(57)【要約】【課題】本発明は、配線領域を縮小させることができる印刷回路基板を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る印刷回路基板は、外層信号線層、内層信号線層、第一グラウンド層及び第二グラウンド層を備える。前記第一グラウンド層は、前記外層信号線層と前記内層信号線層との間に位置し、且つ、前記内層信号線層は、前記第一グラウンド層と前記第二グラウンド層との間に位置し、前記外層信号線層及び前記内層信号線層には互いに平行する第一混合差動信号ペア及び第二混合差動信号ペアがそれぞれ配置され、前記内層信号線層と前記第一グラウンド層との間の距離（ｈ１）、及び前記内層信号線層と前記第二グラウンド層との間の距離（ｈ２）のうちの小さい方に等しい値をｈ値とし、前記第一混合差動信号ペアと前記第二混合差動信号ペアとの間の距離（ＩＰＳ）は、前記ｈ値の３倍以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外層信号線層、内層信号線層、第一グラウンド層及び第二グラウンド層を備える差動信号ペアを配置した印刷回路基板であって、
前記第一グラウンド層は、前記外層信号線層と前記内層信号線層との間に位置し、且つ、前記内層信号線層は、前記第一グラウンド層と前記第二グラウンド層との間に位置し、前記外層信号線層及び前記内層信号線層には互いに平行する第一混合差動信号ペア及び第二混合差動信号ペアがそれぞれ配置され、前記内層信号線層と前記第一グラウンド層との間の距離（ｈ１）、及び前記内層信号線層と前記第二グラウンド層との間の距離（ｈ２）のうちの小さい方に等しい値をｈ値とし、前記第一混合差動信号ペアと前記第二混合差動信号ペアとの間の距離（ＩＰＳ）は、前記ｈ値の３倍以下であることを特徴とする印刷回路基板。
【請求項２】
前記第一混合差動信号ペアと前記第二混合差動信号ペアとの間の距離（ＩＰＳ）は、前記ｈ値の２分の１以上であることを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項３】
前記第一混合差動信号ペアは、前記外層信号線層に配置される第一マイクロストリップライン差動信号ペアを含み、この第一マイクロストリップライン差動信号ペアの長さと前記第一混合差動信号ペアの長さとの比は、１５％以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の印刷回路基板。
【請求項４】
前記第一混合差動信号ペアは、前記内層信号線層に配置される第一ストリップライン差動信号ペアを含み、該第一ストリップライン差動信号ペアの長さと前記第一混合差動信号ペアの長さとの比は、８５％以上であることを特徴とする請求項３に記載の印刷回路基板。
【請求項５】
前記外層信号線層、前記第一グラウンド層、前記内層信号線層及び前記第二グラウンド層は、絶縁層を介して互いに離隔されることを特徴とする請求項１に記載の印刷回路基板。
【請求項６】
外層信号線層、内層信号線層、第一グラウンド層及び第二グラウンド層を備える差動信号ペアを配置した印刷回路基板であって、前記第一グラウンド層は、前記外層信号線層と前記内層信号線層との間に位置し、且つ、前記内層信号線層は、前記第一グラウンド層と前記第二グラウンド層との間に位置し、前記外層信号線層及び前記内層信号線層には互いに平行する第一混合差動信号ペア及び第二混合差動信号ペアがそれぞれ配置され、前記第一混合差動信号ペアは、前記外層信号線層に配置される第一マイクロストリップライン差動信号ペアを含み、該第一マイクロストリップライン差動信号ペアの長さと前記第一混合差動信号ペアの長さとの比は、１５％以下であることを特徴とする印刷回路基板。
【請求項７】
前記第一混合差動信号ペアは、前記内層信号線層に配置される第一ストリップライン差動信号ペアを含み、前記第一ストリップライン差動信号ペアの長さと前記第一混合差動信号ペアの長さとの比は、８５％以上であることを特徴とする請求項６に記載の印刷回路基板。
【請求項８】
前記内層信号線層と前記第一グラウンド層との間の距離（ｈ１）、及び前記内層信号線層と前記第二グラウンド層との間の距離（ｈ２）、のうちの小さい方に等しい値をｈ値とし、前記第一混合差動信号ペアと前記第二混合差動信号ペアとの間の距離（ＩＰＳ）は、前記ｈ値の３倍以下であることを特徴とする請求項６に記載の印刷回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線領域を縮小させることができる印刷回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
差分信号伝送技術は、２つの信号をそれぞれの線路によって同時に伝送する。この２つの信号の振幅は同じであり、フェーズは相反する。回路基板上に差動信号ペア（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｐａｉｒ）を設けて信号を伝送する時、通常、両端の信号線を回路基板の外層に配置し、中間の信号線を回路基板の内層に配置する。外層に配置された信号線はマイクロストリップライン（ｍｉｃｒｏ  ｓｔｒｉｐ  ｌｉｎｅ）と称され、内層に配置された信号線はストリップライン（ｓｔｒｉｐ  ｌｉｎｅ）と称される。 
【０００３】
回路基板に多くの差動信号ペアが配置される場合、これらの差動信号ペアの間には、遠端漏話（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）がよく発生する。当該技術分野では、遠端漏話を低減させるため、従来、差動信号ペアの間隔を十分に離す方法を採用している。
【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、上記した従来の技術では、印刷回路基板の配線密度が低く、その分だけ、配線領域が広いため、通信装置の小型化に適わないという問題点がある。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明は、配線領域を縮小させることができる印刷回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明に係る印刷回路基板は、外層信号線層、内層信号線層、第一グラウンド層及び第二グラウンド層を備える。前記第一グラウンド層は、前記外層信号線層と前記内層信号線層との間に位置し、且つ、前記内層信号線層は、前記第一グラウンド層と前記第二グラウンド層との間に位置し、前記外層信号線層及び前記内層信号線層には互いに平行する第一混合差動信号ペア及び第二混合差動信号ペアがそれぞれ配置され、前記内層信号線層と前記第一グラウンド層との間の距離をｈ１とし、前記内層信号線層と前記第二グラウンド層との間の距離をｈ２として、前記距離ｈ１と前記距離ｈ２とのうちの小さい方に等しい値をｈ値とし、前記第一混合差動信号ペアと前記第二混合差動信号ペアとの間の距離は、前記ｈ値の３倍以下である。
【０００７】
また、上記の目的を達成するために、本発明に係る印刷回路基板は、外層信号線層、内層信号線層、第一グラウンド層及び第二グラウンド層を備える。前記第一グラウンド層は、前記外層信号線層と前記内層信号線層との間に位置し、且つ、前記内層信号線層は、前記第一グラウンド層と前記第二グラウンド層との間に位置し、前記外層信号線層及び前記内層信号線層には互いに対して平行する第一混合差動信号ペア及び第二混合差動信号ペアがそれぞれ配置され、前記第一混合差動信号ペアは、前記外層信号線層に配置される第一マイクロストリップライン差動信号ペアを含み、該第一マイクロストリップライン差動信号ペアの長さと前記第一混合差動信号ペアの長さとの比は、１５％以下である。
【発明の効果】
【０００８】
従来の技術と比較して、本発明に係る印刷回路基板の差動信号ペアが出力する信号のアイパターン波形における目幅は、差動配線の目幅に対する要求を満たすため、印刷回路基板の中の差動信号ペアの配線領域を縮小させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る印刷回路基板の断面図であり、該印刷回路基板上には少なくとも２つの差動信号ペアが配置されている。
【図２】本発明に係る印刷回路基板の１つの実施形態における差動信号ペアの目幅（縦軸）と２つの差動信号ペアとの間のピッチ（横軸）の関係を示す波形図である。
【図３】本発明に係る印刷回路基板のもう１つの実施形態における差動信号ペアの目幅（縦軸）と２つの差動信号ペアとの間のピッチ（横軸）の関係を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に示すように、本発明の印刷回路基板は、外層信号線層１０と、第一グラウンド層２０と、内層信号線層３０と、第二グラウンド層４０と、を備える。外層信号線層１０と、第一グラウンド層２０と、内層信号線層３０と、第二グラウンド層４０との間は、絶縁層を介して互いに離隔される。前記印刷回路基板には、互いに平行する第一混合差動信号ペア６０及び第二混合差動信号ペア７０がさらに配置されている。本発明では、内層信号線層３０と第一グラウンド層２０との間の距離を図１に示すように「ｈ１」とし、内層信号線層３０と第二グラウンド層４０との間の距離を図１に示すように「ｈ２」とし、外層信号線層１０と第一グラウンド層２０との間の距離を図１に示すように「ｈ３」とする。また、第一混合差動信号ペア６０及び第二混合差動信号ペア７０の長さを、それぞれ「Ｌ」とし、さらに、前記距離ｈ１と前記距離ｈ２とのうち、小さい方と等しい値を「ｈ値」とする。
【００１１】
前記第一混合差動信号ペア６０は、第一正差動信号線６１及び第一負差動信号線６２を備える。第一差動信号線６１は、外層信号線層１０に配置された第一正マイクロストリップライン６１１、及び内層信号線層３０に配置された第一正ストリップライン６１２を含む。第一負差動信号線６２は、外層信号線層１０に配置された第一負マイクロストリップライン６２１、及び内層信号線層３０に配置された第一負ストリップライン６２２を含む。第一正マイクロストリップライン６１１及び第一負マイクロストリップライン６２１は、第一マイクロストリップライン差動信号ペアを構成し、第一正ストリップライン６１２及び第一負ストリップライン６２２は、第一ストリップライン差動信号ペアを構成する。
【００１２】
本発明では、第一正マイクロストリップライン６１１及び第一負マイクロストリップライン６２１の長さをそれぞれ「Ｌ１」とし、そうすると、第一マイクロストリップライン差動信号ペアの長さは「Ｌ１」となる。また、本発明では、第一正ストリップライン６１２及び第一負ストリップライン６２２の長さをそれぞれ「Ｌ２」とし、そうすると、第一ストリップライン差動信号ペアの長さは「Ｌ２」となる。また、前記した「Ｌ１」と「Ｌ２」との和が、上記した「Ｌ」（第一混合差動信号ペア６０の長さ）と等しくなる。つまり、Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌである。また、本発明では、第一正マイクロストリップライン６１１、第一負マイクロストリップライン６２１、第一正ストリップライン６１２及び第一負ストリップライン６２２のそれぞれの幅を図１に示すように「ｗ」とする。また、本発明では、第一正マイクロストリップライン６１１と第一負マイクロストリップライン６２１との間の距離を図１に示すように「Ｓ１」とし、第一正ストリップライン６１２と第一負ストリップライン６２２との間の距離を図１に示すように「Ｓ２」とする。
【００１３】
第二混合差動信号ペア７０は、第二正差動信号線７１及び第二負差動信号線７２を備える。第二差動信号線７１は、外層信号線層１０に配置された第二正マイクロストリップライン７１１、及び内層信号線層３０に配置された第二正ストリップライン７１２を含む。第二負差動信号線７２は、外層信号線層１０に配置された第二負マイクロストリップライン７２１、及び内層信号線層３０に配置された第二負ストリップライン７２２を含む。第二正マイクロストリップライン７１１及び第二負マイクロストリップライン７２１は、第二マイクロストリップライン差動信号ペアを構成し、第二正ストリップライン７１２及び第二負ストリップライン７２２は、第二ストリップライン差動信号ペアを構成する。
【００１４】
本発明では、第二正マイクロストリップライン７１１及び第二負マイクロストリップライン７２１の長さをそれぞれ「Ｌ１」とし、そうすると、第二マイクロストリップライン差動信号ペアの長さは「Ｌ１」となる。また、本発明では、第二正ストリップライン７１２及び第二負ストリップライン７２２の長さをそれぞれ「Ｌ２」とし、そうすると、第二ストリップライン差動信号ペアの長さは「Ｌ２」となる。また、前記した「Ｌ１」と「Ｌ２」との和が、上記した「Ｌ」（第二混合差動信号ペア７０の長さ）と等しくなる。つまり、Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌである。また、本発明では、第二正マイクロストリップライン７１１、第二負マイクロストリップライン７２１、第二正ストリップライン７１２及び第二負ストリップライン７２２のそれぞれの幅を「ｗ」とする。また、本発明では、第二正マイクロストリップライン７１１と第二負マイクロストリップライン７２１との間の距離を「Ｓ１」とし、第二正ストリップライン７１２と第二負ストリップライン７２２との間の距離を「Ｓ２」とする。
【００１５】
本発明では、第一混合差動信号ペア６０と第二混合差動信号ペア７０との間の離間距離（ピッチ）を「ＩＰＳ」とする。このピッチＩＰＳの大小は、内層信号線層３０から第一グラウンド層２０までの距離ｈ１と内層信号線層３０から第二グラウンド層４０までの距離ｈ２とのうちのより小さい方に関係する。即ち、前記「ｈ値」と関係する。
【００１６】
本実施形態において、ｈ１＝５ｍｉｌ（０．１２７ｍｍ）、ｈ２＝４ｍｉｌ（０．１０１６ｍｍ）、ｈ３＝２．７ｍｉｌ（０．０６８５８ｍｍ）、ｗ＝５ｍｉｌ（０．１２７ｍｍ）、Ｓ１＝７ｍｉｌ（０．１７７８ｍｍ）、Ｓ２＝６．５ｍｉｌ（０．１６５１ｍｍ）である場合、ｈ値は、ｈ１とｈ２とのうちのより小さい方に等しいので、ｈ２の値となる。即ち、ｈ値＝４ｍｉｌ（０．１０１６ｍｍ）である。この際、１つの信号生成器を各々の混合差動信号ペアの入力端にそれぞれ接続させると共に、１つのオシロスコープを各々の混合差動信号ペアの出力端にそれぞれ接続させる。前記信号生成器のデータ伝送率は８Ｇビット／秒である。前記オシロスコープはデータを受信する誤り率は１Ｅ−１２である。
【００１７】
図２に示すように、本発明の印刷回路基板をテストする場合、前記２つの混合差動信号ペア６０、７０の間のピッチＩＰＳを変更すれば、図２のようなアイパターン波形の中の目幅とピッチＩＰＳとの関係図が得られる。
【００１８】
マイクロストリップライン差動信号ペア６１１、６２１、７１１及び７２１にとって、ピッチＩＰＳが０から約２ｍｉｌ（０．０５０８ｍｍ）の間の時には、目幅の値はピッチＩＰＳが増大するのに従って大きくなり、ピッチＩＰＳが約２ｍｉｌ（０．０５０８ｍｍ）の時に目幅の値はピークになる。そして、ピッチＩＰＳが約２ｍｉｌよりも大きく約７ｍｉｌ（０．１７７８ｍｍ）よりも小さい時、つまり２ｍｉｌ＜ピッチＩＰＳ＜７ｍｉｌの時には、目幅の値はピッチＩＰＳが増大するのに従って小さくなる。また、ピッチＩＰＳが約７ｍｉｌの時には、目幅の値はウエーブ値になる。さらに、ピッチＩＰＳが約７ｍｉｌよりも大きい時、つまりピッチＩＰＳ＞７ｍｉｌの時には、目幅の値はピッチＩＰＳが増大するのに従って大きくなる。また、ストリップライン差動信号ペア６１２、６２２、７１２及び７２２にとって、ピッチＩＰＳは０から約２ｍｉｌの間の時には、目幅の値はピッチＩＰＳが増大するのに従って大きくなるが、ピッチＩＰＳが約２ｍｉｌ以上の時に目幅の値はピッチＩＰＳが増大するのに従って次第に安定するようになり、ほとんど変化しない。なお、第一ストリップライン差動信号ペア（第一正マイクロストリップライン６１１及び第一負マイクロストリップライン６２１）の長さＬ１と第一混合差動信号ペア６０の長さＬとの比（Ｌ１／Ｌ）は１５％以下であり、また、第一ストリップライン差動信号ペア（第一正ストリップライン６１２及び第一負ストリップライン６２２）の長さＬ２と第一混合差動信号ペア６０の長さＬとの比（Ｌ２／Ｌ）は、８５％以上である。
【００１９】
再び図２を参照すると、Ｌ＝８ｉｎｃｈ（２０３．２ｍｍ）、Ｌ１／Ｌ＝４．５％、Ｌ２／Ｌ＝９５．５％にする場合、混合差動信号ペアの目幅のピッチＩＰＳに対する曲線を得られる。図２から分かるように、ピッチＩＰＳが大きいほど目幅は大きくなる。しかし、配線領域を縮小させるため、やや一定の目幅を犠牲にしても良い。例えば、ピッチＩＰＳが５ｍｉｌ（０．１２７ｍｍ）に等しい場合より大きい目幅を得ることができる。また、図２の中の曲線からわかるように、ピッチＩＰＳは２ｍｉｌ（０．０５０８ｍｍ、即ちｈ値（４ｍｉｌ）×０．５）以上である場合、混合差動信号ペアの目幅はより大きく且つより安定している。従って、ピッチＩＰＳが２ｍｉｌ（即ちｈ値（４ｍｉｌ）×０．５）以上の時に、伝送される信号の品質を保証することができる。一方、配線領域を縮小させるため、ピッチＩＰＳを１２ｍｉｌ（０．３０４８ｍｍ、即ちｈ値（４ｍｉｌ）×３）以下に設定することもできる。
【００２０】
図３に示すように、Ｌ＝８ｉｎｃｈ、Ｌ１／Ｌ＝１５％、Ｌ２／Ｌ＝８５％にする場合、混合差動信号ペアの目幅のピッチＩＰＳに対するもう１つの曲線を得られる。図３から分かるように、ピッチＩＰＳが大きいほど目幅は大きくなる。しかし、配線領域を縮小させるため、やや一定の目幅を犠牲にしても良い。例えば、ピッチＩＰＳは５ｍｉｌに等しい場合、より大きい目幅を得ることができる。また、図３の中の曲線から見えるように、ピッチＩＰＳは２ｍｉｌ（即ちｈ値（４ｍｉｌ）×０．５）以上である場合、混合差分信号対の目幅はより大きく且つより安定している。従って、ピッチＩＰＳは２ｍｉｌ（即ちｈ値（４ｍｉｌ）×０．５）以上の時に、伝送される信号の品質を保証することができる。一方、配線領域を縮小させるため、ピッチＩＰＳを１２ｍｉｌ（即ちｈ値（４ｍｉｌ）×３）以下に設定することもできる。
【００２１】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記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の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も又、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【００２２】
１０            外層信号線層
２０            第一グラウンド層
３０            内層信号線層
４０            第二グラウンド層
６０            第一混合差動信号ペア
６１            第一正差動信号線
６２            第一負差動信号線
７０            第二混合差動信号ペア
７１            第二正差動信号線
７２            第二負差動信号線
６１１          第一正マイクロストリップライン
６１２          第一正ストリップライン
６２１          第一負マイクロストリップライン
６２２          第一負ストリップライン
７１１          第二正マイクロストリップライン
７１２          第二正ストリップライン
７２１          第二負マイクロストリップライン
７２２          第二負ストリップライン
【図１】
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【図２】
2013138208.tif 000004
【図３】
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