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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】5690429
(24)【登録日】2015年2月6日
(45)【発行日】2015年3月25日
(54)【発明の名称】プリント配線板
(51)【国際特許分類】
H05K 1/02 20060101AFI20150305BHJP
H01P 1/02 20060101ALI20150305BHJP
H01P 3/08 20060101ALI20150305BHJP
【ＦＩ】
H05K1/02 N
H05K1/02 P
H01P1/02 A
H01P3/08 100
【請求項の数】6
【全頁数】23
(21)【出願番号】特願2014-105106(P2014-105106)
(22)【出願日】2014年5月21日
【審査請求日】2014年6月23日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000005186
【氏名又は名称】株式会社フジクラ
(74)【代理人】
【識別番号】110000486
【氏名又は名称】とこしえ特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 裕人
(72)【発明者】
【氏名】小川 泰司
【審査官】
中島 昭浩
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０００−０７７８０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−１７５０７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００２−３４４１４８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０５Ｋ １／００ − １／０２
Ｈ０１Ｐ ３／００ − ３／２０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性基材と、
前記絶縁性基材に形成された第１信号線と、
前記第１信号線よりも長さが短い第２信号線と、
前記第１信号線及び前記第２信号線と絶縁性材料を介して形成されたグランド層と、を有し、
前記第１信号線の位置を基準として定義され、第１所定幅を有する第１領域に対応する第１グランド層の残存率は、前記第２信号線の位置を基準として定義された、第２所定幅を有する第２領域に対応する第２グランド層の残存率よりも低く、
前記第１領域の第１所定幅を前記第１信号線の回路幅の３倍以上とし、前記第２領域の第２所定幅を前記第２信号線の回路幅の３倍以上とすることを特徴とするプリント配線板。
前記絶縁性基材に形成された第１信号線と、
前記第１信号線よりも長さが短い第２信号線と、
前記第１信号線及び前記第２信号線と絶縁性材料を介して形成されたグランド層と、を有し、
前記第１信号線の位置を基準として定義され、第１所定幅を有する第１領域に対応する第１グランド層の残存率は、前記第２信号線の位置を基準として定義された、第２所定幅を有する第２領域に対応する第２グランド層の残存率よりも低く、
前記第１領域の第１所定幅を前記第１信号線の回路幅の３倍以上とし、前記第２領域の第２所定幅を前記第２信号線の回路幅の３倍以上とすることを特徴とするプリント配線板。
【請求項2】
前記第１信号線はカーブ部分を含み、
前記第２信号線は、前記第１信号線の前記カーブ部分の内側に配置されることを、特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
前記第２信号線は、前記第１信号線の前記カーブ部分の内側に配置されることを、特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項3】
前記第１信号線は、直線部分を含み、
前記第１信号線の前記直線部分において、前記第１信号線の位置を基準として定義され、第１所定幅を有する第１領域に対応する第１グランド層の残存率は、前記第１信号線に併設された前記第２信号線の位置を基準として定義された第２所定幅の第２領域に対応する第２グランド層の残存率よりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
前記第１信号線の前記直線部分において、前記第１信号線の位置を基準として定義され、第１所定幅を有する第１領域に対応する第１グランド層の残存率は、前記第１信号線に併設された前記第２信号線の位置を基準として定義された第２所定幅の第２領域に対応する第２グランド層の残存率よりも低いことを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線板。
【請求項4】
前記第１信号線の回路幅は、前記第２信号線の回路幅よりも太いことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のプリント配線板。
【請求項5】
前記第１領域の第１所定幅は、前記第２領域の第２所定幅よりも広いことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のプリント配線板。
【請求項6】
前記第１グランド層及び前記第２グランド層は、離散的に複数の部分領域が除去され、残された残存領域によって構成されたメッシュ構造を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に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、プリント配線板に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、信号線の長さに差がある場合には、各信号線における信号の伝送時間に差が生じるため、伝送品質が低下する。この種の技術に関し、複数の信号線の信号遅延時間を同じにする観点から、信号遅延時間に応じて迂回延長配線部分を形成し、信号線の長さを調整する技術が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００３−１５２２９０号公報
【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、従来の技術では、信号線の長さを調整するために、迂回延長配線部分を別途形成する必要があるので、余分な回路形成用のスペースが必要となる。このため、小型化の要請に反するという問題がある。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、信号線の長さを調整するために余分な迂回延長線部分を形成することなく、信号の伝送時間の差が生じることを抑制し、伝送品質の高いプリント配線板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
[１]本発明は、絶縁性基材と、前記絶縁性基材に形成された第１信号線と、前記第１信号線よりも短い第２信号線と、前記第１信号線及び第２信号線と絶縁性材料を介して形成されたグランド層と、を有し、前記第１信号線の位置を基準として定義され、第１所定幅を有する第１領域に対応する第１グランド層の残存率は、前記第２信号線の位置を基準として定義され、第２所定幅を有する第２領域に対応する第２グランド層の残存率よりも低いことを特徴とするプリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
【0007】
[２]上記発明において、前記第１信号線はカーブ部分を含み、前記第２信号線を前記第１信号線の前記カーブ部分の内側に配置することにより、上記課題を解決する。
【0008】
[３]上記発明において、前記第１信号線は直線部分を含み、前記第１信号線の直線部分において、前記第１信号線の位置を基準として定義され、第１所定幅を有する第１領域に対応する第１グランド層の残存率を、前記第１信号線に併設された前記第２信号線の位置を基準として定義された第２所定幅の第２領域に対応する第２グランド層の残存率よりも低くすることにより、上記課題を解決する。
【0009】
[４]上記発明において、前記第１信号線の回路幅は、前記第２信号線の回路幅よりも太いプリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
【0010】
[５]上記発明において、前記第１領域の幅は、前記第２領域の幅よりも広いプリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
【0011】
[６]上記発明において、前記第１グランド層及び前記第２グランド層は、離散的に複数の部分領域が除去され、残された残存領域によって構成されたメッシュ構造を有するプリント配線板を提供することにより、上記課題を解決する。
【0012】
[７]上記発明において、前記メッシュ構造を有する前記第１グランド層及び前記第２グランド層の残存率は、前記残存領域の幅と、前記除去された部分領域の幅とにより定義することができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、第１信号線に対応する第１グランド層の残存率を、第１信号線よりも長さが短い第２信号線に対応する第２グランド層の残存率よりも低くすることにより、相対的に長さが長い第１信号線の伝送速度を相対的に速くさせ、又は相対的に長さが短い第２信号線の伝送速度を相対的に遅くさせることができる。これにより、長さの異なる信号線を有する場合であっても、信号線の長さを調節するための余分な回線を形成することなく、伝送時間差を生じさせないで入力信号を出力させることができる。この結果、伝送品質が高いプリント配線板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1A】本発明の一実施形態におけるプリント配線板の保護層の一部を剥離して上面側から見た斜視図である。
【図1B】本発明の一実施形態におけるプリント配線板の裏面側から見た斜視図である。
【図2A】本発明の第１実施形態における、一方主面に信号線が形成された絶縁性基材の平面図であって、太さの異なる信号線の例を示す図である。
【図4】グランド層の残存率と信号の伝送速度比との関係を示す図である。
【図5】本発明の第１実施形態における、各メッシュ設計と信号の伝送速度比との関係、及び各メッシュ設計と回路幅との関係を示す図である。
【図6】本発明の第１実施形態における、グランド層の幅と信号の伝送速度比との関係を示す図である。
【図7A】本発明の第２実施形態における、一方主面に信号線が形成された絶縁性基材の平面図であって、太さの異なる信号線の例を示す図である。
【図9】本発明の第２実施形態における、各メッシュ設計と信号の伝送速度比との関係、及び各メッシュ設計と回路幅との関係を示す図である。
【図10】本発明の第２実施形態における、グランド層の幅と信号の伝送速度比との関係を示す図である。
【図11A】本発明の第３実施形態における、一方主面に信号線のカーブ部分が形成された絶縁性基材の平面図であって、太さの異なる信号線の例を示す図である。
【図14】本発明の第３実施形態における、各メッシュ設計の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
＜第１実施形態＞以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、装置内部の回路間、回路と装置間、又は装置間を接続する伝送線路に本発明に係るプリント配線板１を適用した例を説明する。本実施形態のプリント配線板１は、高速信号の伝送に適しており、ＬＶＤＳ、ＭＩＰＩ，ＨＤＭＩ（登録商標），ＵＳＢなどの各種規格に基づく信号の伝送を行うことができる。
【0017】
図１Ａに示すように、絶縁性基材１０の主面（図中Ｚ方向側の面）には、信号線Ｌ１〜Ｌ７が図中Ｙ方向に沿って延設されている。本実施形態では、信号線Ｌ１〜Ｌ７を構成する信号線のうち、いずれか一つの信号線を第１信号線とし、この第１信号線に併設された他の一つの信号線を第２信号線とする。図示はしないが、各信号線Ｌ１〜Ｌ７は、信号の入力端から信号の出力端までの長さが異なる。本実施形態では、相対的に長さが長い信号線を第１信号線と定義し、第１信号線よりも短い信号線を第２信号線として定義する。本実施形態において信号線の長さは、信号の入力端から信号の出力端までの長さである。信号の入力端と信号の出力端は、本実施形態のプリント配線板に実行させる機能に応じて任意に定義することができる。
【0018】
本実施形態において、第１信号線の長さは、第２信号線の長さよりも長い。第１信号線と第２信号線の長さの差は、第１信号線及び第２信号線のカーブの有無、カーブの数の差、カーブの曲率の差に起因するものであってもよいし、第１信号線及び第２信号線の各パターンの差に起因するものであってもよい。第１信号線及び第２信号線は、曲率を有するカーブ形状で構成されてもよいし、直線形状で構成されてもよいし、カーブ形状と直線形状を含む形状で構成されてもよい。第１信号線がカーブを含み第２信号線がカーブを含まない（直線状態である）場合には、第１信号線の方が第２信号線よりも長くなる場合がある。第１信号線が第１曲率半径のカーブを含み、第２信号線が第１曲率半径よりも小さい第２曲率半径のカーブを含む場合には、第１信号線の方が第２信号線よりも長くなる場合がある。
【0019】
また、本実施形態では、カーブ部分において相対的に外側に位置する信号線を第１信号線と定義し、第１信号線のカーブ部分において内側に位置する信号線を第２信号線と定義してもよい。本実施形態において、カーブ部分の外側に位置する第１信号線の長さは、カーブ部分の内側に位置する第２信号線の長さよりも長い。第１信号線、第２信号線が複数のカーブを備える場合であっても、そのうちのいずれか一つのカーブにおいて、相対的に外側に第１信号線が位置し、相対的に内側に第２信号線が位置すればよい。なお、本実施形態の第１信号線と第２信号線は、差動伝送を行う一対の差動信号線を構成することもできる。すなわち、差動信号線において対をなす一方の信号線を第１信号線とし、その内側に位置し、第１信号線と対をなす他方の信号線を第２信号線としてもよい。
【0020】
同図には示していないが、本実施形態の信号線Ｌ１〜Ｌ７は、その延在方向を変化させるカーブ部分を含み、カーブの外側に存在する信号線を第１信号線とし、カーブの内側に存在する信号線を第２信号線とする。例えば、信号線のカーブの曲がり度合を曲率で表現できる場合には、曲率中心側に存在する信号線が第２信号線であり、曲率中心から相対的に遠い外側に存在する信号線が第１信号線である。また、同図には示していないが、本実施形態の信号線Ｌ１〜Ｌ７は、カーブ部分の上流側及び／又は下流側であって、カーブ部分に連なる直線部分を有する。第１信号線のカーブ部分に連なる直線部分は、第１信号線の直線部分であり、第２信号線のカーブ部分に連なる直線部分は、第２信号線の直線部分である。本実施形態において、カーブ部分とは、信号線の延在方向が変化する部分であり、その角度は限定されない。カーブ部分は、曲線で構成されてもよいし、頂点を含む直線により構成されてもよい。
【0021】
なお、本明細書においては、以下、第１信号線、第２信号線を含む信号線Ｌ１〜Ｌ７その他の信号線を、「信号線Ｌ１００」と総称することもある。また、第１信号線を「第１信号線Ｌ１１０」と総称し、第２信号線を「第２信号線Ｌ１２０」と総称することもある。
【0022】
図１Ａに示すように、本実施形態のプリント配線板１は、絶縁性基材１０の一方主面側に形成された信号線Ｌ１〜Ｌ７と、信号線Ｌ１〜Ｌ７を覆う保護層２０と、絶縁性基材１０の他方主面側に形成されたグランド層３０と、を備える。本実施形態のプリント配線板１は、いわゆるマイクロストリップライン構造を有する。グランド層３０と信号線Ｌ１〜Ｌ７との間には絶縁性基材が介在する。
【0023】
本実施形態のプリント配線板１の構造は図１Ａに示すものに限定されない。本実施形態のプリント配線板１は、絶縁性基材１０の一方主面側に形成された信号線Ｌ１〜Ｌ７と、信号線Ｌ１〜Ｌ７を覆う保護層（絶縁層）２０と、保護層（絶縁層）２０の開放主面側に設けられたグランド層（図示せず）と、絶縁性基材１０の他方主面側に形成されたグランド層３０とを備える、いわゆるストリップライン構造としてもよい。信号線Ｌ１〜Ｌ７は、絶縁性基材を介して形成された上下のグランド層（図示せず）に挟まれる構造としてもよい。
【0024】
本実施形態のプリント配線板１は、絶縁性基材１０の一方主面側に形成された信号線Ｌ１〜Ｌ７と、絶縁性基材１０の一方主面側に形成され、信号線Ｌ１〜Ｌ７に併設されたグランド線（図示せず）と、信号線Ｌ１〜Ｌ７及びグランド線を覆う保護層（絶縁層）２０と、を備える、いわゆるコプレーナライン構造としてもよい。信号線Ｌ１〜Ｌ７とグランド線とは絶縁性基材１０の同一主面に形成され、両者の間には保護層２０（絶縁性基材）が介在する。
【0025】
図１Ｂに示すように、本実施形態の絶縁性基材１０の裏面側には、グランド層３０が形成されている。本実施形態のグランド層３０は、離散的に複数の部分領域３０Ａが除去され、残された残存領域３０Ｂによって構成されたメッシュ構造を有する。図１Ｂに示す例では、メッシュ構造が、斜め格子パターンにより構成された例を示すが、メッシュ構造のパターン（模様）は特に限定されず、矩形形状の部分領域３０Ａが除去された縦格子パターン、横格子パターン、六角形状の部分領域３０Ａが除去されたハニカムパターン、円形形状の部分領域３０Ａが除去された円形パターンとすることができる。
【0026】
本実施形態のプリント配線板１の作製方法を簡単に説明する。まず、両面導体張積層板Ｌを準備する。この導体張積層板Ｌは、ポリイミド（ＰＩ）などの絶縁性基材１０の両主面に接着層を介して銅などの金属箔が張り付けられた板状部材である。絶縁性基材１０としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）やポリエステル（ＰＥ）や液晶ポリマー（ＬＣＰ）などを用いることができる。そして、プリント配線板１の一方主面の反対側の他方主面に形成された金属箔をグランド層３０として機能させる。グランド層３０は、エッチング工程により所望のメッシュ構造を備える。グランド層３０の残存率は所望の値に制御される。プリント配線板１の一方主面には、一般的なフォトリソグラフィ法を用いて所定領域を除去し、信号線Ｌ１００（必要に応じてグランド線）を形成する。その後、信号線Ｌ１００（必要に応じて形成されたグランド線）を覆うシート状の保護層２０を積層し、熱処理を経て本実施形態に係るプリント配線板１を得る。
【0028】
図２Ａは、第１実施形態における信号線のモデルとして設定したモデル信号線Ｌ１０〜Ｌ１６が形成された絶縁性基材１０を一方主面側から見た平面図である。図２Ａに示すように、各モデル信号線Ｌ１０〜Ｌ１６の回路幅は異なる値にできる。図２Ｂは、第１実施形態における、斜め格子パターンのグランド層３０が形成された絶縁性基材１０を他方主面側から見た平面図である。図２Ｃは、図２Ａと同様に、絶縁性基材１０を一方主面側から見た平面図であって、他方主面のグランド層３０を透視した図である。図２Ｃは、モデル信号線Ｌ１０〜Ｌ１６とグランド層３０との位置関係を示す。同図に示すように、モデル信号線Ｌ１０〜Ｌ１６は、各モデル信号線Ｌ１０〜Ｌ１６を基準とする所定幅の領域Ｐ１０〜Ｐ１６と対応づけられる。
【0029】
後に詳述するが、各モデル信号線Ｌ１０〜Ｌ１６を基準とする所定幅の領域Ｐ１０〜Ｐ１６に対応する領域（後述する領域Ｄ）について、グランド層３０の残存率をそれぞれ変化させることができる。残存率を制御する領域は、各モデル信号線Ｌ１０〜Ｌ１６の各位置を基準に定義される。ちなみに、本実施形態においては、信号線Ｌ１００の何れか一つの第１信号線Ｌ１１０の位置又は第２信号線Ｌ１２０の位置を基準に定義してもよいし、第１信号線１１０と第２信号線１２０の間の中央位置を基準にしてもよい。残存率が制御される領域Ｄは、信号線Ｌ１００のカーブ部分における位置又は直線部分の位置を基準に定義される。特に限定されないが、本実施形態において、グランド層３０の残存率が制御される領域は、カーブ部分のみを含む領域としてもよいし、直線部分のみを含む領域としてもよいし、カーブ部分と直線部分との両方を含む領域としてもよい。カーブ部分を含む領域に対応するグランド層３０の残存率を制御する場合には、残存率を制御する領域を、第１信号線が直線ではなくなる（曲率がゼロではなくなる）カーブ部分の一方端から他方端までの領域とすることが好ましい。
【0030】
図３は図２Ｃに示す領域IIIを拡大して示す図である。図３に示すグランド層３０は、離散的に複数の部分領域３０Ａが除去され、残された残存領域３０Ｂによって構成された斜め格子パターンのメッシュ構造を有する。図３に示す破線Ｑは、モデル信号線Ｌ１６の位置に基づく基準位置である。本実施形態において、第１領域Ｄ１は、モデル信号線Ｌ１６の位置を基準に定義する。例えば、同図に示すように、モデル信号線Ｌ１６に対応する位置Ｑを基準として第１領域Ｄ１を定義する。グランド層３０における第１領域Ｄ１は、モデル信号線Ｌ１６に対応する位置Ｑを基準とする第１所定幅Ｗ１Ｒ，Ｗ１Ｌにより定義される。本実施形態において、先述した領域Ｐ１０〜Ｐ１６の位置とグランド層３０の第１領域Ｄ１との位置が共通する。そして、この第１領域Ｄ１に対応するグランド層３０の残存率が制御される。
【0031】
モデル信号線Ｌ１０〜Ｌ１６、特にモデル信号線Ｌ１６に関する説明は、本実施形態の信号線Ｌ１００、信号線Ｌ１００に含まれる第１信号線１１０、第２信号線１２０に適用できる。本例において、第１領域Ｄ１は、第１信号線Ｌ１１０（位置Ｑ）の左右両側に定義してもよいし、何れか一方側に定義してもよい。第１信号線Ｌ１１０の右側の第１所定幅Ｗ１Ｒと第１信号線Ｌ１１０の左側の第１所定幅Ｗ１Ｌとは異なる値であってもよい。第１信号線Ｌ１１０と第２信号線Ｌ１２０との距離が短い場合には、第１信号線Ｌ１１０の右側又は左側の一方を狭い領域とし、他方を広い領域としてもよい。ここでは、第１領域Ｄ１の設定手法について説明したが、同様の手法を適用して第２領域Ｄ２を設定する。
【0032】
本実施形態では、第１信号線Ｌ１１０の位置を基準として定義された第１所定幅Ｗ１Ｒ，Ｗ１Ｌの第１領域Ｄ１に対応する第１グランド層３０の残存率が、第２信号線Ｌ１２０の位置を基準として定義された第２所定幅Ｗ２Ｒ，Ｗ２Ｌの第２領域Ｄ２に対応する第２グランド層３０の残存率よりも低くなるようにグランド層３０を形成する。グランド層３０の残存率は、グランドとして機能する銅などの導体の除去量（除去率）により制御する。
【0033】
以下、本実施形態におけるグランド層３０の残存率の算出手法について説明する。本実施形態では、メッシュ構造を有する第１グランド層３０の残存率を、残存領域の幅と、除去された部分領域の幅により定義する。本実施形態では、グランド層３０をメッシュ構造にすることにより、エッチングなどのグランド層３０を除去する手法により残存率を任意に制御できる。特に、グランド層３０のメッシュ構造を、規則的な図形パターンで構成することにより、残存率の予測が容易に行うことができるので、エッチング処理によって所望の残存率のグランド層３０を得ることができる。これにより、各信号線について任意の残存率のグランド層３０を実現できる。
【0034】
図３に基づいて、グランド層３０が斜め格子パターンのメッシュ構造である場合のグランド層３０の残存率の算出手法を説明する。本実施形態では、グランド層３０が形成された絶縁性基材１０の所定領域の全面積、つまり導体が存在する部分３０Ｂと導体が除去された部分３０Ａの合計に対して、導体が存在する領域３０Ｂ（図中薄墨で示す部分）が占める面積の割合をグランド層３０の残存率とする。グランド層３０が形成された絶縁性基材１０の所定領域Ｄは、信号線Ｌ１００の延在方向に沿う長さＬＧと信号線の幅方向に沿う所定幅Ｗ１Ｌ，Ｗ１Ｒにより定義する。信号線Ｌ１００の延在方向に沿う長さＬＧは、本例では示していないが、カーブ部分の長さに応じて定義する。所定幅Ｗ１Ｌ，Ｗ１Ｒは、信号線Ｌ１００が配設される位置Ｑを基準として定義する。
【0035】
本実施形態では、図３に示す格子パターンを形成する回路幅ＭＬと導体が除去された部分領域の幅ＭＳとに基づいて、グランド層３０の残存率を算出する。格子パターンを形成する回路幅ＭＬからグランド層３０の残存量を算出し、部分領域の幅ＭＳからグランド層３０の欠損量を算出する。
【0036】
グランド層３０のメッシュ構造が斜め格子パターン以外の場合には、グランド層３０が残っている残存領域の面積と、グランド層３０が除去された部分領域の面積を、幾何学的手法により適宜に算出する。また、グランド層３０の残存率の算出手法はこのような幾何学的な算出手法に限定されず、カメラの撮像画像を画像解析し、色などの画像データ上の特徴に基づいて、グランド層３０が残っている残存領域の面積とグランド層３０が除去された部分領域の面積を求めてもよい。
【0037】
具体的に、本実施形態では、グランド層３０の残存率を、例えば、下式１により求める。第１信号線Ｌ１１０を基準とする第１領域のグランド層３０の残存率と、第２信号線Ｌ１２０を基準とする第２領域のグランド層３０の残存率とは同様の手法により算出できる。【数1】
【0038】
本実施形態において、第１信号線Ｌ１１０を基準とする第１領域Ｄ１の幅は、第２信号線Ｌ１２０を基準とする第２領域Ｄ２の幅よりも広くする。図３に示すように、残存率が制御される第１領域のグランド層３０は、第１信号線Ｌ１１０の位置Ｑを基準とする所定幅Ｗ１Ｒ，Ｗ１Ｌにより定義される幅の第１領域Ｄ１に設けられる。同様に、残存率が制御される第２領域のグランド層３０は、第２信号線Ｌ１２０の位置Ｑを基準とする所定幅Ｗ２Ｒ，Ｗ２Ｌにより定義される幅の第２領域Ｄ２に設けられる。
【0039】
図４に、グランド層３０の残存率と信号の伝送速度の比を示す。伝送速度の比は、グランド層３０の残存率が１００％、つまり欠損領域が無い場合の伝送速度に対する比である。図４に示すように、グランド層３０の残存率が低下するに従い、伝送速度比が高くなる。つまり、グランド層３０の残存率が低下するほど、伝送速度が速くなる傾向がある。
【0040】
信号線Ｌ１００の単位長さあたりのインダクタンスＬ、キャパシタンスＣにより、インピーダンスＺは、Ｚ＝√（Ｌ／Ｃ）となる。信号の伝送速度Ｖは、Ｖ＝１／√（ＬＣ）で表わすことができる。信号線Ｌ１００の対向位置に存在するグランド層３０の導体の残存率を低下させると、信号線Ｌ１００の単位長さあたりのキャパシタンスＣを小さくできるので、伝送速度は速くなる。このように、伝送速度Ｖを速くすることができれば、物理長の異なる信号線に生じる伝送時間の遅延を解消できる。もちろん、インピーダンスＺが一定に保たれることが好ましい。
【0041】
本実施形態では、回路長が相対的に長い第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の残存率を、第１信号線Ｌ１１０よりも短い第２信号線Ｌ１２０に対応するグランド層３０の残存率よりも低くする。このように、回路長が相対的に長い第１信号線Ｌ１１０における信号の伝送速度を、第１信号線１１０よりも回路長が相対的に短い第２信号線Ｌ１２０における信号の伝送速度よりも速くすることができる。第１信号線Ｌ１１０は、その物理長が第２信号線Ｌ１２０よりも長いため、信号の伝送速度が同じであると、信号線の長さの差に応じて信号の伝送時間に差（遅延）が生じる。本実施形態では、この信号線の長さの差に起因して生じる伝送時間の差を、グランド層３０の残存率によって調整(制御)する。これにより、複数の信号線Ｌ１００により伝達される信号の伝送時間に差が生じることを抑制できる。この結果、伝送品質が高いプリント配線板を提供することができる。
【0042】
本実施形態において、第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の残存率を、第２信号線Ｌ１２０に対応するグランド層３０の残存率よりも低くする処理は、第１信号線Ｌ１１０及び第２信号線Ｌ１２０の任意の部分について行うことができる。第１信号線Ｌ１１０及び第２信号線Ｌ１２０の長さの差が生じる部分について、上述したグランド層の残存率の制御を行ってもよいし、その長さの差が生じる部分以外の部分について行ってもよい。もちろん、長さの差が生じる部分及び長さの差が生じる部分以外の部分の両方について行ってもよい。例えば、カーブ部分について上述したグランド層の残存率の制御を行ってもよいし、直線部分について上述したグランド層の残存率の制御を行ってもよい。
【0043】
相対的に回路長が長い第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の領域Ｄ１の幅は、相対的に回路長が短い第２信号線Ｌ１２０に対応するグランド層３０の領域Ｄ２の幅よりも広くすることが好ましい。本実施形態において、相対的に回路長が長い第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の残存率は相対的に低い。このグランド層３０の残存率が低い領域を相対的に広く設定することにより、第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の存在率を、より低下させることができる。これにより、物理長の長い第１信号線Ｌ１１０の伝送速度を相対的に速くすることができ、信号の伝送時間を制御できる。
【0044】
本実施形態では、カーブ部分を有し、外側に配置される第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の残存率を、第１信号線Ｌ１１０の内側に配置される第２信号線Ｌ１２０に対応するグランド層３０の残存率よりも低くする。このように、カーブ部分を有し、外側に配置された第１信号線Ｌ１１０における信号の伝送速度を、第１信号線１１０の内側に配置された第２信号線Ｌ１２０における信号の伝送速度よりも速く制御することができる。カーブ部分を含み、外側に配置された第１信号線Ｌ１１０は、その物理長が第２信号線Ｌ１２０よりも長いため、信号の伝送速度が同じであると、信号線の長さの差に応じて信号の伝送時間に差（遅延）が生じる。本実施形態では、この信号線の長さの差に起因して生じる伝送時間の差を、グランド層３０の残存率によって調整(制御)する。これにより、複数の信号線Ｌ１００により伝達される信号の伝送時間に差が生じることを抑制できる。この結果、伝送品質が高いプリント配線板を提供することができる。
【0045】
本実施形態において、第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の残存率を、第２信号線Ｌ１２０に対応するグランド層３０の残存率よりも低くする処理は、第１信号線Ｌ１１０及び第２信号線Ｌ１２０のカーブ部分について行ってもよいし、第１信号線Ｌ１１０及び第２信号線Ｌ１２０の直線部分について行ってもよい。もちろん、カーブ部分及び直線部分の両方について行ってもよい。
【0046】
カーブ部分が外側に配置され、相対的に回路長が長い第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の領域Ｄ１の幅は、カーブ部分が内側に配置され、相対的に回路長が短い第２信号線Ｌ１２０に対応するグランド層３０の領域Ｄ２の幅よりも広くすることが好ましい。本実施形態において、カーブ部分で外側に配置される第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の残存率は相対的に低い。このグランド層３０の残存率が低い領域を相対的に広く設定することにより、カーブ部分で外側に配置される第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の存在率を、より低下させることができる。これにより、カーブ部分で外側に配置され、物理長の長い第１信号線Ｌ１１０の伝送速度を相対的に速くすることができ、信号の伝送時間を制御できる。
【0047】
第１信号線Ｌ１１０を基準とする第１領域Ｄ１の幅Ｗ１Ｒ，Ｗ１Ｌは、第１信号線Ｌ１１０の回路幅Ｌの自然数倍とすることが好ましい。特に、第１領域Ｄ１の幅を、第１信号線Ｌ１１０の回路幅Ｌ１の３倍以上とすることが好ましい。同様に、第２信号線Ｌ１２０を基準とする第２領域Ｄ２の幅Ｗ２Ｒ，Ｗ２Ｌは、第２信号線Ｌ１２０の回路幅Ｌの自然数倍とすることが好ましい。特に、第２領域Ｄ２の幅を、第２信号線Ｌ１２０の回路幅の３倍以上とすることが好ましい。本実施形態では、グランド層３０の一部を抜いて（除去して）所定残存率のメッシュ構造とする領域を、信号線の回路幅Ｌの３倍以上とする。このようにすることで、伝送速度比を一定に保つことができ、伝送特性を向上させることができる。
【0048】
上述したように、信号線Ｌ１００の伝送速度を調整するためにグランド層３０の残存率を変化させると、信号線Ｌ１００の特性インピーダンスが変化する。このため、本実施形態では、信号線Ｌ１００の回路幅Ｌ１、Ｌ２を大きくする。本実施形態では、カーブ部分を含み、外側に配置される第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の残存率を調節するため、第１信号線Ｌ１１０の回路幅（線幅）Ｌ１を、第２信号線Ｌ１２０の回路幅（線幅）Ｌ２よりも太くする。これにより、グランド層３０の残存率の変化に伴って生じる第１信号線Ｌ１１０のインピーダンスの変化を抑制することができる。
【0049】
＜実施例１＞以下、本実施形態の配線板に係る第１実施例を説明する。
厚さ２５ｍｍのポリイミドの主面に、厚さ１８μｍの銅箔を１０μｍの接着剤で張り合わせた銅張積層板を準備した。この銅張積層板に０．１５ｍｍのドリルを用いてスルーホール用の孔をあけた。スルーホールは、グランドパッドＧＰ（図１１Ａ参照）と裏面グランド層を接続するために形成する（例えば図１１Ａ参照）。銅箔表面とスルーホール穴に電解銅めっきにより１５μｍの銅めっきを形成した。続いて、フォトリソグラフィー法を用いてエッチングを行い、銅張積層板の一方主面側に信号線Ｌ１００を形成し、他方主面にメッシュ構造のグランド層３０を形成した。さらに、厚さ１２．５μｍのポリイミドと厚さ４０μｍの接着剤からなるカバーフィルムに銅箔露出部分を開口状態で張り付けてフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）を作製した。
【0050】
信号線Ｌ１００の幅は１００μｍ、長さは１００ｍｍであった。グランド層３０の残存率を１００％（除去部分なし）、７５％、５５．６％、４３．８％、３６％、３０．６％、２６．５％に変化させた配線板を得た。また、第１信号線Ｌ１１０に対応する第１領域の幅／第２信号線Ｌ１２０に対応する第２領域の幅を、各信号線Ｌ１１０、Ｌ１２０の幅の１、２、３、５、７、９倍に変化させた配線板を得た。さらに、回路幅を８０〜４００μｍの間で１０μｍ刻みで試作し、その中で特性インピーダンスＺ０が５０Ωの配線板について伝送速度比ｖ／ｖ０を算出した。
【0051】
本実施例において、信号線Ｌ１００の伝送速度は、ＴＤＲ（Tektronix社製 サンプリングオシロスコープＴＤＳ８２００とＴＤＲモジュール８０Ｅ４０）を用いて測定した。プローブとＦＰＣとの境界から解放端までのＴＤＲ波形の時間を２ｔとする。ＴＤＲは反射した電圧波形を測定するので、サンプルが信号を通過するために必要な時間はｔとなる。グランド層３０の残存率１００％（除去部分なし）のときの計測時間をｔ０とすると、信号の伝送速度Ｖ０は、Ｖ０＝Ｌ／ｔ０となる。ここでＬはサンプルの長さである。同様に、グランド層３０の残存率ごとの信号の伝送速度Ｖは、Ｖ＝Ｌ／ｔとなる。伝送速度の比をＶ／Ｖ０と定義する。
【0052】
メッシュ構造の設計指標と、伝送速度比との関係を図５に示す。メッシュ構造の設計指標は、グランド層３０の残存率、格子パターンを形成する回路幅ＭＬ、導体が除去された部分領域の幅ＭＳを含む。ここで伝送速度比Ｖ／Ｖ０とは、グランド層３０に欠損部分が無い配線板の伝送速度Ｖ０に対する各配線板の伝送速度Ｖである。また、伝送速度比Ｖ／Ｖ０は、グランド抜き幅Ｐ１０〜Ｐ１６，Ｄごとに計測した。グランド抜き幅とは、グランド層３０の一部を抜いて（除去して）所定残存率のメッシュ構造とする領域Ｄ（Ｄ１、Ｄ２）である。本実施形態では、所定残存率のメッシュ構造とする領域Ｄ（Ｄ１、Ｄ２）を、信号線の回路幅Ｌ（Ｌ１，Ｌ２）の自然数の倍数により定義した。
【0053】
図５に示すように、グランド層３０の残存率が低下するに従い、伝送速度比は大きくなる。つまり伝送速度は速くなる。なお、図５には、各残存率のメッシュ構造（斜め格子パターン）を実現する回路幅ＭＬと導体が除去された部分領域の幅ＭＳとの組み合わせの例を示すが、これらに限定されない。
【0054】
また、本実施形態では、図５に示すように、信号線Ｌ１００の回路幅を太くする（大きくする）ことにより、インピーダンスＺ０＝５０Ωを保った状態で伝送速度比を高くできる。つまり、インピーダンス一定で伝送速度を速くすることができる。
【0055】
また、同図に示すように、グランド層３０の抜き幅（領域Ｄの幅）が大きくなると、伝送速度比の変化量が小さくなる。グランド層３０の抜き幅（領域Ｄの幅）／信号線の回路幅と、伝送速度比との関係を図６に示す。伝送速度比を一定に保つ観点から、グランド層３０の抜き幅、つまり、信号線Ｌ１００を基準として定義された領域Ｄの幅が、信号線Ｌ１００の回路幅Ｌの３倍以上とすることが好ましい。これにより、安定した伝送特性の配線板を提供できる。
【0056】
図５、６に示すように、グランド層３０の残存率を低下させることにより、伝送速度を速めることができる。本実施形態のように、カーブ部分の外側の第１信号線Ｌ１１０に対応するグランド層３０の残存率を相対的に低くすることにより、伝送速度を調整して、信号線の物理長が長いことにより生じる伝送時間の遅延を解消できる。
【0057】
図５、６に示すように、信号線の回路幅Ｌを太くすることにより、インピーダンスを一定に保ちつつ、伝送速度を速めることができる。本実施形態のように、カーブ部分の外側の第１信号線Ｌ１１０の回路幅を相対的に太くすることにより、インピーダンスを所定値に保ちつつ第１信号線Ｌ１１０の物理長が長いことにより生じる伝送時間の遅延を解消できる。
【0058】
図５、６に示すように、グランド層３０の抜き幅（第１領域、第２領域）を信号線Ｌ１００の回路幅Ｌの３倍以上にすることにより、伝送速度比を一定に保つことができる。
【0059】
第１実施形態では、説明を分かりやすくする観点から、直線状の信号線Ｌ１００を用いてグランド層３０の残存率について説明した。第１実施形態で説明した信号線Ｌ１００の回路幅Ｌ、グランド層３０の残存率は、信号線Ｌ１００の延在方向が変化するカーブ部分において制御してもよいし、カーブ部分に連なる直線部分、カーブ部分とは独立の直線部分において制御してもよい。
【0060】
＜第２実施形態＞以下、図７Ａ〜図１０に基づいて、第２実施形態について説明する。第２実施形態のプリント配線板１は、グランド層３０のメッシュ構造が縦格子パターンにより構成される点が異なる。第２実施形態の基本的な構成及び作用は第１実施形態のそれと共通する。ここでは、重複した説明を避けるため、共通する部分については第１実施形態における説明を援用する。
【0061】
図７Ａは、第２実施形態におけるモデル信号線Ｌ２０〜Ｌ２６が形成された絶縁性基材１０を一方主面側から見た平面図である。図７Ｂは、第２実施形態における、縦格子パターンのグランド層３０が形成された絶縁性基材１０を他方主面側から見た平面図である。図７Ｃは、図７Ａと同様に、絶縁性基材１０を一方主面側から見た平面図であって、他方主面のグランド層３０を透視した図である。図７Ｃに示すように、モデル信号線Ｌ２０〜Ｌ２６は、各モデル信号線Ｌ２０〜Ｌ２６を基準とする所定幅の領域Ｐ２０〜Ｐ２６と対応づけられる。この領域Ｐ２０〜Ｐ２６に対応する各領域Ｄについて、グランド層３０の残存率を変化させる。
【0062】
図８は図７Ｃに示す領域VIIIを拡大して示す図である。図８に示すグランド層３０は、離散的に複数の部分領域３０Ａが除去され、残された残存領域３０Ｂによって構成された縦格子パターンのメッシュ構造を有する。
【0063】
モデル信号線Ｌ２０〜Ｌ２６に関する説明は、本実施形態の信号線Ｌ１００、信号線Ｌ１００に含まれる第１信号線Ｌ１１０、第２信号線Ｌ１２０に適用できる。本実施形態の縦格子パターンのメッシュ構造のグランド層３０においても、第１信号線Ｌ１１０を基準として定義された第１所定幅Ｗ１Ｒ，Ｗ１Ｌの第１領域Ｄ１に対応する第１グランド層３０の残存率が、第２信号線Ｌ１２０を基準として定義された第２所定幅Ｗ２Ｒ，Ｗ２Ｌの第２領域Ｄ２に対応する第２グランド層３０の残存率よりも低くなるようにグランド層３０を形成する。
【0064】
図８に基づいて、グランド層３０が縦格子パターンのメッシュ構造である場合のグランド層３０の残存率、所定領域、及びその算出手法は、基本的に第１実施形態の算出手法と共通する。本実施形態では、図８に示す格子パターンを形成する回路幅ＬＬと導体が除去された部分領域の幅ＬＳとに基づいて、グランド層３０の残存率を算出する。格子パターンを形成する回路幅ＬＬからグランド層３０の残存量を算出し、部分領域の幅ＬＳからグランド層３０の欠損量を算出する。
【0065】
具体的に、本実施形態では、グランド層３０の残存率を下式２により求める。【数2】
【0066】
また、図８に示すように、残存率が制御されるグランド層３０は、信号線Ｌ１００の位置Ｑを基準とする所定幅Ｗ１Ｒ，Ｗ１Ｌにより定義される幅の領域Ｄに設けられる。
【0067】
第１実施形態の第１実施例と同様の条件で、第２実施形態に係る第２実施例に係るプリント配線板１を作製した。第２実施例は、グランド層３０のメッシュ構造を縦格子パターンとした点が異なるが、他の条件は第１実施例と共通する。伝送速度比とグランド層３０の残存率との関係を図９に示し、グランド層３０の抜き幅／信号線の回路幅と伝送速度比との関係を図１０に示す。図９及び図１０に示すメッシュ構造の設計指標と伝送速度比との関係の傾向は、図５に示す第１実施例の結果と共通する。このようにメッシュ構造を縦格子としても、第１実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
【0068】
＜第３実施形態＞図１１Ａ〜図１４に基づいて、本発明に係る第３の実施形態について説明する。
第１実施形態及び第２実施形態においては、グランド層３０の残存率を制御することにより、二本の信号線の伝送速度を調節し、信号線の伝送時間の差が発生することを抑制する手法について説明した。本実施形態では、上記伝送時間差の発生を抑制する手法を、長さが異なる信号線Ｌ１００を備えるプリント配線板１に適用した例を説明する。具体的に、本実施形態では、カーブを有することにより長さが異なる第１信号線１１０と第２信号線１２０を備えるプリント配線板１に適用した例を説明する。本例では、カーブ部分における配置により長さが異なる第１信号線１１０と第２信号線１２０を備えるプリント配線板１を例にして説明するが、第１信号線１１０と第２信号線１２０の長さが異なる原因は、これに限定されない。本実施形態のプリント配線板１における、第１信号線１１０と第２信号線１２０の長さが異なる原因は、カーブの有無、カーブ形状の相違であってもよいし、信号入力端及び信号出力端の位置の相違であってもよいし、配線パターンの相違であってもよい。
【0069】
図１１Ａ〜図１１Ｃに示すプリント配線板１は、カーブ部分Ｃ及びこれに連なる直線部分Ｑ１，Ｑ３を含む信号線Ｌ１００を備える。本実施形態のプリント配線板１の形状は、同図に示すものに限定されず、カーブ部分Ｃと直線部分Ｑ１、Ｑ３とが独立に構成されてもよいし、カーブ部分Ｃと直線部分Ｑ１、Ｑ３との間に他の形状の信号線が形成されていてもよい。第３実施形態のプリント配線板１は、第１実施形態及び第２実施形態のプリント配線板１と基本的な部分において共通する。ここでは、重複した説明を避けるため、共通する事項については第１実施形態及び第２実施形態の説明を援用する。
【0070】
図１１Ａは、４本の信号線Ｌ３１〜Ｌ３４が形成された絶縁性基材１０を一方主面側から見たプリント配線板１の平面図である。同図に示すように、各信号線Ｌ３１〜Ｌ３４はその延在方向を変更するカーブ部分Ｃを有する。以下第３実施形態の信号線を「信号線Ｌ１００」とも総称する。同図に示すように、本例の信号線Ｌ３１〜Ｌ３４は、領域Ｑ２において曲率を有する。図１１Ａにおいて、この領域Ｑ２にある信号線Ｌ３１〜Ｌ３４の一部がカーブ部分Ｃである。信号線Ｌ３１〜Ｌ３４は、その上流側において、領域Ｑ２（カーブ部分Ｃ）に連なる曲率の無い領域Ｑ１を有する。また、信号線Ｌ３１〜Ｌ３４は、その下流側において、領域Ｑ２（カーブ部分Ｃ）に連なる曲率の無い領域Ｑ３を有する。図１１Ａにおいて示す領域Ｑ１、Ｑ３は直線部分である。
【0071】
図１１Ｂは、図１１Ａに示す信号線を除いた絶縁性基材を透過してグランド層の裏面側を透視した図であって、残存率及び領域幅の異なるグランド層の例を示す図である。言い換えると、図１１Ｂは、第３実施形態における、格子パターンのグランド層３０の裏面側を絶縁性基材１０側から透視した平面図である。図１１Ｂに示すように、グランド層３０残存率、及び残存率が制御されたグランド層３０が形成される領域幅は変化させることができる。
【0072】
図１１Ｃは、図１１Ａと同様に、絶縁性基材１０を一方主面側から見た平面図であって、他方主面のグランド層３０を透視した図である。図１１Ｃは、信号線Ｌ３１〜Ｌ３４とグランド層３０との位置関係を示す。
【0073】
図１２は図１１Ａに示す領域XIIを拡大して示す図である。図１２に示すように、信号線３１〜３４は、曲率中心Ｘを基準とする曲率を有する。また、本実施形態では、インピーダンス整合の観点から第１信号線Ｌ３１の回路幅を、第２信号線Ｌ３２の回路幅よりも太く構成する。また、図１２に示すように、カーブ部分Ｃにおいて並列に設けられた信号線Ｌ３１〜Ｌ３４においては、カーブ部分の内側（曲率中心Ｘ側）の信号線Ｌ３４の回路幅よりもカーブ部分の外側の信号線Ｌ３３の回路幅を太くする。さらに、信号線Ｌ３３の回路幅よりもカーブ部分の外側の信号線Ｌ３２の回路幅を太くし、信号線Ｌ３２の回路幅よりもカーブ部分の外側の信号線Ｌ３１の回路幅を太くする。これにより、信号線Ｌ３１〜Ｌ３４のインピーダンス整合をとりながら伝送速度を制御できる。
【0074】
図１３は図１１Ｂに示す領域XIIIを拡大して示す図である。図１３に示すグランド層３０は、離散的に複数の部分領域３０Ａが除去され、残された残存領域３０Ｂによって構成された扇形の格子パターンのメッシュ構造を有する。図１３に示す破線Ｑ１０（３１）は、相対的に最も外側に配置された第１信号線Ｌ３１の位置に基づく基準位置である。同図に示すように、第１信号線Ｌ３１に対応する位置Ｑ１０（３１）を基準として右側の第１所定幅Ｗ３１Ｒ及び左側の第１所定幅Ｗ３１Ｌにより第１領域Ｄ１を定義する。また、図１３に示す破線Ｑ１０（３２）は、第1信号線Ｌ３１よりも相対的に内側に配置された第２信号線Ｌ３２の位置に基づく基準位置である。第２信号線Ｌ３２に対応する位置Ｑ１０（３２）を基準として右側の第２所定幅Ｗ３２Ｒ及び左側の第２所定幅Ｗ３２Ｌにより第２領域Ｄ２を定義する。絶縁性基材１０の裏面側の第１領域Ｄ１に、所定残存率の第１グランド層３０が形成される。絶縁性基材１０の裏面側の第２領域Ｄ２に、所定残存率の第２グランド層３０が形成される。
【0075】
第１領域Ｄ１は第１信号線Ｌ３１の左右両側に渡って定義してもよいし、第１信号線Ｌ３１の右側又は左側の一方側のみに定義してもよい。第１信号線Ｌ３１の右側の第１所定幅Ｗ３１Ｒと第１信号線Ｌ３１の左側の第１所定幅Ｗ３１Ｌとは異なる値であってもよい。第２領域Ｄ１は、第２信号線Ｌ３２の左右両側に渡って定義してもよいし、第２信号線Ｌ３２の右側又は左側の一方側のみに定義してもよい。第２信号線Ｌ３２の右側の第２所定幅Ｗ３２Ｒと第２信号線Ｌ３２の左側の第２所定幅Ｗ３２Ｌとは異なる値であってもよい。互いに隣り合う第１信号線３１と第２信号線Ｌ３２との距離が短い場合には、右側又は左側の一方を狭い領域とし、他方を広い領域としてもよい。
【0076】
本実施形態では、第１信号線Ｌ３１の位置を基準として定義された第１所定幅Ｗ３１Ｒ，Ｗ３１Ｌの第１領域Ｄ１に対応する第１グランド層３０の残存率が、第２信号線３２の位置を基準として定義された第２所定幅Ｗ３１Ｒ，Ｗ３１Ｌの第２領域Ｄ２に対応する第２グランド層３０の残存率よりも低くなるようにグランド層３０を形成する。グランド層３０の残存率は、第１、第２実施形態と同様に、グランドとして機能する銅などの導体の除去量（除去率）により制御する。
【0077】
図１３に基づいて、グランド層３０が扇形格子パターンのメッシュ構造である場合のグランド層３０の残存率の算出手法を説明する。本実施形態では、グランド層３０が形成された絶縁性基材１０の所定領域の全面積、つまり導体が存在する部分３０Ｂと導体が除去された部分３０Ａの合計に対して、導体が存在する領域３０Ｂ（図中薄墨で示す部分）が占める面積の割合をグランド層３０の残存率とする。グランド層３０の残存率を制御する所定領域Ｄは、信号線の延在方向に沿う長さＬＧと信号線の幅方向に沿う幅により定義する。本実施形態における信号線の延在方向に沿う長さＬＧは、曲率を有するカーブ部分の長さに応じて定義する。所定幅は、信号線が配設される位置Ｑ１０（３１）を基準として第１所定幅Ｗ３１Ｒ、Ｗ３１Ｌにより定義する。
【0078】
本実施形態では、図１３に示す扇形パターンを形成する回路幅ＬＬと導体が除去された部分領域の幅ＬＳとに基づいて、グランド層３０の残存率を算出する。扇形の格子パターンを形成する回路幅ＬＬからグランド層３０の残存量を算出し、部分領域の幅ＬＳからグランド層３０の欠損量を算出する。本例において、カーブ部分の中心（曲率中心）Ｘから信号線Ｌ３１の中心（図中Ｑ１０（３１）上の位置），Ｌ３２の中心（図中Ｑ１０（３２）上の位置）までの距離を曲げ半径（曲率半径）Ｒとし、扇形の格子パターンを形成する回路幅ＬＬに対応する領域の中心角をθＬとし、部分領域の幅ＬＳに対応する領域の中心角をθＳとすると、回路幅ＬＬと部分領域の幅ＬＳとは以下のように計算できる。ＬＬ＝Ｒ×θＬ
ＬＳ＝Ｒ×θＳ
【0079】
扇形の格子パターンを形成する回路幅ＬＬからグランド層３０の残存量を算出し、部分領域の幅ＬＳからグランド層３０の欠損量を算出する。
【0080】
具体的に、本実施形態では、グランド層３０の残存率を下式３により求める。【数3】
【0081】
第３実施形態において、第１実施例、第２実施例と同様の条件で、プリント配線板１を作製した。そして、伝送速度比とグランド層３０の残存率との関係を測定した。このプリント配線板１は、信号線Ｌ１００がカーブ部分Ｃを有し、グランド層３０の領域Ｄもカーブ部分Ｃを有する点が異なるが、他の条件は第１、第２実施例と共通する。メッシュ構造の設計指標と伝送速度比との関係の傾向は、図５、図９に示す第１、第２実施例と共通するものであった。このように、カーブ部Ｃを有するプリント配線板１においても、第１、第２実施形態と同様の作用及び効果を奏することが分かった。
【0082】
同様に、第１実施例、第２実施例と同様の条件で、信号線Ｌ１００がカーブ部分Ｑ２（Ｃ）及び直線部分Ｑ１、Ｑ３を有し、グランド層３０の領域Ｄもカーブ部分Ｑ２（Ｃ）及び直線部分Ｑ１、Ｑ３を有するプリント配線板１を作製した。そして、伝送速度比とグランド層３０の残存率との関係を測定した。このプリント配線板１のメッシュ構造の設計指標と伝送速度比との関係の傾向は、図５、図９に示す第１、第２実施例と共通するものであった。このように、カーブ部Ｑ２（Ｃ）及び直線部分Ｑ１，Ｑ３を有するプリント配線板１においても、第１、第２実施形態と同様の作用及び効果を奏することが分かった。なお、直線部分Ｑ１，Ｑ３の第１領域Ｄ１、第２領域Ｄ２の定義の手法は、カーブ部分Ｑ２（Ｃ）における第１領域Ｄ１、第２領域Ｄ２の定義の手法と共通する。
【0083】
以下、第３実施形態に係る第３実施例について説明する。伝送用の２本の信号線Ｌ１００について、それぞれの特性インピーダンスが５０Ωであり、信号の伝送をしたときのインピーダンスが９０Ωとなるように配線間隔等を調整して、図１１Ａ〜図１３に示す態様のプリント配線板１を実施例３として作製した。
【0084】
図１２及び図１３に示す本実施例のプリント配線板１の複数の信号線Ｌ１００のうち、内側の信号線Ｌ３４の長さをｌ１とし、外側の信号線Ｌ３３の長さをｌ２とした。また、カーブ部分に対応する曲げ角度をθとした。長さｌ１と長さｌ２の差δｌ、この長さに差に応じた伝送速度比ｖ／ｖ０は以下の式４で算出できる。【数4】
【0085】
本実施例において、信号線Ｌ１００が直線部分の信号線の回路幅Ｌを０．０８ｍｍ、回路間隔Ｓを０．１ｍｍとし、グランド層３０の残存率を１００％（除去領域はなし）とした。また、信号線Ｌ１００の曲げ角度Ｒ（曲率中心Ｘからの距離）を５ｍｍとした。
【0086】
本実施例のプリント配線板１の速度比は下式５により算出できるので、このようになるように外側の信号線Ｌ３４の位置を基準とする第１領域Ｄ１に対応するグランド層３０の残存率を算出する。【数5】
【0087】
先に一例として図４に示した、「グランド層３０の残存率と伝送速度比ｖ／ｖ０との関係」を参照し、上式により算出された伝送速度比ｖ／ｖ０に基づいて、各信号線Ｌ１００のグランド層３０の残存率を算出する。
【0088】
本実施形態では、内側の第２信号線Ｌ３４の位置を基準とする第２領域Ｄ２に対応するグランド層３０の残存率は１００％であり、外側の第１信号線Ｌ３３の位置を基準とする第１領域Ｄ１に対応するグランド層３０の残存率は７９．２％であった。また、内側の第２信号線Ｌ３４の回路幅Ｌ３４を８０μｍとし、外側に隣接する第１信号線Ｌ３３の回路幅Ｌ３３を９０μｍとした。これにより、二本の信号線Ｌ３４，Ｌ３３における伝送時間差の発生を抑制できる。なお、本例では、第２信号線Ｌ３４の位置を基準とする第２領域Ｄ２に対応するグランド層３０の残存率を１００％としたが、これに限定されるものではない。
【0089】
図１１Ａ〜図１３に示す実施例３のプリント配線板１について、各信号線３１〜３４に対応するグランド層３０の残存率を算出し、図１４に示す。本例では、各信号線３１〜３４のすべてに伝送時間の差が生じないように、各グランド層３０の残存率を算出した。
【0090】
第３実施例において、カーブ部分の最内側の信号線Ｌ３４から、その外側に位置する信号線Ｌ３３、信号線Ｌ３２、カーブ部分の最外側の信号線Ｌ３１のグランド層３０の残存率を図１４に示すように順次減少させた。その結果、信号線３１〜３４の伝送速度が調節され、信号線３１〜３４の４本のすべてに伝送時間の差が生じなかった。第３実施例において、カーブ部分の最内側の信号線Ｌ３４からカーブ部分の最外側の信号線Ｌ３１の順に、信号線の回路幅Ｌを図１４に示すように順次太くした。その結果、信号線３１〜３４の４本すべてのインピーダンスを共通させることができた。
【0091】
このように、本実施形態では、二本の信号線Ｌ１００同士の関係に限定されず、複数の信号線Ｌ１００において、伝送時間の差の発生を抑制できる。つまり、カーブ部分の内側から外側に向かって、各信号線Ｌ３４から信号線Ｌ３１へ移行するに従い、各信号線Ｌ３１〜３４の位置に基づいて定義された領域Ｄに対応するグランド層３０の残存率を順次小さくすることにより、外側に配置された信号線Ｌ３１伝送速度を速くして、複数の信号線Ｌ１００の物理長差に起因する伝送時間差の発生を抑制できる。また、カーブ部分の内側から外側に向かって、各信号線Ｌ１００の太さを太くすることにより、各信号線Ｌ１００のインピーダンスを揃えることができる。この結果、各信号線Ｌ１００間においてコモンモードノイズの発生を抑制できる。
【0092】
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【0093】
１…プリント配線板１０…絶縁性基材
２０…保護層
３０…グランド層
Ｌ１００，Ｌ１１０，Ｌ１２０，Ｌ１０〜Ｌ１６，Ｌ２０〜Ｌ２６，Ｌ３１〜Ｌ３４…信号線
Ｃ…カーブ部分
Ｄ，Ｄ１、Ｄ２，Ｐ１１〜Ｐ１６…第１領域、第２領域、
【要約】
【課題】信号線の長さの差によって生じる伝送時間差の発生を抑制する。【解決手段】絶縁性基材１０と、絶縁性基材１０に形成された、第１信号線Ｌ３１と、第１信号線Ｌ３１よりも短い第２信号線Ｌ３２と、第１信号線Ｌ３１及び第２信号線３２と絶縁性材料１０を介して形成されたグランド層３０と、を有し、第１信号線Ｌ３１を基準として定義され、第１所定幅Ｗ３１を有する第１領域Ｄ１に対応する第１グランド層Ｇ３１の残存率は、第２信号線Ｌ３２を基準として定義され、第２所定幅Ｗ３２を有する第２領域Ｄ２に対応する第２グランド層Ｇ３２の残存率よりも低く構成する。
【選択図】 図１３