印制配线基板的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种印制配线基板，适合高速信号传输，能够容易地实现整合信号线对的端子垫片部的差动阻抗以及公共阻抗。印制配线基板，在绝缘基板的表面形成有具有由一对信号线构成的信号线对的第一配线层，在绝缘基板的背面形成有具有与信号线对对应的接地层的第二配线层，在与第一配线层或第二配线层的信号线对的端子垫片部对置的区域形成关于通过端子垫片部的中心线且与绝缘基板垂直的中心面对称的切槽部，并且形成关于该切槽部的中心面对称的接地片。
【专利说明】印制配线基板
【技术领域】
[0001]本发明涉及在绝缘基板的表面形成有包含由一对信号线构成的信号线对的信号线的印制配线基板，特别涉及信号线对的端子垫片部的构造。
【背景技术】
[0002]近年，具备相机功能作为标准功能的手机、便携式游戏终端、便携信息终端(PDA:Personal Digital Assistant)、笔记本电脑等的便携终端正在普及。这样的便携终端的相机功能通过被称作相机模块的小型电子部件实现。
[0003]图1是表示一般的相机模块100的结构的图。如图1所示，相机模块100具备基本单元101、在安装于基本单元101的拍摄元件使被摄体的影像成像的透镜单元102、以及使透镜单元102沿光轴方向移动的驱动器单元103等。
[0004]基本单元101具有在印制配线基板(PWB:printed wiring board,以下称为传感器基板)IOla的部件安装面上安装拍摄元件、CSP (Chip Size Package)部件、电路部件等薄片部件的结构。拍摄元件将通过透镜元件102在感光面上成像的被摄体影像的光信号转换为电信号(图像数据)并输出。
[0005]该图像数据通过与传感器基板IOla的部件安装面的背面侧连接的挠性印制基板(FPC:Flexible printed circuits) IOlb向便携终端主体侧传输。最近，图像的高像素化(图像数据的大容量化)显著，为了对应于此，在挠性印制基板IOlb上使用适于高速信号传输的差动传输方式(将一对信号线(差动信号线)作为传输路径传输图像数据的方式)。
[0006]作为涉及具有差动信号线对的印制配线基板的现有技术文献，例如有专利文献I。
[0007]可是，在印制配线基板中，若在传输路径(信号线)内存在阻抗不连续的点，则因电信号反射而导致电压波形紊乱、阻碍良好的信号传输。该问题在高速地传输信号的情况下变得显著。因此，进行配线图案的设计，使在具有差动信号线对的印制配线基板中差动信号线对不产生阻抗不连续的点。
[0008]如图2所示，在印制配线基板具有微波传输带构造的情况下，通过绝缘基板(电介质)的厚度t2以及介电常数ε ρ差动信号线的厚度tl、宽度W、以及间隔S等设计规格，能够调整差动信号线对的特性阻抗(以下称为差动阻抗)Zdiff。此外，所谓的微波传输带构造是在绝缘基板一方的面上形成差动信号线对，在另一方的面上与差动信号线对相对置地形成接地层。
[0009]在这里，构成差动信号线对的两根差动信号线在两端分别具有用于安装电子部件的端子垫片，该端子垫片间通过导体图案(以下称为连接配线部)连接。然后，以差动信号线对的连接配线部的差动阻抗成为所希望的值(基准阻抗)为优先的方式设定差动信号线厚度tl、绝缘基板的厚度t2以及介电常数L。因此，差动信号线对的端子垫片部的部分(以下称为端子垫片部)的差动阻抗由端子垫片的宽度W或端子垫片间的间隔S调整。
[0010]但是，端子垫片是与待安装的电子部件电连接的部分，由于在垫片的尺寸或大小的设定上受到制约，因此容易产生差动阻抗的不连续。虽然差动信号线的端子垫片一般形成为比连接配线部更宽度，但是在该情况下端子垫片部的差动阻抗变得比连接配线部的差动阻抗更小。因此，在印制配线基板中，通过研究与差动信号线对的端子垫片部对置的区域的导体图案，尝试调整端子垫片部的差动阻抗(参照图3?6)。
[0011]图3?6是表示以往的印制配线基板的差动信号线对的端子垫片部的一个例子的图。
[0012]在图3所示的印制配线基板30中，形成于绝缘基板11的背面(与形成差动信号线对12的面相反侧的面)的接地层13也形成于与差动信号线对12的端子垫片部12a对置的区域。
[0013]在图4所示的印制配线基板40中，在形成于绝缘基板11的背面的接地层13的与端子垫片部12a对置的区域形成有切槽部13b。另外，与每个端子垫片121a、122a对置且与接地层13隔开地形成有比端子垫片121a、122a大一圈的垫片18 (垫片18电漂浮)。
[0014]在图5所示的印制配线基板50中，在形成于绝缘基板11的背面的接地层13的与端子垫片部12a对置的区域形成有切槽部13b。
[0015]在图6所示的印制配线基板60中，在形成于绝缘基板11的背面的接地层13的与端子垫片部12a对应的区域形成有网眼部13c。
[0016]专利文献
[0017]专利文献1:日本特许第4371766号公报
[0018]但是，如图3、4所示的印制配线基板30、40，在与端子垫片部12a对置的区域形成有导体图案(接地层13或垫片18)的情况下，差动阻抗容易变得比作为目标的基准阻抗更大。
[0019]相反，如图5所示的印制配线基板50，在与端子垫片部12a对置的区域没有形成导体图案的情况下，差动阻抗容易变得比作为目标的基准阻抗更小。
[0020]另外，如图6所示的印制配线基板60，在与端子垫片部12a对置的区域的导体图案形成网眼状的情况下，针对极小的端子垫片121a、122a，最优的网眼条件的配线间距变粗。因此，沿信号传输方向宏观地观察端子垫片部12a，差动阻抗变得不连续。
[0021]这样，在以往的印制配线基板30?60中，不能容易地整合差动信号线对的端子垫片部12a的差动阻抗。因此，端子垫片部12a成为阻抗不连续点，因在该部分电信号反射而难以对应高速信号传输。
[0022]另外最近，在便携终端领域，使用用于图像数据的传输的差动信号线对，要求能够使用普通模式传输控制信号。在此情况下，在信号线对的垫片部中，有必要将差动阻抗整合至基准阻抗(例如100 Ω )，并且也将公共阻抗整合至基准阻抗(例如25 Ω )。
[0023]但是在如图3?5所示的以往的微波传输带构造中，使差动阻抗的整合和公共阻抗的整合并存，将各自的从基准阻抗的偏离抑制在例如10%以内是极为困难的。
[0024]例如，在图5所示的印制配线基板50中，虽然能够通过使接地层13的切槽部13b的宽度g变化来调整差动阻抗以及公共阻抗，但是由于对于切槽部13b的宽度g的变化的差动阻抗以及公共阻抗的变化量急剧，因此易于受到制造差异的影响(参照图17)。
【发明内容】
[0025]本发明的目的在于提供一种印制配线基板，能够容易地实现整合信号线对的端子垫片部的差动阻抗以及公共阻抗，适合高速信号传输。
[0026]本发明的印制配线基板在绝缘基板的表面形成有具有由一对信号线构成的信号线对的第一配线层，在上述绝缘基板的背面形成有具有与上述信号线对对应的接地层的第二配线层，其特征在于，
[0027]在上述第一配线层或上述第二配线层中与上述信号线对的端子垫片部对置的区域形成有关于通过上述端子垫片部的中心线且与上述绝缘基板垂直的中心面对称的切槽部，并且在该切槽部形成有关于上述中心面对称的接地片。
[0028]根据本发明，因为在信号线对的两个端子垫片各个与接地片间形成电容，所以能够通过调整接地片的宽度使电容变化，以使差动阻抗以及公共阻抗分别整合至基准阻抗。因此，能够容易地实现信号线对的端子垫片部的差动阻抗以及公共阻抗的整合，实现适合高速信号传输的印制配线基板。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是表示一般的相机模块结构的图。
[0030]图2是表示具有微波传输带构造的印制配线基板的剖视图。
[0031]图3是表示以往的印制配线基板的差动信号线对的端子垫片部的一个例子的图。
[0032]图4是示以往的印制配线基板的差动信号线对的端子垫片部的其他的一个例子的图。
[0033]图5是示以往的印制配线基板的差动信号线对的端子垫片部的其他的一个例子的图。
[0034]图6是示以往的印制配线基板的差动信号线对的端子垫片部的其他的一个例子的图。
[0035]图7是表示从平面观察实施方式的印制配线基板的表面侧的配线层(第一配线层)的图。
[0036]图8是表示从平面观察实施方式的印制配线基板的背面侧的配线层(第二配线层)的图。
[0037]图9是表示印制配线基板的信号线对的一方的端子垫片部的构造的图。
[0038]图10是表示印制配线基板的信号线对的一方的端子垫片部的变形例的图。
[0039]图11是表示实施例(g/L=0.6)的差动阻抗以及公共阻抗的图。
[0040]图12是表示实施例(g/L=0.6)的差动阻抗以及公共阻抗从基准阻抗的偏离的图。
[0041]图13是表示实施例(g/L=0.8)的差动阻抗以及公共阻抗的图。
[0042]图14是表示实施例(g/L=0.8)的差动阻抗以及公共阻抗从基准阻抗的偏离的图。
[0043]图15是表示实施例(g/L=0.9725)的差动阻抗以及公共阻抗的图。
[0044]图16是表示实施例(g/L=0.9725)的差动阻抗以及公共阻抗从基准阻抗的偏离的图。
[0045]图17是表示比较例的差动阻抗以及公共阻抗的图。
[0046]图18是表示比较例的差动阻抗以及公共阻抗从基准阻抗的偏离的图。
[0047]图中:10—印制配线基板，IOA—第一配线层，IOB—第二配线层，11—绝缘基板，12—信号线对，12a、12b—端子垫片部，12c—连接配线部，121、122—信号线，13—接地层， 14一接地配线，15—其他的信号线，16、17—接地片(阻抗整合用)。
【具体实施方式】
[0048]以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细的说明。
[0049]图7是表示从平面观察实施方式的印制配线基板的表面侧的配线层(第一配线层)的图。图8是表示从平面观察实施方式的印制配线基板的背面侧的配线层(第二配线层)的图。
[0050]实施方式的印制配电线基板10用作例如图1所示的相机模块I的挠性印制基板IOlb0
[0051]如图7、8所示，印制配线基板10具备绝缘基板11、形成于绝缘基板表面侧的第一配线层IOA以及形成于绝缘基板背面侧的第二配线层10B。
[0052]绝缘基板11由聚亚胺胶片或聚酯胶片等具有柔性的材料构成。绝缘基板11形成为带状，在长度方向一端侧(图7、8中右侧)形成与相机模块I的传感器基板IOla连接的连接部(端子垫片组Al、A2)，在长度方向另一端侧(图7、8中左侧)形成与连接器连接的连接部(端子垫片组B1、B2)。
[0053]如图7所示，第一配线层IOA具有5对信号线对12、其他的信号线15 (例如用于控制CMOS传感器的单端信号线)以及与信号线对12和其他的信号线15周边隔开地铺设的接地配线14。
[0054]如图8所示，第二配线层IOB具有铺设于绝缘基板11大致整面的接地层13。
[0055]信号线对12由2根信号线121、122构成，在其一端侧具有用于安装在传感器基板IOla的端子垫片部12a，在另一端具有用于安装在连接器的端子垫片部12b。构成端子垫片部12a的两个端子垫片121a、122a和构成端子垫片部12b的两个端子垫片121b、122b分别由连接配线部12c连接。
[0056]连接配线部12c具有如图2所示的微波传输带构造。一个信号线对12的连接配线部12c (121c、122c)具有大致相同的配线长度，并以尽可能接近的方式配线。以使连接配线部12c的差动阻抗以及公共阻抗分别达到所希望的值(基准阻抗)的方式设定信号线
121、122的厚度tl、绝缘基板11的厚度t2以及介电常数ε rD
[0057]在连接配线部12c的一端侧形成有端子垫片部12a。连接配线部12c的另一端侧通过形成于绝缘基板11的电镀通孔引出至第二配线层10B，并形成有端子垫片部12b。
[0058]端子垫片部12a以从连接配线部12c向绝缘基板11的长边侧缘部Ila延伸的方式形成于第一配线层10A。端子垫片部12a形成为比连接配线部12c更宽度的矩形形状。5对信号线对12各自的端子垫片部12a沿绝缘基板11的长边侧缘部Ila配置成I列(端子垫片组Al)。另外，在端子垫片组Al中相邻的端子垫片部12a、12a被接地配线14的隔片14a分割。
[0059]端子垫片组Al与形成于沿绝缘基板11的另一方的长边侧缘部Ilb的、其他的信号线15的端子垫片组A2 —同与传感器基板IOla的连接端子电连接。
[0060]端子垫片部12b以从连接配线部12c向绝缘基板11的短边侧缘部Ilc延伸的方式形成于第二配线层10B。端子垫片部12b形成为比接地配线12c更宽度的矩形形状。5对信号线对12各自的端子垫片部12b沿绝缘基板11的短边侧缘部Ilc配置成2列(端子垫片组BI)。另外，在端子垫片组BI中，相邻的端子垫片部12b、12b被接地配线13的隔片13a分割。
[0061]端子垫片组BI与和端子垫片组BI同样沿绝缘基板11的短边侧缘部Ilc配置成2列的、其他的信号线15的端子垫片组B2 —同与连接器的链接端子电连接。
[0062]图9是表示信号线对12的一方的端子垫片部12a的构造的图。图9 Ca)是端子垫片部12a的剖视图，图9 (b)是端子垫片部12a的俯视图。
[0063]如图9所示，在印制配线基板10中，在与信号线对12的端子垫片部12a对置的、第二配线层IOB内的区域形成有切槽部13b，并且在该切槽部13b上形成有与端子垫片部12a相平行地延伸的接地片16。具体来说，切槽部13b以及接地片16以关于通过端子垫片部12a的中心线且垂直绝缘基板11的中心面P对称的方式形成。
[0064]因为在信号线对12的2个端子垫片121a、122a分别与接地片16以及接地层13之间形成电容，所以能够通过调整接地片16的宽度w或切槽部13b的宽度g使电容变化。因此，因为设计的自由度提高，所以能够容易地使端子垫片部12a的差动阻抗以及公共阻抗分别整合至基准阻抗。即，能够通过适当设定接地片16的宽度w或切槽部13b的宽度g，使信号线对12的端子垫片部12a的差动阻抗以及公共阻抗最优化。另外，即使尝试从信号传输方向宏观地观察端子垫片部12a，也不存在差动阻抗以及公共阻抗的不连续点。
[0065]这样，通过将信号线对12的端子垫片部12a的差动阻抗以及公共阻抗分别整合至基准阻抗，因为高速信号传输时的反射、衰减变小，所以印制配线基板10适合用作高速线号传输用印制配线基板。另外，印制配线基板10能够容易地对应高速接口的规格。
[0066]另外，因为切槽部13b以及接地片16以关于通过两个端子垫片121a、122a之间的中心线且垂直于绝缘基板11的中心面P对称的方式形成，所以在信号线对12的两个端子垫片121a、122a各自与接地片之间形成相同的电容，另外在两个端子垫片121a、122a各自与接地层13之间也形成相同的电容。因此，用于调整端子垫片部12a的差动阻抗以及公共阻抗的设计变得容易。
[0067]此外，信号线对12的另一方的端子垫片部12b也以同样的方式构成。即，在与信号线对12的端子垫片部12b对置的第一配线层IOA的区域内形成有接地片17。据此，实现信号线对12的另一方的端子垫片部12b的阻抗整合。
[0068]另外，虽然在图9所示的印制配线基板中，与构成端子垫片部12a的两个端子垫片121a、122a之间的区域对置地形成接地片16，但是也可以如图10所示印制配线基板20 —样，跨越与两个端子垫片121a、122a对置的区域形成接地片16。
[0069](实施例)
[0070]在实施例中，验证了在印制配线基板10中使接地片16的宽度w或切槽部13b的宽度g变化时端子垫片部12a的差动阻抗以及公共阻抗。
[0071]作为成为前提的设计事项，将绝缘基板11的厚度设为0.025mm、介电常数设为
3.1。另外，将隔片14a、14a的间隔L设为1.09mm。另外，将端子垫片121a、122a的宽度设为0.2mm、厚度设为0.02mm,并将端子垫片121a、122a的间隔以及端子垫片121a、122a与隔片14a、14a之间的间隔设为等间隔(0.23mm)。
[0072]然后，对切槽部13b 的宽度 g 为 0.654mm、(g/L=0.6),0.872mm (g/L=0.8),1.06mm(g/L=0.9725)的情况分别计算使接地片16的宽度w变化时差动阻抗以及公共阻抗。[0073]此外，差动模式的基准阻抗设为100 Ω，公共阻抗的基准阻抗设为25 Ω。
[0074](比较例)
[0075]在比较例中，在图5所示的印制配线基板50中验证使切槽部13b的宽度g变化时端子垫片部12a的差动阻抗以及公共阻抗。成为前提的设计事项与实施例相同。
[0076]用图11、13、15表示实施例的差动阻抗以及公共阻抗，用图12、14、16表示其从基准阻抗的偏离。另外，用图17表示比较例的差动阻抗以及公共阻抗，用图18表示从基准阻抗的偏离。
[0077]如图18所示，在比较例的情况下，无论怎样调整切槽部13b的宽度g，都不能使差动阻抗和公共阻抗在基准阻抗±10%以内。此外，在比较例中，通过改变其他的设计事项(端子垫片121a、122a的宽度、间隔等)，有可能能够使差动阻抗和公共阻抗在基准阻抗±10%以内。但是，由于如图18所示针对图案宽度(切槽部13b的宽度g)的变化的阻抗的变化量急剧，因此能够将差动阻抗以及公共阻抗同时整合至基准阻抗的范围极为狭小，易于受到制造差异的影响。
[0078]对此，如图12所示，在g/L=0.6的情况下，通过调整接地片16的宽度w使w/g为
0.15?0.25，能够使差动阻抗和公共阻抗分别在基准阻抗±10%以内。
[0079]另外，如图14所示，在g/L=0.8的情况下，通过调整接地片16的宽度w使w/g为
0.25?0.29，能够使差动阻抗和公共阻抗分别在基准阻抗土 10%以内。
[0080]另外，如图16所示，在g/L=0.8的情况下，通过调整接地片16的宽度w使w/g为
0.22?0.24，能够使差动阻抗和公共阻抗分别在基准阻抗土 10%以内。
[0081]这样，根据印制配线基板10，使差动阻抗和公共阻抗同时整合至基准阻抗的设计变得容易。
[0082]另外，如图11、13、15所示，由于针对图案宽度(接地片的宽度W、切槽部13b的宽度g)的变化阻抗的变化量比比较例平缓，因此能够降低制造差异的影响。
[0083]以上，虽然基于实施方式对本发明的
【发明者】的发明进行了具体地说明，但是本发明并不限定于上述的实施方式，能够不超出其主旨范围地进行变更。
[0084]例如，本发明也能够适用于使用硬质绝缘基板的刚性印制基板或使用具有柔性部分和硬质部分的绝缘基板的挠曲刚性基板。另外本发明的印制配线基板适用于需要高速信号传输的各种电子机器。
[0085]值得注意的是本次公开的实施方式的所有的点均为示例而并不限定于此。本发明的范围并不是上述说明而是由权利要求范围表示，意在包含和权利要求范围均等的意思以及在该范围内全部的变更。
【权利要求】
1.一种印制配线基板，在绝缘基板的表面形成有具有由一对信号线构成的信号线对的第一配线层，在上述绝缘基板的背面形成有具有与上述信号线对对应的接地层的第二配线层，上述印制配线基板的特征在于， 在上述第一配线层或上述第二配线层中与上述信号线对的端子垫片部对置的区域形成有关于通过上述端子垫片部的中心线且与上述绝缘基板垂直的中心面对称的切槽部，并且在该切槽部形成有关于上述中心面对称的接地片。
2.根据权利要求1所述的印制配线基板，其特征在于， 上述接地片的宽度或上述切槽部的宽度调整为差动阻抗以及公共阻抗分别整合至基准阻抗。
3.根据权利要求1或2所述的印制配线基板，其特征在于， 上述绝缘基板具有柔性。
【文档编号】H05K1/02GK103781294SQ201310487595
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年10月17日 优先权日:2012年10月17日
【发明者】加藤正树, 永渡麻衣子 申请人:三美电机株式会社