(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の一方主面に形成されたグランド層と、
前記第１絶縁層の他方主面に形成された信号線と、
前記第１絶縁層の他方主面に形成され、前記信号線を挟んで並設された２本の導電線と、
前記信号線と前記導電線とを覆うように前記第１絶縁層の他方主面側に積層された第２絶縁層と、を備え、
前記第２絶縁層の誘電正接＞前記第１絶縁層の誘電正接である場合は、
前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ＞前記第２絶縁層の比誘電率×（前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記一方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記他方の導電線との距離）の関係を有する構造のプリント配線板。
【請求項２】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の一方主面に形成されたグランド層と、
前記第１絶縁層の他方主面に形成された信号線と、
前記第１絶縁層の他方主面に形成され、前記信号線を挟んで並設された２本の導電線と、
前記信号線と前記導電線とを覆うように前記第１絶縁層の他方主面側に積層された第２絶縁層と、を備え、
前記第２絶縁層の誘電正接＜前記第１絶縁層の誘電正接である場合は、
前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ＜前記第２絶縁層の比誘電率×（前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記一方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記他方の導電線との距離）の関係を有する構造のプリント配線板。
【請求項３】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の一方主面に形成されたグランド層と、
前記第１絶縁層の他方主面に形成された隣り合う一対の信号線と、
前記第１絶縁層の他方主面に形成され、前記一対の信号線を挟んで並設された２本の導電線と、
前記信号線と前記導電線とを覆うように前記第１絶縁層の他方主面側に積層された第２絶縁層と、を備え、
前記第２絶縁層の誘電正接＞前記第１絶縁層の誘電正接である場合は、
前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ＞前記第２絶縁層の比誘電率×（前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記一方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記他方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記一対の信号線間の距離×２）の関係を有し、
前記第２絶縁層の誘電正接＜前記第１絶縁層の誘電正接である場合は、
前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ＜前記第２絶縁層の比誘電率×（前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記一方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記他方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記一対の信号線間の距離×２）の関係を有する構造のプリント配線板。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のプリント配線板であって、
前記グランド層は、離散的に複数の領域が除去され、残された残部領域によって構成されたメッシュ構造を有し、
前記関係において、（前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ）の値は、前記グランド層が設けられている全体領域の面積に対する前記残部領域の面積の割合を示す導電領域率を乗じて、（前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ×導電領域率）により算出されることを特徴とするプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号線を有するプリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板の信号線は一般に絶縁層に覆われており、この絶縁層の誘電正接が信号損失に影響を与えることが知られている。この種の技術に関し、高速伝送を実現する観点から信号線が空気層で覆われた多層回路基板が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６８２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、先行技術文献のように、高速伝送用のプリント配線板の構造を変更する場合には、材料及び構造に関する制限が生じるとともに新たな加工方法に対応する必要があるため、設計が難しいという問題があった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、高速伝送を実現しつつも設計が容易なプリント配線板の構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[１]本発明は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の一方主面に形成されたグランド層と、前記第１絶縁層の他方主面に形成された信号線と、前記第１絶縁層の他方主面に形成され、前記信号線を挟んで並設された２本の導電線と、前記信号線と前記導電線とを覆うように前記第１絶縁層の他方主面側に積層された第２絶縁層と、を備え、前記第２絶縁層の誘電正接＞前記第１絶縁層の誘電正接である場合は、前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ＞前記第２絶縁層の比誘電率×（前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記一方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記他方の導電線との距離）の関係を有する構造のプリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
【０００７】
[２]本発明において、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の一方主面に形成されたグランド層と、前記第１絶縁層の他方主面に形成された信号線と、前記第１絶縁層の他方主面に形成され、前記信号線を挟んで並設された２本の導電線と、前記信号線と前記導電線とを覆うように前記第１絶縁層の他方主面側に積層された第２絶縁層と、を備え、前記第２絶縁層の誘電正接＜前記第１絶縁層の誘電正接である場合は、前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ＜前記第２絶縁層の比誘電率×（前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記一方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記他方の導電線との距離）の関係を有する構造のプリント配線板を提供することにより上記課題を解決する。
【０００８】
[３]上記発明において、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の一方主面に形成されたグランド層と、前記第１絶縁層の他方主面に形成された隣り合う一対の信号線と、前記第１絶縁層の他方主面に形成され、前記一対の信号線を挟んで並設された２本の導電線と、前記信号線と前記導電線とを覆うように前記第１絶縁層の他方主面側に積層された第２絶縁層と、を備え、前記第２絶縁層の誘電正接＞前記第１絶縁層の誘電正接である場合は、前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ＞前記第２絶縁層の比誘電率×（前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記一方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記他方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記一対の信号線間の距離×２）の関係を有し、前記第２絶縁層の誘電正接＜前記第１絶縁層の誘電正接である場合は、前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ＜前記第２絶縁層の比誘電率×（前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記一方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記信号線と前記他方の導電線との距離＋前記信号線の厚さ÷前記一対の信号線間の距離×２））の関係を有する構造のプリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
【０００９】
[４]上記発明において、前記グランド層は、離散的に複数の領域が除去され、残された残部領域によって構成されたメッシュ構造を有し、前記関係において、（前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ）の値は、前記グランド層が設けられている全体領域の面積に対する前記残部領域の面積の割合を示す導電領域率を乗じて、（前記第１絶縁層の比誘電率×前記信号線の幅÷前記第１絶縁層の厚さ×導電領域率）により算出することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、信号線に接する絶縁層の誘電正接の大小関係に応じて、絶縁層の材料特性と信号線の幅と絶縁層の厚さとの関係に基づいてプリント配線板の各絶縁層の静電容量を調整することができる。この結果、高速伝送が可能でありながら設計が容易な構造のプリント配線板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態におけるプリント配線板の斜視図である。
【図２】図１のII-II線に沿う拡大断面図である。
【図３】誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂの場合における伝送特性を示すグラフである。
【図４】誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂの場合における伝送特性を示すグラフである。
【図５】誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂの場合の伝送特性と、誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂの場合の伝送特性を対比させたグラフである。
【図６】誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂである場合における実施例の伝送特性を示すグラフである。
【図７】誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂである場合における実施例の伝送特性を示すグラフである。
【図８】第２実施形態のプリント配線板の、図２に対応する拡大断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係るプリント配線板の背面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、装置内部の回路間又は装置間を接続する伝送線路に、本発明に係るプリント配線板１を適用した例を説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態におけるプリント配線板１の保護層２０の一部を剥離した状態を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、絶縁性基材１１の主面（図中Ｚ方向側の面）には信号線４１が図中Ｙ方向に沿って延設されており、信号線３の左右両側には信号線４１を挟んで２本の導電線４２ａ，４２ｂが所定間隔を保つように並設されている。導電線４２ａ、４２ｂは伝送機能を有するものであってもよいし、信号用のグランドとして機能するものであってもよい。保護層２０は、これら信号線４１及び導電線４２ａ，４２ｂを覆っている。また、絶縁性基材１１の反対側の主面には、銅箔などのグランド層３０が形成されている。このように、本実施形態のプリント配線板１は、絶縁層の一方に信号ラインの導体、反対側にグランド電位のグランド層を持つ、いわゆるマイクロストリップラインの構造を備えている。
【００１５】
本実施形態のプリント配線板１の作製方法を簡単に説明する。まず、両面導体張積層板Ｌを準備する。この導体張積層板Ｌは、ポリイミド（ＰＩ）などの絶縁性基材１１の両主面に第１接着層１２、第２接着層１３を介して銅などの金属箔が張り付けられた板状部材である。絶縁性基材１１としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエステル（ＰＥ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）などを用いることができる。そして、プリント配線板１の一方主面に形成され金属箔はグランド層３０として機能させ、他方主面には一般的なフォトリソグラフィ法を用いて所定領域を除去し、信号線４１及び導電線４２ａ，４２ｂを形成する。その後、信号線４１及び導電線４２ａ，４２ｂを覆うシート状の保護層２０を積層し、熱処理を経て本実施形態に係るプリント配線板１を得る。
【００１６】
以下に、本実施形態に係るプリント配線板１の構造について詳述する。
【００１７】
図２は、図１のII-II線に沿う拡大断面図である。図２に示すように、厚さＴ１１の絶縁性基材１１、厚さＴ１２の第１接着層１２、及び厚さＴ１３の第２接着層１３を含む第１絶縁層１０（厚さＴ１０）の一方主面（下側面）には、所定厚さ（Ｔ３０）グランド層３０が形成されている。
【００１８】
また、第１絶縁層１０の他方側の主面（上側面）には厚さＴ４０ａの銅箔層と厚さＴ４０ｂのめっき層を含む厚さＴ４１の信号線４１及び厚さＴ４２の導電線４２ａ，４２ｂが形成されている。信号線４１の線幅はＷ４１であり、導電線４２ａ，４２ｂの線幅はＷ４２ａ，Ｗ４２ｂである。さらに、信号線４１と、その両側に並設された導電線４２ａ，４２ｂとの距離はそれぞれＳ１，Ｓ２に保たれている。
【００１９】
信号線４１及び導電線４２ａ，４２ｂを覆う保護層２０は厚さＴ２０に形成されている。
【００２０】
本実施形態のプリント配線板１は、保護層２０及び必要な接着層を含む第２絶縁層２０（以下、絶縁層Ａとも称する）の誘電正接と、絶縁性基材１１及び必要な接着層（１２，１３）を含む第１絶縁層１０（以下、絶縁層Ｂとも称する）の誘電正接との大小関係に応じた構造を有する。
【００２１】
具体的に、本発明に係る本実施形態のプリント配線板１は、第２絶縁層（絶縁層Ａ）２０の誘電正接（以下、誘電正接Ａとも称する）＞第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の誘電正接（以下、誘電正接Ｂとも称する）である場合は、以下の関係式１を満たす構造を有する。
関係式１：第１絶縁層（絶縁層Ｂ）２０の比誘電率×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の厚さ（Ｔ１０）＞第２絶縁層（絶縁層Ａ）２０の比誘電率×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２)）｝
【００２２】
また、本発明に係る本実施形態のプリント配線板１は、第２絶縁層（絶縁層Ａ）２０の誘電正接＜第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の誘電正接である場合は、以下の関係式２を満たす構造を有する。
関係式２：第１絶縁層（絶縁層Ｂ）２０の比誘電率×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の厚さ（Ｔ１０）＜第２絶縁層（絶縁層Ａ）２０の比誘電率×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝
【００２３】
一般に、信号伝送にかかる損失には導体損と誘電損とがある。導体損は直流抵抗や表皮効果による抵抗に起因し、誘電損は誘電体の構成分子の熱振動による抵抗に起因するものである。本実施形態のプリント配線板１における損失は主に誘電損によるので、信号損失の低減の観点からは材料の誘電正接を改善することが提案されている。
【００２４】
誘電正接は、一般的なコンデンサを例にすると、損失電流Ｉｒと寄生抵抗に流れる電流Ｉｃとの比で、式１：ｔａｎδ（デルタ）＝Ｉｒ／Ｉｃ（δは損失角）で表すことができる。理想的なコンデンサには、並列に寄生抵抗がある。寄生抵抗はコンデンサの電極の抵抗、電極間の漏れ電流、誘電体の熱振動による抵抗を含み、この寄生抵抗に流れる電流が損失電流Ｉｒである。式１において、仮に印加電圧をＥとすると、Ｉｃは理想的なコンデンサに流れる電流であるから｜Ｉｃ｜＝ＥωＣとなり、Ｉｒは寄生抵抗（Ｒｐ）に流れる電流であるから｜Ｉｒ｜＝Ｅ／Ｒｐとなる。誘電正接ｔａｎδは、材料によって決まる値であるので、同一材料であればｔａｎδはほぼ一定である。そして、ｔａｎδが一定であるということは、ＩｒとＩｃとの比が一定であるといえる。
【００２５】
以上のとおり、ｔａｎδ（デルタ）＝Ｉｒ／Ｉｃ＝１／ωＣＲｐであるから、ωＣと１／Ｒｐの比が一定であるといえる。つまり、Ｃが大きくなるとＲｐは小さくなり、Ｃが小さくなるとＲｐが大きくなる。
【００２６】
ここで、本実施形態のプリント配線板１に上述の考察を適用する。本実施形態のプリント配線板１の信号線４１は、グランド層３０に対して誘導成分と容量成分を有し、これらの比によって特性インピーダンスが定義されている。また、本実施形態のプリント配線板１における信号線４１は、並設された導電線４２ａ、４２ｂとの間の延在方向（図１のＹ方向）に沿っても容量成分を有する。つまり、信号線４１は、第１絶縁層１０を介して対向するグランド層３０との間と、保護層２０を介して対向する導電線４２ａとの間と、同じく保護層２０を介して対向する導電線４２ｂとの間に容量成分を有する。
【００２７】
上述した各静電容量ＣはＣ＝ε０・ε・Ｓ／ｄで求めることができる（ε０は真空誘電率、εは比誘電率、Ｓは導体面積、ｄは導体間の距離）。信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの間の静電容量Ｃを求める時の面積Ｓは、単位長さで考えると信号線４１及び導電線４２ａ、４２ｂの厚さ×１に近似できる。信号線４１とグランド層３０との間の静電容量Ｃについても面積Ｓは信号線４１の幅×１に近似できる。
【００２８】
Ｃ１（信号線４１と導電線４２ａの間）＝真空誘電率×絶縁層Ａの比誘電率×信号線４１の厚さ／一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）
Ｃ２（信号線４１と導電線４２ｂの間）＝真空誘電率×絶縁層Ａの比誘電率×信号線４１の厚さ／一方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）
Ｃ３（信号線４１とグランド層３０の間）＝真空誘電率×絶縁層Ｂの比誘電率×信号線４１の幅（Ｗ４１）／絶縁層Ｂの厚さ（Ｔ１０）
以上のＣ１〜Ｃ３により、信号線４１周囲の静電容量を把握することができる。
【００２９】
先述したように、あるキャパシタについてωＣと１／Ｒｐの比が一定であることから、それぞれの誘電正接と静電容量が分かると、Ｒｐ同士の比が分かるので、損失が小さくなるようにプリント配線板１を設計することが考えられる。損失を小さくするためにはＩｒを小さくすればよいので、Ｒｐを大きくする必要がある。Ｒｐを大きくするためには、Ｃを小さくすることが考えられる。
【００３０】
しかしながら、高速で信号を伝送する場合には、特性インピーダンスを合わせる必要があるため、静電容量Ｃを大きく変更することができない。本実施形態に係るプリント配線板１は、特性インピーダンスを合わせるという制限の下で、静電容量Ｃを選択的に変更させることができる上述の構造を提供する。
【００３１】
以下に、本実施形態に係る構造のプリント配線板１の伝送特性を検証する。
誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂの場合と、誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂの場合において、それぞれの信号線４１の幅（Ｗ４１）を変化させることにより、「絶縁層Ｂの比誘電率（以下、比誘電率Ｂともいう）×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷絶縁層Ｂ（１０）の厚さ（Ｔ１０）」と、「絶縁層Ａの比誘電率（以下、比誘電率Ａともいう）×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝の関係を変化させて、プリント配線板１の損失（Ｓ１２）を求める。本実施形態では、空洞共振器法により、共振器内に微小な誘電体や磁性体を挿入させたときに生じる、共振器内の共振周波数やＱ値の変化量に基づいて、材料の誘電率又は誘電損失を測定する。本実施形態では、市販の空洞共振器法誘電率測定装置を用いてプリント配線板１の損失（Ｓ１２）を求めることができる。
【００３２】
まず、  誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂの場合において、表１に示すように、信号線４１の幅（Ｗ４１）を変えて、上記関係の大小関係を変化させた。
【００３３】
【表１】
0005211185.tif 000002
【００３４】
そして、「比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷絶縁層Ｂ（１０）の厚さ（Ｔ１０）」を「比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝」で除した値をＴと置き、Ｔ値ごとの伝送特性としての損失（Ｓ１２）を計測した。本例では、アジレントテクノロジー社のネットワークアナライザ（Ｎ５２３０Ａ型）を用いて、０．０２GHzごとにＳ１２パラメータを測定した。Ｓ１２は、ポート２に入射した信号がポート２へ伝送される信号（割合）を示す。なお、実験を複雑化させないようにする観点から、比誘電率Ａと比誘電率Ｂは同じ値として設定したが、異なる値であっても同様の結果を導くことができる。
【００３５】
図３は、プリント配線板１の損失（Ｓ１２）を周波数（GHz）ごとに示す。図３に示すように、Ｔが１又は１より大きい場合は損失が小さく、伝送特性が優れている。つまり、誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂである場合は、「比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷絶縁層Ｂ（１０）の厚さ（Ｔ１０）」＞「比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝」である場合は損失が小さく、伝送特性が優れている。
【００３６】
特に、上記左辺と上記右辺との差の値が大きいほど（Ｔが１又は１より大きいほど）、つまり、「誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂである場合は、「比誘電率Ｂ×｛信号線４１の幅（Ｗ４１）÷絶縁層Ｂ（１０）の厚さ（Ｔ１０）」の方が、「比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝ 」の値よりも大きいほど、損失は小さく、伝送特性が優れている。
【００３７】
続いて、誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂの場合において、表２に示すように、信号線４１の幅（Ｗ４１）を変えて、上記関係の大小関係を変化させた。
【００３８】
【表２】
0005211185.tif 000003
【００３９】
そして、同様にＴ値ごとの伝送特性としての損失（Ｓ１２）を計測した。この結果を図４に示す。図４に示すように、Ｔが１又は１より小さい場合は損失が小さく、伝送特性が優れている。つまり、誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂである場合は、「比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷絶縁層Ｂ（１０）の厚さ（Ｔ１０）」＜「比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝」である場合は損失が大きいほど損失が小さく、伝送特性が優れている。
【００４０】
特に、上記左辺と上記右辺との差の値が大きいほど（Ｔが１又は１より小さいほど）、つまり、「誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂである場合は、「比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷絶縁層Ｂ（１０）の厚さ（Ｔ１０）」の方が、「比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝」の値よりも小さいほど、損失は小さく、伝送特性が優れている。
【００４１】
さらに、図５は、図３に示す誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂである場合におけるＴ＝１のグラフ（試料２）と、誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂである場合におけるＴ＝１のグラフ（試料６）のグラフを対比させた図である。図５に示すように、誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂである場合及び誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂである場合の何れの場合においても、「比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷絶縁層Ｂの厚さ（Ｔ１０）」と「比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝」とが等しい（Ｔ＝１）場合のグラフは略一致しており、上述した式の大小関係に基づいて損失が小さいプリント配線板１の構造を求めることは適当であるといえる。
【００４２】
＜実施例＞
以下、誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂである場合の実施例１〜６、及び誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂである場合の実施例７〜８の損失（Ｓ１２）を示す。
【００４３】
まず、誘電正接Ａ＞誘電正接Ｂである場合の実施例について説明する。本例では、設計要素として、信号線４１の幅（Ｗ４１）と、信号線４１と導電線４２ａ，４２ｂとの間の距離（Ｓ１，Ｓ２）を求める。本実施例では、実験の複雑化を避けるため、信号線４１と導電線４２ａとの距離（Ｓ１）と、信号線４１と導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）を同一の値とした（Ｓ１＝Ｓ２）。
【００４４】
下掲の表３に示す材料を用いて、実施例１〜６及び参考例１〜２に係るプリント配線板１を構成した。
【表３】
0005211185.tif 000004
【００４５】
本実施例及び参考例では、絶縁層Ｂを多層構造としたため、比誘電率Ｂを以下のようにして求めた。絶縁層Ｂの静電容量Ｃを、Ｃ＝ε０・ε・Ｓ／ｄとすると、ε＝Ｃ・ｄ／ε０・Ｓとなる。また、絶縁層Ｂの静電容量Ｃは、１／Ｃ＝（１／絶縁性基材１１の静電容量）＋（１／第１接着層１２の静電容量）＋（第２接着層１３の静電容量）とすることができる。表３に示す値を用いて、比誘電率Ｂを求めると、３．３×３．９×（５０＋１０×２）／（５０×３．９＋（１０＋１０）×３．３）≒３．４５となる。
【００４６】
そして、「比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷絶縁層Ｂ（１０）の厚さ（Ｔ１０）」と「比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝」との関係から、設計要素である信号線４１の幅（Ｗ４１）と信号線４１と導電線４２ａ，４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）の乗数を求める。
【００４７】
先に求めた比誘電率Ｂ及び表３の値を上述の関係に代入すると、「３．４５×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷７０＞４．６×３３×２÷信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）」となり、「信号線４１の幅（Ｗ４１）×信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）＞４．６×３３×２×７０／３．４５＝６１６０」となる。
【００４８】
すなわち、「信号線４１の幅（Ｗ４１）×信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２） 」の値が６１６０よりも大きい値となる構造を求めればよい。実施例１〜６及び参考例１〜２に係るプリント配線板１の構造を下掲の表４に示す。表４に示すように、実施例１〜６のプリント配線板１は、信号線４１の幅（Ｗ４１）×信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）＞６１６０を満たしている。他方、参考例１及び２は、信号線４１の幅（Ｗ４１）×信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）＞６１６０を満たさない。なお、本実施形態に係る実施例及び参考例においては、インピーダンスを一定の値（例えば５０）としている。
【００４９】
【表４】
0005211185.tif 000005
【００５０】
続いて、実施例１〜６及び参考例１〜２の損失（Ｓ１２）を計測した。その結果を図６に示す。図６に示すように、上記関係を満たす実施例１〜６は損失が小さく、伝送特性が優れている。他方、上記関係を満たさない参考例１及び２は損失が比較的大きく、伝送特性が相対的に劣ることが分かった。
【００５１】
次に、誘電正接Ａ＜誘電正接Ｂである場合の実施例について説明する。本例においても設計要素として、信号線４１の幅（Ｗ４１）と信号線４１と導電線４２ａ，４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）を求める。先述の実施例と同様に、信号線４１と導電線４２ａとの距離（Ｓ１）と、信号線４１と導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）を同一の値とした。
【００５２】
下掲の表５に示す材料を用いて、実施例７〜８及び参考例３〜７に係るプリント配線板１を構成した。
【表５】
0005211185.tif 000006
【００５３】
実施例１〜６及び参考例１〜２と同様に、実施例７〜８及び参考例３〜７に係るプリント配線板１の多層構造の絶縁層Ｂの比誘電率Ｂを、表５に示す値を用いて求めると、３．３×３．９×（２５＋１０×２）／（２５×３．９＋（１０＋１０）×３．３）≒３．５４となる。
【００５４】
続いて、設計要素である信号線４１の幅（Ｗ４１）と信号線４１と導電線４２ａ，４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）の乗数を求める。
【００５５】
先に求めた比誘電率Ｂ及び表３の値を上述の関係に代入すると、３．５４×信号線幅÷４５＜２．９×３３×２÷信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）となり、信号線４１の幅（Ｗ４１）×信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）＜２．９×３３×２×４５÷３．５４≒２４３３となる。
【００５６】
すなわち、信号線４１の幅（Ｗ４１）×信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）の値が２４３３よりも小さい値となる構造を求めればよい。実施例７〜８及び参考例３〜７に係るプリント配線板１の構造を下掲の表６に示す。表６に示すように、実施例７，８のプリント配線板１は、信号線４１の幅（Ｗ４１）×信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）＜２４３３を満たしている。他方、参考例３〜７は、信号線４１の幅（Ｗ４１）×信号線４１と導電線４２ａ、４２ｂとの距離（Ｓ１，Ｓ２）＜２４３３を満たさない。なお、本実施例及び参考例では、インピーダンスを一定の値（例えば５０）としている。
【００５７】
【表６】
0005211185.tif 000007
【００５８】
そして、実施例７，８及び参考例３〜７の損失（Ｓ１２）を計測し、プリント配線板１の損失（Ｓ１２）を図７に示す。図７に示すように、上記関係を満たす実施例７，８は損失が小さく、伝送特性が優れている。他方、上記関係を満たさない参考例３及び２は損失が比較的大きく、伝送特性が相対的に劣ることが分かった。
【００５９】
以上のように、本発明の本実施形態に係るプリント配線板１によれば、対向する絶縁層Ａ，Ｂの誘電正接の大小関係に応じて、絶縁層Ａ，Ｂの材料特性と信号線の幅Ｗ４１と絶縁層の厚さ（Ｔ２０、Ｔ１０）との関係に基づいてプリント配線板１の各絶縁層の静電容量Ｃ１〜Ｃ３を調整することができる。この結果、伝送特性に優れ、高速伝送が可能でありながら設計が容易な構造のプリント配線板１を提供することができる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係るプリント配線板１について説明する。第２実施形態のプリント配線板１は、差動伝送線路を有し、いわゆる差動マイクロストリップラインの構造を備える。
【００６１】
図８は、第２実施形態のプリント配線板１の図２に対応する拡大断面図である。図８に示すように、本実施形態のプリント配線板１は一対の信号線４１ａ，４１ｂを有し、この一対の信号線４１ａ，４１ｂの両側には、導電線４２ａ，４２ｂが並設されている。信号線４１ａ、４１ｂには逆相の電圧が印加されるため、グランド層３０との電位差は約２倍程度になる。これにより、信号伝送中の電界の変化が大きくなると考えられるので、損失が大きくなる。本実施形態では、信号線が１本の場合と比べて、一対の信号線４１ａ，４１ｂの間隙の静電容量は２倍になると考え、第１実施形態に差動マイクロストリップライン構造を有する本実施形態のプリント配線板１を適用することができる。
【００６２】
つまり、図８に示すプリント配線板１は、第２絶縁層（絶縁層Ａ）２０の誘電正接Ａ＞第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の誘電正接Ｂである場合は、以下の関係式１を満たす構造を有する。
関係式１：比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の厚さ（Ｔ１０）＞比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷一対の信号線（４１ａ、４１ｂ）間の距離（Ｓ３）×２）｝
【００６３】
また、図８に示すプリント配線板１は、第２絶縁層（絶縁層Ａ）２０の誘電正接Ａ＜第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の誘電正接Ｂである場合は、以下の関係式２を満たす構造を有する。
関係式２：比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の厚さ（Ｔ１０）＜比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷一対の信号線（４１ａ、４１ｂ）間の距離（Ｓ３）×２）｝
【００６４】
本実施形態は第１実施形態と同様の作用を奏するので、伝送特性に優れ、高速伝送が可能でありながら設計が容易な構造のプリント配線板１を提供することができる。
【００６５】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係るプリント配線板１について説明する。第３実施形態のプリント配線板１は、特性インピーダンスを整合させる観点から、グランド層３０をメッシュ構造とする点を特徴とする。他の点は第１実施形態又は第２実施形態と共通するので、異なる点を中心に説明する。
【００６６】
図９は、図１に示すプリント配線板１の裏面からの斜視図である。図９に示すようにグランド層３０は、離散的に複数の領域が除去されて、残された残部領域によって構成されたメッシュ構造を有する。図中薄墨で表す部分が残部領域であり、紙面と同じ色の領域が除去された領域である。このように、グランド層３０をメッシュ構造とすることにより、グランド層３０の金属の部分の割合を調整することができるので、特性インピーダンスを目的の値にすることができる。
【００６７】
本実施形態のプリント配線板１は、第１及び第２実施形態における関係式１及び関係式２において、「第１絶縁層１０の比誘電率Ｂ×信号線４１の幅Ｗ４１÷第１絶縁層１０の厚さ（Ｔ１０）」の値は、グランド層３０が設けられている全体領域の面積に対する残部領域の面積の割合を示す導電領域率を乗じて、「第１絶縁層１０の比誘電率Ｂ×信号線４１の幅Ｗ４１÷第１絶縁層１０の厚さ（Ｔ１０）×導電領域率」により算出する。
【００６８】
つまり、図９に示すプリント配線板１は、第２絶縁層（絶縁層Ａ）２０の誘電正接Ａ＞第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の誘電正接Ｂである場合は、以下の関係式１を満たす構造を有する。
関係式１：比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の厚さ（Ｔ１０）×導電領域率＞比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝
【００６９】
また、図９に示すプリント配線板１は、第２絶縁層（絶縁層Ａ）２０の誘電正接Ａ＜第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の誘電正接Ｂである場合は、以下の関係式２を満たす構造を有する。
関係式２：比誘電率Ｂ×信号線４１の幅（Ｗ４１）÷第１絶縁層（絶縁層Ｂ）１０の厚さ（Ｔ１０）×導電領域率＜比誘電率Ａ×｛信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と一方の導電線４２ａとの距離（Ｓ１）＋信号線４１の厚さ（Ｔ４１）÷信号線４１と他方の導電線４２ｂとの距離（Ｓ２）｝
【００７０】
これにより、特性インピーダンスを整合させるためにグランド層３０をメッシュ構造とした場合であっても、第１及び第２実施形態と同様の作用を奏することができるので、伝送特性に優れ、高速伝送が可能でありながら設計が容易な構造のプリント配線板１を提供することができる。
【００７１】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００７２】
１…プリント配線板
１０…第１絶縁層
１１…絶縁性基材
１２…第１接着層
１３…第２接着層
２０…保護層，第２絶縁層
４０…導電層
４１，４１ａ，４１ｂ…信号線
４２，４２ａ，４２ｂ…グランド線，導電線
４０ａ…銅箔層
４０ｂ…めっき層
３０…グランド層
【図１】
0005211185.tif 000008
【図２】
0005211185.tif 000009
【図３】
0005211185.tif 000010
【図４】
0005211185.tif 000011
【図５】
0005211185.tif 000012
【図６】
0005211185.tif 000013
【図７】
0005211185.tif 000014
【図８】
0005211185.tif 000015
【図９】
0005211185.tif 000016