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【発明の名称】 プリント配線、およびプリント配線作製方法
【発明者】 【氏名】谷本 真一

【氏名】房安 浩嗣

【氏名】濱田 清司
【要約】 【課題】高周波信号を伝送するプリント配線において、表皮効果により配線導体の抵抗値が上昇して良好な信号伝送が行えなくなる。

【構成】平らな基板１２上に設けられており、配線導体１１と、配線導体１１内部に長手方向に沿った絶縁体１４とを備える。そして、絶縁体１４が配線導体１１の内部から外部表面に、長手方向に沿って、出ている箇所を少なくとも１つ有していることにより、高周波電流が流れる有効断面積を大きくしている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平らな基板上に設けられた配線導体と、
前記配線導体の内部に、長手方向に沿って設けられた絶縁体とを備え、
前記絶縁体が前記配線導体の内部から外部表面に、前記長手方向に沿って、出ている箇所が少なくとも１つある、プリント配線。
【請求項２】
前記絶縁体が外部表面に出ている前記箇所は、前記基板に接している、請求項１に記載のプリント配線。
【請求項３】
前記絶縁体が外部表面に出ている前記箇所は、前記基板上に設けられたＧＮＤ導体に対向している側面にある、請求項１に記載のプリント配線。
【請求項４】
平らな基板上に設けられ、少なくとも１つの長手方向に沿った溝を有する配線導体と、
前記溝内に設けられた絶縁体とを備えたプリント配線。
【請求項５】
前記溝は、前記基板上に設けられたＧＮＤ導体に対向している側面にある、請求項４に記載のプリント配線。
【請求項６】
平らな基板上に、長手方向に沿った間隙を有し、作製するプリント配線の幅を有する第１の配線導体パターンを形成する第１導体パターン形成工程と、
前記間隙を埋めるとともに、前記第１の配線導体パターン上に、前記第１の配線導体パターンよりも幅の狭い絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程と、
前記絶縁体パターンを形成した上から、前記作製するプリント配線の幅の第２の配線導体パターンを形成する第２導体パターン形成工程と、を備えたプリント配線作製方法。
【請求項７】
平らな基板上に、作製するプリント配線の幅の第１の配線導体パターンを形成する第１導体パターン形成工程と、
前記第１の配線導体パターン上に、前記第１の配線導体パターンよりも幅の狭い絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程と、
前記絶縁体パターンを形成した上から、前記絶縁体パターンを覆うように、前記作製するプリント配線の幅の第２の配線導体パターンを形成する第２導体パターン形成工程と、
前記第２の導体パターンの上面に、前記絶縁体パターンまで達する溝を長手方向に沿って形成する第２導体パターン一部除去工程と、
前記溝を埋めるように前記溝内に絶縁体を形成する溝内絶縁体形成工程と、を備えたプリント配線作製方法。
【請求項８】
平らな基板上に、作製するプリント配線の幅の第１の配線導体パターンを形成する第１導体パターン形成工程と、
前記第１の配線導体パターンの中央部の上に、前記第１の配線導体パターンよりも幅の狭い第１の絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程と、
前記第１の絶縁体パターンの片側にある前記第１の配線導体パターン上に、前記第１の絶縁体パターンよりも薄い第３の配線導体パターンを形成する第３導体パターン形成工程と、
前記第３の配線導体パターン上に、前記第１の絶縁体パターンよりも薄い第２の絶縁体パターンを形成する第２絶縁体パターン形成工程と、
前記第１の絶縁体パターン、前記第１の絶縁体パターンの他の片側にある前記第１の配線導体パターン、および前記第２の絶縁体パターンの上から、前記作製するプリント配線の幅の第２の配線導体パターンを形成する第２導体パターン形成工程と、を備えたプリント配線作製方法。
【請求項９】
平らな基板上に、作製するプリント配線よりも幅の狭い線状絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程と、
前記絶縁体パターンを形成した上から、前記絶縁体パターンを覆うように、前記作製するプリント配線の幅の配線導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、を備えたプリント配線作製方法。
【請求項１０】
前記線状絶縁体パターンは、複数本、平行に形成されており、
前記導体パターン形成工程では、前記複数本の線状絶縁体パターンを同時に覆うように、前記配線導体パターンを形成する、請求項９に記載のプリント配線作製方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線およびプリント配線作製方法に関する。例えば、高速な信号伝送を行うプリント配線およびプリント配線作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線に高周波電流を流す場合、表皮効果を考慮する必要がある。表皮効果とは、周波数が高くなるほど、電流が配線導体の表面に集中する現象である。電流密度は表面から深くなるほど下がり、表面の値の１／ｅ（ｅは自然対数）となる深さを表皮深さと呼び、電流が流れる深さの目安となる。表皮深さは周波数に依存し、周波数が高くなるほど小さくなる。
【０００３】
このため、周波数が高くなるほど配線導体の断面積のうち、電流の流れる部分の面積（以下、有効断面積と呼ぶ）は小さくなり、配線の抵抗値が上がり損失が増えるという問題がある。
【０００４】
図１１（ａ）は、従来のプリント配線が配置されたプリント基板の一部を断面で切り、斜め上から眺めた図を示している。また、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のプリント配線の配線方向に垂直な断面における模式図を示している。
【０００５】
基板である絶縁体１２２の上面側の配線層に、配線導体１２１が設けられており、絶縁体１２２の下面側の配線層に導体１２３が設けられている。配線導体１２１は、信号配線であり、導体１２３は、ベタＧＮＤパターンである。
【０００６】
図１１（ｂ）の配線導体１２１の周囲部分の塗りつぶして示している１２５の部分は、配線導体１２１の断面における高周波電流が流れる部分を示している。つまり、高周波電流が流れる部分１２５の面積が、この場合の有効断面積である。
【０００７】
配線導体内の高周波電流が流れる有効断面積を大きくする方法としては、配線導体の厚みを厚くするという方法と、配線導体の幅を広くするという方法が考えられる。一般的なＦＲ４基板の配線の場合、配線幅が１００μｍ以上あるのに対し配線導体の厚みは３０μｍ程度なので、表皮効果の観点からは、配線導体の厚みを厚くしても有効断面積を増加させる効果は小さい。他方、配線導体の幅を広くすると、配線密度が下がったり、隣接配線とのクロストークが問題になるなどの課題がある。
【０００８】
そこで、従来の高速な信号伝送を目的としたプリント配線としては、配線層毎の主配線方向に応じて筋状の凹凸を基板上に形成することで抵抗値を下げるというものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
図１２（ａ）は、特許文献１に開示されているプリント配線が配置されたプリント基板の破断斜視図を示している。また、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示すプリント基板の一部の、Ｙ軸に垂直な断面の模式図を示している。
【００１０】
図１２（ａ）、（ｂ）において、配線導体１０１は、絶縁体１０２の上側で主配線方向をＹ方向とした配線層に配置されたプリント配線である。配線導体１０３は、絶縁体１０２の下側で主配線方向をＸ方向とした配線層に配置されたプリント配線である。絶縁体１０２と、配線導体１０１および配線導体１０３との各接続面には、それぞれ主配線方向に筋となる凹凸が設けられており、接続面の面積が大きくなるようになっている。
【００１１】
図１２（ｂ）の配線導体１０１の周囲部分の塗りつぶして示している１１０の部分は、配線導体１０１の断面における高周波電流が流れる部分を示している。つまり、高周波電流が流れる部分１１０の面積が、この場合の有効断面積である。基板である絶縁体１０２の表面に凹凸を設けていることにより、図１１に示すような基板が平面の場合よりも配線導体１０１の断面における周囲長さを長くできるので、高周波電流が流れる部分の有効断面積が大きくなる。つまり、高周波電流が流れる部分１１０の面積を、従来の高周波電流が流れる部分１２５の面積よりも大きくできる。このようにして、高周波電流を伝送する際の抵抗値を下げていた。
【特許文献１】特開平１１−１１２１１３号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載の従来の構成のプリント配線では、主配線方向と異なる方向に配線した場合に、配線長が長くなり伝送損失が増えるという問題があった。
【００１３】
すなわち、特許文献１のプリント配線では、主配線方向に配線する場合には、配線長が長くなることなく高周波電流が流れる有効断面積を大きくできるが、主配線方向と直交する方向に配線する場合、例えば図１２（ａ）の絶縁体１０２の上側の配線層で配線導体１０１をＸ方向に配線する場合には、有効断面積が大きくならないばかりか、主配線方向（この場合、Ｙ方向）の筋状の凹凸によって、Ｘ方向の配線長が長くなってしまい、Ｘ方向の配線部分に関しては従来の平らな基板上に配線した場合よりも伝送損失が増加してしまう。
【００１４】
本発明は、上述した従来の課題を解決するもので、高周波電流を流す際の電流が流れる有効断面積が配線方向に関わらず良好なプリント配線およびプリント配線作製方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、第１の本発明は、
平らな基板上に設けられた配線導体と、
前記配線導体の内部に、長手方向に沿って設けられた絶縁体とを備え、
前記絶縁体が前記配線導体の内部から外部表面に、前記長手方向に沿って、出ている箇所が少なくとも１つある、プリント配線である。
【００１６】
また、第２の本発明は、
前記絶縁体が外部表面に出ている前記箇所は、前記基板に接している、第１の本発明のプリント配線である。
【００１７】
また、第３の本発明は、
前記絶縁体が外部表面に出ている前記箇所は、前記基板上に設けられたＧＮＤ導体に対向している側面にある、第１の本発明のプリント配線である。
【００１８】
また、第４の本発明は、
平らな基板上に設けられ、少なくとも１つの長手方向に沿った溝を有する配線導体と、
前記溝内に設けられた絶縁体とを備えたプリント配線である。
【００１９】
また、第５の本発明は、
前記溝は、前記基板上に設けられたＧＮＤ導体に対向している側面にある、第４の本発明のプリント配線である。
【００２０】
また、第６の本発明は、
平らな基板上に、長手方向に沿った間隙を有し、作製するプリント配線の幅を有する第１の配線導体パターンを形成する第１導体パターン形成工程と、
前記間隙を埋めるとともに、前記第１の配線導体パターン上に、前記第１の配線導体パターンよりも幅の狭い絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程と、
前記絶縁体パターンを形成した上から、前記作製するプリント配線の幅の第２の配線導体パターンを形成する第２導体パターン形成工程と、を備えたプリント配線作製方法である。
【００２１】
また、第７の本発明は、
平らな基板上に、作製するプリント配線の幅の第１の配線導体パターンを形成する第１導体パターン形成工程と、
前記第１の配線導体パターン上に、前記第１の配線導体パターンよりも幅の狭い絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程と、
前記絶縁体パターンを形成した上から、前記絶縁体パターンを覆うように、前記作製するプリント配線の幅の第２の配線導体パターンを形成する第２導体パターン形成工程と、
前記第２の導体パターンの上面に、前記絶縁体パターンまで達する溝を長手方向に沿って形成する第２導体パターン一部除去工程と、
前記溝を埋めるように前記溝内に絶縁体を形成する溝内絶縁体形成工程と、を備えたプリント配線作製方法である。
【００２２】
また、第８の本発明は、
平らな基板上に、作製するプリント配線の幅の第１の配線導体パターンを形成する第１導体パターン形成工程と、
前記第１の配線導体パターンの中央部の上に、前記第１の配線導体パターンよりも幅の狭い第１の絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程と、
前記第１の絶縁体パターンの片側にある前記第１の配線導体パターン上に、前記第１の絶縁体パターンよりも薄い第３の配線導体パターンを形成する第３導体パターン形成工程と、
前記第３の配線導体パターン上に、前記第１の絶縁体パターンよりも薄い第２の絶縁体パターンを形成する第２絶縁体パターン形成工程と、
前記第１の絶縁体パターン、前記第１の絶縁体パターンの他の片側にある前記第１の配線導体パターン、および前記第２の絶縁体パターンの上から、前記作製するプリント配線の幅の第２の配線導体パターンを形成する第２導体パターン形成工程と、を備えたプリント配線作製方法である。
【００２３】
また、第９の本発明は、
平らな基板上に、作製するプリント配線よりも幅の狭い線状絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程と、
前記絶縁体パターンを形成した上から、前記絶縁体パターンを覆うように、前記作製するプリント配線の幅の配線導体パターンを形成する導体パターン形成工程と、を備えたプリント配線作製方法である。
【００２４】
また、第１０の本発明は、
前記線状絶縁体パターンは、複数本、平行に形成されており、
前記導体パターン形成工程では、前記複数本の線状絶縁体パターンを同時に覆うように、前記配線導体パターンを形成する、第９の本発明のプリント配線作製方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明により、高周波電流を流す際の電流が流れる有効断面積が配線方向に関わらず良好なプリント配線およびプリント配線作製方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のプリント配線を備えたプリント基板の破断斜視図である。また、図２は、図１のプリント配線の配線方向に垂直な断面における模式図である。なお、プリント配線の配線方向とは、本発明のプリント配線の長手方向のことである。
【００２８】
平らな基板である絶縁体１２の上面側の配線層に、本実施の形態１のプリント配線１０が設けられており、絶縁体１２の下面側の配線層に導体１３が設けられている。プリント配線１０は、信号配線であり、導体１３は、ベタＧＮＤパターンである。
【００２９】
導体１３は、一般的には銅からなる。また、絶縁体１２は、一般的にはＦＲ−４などの誘電体からなる。
【００３０】
図１および図２に示すように、本実施の形態１のプリント配線１０は、配線導体１１の内部に、配線方向に沿って絶縁体１４が設けられた構成をしている。そして、絶縁体１４には、配線方向に沿って、プリント配線１０が絶縁体１２と接している面側に出ている部分がある。つまり、配線導体１１の配線方向に対して垂直な断面が、プリント配線１０のいずれの場所の断面においても図２となるように、配線導体１１内に絶縁体１４が設けられている。配線導体１１は、例えば銅からなる。
【００３１】
図２の配線導体１１内の外側表面部分の塗りつぶして示している１５の部分は、プリント配線１０の断面における高周波電流が流れる部分を示している。つまり、高周波電流が流れる部分１５の面積が、この場合の有効断面積である。絶縁体１４が配線方向に沿って配線導体１１の内部から表面に出ている部分を設けることにより、高周波電流が流れる部分１５の面積を従来よりも大きくしている。
【００３２】
次に、本実施の形態１のプリント配線１０の断面における高周波電流が流れる有効断面積を従来よりも大きくできる点について、以下に数式を用いて説明する。
【００３３】
表皮深さδ［ｍ］は、数１の式で表される。ここで、ｆは信号の周波数［Ｈｚ］、μは導体の透磁率［Ｈ／ｍ］、σは導体の導電率［Ｓ／ｍ］である。
【００３４】
【数１】


配線導体１１を伝送する信号を１ＧＨｚの信号であるとすると、配線導体１１は銅であり、導電率σ＝５．８７×１０７［Ｓ／ｍ］、透磁率μ＝４π×１０−７［Ｈ／ｍ］なので、数１より、表皮深さは約２．１μｍとなる。
【００３５】
ここで、図１１に示す従来のプリント基板において、配線導体１２１の断面における幅Ｗ＝１００μｍ、厚さＨ＝３５μｍとすると、高周波電流が流れる部分１２５の面積は、５４９．３６μｍ２となる。
【００３６】
一方、図２に示す本実施の形態１のプリント基板において、プリント配線１０の断面における幅および厚さを上記と同様のＷ＝１００μｍ、Ｈ＝３５μｍとし、配線導体１１内部の絶縁体１４から配線導体１１の外部表面までの距離Ｔ１およびＴ２をいずれも１０μｍとし、絶縁体１４が配線方向に沿って絶縁体１２側に出ている部分の幅Ｓ＝１０μｍとすると、高周波電流が流れる部分１５の面積は、５６１．５４μｍ２となる。つまり、高周波電流が流れる有効断面積は、図１１に示した従来のプリント基板の場合よりも１２．１８μｍ２大きくなる。
【００３７】
図３は、本発明の実施の形態１の他の構成のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面における模式図を示している。
【００３８】
図２の場合と同様に、図３に示すプリント配線２０は、配線導体２１の内部に、配線方向に沿って絶縁体２４が設けられた構成をしている。そして、絶縁体２４には、配線方向に沿って、配線導体２１の内部から外部表面に出ている部分が設けられているが、図２の場合には、絶縁体１４が基板である絶縁体１２側に出ていたのに対し、図３では、絶縁体２４は、絶縁体１２とは反対側のプリント配線２０の上面側に出ている。
【００３９】
図３の配線導体２１内の外側表面部分の塗りつぶして示している２５の部分は、プリント配線２０の断面における高周波電流が流れる部分を示している。つまり、高周波電流が流れる部分２５の面積が、この場合の有効断面積である。
【００４０】
図２において上記で高周波電流が流れる有効断面積を求めた際の、配線導体１１と同様の、材質、断面サイズ、内部の絶縁体１４までの距離とし、配線方向に沿って外部に出ている絶縁体２４の幅Ｓも図２の場合と同様の１０μｍとして、図３における高周波電流が流れる部分２５の面積を求めると、５６１．５４μｍ２となる。つまり、この場合も、高周波電流が流れる有効断面積は、図１１に示した従来のプリント基板の場合よりも１２．１８μｍ２大きくなる。
【００４１】
このように、配線方向に沿って配線導体内部からプリント配線表面に出ている絶縁体の部分がプリント配線のいずれの側であっても、従来よりも高周波電流が流れる有効断面積を大きくすることができる。
【００４２】
次に、図１に示した本実施の形態１のプリント配線１０の作製方法の一例について説明する。
【００４３】
図４（ａ）〜（ｄ）は、プリント配線１０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図を示している。なお、図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００４４】
まず、一般的なプリント配線基板の製造方法と同様に、図４（ａ）に示すように銅張積層板を用意する。銅張積層板は、絶縁体１２の両面に、表面側銅層３１および裏面側銅層１３が積層されている。裏面側銅層１３は、そのまま図１に示したベタＧＮＤパターンの導体１３となる。
【００４５】
そして、銅張積層板の表面にドライフィルムを貼り付けて感光させ、感光されない部分を剥離してからエッチングする。図４（ｂ）は、エッチング後のプリント基板を示している。このように、絶縁体１２上に、中央部分に配線方向に沿った間隙がある、作製するプリント配線幅の導体パターン３２を形成する。つまり、導体パターン３２は、図４（ｂ）に示すような２本の平行な導体パターンである。
【００４６】
なお、導体パターン３２が、本発明の、長手方向に沿った間隙を有する第１の配線導体パターンの一例にあたり、この導体パターン３２を形成する工程が、本発明の第１導体パターン形成工程の一例にあたる。
【００４７】
次に、残ったドライフィルムを剥離し、導体パターン３２上に、例えばインクジェット工法にて、作製するプリント配線幅よりも２×Ｔ２だけ細いパターン幅の絶縁体を、間隙を覆うようにして配線経路に沿って印刷する。図４（ｃ）は、絶縁体を印刷した後のプリント基板を示している。このように、間隙内および導体パターン３２上に、絶縁体パターン３３が形成される。
【００４８】
なお、この絶縁体パターン３３を形成する工程が、本発明の、第１の配線導体パターン上に絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程の一例にあたる。
【００４９】
そして、絶縁体パターン３３を形成させた上から、無電解メッキで、導体パターン３２と同じ幅の導体パターンを、絶縁体パターン３３を覆うようにして配線経路に沿って形成する。無電界メッキで形成させた導体パターンは、導体パターン３２と一体化して配線導体３４となり、図４（ｄ）に示すように、図１に示した本実施の形態１のプリント配線１０が完成する。配線導体３４および絶縁体パターン３３が、それぞれ、図１の配線導体１１および絶縁体１４に相当する。
【００５０】
なお、絶縁体パターン３３を形成させた上から形成する導体パターンが、本発明の第２の配線導体パターンの一例にあたり、この導体パターンを配線経路に沿って形成する工程が、本発明の第２導体パターン形成工程の一例にあたる。
【００５１】
多層基板を製造する場合は、プリント配線を形成させたこれらの銅張積層板を重ね合わせてプレスする。
【００５２】
次に、図３に示した本実施の形態１のプリント配線２０の作製方法の一例について説明する。
【００５３】
図５（ａ）〜（ｆ）は、プリント配線２０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図を示している。なお、図３および図４と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００５４】
まず、一般的なプリント配線基板の製造方法と同様に、図５（ａ）に示すように銅張積層板を用意する。銅張積層板は、絶縁体１２の両面に、表面側銅層３１および裏面側銅層１３が積層されている。裏面側銅層１３は、そのまま図３に示したベタＧＮＤパターンの導体１３となる。
【００５５】
そして、銅張積層板の表面にドライフィルムを貼り付けて感光させ、感光されない部分を剥離してからエッチングする。図５（ｂ）は、エッチング後のプリント基板を示している。このように、絶縁体１２上に、配線方向に沿って、作製するプリント配線幅の導体パターン４１を形成する。
【００５６】
なお、導体パターン４１を形成する工程が、本発明の、作製するプリント配線の幅の第１の配線導体パターンを形成する第１導体パターン形成工程の一例にあたる。
【００５７】
次に、残ったドライフィルムを剥離し、導体パターン４１上に、例えばインクジェット工法にて、作製するプリント配線の幅より細いパターン幅の絶縁体を配線経路に沿って印刷する。図５（ｃ）は、絶縁体を印刷した後のプリント基板を示している。このように、導体パターン４１上に、導体パターン４１よりも幅の狭い絶縁体パターン４２が形成される。
【００５８】
なお、絶縁体パターン４２を形成する工程が、本発明の、第１の配線導体パターンよりも幅の狭い絶縁体パターンを形成する絶縁体パターン形成工程の一例にあたる。
【００５９】
そして、絶縁体パターン４２を形成させた上から、無電解メッキで、導体パターン４１と同じ幅の導体パターンを、絶縁体パターン４２を覆うようにして配線経路に沿って形成する。無電界メッキで形成させた導体パターンは、図５（ｄ）に示すように導体パターン４１と一体化して配線導体４３となる。
【００６０】
なお、絶縁体パターン４２を形成させた上から形成させる導体パターンが、本発明の第２の配線導体パターンの一例にあたり、この導体パターンを形成する工程が、本発明の第２導体パターン形成工程の一例にあたる。
【００６１】
さらに、配線方向に沿って、配線導体４３の上面の中央部分をエッチングにより除去し、図５（ｅ）に示すように、配線導体４３の上面に絶縁体パターン４２まで達する溝４４を形成する。
【００６２】
なお、溝４４を形成する工程が、本発明の、第２導体パターン一部除去工程の一例にあたる。
【００６３】
そして、配線導体４３の上面に形成した溝４４を埋めるように、例えばインクジェット工法にて、配線経路に沿って絶縁体を印刷する。溝４４を埋めるように印刷した絶縁体は、絶縁体パターン４２と一体化して絶縁体４５となり、図５（ｆ）に示すように、図３に示したプリント配線２０が完成する。配線導体４３および絶縁体４５が、それぞれ、図３の配線導体２１および絶縁体２４に相当する。
【００６４】
なお、溝４４を埋めるように絶縁体を印刷する工程が、本発明の、溝内絶縁体形成工程の一例にあたる。
【００６５】
図２および図３に示したように、配線方向に沿って導体内部に絶縁体を設け、配線方向に沿って導体の内部から外部表面に絶縁体が出ている部分を設ける構成としたことにより、高周波電流の流れる有効断面積が広くなり、導体の抵抗値の上昇を抑制することができ、良好な高周波信号伝送を実現できる。
【００６６】
また、本実施の形態１のプリント配線１０は、図１１（ｂ）や図１２（ｂ）に示す従来のプリント配線と比較してわかるように、高周波電流の伝送に寄与しなかった従来の配線導体の中央の導体部分を絶縁体に置き換えた構成である。本実施の形態１では、配線導体の材料に銅を用いることとしたが、配線導体に金などの高価な材料を用いる場合には、配線導体材料の使用量を低減できるので、高周波電流が流れる有効断面積を増加させつつ、材料コストの低減も図れる。
【００６７】
なお、本実施の形態１の図２および図３においては、配線方向に沿って、絶縁体が導体の内部からプリント配線の外部表面に出ている部分が１箇所の場合について説明したが、プリント配線の外部表面に出ている部分がそれぞれ配線方向に沿っていれば、絶縁体がプリント配線の外部表面の複数箇所に出ている構成であってもよい。また、絶縁体が導体内部からプリント配線の外部表面に出ている箇所は、導体の下面側のみや上面側のみなどのように一方向のみに限らず、配線方向に沿ってプリント配線の外部表面に出ていれば、場所によって異なる方向に出ている構成であってもよい。
【００６８】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面における模式図を示している。図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００６９】
本実施の形態２のプリント配線５０は、実施の形態１のプリント配線とは異なり、配線導体の内部には絶縁体を備えていない。
【００７０】
図６に示すように、本実施の形態２のプリント配線５０は、平らな基板である絶縁体１２側に配線方向に沿った溝が設けられた配線導体５１と、その配線導体５１に設けられた溝内に絶縁体５２が形成された構成をしている。
【００７１】
図６の配線導体５１内の外側表面部分の塗りつぶして示している５５の部分は、プリント配線５０の断面における高周波電流が流れる部分を示している。つまり、高周波電流が流れる部分５５の面積が、この場合の有効断面積である。
【００７２】
実施の形態１の図２において高周波電流が流れる有効断面積を求めた際の、配線導体１１と同様の材質および断面サイズとし、絶縁体５２が形成されている絶縁体１２側に設けられた溝の深さをＴ１＝１０μｍ、溝の幅をＳ＝１０μｍとした場合、つまり図２の配線導体１１の内部の絶縁体が無い構成とした場合について、図６における高周波電流が流れる部分５５の面積を求めると、５９１．３６μｍ２となる。つまり、この場合は、高周波電流が流れる有効断面積は、図１１に示した従来のプリント基板の場合よりも４２．０μｍ２大きくなる。
【００７３】
実施の形態１で説明した図２および図３の場合の高周波電流が流れる部分１５および２５の面積は、いずれも５６１．５４μｍ２であり、図６に示す本実施の形態２の高周波電流が流れる部分５５の面積の方がこれらよりも大きい。本実施の形態２のプリント配線の構成にすることにより、実施の形態１の構成よりもさらに高周波電流が流れる有効断面積を大きくすることができる。
【００７４】
次に、図６に示した本実施の形態２のプリント配線５０の作製方法の一例について説明する。
【００７５】
図７（ａ）、（ｂ）は、プリント配線５０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図を示している。なお、図４と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００７６】
まず、片面銅張積層板を用意する。片面銅張積層板は、絶縁体１２の片面にのみ裏面側銅層１３が積層されており、オモテ面には銅層が形成されていない。裏面側銅層１３は、そのまま図６に示すベタＧＮＤパターンの導体１３となる。
【００７７】
片面銅張積層板の銅層が積層されていないオモテ側の絶縁体１２の面上に、例えばインクジェット工法にて、作製するプリント配線の幅よりも細いパターン幅の絶縁体を配線経路に沿って印刷する。図７（ａ）は、片面銅張積層板上に絶縁体を印刷した後のプリント基板を示している。このように、絶縁体１２の面上に、配線経路に沿った、作製するプリント配線幅よりも狭い幅の絶縁体パターン６１が形成される。
【００７８】
そして、絶縁体パターン６１を形成させた上から、無電解メッキで、作製するプリント配線幅の導体パターン６２を、絶縁体パターン６１を覆うようにして配線経路に沿って形成することにより、図７（ｂ）に示すように、図６に示した本実施の形態２の構成のプリント配線５０が完成する。導体パターン６２および絶縁体パターン６１が、それぞれ、図６の配線導体５１および絶縁体５２に相当する。
【００７９】
なお、絶縁体パターン６１が、本発明の線状絶縁体パターンの一例にあたり、絶縁体パターン６１を形成する工程が、本発明の絶縁体パターン形成工程の一例にあたる。また、導体パターン６２が、本発明の配線導体パターンの一例にあたり、導体パターン６２を形成する工程が、本発明の導体パターン形成工程の一例にあたる。
【００８０】
なお、本実施の形態２では、図６に示すように、配線導体５１に対して１つの溝だけが設けられる構成で説明したが、絶縁体１２側に、配線方向に沿った複数の溝を形成させ、それらの各溝内に絶縁体を形成させる構成にしてもよい。
【００８１】
例えば、図７（ａ）の絶縁体パターン形成工程において、作製するプリント配線の幅内に、配線経路に沿って、複数の平行な絶縁体パターンを形成することで、図７（ｂ）導体パターン形成工程で、同時に形成される複数の溝を有する配線導体を作製することができる。このようにして作製された複数の溝を有するプリント配線は、図６に示した溝を１つだけ形成させた構成のプリント配線５０よりも、さらに高周波電流が流れる有効断面積を大きくすることができる。
【００８２】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面における模式図を示している。図１と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００８３】
実施の形態１の図２や図３では、配線導体の絶縁体１２側の面または絶縁体１２側とは反対側の面に、絶縁体が内部からプリント配線の外部表面に出ている部分があったのに対し、本実施の形態３のプリント配線は、プリント配線の側面に、絶縁体が内部から外部表面に出ている箇所が設けられている点が異なる。
【００８４】
図８に示すように、本実施の形態３のプリント配線７０は、配線導体７１の内部に、配線方向に沿って絶縁体７２が設けられた構成をしている。
【００８５】
そして、プリント配線７０が形成されている絶縁体１２の同じ面上の、プリント配線７０の配線経路に沿った近傍に、配線導体７１を流れる信号の帰還電流が流れるＧＮＤ導体７３が配置されている。
【００８６】
配線導体７１の内部に設けられた絶縁体７２は、配線方向に沿って、ＧＮＤ導体７３に対向する側のプリント配線７０の側面に出ている部分がある。つまり、ＧＮＤ導体７３が近傍にある場所では、プリント配線７０の配線方向に対して垂直な断面が図８のような断面となるように、配線導体７１内に絶縁体７２が設けられている。
【００８７】
図８の配線導体７１内の外側表面部分の塗りつぶして示している７５の部分は、プリント配線７０の断面における高周波電流が流れる部分を示している。つまり、高周波電流が流れる部分７５の面積が、この場合の有効断面積である。絶縁体７２が配線方向に沿って配線導体７１の内部からプリント配線７０の側面の表面に出ている部分を設けることにより、高周波電流が流れる部分７５の面積を従来よりも大きくしている。
【００８８】
一般に、信号電流が流れる信号配線と帰還電流が流れるＧＮＤ導体との間には電気力線が発生し、このため導体内で生じる電気分極により、ＧＮＤ導体に近い面に電流が集中し易い性質があることが知られている。
【００８９】
つまり、本実施の形態３のように、信号電流が流れる配線導体７１の近傍に帰還電流が流れるＧＮＤ導体７３があるような場合には、配線導体７１の外側表面部分の中でも、ＧＮＤ導体７３側に近い表面部分に高密度で電流が流れることになる。
【００９０】
本実施の形態３のプリント配線７０は、ＧＮＤ導体７３に対向する側面に内部の絶縁体７２が出ている箇所を設けることにより、配線導体７１内の電流が集中する側の、高周波電流が流れる断面積を増加させて、効果的に導体の抵抗値の上昇を抑制している。
【００９１】
次に、図８に示した本実施の形態３のプリント配線７０の作製方法の一例について説明する。
【００９２】
図９（ａ）〜（ｃ）は、プリント配線７０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図を示している。なお、図５と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【００９３】
配線導体７１の内部の絶縁体を形成させるまでの工程は、実施の形態１のプリント配線２０を作製する工程と同じ工程である。すなわち、まず図５（ａ）〜（ｃ）と同様の工程を行う。図９（ａ）〜（ｃ）の工程は、図５（ｃ）の工程の後の工程を示している。図５（ａ）〜（ｃ）の工程は、プリント配線２０の作製の場合と同じなので説明を省略し、その後の図９（ａ）以降の工程について説明する。
【００９４】
図５（ａ）〜（ｃ）の工程により、図５（ｃ）に示すように、導体パターン４１上に、導体パターン４１よりも幅の狭い絶縁体パターン４２を形成する。このとき、図５（ｃ）のように絶縁体パターン４２の両側に導体パターン４１の上面部分が残るように、絶縁体パターン４２を、導体パターン４１の中央部に形成する。
【００９５】
次に、絶縁体パターン４２の一方の側面側にある導体パターン４１上に、絶縁体パターン４２よりも薄い導体パターンを形成する。図９（ａ）に示すように、絶縁体パターン４２の一方の側面側に形成させた導体パターンは、導体パターン４１と一体化して導体８１となる。
【００９６】
なお、絶縁体パターン４２の一方の側面側にある導体パターン４１上に形成させる導体パターンが、本発明の第３の配線導体パターンの一例にあたり、この導体パターンを形成する工程が、本発明の第３導体パターン形成工程の一例にあたる。
【００９７】
次に、絶縁体パターン４２の一方の側面側の、図９（ａ）の工程で形成させた導体パターンの上に、絶縁体パターン４２よりも薄い絶縁体を形成する。図９（ｂ）に示すように、絶縁体パターン４２の一方の側面側に形成させた絶縁体は、絶縁体パターン４２と一体化して絶縁体８２となる。
【００９８】
なお、図９（ａ）の工程で形成させた導体パターンの上に形成させる絶縁体が、本発明の第２の絶縁体パターンの一例にあたり、この絶縁体を形成する工程が、本発明の第２絶縁体パターン形成工程の一例にあたる。
【００９９】
そして、絶縁体８２を形成させた上から、無電解メッキで、作製するプリント配線幅の導体パターンを、絶縁体８２および導体パターン４１の上から配線経路に沿って形成する。無電界メッキで形成させた導体パターンは、導体８１と一体化して配線導体８３となり、図９（ｃ）に示すように、図８に示した本実施の形態３のプリント配線７０が完成する。配線導体８３および絶縁体８２が、それぞれ、図８の配線導体７１および絶縁体７２に相当する。
【０１００】
なお、絶縁体８２を形成させた上から、作製するプリント配線幅の導体パターンを形成する工程が、本発明の第２導体パターン形成工程の一例にあたる。
【０１０１】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面における模式図を示している。図８と同じ構成部分には、同じ符号を用いている。
【０１０２】
実施の形態２の図６に示すプリント配線５０では、配線導体５１の絶縁体１２側に、配線方向に沿った溝を設けて、その溝内に絶縁体５２を形成したのに対し、本実施の形態４のプリント配線は、配線導体の側面に溝を設けて、その溝内に絶縁体を形成している点が異なる。
【０１０３】
また、図８に示す実施の形態３のプリント配線７０の構成と比較すると、その配線導体７１の内部に絶縁体を備えていない構成としたものが、本実施の形態４のプリント配線の構成とも言える。
【０１０４】
図１０に示すように、本実施の形態４のプリント配線９０は、配線方向に沿った溝が設けられた配線導体９１と、その配線導体９１に設けられた溝内に形成された絶縁体９２とで構成されている。
【０１０５】
そして、プリント配線９０が形成されている絶縁体１２の同じ面上の、プリント配線９０の配線経路に沿った近傍に、配線導体９１を流れる信号の帰還電流が流れるＧＮＤ導体７３が配置されている。
【０１０６】
配線導体９１に設けられた溝内に形成された絶縁体９２は、プリント配線９０のＧＮＤ導体７３に対向する側の側面に形成されている。つまり、ＧＮＤ導体７３が近傍にある場所では、プリント配線９０の配線方向に対して垂直な断面が図１０のような断面となるように、配線導体９１に溝が設けられ、その溝内に絶縁体９２が設けられている。
【０１０７】
図１０の配線導体９１内の外側表面部分の塗りつぶして示している９５の部分は、プリント配線９０の断面における高周波電流が流れる部分を示している。つまり、高周波電流が流れる部分９５の面積が、この場合の有効断面積である。
【０１０８】
本実施の形態４のプリント配線９０は、ＧＮＤ導体７３に対向する側の側面に、配線方向に沿った絶縁体９２を設けることにより、配線導体９１内の電流が集中する側の、高周波電流が流れる断面積を増加させて、効果的に導体の抵抗値の上昇を抑制している。
【０１０９】
ここで、図８および図１０のそれぞれの高周波電流が流れる部分７５および９５を比較すると、プリント配線９０の場合には、絶縁体９２が形成されている溝の底部に対応する配線導体９１の部分にも高周波電流が流れるので、その分だけ、高周波電流が流れる部分９５の方が面積が大きいことがわかる。つまり、本実施の形態４のプリント配線９０は、電流が集中するＧＮＤ導体７３に近い側の高周波電流が流れる断面積がプリント配線７０の場合よりも大きいので、実施の形態３のプリント配線７０の構成よりも、さらに配線導体内の抵抗値を抑制する効果が大きい。
【０１１０】
以上に説明したように、各実施の形態のプリント配線は、平らな基板上に配置され、配線導体内に配線方向に沿った絶縁体を設ける構成にしたことにより、高周波電流が流れる有効断面積を配線方向に関わらず良好にし、配線導体の抵抗値の上昇を抑制して良好な高周波信号伝送を実現できる。
【０１１１】
また、実施の形態１および３のプリント配線では、配線導体に高価な材料を使用する場合には、従来に比べて高周波電流が流れる有効断面積を増加させつつ、材料コストの低減を図れる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明に係るプリント配線およびプリント配線作製方法は、高周波電流を流す際の電流が流れる有効断面積が良好であるという効果を有し、高速な信号伝送を行うプリント配線およびプリント配線作製方法等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施の形態１のプリント配線を備えたプリント基板の破断斜視図
【図２】本発明の実施の形態１のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面模式図
【図３】本発明の実施の形態１の他の構成のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面模式図
【図４（ａ）】本発明の実施の形態１のプリント配線１０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図４（ｂ）】本発明の実施の形態１のプリント配線１０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図４（ｃ）】本発明の実施の形態１のプリント配線１０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図４（ｄ）】本発明の実施の形態１のプリント配線１０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図５（ａ）】本発明の実施の形態１のプリント配線２０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図５（ｂ）】本発明の実施の形態１のプリント配線２０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図５（ｃ）】本発明の実施の形態１のプリント配線２０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図５（ｄ）】本発明の実施の形態１のプリント配線２０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図５（ｅ）】本発明の実施の形態１のプリント配線２０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図５（ｆ）】本発明の実施の形態１のプリント配線２０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図６】本発明の実施の形態２のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面模式図
【図７】（ａ）、（ｂ）本発明の実施の形態２のプリント配線５０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図８】本発明の実施の形態３のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面模式図
【図９（ａ）】本発明の実施の形態３のプリント配線７０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図９（ｂ）】本発明の実施の形態３のプリント配線７０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図９（ｃ）】本発明の実施の形態３のプリント配線７０を作製する際の各工程におけるプリント基板の破断斜視図
【図１０】本発明の実施の形態４のプリント配線を備えたプリント基板の、配線方向に垂直な断面模式図
【図１１】（ａ）従来のプリント配線が配置されたプリント基板の破断斜視図、（ｂ）従来のプリント配線が配置されたプリント基板の、配線方向に垂直な断面模式図
【図１２】（ａ）従来のプリント配線が配置されたプリント基板の破断斜視図、（ｂ）従来のプリント配線が配置されたプリント基板の、Ｙ軸に垂直な断面の模式図
【符号の説明】
【０１１４】
１０、２０、５０、７０、９０ プリント配線
１１、２１、３４、４３、５１、７１、８３、９１ 配線導体
１２ 絶縁体（基板）
１３ 導体（裏面側銅層）
１４、２４、４５、５２、７２、８２、９２ 絶縁体
１５、２５、５５、７５、９５ 高周波電流が流れる部分
３１ 表面側銅層
３２、４１、６２ 導体パターン
３３、４２、６１ 絶縁体パターン
４４ 溝
７３ ＧＮＤ導体
８１ 導体
【出願人】 【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【出願日】 平成１８年７月３１日（２００６．７．３１）
【代理人】 【識別番号】１０００９２７９４
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 正道
【公開番号】 特開２００８−３４７２７（Ｐ２００８−３４７２７Ａ）
【公開日】 平成２０年２月１４日（２００８．２．１４）
【出願番号】 特願２００６−２０８５４１（Ｐ２００６−２０８５４１）