JP2010199109A - Module substrate - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a module substrate capable of reducing interference of noise components, in a predetermined high-frequency band, passed through a power source between a plurality of circuits provided side by side in a substrate. <P>SOLUTION: The module substrate includes: a positive electrode line 31 for connecting a supply-side positive electrode layer 11 and a consumption-side positive electrode layer 21 of a power source when the plurality of circuits provided side by side in the substrate 100 share the power source; a supply-side positive electrode via 41 connecting the supply-side positive electrode layer 11 and the positive electrode line 31; a consumption-side positive electrode via 51 connecting the consumption-side positive electrode layer 21 and positive electrode 31; a negative electrode line 32 connecting a supply-side negative electrode layer 12 and a consumption-side negative electrode layer 22; a supply-side negative electrode via 42 connecting the supply-side negative electrode layer 12 and negative electrode line 32; a consumption-side negative electrode via 52 connecting the consumption-side negative electrode layer 22 and negative electrode line 32; a supply-side positive electrode open stub 61 where the supply-side positive electrode via 41 is formed in a length exceeding the supply-side positive electrode layer 11; and a consumption-side positive electrode open stub 71 where the consumption-side positive electrode via 51 is formed in a length exceeding the consumption-side positive electrode layer 21. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、モジュール基板の一部に形成された島状の回路に電力を供給するにあたり、ディファレンシャルモード及びコモンモードの双方のノイズ成分の干渉を減少できるモジュール基板に関する。   The present invention relates to a module substrate that can reduce interference of noise components in both a differential mode and a common mode when power is supplied to an island-like circuit formed on a part of the module substrate.

近年、数ＧＨｚの高周波を取り扱う無線通信回路と、情報処理を行うデジタル回路とを混載したモジュール基板において、デジタル回路において発生するスイッチングノイズが無線通信回路において干渉し、不具合を発生することが問題となってきている。   In recent years, in a module substrate in which a radio communication circuit that handles high frequencies of several GHz and a digital circuit that performs information processing are mixed, switching noise generated in the digital circuit interferes in the radio communication circuit, causing a problem. It has become to.

電源の供給側と、マイクロコンピュータ等の消費側素子との間においてデカップリングを実現するために、電源の両極間にバイパスコンデンサを配するとともに、当該バイパスコンデンサと供給側電源との間に、中央部に開放端を形成したＴ型の３端子形状の配線を接続した実装基板が下記特許文献１に示されている。   In order to realize decoupling between a power supply side and a consumption side element such as a microcomputer, a bypass capacitor is arranged between both poles of the power supply, and a central point is provided between the bypass capacitor and the supply-side power supply. A mounting substrate to which a T-shaped three-terminal wiring having an open end formed in a part is connected is shown in Patent Document 1 below.

特許文献１に記載されている実装基板によれば、Ｔ型の中央部の接続点から開放端までの寸法を、マイクロコンピュータ等の消費側素子が発するノイズの波長λの１／４の長さに設定することにより、Ｔ型の配線の中央部の接続点にノイズの波長と逆位相の電流が流れ込むので、ノイズ成分を相殺することができるとしている。   According to the mounting substrate described in Patent Document 1, the dimension from the connection point of the T-shaped central portion to the open end is ¼ the length of the wavelength λ of noise generated by a consumer-side element such as a microcomputer. By setting to, current having a phase opposite to that of the noise wavelength flows into the connection point at the center of the T-shaped wiring, so that the noise component can be canceled out.

また、信号伝送路の途中に実装基板のスルーホールを利用したスタブを形成し、当該スタブの他端に調整用伝送路を接続し、前記スルーホールのスタブ長と前記調整用伝送路の長さとの合計が、伝送信号の波長λに対して１／４の長さとなるように設定した実装基板が下記特許文献２に示されている。   Further, a stub using the through hole of the mounting substrate is formed in the middle of the signal transmission path, an adjustment transmission path is connected to the other end of the stub, and the stub length of the through hole and the length of the adjustment transmission path are Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a mounting board in which the total of the length is set to 1/4 of the wavelength λ of the transmission signal.

特許文献２に記載されている実装基板によれば、スルーホールを利用したスタブを容量性として、当該スタブの他端に調整用伝送路を接続せずに開放端とした場合には、帯域阻止フィルタとして機能する旨の記載がなされている。また、スルーホールを利用したスタブの他端に調整用伝送路を接続し、当該調整用伝送路の長さを使用する周波数の波長に合わせることで、使用周波数での伝送特性を平坦化することができる旨の記載がなされている。   According to the mounting substrate described in Patent Document 2, when a stub using a through hole is made capacitive and an open end is not connected to the other end of the stub, band blocking is performed. It is described that it functions as a filter. Also, by connecting an adjustment transmission line to the other end of the stub using a through hole, and adjusting the length of the adjustment transmission line to the wavelength of the frequency to be used, the transmission characteristics at the used frequency can be flattened. It is stated that it is possible.

特開２００４−１４０２１０号公報JP 2004-140210 A 特開２００８−９１７０７号公報JP 2008-91707 A

特許文献１及び特許文献２に記載されている実装基板では、ディファレンシャルモードノイズの成分を相殺することができるが、同相のコモンモードノイズの成分に対しては効果か少ないという問題点を生じている。   In the mounting substrates described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the differential mode noise component can be canceled, but there is a problem that it is less effective for the common mode noise component of the same phase. .

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、モジュール基板内に併設されている複数の回路間において、所定の高周波帯域における電源を介したディファレンシャルモード及びコモンモードの双方のノイズ成分の干渉を減少させることにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide both a differential mode and a common mode via a power source in a predetermined high frequency band between a plurality of circuits provided in the module substrate. This is to reduce interference of noise components.

上記目的を解決する本発明の第１態様に係るモジュール基板は、
電源の供給側第１電極層と供給側第２電極層とを含んで構成される供給側電源層と、電源の消費側第１電極層と消費側第２電極層とを含んで構成される消費側電源層と、前記供給側第１電極層と前記消費側第１電極層とを接続するための線路となる第１線路と、前記供給側第１電極層と前記第１線路とを接続する供給側第１接続ビアと、前記消費側第１電極層と前記第１線路とを接続する消費側第１接続ビアと、を有し、さらに、
前記供給側第２電極層と前記消費側第２電極層とを接続するための線路となる第２線路と、前記供給側第２電極層と前記第２線路とを接続する供給側第２接続ビアと、前記消費側第２電極層と前記第２線路とを接続する消費側第２接続ビアと、を有し、
前記供給側第１接続ビアが前記供給側第１電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第１オープンスタブと、前記消費側第１接続ビアが前記消費側第１電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第１オープンスタブとを有することを特徴とする。 The module substrate according to the first aspect of the present invention for solving the above object is
A power supply side power supply layer configured to include a power supply side first electrode layer and a power supply side second electrode layer, and a power supply consumption side first electrode layer and a power consumption side second electrode layer A consumption-side power supply layer, a first line serving as a line for connecting the supply-side first electrode layer and the consumption-side first electrode layer, and connecting the supply-side first electrode layer and the first line A supply-side first connection via, a consumption-side first connection via that connects the consumption-side first electrode layer and the first line, and
A second line serving as a line for connecting the supply-side second electrode layer and the consumption-side second electrode layer, and a supply-side second connection connecting the supply-side second electrode layer and the second line A consumption side second connection via that connects the consumption side second electrode layer and the second line;
A supply-side first open stub in which the supply-side first connection via is formed with a length exceeding the supply-side first electrode layer, and the consumption-side first connection via exceeds the consumption-side first electrode layer. And a consumer-side first open stub formed of a certain length.

上記目的を解決する本発明の第２態様に係るモジュール基板は、
電源の供給側第１電極層と供給側第２電極層とを含んで構成される供給側電源層と、電源の消費側第１電極層と消費側第２電極層とを含んで構成される消費側電源層と、前記供給側第１電極層と前記消費側第１電極層とを接続するための線路となる第１線路と、前記供給側第１電極層と前記第１線路とを接続する供給側第１接続ビアと、前記消費側第１電極層と前記第１線路とを接続する消費側第１接続ビアと、を有し、さらに、
前記供給側第２電極層と前記消費側第２電極層とを接続するための線路となる第２線路と、前記供給側第２電極層と前記第２線路とを接続する供給側第２接続ビアと、前記消費側第２電極層と前記第２線路とを接続する消費側第２接続ビアと、を有し、
前記供給側第２接続ビアが前記供給側第２電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第２オープンスタブと、前記消費側第２接続ビアが前記消費側第２電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第２オープンスタブとを有することを特徴とする。 The module substrate according to the second aspect of the present invention for solving the above object is
A power supply side power supply layer configured to include a power supply side first electrode layer and a power supply side second electrode layer, and a power supply consumption side first electrode layer and a power consumption side second electrode layer A consumption-side power supply layer, a first line serving as a line for connecting the supply-side first electrode layer and the consumption-side first electrode layer, and connecting the supply-side first electrode layer and the first line A supply-side first connection via, a consumption-side first connection via that connects the consumption-side first electrode layer and the first line, and
A second line serving as a line for connecting the supply-side second electrode layer and the consumption-side second electrode layer, and a supply-side second connection connecting the supply-side second electrode layer and the second line A consumption side second connection via that connects the consumption side second electrode layer and the second line;
A supply-side second open stub in which the supply-side second connection via is formed with a length exceeding the supply-side second electrode layer, and the consumption-side second connection via exceeds the consumption-side second electrode layer. And a consumer-side second open stub formed of a certain length.

上記目的を解決する本発明の第３態様に係るモジュール基板は、
電源の供給側第１電極層と供給側第２電極層とを含んで構成される供給側電源層と、電源の消費側第１電極層と消費側第２電極層とを含んで構成される消費側電源層と、前記供給側第１電極層と前記消費側第１電極層とを接続するための線路となる第１線路と、前記供給側第１電極層と前記第１線路とを接続する供給側第１接続ビアと、前記消費側第１電極層と前記第１線路とを接続する消費側第１接続ビアと、を有し、さらに、
前記供給側第２電極層と前記消費側第２電極層とを接続するための線路となる第２線路と、前記供給側第２電極層と前記第２線路とを接続する供給側第２接続ビアと、前記消費側第２電極層と前記第２線路とを接続する消費側第２接続ビアと、を有し、
前記供給側第１接続ビアが前記供給側第１電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第１オープンスタブと、前記消費側第１接続ビアが前記消費側第１電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第１オープンスタブと、前記供給側第２接続ビアが前記供給側第２電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第２オープンスタブと、前記消費側第２接続ビアが前記消費側第２電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第２オープンスタブとを有することを特徴とする。 The module substrate according to the third aspect of the present invention for solving the above object is
A power supply side power supply layer configured to include a power supply side first electrode layer and a power supply side second electrode layer, and a power supply consumption side first electrode layer and a power consumption side second electrode layer A consumption-side power supply layer, a first line serving as a line for connecting the supply-side first electrode layer and the consumption-side first electrode layer, and connecting the supply-side first electrode layer and the first line A supply-side first connection via, a consumption-side first connection via that connects the consumption-side first electrode layer and the first line, and
A second line serving as a line for connecting the supply-side second electrode layer and the consumption-side second electrode layer, and a supply-side second connection connecting the supply-side second electrode layer and the second line A consumption side second connection via that connects the consumption side second electrode layer and the second line;
A supply-side first open stub in which the supply-side first connection via is formed with a length exceeding the supply-side first electrode layer, and the consumption-side first connection via exceeds the consumption-side first electrode layer. A consumption-side first open stub formed in a length, a supply-side second open stub in which the supply-side second connection via is formed in a length beyond the supply-side second electrode layer, The consumption-side second connection via has a consumption-side second open stub formed with a length exceeding the consumption-side second electrode layer.

本発明の第１〜第３態様に係るモジュール基板によれば、供給側第１接続ビアが供給側第１電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第１オープンスタブと、消費側第１接続ビアが消費側第１電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第１オープンスタブとを有する構成（第１態様）、供給側第２接続ビアが供給側第２電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第２オープンスタブと、消費側第２接続ビアが消費側第２電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第２オープンスタブとを有する構成（第２態様）、又は、それらを両方を有する構成（第３態様）としたので、モジュール基板内に併設されている複数の回路間において、ディファレンシャルモード及びコモンモードの双方のノイズ成分が、電源を介して干渉する不具合を減少させることができる。   According to the module substrate according to the first to third aspects of the present invention, the supply side first open stub in which the supply side first connection via is formed with a length exceeding the supply side first electrode layer, and the consumption side The first connection via has a consumption-side first open stub formed in a length exceeding the consumption-side first electrode layer (first mode), and the supply-side second connection via is the supply-side second electrode layer A supply-side second open stub having a length exceeding the consumption side, and a consumption-side second open stub having the consumption-side second connection via formed beyond the consumption-side second electrode layer. Since the configuration (second aspect) or the configuration having both of them (third aspect), noise components in both the differential mode and the common mode are present between a plurality of circuits provided in the module substrate. Trouble that interferes with the power supply It can cause lack.

こうした本発明のモジュール基板は、線路から延びる接続ビアを延長することでフィルタを形成することができるので、簡略な構成で、特段の製造工程を増やすことなく、各回路間においてノイズ成分が干渉する不具合を低減することができる。   In such a module substrate of the present invention, a filter can be formed by extending a connection via extending from a line, so that noise components interfere with each other with a simple configuration and without increasing a special manufacturing process. Problems can be reduced.

島状に分離された無線通信回路が形成されている本発明に係るモジュール基板の一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the module board which concerns on this invention in which the radio | wireless communication circuit isolate | separated into island shape is formed. 図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図の一例である。FIG. 2 is an example of a front cross-sectional view illustrating an A-A ′ cross section of the module substrate illustrated in FIG. 1. 図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図の他の一例である。FIG. 6 is another example of a front cross-sectional view showing an A-A ′ cross section of the module substrate shown in FIG. 1. 図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図の他の一例である。FIG. 6 is another example of a front cross-sectional view showing an A-A ′ cross section of the module substrate shown in FIG. 1. 図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図の他の一例である。FIG. 6 is another example of a front cross-sectional view showing an A-A ′ cross section of the module substrate shown in FIG. 1. 図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図の他の一例である。FIG. 6 is another example of a front cross-sectional view showing an A-A ′ cross section of the module substrate shown in FIG. 1. 図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図の他の一例である。FIG. 6 is another example of a front cross-sectional view showing an A-A ′ cross section of the module substrate shown in FIG. 1. 図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図の他の一例である。FIG. 6 is another example of a front cross-sectional view showing an A-A ′ cross section of the module substrate shown in FIG. 1. 図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図の他の一例である。FIG. 6 is another example of a front cross-sectional view showing an A-A ′ cross section of the module substrate shown in FIG. 1. 図２に示した線路素子、各接続ビア、各オープンスタブを含む回路において、コモンモードノイズに対する等価回路を表す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an equivalent circuit for common mode noise in the circuit including the line element, each connection via, and each open stub illustrated in FIG. 2. 図１０に示した等価回路の挿入損失Ｓ２１の計算結果を表す周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure showing the calculation result of insertion loss S21 of the equivalent circuit shown in FIG. 島状に分離された無線通信回路が形成されている比較例に係るモジュール基板の平面図である。It is a top view of the module board which concerns on the comparative example in which the radio | wireless communication circuit isolate | separated into island shape is formed. 図１２に示したモジュール基板のＢ−Ｂ’断面を表した正面断面図である。FIG. 13 is a front sectional view showing a B-B ′ section of the module substrate shown in FIG. 12. 図１３に示したモジュール基板に形成されている各接続ビアを含む回路において、ディファレンシャルモードノイズに対する等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit with respect to differential mode noise in the circuit containing each connection via formed in the module board shown in FIG. 図１４に示した等価回路の挿入損失Ｓ２１の計算結果を表す周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure showing the calculation result of insertion loss S21 of the equivalent circuit shown in FIG. 図１４に示した回路の線路素子にデカップリングコンデンサを形成した場合のディファレンシャルモードノイズに対する等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit with respect to differential mode noise at the time of forming a decoupling capacitor in the line element of the circuit shown in FIG. 図１６に示した等価回路の挿入損失Ｓ２１の計算結果を表す周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure showing the calculation result of insertion loss S21 of the equivalent circuit shown in FIG. 図１４に示した回路において、コモンモードノイズに対する等価回路を表す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an equivalent circuit for common mode noise in the circuit illustrated in FIG. 14. 図１８に示した等価回路の挿入損失Ｓ２１の計算結果を表す周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure showing the calculation result of insertion loss S21 of the equivalent circuit shown in FIG. 図１６に示した回路において、コモンモードノイズに対する等価回路を表す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an equivalent circuit for common mode noise in the circuit illustrated in FIG. 16. 図２０に示した等価回路の挿入損失Ｓ２１の計算結果を表す周波数特性図である。FIG. 21 is a frequency characteristic diagram illustrating a calculation result of insertion loss S21 of the equivalent circuit illustrated in FIG. 20.

以下、本発明のモジュール基板の構成とその作用について、図を参照して説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the configuration and operation of the module substrate of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

図１は、平面視右上に島状に分離された無線通信回路が形成されている本発明に係るモジュール基板の平面図である。図２〜図９は、図１に示したモジュール基板のＡ−Ａ’断面を表した正面断面図である。なお、図２〜図７は、モジュール基板を構成する線路が表面に表れている基板態様であり、図８及び図９は、モジュール基板を構成する線路が積層内部に含まれる基板態様である。   FIG. 1 is a plan view of a module substrate according to the present invention in which a wireless communication circuit separated in an island shape is formed at the upper right in plan view. 2 to 9 are front sectional views showing the A-A ′ section of the module substrate shown in FIG. 1. 2 to 7 are board embodiments in which the lines constituting the module substrate appear on the surface, and FIGS. 8 and 9 are board embodiments in which the lines constituting the module substrate are included in the stack.

図１に示すように、モジュール基板１００には、デジタル回路１０（電源の供給側回路。）と、モジュール基板１００の一部においてデジタル回路１０から分離して島状に形成されている無線通信回路２０（電源の消費側回路。）とが配置されている。そして、このモジュール基板１００において、デジタル回路１０の領域の内部に形成されている供給側電源層から、無線通信回路２０の消費側電源層に電力を供給するための線路素子３０が配置されている。   As shown in FIG. 1, the module substrate 100 includes a digital circuit 10 (power supply side circuit) and a wireless communication circuit that is formed in an island shape in a part of the module substrate 100, separated from the digital circuit 10. 20 (power consumption circuit). In the module substrate 100, a line element 30 for supplying power from the supply-side power supply layer formed inside the region of the digital circuit 10 to the consumption-side power supply layer of the wireless communication circuit 20 is disposed. .

デジタル回路１０は、例えばマイクロプロセッサやＩ／Ｏを備える回路であり、各周波数のスイッチングノイズを発している。無線通信回路２０は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈや無線ＵＳＢ、無線ＬＡＮ等の数ＧＨｚの信号を扱う通信回路である。無線ＬＡＮのＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、キャリア周波数が５．６ＧＨｚ程で、信号帯域が２０ＭＨｚ程に規定されており、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇでは、キャリア周波数が２．４ＧＨｚ程で、信号帯域が２０ＭＨｚ程に規定されている。なお、今後も、キャリア周波数の高周波化や信号帯域の広帯域化が進められている。   The digital circuit 10 is a circuit including, for example, a microprocessor and I / O, and generates switching noise of each frequency. The wireless communication circuit 20 is a communication circuit that handles a signal of several GHz such as Bluetooth, wireless USB, and wireless LAN. In the wireless LAN IEEE802.11a, the carrier frequency is about 5.6 GHz and the signal band is about 20 MHz. In IEEE802.11g, the carrier frequency is about 2.4 GHz and the signal band is about 20 MHz. ing. In the future, the carrier frequency and the signal band will be increased.

近年では、無線通信回路２０の小型化と消費電力の省力化が進められており、マイクロプロセッサ等を搭載したデジタル回路１０の一部に無線通信回路２０を配置することが可能となっている。この場合、装置全体を小型化するためにも、無線通信回路２０において消費する電力の電源は、同一のモジュール基板１００のデジタル回路１０に供給されている電源と共用することが好ましい。   In recent years, the wireless communication circuit 20 has been reduced in size and power consumption has been reduced, and the wireless communication circuit 20 can be disposed in a part of the digital circuit 10 equipped with a microprocessor or the like. In this case, in order to reduce the size of the entire apparatus, it is preferable that the power source of power consumed in the wireless communication circuit 20 is shared with the power source supplied to the digital circuit 10 on the same module substrate 100.

しかし、無線通信回路２０においては、微弱な信号の送受信と処理とを行うので、スイッチングノイズが多く発生するデジタル回路１０と電源を共有すると、デジタル回路１０と無線通信回路２０との間でスイッチングノイズが干渉して、無線信号の送受信が行いにくくなるという不具合を生ずる。   However, since the wireless communication circuit 20 performs transmission / reception and processing of weak signals, if the power supply is shared with the digital circuit 10 that generates a large amount of switching noise, the switching noise is generated between the digital circuit 10 and the wireless communication circuit 20. Causes a problem that it becomes difficult to transmit and receive radio signals.

そこで、本発明では、図２の断面図に示すように、モジュール基板１００の供給側電源層１４と、無線通信回路２０の消費側電源層２４との間においてデカップリング効果を向上させるための線路素子３０と、当該線路素子３０と各電極とを接続する接続ビアと、当該各接続ビアの先端を延長して形成したオープンスタブとを配置して組み合わせることで、電源のデカップリング効果を向上させている。   Therefore, in the present invention, as shown in the sectional view of FIG. 2, a line for improving the decoupling effect between the supply-side power supply layer 14 of the module substrate 100 and the consumption-side power supply layer 24 of the wireless communication circuit 20. By arranging and combining the element 30, the connection via that connects the line element 30 and each electrode, and the open stub formed by extending the tip of each connection via, the decoupling effect of the power source is improved. ing.

図２に示すモジュール基板１００において、デジタル回路１０の領域の内部には、供給側正極層１１（供給側第１電極層という。）及び供給側負極層１２（供給側第２電極層という。）から構成される供給側電源層１４が形成されている。他方、無線通信回路２０の領域の内部には、消費側正極層２１（消費側第１電極層という。）及び消費側負極層２２（消費側第２電極層という。）から構成される消費側電源層２４が形成されている。   In the module substrate 100 shown in FIG. 2, a supply-side positive electrode layer 11 (referred to as a supply-side first electrode layer) and a supply-side negative electrode layer 12 (referred to as a supply-side second electrode layer) are disposed inside the region of the digital circuit 10. A supply-side power supply layer 14 is formed. On the other hand, inside the region of the wireless communication circuit 20, a consumption side constituted by a consumption side positive electrode layer 21 (referred to as a consumption side first electrode layer) and a consumption side negative electrode layer 22 (referred to as a consumption side second electrode layer). A power supply layer 24 is formed.

供給側電源層１４と消費側電源層２４とを接続している線路素子３０は、供給側正極層１１と消費側正極層２１とを接続するための正極線路３１（第１線路という。）と、供給側負極層１２と消費側負極層２２とを接続するための負極線路３２（第２線路という。）とを備えている。図２に示す実施形態では、線路素子３０を構成する正極線路３１及び負極線路３２は、モジュール基板１００の表面に形成されているが、本発明は線路素子３０がモジュール基板１００の表面に形成されている形態に限定するものではない（図８を参照）。   The line element 30 connecting the supply-side power supply layer 14 and the consumption-side power supply layer 24 is a positive line 31 (referred to as a first line) for connecting the supply-side positive electrode layer 11 and the consumption-side positive electrode layer 21. And a negative electrode line 32 (referred to as a second line) for connecting the supply-side negative electrode layer 12 and the consumption-side negative electrode layer 22. In the embodiment shown in FIG. 2, the positive line 31 and the negative line 32 constituting the line element 30 are formed on the surface of the module substrate 100, but in the present invention, the line element 30 is formed on the surface of the module substrate 100. It is not limited to the form which is (refer FIG. 8).

正極線路３１と負極線路３２との間には、誘電体３３を配置してある。このように、正極線路３１と負極線路３２との間に誘電体３３を挟むことで、線路素子３０がデカップリングコンデンサとして機能するように構成してある。なお、図２に示したような線路素子３０に形成したデカップリングコンデンサに代えて、高周波用の単体のコンデンサを用いることも可能である。   A dielectric 33 is disposed between the positive line 31 and the negative line 32. As described above, the dielectric element 33 is sandwiched between the positive electrode line 31 and the negative electrode line 32 so that the line element 30 functions as a decoupling capacitor. Instead of the decoupling capacitor formed in the line element 30 as shown in FIG. 2, a single capacitor for high frequency can be used.

供給側正極層１１と正極線路３１とは、モジュール基板１００の垂直方向に向けて形成した供給側正極ビア４１（供給側第１接続ビアという。）により接続されており、当該供給側正極ビア４１と供給側正極層１１との接続点から先には、当該供給側正極ビア４１が供給側正極層１１を越えた長さで形成されてなる供給側正極オープンスタブ６１（供給側第１オープンスタブという。）が設けられている。   The supply-side positive electrode layer 11 and the positive electrode line 31 are connected by a supply-side positive electrode via 41 (referred to as a supply-side first connection via) formed in the vertical direction of the module substrate 100. The supply-side positive electrode open stub 61 (the supply-side first open stub 61) is formed so that the supply-side positive electrode via 41 extends beyond the supply-side positive electrode layer 11 before the connection point between the supply-side positive electrode layer 11 and the supply-side positive electrode layer 11. Is provided).

また、正極線路３１と消費側正極層２１とは、モジュール基板１００の垂直方向に向けて形成した消費側正極ビア５１（消費側第１接続ビアという。）により接続されており、当該消費側正極ビア５１と消費側正極層２１との接続点から先には、当該消費側正極ビア５１が消費側正極層２１を越えた長さで形成されてなる消費側正極オープンスタブ７１（消費側第１オープンスタブという。）が設けられている。   Further, the positive electrode line 31 and the consumption-side positive electrode layer 21 are connected by a consumption-side positive electrode via 51 (referred to as a consumption-side first connection via) formed in the vertical direction of the module substrate 100. Before the connection point between the via 51 and the consumption-side positive electrode layer 21, the consumption-side positive electrode via 51 is formed with a length exceeding the consumption-side positive electrode layer 21 (consumption side first open stub 71). Open stub).

また、供給側負極層１２と負極線路３２とは、モジュール基板１００の垂直方向に向けて形成した供給側負極ビア４２（供給側第２接続ビアという。）により接続されており、当該供給側負極ビア４２と供給側負極層１２との接続点から先には、当該供給側負極ビア４２が供給側負極層１２を越えた長さで形成されてなる供給側負極オープンスタブ６２（供給側第２オープンスタブという。）が設けられている。   The supply-side negative electrode layer 12 and the negative electrode line 32 are connected by a supply-side negative electrode via 42 (referred to as a supply-side second connection via) formed in the vertical direction of the module substrate 100. The supply-side negative electrode open stub 62 (supply-side second stub 62) is formed by forming the supply-side negative-electrode via 42 in a length beyond the supply-side negative electrode layer 12 before the connection point between the via 42 and the supply-side negative electrode layer 12. Open stub).

また、負極線路３２と消費側負極層２２とは、モジュール基板１００の垂直方向に向けて形成した消費側負極ビア５２（消費側第２接続ビアという。）により接続されており、当該消費側負極ビア５２と消費側負極層２２との接続点から先には、当該消費側負極ビア５２が消費側負極層２２を越えた長さで形成されてなる消費側負極オープンスタブ７２（消費側第２オープンスタブという。）が設けられている。   The negative electrode line 32 and the consumption-side negative electrode layer 22 are connected by a consumption-side negative electrode via 52 (referred to as a consumption-side second connection via) formed in the vertical direction of the module substrate 100. Before the connection point between the via 52 and the consumption-side negative electrode layer 22, the consumption-side negative electrode via 52 is formed with a length exceeding the consumption-side negative electrode layer 22 (consumption-side negative open stub 72). Open stub).

ここで、「接続点」とは、ビア４１，５１，４２，５２と、正極層１１，２１又は負極層１２，２２とが電気的に接続する箇所であり、「接続点から先に」とは、図２に示すように、接続点を越えてさらに深い方向のことである。また、例えば「供給側正極ビア４１が供給側正極層１１を越えた長さで形成されてなる」とは、図２に示すように、ビアが接続点を越えてさらに深い方向に形成され、オープンスタブを構成することを意味している。   Here, the “connection point” is a place where the vias 41, 51, 42, 52 and the positive electrode layers 11, 21 or the negative electrode layers 12, 22 are electrically connected. As shown in FIG. 2, it is a deeper direction beyond the connection point. Further, for example, “the supply-side positive via 41 is formed with a length exceeding the supply-side positive electrode layer 11” means that the via is formed in a deeper direction beyond the connection point as shown in FIG. It means to construct an open stub.

このときのオープンスタブの長さは、後述するように、モジュール基板の誘電体の比誘電率ε、減衰させるノイズの波長λ、さらには他のオープンスタブ長Ｌ等を考慮して設定される。この長さを調整することにより、例えば電源電圧変動の位相をシフトさせて電磁放射等を低減させることができる。   The length of the open stub at this time is set in consideration of the relative dielectric constant ε of the dielectric of the module substrate, the wavelength λ of noise to be attenuated, and other open stub length L, as will be described later. By adjusting this length, for example, the phase of the power supply voltage fluctuation can be shifted to reduce electromagnetic radiation or the like.

以上のように、図２に示す態様のモジュール基板１００は、電源の供給側第１電極層１１と供給側第２電極層１２とを含んで構成される供給側電源層１４と、電源の消費側第１電極層２１と消費側第２電極層２２とを含んで構成される消費側電源層２４と、供給側第１電極層１１と消費側第１電極層２１とを接続するための線路となる第１線路３１と、供給側第１電極層１１と第１線路３１とを接続する供給側第１接続ビア４１と、消費側第１電極層２１と第１線路３１とを接続する消費側第１接続ビア５１と、を有している。   As described above, the module substrate 100 according to the aspect shown in FIG. 2 includes the power supply side power electrode layer 14 including the power supply side first electrode layer 11 and the power supply side second electrode layer 12, and the power consumption. A line for connecting the consumption side power supply layer 24 including the side first electrode layer 21 and the consumption side second electrode layer 22, and the supply side first electrode layer 11 and the consumption side first electrode layer 21 The first line 31, the supply-side first connection via 41 that connects the supply-side first electrode layer 11 and the first line 31, and the consumption that connects the consumption-side first electrode layer 21 and the first line 31. Side first connection via 51.

さらに、このモジュール基板１００は、供給側第２電極層１２と消費側第２電極層２２とを接続するための線路となる第２線路３２と、供給側第２電極層１２と第２線路３２とを接続する供給側第２接続ビア４２と、消費側第２電極層２２と第２線路３２とを接続する消費側第２接続ビア５２とを有している。   Further, the module substrate 100 includes a second line 32 serving as a line for connecting the supply-side second electrode layer 12 and the consumption-side second electrode layer 22, and the supply-side second electrode layer 12 and the second line 32. A supply-side second connection via 42 and a consumption-side second connection via 52 for connecting the consumption-side second electrode layer 22 and the second line 32 to each other.

そして、このモジュール基板１００には、供給側第１接続ビア４１が供給側第１電極層１１を越えた長さで形成されてなる供給側第１オープンスタブ６１と、消費側第１接続ビア５１が消費側第１電極層２１を越えた長さで形成されてなる消費側第１オープンスタブ７１と、供給側第２接続ビア４２が供給側第２電極層１２を越えた長さで形成されてなる供給側第２オープンスタブ６２と、消費側第２接続ビア５２が消費側第２電極層２２を越えた長さで形成されてなる消費側第２オープンスタブ７２と、を有している。   The module substrate 100 includes a supply-side first open stub 61 in which a supply-side first connection via 41 is formed to extend beyond the supply-side first electrode layer 11, and a consumption-side first connection via 51. Is formed with a length exceeding the consumption-side first electrode layer 21 and a consumption-side first open stub 71 and a supply-side second connection via 42 are formed with a length exceeding the supply-side second electrode layer 12. A supply-side second open stub 62 and a consumption-side second open stub 72 in which the consumption-side second connection via 52 is formed with a length exceeding the consumption-side second electrode layer 22. .

こうした態様からなるモジュール基板１００は、そのモジュール基板に併設されている複数の回路間において、ディファレンシャルモード及びコモンモードの双方のノイズ成分が、電源を介して干渉する不具合を減少させることができる。そして、線路素子の接続ビアを延長することでフィルタを形成することができるので、簡略な構成で、特段の製造工程を増やすことなく、各回路間においてノイズが干渉する不具合を低減することができる。   The module substrate 100 configured as described above can reduce a problem that noise components in both the differential mode and the common mode interfere with each other through a power source between a plurality of circuits provided in the module substrate. And since the filter can be formed by extending the connection via of the line element, it is possible to reduce the problem of noise interference between the circuits with a simple configuration without increasing the number of special manufacturing steps. .

特に、この態様において、第１線路３１と第２線路３２との間に誘電体３３を挟むことによりデカップリングコンデンサ３０を構成していることが好ましく、前記の不具合をより効果的に減少させることができる。なお、線路素子として好ましいデカップリング素子は、ＬＩＬＣ（Ｌｏｗ−Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ−Ｌｉｎｃｅ−Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ）等の線路型の低インピーダンスなデカップリング素子を指す。こうしたデカップリングコンデンサ３０を用いた場合、上記したオープンスタブの長さを調整して位相をシフトさせてもよいし、異なる比誘電率の誘電体３３を用いて位相をシフトさせてもよい。   In particular, in this aspect, it is preferable that the decoupling capacitor 30 is configured by sandwiching the dielectric 33 between the first line 31 and the second line 32, and the above-described problems are more effectively reduced. Can do. A decoupling element preferable as a line element refers to a line-type low-impedance decoupling element such as LILC (Low-Impedance-Lince-Component). When such a decoupling capacitor 30 is used, the phase may be shifted by adjusting the length of the open stub described above, or the phase may be shifted using a dielectric 33 having a different relative dielectric constant.

次に、他の態様のモジュール基板について説明する。   Next, another embodiment of the module substrate will be described.

図３に示すモジュール基板１０１は、図２に示すモジュール基板１００から供給側第２オープンスタブ６２と消費側第２オープンスタブ７２を省いたものであり、それ以外は図２に示すモジュール基板１００と同様の態様である。   The module substrate 101 shown in FIG. 3 is obtained by omitting the supply-side second open stub 62 and the consumption-side second open stub 72 from the module substrate 100 shown in FIG. 2, and otherwise the module substrate 100 shown in FIG. It is the same mode.

図４に示すモジュール基板１０２は、図２に示すモジュール基板１００から供給側第１オープンスタブ６１と消費側第１オープンスタブ７１を省いたものであり、それ以外は図２に示すモジュール基板１００と同様の態様である。   The module substrate 102 shown in FIG. 4 is obtained by omitting the supply side first open stub 61 and the consumption side first open stub 71 from the module substrate 100 shown in FIG. 2, and otherwise the module substrate 100 shown in FIG. It is the same mode.

図５に示すモジュール基板１０３は、図２に示すモジュール基板１００において、第１線路３１と第２線路３２との間に挟まれた誘電体３３を省いたものであり、それ以外は図２に示すモジュール基板１００と同様の態様である。この場合において、第１線路３１はどのように設けてもよく、例えばジャンパー線等であってもよい。   The module substrate 103 shown in FIG. 5 is obtained by omitting the dielectric 33 sandwiched between the first line 31 and the second line 32 in the module substrate 100 shown in FIG. This is the same mode as the module substrate 100 shown. In this case, the first line 31 may be provided in any way, for example, a jumper line or the like.

図６に示すモジュール基板１０４は、図５に示すモジュール基板１０３から供給側第２オープンスタブ６２と消費側第２オープンスタブ７２を省いたものであり、それ以外は図５に示すモジュール基板１０３と同様の態様である。   The module substrate 104 shown in FIG. 6 is obtained by omitting the supply-side second open stub 62 and the consumption-side second open stub 72 from the module substrate 103 shown in FIG. 5, and otherwise the module substrate 103 shown in FIG. It is the same mode.

図７に示すモジュール基板１０５は、図５に示すモジュール基板１０３から供給側第１オープンスタブ６１と消費側第１オープンスタブ７１を省いたものであり、それ以外は図５に示すモジュール基板１０３と同様の態様である。   The module substrate 105 shown in FIG. 7 is obtained by omitting the supply side first open stub 61 and the consumption side first open stub 71 from the module substrate 103 shown in FIG. 5, and otherwise the module substrate 103 shown in FIG. It is the same mode.

図８に示すモジュール基板１０６は、図２に示すモジュール基板１００において、モジュール基板を構成する各線路や電極層が積層内部に含まれる基板態様である。それ以外は、図２に示すモジュール基板１００と同様の態様である。   The module substrate 106 shown in FIG. 8 is a substrate mode in which each line and electrode layer constituting the module substrate are included in the stacked layer in the module substrate 100 shown in FIG. Other than that, the configuration is the same as that of the module substrate 100 shown in FIG.

図９に示すモジュール基板１０７は、図５に示すモジュール基板１０３において、モジュール基板を構成する各線路や電極層が積層内部に含まれる基板態様である。それ以外は、図２に示すモジュール基板１００と同様の態様である。   The module substrate 107 shown in FIG. 9 is a substrate mode in which each line and electrode layer constituting the module substrate are included in the stacked layer in the module substrate 103 shown in FIG. Other than that, the configuration is the same as that of the module substrate 100 shown in FIG.

以上の各態様に係るモジュール基板１０１〜１０７においても、上記の図２のモジュール基板１００の場合と同様、モジュール基板に併設されている複数の回路間において、ディファレンシャルモード及びコモンモードの双方のノイズ成分が、電源を介して干渉する不具合を減少させることができる。そして、線路素子の接続ビアを延長することでフィルタを形成することができるので、簡略な構成で、特段の製造工程を増やすことなく、各回路間においてノイズが干渉する不具合を低減することができる。   Also in the module substrates 101 to 107 according to each of the above embodiments, both differential mode and common mode noise components between a plurality of circuits provided on the module substrate are the same as in the case of the module substrate 100 of FIG. However, it is possible to reduce the problem of interference through the power source. And since the filter can be formed by extending the connection via of the line element, it is possible to reduce the problem of noise interference between the circuits with a simple configuration without increasing the number of special manufacturing steps. .

次に、本発明のモジュール基板について具体的に説明する。   Next, the module substrate of the present invention will be specifically described.

図１０は、図２に示したモジュール基板１００の構成において、供給側正極ビア４１、消費側正極ビア５１、供給側負極ビア４２、及び消費側負極ビア５２のインダクタンスＬ１＝２ｐＨとし、供給側正極層１１、消費側正極層２１、供給側負極層１２、及び消費側負極層２２のインダクタンスＬ２＝２ｎＨとし、線路素子３０の容量Ｃ１＝１０ｐＦとし、終端インピーダンスは５０Ωとした場合のコモンモードノイズに対する等価回路である。   FIG. 10 shows a supply-side positive electrode in the configuration of the module substrate 100 shown in FIG. 2 with inductance L1 = 2pH of the supply-side positive electrode via 41, the consumption-side positive electrode via 51, the supply-side negative electrode via 42, and the consumption-side negative electrode via 52. For the common mode noise when the inductance L2 = 2nH of the layer 11, the consumption-side positive electrode layer 21, the supply-side negative electrode layer 12, and the consumption-side negative electrode layer 22, the capacitance C1 of the line element 30 is 10 pF, and the termination impedance is 50Ω. It is an equivalent circuit.

なお、供給側正極オープンスタブ６１、消費側正極オープンスタブ７１、供給側負極オープンスタブ６２、及び消費側負極オープンスタブ７２に関しては、周囲のモジュール基板１００の誘電体の比誘電率をε、各オープンスタブ長をＬ、減衰させるノイズの波長をλとした場合、Ｌ＝λ/４/√εの奇数倍に設定すると、ＢＥＦ（Ｂａｎｄ Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ Ｆｉｌｔｅｒ）を形成することができる。   Regarding the supply-side positive open stub 61, the consumption-side positive open stub 71, the supply-side negative open stub 62, and the consumption-side negative open stub 72, the relative dielectric constant of the dielectric of the surrounding module substrate 100 is ε, and each open If the stub length is L and the wavelength of noise to be attenuated is λ, a BEF (Band Elimination Filter) can be formed by setting L = λ / 4 / √ε to an odd multiple.

したがって、比誘電率ε＝１０、各オープンスタブ長Ｌ＝５ｍｍとした場合、１次のＢＥＦを５ＧＨｚ付近に形成することができる。   Therefore, when the relative dielectric constant ε = 10 and each open stub length L = 5 mm, the primary BEF can be formed in the vicinity of 5 GHz.

図１１は、この条件の場合の挿入損失Ｓ２１の計算結果を表す周波数特性図である。なお、挿入損失Ｓ２１の計算は、アジレント社ＡＤＳにより行ったものである。   FIG. 11 is a frequency characteristic diagram showing the calculation result of the insertion loss S21 under this condition. The insertion loss S21 was calculated by ADS.

図１１に示すように、各接続ビアを延長してオープンスタブを形成し、所定の波長に合わせてオープンスタブ長を設定することによって、例えば５ＧＨｚ付近で約−１２０ｄＢの挿入損失を得ることができる。この挿入損失は、後述する図２１に示した−６ｄＢ（５ＧＨｚ）と比較すると格段の違いであり、各接続ビアを延長するという簡単な構成を追加することで、従来のディファレンシャルモードのノイズ成分の減少に加えて、コモンモードのノイズ成分を大幅に減少させることができる。これにより、複数の回路間において、電源を介したスイッチングノイズの干渉を効果的に減少させることができる。   As shown in FIG. 11, each connection via is extended to form an open stub, and an open stub length is set in accordance with a predetermined wavelength. For example, an insertion loss of about −120 dB can be obtained in the vicinity of 5 GHz. . This insertion loss is significantly different from -6 dB (5 GHz) shown in FIG. 21 described later. By adding a simple configuration of extending each connection via, the noise component of the conventional differential mode is increased. In addition to the reduction, the common mode noise component can be greatly reduced. Thereby, the interference of the switching noise via a power supply can be effectively reduced between a plurality of circuits.

次に、本発明をさらに詳しく説明するために、比較例となるモジュール基板について説明する。   Next, in order to describe the present invention in more detail, a module substrate as a comparative example will be described.

図１２及び図１３に、正極線路と負極線路との間に誘電体を挟んでデカップリングコンデンサを形成したモジュール基板の構造を示し、その説明を行う。図１２は、平面視右上に島状に分離された無線通信回路が形成されているモジュール基板の平面図であり、図１３は、図１２に示したモジュール基板のＢ−Ｂ’断面を表した正面断面図である。図１２及び図１３のモジュール基板９００は、本発明のモジュール基板１００に対しては比較例となるものである。   FIG. 12 and FIG. 13 show the structure of a module substrate in which a decoupling capacitor is formed by sandwiching a dielectric between a positive electrode line and a negative electrode line. 12 is a plan view of a module substrate on which a wireless communication circuit separated in an island shape is formed in the upper right of the plan view. FIG. 13 shows a BB ′ cross section of the module substrate shown in FIG. It is front sectional drawing. 12 and 13 is a comparative example for the module substrate 100 of the present invention.

上記の本発明に係るモジュール基板１００においても言えることであるが、電源の供給側正極層及び供給側負極層とが形成されているモジュール基板内において、数ＧＨｚの高周波を扱う無線通信回路が島状に分離されているものが存在する。この、島状に分離されている無線通信回路に供給する電源に対しては、他のデジタル回路からスイッチングノイズが流入することを防止する対策を採る必要がある。そのために、モジュール基板内において、供給側電源層と消費側電源層とをそれぞれ接続する線路を正極側及び負極側の双方に形成し、更に正極線路と負極線路との間に誘電体を挟むことによりデカップリングコンデンサを形成することが考えられる。   As can be said for the module substrate 100 according to the present invention described above, a radio communication circuit that handles a high frequency of several GHz is used in the module substrate on which the power supply-side positive electrode layer and the supply-side negative electrode layer are formed. There are those that are separated in the form. It is necessary to take measures to prevent the flow of switching noise from other digital circuits with respect to the power supplied to the wireless communication circuits separated into islands. Therefore, in the module substrate, lines connecting the supply-side power supply layer and the consumption-side power supply layer are formed on both the positive electrode side and the negative electrode side, and a dielectric is sandwiched between the positive electrode line and the negative electrode line. It is conceivable to form a decoupling capacitor by the above.

図１２に示すように、モジュール基板９００には、デジタル回路９１０と、モジュール基板９００の一部においてデジタル回路９１０から分離して島状に形成されている無線通信回路９２０とが配置されている。   As shown in FIG. 12, a digital circuit 910 and a wireless communication circuit 920 that is separated from the digital circuit 910 and is formed in an island shape in a part of the module substrate 900 are arranged on the module substrate 900.

デジタル回路９１０は、マイクロプロセッサやＩ／Ｏを備える回路であり、各周波数のスイッチングノイズを発している。無線通信回路９２０は、例えば無線ＬＡＮ等の数ＧＨｚの信号を扱う通信回路である。無線通信回路９２０においては、微弱な信号の送受信を行うので、デジタル回路９１０に形成されている電源層にスイッチングノイズが含まれていると、無線通信回路９２０にもそのスイッチングノイズが伝達されて、無線信号の送受信が行いにくくなるという不具合を生ずる。   The digital circuit 910 is a circuit including a microprocessor and I / O, and generates switching noise of each frequency. The wireless communication circuit 920 is a communication circuit that handles a signal of several GHz such as a wireless LAN. Since the wireless communication circuit 920 transmits and receives weak signals, if the power supply layer formed in the digital circuit 910 includes switching noise, the switching noise is also transmitted to the wireless communication circuit 920. This causes a problem that it is difficult to transmit and receive wireless signals.

そこで、図１３の断面図に示すように、モジュール基板９００におけるデジタル回路９１０の領域の内部に形成されている供給側電源層９１４と、無線通信回路９２０の領域の内部に形成されている消費側電源層９２４とを、線路素子９３０を介して接続している。   Therefore, as shown in the cross-sectional view of FIG. 13, the supply-side power supply layer 914 formed inside the area of the digital circuit 910 in the module substrate 900 and the consumption side formed inside the area of the wireless communication circuit 920. The power supply layer 924 is connected via the line element 930.

図１３において、供給側電源層９１４は、供給側正極層９１１及び供給側負極層９１２から構成されている。消費側電源層９２４は、消費側正極層９２１及び消費側負極層９２２から構成されている。また、供給側電源層９１４と消費側電源層９２４とを接続している線路素子９３０は、供給側正極層９１１と消費側正極層９２１とを接続するための正極線路９３１と、供給側負極層９１２と消費側負極層９２２とを接続するための負極線路９３２とを備えている。この正極線路９３１及び負極線路９３２は、モジュール基板９００の表面に形成されている。また、供給側正極層９１１と正極線路９３１とは、モジュール基板９００の垂直方向に向けて形成した供給側正極ビア９４１により接続されている。正極線路９３１と消費側正極層９２１とは、モジュール基板９００の垂直方向に向けて形成した消費側正極ビア９５１により接続されている。また、供給側負極層９１２と負極線路９３２とは、モジュール基板９００の垂直方向に向けて形成した供給側負極ビア９４２により接続されている。負極線路９３２と消費側負極層９２２とは、モジュール基板９００の垂直方向に向けて形成した消費側負極ビア９５２により接続されている。   In FIG. 13, the supply side power supply layer 914 includes a supply side positive electrode layer 911 and a supply side negative electrode layer 912. The consumption side power supply layer 924 includes a consumption side positive electrode layer 921 and a consumption side negative electrode layer 922. The line element 930 connecting the supply-side power supply layer 914 and the consumption-side power supply layer 924 includes a positive-electrode line 931 for connecting the supply-side positive electrode layer 911 and the consumption-side positive electrode layer 921, and a supply-side negative electrode layer. 912 and a negative electrode line 932 for connecting the consumption side negative electrode layer 922 to each other. The positive line 931 and the negative line 932 are formed on the surface of the module substrate 900. The supply-side positive electrode layer 911 and the positive electrode line 931 are connected by a supply-side positive electrode via 941 formed in the vertical direction of the module substrate 900. The positive electrode line 931 and the consumption side positive electrode layer 921 are connected by a consumption side positive electrode via 951 formed in the vertical direction of the module substrate 900. The supply-side negative electrode layer 912 and the negative electrode line 932 are connected by a supply-side negative electrode via 942 formed in the vertical direction of the module substrate 900. The negative electrode line 932 and the consumption side negative electrode layer 922 are connected by a consumption side negative electrode via 952 formed in the vertical direction of the module substrate 900.

図１４は、モジュール基板に形成されている各接続ビアを含む回路において、ディファレンシャルモードノイズに対する従来の等価回路を示す図であり、具体的には、図１３において、供給側正極ビア９４１、消費側正極ビア９５１、供給側負極ビア９４２、及び消費側負極ビア９５２のインダクタンスＬ１＝２ｐＨ、供給側正極層９１１、消費側正極層９２１、供給側負極層９１２、及び消費側負極層９２２のインダクタンスＬ２＝２ｎＨとした場合の等価回路である。   FIG. 14 is a diagram showing a conventional equivalent circuit for differential mode noise in a circuit including each connection via formed on the module substrate. Specifically, in FIG. 13, in FIG. Inductance L1 = 2pH of positive electrode via 951, supply negative electrode via 942, and consumption negative electrode via 952, inductance L2 of supply positive electrode layer 911, consumption positive electrode layer 921, supply negative electrode layer 912, and consumption negative electrode layer 922 = This is an equivalent circuit in the case of 2 nH.

図１５は、図１４に示した等価回路において、終端インピーダンスを５０Ωとした場合の挿入損失Ｓ２１の計算結果を示す周波数特性図である。なお、挿入損失Ｓ２１の計算は、アジレント社ＡＤＳにより行ったものである。   FIG. 15 is a frequency characteristic diagram showing the calculation result of the insertion loss S21 when the termination impedance is 50Ω in the equivalent circuit shown in FIG. The insertion loss S21 was calculated by ADS.

図１６は、図１４に示した回路の線路素子にデカップリングコンデンサを形成した場合のディファレンシャルモードノイズに対する従来の等価回路を示す図である。具体的には、図１３において、正極線路９３１と負極線路９３２との間に誘電体９３３を挟むことで、線路素子９３０がデカップリングコンデンサとして機能するように構成して、当該線路素子９３０を介して島状に分離して形成した無線通信回路９２０に電力を供給する際の等価回路である。   FIG. 16 is a diagram showing a conventional equivalent circuit for differential mode noise when a decoupling capacitor is formed in the line element of the circuit shown in FIG. Specifically, in FIG. 13, the dielectric 933 is sandwiched between the positive electrode line 931 and the negative electrode line 932 so that the line element 930 functions as a decoupling capacitor, and the line element 930 is interposed therebetween. This is an equivalent circuit when power is supplied to the wireless communication circuit 920 formed in an island shape.

図１７は、図１６に示した等価回路において、デカップリングコンデンサを形成する線路素子９３０の容量Ｃ１＝１０ｐＦとした場合の挿入損失Ｓ２１の計算結果を示す周波数特性図である。   FIG. 17 is a frequency characteristic diagram showing the calculation result of the insertion loss S21 when the capacitance C1 of the line element 930 forming the decoupling capacitor is 10 pF in the equivalent circuit shown in FIG.

図１５と図１７とを対比すると明らかなように、線路素子９３０においてデカップリングコンデンサを形成することによって、５ＧＨｚ付近では挿入損失が−４ｄＢから−１１ｄＢに改善され、２ＧＨｚ付近では挿入損失が−１ｄＢから−７．５ｄＢに改善されることが示されている。   As is clear from comparison between FIG. 15 and FIG. 17, by forming a decoupling capacitor in the line element 930, the insertion loss is improved from −4 dB to −11 dB in the vicinity of 5 GHz, and the insertion loss is −1 dB in the vicinity of 2 GHz. To -7.5 dB.

図１８は、図１４に示した回路において、コモンモードノイズに対する挿入損失を算出するための等価回路である。   FIG. 18 is an equivalent circuit for calculating insertion loss with respect to common mode noise in the circuit shown in FIG.

図１９は、図１８に示した等価回路において、終端インピーダンスを５０Ωとした場合の挿入損失Ｓ２１の計算結果を示す周波数特性図である。ここで、Ｌ１及びＬ２の定数は、図１４に示した値と同一（Ｌ１＝２ｐＨ、Ｌ２＝２ｎＨ）である。   FIG. 19 is a frequency characteristic diagram showing the calculation result of the insertion loss S21 when the termination impedance is 50Ω in the equivalent circuit shown in FIG. Here, the constants of L1 and L2 are the same as the values shown in FIG. 14 (L1 = 2pH, L2 = 2nH).

図２０は、図１６に示した回路において、コモンモードノイズに対する挿入損失を算出するための等価回路である。   FIG. 20 is an equivalent circuit for calculating insertion loss with respect to common mode noise in the circuit shown in FIG.

図２１は、図２０に示した等価回路において、終端インピーダンスを５０Ωとした場合の挿入損失Ｓ２１の計算結果を示す周波数特性図である。ここで、Ｌ１及びＬ２の定数は、図９に示した値と同一（Ｌ１＝２ｐＨ、Ｌ２＝２ｎＨ、Ｃ１＝１０ｐＦ）である。   FIG. 21 is a frequency characteristic diagram showing the calculation result of the insertion loss S21 when the termination impedance is 50Ω in the equivalent circuit shown in FIG. Here, the constants of L1 and L2 are the same as the values shown in FIG. 9 (L1 = 2pH, L2 = 2nH, C1 = 10 pF).

図１９と図２１とを対比すると明らかなように、コモンモードノイズの成分に対しては、線路素子９３０においてデカップリングコンデンサを形成しても、挿入損失に改善が見られない。例えば、２ＧＨｚ付近での挿入損失は、双方共に−４ｄＢ程であり、５ＧＨｚ付近での挿入損失は、双方共に−６ｄＢ程である。したがって、図１６に示した等価回路では、ディファレンシャルモードノイズの成分を相殺することができるが、同相のコモンモードノイズの成分に起因する干渉の抑制には効果は認められないという問題点を生じていた。   As is clear from comparison between FIG. 19 and FIG. 21, for the common mode noise component, even if a decoupling capacitor is formed in the line element 930, the insertion loss is not improved. For example, the insertion loss in the vicinity of 2 GHz is about -4 dB for both, and the insertion loss in the vicinity of 5 GHz is about -6 dB for both. Therefore, in the equivalent circuit shown in FIG. 16, the differential mode noise component can be canceled, but there is a problem that the effect is not recognized in suppressing interference caused by the common mode common mode noise component. It was.

本発明に係るモジュール基板は、こうした比較例に係るモジュール基板では成し得なかった問題点を解決したものであって、モジュール基板に併設されている複数の回路間において、ディファレンシャルモード及びコモンモードの双方のノイズ成分が、電源を介して干渉する不具合を減少させることができた。そして、線路素子の接続ビアを延長することでフィルタを形成することができるので、簡略な構成で、特段の製造工程を増やすことなく、各回路間においてノイズが干渉する不具合を低減することができた。   The module substrate according to the present invention solves the problems that could not be achieved with the module substrate according to the comparative example, and a differential mode and a common mode between a plurality of circuits provided in the module substrate. The trouble that both noise components interfere through the power supply could be reduced. And since the filter can be formed by extending the connection via of the line element, it is possible to reduce the problem of noise interference between the circuits with a simple configuration without increasing the number of special manufacturing steps. It was.

本発明は、上述のデジタル回路と無線通信回路との間における電源のデカップリング効果を向上させる用途に用いることができる他、ノイズの発生が多い回路と微弱な信号を扱うアナログ回路等との間における電源のデカップリング効果を向上させる用途にも用いることができる。   The present invention can be used for the purpose of improving the decoupling effect of the power supply between the digital circuit and the wireless communication circuit described above, and between a circuit with much noise generation and an analog circuit that handles weak signals. It can also be used for the purpose of improving the decoupling effect of the power source.

１０ デジタル回路
１１ 供給側正極層（供給側第１電極層）
１２ 供給側負極層（供給側第２電極層）
１４ 供給側電源層
２０ 無線通信回路
２１ 消費側正極層（消費側第１電極層）
２２ 消費側負極層（消費側第２電極層）
２４ 消費側電源層
３０ 線路素子
３１ 正極線路（第１線路）
３２ 負極線路（第２線路）
３３ 誘電体
４１ 供給側正極ビア（供給側第１接続ビア）
４２ 供給側負極ビア（供給側第２接続ビア）
５１ 消費側正極ビア（消費側第１接続ビア）
５２ 消費側負極ビア（消費側第２接続ビア）
６１ 供給側正極オープンスタブ（供給側第１オープンスタブ）
６２ 供給側負極オープンスタブ（供給側第２オープンスタブ）
７１ 消費側正極オープンスタブ（消費側第１オープンスタブ）
７２ 消費側負極オープンスタブ（消費側第２オープンスタブ）
１００ モジュール基板 10 Digital circuit 11 Supply-side positive electrode layer (supply-side first electrode layer)
12 Supply-side negative electrode layer (Supply-side second electrode layer)
14 Supply side power supply layer 20 Wireless communication circuit 21 Consumption side positive electrode layer (consumption side first electrode layer)
22 Consumption side negative electrode layer (consumption side second electrode layer)
24 Consumption side power supply layer 30 Line element 31 Positive line (first line)
32 Negative line (second line)
33 Dielectric 41 Supply Side Positive Via (Supply Side First Connection Via)
42 Supply-side negative-electrode via (supply-side second connection via)
51 Consumption side positive via (consumption side first connection via)
52 Consumption side negative via (consumption side second connection via)
61 Supply-side positive open stub (Supply-side first open stub)
62 Supply-side negative open stub (Supply-side second open stub)
71 Consumption side positive open stub (consumption side first open stub)
72 Consumer side negative open stub (Consumer side second open stub)
100 module board

Claims (7)

電源の供給側第１電極層と供給側第２電極層とを含んで構成される供給側電源層と、電源の消費側第１電極層と消費側第２電極層とを含んで構成される消費側電源層と、前記供給側第１電極層と前記消費側第１電極層とを接続するための線路となる第１線路と、前記供給側第１電極層と前記第１線路とを接続する供給側第１接続ビアと、前記消費側第１電極層と前記第１線路とを接続する消費側第１接続ビアと、を有し、さらに、
前記供給側第２電極層と前記消費側第２電極層とを接続するための線路となる第２線路と、前記供給側第２電極層と前記第２線路とを接続する供給側第２接続ビアと、前記消費側第２電極層と前記第２線路とを接続する消費側第２接続ビアと、を有し、
前記供給側第１接続ビアが前記供給側第１電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第１オープンスタブと、前記消費側第１接続ビアが前記消費側第１電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第１オープンスタブとを有することを特徴とするモジュール基板。 A power supply side power supply layer configured to include a power supply side first electrode layer and a power supply side second electrode layer, and a power supply consumption side first electrode layer and a power consumption side second electrode layer A consumption-side power supply layer, a first line serving as a line for connecting the supply-side first electrode layer and the consumption-side first electrode layer, and connecting the supply-side first electrode layer and the first line A supply-side first connection via, a consumption-side first connection via that connects the consumption-side first electrode layer and the first line, and
A second line serving as a line for connecting the supply-side second electrode layer and the consumption-side second electrode layer, and a supply-side second connection connecting the supply-side second electrode layer and the second line A consumption side second connection via that connects the consumption side second electrode layer and the second line;
A supply-side first open stub in which the supply-side first connection via is formed with a length exceeding the supply-side first electrode layer, and the consumption-side first connection via exceeds the consumption-side first electrode layer. A module substrate having a consumption-side first open stub formed in a predetermined length. 電源の供給側第１電極層と供給側第２電極層とを含んで構成される供給側電源層と、電源の消費側第１電極層と消費側第２電極層とを含んで構成される消費側電源層と、前記供給側第１電極層と前記消費側第１電極層とを接続するための線路となる第１線路と、前記供給側第１電極層と前記第１線路とを接続する供給側第１接続ビアと、前記消費側第１電極層と前記第１線路とを接続する消費側第１接続ビアと、を有し、さらに、
前記供給側第２電極層と前記消費側第２電極層とを接続するための線路となる第２線路と、前記供給側第２電極層と前記第２線路とを接続する供給側第２接続ビアと、前記消費側第２電極層と前記第２線路とを接続する消費側第２接続ビアと、を有し、
前記供給側第２接続ビアが前記供給側第２電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第２オープンスタブと、前記消費側第２接続ビアが前記消費側第２電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第２オープンスタブとを有することを特徴とするモジュール基板。 A power supply side power supply layer configured to include a power supply side first electrode layer and a power supply side second electrode layer, and a power supply consumption side first electrode layer and a power consumption side second electrode layer A consumption-side power supply layer, a first line serving as a line for connecting the supply-side first electrode layer and the consumption-side first electrode layer, and connecting the supply-side first electrode layer and the first line A supply-side first connection via, a consumption-side first connection via that connects the consumption-side first electrode layer and the first line, and
A second line serving as a line for connecting the supply-side second electrode layer and the consumption-side second electrode layer, and a supply-side second connection connecting the supply-side second electrode layer and the second line A consumption side second connection via that connects the consumption side second electrode layer and the second line;
A supply-side second open stub in which the supply-side second connection via is formed with a length exceeding the supply-side second electrode layer, and the consumption-side second connection via exceeds the consumption-side second electrode layer. A module substrate comprising: a consumer-side second open stub formed in a predetermined length. 電源の供給側第１電極層と供給側第２電極層とを含んで構成される供給側電源層と、電源の消費側第１電極層と消費側第２電極層とを含んで構成される消費側電源層と、前記供給側第１電極層と前記消費側第１電極層とを接続するための線路となる第１線路と、前記供給側第１電極層と前記第１線路とを接続する供給側第１接続ビアと、前記消費側第１電極層と前記第１線路とを接続する消費側第１接続ビアと、を有し、さらに、
前記供給側第２電極層と前記消費側第２電極層とを接続するための線路となる第２線路と、前記供給側第２電極層と前記第２線路とを接続する供給側第２接続ビアと、前記消費側第２電極層と前記第２線路とを接続する消費側第２接続ビアと、を有し、
前記供給側第１接続ビアが前記供給側第１電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第１オープンスタブと、前記消費側第１接続ビアが前記消費側第１電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第１オープンスタブと、前記供給側第２接続ビアが前記供給側第２電極層を越えた長さで形成されてなる供給側第２オープンスタブと、前記消費側第２接続ビアが前記消費側第２電極層を越えた長さで形成されてなる消費側第２オープンスタブとを有することを特徴とするモジュール基板。 A power supply side power supply layer configured to include a power supply side first electrode layer and a power supply side second electrode layer, and a power supply consumption side first electrode layer and a power consumption side second electrode layer A consumption-side power supply layer, a first line serving as a line for connecting the supply-side first electrode layer and the consumption-side first electrode layer, and connecting the supply-side first electrode layer and the first line A supply-side first connection via, a consumption-side first connection via that connects the consumption-side first electrode layer and the first line, and
A second line serving as a line for connecting the supply-side second electrode layer and the consumption-side second electrode layer, and a supply-side second connection connecting the supply-side second electrode layer and the second line A consumption side second connection via that connects the consumption side second electrode layer and the second line;
A supply-side first open stub in which the supply-side first connection via is formed with a length exceeding the supply-side first electrode layer, and the consumption-side first connection via exceeds the consumption-side first electrode layer. A consumption-side first open stub formed in a length, a supply-side second open stub in which the supply-side second connection via is formed in a length beyond the supply-side second electrode layer, A module substrate comprising: a consumption-side second open stub in which the consumption-side second connection via is formed with a length exceeding the consumption-side second electrode layer. 前記第１線路と前記第２線路との間に誘電体を挟むことによりデカップリングコンデンサを構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモジュール基板。   The module substrate according to claim 1, wherein a decoupling capacitor is configured by sandwiching a dielectric between the first line and the second line. 前記第１線路と前記第２線路を配線により構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモジュール基板。   The module substrate according to claim 1, wherein the first line and the second line are configured by wiring. 多層基板の積層内部に含まれることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモジュール基板。   The module substrate according to any one of claims 1 to 5, wherein the module substrate is included in a stacked layer of the multilayer substrate. 半導体装置を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモジュール基板。   The module substrate according to claim 1, further comprising a semiconductor device.

Images