(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に第１の信号伝送用配線を形成し内部にグランド面を形成した積層基板からなる第１の高速伝送用回路基板と、
回路用基板と前記回路用基板の表面に形成された第２の信号伝送用配線とからなる第２の高速伝送用回路基板と、
前記第１の高速伝送用回路基板及び前記第２の高速伝送用回路基板が表面に固定される導電性の基板接続用部品と、
前記第１の高速伝送用回路基板の第１の信号伝送用配線と前記第２の高速伝送用回路基板の第２の信号伝送用配線とを電気的に接続するボンディングワイヤとを備え、
前記積層基板の前記グランド面を前記積層基板の端部側面に露出するように形成し、前記積層基板の端部側面に導電性膜を形成し、前記第１の高速伝送用回路基板の前記グランド面と前記基板接続用部品を前記導電性膜により電気的に接続し、
前記第１の高速伝送用回路基板及び前記第２の高速伝送用回路基板は所定の隙間をもって対向するように配置され、前記隙間に導電性部材が充填され、
前記導電性部材は前記第１の高速伝送用回路基板の前記グランド面よりも高い位置となるように充填されることを特徴とする高速伝送用回路基板の接続構造。
【請求項２】
前記第１の信号伝送用配線の端部は前記積層基板の端部から所定間隔おいて形成され、前記積層基板の表面の前記第１の信号伝送用配線の端部と前記積層基板の端部の間の領域の一部を覆うように前記導電性膜を形成する請求項１に記載の高速伝送用回路基板の接続構造。
【請求項３】
前記導電性部材は、前記基板接続用部品の前記第２の高速伝送用回路基板が固定される表面よりも高い位置まで充填される請求項１又は２に記載の高速伝送用回路基板の接続構造。
【請求項４】
前記積層基板の表面の前記第１の信号伝送用配線の両側にグランド用配線が形成され、前記グランド用配線の端部は前記導電性膜に電気的に接続される請求項１〜３のいずれかに記載の高速伝送用回路基板の接続構造。
【請求項５】
前記基板接続用部品は、段差部分と、前記段差部分を境にして厚みの小さい部分と厚みの大きい部分とを備え、
前記第１の高速伝送用回路基板は前記厚みの小さい部分の表面に固定され、前記第２の高速伝送用回路基板は前記厚みの大きい部分の表面に固定され、
前記段差部分は前記第１の高速伝送用回路基板の表面高さと前記第２の高速伝送用回路基板の表面高さとが一致するような高さを有する請求項１〜４のいずれかに記載の高速伝送用回路基板の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速伝送用回路基板と他の高速伝送用回路基板を電気的に接続するための高速伝送用回路基板の接続構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速信号（高周波信号）を伝送する回路基板として、図４に示すような高速伝送用回路基板４０が用いられている。高速伝送用回路基板４０は、表面に第１の信号伝送用配線４２及びグランド用配線（図示せず）を形成し、内部（内層）にグランド面４３を形成した積層基板４１からなる。
【０００３】
高速伝送用回路基板４０を他の高速伝送用回路基板と接続する従来の構造を図４に示す。図４において、他の高速伝送用回路基板はセラミック基板４８の表面に第２の信号伝送用配線４６を形成したものである。高速伝送用回路基板４０とセラミック基板４８とは基板接続用部品４９にそれぞれ固定される。基板接続用部品４９は金属（例えば、コバール）などの導電性部材からなる。高速伝送用回路基板４０の第１の信号伝送用配線４２とセラミック基板４８の表面に形成された第２の信号伝送用配線４６はボンディングワイヤ５０により電気的に接続される。また、高速伝送用回路基板４０のグランド面４３と基板接続用部品４９は高速伝送用回路基板４０を貫通するスルーホール５１により電気的に接続される。
【０００４】
以下、高速伝送用回路基板４０のグランド面４３と基板接続用部品４９から構成される配線経路をグランド配線と言い、第１の信号伝送用配線４２と第２の信号伝送用配線４６から構成される配線経路を信号配線と言う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４３９７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、高速伝送用回路基板４０のグランド面４３と基板接続用部品４９とをスルーホール５１により接続する場合、グランド配線長が長くなる。さらに、スルーホール５１によりグランド面４３と基板接続用部品４９を電気的に接続した箇所からボンディングワイヤ５０間は、信号配線とグランド配線の間の距離が離れる。そのため、信号配線とグランド配線の間の距離に依存するインピーダンスの整合が難しいという問題がある。
【０００７】
信号配線とグランド配線の間の距離をできるだけ一定に保つためには、セラミック基板４８と対向する高速伝送用回路基板４０の端部近傍にスルーホール５１を形成するとよい。しかしながら、図５に示すように、高速伝送用回路基板４０の端部近傍で第１の信号伝送用配線４２が密集して形成されている場合、スルーホール５１を形成するための場所を確保できないため、高速伝送用回路基板４０の端部近傍にスルーホール５１を形成することはできない。
【０００８】
また、図４（ｂ）に示すように、スルーホールの形成位置を高速伝送用回路基板４０の端部近傍に近づけるために、積層基板４１の内部に積層基板４１の下面から、グランド面４３までを導通するスルーホール５２を形成したビルドアップ基板の高速伝送用回路基板５３を用いることが考えられる。しかしながら、ビルドアップ基板は、表裏面を貫通するスルーホールを形成した積層基板に比べて、コストが高いという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、インピーダンスの整合が容易で、且つ低コストな高速伝送用回路基板の接続構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、表面に第１の信号伝送用配線を形成し内部にグランド面を形成した積層基板からなる第１の高速伝送用回路基板と、回路用基板と前記回路用基板の表面に形成された第２の信号伝送用配線とからなる第２の高速伝送用回路基板と、前記第１の高速伝送用回路基板及び前記第２の高速伝送用回路基板が表面に固定される導電性の基板接続用部品と、前記第１の高速伝送用回路基板の第１の信号伝送用配線と前記第２の高速伝送用回路基板の第２の信号伝送用配線とを電気的に接続するボンディングワイヤとを備え、前記積層基板の前記グランド面を前記積層基板の端部側面に露出するように形成し、前記積層基板の端部側面に導電性膜を形成し、前記第１の高速伝送用回路基板の前記グランド面と前記基板接続用部品を前記導電性膜により電気的に接続し、前記第１の高速伝送用回路基板及び前記第２の高速伝送用回路基板は所定の隙間をもって対向するように配置され、前記隙間に導電性部材が充填され、前記導電性部材は前記第１の高速伝送用回路基板の前記グランド面よりも高い位置となるように充填される高速伝送用回路基板の接続構造である。
【００１１】
前記第１の信号伝送用配線の端部は前記積層基板の端部から所定間隔おいて形成され、前記積層基板の表面の前記第１の信号伝送用配線の端部と前記積層基板の端部の間の領域の一部を覆うように前記導電性膜を形成すると良い。
【００１３】
前記導電性部材は、前記基板接続用部品の前記第２の高速伝送用回路基板が固定される表面よりも高い位置まで充填されると良い。
【００１４】
前記積層基板の表面の前記第１の信号伝送用配線の両側にグランド用配線が形成され、前記グランド用配線の端部は前記導電性膜に電気的に接続されると良い。
【００１５】
前記基板接続用部品は、段差部分と、前記段差部分を境にして厚みの小さい部分と厚みの大きい部分とを備え、前記第１の高速伝送用回路基板は前記厚みの小さい部分の表面に固定され、前記第２の高速伝送用回路基板は前記厚みの大きい部分の表面に固定され、前記段差部分は前記第１の高速伝送用回路基板の表面高さと前記第２の高速伝送用回路基板の表面高さとが一致するような高さを有すると良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、インピーダンスの整合が容易で、且つ低コストな高速伝送用回路基板の接続構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る高速伝送用回路基板の接続構造を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る高速伝送用回路基板の接続構造に用いる第１の高速伝送用回路基板を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明の適用例を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、従来の高速伝送用回路基板の接続構造を示す側面図である。
【図５】高速伝送用回路基板にスルーホールを形成する際の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１９】
図１は、本実施の形態に係る高速伝送用回路基板の接続構造を示す側面図である。
【００２０】
図１に示すように、高速伝送用回路基板の接続構造１は、高速伝送用回路基板（第１の高速伝送用回路基板）２と他の高速伝送用回路基板（第２の高速伝送用回路基板）３とを基板接続用部品１４を用いて電気的に接続した構造である。
【００２１】
先ず、高速伝送用回路基板の接続構造１を構成する第１の高速伝送用回路基板２、第２の高速伝送用回路基板３及び基板接続用部品１４について説明する。
【００２２】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、第１の高速伝送用回路基板２は、表面に第１の信号伝送用配線５を形成し、内部にグランド面６を形成した積層基板４からなる。積層基板４の表面の第１の信号伝送用配線５の両側にはグランド用配線９が形成される。
【００２３】
第１の高速伝送用回路基板２では、例えば１０Ｇｂ／ｓ〜１２．５Ｇｂ／ｓ程度のビットレートの信号が伝送される。第１の信号伝送用配線５とグランド用配線９の線幅、及び第１の信号伝送用配線５とグランド用配線９の配置間隔は、例えば１００μｍである。この第１の信号伝送用配線５では、１本当たり５ＧＨｚ〜６．２５ＧＨｚ程度の周波数の信号が伝送される。
【００２４】
本実施の形態において、第１の高速伝送用回路基板２の端部側面１８にグランド面６が露出するように形成し、端部側面１８に、露出したグランド面６と電気的に接続するように、且つ端部側面１８の下部（第１の高速伝送用回路基板２の裏面側）までつながるように導電性膜１９を形成する。
【００２５】
第１の高速伝送用回路基板２の表面に形成された第１の信号伝送用配線５の端部は、積層基板４の端部から所定間隔おいて形成される。積層基板４の表面の第１の信号伝送用配線５の端部と積層基板４の間の領域の一部を覆うように導電性膜１９が形成される。第１の信号伝送用配線５は、空白領域Ｂを介することにより、導電性膜１９と絶縁される。グランド用配線９はその端部で導電性膜１９と接続される。
【００２６】
第２の高速伝送用回路基板３は、絶縁性の回路用基板１０と、回路用基板１０の表面に形成された第２の信号伝送用配線１１とからなる。回路用基板１０は、例えばセラミック基板からなる。回路基板１０の厚さは積層基板４の厚さよりも薄く形成される。
【００２７】
基板接続用部品１４は、その表面に第１の高速伝送用回路基板２と第２の高速伝送用回路基板３を固定するためのものである。基板接続用部品１４は、例えばＣｕ−Ｗ（銅−タングステン）板やコバール板などの導電性の基板からなる。基板接続用部品１４は、段差部分１５が形成され、段差部分１５を境として厚みが大きい部分と小さい部分とを有する。
【００２８】
第２の高速伝送用回路基板３の裏面と基板接続用部品１４の厚みが大きい部分の表面とが接着剤により接着されて、第２の高速伝送用回路基板３は基板接続用部品１４に固定される。第２の高速伝送用回路基板３は、その第１の高速伝送用回路基板２と対向する側の端面の位置が段差部分１５と略一致するように配置される。
【００２９】
第１の高速伝送用回路基板２の裏面と基板接続用部品１４の厚みが小さい部分の表面とが接着剤により接着されて、第１の高速伝送用回路基板２は基板接続用部品１４に固定される。第１の高速伝送用回路基板２は、その第２の高速伝送用回路基板３と対向する側の端面の位置が、第２の高速伝送用回路基板３の端面と所定の隙間ｇを有するように配置される。
【００３０】
段差部分１５は、第１の高速伝送用回路基板２の表面高さと第２の高速伝送用回路基板３の表面高さとが一致するような高さに形成される。
【００３１】
第１の高速伝送用回路基板２の第１の信号伝送用配線５と第２の高速伝送用回路基板３の第２の信号伝送用配線１１はボンディングワイヤ１７ａにより電気的に接続される。第１の高速伝送用回路基板２のグランド面６と基板接続用部品１４は第１の高速伝送用回路基板２の端部側面に形成した導電性膜１９により電気的に接続される。基板接続用部品１４は、第２の高速伝送用回路基板３の第２の信号伝送用配線１１に対するグランド面として機能する。
【００３２】
以下、第１の高速伝送用回路基板２のグランド面６と基板接続用部品１４から構成される配線経路をグランド配線と言い、第１の信号伝送用配線５と第２の信号伝送用配線１１から構成される配線経路を信号配線と言う。
【００３３】
本実施の形態に係る高速伝送用回路基板の接続構造１は、第１の高速伝送用回路基板２を基板接続用部品１４に固定したときに、第１の高速伝送用回路基板２の端部側面に形成した導電性膜１９が基板接続用部品１４と接触することで、第１の高速伝送用回路基板２のグランド面６と基板接続用部品１４とが電気的に接続される構造である。
【００３４】
第１の高速伝送用回路基板２と第２の高速伝送用回路基板３との間の所定の隙間ｇには導電性接着剤などの導電性部材２０が充填される。導電性部材２０の隙間ｇ中に充填される高さは、ボンディングワイヤ１７ａと導電性部材２０の距離によって決まるインピーダンスが第１の高速伝送用回路基板２及び第２の高速伝送用回路基板３におけるインピーダンスと整合がとれるような位置となるように調整される。例えば、図１において、ボンディングワイヤ１７ａは第２の高速伝送用回路基板３の第２の信号伝送用配線１１よりも上方に位置することから、ボンディングワイヤ１７ａと導電性部材２０の距離を第２の高速伝送用回路基板３の第２の信号伝送用配線１１と第２の信号伝送用配線１１のグランド面となる基板接続用部品１４の厚みが大きい部分の表面よりも高い位置となるように充填されるのが好ましい。また、図１において、ボンディングワイヤ１７ａは第１の高速伝送用回路基板２の第１の信号伝送用配線５よりも上方に位置することから、ボンディングワイヤ１７ａと導電性部材２０の距離を第１の高速伝送用回路基板２の第１の信号伝送用配線５とグランド面６の距離と合わせるように、導電性部材２０は第１の高速伝送用回路基板２のグランド面６よりも高い位置となるように充填されるのが好ましい。また、導電性部材２０が第１の高速伝送用回路基板２の第１の信号伝送用配線５又は第２の高速伝送用回路基板３の第１の信号伝送用配線１１と接触しないように、第１の高速伝送用回路基板２及び第２の高速伝送用回路基板３の表面よりも低い位置となるように導電性部材２０を隙間ｇに充填してもよい。
【００３５】
隙間ｇへの導電性部材２０の充填は、第１の高速伝送用回路基板２と基板接続用部品１４との間を導電性接着剤で接着し、そのさいに導電性接着剤の一部が隙間ｇに漏れ込むようにして行うことができる。また、外部から導電性部材２０を隙間ｇに注入してもよい。
【００３６】
なお、隙間ｇを設けずに第１の高速伝送用回路基板２の端部を段差部分１５の側部に接触させることも可能であるが、隙間ｇを完全に無くすためには第１の高速伝送用回路基板２の端部と段差部分１５の側部を非常に高い精度で加工しなければならないため、コスト面から考えると導電性部材２０を充填して、製造誤差を補うようにする方がより好ましい。
【００３７】
本実施の形態の高速伝送用回路基板の接続構造１によれば、スルーホールを形成することなく第１の高速伝送用回路基板２のグランド面６と基板接続用部品１４とを電気的に接続することができる。さらに、グランド配線長を短くでき、信号配線とグランド配線の間の距離を短くできるので、信号配線とグランド配線の間の距離に依存するインピーダンスの整合が容易となる。
【００３８】
また、本実施の形態の高速伝送用回路基板の接続構造１では、第１の信号伝送用配線５の接続端部が積層基板４の端部から所定間隔おいて形成され、積層基板４の表面の第１の信号伝送用配線５の端部と積層基板４の間の領域の一部を覆うように導電性膜１９が形成されているため、導電性膜１９により構成されるグランド配線とボンディングワイヤ１７ａにより構成される信号配線の間の距離が短くでき、インピーダンスの整合が容易となる。
【００３９】
また、本実施の形態の高速伝送用回路基板の接続構造１では、第１の高速伝送用回路基板２と第２の高速伝送用回路基板３との間に所定の隙間ｇを設け、その隙間ｇに導電性接着剤などの導電性部材２０を第１の高速伝送用回路基板２のグランド面６よりも高い位置となるように充填するため、グランド配線がより短くなり、また、第１の高速伝送用回路基板２と第２の高速伝送用回路基板３との間において、ボンディングワイヤ１７ａにより構成される信号配線と導電性部材２０により構成されるグランド配線の間の距離が短くでき、インピーダンスの整合が容易となる。
【００４０】
次に、本実施の形態の高速伝送用回路基板の接続構造の適用例を説明する。
【００４１】
図３に示す適用例は、表面に第１の信号伝送用配線３４が形成された第１の高速伝送用回路基板３３と、第２の高速伝送用回路基板３と、ＶＣＳＥＬアレイ３１と、ＶＣＳＥＬアレイ３１を駆動するＩＣ３２と、第２の高速伝送用回路基板３、ＩＣ３２及びＶＣＳＥＬアレイ３１を表面に搭載し、その表面の一部が第１の高速伝送用回路基板３３の裏面と接着固定される基板接続用部品３０とから構成される光通信モジュール３９である。
【００４２】
第２の高速伝送用回路基板３は、セラミック基板からなり、その表面にＩＣ３２の電極３２ａの配置間隔と第１の信号伝送用配線３４の配置間隔とを整合させるピッチ間隔変換用の第２の信号伝送用配線が形成されている。
【００４３】
基板接続用部品３０はＣｕ−Ｗ板やコバール板などの導電性の基板からなる。基板接続用部品３０は段差部分３５を有し、段差部分３５を境として、厚みの大きい部分の表面に第２の高速伝送用回路基板３、ＩＣ３２及びＶＣＳＥＬアレイ３１が搭載される。厚みの小さい部分の表面に第１の高速伝送用回路基板３３の裏面が接着固定される。
【００４４】
第１の高速伝送用回路基板３３の第１の信号伝送用配線３４と第２の高速伝送用回路基板３の第２の信号伝送用配線の間は、ボンディングワイヤ１７ａで電気的に接続される。第２の高速伝送用回路基板３の第２の信号伝送用配線とＶＣＳＥＬアレイ３１の電極３２ａの間はボンディングワイヤ１７ｂで電気的に接続される。ＶＣＳＥＬアレイ３１とＩＣ３２の間はボンディングワイヤ１７ｃで電気的に接続される。
【００４５】
光通信モジュール３９によれば、第１の高速伝送用回路基板３３の第１の信号伝送用配線３４とＩＣ３２の電極３２ａの間を、第２の高速伝送用回路基板３を介して電気的に接続することにより、信号伝送用配線のピッチ間隔を変換することができる。
【００４６】
本実施の形態の高速伝送用回路基板の接続構造は、第１の高速伝送用回路基板３３と第２の高速伝送用回路基板３の間の電気的な接続に適用される。
【００４７】
第１の高速伝送用回路基板３３の端部側面３６にグランド面３７が露出するように形成し、その端部側面３６に露出したグランド面３７と電気的に接続するように、且つ端部側面３６の下部まで覆うように導電性膜３８を形成し、導電性膜３８を基板接続用部品３０と接触させることで、グランド面３７と基板接続用部品３０とを電気的に接続する。
【００４８】
このようにして構成した光通信モジュール３９によれば、高速伝送用回路基板３３と第２の高速伝送用回路基板３との接続部でインピーダンスの整合が容易にとれ、信号品質を安定に保つことができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  高速伝送用回路基板の接続構造
２  第１の高速伝送用回路基板
３  第２の高速伝送用回路基板
４  積層基板
５  第１の信号伝送用配線
６  グランド面
１１  第２の信号伝送用配線
１４  基板接続用部品
１９  導電性膜
【図１】
0005504712.tif 000002
【図２】
0005504712.tif 000003
【図３】
0005504712.tif 000004
【図４】
0005504712.tif 000005
【図５】
0005504712.tif 000006