(57)【要約】      （修正有）【課題】信号ラインの幅及び間隔が固定された構成において、差動インピーダンスの値を微調整することが可能なテストクーポンを提供する。【解決手段】テストクーポン１００は、主面のパターンと裏面のパターンとが、それぞれ信号ラインとグランドパターンとを形成し、一体となっている。裏面のグランドパターンの一部はメッシュ部１１１となっており、メッシュ状のパターンになっている。このため、裏全面がグランドパターンとなっている構成と比較し、数十オーム程度、インピーダンス値が高くなる。残銅率をステップ状に変化させ、テストクーポン１００の主面にインジケータによる残銅率の表示を行う。上記の構成により、ＴＤＲ測定による残銅率と差動インピーダンスの変化点とを対比させ、視覚的に確認できるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板における特性インピーダンスを測定するテストクーポンであって、
差動インピーダンスを測定するために並行に設けられた複数の信号ラインと、
前記信号ラインの長手方向における前記信号ラインの側面近傍に設けられた第１グランドパターンと、
前記テストクーポンの裏面に設けられた第２グランドパターンと、備え、
前記第２グランドパターンが、メッシュ状に除去されたパターンとして形成されていること
を特徴とするテストクーポン。
【請求項２】
前記第２グランドパターンは、前記テストクーポンの基材の誘電体を介して、前記信号ラインの裏面に設けられたマイクロストリップライン構成のパターンであること
を特徴とする請求項１に記載のテストクーポン。
【請求項３】
前記第２グランドパターンの残銅率の変化に伴う差動インピーダンスの変化を、視覚的に判別できるように前記テストクーポンの主面を形成したこと
を特徴とする請求項２に記載のテストクーポン。
【請求項４】
前記テストクーポンの主面に、ＴＤＲ（Time Domain Reflectometer）測定における差動インピーダンスの変化を視覚的に判別するためのインジケータを設けたこと
を特徴とする請求項３に記載のテストクーポン。
【請求項５】
前記テストクーポンにより決定されたインピーダンス値に基づいて前記第２グランドパターンをメッシュ状に除去し、除去する比率を、前記信号ラインの長手方向の位置に応じて段階的に変化させたこと
を特徴とする請求項４に記載のテストクーポン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板の差動インピーダンスを測定するためのテストクーポンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板に設けたテストクーポンを用いて差動インピーダンスの測定を行い、製品内にある目的の信号ラインにおける差動インピーダンスや信号ラインのパターン寸法の仕上がりを確認する方法が実用化されている。またテストクーポンは、完成した信号ライン幅を微調整することで、得られたインピーダンス値が適正な値に修正されているか否かを確認する用途にも用いられている。
【０００３】
上記に関連して、測定用信号線と同じ線幅、長さの非接地ダミーパターンを設けることにより、製品対象部とテストクーポンとを同等の仕上がりとする技術が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９７５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、テストクーポンの測定結果が、目的のインピーダンス値（例えば１００Ω）と設計パターン幅（例えば５０ｕｍ）とで、それらの設計センター値からずれている場合がある。この場合、インピーダンスの調整または修正のために、信号ライン幅及び線間を補正する必要がある。このため、パターンの製造プロセスにおいてフィルムの補正値を調整する等の再作成を繰り返して、微調整を行っている。
【０００６】
従来、このインピーダンスを調整する方法としては、信号ライン幅、線間、グランドパターンまでの距離、マイクロストリップを構成する基材部分の厚みなどの値をシミュレーションで変更して調整する方法がとられている。
【０００７】
しかしながら、設計で決められたパターン（設計値Ｌ／Ｓ＝５０ｕｍ／５０ｕｍ等）の寸法は製造ばらつきや生産プロセス上の限界（線幅５０ｕｍ以上）、要求されるインピーダンスの公差（設計値１００Ω±１０％等）といった制約があり、線幅や線間は安易に修正できないという課題があった。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号ラインの幅及び間隔が固定された構成において、差動インピーダンスの値を微調整することが可能なテストクーポンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係るテストクーポンは、プリント配線板における特性インピーダンスを測定するテストクーポンであって、差動インピーダンスを測定するために並行に設けられた複数の信号ラインと、前記信号ラインの長手方向における前記信号ラインの側面近傍に設けられた第１グランドパターンと、前記テストクーポンの裏面に設けられた第２グランドパターンと、備え、前記第２グランドパターンが、メッシュ状に除去されたパターンとして形成されていることを特徴とする構成（第１の構成）とされている。
【００１０】
なお、上記第１の構成から成るテストクーポンは、前記第２グランドパターンが、前記テストクーポンの基材の誘電体を介して、前記信号ラインの裏面に設けられたマイクロストリップライン構成のパターンであることを特徴とする構成（第２の構成）にするとよい。
【００１１】
なお、上記第２の構成から成るテストクーポンは、前記第２グランドパターンの残銅率の変化に伴う差動インピーダンスの変化を、視覚的に判別できるように前記テストクーポンの主面を形成したことを特徴とする構成（第３の構成）にするとよい。
【００１２】
なお、上記第３の構成から成るテストクーポンは、前記テストクーポンの主面に、ＴＤＲ（Time Domain Reflectometer）測定における差動インピーダンスの変化を視覚的に判別するためのインジケータを設けたことを特徴とする構成（第４の構成）にするとよい。
【００１３】
なお、上記第４の構成から成るテストクーポンは、  前記テストクーポンにより決定されたインピーダンス値に基づいて前記第２グランドパターンをメッシュ状に除去し、除去する比率を、前記信号ラインの長手方向の位置に応じて段階的に変化させたことを特徴とする構成（第５の構成）にするとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、信号ラインの裏面において、グランドパターンの残銅率を変化させ、差動インピーダンス値を変更する。このため、全面グランドパターンで得られた差動インピーダンスを、段階的に調整することができる。
【００１５】
また本発明によれば、一回の差動インピーダンスの測定において、グランドパターンの残銅率と差動インピーダンスの値とを対比して視覚的に確認できる。このため、一回の測定で段階的にインピーダンスの変化を確認しながら、グランドパターンの残銅率でインピーダンス値を調整できる。
【００１６】
また本発明によれば、信号ライン幅及び間隔をあらかじめ決定しておき、その値を固定して差動インピーダンスの調整を行い、基板のグランドパターンの残銅率を下げることで、フレキシブル基板等に求められる屈曲特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のテストクーポンを示す斜視図。
【図２】本発明のテストクーポンの主面パターン図。
【図３】本発明のテストクーポンの裏面パターン図。
【図４】本発明のテストクーポンの主面図。
【図５】本発明のテストクーポンの裏面図。
【図６】従来のテストクーポンを示す斜視図。
【図７】従来のテストクーポンの主面パターン図。
【図８】従来のテストクーポンの裏面パターン図。
【図９】従来のテストクーポンの側面断面図。
【図１０】従来のテストクーポンの主面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の一実施形態に係るテストクーポンについて、図面を参照しつつ説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
ここではまず、本発明との比較のために、従来のテストクーポンの構成及び課題を、図６〜図１０を用いて説明する。
【００２０】
図６は、従来のテストクーポン２００を斜め上方から見た斜視図である。図７は、信号ライン２０１の直線部ｔ（図１０を参照）を、テストクーポン２００の上方から見た主面図（上面図）である。また図８は、信号ライン２０１の直線部ｔを、テストクーポン２００の裏面から見た裏面図である。
【００２１】
また図９は、信号ライン２０１の直線部ｔを図７の破線βで切断してテストクーポン２００の側面から見た側面断面図である。また図１０は、テストクーポン２００を上方から見た主面図である。
【００２２】
図６に示すように、テストクーポン２００は、信号ライン２０１と、測定用ランド２０２と、スルーホール２０３と、基材２０４と、グランド２０５とを含むように構成されている。なお以下では、テストクーポン２００の主面のグランドパターンをグランド２０５ａ、裏面のグランドパターンをグランド２０５ｂと表記する。
【００２３】
テストクーポン２００は、信号ライン２０１のランド及びグランド２０５ａに、ＴＤＲ（Time Domain Reflectometer）測定のプローブが圧接接続される。つまり、差動インピーダンスの測定を合計４端子で行う。信号ライン２０１において、プローブ接続するランドより伸びた他方の先端は、それぞれオープンとなっている。
【００２４】
隣接する二つの信号ライン２０１には、測定器（不図示）よりそれぞれ逆極性の電圧が印加される。これにより、差動インピーダンスの測定を行う。
【００２５】
従来のテストクーポン２００は、図７に示すように、信号ライン２０１と２列に並走する外側がグランド２０５ａで囲まれることにより、測定用パターンαが形成されていた。また図８に示すように、それぞれの信号ライン２０１の裏面は、誘電体である基材２０４を介して、全面が銅で覆われたグランド２０５ｂが形成されていた。
【００２６】
しかしながら、上記の構成では、以下のような問題があった。仮に測定の結果が、目的のインピーダンス値と設計パターン幅とで、それらの設計センター値からずれていたとする。この場合、インピーダンスの調整または修正のために、信号ライン２０１の幅及び線間を補正する必要がある。より具体的には、パターンの製造プロセスにおけるフィルムの補正値を調整する等の再作成を繰り返して、微調整を行う必要がある。
【００２７】
従来は、このインピーダンスを調整する方法として、図９に示す、信号ライン２０１からグランド２０５ａまでの距離２０６、ライン幅２０７、ライン間隔２０８、マイクロストリップを構成する基材２０４の厚みである厚み２０９等の値を、シミュレーションで変更して調整を行っていた。
【００２８】
ここで特に調整が効果的である厚み２０９の変更や、ライン幅２０７とライン間隔２０８（設計値Ｌ／Ｓ＝５０ｕｍ／５０ｕｍ等）を補正することは、設計の寸法仕上がりにも影響するファクターであり、柔軟な変更は困難である。
【００２９】
上記の問題を解決するために、本実施形態のテストクーポン１００は、図１〜図５に示す構成とする。  図１は、テストクーポン１００を斜め上方から見た斜視図である。図２は、信号ライン１０１の直線部ｔ（図４を参照）を、テストクーポン１００の上方から見た主面図である。
【００３０】
また図３は、信号ライン１０１の直線部ｔを、テストクーポン１００の裏面から見た裏面図である。また図４は、テストクーポン１００を上方から見た主面図である。また図５は、テストクーポン１００を下方から見た裏面図である。
【００３１】
図１に示すように、テストクーポン１００は、信号ライン１０１と、測定用ランド１０２と、スルーホール１０３と、基材１０４と、グランド１０５と、メッシュ部１１１を含むように構成されている。なお以下では、テストクーポン１００の主面のグランドパターンをグランド１０５ａ（＝第１グランドパターン）、裏面のグランドパターンをグランド１０５ｂ（＝第２グランドパターン）と表記する。
【００３２】
本実施形態のテストクーポン１００は、信号ライン１０１の裏面におけるグランドパターンの銅残存率（全面銅箔では残銅率１００％とする）を変化させることで、インピーダンスを微調整する構成とする。
【００３３】
テストクーポン１００は、図１に示すように、主面のパターンと裏面のパターンとが、それぞれ信号ラインとグランドパターンとを形成し、一体となっている。特に、裏面のグランドパターンの一部がメッシュ部１１１となっており、メッシュ状のパターンになっている。
【００３４】
このため、従来技術の図６に示した全面がグランドパターンとなっている構成と比較し、数十オーム程度、インピーダンス値が高くなる。なお、残銅率が０％となる状況は、マイクロストリップラインを形成しないので想定しない。
【００３５】
メッシュ部１１１により裏面グランドパターンの残銅率を下げることで差動インピーダンス値が高くなることから、本実施形態では図４及び図５に示す構成とする。これにより、段階的にインピーダンスを上昇させ、適正な値に調整できるようにする。
【００３６】
特に図４で示す例では、３０％、５０％、７０％の三段階でインジケータ１１２による残銅率の表示を行い、実際の残銅率はステップ状に変化させている。図５に示すように、裏面のグランドパターンは、図左側が最も残銅率が高い（インジケータ１１２が７０％を示す領域）。次に残銅率が高いのが図中央（インジケータ１１２が５０％を示す領域）であり、図右側が最も残同率が低くなっている（インジケータ１１２が３０％を示す領域）。
【００３７】
上記の構成により、ＴＤＲ測定による残銅率と差動インピーダンスの変化点とを対比させ、視覚的に確認できるようにしている。もし仮に残銅率が一様でない場合は、インピーダンス値の変化点を正確に捉えることが困難になる。
【００３８】
なお、差動インピーダンスはその裏面のグランドパターンの残銅率でも変化するため、図４に示すように、あらかじめ残銅率が分かっているテストクーポンを作成しておく。そして測定により得られたインピーダンスの変化に応じて、適正なインピーダンスとなる残銅率を選び、製品に適用していく。これにより、製品内の主面におけるパターンを変更することなく、インピーダンス調整が可能となる。
【００３９】
以上に説明した本実施形態によれば、信号ライン１０１のパターン幅、もしくは線間の修正による差動インピーダンス微調整に加え、信号ライン１０１の裏面に設けた全面グランドパターンを段階的にメッシュ加工し、メッシュ部１１１に示すように、グランドの銅を部分的に除去している。これにより、インピーダンスを段階的に変化させ、目的のインピーダンスに調整できる。またフレキシブル基板においては、上記のようにメッシュ部１１１を設けたことにより、その屈曲特性を向上させることができる。
【００４０】
より具体的には、シミュレーション等により理論的に計算された設計値に基づく信号ライン１０１の幅及び間隔をあらかじめ求め、寸法を固定した状態で、差動インピーダンスの値を微調整する必要が生じたとき、一度の測定で段階的にインピーダンスの変化を確認しながら、グランドパターンの残存率でインピーダンス値を調整できる。
［その他の実施の形態］
【００４１】
以上、好ましい実施の形態及び実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１００      テストクーポン
１０１      信号ライン
１０２      測定用ランド
１０３      スルーホール
１０４      基材
１０５ａ    グランド（第１グランドパターン）
１０５ｂ    グランド（第２グランドパターン）
１１０      ランド−グランド間隔
１１１      メッシュ部
１１２      インジケータ
２００      テストクーポン
２０１      信号ライン
２０２      測定用ランド
２０３      スルーホール
２０４      基材
２０５      グランド
２０６      距離
２０７      ライン幅
２０８      ライン間隔
２０９      厚み
２１０      ランド−グランド間隔
【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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【図４】
2013222751.tif 000009
【図５】
2013222751.tif 000010
【図６】
2013222751.tif 000011
【図１０】
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