專利名稱：差分信號傳輸電路及其制造方法
技術領域：
本發明涉及利用半加成法在雙面可撓性印刷基板的絕緣層上形成的差分信號傳輸電路及其制造方法。
背景技術：
近些年的高速信號傳輸技術多應用使用一對信號線來傳輸數據的差分信號傳輸技術。差分信號傳輸利用構成差分信號傳輸電路的兩條信號線傳輸相互逆相位的信號，因此與單端傳輸相比，抗噪性優良，能夠以小信號振幅高速地傳輸數據。對于這樣的差分信號傳輸而言，根據各種規格來確定其電路上的特性阻抗(差分阻抗)Zdiff。該差分阻抗Zdiff例如根據兩條信號線間的距離、電路寬度、信號線與接地(GND)線之間的距離、隔著絕緣層形成于與信號線相反側的面的電路與信號線之間的距離等各種要素來求取。而且，對于差分信號傳輸而言，例如為了伴隨攜帶信息終端的小型化、傳輸的數據量的增加等反而要進一步提高抗噪性等，一般希望挨近地配置構成差分信號傳輸電路的兩條信號線。S卩，通過挨近地配置兩條信號線，能夠形成為由流過一信號線的電流產生的磁力線的大部分中止于另一信號線那樣的封閉系統，從而能夠提高對來自外部的噪聲的抗性。另外，該情況下，優選兩條信號線的厚度盡量保持恒定。這是由于若兩條信號線的厚度不同，貝1J會破壞傳輸路的對稱性，兩信號線的差分信號被變換為共模噪聲，產生電磁波的福射或誤動作。在此，在欲利用可撓性印刷基板形成差分信號傳輸電路的情況下，由于是基膜(絕緣層)的厚度與剛性基板的基礎基材的厚度相比非常薄的構造，因此因隔著絕緣層形成在表面背面兩面的導體間耦合而產生的電容C增加而差分阻抗Zdiff降低。因此，為了確保根據規格規定的差分阻抗ZdifT，需要設定與剛性基板的設計條件相比差分阻抗Zdiff增加那樣的設計條件。為了利用可撓性印刷基板的差分信號傳輸電路來增大差分阻抗ZdifT，有如下的方法。S卩，可以利用(I)使兩條信號線的電路寬度變窄，(2)擴展兩條信號線的間隔，(3)擴展信號線與GND線之間的距離中的任意一種方法。另一方面，近些年，利用半加成法形成這種差分信號傳輸電路的情況正在增加。半加成法是例如利用無電鍍在對表面進行了粗糙化處理的基膜上形成了晶種層后，形成鍍敷抗蝕劑并施以電鍍，除去鍍敷抗蝕劑與晶種層來形成電路圖案的方法，多用于精度良好地形成微小電路的情況。但是，在使用了半加成法的情況下，在晶種層上生長鍍敷層的過程中，由于形成的布線寬度的差異而使電流密度產生偏差，對于鍍敷層而言，存在寬闊的地方形成得厚，狹窄的地方形成得薄的趨勢，從而存在使布線層的厚度產生偏差這一不良情況。為了避免這樣的不良情況，公知有欲在構成差分信號傳輸電路的電路圖案附近形成虛設圖案來抑制電鍍時的電流密度的偏差，從而使電路厚度恒定地形成差分信號傳輸電路的方法(例如，下述專利文獻I以及2參照)。專利文獻1:日本特開2000 - 323525號公報專利文獻2:日本特開2007 - 149737號公報然而，上述的專利文獻I和2所公開的以往的方法需要在電路圖案的附近形成虛設圖案。因此，對電路設計產生較大的制約，并且會產生下述問題，即如上述(I)那樣越使電路圖案微細化，在半加成法中即使形成了虛設圖案也越難抑制電路厚度的偏差。另外，在半加成法中還存在下述趨勢，即信號線越遠離電路寬度寬的GND (接地)線，電流密度越小，膜厚越薄，偏差也越大。因此，如上述(3)那樣，使信號線遠離GND線的方法會越來越增加信號線的電路厚度的偏差趨勢。進而，對于上述(2)的情況而言，信號線間的耦合變弱而耐噪性降低。這樣，在利用半加成法的可撓性印刷基板上的差分信號傳輸電路的制造存在下述問題，即很難抑制在電鍍時集中于信號線的電流密度的偏差來使電路厚度穩定化而確保所要求的差分阻抗特性、抗噪性。
發明內容
本發明鑒于上述的問題點而提出，目的在于提供差分信號傳輸電路及其制造方法，該差分信號傳輸電路利用半加成法在雙面可撓性印刷基板上形成，能夠使電路厚度恒定，并且能夠確保所希望的差分阻抗特性以及抗噪性。本發明的一方式的差分信號傳輸電路的特征在于，由雙面可撓性印刷基板構成，該雙面可撓性印刷基板具有:絕緣層；并列設置在該絕緣層的一面的兩條信號線；在所述絕緣層的一面的所述兩條信號線的外側分別形成的GND線；以及形成在所述絕緣層的另一面的布線層，所述信號線、GND線以及布線層通過半加成法形成在所述絕緣層上，所述信號線以及GND線被形成為所述兩條信號線間的距離S大于所述信號線與GND線之間的距離D。根據本發明的一方式的差分信號傳輸電路，由于形成為信號線間的距離S大于信號線與GND線之間的距離D，因此在利用半加成法形成電路時，不易產生針對信號線的電流密度的偏差，不使用虛設圖案也能夠使電路厚度恒定。另外，由于信號線與GND線之間的距離D小于信號線間的距離S，因此能夠形成為從信號線發出的磁力線在GND線處終止的閉合的系統，能夠確保優良的差分阻抗特性以及抗噪性。所述距離S與所述距離D的關系優選為2D < S。所述距離D例如為5 ii m 60 ii m。所述絕緣層的厚度優選形成為10 ii m 30 ii m。所述兩條信號線的厚度之差例如在0.8 iim以內。本發明的一方式的差分信號傳輸電路的制造方法，是由利用半加成法在絕緣層的一面形成并列設置的兩條信號線和在兩條信號線的外側的GND線，在另一面形成布線層的雙面可撓性印刷基板構成的該差分信號傳輸電路的制造方法，其特征在于，在所述絕緣層的雙面形成導電性的晶種層，在所述晶種層之上，按照所述兩條信號線間的距離S大于所述信號線與GND線之間的距離D的方式形成鍍敷抗蝕劑圖案，利用電鍍在未在上方形成所述鍍敷抗蝕劑的晶種層上形成鍍敷層，除去所述鍍敷抗蝕劑以及所述鍍敷抗蝕劑的下方的晶種層。根據本發明，在利用半加成法形成于雙面可撓性印刷基板的差分信號傳輸電路中，能夠使電路厚度恒定，并且能夠確保優良的差分阻抗特性以及抗噪性。
圖1是形成了本發明的一實施方式的差分信號傳輸電路的雙面可撓性印刷基板的俯視圖。圖2是圖1的A — A’剖面圖。圖3是表示本發明的一實施方式的差分信號傳輸電路的制造方法的流程圖。圖4是表示該制造方法的工序圖。圖5是用于說明該制造方法的一部分的圖。圖6是本發明的一實施方式的差分信號傳輸電路的信號線以及GND線附近的電磁場分布圖。圖7是表示該差分信號傳輸電路的GND線與信號線之間的距離以及信號線間的距離與電磁場強度的關系的圖。圖8是表示該差分信號傳輸電路的實施例的電路厚度以及信號線與GND線之間的距離的關系的圖。圖9是表示該差分信號傳輸電路的實施例的信號線的電路厚度的差以及信號線與GND線之間的距離的關系的圖。
具體實施例方式以下，參照附圖，對本發明的差分信號傳輸電路及其制造方法的優選的實施方式進行詳細的說明。圖1是形成了本發明的一實施方式的差分信號傳輸電路的雙面可撓性印刷基板的俯視圖。圖2是圖1的A — A’剖面圖。如圖1以及圖2所示那樣，本實施方式的差分信號傳輸電路通過半加成法形成于雙面可撓性印刷基板100。S卩，差分信號傳輸電路包括:由雙面可撓性印刷基板100形成，具有撓性的基膜I ;在該基膜I的雙面形成的晶種層2 ;隔著該晶種層2，在基膜I的一面側形成的、由接地(GND)線3構成的GND圖案以及由一對信號線4構成的信號傳輸圖案；在另一面側形成的滿圖案狀的GND圖案5。一對信號線4平行地形成，GND線3在這些信號線4的外側形成。GND圖案5也可以是其他的布線層。雙面可撓性印刷基板100的基膜I例如由PET、PEN、P1、PA或者液晶聚合物等絕緣材料構成，厚度被形成為10iim 30iim。在本實施方式中，基膜I的厚度例如被形成為25 u m0晶種層2由在粗糙化處理后的基膜I的雙面上利用無電鍍而層疊的銅等金屬材料構成，為了提高基膜I和GND線3或信號線4等的緊貼性而形成。在本實施方式中，晶種層2的厚度例如被形成為2 ii m左右。GND線3、信號線4以及GND圖案5由利用電鍍在晶種層2上形成的銅、鋁或導電性高分子等導電性材料構成，其電路厚度例如被形成為12um。此外，GND線3由與信號線4的電路寬度W相比足夠大的電路寬度形成。信號線4被形成為其電路寬度W例如為60 u m,電路厚度T1、T2之差在0.8 ii m以內。另外，GND線3與信號線4之間的距離D被形成為5 ii m 60 ii m，在此，例如被形成為60 u m。而且，由于一對信號線4分別傳輸逆相位的差分信號，因此按照信號線4間的距離S與上述GND線3以及信號線4間的距離D的關系為2D < S的方式被形成于多個GND線3所構成的GND圖案之間。具體地說，在本實施方式的差分信號傳輸電路中，當GND線3與信號線4之間的距離D為60 ii m時，按照信號線4間的距離S大于120 u m的方式在多個GND線3之間形成一對信號線4。接下來，對該差分信號傳輸電路的制造方法的制造處理進行說明。圖3是表示本發明的一實施方式的差分信號傳輸電路的制造方法的流程圖。圖4是表示該制造方法的工序圖。圖5是用于說明該制造方法的一部分的圖。圖6是差分信號傳輸電路的信號線以及GND線附近的電磁場分布圖。圖7是表示差分信號傳輸電路的GND線與信號線之間的距離以及信號線間的距離與電磁場強度的關系的圖。在差分信號傳輸電路的制造處理中，首先，如圖3以及圖4 Ca)所示那樣，對以規定的厚度準備的基膜I的表面進行粗糙化(步驟S100)，如圖4 (b)所示那樣，在粗糙化處理后的基膜I的全體的表面利用無電鍍形成晶種層2 (步驟S102)。接下來，如圖4 (C)所示那樣，在基膜I的一面側的晶種層2上，形成用于分別形成由GND線3以及信號線4構成的GND圖案、信號傳輸圖案的鍍敷抗蝕劑9所構成的抗蝕劑圖案(步驟S104)，如圖4(d)所示那樣，進行電鍍在基膜I的雙面的抗蝕劑圖案以外的晶種層2上形成GND線3、信號線4以及GND圖案5 (步驟S106)。最后，如圖4 (e)所示那樣，進行濕式蝕刻而除去鍍敷抗蝕劑9以及其下方的晶種層2(步驟S108)，在雙面可撓性印刷基板100上形成差分信號傳輸電路，結束本流程圖的一系列的制造處理。在此，在上述步驟S106中的形成GND線3、信號線4以及GND圖案5時，進行電鍍，如上述那樣，信號線4形成在GND線3的附近，另外，GND線3以及信號線4間的距離D形成在5 ii m 60 ii m的范圍內。因此，如圖5所示那樣，能夠減小位于GND線3以及信號線4間的鍍敷抗蝕劑9正下方的晶種層2的電阻值，在電鍍時，電流I容易均勻地從鍍敷面積大、電流I容易流動(容易集中)的GND線3側向信號線4側流動。因此，電鍍時的提供給信號線4的電流I穩定，鍍敷的生長偏差被抑制，因此，能夠在信號線4的電路厚度Tl、T2之差在0.8 ii m以內的微小差異的狀態下形成信號線4。由此，能夠抑制兩條信號線4中的共模的成分，并且能夠接近地形成GND線3與信號線4，從而能夠增大GND線3與信號線4之間的耦合。因此，通過使GND線3作為屏蔽物發揮作用，能夠形成為噪聲難以從信號線4傳遞到外部的構造。這也能夠抑制來自外部的噪聲的影響，因此本實施方式的差分信號傳輸電路可以確保良好的抗噪性。另外，從電場強度的面來看，可知如下的情況。S卩，如圖6所示那樣，若假設GND線3與信號線4之間的距離為D，電場為E1，信號線4 (+)與信號線4 (一)之間的距離為S，電場為E2，信號線4 (+)與信號線4 (一)之間的電位差為V，則El =(1 / 2)V / D, E2=V/ S，因此，如圖7所示那樣，當2D = S時，El =E2，g2D< S，則El > E2。因此，為了使各信號線4與GND線3的電場El大于信號線4間的電場E2，根據圖7也明確可知優選距離S >距離2D。此外，如上述那樣，以往，嘗試了盡量減小信號線4間的距離S并且盡量增大信號線4與GND線3之間的距離D (即，設定為距離S <距離D)來形成GND線以及信號線，或者使這些距離S、D為盡量小的等間隔來形成GND線以及信號線。其理由是，為了增大信號線的線間耦合而使抗噪性提高，并且盡量抑制電鍍時的鍍敷厚度的偏差來使差分特性穩定化。但是，如上述那樣，由于信號線4的差分阻抗Zdif不僅因信號線4的電路寬度W而變動，還因信號線4與基膜I的另一面側的GND圖案5之間的距離等要素而變動，因此單純地減小信號線4間的距離S是缺乏依據的。與此相對，本實施方式的差分信號傳輸電路在雙面可撓性印刷基板100中，在考慮了基膜I上的厚度的基礎上，將GND線3以及信號線4間的距離D規定在規定的范圍內，基于該距離D來決定信號線4間的距離S。因此，判明了在利用半加成法的電路形成中，能夠一邊根據要求的差分阻抗Zdiff盡可能較大地確保信號線4的電路寬度W，一邊使電路厚度恒定。由此，能夠確保優良的差分阻抗特性以及抗噪性。實施例以下，根據實施例對差分信號傳輸電路具體地進行說明。圖8是表示差分信號傳輸電路的實施例的電路厚度以及信號線與GND線之間的距離的關系的圖。另外，圖9是表示差分信號傳輸電路的實施例的信號線的電路厚度之差以及信號線與GND線之間的距離的關系的圖。在本實施例中，例如假設差分信號傳輸電路的信號線4的電路寬度W為60 ii m，假設信號線4間的距離S同樣為60 y m，并使GND線3與信號線4之間的距離D從5 y m到100 y m，每隔5 y m制成一個樣本，對距離D與電路厚度Tl、T2之間的關系進行了調查。此夕卜，各樣本按照使鍍敷條件一致，以便使GND線3的電路厚度為12 y m± I y m的方式而制成。首先，如圖8所示那樣，對各樣本進行了 10片的剖面測定，繪制出信號線4的電路厚度Tl、T2的平均值、最大值以及最小值。此結果為判明了以GND線3與信號線4之間的距離D為60 y m的情況為界，若距離D比該值大，則電路厚度的平均值變小，電路厚度的偏差也變大。該情況下，可知若距離D在60 iim以下，則信號線4的電路厚度T1、T2以12iim左右穩定地被形成。另外，如圖9所示那樣，通過與圖8所示情況同樣地進行剖面測定，繪制了兩條信號線4的電路厚度Tl、T2之差的平均值、最大值以及最小值。該結果為判明了兩條信號線4的電路厚度Tl、T2之差也以GND線3與信號線4之間的距離D為60 y m的情況為界，距離D在大于該值時，電路厚度之差的平均值變大，電路厚度的偏差也變大。該情況下，若距離D在60 iim以下，則信號線4的電路厚度Tl、T2之差在0.8 y m以內，穩定地形成。根據以上那樣的結果可知，通過使GND線3與信號線4之間的距離D小于信號線4間的距離S，能夠減小信號線4的電路厚Tl、T2的偏差。由此，能夠使利用半加成法形成的差分信號傳輸電路的信號線4的電路厚度恒定，而容易地進行差分阻抗Zdiff的控制，可以確保良好的差分阻抗特性以及抗噪性。附圖標記的說明I基膜；2晶種層；3接地(GND)線；4信號線；5GND圖案；9鍍敷抗蝕劑；100雙面可撓性印刷基板。
權利要求
1.一種差分信號傳輸電路，其特征在于，由雙面可撓性印刷基板構成，該雙面可撓性印刷基板具有: 絕緣層； 并列設置在該絕緣層的一面的兩條信號線； 在所述絕緣層的一面上且在所述兩條信號線的外側分別形成的接地線；以及 形成在所述絕緣層的另一面的布線層， 所述信號線、接地線以及布線層通過半加成法形成在所述絕緣層上， 所述信號線以及接地線被形成為所述兩條信號線間的距離S大于所述信號線與接地線之間的距離D。
2.根據權利要求1所述的差分信號傳輸電路，其特征在于， 所述距離S與所述距離D的關系為2D < S。
3.根據權利要求1或者2所述的差分信號傳輸電路，其特征在于， 所述距離D為5iim 60iim。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的差分信號傳輸電路,其特征在于， 所述絕緣層的厚度被形成為10 ii m 30 ii m。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的差分信號傳輸電路,其特征在于， 所述兩條信號線的厚度之差在0.8 y m以內。
6.一種差分信號傳輸電路的制造方法，是由利用半加成法在絕緣層的一面形成并列設置的兩條信號線和位于兩條信號線的外側的接地線、在另一面形成布線層的雙面可撓性印刷基板構成的差分信號傳輸電路的制造方法，其特征在于， 在所述絕緣層的雙面形成導電性的晶種層， 在所述晶種層之上，按照所述兩條信號線間的距離S大于所述信號線與接地線之間的距離D的方式形成鍍敷抗蝕劑圖案， 利用電鍍在未在上方形成所述鍍敷抗蝕劑的晶種層上形成鍍敷層， 除去所述鍍敷抗蝕劑以及所述鍍敷抗蝕劑的下方的晶種層。
全文摘要
本發明涉及差分信號傳輸電路以及制造方法。是利用半加成法在雙面可撓性印刷基板上形成的差分傳輸電路，使電路厚度恒定，并且確保優良的差分阻抗特性以及抗噪性。差分信號傳輸電路包括雙面可撓性印刷基板100的基膜(1)；在基膜(1)的雙面形成的晶種層(2)；隔著晶種層(2)，在基膜(1)的一面側形成的接地(GND)線(3)所構成GND圖案以及一對信號線(4)所構成的信號傳輸圖案；在另一面側形成的滿圖案狀的GND圖案(5)。差分信號傳輸電路被形成為GND線(3)與信號線(4)之間的距離D和信號線(4)間的距離S的關系為S＞D。
文檔編號H05K1/02GK103098560SQ20118004214
公開日2013年5月8日 申請日期2011年5月18日 優先權日2010年8月30日
發明者渡邊裕人 申請人:株式會社藤倉