signal conductor patterns 32A and 32B, the first ground conductor 21 and the third ground conductor 23.
  • a power transmission line 40 is constituted by the power transmission conductor patterns 41, 42, 43 and the interlayer connection conductors 51, 52.
  • the first ground conductor 21, the second ground conductor 22, and the third ground conductor 23 also serve as a power transmission ground conductor.
  • the first signal transmission line is, for example, an unbalanced line that transmits a high-frequency analog signal
  • the second signal transmission line is, for example, a differential (balanced) line that transmits a digital signal.
  • the power transmission line 40 is, for example, a power supply line that supplies a power supply voltage.
  • the power transmission line includes a power transmission conductor pattern formed along a plurality of layers, conductor loss can be reduced while being small, and fluctuations in the power supply voltage due to voltage drop can be suppressed.
  • the second signal transmission line formed by the second signal conductor patterns 32A and 32B is a differential (balanced) line, so that the second signal conductor patterns 32A and 32B and the first ground conductor 21 The distance and the distance from the third ground conductor 23 hardly affect the characteristic impedance of the line.
  • the first signal transmission line by the first signal conductor pattern 31, the first ground conductor 21, and the second ground conductor 22 is an unbalanced transmission line, and has a predetermined characteristic impedance (for example, 50 ⁇ ). The distance between the first ground conductor 21 and the second ground conductor 22 cannot be so narrow.
  • the power transmission line 40 By arranging the power transmission line 40 on the side of the first signal transmission line, the power transmission line 40 can be arranged within a limited thickness range. That is, an increase in thickness is suppressed.
  • the second ground conductor 22 is formed on the opposite side of the first signal conductor pattern 31 from the first ground conductor 21, that is, the first signal conductor pattern has a stripline structure. Therefore, the shielding effect of the first signal transmission line is high, and the isolation from the second signal transmission line is high.
  • the first signal transmission line is connected to these interlayer connections. And the first and second ground conductors.
  • the interlayer connection conductors 71B, 72B, 73B, and 74B are arranged between the first signal conductor pattern 31 and the power transmission line 40, the first signal conductor pattern 31 and the second signal conductor pattern 32 and the power transmission.
  • the line 40 is shielded electromagnetically, and unnecessary coupling between the lines 40 is effectively suppressed. This effectively suppresses unnecessary coupling between the first signal transmission line and the power transmission line 40 and indirect unnecessary coupling between the first signal transmission line and the second signal transmission line via the power transmission line 40. Is done.
  • the second signal transmission line is shielded by these interlayer connection portions and the first and third ground conductors. .
  • positioned at the side part improve.
  • the first end of the first signal conductor pattern 31 is connected to the first signal transmission line connector connection electrode 181 via the interlayer connection conductor and the conductor pattern.
  • the end is connected to the first signal transmission line connector connection electrode 281 via the interlayer connection conductor and the conductor pattern.
  • the first ends of the second signal conductor patterns 32A and 32B are connected to the second signal transmission line connector connection electrodes 182A and 182B via the interlayer connection conductors and the conductor patterns, and the second signal conductor patterns 32A and 32B, respectively. Is connected to the second signal transmission line connector connection electrodes 282A and 282B via the interlayer connection conductor and the conductor pattern.
  • the conductor pattern 31C conducting to the first signal transmission line is formed in the same layer (insulator layer) 12 as the second signal conductor patterns 32A and 32B. However, the conductor pattern 31C and the second signal conductor patterns 32A and 32B are formed. Between the two, a ground conductor pattern 24 is formed. Since the first signal conductor pattern (conductor pattern 31C) and the second signal conductor patterns 32A and 32B are shielded by the ground conductor pattern 24, the isolation between the first signal transmission line and the second signal transmission line is maintained. Is done.
  • the first ends of the power transmission conductor patterns 41, 42, and 43 are connected to the power transmission line connector connection electrode 183 via the interlayer connection conductor and the conductor pattern, and the first ends of the power transmission conductor patterns 41, 42, and 43 are connected.
  • the two ends are connected to a power transmission line connector connection electrode 283 via an interlayer connection conductor and a conductor pattern.
  • Both the first end and the second end are connected to the power transmission line connector connection electrodes 183 and 283 via a plurality of interlayer connection conductors 51A and 51B.
  • the first signal transmission line connectors 111 and 211 shown in FIG. 1 are connected (mounted) to the first signal transmission line connector connection electrodes 181 and 281, respectively.
  • a second signal transmission line connector 112 shown in FIG. 1 is connected (mounted) to the second signal transmission line connector connection electrodes 182A, 182B, and the second signal transmission line connector connection electrodes 282A, 282B are connected to the second signal transmission line connector connection electrodes 182A, 182B.
  • a two-signal transmission line connector 212 is connected (mounted).
  • the power transmission line connectors 113 and 213 shown in FIG. 1 are connected (mounted) to the power transmission line connector connection electrodes 183 and 283, respectively.
  • High-speed digital lines are often formed by differential lines, and many signal lines such as MIPI (registered trademark) (Mobile Industry Processor Interface) and USB (Universal Serial Bus) are often used.
  • MIPI registered trademark
  • USB Universal Serial Bus
  • the external connection terminals (connectors 111, 112, 211, and 212) that conduct to the first signal transmission line and the second signal transmission line are formed on the second signal transmission line side of the laminated insulator 10. Therefore, the total length of the connection path between the external connection terminal and the first and second transmission lines is shortened, and unnecessary parasitic components are suppressed.
  • the space for wiring is easily reduced, the overall size of the composite transmission line 1 can be easily reduced.
  • the insulator layers 11 to 15 are, for example, insulator sheet portions of a single-sided copper-clad insulator sheet in which a copper foil is affixed on one side.
  • This insulator sheet is, for example, a liquid crystal polymer (LCP) sheet. Since the liquid crystal polymer has a low dielectric constant, the capacitance component of the line can be suppressed even if the signal conductor pattern and the ground conductor pattern are brought close to each other. Moreover, since the dielectric loss tangent is low, transmission loss can be suppressed. Furthermore, since the temperature dependence of the dielectric loss tangent is low, a change in characteristics due to an environmental change can be suppressed.
  • the various conductor patterns are obtained by patterning a copper foil affixed to the insulator sheet.
  • the laminated insulator 10 is formed by laminating a plurality of these insulator sheets and thermocompression bonding.
  • Second Embodiment In the second embodiment, some transmission lines that are partially different in structure from the transmission line 1 shown in the first embodiment will be described.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the transmission line 2A
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the transmission line 2B
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the transmission line 2C.
  • the external shape is substantially the same as that shown in FIG.
  • a conductor pattern 61B is formed on the upper surface of the insulator layer 14, and an interlayer connection conductor 71B that connects the first ground conductor 21 and the conductor pattern 61B is formed on the insulator layer 13.
  • an interlayer connection conductor 72B that connects the second ground conductor 22 and the conductor pattern 61B is formed in the insulator layer 14. Therefore, the second ground conductor 22 and the first ground conductor 21 are interlayer-connected by the interlayer connection conductors 71B and 72B and the conductor pattern 61B.
  • the interlayer connection portion is disposed at a position close to the power transmission line 40.
  • the interlayer connection portion that connects the first ground conductor 21 and the second ground conductor 22 of the first signal transmission line is disposed near the power transmission line 40, so that the first signal conductor pattern 31 and the power transmission are connected.
  • the line 40 is shielded electromagnetically, and unnecessary coupling between the lines 40 is effectively suppressed. This effectively suppresses unnecessary coupling between the first signal transmission line and the power transmission line 40 and indirect unnecessary coupling between the first signal transmission line and the second signal transmission line via the power transmission line 40. Is done.
  • a conductor pattern 62B is formed on the upper surface of the insulator layer 12, and an interlayer connection conductor 73B that connects the third ground conductor 23 and the conductor pattern 62B is formed on the insulator layer 11.
  • an interlayer connection conductor 74B that connects the first ground conductor 21 and the conductor pattern 62B is formed in the insulator layer 12. Therefore, the third ground conductor 23 and the first ground conductor 21 are interlayer-connected by the interlayer connection conductors 73B and 74B and the conductor pattern 62B.
  • the interlayer connection portion is disposed at a position close to the power transmission line 40.
  • the interlayer connection portion that connects the first ground conductor 21 and the third ground conductor 23 of the second signal transmission line is disposed closer to the power transmission line 40, so that the second signal conductor patterns 32 ⁇ / b> A, 32 ⁇ / b> B and
  • the space between the power transmission line 40 and the power transmission line 40 is shielded electromagnetically, and unnecessary coupling therebetween is effectively suppressed.
  • unnecessary coupling between the second signal transmission line and the power transmission line 40 and indirect unnecessary coupling between the first signal transmission line and the second signal transmission line via the power transmission line 40 are effectively suppressed.
  • a transmission line 2C shown in FIG. 7 is a transmission line having a structure in which the transmission line 2A and the transmission line 2B are combined.
  • this transmission line 2C the interlayer connection portion between the first ground conductor 21 and the second ground conductor 22, and the interlayer connection portion between the first ground conductor 21 and the third ground conductor 23 are arranged at positions close to the power transmission line 40. Is done. This effectively suppresses unnecessary coupling of the first signal transmission line and the second signal transmission line indirectly through the power transmission line 40.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the transmission line 3A
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the transmission line 3B.
  • the position of the power transmission line 40 is particularly different from the first and second embodiments.
  • power transmission conductor patterns 41, 42, and 43 are provided on the upper surfaces of the insulating layers 13, 14, and 15, respectively.
  • the insulating layer 13 is provided with an interlayer connection conductor 51 for interlayer connection between the power transmission conductor patterns 41, 42, and the insulating layer 14 is provided with an interlayer connection conductor 52 for interlayer connection between the power transmission conductor patterns 42, 43. It is done.
  • Other basic configurations are the same as the transmission lines shown in the first and second embodiments.
  • the power transmission line 40 is disposed on the side of the first signal transmission line constituted by the first signal conductor pattern 31, the first ground conductor 21, and the second ground conductor 22.
  • the second signal conductor patterns 32A and 32B are arranged closer to the first signal conductor pattern 31 in the stacking direction of the insulator layers (height).
  • the side portion of the first signal transmission line is covered with the power transmission line 40.
  • the distance between the power transmission line 40 and the second signal conductor patterns 32 ⁇ / b> A and 32 ⁇ / b> B is relatively longer than the distance between the power transmission line 40 and the first signal conductor pattern 31. Therefore, interference between the power transmission line 40 and the second signal conductor patterns 32A and 32B can be suppressed without providing conductors such as the interlayer connection conductors 73B and 74B and the conductor pattern 62B.
  • the power transmission line 40 is formed in the same layer (the same height) as the first signal transmission line. As a result, the area in the surface direction in which the second signal conductor pattern can be formed becomes wider.
  • the transmission line 3B in addition to the second signal conductor patterns 32A and 32B, other second signal conductor patterns 33A and 33B are also provided.
  • the second signal transmission line formed by the second signal conductor patterns 33A and 33B is a differential (balanced) line and transmits, for example, a digital signal.
  • interlayer connection conductors 71B and 72B and a conductor pattern 61B are provided between the first signal conductor pattern 31 and the power transmission line 40 as in the example of FIG. Also good. As a result, interference between the power transmission line 40 and the first signal conductor pattern 31 can be suppressed. In addition, the unnecessary coupling of the first signal transmission line and the second signal transmission line via the power transmission line 40 is effectively suppressed.
  • the formation position of the power transmission line 40 is shifted in the direction of the layer where the first signal conductor pattern 31 having a smaller number than the second signal conductor patterns 32A, 32B, 33A, 33B is formed.
  • the space in the width direction can be expanded. That is, space efficiency can be improved.
  • the power transmission line 40 is preferably partially formed on the same layer as the first signal conductor pattern 31.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the transmission line 4. Unlike the transmission line 3 ⁇ / b> B shown in FIG. 9, interlayer connection conductors 71 ⁇ / b> B and 72 ⁇ / b> B and a conductor pattern 61 ⁇ / b> B are provided between the first signal conductor pattern 31 and the power transmission line 40. Further, the power transmission line 40 is constituted by the conductor patterns 42 and 43 and the interlayer connection conductor 52. Furthermore, the first ground conductor 21 is extended between the power transmission line 40 and the second signal conductor pattern 33B. Other configurations are the same as those of the transmission line 3B.
  • the first ground conductor 21 is formed so as to cover the upper portion of the power transmission line 40, the isolation between the first signal conductor pattern 31 and the second signal conductor patterns 32 and 33 is ensured. In addition, the isolation between the power transmission line 40 and the second signal conductor pattern 33 is further improved.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of a transmission line 1E according to the fifth embodiment.
  • the structure of the power transmission line 40 is different from the transmission line 1 shown in FIG. 4 in the first embodiment.
  • the power transmission line 40 includes power transmission conductor patterns 41, 42, 43, 44, 45 and interlayer connection conductors 51, 52, 53, 54.
  • the power transmission line 40 is formed from the layer of the laminated insulator in which the second ground conductor 22 is formed to the layer of the laminated insulator in which the third ground conductor 23 is formed.
  • the widths of the interlayer connection conductors 51 to 54 of the power transmission line 40 are set such that the interlayer connection conductors 71A and 71B connecting the first ground conductor 21, the second ground conductor 22, and the third ground conductor 23, It is thicker than the width of 72A, 72B, 73A, 73B.
  • Other configurations are the same as those of the transmission line 1 shown in the first embodiment.
  • the space from the layer where the second ground conductor 22 is formed to the layer where the third ground conductor is formed is effectively used, and the conductor loss of the power transmission line is reduced. Moreover, according to this embodiment, since the width
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a transmission line 1F according to the sixth embodiment.
  • the structure of the power transmission line 40 is different from the transmission line 1 shown in FIG. 4 in the first embodiment.
  • the power transmission line 40 is composed of power transmission conductor patterns 41, 42, 43 and interlayer connection conductors 51, 52.
  • a power transmission ground conductor 49 is further provided which is electrically separated from the first ground conductor 21 (and thus electrically separated from the second ground conductor 22 and the third ground conductor 23).
  • the isolation between the ground of the power transmission line and the ground of the signal transmission line is increased.
  • the power supply line composed of the power transmission line 40 and the power transmission ground conductor 49 is a balanced line having a reverse polarity, the power supply line is coupled to the first signal conductor pattern 31 and the second signal conductor pattern 32. Even so, the signal superimposed on the power supply line by the coupling is canceled by the power transmission line 40 and the power transmission ground conductor 49. Therefore, it is difficult to be adversely affected by the above coupling.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view of a transmission line 7A according to the seventh embodiment.
  • the power transmission line 40 includes power transmission conductor patterns 42 and 43 and interlayer connection conductors 53 and 54.
  • the power transmission line 40 is electrically connected to the second ground conductor 22.
  • the first ground conductor 21 or the third ground conductor 23 can be used as the counter electrode of the power transmission line 40.
  • the first ground conductor 21 or the third ground conductor 23 is used as the ground conductor of the power supply line, and the power transmission line 40 and the second ground conductor 22 are used as the power supply line. That is, power is transmitted by the power transmission line 40, the second ground conductor 22, and the first ground conductor 21. Alternatively, power is transmitted by the power transmission line 40, the second ground conductor 22, and the third ground conductor 23.
  • the second ground conductor 22 acts as a part of the power transmission line. Therefore, the conductor loss of the power transmission line is reduced. In addition, heat dissipation is enhanced. Further, the power transmission line 40 functions as a ground conductor of the first signal transmission line constituted by the first signal conductor pattern 31, the first ground conductor 21, and the second ground conductor 22. Thereby, the shielding performance of the first signal transmission line is enhanced.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view of another transmission line 7B according to the seventh embodiment.
  • the power transmission line 40 includes power transmission conductor patterns 41, 42, 43 and interlayer connection conductors 51, 52, 53, 54.
  • the power transmission line 40 is electrically connected to the second ground conductor 22 and the third ground conductor 23, respectively.
  • the first ground conductor 21 can be used as the counter electrode of the power transmission line 40.
  • the first ground conductor 21 is used as the ground conductor of the power supply line, and the power transmission line 40, the second ground conductor 22, and the third ground conductor 23 are used as the power supply line.
  • the second ground conductor 22 and the third ground conductor 23 act as part of the power transmission line. Therefore, the conductor loss of the power transmission line is reduced. In addition, heat dissipation is enhanced.
  • the power transmission line 40 functions as a ground conductor of the first signal transmission line constituted by the first signal conductor pattern 31, the first ground conductor 21, and the second ground conductor 22. Similarly, it acts as a ground conductor of the second signal transmission line constituted by the second signal conductor pattern 32, the first ground conductor 21 and the third ground conductor 23. Thereby, the shielding performance of the first signal transmission line and the second signal transmission line is enhanced.
  • FIG. 14 is a plan view of a transmission line 18 according to the eighth embodiment. However, in FIG. 14, the first signal conductor pattern and the second signal conductor pattern are simply illustrated as a single linear pattern.
  • the cross-sectional structures of the first signal conductor pattern 31, the second signal conductor pattern 32, and the power transmission line 40 of the transmission line 18 are as shown in the first embodiment and the like.
  • the transmission line 18 has a bent portion BP that bends in a direction (plane direction) perpendicular to the stacking direction of the insulator layers.
  • the power transmission line 40 includes the first signal conductor pattern 31 and the second signal.
  • the conductor pattern 32 is disposed on the inner peripheral side.
  • the first signal conductor pattern 31 and the second signal conductor pattern 32 in the bent portion BP are kept large in radius of curvature and can be separated from each other. Interference between 31 or the second signal conductor patterns 32 is alleviated.
  • the capacitor symbol in FIG. 14 indicates a parasitic capacitance generated between the first signal conductor pattern 31 and the first signal conductor pattern 31 and a parasitic capacitance generated between the second signal conductor pattern 32 and the second signal conductor pattern 32. Indicates capacity. Such parasitic capacitance causes the transmission signal to be distorted. In the present embodiment, occurrence of distortion of the transmission signal due to the parasitic capacitance in the bent portion BP is also suppressed.
  • the power transmission line 40 is disposed between the first signal conductor pattern 31 and the first signal conductor pattern 31 in the bent portion BP, the first signal conductor patterns 31 are shielded by the power transmission line 40, Also by this action, interference between the first signal conductor patterns 31 is suppressed. Interference is similarly suppressed between the second signal conductor patterns.
  • Ninth embodiment an example of a transmission line including a plurality of power transmission lines is shown.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a transmission line 19 according to the ninth embodiment.
  • the power transmission line 40A is composed of power transmission conductor patterns 41A, 42A, 43A and interlayer connection conductors 51A, 52A.
  • the power transmission line 40B includes power transmission conductor patterns 41B, 42B, 43B and interlayer connection conductors 51B, 52B.
  • the first signal conductor pattern 31 and the first ground conductor 21 constitute a microstrip line type first signal transmission line.
  • the second signal conductor patterns 32A and 32B and the first ground conductor 21 constitute a differential second signal transmission line.
  • the power transmission lines 40A and 40B are disposed on both sides of the first signal conductor pattern 31 and the second signal conductor pattern 32, respectively.
  • At least the power transmission line has a symmetrical shape in the longitudinal section of the laminated insulator, and the laminated insulator is prevented from warping and twisting.
  • FIG. 16A is a plan view inside the casing of the portable electronic device 5 showing the mounting state of the transmission line 1 according to the tenth embodiment
  • FIG. 16B is the casing of the portable electronic device 5. It is a schematic sectional drawing which shows the mounting state of the transmission line 1 inside.
  • the portable electronic device 5 includes a thin casing 90.
  • circuit boards 91 and 92, a battery pack 93, and the like are arranged in the housing 90.
  • a plurality of electronic components are mounted on the surfaces of the circuit boards 91 and 92.
  • an antenna unit 80 including a radiating element 81 and an antenna matching circuit 82 is configured in the housing 90.
  • the antenna matching circuit 82 on the circuit board 91 is connected to the radiating element 81 via the connection pin 83.
  • An RFIC is mounted on the circuit board 92, and an antenna signal (high frequency analog signal) of, for example, 2 GHz band is transmitted from the circuit board 92 to the circuit board 91.
  • digital signals such as MIPI (registered trademark) and USB are transmitted between the circuit board 91 and the circuit board 92.
  • power supplied from the battery pack 93 or the like is transmitted between the circuit board 91 and the circuit board 92. In this way, two types of signal transmission and power transmission are performed with one transmission line 1.
  • the circuit boards 91 and 92 and the battery pack 93 are arranged on the casing 90 so that the battery pack 93 is arranged between the circuit boards 91 and 92 in a plan view of the casing 90. Since the casing 90 is formed as thin as possible, the distance between the battery pack 93 and the casing 90 in the thickness direction of the casing 90 is extremely narrow. Therefore, it is difficult to arrange a plurality of cables such as ordinary coaxial cables between them.
  • the transmission line 1 is arranged so that the thickness direction of the transmission line 1 and the thickness direction of the housing 90 coincide with each other, so that the transmission line 1 is passed between the battery pack 93 and the housing 90. Can do.
  • the circuit boards 91 and 92 that are spaced apart from each other with the battery pack 93 disposed in the middle can be connected by the transmission line 1.
  • connection position of the transmission line 1 to the circuit boards 91 and 92 and the installation surface of the transmission line 1 to the battery pack 93 are different in the thickness direction of the housing 90, and the transmission line 1 must be curved and connected. Even if it is not necessary, it is applicable.
  • an interlayer connection conductor is a hole formed in an insulator layer.
  • a through hole having a conductive film formed on the inner surface of the hole may be used.
  • the protective insulator film 9 is formed on the surface of the laminated insulator 10 on which each connector is placed, but the protective insulator film 9 is not essential.
  • neither the second ground conductor 22 nor the third ground conductor 23 is essential. Further, an interlayer connection conductor for connecting these ground conductors is not essential.
  • the number of first and second transmission lines is not limited to a combination of “2 and 1” or “4 and 1”. For example, a combination of 5 and 2 may be used. Even in such a case, the above-described effects can be achieved by disposing the power transmission line 40 in the direction of the layer where the first signal conductor patterns with a small number are formed.
  • Radiation element 82 ... Antenna matching circuit 90 ... Housing 91 92 ... Circuit board 93 ... Battery pack 110, 210 ... External connection terminals 111, 211 ... 1 signal transmission line connector 112, 212 ... second signal transmission line connector 113, 213 ... power transmission line connector 181, 281 ... first signal transmission line connector connection electrode 182A, 182B, 282A, 282B ... second signal Transmission line connector connection electrodes 183, 283... Power transmission line connector connection electrodes

Landscapes

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Abstract

 複数の信号伝送線路と電力伝送線路とが、複数の絶縁体層が積層された積層絶縁体に構成された複合伝送線路であって、例えば第1信号伝送線路、第2信号伝送線路と共に電力伝送線路(40)を備える。電力伝送線路(40)は、積層絶縁体の複数の層に沿って形成された電力伝送導体パターン(41~45)および、これら電力伝送導体パターン(41~45)を層間接続する層間接続導体(51~54)で構成され、第1信号伝送線路の第1信号導体パターン(31)、第2信号伝送線路の第2信号導体パターン(32)および電力伝送導体パターン(41~45)は、積層絶縁体の互いに異なる層で、且つ並行して形成され、第1信号導体パターン(31)と第2信号導体パターン(32)は、第1グランド導体(21)を、絶縁体層の積層方向に挟んで配置され、電力伝送線路(40)は、第1信号導体パターン(31)の側部に配置される。

Description

複合伝送線路および電子機器
 本発明は、電子機器内に組み込まれる伝送線路に関し、特に、複数の線路を備える複合伝送線路およびそれを備える電子機器に関する。
 従来、高周波信号を伝送する各種の伝送線路が考案されている。例えば、特許文献1にアナログ信号ラインとデジタル信号ラインを有する多芯フラットケーブルが示されている。この多芯フラットケーブルのアナログ系ケーブルは、複数のグランド信号ラインおよびアナログ信号ラインを信号伝送方向に対して交互に交差する方向に並び、それぞれ電気的に独立した状態で接続される。また、デジタル系ケーブルは、複数のデジタル信号ラインを信号伝送方向に対して交差する方向に並び、それぞれ電気的に独立した状態で接続される。そして、アナログ系ケーブルとデジタル系ケーブルとが展開状態では並列配置され、信号伝送方向と交差する方向に巻くことにより、または折りたたむことにより、アナログ系ケーブルでデジタル系ケーブルが被覆される。
特開2014-179297号公報
 特許文献1に示されるような従来の多芯フラットケーブルにおいては、必要な信号ラインを組み合わせることで、複数種の信号を個別に伝送するケーブルが構成される。
 複数種の信号を伝送する多芯ケーブルは、1つのケーブルで複数種の信号を伝送できるので、小型であることが要求される電子機器内の部品としても有用である。例えば、電子機器の筐体内に複数の回路基板が組み込まれ、回路基板間が多芯ケーブルで接続される。
 このような電子機器の筐体内に組み込まれる小型の伝送線路において、信号の伝送だけでなく、電力の伝送をも行う場合、複数種の信号を伝送する伝送線路においては、サイズ(厚みや幅)が大型化することなく、且つ、線路間の干渉を如何に抑制するかが重要である。
 そこで、本発明は、信号伝送と共に電力伝送を可能とした複合伝送線路を提供することを目的とする。また、構造を複雑化することなく、線路間の干渉を効果的に抑制できるようにした複合伝送線路を提供することを目的とする。
(1)本発明の複合伝送線路は、
 複数の信号伝送線路と電力伝送線路とが、複数の絶縁体層が積層された積層絶縁体に構成された複合伝送線路であって、
 前記複数の信号伝送線路は、少なくとも第1信号伝送線路と第2信号伝送線路とを含み、
 前記第1信号伝送線路は第1信号導体パターンを含み、
 前記第2信号伝送線路は第2信号導体パターンを含み、
 前記電力伝送線路は、前記積層絶縁体の複数の層に沿って形成された電力伝送導体パターンおよび、これら電力伝送導体パターンを層間接続する層間接続導体で構成され、
 前記第1信号導体パターン、前記第2信号導体パターンおよび前記電力伝送導体パターンは、前記積層絶縁体の互いに異なる層で、且つ並行して形成され、
 前記第1信号導体パターンと前記第2信号導体パターンは、第1グランド導体を、前記絶縁体層の積層方向に挟んで配置され、
 前記電力伝送線路は、前記第1信号導体パターンおよび前記第2信号導体パターンの側部に配置された、
 ことを特徴とする。
 上記構成により、電力伝送線路を設けることによる大型化が抑えられ、信号伝送と同時に電力伝送可能な複合伝送線路が得られる。また、電力伝送線路は複数の層に沿って形成された電力伝送導体パターンを備えるので、小型でありながら導体損失が低減でき、電圧降下による電源電圧の変動を抑制できる。
(2)前記電力伝送線路は、前記第1信号導体パターンおよび前記第2信号導体パターンの側部に配置されていてもよい。これにより、電力伝送線路を構成する電力伝送導体パターンおよび層間接続導体の数を多くでき、そのことで導体損失がより低減できる。
(3)前記第1信号伝送線路は例えば高周波アナログ信号用の非平衡線路であり、前記第2信号伝送線路は例えばデジタル信号用の差動線路である。
(4)上記(3)において、前記電力伝送線路は、前記第2信号導体パターンより前記第1信号導体パターンに、前記絶縁体層の積層方向に近い位置(高さ)に配置されることが好ましい。これにより、電力伝送線路を介して第1信号伝送線路と第2信号伝送線路との干渉が抑制される。
(5)上記(4)において、前記第2信号導体パターンの数は前記第1信号導体パターンの数より多いことが好ましい。これにより、第2信号導体パターンよりも数が少ない第1信号導体パターンが形成された層の方向へ電力伝送線路の形成位置をずらして配置することで、幅方向のスペースを拡げることができる。すなわち、スペースの効率化が図れる。また、厚み方向に導体が相対的に多数重なりにくくなるので、フレキシブル性が阻害されにくくなる。
(6)上記(1)から(5)のいずれかにおいて、前記第1信号導体パターンに対して、前記第1グランド導体とは反対側に第2グランド導体が形成されていることが好ましい。これにより、第2グランド導体が形成されている側の面のシールド効果が高まり、第2信号伝送線路および電力伝送線路と第1信号伝送線路とのアイソレーションが高まる。
(7)上記(6)において、前記第2グランド導体と前記第1グランド導体とは、前記第1信号導体パターンより前記電力伝送線路側の位置で層間接続導体を介して接続されていることが好ましい。これにより、シールド効果がさらに高まるとともに、第1信号伝送線路と電力伝送線路とのアイソレーションを向上させることができる。
(8)前記第2グランド導体と前記第1グランド導体とは、前記第1信号導体パターンに対し、前記電力伝送線路とは反対側の位置で層間接続導体を介して接続されていることが好ましい。これにより、外部および第2信号導体パターンと第1信号導体パターンとのアイソレーションが向上する。
(9)上記(6)から(8)のいずれかにおいて、前記電力伝送線路は少なくとも前記第2グランド導体に導通する構造であってもよい。これにより、少なくとも第2グランド導体が電力伝送線路として作用し、電力伝送線路の導体損が低減され、放熱性が高まる。また、電力伝送線路が第1信号伝送線路のグランド導体として作用し、第1信号伝送線路のシールド性が高まる。
(10)上記(9)において、前記第2信号導体パターンに対して、前記第1グランド導体とは反対側に第3グランド導体が形成され、前記電力伝送線路は前記第3グランド導体に導通する構造であってもよい。これにより、第2グランド導体および第3グランド導体が電力伝送線として作用し、電力伝送線路の導体損が低減され、放熱性が高まる。また、電力伝送線路が第1信号伝送線路および第2信号伝送線路のグランド導体として作用し、第1信号伝送線路および第2信号伝送線路のシールド性が高まる。
(11)上記(1)から(8)のいずれかにおいて、前記第1グランド導体とは電気的に分離された、電力伝送用のグランド導体をさらに備えてもよい。これにより、電力伝送線路と信号伝送線路とのアイソレーションが高まる。
(12)上記(1)から(11)のいずれかにおいて、前記第2信号導体パターンに対して、前記第1グランド導体とは反対側に第3グランド導体が形成されていることが好ましい。これにより、第3グランド導体が形成されている側の面のシールド効果が高まり、第1信号伝送線路および電力伝送線路とのアイソレーションが高まる。
(13)上記(12)において、前記第3グランド導体と前記第1グランド導体とは層間接続導体を介して接続されていることが好ましい。これにより、外部、電力伝送線路および第1信号導体パターンと第2信号導体パターンとのアイソレーションが向上する。
(14)上記(13)において、前記層間接続導体は、前記第2信号導体パターンを幅方向に挟んで両側に配置されていることが好ましい。これにより、外部、電力伝送線路および第1信号導体パターンと第2信号導体パターンとのアイソレーションがより向上する。
(15)上記(12)から(14)のいずれかにおいて、前記電力伝送線路は、前記第2のグランド導体が形成されている前記積層絶縁体の層から前記第3のグランド導体が形成されている前記積層絶縁体の層に亘って形成されていることが好ましい。これにより、第2のグランド導体が形成されている層から第3グランド導体が形成されている層までのスペースが有効に利用されて、電力伝送線路の導体損が低減される。
(16)上記(1)から(15)のいずれかにおいて、前記第1信号伝送線路および前記第2信号伝送線路に導通する外部接続端子は前記積層絶縁体の前記第2信号伝送線路側に形成されていることが好ましい。これにより、外部接続端子と第1、第2の伝送線路間の接続経路の総長が短くなり、不要な寄生成分が抑制される。また、配線のためのスペースを小さくしやすくなるので複合伝送線路全体のサイズを小型化しやすい。
(17)上記(1)から(16)のいずれかにおいて、前記積層絶縁体は可撓性を有することが好ましい。これにより、複合伝送線路を電子機器内の限られた空間に沿って這わせることができる。
(18)上記(1)から(17)のいずれかにおいて、前記複数の絶縁体層の積層方向とは垂直方向に曲がる曲がり部を有し、前記絶縁体層の平面視で、前記電力伝送線路は前記第1信号導体パターンおよび前記第2信号導体パターンより内周側に配置されていることが好ましい。これにより、曲がり部における第1信号導体パターンおよび第2信号導体パターンの曲率半径が大きく保たれ、距離を離すことができるので、曲がり部における、第1信号導体パターン同士または第2信号導体パターン同士の干渉が緩和される。また、曲がり部において、第1信号導体パターンと第1信号導体パターンとの間に電力伝送線路が配置されるので、第1信号導体パターン同士は電力伝送線路で遮蔽され、その作用によっても、第1信号導体パターン同士の干渉が抑制される。第2信号導体パターン同士についても同様に干渉が抑制される。
(19)上記(1)から(18)のいずれかにおいて、前記電力伝送線路は、前記複数の信号伝送線路の両側部にそれぞれ配置されていることが好ましい。これにより、積層絶縁体の縦断面において、少なくとも電力伝送線路は対称形状となり、積層絶縁体が反りや捻れが抑制される。
(20)本発明の電子機器は、上記(1)から(19)のいずれかに記載の複合伝送線路、第1高周波回路および第2高周波回路を備え、前記第1高周波回路および第2高周波回路が前記複合伝送線路で接続されたことを特徴とする。これにより、より小型の電子機器が構成される。
 本発明によれば、小型でありながら、複数種の信号伝送と共に電力伝送が可能な複合伝送線路が得られる。
 また、本発明によれば、構造が複雑化することなく、線路間の干渉が効果的に抑制された複合伝送線路が得られる。
図1は第1の実施形態に係る複合伝送線路1の斜視図である。 図2(A)は伝送線路1の正面図であり、図2(B)は複合伝送線路1のフォーミングの様子を示す図である。 図3は伝送線路1の分解斜視図である。 図4は、図1に示すA-A部分での断面図である。 図5は第2の実施形態に係る複合伝送線路2Aの断面図である。 図6は第2の実施形態に係る複合伝送線路2Bの断面図である。 図7は第2の実施形態に係る複合伝送線路2Cの断面図である。 図8は第3の実施形態に係る複合伝送線路3Aの断面図である。 図9は第3の実施形態に係る複合伝送線路3Bの断面図である。 図10は第4の実施形態に係る複合伝送線路4の断面図である。 図11は第5の実施形態に係る伝送線路1Eの断面図である。 図12は第6の実施形態に係る伝送線路1Fの断面図である。 図13(A)は第7の実施形態に係る伝送線路7Aの断面図である。図13(B)は第7の実施形態に係る別の伝送線路7Bの断面図である。 図14は第8の実施形態に係る伝送線路18の平面図である。 図15は第9の実施形態に係る伝送線路19の断面図である。 図16(A)は、第10の実施形態に係る伝送線路1の実装状態を示す、携帯電子機器5の筐体内の平面図であり、図16(B)は当該携帯電子機器5の筐体内部での伝送線路1の実装状態を示す概略断面図である。
 以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付す。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点について説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
《第1の実施形態》
 図1は第1の実施形態に係る複合伝送線路1の斜視図である。図2(A)は伝送線路1の正面図、図2(B)は複合伝送線路1のフォーミングの様子を示す図である。
 複合伝送線路1は、2つの信号伝送線路と1つの電力伝送線路とが、積層絶縁体10に構成された複合伝送線路である。複合伝送線路(以下、単に「伝送線路」)1は、第1信号伝送線路、第2信号伝送線路および電力伝送線路(電源ライン)を含む。
 伝送線路1は、X方向に長尺であり、X方向に信号の伝送と電力の伝送(電源電圧の供給)を行う。図1に示すY方向は伝送線路1の幅方向、Z方向は伝送線路1の厚み方向である。
 伝送線路1はケーブルとして用いるために、外部接続端子110,210を備える。外部接続端子110はコネクタ111,112,113で構成され、外部接続端子210はコネクタ211,212,213で構成される。第1信号伝送線路用コネクタ111,211は第1信号伝送線路の両端に接続されたコネクタである。第2信号伝送線路用コネクタ112,212は第2信号伝送線路の両端に接続されたコネクタである。電力伝送線路用コネクタ113,213は電力伝送線路の両端に接続されたコネクタである。
 伝送線路1の積層絶縁体10の各層は液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂基材からなり、可撓性を有するため、伝送線路1の大部分は可撓性を有する。伝送線路1は、図2(A)に示すように直線状のまま電子機器内に組み込まれるか、図2(B)に示すように、治具に挟み、局所的に加熱することで所定形状にフォーミングされて電子機器内へ組み込まれる。このようにフォーミングすれば、所定形状が維持されるので、その形状のまま電気機器内へ容易に組み込むことができ、作業性が高まる。
 図3は伝送線路1の分解斜視図である。図4は、図1に示すA-A部分での断面図である。図3においては、表面の保護用絶縁体膜9の図示は省略している。
 伝送線路1は、絶縁体層11,12,13,14,15が積層された積層絶縁体10と、この積層絶縁体10の内部に、絶縁体層11,12,13,14,15に沿って配置される複数の導体パターンと、積層絶縁体10に配置される複数の層間接続導体、を備える。
 絶縁体層13の上面には第1グランド導体21が設けられ、絶縁体層15の上面には第2グランド導体22が設けられ、絶縁体層11の上面には第3グランド導体23が設けられる。
 絶縁体層14の上面には第1信号導体パターン31が設けられ、絶縁体層12の上面には第2信号導体パターン32A,32Bが設けられる。第1信号導体パターン31は第1グランド導体21と第2グランド導体22との間に配置される。また、第2信号導体パターン32A,32Bは第1グランド導体21と第3グランド導体23との間に配置される。すなわち、第1信号導体パターン31と第2信号導体パターン32A,32Bは、第1グランド導体21を、絶縁体層の積層方向(Z方向)に挟んで配置される。
 絶縁体層14の上面には導体パターン61A,61Bが形成され、絶縁体層13には、第1グランド導体21と導体パターン61A,61Bとを接続する層間接続導体71A,71Bが形成される。また、絶縁体層14には、第2グランド導体22と導体パターン61A,61Bとを接続する層間接続導体72A,72Bが形成される。したがって、第2グランド導体22と第1グランド導体21とは、層間接続導体71A,71B,72A,72Bおよび導体パターン61A,61Bにより層間接続される。
 絶縁体層12の上面には導体パターン62A,62Bが形成され、絶縁体層11には、第3グランド導体23と導体パターン62A,62Bとを接続する層間接続導体73A,73Bが形成される。また、絶縁体層12には、第1グランド導体21と導体パターン62A,62Bとを接続する層間接続導体74A,74Bが形成される。したがって、第3グランド導体23と第1グランド導体21とは、層間接続導体73A,73B,74A,74Bおよび導体パターン62A,62Bにより層間接続される。
 絶縁体層12,13,14の上面には第1信号導体パターン31および第2信号導体パターン32A,32Bに沿って延びる電力伝送導体パターン41,42,43がそれぞれ設けられる。絶縁体層12には電力伝送導体パターン41,42間を層間接続する層間接続導体51が設けられ、絶縁体層13には電力伝送導体パターン42,43間を層間接続する層間接続導体52が設けられる。
 第1信号導体パターン31、第2信号導体パターン32A,32Bおよび電力伝送導体パターン41,42,43は、積層絶縁体10の互いに異なる層で、且つ並行して形成される。
 電力伝送線路40は、本実施形態では第1信号導体パターン31および第2信号導体パターン32A,32Bの側部に配置される。
 上記第1信号導体パターン31、第1グランド導体21および第2グランド導体22によって第1信号伝送線路が構成される。また、第2信号導体パターン32A,32B、第1グランド導体21および第3グランド導体23によって第2信号伝送線路が構成される。上記電力伝送導体パターン41,42,43および層間接続導体51,52によって電力伝送線路40が構成される。第1グランド導体21、第2グランド導体22および第3グランド導体23は電力伝送用のグランド導体を兼ねる。
 第1信号伝送線路は、例えば高周波アナログ信号を伝送する非平衡線路であり、第2信号伝送線路は、例えばデジタル信号を伝送する差動(平衡)線路である。電力伝送線路40は例えば電源電圧を供給する電源ラインである。
 本実施形態によれば、電力伝送線路を設けることによる大型化が抑えられ、信号伝送と同時に電力伝送可能な複合伝送線路が得られる。また、電力伝送線路は複数の層に沿って形成された電力伝送導体パターンを備えるので、小型でありながら導体損失が低減でき、電圧降下による電源電圧の変動を抑制できる。
 また、本実施形態によれば、第2信号導体パターン32A,32Bによる第2信号伝送線路は差動(平衡)線路であるので、第2信号導体パターン32A,32Bと第1グランド導体21との間隔、および第3グランド導体23との間隔は線路の特性インピーダンスに影響を殆ど与えない。これに対し、第1信号導体パターン31,第1グランド導体21および第2グランド導体22による第1信号伝送線路は、非平衡の伝送線路であり、所定の特性インピーダンス(例えば50Ω)とするために、第1グランド導体21と第2グランド導体22との間隔はあまり狭くできない。電力伝送線路40をこの第1信号伝送線路の側部に配置したことにより、限られた厚みの範囲内に電力伝送線路40を配置できる。すなわち、厚みの増大が抑制される。
 また、本実施形態では、第1信号導体パターン31に対して、第1グランド導体21とは反対側に第2グランド導体22が形成されているので、すなわち、第1信号導体パターンはストリップライン構造であるので、第1信号伝送線路のシールド効果が高く、第2信号伝送線路とのアイソレーションが高い。
 また、第2グランド導体22と第1グランド導体21とは、層間接続導体71A,71B,72A,72Bおよび導体パターン61A,61Bにより層間接続されるので、第1信号伝送線路は、これらの層間接続部と第1、第2のグランド導体によってシールドされる。
 また、第1信号導体パターン31と電力伝送線路40との間に層間接続導体71B,72B,73B,74Bが配置されているので、第1信号導体パターン31および第2信号導体パターン32と電力伝送線路40との間が電磁界的に遮蔽され、その間の不要な結合が効果的に抑制される。これにより、第1信号伝送線路と電力伝送線路40との不要結合、および、第1信号伝送線路と第2信号伝送線路との、電力伝送線路40を介する間接的な不要結合が効果的に抑制される。
 また、層間接続導体73A,73B,74A,74Bおよび導体パターン62A,62Bにより層間接続されるので、第2信号伝送線路は、これらの層間接続部と第1、第3のグランド導体によってシールドされる。これにより、第1信号伝送線路と第2信号伝送線路間のアイソレーション、および第1,第2信号伝送線路とその側部に配置される電力伝送線路間のアイソレーションが向上する。
 図3に表れるように、第1信号導体パターン31の第1端は層間接続導体および導体パターンを介して第1信号伝送線路用コネクタ接続電極181に接続され、第1信号導体パターン31の第2端は層間接続導体および導体パターンを介して第1信号伝送線路用コネクタ接続電極281に接続される。
 第2信号導体パターン32A,32Bのそれぞれの第1端は層間接続導体および導体パターンを介して第2信号伝送線路用コネクタ接続電極182A,182Bに接続され、第2信号導体パターン32A,32Bのそれぞれの第2端は層間接続導体および導体パターンを介して第2信号伝送線路用コネクタ接続電極282A,282Bに接続される。
 なお、第1信号伝送線路に導通する導体パターン31Cは第2信号導体パターン32A,32Bと同じ層(絶縁体層)12に形成されるが、この導体パターン31Cと第2信号導体パターン32A,32Bとの間にはグランド導体パターン24が形成されている。このグランド導体パターン24によって、第1信号導体パターン(導体パターン31C)と第2信号導体パターン32A,32Bとがシールドされるので、第1信号伝送線路と第2信号伝送線路とのアイソレーションは維持される。
 電力伝送導体パターン41,42,43のそれぞれの第1端は層間接続導体および導体パターンを介して電力伝送線路用コネクタ接続電極183に接続され、電力伝送導体パターン41,42,43のそれぞれの第2端は層間接続導体および導体パターンを介して電力伝送線路用コネクタ接続電極283に接続される。上記第1端、第2端ともに、複数の層間接続導体51A,51Bを介して電力伝送線路用コネクタ接続電極183,283に接続される。この構造により、導体損失が低減される。
 第1信号伝送線路用コネクタ接続電極181,281には、図1に表れる第1信号伝送線路用コネクタ111,211がそれぞれ接続(搭載)される。第2信号伝送線路用コネクタ接続電極182A,182Bには、図1に表れる第2信号伝送線路用コネクタ112が接続(搭載)され、第2信号伝送線路用コネクタ接続電極282A,282Bには、第2信号伝送線路用コネクタ212が接続(搭載)される。
 電力伝送線路用コネクタ接続電極183,283には、図1に表れる電力伝送線路用コネクタ113,213がそれぞれ接続(搭載)される。
 高速デジタル線路は差動線路で形成されることが多く、またMIPI(登録商標)(Mobile Industry Processor Interface)やUSB(Universal Serial Bus)などのように多くの信号線が用いられる場合が多い。本実施形態によれば、第1信号伝送線路および第2信号伝送線路に導通する外部接続端子(コネクタ111,112,211,212)は積層絶縁体10の第2信号伝送線路側に形成されているので、外部接続端子と第1、第2の伝送線路間の接続経路の総長が短くなり、不要な寄生成分が抑制される。また、配線のためのスペースを小さくしやすくなるので、複合伝送線路1全体のサイズを小型化しやすい。
 なお、上記絶縁体層11~15は、例えば片面に銅箔が貼られた片面銅貼り絶縁体シートの絶縁体シート部分である。この絶縁体シートは例えば液晶ポリマー(LCP)のシートである。液晶ポリマーは誘電率が低いため、信号導体パターンとグランド導体パターンとを近接させても、線路のキャパシタンス成分を抑制できる。また、誘電正接が低いので伝送損失が抑えられる。さらに、誘電正接の温度依存性が低いことにより、環境変化による特性変化を抑制できる。また、上記各種導体パターンは、上記絶縁体シートに貼付された銅箔がパターンニングされたものである。上記積層絶縁体10は、これら複数の絶縁体シートを積層して加熱圧着することで形成される。
《第2の実施形態》
 第2の実施形態では、第1の実施形態で示した伝送線路1とは部分的に構造が異なる幾つかの伝送線路について示す。
 図5は伝送線路2Aの断面図であり、図6は伝送線路2Bの断面図であり、図7は伝送線路2Cの断面図である。いずれも外観形状は図1に示したものと実質的に同じである。
 図5に示す伝送線路2Aでは、絶縁体層14の上面に導体パターン61Bが形成され、絶縁体層13に第1グランド導体21と導体パターン61Bとを接続する層間接続導体71Bが形成される。また、絶縁体層14には、第2グランド導体22と導体パターン61Bとを接続する層間接続導体72Bが形成される。したがって、第2グランド導体22と第1グランド導体21とは、層間接続導体71B,72Bおよび導体パターン61Bにより層間接続される。そして、その層間接続部は電力伝送線路40に近い位置に配置される。
 このように、第1信号伝送線路の第1グランド導体21と第2グランド導体22とを接続する層間接続部が電力伝送線路40寄りに配置されることにより、第1信号導体パターン31と電力伝送線路40との間が電磁界的に遮蔽され、その間の不要な結合が効果的に抑制される。これにより、第1信号伝送線路と電力伝送線路40との不要結合、および、第1信号伝送線路と第2信号伝送線路との、電力伝送線路40を介する間接的な不要結合が効果的に抑制される。
 図6に示す伝送線路2Bでは、絶縁体層12の上面に導体パターン62Bが形成され、絶縁体層11に第3グランド導体23と導体パターン62Bとを接続する層間接続導体73Bが形成される。また、絶縁体層12には、第1グランド導体21と導体パターン62Bとを接続する層間接続導体74Bが形成される。したがって、第3グランド導体23と第1グランド導体21とは、層間接続導体73B,74Bおよび導体パターン62Bにより層間接続される。そして、その層間接続部は電力伝送線路40に近い位置に配置される。
 このように、第2信号伝送線路の第1グランド導体21と第3グランド導体23とを接続する層間接続部が電力伝送線路40寄りに配置されることにより、第2信号導体パターン32A,32Bと電力伝送線路40との間が電磁界的に遮蔽され、その間の不要な結合が効果的に抑制される。これにより、第2信号伝送線路と電力伝送線路40との不要結合、および、第1信号伝送線路と第2信号伝送線路との電力伝送線路40を介する間接的な不要結合が効果的に抑制される。
 図7に示す伝送線路2Cは、上記伝送線路2Aと伝送線路2Bとを組み合わせた構造を備える伝送線路である。この伝送線路2Cは、第1グランド導体21と第2グランド導体22との層間接続部、および第1グランド導体21と第3グランド導体23との層間接続部は電力伝送線路40寄りの位置に配置される。これにより、第1信号伝送線路と第2信号伝送線路とが電力伝送線路40を介して間接的に不要結合することが効果的に抑制される。
《第3の実施形態》
 第3の実施形態では、第1、第2の実施形態で示した伝送線路1とは、電力伝送線路の構造が部分的に異なる幾つかの伝送線路について示す。図8は伝送線路3Aの断面図であり、図9は伝送線路3Bの断面図である。第1、第2の実施形態とは、特に電力伝送線路40の位置が異なる。
 図8に示す伝送線路3Aは、絶縁体層13,14,15の上面に電力伝送導体パターン41,42,43がそれぞれ設けられる。絶縁体層13には電力伝送導体パターン41,42間を層間接続する層間接続導体51が設けられ、絶縁体層14には電力伝送導体パターン42,43間を層間接続する層間接続導体52が設けられる。その他の基本的な構成は、第1、第2の実施形態で示した伝送線路と同じである。
 このように、電力伝送線路40は、第1信号導体パターン31,第1グランド導体21および第2グランド導体22により構成される第1信号伝送線路の側部に配置される。また、第2信号導体パターン32A,32Bより第1信号導体パターン31に、絶縁体層の積層方向に、近い位置(高さ)に配置される。特に、図8に示す例では、第1信号伝送線路の側部が電力伝送線路40で覆われる。これにより、第1信号伝送線路と第2信号伝送線路とが電力伝送線路40を介して干渉することが抑制される。電力伝送線路40と第2信号導体パターン32A,32Bとの距離は、電力伝送線路40と第1信号導体パターン31との距離と比較して相対的に遠くなっている。したがって、層間接続導体73B,74Bや導体パターン62Bのような導体を設けなくても、電力伝送線路40と第2信号導体パターン32A,32Bとが干渉することを抑制することができる。
 図9に示す伝送線路3Bも、電力伝送線路40が第1信号伝送線路と同じ層(同じ高さ)に形成される。これに伴い、第2信号導体パターンの形成可能な面方向の領域が広くなる。伝送線路3Bでは、第2信号導体パターン32A,32B以外に、別の第2信号導体パターン33A,33Bも設けられる。第2信号導体パターン33A,33Bによる第2信号伝送線路は差動(平衡)線路であり、例えばデジタル信号を伝送する。
 なお、図9に示した伝送線路3Bについても、図8の例と同様に、第1信号導体パターン31と電力伝送線路40との間に、層間接続導体71B,72Bおよび導体パターン61Bを設けてもよい。そのことで、電力伝送線路40と第1信号導体パターン31との干渉を抑制することができる。また、第1信号伝送線路と第2信号伝送線路とが電力伝送線路40を介して間接的に不要結合することが効果的に抑制される。
 本実施形態によれば、第2信号導体パターン32A,32B,33A,33Bよりも数が少ない第1信号導体パターン31が形成されている層の方向へ電力伝送線路40の形成位置をずらして配置することで、幅方向のスペースを拡げることができる。すなわち、スペースの効率化が図れる。また、厚み方向に導体が相対的に多数重なりにくくなるので、伝送線路のフレキシブル性が阻害されにくくなる。なお、特に、電力伝送線路40は第1信号導体パターン31と一部同じ層に形成されていることが好ましい。
《第4の実施形態》
 第4の実施形態では、第3の実施形態で示した伝送線路3Bとは部分的に構造が異なる伝送線路4について示す。
 図10は伝送線路4の断面図である。図9に示した伝送線路3Bと異なり、第1信号導体パターン31と電力伝送線路40との間に、層間接続導体71B,72Bおよび導体パターン61Bが設けられている。また、導体パターン42,43および層間接続導体52によって電力伝送線路40が構成されている。さらに、第1グランド導体21は電力伝送線路40と第2信号導体パターン33Bとの間にまで延伸されている。その他の構成は、伝送線路3Bと同じである。
 本実施形態によれば、第1グランド導体21が電力伝送線路40の上部を覆うように形成されるので、第1信号導体パターン31と第2信号導体パターン32,33とのアイソレーションが確保され、且つ、電力伝送線路40と第2信号導体パターン33とのアイソレーションがさらに向上する。
《第5の実施形態》
 第5の実施形態では、第1の実施形態で示した伝送線路1とは電力伝送線路の構造が異なる伝送線路について示す。
 図11は第5の実施形態に係る伝送線路1Eの断面図である。第1の実施形態で図4に示した伝送線路1とは電力伝送線路40の構造が異なる。
 本実施形態の伝送線路1Eでは、電力伝送線路40が電力伝送導体パターン41,42,43,44,45および層間接続導体51,52,53,54で構成されている。この電力伝送線路40は、第2グランド導体22が形成されている積層絶縁体の層から第3グランド導体23が形成されている積層絶縁体の層に亘って形成されている。また、本実施形態では、電力伝送線路40の層間接続導体51~54の幅は、第1グランド導体21、第2グランド導体22、および第3グランド導体23を接続する層間接続導体71A,71B,72A,72B、73A,73Bの幅に比べて太い。その他の構成は第1の実施形態で示した伝送線路1と同じである。
 本実施形態によれば、第2グランド導体22が形成されている層から第3グランド導体が形成されている層までのスペースが有効に利用されて、電力伝送線路の導体損が低減される。また、本実施形態によれば、電力伝送線路40の層間接続導体の幅が太いので、電力伝送線路の導体損はより低減される。
《第6の実施形態》
 第6の実施形態では、第1の実施形態で示した伝送線路1とは電力伝送線路の構造が異なる伝送線路について示す。
 図12は第6の実施形態に係る伝送線路1Fの断面図である。第1の実施形態で図4に示した伝送線路1とは電力伝送線路40の構造が異なる。
 図12において、電力伝送線路40は、電力伝送導体パターン41,42,43および層間接続導体51,52で構成されている。また、第1グランド導体21とは電気的に分離された(したがって、第2グランド導体22および第3グランド導体23とも電気的に分離された)、電力伝送用グランド導体49をさらに備える。
 このように電力伝送用の専用のグランド導体、すなわち電源用グランド導体を備えることにより、電力伝送線路のグランドと信号伝送線路のグランドとのアイソレーションが高まる。また、電力伝送線路40と電力伝送用グランド導体49とで構成される電源ラインは極性が逆の平衡線路であるので、この電源ラインが第1信号導体パターン31や第2信号導体パターン32と結合しても、その結合によって電源ラインに重畳される信号は、電力伝送線路40と電力伝送用グランド導体49とで相殺される。したがって、上記結合による悪影響を受けにくい。
《第7の実施形態》
 第7の実施形態では、電力伝送線路の構成がこれまでに示した実施形態とは異なる例を示す。
 図13(A)は第7の実施形態に係る伝送線路7Aの断面図である。電力伝送線路40は、電力伝送導体パターン42,43および層間接続導体53,54で構成されている。また、この電力伝送線路40は第2グランド導体22に導通している。この例では、第1グランド導体21または第3グランド導体23を電力伝送線路40の対極として用いることができる。例えば、第1グランド導体21または第3グランド導体23を電源ラインのグランド導体として利用し、電力伝送線路40および第2グランド導体22を電源ラインとして用いる。すなわち、電力伝送線路40、第2グランド導体22および第1グランド導体21によって電力伝送される。または、電力伝送線路40、第2グランド導体22および第3グランド導体23によって電力伝送される。
 この伝送線路7Aにおいては、第2グランド導体22が電力伝送線路の一部として作用する。したがって、電力伝送線路の導体損が低減される。また、放熱性も高まる。さらに、電力伝送線路40は、第1信号導体パターン31、第1グランド導体21および第2グランド導体22によって構成される第1信号伝送線路のグランド導体として作用する。これにより、第1信号伝送線路のシールド性が高まる。
 図13(B)は第7の実施形態に係る別の伝送線路7Bの断面図である。電力伝送線路40は、電力伝送導体パターン41,42,43および層間接続導体51,52,53,54で構成されている。また、この電力伝送線路40は第2グランド導体22および第3グランド導体23にそれぞれ導通している。この例では、第1グランド導体21を電力伝送線路40の対極として用いることができる。例えば、第1グランド導体21を電源ラインのグランド導体として利用し、電力伝送線路40、第2グランド導体22および第3グランド導体23を電源ラインとして用いる。
 この伝送線路7Bにおいては、第2グランド導体22および第3グランド導体23が電力伝送線路の一部として作用する。したがって、電力伝送線路の導体損が低減される。また、放熱性も高まる。さらに、電力伝送線路40は、第1信号導体パターン31、第1グランド導体21および第2グランド導体22によって構成される第1信号伝送線路のグランド導体として作用する。同様に、第2信号導体パターン32、第1グランド導体21および第3グランド導体23によって構成される第2信号伝送線路のグランド導体として作用する。これにより、第1信号伝送線路および第2信号伝送線路のシールド性が高まる。
《第8の実施形態》
 第8の実施形態では,曲がり部を有する伝送線路の例を示す。
 図14は第8の実施形態に係る伝送線路18の平面図である。但し、図14においては第1信号導体パターンと第2信号導体パターンを単一の線状パターンとして簡略的に図示している。
 伝送線路18の、第1信号導体パターン31と第2信号導体パターン32および電力伝送線路40の断面構造は、第1の実施形態等に示したとおりである。伝送線路18は絶縁体層の積層方向とは垂直方向(面方向)に曲がる曲がり部BPを有し、絶縁体層の平面視で、電力伝送線路40は第1信号導体パターン31および第2信号導体パターン32より内周側に配置されている。
 本実施形態によれば、曲がり部BPにおける第1信号導体パターン31および第2信号導体パターン32の曲率半径が大きく保たれ、距離を離すことができるので、曲がり部BPにおける、第1信号導体パターン31同士または第2信号導体パターン32同士の干渉が緩和される。図14中のキャパシタの記号は、第1信号導体パターン31と第1信号導体パターン31との間に生じる寄生容量、および第2信号導体パターン32と第2信号導体パターン32との間に生じる寄生容量を示している。このような寄生容量は伝送信号が歪む原因である。本実施形態では曲がり部BPにおける上記寄生容量による伝送信号の歪み発生も抑制される。
 また、曲がり部BPにおいて、第1信号導体パターン31と第1信号導体パターン31との間に電力伝送線路40が配置されるので、第1信号導体パターン31同士は電力伝送線路40で遮蔽され、その作用によっても、第1信号導体パターン31同士の干渉が抑制される。第2信号導体パターン同士についても同様に干渉が抑制される。
《第9の実施形態》
 第9の実施形態では、複数の電力伝送線路を備える伝送線路の例を示す。
 図15は第9の実施形態に係る伝送線路19の断面図である。図15に示す例では、2つの電力伝送線路40A,40Bを備える。電力伝送線路40Aは、電力伝送導体パターン41A,42A,43Aおよび層間接続導体51A,52Aで構成されている。また、電力伝送線路40Bは、電力伝送導体パターン41B,42B,43Bおよび層間接続導体51B,52Bで構成されている。第1信号導体パターン31と第1グランド導体21とでマイクロストリップライン型の第1信号伝送線路が構成されている。また、第2信号導体パターン32A,32Bと第1グランド導体21とで、差動の第2信号伝送線路が構成されている。
 電力伝送線路40A,40Bは、第1信号導体パターン31および第2信号導体パターン32の両側部にそれぞれ配置されている。
 本実施形態によれば、積層絶縁体の縦断面において、少なくとも電力伝送線路は対称形状となり、積層絶縁体が反りや捻れが抑制される。
《第10の実施形態》
 図16(A)は、第10の実施形態に係る伝送線路1の実装状態を示す、携帯電子機器5の筐体内の平面図であり、図16(B)は当該携帯電子機器5の筐体内部での伝送線路1の実装状態を示す概略断面図である。
 携帯電子機器5は、薄型の筐体90を備える。筐体90内には、回路基板91,92と、バッテリーパック93等が配置される。回路基板91,92の表面には、複数の電子部品が実装される。
 筐体90内には、放射素子81およびアンテナ整合回路82によるアンテナ部80が構成される。回路基板91上のアンテナ整合回路82は、接続ピン83を介して放射素子81に接続される。回路基板92上にはRFICが実装されていて、回路基板92から回路基板91へ例えば2GHz帯のアンテナ信号(高周波アナログ信号)が伝送される。また、回路基板91と回路基板92との間で、MIPI(登録商標),USBなどのデジタル信号が伝送される。また、バッテリーパック93等から供給される電力が回路基板91と回路基板92間で伝送される。このように、1本の伝送線路1で、2種の信号伝送および電力伝送を行う。
 回路基板91,92およびバッテリーパック93は、筐体90を平面視して、回路基板91,92間にバッテリーパック93が配置されるように、筐体90に配置される。筐体90はできる限り薄型に形成されるので、筐体90の厚み方向での、バッテリーパック93と筐体90との間隔は極狭い。したがって、この間に通常の同軸ケーブル等の複数のケーブルを配置することは困難である。
 本実施形態に係る伝送線路1は、その厚み方向と、筐体90の厚み方向とが一致するように配置することで、バッテリーパック93と筐体90との間に、伝送線路1を通すことができる。これにより、バッテリーパック93を中間に配して離間された回路基板91,92を伝送線路1で接続できる。
 さらに、伝送線路1の回路基板91,92への接続位置と、バッテリーパック93への伝送線路1の設置面が、筐体90の厚み方向で異なり、伝送線路1を湾曲させて接続しなければならない場合であっても適用できる。
《他の実施形態》
 以上に示した各実施形態では、絶縁体層に形成された孔内に導電体を充填したビアを層間接続導体とした例を示したが、層間接続導体は、絶縁体層に形成された孔内に導電体を充填したビア以外に、孔の内面に導電性膜を形成したスルーホールで構成してもよい。
 図1に示した例では、積層絶縁体10の、各コネクタが載置される面に保護用絶縁体膜9を形成したが、保護用絶縁体膜9は必須ではない。
 また、第2グランド導体22および第3グランド導体23はいずれも必須ではない。また、これらグランド導体間を接続する層間接続導体も必須ではない。
 第1,第2伝送線路の数は「2本と1本」や「4本と1本」の組み合わせに限らない。例えば5本と2本のような組み合わせでもよい。このような場合でも、本数の少ない第1信号導体パターンが形成されている層の方向へ電力伝送線路40をずらして配置することで、上述した各作用効果を奏する。
 最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能であることは明らかである。例えば異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
BP…曲がり部
1,1E,1F…複合伝送線路(伝送線路)
2A,2B,2C…複合伝送線路(伝送線路)
3A,3B…複合伝送線路(伝送線路)
4…複合伝送線路(伝送線路)
5…携帯電子機器
7A,7B…複合伝送線路(伝送線路)
9…保護用絶縁体膜
10…積層絶縁体
11,12,13,14,15…絶縁体層
18…複合伝送線路(伝送線路)
19…複合伝送線路(伝送線路)
21…第1グランド導体
22…第2グランド導体
23…第3グランド導体
31…第1信号導体パターン
32,32A,32B,33,33A,33B…第2信号導体パターン
40,40A,40B…電力伝送線路
41~45…電力伝送導体パターン
41A,42A,43A,41B,42B,43B…電力伝送導体パターン
49…電力伝送用グランド導体
51~54…層間接続導体
51A,52A,51B,52B…層間接続導体
61A,61B,62A,62B…導体パターン
71A,71B,72A,72B…層間接続導体
73A,73B,74A,74B…層間接続導体
80…アンテナ部
81…放射素子
82…アンテナ整合回路
90…筐体
91,92…回路基板
93…バッテリーパック
110,210…外部接続端子
111,211…第1信号伝送線路用コネクタ
112,212…第2信号伝送線路用コネクタ
113,213…電力伝送線路用コネクタ
181,281…第1信号伝送線路用コネクタ接続電極
182A,182B,282A,282B…第2信号伝送線路用コネクタ接続電極
183,283…電力伝送線路用コネクタ接続電極

Claims (20)

  1.  複数の信号伝送線路と電力伝送線路とが、複数の絶縁体層が積層された積層絶縁体に構成された複合伝送線路であって、
     前記複数の信号伝送線路は、少なくとも第1信号伝送線路と第2信号伝送線路とを含み、
     前記第1信号伝送線路は第1信号導体パターンを含み、
     前記第2信号伝送線路は第2信号導体パターンを含み、
     前記電力伝送線路は、前記積層絶縁体の複数の層に沿って形成された電力伝送導体パターンおよび、これら電力伝送導体パターンを層間接続する層間接続導体で構成され、
     前記第1信号導体パターン、前記第2信号導体パターンおよび前記電力伝送導体パターンは、前記積層絶縁体の互いに異なる層で、且つ並行して形成され、
     前記第1信号導体パターンと前記第2信号導体パターンは、第1グランド導体を、前記絶縁体層の積層方向に挟んで配置され、
     前記電力伝送線路は、前記第1信号導体パターンの側部に配置された、
     ことを特徴とする、複合伝送線路。
  2.  前記電力伝送線路は、前記第1信号導体パターンおよび前記第2信号導体パターンの側部に配置された、請求項1に記載の複合伝送線路。
  3.  前記第1信号伝送線路は高周波アナログ信号用の非平衡線路であり、前記第2信号伝送線路はデジタル信号用の差動線路である、請求項1または2に記載の複合伝送線路。
  4.  前記電力伝送線路は、前記第2信号導体パターンより前記第1信号導体パターンに、前記絶縁体層の積層方向に近い位置に配置される、請求項3に記載の複合伝送線路。
  5.  前記第2信号導体パターンの数は前記第1信号導体パターンの数より多い、請求項4に記載の複合伝送線路。
  6.  前記第1信号導体パターンに対して、前記第1グランド導体とは反対側に第2グランド導体が形成された、請求項1から5のいずれかに記載の複合伝送線路。
  7.  前記第2グランド導体と前記第1グランド導体とは、前記第1信号導体パターンより前記電力伝送線路側の位置で層間接続導体を介して接続された、請求項6に記載の複合伝送線路。
  8.  前記第2グランド導体と前記第1グランド導体とは、前記第1信号導体パターンに対し、前記電力伝送線路とは反対側の位置で層間接続導体を介して接続された、請求項6または7に記載の複合伝送線路。
  9.  前記電力伝送線路は少なくとも前記第2グランド導体に導通する、請求項6から8のいずれかに記載の複合伝送線路。
  10.  前記第2信号導体パターンに対して、前記第1グランド導体とは反対側に第3グランド導体が形成され、
     前記電力伝送線路は前記第3グランド導体に導通する、請求項9に記載の複合伝送線路。
  11.  前記第1グランド導体とは電気的に分離された、電力伝送用のグランド導体をさらに備える、請求項1から8のいずれかに記載の複合伝送線路。
  12.  前記第2信号導体パターンに対して、前記第1グランド導体とは反対側に第3グランド導体が形成された、請求項1から11のいずれかに記載の複合伝送線路。
  13.  前記第3グランド導体と前記第1グランド導体とは層間接続導体を介して接続された、請求項12に記載の複合伝送線路。
  14.  前記層間接続導体は、前記第2信号導体パターンを幅方向に挟んで両側に配置された、請求項13に記載の複合伝送線路。
  15.  前記電力伝送線路は、前記第2のグランド導体が形成された前記積層絶縁体の層から前記第3のグランド導体が形成された前記積層絶縁体の層に亘って形成された、請求項12から14のいずれかに記載の複合伝送線路。
  16.  前記第1信号伝送線路および前記第2信号伝送線路に導通する外部接続端子が前記積層絶縁体の前記第2信号伝送線路側に形成された、請求項1から15のいずれかに記載の複合伝送線路。
  17.  前記積層絶縁体は可撓性を有する、請求項1から16のいずれかに記載の複合伝送線路。
  18.  前記複数の絶縁体層の積層方向とは垂直方向に曲がる曲がり部を有し、前記絶縁体層の平面視で、前記電力伝送線路は前記第1信号導体パターンおよび前記第2信号導体パターンより内周側に配置された、請求項1から17のいずれかに記載の複合伝送線路。
  19.  前記電力伝送線路は、前記複数の信号伝送線路の両側部にそれぞれ配置された、請求項1から18のいずれかに記載の複合伝送線路。
  20.  請求項1から19のいずれかに記載の複合伝送線路、第1高周波回路および第2高周波回路を備え、前記第1高周波回路および第2高周波回路が前記複合伝送線路で接続された、電子機器。
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