JP2006351672A - Printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信用回路および無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかを有する電子装置などに設けられるプリント回路基板に関する。 The present invention relates to a printed circuit board provided in an electronic device having at least one of a wireless communication circuit and a wireless communication antenna.
従来のプリント回路基板の構成について説明する。図14は従来のプリント回路基板の一構成例を示す図である。 A configuration of a conventional printed circuit board will be described. FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a conventional printed circuit board.
図14に示すように、プリント回路基板2002は、表層に集積回路(IC:Integrated Circuit)116とグラウンドパターン2003とを有する構成である。グラウンドパターン2003は、IC116のグラウンド端子と配線を介して接続されている。以下では、IC116のグラウンド端子とグラウンドパターン2003を接続する配線をグラウンド端子配線2005と称する。プリント回路基板2002において、無線通信用回路や無線通信用アンテナによる無線通信信号に起因する電磁ノイズによる信号配線への電磁干渉を抑制するため、導体層に設けたグラウンドパターン2003で信号配線を覆うことがよく行われていた。グラウンドパターン2003を、通常の信号配線に比べて、長手方向に対して垂直方向の長さである幅が広いパターンにしている。なお、IC116の電源端子は図に示さない電源パターンと配線を介して接続されている。以下では、この配線を電源端子配線と称する。
As shown in FIG. 14, the printed
一方、不要電波放射を低減するために、電源パターンとグラウンドパターンの間にローパスフィルタを実装することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ローパスフィルタにより電磁干渉を抑制している。なお、電源パターンおよびグラウンドパターンは、不要電波放射を低減する構造であることから可逆的に、外部からの電磁ノイズによる干渉を受けにくい構造になっている。
図14に示すようなプリント回路基板2002では、電磁ノイズ2001が表層のグラウンドパターン2003に電磁結合すると、ノイズ電流2004が発生する。ここで言う電磁ノイズ2001は、無線通信のためにはノイズではなく必要な成分であるが、IC116にとっては不必要なノイズとなる。ノイズ電流2004は、グラウンド端子配線2005の電位を変動させ、IC116の回路動作に影響を与える場合があった。
In the printed
一方、上述の特許文献1に記載された方法では、フィルタの使用はコストアップにつながってしまう。また、フィルタの実装面積を確保しなければならず、携帯型装置などの小型の装置では部品レイアウトが難しくなる可能性がある。さらに、特許文献1には主にフィルタ実装構造について示されているが、電源パターンとグラウンドパターンの幾何学的な位置関係や形状などについての詳細な記載はない。無線通信信号の波長を考慮した適切なパターン設計を行う必要性の高い携帯電話機や無線LAN装置などの数百MHz以上の高い周波数成分を扱う装置ではノイズ抑制効果が十分得られないおそれがある。 On the other hand, in the method described in Patent Document 1 described above, the use of a filter leads to an increase in cost. In addition, it is necessary to secure a mounting area of the filter, and component layout may be difficult in a small device such as a portable device. Further, although Patent Document 1 mainly shows a filter mounting structure, there is no detailed description about the geometrical positional relationship or shape of the power supply pattern and the ground pattern. Devices that handle high frequency components of several hundred MHz or higher, such as mobile phones and wireless LAN devices that are highly necessary to perform appropriate pattern design in consideration of the wavelength of the wireless communication signal, may not provide a sufficient noise suppression effect.
本発明は上述したような従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものであり、電磁干渉による影響を抑制したプリント回路基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a printed circuit board in which the influence of electromagnetic interference is suppressed.
上記目的を達成するための本発明のプリント回路基板は、無線通信用回路および無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかを有する電子装置、無線通信用回路および無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかと電気的に結合する電子装置、ならびに無線通信用回路および無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかと同じ閉空間内に設置される電子装置の少なくともいずれかに設けられたプリント回路基板であって、
集積回路と、
前記集積回路のグラウンド端子に第1の配線を介して接続されたグラウンドパターンと、
前記グラウンドパターンに対してスリットを挟んで平行に配置され、前記集積回路の電源端子に第2の配線を介して接続された電源パターンとを有し、
前記スリットの長手方向に沿った、前記グラウンドパターンおよび電源パターンの長さの差が前記無線通信用回路および前記無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかについての無線通信信号の波長の1/20以下であり、
前記スリットの長手方向に沿った、前記グラウンド端子から前記グラウンドパターンに前記第1の配線が接続される点までの距離と前記電源端子から前記電源パターンに前記第2の配線が接続される点までの距離との差が前記無線通信信号の波長の1/6以下とする構成である。
In order to achieve the above object, a printed circuit board of the present invention is electrically connected to at least one of an electronic device, a radio communication circuit, and a radio communication antenna having at least one of a radio communication circuit and a radio communication antenna. An electronic device coupled to the printed circuit board, and a printed circuit board provided in at least one of the electronic devices installed in the same closed space as the wireless communication circuit and the wireless communication antenna,
An integrated circuit;
A ground pattern connected to a ground terminal of the integrated circuit via a first wiring;
A power supply pattern arranged in parallel with the ground pattern across a slit and connected to a power supply terminal of the integrated circuit via a second wiring;
The difference in length between the ground pattern and the power supply pattern along the longitudinal direction of the slit is 1/20 or less of the wavelength of the wireless communication signal for at least one of the wireless communication circuit and the wireless communication antenna. Yes,
The distance from the ground terminal to the point where the first wiring is connected to the ground pattern along the longitudinal direction of the slit and the point where the second wiring is connected to the power pattern from the power terminal. The difference from the distance is set to be 1/6 or less of the wavelength of the wireless communication signal.
本発明では、グラウンドパターンおよび電源パターンの長さの差を所定値以下にするとともに、搭載される集積回路の端子からそれぞれのパターンの接続点までの距離の差を所定値以下にしているため、電磁ノイズによりグラウンドパターンおよび電源パターンに生じる電位差が抑制される。 In the present invention, the difference in length between the ground pattern and the power supply pattern is set to a predetermined value or less, and the difference in distance from the terminal of the integrated circuit mounted to the connection point of each pattern is set to a predetermined value or less. The potential difference generated between the ground pattern and the power supply pattern due to electromagnetic noise is suppressed.
本発明によれば、実装されるICの電源端子とグラウンド端子間で電磁ノイズにより生じる電位差が抑制されるため、ICの電磁ノイズ耐性が向上する。 According to the present invention, since the potential difference caused by electromagnetic noise between the power supply terminal and the ground terminal of the mounted IC is suppressed, the electromagnetic noise resistance of the IC is improved.
本発明のプリント回路基板は、グラウンドパターンおよび電源パターンの長さの差を所定値以下にするとともに、搭載されるICの端子からそれぞれのパターンの接続点までの距離の差を所定値以下にすることを特徴とする。 In the printed circuit board of the present invention, the difference in length between the ground pattern and the power supply pattern is set to a predetermined value or less, and the difference in distance from the terminal of the mounted IC to the connection point of each pattern is set to a predetermined value or less. It is characterized by that.
(第1の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。以下では、プリント回路基板は多層の場合とする。
(First embodiment)
The configuration of the printed circuit board according to the present embodiment will be described. In the following, it is assumed that the printed circuit board is multilayer.
図1は本実施形態のプリント回路基板を示す模式図である。なお、わかりやすくするために、信号パターンを図に示すことを省略している。 FIG. 1 is a schematic view showing a printed circuit board according to the present embodiment. For the sake of clarity, the signal pattern is not shown in the figure.
本実施形態のプリント回路基板は、無線通信用回路および無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかを有する電子装置、無線通信用回路および無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかと電気的に結合する電子装置、ならびに無線通信用回路および無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかと同じ閉空間内に設置される電子装置の少なくともいずれかに設けられている。これらの電子装置の具体例としては、無線装置、携帯電話機、および無線機能を備えた電子手帳などの携帯情報端末、ならびに無線LAN(Local Area Network)中継装置がある。 The printed circuit board according to the present embodiment includes an electronic device having at least one of a wireless communication circuit and a wireless communication antenna, an electronic device electrically coupled to at least one of the wireless communication circuit and the wireless communication antenna, And at least one of the electronic devices installed in the same closed space as at least one of the wireless communication circuit and the wireless communication antenna. Specific examples of these electronic devices include a wireless device, a cellular phone, a portable information terminal such as an electronic notebook having a wireless function, and a wireless LAN (Local Area Network) relay device.
図1に示すように、プリント回路基板101は、IC116と、グラウンドパターン103と、電源パターン104とを有する。グラウンドパターン103はIC116とグラウンド端子配線115で接続されている。電源パターン104はIC116と電源端子配線107で接続されている。グラウンドパターン103および電源パターン104はスリット102の分だけ距離を隔てて平行に配置されている。なお、スリット102の長手方向に沿った、グラウンドパターン103の長さをグラウンドパターン長109とし、電源パターン104の長さを電源パターン長110とする。また、以下では、グラウンド端子配線115とグラウンドパターン103との接続点をグラウンド配線接続点と称し、電源端子配線107と電源パターン104との接続点を電源配線接続点と称する。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態では、グラウンドパターン長109と電源パターン長110との差が、無線通信用回路やアンテナにおける無線通信信号の波長の1/20以下である。また、IC116のグラウンド端子からグラウンド端子接続点までの距離とIC116の電源端子から電源端子接続点までの距離との差111が、上記無線通信信号の波長の1/6以下である。
In this embodiment, the difference between the
上述の構成により、電磁ノイズ2001との電磁結合によりグラウンドパターン103に生じるノイズ電流105と、電磁ノイズ2001との電磁結合により電源パターン104に生じるノイズ電流106とが同等の位相で流れる。以下では、ノイズ電流により生じる電位差をノイズ起因電位差と称する。グラウンドパターン103と電源パターン104のそれぞれにノイズ起因電位差が生成されることになる。その結果、IC116のグラウンド端子と電源端子間の電位差が差動的に抑制される。
With the above configuration, the
なお、スリット102の長手方向の端部におけるグラウンドパターン103と電源パターン104の位置ずれ108は、無線通信信号の波長の1/20以下にすることが好ましい。この場合、グラウンドパターン103と電源パターン104の位置の違いによる、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間の電位差をさらに抑制することが可能となる。
Note that the
次に、グラウンドパターン長109と電源パターン長110との差を無線通信信号の波長の1/20以下にする理由を説明する。コンピュータを用いた電磁界計算(FDTD(Finite Difference Time Domain)解析)の結果からその理由を以下のようにして導ける。
Next, the reason why the difference between the
図2は解析用モデルを示す模式図である。図2に示す解析用モデルでは、グラウンドパターン103や電源パターン104を想定した、幅の非常に狭い線状パターン1101に、そのパターンと平行な電界成分を持つ平面波2010を照射している。このときの線状パターン1101上の電流ピーク値について計算した。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an analysis model. In the analytical model shown in FIG. 2, a
図3は電磁界計算結果を示すグラフである。図3に示すグラフの横軸は無線通信信号波長で規格化した線状パターン1101の長さを示し、縦軸は最大値で規格化したパターン上電流ピーク値を示す。白丸点が計算ポイントであり、各点を直線で繋いで表示している。特に電流が大きく、問題となる可能性の高い、パターン長がλ/2付近で計算を行っている。ただし、λは無線通信信号の波長である。
FIG. 3 is a graph showing the electromagnetic field calculation results. The horizontal axis of the graph shown in FIG. 3 indicates the length of the
図3に示すグラフより、ピーク点の左右両側±1/20のパターン長の範囲で、縦軸の値が−3dB以上に収まっている。つまり、電力で考えると、この範囲では電力の変化が半分以下にとどまっている。フィルタやセンサなどの周波数特性の設計では、3dB低下点までを使用可能帯域とすることは一般的である。このことを図3に示すグラフに当てはめると、グラウンドパターン長109および電源パターン長110の使用可能なパターン長の条件は、これら2つの長さの差が無線通信信号波長の1/20以下、ということになる。グラウンドパターン長109と電源パターン長110との差の値は、パターン設計や部品実装の都合上、理想的な値のゼロにできない場合のためのマージンであり、その差の値の許容範囲は無線通信信号波長の1/20以下となる。したがって、グラウンドパターン長109と電源パターン長110との差を無線通信信号波長の1/20以下とすることで、電源端子−グラウンド端子間の電磁ノイズによる電位差を抑制するだけでなく、マージンが明確になりパターン設計がしやすくなる。
From the graph shown in FIG. 3, the value on the vertical axis is within −3 dB or more in the pattern length range of ± 1/20 on both the left and right sides of the peak point. In other words, in terms of electric power, the change in electric power is less than half in this range. In designing frequency characteristics such as filters and sensors, it is common to use a usable band up to a 3 dB drop point. If this is applied to the graph shown in FIG. 3, the usable pattern length conditions of the
次に、IC116のグラウンド端子からグラウンド配線接続点までの距離とIC116の電源端子から電源配線接続点までの距離との差111を無線通信信号波長の1/6以下にする理由を以下に説明する。
Next, the reason why the
図14に示した従来のプリント回路基板において、電源パターン(不図示)からIC116の電源端子に流れ込むノイズ電流による電源電位の変動がない場合を考えると、グラウンドパターン2003からIC116のグラウンド端子2005に流れ込むノイズ電流2004によりグラウンド電位が変動する。つまり電源端子とグラウンド端子間の電位が変動する。これに対して本発明では、グラウンド端子配線115に流れ込むノイズ電流105と電源端子配線107に流れ込むノイズ電流106の位相が同等である。そのため、IC116のグラウンド端子配線115に発生するノイズ起因電位差は従来と同様だが、グラウンド端子配線115と電源端子配線107の間における、ノイズ電流により生じる電位差は両者のノイズ起因電位差の差分となる。そのため、これら2つの配線間に生じる、ノイズ電流による電位差は従来技術よりも小さくなる。以下では、これら2つの配線のノイズ起因電子差の差分を、2配線間ノイズ起因電位差と称する。
In the conventional printed circuit board shown in FIG. 14, when there is no fluctuation in the power supply potential due to noise current flowing from the power supply pattern (not shown) to the power supply terminal of the
図14に示した従来のプリント回路基板において、グラウンド端子配線2005に生じる、ノイズ起因電位差の振幅を仮に1Vとする。このとき、電源端子配線(不図示)とグラウンド端子配線2005間に生じる2配線間ノイズ起因電位差の振幅も1Vとなる。このことから、本実施形態のプリント回路基板101において、グラウンド端子配線115と電源端子配線107に生じる2配線間ノイズ起因電位差の振幅を1Vとする。そして、両者のノイズ起因電位差の位相差をθとすると、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間に生じる2配線間ノイズ起因電位差は、cosωt−cos(ωt−θ)と表される。ただし、ωは無線通信信号の角周波数であり、tは時間である。
In the conventional printed circuit board shown in FIG. 14, the amplitude of the noise-induced potential difference occurring in the ground terminal wiring 2005 is assumed to be 1V. At this time, the amplitude of the potential difference between the two wiring noises generated between the power supply terminal wiring (not shown) and the ground terminal wiring 2005 is also 1V. For this reason, in the printed
θ=0°で両者が同相の場合では、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間の2配線間ノイズ起因電位差はゼロとなるが、θ≠0°の場合では2配線間ノイズ起因電位差がゼロより大きい値をもつ。ただし、θ=180°×n(nは整数)は除く。ここで、従来技術の2配線間ノイズ起因電位差の振幅が1Vなので、上記位相差θを、cosωt−cos(ωt−θ)の値が1V以下になるようにすることで、従来技術以上の効果が得られる。位相差θ=60°のとき、cosωt−cos(ωt−θ)の値が1Vになることから、θ≦60°であればよい。この位相差の許容範囲は、パターン設計や部品実装の都合上、常にθ=0°となる位置にIC116を実装できない場合のためのマージンに相当する。θ≦60°を無線通信信号の波長で表すと1/6波長以下となる。したがって、IC116のグラウンド端子からグラウンド配線接続点までの距離とIC116の電源端子から電源配線接続点までの距離との差111が無線通信信号の1/6波長以下であるとき、従来以上の効果が得られる。このことを、グラフを用いて説明する。
When θ = 0 ° and the two are in phase, the noise-induced potential difference between the two wirings between the
図4はグラウンド端子配線115と電源端子配線107間の2配線間ノイズ起因電位差を示すグラフである。図4に示すグラフの横軸はθであり、縦軸はcosωt−cos(ωt−θ)で計算される2配線間ノイズ起因電位差である。
FIG. 4 is a graph showing a noise-induced potential difference between two wirings between the
図4に示すように、従来技術で1Vであった2配線間ノイズ起因電位差が、θ=30°では0.52Vとなり、従来の場合に比べてその電位差の48%が抑制される。また、θ=3°では、2配線間ノイズ起因電位差は、0.05Vとなり、従来の場合に比べてその電位差の95%の抑制が達成される。したがって、IC116のグラウンド端子からグラウンド配線接続点までの距離とIC116の電源端子から電源配線接続点までの距離との差111を無線通信信号波長の1/6以下にすることで、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間のノイズ起因電位差を抑制するとともに、パターン設計がしやすくなる。
As shown in FIG. 4, the noise-induced potential difference between the two wires, which was 1 V in the prior art, is 0.52 V at θ = 30 °, and 48% of the potential difference is suppressed as compared with the conventional case. When θ = 3 °, the noise-induced potential difference between the two wirings is 0.05 V, and 95% of the potential difference is suppressed as compared with the conventional case. Therefore, the
なお、グラウンド配線接続点と電源配線接続点との間にキャパシタを接続してもよい。これにより、ノイズ起因電位差を抑制する効果が向上する。その理由は、グラウンド端子配線115と電源端子配線107とを高周波的に低インピーダンスで接続することによって、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間のノイズ起因電位差を小さくできるためである。
A capacitor may be connected between the ground wiring connection point and the power supply wiring connection point. Thereby, the effect of suppressing the noise-induced potential difference is improved. This is because the potential difference due to noise between the
本実施形態のプリント回路基板では、実装されるICの電源端子とグラウンド端子間で電磁ノイズにより生じる電位差が抑制されるため、ICの電磁ノイズ耐性が向上する。 In the printed circuit board according to the present embodiment, the potential difference caused by electromagnetic noise between the power supply terminal and the ground terminal of the mounted IC is suppressed, so that the electromagnetic noise resistance of the IC is improved.
また、ICの動作によって生じる、グラウンド端子と電源端子間の電位差によりグラウンドパターンと電源パターンに電流が流れ出る場合、その電流の位相がグラウンドパターンと電源パターン間で逆相の関係にある。そのため、スリットを挟んで配置されたグラウンドパターンと電源パターンからのそれぞれの不要放射が打ち消される。 Further, when a current flows out to the ground pattern and the power supply pattern due to a potential difference between the ground terminal and the power supply terminal caused by the operation of the IC, the phase of the current is in a reverse phase relationship between the ground pattern and the power supply pattern. Therefore, each unnecessary radiation from the ground pattern and the power supply pattern arranged across the slit is canceled out.
(第2の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1の実施形態で説明した構成において、グラウンドパターンおよび電源パターンの両端部のうちいずれか一方の端部の位置ずれをゼロにしたことを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。
(Second Embodiment)
The printed circuit board according to the present embodiment is characterized in that, in the configuration described in the first embodiment, the positional deviation of either one of the both ends of the ground pattern and the power supply pattern is zero. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated.
図5は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。なお、第1の実施形態と同様な構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。図5に示すように、プリント回路基板は、スリット201を挟んで配置されたグラウンドパターン202および電源パターン203を有する。そして、図5の破線204に示すように、スリット201の長手方向における、グラウンドパターン202および電源パターン203の両端部の一方の端部について、位置が一致し、位置ずれがゼロである。これにより、第1の実施形態で述べたように両者のパターン長の差が所定値以下であることから、それぞれのパターンに生じるノイズ電流の位相のずれがより小さくなり、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間に生じる電磁ノイズによる電位差をより小さくできる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 5, the printed circuit board has a
本実施形態のプリント回路基板では、スリットを挟んで配置されたグラウンドパターンおよび電源パターンのスリット長手方向の両端部のうち一方の端部における両者の位置ずれがゼロである。そのため、ICのグラウンド端子と電源端子間における電磁ノイズにより生じる電位差が第1の実施形態に比べてさらに抑制される。 In the printed circuit board according to the present embodiment, the positional shift between both ends in the slit longitudinal direction of the ground pattern and the power supply pattern disposed across the slit is zero. Therefore, a potential difference caused by electromagnetic noise between the IC ground terminal and the power supply terminal is further suppressed as compared with the first embodiment.
(第3の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1の実施形態で説明した構成において、グラウンドパターン長と電源パターン長を同等にしたことを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。
(Third embodiment)
The printed circuit board according to the present embodiment is characterized in that the ground pattern length and the power supply pattern length are made equal in the configuration described in the first embodiment. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated.
図6は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。なお、第1の実施形態と同様な構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。図6に示すように、プリント回路基板は、スリット301を挟んで配置されたグラウンドパターン302および電源パターン303を有する。そして、スリット301の長手方向に沿った、グラウンドパターン長304と電源パターン長305とが同等である。これにより、それぞれのパターンに生じるノイズ電流の位相がほぼ一致し、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間に生じる電磁ノイズによる電位差をより小さくできる。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment, and the detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 6, the printed circuit board has a
本実施形態のプリント回路基板では、スリットを挟んで配置されたグラウンドパターンと電源パターンのスリットの長手方向に沿ったそれぞれの長さの差がゼロである。そのため、ICのグラウンド端子と電源端子間における電磁ノイズにより生じる電位差が第1の実施形態に比べてさらに抑制される。 In the printed circuit board of the present embodiment, the difference in length along the longitudinal direction of the slits of the ground pattern and the power supply pattern arranged with the slit interposed therebetween is zero. Therefore, a potential difference caused by electromagnetic noise between the IC ground terminal and the power supply terminal is further suppressed as compared with the first embodiment.
(第4の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1の実施形態で説明した構成において、スリット長手方向に沿った、グラウンドパターンの端部からグラウンド配線接続点までの距離と電源パターンの端部から電源配線接続点までの距離とを同等にしたことを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。
(Fourth embodiment)
The printed circuit board of the present embodiment has the configuration described in the first embodiment, and the distance from the end of the ground pattern to the ground wiring connection point and the power wiring connection from the end of the power pattern along the slit longitudinal direction. It is characterized by having the same distance to the point. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated.
図7は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。なお、第1の実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。図7に示すように、プリント回路基板は、スリット403を挟んで配置されたグラウンドパターン401および電源パターン402を有する。グラウンドパターン401はIC116のグラウンド端子にグラウンド端子配線115を介して接続され、電源パターン402はIC116の電源端子に電源端子配線107を介して接続されている。なお、それぞれの接続点を、第1の実施形態で述べたように、グラウンド配線接続点および電源配線接続点とそれぞれ称する。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 7, the printed circuit board has a
図7に示すように、スリット403の端部からグラウンド配線接続点までの距離404と、スリット403の端部から電源配線接続点までの距離405とが同等である。これにより、それぞれのパターンに生じるノイズ電流の位相が両接続点で一致し、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間に生じる電磁ノイズによる電位差をより小さくできる。
As shown in FIG. 7, the
本実施形態のプリント回路基板では、スリット長手方向に沿った、グラウンドパターンの端部からグラウンド配線接続点までの距離と電源パターンの端部から電源配線接続点までの距離とを同等にしている。そのため、ICのグラウンド端子と電源端子間における電磁ノイズにより生じる電位差が第1の実施形態に比べてさらに抑制される。 In the printed circuit board of the present embodiment, the distance from the end of the ground pattern to the ground wiring connection point and the distance from the end of the power supply pattern to the power supply wiring connection point along the slit longitudinal direction are made equal. Therefore, a potential difference caused by electromagnetic noise between the IC ground terminal and the power supply terminal is further suppressed as compared with the first embodiment.
(第5の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1の実施形態で説明した構成において、グラウンドパターンのグラウンド端子接続点と電源パターンの電源端子接続点とがスリットの中心線に対して線対称の位置にあることを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。
(Fifth embodiment)
In the printed circuit board according to the present embodiment, in the configuration described in the first embodiment, the ground terminal connection point of the ground pattern and the power supply terminal connection point of the power supply pattern are located symmetrically with respect to the center line of the slit. It is characterized by that. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated.
図8は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。なお、第1の実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、ここでは、第2の実施形態のプリント回路基板に本実施形態を適用している。図8に示すように、プリント回路基板は、スリット503を挟んで配置されたグラウンドパターン501および電源パターン502を有する。グラウンドパターン501はIC116のグラウンド端子にグラウンド端子配線115を介して接続され、電源パターン502はIC116の電源端子に電源端子配線107を介して接続されている。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted. Here, the present embodiment is applied to the printed circuit board of the second embodiment. As shown in FIG. 8, the printed circuit board includes a
そして、グラウンド配線接続点と電源配線接続点は、スリット503の中心線504に対して線対称の位置にある。また、グラウンド端子配線と電源端子配線の長さを極力短くし、スリット503上にIC116を配置している。さらに、グラウンド端子配線と電源端子配線の長さが同等になっている。これにより、それぞれのパターンに生じるノイズ電流の位相が両接続点で一致し、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間に生じる電磁ノイズによる電位差をより小さくできる。また、IC116をスリット503に設けたことにより、表層に設けられる他のパターンについての設計の自由度が大きくなる。
The ground wiring connection point and the power supply wiring connection point are located symmetrically with respect to the center line 504 of the slit 503. Further, the lengths of the ground terminal wiring and the power supply terminal wiring are shortened as much as possible, and the
本実施形態のプリント回路基板では、グラウンド配線接続点と電源配線接続点とがスリットの中心線に対して線対称の位置にある。そのため、ICのグラウンド端子と電源端子間における電磁ノイズにより生じる電位差が第1の実施形態に比べてさらに抑制される。 In the printed circuit board of the present embodiment, the ground wiring connection point and the power supply wiring connection point are in a line-symmetric position with respect to the center line of the slit. Therefore, a potential difference caused by electromagnetic noise between the IC ground terminal and the power supply terminal is further suppressed as compared with the first embodiment.
(第6の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1の実施形態で説明した構成において、グラウンドパターンおよび電源パターンのうち少なくとも一方を基板の内層の導体層に設けたことを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。
(Sixth embodiment)
The printed circuit board according to the present embodiment is characterized in that, in the configuration described in the first embodiment, at least one of a ground pattern and a power supply pattern is provided on an inner conductor layer of the board. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated.
図9は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。なお、第1の実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。プリント回路基板は、第1の実施形態のように配置したグラウンドパターン601と電源パターン602を基板の内層の導体層に設けている。なお、グラウンドパターン601および電源パターン602のうち少なくとも一方を基板の表層の導体層ではなく内層の導体層に設けるようにしてもよい。これにより、回路基板設計の自由度が大きくなる。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted. In the printed circuit board, the
本実施形態のプリント回路基板では、グラウンドパターンおよび電源パターンのうち少なくとも一方を表層の導体層ではなく内層の導体層に設けている。そのため、第1の実施形態と同様にICのグラウンド端子と電源端子間における電磁ノイズにより生じる電位差が抑制されるとともに、プリント回路基板設計の自由度が大きくなる。 In the printed circuit board according to the present embodiment, at least one of the ground pattern and the power supply pattern is provided not on the surface conductor layer but on the inner conductor layer. Therefore, as in the first embodiment, a potential difference caused by electromagnetic noise between the ground terminal and the power supply terminal of the IC is suppressed, and the degree of freedom in designing the printed circuit board is increased.
(第7の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1の実施形態で説明した構成において、基板の表層にグラウンドパターンおよび電源パターンを設け、基板の内層に信号配線のパターンを設けたことを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。ここでは、信号配線のパターンを信号パターンと称する。
(Seventh embodiment)
The printed circuit board of this embodiment is characterized in that, in the configuration described in the first embodiment, a ground pattern and a power supply pattern are provided on the surface layer of the board, and a signal wiring pattern is provided on the inner layer of the board. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated. Here, the signal wiring pattern is referred to as a signal pattern.
図10は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。図10(a)は基板の表層を示す模式図であり、図10(b)は基板の内層を示す模式図である。なお、第1の実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。 FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. FIG. 10A is a schematic diagram showing the surface layer of the substrate, and FIG. 10B is a schematic diagram showing the inner layer of the substrate. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.
図10(a)に示すように、プリント回路基板は、基板の表層にグラウンドパターン701および電源パターン702を有し、図10(b)に示すように、表層とは異なる内層の導体層705に信号パターン706を有する。なお、グラウンドパターン701と電源パターン702のそれぞれについて、グラウンドパターン701と電源パターン702が対向する辺とは異なる側の辺の長さを幅とする。グラウンドパターン701の幅703および電源パターン702の幅704は信号パターン706の幅以上の大きさである。図10(b)に示す破線707はグラウンドパターン701の外形を導体層705に転写したものであり、破線708は電源パターン702の外形を導体層705に転写したものである。図10(b)に示すように、導体層705に設けられた信号パターン706は、グラウンドパターン701および電源パターン702に絶縁層を介して覆われている。
As shown in FIG. 10 (a), the printed circuit board has a
このようにして、基板の内層に設けられた信号パターン706が、グラウンドパターン701および電源パターン702の少なくともいずれかによりシールドされるため、電磁ノイズ2001の信号パターン706への電磁結合が抑制される。
In this way, the
本実施形態のプリント回路基板では、グラウンドパターンと電源パターンの幅が、これらのパターンが設けられた導体層とは異なる導体層にある信号パターンの幅以上である。そのため、信号パターンへの電磁ノイズに対するシールド効果が向上する。 In the printed circuit board of this embodiment, the width of the ground pattern and the power supply pattern is equal to or greater than the width of the signal pattern in the conductor layer different from the conductor layer provided with these patterns. Therefore, the shielding effect against electromagnetic noise on the signal pattern is improved.
(第8の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1の実施形態で説明した構成において、グラウンドパターンおよび電源パターンを覆う導体板を有することを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。
(Eighth embodiment)
The printed circuit board according to the present embodiment is characterized in that in the configuration described in the first embodiment, a conductor plate that covers the ground pattern and the power supply pattern is provided. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated.
図11は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。なお、第1の実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。図11に示すように、プリント回路基板は、所定の距離を隔てて配置されたグラウンドパターン801および電源パターン802と、これら両パターンの全てを覆う導体板803とを有する構成である。この導体板803はグラウンドパターン801および電源パターン802とは絶縁されている。上述の構成により、電磁ノイズ2001が導体板803に電磁結合し、さらに導体板803からグラウンドパターン801と電源パターン802に電磁結合する場合にも、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間における電磁ノイズにより生じる電位差を小さくできる。
FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted. As shown in FIG. 11, the printed circuit board has a configuration including a
本実施形態のプリント回路基板では、グラウンドパターンと電源パターンの両パターンを導体板で覆っている。そのため、電磁ノイズがその導体板に電磁結合し、さらに導体板からグラウンドパターンと電源パターンに電磁結合する場合にも、グラウンド端子と電源端子間における電磁ノイズにより生じる電位差が抑制される。 In the printed circuit board of this embodiment, both the ground pattern and the power supply pattern are covered with a conductor plate. For this reason, even when electromagnetic noise is electromagnetically coupled to the conductor plate and further from the conductor plate to the ground pattern and the power supply pattern, the potential difference caused by the electromagnetic noise between the ground terminal and the power supply terminal is suppressed.
(第9の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1の実施形態で説明した構成において、グラウンドパターンおよび電源パターンのそれぞれに対して均等に一部を覆う導体板を有することを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。
(Ninth embodiment)
The printed circuit board according to the present embodiment is characterized in that in the configuration described in the first embodiment, a conductor plate that covers a part of each of the ground pattern and the power supply pattern equally is provided. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated.
図12は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。なお、第1の実施形態と同様な構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。プリント回路基板は、スリット904を挟んで配置されたグラウンドパターン902および電源パターン903と、これらのパターンに対して均等にそれぞれの一部を覆う導体板901とを有する。図12に示すように、スリット904の長手方向について、導体板901がグラウンドパターン902と重なる領域の長さ906と導体板901が電源パターン903と重なる領域の長さ905が同等である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. In addition, about the structure similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted. The printed circuit board includes a
上述の構成により、電磁ノイズ2001が導体板901に電磁結合し、さらに導体板901からグラウンドパターン902と電源パターン903に電磁結合する場合にも、グラウンド端子配線115と電源端子配線107間における電磁ノイズにより生じる電位差を小さくできる。
With the above-described configuration, even when
本実施形態のプリント回路基板では、グラウンドパターンと電源パターンを導体板で覆っている領域について、グラウンドパターンと電源パターンのスリットの長手方向の長さが同じである。そのため、電磁ノイズが導体板に電磁結合し、さらに導体板からグラウンドパターンと電源パターンに電磁結合する場合にも、グラウンド端子と電源端子間における電磁ノイズにより生じる電位差が抑制される。 In the printed circuit board of the present embodiment, the lengths in the longitudinal direction of the slits of the ground pattern and the power supply pattern are the same in the region where the ground pattern and the power supply pattern are covered with the conductor plate. For this reason, even when electromagnetic noise is electromagnetically coupled to the conductor plate and further from the conductor plate to the ground pattern and the power supply pattern, the potential difference caused by the electromagnetic noise between the ground terminal and the power supply terminal is suppressed.
(第10の実施形態)
本実施形態のプリント回路基板は、第1から第9の実施形態のいずれかで説明した構成において、フレキシブル基板を用いたことを特徴とする。以下に、本実施形態のプリント回路基板の構成について説明する。
(Tenth embodiment)
The printed circuit board of the present embodiment is characterized in that a flexible substrate is used in the configuration described in any of the first to ninth embodiments. Below, the structure of the printed circuit board of this embodiment is demonstrated.
図13は本実施形態のプリント回路基板の一構成例を示す模式図である。図13では、第9の実施形態におけるプリント回路基板1001をフレキシブルな材料で作製した場合を示している。これにより、実装スペースの都合上、フレキシブルなプリント回路基板を使用する場合にも、第1〜第9の実施形態のそれぞれと同じ作用により効果が得られる。
FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of the printed circuit board according to the present embodiment. FIG. 13 shows a case where the printed
本実施形態のプリント回路基板では、第1から第9の実施形態のいずれかの基板にフレキシブルな材料を用いることで、それぞれの実施形態の効果が得られるとともに、実装の自由度が大きくなる。 In the printed circuit board according to the present embodiment, by using a flexible material for any one of the first to ninth embodiments, the effects of the respective embodiments can be obtained and the degree of freedom in mounting can be increased.
なお、上記第2の実施形態から第10の実施形態のうちいずれかの複数の実施形態を組み合わせて第1の実施形態に適用してもよい。 A plurality of any of the second to tenth embodiments may be combined and applied to the first embodiment.
101 プリント回路基板
103 グラウンドパターン
104 電源パターン
107 電源端子配線
115 グラウンド端子配線
116 集積回路(IC)
2001 電磁ノイズ
DESCRIPTION OF
2001 Electromagnetic noise
Claims (11)
集積回路と、
前記集積回路のグラウンド端子に第1の配線を介して接続されたグラウンドパターンと、
前記グラウンドパターンに対してスリットを挟んで平行に配置され、前記集積回路の電源端子に第2の配線を介して接続された電源パターンとを有し、
前記スリットの長手方向に沿った、前記グラウンドパターンおよび電源パターンの長さの差が前記無線通信用回路および前記無線通信用アンテナのうち少なくともいずれかについての無線通信信号の波長の1/20以下であり、
前記スリットの長手方向に沿った、前記グラウンド端子から前記グラウンドパターンに前記第1の配線が接続される点までの距離と前記電源端子から前記電源パターンに前記第2の配線が接続される点までの距離との差が前記無線通信信号の波長の1/6以下である、プリント回路基板。 Electronic device having at least one of radio communication circuit and radio communication antenna, electronic device electrically coupled to at least one of radio communication circuit and radio communication antenna, and radio communication circuit and radio communication A printed circuit board provided in at least one of the electronic devices installed in the same closed space as at least one of the antennas,
An integrated circuit;
A ground pattern connected to a ground terminal of the integrated circuit via a first wiring;
A power supply pattern arranged in parallel with the ground pattern across a slit and connected to a power supply terminal of the integrated circuit via a second wiring;
The difference in length between the ground pattern and the power supply pattern along the longitudinal direction of the slit is 1/20 or less of the wavelength of the wireless communication signal for at least one of the wireless communication circuit and the wireless communication antenna. Yes,
The distance from the ground terminal to the point where the first wiring is connected to the ground pattern along the longitudinal direction of the slit and the point where the second wiring is connected to the power pattern from the power terminal. A printed circuit board having a difference from a distance of 1/6 or less of a wavelength of the wireless communication signal.
スリットの長手方向に沿った、グラウンドパターンおよび電源パターンの両端部のうち少なくともいずれか一方の端部について、該グラウンドパターンと該電源パターンの位置ずれが無線通信信号の波長の1/20以下である、プリント回路基板。 The printed circuit board according to claim 1,
At least one of both ends of the ground pattern and the power supply pattern along the longitudinal direction of the slit has a positional deviation between the ground pattern and the power supply pattern of 1/20 or less of the wavelength of the wireless communication signal. , Printed circuit board.
スリットの長手方向に沿った、グラウンドパターンおよび電源パターンの両端部のうち少なくともいずれか一方の端部について、該グラウンドパターンと該電源パターンの位置が一致している、プリント回路基板。 The printed circuit board according to claim 2,
A printed circuit board in which the positions of the ground pattern and the power supply pattern coincide with each other at least one of both ends of the ground pattern and the power supply pattern along the longitudinal direction of the slit.
スリットの長手方向に沿った、グラウンドパターンおよび電源パターンの長さが同等である、プリント回路基板。 The printed circuit board according to any one of claims 1 to 3,
A printed circuit board in which the lengths of the ground pattern and the power supply pattern are equal along the longitudinal direction of the slit.
スリットの長手方向に沿った、グラウンド端子からグラウンドパターンに第1の配線が接続される点までの距離と電源端子から電源パターンに第2の配線が接続される点までの距離とが同等である、プリント回路基板。 The printed circuit board according to any one of claims 1 to 4,
The distance from the ground terminal to the point where the first wiring is connected to the ground pattern along the longitudinal direction of the slit is equal to the distance from the power terminal to the point where the second wiring is connected to the power pattern. , Printed circuit board.
第1の配線がグラウンドパターンに接続される点と第2の配線が電源パターンに接続される点がスリットの中心線に対して線対称の位置にある、プリント回路基板。 The printed circuit board according to any one of claims 1 to 5,
A printed circuit board in which the point where the first wiring is connected to the ground pattern and the point where the second wiring is connected to the power supply pattern are in a line-symmetrical position with respect to the center line of the slit.
グラウンドパターンおよび電源パターンのうち少なくとも一方が、表層とは異なる内層の導体層に設けられたプリント回路基板。 The printed circuit board according to any one of claims 1 to 6,
A printed circuit board in which at least one of a ground pattern and a power supply pattern is provided on an inner conductive layer different from the surface layer.
グラウンドパターンおよび電源パターンにおける、スリットの長手方向に対して垂直方向の長さである幅が、該グラウンドパターンおよび該電源パターンが設けられた導体層とは異なる導体層に設けられた信号配線のパターンの幅以上である、プリント回路基板。 The printed circuit board according to any one of claims 1 to 7,
A signal wiring pattern provided in a conductor layer in which the width in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the slit in the ground pattern and the power supply pattern is different from the conductor layer provided with the ground pattern and the power supply pattern A printed circuit board that is at least as wide as
グラウンドパターンおよび電源パターンの全て、またはこれら両パターンに対して均等に一部が、導体板で覆われたプリント回路基板。 The printed circuit board according to any one of claims 1 to 8,
A printed circuit board in which all or part of the ground pattern and the power supply pattern are covered with a conductive plate.
導体板で覆われた領域で、スリットの長手方向におけるグラウンドパターンおよび電源パターンの長さが同等であるプリント回路基板。 The printed circuit board according to claim 9,
A printed circuit board in which the length of the ground pattern and the power supply pattern in the longitudinal direction of the slit are equal in the region covered with the conductor plate.
少なくともグラウンドパターンおよび電源パターンが設けられる基板がフレキシブルな材料であるプリント回路基板。 The printed circuit board according to any one of claims 1 to 10,
A printed circuit board in which a substrate on which at least a ground pattern and a power supply pattern are provided is a flexible material.
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