印制配線基板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種印制配線基板，適合高速信號傳輸，能夠容易地實現(xiàn)整合信號線對的端子墊片部的差動阻抗以及公共阻抗。印制配線基板，在絕緣基板的表面形成有具有由一對信號線構(gòu)成的信號線對的第一配線層，在絕緣基板的背面形成有具有與信號線對對應(yīng)的接地層的第二配線層，在與第一配線層或第二配線層的信號線對的端子墊片部對置的區(qū)域形成關(guān)于通過端子墊片部的中心線且與絕緣基板垂直的中心面對稱的切槽部，并且形成關(guān)于該切槽部的中心面對稱的接地片。
【專利說明】印制配線基板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在絕緣基板的表面形成有包含由一對信號線構(gòu)成的信號線對的信號線的印制配線基板，特別涉及信號線對的端子墊片部的構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，具備相機功能作為標(biāo)準(zhǔn)功能的手機、便攜式游戲終端、便攜信息終端(PDA:Personal Digital Assistant)、筆記本電腦等的便攜終端正在普及。這樣的便攜終端的相機功能通過被稱作相機模塊的小型電子部件實現(xiàn)。
[0003]圖1是表示一般的相機模塊100的結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，相機模塊100具備基本單元101、在安裝于基本單元101的拍攝元件使被攝體的影像成像的透鏡單元102、以及使透鏡單元102沿光軸方向移動的驅(qū)動器單元103等。
[0004]基本單元101具有在印制配線基板(PWB:printed wiring board,以下稱為傳感器基板)IOla的部件安裝面上安裝拍攝元件、CSP (Chip Size Package)部件、電路部件等薄片部件的結(jié)構(gòu)。拍攝元件將通過透鏡元件102在感光面上成像的被攝體影像的光信號轉(zhuǎn)換為電信號(圖像數(shù)據(jù))并輸出。
[0005]該圖像數(shù)據(jù)通過與傳感器基板IOla的部件安裝面的背面?zhèn)冗B接的撓性印制基板(FPC:Flexible printed circuits) IOlb向便攜終端主體側(cè)傳輸。最近，圖像的高像素化(圖像數(shù)據(jù)的大容量化)顯著，為了對應(yīng)于此，在撓性印制基板IOlb上使用適于高速信號傳輸?shù)牟顒觽鬏敺绞?將一對信號線(差動信號線)作為傳輸路徑傳輸圖像數(shù)據(jù)的方式)。
[0006]作為涉及具有差動信號線對的印制配線基板的現(xiàn)有技術(shù)文獻，例如有專利文獻I。
[0007]可是，在印制配線基板中，若在傳輸路徑(信號線)內(nèi)存在阻抗不連續(xù)的點，則因電信號反射而導(dǎo)致電壓波形紊亂、阻礙良好的信號傳輸。該問題在高速地傳輸信號的情況下變得顯著。因此，進行配線圖案的設(shè)計，使在具有差動信號線對的印制配線基板中差動信號線對不產(chǎn)生阻抗不連續(xù)的點。
[0008]如圖2所示，在印制配線基板具有微波傳輸帶構(gòu)造的情況下，通過絕緣基板(電介質(zhì))的厚度t2以及介電常數(shù)ε ρ差動信號線的厚度tl、寬度W、以及間隔S等設(shè)計規(guī)格，能夠調(diào)整差動信號線對的特性阻抗(以下稱為差動阻抗)Zdiff。此外，所謂的微波傳輸帶構(gòu)造是在絕緣基板一方的面上形成差動信號線對，在另一方的面上與差動信號線對相對置地形成接地層。
[0009]在這里，構(gòu)成差動信號線對的兩根差動信號線在兩端分別具有用于安裝電子部件的端子墊片，該端子墊片間通過導(dǎo)體圖案(以下稱為連接配線部)連接。然后，以差動信號線對的連接配線部的差動阻抗成為所希望的值(基準(zhǔn)阻抗)為優(yōu)先的方式設(shè)定差動信號線厚度tl、絕緣基板的厚度t2以及介電常數(shù)L。因此，差動信號線對的端子墊片部的部分(以下稱為端子墊片部)的差動阻抗由端子墊片的寬度W或端子墊片間的間隔S調(diào)整。
[0010]但是，端子墊片是與待安裝的電子部件電連接的部分，由于在墊片的尺寸或大小的設(shè)定上受到制約，因此容易產(chǎn)生差動阻抗的不連續(xù)。雖然差動信號線的端子墊片一般形成為比連接配線部更寬度，但是在該情況下端子墊片部的差動阻抗變得比連接配線部的差動阻抗更小。因此，在印制配線基板中，通過研究與差動信號線對的端子墊片部對置的區(qū)域的導(dǎo)體圖案，嘗試調(diào)整端子墊片部的差動阻抗(參照圖3?6)。
[0011]圖3?6是表示以往的印制配線基板的差動信號線對的端子墊片部的一個例子的圖。
[0012]在圖3所示的印制配線基板30中，形成于絕緣基板11的背面(與形成差動信號線對12的面相反側(cè)的面)的接地層13也形成于與差動信號線對12的端子墊片部12a對置的區(qū)域。
[0013]在圖4所示的印制配線基板40中，在形成于絕緣基板11的背面的接地層13的與端子墊片部12a對置的區(qū)域形成有切槽部13b。另外，與每個端子墊片121a、122a對置且與接地層13隔開地形成有比端子墊片121a、122a大一圈的墊片18 (墊片18電漂浮)。
[0014]在圖5所示的印制配線基板50中，在形成于絕緣基板11的背面的接地層13的與端子墊片部12a對置的區(qū)域形成有切槽部13b。
[0015]在圖6所示的印制配線基板60中，在形成于絕緣基板11的背面的接地層13的與端子墊片部12a對應(yīng)的區(qū)域形成有網(wǎng)眼部13c。
[0016]專利文獻
[0017]專利文獻1:日本特許第4371766號公報
[0018]但是，如圖3、4所示的印制配線基板30、40，在與端子墊片部12a對置的區(qū)域形成有導(dǎo)體圖案(接地層13或墊片18)的情況下，差動阻抗容易變得比作為目標(biāo)的基準(zhǔn)阻抗更大。
[0019]相反，如圖5所示的印制配線基板50，在與端子墊片部12a對置的區(qū)域沒有形成導(dǎo)體圖案的情況下，差動阻抗容易變得比作為目標(biāo)的基準(zhǔn)阻抗更小。
[0020]另外，如圖6所示的印制配線基板60，在與端子墊片部12a對置的區(qū)域的導(dǎo)體圖案形成網(wǎng)眼狀的情況下，針對極小的端子墊片121a、122a，最優(yōu)的網(wǎng)眼條件的配線間距變粗。因此，沿信號傳輸方向宏觀地觀察端子墊片部12a，差動阻抗變得不連續(xù)。
[0021]這樣，在以往的印制配線基板30?60中，不能容易地整合差動信號線對的端子墊片部12a的差動阻抗。因此，端子墊片部12a成為阻抗不連續(xù)點，因在該部分電信號反射而難以對應(yīng)高速信號傳輸。
[0022]另外最近，在便攜終端領(lǐng)域，使用用于圖像數(shù)據(jù)的傳輸?shù)牟顒有盘柧€對，要求能夠使用普通模式傳輸控制信號。在此情況下，在信號線對的墊片部中，有必要將差動阻抗整合至基準(zhǔn)阻抗(例如100 Ω )，并且也將公共阻抗整合至基準(zhǔn)阻抗(例如25 Ω )。
[0023]但是在如圖3?5所示的以往的微波傳輸帶構(gòu)造中，使差動阻抗的整合和公共阻抗的整合并存，將各自的從基準(zhǔn)阻抗的偏離抑制在例如10%以內(nèi)是極為困難的。
[0024]例如，在圖5所示的印制配線基板50中，雖然能夠通過使接地層13的切槽部13b的寬度g變化來調(diào)整差動阻抗以及公共阻抗，但是由于對于切槽部13b的寬度g的變化的差動阻抗以及公共阻抗的變化量急劇，因此易于受到制造差異的影響(參照圖17)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025]本發(fā)明的目的在于提供一種印制配線基板，能夠容易地實現(xiàn)整合信號線對的端子墊片部的差動阻抗以及公共阻抗，適合高速信號傳輸。
[0026]本發(fā)明的印制配線基板在絕緣基板的表面形成有具有由一對信號線構(gòu)成的信號線對的第一配線層，在上述絕緣基板的背面形成有具有與上述信號線對對應(yīng)的接地層的第二配線層，其特征在于，
[0027]在上述第一配線層或上述第二配線層中與上述信號線對的端子墊片部對置的區(qū)域形成有關(guān)于通過上述端子墊片部的中心線且與上述絕緣基板垂直的中心面對稱的切槽部，并且在該切槽部形成有關(guān)于上述中心面對稱的接地片。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，因為在信號線對的兩個端子墊片各個與接地片間形成電容，所以能夠通過調(diào)整接地片的寬度使電容變化，以使差動阻抗以及公共阻抗分別整合至基準(zhǔn)阻抗。因此，能夠容易地實現(xiàn)信號線對的端子墊片部的差動阻抗以及公共阻抗的整合，實現(xiàn)適合高速信號傳輸?shù)挠≈婆渚€基板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是表示一般的相機模塊結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]圖2是表示具有微波傳輸帶構(gòu)造的印制配線基板的剖視圖。
[0031]圖3是表示以往的印制配線基板的差動信號線對的端子墊片部的一個例子的圖。
[0032]圖4是示以往的印制配線基板的差動信號線對的端子墊片部的其他的一個例子的圖。
[0033]圖5是示以往的印制配線基板的差動信號線對的端子墊片部的其他的一個例子的圖。
[0034]圖6是示以往的印制配線基板的差動信號線對的端子墊片部的其他的一個例子的圖。
[0035]圖7是表示從平面觀察實施方式的印制配線基板的表面?zhèn)鹊呐渚€層(第一配線層)的圖。
[0036]圖8是表示從平面觀察實施方式的印制配線基板的背面?zhèn)鹊呐渚€層(第二配線層)的圖。
[0037]圖9是表示印制配線基板的信號線對的一方的端子墊片部的構(gòu)造的圖。
[0038]圖10是表示印制配線基板的信號線對的一方的端子墊片部的變形例的圖。
[0039]圖11是表示實施例(g/L=0.6)的差動阻抗以及公共阻抗的圖。
[0040]圖12是表示實施例(g/L=0.6)的差動阻抗以及公共阻抗從基準(zhǔn)阻抗的偏離的圖。
[0041]圖13是表示實施例(g/L=0.8)的差動阻抗以及公共阻抗的圖。
[0042]圖14是表示實施例(g/L=0.8)的差動阻抗以及公共阻抗從基準(zhǔn)阻抗的偏離的圖。
[0043]圖15是表示實施例(g/L=0.9725)的差動阻抗以及公共阻抗的圖。
[0044]圖16是表示實施例(g/L=0.9725)的差動阻抗以及公共阻抗從基準(zhǔn)阻抗的偏離的圖。
[0045]圖17是表示比較例的差動阻抗以及公共阻抗的圖。
[0046]圖18是表示比較例的差動阻抗以及公共阻抗從基準(zhǔn)阻抗的偏離的圖。
[0047]圖中:10—印制配線基板，IOA—第一配線層，IOB—第二配線層，11—絕緣基板，12—信號線對，12a、12b—端子墊片部，12c—連接配線部，121、122—信號線，13—接地層， 14一接地配線，15—其他的信號線，16、17—接地片(阻抗整合用)。
【具體實施方式】
[0048]以下，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細(xì)的說明。
[0049]圖7是表示從平面觀察實施方式的印制配線基板的表面?zhèn)鹊呐渚€層(第一配線層)的圖。圖8是表示從平面觀察實施方式的印制配線基板的背面?zhèn)鹊呐渚€層(第二配線層)的圖。
[0050]實施方式的印制配電線基板10用作例如圖1所示的相機模塊I的撓性印制基板IOlb0
[0051]如圖7、8所示，印制配線基板10具備絕緣基板11、形成于絕緣基板表面?zhèn)鹊牡谝慌渚€層IOA以及形成于絕緣基板背面?zhèn)鹊牡诙渚€層10B。
[0052]絕緣基板11由聚亞胺膠片或聚酯膠片等具有柔性的材料構(gòu)成。絕緣基板11形成為帶狀，在長度方向一端側(cè)(圖7、8中右側(cè))形成與相機模塊I的傳感器基板IOla連接的連接部(端子墊片組Al、A2)，在長度方向另一端側(cè)(圖7、8中左側(cè))形成與連接器連接的連接部(端子墊片組B1、B2)。
[0053]如圖7所示，第一配線層IOA具有5對信號線對12、其他的信號線15 (例如用于控制CMOS傳感器的單端信號線)以及與信號線對12和其他的信號線15周邊隔開地鋪設(shè)的接地配線14。
[0054]如圖8所示，第二配線層IOB具有鋪設(shè)于絕緣基板11大致整面的接地層13。
[0055]信號線對12由2根信號線121、122構(gòu)成，在其一端側(cè)具有用于安裝在傳感器基板IOla的端子墊片部12a，在另一端具有用于安裝在連接器的端子墊片部12b。構(gòu)成端子墊片部12a的兩個端子墊片121a、122a和構(gòu)成端子墊片部12b的兩個端子墊片121b、122b分別由連接配線部12c連接。
[0056]連接配線部12c具有如圖2所示的微波傳輸帶構(gòu)造。一個信號線對12的連接配線部12c (121c、122c)具有大致相同的配線長度，并以盡可能接近的方式配線。以使連接配線部12c的差動阻抗以及公共阻抗分別達到所希望的值(基準(zhǔn)阻抗)的方式設(shè)定信號線
121、122的厚度tl、絕緣基板11的厚度t2以及介電常數(shù)ε rD
[0057]在連接配線部12c的一端側(cè)形成有端子墊片部12a。連接配線部12c的另一端側(cè)通過形成于絕緣基板11的電鍍通孔引出至第二配線層10B，并形成有端子墊片部12b。
[0058]端子墊片部12a以從連接配線部12c向絕緣基板11的長邊側(cè)緣部Ila延伸的方式形成于第一配線層10A。端子墊片部12a形成為比連接配線部12c更寬度的矩形形狀。5對信號線對12各自的端子墊片部12a沿絕緣基板11的長邊側(cè)緣部Ila配置成I列(端子墊片組Al)。另外，在端子墊片組Al中相鄰的端子墊片部12a、12a被接地配線14的隔片14a分割。
[0059]端子墊片組Al與形成于沿絕緣基板11的另一方的長邊側(cè)緣部Ilb的、其他的信號線15的端子墊片組A2 —同與傳感器基板IOla的連接端子電連接。
[0060]端子墊片部12b以從連接配線部12c向絕緣基板11的短邊側(cè)緣部Ilc延伸的方式形成于第二配線層10B。端子墊片部12b形成為比接地配線12c更寬度的矩形形狀。5對信號線對12各自的端子墊片部12b沿絕緣基板11的短邊側(cè)緣部Ilc配置成2列(端子墊片組BI)。另外，在端子墊片組BI中，相鄰的端子墊片部12b、12b被接地配線13的隔片13a分割。
[0061]端子墊片組BI與和端子墊片組BI同樣沿絕緣基板11的短邊側(cè)緣部Ilc配置成2列的、其他的信號線15的端子墊片組B2 —同與連接器的鏈接端子電連接。
[0062]圖9是表示信號線對12的一方的端子墊片部12a的構(gòu)造的圖。圖9 Ca)是端子墊片部12a的剖視圖，圖9 (b)是端子墊片部12a的俯視圖。
[0063]如圖9所示，在印制配線基板10中，在與信號線對12的端子墊片部12a對置的、第二配線層IOB內(nèi)的區(qū)域形成有切槽部13b，并且在該切槽部13b上形成有與端子墊片部12a相平行地延伸的接地片16。具體來說，切槽部13b以及接地片16以關(guān)于通過端子墊片部12a的中心線且垂直絕緣基板11的中心面P對稱的方式形成。
[0064]因為在信號線對12的2個端子墊片121a、122a分別與接地片16以及接地層13之間形成電容，所以能夠通過調(diào)整接地片16的寬度w或切槽部13b的寬度g使電容變化。因此，因為設(shè)計的自由度提高，所以能夠容易地使端子墊片部12a的差動阻抗以及公共阻抗分別整合至基準(zhǔn)阻抗。即，能夠通過適當(dāng)設(shè)定接地片16的寬度w或切槽部13b的寬度g，使信號線對12的端子墊片部12a的差動阻抗以及公共阻抗最優(yōu)化。另外，即使嘗試從信號傳輸方向宏觀地觀察端子墊片部12a，也不存在差動阻抗以及公共阻抗的不連續(xù)點。
[0065]這樣，通過將信號線對12的端子墊片部12a的差動阻抗以及公共阻抗分別整合至基準(zhǔn)阻抗，因為高速信號傳輸時的反射、衰減變小，所以印制配線基板10適合用作高速線號傳輸用印制配線基板。另外，印制配線基板10能夠容易地對應(yīng)高速接口的規(guī)格。
[0066]另外，因為切槽部13b以及接地片16以關(guān)于通過兩個端子墊片121a、122a之間的中心線且垂直于絕緣基板11的中心面P對稱的方式形成，所以在信號線對12的兩個端子墊片121a、122a各自與接地片之間形成相同的電容，另外在兩個端子墊片121a、122a各自與接地層13之間也形成相同的電容。因此，用于調(diào)整端子墊片部12a的差動阻抗以及公共阻抗的設(shè)計變得容易。
[0067]此外，信號線對12的另一方的端子墊片部12b也以同樣的方式構(gòu)成。即，在與信號線對12的端子墊片部12b對置的第一配線層IOA的區(qū)域內(nèi)形成有接地片17。據(jù)此，實現(xiàn)信號線對12的另一方的端子墊片部12b的阻抗整合。
[0068]另外，雖然在圖9所示的印制配線基板中，與構(gòu)成端子墊片部12a的兩個端子墊片121a、122a之間的區(qū)域?qū)χ玫匦纬山拥仄?6，但是也可以如圖10所示印制配線基板20 —樣，跨越與兩個端子墊片121a、122a對置的區(qū)域形成接地片16。
[0069](實施例)
[0070]在實施例中，驗證了在印制配線基板10中使接地片16的寬度w或切槽部13b的寬度g變化時端子墊片部12a的差動阻抗以及公共阻抗。
[0071]作為成為前提的設(shè)計事項，將絕緣基板11的厚度設(shè)為0.025mm、介電常數(shù)設(shè)為
3.1。另外，將隔片14a、14a的間隔L設(shè)為1.09mm。另外，將端子墊片121a、122a的寬度設(shè)為0.2mm、厚度設(shè)為0.02mm,并將端子墊片121a、122a的間隔以及端子墊片121a、122a與隔片14a、14a之間的間隔設(shè)為等間隔(0.23mm)。
[0072]然后，對切槽部13b 的寬度 g 為 0.654mm、(g/L=0.6),0.872mm (g/L=0.8),1.06mm(g/L=0.9725)的情況分別計算使接地片16的寬度w變化時差動阻抗以及公共阻抗。[0073]此外，差動模式的基準(zhǔn)阻抗設(shè)為100 Ω，公共阻抗的基準(zhǔn)阻抗設(shè)為25 Ω。
[0074](比較例)
[0075]在比較例中，在圖5所示的印制配線基板50中驗證使切槽部13b的寬度g變化時端子墊片部12a的差動阻抗以及公共阻抗。成為前提的設(shè)計事項與實施例相同。
[0076]用圖11、13、15表示實施例的差動阻抗以及公共阻抗，用圖12、14、16表示其從基準(zhǔn)阻抗的偏離。另外，用圖17表示比較例的差動阻抗以及公共阻抗，用圖18表示從基準(zhǔn)阻抗的偏離。
[0077]如圖18所示，在比較例的情況下，無論怎樣調(diào)整切槽部13b的寬度g，都不能使差動阻抗和公共阻抗在基準(zhǔn)阻抗±10%以內(nèi)。此外，在比較例中，通過改變其他的設(shè)計事項(端子墊片121a、122a的寬度、間隔等)，有可能能夠使差動阻抗和公共阻抗在基準(zhǔn)阻抗±10%以內(nèi)。但是，由于如圖18所示針對圖案寬度(切槽部13b的寬度g)的變化的阻抗的變化量急劇，因此能夠?qū)⒉顒幼杩挂约肮沧杩雇瑫r整合至基準(zhǔn)阻抗的范圍極為狹小，易于受到制造差異的影響。
[0078]對此，如圖12所示，在g/L=0.6的情況下，通過調(diào)整接地片16的寬度w使w/g為
0.15?0.25，能夠使差動阻抗和公共阻抗分別在基準(zhǔn)阻抗±10%以內(nèi)。
[0079]另外，如圖14所示，在g/L=0.8的情況下，通過調(diào)整接地片16的寬度w使w/g為
0.25?0.29，能夠使差動阻抗和公共阻抗分別在基準(zhǔn)阻抗土 10%以內(nèi)。
[0080]另外，如圖16所示，在g/L=0.8的情況下，通過調(diào)整接地片16的寬度w使w/g為
0.22?0.24，能夠使差動阻抗和公共阻抗分別在基準(zhǔn)阻抗土 10%以內(nèi)。
[0081]這樣，根據(jù)印制配線基板10，使差動阻抗和公共阻抗同時整合至基準(zhǔn)阻抗的設(shè)計變得容易。
[0082]另外，如圖11、13、15所示，由于針對圖案寬度(接地片的寬度W、切槽部13b的寬度g)的變化阻抗的變化量比比較例平緩，因此能夠降低制造差異的影響。
[0083]以上，雖然基于實施方式對本發(fā)明的
【發(fā)明者】的發(fā)明進行了具體地說明，但是本發(fā)明并不限定于上述的實施方式，能夠不超出其主旨范圍地進行變更。
[0084]例如，本發(fā)明也能夠適用于使用硬質(zhì)絕緣基板的剛性印制基板或使用具有柔性部分和硬質(zhì)部分的絕緣基板的撓曲剛性基板。另外本發(fā)明的印制配線基板適用于需要高速信號傳輸?shù)母鞣N電子機器。
[0085]值得注意的是本次公開的實施方式的所有的點均為示例而并不限定于此。本發(fā)明的范圍并不是上述說明而是由權(quán)利要求范圍表示，意在包含和權(quán)利要求范圍均等的意思以及在該范圍內(nèi)全部的變更。
【權(quán)利要求】
1.一種印制配線基板，在絕緣基板的表面形成有具有由一對信號線構(gòu)成的信號線對的第一配線層，在上述絕緣基板的背面形成有具有與上述信號線對對應(yīng)的接地層的第二配線層，上述印制配線基板的特征在于， 在上述第一配線層或上述第二配線層中與上述信號線對的端子墊片部對置的區(qū)域形成有關(guān)于通過上述端子墊片部的中心線且與上述絕緣基板垂直的中心面對稱的切槽部，并且在該切槽部形成有關(guān)于上述中心面對稱的接地片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制配線基板，其特征在于， 上述接地片的寬度或上述切槽部的寬度調(diào)整為差動阻抗以及公共阻抗分別整合至基準(zhǔn)阻抗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的印制配線基板，其特征在于， 上述絕緣基板具有柔性。
【文檔編號】H05K1/02GK103781294SQ201310487595
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月17日
【發(fā)明者】加藤正樹, 永渡麻衣子 申請人:三美電機株式會社