专利名称：差分信号传输电路及其制造方法
技术领域：
本发明涉及利用半加成法在双面可挠性印刷基板的绝缘层上形成的差分信号传输电路及其制造方法。
背景技术：
近些年的高速信号传输技术多应用使用一对信号线来传输数据的差分信号传输技术。差分信号传输利用构成差分信号传输电路的两条信号线传输相互逆相位的信号，因此与单端传输相比，抗噪性优良，能够以小信号振幅高速地传输数据。对于这样的差分信号传输而言，根据各种规格来确定其电路上的特性阻抗(差分阻抗)Zdiff。该差分阻抗Zdiff例如根据两条信号线间的距离、电路宽度、信号线与接地(GND)线之间的距离、隔着绝缘层形成于与信号线相反侧的面的电路与信号线之间的距离等各种要素来求取。而且，对于差分信号传输而言，例如为了伴随携带信息终端的小型化、传输的数据量的增加等反而要进一步提高抗噪性等，一般希望挨近地配置构成差分信号传输电路的两条信号线。S卩，通过挨近地配置两条信号线，能够形成为由流过一信号线的电流产生的磁力线的大部分中止于另一信号线那样的封闭系统，从而能够提高对来自外部的噪声的抗性。另外，该情况下，优选两条信号线的厚度尽量保持恒定。这是由于若两条信号线的厚度不同，贝1J会破坏传输路的对称性，两信号线的差分信号被变换为共模噪声，产生电磁波的福射或误动作。在此，在欲利用可挠性印刷基板形成差分信号传输电路的情况下，由于是基膜(绝缘层)的厚度与刚性基板的基础基材的厚度相比非常薄的构造，因此因隔着绝缘层形成在表面背面两面的导体间耦合而产生的电容C增加而差分阻抗Zdiff降低。因此，为了确保根据规格规定的差分阻抗ZdifT，需要设定与刚性基板的设计条件相比差分阻抗Zdiff增加那样的设计条件。为了利用可挠性印刷基板的差分信号传输电路来增大差分阻抗ZdifT，有如下的方法。S卩，可以利用(I)使两条信号线的电路宽度变窄，(2)扩展两条信号线的间隔，(3)扩展信号线与GND线之间的距离中的任意一种方法。另一方面，近些年，利用半加成法形成这种差分信号传输电路的情况正在增加。半加成法是例如利用无电镀在对表面进行了粗糙化处理的基膜上形成了晶种层后，形成镀敷抗蚀剂并施以电镀，除去镀敷抗蚀剂与晶种层来形成电路图案的方法，多用于精度良好地形成微小电路的情况。但是，在使用了半加成法的情况下，在晶种层上生长镀敷层的过程中，由于形成的布线宽度的差异而使电流密度产生偏差，对于镀敷层而言，存在宽阔的地方形成得厚，狭窄的地方形成得薄的趋势，从而存在使布线层的厚度产生偏差这一不良情况。为了避免这样的不良情况，公知有欲在构成差分信号传输电路的电路图案附近形成虚设图案来抑制电镀时的电流密度的偏差，从而使电路厚度恒定地形成差分信号传输电路的方法(例如，下述专利文献I以及2参照)。专利文献1:日本特开2000 - 323525号公报专利文献2:日本特开2007 - 149737号公报然而，上述的专利文献I和2所公开的以往的方法需要在电路图案的附近形成虚设图案。因此，对电路设计产生较大的制约，并且会产生下述问题，即如上述(I)那样越使电路图案微细化，在半加成法中即使形成了虚设图案也越难抑制电路厚度的偏差。另外，在半加成法中还存在下述趋势，即信号线越远离电路宽度宽的GND (接地)线，电流密度越小，膜厚越薄，偏差也越大。因此，如上述(3)那样，使信号线远离GND线的方法会越来越增加信号线的电路厚度的偏差趋势。进而，对于上述(2)的情况而言，信号线间的耦合变弱而耐噪性降低。这样，在利用半加成法的可挠性印刷基板上的差分信号传输电路的制造存在下述问题，即很难抑制在电镀时集中于信号线的电流密度的偏差来使电路厚度稳定化而确保所要求的差分阻抗特性、抗噪性。
发明内容
本发明鉴于上述的问题点而提出，目的在于提供差分信号传输电路及其制造方法，该差分信号传输电路利用半加成法在双面可挠性印刷基板上形成，能够使电路厚度恒定，并且能够确保所希望的差分阻抗特性以及抗噪性。本发明的一方式的差分信号传输电路的特征在于，由双面可挠性印刷基板构成，该双面可挠性印刷基板具有:绝缘层；并列设置在该绝缘层的一面的两条信号线；在所述绝缘层的一面的所述两条信号线的外侧分别形成的GND线；以及形成在所述绝缘层的另一面的布线层，所述信号线、GND线以及布线层通过半加成法形成在所述绝缘层上，所述信号线以及GND线被形成为所述两条信号线间的距离S大于所述信号线与GND线之间的距离D。根据本发明的一方式的差分信号传输电路，由于形成为信号线间的距离S大于信号线与GND线之间的距离D，因此在利用半加成法形成电路时，不易产生针对信号线的电流密度的偏差，不使用虚设图案也能够使电路厚度恒定。另外，由于信号线与GND线之间的距离D小于信号线间的距离S，因此能够形成为从信号线发出的磁力线在GND线处终止的闭合的系统，能够确保优良的差分阻抗特性以及抗噪性。所述距离S与所述距离D的关系优选为2D < S。所述距离D例如为5 ii m 60 ii m。所述绝缘层的厚度优选形成为10 ii m 30 ii m。所述两条信号线的厚度之差例如在0.8 iim以内。本发明的一方式的差分信号传输电路的制造方法，是由利用半加成法在绝缘层的一面形成并列设置的两条信号线和在两条信号线的外侧的GND线，在另一面形成布线层的双面可挠性印刷基板构成的该差分信号传输电路的制造方法，其特征在于，在所述绝缘层的双面形成导电性的晶种层，在所述晶种层之上，按照所述两条信号线间的距离S大于所述信号线与GND线之间的距离D的方式形成镀敷抗蚀剂图案，利用电镀在未在上方形成所述镀敷抗蚀剂的晶种层上形成镀敷层，除去所述镀敷抗蚀剂以及所述镀敷抗蚀剂的下方的晶种层。根据本发明，在利用半加成法形成于双面可挠性印刷基板的差分信号传输电路中，能够使电路厚度恒定，并且能够确保优良的差分阻抗特性以及抗噪性。
图1是形成了本发明的一实施方式的差分信号传输电路的双面可挠性印刷基板的俯视图。图2是图1的A — A’剖面图。图3是表示本发明的一实施方式的差分信号传输电路的制造方法的流程图。图4是表示该制造方法的工序图。图5是用于说明该制造方法的一部分的图。图6是本发明的一实施方式的差分信号传输电路的信号线以及GND线附近的电磁场分布图。图7是表示该差分信号传输电路的GND线与信号线之间的距离以及信号线间的距离与电磁场强度的关系的图。图8是表示该差分信号传输电路的实施例的电路厚度以及信号线与GND线之间的距离的关系的图。图9是表示该差分信号传输电路的实施例的信号线的电路厚度的差以及信号线与GND线之间的距离的关系的图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的差分信号传输电路及其制造方法的优选的实施方式进行详细的说明。图1是形成了本发明的一实施方式的差分信号传输电路的双面可挠性印刷基板的俯视图。图2是图1的A — A’剖面图。如图1以及图2所示那样，本实施方式的差分信号传输电路通过半加成法形成于双面可挠性印刷基板100。S卩，差分信号传输电路包括:由双面可挠性印刷基板100形成，具有挠性的基膜I ;在该基膜I的双面形成的晶种层2 ;隔着该晶种层2，在基膜I的一面侧形成的、由接地(GND)线3构成的GND图案以及由一对信号线4构成的信号传输图案；在另一面侧形成的满图案状的GND图案5。一对信号线4平行地形成，GND线3在这些信号线4的外侧形成。GND图案5也可以是其他的布线层。双面可挠性印刷基板100的基膜I例如由PET、PEN、P1、PA或者液晶聚合物等绝缘材料构成，厚度被形成为10iim 30iim。在本实施方式中，基膜I的厚度例如被形成为25 u m0晶种层2由在粗糙化处理后的基膜I的双面上利用无电镀而层叠的铜等金属材料构成，为了提高基膜I和GND线3或信号线4等的紧贴性而形成。在本实施方式中，晶种层2的厚度例如被形成为2 ii m左右。GND线3、信号线4以及GND图案5由利用电镀在晶种层2上形成的铜、铝或导电性高分子等导电性材料构成，其电路厚度例如被形成为12um。此外，GND线3由与信号线4的电路宽度W相比足够大的电路宽度形成。信号线4被形成为其电路宽度W例如为60 u m,电路厚度T1、T2之差在0.8 ii m以内。另外，GND线3与信号线4之间的距离D被形成为5 ii m 60 ii m，在此，例如被形成为60 u m。而且，由于一对信号线4分别传输逆相位的差分信号，因此按照信号线4间的距离S与上述GND线3以及信号线4间的距离D的关系为2D < S的方式被形成于多个GND线3所构成的GND图案之间。具体地说，在本实施方式的差分信号传输电路中，当GND线3与信号线4之间的距离D为60 ii m时，按照信号线4间的距离S大于120 u m的方式在多个GND线3之间形成一对信号线4。接下来，对该差分信号传输电路的制造方法的制造处理进行说明。图3是表示本发明的一实施方式的差分信号传输电路的制造方法的流程图。图4是表示该制造方法的工序图。图5是用于说明该制造方法的一部分的图。图6是差分信号传输电路的信号线以及GND线附近的电磁场分布图。图7是表示差分信号传输电路的GND线与信号线之间的距离以及信号线间的距离与电磁场强度的关系的图。在差分信号传输电路的制造处理中，首先，如图3以及图4 Ca)所示那样，对以规定的厚度准备的基膜I的表面进行粗糙化(步骤S100)，如图4 (b)所示那样，在粗糙化处理后的基膜I的全体的表面利用无电镀形成晶种层2 (步骤S102)。接下来，如图4 (C)所示那样，在基膜I的一面侧的晶种层2上，形成用于分别形成由GND线3以及信号线4构成的GND图案、信号传输图案的镀敷抗蚀剂9所构成的抗蚀剂图案(步骤S104)，如图4(d)所示那样，进行电镀在基膜I的双面的抗蚀剂图案以外的晶种层2上形成GND线3、信号线4以及GND图案5 (步骤S106)。最后，如图4 (e)所示那样，进行湿式蚀刻而除去镀敷抗蚀剂9以及其下方的晶种层2(步骤S108)，在双面可挠性印刷基板100上形成差分信号传输电路，结束本流程图的一系列的制造处理。在此，在上述步骤S106中的形成GND线3、信号线4以及GND图案5时，进行电镀，如上述那样，信号线4形成在GND线3的附近，另外，GND线3以及信号线4间的距离D形成在5 ii m 60 ii m的范围内。因此，如图5所示那样，能够减小位于GND线3以及信号线4间的镀敷抗蚀剂9正下方的晶种层2的电阻值，在电镀时，电流I容易均匀地从镀敷面积大、电流I容易流动(容易集中)的GND线3侧向信号线4侧流动。因此，电镀时的提供给信号线4的电流I稳定，镀敷的生长偏差被抑制，因此，能够在信号线4的电路厚度Tl、T2之差在0.8 ii m以内的微小差异的状态下形成信号线4。由此，能够抑制两条信号线4中的共模的成分，并且能够接近地形成GND线3与信号线4，从而能够增大GND线3与信号线4之间的耦合。因此，通过使GND线3作为屏蔽物发挥作用，能够形成为噪声难以从信号线4传递到外部的构造。这也能够抑制来自外部的噪声的影响，因此本实施方式的差分信号传输电路可以确保良好的抗噪性。另外，从电场强度的面来看，可知如下的情况。S卩，如图6所示那样，若假设GND线3与信号线4之间的距离为D，电场为E1，信号线4 (+)与信号线4 (一)之间的距离为S，电场为E2，信号线4 (+)与信号线4 (一)之间的电位差为V，则El =(1 / 2)V / D, E2=V/ S，因此，如图7所示那样，当2D = S时，El =E2，g2D< S，则El > E2。因此，为了使各信号线4与GND线3的电场El大于信号线4间的电场E2，根据图7也明确可知优选距离S >距离2D。此外，如上述那样，以往，尝试了尽量减小信号线4间的距离S并且尽量增大信号线4与GND线3之间的距离D (即，设定为距离S <距离D)来形成GND线以及信号线，或者使这些距离S、D为尽量小的等间隔来形成GND线以及信号线。其理由是，为了增大信号线的线间耦合而使抗噪性提高，并且尽量抑制电镀时的镀敷厚度的偏差来使差分特性稳定化。但是，如上述那样，由于信号线4的差分阻抗Zdif不仅因信号线4的电路宽度W而变动，还因信号线4与基膜I的另一面侧的GND图案5之间的距离等要素而变动，因此单纯地减小信号线4间的距离S是缺乏依据的。与此相对，本实施方式的差分信号传输电路在双面可挠性印刷基板100中，在考虑了基膜I上的厚度的基础上，将GND线3以及信号线4间的距离D规定在规定的范围内，基于该距离D来决定信号线4间的距离S。因此，判明了在利用半加成法的电路形成中，能够一边根据要求的差分阻抗Zdiff尽可能较大地确保信号线4的电路宽度W，一边使电路厚度恒定。由此，能够确保优良的差分阻抗特性以及抗噪性。实施例以下，根据实施例对差分信号传输电路具体地进行说明。图8是表示差分信号传输电路的实施例的电路厚度以及信号线与GND线之间的距离的关系的图。另外，图9是表示差分信号传输电路的实施例的信号线的电路厚度之差以及信号线与GND线之间的距离的关系的图。在本实施例中，例如假设差分信号传输电路的信号线4的电路宽度W为60 ii m，假设信号线4间的距离S同样为60 y m，并使GND线3与信号线4之间的距离D从5 y m到100 y m，每隔5 y m制成一个样本，对距离D与电路厚度Tl、T2之间的关系进行了调查。此夕卜，各样本按照使镀敷条件一致，以便使GND线3的电路厚度为12 y m± I y m的方式而制成。首先，如图8所示那样，对各样本进行了 10片的剖面测定，绘制出信号线4的电路厚度Tl、T2的平均值、最大值以及最小值。此结果为判明了以GND线3与信号线4之间的距离D为60 y m的情况为界，若距离D比该值大，则电路厚度的平均值变小，电路厚度的偏差也变大。该情况下，可知若距离D在60 iim以下，则信号线4的电路厚度T1、T2以12iim左右稳定地被形成。另外，如图9所示那样，通过与图8所示情况同样地进行剖面测定，绘制了两条信号线4的电路厚度Tl、T2之差的平均值、最大值以及最小值。该结果为判明了两条信号线4的电路厚度Tl、T2之差也以GND线3与信号线4之间的距离D为60 y m的情况为界，距离D在大于该值时，电路厚度之差的平均值变大，电路厚度的偏差也变大。该情况下，若距离D在60 iim以下，则信号线4的电路厚度Tl、T2之差在0.8 y m以内，稳定地形成。根据以上那样的结果可知，通过使GND线3与信号线4之间的距离D小于信号线4间的距离S，能够减小信号线4的电路厚Tl、T2的偏差。由此，能够使利用半加成法形成的差分信号传输电路的信号线4的电路厚度恒定，而容易地进行差分阻抗Zdiff的控制，可以确保良好的差分阻抗特性以及抗噪性。附图标记的说明I基膜；2晶种层；3接地(GND)线；4信号线；5GND图案；9镀敷抗蚀剂；100双面可挠性印刷基板。
权利要求
1.一种差分信号传输电路，其特征在于，由双面可挠性印刷基板构成，该双面可挠性印刷基板具有: 绝缘层； 并列设置在该绝缘层的一面的两条信号线； 在所述绝缘层的一面上且在所述两条信号线的外侧分别形成的接地线；以及 形成在所述绝缘层的另一面的布线层， 所述信号线、接地线以及布线层通过半加成法形成在所述绝缘层上， 所述信号线以及接地线被形成为所述两条信号线间的距离S大于所述信号线与接地线之间的距离D。
2.根据权利要求1所述的差分信号传输电路，其特征在于， 所述距离S与所述距离D的关系为2D < S。
3.根据权利要求1或者2所述的差分信号传输电路，其特征在于， 所述距离D为5iim 60iim。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的差分信号传输电路,其特征在于， 所述绝缘层的厚度被形成为10 ii m 30 ii m。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的差分信号传输电路,其特征在于， 所述两条信号线的厚度之差在0.8 y m以内。
6.一种差分信号传输电路的制造方法，是由利用半加成法在绝缘层的一面形成并列设置的两条信号线和位于两条信号线的外侧的接地线、在另一面形成布线层的双面可挠性印刷基板构成的差分信号传输电路的制造方法，其特征在于， 在所述绝缘层的双面形成导电性的晶种层， 在所述晶种层之上，按照所述两条信号线间的距离S大于所述信号线与接地线之间的距离D的方式形成镀敷抗蚀剂图案， 利用电镀在未在上方形成所述镀敷抗蚀剂的晶种层上形成镀敷层， 除去所述镀敷抗蚀剂以及所述镀敷抗蚀剂的下方的晶种层。
全文摘要
本发明涉及差分信号传输电路以及制造方法。是利用半加成法在双面可挠性印刷基板上形成的差分传输电路，使电路厚度恒定，并且确保优良的差分阻抗特性以及抗噪性。差分信号传输电路包括双面可挠性印刷基板100的基膜(1)；在基膜(1)的双面形成的晶种层(2)；隔着晶种层(2)，在基膜(1)的一面侧形成的接地(GND)线(3)所构成GND图案以及一对信号线(4)所构成的信号传输图案；在另一面侧形成的满图案状的GND图案(5)。差分信号传输电路被形成为GND线(3)与信号线(4)之间的距离D和信号线(4)间的距离S的关系为S＞D。
文档编号H05K1/02GK103098560SQ20118004214
公开日2013年5月8日 申请日期2011年5月18日 优先权日2010年8月30日
发明者渡边裕人 申请人:株式会社藤仓