(57)【要約】【課題】クロストークノイズを低減しつつ基板の幅をより小さくし、信号ラインの高密度化が可能なフレキシブル基板を得る。【解決手段】誘電体層９を挟み、グラウンドライン４をデジタル信号ライン２及びアナログ信号ライン３の隣接層に同幅で形成する。本構成により、特に、デジタル信号とアナログ信号の両信号を伝送するための配線ケーブルへ適用して、デジタル信号ライン２及びアナログ信号ライン３の各々とグラウンドライン４との結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなる。このことから、クロストークノイズが低減化される。更には、デジタル信号ライン２とアナログ信号ライン３との間にグラウンドラインを挟むこともなく、クロストークノイズを低減する。更には、不要輻射ノイズを最小限にすることが出来る。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層を介した少なくとも２つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されていることを特徴とするフレキシブル基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル基板に関し、特に、デジタル信号とアナログ信号の両信号を伝送するための配線ケーブルに好適なフレキシブル基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器における電子部品の高密度実装が図られており、そのための一つの技術として占有面積の小さなフレキシブル基板が提案されている。この様なフレキシブル基板は、可撓性を有する絶縁層上に導体回路及び信号ラインを形成している。本構成において、信号ライン間のクロストークノイズを防止するために、信号ライン間の距離を大きく取る、または信号ラインとグラウンドラインを交互に配置する等がなされている。
【０００３】
図５は、従来例１のフレキシブル基板に係る断面の一部を示す図である。図５に示すように、従来のフレキシブル基板は、デジタル信号ライン２と、アナログ信号ライン３と、グラウンドライン４と、接着層５ａ、５ｂと、絶縁層１ａ、１ｂとで構成され、グラウンドライン４は左右の各信号ラインの略中間に形成されている。
【０００４】
このような構成においては、各信号ライン２、３は、グラウンドライン４によって分割されているため、クロストークノイズを低減させることが可能である。更に、デジタル信号ライン２とアナログ信号ライン３は中間部のグラウンドライン４により分割されているため、デジタル信号のノイズがアナログ信号に干渉することも最小限となっている。
【０００５】
本発明と技術分野の類似する先願発明例として、下記の特許文献がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５−４８２２２号公報
【０００７】
前記の公開された特許文献１によれば、フレキシブル基板の断面構成としては、前述したような構成を取り、プリント基板との接続手段の提供により高密度化を実現することがなされている。
【０００８】
また、図６には従来例２のフレキシブル基板の構成が示されている。図６においては、信号ライン２、３及びグラウンドライン４の隣接層にグラウンド層６（シールド）を設けている。この様なマイクロストリップ構造とすることで、更なるクロストークノイズ及び不要輻射ノイズの低減化を図っていた。
【発明が解決しようとする課題】
近年電気製品の小型化により、それに使用されるフレキシブル基板の幅は、より細くすることが必要となっている。しかしながら、前述した従来例１のフレキシブル基板においては、クロストークノイズを低減するために、信号ライン間にグラウンドラインを形成しているため、各信号ラインを高密度に形成すること、つまりフレキシブル基板の幅を細くすることが困難であった。
また、前述した従来例２のフレキシブル基板においては、以下のような課題があった。図７は、従来例２のフレキシブル基板に係る問題点を説明するための図である。図７は、前述した図６に示すフレキシブル基板において、デジタル信号ライン２から発生する電気力線８を示している。図中７は、信号ライン２のクラウンドライン６に対する鏡像であり、電気力線８はデジタル信号ライン２と鏡像７との間で形成される。デジタル信号ライン２により発生するクロストークノイズ及び不要輻射ノイズの大きさは、この電気力線８の広がりに起因する。すなわち電気力線８の広がりが大きければ大きいほど、クロストークノイズ及び不要輻射ノイズの影響は大きくなる。図７において電気力線８は、大きな広がりをもって形成されるため、隣接する信号ラインへのクロストークノイズ及び不要輻射ノイズは充分に低減されていなかった。
【０００９】
そこで本発明は、前述の従来例１、２における問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、クロストークノイズを低減しつつ、信号ラインの高密度化、つまり、フレキシブル基板の幅をより細くすることが可能なフレキシブル基板を提供することである。更には、不要輻射ノイズを最小限にすることが出来るフレキシブル基板を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明は、誘電体層を介した少なくとも２つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されているフレキシブル基板を提案している。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明にかかるフレキシブル基板における実施例の、第１実施形態の断面構造の一部分を示している。なお、図５〜図７の従来例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては従来例との相違点に主眼を置いて説明する。
【００１２】
図１に示すように、第１の実施の形態のフレキシブル基板は、誘電体層９を挟んで、信号配線層Ｌ１とＬ２が隣接して形成されている。信号配線層Ｌ１には、デジタル信号ライン２及びアナログ信号ライン３が平行に配置されており、信号配線層Ｌ２には、信号配線層Ｌ１のデジタル信号ライン２及びアナログ信号ライン３と対向する位置に同幅のグラウンドライン４が配置されている。この時のデジタル信号ライン２から発生する電気力線８を図２に示す。図２からわかるように、電気力線８の広がりは前述の図７に示した従来例２の広がりに比べて非常に小さくなっている。これは、デジタル信号ライン２及びアナログ信号ライン３の各々とグラウンドライン４との結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなっているためである。このことから、誘電体層９を挟んでグラウンドライン４を形成することで、電気力線８の広がりを最小限にすることが出来、不要輻射ノイズを低減することが出来る。また、グラウンドライン４は、デジタル信号ライン２及びアナログ信号ライン３とは別のＬ２層に設けられているため、フレキシブル基板の幅を大幅に細くすることができる。尚図１に示したフレキシブル基板では、図５、図７に示したフレキシブル基板よりも若干厚みは増すが、厚みの増加量は数百μｍ程度であり、電気製品の小型化に影響するものではない。
【００１３】
なお、本実施の形態においては、デジタル信号ラインとアナログ信号ラインに関して記載したが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、異なる周波数のクロック信号２とクロック信号３が平行となる場合への適用でも良い。
【００１４】
また、バス配線のような同種の信号ラインに関して、本発明を適用してもよい。また、信号電圧振幅レベルが、例えば５Ｖと３．３Ｖの信号ラインが平行するような場合でも良い。
【００１５】
また、本第１の実施の形態においては、デジタル信号ライン２とアナログ信号ライン３を同じ信号配線層Ｌ１に形成し、各信号ラインと同幅のグラウンドライン４を信号配線層Ｌ２に形成している。しかし、デジタル信号ライン２を信号配線層Ｌ１に、アナログ信号ラインを信号配線層Ｌ２に形成する、あるいはその逆の形態に形成する構造においては、更にデジタル信号とアナログ信号との干渉が少なくなり、クロストークノイズの低減に効果がある。
【００１６】
また、各信号ライン２、３と同幅のグラウンドライン４と、更にグラウンド層に相当するシールド処理をどちらかの面あるいは両面に行うことにより、更なる効果がある。
このように、種々の実施の形態へ対応可能な本発明は、前記の各実施の形態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内で変更可能なことは明らかである。
【００１７】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明にかかるフレキシブル基板の第２の実施の形態を示す断面構造の一部分を示している。図３は、デジタル信号ライン２及びアナログ信号ライン３と、グラウンドライン４との間の誘電体層を、誘電体層９の誘電率より高い誘電率の高誘電体層１０を間に形成したものである。高誘電体層１０を使用することによって、信号ライン２、３とグラウンドライン４の結合は更に強固となり、クロストークノイズ、不要輻射ノイズともに更に低減することが出来る。
【００１８】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明のフレキシブル基板を用いた画像読取装置の構成を示す概略図である。本構成例の画像読取装置は、フレキシブル基板１０１、イメージセンサ１０２、雄型コネクタ１０３、１０４、雌型コネクタ１０５、１０６、イメージセンサ基板１０７、信号処理基板１０８の各部を有して構成される。
【００１９】
前記の各部により構成される画像読取装置は、例えば、原稿台上に載せられた原稿に照明光を照射することにより、原稿に担持された画像情報を含む光を、反射光または透過光として集光光学系に導いた後、ＣＣＤ等のイメージセンサ１０２で光電的に読み取るように構成されている。
【００２０】
この場合、イメージセンサ１０２により原稿を主走査方向に読み取るとともに、原稿を主走査方向と略直行する副走査方向に相対的に搬送することで、２次元的な画像情報を得ることが出来る。この画像情報は、光電変換アナログ信号であり、イメージセンサ１０２から出力される。通常、輪郭強調処理、階調変換処理、２値化処理等の画像信号処理容易化のために、この光電変換アナログ信号は、デジタル画像信号に変換される。したがって、光電変換アナログ信号は、Ａ／Ｄ変換器に供給される。
【００２１】
このような画像読取装置の配線構造について説明すると、特に、高画質が要求される画像読取装置においては、ＩＣパッケージ構造のイメージセンサ１０２は、光学配置位置精度が重要である。このことから、光学定盤上に固定され、一方、光学的にはそれほど配置位置の制限の無いＡ／Ｄ変換器は、他の部品とともに信号処理基板１０８上に配置される。
【００２２】
したがって、イメージセンサ１０２と、その光電変換アナログ信号の処理用の信号処理基板１０８とを電気的に接続する必要があり、その接続のため、フレキシブル基板１０１にて接続されている。
【００２３】
ここで得られた画像情報は、イメージセンサ１０２からイメージセンサ基板１０７を通り、イメージセンサ基板１０７上の雌型コネクタ１０５にて、フレキシブル基板１０１の接続部である第１の雄型コネクタ１０３を介してフレキシブル基板１０１を伝送し、更にフレキシブル基板１０１の第２の雄型コネクタ１０４と、信号処理基板１０８上の雌型コネクタ１０６を接続し、これを通って信号処理基板１０８内に配置されているＡ／Ｄ変換器に伝送されることになる。
【００２４】
ところで、イメージセンサ１０２は、転送クロック、シフトパルス、リセットパルス等種々のタイミング信号によって駆動される。これらの振幅は、１２Ｖ程度のものがあり、これらタイミング信号（２値信号であるためデジタル信号と考える）が画像情報を担持した光電変換アナログ信号に対して、クロストークノイズとして混入し易い。
【００２５】
したがって、フレキシブル基板１０１を第１及び第２の実施の形態で述べた構成とする。このことで、デジタル信号とアナログ信号の干渉によるクロストークノイズを低減する等、と同様の効果を得ることが出来る。更には、フレキシブル基板１０１の幅も信号数に相当するだけで良く、画像読取装置の小型化とともに、高密度化を行うことが出来る。
【００２６】
また、イメージセンサ１０２と接続される信号について、フレキシブル基板１０１だけでなく、イメージセンサ基板１０７においても信号ラインと同幅のグラウンドラインを隣接層に設ける。更には、信号処理基板１０８においても信号ラインと同幅のグラウンドラインを隣接層に設ける。このことにより、イメージセンサ基板、信号処理基板１０８、フレキシブル基板１０１における各信号ラインがすべて同じ構成となるため、特性インピーダンスが概略一致し、配線の特性インピーダンスの不連続点がなくなる。これにより、不要輻射ノイズ低減化に更なる効果が生じる。
【００２７】
また、この発明は上述の実施形態に限らず、この発明の要旨を逸脱することなく各種の変形実施が可能である。例えば、リニア・イメージセンサやエリア・イメージセンサを用いることも出来る等、種々の構成を取り得ることはもちろんである。
多様化の構成例およびそれに付随する効果例を以下に列挙する。
【００２８】
（構成例１）
誘電体層を介した少なくとも２つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されているフレキシブル基板。
（構成例２）
前記複数の信号ラインは、動作周波数の異なる少なくとも２種類の信号ラインである構成例１。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【００２９】
（構成例３）
前記複数の信号ラインは、振幅レベルの異なる少なくとも２種類の信号ラインである構成例１。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【００３０】
（構成例４）
前記複数の信号ラインは、デジタル信号ラインとアナログ信号ラインである構成例１。本構成により、信号の多様化への対応が可能となる。
【００３１】
（構成例５）
前記２つの層の間に形成されているの誘電体層の誘電率が、その他部分の誘電体層の誘電率より高く構成される構成例１。本構成により、信号ラインとグラウンドラインとの結合が更に強固となり、クロストークノイズ及び不要輻射ノイズの低減化が可能となる。
【００３２】
（構成例６）
前記のデジタル信号ラインとアナログ信号ラインは、異なる層に形成される構成例４。本構成により、デジタル信号とアナログ信号間の干渉が少なくなり、クロストークノイズの低減化が可能となる。
【００３３】
（構成例７）
前記のフレキシブル基板は、イメージセンサと信号処理基板との間を接続するケーブルとして構成される構成例１乃至６のいずれか１つ。本構成により、クロストークノイズの低減と不要輻射ノイズの低減化が可能となる。
【００３４】
前記構成例１乃至６のいずれか１つのフレキシブル基板で、第１のプリント基板と第２のプリント基板を接続する基板接続構造において、該第１及び第２のプリント基板における、該フレキシブル基板で伝送される信号が流れる信号ラインには、該信号ラインの隣接層に、該信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されている。本構成により、第１のプリント基板と第２のプリント基板及びフレキシブル基板の全体において各信号ラインが同じ構成となり、特性インピーダンスが概略一致する。そのため配線の特性インピーダンスの不連続点がなくなり、不要輻射ノイズ低減化に効果が生じる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は、誘電体層を介した少なくとも２つの層により形成されたフレキシブル基板であって、一方の層には、複数の信号ラインが平行に形成されており、他方の層には、前記複数の信号ラインと略同一幅のグラウンドラインが、前記各信号ラインと該誘電体層を介して対向した位置にそれぞれが平行になるように形成されている。
これにより、信号ラインとグランウドラインとの結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなるため、クロストークノイズを低減しつつ不要輻射ノイズを最小限にすることが出来る。また信号ラインの高密度化、つまり、フレキシブル基板の幅をより細くすることが可能なフレキシブル基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るフレキシブル基板における構造の一部分を示している断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るフレキシブル基板の電気力線の一例を示す断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るフレキシブル基板における構造の一部分を示している断面図。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る画像読取装置の構成を示す概略図。
【図５】従来例１のフレキシブル基板に係る断面図。
【図６】従来例２のフレキシブル基板に係る断面図。
【図７】従来例２のフレキシブル基板に係る問題点を説明するための断面図。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ  絶縁層
２  デジタル信号ライン
３  アナログ信号ライン
４  グラウンドライン
５ａ、５ｂ  接着層
６  グラウンド層
７  鏡像
８  電気力線
９  誘電体層
１０  高誘電体層
Ｌ１、Ｌ２  信号配線層
１０１  フレキシブル基板
１０２  イメージセンサ
１０３、１０４  雄型コネクタ
１０５、１０６  雌型コネクタ
１０７  イメージセンサ基板
１０８  信号処理基板
【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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