JP4634883B2 - シールド付き配線基板とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は配線基板の技術分野にかかり、特に、シールドで両面が覆われた配線基板に関する。

従来の配線基板は、基板本体に、シールドフィルムが巻き回されて構成されている。

図１１の符号１１０は、基板本体であり、ベースフィルム１１７上に、複数本の配線１１１が配置されており、その表面には、カバーフィルムが配置されている。
配線１１１は直線状であり、互いに平行に配置されている。両端に配置された配線１１１は、接地配線であり、その上のカバーフィルムの部分には開口が形成されている。
両端位置の接地配線を除く配線１１１は、信号配線であり、信号配線の厚みと接地配線の厚みは等しくされている。

次に、図１２の符号１２０はシールドフィルムを示しており、ベースフィルム１２７上に、網状のシールド配線１２１が配置されている。シールド配線１２１の表面には、異方導電性接着剤１２８が塗布されている。

このシールドフィルム１２０の異方導電性接着剤側をカバーフィルムに当接させ、基板本体１１０に巻き回すと、異方導電性接着剤により、接地配線とシールド配線１２１とが接続され、図１３(ａ)、(ｂ)に示すように、信号配線がシールド配線１２１で囲まれた配線基板１３０が得られる。図１３(ａ)は、正面図、同図(ｂ)は背面図である。

シールドリム１２０を巻き回したときに隙間が生じないように、シールドフィルム１２０の幅は、基板本体１１０の幅の二倍以上の大きさにされており、シールドフィルム１２０の左右両端１２５₁、１２５₂が重なり合う重複領域１２８が生じる。

この重複領域１２８では左右両端１２５₁、１２５₂のシールド配線１２１が重なり合うため、重複領域１２５以外の部分に比べ、シールド配線１２１の面積が大きくなる。

従って、重複領域１２５上に位置する信号配線の特性インピーダンスと、重複領域１２５以外の領域上に位置する信号配線の特性インピーダンスが一致しないという問題が生じた。

シールド配線のパターン形状については、例えば下記先行技術で言及されている。
特開平４−１２７５９８号公報

本発明は上記従来技術の問題を解決するために創作されたものであり、その目的は、各々の信号配線で特性インピーダンスに差が生じない配線基板を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、ベースフィルム上に複数の信号配線が配置された基板本体と、網状のシールド配線が設けられたシールドフィルムとを有し、前記シールドフィルムは前記基板本体に巻き回され、前記シールドフィルムの巻き回しの両端は重ね合わされ、前記シールドフィルムの重複領域が形成された配線基板であって、前記信号配線は、互いに平行に配置された部分を有し、前記重複領域は前記信号配線の平行に配置された部分と斜めに交差し、前記各信号配線は前記重複領域を斜めに横断するように配置された配線基板である。
本発明は、請求項１記載の配線基板であって、前記重複領域の幅は一定である。
本発明は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の配線基板であって、前記各信号配線の前記重複領域を横断する部分の長さは等しくされた配線基板である。
本発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の配線基板であって、前記重複領域は、前記基板本体の片側に配置された配線基板である。
本発明は、ベースフィルム上に複数の信号配線が配置された基板本体と、網状のシールド配線が設けられたシールドフィルムとを有し、前記シールドフィルムは前記基板本体に巻き回された配線基板であって、前記シールドフィルムの巻き回しの両端には、前記シールド配線が存しない隙間領域が設けられ、前記信号配線は、互いに平行に配置された部分を有し、前記隙間領域は前記信号配線の平行に配置された部分と斜めに交差し、前記各信号配線は前記隙間領域を斜めに横断するように配置された配線基板である。
本発明は、請求項５記載の配線基板であって、前記隙間領域の幅は一定である。
本発明は、請求項５又は請求項６のいずれか１項記載の配線基板であって、前記各信号配線の前記隙間領域を横断する部分の長さは等しくされた配線基板である。
本発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか１項記載の配線基板であって、前記隙間領域は、前記基板本体の片側に配置された配線基板である。
本発明は、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の配線基板であって、前記信号配線の両脇にはそれぞれ接地配線が配置され、前記シールド配線は前記接地配線に接続された配線基板である。
本発明は、請求項９記載の配線基板であって、前記基板本体の前記信号配線が配置されている表面にはカバーフィルムが貼付された配線基板であって、前記カバーフィルムには開口が設けられ、前記シールド配線は前記開口底面に露出する前記接地配線に接続された配線基板である。
本発明は、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の配線基板であって、前記シールドフィルムは互いに平行な第一、第二の辺と、前記第一、第二の辺とは９０°以外の角度を成し、互いに平行な第三、第四の辺を有し、前記第一、第二の辺の間の距離は前記信号配線の両端間の距離よりも短く、前記第一、第二の辺の外側に前記信号配線の両端が位置する配線基板である。
本発明は、ベースフィルム上に複数の信号配線が配置された基板本体に、網状のシールド配線が設けられたシールドフィルムを巻き回し、配線基板を製造する配線基板製造方法であって、前記シールドフィルムの巻き回しの両端を重ね合わせて重複領域を形成する際、前記重複領域と、前記信号配線の互いに平行に配置された部分とを斜めに交差させ、前記各信号配線が前記重複領域を斜めに横断させる配線基板製造方法である。
本発明は、請求項１２記載の配線基板の製造方法であって、前記各信号配線が前記重複領域を横断する部分の長さを等しくさせる。
本発明は、ベースフィルム上に複数の信号配線が配置された基板本体に、網状のシールド配線が設けられたシールドフィルムを巻き回し、配線基板を製造する配線基板製造方法であって、前記シールドフィルムの巻き回しの両端を接触させず、前記信号配線の互いに平行に配置された部分に対して斜めに交差する隙間領域を設け、前記各信号配線に、前記隙間領域を斜めに横断させる配線基板製造方法である。
本発明は、請求項１４記載の配線基板の製造方法であって、前記各信号配線が前記隙間領域を横断する部分の長さを等しくさせる。

本発明は上記のように構成されており、各信号配線がシールドフィルムで囲まれるようにするため、シールドフィルムの巻き始め位置付近と巻き終わり位置付近を重ね合わせ、重複領域を形成している。
この重複領域が偏在すると各信号配線と重複領域との間の容量成分の大きさが一致しない。

本発明では、重複領域を信号配線の平行な部分に対して斜めに配置し、全ての信号配線が重複領域を斜めに横断させるか、又は、巻き始め位置と巻き終わり位置の間に隙間領域を設け、全ての信号配線が隙間領域を斜めに横断するようにする。隙間領域部分には接地配線は設けない。
各信号配線が重複領域を横断する部分の長さを等しくし、又は各信号配線が隙間領域を横断する部分の長さを等しくすると、更に容量成分の大きさが一致する。

重複領域の偏在が解消され、各々の信号配線に対する重複領域や隙間領域の影響が等しくなる。

本発明の実施例を説明する。
図１、図２の符号１０は基板本体であり、ＰＥＴフィルムやポリイミドフィルム等のベースフィルム１７上に、配線１１が配置されている。配線１１は、金属細線やパターニングされた金属箔で構成されている。金属の種類は銅や銅合金であるが、それに限定されない。

配線１１上にはＰＥＴフィルムやポリイミド等のカバーフィルム１８が貼付されている。図２は、図１のＡ−Ａ線切断面図であるが、図１では、カバーフィルム１８は省略されている。

配線１１は等幅の直線状であり、互いに平行に等間隔に配置されている。互いに平行に並んだ配線のうち、両端に位置する配線は接地配線であり、接地配線で挟まれた配線は信号配線である。図１、図２の符号１１ａは信号配線を示しており、符号１１ｂは接地配線を示している。

カバーフィルム１８のうち、接地配線１１ｂ上の部分は接地配線１１ｂに沿って開口１９が形成され、開口１９底面に接地配線１１ｂの表面が露出されている。接地配線１１ｂの厚みと信号配線１１ａの厚みは同じである。

図３、図４の符号２０はシールドフィルムであり、ＰＥＴフィルムやポリイミドフィルム等のベースフィルム２７上に、網状のシールド配線２１が配置されている。網の目に当たる部分２２には、シールド配線２１は配置されていない。

シールド配線２１上には異方導電性接着剤層２８が配置されている。図４は、図３のＢ−Ｂ線切断面図であるが、図３では、異方導電性接着剤層２８は省略されている。

シールドフィルム２０の平面形状は平行四辺形に近く、互いに平行な第一、第二の辺２４ａ、２４ｂと、第一、第二の辺２４ａ、２４ｂに対して９０°以外の角度θを成す第三、第四の辺２５₁、２５₂を有している。第三、第四の辺２５₁、２５₂は互いに平行である。

各配線１１の両端には接続領域１２が設けられている。接続領域１２上にはカバーフィルムは配置されておらず、その表面は露出されている。
基板本体１０は、配線１１の長さと平行な方向が長辺となる長方形形状であり、接続領域１２は、基板本体１０の短辺の近くに、短辺に沿って並べられている。

シールドフィルム２０を基板本体１０に貼付するときには、先ず、シールドフィルム２０の異方導電性接着剤層２８を基板本体１０に向け、基板本体１０に異方導電性接着剤層２８が密着するように巻き回すと、開口１９底面に露出する接地配線１１ｂとシールド配線２１とが、異方導電性接着剤層２８中に含有された導電粒子を介して密着され、互いに電気的に接続される。

シールドフィルム２０の第一、第二の辺２４ａ、２４ｂ間の距離Ｌは、各配線１１の接続領域１２を除く部分の長さよりも短くされており、シールドフィルム２０を巻き回す際には、シールドフィルム２０の第一、第二の辺２４ａ、２４ｂが、接続領域１２の並び方向に対して平行になるようにし、接続領域１２がシールドフィルム２０で覆われた部分の外側に位置するようにする。接続領域１２がシールドフィルム２０の外側に位置するのでシールドフィルム２０で覆われない。

第一、第二の辺２４ａ、２４ｂは、互いに向き合う部分を有しており、その部分を二辺とし、第一、第二の辺２４ａ、２４ｂに垂直な線分を他の二辺とする仮想的な長方形Ｓが構成される。

その長方形Ｓの幅Ｆ、即ち第一、第二の辺２４ａ、２４ｂの対向する部分の長さＦは、基板本体１０の幅(短辺の長さ)Ｒと等しいか、それよりも広くされており、仮想的な四角形Ｓを基板本体１０の表面側に配置し、長方形Ｓの両側部分が基板本体１０の裏面側の面に折り曲げられているときには、第三、第四の辺２５₁、２５₂は、裏面側に位置する。

第三、第四の辺２５₁、２５₂の間の距離であって、第一、第二の辺２４ａ、２４ｂに沿った方向の長さＷは、基板本体１０の幅Ｒの二倍よりも大きくされており、そのため、シールドフィルム１０を折り曲げ、基板本体１０に巻き回したときに、シールドフィルム１０の第三、第四の辺２５₁、２５₂側の端部は基板本体１０の裏面側で重なり合う。

図５(ａ)、(ｂ)の符号３０は、基板本体１０にシールドフィルム２０が巻き回された本発明の第一例の配線基板を示している。同図(ａ)は表面側、同図(ｂ)は裏面側である。カバーフィルム１８は省略してある。

図５(ｂ)に示すように、裏面側には第三、第四の辺２５₁、２５₂の付近が重なった重複領域２８が形成される。
この重複領域２８は、基板本体１０の一方の長辺から他方の長辺まで亘っており、重複領域２８の両端は、基板本体１０の縁付近に位置する接地配線１１ｂと重なっている。

また、重複領域２８の一端は、基板本体１０の一方の短辺側に位置し、他端は他方の短辺側に位置しており、従って、重複領域２８は、信号配線１１ａ上を斜めに横断している。

シールドフィルム２０の第三、第四の辺２５₁、２５₂は、巻き回された状態でも互いに平行になっており、従って、重複領域２８の幅は一定であり、各信号配線１１ａが重複領域２８上を横断する長さは等しく、各信号配線１１ａは重複領域２８と重なる部分の面積は等しくなる。

従って、重複領域２８内でのシールド配線２１の分布が均一であるとすると、重複領域２８と信号配線１１aとの間に形成される容量成分の大きさは、各信号配線１１ａ間で等しくなる。

重複領域２８以外の部分でも、シールドフィルム２０と各信号配線１１ａ間の容量成分の大きさは等しいから、結局、各信号配線１１ａとシールドフィルム２０との間の容量成分は等しくなり、信号配線１１ａの特性インピーダンスが一致する。

上記配線基板３０では、シールドフィルム２０の両端に隙間や重複が生じないように巻き回すことが困難であったため、ノイズが侵入しないように、シールドフィルム２０の巻き回し両端位置を重ね合わせ、基板本体１０の全周をシールドフィルム２０によって覆ったが、重複部分が厚くなると不都合な場合がある。

図８の符号３１は、本発明の第二例の配線基板を示しており、重複部分は設けられていない。図８は、第二例の配線基板３１の裏面である。図８のＤ−Ｄ線切断面図を図９に示す。

この配線基板３１は、上記第一例の配線基板３０と同じ基板本体１０とを有している。第二例の配線基板３１は、第一例の配線基板３０のシールドフィルム２０とは平面形状が異なる他は同じ構造のシールドフィルム５０を有している。

第二例の配線基板３１の表面側の平面形状は第一例の配線基板３０の表面側の平面形状と同じであり、図５(ａ)に表されている。
第二例の配線基板３１のシールドフィルム５０の平面図を図１０に示す。このシールドフィルム５０については、上記実施例のシールドフィルム２０と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。

このシールドフィルム５０の平面形状は略平行四辺形であり、前例のシールドフィルム２０と同様に、第一、第二の辺２４ａ、２４ｂに対して９０°以外の角度θを成す第三、第四の辺２５₁、２５₂を有している。

第一、第二の辺２４ａ、２４ｂの長さＵは、基板本体１０の幅Ｒの二倍よりも短くされており、従って、第一、第二の辺２４ａ、２４ｂを基板本体１０の幅方向と平行にし、シールドフィルム５０の中央部分が基板本体１０の表面側に位置するように巻き回したときに、シールドフィルム５０の両端は接触せず、網状のシールド配線２１が存しない隙間領域２９が形成される。

第一、第二の辺２４ａ、２４ｂは互いに平行であり、第三、第四の辺２５₁、２５₂の第一、第二の辺２４ａ、２４ｂに対する角度θは等しいから、第三、第四の辺２５₁、２５₂は平行であり、隙間領域２９の幅は一定である。

また、この隙間領域２９は基板本体１０に対して斜めに配置されており、各信号配線１１ａは隙間領域２９を横断している。ここでは、信号配線１１ａの両端に配置された接地配線１１ｂも隙間領域２９を横断している。

各信号配線１１ａが隙間領域２９を横断する長さは等しく、各信号配線１１ａが隙間領域２９と重複する部分の面積は等しいから、隙間領域２９が各信号配線１１ａの容量成分に与える影響は等しくなり、その結果、信号配線１１ａ間の電気的特性が相違しないようになっている。

ここで、隙間領域２９の幅は大きくても数ｍｍ、望ましくは１ｍｍ以下であり、シールド配線２１が存しない部分は短いので信号配線１１ａにノイズは侵入しない。

なお、上記第二例の配線基板３１では、隙間領域２９にはシールドフィルム５０が存せず、従ってシールドフィルム５０のカバーフィルム２７も存しなかったが、予め、シールドフィルム５０のカバーフィルム２７上に、シールド配線２１が存しない部分を設けておき、隙間領域２９にその部分が位置するように巻き回し、シールド配線２１が配置されないカバーフィルム２７によって隙間領域２９を形成してもよい。

上記第一、第二例では、シールド配線２１は、互いに平行で等間隔な配線を交差させたが、シールド配線２１はそれに限定されるものではなく、網状に形成すればよい。

例えば、図７に示すシールドフィルム４０のように、ベースフィルム４７上に配置された金属箔、又は金属層をエッチングによって部分的に除去し、残った部分でシールド配線４１を構成させてもよい。同図符号４２は、除去部分を示しており、円形の他、三角形、四角形、六角形等の多角形状でもよい。また、それらを混在させてもよい。

いずれにしろ、本発明に用いることができるシールドフィルムは、平行四辺形に近い平面形状であり、基板本体１０に巻き回したときに、互いに平行な二辺４５₁、４５₂に近い部分が重なり合うか、又は隙間ができるようにすればよく、更に、重複領域や隙間領域は一定幅にし、各信号配線１１ａが重複領域、又は隙間領域上を横断する長さは等しく、その結果、各信号配線１１ａに与える重複領域や隙間領域の影響が同じで、各信号配線１１ａの容量成分が等しくなればよい。
更に、シールド配線２１は、エッチングではなく、金属箔の打ち抜きで形成してもよい。

なお、上記第一、第二例の配線基板３０、３１では、重複領域２８や隙間領域２９を基板本体１０の裏面側に配置したが、カバーフィルム１８が位置する表面側に配置してもよい。

また、基板本体１０は長方形形状に限定されるものではなく、重複領域２８や隙間領域２９を各信号配線１１ａが横断し、各信号配線１１ａの横断する部分の長さが等しくなればよい。要するに、各信号配線１１ａと重複領域２８との間に形成される容量成分の大きさが等しくなり、又は隙間領域２９が各信号配線１１ａに与える影響が等しくなり、各信号配線１１ａの電気的特性が一致すればよい。
上記配線１１ａ、１１ｂの両端の接続領域１２は、他の部分よりも幅広に形成してもよい。

また、上記実施例では、接地配線１１ｂを両端に配置し、シールド性を向上させたが、必ずしも両端に配置される場合に限定されるものではない。
更に又、両端に配置した接地配線に加え、他の接地配線を信号配線中に混在させることもできる。

なお、第一例の配線基板３０では重複領域２８が設けられ、第二例の配線基板３１では隙間領域２９が設けられていたが、本発明の配線基板はシールド配線２１の重複領域２８と隙間領域２９とが混在せず、いずれか一方の領域を信号配線１１ａが横断するようにすればよい。

本発明に用いられる基板本体の一例 そのＡ−Ａ線切断断面図 本発明に用いられるシールドフィルムの一例 そのＢ−Ｂ線切断断面図 本発明の第一例の配線基板の(ａ)：表面、(ｂ)：裏面 そのＣ−Ｃ線切断断面図 本発明に用いられるシールドフィルムの他の例 本発明の第二例の配線基板(裏面) そのＤ−Ｄ線切断面図 第二例の配線基板に用いられるシールドフィルムの例 基板本体の例 シールドフィルムの例 従来技術の配線基板の(ａ)：表面、(ｂ)：裏面

符号の説明

１０……基板本体
１１ａ……信号配線
１１ｂ……接地配線
１７……ベースフィルム
１９……開口
２０、４０、５０……シールドフィルム
２８……重複領域
２９……隙間領域
３０、３１……配線基板

Claims (15)

1. ベースフィルム上に複数の信号配線が配置された基板本体と、
   網状のシールド配線が設けられたシールドフィルムとを有し、
   前記シールドフィルムは前記基板本体に巻き回され、
   前記シールドフィルムの巻き回しの両端は重ね合わされ、前記シールドフィルムの重複領域が形成された配線基板であって、
   前記信号配線は、互いに平行に配置された部分を有し、
   前記重複領域は前記信号配線の平行に配置された部分と斜めに交差し、前記各信号配線は前記重複領域を斜めに横断するように配置された配線基板。
2. 前記重複領域の幅は一定である請求項１記載の配線基板。
3. 前記各信号配線の前記重複領域を横断する部分の長さは等しくされた請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の配線基板。
4. 前記重複領域は、前記基板本体の片側に配置された請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の配線基板。
5. ベースフィルム上に複数の信号配線が配置された基板本体と、
   網状のシールド配線が設けられたシールドフィルムとを有し、
   前記シールドフィルムは前記基板本体に巻き回された配線基板であって、
   前記シールドフィルムの巻き回しの両端には、前記シールド配線が存しない隙間領域が設けられ、
   前記信号配線は、互いに平行に配置された部分を有し、
   前記隙間領域は前記信号配線の平行に配置された部分と斜めに交差し、前記各信号配線は前記隙間領域を斜めに横断するように配置された配線基板。
6. 前記隙間領域の幅は一定である請求項５記載の配線基板。
7. 前記各信号配線の前記隙間領域を横断する部分の長さは等しくされた請求項５又は請求項６のいずれか１項記載の配線基板。
8. 前記隙間領域は、前記基板本体の片側に配置された請求項５乃至請求項７のいずれか１項記載の配線基板。
9. 前記信号配線の両脇にはそれぞれ接地配線が配置され、前記シールド配線は前記接地配線に接続された請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の配線基板。
10. 前記基板本体の前記信号配線が配置されている表面にはカバーフィルムが貼付された配線基板であって、
    前記カバーフィルムには開口が設けられ、前記シールド配線は前記開口底面に露出する前記接地配線に接続された請求項９記載の配線基板。
11. 前記シールドフィルムは互いに平行な第一、第二の辺と、前記第一、第二の辺とは９０°以外の角度を成し、互いに平行な第三、第四の辺を有し、
    前記第一、第二の辺の間の距離は前記信号配線の両端間の距離よりも短く、前記第一、第二の辺の外側に前記信号配線の両端が位置する請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の配線基板。
12. ベースフィルム上に複数の信号配線が配置された基板本体に、網状のシールド配線が設けられたシールドフィルムを巻き回し、配線基板を製造する配線基板製造方法であって、
    前記シールドフィルムの巻き回しの両端を重ね合わせて重複領域を形成する際、
    前記重複領域と、前記信号配線の互いに平行に配置された部分とを斜めに交差させ、前記各信号配線が前記重複領域を斜めに横断させる配線基板製造方法。
13. 前記各信号配線が前記重複領域を横断する部分の長さを等しくさせる請求項１２記載の配線基板製造方法。
14. ベースフィルム上に複数の信号配線が配置された基板本体に、網状のシールド配線が設けられたシールドフィルムを巻き回し、配線基板を製造する配線基板製造方法であって、
    前記シールドフィルムの巻き回しの両端を接触させず、前記信号配線の互いに平行に配置された部分に対して斜めに交差する隙間領域を設け、
    前記各信号配線に、前記隙間領域を斜めに横断させる配線基板製造方法。
15. 前記各信号配線が前記隙間領域を横断する部分の長さを等しくさせる請求項１４記載の配線基板製造方法。

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