(57)【要約】【課題】導電ペーストをコーティングしたグランド層を備えた差動伝送方式による高周波帯の信号伝送線路において問題とされた伝送損失の改善を図る。【解決手段】フレキシブルプリント配線板１Ａは、ベース層１０とカバー層３０との間に埋設された信号層２０と、カバー層３０に被覆された、上記信号層２０を覆う金属スパッタ膜３３とを具備し、グランドライン２１が開口（ＣＨ）を介して金属スパッタ膜３３にスポット状に導電接合されている。【選択図】図１
2009130265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース層と、
前記ベース層に積層されたカバー層と、
前記ベース層と前記カバー層との間に埋設された信号層と、
前記カバー層に被覆された、前記信号層を覆う金属スパッタ膜と、
を具備したことを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
【請求項２】
前記信号層は、差動伝送線路および該差動伝送線路に並行するグランドラインを有することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項３】
前記グランドラインは、前記差動伝送線路の配線方向に沿い所定の間隔で前記金属スパッタ膜に導電接合していることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項４】
前記グランドラインは、前記カバー層に設けられた導電接合用の開口を介してスポット状に前記金属スパッタ膜に導電接合していることを特徴とする請求項３に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項５】
前記金属スパッタ膜を前記導電接合部分を含んで保護層で被覆したことを特徴とする請求項４に記載のフレキシブルプリント配線板。
【請求項６】
ベース層とカバー層との間に埋設された信号層に差動伝送線路および該差動伝送線路に並行するグランドラインを形成するフレキシブルプリント配線板の製造方法において、
前記グランドライン上に位置する前記カバー層の面部に、前記該差動伝送線路に沿い所定の間隔で複数の開口を穿設する工程と、
前記カバー層に、前記複数の開口を導電接合点として金属スパッタ膜を形成する工程と、
を具備したことを特徴とするフレキシブルプリント配線板の製造方法。
【請求項７】
電子機器本体と、
前記電子機器本体に設けられた差動信号を扱う高周波回路と、
前記高周波回路の信号伝送路に接続されるフレキシブルプリント基板とを具備し、
前記フレキシブルプリント基板は、
ベース層と、前記ベース層に積層されたカバー層と、前記ベース層と前記カバー層との間に埋設された、差動伝送線路および該差動伝送線路に並行するグランドラインを有する信号層と、前記カバー層に被覆された、前記信号層を覆う金属スパッタ膜とを具備し、前記グランドラインと前記金属スパッタ膜とが前記差動伝送線路の配線方向に沿い所定の間隔で導電接合されて構成されていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動伝送方式の高周波帯信号を扱う回路に適用して好適なフレキシブルプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理機器においては、筐体内において屈曲状態で実装が可能な配線自由度の高いフレキシブルプリント配線板が多用される。情報処理機器における処理の高速化、回路の高密度化に伴い、同機器の筐体内に実装されるフレキシブルプリント配線板においても、マイクロ波（ＵＨＦ）帯からセンチ波（ＳＨＦ）帯、さらにセンチ波からミリ波（ＥＨＦ）帯への移行を視野に、伝送損失を考慮した高周波帯信号のプリント配線による伝送線路形成技術が要求されている。
【０００３】
信号の伝送速度が高速でない回路においては、シングルエンド形式の伝送線路が多用されるが、数百ＭＨｚ以上の高周波帯の信号を伝送する場合、信号の低電圧化と差動伝送方式の組み合わせによる信号伝送形態の伝送線路が多用される。差動伝送方式は、一つの信号を順位相と逆位相の二つの信号に変えて、それぞれを平行した２本の伝送線路を介し伝送するもので、低電圧による信号伝送と耐ノイズ性に優れた特性を有している。
【０００４】
差動伝送方式による信号の伝送線路をもつ従来のフレキシブルプリント配線板においては、導電ペースト（例えば、銀ペースト）をコーティングしたグランド層を備えて、規定された定格インピーダンスの差動伝送線路を形成している。差動伝送方式の信号伝送線路上で伝送する信号についても上述したように扱う信号の周波数帯は益々高くなり、ミリ波帯を視野に入れた伝送線路の形成が要求されている。このような高周波帯の信号（例えば数百Ｍｂｐｓ程度の信号）を伝送する伝送線路を、上記した導電ペーストによるグランド層と銅のプリント配線層とで形成した場合、伝送損失が増大するという問題があった。
【０００５】
上記したような高周波の伝送線路を構成するフレキシブルプリント配線技術として、従来では、マイクロストリップライン構造を有するフレキシブルプリント配線板において、グランドラインを形成する接地導体層に所定の間隔で開口を設けることにより、信号電流の伝送損失を小さくし、高周波の信号の伝送特性を良好にする技術が存在した。
【特許文献１】特開２００７−１２３７４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、差動伝送方式による高周波帯の信号を伝送する伝送線路を形成するフレキシブルプリント配線板において、従来では、扱う周波数帯の高周波化に伴い、信号の伝送損失が問題となっていた。
【０００７】
本発明は上記問題を解消して、差動伝送方式による高周波帯の信号を伝送する伝送線路における伝送損失の改善を図ったフレキシブルプリント配線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】
【０００８】
本発明は、ベース層と、前記ベース層に積層されたカバー層と、前記ベース層と前記カバー層との間に埋設された信号層と、前記カバー層に被覆された、前記信号層を覆う金属スパッタ膜と、を具備したフレキシブルプリント配線板を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、導電ペーストをコーティングしたグランド層を備えた差動伝送方式による高周波帯の信号伝送線路において問題とされた伝送損失の改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の要部の構成を図１に示す。  
図１に示す本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１Ａは、ベース層１０と、信号層２０と、カバー層３０とを有して構成されている。信号層２０は銅パターンの信号線路を形成し、ベース層１０と、このベース層１０に積層されたカバー層３０との間に埋設されている。
【００１１】
ベース層１０は、ベースポリイミド１１と、接着剤１２とにより構成されている。接着剤１２の表面は信号層２０のパターン形成面となり、銅パターンによる配線層を形成している。
【００１２】
信号層２０は、ベース層１０の接着剤１２を絶縁基体として、該基体上に、対をなす信号ライン２２ａ，２２ｂと、この信号ライン２２ａ，２２ｂに並行するグランドライン２１とを形成している。信号ライン２２ａ，２２ｂは、ベース層１０の面上（接着剤１２の面上）で、互いに平行する二本の配線パターン（銅パターン）により構成され、差動伝送方式の信号伝送線路（差動信号伝送線路）となる。グランドライン２１は信号ライン２２ａ，２２ｂに沿い、信号ライン２２ａ，２２ｂと一定の間隔を存して信号ライン２２ａ，２２ｂの両側に設けられている（図４参照）。
【００１３】
カバー層３０は、カバーレイポリイミド３１と、カバーレイ接着剤３２と、グランド層を形成する金属スパッタ膜３３とにより構成されている。カバー層３０には、金属スパッタ膜３３上に保護層３４が形成されている。
【００１４】
カバー層３０に設けられた金属スパッタ膜３３は、上述した既存のフレキシブルプリント配線板構造における、導電ペーストをコーティングしたグランド層に代わって設けられるもので、信号層２０を覆っている。
【００１５】
金属スパッタ膜３３は、例えば、銅（Ｃｕ），銀（Ａｇ），金（Ａｕ），アルミニウム（Ａｌ），ニッケル（Ｎｉ）等の金属類、若しくは、その合金を原料（ターゲット）に、スパッタコーティングにより形成される。
【００１６】
上記信号層２０に設けられたグランドライン２１は、差動伝送線路を形成する信号ライン２２ａ，２２ｂの配線（布線）方向に沿い、所定の間隔で、金属スパッタ膜３３に導電接合している。この実施形態では、グランドライン２１上に位置するカバー層３０の領域部分に、所定の間隔で、グランドライン２１の銅パターンが露出する導電接合用の開口（ＣＨ）を設け、この開口（ＣＨ）を介してグランドライン２１が金属スパッタ膜３３にスポット状に導電接合されている（図４参照）。このグランドライン２１と金属スパッタ膜３３の導電接合により、グランドライン２１は延長方向に対して、低抵抗（低インピーダンス）・同電位状態で保持されている。なお、上記金属スパッタ膜３３の被膜形成後において、上記導電接合用開口（ＣＨ）部分の凹みは保護層３４を形成する部材により埋められ、カバー層３０の面上に平坦な保護被膜を形成している。
【００１７】
この金属スパッタ膜３３は、上述した導電ペーストによるグランド層の被膜に比べ、表面凹凸が小さく、表面を平坦（滑らか）に形成することができることから、差動伝送方式による、例えば数百Ｍｂｐｓ程度の高速動作信号を伝送したとき、導電ペーストでグランド層を形成した場合に比べて伝送損失が改善される。数百Ｍｂｐｓを超える信号伝送では、信号電流が伝送線路の表面に集中して流れるようになるため伝送線路の表面形状による伝送損失が増加することが知られている。導電ペーストによるグランド層の被膜は、スパッタ蒸発による蒸着で形成した金属スパッタ膜３３に比べて表面が粗く（表面凹凸が大きく）、従って上記した信号の伝送線路において上記した表皮効果に起因する抵抗損が大きく、伝送損失の増加傾向が顕著である。
【００１８】
これに対して、上記した実施形態に係る、金属スパッタ膜３３をグランド層とする伝送線路においては、。導電ペーストによるグランド層の被膜に較べ、表面凹凸が小さく、表面が平坦（滑らか）であることから、上記した表皮効果に起因する抵抗損が小さく、伝送損失を軽減できる。
【００１９】
このため、導電ペーストによる被膜に代わって、金属スパッタ膜３３を差動伝送方式の伝送線路上に設け、この伝送線路上で上記したような、例えば数百Ｍｂｐｓ程度の高速動作信号を伝送したとき、導電ペーストによる被膜に比べて伝送損失が改善される。
【００２０】
上記した図１に示すフレキシブルプリント配線板１Ａを電子機器に実装した状態を図２に例示している。また、フレキシブルプリント配線板１Ａ全体の構成を図３に示し、図３に示す一部領域（１ｓ）を拡大して図４に示している。
【００２１】
図２は、上記した実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１Ａを小型電子機器、例えばハンディタイプのポータブルコンピュータに適用した構成例を示している。
【００２２】
図２に於いて、ポータブルコンピュータ５０の本体５１には、表示部筐体５２がヒンジ機構を介して回動自在に設けられている。本体５１には、操作入力部となるキーボード５３が設けられている。表示部筐体５２には例えば液晶パネルを用いた表示デバイス５４が設けられている。
【００２３】
また本体５１には、上記したフレキシブルプリント配線板１Ａ、およびこのフレキシブルプリント配線板１Ａにコネクタ接続され、このフレキシブルプリント配線板１Ａを介して相互に差動伝送方式による信号伝送を行う、リジッド基板で構成された回路板２Ａ，２Ｂが設けられている。この回路板２Ａ，２Ｂには差動伝送方式による信号の入出力ポートを構成する送受端回路素子ＰＡ，ＰＢが設けられている。送受端回路素子ＰＡ，ＰＢは、フレキシブルプリント配線板１Ａに設けられた信号ライン（差動伝送線路）２２ａ，２２ｂを介して差動伝送方式による信号（差動伝送信号）を送受する。
【００２４】
上記回路板２Ａ，２Ｂを相互に回路接続するフレキシブルプリント配線板１Ａは、上記図１に示したように、ベース層１０とカバー層３０との間に埋設された信号層２０と、カバー層３０に被覆された、上記信号層２０を覆う金属スパッタ膜３３とを具備して構成されている。さらに、図４に示すように、グランドライン２１上に位置するカバー層３０の領域部分に、所定の間隔で、グランドライン２１の銅パターンが露出する導電接合用の開口（ＣＨ）が設けられ、この開口（ＣＨ）を介してグランドライン２１が金属スパッタ膜３３にスポット状に導電接合されている。このグランドライン２１と金属スパッタ膜３３の導電接合により、グランドライン２１は延長方向に対して、低抵抗・同電位状態で保持されている。
【００２５】
上記した、金属スパッタ膜３３をグランド層とする伝送線路（信号層２０に銅パターンで形成された伝送線路）は、導電ペーストによるグランド層の被膜に較べ、表面凹凸が小さく、表面が滑らかであることから、上記した表皮効果に起因する抵抗損が小さく、数百Ｍｂｐｓ程度の高速信号伝送に対して伝送損失の少ない良好な信号伝送が可能である。
【００２６】
上記したフレキシブルプリント配線板１Ａの製造工程を図５乃至図９に示している。  
図５に示す工程Ａでは、カバーレイポリイミド３１およびカバーレイ接着剤３２で構成されるカバー層３０に、導電接合用の開口（ＣＨ）が穿設される。この導電接合用の開口（ＣＨ）は、グランドライン２１上に位置するカバー層３０の領域部分に、所定の間隔で複数穿設される。
【００２７】
図６に示す工程Ｂでは、ベース層１０の接着剤１２で形成される絶縁基体上に信号層２０の配線パターン（銅パターン）が形成される。ここでは、上記絶縁基体上に、一対の平行する信号ライン（差動伝送線路）２２ａ，２２ｂと、この信号ライン２２ａ，２２ｂに並行するグランドライン２１が形成される。グランドライン２１は、信号ライン２２ａ，２２ｂの延長する方向に、信号ライン２２ａ，２２ｂを挟むようにして信号ライン２２ａ，２２ｂと一定の間隔を存して配設される。
【００２８】
図７に示す工程Ｃでは、信号層２０が形成されたベース層１０に、カバー層３０を積層し、ベース層１０の接着剤１２とカバーレイ接着剤３２とを接着して、信号層２０をベース層１０とカバー層３０との間に埋設する。このベース層１０とカバー層３０の積層により、信号層２０に形成されたグランドライン２１の一部パターン表面が、上記工程Ａでカバー層３０に形成した導電接合用の開口（ＣＨ）から露出した状態となっている。
【００２９】
図８に示す工程Ｄでは、上記工程Ｃでベース層１０上に積層されたカバー層３０に、スパッタリングによる蒸着手段で、金属スパッタ膜３３を形成する。この金属スパッタ膜３３の形成により、信号層２０が金属スパッタ膜３３で覆われ、かつ信号層２０に形成したグランドライン２１が上記導電接合用の開口（ＣＨ）を介して金属スパッタ膜３３に導電接合される。
【００３０】
図９に示す工程Ｅでは、カバー層３０に形成した金属スパッタ膜３３上を上記導電接合用の開口（ＣＨ）を含めて保護層３４で被覆する。
【００３１】
この製造工程により、上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板１Ａが製造される。このフレキシブルプリント配線板１Ａは、上述したように、金属スパッタ膜３３をグランド層とする伝送線路であることから、導電ペーストによるグランド層の被膜に較べ、表面凹凸が小さく、表面が滑らかであることから、上記した表皮効果に起因する抵抗損が小さく、数百Ｍｂｐｓ程度の高速信号伝送に対して伝送損失の少ない良好な信号伝送が可能である。
【００３２】
なお、上記した実施形態では、帯状のフレキシブルプリント配線板を例に、２本の信号ライン（差動伝送線路）と、この２本の信号ラインを挟むように同信号ラインに並行した２本のグランドラインを備えた信号層を示したが、これに限るものではなく、実施段階では本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の変形または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の要部の構成を示す側断面図。
【図２】上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板を実装した電子機器の構成を示す側断面図。
【図３】上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の構成を示す平面図。
【図４】上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の要部の構成を示す平面図。
【図５】上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の製造工程を示す図。
【図６】上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の製造工程を示す図。
【図７】上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の製造工程を示す図。
【図８】上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の製造工程を示す図。
【図９】上記実施形態に係るフレキシブルプリント配線板の製造工程を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１Ａ…フレキシブルプリント配線板、２Ａ，２Ｂ…回路板、１０…ベース層、１１…ベースポリイミド、１２…接着剤、２０…信号層、２１…グランドライン、２２ａ，２２ｂ…信号ライン（差動伝送線路）、３０…カバー層、３１…カバーレイポリイミド、３２…カバーレイ接着剤、３３…金属スパッタ膜、ＣＨ…導電接合用の開口。
【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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【図８】
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【図９】
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