(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のプリント配線板と、この第１のプリント配線板上に載置された第２のプリント配線板と、上記第１のプリント配線板上に形成されてマイクロストリップラインを構成する第１の信号ラインと、上記第２のプリント配線板上の上記第１の信号ラインと反対側に形成されてマイクロストリップラインを構成する第２の信号ラインと、上記第２のプリント配線板の端部において上記第２のプリント基板の厚さ方向に連続して上記第１及び第２の信号ラインを電気的に接続する信号電極と、それぞれ上記第１及び第２の信号ラインの両側であって、上記信号電極を挟むようにそれぞれ上記第１及び第２のプリント配線板上に形成された第１及び第２のグランドパターンと、これら第１及び第２のグランドパターンの内側における上記第２のプリント基板にスルーホールを形成し、それぞれ上記第１及び第２のグランドパターンを電気的に接続するグランド電極とを備えたことを特徴とする高周波プリント配線板。
【請求項２】
第１のプリント配線板と、この第１のプリント配線板上に載置され、端部に切欠部が形成された第２のプリント配線板と、上記切欠部の内側に延びて上記第１のプリント配線板上に形成されてマイクロストリップラインを構成する第１の信号ラインと、上記第２のプリント配線板上の上記第１の信号ラインと反対側に形成されてマイクロストリップラインを構成する第２の信号ラインと、上記第２のプリント基板の切欠部の端部において上記第２のプリント配線板の厚さ方向に連続して上記第１及び第２の信号ラインを電気的に接続する信号電極と、それぞれ上記第１及び第２の信号ラインの両側における上記切欠部の近傍であって、上記信号電極を挟むようにそれぞれ上記第１及び第２のプリント配線板上に形成された第１及び第２のグランドパターンと、これら第１及び第２のグランドパターンの内側における上記第２のプリント配線板にスルーホールを形成し、それぞれ上記第１及び第２のグランドパターンを電気的に接続するグランド電極とを備えたことを特徴とする高周波プリント配線板。
【請求項３】
上記切欠部における上記第２のグランドパターンの内側又は外側に導電層を形成したことを特徴とする請求項２に記載の高周波プリント配線板。
【請求項４】
上記スルーホールは、長穴のスルーホールであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高周波プリント配線板。
【請求項５】
プリント配線板の両面に銅層を形成する工程と、上記プリント配線板の両側に直線状に複数の第１のスルーホールを配設し、これらのスルーホールの間に第２のスルーホールを形成する工程と、上記第１のスルーホールを含んで対向するグランドパターン及び上記第２のスルーホールを含む信号ラインをエッチングにより形成する工程と、上記第１及び第２のスルーホールの内壁に導電層を形成する工程と、上記第１のスルーホールの上記プリント配線板の端部におけるスルーホール及び上記第２のスルーホールを通って上記プリント配線板に切欠部を形成する工程と、上記プリント配線板を他のプリント配線板上に載置する工程とを備えたことを特徴とする高周波プリント配線板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高周波回路に適した高周波プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の高周波プリント配線板としては、例えば特開平６ー３７４１２号公報に記載されたものがあった。図９及び図１０はその特許公報に記載されたプリント配線板の断面図である。図９において、１ａはプリント配線板、２ａはプリント配線板１ａ上に形成された信号ライン、４ａは信号ライン２ａを挟んでプリント配線板１ａ上に信号ライン２ａの頂面から突出して形成されたグランドライン、４ｂはプリント配線板１ａの信号ライン２ａと反対面に形成されたグランド面、６はグランドライン４ａとグランド面４ｂを接続するためにプリント配線板１ａに形成されたスルーホールである。ここに、信号ライン２ａは、プリント配線板１ａの下面におけるグランド面４ｂ及び両側に位置するグランドライン４ａにより、マイクロストリップライン及びコプレナーラインを形成して特性インピーダンスの安定化を図るとともに、グランドライン４ａとグランド面４ｂをスルーホール６により接続してグランドの安定化を図っている。また、図１０において、３は信号ラインと接続される信号電極、１６は同軸ケーブルである。ここに、他の基板等に信号を伝送するため、信号ラインに接続された信号電極３をスルーホールにて形成し、同軸ケーブル１６の信号線を信号電極３と接続するとともに、同軸ケーブル１６の外皮導体をグランドライン４ａと接続して接続部における特性インピーダンスを安定させ、信号の反射や損失を少なくしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来における高周波プリント配線板は、その端面に電極がないため、他のプリント配線板１ａへの接続ができないか、又は他の基板等に接続するため、プリント配線板１ａ内にスルーホールにて信号電極を形成することから、同軸ケーブル１６や高周波コネクタを必要とする等の課題があった。
そこで、この発明はかかる課題を解決するためになされたもので、同軸ケーブルや高周波コネクタを用いることなく、複数のプリント配線板間を伝送する信号の反射や損失を低減しうる新規な高周波プリント配線板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に係る高周波プリント配線板は、第１のプリント配線板と、この第１のプリント配線板上に載置された第２のプリント配線板と、上記第１のプリント配線板上に形成されてマイクロストリップラインを構成する第１の信号ラインと、上記第２のプリント配線板上の上記第１の信号ラインと反対側に形成されてマイクロストリップラインを構成する第２の信号ラインと、上記第２のプリント配線板の端部において上記第２のプリント配線板の厚さ方向に連続して上記第１及び第２の信号ラインを電気的に接続する信号電極と、それぞれ上記第１及び第２の信号ラインの両側であって、上記信号電極を挟むようにそれぞれ上記第１及び第２のプリント配線板上に形成された第１及び第２のグランドパターンと、これら第１及び第２のグランドパターンの内側における上記第２のプリント配線板にスルーホールを形成し、それぞれ上記第１及び第２のグランドパターンを電気的に接続するグランド電極とを備えたものである。
【０００５】
この発明の請求項２に係る高周波プリント配線板は、第１のプリント配線板と、この第１のプリント配線板上に載置され、端部に切欠部が形成された第２のプリント配線板と、上記切欠部の内側に延びて上記第１のプリント配線板上に形成されてマイクロストリップラインを構成する第１の信号ラインと、上記第２のプリント配線板上の上記第１の信号ラインと反対側に形成されてマイクロストリップラインを構成する第２の信号ラインと、上記第２のプリント配線板の切欠部の端部において上記第２のプリント配線板の厚さ方向に連続して上記第１及び第２の信号ラインを電気的に接続する信号電極と、それぞれ上記第１及び第２の信号ラインの両側における上記切欠部の近傍であって、上記信号電極を挟むようにそれぞれ上記第１及び第２のプリント配線板上に形成された第１及び第２のグランドパターンと、これら第１及び第２のグランドパターンの内側における上記第２のプリント配線板にスルーホールを形成し、それぞれ上記第１及び第２のグランドパターンを電気的に接続するグランド電極とを備えたものである
【０００６】
この発明の請求項３に係る高周波プリント配線板は、上記切欠部における上記第２のグランドパターンの内側又は外側に導電層を形成したことを特徴とする請求項２に記載のものである。
【０００７】
この発明の請求項４に係る高周波プリント配線板は、上記スルーホールを長穴のスルーホールとした請求項１乃至３のいずれかに記載のものである。
【０００８】
この発明の請求項５に係る高周波プリント配線板の製造方法は、プリント配線板の両面に銅層を形成する工程と、上記プリント配線板の両側に直線状に複数の第１のスルーホールを配設し、これらのスルーホールの間に第２のスルーホールを形成する工程と、上記第１のスルーホールを含んで対向するグランドパターン及び上記第２のスルーホールを含む信号ラインをエッチングにより形成する工程と、上記第１及び第２のスルーホールの内壁に導電層を形成する工程と、上記第１のスルーホールの上記プリント配線板の端部におけるスルーホール及び上記第２のスルーホールを通って上記プリント配線板に切欠部を形成する工程と、上記プリント配線板を他のプリント配線板上に載置する工程とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態１】
以下、この発明に係る高周波プリント配線板の実施の形態１について図を用いて説明する。図１は、この発明に係る高周波プリント配線板の斜視模式図である。図１において、１は第１のプリント配線板、２はプリント配線板１上に形成した信号ライン、３及び４は信号ライン２と一定間隔を隔てて信号ライン２の両側においてプリント配線板１上に形成したグランドパターンである。５は第２のプリント配線板、６はプリント配線板５上であって、プリント配線板１上の信号ライン２と同一方向に延長した信号ライン、７及び８は信号ライン６と一定間隔を隔ててプリント配線板５上に形成し、信号ライン６の両側においてグランドパターン３、４上にそれぞれ形成したグランドパターンである。９はプリント配線板５の端部に信号ライン２が露出し、グランドパターン３、４を覆うように形成した切欠部、１０は信号ライン２と信号ライン６とを電気的に接続するためにプリント配線板１上に半田等により形成した接続パッド、１１は信号ライン２及び信号ライン６を電気的に接続するために、プリント配線板５の厚さ方向に連続し、プリント配線板５に形成した切欠部９の側面部において又はその側面部に形成した溝部に導電性部材により構成した信号電極である。したがって、信号ライン２及び信号ライン６は信号電極１１及び接続パッド１０を通じて電気的に接続される。
【００１０】
一方、プリント配線板１上における信号ライン２及びプリント配線板５上における信号ライン６は、それぞれプリント配線板１及びプリント配線板５の内部又は裏面に形成されたグランドパターン（図示せず）により、マイクロストリップラインを構成している。１２はプリント配線板５に形成した複数のスルーホールであり、プリント配線板１及びプリント配線板５上に形成されたグランドパターン３、４及び７、８の内側に形成している。これらのスルーホールは、図１に示すような円柱形状のほか、図２に示すような長穴形状でもよい。これら円柱状のスルーホール１２又は長穴形状のスルーホールには、それぞれ導電性のスルーホール層を設けてグランドパターン３と７、及び４と８を電気的に接続するため、スルーホール層によりグランド電極を構成している。
【００１１】
このように、プリント配線板１上の信号ライン２及びプリント配線板５上の信号ライン６はマイクロストリップラインを構成するため、プリント配線板５上の信号ライン６を流れる信号は信号電極１１を通じてプリント配線板１上の信号ライン２に伝搬される。このとき、グランドパターン３、７及び４、８に接続された複数のグランド電極により、信号電極１１の近傍における両側にはプリント配線板５の厚さ方向に信号電極１１を挟むように構成される。このことは、信号電極１１の構造は、擬似的な同軸ライン構造となる。したがって、信号電極１１の部分における特性インピーダンスの変化が少なくなり、このため信号の反射や損失を低減することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態２】
次に、この発明の実施の形態２について図を用いて説明する。図３は第２のプリント配線板５の上方から見た斜視模式図であり、図４（ａ）乃至（ｆ）は図３に示す第２のプリント配線板５を製造するための製造方法を説明する製造工程図である。まず、図４（ａ）に示すように、第２のプリント配線板５の両面に銅層１２ａを形成する。
【００１３】
次に、図４（ｂ）に示すように、プリント配線板５の両側に直線状に複数の円形穴１３、その中央部に円形穴１４、及び複数の円形穴１３の間であって、中央部の円形穴１４の近くに相対向して長穴１５をそれぞれドリル加工等により形成する。
【００１４】
次に、図４（ｃ）に示すように、円形穴１３、１４及び長穴１５のの内壁及び銅層１２ａ上には無電解銅めっき法又は電解銅めっき法により導電体１６を形成する。次に、感光性マスクを用いて所定以外の銅層１２ａをエッチングして、図４（ｄ）に示すようにグランドパターン７、８及び信号ライン６を形成する。このとき、グランドパターン７は一方側の複数の円形穴１３及び長穴１５を含み、一方グランドパターン８は他方側の複数の円形穴１３及び長穴１５を含むように形成するとともに、信号ライン６は中央部の円形穴１４を含み、グランドパターン７、８に沿うように形成する。
【００１５】
次に、図４（ｅ）に示すようにプリント配線板５の両側における複数の円形穴１３のうち、最端部における円形穴１３の中心部、長穴１５の一部、及び中央部の円形穴１４の中心部を通るように図４（ｅ）に示す点線に沿ってプリント配線板５の端部を切断し、プリント配線板５の端部に溝部を形成する。この切断は金型やルータ加工等により行う。こうして、図４（ｆ）に示すように、中央部の円形穴１４における残された導電層により信号電極１１が形成され、両側の円形穴１３の最端部に残された円形穴１３における導電層によりグランド電極１７が形成され、さらにグランドパターン７、８の信号電極１１側に長穴１５に残された導電層により端面導体層１８が形成される。
【００１６】
なお、グランドパターン７、８は、図５に示すようにプリント配線板５に平行に延びる突出部を形成し、これらの突出部に延びるように形成してもよい。このとき、プリント配線板５の面積が小さくでき、高密度実装及び小型化が可能となる。また、この場合、グランドパターン７、８の突出部において信号電極１１の反対側に、図６に示すようにグランド電極１７を形成してもよい。このとき、プリント配線板５を他の基板に半田付けする際に、その他の基板上のグランド電極パッドがプリント配線板５のグランド電極１７を形成する突出部よりも内側に形成されるため、半田付けエリアを小さくすることができる。また、図５及び図６に示した構成を組み合わせて、図７に示すような構成としてもよいことは当然である。さらに、信号ライン６は、図８に示すようにプリント配線板５の内層に形成してもよく、信号電極１１の両側のグランド電極同志を接続してもよいことも当然である。
【００１７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明は、プリント配線板上の信号ラインはマイクロストリップラインを構成し、複数のグランド電極により信号電極の近傍における両側には上記プリント配線板の厚さ方向に上記信号電極を挟むように構成されるため、上記信号電極の構造は擬似的な同軸ライン構造となることから、上記信号電極の部分における特性インピーダンスの変化が少なく、信号の反射や損失を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係る高周波プリント配線板の斜視模式図である。
【図２】  この発明に係る高周波プリント配線板の斜視模式図である。
【図３】  この発明に係る高周波プリント配線板の斜視模式図である。
【図４】  この発明に係る高周波プリント配線板を製造するための製造方法を説明する製造工程図である。
【図５】  この発明に係る高周波プリント配線板のプリント配線板の平面図である。
【図６】  この発明に係る高周波プリント配線板のプリント配線板の平面図である。
【図７】  この発明に係る高周波プリント配線板のプリント配線板の平面図である。
【図８】  この発明に係る高周波プリント配線板の斜視模式図である。
【図９】  従来におけるプリント配線板の断面図である。
【図１０】  従来におけるプリント配線板の断面図である。
【符号の説明】
１…第１のプリント配線板、２…信号ライン、３、４…グランドパターン、５…第２のプリント配線板、６…信号ライン、７、８…グランドパターン、９…切欠部、１１…信号電極、１２…スルーホール、１３、１４…円形穴、１５…長穴、１６…導電体、１７…グランド電極、１８…端面導体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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