(57)【要約】【課題】従来２００Ω程度が上限であった信号伝送線路の特性インピーダンスを、３００Ω以上、好ましくは５００Ω以上まで高め、プリント配線基板などの回路基板を含むＬＳＩシステム全体の消費電力を減じることと、隣接配線とのクロストークや放射ノイズを抑制せしめ、配線を伝播する信号の信号品質を向上させること。【解決手段】第１絶縁体１０１から成る基板の片側もしくは両側に導電膜１０２，１０３を形成してなる回路基板である。、比誘電率をεｒとし、比透磁率をμｒとした場合に、μｒ≧εｒを満足する第１絶縁体で、前記導体が実質的に囲まれている。【選択図】　　　　図１
2004087627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体の内部に導体が埋め込まれている回路基板において、
比誘電率をεｒとし、比透磁率をμｒとした場合に、μｒ≧εｒを満足する第１絶縁体で、前記導体が実質的に囲まれていることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
前記導体が、μｒ≧εｒを満足しない第２絶縁体で実質的に囲まれており、その第２絶縁体の周囲を、前記第１絶縁体で実質的に囲んでいる請求項１に記載の回路基板。
【請求項３】
前記導体の少なくとも一部が、μｒ≧εｒを満足しない第２絶縁体で実質的に囲まれており、その第２絶縁体の周囲を、前記導体の周囲と共に、前記第１絶縁体で実質的に囲んでいる請求項１または２に記載の回路基板。
【請求項４】
前記回路基板の内部には、複数の前記導体が埋め込まれており、
それぞれの前記導体を実質的に囲む前記第１絶縁体が、それぞれの前記導体毎に、μｒ≧εｒを満足しない第２絶縁体で仕切られていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の回路基板。
【請求項５】
前記第１絶縁体が、無機物に磁性体を混合してある請求項１〜４のいずれかに記載の回路基板。
【請求項６】
前記第１絶縁体が、合成樹脂と磁性体とを含有するものである請求項１〜４のいずれかに記載の回路基板。
【請求項７】
前記合成樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、変性ポリフェニルエーテル樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ケイ素樹脂、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、ポリオレフィン樹脂、シアネートエステル樹脂、メラミン樹脂、及びアクリル樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一つである請求項６に記載の回路基板。
【請求項８】
前記磁性体が、絶縁体である請求項５〜７のいずれかに記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば高周波用プリント配線基板などとして用いられる回路基板に係り、さらに詳しくは、低消費電流で、クロストークおよび放射ノイズの抑制機能に優れ、配線を伝搬する信号の品質向上を図ることができる回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高周波信号伝送線路として広く用いられているマイクロストリップ線路やストリップ線路などは、プリント配線基板などの回路基板上に作成され、携帯電話等の様々な電子機器に用いられている。
【０００３】
上述の信号伝送線路の特性インピーダンスは、通常、５０Ωのものを用いることが一般的である。
さらに、ＬＳＩなどの能動素子から、この５０Ω系の配線に十分な信号を供給するために、例えばＬＳＩの入出力部にはバッファ回路が形成され、このバッファ回路によって大電流を発生させることによって、この５０Ω系の配線を駆動している。
【０００４】
このようなプリント配線基板などの回路基板上に形成された信号伝送線路は、一般的に特性インピーダンスが５０Ωと低いため、該伝送線路上に信号を伝播させるために大電流を流す必要があり、バッファ回路が大型化し、消費電力が増大する問題が生じていた。
【０００５】
たとえば、伝送線路に１Ｖの信号を伝播させる場合、オームの法則にしたがって、Ｉ＝Ｖ／Ｚ＝２０ｍＡ（Ｉ：電流、Ｖ：電圧、Ｚ：特性インピーダンス）の電流を流す必要がある。特に携帯電話などの携帯機器においては、大電流を流すことが電池寿命の低下を招くなど、深刻な問題となっていた。
【０００６】
上述の問題を解決する手法として、伝送線路の特性インピーダンスを高め、該伝送線路に流れる電流を低減する手法があるが、通常の伝送線路の特性インピーダンスは２００ないし３００Ω程度が上限であり、十分な低消費電力化効果が得られないという課題があった。
【０００７】
この様子を図１６を用いて説明する。図１６は、マイクロストリップ線路における配線幅Ｗと特性インピーダンスＺの関係を表した特性図であり、配線と接地金属層との間に存在する厚みｈ＝１００μｍの誘電体の比誘電率εｒをパラメータとしてプロットしている。なお、配線の厚みｔは１０μｍである。
【０００８】
図１６に示すように、配線幅Ｗを小さくすることで特性インピーダンスが上昇するが、２００Ωから３００Ω程度で飽和し、上昇しなくなることがわかる。均一媒質中を電磁波が進行する際の特性インピーダンス（固有インピーダンス）Ｚは、Ｚ＝√（μ／ε）で表されるが（μ：透磁率、ε：誘電率）、樹脂などの一般的な誘電体の場合、比誘電率εは２〜４程度、比透磁率μは１程度であるので、比誘電率が２の場合、特性インピーダンスは２６７Ω、比誘電率が４の場合には１８８Ωが理論限界となる。比誘電率が１の樹脂を実現したとしても、特性インピーダンスの理論限界は３７７Ωとなる。したがって、単純に従来の延長により特性インピーダンスを大きくし、消費電力を低減するには限界が生じていた。
【０００９】
このことを比誘電率εｒと比透磁率μｒとを用いて説明すれば、従来から用いられている一般的な誘電体においては、μｒ（約１）＜εｒであるため、固有インピーダンスは、真空中の固有インピーダンス（３７７Ω）よりも大きくなることはない。
【００１０】
さらに、プリント基板を小型化するために、上述のプリント配線基板上に形成される配線は、隣接配線との距離が小さくなることによってクロストークが増えるといった問題を生じていた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題を解決し、従来２００Ω程度が上限であった信号伝送線路の特性インピーダンスを、３００Ω以上、好ましくは５００Ω以上まで高め、プリント配線基板などの回路基板を含むＬＳＩシステム全体の消費電力を減じることを目的とする。さらに、本発明は、隣接配線とのクロストークや放射ノイズを抑制せしめ、配線を伝播する信号の信号品質を向上させることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る回路基板は、
絶縁体の内部に導体が埋め込まれている回路基板において、
比誘電率をεｒとし、比透磁率をμｒとした場合に、μｒ≧εｒを満足する第１絶縁体（すなわち、固有インピーダンスＺが３７７Ω以上）で、前記導体が実質的に囲まれていることを特徴とする。
【００１３】
本発明では、前記導体が、μｒ≧εｒを満足しない第２絶縁体で実質的に囲まれており、その第２絶縁体の周囲を、前記第１絶縁体で実質的に囲んでも良い。あるいは、前記導体の少なくとも一部が、μｒ≧εｒを満足しない第２絶縁体で実質的に囲まれており、その第２絶縁体の周囲を、前記導体の周囲と共に、前記第１絶縁体で実質的に囲んでも良い。
【００１４】
本発明において、「絶縁体」とは、ＪＩＳＣ３００５で測定した比抵抗が１ｋΩｃｍ以上のものを言う。また、本発明において、「導体」とは、ＪＩＳＣ３００５で測定した比抵抗が１ｋΩｃｍ未満のものを言い、配線や回路を含む概念で用いる。導体の断面形状は、矩形に限らず、円形、楕円形、その他の形状であっても良い。また、絶縁体の断面形状も特に限定されない。
また、本発明において、「実質的に囲む」とは、その一部において、囲んでない部分があっても実効的な透磁率および誘電率が所望の値を満たせば良いという趣旨である。
【００１５】
本発明において、絶縁体の比誘電率εｒおよび比透磁率μｒは、導体を取り囲む絶縁体の構造に係わらず、導体を伝搬する電磁波に影響する実効誘電率および実効透磁率で評価する。実効誘電率または実効透磁率を測定する方法としては、実際に配線を伝搬する電磁波を計測して、誘電率および透磁率を決定するトリプレートライン共振器法などを用いて計測することができる。
【００１６】
本発明の回路基板によれば、導体間の絶縁材料として、μｒ≧εｒを満足する第１絶縁体を用いているため、固有インピーダンスを３７７Ω程度以上に高めることができる。このため、従来のμｒ＜εｒなる絶縁材料を用いている回路基板に比較して、消費電流を各段に低減することができる。これによって、ＬＳＩやプリント配線基板を含むＬＳＩシステム全体の消費電力を低減することができる。
【００１７】
本発明において、好ましくは、それぞれの前記導体を実質的に囲む前記第１絶縁体が、それぞれの前記導体毎に、μｒ≧εｒを満足しない第２絶縁体で仕切られている。この発明の場合には、配線などの導体の周囲に発生した磁界を、導体を取り囲む第１絶縁体内に閉じ込めることができ、隣接する配線などの導体間のクロストークや放射ノイズを抑制せしめ、配線などの導体を伝播する信号の信号品質を向上させることができる。
【００１８】
本発明において、好ましくは、前記第１絶縁体は、無機物に磁性体を混合して形成されたものである。無機物内に磁性体（μｒ＞１）を混合することにより、μｒ≧εｒを満足する第１絶縁体を容易に実現することができる。
【００１９】
あるいは、本発明では、第１絶縁体は、合成樹脂と磁性体とを含有してなるものであっても良い。この場合にも、合成樹脂内に磁性体（μｒ＞１）を含有させることにより、μｒ≧εｒを満足する第１絶縁体を容易に実現することができる。
【００２０】
なお、第１絶縁体には、磁性体と合成樹脂の他に、硬化剤、硬化促進剤、難燃剤、軟質重合体、耐熱安定剤、耐候安定剤、老化防止剤、レベリング剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、顔料、天然油、合成油、ワックス、乳剤、充填剤、紫外線吸収剤などを含有させることができる。
【００２１】
本発明において、合成樹脂としては、特に限定されないが、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、変性ポリフェニルエーテル樹脂、ビスマレイミド・トリアジン樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂、ケイ素樹脂、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、ポリオレフィン樹脂、シアネートエステル樹脂、メラミン樹脂、及びアクリル樹脂などが例示される。
【００２２】
これらの樹脂は、代表的な磁性材料であるフェライト系材料に比べ低誘電率であるため、透磁率増加の効果を打ち消すことなくインピーダンス増加の効果を発揮することができる。特に好ましい樹脂としては、誘電損失（ｔａｎδ）が小さく、水分や不要有機物の含有が少ない樹脂が好ましく、比誘電率が約２〜３で、ｔａｎδ＝２×１０−４で、ポリシクロオレフィン樹脂やポリオレフィン樹脂が特に好ましい。
なお、本発明では、前記磁性体は、電気絶縁性を有することが好ましい。電気絶縁性の磁性体としては、特に限定されないが、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｚｎ等を含む金属酸化物磁性体が例示される。絶縁性の磁性体を含有させることで、回路基板を構成する第１絶縁体における渦電流損失が無視できるほどに小さくなり、回路基板の透磁率を上げることのみに寄与する。なお、回路基板の渦電流損失を低減することができるため、数百ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度の高周波でも損失を抑制することができる。
【００２３】
本発明では、合成樹脂１００重量部に対する磁性体の量は格別制限されないが、通常１／１０６〜３００重量部の割合で、前記第１絶縁体に含有されている。磁性体の含有割合を上記範囲にすることで、本発明の作用効果が増大する。なお、磁性体の含有割合が低すぎると、前記第１絶縁体内の磁性体存在量が減少するため本発明の作用効果が少なくなり、逆に、高すぎると、均一な分散性が得られないなど、製造上の困難が生じる傾向にある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
第１実施形態
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る回路基板としてのプリント配線基板１００は、板状または膜状の第１絶縁体１０１と、その第１絶縁体１０１の下面に形成された第１導電膜１０２と、第１絶縁体１０１の上面に形成された第２導電膜１０３と、第１絶縁体１０１に内包されてなる複数の配線（導体）１０４と、を有する。本実施形態の配線基板１００は、たとえばストリップ線路のための基板として用いられる。
【００２５】
配線１０４の厚みＴ２は、特に限定されないが、配線基板１００をストリップ線路として用いる場合には、信号周波数をｆ、配線１０４の導電率をσ、配線１０４の透磁率をμｉとしたときに電磁波の浸入の表皮深さ｛１／（πｆμｉσ）｝１／２以上であることが好ましい。配線１０４を囲む第１絶縁体１０１の厚みＴ１は特に限定されないが、配線１０４と第１導電膜１０２および第２導電膜１０３との距離ａ、ｂのうち小さい方をＴ’として、Ｔ’≧｛１／（πｆμｉσ）｝１／２であることが好ましい。このようにすることで、信号のエネルギーを絶縁体中に集中することができ、配線における損失を低減することができる。配線１０４は、好ましくは、第１絶縁体１０１の厚み方向の略中央部に配置される。
【００２６】
配線１０４の幅Ｗは、特に限定されないが、｛１／（πｆμｉσ）｝１／２以上であることが好ましい。配線１０４の相互間の距離Ｐは、各配線相互間で均一であっても不均一であっても良く、また特に限定されないが、好ましくは前記Ｔ’以上の間隔であり、このようにすることで、隣接する配線間のクロストークを低減することができる。なお、第１絶縁体１０１の内部に埋め込まれる配線１０４の数は、特に限定されず、しかも、配線１０４は第１絶縁体１０１中の厚み方向に複層形成されても良く、また、１０１、１０２、１０３、１０４で構成される回路基板を複層形成してもよい。
【００２７】
第１絶縁体１０１の両面に形成される導電膜１０２および１０３の厚みＴ３は、特に限定されないが、｛１／（πｆμｉσ）｝１／２以上であることが好ましい。
【００２８】
第１絶縁体１０１は、低誘電率の合成樹脂に微小な磁性体粉末を混合することにより得られる。微小な磁性体粉末は、磁区寸法に比べ十分小さく、たとえば数１０ｎｍ程度、あるいはそれ以下の大きさである。磁性体粉末は、絶縁体であり、たとえばＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｚｎ等を含む金属酸化物磁性体をガス中蒸発法、アトマイズ法、化学合成法などにより、磁区寸法よりも小さい、数１０ｎｍ以下程度の大きさの球形状、扁平形状あるいは繊維形状に形成する。あるいは、磁性体粉末は、金属磁性体の微小粉末を形成し、それを酸化処理することによって得ても良い。
【００２９】
上記によって得られた微小な磁性体粉末を、合成樹脂中に混合して成型することで、図１に示す第１絶縁体１０１が得られる。合成樹脂材料としては、特に限定されず、先に例示されたものが挙げられる。
【００３０】
一般的に、磁性体はストークの限界により高周波になるほど透磁率が低下する。したがって、本実施形態の回路基板を高周波用途に用いる場合には、第１絶縁体の１０１の誘電率は低い方が好ましい。合成樹脂は、代表的な磁性材料であるフェライト材料などに比べて低誘電率であるため、高周波領域においても、固有インピーダンス増加の効果を発揮することができる。この観点から、好ましい合成樹脂としては、前述したようなポリシクロオレフィン樹脂やポリオレフィン樹脂が特に好ましい。
【００３１】
導電膜１０２および１０３および配線１０４の材質は、導電性材料であれば特に限定されず、通常の配線材料、たとえば銅、金、銀、アルミニウムなどの金属材料を主成分とする材料などが用いられる。
【００３２】
配線１０４を第１絶縁体１０１の内部に埋め込むためには、たとえば以下のようにして行う。
【００３３】
図２（ａ）に示すように、まず、第１絶縁体１０１の下部絶縁層１０１ａをシート状に成形する。その下部絶縁層１０１ａの下面に、第１導電膜１０２を形成すると共に、下部絶縁層１０１ａの上面に配線層１０４ａを形成する。第１導電膜１０２および配線層１０４ａは、たとえばＣｕ膜をメッキ法、スパッタ法、有機金属ＣＶＤ法、Ｃｕなどの金属膜の接着法などにより形成することができる。
【００３４】
次に、図２（ｂ）に示すように、配線層１０４ａをフォトリソグラフィ法などによりパターンニングして、所望パターンの配線１０４を形成する。引き続き、図２（ｃ）に示すように、配線１０４が形成された下部絶縁層１０１ａの上に、上部絶縁層１０１ｂを積層する。上部絶縁層１０１ｂは、たとえば下部絶縁層１０１ａと同様にしてシート上に成形され、下部絶縁層１０１ａの上に、たとえばプレス法により張り合わされる。その後、図２（ｄ）に示すように、上部絶縁層１０１ｂの上に第２導電膜１０３を、第１導電膜１０２と同様にして形成する。
【００３５】
なお、上部絶縁層１０１ｂは、たとえばスピンコート法や塗布法などで形成しても良い。たとえばキシレンなどの溶媒中に樹脂材料を含有させ、それに界面活性剤などによってフェライトなどの微小磁性材料を均一に分散させた溶液をスピンコート法などで下部絶縁層１０１ａの上に塗布して焼成し、溶媒を蒸発させて固化させた上部絶縁層１０１ｂを形成しても良い。
このようにして得られた回路基板は、図３に示すように、第１絶縁体１０１を、下部絶縁層１０１ａと上部絶縁層１０１ｂとで構成する。下部絶縁層１０１ａと上部絶縁層１０１ｂとは、同一の材料により形成されたものであっても、異なる材料により形成されたものであっても良い。ただし、これらの絶縁層１０１ａおよび１０１ｂは、双方ともに、μｒ≧εｒを満足することが好ましい。
【００３６】
また、少なくともいずれかの絶縁層は、ＬＳＩの製造過程において用いられる無機ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ　Ｏｎ　Ｇｌａｓｓ）の水素化シルセスキオサンポリマー（ＨＳＱ）などの無機物に微小磁性材料を混合して塗布・焼成することで形成しても良い。
【００３７】
本実施形態の配線基板１００によれば、導体間の絶縁材料として、μｒ≧εｒを満足する第１絶縁体１０１を用いているため、固有インピーダンスを３７７Ω程度以上、好ましくは３００Ω以上、さらには５００Ω程度もしくはそれ以上に高めることができ、これによって、プリント配線基板などの回路基板を含むＬＳＩシステム全体の消費電力を低減することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、配線１０４が第１絶縁体１０１中に埋め込まれているため、配線１０４の周囲に発生した磁界を、配線を取り囲む第１絶縁体１０１内に閉じ込めることができ、隣接する配線１０４間のクロストークや放射ノイズを抑制せしめ、配線１０４を伝播する信号の信号品質を向上させることができる。
【００３９】
第２実施形態
図４に示すように、本実施形態では、配線１０４の周囲を、第２絶縁体１０５で囲み、さらにその周囲を、第１絶縁体１０１で囲んでいる以外は、前記第１実施形態と同様な構成を有し、同様な作用効果が期待できる。
以下、各実施形態では、前記第１実施形態と共通する部材には、同一符号を付し、その説明を一部省略し、以下、相違点のみについて詳細に説明する。
【００４０】
本実施形態では、配線１０４を囲む第２絶縁体１０５は、微小磁性材料を含まない通常の合成樹脂で構成してある。この第２絶縁体１０５は、μｒ＜εｒであり、μｒ≧εｒを満足しない。この第２絶縁体１０５の厚みは、図１に示す配線１０４の相互間の距離Ｐの１／２よりも小さければよく、１／３以下であるのが好ましい。
【００４１】
また、この第２絶縁体１０５は、図５に示すように、必ずしも配線１０４の全周を覆う必要はなく、その一部のみを覆っていても良い。
さらに、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、第１絶縁体１０１は、配線１０４の全周を覆うことなく、その一部が第２絶縁体１０５で囲まれていても良い。また、配線１０４の取り出し口では、スルーホール接続部などで配線１０４が第１絶縁体１０１で囲まれていない部分があっても良い。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、配線１０４の周囲で、第１絶縁体１０１で囲まれていない部分１０６の幅Ｗ２ｍｉｎは、その幅Ｗ２ｍｉｎと平行な方向の配線１０４の最大幅Ｗ１ｍａｘよりも狭いことが好ましい。
【００４２】
第３実施形態
図７に示すように、本実施形態では、配線１０４の周囲を、球状の第１絶縁体２０１（第１絶縁体１０１と形状が異なるのみ）が分散してある第１絶縁体２０５で囲んでいる以外は、前記第１実施形態と同様な構成を有し、同様な作用効果が期待できる。
【００４３】
本実施形態では、球状の第１絶縁体２０１が分散してある第１絶縁体２０５で配線１０４を囲んでおり、このことは、すなわち、配線（導体）１０４を第１絶縁体２０１で実質的に囲んでいることになる。
【００４４】
また、図８に示す実施形態では、扁平形状の第１絶縁体３０１が分散してある第１絶縁体３０５で配線１０４を囲んでおり、このことは、すなわち、配線（導体）１０４を第１絶縁体３０１で実質的に囲んでいることになる。
【００４５】
さらに、図９に示す実施形態では、繊維形状の第１絶縁体４０１が分散してある第１絶縁体４０５で配線１０４を囲んでおり、このことは、すなわち、配線（導体）１０４を第１絶縁体４０１で実質的に囲んでいることになる。
【００４６】
第４実施形態
図１０に示すように、本実施形態では、第１導電膜１０２と第２導電膜１０３との間に形成された板状または膜状のμｒ≧εｒを満足する第１絶縁体５０１が、それぞれの配線１０４毎に、μｒ≧εｒを満足しない第２絶縁体５０５で仕切られている。
【００４７】
第１絶縁体５０１は、前記第１実施形態の配線基板１００における第１絶縁体１０１と同様な材質であり、同様にして製造される。第２絶縁体５０５は、通常の合成樹脂であり、磁性体粉末が分散されていない。
【００４８】
第１絶縁体５０１の幅Ｗ４は、配線１０４の幅Ｗよりも大きいことが必要であり、配線１０４が第１絶縁体５０１に実質的に囲まれていればよい。配線１０４は、第１絶縁体５０１の幅方向の略中央付近に配置されることが好ましい。第２絶縁体５０５の幅Ｗ３は、幅Ｗ４よりも小さくても良く、具体的には、０以上であり、配線１０４が第１絶縁体５０１に実質的に囲まれるように決定される。すなわち、図１１に示すように、第２絶縁体５０５の最小幅Ｗ３ｍｉｎは、第１絶縁体５０１で配線１０４の周囲が囲まれていない部分６０５の最小幅Ｗ２ｍｉｎ以上であればよい。
【００４９】
第１絶縁体５０１と第２絶縁体５０５とを交互に繰り返して形成される配線基板は、たとえば以下のようにして製造することができる。
すなわち、まず、図１２（ａ）に示すように、図３に示す工程と同様にして、配線１０４が第１絶縁体５０１の内部に埋め込まれた基板を形成する。その後、図１２（ｂ）に示すように、レーザ加工などにより、図１０に示す第２絶縁体５０５が形成されるパターンで溝５０５ａを形成する。その後、図１２（ｃ）に示すように、溝５０５ａの上からスピンコート法などで、第２絶縁体５０５となる樹脂を流し込み、第２絶縁体５０５を形成し、その後に、余分な絶縁体部分５０５ｂを取り除く。
【００５０】
本実施形態に係る配線基板によれば、各第１絶縁体５０１中にそれぞれ配線１０４が埋め込まれ、しかも、各第１絶縁体５０１は、第２絶縁体５０５で仕切られている。このため、本実施形態によれば、前記第１実施形態の作用効果を、さらに増進させることができる。すなわち、本実施形態によれば、配線１０４の周囲に発生した磁界を、配線１０４を取り囲む第１絶縁体５０１内に、さらに有効に閉じ込めることができ、隣接する配線１０４間のクロストークや放射ノイズを抑制せしめ、配線１０４を伝播する信号の信号品質を向上させることができる。
【００５１】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
たとえば、本発明に係る回路基板は、ストリップ線路以外の回路、たとえばマイクロストリップ線路、あるいはその他の回路のための基板以外にも用いることができる。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００５３】
実施例１
【００５４】
この微小磁性体粉末を、ポリ疾駆路オレフィン樹脂（ノルボルネン系シクロオレフィンの開環重合体変性体（Ｔｇ＝１７０℃）１００部、ビスフェノール系硬化剤４０部、及びイミダゾール系効果促進剤０．１部を溶剤に溶解させて得たワニスに、絶縁体からなる微小磁性体粉末であるフェライト材（戸田工業社製）を均一に分散させ、キャスト成形後、熱処理して、厚みＴ１＝１００μｍの図１に示す第１絶縁体１０１を得た。この第１絶縁体１０１の比誘電率εは２．９であった。磁性体粉末の分散量は、ワニスの溶剤以外の成分重量１００重量部に対して１００重量部の割合であった。
【００５５】
なお、第１絶縁体１０１の内部には、断面幅Ｗが１０μｍで断面厚みＴ２が１０μｍの銅金属で構成された配線１０４を、配線間隔Ｐ＝２００μｍで厚み方向の略中央に配置されるように埋め込んだ。
【００５６】
次に、第１絶縁体１０１の下面および上面に、同めっきを施し、厚み２０μｍの導電膜１０２および１０３を形成し、配線基板１００を得た。
【００５７】
この配線基板１００における第１絶縁体１０１の透磁率μを測定したところ、２５であった。
【００５８】
配線１０４の幅Ｗを１〜１００μｍの間で変化させて、特性インピーダンスとの関係を求めた結果を図１３の実線で示す。
【００５９】
比較例１
第１絶縁体１０１の代わりに、前記ワニスに微小磁性体粉末を分散させないで、絶縁体を得たこと以外は、前記実施例１と同様にして、配線基板を製造した。絶縁体の比誘電率ε＝２であり、配線基板の透磁率μ＝１であった。配線１０４の幅Ｗを１〜１００μｍの間で変化させて、特性インピーダンスとの関係を求めた結果を図２の点線で示す。
【００６０】
評価１
図１３に示すように、実施例の方が、比較例（従来型ストリップライン）に比較して、特性インピーダンスが向上していることが確認できた。すなわち、従来では、１００〜２００Ωが限界であった特性インピーダンスを、本実施例では、３００〜５００Ω程度以上にすることができることが確認できた。また、配線インピーダンスを高めるために配線幅を極端に細くする必要がないため、配線抵抗による損失を減少せしめることができる。
【００６１】
実施例２
第１絶縁体１０１における磁性体粉末の分散量を変化させ、１００ＭＨｚにおける第１絶縁体１０１の透磁率を１〜１００の範囲で変化させた以外は、実施例１と同様にして配線基板を製造した。配線基板１００に形成した伝送線路の特性インピーダンスと第１絶縁体１０１の比透磁率との関係を図１４に示す。比透磁率が２５程度で特性インピーダンスが５００Ω、比透磁率が１００程度で特性インピーダンスが１０００Ωの伝送線路が得られることが確認できた。
【００６２】
実施例３
実施例１における配線基板のうち、特性インピーダンスが５００Ωのものを選択し、周波数と消費電力との関係を求めた結果を、図１５中の曲線Ａに示す。
【００６３】
比較例２
比較例１における配線基板のうち、特性インピーダンスが５０Ωのものを選択し、周波数と消費電力との関係を求めた結果を、図１５中の曲線Ｂに示す。
【００６４】
評価２
図１５に示すように、１ＧＨｚを超えた付近から回転磁化共鳴周波数に近づくため磁性体の損失が増え始めるが、１ＧＨｚ程度より小さい周波数では、微小磁性体となっている単磁区構造のため、磁壁運動が停止しており、低い損失が実現できる。比透磁率２５に調整した実施例３の第１絶縁体中に伝送線路配線を形成し特性インピーダンスを５００Ωとすることで、従来例である比較例２の５０Ωの特性インピーダンスに比べ、１／１０の低消費電力化が達成できることが確認できた。
【００６５】
さらに、従来、一般的に用いられる５０Ωの特性インピーダンスの場合と比較して、実施例３では、５００Ω程度あるいはそれ以上の特性インピーダンスが容易に形成できるため、配線を流れる電流を１／１０程度もしくはそれ以下とでき、プリント配線基板や配線を駆動するバッファ回路における消費電力が１／１０以下となることが確認できた。
【００６６】
上記実施例はプリント配線基板に本発明を適用した場合を示すが、ＬＳＩの内部配線に、本発明を適用してもよく、同様の効果が得られる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、従来２００Ω程度が上限であった信号伝送線路の特性インピーダンスを、３００Ω以上、好ましくは５００Ω以上まで高め、プリント配線基板などの回路基板を含むＬＳＩシステム全体の消費電力を減じることができる。また、本発明によれば、隣接配線とのクロストークや放射ノイズを抑制せしめ、配線を伝播する信号の信号品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施形態におけるプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図２】図２は本発明の他の実施形態におけるプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｄ）は図２に示すプリント配線基板の作り方を示す断面図である。
【図４】図４は本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図５】図５は本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）および図６（ｂ）は本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図７】図７は本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図８】図８は本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図９】図９は本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図１０】図１０は本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図１１】図１１は本発明の他の実施形態に係るプリント配線基板の構造を示す断面図である。
【図１２】図１２（ａ）〜図１２（ｃ）は図１０に示す実施形態に係るプリント配線基板の製造過程を示す断面図である。
【図１３】図１３は本発明の実施例および比較例におけるプリント配線基板にストリップ線路を構成した場合の、特性インピーダンスと配線幅との関係を示す特性図である。
【図１４】図１４は本発明の実施例におけるプリント配線基板にストリップ線路を構成した場合の、特性インピーダンスと比透磁率の関係を示す特性図である。
【図１５】図１５は本発明の実施例における第１絶縁体を用いたプリント配線基板に形成した伝送線路の特性インピーダンスと電力消費量と周波数の関係を示す特性図である。
【図１６】図１６は従来のマイクロストリップ線路の配線幅と特性インピーダンスの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１００…　プリント配線基板（回路基板）
１０１，１０１ａ，１０１ｂ，２０１，３０１，４０１，５０１…　第１絶縁体
１０５，２０５，３０５，４０５，５０５…　第２絶縁体
１０２，１０３…　導電膜
１０４…　配線
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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