配線基板

【課題】信号線に伝送される高周波信号を低損失で伝送することが可能な配線基板を提供すること。
【解決手段】互いに積層された複数の絶縁層１と、絶縁層１の層間に配設された帯状の信号線２と、信号線２の上下に絶縁層１を挟んで対向配置された対向導体３と、信号線２と同じ絶縁層間に信号線２に対して並設された共面導体４と、を具備して成る配線基板であって、対向導体３と共面導体４との間に、対向導体３および共面導体４に電気的に接続された付加導体５が信号線２に対して並設されている。付加導体５により信号線２の側端部への電界の集中が緩和され、それにより信号線２に伝送される高周波信号を低損失で伝送することが可能となる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリップライン構造を有する配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高周波の信号を伝送する配線基板としてストリップライン構造を有する配線基板が多用されている。このストリップライン構造は、例えば図５に要部断面図および図６に部分的に透視した要部斜視図で示すように、互いに積層された絶縁層１１の間に帯状の信号線１２を延在させるとともに、信号線１２の上下に絶縁層１１を挟んでベタ状の対向導体１３を対向配置させて成る。さらに、信号線１２の両側の絶縁層１１間には、信号線１２との間に所定の間隔をあけてベタ状の共面導体１４を配設するとともに上下の対向導体１３と共面導体１４との間を信号線１２の両側に所定間隔で並べて配置された貫通導体１５により電気的に接続することで信号線１２に対する電磁的なシールドを強化し外部からのノイズの侵入や外部へのノイズの放射を防止している。なお、対向導体１３および共面導体１４は接地用や電源用の電位に電気的に接続される。
【０００３】
しかしながら、このようなストリップライン構造を有する配線基板において信号線１２に伝送される信号の周波数は、例えば３０ＧＨｚ以上と極めて高周波になってきている。このような３０ＧＨｚ以上の超高周波を伝送するための配線基板においては、信号線１２を伝送される信号の反射損が低いことが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、信号線に伝送される高周波信号を低損失で伝送することが可能な配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の配線基板は、互いに積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層の層間に配設された帯状の信号線と、該信号線の上下に前記絶縁層を挟んで対向配置された対向導体と、前記信号線と同じ絶縁層間に前記信号線に対して並設された共面導体と、を具備して成る配線基板であって、前記対向導体と共面導体との間に、該対向導体および共面導体に電気的に接続された付加導体が前記信号線に対して並設されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の配線基板によれば、対向導体と共面導体との間に、これらの対向導体および共面導体に電気的に接続された付加導体が信号線に対して並設されていることから、この付加導体により信号線の側端部への電界の集中が緩和され、それにより信号線を伝送される高周波信号を低損失で伝送することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の配線基板の実施形態の一例を示す要部断面図である。
【図２】図２は、図１に示す配線基板を部分的に透視した要部斜視図である。
【図３】図３は、本発明に対応するシミュレーションモデルと従来技術に対応するシミュレーションモデルとにおける反射損を電磁界シミュレータを用いて解析した結果を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明に対応するシミュレーションモデルと従来技術に対応するシミュレーションモデルとにおける電界分布を電磁界シミュレータを用いて解析した結果を示す電界分布図である。
【図５】図５は、従来の配線基板の例を示す要部断面図である。
【図６】図６は、図５に示す配線基板を部分的に透視した要部斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に本発明の配線基板の実施形態の一例を図１および図２を基に説明する。図１は本例の配線基板の一部を示す要部断面図であり、図２はその配線基板を部分的に透視した要部斜視図である。これらの図中、１は絶縁層、２は信号線、３は対向導体、４は共面導体、５は付加導体、６は貫通導体である。なお、図２においては、絶縁層１は示されておらず、最上層の対向導体３を半透明として示している。
【００１０】
本例の配線基板では、図１に示すように、４層の絶縁層１が互いに上下に積層されている。絶縁層１は、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する樹脂系の電気絶縁材料から成り、厚みが２５〜１００μｍ程度である。
【００１１】
積層された絶縁層１のうち、内側の２層の間に信号線２が配設されている。信号線２は、例えば銅箔や銅めっき層から成り、線幅が１０〜１００μｍ程度、厚みが５〜２０μｍ程度の帯状の配線である。この信号線２には、例えば３０ＧＨｚを超える高周波信号が伝送される。
【００１２】
信号線２の上下には、上側の２層の絶縁層１および下側の２層の絶縁層１を挟んで信号線２と対向する対向導体３が配置されている。対向導体３は、信号線２と同様の銅箔や銅めっき層から成り、信号線２の幅よりも広い幅を有するベタ状のパターンであり、厚みが５〜２０μｍ程度である。
【００１３】
さらに絶縁層１の層間には、信号線２と同じ層間に共面導体４が配設されているとともに、対向導体３と共面導体４との間の層間に付加導体５が配設されている。これらの共面導体４および付加導体５は、信号線２の幅よりも広い幅を有するベタ状のパターンであり、信号線２に対して所定間隔をあけて並設されている。共面導体４および付加導体５は、信号配線２や対向導体３と同様の銅箔や銅めっき層から成り、厚みが５〜２０μｍ程度である。
【００１４】
対向導体３および共面導体４および付加導体５は、絶縁層１を貫通する貫通導体６により互いに電気的に接続されている。そして、接地電位や電源電位に電気的に接続されて、信号線２に対するシールド層として機能するとともに信号線２に伝送される高周波信号に対するリターンパスを提供する。
【００１５】
対向導体３および共面導体４および付加導体５を接続する貫通導体６は、図２に示すように、多数個が信号線２に沿って列を成して並んでいる。貫通導体６は、例えば一般的にビアホールとかスルーホールと呼ばれる貫通孔の内部に被着または充填させた銅めっきや硬化した導体ペーストから成り、直径が３０〜１００μｍ程度であり、信号線２から５０〜２００μｍ程度離間した位置に１５０〜１０００μｍのピッチで配列されている。これらの貫通導体６は、信号線２に対する電磁的なシールドを強化し外部からのノイズの侵入や外部へのノイズの放射を防止している。
【００１６】
そして本例の配線基板においては、対向導体３と共面導体４との間に付加導体５が信号線２に対して並設されていることが重要である。このような付加導体５を設けることにより、信号線２の側端部に対する電界が共面導体４と付加導体５とに分散される。その結果、信号線２を伝送される高周波信号の反射損を抑制して高周波信号を低損失で伝送することが可能となる。
【００１７】
ここで、図１および図２で示した本発明の配線基板に対応する解析モデルおよび図５および図６で示した従来の配線基板に対応する解析モデルを用いて電磁界シミュレータにより解析した反射損の解析結果を図３に示すとともに、それぞれの電界分布の解析結果を図４に示す。図３から分かるように、本発明に対応する解析モデルでは、従来技術に対応する解析モデルよりも反射損が小さいことがわかる。また、図４から分かるように、本発明の配線基板に対応する解析モデルでは、信号線の側端部から共面導体および付加導体にかけて電界が広がって信号線の側端部に対する電界の集中が緩和されているのが分かる。
【００１８】
かくして、本発明によれば、信号線に伝送される高周波信号の反射損を抑制して高周波信号を低損失で伝送することが可能な配線基板を提供することができる。なお、本発明は上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば上述の実施形態の一例では、付加導体５は、対向導体３と共面導体４との間に１層ずつ配設されていたが、付加導体５は、対向導体３と共面導体４との間に２層以上ずつ配設されていてもよい。
【符号の説明】
【００１９】
１絶縁層
２信号線
３対向導体
４共面導体
５付加導体

【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに積層された複数の絶縁層と、前記絶縁層の層間に配設された帯状の信号線と、該信号線の上下に前記絶縁層を挟んで対向配置された対向導体と、前記信号線と同じ絶縁層間に前記信号線に対して並設された共面導体と、を具備して成る配線基板であって、前記対向導体と共面導体との間に、該対向導体および共面導体に電気的に接続された付加導体が前記信号線に対して並設されていることを特徴とする配線基板。

【図１】