(57)【要約】【課題】配線板内の金属の面積を減少させた場合でも、電気的な特性を劣化させずに、柔軟性を実現することが可能なプリント配線板を提供する【解決手段】導体層１０，２０と、パターン配線とを、誘電体層を介して積層する３層基板のプリント配線板において、導体層１０，２０が網目形状を有するようにする。このとき、パターン配線はｘ方向に沿って直線状に形成され、導体層１０，２０の網目形状は、パターン配線に沿った直線状の列を有している。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導体層をそれぞれ誘電体層を介して積層されるプリント配線板において、
前記複数の導体層のうちの任意の導体層にパターン配線を形成し、前記パターン配線が形成された導体層を除く任意の導体層を網目形状とすることを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
さらに、配線板全体の表裏面に網目形状のシールド層を備えることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記パターン配線が直線状に形成され、前記導体層の網目形状における網目よりも長い波長の信号を伝送する場合、
前記導体層の網目形状における網が前記パターン配線に沿った直線状の列を有することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項４】
前記パターン配線が、電源から負荷への閉回路が集中定数回路となりえる程度の周波数の信号を伝送する場合、
前記網目の形状は、任意であることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項５】
前記パターン配線は、信号を伝送する信号伝送パターン配線と、当該パターン配線の両脇に前記導体層と電気的に接続する１対の接地パターン配線とを備え、
前記１対の接地パターン配線と前記信号伝送パターン配線との間の距離は、前記パターン配線が形成された導体層とその上下層に位置する導体層との間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項６】
前記１対の接地パターン配線は、前記信号伝送パターン配線よりも細いことを特徴とする請求項５記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柔軟性を有し、例えば高周波信号を伝送するプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子装置の小型化等に伴い、柔軟性を有したプリント配線板が要求されている。この要求に応えるよう、従来では、中間層の誘電体に柔軟性を有する材質のものを用いたり、基板厚を薄くしたりすることにより、柔軟性を有するプリント配線板を作成していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上記のような柔軟な誘電体を用いてプリント配線板を製造する場合、生産コスト等の制限により、利用可能な材質が限定されてしまっていた。また、柔軟な誘電体を用いたとしても、接着等の加工処理が困難である場合や、基板内における金属面の構成によりその柔軟性が損なわれる場合があった。さらに、基板厚を薄くすることでプリント配線板を製造する場合、基板層数の制限や、層間距離の縮小による高周波伝送特性の悪化という問題があった。
【０００４】
ところで、基板の柔軟性を高める上で、基板内に占める金属の面積の割合は重要なパラメータである。しかしながら、基板内の金属の面積を減少させると、電気的な特性が劣化してしまうという問題がある。この問題に対して、電気的な特性の劣化を抑え、なおかつ金属の面積を減少することがきる基板構造についての考察は、十分になされていない。
【特許文献１】特開平３−２２０７８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、従来では、柔軟なプリント配線板を実現するため、配線板内の金属の面積を減少させると、電気特性の劣化が生じてしまっていた。
【０００６】
本発明は、上記事情によりなされたもので、その目的は、配線板内の金属の面積を減少させた場合でも、電気的な特性を劣化させずに、柔軟性を実現することが可能なプリント配線板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の導体層をそれぞれ誘電体層を介して積層されるプリント配線板において、前記複数の導体層のうちの任意の導体層にパターン配線を形成し、前記パターン配線が形成された導体層を除く任意の導体層を網目形状とすることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によるプリント配線板は、パターン配線以外の導体層を網目形状とするようにしている。これにより、導体層が網目形状でない場合と比較して、金属からなる導体層の面積の割合を低下させることが可能となる。また、プリント配線板は、パターン配線を伝送する信号の周波数に応じて導体層の網目形状を変化させることにより、配線板の電気的な特性の劣化を避けることが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、配線板内の金属の面積を減少させた場合でも、電気的な特性を劣化させずに、柔軟性を実現することが可能なプリント配線板を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明に係るプリント配線板について詳細に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）  
図１は、本発明の第１の実施形態に係るプリント配線板を層別に分離した場合の斜視図である。図１におけるプリント配線板は、導体層１０，２０と、導体層をエッチング加工することにより得られるパターン配線３０とを、誘電体層４０，５０を介して積層してなる３層基板である。また、パターン配線３０は、ｘ方向に沿って直線状に形成されている。
【００１２】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るプリント配線板の導体層１０，２０の網目形状を示す平面図である。図２における導体層１０，２０上の網目は、長方形形状である。導体層１０，２０は、長方形形状の網目がｘ方向に整列されることにより、網目形状においてｘ方向に沿った直線状の列を有するようになっている。これに対し、ｙ方向へは、長方形形状の網目がｘ方向にずらされながら形成されている。これにより、導体層１０，２０は、網目形状においてｙ方向に沿った直線状の列を有していない。
【００１３】
ここで、導体層１０，２０は、網目形状の直線状の列がパターン配線３０の形成方向と一致するようになっている。なお、導体層１０，２０は、パターン配線３０で伝搬される電磁波エネルギーの漏洩を抑制するシールドの役目も果たす。
【００１４】
以下では、上記構造のプリント配線板における電磁界エネルギーの伝播について説明する。プリント配線板は、直流を含む低周波から高周波までの任意の帯域の電磁界エネルギーを、パターン配線３０で伝搬する。ここで、低周波とは、電源から負荷への閉回路が集中定数回路となり、閉回路中の線路としてストリップ線路の接地導体を用いない程度の周波数である。また、高周波数とは、信号の波長が導体層１０，２０における網目の大きさ２０１〜２０５及び２１１〜２１６と比較して十分に長い帯域の周波数をいう。プリント配線板は、電磁界エネルギーが直流及び低周波数帯域である際には、パターン配線３０により電磁界エネルギーを伝送する閉回路を形成する。また、電磁界エネルギーが高周波帯域である際には、導体層１０，２０による接地導体とパターン配線３０によるストリップ導体とからなるストリップ線路を形成する。
【００１５】
以上のように、上記実施形態に係るプリント配線板では、パターン配線３０が直線状に形成され、導体層１０，２０における網目形状の網がパターン配線３０に沿った直線形状の列を有するようにしている。
【００１６】
この構造により、プリント配線板は、金属の面積の割合が低下するため、ｘｙ平面において大きな柔軟性を有することとなる。
【００１７】
また、プリント配線板が直流を含む低周波数帯域の電磁界エネルギーを伝送する際には、プリント配線板においてパターン配線３０による閉回路が形成される。このときの電気特性は、導体層１０，２０が網目形状でないときの電気特性と比較して同等である。プリント配線板が高周波帯域の電磁界エネルギーを伝送する際には、パターン配線３０をストリップ導体とし、導体層１０，２０を接地導体とするストリップ線路が形成される。このとき、導体層１０，２０の網目形状における直線状の列はパターン配線３０に沿って形成されているため、導体層１０，２０を伝送する電磁界エネルギーは、網目形状により妨げられることはないようにすることができる。つまり、このときの電気特性は、導体層１０，２０が網目形状でないときの電気特性と比較して同等とすることが可能となる。
【００１８】
したがって、上記実施形態に係るプリント配線板は、配線板内の金属の面積を減少させた場合でも、電気的な特性を劣化させずに柔軟性を実現することができる。
【００１９】
なお、図２における２０１〜２０５が長い程、プリント配線板の柔軟性は大きくなる。
【００２０】
（第２の実施形態）  
図３は、本発明の第２の実施形態に係るプリント配線板を層別に分離した場合の斜視図である。図３におけるパターン配線６０は、ｙ方向に沿って直線形状に形成されている。
【００２１】
導体層１０，２０は、図２に示す網目形状をしている。このとき、導体層１０，２０の網目形状における直線状の列は、配線パターン６０の形成方向と直行するようになっている。
【００２２】
上記構造のプリント配線板において、パターン配線６０は、直流を含む低周波帯域の電磁界エネルギーを伝搬する。プリント配線板は、電磁界エネルギーが直流及び低周波数帯域である際には、パターン配線６０により電磁界エネルギーを伝送する閉回路を形成する。
【００２３】
以上のように、上記実施形態に係るプリント配線板では、パターン配線６０が直線状に形成され、導体層１０，２０における網目形状における直線形状の列がパターン配線６０に対して直交している。
【００２４】
この構造により、プリント配線板は、金属の面積の割合が低下するため、ｘｙ平面において大きな柔軟性を有することとなる。
【００２５】
また、プリント配線板が直流を含む低周波数帯域の電磁界エネルギーを伝送する際には、プリント配線板においてパターン配線６０による閉回路が形成される。このときの電気特性は、導体層１０，２０が網目形状でないときの電気特性と比較して同等である。
【００２６】
したがって、上記実施形態に係るプリント配線板は、配線板内の金属の面積を減少させた場合でも、直流を含む低周波の帯域において、電気的な特性を劣化させずに柔軟性を実現することができる。
【００２７】
なお、図２における２０１〜２０５が長い程、プリント配線板の柔軟性は大きくなる。
【００２８】
（第３の実施形態）  
図４は、本発明の第３の実施形態に係るプリント配線板を層別に分離した場合の斜視図である。図４におけるプリント配線板は、導体層７０，８０と、パターン配線９０及び接地パターン配線９２，９３とを、誘電体層１００，１１０を介して積層してなる３層基板である。
【００２９】
接地パターン配線９２，９３のパターン幅は、パターン配線９０よりも細く形成されている。また、接地パターン配線９２，９３は、ビアホール等の層間接続用導体１０１〜１０６，１１１〜１１６により導体層７０，８０と電気的に接続している。接地パターン配線９２，９３とパターン配線９０との距離９４，９５は、誘電体層１００，１１０の幅１０７，１１７よりも小さくなっている。パターン配線９０及び接地パターン配線９２，９３は、ｘｙ平面上で湾曲した鉤型形状をしている。
【００３０】
導体層７０，８０は、図２又は図５に示す網目形状をしている。図５における導体層７０，８０上の網目は、六角形形状である。導体層７０，８０の網目形状は、網目が六角形形状であるハニカム形状をしているため、図２に示すような直線状の列を有していない。
【００３１】
以下では、上記構造のプリント配線板における電磁界エネルギーの伝播について説明する。プリント配線板は、直流を含む低周波から高周波までの任意の帯域の電磁界エネルギーを、パターン配線３０で伝搬する。ここで、導体層７０，８０の形状が図５である際の高周波数とは、信号の波長が図５における六角形形状の網目の大きさ５０１〜５０９，５０ａ〜５０ｖ及び５１１〜５１９，５１ａ〜５１ｓと比較して十分に長い帯域の周波数をいう。プリント配線板は、電磁界エネルギーが直流及び低周波数帯域である際には、パターン配線９０により電磁界エネルギーを伝送する閉回路を形成する。また、電磁界エネルギーが高周波帯域である際には、接地パターン配線９２，９３とパターン配線９０とからなるコプレーナ線路を形成する。
【００３２】
以上のように、上記実施形態に係るプリント配線板では、パターン配線９０と、導体層７０，８０と電気的に接続した接地パターン配線９２，９３とが形成され、導体層７０，８０の網目形状が図２又は図５に示すようになっている。
【００３３】
この構造により、プリント配線板は、金属の面積の割合が低下するため、ｘｙ平面において大きな柔軟性を有することとなる。
【００３４】
また、プリント配線板が直流を含む低周波数帯域の電磁界エネルギーを伝送する際には、プリント配線板においてパターン配線９０による閉回路が形成される。このときの電気特性は、導体層７０，８０が網目形状でないときの電気特性と比較して同等である。プリント配線基板が高周波帯域の電磁界エネルギーを伝送する際には、パターン配線９０及び接地パターン配線９２，９３によるコプレーナ線路が形成される。このとき、電磁界エネルギーは主に接地パターン配線９２，９３を介して伝送し、導地層７０，８０によっては伝送されないため、導体層７０，８０の網目形状が電磁界エネルギーの伝送を妨げることはないようにすることができる。つまり、このときの電気特性は、導体層１０，２０が網目形状でないときの電気特性と比較して同等とすることが可能となる。
【００３５】
したがって、上記実施形態に係るプリント配線板は、配線板内の金属の面積を減少させた場合でも、電気的な特性を劣化させずに柔軟性を実現することができる。
【００３６】
なお、図２における２０１〜２０５が長い程、プリント配線板の柔軟性は大きくなる。また、図５における５１１〜５１９，５１ａ〜５１ｓが長い程、プリント配線板の柔軟性は大きくなる。ただし、柔軟性の効率は、図５より図２の方が良い。
【００３７】
また、本実施形態では、第１及び第２の実施形態とは異なり、図２又は図５の形状の導体層７０，８０は、その設置向きに関する制限はない。例えば、図２及び図５の形状をｘｙ平面において９０度回転させても同様に実施可能である。
【００３８】
（第４の実施形態）
図６は、本発明の第４の実施形態に係るプリント配線板を層別に分離した場合の斜視図である。図６におけるプリント配線板は、導体層１２０，１３０と、パターン配線１４０とを、誘電体層４０，５０を介して積層してなる３層基板である。また、パターン配線１４０は、ｘｙ平面上で湾曲した鉤型形状をしている。
【００３９】
導体層１２０，１３０は、図２又は図５に示すような網目形状を有している。
【００４０】
上記構造のプリント配線板において、パターン配線１４０は、直流を含む低周波帯域の電磁界エネルギーを伝搬する。プリント配線板は、電磁界エネルギーが直流及び低周波数帯域である際には、パターン配線１４０により電磁界エネルギーを伝送する閉回路を形成する。
【００４１】
以上のように、上記実施形態に係るプリント配線板は、パターン配線１４０が鉤型形状に形成され、導体層１２０，１３０の網目形状が図２又は図５に示すようになっている。
【００４２】
この構造により、プリント配線板は、金属の面積の割合が低下するため、ｘｙ平面において大きな柔軟性を有することとなる。
【００４３】
また、プリント配線板が直流を含む低周波数帯域の電磁界エネルギーを伝送する際には、プリント配線板においてパターン配線１４０による閉回路が形成される。このときの電気特性は、導体層１２０，１３０が網目形状でないときの電気特性と比較して同等である。
【００４４】
したがって、上記実施形態に係るプリント配線板は、配線板内の金属の面積を減少させた場合でも、直流を含む低周波の帯域において、電気的な特性を劣化させずに柔軟性を実現することができる。
【００４５】
なお、図２における２０１〜２０５が長い程、プリント配線板の柔軟性は大きくなる。また、図５における５１１〜５１９，５１ａ〜５１ｓが長い程、プリント配線板の柔軟性は大きくなる。ただし、柔軟性の効率は、図５より図２の方が良い。
【００４６】
また、本実施形態に係るプリント配線板は、高周波での応用も可能だが、高周波帯域の信号を伝搬する場合、線路伝搬における損失増大の傾向が比較的現れやすくなるため、応用性は比較的低い。
【００４７】
また、本実施形態では、第１及び第２の実施形態とは異なり、図２又は図５の形状の導体層１２０，１３０は、その設置向きに関する制限はない。例えば、図２及び図５の形状をｘｙ平面において９０度回転させても同様に実施可能である。
【００４８】
（その他の実施形態）  
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、３層基板のプリント配線板について説明したが、プリント配線板は３層に限定されるわけではなく、図７に示すように５層基板であっても同様に実施可能である。このとき、５層プリント配線板における導体層７０１〜７０３の形状が網目形状となっており、例えば、図２又は図５で示すようになっている。
【００４９】
また、上記各実施形態では、導体層の網目形状が長方形形状の網目と六角形形状の網目とを有する例について説明したが、網目形状の網目の形は、例えば三角形でも円形等でもよく、長方形や六角形に限定されるものではない。
【００５０】
また、上記各実施形態では、導体層がシールドの役割を果たす例について説明したが、導体層とは別に配線板全体の表裏面に図２又は図５に示す網目形状のシールド層を有している場合であっても同様に実施可能である。
【００５１】
また、上記第３及び第４の実施形態では、パターン配線がｘｙ平面上において１度だけ湾曲した形状をしているが、湾曲回数は１度に限定されるわけではない。
【００５２】
さらに、本発明は、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプリント配線板の斜視図。
【図２】プリント配線板の導体層の網目形状例。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るプリント配線板の斜視図。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るプリント配線板の斜視図。
【図５】プリント配線板の導体層の網目形状例。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るプリント配線板の斜視図。
【図７】本発明のその他の実施形態に係るプリント配線板の斜視図。
【符号の説明】
【００５４】
１０，２０，７０，８０，１２０，１３０，７０１〜７０３…導体層
３０，６０，９０，１４０…パターン配線
４０，５０，１００，１１０…誘電体層
９２，９３…接地パターン配線
９４，９５…パターン配線と接地パターン配線間の距離
１０１〜１０６，１１１〜１１６…層間接続用導体
１０７，１１７…誘電体層の幅
【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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