JP6732723B2 - 高周波伝送用プリント配線板 - Google Patents

Description

本発明は、高周波伝送用プリント配線板、より詳しくは、高周波信号を伝送するための信号線を有するプリント配線板に関する。

スマートフォン、タブレット端末、携帯電話等の情報処理端末は、他の装置と通信するためのアンテナと、半導体チップ等の電子部品が実装される基板とを有している。アンテナと基板は、小型の同軸コネクタを介して細線同軸ケーブルにより接続される。近年、通信速度のさらなる高速化に伴い、デジタル信号の高速化が進んでいる。また、様々な周波数帯を利用するために複数のアンテナが情報処理端末内に設けられるようになっている。

特許文献１には、高密度配線を有するプリント配線板が記載されている。このプリント配線板では、ＧＮＤ−ＶＩＡホールが、隣り合うＧＮＤ配線同士において千鳥状に配置されている。

特許文献２には、電気信号の伝送に使用されるフレキシブルプリント配線板が記載されている。このフレキシブルプリント配線板では、絶縁材ストリップの長さ方向にジグザグに屈曲しながら互いに平行に延びる複数の接地線パターンおよび信号線パターンが絶縁材ストリップの上面および下面に配置されている。そして、上面の接地線パターンに対して下面の接地線パターンが平面視で交差する交差部分において、上面および下面の接地線パターン同士がスルーホールを介して電気的に接続されている。

特開２００４−２２１４００号公報 特許第２７２４１０３号

上記のようにスマートフォン等の情報処理端末では、複数のアンテナが設けられるケースが増加しているため、アンテナと基板を接続する細線同軸ケーブルを多く使用する必要が生じている。しかしながら、細線同軸ケーブルが細径であるとはいえ、アンテナ数に応じた分だけ必要となることから、細線同軸ケーブルが情報処理端末内のスペースをとってしまう。このため、複数本の信号線を有する省スペースの伝送線路が求められている。

そこで、細線同軸ケーブルに代えて、フレキシブルプリント配線板等のプリント配線板を用いて、アンテナと基板を接続することが考えられる。図１６は、比較例に係る高周波伝送用プリント配線板のケーブル部の一部分を示している。ケーブル部は、信号線が高周波伝送用プリント配線板の長手方向に延在する部分である。図１７は、図１６のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。なお、図１６では、絶縁基材１０２０、グランド層５０００、接着剤層１０３０は図示していない。

比較例に係る高周波伝送用プリント配線板には、アンテナと基板間の信号伝送路である信号線２１００，２２００，２３００，２４００が等間隔に平行に設けられている。これらの信号線を挟むようにグランド配線３１００，３２００，３３００，３４００，３５００が設けられている。信号線２１００〜２４００およびグランド配線３１００〜３５００は絶縁基材１０１０の上に形成されている。

絶縁基材１０１０と絶縁基材１０２０は、接着剤層１０３０により張り合わされている。絶縁基材１０１０と絶縁基材１０２０の外側の主面には、グランド層４０００およびグランド層５０００がそれぞれ設けられている。

図１６および図１７に示すように、グランド配線３１００〜３５００には、グランド接続ビア６１００〜６５００が層間接続ビアとして、それぞれ等間隔に設けられている。グランド配線３１００〜３５００の幅は、グランド接続ビア６１００〜６５００のランド径とほぼ等しい。このランド径は、グランド接続ビア６１００〜６５００のビア径に所定幅を加えた値である。

図１７に示すように、グランド接続ビア６１００は、グランド配線３１００をグランド層４０００および５０００に電気的に接続している。同様に、グランド接続ビア６２００は、グランド配線３２００をグランド層４０００および５０００に電気的に接続し、グランド接続ビア６３００は、グランド配線３３００をグランド層４０００および５０００に電気的に接続し、グランド接続ビア６４００は、グランド配線３４００をグランド層４０００および５０００に電気的に接続し、グランド接続ビア６５００は、グランド配線３５００をグランド層４０００および５０００に電気的に接続している。

図１６に示すように、グランド接続ビア６１００〜６５００は、高周波伝送用プリント配線板の幅方向に重なるように配置されている。すなわち、高周波伝送用プリント配線板の長手方向と直交する方向に沿ってグランド接続ビア６１００〜６５００が一直線上に配置されている。高周波伝送用プリント配線板のケーブル部の幅Ｗは、例えば約３．５ｍｍである。

比較例に係る高周波伝送用プリント配線板をさらに細くしようとした場合、信号線２１００〜２４００およびグランド配線３１００〜３５００の幅をより狭くする必要がある。しかしながら、グランド配線３１００〜３５００の幅はグランド接続ビア６１００〜６５００のランド径により規制される。ランド径を小さくした場合、グランド接続ビア６１００〜６５００の接続信頼性が低下するおそれがある。

なお、特許文献１および２のプリント配線板では、ケーブル部の少なくとも一部の領域においてグランド接続ビアが幅方向に重なるため、プリント配線板の幅を十分に抑制することが困難である。

本発明は、上記の技術的認識に基づいてなされたものであり、その目的は、グランド接続ビアの信頼性を維持しつつ、高周波伝送用プリント配線板の幅を抑制することができる高周波伝送用プリント配線板を提供することである。

本発明に係る高周波伝送用プリント配線板は、
第１の主面、および前記第１の主面の反対側の第２の主面を有し、長手方向に延在する絶縁基材と、
前記第１の主面に形成され、前記長手方向に沿って延在する信号線と、
前記第１の主面に形成され、前記信号線と所定の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する第１のグランド配線と、
前記第１の主面に、前記信号線を挟んで前記第１のグランド配線の反対側に形成され、前記信号線と所定の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する第２のグランド配線と、
前記第２の主面に形成されたグランド層と、
前記第１のグランド配線と前記グランド層を電気的に接続する複数の第１のグランド接続ビアと、
前記第２のグランド配線と前記グランド層を電気的に接続する複数の第２のグランド接続ビアと、を備え、
前記第１のグランド配線の幅は、前記第１のグランド接続ビアのランド径よりも細く、前記第２のグランド配線の幅は、前記第２のグランド接続ビアのランド径よりも細く、
ケーブル部全体について、前記第１のグランド接続ビアと前記第２のグランド接続ビアは、前記長手方向と直交する幅方向に重ならないように配置されていることを特徴とする。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記複数の第１のグランド接続ビアは、前記長手方向に第１の間隔で配置され、前記複数の第２のグランド接続ビアは、前記長手方向に第２の間隔で配置され、前記第１の間隔および前記第２の間隔は、前記信号線を流れる信号の半波長よりも短いようにしてもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記第１の主面に、前記第２のグランド配線を挟んで前記信号線の反対側に形成され、前記第２のグランド配線と所定の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する第２の信号線と、
前記第１の主面に、前記第２の信号線を挟んで前記第２のグランド配線の反対側に形成され、前記第２の信号線と所定の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する第３のグランド配線と、
前記第３のグランド配線と前記グランド層を電気的に接続する複数の第３のグランド接続ビアと、をさらに備え、
前記第３のグランド配線の幅は、前記第３のグランド接続ビアのランド径よりも細く、
前記ケーブル部全体について、前記第１ないし第３のグランド接続ビアは、前記長手方向と直交する幅方向に重ならないように配置されているようにしてもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記第２のグランド配線のビア領域の平面形状は、前記長手方向に沿う一組の辺と、前記長手方向と交わる方向に沿うもう一組の辺とを有してもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記第１ないし第３のグランド接続ビアは、前記長手方向と斜交する方向に沿って一直線上に配置されてもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記信号線は第１の周波数の信号が入力される配線であり、前記第２の信号線は前記第１の周波数よりも低い第２の周波数の信号が入力される配線であり、
前記複数の第１のグランド接続ビアは、前記長手方向に第１の間隔で配置され、前記複数の第２のグランド接続ビアは、前記長手方向に第２の間隔で配置され、前記複数の第３のグランド接続ビアは、前記長手方向に第３の間隔で配置され、
前記第１の間隔および前記第２の間隔は、前記第１の周波数の信号の半波長よりも短く、前記第３の間隔は、前記第２の周波数の信号の半波長よりも短く且つ前記第１および第２の間隔よりも長いようにしてもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記信号線に入力される信号と逆相の信号が入力される第２の信号線であって、前記第１の主面に、前記信号線と前記第２のグランド配線との間に形成され、前記信号線と第１の間隔を空け且つ前記第２のグランド配線と第２の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する、第２の信号線をさらに備えてもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
第３の主面、および前記第３の主面の反対側の第４の主面を有し、前記長手方向に延在し、前記第３の主面が前記第１の主面に対向するように接着剤層を介して前記絶縁基材に張り合わされた第２の絶縁基材と、
前記第４の主面に形成された第２のグランド層と、をさらに備え、
前記第１のグランド接続ビアは、前記第１のグランド配線と前記第２のグランド層を電気的に接続し、前記第２のグランド接続ビアは、前記第２のグランド配線と前記第２のグランド層を電気的に接続するようにしてもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記絶縁基材は可撓性を有してもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記絶縁基材は、液晶ポリマーからなるようにしてもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記信号線に電気的に接続された第１の接続ピンと、前記第１および第２のグランド配線に電気的に接続された第２の接続ピンと、を有し、前記ケーブル部の端部に設けられたコネクタ部をさらに備えてもよい。

また、前記高周波伝送用プリント配線板において、
前記コネクタ部の幅は前記絶縁基材の幅よりも太いようにしてもよい。

本発明に係る高周波伝送用プリント配線板では、第１のグランド配線の幅は、第１のグランド接続ビアのランド径よりも細く、第２のグランド配線の幅は、第２のグランド接続ビアのランド径よりも細く、ケーブル部全体について、第１のグランド接続ビアと第２のグランド接続ビアは、絶縁基材の長手方向と直交する幅方向に重ならないように配置されている。これにより、本発明によれば、グランド接続ビアの信頼性を維持しつつ、高周波伝送用プリント配線板の幅を抑制することができる。

第１の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の平面図である。 図１の領域Ｒ１の部分を拡大した平面図である。 図２の領域Ｒ２の部分を拡大した平面図である。 図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。 第１の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図５に続く、第１の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図６に続く、第１の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図７に続く、第１の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図８に続く、第１の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第１の実施形態の変形例１に係る高周波伝送用プリント配線板の一部平面図である。 第１の実施形態の変形例２に係る高周波伝送用プリント配線板の一部平面図である。 第２の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図１２に続く、第２の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 図１３に続く、第２の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法を説明するための工程断面図である。 第２の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の断面図である。 比較例に係る高周波伝送用プリント配線板の一部平面図である。 図１６のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において同等の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。

（第１の実施形態）
図１〜図４を参照して、第１の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板１の平面図である。図２は図１の領域Ｒ１の部分を拡大した平面図であり、図３は図２の領域Ｒ２の部分を拡大した平面図である。図４は、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。なお、図２と図３では、絶縁基材６０、グランド層７０、接着剤層８０は図示していない。

図１に示すように、高周波伝送用プリント配線板１は、細長い帯状のケーブル部９０と、このケーブル部９０の端部に設けられたコネクタ部９５とを備えている。ケーブル部９０には、図２に示すように、信号線２１〜２４が長手方向に延在するように設けられている。信号線２１〜２４には、例えばＧＨｚ帯の信号が入力される。

コネクタ部９５は、ケーブル部９０の端部に設けられており、例えばメイン基板またはアンテナに接続される。このコネクタ部９５は、信号線２１〜２４に電気的に接続された接続ピン９６と、グランド配線３１〜３５に電気的に接続された接続ピン９７と、を有している。

本実施形態では、図１に示すように、コネクタ部９５の幅はケーブル部９０（すなわち、絶縁基材１０，６０）の幅よりも太い。換言すれば、ケーブル部９０の幅は、コネクタ部９５の幅よりも狭く形成されている。図２の符号Ｗは、ケーブル部９０の幅を示している。例えば、幅Ｗは約２．５ｍｍである。

次に、ケーブル部９０の詳細について説明する。

図２および図４に示すように、高周波伝送用プリント配線板１のケーブル部９０は、長手方向（図２ではＸ方向）に延在する絶縁基材１０，６０と、信号線２１，２２，２３，２４と、グランド配線３１，３２，３３，３４，３５と、グランド層４０，７０と、グランド接続ビア５１，５２，５３，５４，５５と、接着剤層８０と、を備えている。なお、図示しないが、グランド層４０，７０は絶縁保護膜により被覆されていてもよい。

図４に示すように、信号線２１〜２４は、一方側（上方側）を、絶縁基材１０を介してグランド層４０により覆われており、他方側（下方側）を、絶縁基材６０を介してグランド層７０により覆われている。これにより、本実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板１は、同軸ケーブルと同様に、高周波信号を伝送することが可能である。

以下、高周波伝送用プリント配線板１の各構成要素について詳しく説明する。

図４に示すように、絶縁基材１０は、主面１０ａ、および主面１０ａの反対側の主面１０ｂを有する。絶縁基材６０は、主面６０ａ、および主面６０ａの反対側の主面６０ｂを有する。絶縁基材６０は、主面６０ａが絶縁基材１０の主面１０ａに対向するように接着剤層８０を介して絶縁基材１０に張り合わされている。

絶縁基材１０，６０の厚さは各々、例えば１００μｍである。接着剤層８０の厚さは、例えば２５μｍである。なお、絶縁基材１０，６０は、複数の絶縁基材を貼り合わせたものでもよい。

絶縁基材１０，６０は、本実施形態では、可撓性を有する。これにより、情報処理端末の筐体内で高周波伝送用プリント配線板１の配置を容易にすることができる。例えば、絶縁基材１０，６０は、液晶ポリマー（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｐｏｌｙｍｅｒ：ＬＣＰ）からなる。液晶ポリマーは誘電率および誘電正接（ｔａｎδ）が低いため、誘電体損失が小さく、伝送損失を低減することが可能である。

なお、絶縁基材１０，６０の材料はＬＣＰに限られず、フレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）のベース材として公知のものを用いることが可能である。例えば、ポリアミド、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタタレート（ＰＥＴ）等を適用可能である。また、絶縁基材１０，６０は、可撓性を有しない材料から構成されてもよい。

信号線２１〜２４は、図２および図４に示すように、絶縁基材１０の主面１０ａに形成されており、互いに略平行に、ケーブル部９０の長手方向に沿って延在する。本願において、「長手方向に沿って延在する」とは、長手方向に完全に平行に延在するのではなく、部分的に屈曲ないし湾曲しながら、全体的には長手方向に延在することをいう。

信号線２１〜２４の幅（図３の幅ｗ２を参照）は、例えば１３０μｍである。なお、信号線は４本に限られるものではない。信号線の本数は任意であり、１本でもよい。

グランド配線３１〜３５は、図２に示すように、絶縁基材１０の主面１０ａに形成されている。グランド配線３１〜３５は、信号線２１〜２４と交互に配置されている。なお、グランド配線３１〜３５は５本に限られるものではない。例えば、信号線が１本の場合は当該配線を挟むように２本のグランド配線が設けられればよい。

グランド配線３１〜３５は、信号線２１〜２４と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在するように設けられている。所定の間隔は、伝送路の特性インピータンスが所定の値（例えば５０Ω）になるように決められる。この間隔は、例えば１５０μｍである。

グランド配線３１〜３５の幅は、例えば１３０μｍである。ここで、グランド配線３１の幅は、グランド接続ビア５１の近傍領域（以下、「ビア領域」ともいう。）以外の、当該近傍領域よりも細い部分の幅（図３の幅ｗ１を参照）のことである。他のグランド配線３２〜３５の幅についても同様である。

信号線２１は、グランド配線３１と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。信号線２２は、グランド配線３２を挟んで信号線２１の反対側に形成され、グランド配線３２と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。信号線２３は、グランド配線３３を挟んで信号線２２の反対側に形成され、グランド配線３３と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。信号線２４は、グランド配線３４を挟んで信号線２３の反対側に形成され、グランド配線３４と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。

グランド配線３１は、信号線２１と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。グランド配線３２は、信号線２１を挟んでグランド配線３１の反対側に形成され、信号線２１と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。グランド配線３３は、信号線２２を挟んでグランド配線３２の反対側に形成され、信号線２２と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。グランド配線３４は、信号線２３を挟んでグランド配線３３の反対側に形成され、信号線２３と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。グランド配線３５は、信号線２４を挟んでグランド配線３４の反対側に形成され、信号線２４と所定の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。

なお、図３に示すように、グランド接続ビア５１〜５５のビア領域は、平面視で略平行四辺形状である。例えばグランド接続ビア５２について言えば、図３に示すように、一組の平行な辺Ｓ１１およびＳ１２と、もう一組の平行な辺Ｓ１３およびＳ１４とを有する平行四辺形の形状をしている。信号線で挟まれた他のグランド接続ビアのビア領域についても同様である。このように、信号線で挟まれたグランド接続ビアのビア領域を略平行四辺形状とすることで、配線密度を向上させ、高周波伝送用プリント配線板１の幅を効果的に抑制することができる。

グランド層４０は、絶縁基材１０の主面１０ｂに形成された導電層（例えば銅箔）である。グランド層７０は、絶縁基材６０の主面６０ｂに形成された導電層（例えば銅箔）である。本実施形態では、図４に示すように、グランド層４０は絶縁基材の主面１０ｂ全体を被覆し、グランド層７０は絶縁基材の主面６０ｂ全体を被覆している。なお、これに限らず、主面１０ｂの一部領域にのみグランド層４０が形成されてもよい。同様に、主面６０ｂの一部領域にのみグランド層７０が形成されてもよい。あるいは、グランド層４０および／またはグランド層７０は、所定形状（メッシュ状など）にパターニングされてもよい。

グランド接続ビア５１〜５５は、グランド層４０、グランド配線３１〜３５およびグランド層７０を互いに電気的に接続する。例えば、グランド接続ビア５５は、図４に示すように、グランド層４０、グランド配線３５およびグランド層７０を互いに電気的に接続する。同様に、グランド接続ビア５１はグランド層４０、グランド配線３１およびグランド層７０を互いに電気的に接続し、グランド接続ビア５２はグランド層４０、グランド配線３２およびグランド層７０を互いに電気的に接続し、グランド接続ビア５３はグランド層４０、グランド配線３３およびグランド層７０を互いに電気的に接続する。

本実施形態では、グランド接続ビア５１〜５５は、絶縁基材１０，６０の貫通孔に導電ペーストを充填することにより形成された充填ビアである。これに限らず、グランド接続ビア５１〜５５は、他の電気的接続手段（スルーホールなど）であってもよい。

図２に示すように、グランド接続ビア５１〜５５は、長手方向に沿って所定の間隔Ｄで設けられている。本実施形態では、間隔Ｄは、グランド接続ビア５１〜５５間で同じ値である。

なお、上記の間隔Ｄは、グランド接続ビアごとに異なってもよい。例えば、グランド接続ビア５１は、長手方向に第１の間隔で配置され、グランド接続ビア５２は、長手方向に第２の間隔で配置されてもよい。この場合、第１の間隔および第２の間隔はいずれも、信号線２１を流れる信号の半波長よりも短いことが好ましい。これにより、当該信号による共振を抑制することができる。

絶縁基材１０，６０の比誘電率を３．０〜４．０、信号の周波数を１５ＧＨｚとした場合、半波長（λ／２）は５〜５．８ｍｍとなる。したがって、本実施形態では、グランド接続ビア５１〜５５の間隔を５ｍｍとしている。

また、各信号線の信号周波数が異なる場合にも、グランド接続ビアの配置間隔を調整することで各信号の共振を抑制することができる。例えば、信号線２１は周波数ｆ１の信号が入力される配線であり、信号線２２は周波数ｆ１よりも低い周波数ｆ２（すなわちｆ２＜ｆ１）の信号が入力される配線であるとする。この場合、複数のグランド接続ビア５１は長手方向に第１の間隔で配置され、複数のグランド接続ビア５２は長手方向に第２の間隔で配置され、複数のグランド接続ビア５３は長手方向に第３の間隔で配置される。第１の間隔および第２の間隔は周波数ｆ１の信号の半波長よりも短い。そして、第３の間隔は、周波数ｆ２の信号の半波長よりも短く且つ第１および第２の間隔よりも長い。例えば、グランド接続ビア５３を間引いて配置することで、第３の間隔を第１および第２の間隔よりも長くする。これにより、グランド接続ビアの数が減るため、高周波伝送用プリント配線板１の生産性を向上させることができる。

図３に示すように、グランド配線３１の幅ｗ１は、グランド接続ビア５１のランド径Ｒａよりも細い。同様に、グランド配線３２〜３５の幅は、グランド接続ビア５２〜５５のランド径Ｒａよりもそれぞれ細い。言い換えれば、グランド接続ビア５１〜５５のランド径Ｒａは、グランド配線３１〜３５の幅よりも大きい。このランド径Ｒａは、グランド接続ビア５１〜５５のビア径に所定幅（製造マージン等）を加えたものである。本実施形態では、図３に示すように、ランド径Ｒａは、グランド配線３１〜３５の最も太い部分の幅に等しい。ランド径Ｒａは、例えば３５０μｍである。

グランド接続ビア５１〜５５のランド径Ｒａがグランド配線３１〜３５の幅よりも大きいため、図２に示すように、信号線２１〜２４はグランド接続ビア５１〜５５の近傍で少し迂回する。その結果、信号線２１〜２４の長さが直線状の場合に比べて少し伸びることとなる。しかし、グランド接続ビア５１〜５５をそれぞれ５ｍｍピッチで配置した本実施形態においても、前述の比較例に比べ、信号線の長さの増加は１％以内にとどまっており、伝送損失への影響は無視できる範囲である。

グランド接続ビア５１〜５５は、領域Ｒ１だけでなく、高周波伝送用プリント配線板１のケーブル部９０全体について、長手方向と直交する幅方向（図２ではＹ方向）に重ならないように配置されている。これにより、グランド接続ビア５１〜５５の信頼性を維持しつつ（すなわち、ビア径を小さくすることなく）、高周波伝送用プリント配線板１の幅を抑制することができる。

なお、図２に示すように、グランド接続ビア５１〜５５は、長手方向と斜交する方向に沿って一直線（仮想線Ｌ参照）上に配置されてもよい。このようにグランド接続ビア５１〜５５を斜めにずらして配置することにより、高周波伝送用プリント配線板１の幅をより効果的に抑制することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板１では、グランド配線３１〜３５の幅がグランド接続ビア５１〜５５のランド径よりも細く、そして、ケーブル部９０全体について、グランド接続ビア５１〜５５が高周波伝送用プリント配線板１の幅方向に重ならないように配置されている。これにより、本実施形態によれば、グランド接続ビア５１〜５５を維持しつつ、高周波伝送用プリント配線板１（ケーブル部９０）の幅を抑制することができる。

さらに、本実施形態によれば、従来の細線同軸ケーブルとは異なり、アンテナ数の増加に対し、信号線の数を増やすことで情報処理端末内のスペースを圧迫することなく容易に対応することができる。また、信号線の数が増えた場合であっても、高周波伝送用プリント配線板１の幅の増加を抑制することができる。

＜高周波伝送用プリント配線板の製造方法＞
次に、図５〜図９の工程断面図を参照して、高周波伝送用プリント配線板１の製造方法の一例について説明する。なお、本実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板は以下の製造方法により製造されたものに限定されない。

まず、図５および図６を参照して第１の配線基材（配線基材２）の製造方法について説明する。

図５（１）に示すように、絶縁基材１１０と、この絶縁基材１１０の片面に設けられた金属箔１２０とを有する片面金属箔張積層板１００を用意する。絶縁基材１１０は、液晶ポリマー等からなる絶縁フィルム（例えば１００μｍ厚）である。金属箔１２０は、例えば銅箔（例えば１２μｍ厚）である。なお、金属箔１２０は、銅以外の金属（銀、アルミニウムなど）からなるものでもよい。

次に、図５（２）に示すように、粘着性保護フィルム１３０を、微粘着層が絶縁基材１１０に接するように片面金属箔張積層板１００の絶縁基材１１０に張り合わせる。この粘着性保護フィルム１３０は、ＰＥＴ等からなる絶縁フィルムの片面に微粘着層が形成されたものである。

次に、図５（３）に示すように、レーザパルスを照射することにより粘着性保護フィルム１３０および絶縁基材１１０を部分的に除去して、底面に金属箔１２０が露出した有底ビアホールＨ１を形成する。有底ビアホールＨ１の径は、例えばφ１５０μｍである。レーザ加工には、例えば、炭酸ガスレーザ等の赤外線レーザ、ＵＶ−ＹＡＧレーザ等を用いる。

レーザパルスを照射した後、デスミア処理を行って、絶縁基材１１０と金属箔１２０間の境界における樹脂残渣や、金属箔１２０の裏面の処理膜（例えばＮｉ／Ｃｒ膜）を除去する。

次に、図６（１）に示すように、有底ビアホールＨ１内に導電ペースト１４０を充填する。より詳しくは、スクリーン印刷等の印刷手法により、粘着性保護フィルム１３０を印刷マスクとして有底ビアホールＨ１内に導電ペースト１４０を充填する。ここで、導電ペースト１４０は、ペースト状の熱硬化性樹脂である樹脂バインダーに金属粒子を分散させたものである。

次に、図６（２）に示すように、絶縁基材１１０から粘着性保護フィルム１３０を剥離する。これにより、有底ビアホールＨ１に充填された導電ペースト１４０の一部が絶縁基材１１０から突出する。ここまでの工程により、図６（２）に示す配線基材２を得る。

図７および図８を参照して、第２の配線基材（配線基材３）の製造方法について説明する。

図７（１）に示すように、絶縁基材２１０と、この絶縁基材２１０の両面に設けられた金属箔２２０および金属箔２３０とを有する両面金属箔張積層板２００を用意する。絶縁基材２１０は、液晶ポリマー等からなる絶縁フィルム（例えば１００μｍ厚）である。金属箔２２０，２３０は、例えば、銅箔（例えば１２μｍ厚）である。なお、金属箔２２０，２３０は、銅以外の金属（銀、アルミニウムなど）からなるものでもよい。

次に、図７（２）に示すように、両面金属箔張積層板２００に対し、公知のフォトファブリケーション手法により金属箔２２０をパターニングして、配線２２１〜２２９を形成する。配線２２１，２２３，２２５，２２７，２２９はグランド配線となる配線であり、配線２２２，２２４，２２６，２２８は信号線となる配線である。図４との対比で言えば、配線１２１，１２３，１２５，１２７，１２９はグランド配線３１，３２，３３，３４，３５にそれぞれ対応し、配線１２２，１２４，１２６，１２８は信号線２１，２２，２３，２４にそれぞれ対応する。

なお、金属箔２３０をパターニングすることにより、絶縁基材２１０の下面の一部領域にのみグランド層を形成してもよいし、メッシュ状などの所定形状に加工してもよい。

次に、図７（３）に示すように、配線２２１〜２２９を埋設する接着剤層２４０を形成する。例えば、ローフローボンディングシート（例えば１５μｍ厚）を絶縁基材２１０にラミネートする。その後、接着剤層２４０上に保護フィルム２５０を積層する。例えば、ＰＥＴ等からなる保護フィルム（例えば厚さ２０μｍ）を接着剤層２４０に貼り合わせる。

次に、図８（１）に示すように、レーザパルスを照射することにより保護フィルム２５０、接着剤層２４０、配線２２９および絶縁基材２１０を部分的に除去して、底面に金属箔２３０が露出した有底ビアホールＨ２を形成する。有底ビアホールＨ２の径は、例えばφ１５０μｍである。その後、有底ビアホールＨ１のときと同様にデスミア処理を行う。

次に、図８（２）に示すように、有底ビアホールＨ２内に導電ペースト２６０を充填する。導電ペーストの充填方法としては、有底ビアホールＨ１のときと同様の方法を用いてよい。

次に、図８（３）に示すように、接着剤層２４０から保護フィルム２５０を剥離し、これにより、有底ビアホールＨ２内に充填された導電ペースト２６０の一部を接着剤層２４０から突出させる。ここまでの工程により、図８（３）に示す配線基材３を得る。

配線基材２および３を作製した後、図９に示すように、配線基材２と配線基材３を対向させて位置合せを行い、導電ペースト１４０の先端と、導電ペースト２６０の先端が当接するように、配線基材２および配線基材３を積層する。

次に、積層された配線基材２と配線基材３を加熱、加圧することにより、配線基材２と配線基材３とを一体化する。加熱の際に、導電ペースト１４０，２６０のバインダー樹脂の熱硬化が完了する。これにより、グランド配線を両面のグランド層に電気的に接続するグランド接続ビアが形成される。その後、外側に露出した配線層の表面処理、表面保護膜の形成、および外形加工等を行う。レーザを用いて外形加工を行うことで、細線のケーブル部９０を形成することが可能である。

次に、高周波伝送用プリント配線板１に係る２つの変形例について説明する。いずれの変形例によっても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜変形例１＞
本変形例では、信号線が差動線路として機能するように構成されている。すな、本変形例に係る高周波伝送用プリント配線板１は、図１０に示すように、差動線路として機能する複数組の信号線、すなわち、信号線２１ａ，２１ｂと、信号線２２ａ，２２ｂと、信号線２３ａ，２３ｂと、信号線２４ａ，２４ｂとを有している。

信号線２１ｂは、信号線２１ａに入力される信号と逆相の信号が入力される。この信号線２１ｂは、絶縁基材１０の主面１０ａに、信号線２１ａとグランド配線３２との間に形成され、信号線２１ａと第１の間隔を空け且つグランド配線３２と第２の間隔を空けつつ長手方向に沿って延在する。第１の間隔および第２の間隔は、例えば１５０μｍである。信号線２２ｂ，２３ｂ，２４ｂも同様であり、それぞれ、信号線２２ａ，２３ａ，２４ａに入力される信号と逆相の信号が入力される。

＜変形例２＞
本変形例では、シングルエンド構造の伝送線路と差動線路が混在している。本変形例に係る高周波伝送用プリント配線板１には、図１１に示すように、差動線路として機能する二組の信号線２１ａ，２１ｂと信号線２２ａ，２２ｂ、およびシングルエンド構造の伝送線路である信号線２３と信号線２４が設けられている。

なお、シングルエンド構造の伝送線路と差動線路の配置は図１１に示すものに限られず、任意の配置形態をとり得る。例えば、シングルエンド構造の伝送線路と差動線路を、グランド配線を挟んで交互に配置してもよい。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板について説明する。第２の実施形態と第１の実施形態との相違点の一つは、グランド層が片面にのみ形成されている点である。

信号線やグランド配線の形状は第１の実施形態と同じである。すなわち、グランド配線の幅はグランド接続ビアのランド径よりも細く、かつ、各グランド配線のグランド接続ビアはケーブル部全体について高周波伝送用プリント配線板の幅方向に重ならないように配置されている。

以下、図１２〜図１５の工程断面図を参照して、本実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板の製造方法の一例について説明する。なお、本実施形態に係る高周波伝送用プリント配線板は以下の製造方法により製造されたものに限定されない。

第１の実施形態で説明した方法により、配線基材２を作製する。

次に、図１２（１）に示すように、絶縁基材３１０と、この絶縁基材３１０の片面に設けられた金属箔３２０とを有する片面金属箔張積層板３００を用意する。絶縁基材３１０は、液晶ポリマー等からなる絶縁フィルム（例えば１００μｍ厚）である。金属箔３２０は、例えば銅箔（例えば１２μｍ厚）である。なお、金属箔３２０は、銅以外の金属（銀、アルミニウムなど）からなるものでもよい。

次に、図１２（２）に示すように、絶縁基材３１０の上に接着剤層３３０を形成する。例えば、ローフローボンディングシート（例えば１５μｍ厚）を絶縁基材３１０にラミネートする。その後、接着剤層３３０上に保護フィルム３４０を積層する。例えば、ＰＥＴ等からなる保護フィルム（例えば厚さ２０μｍ）を接着剤層３３０に貼り合わせる。

次に、図１２（３）に示すように、レーザパルスを照射することにより保護フィルム３４０、接着剤層３３０および絶縁基材３１０を部分的に除去して、底面に金属箔３２０が露出した有底ビアホールＨ３を形成する。有底ビアホールＨ３の径は、例えばφ１５０μｍである。その後、有底ビアホールＨ１，Ｈ２のときと同様にデスミア処理を行う。

次に、図１３（１）に示すように、有底ビアホールＨ３内に導電ペースト３５０を充填する。導電ペーストの充填方法としては、有底ビアホールＨ１，Ｈ２のときと同様の方法を用いてよい。

次に、図１３（２）に示すように、接着剤層３３０から保護フィルム３４０を剥離し、これにより、有底ビアホールＨ３内に充填された導電ペースト３５０の一部を接着剤層３３０から突出させる。ここまでの工程により、図１３（２）に示す配線基材４を得る。

配線基材２および４を作製した後、図１４（１）および（２）に示すように、配線基材２と配線基材４を対向させて位置合せを行い、導電ペースト１４０の先端と、導電ペースト３５０の先端が当接するように、配線基材２および配線基材４を積層する。

次に、積層された配線基材２と配線基材４を加熱、加圧することにより、配線基材２と配線基材４とを一体化する。加熱の際に、導電ペースト１４０，３５０のバインダー樹脂の熱硬化が完了する。これにより、グランド配線を片面のグランド層に電気的に接続するグランド接続ビアが形成される。

次に、図１５に示すように、公知のフォトファブリケーション手法により金属箔１２０をパターニングして、配線１２１〜１２９を形成する。配線１２１，１２３，１２５，１２７，１２９はそれぞれ、図２のグランド配線３１，３２，３３，３４，３５に対応する配線である。配線１２２，１２４，１２６，１２８はそれぞれ、図２の信号線２１，２２，２３，２４に対応する配線である。その後、外側に露出した配線層の表面処理、表面保護膜の形成、および外形加工を行う。

なお、金属箔３２０をパターニングすることにより、絶縁基材３１０の下面の一部領域にのみグランド層を形成してもよいし、メッシュ状などの所定形状に加工してもよい。また、金属箔３２０をパターニングして信号線およびグランド配線を形成し、金属箔１２０をグランド層としてもよい。

第２の実施形態においても、グランド配線の幅はグランド接続ビアのランド径よりも細く、かつ、ケーブル部全体について、各グランド配線のグランド接続ビアは高周波伝送用プリント配線板の幅方向に重ならないように配置される。このため、第１の実施形態と同様に、グランド接続ビアの信頼性を維持しつつ、高周波伝送用プリント配線板（ケーブル部）の幅を抑制することができる。

以上、本発明に係る高周波伝送用プリント配線板の実施形態および変形例について説明した。本発明に係る高周波伝送用プリント配線板は、アンテナと基板を接続する用途に限られず、高周波信号を伝送するためのプリント配線板として他の用途にも適用可能である。

上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではない。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。特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

１ 高周波伝送用プリント配線板
２，３，４ 配線基材
１０，６０，１１０，２１０ 絶縁基材
２１，２２，２３，２４ 信号線
３１，３２，３３，３４ グランド配線
４０，７０ グランド層
５１，５２，５３，５４，５５ グランド接続ビア
８０ 接着剤層
９０ ケーブル部
９５ コネクタ部
９６，９７ 接続ピン
１３０ 粘着性保護フィルム
１４０ 導電ペースト
１０１０，１０２０ 絶縁基材
１０３０ 接着剤層
２１００，２２００，２３００，２４００ 信号線
３１００，３２００，３３００，３４００，３５００ グランド配線
４０００，５０００ グランド層
６１００，６２００，６３００，６４００，６５００ グランド接続ビア
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ 有底ビアホール
Ｄ 間隔
Ｌ 仮想線
Ｒ１，Ｒ２ 領域
Ｒａ ランド径

Claims (13)

1. 第１の主面、および前記第１の主面の反対側の第２の主面を有し、長手方向に延在する絶縁基材と、
   前記第１の主面に形成され、前記長手方向に沿って延在する信号線と、
   前記第１の主面に形成され、前記信号線と所定の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する第１のグランド配線と、
   前記第１の主面に、前記信号線を挟んで前記第１のグランド配線の反対側に形成され、前記信号線と所定の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する第２のグランド配線と、
   前記第２の主面に形成されたグランド層と、
   前記第１のグランド配線と前記グランド層を電気的に接続する複数の第１のグランド接続ビアと、
   前記第２のグランド配線と前記グランド層を電気的に接続する複数の第２のグランド接続ビアと、を備え、
   前記第１のグランド配線の幅は、前記第１のグランド接続ビアのランド径よりも細く、前記第２のグランド配線の幅は、前記第２のグランド接続ビアのランド径よりも細く、
   ケーブル部全体について、前記第１のグランド接続ビアと前記第２のグランド接続ビアは、前記長手方向と直交する幅方向に重ならないように配置されていることを特徴とする高周波伝送用プリント配線板。
2. 前記複数の第１のグランド接続ビアは、前記長手方向に第１の間隔で配置され、前記複数の第２のグランド接続ビアは、前記長手方向に第２の間隔で配置され、前記第１の間隔および前記第２の間隔は、前記信号線を流れる信号の半波長よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の高周波伝送用プリント配線板。
3. 前記第１の主面に、前記第２のグランド配線を挟んで前記信号線の反対側に形成され、前記第２のグランド配線と所定の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する第２の信号線と、
   前記第１の主面に、前記第２の信号線を挟んで前記第２のグランド配線の反対側に形成され、前記第２の信号線と所定の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する第３のグランド配線と、
   前記第３のグランド配線と前記グランド層を電気的に接続する複数の第３のグランド接続ビアと、をさらに備え、
   前記第３のグランド配線の幅は、前記第３のグランド接続ビアのランド径よりも細く、
   前記ケーブル部全体について、前記第１ないし第３のグランド接続ビアは、前記長手方向と直交する幅方向に重ならないように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の高周波伝送用プリント配線板。
4. 前記第２のグランド配線のビア領域の平面形状は、前記長手方向に沿う一組の辺と、前記長手方向と交わる方向に沿うもう一組の辺とを有することを特徴とする請求項３に記載の高周波伝送用プリント配線板。
5. 前記第１ないし第３のグランド接続ビアは、前記長手方向と斜交する方向に沿って一直線上に配置されることを特徴とする請求項３または４に記載の高周波伝送用プリント配線板。
6. 前記信号線は第１の周波数の信号が入力される配線であり、前記第２の信号線は前記第１の周波数よりも低い第２の周波数の信号が入力される配線であり、
   前記複数の第１のグランド接続ビアは、前記長手方向に第１の間隔で配置され、前記複数の第２のグランド接続ビアは、前記長手方向に第２の間隔で配置され、前記複数の第３のグランド接続ビアは、前記長手方向に第３の間隔で配置され、
   前記第１の間隔および前記第２の間隔は、前記第１の周波数の信号の半波長よりも短く、前記第３の間隔は、前記第２の周波数の信号の半波長よりも短く且つ前記第１および第２の間隔よりも長いことを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の高周波伝送用プリント配線板。
7. 前記信号線に入力される信号と逆相の信号が入力される第２の信号線であって、前記第１の主面に、前記信号線と前記第２のグランド配線との間に形成され、前記信号線と第１の間隔を空け且つ前記第２のグランド配線と第２の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する、第２の信号線をさらに備えることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の高周波伝送用プリント配線板。
8. 前記信号線に入力される信号と逆相の信号が入力される第２の信号線であって、前記第１の主面に、前記信号線と前記第２のグランド配線との間に形成され、前記信号線と第１の間隔を空け且つ前記第２のグランド配線と第２の間隔を空けつつ前記長手方向に沿って延在する、第２の信号線をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の高周波伝送用プリント配線板。
9. 第３の主面、および前記第３の主面の反対側の第４の主面を有し、前記長手方向に延在し、前記第３の主面が前記第１の主面に対向するように接着剤層を介して前記絶縁基材に張り合わされた第２の絶縁基材と、
   前記第４の主面に形成された第２のグランド層と、をさらに備え、
   前記第１のグランド接続ビアは、前記第１のグランド配線と前記第２のグランド層を電気的に接続し、前記第２のグランド接続ビアは、前記第２のグランド配線と前記第２のグランド層を電気的に接続することを特徴とする請求項１に記載の高周波伝送用プリント配線板。
10. 前記絶縁基材は可撓性を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の高周波伝送用プリント配線板。
11. 前記絶縁基材は、液晶ポリマーからなることを特徴とする請求項１０に記載の高周波伝送用プリント配線板。
12. 前記信号線に電気的に接続された第１の接続ピンと、前記第１および第２のグランド配線に電気的に接続された第２の接続ピンと、を有し、前記ケーブル部の端部に設けられたコネクタ部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の高周波伝送用プリント配線板。
13. 前記コネクタ部の幅は前記絶縁基材の幅よりも太いことを特徴とする請求項１２に記載の高周波伝送用プリント配線板。