印刷電路板、光模塊、以及傳輸裝置的制作方法
本發(fā)明涉及印刷電路板、光模塊以及傳輸裝置，尤其涉及形成于印刷電路板上的傳輸線路的串?dāng)_的降低。
背景技術(shù)：
在印刷電路板上形成有傳輸線路，使用該傳輸線路來傳輸電信號(hào)(例如，串行數(shù)據(jù)信號(hào))。在印刷電路板上接近地配置多個(gè)傳輸線路的情況下，擔(dān)心串?dāng)_引起的電信號(hào)的波形品位的劣化。傳輸線路間的串?dāng)_包括遠(yuǎn)端串?dāng)_(fext(farendcrosstalk)、或者forwardcrosstalk)、和近端串?dāng)_(next：nearendcrosstalk、或者backwardcrosstalk)這兩種。
在相互接近地平行配置多個(gè)傳輸線路的一個(gè)區(qū)域的情況下，隨著使該區(qū)域的長度變長，串?dāng)_增大。另外，隨著電信號(hào)的高速化(例如，若串行數(shù)據(jù)信號(hào)的比特率變高)，串?dāng)_增大。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1：日本特開2014－138015號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2：日本特開2011－66101號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3：日本特開2006－178209號(hào)公報(bào)
伴隨搭載印刷電路板的裝置的小型化，要求印刷電路板的寬度進(jìn)一步縮小，而且需要配置更多的傳輸線路。鑒于這種傾向，降低傳輸線路中的串?dāng)_的技術(shù)變得重要。
作為傳輸線路的一個(gè)例子，具有微帶線路(microstripline，微帶線)(微帶線路和帶狀線路是不同物。例如，微帶線路并非是帶狀線路的一種的上位概念/下位概念。)。微帶線路構(gòu)成為包括平面狀的接地導(dǎo)體層、和隔著電介體層配置的線狀的導(dǎo)體。在此，所謂線狀是具有預(yù)定的寬度并延伸的形狀，以下將線狀的導(dǎo)體稱為帶狀導(dǎo)體。多個(gè)傳輸線路的情況下配置有多個(gè)帶狀導(dǎo)體。在微帶線路中，隨著使相鄰的帶狀導(dǎo)體的間隔靠近，遠(yuǎn)端串?dāng)_增大而成為問題。
針對(duì)于此，作為適于高速的電信號(hào)的傳輸?shù)膫鬏斁€路，具有帶狀線路(stripline)，帶狀線路公知有相鄰的傳輸線路間的串?dāng)_的降低優(yōu)異的帶狀線路。帶狀線路構(gòu)成為包括帶狀導(dǎo)體、和在該導(dǎo)體的上下分別隔著電介體層而配置的兩個(gè)平面狀的接地導(dǎo)體層。在帶狀線路，理論上能夠使遠(yuǎn)端串?dāng)_完全為零。電場引起的串?dāng)_與磁界引起的串?dāng)_完全抵消?，F(xiàn)實(shí)中，通過電介體的介電常數(shù)的不均勻性、導(dǎo)體的剖面形狀的非對(duì)稱性等，遠(yuǎn)端串?dāng)_雖然未完全達(dá)到零，但能夠大幅度降低串?dāng)_。帶狀線路由多個(gè)接地導(dǎo)體層隔著電介體層依次層疊的印刷電路板來實(shí)現(xiàn)。不是將帶狀導(dǎo)體配置于印刷電路板的表面，而是配置于相鄰的兩個(gè)接地導(dǎo)體層之間。
帶狀線路中，無需將傳輸線路的帶狀導(dǎo)體配置于印刷電路板的表面，因此能夠在印刷電路板的表面確保空區(qū)域。由于能夠在該區(qū)域?qū)Ω鞣N電路進(jìn)行表面安裝，從而不僅實(shí)現(xiàn)高密度安裝而且還得到提高設(shè)計(jì)的自由度的特殊效果。
日本特開2014－138015號(hào)公報(bào)以及日本特開2011－66101號(hào)公報(bào)中，作為實(shí)現(xiàn)串?dāng)_的降低的構(gòu)造，提出了分別包含帶狀線路的多個(gè)傳輸線路構(gòu)造。
在日本特開2014－138015號(hào)公報(bào)中公開了如下構(gòu)造：以帶狀線路的差動(dòng)信號(hào)對(duì)構(gòu)成傳輸線路，降低連接多個(gè)配線層間的差動(dòng)信號(hào)孔間的串?dāng)_。并公開了信號(hào)孔以及接地孔以比較高的密度配置的構(gòu)造。
在日本特開2011－66101號(hào)公報(bào)中公開了如下線路構(gòu)造：在以格子狀高密度配置的孔的間隙鋪設(shè)帶狀線路的情況下，降低帶狀線路間的串?dāng)_。
帶狀線路是傳播電磁波的傳輸線路，公知有其進(jìn)行傳播的電磁波的模式為tem模式。另一方面，公知有用導(dǎo)體層覆蓋上下的空間為平行平板波導(dǎo)(parallelplatewaveguide)。即、為傳播te模式以及tm模式的電磁波的波導(dǎo)。作為阻止te模式以及tm模式的傳播的方法，公知有在該區(qū)域空間周期性地配置多數(shù)高電介體柱或者金屬柱的技術(shù)、即以二維格子狀配置的技術(shù)。該構(gòu)造體也稱為二維光子晶體。
在日本特開2006－178209號(hào)公報(bào)中公開了二維光子晶體的一個(gè)例子。日本特開2006－178209號(hào)公報(bào)中公開的構(gòu)造體記載為，通過在由導(dǎo)體層覆蓋上下的電介體所構(gòu)成的空間內(nèi)，以六方格子或者正方格子狀配置高電介體柱，來設(shè)置阻止tm模式的傳播的區(qū)域。格子的間距為約1.9mm，格子區(qū)域斷電頻率29ghz以下的tm模式。
對(duì)下屬情況進(jìn)行了考察，即、傳輸線路的一部分包括兩個(gè)平面導(dǎo)電層、和配置在位于它們之間的電介體層的內(nèi)部的帶狀導(dǎo)體而構(gòu)成為印刷電路板。傳輸線路中將該部分作為第一傳輸線路。第一傳輸線路是帶狀線路。在將第一傳輸線路形成于印刷電路板的情況下，為了使使其與形成于印刷電路板的表面的電氣部件或其它基板連接，在印刷電路板的表層形成作為其它傳輸線路的第二傳輸線路，并使第一傳輸線路的端部與第二傳輸線路的端部連接即可。在此，其它基板例如是柔性基板(fpc：flexibleprintedcircuit)，第二傳輸線路由微帶線路構(gòu)成即可。
該情況下，第一傳輸線路與第二傳輸線路由通孔連接即可。由信號(hào)孔(signalvia)連接第一傳輸線路的帶狀導(dǎo)體(配置于印刷電路板的內(nèi)部)的端部和第二傳輸線路的帶狀導(dǎo)體(配置于印刷電路板的表面)的端部。通過使第一傳輸線路的帶狀導(dǎo)體的長度更長，與之相應(yīng)地，縮短第二傳輸線路的帶狀導(dǎo)體的長度，從而能夠降低串?dāng)_。此外，在印刷電路板配置有發(fā)送信道和接收信道的傳輸線路的情況下，希望發(fā)送信道的信號(hào)孔與接收信道的信號(hào)孔在可能的范圍內(nèi)配置為增大兩者的距離。但是，即使在傳輸線路具有該構(gòu)造的情況下，伴隨電信號(hào)的高速化，串?dāng)_也增大，因此進(jìn)一步降低串?dāng)_成為課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明是鑒于該課題而提出的方案，目的在于提供降低傳輸線路的串?dāng)_的印刷電路板、光模塊、以及傳輸裝置。
(1)為了解決上述課題，本發(fā)明的印刷電路板的特征在于，具備：第一電介體層；第一信號(hào)配線，其通過上述第一電介體層的內(nèi)部；第一接地導(dǎo)體層，其配置于上述第一電介體層的表面，并且具有貫通孔(throughhole)；第二接地導(dǎo)體層，其配置于上述第一電介體層的背面；第二電介體層，其配置于上述第一接地導(dǎo)體層的與上述第一信號(hào)配線相反側(cè)的面；第二信號(hào)配線，其至少隔著上述第二電介體層而配置于上述第一接地導(dǎo)體層的與上述第一信號(hào)配線相反側(cè)；信號(hào)孔，其通過上述貫通孔，將上述第一信號(hào)配線與上述第二信號(hào)配線電連接，并且與上述第一接地導(dǎo)體層電斷開；以及多個(gè)接地孔(groundvia)，其包圍上述信號(hào)孔，并且貫通上述第一電介體層，將上述第一接地導(dǎo)體層與上述第二接地導(dǎo)體層電連接，上述多個(gè)接地孔包括：分別配置于多個(gè)第一點(diǎn)的多個(gè)第一接地孔；以及分別配置于多個(gè)第二點(diǎn)的多個(gè)第二接地孔，在俯視下，上述多個(gè)第一點(diǎn)配置于在內(nèi)側(cè)包含上述信號(hào)孔的第一多邊形的線上，且至少配置于全部的頂點(diǎn)，在俯視下，上述多個(gè)第二點(diǎn)配置于在邊上或者邊的內(nèi)側(cè)包含上述第一多邊形的第二多邊形的線上，且至少配置于全部的頂點(diǎn)，在上述多個(gè)接地孔以正三角格子狀排列的情況下，在將與進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)對(duì)應(yīng)的頻率作為斷電頻率(cut-offfrequency)的正三角格子間距離設(shè)為第一距離時(shí)，上述多個(gè)第一點(diǎn)中相鄰的上述第一點(diǎn)之間全部在上述第一距離以下，上述多個(gè)第二點(diǎn)中相鄰的上述第二點(diǎn)之間全部在上述第一距離以下，在距離相鄰的任意一對(duì)上述第一點(diǎn)均為上述第一距離以內(nèi)，至少具有一個(gè)上述第二點(diǎn)，在上述信號(hào)孔的外側(cè)且成為上述第二多邊形的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，不包含與接地電位以外的電位連接的孔，在上述第二多邊形的外側(cè)不包含配置于距離上述第二多邊形為上述第一距離以內(nèi)的接地孔。
(2)本發(fā)明的印刷電路板優(yōu)選具備：第一電介體層；第一信號(hào)配線，其通過上述第一電介體層的內(nèi)部；第一接地導(dǎo)體層，其配置于上述第一電介體層的表面，并且具有貫通孔；第二接地導(dǎo)體層，其配置于上述第一電介體層的背面；第二電介體層，其配置于上述第一接地導(dǎo)體層的與上述第一信號(hào)配線相反側(cè)；第二信號(hào)配線，其至少隔著第二電介體層而配置于上述第一接地導(dǎo)體層的與上述第一信號(hào)配線相反側(cè)；信號(hào)孔，其通過上述貫通孔，將上述第一信號(hào)配線與上述第二信號(hào)配線電連接，并且與上述第一接地導(dǎo)體層電斷開；以及多個(gè)接地孔，其包圍上述信號(hào)孔，并且貫通上述第一電介體層，將上述第一接地導(dǎo)體層與上述第二接地導(dǎo)體層電連接，上述多個(gè)接地孔包括：分別配置于多個(gè)第一點(diǎn)的多個(gè)第一接地孔；以及分別配置于多個(gè)第二點(diǎn)的多個(gè)第二接地孔，在俯視下，上述多個(gè)第一點(diǎn)配置于在內(nèi)側(cè)包含上述信號(hào)孔的第一矩形的線上，且至少配置于全部的頂點(diǎn)，在俯視下，上述多個(gè)第二點(diǎn)配置于在邊上或者邊的內(nèi)側(cè)包含上述第一矩形的第二矩形的線上，且至少配置于全部的頂點(diǎn)，在上述多個(gè)接地孔以正方格子狀排列的情況下，在將與進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)對(duì)應(yīng)的頻率作為斷電頻率的正方格子間距離設(shè)為第二距離時(shí)，上述多個(gè)第一點(diǎn)中相鄰的上述第一點(diǎn)之間全部在上述第二距離以下，上述多個(gè)第二點(diǎn)中相鄰的上述第二點(diǎn)之間全部在上述第二距離以下，在距離上述多個(gè)第一點(diǎn)的各個(gè)均為上述第二距離以內(nèi)，至少具有一個(gè)上述第二點(diǎn)，在上述信號(hào)孔的外側(cè)且在成為上述第二矩形的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，不包含與接地電位以外的電位連接的孔，在上述第二矩形的外側(cè)不包含配置于距離上述第二矩形為上述第二距離以內(nèi)的接地孔。
(3)在上述(1)所述的印刷電路板中，優(yōu)選上述多個(gè)第一點(diǎn)以及上述多個(gè)第二點(diǎn)處于正三角格子的格點(diǎn)。
(4)在上述(1)或者(2)所述的印刷電路板中，優(yōu)選上述多個(gè)第一點(diǎn)以及上述多個(gè)第二點(diǎn)處于正方格子的格點(diǎn)。
(5)在上述(1)所述的印刷電路板中，優(yōu)選上述第一多邊形內(nèi)切于上述第二多邊形。
(6)在上述(2)所述的印刷電路板中，優(yōu)選上述第一矩形內(nèi)切于上述第二矩形。
(7)在上述(1)所述的印刷電路板中，優(yōu)選上述第一距離為1.0mm。
(8)在上述(2)所述的印刷電路板中，優(yōu)選上述第二距離為0.9mm。
(9)在上述(1)至(8)任一項(xiàng)中所述的印刷電路板中，優(yōu)選在俯視下，上述第一信號(hào)配線相對(duì)于上述第二信號(hào)配線到達(dá)上述信號(hào)孔的方向以避開上述多個(gè)接地孔的方式彎曲。
(10)在上述(1)至(9)任一項(xiàng)中所述的印刷電路板中，優(yōu)選上述第一信號(hào)配線包括一對(duì)第一輔助信號(hào)配線，上述第二信號(hào)配線包括一對(duì)第二輔助信號(hào)配線，上述信號(hào)孔包括一對(duì)輔助信號(hào)孔，該一對(duì)輔助信號(hào)孔將上述一對(duì)第一輔助信號(hào)配線的一個(gè)與上述多個(gè)第二輔助信號(hào)配線的一個(gè)分別獨(dú)立地電連接。
(11)在上述(1)至(10)的任一項(xiàng)中所述的印刷電路板中，優(yōu)選具備多個(gè)傳輸線路構(gòu)造，該傳輸線路構(gòu)造包括上述第一信號(hào)配線、上述第二信號(hào)配線、上述信號(hào)孔、以及上述多個(gè)接地孔。
(12)本發(fā)明的光模塊優(yōu)選具備：上述(1)至(11)任一項(xiàng)中所述的印刷電路板；以及與上述印刷電路板電連接，且從光信號(hào)或者電信號(hào)中的一方向另一方進(jìn)行變換的光元件。
(13)本發(fā)明的傳輸裝置優(yōu)選具備上述(1)至(11)任一項(xiàng)中所述的印刷電路板。
根據(jù)本發(fā)明，能提供減低傳輸線路的串?dāng)_的印刷電路板、光模塊以及傳輸裝置。
附圖說明
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的傳輸裝置以及光模塊的結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的剖面的示意圖。
圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的多個(gè)接地孔的配置的示意圖。
圖5是表示接地孔以正三角格子狀排列的周期構(gòu)造的示意圖。
圖6是表示圖5所示的周期構(gòu)造的中心間隔的斷電頻率的計(jì)算結(jié)果的圖。
圖7是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖8是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的印刷電路板的信號(hào)孔的串?dāng)_特性的圖。
圖9是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖10是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖11是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的剖面的示意圖。
圖12是表示接地孔以正方格子狀排列的周期構(gòu)造的示意圖。
圖13是表示圖12所示的周期構(gòu)造的中心間隔的斷電頻率的計(jì)算結(jié)果的圖。
圖14是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的印刷電路板的信號(hào)孔的串?dāng)_特性的圖。
圖15是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖16是表示本發(fā)明的第五實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖17是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖18是表示本發(fā)明的第六實(shí)施方式的印刷電路板的信號(hào)孔的串?dāng)_特性的圖。
圖19是表示本發(fā)明的第七實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖20是表示本發(fā)明的第八實(shí)施方式的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖21是表示比較例的印刷電路板的一部分的平面的示意圖。
圖22是表示比較例的印刷電路板的信號(hào)孔的串?dāng)_特性的圖。
圖中：
1—傳輸裝置，2—光模塊，3、3a、3b—光纖，11、21、31、32、33、34、35、36、37、38、41、42、81—印刷電路板，12—ic，22a、22b—柔性基板，23a—rosa，23b—tosa，101、121—信號(hào)孔，102—第一接地孔，103—第二接地孔，104、114、124、134—帶狀導(dǎo)體，105、115、205—接地導(dǎo)體層，106—貫通孔，107—凸起，108—覆蓋層，109a、109b、109c—電介體層，202—接地孔。
具體實(shí)施方式
以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行具體且詳細(xì)的說明。此外，在用于說明實(shí)施方式的所有附圖中，對(duì)于具有相同功能的部件標(biāo)注同一符號(hào)，生了其重復(fù)的說明。此外，以下所示的附圖始終是用于說明實(shí)施方式的實(shí)施例的圖，圖的大小與本實(shí)施例記載的比例尺不必一致。
(第一實(shí)施方式)
圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的傳輸裝置1以及光模塊2的結(jié)構(gòu)的示意圖。傳輸裝置1具備印刷電路板11。另外，光模塊2具備印刷電路板21。該實(shí)施方式的印刷電路板是這些印刷電路板11、21中的任意方或者雙方。
傳輸裝置1還具備ic12。傳輸裝置1例如是大容量的路由器、開關(guān)。傳輸裝置1例如具有交換機(jī)的功能，配置于基站等。傳輸裝置1利用光模塊2取得接收用的數(shù)據(jù)(接收用的電信號(hào))，使用ic12等判斷是否向哪里發(fā)送哪種數(shù)據(jù)，生成發(fā)送用的數(shù)據(jù)(發(fā)送用的電信號(hào))，并經(jīng)由印刷電路板11向相應(yīng)的光模塊2傳遞該數(shù)據(jù)。
光模塊2是具有發(fā)送功能以及接收功能的無線電收發(fā)兩用機(jī)，包括將經(jīng)由光纖3a接收的光信號(hào)變換成電信號(hào)的rosa23a、和將電信號(hào)變換成光信號(hào)并向光纖3b發(fā)送的tosa23b。印刷電路板21與rosa23a以及tosa23b分別經(jīng)由柔性基板22a、22b而連接。電信號(hào)從rosa23a經(jīng)由柔性基板22a向印刷電路板21傳輸，電信號(hào)從印刷電路板21經(jīng)由柔性基板22b向tosa23b傳輸。光模塊2與傳輸裝置1經(jīng)由電連接器5而連接。rosa23a、tosa23b與印刷電路板21電連接，是從光信號(hào)或者電信號(hào)的一方向另一方變換的光元件。
該實(shí)施方式的傳輸系統(tǒng)包括兩個(gè)以上的傳輸裝置1、兩個(gè)以上的光模塊2、以及一個(gè)以上的光纖3。在各傳輸裝置1連接有一個(gè)以上的光模塊2。光纖3連接分別與兩個(gè)傳輸裝置1連接的光模塊2之間。一方的傳輸裝置1將生成的發(fā)送用的數(shù)據(jù)通過連接的光模塊2變換成光信號(hào)，并將該光信號(hào)發(fā)送至光纖3。在光纖3上傳輸?shù)墓庑盘?hào)通過與另一方的傳輸裝置1連接的光模塊2來接收，光模塊2將光信號(hào)變換成電信號(hào)，并作為接收用的數(shù)據(jù)傳輸至該另一方的傳輸裝置1。
在此，各光模塊2發(fā)送接收的電信號(hào)的比特率是400gbit/s級(jí)，光模塊2是發(fā)送用為8信道、接收用為8信道的多信道方式。在各信道傳輸?shù)碾娦盘?hào)的比特率是50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)。
圖2是表示該實(shí)施方式的印刷電路板31的一部分的平面的示意圖。圖3是表示該實(shí)施方式的印刷電路板31的一部分的剖面的示意圖。圖3中示出了圖2的iii－iii線的剖面。圖2以及圖3為了理解印刷電路板31的構(gòu)造而分別示意性地示出了平面以及剖面，與實(shí)際的俯視圖以及剖視圖不同。
該實(shí)施方式的印刷電路板31具備多個(gè)高速數(shù)字信號(hào)用的傳輸線路。即、印刷電路板31具有多個(gè)信道。在圖2以及圖3中示出了多個(gè)傳輸線路中的一個(gè)傳輸線路(1信道)。在此，所傳輸?shù)碾娦盘?hào)的比特率是56gbit/s。并且，傳輸線路包括第一傳輸線路和第二傳輸線路。在此，如上所述，第一傳輸線路是帶狀線路，包括兩枚平面導(dǎo)體層和配置于其間的帶狀導(dǎo)體。第二傳輸線路例如由微帶線路構(gòu)成。此外，在此，印刷電路板31是光模塊2的印刷電路板21，但也可以如上所述是傳輸裝置1的印刷電路板11。
印刷電路板31是分別隔著電介體層而形成有多個(gè)導(dǎo)體層的多層構(gòu)造(在此為14層)的印刷配線基板。為了容易理解，在圖3所示的剖面中，高度方向的比例尺放大為橫向的8倍。圖3僅示出14層中的上部的6層構(gòu)造。
如圖2以及圖3所示，印刷電路板31具備信號(hào)孔101、多個(gè)接地孔、兩個(gè)帶狀導(dǎo)體104、114、以及兩個(gè)接地導(dǎo)體層105、115。印刷電路板31還在接地導(dǎo)體層105與帶狀導(dǎo)體104之間具備電介體層109a，在兩個(gè)接地導(dǎo)體層105、115之間具備電介體層109b，在接地導(dǎo)體層115的背面?zhèn)染邆潆娊轶w層109c。在此，多個(gè)接地孔包括多個(gè)第一接地孔102和多個(gè)第二接地孔103。在印刷電路板31的表面以覆蓋帶狀導(dǎo)體104的方式配置有覆蓋層108(coverlay)。
電介體層109b是第一電介體層，電介體層109a是第二電介體層。帶狀導(dǎo)體114是第一信號(hào)配線，通過電介體層109b的內(nèi)部。接地導(dǎo)體層105是第一接地導(dǎo)體層，配置于電介體層109b的表面(圖3的上側(cè)的面)。電介體層109a配置于接地導(dǎo)體層105的表面(圖3的上側(cè)的面)。即、電介體層109a配置于接地導(dǎo)體層105的與帶狀導(dǎo)體114相反側(cè)的面。接地導(dǎo)體層115是第二接地導(dǎo)體層，配置于電介體層109b的背面(圖3的下側(cè)的面)、即、與表面相反側(cè)的面。換言之，電介體層109b配置成夾在接地導(dǎo)體層105的背面與接地導(dǎo)體層115的表面。
包括兩個(gè)接地導(dǎo)體層105、115和配置于其間的帶狀導(dǎo)體114而構(gòu)成第一傳輸線路。接地導(dǎo)體層105與帶狀導(dǎo)體114的間隔(接地導(dǎo)體層105的背面與帶狀導(dǎo)體114的表面的距離)、以及接地導(dǎo)體層115與帶狀導(dǎo)體114的間隔(接地導(dǎo)體層115的表面與帶狀導(dǎo)體114的背面的距離)均相等，在此為0.112mm。換言之，電介體層109b的位于比帶狀導(dǎo)體114靠上側(cè)的部分的厚度、與電介體層109b的位于比帶狀導(dǎo)體114靠下側(cè)的部分的厚度也相等，在此為0.112mm。帶狀導(dǎo)體114的寬度為0.126mm，厚度t為12μm。這些尺寸根據(jù)第一傳輸線路的特性阻抗zo來決定，在此，特性阻抗zo為50ω。根據(jù)電磁場解析(electromagneticfieldanalysis)，通過這些尺寸來實(shí)現(xiàn)與第一傳輸線路的特性阻抗zo接近的值。
在俯視下，接地導(dǎo)體層105在成為帶狀導(dǎo)體114的一端的位置具有貫通孔106，但除貫通孔106以外，成為寬闊地展開的平面層。接地導(dǎo)體層115成為寬闊地展開的平面層。然而，為了構(gòu)成第一傳輸線路，配置有接地導(dǎo)體層105、115的區(qū)域在俯視下至少包括與帶狀導(dǎo)體114對(duì)置的區(qū)域、和向該區(qū)域的外側(cè)展開的區(qū)域即可。此外，在俯視下，帶狀導(dǎo)體114的一端向貫通孔106延伸。
帶狀導(dǎo)體104是第二信號(hào)配線，配置于接地導(dǎo)體層105的與帶狀導(dǎo)體114相反側(cè)。在此，在接地導(dǎo)體層105的表面配置有電介體層109a，在電介體層109a的表面(圖3的上側(cè)的面)配置有帶狀導(dǎo)體104。此外，在俯視下，帶狀導(dǎo)體104的一端向貫通孔106延伸。
包括接地導(dǎo)體層105和帶狀導(dǎo)體104而構(gòu)成第二傳輸線路。為了構(gòu)成第二傳輸線路，形成有接地導(dǎo)體層105的區(qū)域在俯視下至少包括與帶狀導(dǎo)體104對(duì)置的區(qū)域和向該區(qū)域的外側(cè)展開的區(qū)域即可。在此，接地導(dǎo)體層105與帶狀導(dǎo)體104的間隔(電介體層109a的厚度)為0.050mm，帶狀導(dǎo)體104的寬度為0.16mm，厚度t為12μm。另外，覆蓋層108中形成于帶狀導(dǎo)體104的部分的厚度(從帶狀導(dǎo)體104的上表面至空氣50的距離)為0.050mm。這些尺寸根據(jù)第二傳輸線路的特性阻抗zo來決定，第二傳輸線路的阻抗一般與第一傳輸線路的特性阻抗相等，在此，特性阻抗zo為50ω。根據(jù)電磁場解析，通過這些尺寸來實(shí)現(xiàn)與第二傳輸線路的特性阻抗zo接近的值。
此外，在該實(shí)施方式的印刷電路板31中，第一傳輸線路所包含的一方接地導(dǎo)體層、與第二傳輸線路所包含的接地導(dǎo)體層通過同一接地導(dǎo)體層(接地導(dǎo)體層105)來實(shí)現(xiàn)。帶狀導(dǎo)體104配置于在接地導(dǎo)體層105的上表面所配置的電介體層109a的上表面，但并不限定于此。即、第一傳輸線路所包含的一方接地導(dǎo)體層、與第二傳輸線路所包含的接地導(dǎo)體層也可以是不同的接地導(dǎo)體層，第二信號(hào)配線至少隔著第二電介體層配置于第一接地導(dǎo)體層的與第一信號(hào)配線相反側(cè)即可。
信號(hào)孔101是通過貫通孔106的通孔，通過在通孔的內(nèi)壁實(shí)施金屬電鍍加工，電連接帶狀導(dǎo)體114和帶狀導(dǎo)體104。以包圍信號(hào)孔101的方式設(shè)于接地導(dǎo)體層105的貫通孔106也稱為出砂孔。通過以電介體埋入信號(hào)孔101與貫通孔106之間，從而信號(hào)孔101與接地導(dǎo)體層105電斷開。此外，出砂孔有時(shí)也稱為隔離盤(アンチパッド)。貫通孔106是直徑例如為0.70mm。
多個(gè)接地孔包圍信號(hào)孔101，并且分別貫通電介體層109b，將接地導(dǎo)體層105與接地導(dǎo)體層115電連接。如上所述，多個(gè)接地孔包括多個(gè)第一接地孔102(第一接地孔組)和多個(gè)第二接地孔103(第二接地孔組)。
圖4是表示該實(shí)施方式的多個(gè)接地孔的配置的示意圖。多個(gè)第一接地孔102(第一接地孔組：v1)分別配置于多個(gè)第一點(diǎn)。在此，如圖4所示，在信號(hào)孔101的附近，以包圍信號(hào)孔101的方式，以等間隔配置有四個(gè)第一點(diǎn)，若連結(jié)相鄰的第一點(diǎn)，則成為正方形。將相鄰的第一點(diǎn)之間的距離中的最大值設(shè)為ls1。在此，由于相鄰的第一點(diǎn)之間的距離為等間隔，因此距離ls1是該等間隔的值。各第一接地孔102配置于包含相應(yīng)的第一點(diǎn)的位置，理想的是，以第一點(diǎn)與第一接地孔102的中心一致的方式配置第一接地孔102。信號(hào)孔101以及多個(gè)第一接地孔102(第一接地孔組)是第一傳輸線路與第二傳輸線路的連接部分，包括信號(hào)孔101以及多個(gè)第一接地孔102，構(gòu)成模擬同軸線路的傳輸線路(第三傳輸線路)。該傳輸線路還包括第三傳輸線路。包括第一傳輸線路、第二傳輸線路、以及將該第一傳輸線路以及該第二傳輸線路連接的第三傳輸線路，而構(gòu)成高速數(shù)字用的信道(傳輸線路)。
分別配置有多個(gè)第一接地孔102的多個(gè)第一點(diǎn)在在俯視下配置于第一多邊形的線上且至少全部的頂點(diǎn)。第一多邊形在內(nèi)側(cè)包含信號(hào)孔101。在此，第一多邊形是正方形，多個(gè)第一點(diǎn)是配置于正方形的頂點(diǎn)的四個(gè)第一點(diǎn)。換言之，該正方形的線上中，除了頂點(diǎn)以外，在邊上未配置第一點(diǎn)，但除了正方形的頂點(diǎn)(四個(gè)頂點(diǎn))以外，也可以在該正方形的邊上還配置第一點(diǎn)。
多個(gè)第二接地孔103(第二接地孔組：v2)分別配置于多個(gè)第二點(diǎn)。以包圍多個(gè)第一接地孔102(第一接地孔組)的方式，以等間隔配置有六個(gè)第二點(diǎn)，若連結(jié)相鄰的第二點(diǎn)，則成為正六邊形。將相鄰的第二點(diǎn)之間的距離中的最大值設(shè)為ls2。在此，由于相鄰的第二點(diǎn)之間的距離為等間隔，因此距離ls2為該等間隔的值。各第二接地孔103配置于包含相應(yīng)的第二點(diǎn)的位置，理想的是，以第二點(diǎn)與第二接地孔103的中心一致的方式配置第二接地孔103。
分別配置有多個(gè)第二接地孔103的多個(gè)第二點(diǎn)在俯視下配置于第二多邊形的線上且至少全部的頂點(diǎn)。第二多邊形在其邊上或者邊的內(nèi)側(cè)包含上述第一多邊形。在此，第二多邊形在邊的內(nèi)側(cè)包含第一多邊形。第二多邊形為正六邊形，多個(gè)第二點(diǎn)為配置于正六邊形的頂點(diǎn)的六個(gè)第二點(diǎn)。換言之，該正六邊形的線上中，除了頂點(diǎn)以外，在邊上未配置第二點(diǎn)，但除了該正六邊形的頂點(diǎn)(六個(gè)頂點(diǎn))以外，也可以在該正六邊形的邊上還配置第二點(diǎn)。
在本說明書中，“第二多邊形在邊上或者邊的內(nèi)側(cè)包含上述第一多邊形”是指包括以下的兩種情況。第一種情況是，第一多邊形不與第二多邊形的各邊相接，第一多邊形以包含于第二多邊形的內(nèi)側(cè)的方式存在。該實(shí)施方式處于該情況。第二種情況是，第一多邊形的一個(gè)以上的頂點(diǎn)處于第二多邊形的邊上(除頂點(diǎn)以外)，第一多邊形以一部分也不向第二多邊形的外側(cè)伸出的方式存在。此外，在第二種情況下，包括第一多邊形的各頂點(diǎn)處于第二多邊形的邊上(除頂點(diǎn)以外)的情況、即、第一多邊形內(nèi)切于第二多邊形的情況。
在該實(shí)施方式中，多個(gè)接地孔成為圖2以及圖4所示的排列，在俯視下，第二信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體104)、信號(hào)孔101以及第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)能夠配置在一條直線上。第一信號(hào)配線沿著第二信號(hào)配線到達(dá)信號(hào)孔的方向從信號(hào)孔延伸。第一信號(hào)配線不與多個(gè)接地孔重疊，而是沿著該方向朝多個(gè)接地孔的外側(cè)(第二多邊形的外側(cè))延伸。在該實(shí)施方式中，在多個(gè)接地孔的外側(cè)不進(jìn)一步包含接地孔，格外提高第一信號(hào)配線的設(shè)計(jì)自由度。
該實(shí)施方式的印刷電路板的特征在于，多個(gè)第一點(diǎn)以及多個(gè)第二點(diǎn)的排列。第一特征在于，相鄰的第一點(diǎn)之間的距離全部在第一距離以下。在該實(shí)施方式中，多個(gè)第一點(diǎn)以等間隔配置，相鄰的第一點(diǎn)之間的距離全部為距離ls1，在此，距離ls1為0.707mm。另外，關(guān)于第一距離(l1)，詳細(xì)將于后文敘述，在此，第一距離為1.0mm。
第二特征在于，相鄰的第二點(diǎn)之間的距離全部在第一距離以下。在該實(shí)施方式中，多個(gè)第二點(diǎn)以等間隔配置，相鄰的第二點(diǎn)之間的距離全部為距離ls2，在此，距離ls2為1.0mm。
第三特征在于，在距離相鄰的任意一對(duì)第一點(diǎn)均為第一距離以內(nèi)，至少具有一個(gè)第二點(diǎn)。將由相鄰的一對(duì)第一點(diǎn)和附近的第二點(diǎn)構(gòu)成的三角形中、連結(jié)第一點(diǎn)和第二點(diǎn)的邊的最大的長度設(shè)為距離ls3。在該實(shí)施方式中，包含長度成為距離ls3的邊的三角形是圖4中與網(wǎng)格一起表示的三角形。在此，距離ls3為0.995mm。即、距離ls1、ls2、ls3的值全部在作為第一距離(l1)的1.0mm以下。即、等于1.0mm或者更小。
第四特征在于，在信號(hào)孔的外側(cè)且在成為第二多邊形的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，不包含與接地電位以外的電位連接的孔，在第二多邊形的外側(cè)不包含配置于距離第二多邊形為第一距離以內(nèi)的接地孔。希望在第二多邊形的外側(cè)也不進(jìn)一步配置接地孔，即使在根據(jù)某些需要而配置接地孔的情況下，也將該接地孔配置為距離第二多邊形比第一距離更遠(yuǎn)。在比第一距離更遠(yuǎn)地在第二多邊形的外側(cè)配置接地孔的情況下，使該接地孔的配置密度比多個(gè)第一接地孔(第一接地孔組)以及多個(gè)第二接地孔(第二接地孔組)的配置密度小即可，相鄰的該接地孔的中心間隔超過第一距離(l1)即可。
以下，對(duì)該實(shí)施方式的印刷電路板31的構(gòu)造的詳細(xì)進(jìn)行說明。如上所述，印刷電路板31具備多個(gè)高速數(shù)字信號(hào)用的傳輸線路，所傳輸?shù)碾娦盘?hào)的比特率為56gbit/s。例如，利用組合方法，并利用圖形成形來形成帶狀導(dǎo)體、接地導(dǎo)體層等配線層，并在其上側(cè)層疊電介體層，重復(fù)上述操作，從而形成印刷電路板31。
在帶狀導(dǎo)體104、114、接地導(dǎo)體層105、115使用銅箔。在電介體層109a、109b、109c使用由玻璃布基材和環(huán)氧樹脂構(gòu)成的材料(玻璃環(huán)氧樹脂)、液晶聚合物(lcp：liquidcrystalpolymer)、氟系樹脂(ptfe：polytetrafluoroethylene)等中的任一種。例如，電介體層109a、109b、109c的介電常數(shù)為3.0。
覆蓋層108是由電介體構(gòu)成的保護(hù)膜，例如介電常數(shù)為3.0。覆蓋層108防止印刷電路板31暴露于外部環(huán)境(例如空氣50)。也可以代替覆蓋層108，而為稱為焊料抗蝕層的防止焊料附著用的電介體膜。
信號(hào)孔101、以及多個(gè)接地孔(第一接地孔102以及第二接地孔103)適合使用激光孔(lvh)。孔徑例如為0.1mm。信號(hào)孔101、以及多個(gè)接地孔沿層疊方向分別包括多個(gè)凸起107(land)。凸起107是形成于導(dǎo)體層的導(dǎo)體圖形的一部分，是在沿層疊方向延伸的激光孔中接配線層的導(dǎo)體層。在此，凸起107是圓形狀，其直徑例如為0.3mm。尤其是，為了使電連接充分，帶狀導(dǎo)體104與信號(hào)孔101的連接部分、以及帶狀導(dǎo)體114與信號(hào)孔101的連接部分形成凸起107。圖形成形的銅箔包括帶狀導(dǎo)體104(114)的部分和凸起107的部分，帶狀導(dǎo)體104(114)的一端與凸起107連接。帶狀導(dǎo)體104(114)的一端也可以是凸起107。以上，對(duì)該實(shí)施方式的印刷電路板31的構(gòu)造的詳細(xì)進(jìn)行了說明。
接著，對(duì)第一距離進(jìn)行說明。第一距離是規(guī)定本發(fā)明的多個(gè)接地孔的排列的基準(zhǔn)值。在多個(gè)接地孔以將第一接地層與第二接地導(dǎo)體層電連接的方式排成正三角格子(equilateraltrianglelattice)狀的情況下，第一距離是使與進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)對(duì)應(yīng)的頻率為斷電頻率的正三角格子間距離。即、在多個(gè)接地孔排列成正三角格子狀的周期構(gòu)造中，是使與在該傳輸線路進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)對(duì)應(yīng)的頻率為斷電頻率的距離。在此，斷電頻率被定義為，將te模式以及tm模式的電磁波斷開的最高的頻率。在該實(shí)施方式的印刷電路板31中，在各個(gè)信道進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)，為了能夠與該比特率帶對(duì)應(yīng)，將斷開頻率設(shè)為56ghz。即、與在該傳輸線路進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)對(duì)應(yīng)的頻率為56ghz。
圖5是表示接地孔排列成正三角格子狀的周期構(gòu)造的示意圖。圖5所示的印刷電路板41包括與該實(shí)施方式的第一傳輸線路相同的傳輸線路，在此，印刷電路板41的傳輸線路具有與該實(shí)施方式的第一傳輸線路相同的尺寸。圖5中示出了兩個(gè)接地導(dǎo)體層中的上側(cè)的接地導(dǎo)體層205。連接兩個(gè)接地導(dǎo)體層的多個(gè)接地孔202以等間隔配置成為正三角格子狀。如上所述，該傳輸線路的剖面構(gòu)造以及各層的厚度與該實(shí)施方式的第一傳輸線路相同。兩個(gè)接地導(dǎo)體層充分或者無限擴(kuò)展，多個(gè)接地孔202的周期構(gòu)造也充分或者無限地連續(xù)。多個(gè)接地孔202的周期構(gòu)造是稱為正三角格子(equilateraltriangularlattice)或者六邊格子(hexagonallattice)的二維格子構(gòu)造。能夠存在于被這兩個(gè)接地導(dǎo)體層所夾的區(qū)域的te模式以及tm模式的電磁波如果使用電磁場解析儀器則能夠比較容易而且準(zhǔn)確地算出。使相鄰的接地孔202的孔中心間的距離、即、中心間隔(viapitch)變化，算出te模式以及tm模式的電磁波存在的最低的頻率、即te以及tm模式的電磁波的斷開頻率。
圖6是表示圖5所示的周期構(gòu)造的中心間隔的斷電頻率的計(jì)算結(jié)果的圖。圖6表示，與該實(shí)施方式的第一傳輸線路相同，除了帶狀導(dǎo)體與上下各個(gè)接地導(dǎo)體層的間隔(電介體層的厚度)為0.112mm的情況以外，還分為約1/2倍(0.050mm)、約2倍(0.236mm)的情況。隨著使相鄰的接地孔202的中心間隔(viapitch)變窄，斷電頻率急劇上升。
與此相對(duì)，使電介體層的厚度在1/2倍～2倍的范圍變化，斷電頻率的變化也非常小。將數(shù)字調(diào)制信號(hào)的比特率設(shè)為f。在此，比特率未56gbit/s。在由兩個(gè)接地導(dǎo)體層夾著電介體層的區(qū)域，希望在0至f的頻率區(qū)域，te模式以及tm模式的電磁波斷開。
從圖6能夠求出使斷電頻率為與比特率對(duì)應(yīng)的頻率f(56ghz)所需要的多個(gè)接地孔202的中心間隔(viapitch)。該中心間隔(正三角格子間距離)為第一距離(l1)。在斷電頻率為56ghz時(shí)，第一距離(l1)為1.0mm。另外，在斷電頻率為28ghz時(shí)，第一距離(l1)為1.8mm。
在實(shí)際的印刷電路板中，接地導(dǎo)體層的區(qū)域是有限的，所配置的接地孔202的個(gè)數(shù)也是有限的。該情況的斷電頻率得到必然比從圖6所示的曲線求出的斷電頻率高的結(jié)果。因此，在實(shí)際的印刷電路板中，在使多個(gè)接地孔202的中心間隔為第一距離(l1)、即1.0mm的情況下，相比圖6所示的斷電頻率、即56ghz，實(shí)際的斷電頻率變高。另外，在實(shí)際的印刷電路板中，相鄰的三個(gè)接地孔202所成的三角形不一定限于正三角形。在該情況下，全部接地孔也構(gòu)成三角形，如果該三角形的三邊的長度全部是第一距離(l1)以下的值，則相比由圖6所示的曲線求出的斷電頻率，實(shí)際的斷電頻率必然變高。因此，如果使多個(gè)接地孔202的中心間隔為第一距離(l1)即1.0mm，則在頻率為0至f＝56ghz的頻率區(qū)域，能夠?qū)e模式以及tm模式的電磁波斷開。以上對(duì)第一距離進(jìn)行了說明。
發(fā)明者們根據(jù)進(jìn)一步的各種研究發(fā)現(xiàn)，該實(shí)施方式的印刷電路板通過具有上述第一至上述第四的特征，在傳輸線路傳播電信號(hào)時(shí)，能夠充分?jǐn)嚅_在信號(hào)孔產(chǎn)生的電磁波(te模式以及tm模式)的傳輸。其結(jié)果，能夠充分抑制信號(hào)孔與其它信道的信號(hào)孔之間的串?dāng)_。
圖7是表示該實(shí)施方式的印刷電路板31的一部分的平面的示意圖。如上所述，該實(shí)施方式的印刷電路板31包括多個(gè)信道(傳輸線路)。即、該實(shí)施方式的印刷電路板31具備多個(gè)傳輸線路構(gòu)造，各傳輸線路構(gòu)造包括第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)、第二信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體104)、信號(hào)孔101、以及多個(gè)接地孔(第一接地孔102以及第二接地孔103)。圖7表示其中兩個(gè)信道的一部分。此外，為了簡便，在圖7記載了多個(gè)接地孔的一部分。
各信道中，第二傳輸線路分別經(jīng)由第三傳輸線路向第一傳輸線路的兩端延伸。即、從圖7的左向右依次連接有第二傳輸線路、第三傳輸線路、第一傳輸線路、第三傳輸線路、以及第二傳輸線路。各信道均具有圖2所示的構(gòu)造。在俯視下，兩個(gè)信道均維持預(yù)定的間隔，其以互相平行的方式沿圖的橫方向延伸。兩個(gè)信道的信號(hào)孔101的中心間距離d1為9mm。各信道中的兩個(gè)信號(hào)孔101的中心間距離d2(帶狀導(dǎo)體114的長度)為25mm。
圖8是表示該實(shí)施方式的印刷電路板31的信號(hào)孔101的串?dāng)_特性的圖。印刷電路板31具有圖7所示的兩個(gè)信道，圖8所示的曲線是相對(duì)于該兩個(gè)信道的近端串?dāng)_特性，在頻率0至60ghz的范圍為－50db以下，在頻率0至33ghz的范圍為－60db以下，得到非常良好的特性。另外，遠(yuǎn)端串?dāng)_特性也得到大致相同的值。這樣，在該實(shí)施方式的印刷電路板31中，能夠降低發(fā)送信道間、接收信道間、以及發(fā)送信道－接收信道間各自的串?dāng)_。并且，能夠降低第一接地孔102以及第二接地孔103的配置區(qū)域(第二多邊形)的面積，提高帶狀導(dǎo)體114的設(shè)計(jì)自由度，得到兼顧高速化和高密度安裝的效果。
在該實(shí)施方式的印刷電路板中，不需要在多個(gè)第二接地孔(第二多邊形)的外側(cè)主動(dòng)地配置接地孔，可提高印刷電路板的設(shè)計(jì)自由度。因而，如圖7所示，容易實(shí)現(xiàn)多個(gè)傳輸線路構(gòu)造。對(duì)于圖7所示的一個(gè)信道的信號(hào)孔101進(jìn)行考察。該信號(hào)孔101的中心與其它信道的信號(hào)孔101的中心間距離d1為9mm，包圍其它信道的信號(hào)孔101的多個(gè)第一接地孔102以及多個(gè)接地孔103配置為距離包圍該信號(hào)孔101的多個(gè)接地孔103(第二多邊形)比第一距離l1更遠(yuǎn)，滿足了該實(shí)施方式的第四特征。同樣，各信道中的一方與另一方信號(hào)孔101的中心間距離d2為25mm，包圍另一方信號(hào)孔101的多個(gè)第一接地孔102以及多個(gè)接地孔103配置為距離包圍一方信號(hào)孔101的多個(gè)接地孔103(第二多邊形)比第一距離l1更遠(yuǎn)，滿足了該實(shí)施方式的第四特征。換言之，一個(gè)傳輸線路構(gòu)造給其它傳輸線路構(gòu)造的配置帶來的影響非常小。與此相對(duì)，將多個(gè)接地孔配置成二維格子狀的情況(例如，日本特開2011－66101號(hào)公報(bào)以及日本特開2006－178209號(hào)公報(bào))，印刷電路板的設(shè)計(jì)自由度受到制限。在因設(shè)計(jì)上的某些原因而未在二維格子的一個(gè)格點(diǎn)的位置配置接地孔的情況下，未配置接地孔的情況將會(huì)導(dǎo)致串?dāng)_增大。
光纖傳輸用的光送接收機(jī)(光無線電收發(fā)兩用機(jī)組件)隨著近年的寬帶網(wǎng)絡(luò)的普及，實(shí)現(xiàn)了高速化以及小型、低成本化。關(guān)于高速化，現(xiàn)在開始使用比特率為100gbit/s級(jí)的速度。關(guān)于小型、低成本化，以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(注冊商標(biāo))系的msa(multisourceagreement)成為主導(dǎo)，從現(xiàn)在cfp向cfp2、cfp4(各msa規(guī)格)推進(jìn)外殼面積的縮小化、部件件數(shù)的削減化。
其中，在cfp2、cfp4中，光送接收機(jī)(tosa、rosa)與裝配有光送接收機(jī)(tosa、rosa)的傳輸裝置之間經(jīng)由設(shè)于印刷電路板的一面上的由差動(dòng)傳輸線路(平衡傳輸線路：balancedtransmissionline)構(gòu)成的信道(傳輸路)將串行數(shù)據(jù)作為電信號(hào)傳輸。該式樣基于oifcei－28g，發(fā)送用為4信道、接收用為4信道，在各個(gè)信道進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)的比特率為25gbit/s至28gbit/s。
光送接收機(jī)的高速化在進(jìn)一步的推進(jìn)過程中，接著預(yù)想400gbit/s級(jí)的速度成為主流。就由印刷電路板的傳輸線路構(gòu)成的信道而言，發(fā)送用為8信道、接收用為8信道，在各個(gè)信道進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)的比特率成為50gbit/s至56gbit/s。該情況的式樣是基于oifcei
本發(fā)明是發(fā)明者們基于研究得到的見解而提出的方案。在各信道進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率例如為50gbit/s至56gbit/s的較高的區(qū)域，也需要使發(fā)送信道間、接收信道間、以及發(fā)送信道－接收信道間各自的串?dāng)_降低。尤其是，發(fā)送信道－接收信道間的串?dāng)_需要抑制得更低。這是因?yàn)榕c發(fā)送信號(hào)的強(qiáng)度相比，接收信號(hào)的強(qiáng)度較小。與該實(shí)施方式的印刷電路板31相同，發(fā)明者們在第一傳輸線路、第二傳輸線路、以及連接該第一傳輸線路以及該第二傳輸線路的第三傳輸線路中，使用實(shí)測以及三維電磁場解析儀器解析高速數(shù)字用的信道的機(jī)理，得到了以下見解。
(a)在第一傳輸線路或者第二傳輸線路傳播的電磁波(tem模式)的一部分通過第三傳輸線路(信號(hào)孔構(gòu)造)變換成te模式以及tm模式。
(b)在第三傳輸線路的信號(hào)孔產(chǎn)生的電磁波(te模式以及tm模式)在第一傳輸線路傳播并到達(dá)比較遠(yuǎn)的位置的其它信道的信號(hào)孔，通過該其它信道的第三傳輸線路(信號(hào)孔構(gòu)造)，從te模式以及tm模式變換成tem模式。
(c)在該其它信道的第三傳輸線路(信號(hào)孔構(gòu)造)產(chǎn)生的電磁波(tem模式)在該其它信道的第一傳輸線路或者第二傳輸線路，產(chǎn)生串?dāng)_。
發(fā)明者們研究通過抑制上述(b)能否抑制上述機(jī)理的串?dāng)_。然而，存在以下所述的問題點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)對(duì)于兼顧串?dāng)_的降低和高密度安裝是不適當(dāng)。
在日本特開2014－138015號(hào)公報(bào)中公開了如下構(gòu)造，即，在用接地電位的導(dǎo)體層覆蓋上下的整個(gè)空間，將接地孔以2mm間距配置成正方格子狀。若將日本特開2006
在日本特開2011－66101號(hào)公報(bào)中，公開了如下構(gòu)造，即，在用導(dǎo)體層覆蓋上下的整個(gè)空間，將任意電位的孔以1mm間距配置成正方格子(squarelattice)狀。參照日本特開2006－178209號(hào)公報(bào)，能夠推定出，假想在上下的導(dǎo)體層連接配置成正方格子狀的孔(金屬柱)的情況，在以格子狀配置有孔的區(qū)域，斷開te模式以及tm模式，阻止在信號(hào)孔產(chǎn)生的電磁波的傳播。若根據(jù)我們的研究，能夠以1mm間距的正方格子狀的排列斷開的上限的頻率是52ghz左右。因而，具有抑制比特率52gbit/s左右的電信號(hào)的串?dāng)_的效果。
然而，在日本特開2011－66101號(hào)公報(bào)中例示了內(nèi)層的信號(hào)配線的配置，但確是占據(jù)孔的配置的面積較大，并且是為了鋪設(shè)信號(hào)配線而自由度極小的配置。因而，認(rèn)為在以高密度安裝為目指方面成為障礙。并且，在實(shí)際的印刷電路板上，為了鋪設(shè)送接收號(hào)以外的控制信號(hào)配線、通往ic的電源供給配線，需要在該區(qū)域配置接地孔以外的控制信號(hào)用孔、電源配線用孔。在日本特開2011－66101號(hào)公報(bào)中，確保接地孔的格子配置的配置接地孔以外的孔是困難的。因此，在難以確保其它部件的搭載區(qū)域這方面存在問題，兼顧高密度安裝不適當(dāng)。
與此相對(duì)，在該實(shí)施方式的印刷電路板配置有多個(gè)發(fā)送用信號(hào)用的傳輸線路和多個(gè)接收信號(hào)用的傳輸線路的情況下，也能夠減低發(fā)送信道間、接收信道間、以及發(fā)送信道－接收信道間各自的串?dāng)_。并且，通過確保內(nèi)層的信號(hào)配線的配置自由度、和接地孔以外的孔的配置自由度，能夠降低配置區(qū)域的面積，從而實(shí)現(xiàn)能夠高速化和高密度安裝的印刷電路板。尤其是可提供利用連接表層的信號(hào)配線和內(nèi)層的信號(hào)配線的信號(hào)孔構(gòu)造，來兼顧送接收波形品位的確保和小型化的印刷電路板。
為了表示本發(fā)明的效果，對(duì)以下所示的比較例的印刷電路板81中的串?dāng)_特性進(jìn)行解析。
圖21是表示比較例的印刷電路板81的一部分的平面的示意圖。在印刷電路板81未配置多個(gè)第二接地孔103。比較例的印刷電路板81與圖7所示的該實(shí)施方式的印刷電路板31相同，包括兩個(gè)信道(傳輸線路)，除了未配置多個(gè)第二接地孔103以外，印刷電路板81為與該實(shí)施方式的印刷電路板31的傳輸線路相同的構(gòu)造，且尺寸也相同。即、兩個(gè)信道的信號(hào)孔101的中心間距離d1為9mm，各信道的信號(hào)孔101的中心間距離d2(帶狀導(dǎo)體114的長度)為25mm。
圖22是表示比較例的印刷電路板81的信號(hào)孔101的串?dāng)_特性的圖。圖22所示的曲線是根據(jù)實(shí)測得到的近端串?dāng)_特性，在頻率33ghz至60ghz的范圍，大部分超過－50db，以最大值表示－34db。在頻率11ghz至33ghz的范圍也超過－50db的情況較多，以最大值表示－40db。如圖22所示，在比較例的印刷電路板81中，不能將串?dāng)_抑制得充分低，但如圖8所示，在該實(shí)施方式的印刷電路板31中，能夠大幅度地改善串?dāng)_的抑制。
以上，對(duì)該實(shí)施方式的印刷電路板31進(jìn)行了說明。該實(shí)施方式的印刷電路板31具備多個(gè)傳輸線路(多個(gè)的信道)，能夠降低發(fā)送信道間、接收信道間、以及發(fā)送信道－接收信道間各自的串?dāng)_。這樣，在具備多個(gè)信道的印刷電路板，本發(fā)明起到特殊的效果。在以下的實(shí)施方式中也相同。
另外，在該實(shí)施方式的印刷電路板31的信道(傳輸線路)進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)為二值調(diào)制的數(shù)字信號(hào)，但并限定于此，也可以是多值調(diào)制的數(shù)字信號(hào)。該情況下，將比特率換成符號(hào)率(或者調(diào)制率)，將單位“bit/s”換成單位“baud”即可。在以下的實(shí)施方式也相同。
(第二實(shí)施方式)
本發(fā)明的第二實(shí)施方式的印刷電路板32與第一實(shí)施方式的印刷電路板31相同，具備多個(gè)高速數(shù)字信號(hào)用的傳輸線路，但該傳輸線路是差動(dòng)(差分)傳輸線路。差動(dòng)傳輸線路包括一對(duì)帶狀導(dǎo)體，夜也可以說是由一對(duì)傳輸線路構(gòu)成一個(gè)信道。
圖9是表示該實(shí)施方式的印刷電路板32的一部分的平面的示意圖。第一傳輸線路包括兩個(gè)接地導(dǎo)體層105、115和配置在其間的一對(duì)帶狀導(dǎo)體114、134。第一信號(hào)配線包括一對(duì)第一輔助信號(hào)配線，該一對(duì)第一輔助信號(hào)配線是一對(duì)帶狀導(dǎo)體114、134。第二傳輸線路包括接地導(dǎo)體層105和一對(duì)帶狀導(dǎo)體104、124。第二信號(hào)配線包括一對(duì)第二輔助信號(hào)配線，該一對(duì)第二輔助信號(hào)配線是一對(duì)帶狀導(dǎo)體104、124。第三傳輸線路包括信號(hào)孔101、121和多個(gè)第一接地孔102。第三傳輸線路所配備的信號(hào)孔101、121是一對(duì)輔助信號(hào)孔，信號(hào)孔也可以包括一對(duì)輔助信號(hào)孔。信號(hào)孔101將帶狀導(dǎo)體114與帶狀導(dǎo)體104電連接，信號(hào)孔121將帶狀導(dǎo)體134與帶狀導(dǎo)體124電連接。即、一對(duì)輔助信號(hào)孔將一對(duì)第一輔助信號(hào)配線的一個(gè)與一對(duì)第二輔助信號(hào)配線的一個(gè)分別獨(dú)立地電連接。
該實(shí)施方式的印刷電路板32與第一實(shí)施方式的印刷電路板31在以下方面不同，除此以外相同。第一傳輸線路除了帶狀導(dǎo)體114以外還包括帶狀導(dǎo)體134。并且，一對(duì)帶狀導(dǎo)體114、134的形狀不同。第二傳輸線路除了帶狀導(dǎo)體104以外還包括帶狀導(dǎo)體124。第三傳輸線路除了信號(hào)孔101以外還包括信號(hào)孔121。并且，多個(gè)第一接地孔102以及多個(gè)第二接地孔103的個(gè)數(shù)配置不同。
在此，一對(duì)信號(hào)孔101、102的中心間距離為1mm。一對(duì)帶狀導(dǎo)體104、124相互平行，將中心線間距離維持在1mm，并向圖9的右方向延伸，分別到達(dá)一對(duì)信號(hào)孔101、121。一對(duì)帶狀導(dǎo)體114、134從一對(duì)信號(hào)孔101、121相互平行地向右方向延伸，并相對(duì)于延伸的方向(右方向)向逆時(shí)針方向彎曲。并且，一對(duì)帶狀導(dǎo)體114、134相互平行地向圖的右上方向延伸，并相對(duì)于延伸的方向(右上方向)向順時(shí)針方向彎曲，然后向圖的右方向延伸。一對(duì)帶狀導(dǎo)體114、134的中心線間距離在向圖的右方向延伸的部分，與一對(duì)帶狀導(dǎo)體104、124的中心線間距離相同，維持在1mm。一對(duì)帶狀導(dǎo)體114、134在向圖的右上方向延伸的部分，中心線的圖的縱向的距離維持在1mm。即、該部分的中心線間距離維持在比1mm短的距離。一對(duì)帶狀導(dǎo)體114、134之所以彎曲是因?yàn)榈诙拥乜?03的配置。
在該實(shí)施方式中，多個(gè)接地孔成為圖9所示的排列，由此在俯視下，第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114、134)以避開多個(gè)接地孔的方式彎曲。在俯視下，在第二信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體104、124)上配置有第二接地孔103，但由于第二信號(hào)配線配置于接地導(dǎo)體層105的上方，因此第二信號(hào)配線不會(huì)與第二接地孔103相接。對(duì)此，如果第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114、134)沿著第二信號(hào)配線的延伸方向(圖的橫方向)以直線狀延伸，則在俯視下，在第一信號(hào)配線上配置有第二接地孔103。第二信號(hào)配線配置于第一電介體層(電介體層109b)的內(nèi)部，因此第一信號(hào)配線與第二接地孔103相接從而電連接。因此，在俯視下，第一信號(hào)配線相對(duì)于第二信號(hào)配線的延伸方向(第二信號(hào)配線到達(dá)信號(hào)孔的方向)彎曲，能夠避免與多個(gè)接地孔相接。
如圖9所示，配置有多個(gè)(在此為八個(gè))第一接地孔102(第一接地孔組)。與第一實(shí)施方式的第一接地孔102相同，以分別包圍一對(duì)信號(hào)孔101、121的方式，分別配置有四個(gè)第一接地孔102(四個(gè)第一點(diǎn))。若連結(jié)四個(gè)第一點(diǎn)則成為正方形。分別配置有多個(gè)(在此為八個(gè))第一接地孔102的多個(gè)(在此為八個(gè))第一點(diǎn)在俯視下以在內(nèi)側(cè)包含一對(duì)信號(hào)孔101、121(一對(duì)輔助信號(hào)孔)的方式，配置于第一多邊形線上。在此，第一多邊形是長方形(矩形)，多個(gè)第一點(diǎn)是配置于長方形的頂點(diǎn)的四個(gè)第一點(diǎn)、配置在長方形的沿圖的縱向延伸的右邊上的兩個(gè)第一點(diǎn)、以及配置于左邊上的兩個(gè)第一點(diǎn)。距離ls1是包圍各輔助信號(hào)孔的四個(gè)第一點(diǎn)所構(gòu)成的正方形的一邊的長度(該等間隔)，在此，距離ls1為0.707mm。
以包圍多個(gè)(在此為八個(gè))第一接地孔102的方式，在多個(gè)第二點(diǎn)分別配置有多個(gè)(在此為十個(gè))第二接地孔103。多個(gè)第二點(diǎn)以等間隔配置，若連結(jié)相鄰的第二點(diǎn)則成為長方形。即、第二多邊形是長方形，相同地在內(nèi)側(cè)包含作為長方形的第一多邊形。相鄰的第二點(diǎn)的距離為等間隔，因此距離ls2為該等間隔的值，在此，距離ls2為1.0mm。
在該實(shí)施方式中，包含長度成為距離ls3的邊的三角形是圖9中與網(wǎng)格一起示出的三角形。在此，距離ls3為0.93mm。即、距離ls1、ls2、ls3的值全部在作為第一距離(l1)的1.0mm以下。該實(shí)施方式的印刷電路板32全部具有在第一實(shí)施方式中說明的第一至第四特征。
該實(shí)施方式的印刷電路板32中，一個(gè)信道由差動(dòng)傳輸線路構(gòu)成，即使在該情況下，也能夠降低發(fā)送信道間、接收信道間、以及發(fā)送信道－接收信道間各自的串?dāng)_。并且，能夠降低第一接地孔102以及第二接地孔103的配置區(qū)域(第二多邊形)的面積，提高帶狀導(dǎo)體114、134的設(shè)計(jì)自由度，得到兼顧高速化和高密度安裝的效果。該實(shí)施形的印刷電路板32適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)的情況。
以上，對(duì)該實(shí)施方式的印刷電路板32進(jìn)行了說明。在該實(shí)施方式的印刷電路板32中，一個(gè)信道由差動(dòng)傳輸線路構(gòu)成。信號(hào)孔包含一對(duì)輔助信號(hào)孔，在第一多邊形的內(nèi)側(cè)包含一對(duì)輔助信號(hào)孔。即、不論傳輸線路為單端傳輸路還是為差動(dòng)傳輸線路，本發(fā)明都起到特殊的效果。在以下的實(shí)施方式中也相同。
(第三實(shí)施方式)
本發(fā)明的第三實(shí)施方式的印刷電路板33除了多個(gè)接地孔的排列與第一實(shí)施方式的印刷電路板31不同這點(diǎn)以外，與第一實(shí)施方式相同。此外，第二信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體104)和第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)在俯視下在一條直線上延伸。
圖10是表示該實(shí)施方式的印刷電路板33的一部分的平面的示意圖。圖11是表示該實(shí)施方式的印刷電路板33的一部分的剖面的示意圖。圖11示出了圖10的xi－xi線的剖面。圖10以及圖11分別與第一實(shí)施方式的圖2以及圖3對(duì)應(yīng)。
多個(gè)第一接地孔102(第一接地孔組)分別配置于多個(gè)第一點(diǎn)。在此，如圖10所示，四個(gè)第一點(diǎn)以等間隔配置，若連結(jié)相鄰的第一點(diǎn)則成為正方形。由于相鄰的第一點(diǎn)之間的距離為等間隔，因此距離ls1為該等間隔的值。包括信號(hào)孔101以及多個(gè)第一接地孔102而構(gòu)成模擬同軸線路的傳輸線路(第三傳輸線路)。
在俯視下，分別配置有多個(gè)第一接地孔102的多個(gè)第一點(diǎn)在第一矩形的線上至少配置于全部的頂點(diǎn)。在此，第一矩形是正方形，在內(nèi)側(cè)包含信號(hào)孔101。另外，多個(gè)第一點(diǎn)是配置于正方形的頂點(diǎn)的四個(gè)第一點(diǎn)。換言之，該正方形的線上中，除了頂點(diǎn)以外，在邊上未配置第一點(diǎn)，但除正方形的頂點(diǎn)(四個(gè)頂點(diǎn))以外，也可以在該正方形的邊上還配置第一點(diǎn)。
多個(gè)第二接地孔103(第二接地孔組)分別配置于多個(gè)第二點(diǎn)。以包圍多個(gè)第一接地孔102的方式，以等間隔配置有十二個(gè)第二點(diǎn)，若連結(jié)相鄰的第二點(diǎn)則成為正方形。由于相鄰的第二點(diǎn)之間的距離為等間隔，因此距離ls2為該等間隔的值。在俯視下，分別配置有多個(gè)第二接地孔103的多個(gè)第二點(diǎn)在第二矩形的線上至少配置于全部的頂點(diǎn)。第二矩形在其邊上或者邊的內(nèi)側(cè)包含第一矩形。在此，第二矩形在其邊的內(nèi)側(cè)包含第一矩形。第二矩形是正方形，多個(gè)第二點(diǎn)是分別配置于正方形(第二矩形)的頂點(diǎn)的四個(gè)第二點(diǎn)、分別配置于正方形的(除頂點(diǎn)以外)邊上的兩個(gè)第二點(diǎn)即八個(gè)第二點(diǎn)，共計(jì)八個(gè)第二點(diǎn)。
該實(shí)施方式的印刷電路板的特征在于多個(gè)第一點(diǎn)以及多個(gè)第二點(diǎn)的排列。第一特征在于，相鄰的第一點(diǎn)之間的距離全部在第二距離以下。在該實(shí)施方式中，多個(gè)第一點(diǎn)以等間隔配置，相鄰的第一點(diǎn)之間的距離全部為距離ls1，在此，距離ls1為0.9mm。另外，對(duì)于第二距離(l2)，詳細(xì)將于后文敘述，在在此，第二距離為0.9mm。
第二特征在于，相鄰的第二點(diǎn)之間的距離全部在第二距離以下。在該實(shí)施方式中，多個(gè)第二點(diǎn)以等間隔配置，相鄰的第二點(diǎn)之間的距離全部為距離ls2，在此，距離ls2為0.9mm。
第三特征在于，在距離多個(gè)第一點(diǎn)的各個(gè)均為上述第二距離以內(nèi)，至少具有一個(gè)上述第二點(diǎn)。將多個(gè)第一點(diǎn)各自與處于離該第一點(diǎn)最近的位置的第二點(diǎn)的距離中最大的長度設(shè)為距離ls4。在該實(shí)施方式中，多個(gè)第一點(diǎn)以及多個(gè)第二點(diǎn)處于正方格子的格點(diǎn)，配置于4×4的正方格子(共計(jì)十六個(gè))上。即、多個(gè)第一點(diǎn)各自與最近的第二點(diǎn)的距離為該等間隔的0.9mm，距離ls4為0.9mm(ls1＝ls2＝ls4)。即、距離ls1、ls2、ls4的值全部等于作為第二距離(l2)的0.9mm，為0.9mm以下。
第四特征在于，在信號(hào)孔的外側(cè)且成為第二矩形的內(nèi)側(cè)的區(qū)域，不包含與接地電位以外的電位連接的孔，在第二矩形的外側(cè)不包含配置于第二矩形至第二距離以內(nèi)的接地孔。希望在第二矩形的外側(cè)不進(jìn)一步配置接地孔，即使在根據(jù)某些需要而配置接地孔的情況下，也將該接地孔配置為距離第二矩形比第二距離更遠(yuǎn)。在比第二距離更遠(yuǎn)地在第二矩形的外側(cè)配置接地孔的情況下，使該接地孔的配置密度比多個(gè)第一接地孔(第一接地孔組)以及多個(gè)第二接地孔(第二接地孔組)的配置密度小即可，相鄰的該接地孔的中心間隔超過第二距離(l2)即可。
考察該實(shí)施方式的多個(gè)接地孔的配置是否滿足第一實(shí)施方式的第一至第四特征。相鄰的第一點(diǎn)間的距離全部為0.9mm，比作為第一距離的1.0mm小。相鄰的第二點(diǎn)間的距離全部為0.9mm，比作為第一距離的1.0mm小。然而，由相鄰的一對(duì)第一點(diǎn)和附近的第二點(diǎn)構(gòu)成直角等腰三角形，夾著直角的兩邊的長度為0.9mm，斜邊的長度成為1.15mm。因此，距離ls3為1.15mm，但比第一距離大。即、該實(shí)施方式的多個(gè)接地孔的配置并非滿足第一實(shí)施方式的第一至第四的全部特征。然而，該實(shí)施方式的印刷電路板的多個(gè)接地孔滿足了該實(shí)施方式的第一至第四的全部特征。
接著，對(duì)第二距離進(jìn)行說明。第二距離是規(guī)定本發(fā)明的多個(gè)接地孔的排列的基準(zhǔn)值。在多個(gè)接地孔以將第一接地層與第二接地導(dǎo)體層電連接的方式排列成正方格子狀的情況下，第二距離是使與進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)對(duì)應(yīng)的頻率為斷電頻率的正方格子間距離。即、在多個(gè)接地孔以正方格子狀排列的周期構(gòu)造中，是使與在該傳輸線路進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)對(duì)應(yīng)的頻率為斷電頻率的距離。在該實(shí)施方式的印刷電路板33中，在各個(gè)信道進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)，為了能夠與該比特率帶對(duì)應(yīng)，將斷電頻率設(shè)為56ghz。即、與在該傳輸線路進(jìn)行傳輸?shù)碾娦盘?hào)對(duì)應(yīng)的頻率為56ghz。
圖12是表示接地孔以正方格子狀排列的周期構(gòu)造的示意圖。圖12所示的印刷電路板42包括與該實(shí)施方式的第一傳輸線路相同的傳輸線路，在此，該傳輸線路具有與該實(shí)施方式(以及第一實(shí)施方式)的第一傳輸線路相同的尺寸。圖12所示的印刷電路板42中，多個(gè)接地孔202的排列與圖5所示的印刷電路板41不同，連接兩個(gè)接地導(dǎo)體層的多個(gè)接地孔202以正方格子狀等間隔地配置。多個(gè)的接地孔202的周期構(gòu)造是稱為正方格子(squarelattice)的二維格子構(gòu)造。
圖13是表示圖12所示的周期構(gòu)造的中心間隔的斷電頻率的計(jì)算結(jié)果的圖。圖13與圖6相同，除了帶狀導(dǎo)體與上下各個(gè)接地導(dǎo)體層的間隔(電介體層的厚度)為0.112mm的情況意外，還分為約1/2倍(0.050mm)、約2倍(0.236mm)的情況。與圖6相同，表示隨著使相鄰的接地孔202的中心間隔(viapitch)變窄，斷電頻率急劇上升。與此相對(duì)，即便使電介體層的厚度在1/2倍～2倍的范圍變化，斷電頻率的變化也非常小。
從圖13能夠求出使斷電頻率成為與比特率對(duì)應(yīng)的頻率f(56ghz)所需要的多個(gè)接地孔202的中心間隔(viapitch)。該中心間隔(正方格子間距離)為第二距離(l2)。在斷電頻率為56ghz時(shí)，第二距離(l2)為0.9mm。另外，在斷電頻率為28ghz，第二距離(l2)為1.7mm。
在實(shí)際的印刷電路板中，接地導(dǎo)體層的區(qū)域是有限的，所配置的接地孔202的個(gè)數(shù)也是有限的。該情況的斷電頻率得到必然比從圖13所示的曲線求出的斷電頻率高的結(jié)果。因此，在實(shí)際的印刷電路板中，在使多個(gè)接地孔202的中心間隔為第二距離(l2)、即0.9mm的情況下，相比圖13所示的斷電頻率、即56ghz，實(shí)際的斷電頻率變高。
另外，在實(shí)際的印刷電路板中，考慮多個(gè)接地孔的配置不是正方格子狀的情況。在多個(gè)接地孔的配置為矩形格子(rectangularlattice)狀的情況下，如果該矩形(長方形)的一邊的長度全部為第二距離(l2)以下的值，則得到該情況的斷電頻率比從圖13所示的曲線求出的斷電頻率必然變高的結(jié)果。同樣，相鄰的四個(gè)接地孔202所構(gòu)成的四邊形不一定限于正方形。即使在該情況下，全部接地孔也構(gòu)成四邊形，如果該四邊形的四邊的長度全部是第二距離(l2)以下的值，則相比從圖13所示的曲線求出的斷電頻率，實(shí)際的斷電頻率必然變高。因此，如果使多個(gè)接地孔202的中心間隔為第二距離(l2)即0.9mm，則在頻率為0至f＝56ghz的頻率區(qū)域，能夠斷開te模式以及tm模式的電磁波。以上對(duì)第二距離進(jìn)行了說明。
發(fā)明者們根據(jù)進(jìn)一步的各種研究發(fā)現(xiàn)，該實(shí)施方式的印刷電路板即使在例如未滿足第一實(shí)施方式的第一至第四特征的情況下，通過具有該實(shí)施方式的第一至第四特征，在傳輸線路傳播電信號(hào)時(shí)，也能夠充分?jǐn)嚅_在信號(hào)孔產(chǎn)生的電磁波(te模式以及tm模式)的傳播。其結(jié)果，能夠充分抑制信號(hào)孔與信道的信號(hào)孔之間的串?dāng)_。此外，該實(shí)施方式的多個(gè)第一點(diǎn)以及多個(gè)第二點(diǎn)處于正方格子的格點(diǎn)，是非常簡單的結(jié)構(gòu)，能夠容易地設(shè)定滿足該實(shí)施方式的第一至第三特征那樣的條件。
圖14是表示該實(shí)施方式的印刷電路板33的信號(hào)孔101的串?dāng)_特性的圖。在此，與圖7相同，印刷電路板33具有兩個(gè)信道，兩個(gè)信道的信號(hào)孔101的中心間距離d1為9mm。各信道的信號(hào)孔101的中心間距離d2(帶狀導(dǎo)體114的長度)為25mm。圖14所示的三個(gè)曲線與圖8所示的曲線相同，是近端串?dāng)_特性，除了表示將多個(gè)接地孔(第一接地孔102以及第二接地孔103)的中心間隔(距離ls1)設(shè)為0.9mm(第二距離(l2))的情況意外，還分別表示設(shè)為0.707mm以及1.0mm的情況。在該實(shí)施方式的中心間隔(距離ls1)為0.9mm的情況下，在頻率0至56ghz的范圍為－50db以下，在頻率0至40ghz的范圍為－60db以下，得到非常良好的特性。另外，遠(yuǎn)端串?dāng)_特性也得到大致相同的值。這樣，在該實(shí)施方式的印刷電路板31中，能夠降低發(fā)送信道間、接收信道間、以及發(fā)送信道－接收信道間各自的串?dāng)_。并且，能夠降低第一接地孔102、以及第二接地孔103的配置區(qū)域(第二矩形)的面積，提高帶狀導(dǎo)體114的設(shè)計(jì)自由度，得到兼顧高速化和高密度安裝的效果。該實(shí)施形的印刷電路板33適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)的情況。
不言而喻，也可以使多個(gè)接地孔的中心間隔(距離ls1)比0.9mm小。在將該中心間隔(距離ls1)設(shè)為0.707mm的情況下，能夠使第二距離(l2)充分下降。該情況下，圖14所示的近端串?dāng)_特性在頻率0至60ghz的范圍為－50db以下，在頻率0至40ghz的范圍為－60db以下，得到非常良好的特性。即使在通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率進(jìn)一步超過56gbit/s的情況下也適合。
另一方面，在將多個(gè)接地孔的中心間隔(距離ls1)加大為1.0mm的情況下，會(huì)超過第二距離(l2)。該情況下，圖14所示的近端串?dāng)_特性在頻率53ghz至60ghz的范圍超過－40db，以最大表示－20db。另外，還有在頻率43ghz至53ghz的范圍超過－50db的情況，以最大表示－40db。該情況下，不適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率成為56gbit/s的情況。即、證實(shí)了該實(shí)施方式的印刷電路板33的效果。
另外，在用于數(shù)字調(diào)制信號(hào)的比特率為28gbit/s的傳輸?shù)那闆r下，第二距離(l2)為1.7mm。在距離ls1、ls2、ls4為1.0mm的情況下，充分滿足全部為第二距離(l2)以下的條件。圖14所示的近端串?dāng)_特性在頻率0至28ghz的范圍充分降低。因此，即使在多個(gè)接地孔的中心間隔(距離ls1)為1.0mm的情況下，也適合于通過信道傳輸?shù)臄?shù)字調(diào)制信號(hào)的比特率為28gbit/s的情況。
(第四實(shí)施方式)
本發(fā)明的第四實(shí)施方式的印刷電路板34除了多個(gè)接地孔的排列與第一實(shí)施方式的印刷電路板31不同這點(diǎn)、和第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)與第二實(shí)施方式同樣的彎曲這點(diǎn)以外，與第一實(shí)施方式相同。該實(shí)施方式的多個(gè)第二點(diǎn)除了第二多邊形的全部頂點(diǎn)以外，還配置于其邊上。此外，該實(shí)施方式的第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)與第二實(shí)施方式相同，以避開多個(gè)接地孔的方式彎曲。
圖15是表示該實(shí)施方式的印刷電路板34的一部分的平面的示意圖。圖15與第一實(shí)施方式的圖2對(duì)應(yīng)。多個(gè)(在此為四個(gè))第一接地孔102(多個(gè)第一點(diǎn))配置與第一實(shí)施方式相同，多個(gè)第一點(diǎn)以等間隔(0.707mm)配置。在此，距離ls1為0.707mm。
如圖15所示，多個(gè)第二接地孔103(第二接地孔組)的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的多個(gè)第二接地孔103的結(jié)構(gòu)不同。以包圍多個(gè)(在此為四個(gè))第一接地孔102的方式，配置有多個(gè)(在此為八個(gè))第二接地孔103(第二點(diǎn))。多個(gè)(在此為八個(gè))第二點(diǎn)以等間隔配置，若連結(jié)相鄰的第二點(diǎn)則成為正方形。由于相鄰的第二點(diǎn)之間的距離為等間隔，因此距離ls2為該等間隔的值。在此，距離ls2為1.0mm。多個(gè)第二點(diǎn)是配置于正方形的頂點(diǎn)的四個(gè)第二點(diǎn)、和配置于各邊上(的中點(diǎn))的四個(gè)第二點(diǎn)。
在該實(shí)施方式中，距離ls3成為0.74mm。此外，距離ls3是連結(jié)第一多邊形(正方形)的一個(gè)邊、和第二多邊形(正方形)的接近的一個(gè)邊的中點(diǎn)的三角形的斜邊的長度。因而，距離ls1、ls2、ls3的值全部在作為第一距離(l1)的1.0mm以下。該實(shí)施方式的印刷電路板34全部具有在第一實(shí)施方式中說明的第一至第四的特征。根據(jù)電磁場解析儀器的計(jì)算結(jié)果確認(rèn)到，該實(shí)施形的印刷電路板34適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)的情況。
(第五實(shí)施方式)
本發(fā)明的第五實(shí)施方式的印刷電路板35除了多個(gè)接地孔的排列與第一實(shí)施方式的印刷電路板31不同這點(diǎn)、和第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)與第二實(shí)施方式同樣地彎曲這點(diǎn)以外，與第一實(shí)施方式相同。該實(shí)施方式的第一多邊形內(nèi)切于第二多邊形。此外，該實(shí)施方式的第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)與第二實(shí)施方式相同，以避開多個(gè)接地孔的方式彎曲。
圖16是表示該實(shí)施方式的印刷電路板35的一部分的平面的示意圖。圖16與第一實(shí)施方式的圖2對(duì)應(yīng)。多個(gè)(在此為四個(gè))第一接地孔102(多個(gè)第一點(diǎn))的配置與第一實(shí)施方式相同，多個(gè)第一點(diǎn)以等間隔(0.707mm)配置。在此，距離ls1為0.707mm。
如圖16所示，多個(gè)第二接地孔103(第二接地孔組)的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的多個(gè)第二接地孔103的結(jié)構(gòu)不同。分別配置有多個(gè)(在此為四個(gè))第二接地孔103的多個(gè)(在此為四個(gè))第二點(diǎn)配置于第二多邊形各個(gè)頂點(diǎn)。第二多邊形是正方形，第一多邊形(正方形)以在第二多邊形的各邊的各個(gè)中點(diǎn)配置頂點(diǎn)的方式，內(nèi)切于第二多邊形(正方形)。因此，多個(gè)(在此為四個(gè))第二點(diǎn)以等間隔配置，距離ls2(相鄰的第二點(diǎn)之間的距離中的最大值)為該等間隔的值。在此，距離ls2為1.0mm。
在該實(shí)施方式中，由相鄰的一對(duì)第一點(diǎn)和附近的第二點(diǎn)構(gòu)成的三角形是由相鄰的一對(duì)第一點(diǎn)構(gòu)成斜邊的直角等腰三角形，距離ls3為0.5mm。因而，距離ls1、ls2、ls3的值全部在作為第一距離(l1)的1.0mm以下。該實(shí)施方式的印刷電路板35全部具有在第一實(shí)施方式中說明的第一至第四特征。根據(jù)電磁場解析儀器的計(jì)算結(jié)果確認(rèn)到，該實(shí)施形的印刷電路板35適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)的情況。除此以外，多個(gè)接地孔的總數(shù)減少為八個(gè)，另外第二多邊形的面積與其它實(shí)施方式比較也變得最窄，能夠進(jìn)一步降低接地孔的個(gè)數(shù)、供接地孔配置的區(qū)域(第二多邊形)的面積。
此外，在該實(shí)施方式的多個(gè)接地孔中，距離ls4與距離ls3相等，為0.5mm。因此，考察該實(shí)施方式的印刷電路板35是否與第三實(shí)施方式的第一至第四特征相符。該情況下，第一矩形內(nèi)切于第二矩形。若斷電頻率為f＝56ghz，則第二距離(l2)為0.9mm，因此，距離ls2不滿足成為第二距離以下的條件，但若斷電頻率為f＝28ghz，則距離ls1、ls2、ls4全部成為第二距離(l2＝1.7mm)以下，滿足條件。
(第六實(shí)施方式)
本發(fā)明的第六實(shí)施方式的印刷電路板36除了多個(gè)接地孔的排列與第一實(shí)施方式的印刷電路板31不同這點(diǎn)以外，與第一實(shí)施方式相同。在該實(shí)施方式中，距離ls1、ls2、ls3全部與第一距離(l1)相等。此外，在俯視下，第二信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體104)和第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)在一條直線上延伸。
圖17是表示該實(shí)施方式的印刷電路板36的一部分的平面的示意圖。圖17與第一實(shí)施方式的圖2對(duì)應(yīng)。多個(gè)(在此為四個(gè))第一點(diǎn)所構(gòu)成的第一多邊形與第一實(shí)施方式相同，是正方形，多個(gè)(在此為四個(gè))第一點(diǎn)配置于該正方形的頂點(diǎn)。正方形的一邊的長度(相鄰的第一接地孔102的中心間距離)變長為1.0mm，因而，距離ls1為1.0mm。
多個(gè)(在此為八個(gè))第二點(diǎn)所構(gòu)成的第二多邊形是由一邊的長度交替成為1.0mm、0.707mm的八邊形。第一多邊形(正方形)的一邊與第二多邊形的較短的一方的邊平行地配置，該邊的垂直二等分線一致。在此，距離ls2是八邊形的作為較長一方的邊的長度的1.0mm。在該實(shí)施方式中，包含長度成為距離ls3的邊的三角形是圖17中與網(wǎng)格一起示出的三角形，距離ls3為1.0mm。
圖18是表示該實(shí)施方式的印刷電路板36的信號(hào)孔101的串?dāng)_特性的圖。在此，印刷電路板36與圖7相同，具有兩個(gè)信道，兩個(gè)信道的信號(hào)孔101的中心間距離d1為9mm。各信道的信號(hào)孔101的中心間距離d2(帶狀導(dǎo)體114的長度)為25mm。圖18所示的曲線是近端串?dāng)_特性，在頻率0至60ghz的大致范圍在－50db以下，最大為－46db，在頻率0至35ghz的范圍為－60db以下，得到非常良好的特性。該實(shí)施方式的印刷電路板36是距離ls1、ls2、ls3全部與第一距離(l1)相等的情況，但適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)的情況。
(第七實(shí)施方式)
本發(fā)明的第七實(shí)施方式的印刷電路板37除了多個(gè)接地孔的排列與第一實(shí)施方式的印刷電路板31不同這點(diǎn)以外，與第一實(shí)施方式相同。該實(shí)施方式的多個(gè)第一點(diǎn)以及多個(gè)第二點(diǎn)處于正方格子的格點(diǎn)。此外，在俯視下，第二信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體104)和第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)在一條直線上延伸。
圖19是表示該實(shí)施方式的印刷電路板37的一部分的平面的示意圖。圖19與第一實(shí)施方式的圖2對(duì)應(yīng)。多個(gè)第一接地孔102(多個(gè)第一點(diǎn))以及多個(gè)第二接地孔103(多個(gè)第二點(diǎn))以間隔0.707mm的正方格子狀配置。多個(gè)(在此為四個(gè))第一接地孔102(多個(gè)第一點(diǎn))的配置與第一實(shí)施方式相同，是多個(gè)第一點(diǎn)以等間隔(0.707mm)配置的正方形(第一多邊形)。
如圖19所示，多個(gè)第二接地孔103(第二接地孔組)的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式的多個(gè)第二接地孔103的結(jié)構(gòu)不同。第二多邊形是八邊形，多個(gè)(在此為八個(gè))第二點(diǎn)配置于第二多邊形的各個(gè)頂點(diǎn)。即、第二多邊形是分別連結(jié)處于以4×4排列的正方格子的外緣的正方形的一邊上的兩點(diǎn)而成的八邊形。即、圖19所示的多個(gè)接地孔的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于從圖10所示的第三實(shí)施方式的多個(gè)接地孔(4×4的正方格子)去除了配置在四角的四個(gè)第二接地孔103后的結(jié)構(gòu)，但正方格子的格子間距離(距離ls1)不同。
在該實(shí)施方式中，第二多邊形與第六實(shí)施方式的第二多邊形結(jié)合，是一邊的長度交替成為1.0mm、0.707mm的八邊形。距離ls2為1.0mm。另外，在該實(shí)施方式中，包含長度成為距離ls3的邊的三角形是圖19中與網(wǎng)格一起示出的三角形，距離ls3是夾著正方形的一邊為直角的兩邊的長度成為正方格子間距離(距離ls1)的直角等腰三角形的斜邊的長度，為1.0mm。
在該實(shí)施方式中，距離ls1、ls2、ls3的值全在作為第一距離(l1)的1.0mm以下。該實(shí)施方式的印刷電路板37全部具有在第一實(shí)施方式中說明的第一至第四特征。根據(jù)電磁場解析儀器的計(jì)算結(jié)果確認(rèn)到，該實(shí)施形的印刷電路板37適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)的情況。
此外，在使正方格子的格子間距離與第三實(shí)施方式相同地為0.9mm的情況下，成為距離ls1＝0.9mm、距離ls2＝ls3＝1.27mm，不滿足距離ls1、ls2、ls3全部在作為第一距離(l1)的1.0mm以下的條件，不適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率成為56gbit/s的情況。然而，在用于數(shù)字調(diào)制信號(hào)的比特率為28gbit/s的傳輸?shù)那闆r下，第一距離(l1)為1.8mm。因此，在多個(gè)接地孔的中心間隔(距離ls1)為0.9mm的情況下，也適合于通過信道傳輸?shù)臄?shù)字調(diào)制信號(hào)的比特率為28gbit/s的情況。
(第八實(shí)施方式)
本發(fā)明的第八實(shí)施方式的印刷電路板38除了多個(gè)接地孔的排列與第一實(shí)施方式的印刷電路板31不同這點(diǎn)以外，與第一實(shí)施方式相同。該實(shí)施方式的多個(gè)第一點(diǎn)以及多個(gè)第二點(diǎn)處于正三角格子的格點(diǎn)。此外，在俯視下，第二信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體104)和第一信號(hào)配線(帶狀導(dǎo)體114)在一條直線上延伸。
圖20是表示該實(shí)施方式的印刷電路板38的一部分的平面的示意圖。圖20與第一實(shí)施方式的圖2對(duì)應(yīng)。多個(gè)第一點(diǎn)以及多個(gè)第二點(diǎn)以格子間距離1.0mm的正三角格子狀配置。配置有多個(gè)(在此為三個(gè))第一接地孔102各個(gè)的多個(gè)(在此為三個(gè))第一點(diǎn)配置于第一多邊形的各個(gè)頂點(diǎn)。第一多邊形是正三角形，多個(gè)第一點(diǎn)以等間隔(1.0mm)配置。因此，距離ls1為1.0mm。
如圖20所示，多個(gè)(在此為九個(gè))第二點(diǎn)分別配置于多個(gè)(在此為九個(gè))第二接地孔103。第二多邊形是六邊形，是從正三角形的三角去除了相似比1/4的正三角形后的形狀。即、第二多邊形是一邊的長度交替地成為2.0mm、1.0mm的六邊形。多個(gè)第二點(diǎn)是配置于六邊形的頂點(diǎn)的六個(gè)第二點(diǎn)、和配置于較長的邊上(的中點(diǎn))的三個(gè)第二點(diǎn)。多個(gè)(在此為九個(gè))第二點(diǎn)以等間隔配置，距離ls2為1.0mm。在該實(shí)施方式中，包含長度成為距離ls3的邊的三角形是圖20中與網(wǎng)格一起示出的正三角形，距離ls3為1.0mm。因而，距離ls1、ls2、ls3的值全部等于作為第一距離(l1)的1.0mm。該實(shí)施方式的印刷電路板38全部具有與在第一實(shí)施方式中說明的第一至第四特征。根據(jù)電磁場解析儀器的計(jì)算結(jié)果確認(rèn)到，該實(shí)施形的印刷電路板38適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)的情況。此外，該實(shí)施方式的多個(gè)第一點(diǎn)以及多個(gè)第二點(diǎn)處于正三角格子的格點(diǎn)，是非常簡單的結(jié)構(gòu)，能夠容易地設(shè)定滿足第一實(shí)施方式的第一至第三的特征那樣的條件。
在該實(shí)施方式中，將格子間距離設(shè)為1.0mm，還對(duì)格子間距離為0.866mm的情況做了實(shí)驗(yàn)方面的驗(yàn)證，也可以將格子間距離至少縮小至0.866mm。該情況下，能夠使串?dāng)_特性變得更加良好。即使在通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率進(jìn)一步超過了56gbit/s的情況下也適合。除此以外，能夠進(jìn)一步降低接地孔的個(gè)數(shù)、供接地孔配置的區(qū)域(第二多邊形)的面積。
以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的印刷電路板、光模塊以及傳輸裝置進(jìn)行了說明。本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，能夠廣泛應(yīng)用于包含第一傳輸線路的傳輸線路構(gòu)造。本發(fā)明的印刷電路板作為傳輸裝置、光模塊所配備的印刷電路板，但也可以使其他裝置所配備的印刷電路板。另外，本發(fā)明的實(shí)施方式的印刷電路板適合于通過各信道傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率為50gbit/s至56gbit/s的任一個(gè)的情況(或者符號(hào)率為50gbaud至56gbaud的任一個(gè)的情況)，該情況下，第一距離為1.0mm，第二距離為0.9mm。但是，所傳輸?shù)臄?shù)字電信號(hào)的比特率(或者符號(hào)率)比50gbit/s(或者50gbaud)小的情況下，當(dāng)然超過了56gbit/s(或者56gbaud)的情況下，只要制作精度、各部位的尺寸允許，則能夠適用本發(fā)明。
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