JP2007235836A - ノイズ除去用コンデンサを接続した電子回路基板 - Google Patents

Abstract

【課題】入力端子から回路内に侵入したノイズが効果的にノイズ除去用コンデンサで除去されるよう、配線パターンのレイアウトを工夫する。
【解決手段】分岐点Ｘ直前の配線パターン２ｂ−１から信号処理回路に至る配線パターン２ｂ−２への折曲角度θ１が略直角又は鋭角に設定され、
分岐点Ｘからノイズ除去用コンデンサに至る配線パターン中の分岐点Ｘ直後の配線パターン２ｂ−３からノイズ除去用コンデンサに至る配線パターン中のすべての配線パターン２ｂ−４、２ｂ−５の折曲角度θ２、θ３が鈍角に設定されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、回路に発生するノイズ（高周波ノイズ）を低減するためのノイズ除去用コンデンサを接続した電子回路基板に関する。

回路基板の周囲環境によっては、入力端子に誘導ノイズや静電気を原因とするノイズが侵入し、これが信号処理回路に悪影響を及ぼすことがある。例えば、エンジンルーム内に設けられる車載装置等、周囲のノイズ環境が悪い装置では、回路基板をシールドするなどの様々な対策がとられるが、入力端子に侵入するノイズを完全に取り除くことは比較的困難である。

そこで、特に入力端子から回路内に侵入するノイズを除去するために、入力端子と信号処理回路までの配線パターンの途中にノイズ除去用コンデンサを接続し、このコンデンサにって上記ノイズを除去するようにしていた。このようなノイズ除去用コンデンサを設けた電子回路基板としては、例えば特許文献１に示されている。
特開２００４−１０４４２０号公報

しかしながら、複数の入力端子と、それらの入力端子に配線パターンを介して接続される複数の信号出力回路を備える電子回路基板では、パターンレイアウト上、各配線パターンが平行となるようにパターン設計されることが多いが、その場合、各配線パターンにノイズ除去用コンデンサを接続することにすると、パターン干渉の可能性が生じてくる問題がある。

これを、図３を参照して説明する。

図３において、電子回路基板１に、２組の配線パターンが形成されているとする。第１の配線パターン２ａには、入力端子３ａと信号処理回路４ａが接続され、第２の配線パターン２ｂには、入力端子３ｂと信号処理回路４ｂが接続される。なお、信号処理回路４ａ、４ｂは、この例ではダイオードチップを示している。そして、第１の配線パターン２ａにはノイズ除去用コンデンサ５ａが接続される。しかし、第２の配線パターンにノイズ除去用コンデンサ５ｂを接続しようとすると、図示のように、ノイズ除去用コンデンサ５ｂが第１の配線パターンに干渉してしまう。これを避けようとして２つの配線パターン間を広くすると、基板面積が大きくなってしまう問題がでてくる。

そこで、この対策として、図４のように、配線パターン２ｂを分岐させてその分岐先に高周波ノイズ除去用コンデンサ５ｂを接続することが考えられる。

しかし、高周波信号は直進性が強く、信号路が直角や鋭角になる部分では、その角度に沿って信号が流れにくくなる特性がある。そのため、図４では、入力端子３ｂから侵入したノイズは分岐点Ｘでノイズ除去用コンデンサ５ｂへの配線パターンに流入せず、その多くは信号処理回路４ｂに流入することとなり、ノイズ除去特性が悪く、侵入ノイズレベルが大きい場合には信号処理回路４ｂ内に設けられるダイオードが破壊されるという問題があった。

そこで、この発明は、入力端子から回路内に侵入したノイズが効果的にノイズ除去用コンデンサで除去されるよう、配線パターンのレイアウトを工夫することを課題とする。

この発明のノイズ除去用コンデンサを接続した電子回路基板は、入力端子と信号処理回路までの配線パターンを分岐させてその分岐先にノイズ除去用コンデンサを接続したパターンレイアウトにおいて、分岐点直前の配線パターンから信号処理回路に至る配線パターン中の少なくとも一つの配線パターン折曲角度が略直角又は鋭角に設定され、さらに、分岐点直前の配線パターンからコンデンサに至る配線パターン中のすべての配線パターン折曲角度が鈍角に設定されていることを特徴としている。

分岐点直前の配線パターンから信号処理回路に至る配線パターンを配線パターンＡとし、分岐点直前の配線パターンからコンデンサに至る配線パターンを配線パターンＢとすると、入力端子から侵入したノイズは、その強い直進性故、すべての配線パターン折曲角度が鈍角に設定されている配線パターンＢに流入するようになる。一方、配線パターン中の少なくとも一つの配線パターン折曲角度が略直角又は鋭角に設定されている配線パターンＡでは、入力端子から侵入したノイズはその略直角部分又は鋭角部分で抑制される。

このように、配線パターンのレイアウトを工夫することで、配線パターンを分岐させてその分岐先にノイズ除去用コンデンサを接続したパターンレイアウトにした場合でも、入力端子に侵入したノイズが効果的に除去されるようになる。

入力端子と信号処理回路までの配線パターンが複数組並列に、且つ各組の配線パターンが平行となるように設定されたレイアウトでは、分岐点から信号処理回路までの各組の配線パターンに平行となるように分岐点からコンデンサまでの配線パターンを設けることで、各組の配線パターン間の間隔を短くでき、基板の大型化を避けることができる。

この発明によれば、配線パターンの工夫により、入力端子から回路内に侵入したノイズをノイズ除去用コンデンサで効果的に除去できるため、除去ノイズ除去用コンデンサの配置レイアウトの自由度を高くでき基板面積も大型化しない利点がある。

図１は、この発明の実施形態である電子回路基板の一部平面図である。

基板１の端部には、入力端子３ａ、３ｂが２つ設けられ、それぞれに配線パターン２ａ、２ｂが接続されている。図において上側の配線パターン２ａは、途中２箇所で折り曲げられてノイズ除去用コンデンサ５ａと信号処理回路４ａに接続されている。入力端子３ａと信号処理回路４ａ間のパターン形状は図１に示すものと同一である。信号処理回路は、ダイオードやマイコン等で構成される。

入力端子３ｂに接続されている配線パターン２ｂは分岐点Ｘにて２つに分岐されている。２つに分岐されたそれぞれの配線パターンに、図示のように、信号処理回路４ｂとノイズ除去用コンデンサ５ｂとが接続される。また、分岐点Ｘからノイズ除去用コンデンサ５ｂに延びるパターンは、分岐点Ｘから鈍角で折曲されてから上下のパターン間に平行となるようにされ、ノイズ除去用コンデンサ５ｂが上下の信号処理回路４ａ、４ｂ間に配置されるようにレイアウトされている。

図２は、分岐点Ｘの周辺部分の拡大図を示している。同図において、分岐点Ｘ周辺の配線パターン及び配線パターン折曲角度を次のとおりとする。なお、以下において、分岐点Ｘ直前、分岐点Ｘ直後とは、信号Ｓの流れる方向を基準とした意味である。

配線パターン２ｂ−１：分岐点Ｘ直前の配線パターン
配線パターン２ｂ−２：分岐点Ｘから信号処理回路４ｂに至る配線パターン
配線パターン２ｂ−３：分岐点Ｘからノイズ除去用コンデンサ５ｂに至る配線パターン中の分岐点Ｘ直後の配線パターン
配線パターン２ｂ−４：配線パターン２ｂ−３直後の配線パターン
配線パターン２ｂ−５：配線パターン２ｂ−４直後の配線パターン
折曲角度θ１：配線パターン２ｂ−１と配線パターン２ｂ−２間の角度
折曲角度θ２：配線パターン２ｂ−３と配線パターン２ｂ−４間の角度
折曲角度θ３：配線パターン２ｂ−４と配線パターン２ｂ−５間の角度
図２に示すように、折曲角度θ１は直角であり、折曲角度θ２、θ３は約１３５度に設定されている。

信号Ｓは、分岐点Ｘを直進するとともに図示の右方向に直角に曲がって信号処理回路４ｂに到達する。しかし、配線パターン２ｂ−１で図の上方向に侵入してきたノイズは、その強い直進性の特性のために（ノイズは高周波成分が殆どであるために強い直進性の特性を持つ）、その多くは分岐点Ｘにて右方向に直角に曲がることなく、直進し、さらにθ２、θ３の鈍角の部分を経由してノイズ除去用コンデンサ５ｂに到達する。その結果、入力端子３ｂから侵入したノイズはその殆どがノイズ除去用コンデンサ５ｂで除去される。なお、分岐点Ｘからノイズ除去用コンデンサ５ｂに至る配線パターンは、鈍角で曲がる部分しかないために、ノイズは大きな抵抗を受けることなくノイズ除去用コンデンサ５ｂに到達する。

このように、分岐点Ｘ直前の配線パターン２ｂ−１から信号処理回路４ｂに至る配線パターン中において、配線パターンの折曲角度θ１の部分を設けることにより、この部分でノイズが折曲することに対する大きな抵抗が形成され、それにより、ノイズが信号処理回路４ｂに達するのを防ぐことができる。また、分岐点Ｘ直前の配線パターン２ｂ−１からノイズ除去用コンデンサ５ｂに至る配線パターン中のすべての配線パターン折曲角度θ２、θ３を鈍角に設定することにより、ノイズがノイズ除去用コンデンサ５ｂに流れやすくすることができ、それにより，入力端子に侵入したノイズの殆どをこのコンデンサ５ｂで除去することができる。

上記のように、ノイズが強い直進性を持つことを利用して、配線パターンの折曲部の角度に工夫を施すことで、ノイズ除去用コンデンサに至る配線パターンを長くしてもノイズ除去を効果的に行うことができる。そこで、この発明は、上記の実施形態に限らず、その他の種々のレイアウトへの応用が可能である。すなわち、分岐点Ｘから信号処理回路に至る配線パターンには少なくとも直角で折曲される部分が形成されており、且つ、分岐点Ｘからノイズ除去用コンデンサに至る配線パターンにおいてはすべての折曲部が鈍角で形成されていれば、ノイズ除去用コンデンサに至る配線パターンがどのようなものであっても、ノイズのほとんどが同コンデンサで除去され、且つ信号処理回路に流入するのを防止できる。

この発明の実施形態である電子回路基板の一部平面図 分岐点Ｘの周辺部分の拡大図 従来の電子回路基板の一部平面図 従来の電子回路基板の一部平面図

符号の説明

１−電子回路基板
２（２ａ、２ｂ）−配線パターン
３（３ａ、３ｂ）−入力端子
４（４ａ、４ｂ）−信号処理回路
５（５ａ、５ｂ）−ノイズ除去用コンデンサ

Claims (3)

1. 入力端子と信号処理回路までの配線パターンを分岐させてその分岐先にノイズ除去用コンデンサを接続した電子回路基板において、
   分岐点直前の配線パターンから信号処理回路に至る配線パターン中の少なくとも一つの配線パターン折曲角度が略直角又は鋭角に設定され、
   分岐点直前の配線パターンからコンデンサに至る配線パターン中のすべての配線パターン折曲角度が鈍角に設定されていることを特徴とするノイズ除去用コンデンサを接続した電子回路基板。
2. 入力端子と信号処理回路までの配線パターンを複数組並列に、各組の配線パターンが平行となるように設け、分岐点から信号処理回路までの各組の配線パターンに平行となるように分岐点からコンデンサまでの配線パターンを設けたことを特徴とする請求項１記載のノイズ除去用コンデンサを接続した電子回路基板。
3. 入力端子と信号処理回路までの各組の配線パターンの間に、分岐点からコンデンサまでの配線パターンを設けたことを特徴とする請求項２記載のノイズ除去用コンデンサを接続した電子回路基板。
   

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