(57)【要約】【課題】アンテナ用の導体パターンの周波数や配置状態に制約を与えないで使用することができるプリント基板およびそのプリント基板を用いた無線通信装置を提供する。【解決手段】無線通信装置を構成するプリント基板３は、複数の絶縁層３１ａ〜３１ｄを導体層８ａ〜８ｃを介在させた状態で積層される。絶縁層３１ａは、２層の誘電体層３２ａ、３２ｂを積層している。誘電体層３２ａ、３２ｂは、それぞれ低誘電ガラスクロス４１に低誘電率のエポキシなどの樹脂３３を含浸させたものである。誘電体層３２ａ、３２ｂのガラスクロス４１は、縦糸４１ａが半ピッチずらした状態で積層されている。これにより、絶縁層３１ａの上面において、ガラスクロス４１に起因した特性ばらつきが均一化され、導体パターン７ａにおよぼす影響も低下され、アンテナ７の製品間での特性ばらつきが低減される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ枚（ｎは２以上の整数）のガラスクロス（４１）に低誘電体（３３）を含浸させた絶縁層（３１ａ、３１ｅ、３１ｆ）が少なくとも表層側に設けられたプリント基板において、
前記ｎ枚のガラスクロスは、積層時の同一方向の少なくとも一方の糸の山位置が、互いに山−山間の１／ｎだけずれた状態に形成されているプリント基板。
【請求項２】
前記絶縁層（３１ａ、３１ｅ）は、導体パターン（７ａ）を挟んで複数層設けられている請求項１に記載のプリント基板。
【請求項３】
前記絶縁層（３１ａ、３１ｆ）は、表側および裏側の２つの表層側に設けられた請求項１または２に記載のプリント基板。
【請求項４】
前記絶縁層を構成するｎ枚のガラスクロスは、少なくとも縦糸（４１ａ）について、糸の山位置が、互いに山−山間の１／ｎだけずれた状態に形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載のプリント基板。
【請求項５】
前記絶縁層を構成するｎ枚のガラスクロスは、低誘電ガラスクロスである請求項１から４のいずれか一項に記載のプリント基板。
【請求項６】
アンテナとして機能する導体パターンを有し、ｎ枚（ｎは２以上の整数）のガラスクロスに低誘電体を含浸させた絶縁層が少なくとも表層側に設けられたプリント基板を備えた無線通信装置において、
前記ｎ枚のガラスクロスは、少なくとも前記導体パターンと対向する部分について、積層時の同一方向の少なくとも一方の糸の山位置が、互いに山−山間の１／ｎだけずれた状態に形成されている無線通信装置。
【請求項７】
前記絶縁層は、前記導体パターンを挟んで複数層設けられている請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記絶縁層は、表側および裏側の２つの表層側に設けられた請求項６または７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記絶縁層を構成するｎ枚のガラスクロスは、少なくとも縦糸について、糸の山位置が、互いに山−山間の１／ｎだけずれた状態に形成されている請求項６から８のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記絶縁層を構成するｎ枚のガラスクロスは、低誘電ガラスクロスである請求項６から９のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信装置などに用いるプリント基板は、電子部品の実装に加えてグランドパターンを形成したり、導体パターンで送受信用のアンテナを形成するなどしている。このようなプリント基板としては、例えばガラスクロスに樹脂を含浸させた状態としたものに銅箔などの導体パターン形成用の金属層を積層した状態でプレス加工することで形成したものがある。
【０００３】
この場合、ガラスクロスは一般に誘電率が高いため、織目の配置状態によっては表面に形成している導体パターンの電気的特性に影響を与えることがある。例えば、高周波信号を扱うアンテナパターンなどを形成している場合に、ガラスクロスの織目の位置によっては特性が変動し、これによって無線通信装置としての製品毎のばらつきが大きくなる要因となる。
【０００４】
このような影響を低減する技術として、例えば導体パターンによって扱われる信号の周波数に対してガラスクロスの織目のピッチを条件付けしたり、ガラスクロスに対して導体パターンを傾けて配置することで、ガラスクロスの比誘電率の影響を低減しようとするものがある。
【０００５】
しかしながら、導体パターンを含む回路で扱う周波数を考慮したガラスクロスを用いたプリント基板を使うには制約が発生し、また、ガラスクロスに対して導体パターンを傾けて配置するものでは配置スペースに無駄が生ずるという課題が残る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１８２７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、表面部に形成するアンテナ用の導体パターンの周波数や配置状態に制約を与えないで使用することができるプリント基板およびそのプリント基板を用いた無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載のプリント基板は、ｎ枚（ｎは２以上の整数）のガラスクロスに低誘電体を含浸させた絶縁層が少なくとも表層側に設けられたプリント基板において、前記ｎ枚のガラスクロスは、積層時の同一方向の少なくとも一方の糸の山位置が、互いに山−山間の１／ｎだけずれた状態に形成されている。
【０００９】
上記構成を採用することにより、ガラスクロスをｎ枚配置し、これらの少なくとも一方の糸の山−山間の間で山位置を互いに１／ｎずらした状態にすることで、ガラスクロスの誘電率に起因した条件が表面部分でほぼ均一化することができる。これにより、プリント基板上に配置する導体パターンによる回路の周波数や、配置位置にかかわらず、特性のばらつきが少ない回路を配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】無線通信装置の断面図
【図２】第１実施形態を示すプリント基板の模式的な断面図
【図３】ガラスクロスの上面を模式的に示す図
【図４】ガラスクロス２枚の場合の積層状態を示す模式的な断面図
【図５】ガラスクロス３枚の場合の積層状態を示す模式的な断面図
【図６】第２実施形態を示すプリント基板の模式的な断面図
【図７】第３実施形態を示すプリント基板の模式的な断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１は無線通信装置１の外形を断面で示している。無線通信装置１を構成する筐体２は、内部の段差部２ａにプリント基板３が、例えばねじ４により固定されている。なお、プリント基板３の固定はねじ以外の方法を用いても良い。プリント基板３には、上面側に通信制御用の制御ＩＣ５、下面側に電子部品６が配置されるとともに、下面側には無線通信用のアンテナ７を構成する導体パターン７ａが形成されている。無線通信装置１は、制御ＩＣ５の制御動作によりアンテナ７を介して外部と無線により信号の授受を行うものである。なお、制御ＩＣ５は、プリント基板３の下面側に配置するものでも良い。
【００１２】
図２はプリント基板３の断面を模式的に示す図で、図１で示したアンテナ７の部分を上に向けた状態で示している。プリント基板３は、４つの絶縁層３１ａ〜３１ｄが積層されており、表層側の絶縁層３１ａの表面にはアンテナ７の導体パターン７ａが配置されている。各絶縁層３１ａ〜３１ｄの間には導体層８ａ〜８ｃが設けられている。導体層８ａは、１ｍｍ以上の幅広なパターンで形成されたグランド層として設けられている。また、プリント基板３の図中下面側の表層側に配置した絶縁層３１ｄの表面には導体層８ｄが設けられている。
【００１３】
アンテナ７が形成された絶縁層３１ａは、さらに２層の誘電体層３２ａ、３２ｂを積層した状態に形成されている。誘電体層３２ａ、３２ｂおよび絶縁層３１ｂ〜３１ｄのそれぞれには、低誘電ガラスクロス（以下、単に「ガラスクロス」と称する）４１に、低誘電材のエポキシなどの樹脂３３が含浸された状態で板状に固められた構成とされている。なお、ガラスクロス４１の誘電率は、樹脂３３の誘電率と比べると高い。
【００１４】
図３に示すように、ガラスクロス４１は、ガラス繊維からなる縦糸４１ａおよび横糸４１ｂを織って形成したものである。縦糸４１ａ、横糸４１ｂは、例えば複数本のガラス繊維を扁平な状態に束ねたものである。このような縦糸４１ａを多数本張った状態で、横糸４１ｂを交互に通していくことでガラスクロス４１が織り上げられている。このようにして織り上げられたガラスクロス４１は、図２に模式的に示しているように、縦糸４１ａおよび横糸４１ｂが互いに波状に変形した状態となっている。
【００１５】
絶縁層３１ａでは、図４に示すように、誘電体層３２ａのガラスクロス４１の縦糸４１ａは、誘電体層３２ｂのガラスクロス４１の縦糸４１ａに対して、波状の山Ｐａ−山Ｐａの間隔を１ピッチＬとすると、山Ｐｂの位置が半ピッチすなわちＬ／２だけずれた状態に配置されている。
【００１６】
これにより、誘電体層３２ａの表面部分では、誘電体層３２ａ、３２ｂの各ガラスクロス４１の縦糸４１ａからの距離の和がほぼ一定となり、誘電体として表面部分に及ぼす作用が場所によらずほぼ均一となる。また、ガラスクロス４１の製造上の関係で、縦糸４１ａの影響が出やすいので、これにより効果を高めることができる。
【００１７】
また、図４では縦糸４１ａ同士がずれた状態を示しているが、同じように横糸４１ｂについても波状の山−山の間隔を１ピッチとして、半ピッチずれた状態に配置されている。これにより、２枚のガラスクロス４１による表面部分に対して誘電体として作用する成分がほぼ一定となる。
【００１８】
このような第１実施形態によれば、プリント基板３の表層部に形成されたアンテナ７の導体パターン７ａは、誘電体としてのガラスクロス４１との結合の状態が、面内の配置位置に依存することなくほぼ一定の状態となる。この結果、プリント基板３を用いてアンテナ７を表層部に形成した場合に、製品毎のガラスクロス４１に起因した配置位置についての特性ばらつきが抑制されるようになる。
【００１９】
なお、上記実施形態では、絶縁層３１ａとして、２層の誘電体層３２ａ、３２ｂを設ける構成としているが、これに代えて、図５に示すように、３層の誘電体層３２ａ、３２ｂ、３２ｃを設ける構成とすることもできる。この場合には、誘電体層３２ａを構成しているガラスクロス４１の縦糸４１ａの山位置Ｐａに対して、山位置Ｐａ−Ｐａ間の距離Ｌである１ピッチを３等分した位置のそれぞれに、誘電体層３２ｂ、３２ｃの各ガラスクロス４１の縦糸４１ａの山位置Ｐｂ、Ｐｃをずらした状態で位置させる。これによって、３層の場合でも上記した２層の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
さらに、絶縁層３１ａとして、同様にして４層以上の誘電体層を設けることもできる。この場合には、ｎを１以上の整数として一般化する。絶縁層３１ａとして、ｎ層の誘電体層を設けるとすると、ｎ枚のガラスクロス４１の積層位置として、各縦糸４１ａの山位置Ｐを、１ピッチＬをｎ等分した（ｎ−１）個の等分点、つまり１ピッチＬの１／ｎ毎の点の各位置にずらして配置する。これによって、ｎ層の誘電体層を設ける場合においても上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
（第２実施形態）
図６は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、第１実施形態の絶縁層３１ａと同じ構成の絶縁層３１ｅをさらに積層したプリント基板９を使用している。
【００２２】
すなわち、図６に示すように、プリント基板９は、第１実施形態で示した構成のプリント基板３の絶縁層３１ａ上にさらに絶縁層３１ｅを積層した構成である。絶縁層３１ｅは、誘電体層３２ｃ、３２ｄを積層したものである。絶縁層３１ｅの表面には、アンテナ７を構成する複数本の導体パターン７ｂが設けられている。これによって、アンテナ７は、２層間にわたる導体パターン７ａ、７ｂにより構成される。また、絶縁層３１ｅの各誘電体層３２ｃ、３２ｄのガラスクロス４１は、絶縁層３１ａと同様に、縦糸４１ａの山位置のピッチが半ピッチずれた状態で積層されている。
【００２３】
上記のように構成されているので、アンテナ７を構成する導体パターン７ａは、絶縁層３１ａからのガラスクロス４１に起因した特性の変動が解消されるとともに、絶縁層３１ｅからのガラスクロス４１に起因した特性の変動も解消される。また、同様にして、アンテナ７を構成する導体パターン７ｂは、絶縁層３１ｅからのガラスクロス４１に起因した特性の変動が解消される。
【００２４】
この結果、第１実施形態と同様に、２層の絶縁層３１ａ、３１ｅを積層形成した場合でも、多層アンテナ７を構成する導体パターン７ａ、７ｂに対して、製品毎のガラスクロス４１に起因した特性ばらつきが抑制されるようになる。
【００２５】
（第３実施形態）
図７は第３実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。この実施形態では、第１実施形態の絶縁層３１ａと同じ構成の絶縁層３１ｆを反対側の面の絶縁層３１ｄに積層したプリント基板９１を使用している。
【００２６】
すなわち、図７に示すように、プリント基板９１は、第１実施形態で示した構成のプリント基板３と同じものに、裏面側の絶縁層３１ｄ上にさらに絶縁層３１ｆを積層した構成である。絶縁層３１ｆは、誘電体層３２ｅ、３２ｆを積層したものである。絶縁層３１ｆの表面には、複数本の導体パターン７ｃが設けられている。また、絶縁層３１ｆの各誘電体層３２ｅ、３２ｆのガラスクロス４１は、絶縁層３１ａと同様に、縦糸４１ａの山位置のピッチが半ピッチずれた状態で積層されている。
【００２７】
上記のように構成されているので、絶縁層３１ｆの表面に設けられた導体パターン７ｃについても、絶縁層３１ｆからのガラスクロス４１に起因した特性の変動が解消されるようになる。
【００２８】
この結果、第１実施形態と同様に、２層の絶縁層３１ａ、３１ｆを両面に積層形成した場合でも、導体パターン７ａ、７ｂに対して、製品毎のガラスクロス４１に起因した特性ばらつきが抑制されるようになる。
【００２９】
また、プリント基板９１は、同じ構成の絶縁層３１ａ、３１ｆを両面に配置しているので、反りなどの条件が均衡するので、反りの発生を抑制することができる。
【００３０】
（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
【００３１】
第２実施形態、第３実施形態についても、各絶縁層３１ａ、３１ｅ、３１ｆを３層以上の誘電体層で構成することができる。
また、第２実施形態と第３実施形態を複合した構成のプリント基板を形成することもできる。
【００３２】
さらに、上記実施形態においては、誘電体層３２ａ、３２ｂおよび絶縁層３１ｂ〜３１ｄのそれぞれを、低誘電材のエポキシなどの樹脂３３を用いる構成としたが、樹脂３３は低誘電材のもの以外に、通常の誘電率を有する樹脂を用いることもできる。
【００３３】
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【００３４】
図面中、１は無線通信装置、３、９、９１はプリント基板、５は制御ＩＣ、７はアンテナ、７ａ、７ｂ、７ｃは導体パターン、８ａ〜８ｄは導体層、３１ａ〜３１ｆは絶縁層、３２ａ〜３２ｆは誘電体層、３３は樹脂（低誘電体）、４１はガラスクロス、４１ａは縦糸、４１ｂは横糸である。
【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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