特許 7598731 配線基板

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-04

(45)【発行日】2024-12-12

(54)【発明の名称】配線基板

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/02 20060101AFI20241205BHJP

   H01P 3/08 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H05K1/02 N

H05K1/02 P

H01P3/08 200

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020177704

(22)【出願日】2020-10-23

(65)【公開番号】P2022068893

(43)【公開日】2022-05-11

【審査請求日】2023-07-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090033

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 博司

(74)【代理人】

【識別番号】100093045

【弁理士】

【氏名又は名称】荒船 良男

(72)【発明者】

【氏名】中島 滉

(72)【発明者】

【氏名】鳥光 悟

(72)【発明者】

【氏名】杉本 薫

(72)【発明者】

【氏名】中村 優斗

【審査官】沼生 泰伸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－２３１１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－０９７９７３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平１１－１７７２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表平０８－５０６６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５７３０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０１Ｐ ３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

絶縁層と、第１の方向に延在する信号線を有する信号導体層と、第１の開口部及び第１の非開口部を有する第１の接地導体層と、第２の開口部及び第２の非開口部を有する第２の接地導体層と、を備え、
前記第１の接地導体層は、前記絶縁層を挟んで前記信号導体層の一方の側に位置し、
前記第１の開口部及び前記第１の非開口部は、それぞれ前記第１の方向と交差して第２の方向に延在する帯領域をなして前記第２の方向と直交する方向に交互に並び、
前記第２の接地導体層は、前記絶縁層を挟んで前記信号導体層の前記一方の側とは反対の側に位置し、
前記第２の開口部及び前記第２の非開口部は、それぞれ前記第１の方向と交差して第３の方向に延在する帯領域をなして前記第３の方向と直交する方向に交互に並び、
前記第１の開口部の各々は、それぞれ少なくとも一部が前記第２の非開口部と前記信号導体層に対して垂直な方向から見た平面視で重なり、
前記第２の開口部の各々は、それぞれ少なくとも一部が前記第１の非開口部と前記平面視で重なる
ことを特徴とする配線基板。

【請求項2】

前記第２の方向に垂直な方向について前記第１の接地導体層における前記第１の開口部が占める第１の開口率と、前記第３の方向に垂直な方向について前記第２の接地導体層における前記第２の開口部が占める第２の開口率とが等しくなるように構成される
ことを特徴とする請求項１記載の配線基板。

【請求項3】

前記第１の開口部の配列周期と前記第２の開口部の配列周期とが等しいことを特徴とする請求項１又は２記載の配線基板。

【請求項4】

前記第２の方向に垂直な方向について前記第１の接地導体層における前記第１の開口部が占める第１の開口率及び前記第３の方向に垂直な方向について前記第２の接地導体層における前記第２の開口部が占める第２の開口率は、いずれも０．２以上０．８以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の配線基板。

【請求項5】

前記第１の開口率及び前記第２の開口率は、いずれも０．４以上０．６以下であることを特徴とする請求項４記載の配線基板。

【請求項6】

前記第１の開口率及び前記第２の開口率は、いずれも０．５以上０．６以下であることを特徴とする請求項５記載の配線基板。

【請求項7】

前記第１の開口部と前記第２の開口部とが前記平面視で重ならないことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の配線基板。

【請求項8】

前記第２の方向に垂直な方向について前記第１の接地導体層における前記第１の開口部が占める第１の開口率及び前記第３の方向に垂直な方向について前記第２の接地導体層における前記第２の開口部が占める第２の開口率は、いずれも０．５未満であることを特徴とする請求項７記載の配線基板。

【請求項9】

前記絶縁層の厚さは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載の配線基板。

【請求項10】

前記絶縁層の厚さは、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項９記載の配線基板。

【請求項11】

当該配線基板は可撓性を有することを特徴とする請求項１～１０のいずれか一項に記載の配線基板。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配線基板に関する。

【背景技術】

【0002】

信号線を絶縁層の内部に有し、外面を導体層でシールドした薄板状のフラットケーブルといった配線基板では、薄くするほど信号線と導体層とが近くなることで特性インピーダンスが低下する。これに対し、導体層に開口部を設けて信号線との対向面積を減少させることで特性インピーダンスの低下を抑制する技術がある。

【0003】

この技術では、導体層の開口が大きくなるほど当該導体層が信号線に対して外部電磁場をシールドする機能が低下するので、外部の導体などとの位置関係により特性インピーダンスが変動しやすくなる場合があるという問題がある。特許文献１には、絶縁層内に位置する信号線に対し、一方の側の導体層は他方の側の導体層よりも離れて位置し、かつ当該一方の側の導体層の開口は、他方の側の開口よりも小さくなるような非対称な構造により、この一方の側にバッテリパックなどが位置していても、薄型化しながら特性インピーダンスの変動が低減される技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１４／０２０９９９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、配線基板の中には、使用時に移動、変形したり、外部の構成との位置関係が変化したりするものがある。このような場合に、従来技術では、使用時に特性インピーダンスを安定的に維持しづらいという課題がある。

【0006】

この発明の目的は、使用時の特性インピーダンスをより安定的に適切な範囲に維持可能な配線基板を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決するために、本発明は、
絶縁層と、第１の方向に延在する信号線を有する信号導体層と、第１の開口部及び第１の非開口部を有する第１の接地導体層と、第２の開口部及び第２の非開口部を有する第２の接地導体層と、を備え、
前記第１の接地導体層は、前記絶縁層を挟んで前記信号導体層の一方の側に位置し、
前記第１の開口部及び前記第１の非開口部は、それぞれ前記第１の方向と交差して第２の方向に延在する帯領域をなして前記第２の方向と直交する方向に交互に並び、
前記第２の接地導体層は、前記絶縁層を挟んで前記信号導体層の前記一方の側とは反対の側に位置し、
前記第２の開口部及び前記第２の非開口部は、それぞれ前記第１の方向と交差して第３の方向に延在する帯領域をなして前記第３の方向と直交する方向に交互に並び、
前記第１の開口部の各々は、それぞれ少なくとも一部が前記第２の非開口部と前記信号導体層に対して垂直な方向から見た平面視で重なり、
前記第２の開口部の各々は、それぞれ少なくとも一部が前記第１の非開口部と前記平面視で重なる
ことを特徴とする配線基板である。

【発明の効果】

【0008】

本発明に従うと、配線基板において、使用時の特性インピーダンスをより安定的に適切な範囲に維持することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】フラットケーブルの構造を示す図である。

【図2】フラットケーブルの構造を示す図である。

【図3】フラットケーブルの上下に導体を接近させた場合のモデルについて説明する断面図である。

【図4】シミュレーションの結果評価について説明する図である。

【図5】上側導体層の第１の非開口部及び下側導体層の第２の非開口部の位置関係の変形例１、２を示す図である。

【図6】上側導体層の第１の非開口部及び下側導体層の第２の非開口部の位置関係の変形例３を示す図である。

【図7】上側導体層の第１の非開口部及び下側導体層の第２の非開口部の位置関係の変形例４について説明する図表である。

【図8】上側導体層の第１の非開口部及び下側導体層の第２の非開口部の位置関係の変形例５を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、本実施形態の配線基板１の構造を示す図である。
図１（ａ）には配線基板１の信号線１３１に垂直な断面を示す。図１（ｂ）には、配線基板１を上面側（＋Ｚの側）から見た図と各部の位置関係とを示す。ここで、下面側（－Ｚの側）の下側導体層１４の非開口部１４２は、不可視であるが、説明のためにハッチを付している。図２には、配線基板１の１本の信号線を含む断面を示す。なお、これらの図面は説明のためのものであり、各構成における縦横厚さ高さなどの比や構成間のサイズの比などは、必ずしも実際のものを反映していない。

【0011】

本実施形態の配線基板１は、長さ方向（Ｘ方向）や幅方向（Ｙ方向）に比して厚さ方向（Ｚ方向）に薄いフラットケーブルである。
図１（ａ）に示すように、配線基板１は、絶縁層１２と、信号層１３（信号導体層）と、上側導体層１１（第１の接地導体層）と、下側導体層１４（第２の接地導体層）とを備える。各層１１～１４は、いずれもＺ方向に直交している。

【0012】

信号層１３は、絶縁部材で分離された複数の信号線１３１を有する。絶縁部材は、絶縁層１２と同一のものであってよく、すなわち、信号線１３１は、絶縁層１２内の所定の高さ方向（Ｚ方向）位置に埋め込まれた構造となっている。信号層１３（信号線１３１）に対して＋Ｚの側、すなわち上面側（一方の側）に絶縁層１２を挟んで位置する上側導体層１１と、信号層１３（信号線１３１）に対して－Ｚの側、すなわち下面側（上記一方の側とは反対の側）に絶縁層１２を挟んで位置する下側導体層１４とが絶縁層１２に対して積層されている。上側導体層１１及び下側導体層１４は、接地面となり、外部から信号線１３１への電磁ノイズの混入を遮断する。

【0013】

絶縁層１２は、信号線１３１を各々絶縁する。絶縁層１２の厚さｈｉ（上側導体層１１と下側導体層１４との間の距離と等しい）は、特には限られないが、現在広く販売、利用されている製品に基づいて０．１ｍｍ～０．３ｍｍであり、例えば、０．１２５ｍｍである。絶縁層１２は、信号層１３の絶縁部材とともに、信号線１３１を挟んで上側と下側に別個の層が積層されて信号線１３１の間を埋め込み結合されたものであってもよい。絶縁層１２は、特には限られないが、可撓性を有し、曲げ伸ばしに応じて絶縁性の低下、すなわち劣化が十分に小さい材質であって、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。

【0014】

信号層１３には、厚さｈｓ、幅ｗｓの信号線１３１が複数本、ここでは８本がＹ方向に間隔ｄｓで平行に並んでおり、それぞれＸ方向（第１の方向）に延在している。信号線１３１は、主に高周波信号を伝送するものであるが、特に配線基板１の用途や特性を限定するものではない。

【0015】

上側導体層１１は、開口部１１１（第１の開口部）及び非開口部１１２（第１の非開口部）を有し、下側導体層１４は、開口部１４１（第２の開口部）及び非開口部１４２（第２の非開口部）を有する。非開口部１１２、１４２とは、すなわち、導体が存在する部分であり、それぞれ、上側導体層１１のうち開口部１１１ではない部分、下側導体層１４のうち開口部１４１ではない部分全体であってもよい。

【0016】

図１（ｂ）では、上側導体層１１の開口部１１１が実線で示され、下側導体層１４の開口部１４１が点線で示されている。開口部１１１、１４１は、いずれも幅ｐоで信号線１３１（Ｘ方向）と交差する方向（第２の方向、第３の方向）、ここでは直交する方向（Ｙ方向）に延在する複数の帯領域をなしている。これらの開口部１１１、１４１（複数の帯領域）は、それぞれ第２の方向及び第３の方向と直交する方向について周期長２ｐ（配列周期）ごとに位置している。開口部１１１の帯領域は、上側導体層１１において、同様にＹ方向に伸びる非開口部１１２の帯領域とＸ方向（第２の方向と直交する方向）に交互に並ぶ。また、開口部１４１の帯領域は、下側導体層１４において、同様にＹ方向に伸びる非開口部１４２の帯領域とＸ方向（第３の方向と直交する方向）に交互に並ぶ。本実施形態の配線基板１では、開口部１１１、１４１の帯領域は、例えば、非開口部１１２、１４２間に各々個別の孔部として設けられている。
非開口部１１２、１４２は、開口部１１１、１４１と同一方向（ここではＹ方向）に延在する複数の帯領域をなしている。非開口部１１２、１４２は、ここでは、Ｙ方向についての両端にそれぞれ位置する導体部分の間を各々つないでいる。すなわち、上側導体層１１及び下側導体層１４において、導体部分は、それぞれ一つながりとなっている。上側導体層１１及び下側導体層１４は、それぞれ外部の電磁波を十分に遮断する範囲で薄くてもよく、絶縁層１２とともに折れ曲がり可能である。したがって、配線基板１は全体として可撓性を有する。
なお、上側導体層１１及び下側導体層１４は、絶縁層１２をＹ方向両端まで完全に覆っていなくてもよいし、あるいは、上下面だけでなくＹ方向両端で側面の一部又は全部を覆っていてもよい。また、配線基板１は、上側導体層１１及び下側導体層１４の更に外側（信号層１３とは反対の側）に図示略の絶縁性保護膜を有していてもよい。

【0017】

図２にも示すように、開口部１１１は、第２の方向（Ｘ方向）について周期的に位置し、開口部１４１は、第３の方向（Ｘ方向）について周期的に位置している。開口部１１１の各帯領域の配列周期（周期長２ｐ）と開口部１４１の配列周期は等しい。つまり、ここでは、Ｘ方向について上側導体層１１における開口部１１１の占める割合（第１の開口率。ここでは、周期長２ｐに対する開口部１１１の開口長（幅ｐо）の割合）と、Ｘ方向について下側導体層１４における開口部１４１の占める割合（第２の開口率。ここでは、周期長２ｐに対する開口部１４１の開口長（幅ｐо）の割合）は等しくなるように構成されている。ここで、等しくなるように構成されるとは、製造上のばらつきなど、実質的に等しいといえる程度のずれを含み得ることを示す。第１の開口率及び第２の開口率は、それぞれ１／２（半分）を若干超過している。すなわち、開口部１１１、１４１の幅ｐоは、非開口部１１２、１４２の幅ｐｃよりも広い。上面側における開口部１１１の帯領域の配置パターンと、下面側における開口部１４１の帯領域の配置パターンとは、逆位相になっており、すなわち、周期長２ｐごとの開口が半周期ｐ（周期長２ｐの半分）互いにずれて位置している。言い換えると、Ｚ方向から見た平面視で開口部１１１の中心位置と開口部１４１の中心位置（同じように、非開口部１１２の延在方向に伸びる中心線Ｃ１の位置と非開口部１４２の延在方向に伸びる中心線Ｃ２の位置（図２では、中心線Ｃ１、Ｃ２のＸ方向についての位置を示している））とが異なっており、そのずれの大きさをずれ量ｄｐとすると、周期長２ｐに対するずれ量ｄｐの割合は１／２（ずれの位相がπ）である。
これにより、開口部１１１と開口部１４１とが平面視で重なって位置する（以下ではこれを対向と記す）部分（対向部分ｗо）が最小となっている。すなわち、開口部１１１の帯領域の各々は、それぞれ大部分（少なくとも一部）が非開口部１４２と対向し、開口部１４１の帯領域の各々は、それぞれ大部分（少なくとも一部）が非開口部１１２と対向している。

【0018】

上側導体層１１の開口部１１１及び下側導体層１４の開口部１４１についての共通の開口率ｒоは、絶縁層１２の厚さｈｉ及び絶縁層１２の比誘電率（すなわち材質）とともに、信号線１３１の電気容量Ｃを定める。信号線１３１の特性インピーダンスＺは、電気容量Ｃの逆数の平方根に依存するので、電気容量Ｃが大きいほど特性インピーダンスＺは小さくなる。一般的に、特性インピーダンスＺは、５０Ωなどのある程度の値にそろえられるので、絶縁層１２を薄くした場合に特性インピーダンスＺを低下させすぎないために、開口率ｒоを増加させて信号線１３１と上側導体層１１／下側導体層１４との間の容量を低下させる。

【0019】

しかしながら、開口率ｒоが大きくなっていくと、上側導体層１１及び下側導体層１４による電磁ノイズや、外部導体の接近による信号線１３１との間での寄生容量の発生に応じた特性インピーダンスＺの変化、特に低下を防ぐ効果が減少する。配線基板１の使用時の変形などに応じて他の導体との距離が変化する場合や、例えば、配線基板１が巻回されていて配線基板１内の他の部分と近くに位置し、変形に応じて巻回の度合（他の部分との距離や位置関係）が変化するような動作、例えば、回転動作などを行う部品に使用される場合などでは、開口率ｒоの増加に応じて使用中に特性インピーダンスＺが大きく変化しやすくなる。

【0020】

そこで、開口率ｒоを変化させながら、配線基板１の上下に導体を接近させた場合と、これらの導体がない場合とについて、それぞれ数値シミュレーションにより特性インピーダンスＺを算出して比較、評価した。

【0021】

図３は、配線基板１の上下に導体を接近させる場合のモデルについて説明する断面図である。配線基板１は、絶縁層１２の厚みを０．１２５ｍｍとし、また、絶縁層として使用するポリエチレンテレフタレートに応じて比誘電率を３．０とした。絶縁層１２の縦方向中心に厚さ０．０３５ｍｍ、幅０．２ｍｍの信号線１３１を２本平行に間隔０．６ｍｍで配置した。上側導体層１１及び下側導体層１４の厚さは０．０１ｍｍとしている。

【0022】

これに対し、下側には、配線基板１と同一の構造２を重ねて配置し、上側には、配線基板１のうち上側導体層１１及び下側導体層１４を有さない構造３を当接させている。信号線１３１の長さを２５ｍｍとして、一端から１００ｐｓｅｃのパルス信号を入力し、ＴＤＲ（Time Domain Reflectometry）波形を取得する。シミュレーションには、ＡＮＳＹＳ社（登録商標）の３次元電磁界シミュレーションソフトウェアＨＦＳＳを利用した。

【0023】

図４（ａ）は、ＴＤＲ波形の取得例を示す図である。
この図では、パルス信号が入力されてから０．０５～０．３０ｎｓｅｃ程度の期間では、入力されたパルス信号が他端で１回反射した状態の適切な信号が取得されている。そこで、ここでは、パルス信号の入力後、０．１ｎｓｅｃにおける反射波の反射量に基づいて信号線１３１の特性インピーダンスＺを得る。周期長２ｐを０．４ｍｍとして、開口率ｒоを０．０（開口なし）から０．１ずつ変化させながら、上下の導体層がある場合（接近時）とない場合（離隔時）の特性インピーダンスＺをそれぞれ求めて評価した。

【0024】

図４（ｂ）は、評価結果を示す図表である。
この図表において、変動幅は、離隔時の特性インピーダンスと接近時の特性インピーダンスの差分であり、平均は離隔時の特性インピーダンスと接近時の特性インピーダンスとの平均値である。各々についての評価はＡ～Ｄの４段階で行う。

【0025】

平均値の評価は、ここでは、特性インピーダンスＺが６０Ω以上で評価Ａ（最善）、５５Ω以上６０Ω未満でＢ、４０Ω以上５５Ω未満でＣ、４０Ω未満でＤである。変動幅の評価は、ここでは、３５Ω以下でＡ（最善）、３５Ωより大きく４０Ω以下でＢ、４０Ωより大きく６０Ω以下でＣ、６０Ωより大きいとＤである。配線基板１では、これら変動幅及び平均値がいずれも良好である必要があるので、総合評価は、両者の評価のうち低い方に応じて定められる。

【0026】

評価結果から明らかなように、変動幅は、開口率ｒоが小さいほど小さく、開口率ｒоが大きくなるとシールドが不十分となって変動幅が拡大する。一方、平均は、開口率ｒоが小さいほど小さく、開口が広くなるにつれて大きくなる。すなわち、変動幅の傾向と平均の傾向は反対である。したがって、開口率ｒоが中程度であれば、所望の平均値と小さい変動幅が同時に得られることになる。

【0027】

ここでは、開口率ｒоが０．６以下で変動幅の評価がＡであり、開口率ｒоが０．５以上で平均値の評価がＡとなる。したがって、開口率ｒоが０．５以上０．６以下では総合評価がＡとなる。開口率ｒоが０．４以上０．６以下では総合評価Ｂ以上が得られ、開口率ｒоが０．２以上０．８以下では総合評価Ｃ以上が得られる。どの総合評価を基準にするかは、配線基板１の要求精度、使用条件、接続される配線や電子部品などの一部又は全部に応じて適宜定められてよい。また、片側からのみ外部の導体が近づく場合には、上記シミュレーション結果と比較して、変動幅は小さくなり、平均値は大きくなると想定される。したがって、総合評価が高くなる開口率ｒｏの範囲が広がる。

【0028】

［変形例］
図５～図８は、上側導体層１１の非開口部１１２及び下側導体層１４の非開口部１４２の位置関係の変形例を示す図である。これらの各変形例では、開口率をそれぞれ約０．６として示している。

【0029】

図５（ａ）に示す第１の変形例では、開口部１１１及び非開口部１１２、並びに開口部１４１及び非開口部１４２は、それぞれ、信号線１３１の延在方向（Ｘ方向）に対して斜めに交差し、各帯領域はそれぞれＸ方向と直交しない第２の方向及び第３の方向に延在している。この場合、開口部１１１及び開口部１４１のＸ方向についての周期長２ｐｉと、第２の方向又は第３の方向（図５では第２の方向を図示）にそれぞれ直交する方向についての周期長２ｐを傾き角度に応じて広く定めた場合とでは、顕著な効果の差は生じない。

【0030】

図５（ｂ）に示す第２の変形例では、開口部１１１及び非開口部１１２の各帯領域のＸ方向に対する傾き角（すなわち、第２方向）と、開口部１４１及び非開口部１４２の各帯領域の傾き角（すなわち、第３方向）とが異なっている。ここでは、第２方向と第３方向とでＸ方向に対する傾き角度の絶対値がほぼ等しく正負が異なるパターンを示しているが、絶対値が異なっていてもよい。傾き角度の絶対値が異なる場合には、上側導体層１１と下側導体層１４とで各帯領域に直交する方向についての周期長２ｐが等しくてもＸ方向についての周期長２ｐｉが異なることになる。

【0031】

図６に示す第３の変形例では、上側導体層１１及び下側導体層１４の開口率ｒоが一定ではない。ここでは、周期長２ｐは一定であるが、領域１１ａ、１２ａの開口幅ｐо１は、領域１１ｂ、１２ｂの開口幅ｐо２よりも小さい。反対に、領域１１ａ、１２ａの非開口部１１２、１４２の幅ｐｃ１は、領域１１ｂ、１２ｂの非開口部１１２、１４２の幅ｐｃ２よりも大きい。特性インピーダンスＺは、各領域の開口率の平均値（上側導体層１１におけるこの平均値が本変形例における第１の開口率に対応し、下側導体層１４におけるこの平均値が本変形例における第２の開口率に対応する）に応じて定まる。当該開口率の平均値に応じた特性インピーダンスＺの変動幅と平均値に係る評価は、一定の開口率の場合に比して特徴的な差異を生じない。したがって、Ｘ方向（第２の方向／第３の方向と垂直な方向）について配線基板全体又は配線基板の所定の領域における開口率である平均開口率が、所定の範囲になっていればよい。

【0032】

図７（ａ）に示す第４の変形例では、絶縁層１２の厚さを上記実施形態の厚さｈｉの２倍に拡張している。もともと配線基板１では、厚さｈｉを薄くするのが好ましいが、電気的特性を考慮して、製造上の限界まで薄くしなくてもよい。厚さｈｉを大きくすることで平均値が増加する。厚さｈｉの最低値が上記実施形態で示した値の２倍とされ、厚さｈｉが０．２ｍｍ～０．３ｍｍ、例えば、０．２５ｍｍとされることで、図７（ｂ）に示した評価結果（評価基準は図４（ｂ）と同一）において、平均値の評価は、開口率ｒоが小さくても改善される。また、変化量についても、開口率ｒоが大きい場合に改善されることが分かる。総合評価Ａは、０．５以上０．６以下だけでなく、０．１以上０．８以下であれば得られる。すなわち、開口率ｒоを０．５未満とすることで、配線基板１は、評価Ａかつ対向部分ｗоを有さない形状とすることができる。なお、これ以上厚さｈｉが増すと、必要以上に特性インピーダンスＺの平均値が増加することになり、評価はこれ以上改善されない一方で、剛性も増してたわみにくくなる、占有体積が必要以上に増加するなどの短所が大きくなり得る。

【0033】

上記実施形態及び各変形例１～４では、開口部１１１と開口部１４１とが重なる部分を最も小さくするように、周期長２ｐに対して開口位置が半周期ｐ（周期長２ｐの半分）互いにずれて位置している（すなわち、半周期ｐに対するずれ量ｄｐの割合が１（ずれの位相がπ））。これにより、Ｘ方向について各位置で、なるべく上面側又は下面側のうち少なくともいずれかに導体面（非開口部）が存在し、開口部１１１と開口部１４１の対向部分ｗоの面積が小さくなる。特に、開口率ｒоが０．５未満であれば、ずれの位相がπから多少ずれたとしても、開口部１１１と開口部１４１とが対向しない状態が維持される。これにより、外部導体の離隔時と接近時とでの変動幅が多少小さく抑えられる。

【0034】

図８に示す第５の変形例では、半周期ｐに対するずれ量ｄｐの割合は、１よりも小さく、開口部１１１は非開口部１４２と部分的に対向し、開口部１４１は、非開口部１１２と部分的に対向する。すなわち、完全に開口部１１１と開口部１４１とが対向しているわけではないが、部分的に対向部分ｗоが生じている。このように、上側導体層１１と下側導体層１４とで開口部１１１、１４１の位置、すなわち、上側導体層１１の非開口部１１２（第１の非開口部）及び下側導体層１４の非開口部１４２(第２の非開口部)の中心線が完全に一致せずに多少であってもずれるように配置することで、開口部１１１と開口部１４１の対向部分ｗоの面積が小さくなる。これにより、外部の導体が接近したり離隔したりすることによる当該外部導体と信号線１３１との間での容量の増減が抑制され、特性インピーダンスＺの変動を抑制することができる。

【0035】

以上のように、本実施形態の配線基板１は、絶縁層１２と、Ｘ方向に延在する信号線１３１を有する信号層１３と、開口部１１１及び非開口部１１２を有する上側導体層１１と、開口部１４１及び非開口部１４２を有する下側導体層１４と、を備える。上側導体層１１は、絶縁層１２を挟んで信号層１３の上側（＋Ｚの側）に位置し、開口部１１１及び非開口部１１２は、それぞれＸ方向と交差して第２の方向（Ｙ方向など）に延在する帯領域をなして第２の方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に交互に並んでいる。下側導体層１４は、絶縁層１２を挟んで信号層１３の上側とは反対の下側（－Ｚの側）に位置し、開口部１４１及び非開口部１４２は、それぞれＸ方向と交差して第３の方向（Ｙ方向など）に延在する帯領域をなして第３の方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）に交互に並んでいる。この配線基板１では、開口部１１１の各々は、それぞれ少なくとも一部が非開口部１４２と平面視で重なり、開口部１４１の各々は、それぞれ少なくとも一部が非開口部１１２と平面視で重なる。
両面に接地導体層を有する配線基板１において、定量的な評価に基づき、特性インピーダンスＺを上げるための開口部１１１、１４１（非開口部１１２、１４２）が完全に平面視で重ならず（対向せず）、Ｘ方向について多少のずれを有する位置関係で配置させることで、開口部１１１、１４１の対向部分ｗоの面積を小さくすることができる。これにより、配線基板１の使用時に外部導体がどちらの側から接近しても、外部導体との間で生じる容量による特性インピーダンスＺの変動を従来よりも適切に抑制することができる。よって、この配線基板１では、使用時の特性インピーダンスをより安定的に適切な範囲に維持することができる。また、この配線基板１では、耐ノイズ性能を適切に得ることができる。また、微小な変更を行いにくいインダクタンスや比誘電率の調整と比較して、容易に適切な構造が得られやすい。

【0036】

また、配線基板１は、Ｘ方向（第２の方向に垂直な方向）について上側導体層１１における開口部１１１が占める第１の開口率と、Ｘ方向（第３の方向に垂直な方向）について下側導体層１４における開口部１４１が占める第２の開口率とが等しく開口率ｒоである。
これにより、配線基板１では、同一周期で開口部が生じることになるので、外部導体の接近や離隔に応じた信号線１３１と当該外部導体との間での容量の変動幅をより安定して抑制する。これにより、配線基板１の特性インピーダンスＺをより安定的に定めることができる。

【0037】

また、この配線基板１では、開口部１１１の配列周期と開口部１４１の配列周期とが等しい。すなわち、上側導体層１１と下側導体層１４とでは同一の開口パターンを有するので、位置の調整などが容易である。

【0038】

また、開口率ｒоは、０．２以上０．８以下である。シミュレーション結果から示されているように、この範囲内であれば、外部の導体の接近有無や接近方向に応じた特性インピーダンスＺの変動幅も平均値も適正な範囲内とすることができる。

【0039】

さらに、開口率ｒоは、０．４以上０．６以下であれば特性インピーダンスＺをより適切な範囲内に維持することができる。、

【0040】

さらに、開口率ｒоは、０．５以上０．６以下であれば、特性インピーダンスＺを更に適切な範囲内に維持することができる。

【0041】

また、配線基板１では、開口部１１１と開口部１４１とが平面視で重ならない（対向しない）。これにより、外部導体の接近時における特性インピーダンスＺの変動を抑制することができる。

【0042】

また、開口率ｒоは、０．５未満である。開口率ｒоを正確に０．５とせず、これよりも若干小さくすることで、設計及び組み立て製造上若干余裕を持って開口部１１１、１４１が対向しないように位置を定めることができる。

【0043】

また、絶縁層１２の厚さは、０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である。すなわち、本配線基板１は、現在広く利用されている製品程度の厚さで特性インピーダンスＺを適切な範囲内に維持することができる。

【0044】

また、絶縁層１２の厚さは、０．２ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であってもよい。使用時に移動したり曲げ伸ばしが生じたりする用途の配線基板１などでは、精一杯薄くするよりも若干の厚さを持たせることで、外部導体の接近状況によらず特性インピーダンスＺを適切な範囲に維持するとともに、製品に耐久性を持たせることができる。

【0045】

また、配線基板１は、可撓性を有する。これにより、使用時に曲げ伸ばしが生じたり巻回状態が変化したりするような使い方であっても適切かつ安定した精度で利用することができる。

【0046】

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、長矩形状の開口部１１１、１４１がそれぞれ第２の方向、第３の方向に延在しているが、これらの開口部１１１、１４１は、長矩形状でなくてもよい。角が丸められた形状などであってもよい。また、開口率ｒоに大きなばらつきが生じない範囲で開口部１１１、１４１の長辺が直線でなくてもよい。

【0047】

また、上記実施の形態では、非開口部１１２、１４２間に複数の独立した長方形の開口が並んでいる開口部１１１、１４１を示したが、非開口部１１２、１４２の接地状態が得られれば、この形態に限られない。例えば、各開口部１１１、１４１は、それぞれ非開口部１１２、１４２のＹ方向一端側から切り込み形状で設けられ、非開口部１１２、１４２がＹ方向他端側のみでそれぞれつながり、導体部分が櫛型の形状を有していてもよい。また、非開口部１１２、１４２がスルービアなどを介して電気的に接続されていてもよい。

【0048】

また、上記実施の形態では、上側導体層１１の周期長２ｐと下側導体層１４の周期長２ｐとが等しいものとして説明したが、必ずしも等しくなくてもよい。この場合、開口率に応じて開口部１１１と開口部１４１のサイズが異なるので、サイズが小さい方の開口部は、必ずしも全てが他方の非開口部の少なくとも一部と対向しなくてもよい。また、上側導体層１１に係る第２の方向と下側導体層１４に係る第３の方向のＸ方向からの角度に応じてＸ方向についての周期長２ｐｉが等しくなるように第２の方向に垂直な方向についての開口部１１１及び非開口部１１２の帯領域の幅と、第３の方向に垂直な方向についての開口部１４１及び非開口部１４２の帯領域の幅とが調節されてもよい。

【0049】

また、第１の開口率（上側導体層１１の開口率）と第２の開口率（下側導体層１４の開口率）とは異なっても良い。第１の開口率と第２の開口率が異なる場合でも、第１の開口部の各々は、それぞれ少なくとも一部が第２の非開口部と前記平面視で重なり、第２の開口部の各々は、それぞれ少なくとも一部が第１の非開口部と前記平面視で重なるよう構成されることで、配線基板１は、外部導体と離隔している状態でも初めから信号線１３１の少なくとも一方の側にはなるべく接地面が対向している形状となる。したがって、配線基板１では、外部導体の接近や離隔に応じた信号線１３１と当該外部導体との間での容量の変動幅が抑制される。これにより、配線基板１の特性インピーダンスＺをより安定的に定めることができる。

【0050】

また、上記実施の形態では、厚さが０．１～０．３ｍｍの場合を例に挙げて説明したが、この範囲内でなくてもよい。また、上記実施の形態では、信号層１３が一層のみであるとして説明したが、厚さ方向（Ｚ方向）に複数層重ねられて、各層間にそれぞれ絶縁層１２が位置していてもよい。この場合でも、本実施形態で示した上側導体層１１及び下側導体層１４の構成により少なくとも最も上側及び下側の信号層に位置する信号線１３１の特性インピーダンスＺを適切に調整することができる。なお、複数の信号層１３間にも接地導体層が位置していてもよく、この場合、各信号層１３の上下の接地導体層間で各開口が反対側の接地導体層の非開口と少なくとも一部で対向するような位置関係とされていてもよい。

【0051】

また、上記実施の形態では、配線基板１として可撓性を有するフラットケーブルを例に挙げて説明したが、撓まないリジッドな配線基板であってもよい。また、上記実施例の配線基板１は、幅１５ｍｍ、長さ７００ｍｍのものを例として挙げることができるが、本形状に限定されるものではない。例えば、配線基板１幅方向に比してそれほど長くなくてもよい。また、絶縁層１２内の信号線１３１の本数は任意であってよい。

【0052】

その他、上記実施の形態で示した具体的な構成、処理動作の内容及び手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。本発明の範囲は、特許請求の範囲に記載した発明の範囲とその均等の範囲を含む。

【符号の説明】

【0053】

１ 配線基板
１１ 上側導体層
１１１ 開口部
１１２ 非開口部
１２ 絶縁層
１３ 信号層
１３１ 信号線
１４ 下側導体層
１４１ 開口部
１４２ 非開口部
ｒо 開口率

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】