JP2012129271A - ノイズ抑制構造 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の第１の電源層又は第２の電源層の上に設けられてノイズ電流を制御すること。
【解決手段】第１の電源層又は第２の電源層から間隔を空けて設けられた少なくとも２枚の金属面１１１、１１３から構成されて、金属面１１１の片端が第１の電源層又は第２の電源層に接続されていると共に、金属面１１１、１１３同士でキャパシタンスを形成している。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノイズ抑制構造に関する。特に、本発明は、基板の第１の電源層又は第２の電源層の上に設けられてノイズ電流を制御するノイズ抑制構造に関する。

携帯電話や無線搭載パソコン等の無線利用機器は、その利便性から広く普及してきており、最近では薄型化や小型化、更には複数の無線システムの搭載化が進展してきている。

図１４は、既知の無線利用機器９００の一例を示す。図１４（ａ）は斜視図、図１４（ｂ）はノイズ抑制構造９１０の部分のみを示した図、図１４（ｃ）はその横面図である。無線利用機器９００は、少なくとも、基地局等との間で通信を行なうために電波を送信・受信するアンテナ部９３０と、アンテナ部９３０から送信する信号又は受信される信号を処理するための無線回路部９４０と、データ処理等のためのディジタル信号を処理するディジタル回路部９５０とが、プリント基板９２０上に実装された構成をとる。

プリント基板９２０の内層にはグランド層９２１が配設され、無線回路部９４０及びディジタル回路部９５０の共通のグランドとなっている。

また、プリント基板９２０には、ノイズ抑制構造９１０が搭載され、無線回路部９４０とディジタル回路部９５０との間で生じる電磁干渉を抑えている。

なお、プリント基板９２０の内層には、他に信号層、電源層が形成されており、ディジタル信号、アナログ信号等のそれぞれの目的に応じた信号を伝送するためのパターン等が形成されているが、ここでは図示を省略した。

無線利用機器９００には、無線回路部９４０とディジタル回路部９５０とが同じプリント基板９２０上に混在し、実際には高密度に実装されているため、このようなプリント基板９２０では、ディジタル回路部９５０から発生した電磁ノイズがアンテナ部９３０や無線回路部９４０に混入することで、電磁干渉が発生し、アンテナの受信特性に影響を与える。

即ち、ディジタル回路部９５０では、基本波が数１０ＭＨｚ、数１００ＭＨｚ前後のクロック信号やデータバス信号等を扱っているが、このような信号の高周波帯におけるノイズのうち、アンテナの受信帯域（８００ＭＨｚ帯や２ＧＨｚ帯等）に一致したノイズがアンテナ部９３０又は無線回路部９４０に混入すると、アンテナ受信感度等の無線特性が低下する。

また、アンテナ部９３０からの電流がディジタル回路部９５０へ混入すると、送信波とディジタル信号の混合（ミキシング）が生じノイズとなることがある。

このように無線利用機器９００では、アンテナ部９３０、無線回路部９４０、及びディジタル回路部９５０から発生した電流はノイズ的に振る舞うことがあり、共通化しているグランド層９２１を介して、一方の回路部から他方の回路部へ混入するようになる。

即ち、ディジタル回路部９５０からアンテナ部９３０又は無線回路部９４０へのノイズ電流の混入、及びアンテナ部９３０又は無線回路部９４０からディジタル回路部９５０への電流の混入が生じていた。

上記のような無線回路部９４０とディジタル回路部９５０との間の双方で生じるノイズの混入による電磁干渉は、小型・薄型化や複数無線システムの搭載化により、より顕著になる傾向であり、より良い通信品質を確保するためには、無線回路部９４０とディジタル回路部９５０との電磁干渉をより低く抑えることが望まれていた。

また、無線利用機器９００では、複数無線システム搭載化により、複数周波数バンドの利用が進展していることから、電磁干渉を抑制する周波数を微調整する等、電磁ノイズを抑制する周波数を可変する技術の実現が望まれていた。

電磁干渉を抑制するため、例えば、特許文献１では、金属の表面上を流れる電流に着目した構成が提案されている。なお、特許文献１では、金属の表面（グランド）の上下層に対してノイズ抑制構造を配設しているが、ここでは、上下層のノイズ抑制構造の構成及び原理は同じのため、上層に同ノイズ抑制構造を配設した場合のみ説明することにする。

既知のノイズ抑制構造９１０は、図１４に示すように、プリント基板９２０のグランド層９２１を流れる電流Ｉｎを抑制するため、グランド層９２１に対して金属面９１１を形成し、金属面９１１の端部に短絡面９１２を形成したものである。金属面９１１の長さは、所望の周波数のλ／４（λ：波長）に設定した共振器構成としている。このため、右端における開口面は、電気的に開放端として振舞うことになり、入力インピーダンスは高い値となる。

インピーダンスが高いとグランドを流れる電流Ｉｎは流れにくくなり、一方の側から他方の側、即ち、ディジタル回路部９５０側から無線回路部９４０側への電磁ノイズの混入が抑制される。

このように既知のノイズ抑制構造９１０は、プリント基板９２０のグランド層９２１を流れる電流を包み込むように金属面９１１を構成し、終端側を短絡面９１２にすると共に、伝送路となる金属面９１１の長さをλ／４（λ：波長）に設定した共振器構成をとることにより、開口面側における入力インピーダンスを高い値としている。また、このようなノイズ抑制構造９１０では、開口面側に接続された線路からの電流は、終端側に接続された線路の方へ流れにくくなり、即ち、一方から他方への電磁ノイズの混入が抑制される。

特許第３５３１６２１号公報

しかしながら、既知のノイズ抑制構造は、伝送路となる金属面がλ／４の長さに設定しているため、対象とする周波数は固定されてしまい、このままの構造では、ノイズ抑制周波数の可変が困難であった。また、小型機器への適用等を考えると、ノイズ抑制構造の小型化も望まれていた。

以上述べたように、無線利用機器は複数の無線システムの搭載化が進展しており、ノイズを抑制する周波数を可変する技術が必要となる。しかしながら、既知の技術では、対象とした単一周波数に対しては有効であるものの、周波数の可変については十分に対応しているとは言えず、小型化を考慮しながら、ノイズ抑制周波数を可変できるノイズ抑制構造の実現が望まれていた。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、基板の第１の電源層又は第２の電源層の上に設けられてノイズ電流を制御するノイズ抑制構造であって、第１の電源層又は第２の電源層から間隔を空けて設けられた少なくとも２枚の金属面から構成されて、金属面の片端が第１の電源層又は第２の電源層に接続されていると共に、金属面同士でキャパシタンスを形成している。

なおまた、上記のように発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

以上の説明から明らかなように、この発明においては、共振器を形成する金属面の開放端に、コンデンサを装荷する構成としており、コンデンサの効果によりノイズ抑制を可能とする共振周波数の可変ができ、また、既知の構造と比較して小型化が実現できるといった利点がある。

一実施形態に係るノイズ抑制構造１１０の一例を示す図である。 コンデンサの装荷を模式的に示す図である。 ノイズ抑制構造９１０と本発明の一実施形態に係るノイズ抑制構造１１０の解析結果を示す図である。 他の実施形態に係るノイズ抑制構造２１０の一例を示す図である。 更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造３１０の一例を示す図である。 更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造４１０の一例を示す図である。 更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造５１０の一例を示す図である。 更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造６１０の一例を示す図である。 ノイズ抑制構造６１０を分解した状態を示す図である。 更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造７１０の一例を示す図である。 ノイズ抑制構造７１０を分解した状態を示す図である。 更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造８１０の一例を示す図である。 ノイズ抑制構造８１０を分解した状態を示す図である。 既知の無線利用機器９００の一例を示す図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は、特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

なお、ここで示されるプリント基板は、複数の層からなる多層プリント基板を用いており、その各層間にはガラスエポキシ材等の絶縁性を有する誘電体材料が埋め込まれているが、図示は省略している。また、プリント基板中に設けているビアホールは、空気孔の周囲に導電層が形成された構成であるため、金属パターンを貫通するビアホールは、金属パターンと導通することになる。

図１は、一実施形態に係るノイズ抑制構造１１０の一例を示す。これは無線利用機器のプリント基板内のノイズ電流を抑制するノイズ抑制構造１１０を示したものであり、図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は横から見たときの図、図１（ｃ）はノイズ抑制構造１１０を構成する金属面１１１及び金属面１１３を上から見た図である。

ノイズ抑制構造１１０は、２枚の金属面１１１と金属面１１３とでキャパシタンスを形成することにより、ノイズ抑制周波数を可変できるものである。実装位置としては、無線回路部とディジタル回路部との電磁気的な結合を遮断し、双方のノイズ電流の混入を防ぐために、ディジタル回路部と無線回路部の間に配置している。

ノイズ抑制構造１１０は、ノイズが伝搬するグランド層１２１上に形成されたものであり、第１の金属面１１１及び第２の金属面１１３は、同じ平面上に位置している。第１の金属面１１１の端部には短絡板１１２が、第２の金属面１１３の両端には接地ピン１１４ａ、ｂ（以下、接地ピン１１４と総称する。）が設けられ、グランド層１２１に接続している。

第１の金属面１１１及び第２の金属面１１３は、金属板の端の部分で距離を隔てて配置されており、直流的には導通していない。このため、両金属面１１１、１１３は、向かい合った端部同士の間でコンデンサを形成し、キャパシタンスを有するようになる。

この例では、第１の金属面１１１及び第２の金属面１１３とも矩形状の金属パターンに櫛形形状のパターンを形成している。実際にプリント基板内へ実装する際は、両金属面１１１、１１３とも同じ層に配置し、それぞれの櫛形の部分が互いに接触しないように、互い違いに入れ込ませた構成としている。このような櫛形形状を互い違いに実装することで、第１の金属面１１１の櫛形部分と、第２の金属面１１３の櫛形部分の間で形成されるコンデンサが櫛形に沿うようにつづら折り状に形成される。

なお、短絡板１１２は実際にはその領域内において、複数のビアホールが列状に並んだものである。ノイズ抑制構造１１０では、隣り合ったビアホール同士の間隔は波長に対して十分小さい狭ピッチとしているため、電気的に短絡状態とみなしてよく、ここでは、そのような狭ピッチで並んでいる複数個のビアホールの列のことを短絡板１１２と呼んでいる。また、ノイズ抑制構造１１０は、ノイズ抑制を目的としているため、電源層の上に配置してもよいが、ここではグランド層１２１を対象とし、グランド層１２１上に実装したときの構造を用いて説明する。なお、グランド層１２１は電源層との間に直流電圧を印加することから、第２の電源層と呼ぶこともあり、本来の電源供給層を第１の電源層、グランド層１２１を第２の電源層として取り扱ってもよいが、以下の説明ではグランド層１２１といった表現を用いている。

ノイズ抑制構造１１０は、２枚の金属面１１１、１１３で形成されたコンデンサにより、ノイズ抑制を可能とする共振周波数の可変ができるようになる。ノイズ抑制構造１１０は、基本的には、共振周波数を設定する共振器の構造と、その共振周波数を可変するための装荷コンデンサの構造からなり、共振器にコンデンサを等価的に装荷することにより、共振周波数を可変することが可能となる（このことは、ノイズ抑制構造１１０の小型化に対しても効果が発揮される）。

周波数を可変する基本原理を以下に述べる。通常、λ／４型共振器内の電界は開放端では最大、短絡端では最小をとるような分布となる。即ち、開放端付近では電界成分が磁界成分に比べて支配的になり、言い換えると、電界と磁界の大きさが電界＞磁界の関係になる。このときの共振周波数は、共振器内の電界又は磁界が形成する１／４波長の分布に応じた周波数となる。

このため、コンデンサ等のキャパシタンス成分を開放端付近に装荷すると、電界成分が影響を受け、その分布が変化する。即ち、等価的に電気長が変化し、共振周波数がシフトすることになる。本発明では、このような原理を用いて、ノイズ抑制を可能とする共振周波数の可変、更にはサイズの小型化を実現する構造を特徴としている。

ノイズ抑制構造１１０について考えてみると、第１の金属面１１１と短絡板１１２は、共振器構造をなすように構成されている。即ち、第１の金属面１１１は共振長を有する伝送路として作用し、短絡板１１２は基本的には共振器のショート端を形成する。第１の金属面１１１の先端部に相当するもう一方の端は、特に何も処理しておらず、第１の金属面１１１がλ／４等の共振長である場合には開放端として作用する。開放端では磁界成分に比べて電界成分が支配的になり、電界強度が大きくなっている。

一方、第２の金属面１１３とその両端にある接地ピン１１４ａ、ｂは、共振器に装荷されるコンデンサの構造の役目をはたす。即ち、第２の金属面１１３と接地ピン１１４からなるこの装荷コンデンサ構造が、上記の共振器の開放端に近接すると、もともと開放端は電界成分が支配的であるため、この構造と共振器の間で電界結合が生じ、特に、共振器を形成する第１の金属面１１１の端部（櫛形部分）と、構造物を形成する第２の金属面１１３の端部（櫛形部分）は、間隙を介して対向しているため、第１の金属面１１１と第２の金属面１１３とが対向している領域では比較的結合度の高いコンデンサが形成される。しかも、対向している櫛形部分は互い違いに入れ込むように実装されているので、コンデンサは櫛形に沿うようにつづら折り状に形成され、キャパシタンスが増加傾向になる。なお、第２の金属面１１３の片端は接地ピン１１４によりグランド層１２１に接地しているため、形成されたコンデンサはグランド層１２１に接地されることになる。

図２は、コンデンサの装荷を模式的に示す。ノイズ抑制構造１１０は、共振器をなす第１の金属面１１１の先端部にコンデンサが装荷され、グランド層１２１に接地されるようになる。このときのコンデンサは、第１の金属面１１１と第２の金属面１１３が間隙を挟んで、対向していることにより生じている。

ノイズ抑制構造１１０は、共振器の先端部にコンデンサを装荷した構成となっている。従って、このコンデンサによるキャパシタンス成分が開放端付近に付加されたことで、等価的に電気長が変わり、この結果、共振周波数が変わることになる。

図３は、既知のノイズ抑制構造９１０と本発明の一実施形態に係るノイズ抑制構造１１０の解析結果を示す。計算では、プリント基板のグランド層及び電源層からなる二枚の金属プレート間にノイズ抑制構造が配されたモデルを想定し、グランド層上にノイズ抑制構造が実装されたときのＳパラメータ（透過特性：Ｓ２１）を求めた。また本解析では、比較のため既知のノイズ抑制構造９１０の結果も示しているが、既知のノイズ抑制構造９１０と本発明の一実施形態に係るノイズ抑制構造１１０の寸法は同一としている。即ち、既知のノイズ抑制構造９１０における金属面９１１の寸法と、本発明の一実施形態に係るノイズ抑制構造１１０の寸法（第１の金属面１１１及び第２の金属面１１３を足した寸法）等、計算における条件は両者とも同じモデルとして解析した。

既知のノイズ抑制構造９１０では、Ｓ２１特性が極小となる７ＧＨｚ付近で共振しており、ノイズ抑制はこの周波数で可能であることが分かる。これに対して、本発明の一実施形態に係るノイズ抑制構造１１０では共振周波数は５ＧＨｚ付近にシフトしており、ノイズ抑制の周波数が低周波側にコントロールできていることが分かる。

また、別の見方をすると、周波数５ＧＨｚのノイズを抑制する場合、既知のノイズ抑制構造９１０では、１／４波長で共振するため、７ＧＨｚのときの金属面９１１の長さＬａ（ａｔ ７ＧＨｚ）に対して、５ＧＨｚのときの長さＬｂ（ａｔ ５ＧＨｚ）は低周波になるため長くする必要がある。これに対して、本発明の一実施形態に係るノイズ抑制構造１１０は、５ＧＨｚと低周波になっても、長さは７ＧＨｚの時と同じ長さＬａでよいので、既知のノイズ抑制構造９１０と比較して、小型化が可能となる。

以上述べたように、ノイズ抑制構造１１０は、共振器を形成する金属面１１１、１１３の開放端に、コンデンサを装荷する構成としており、コンデンサの効果によりノイズ抑制を可能とする共振周波数の可変ができ、また、既知のノイズ抑制構造９１０と比較して小型化が実現できるといった利点がある。

図４は、他の実施形態に係るノイズ抑制構造２１０の一例を示す。図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は横から見たときの図である。

ノイズ抑制構造２１０では、第１の金属面２１１及び第２の金属面２１３は、矩形形状の端部に切り欠きを設けたものであり、実装の際は、それぞれの凹部と凸部を入れ込ませた構成としている。ノイズ抑制構造１１０では、第１の金属面１１１及び第２の金属面１１３の端部には櫛形形状を構成したが、本発明によるノイズ抑制構造は、第１の金属面及び第２の金属面の端部でコンデンサが形成されていることに特徴があるため、ノイズ抑制構造２１０のように、金属面２１１、２１３の一部に切り欠きを形成し、対向して配置させることにより、コンデンサを形成してもよい。

所望の特性を得るためには、第１の金属面２１１及び第２の金属面２１３は、それぞれの金属面２１１、２１３の段差の寸法や、対向したときの間隙寸法等を調整し、配置すればよい。

ノイズ抑制構造２１０は、第１の金属面２１１及び第２の金属面２１３の形状がノイズ抑制構造１１０の場合と異なるが、動作原理は同様であり、コンデンサの効果によりノイズ抑制を可能とする共振周波数の可変ができ、また、既知のノイズ抑制構造９１０と比較して小型化が実現できる。

本発明によるノイズ抑制構造は、第１の金属面及び第２の金属面の端部でコンデンサが形成されていることに特徴があるため、第１の金属面と第２の金属面を同じ平面上に配置せず、上層と下層にずらせて配置してもよい。

図５は、更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造３１０の一例を示す。同図（ａ）は斜視図、（ｂ）は横から見たときの面である。

ノイズ抑制構造３１０では、第１の金属面３１１及び第２の金属面３１３には、矩形状の金属パターンを用い、それぞれの金属面３１１、３１３の端部付近が重なるように上下層に配置している。ノイズ抑制構造３１０の場合は、絶縁層を介して両金属面３１１、３１３が重なった領域が主にコンデンサを形成する。

ノイズ抑制構造３１０では、共振器の伝送路をなす第１の金属面３１１の上層側に、装荷コンデンサ構造として機能する第２の金属面３１１が配置されている。ノイズ抑制構造１１０及びノイズ抑制構造２１０では、コンデンサは同一平面内の横方向に形成されたが、ノイズ抑制構造３１０のように２枚の金属面３１１、３１３を上下に配置し、コンデンサを縦方向に形成してもよい。

図６は、更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造４１０の一例を示す。図６に示すように、第１の金属面４１１及び第２の金属面４１３を上下逆さにして、第１の金属面４１１の下側に第２の金属面４１３を配置する構成としてもよい。

図７は、更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造５１０の一例を示す。ノイズ抑制構造１１０〜４１０では、装荷コンデンサ構造をなす第２の金属面は、第１の金属面と同じグランド層に接地していたが、図７に示すように、他の層にあるグランドに接地してもよい。なお、図７では、最上層に位置するグランド層５２２を透明にし、グランド層５２１、５２２間に配置されるノイズ抑制構造５１０の構成を見やすくなるように図示している。

ノイズ抑制構造５１０は、ノイズ抑制構造１１０で述べたように、共振器をなす第１の金属面５１１の先端部分に、第２の金属面５１３が近接することによりキャパシタンスを形成するので、第２の金属面５１３を接地ピン５１４ａ、ｂを介して、第２のグランド層５２２に接続しても、動作原理は変わらず、第１の金属面５１１及び第２の金属面５１３の先端の領域でキャパシタンスが形成され、効果を如何なく発揮できる。

図８は、更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造６１０の一例を示す。ノイズ抑制構造６１０に関する図８（ａ）は斜視図、図８（ｂ）は横から見たときの図である。また、図９は、ノイズ抑制構造６１０を分解した状態を示す。

ノイズ抑制構造６１０は、グランド層６２１を共通とし、グランド層６２１を挟み込むようにノイズ抑制構造１１０で示した同様のノイズ抑制構造６１０ａ、ｂをグランド層６２１の上側と下側に配置したものである。即ち、グランド層６２１の上側には第１のノイズ抑制構造６１０ａが、下側には第２のノイズ抑制構造６１０ｂが形成された構造をとる。

ノイズ抑制構造６１０では、ノイズ抑制構造１１０と同様の原理のノイズ抑制構造を使用しているが、ノイズ抑制構造６１０では実際のプリント基板への実装を考慮し、ノイズ抑制構造１１０で示されている短絡板１１２や接地ピン１１４の代わりにビアホール６１５ａ〜ｐ（以下、ビアホール６１５と総称する。）を用いた構成としており、それに対応するように金属面６１１、６１３やグランド面６２１にはビアホール６１５と電気的に接続するためのビアホール接続用ホール６１６を形成している。

ノイズ抑制構造６１０では、第１のノイズ抑制構造６１０ａは、第１の金属面６１１と第２の金属面６１３、及びアレイ状に並んだビアホール６１５ａ〜ｆ、更にはビアホール２３ｇ、ｈで構成される。

第１の金属面６１１には、ビアホール６１５ａ〜ｆと同じ位置にビアホール接続用ホール６１６ａ〜ｆが構成されており、また第２の金属面６１３にもビアホール６１５ｇ、ｈと同じ位置にビアホール接続用ホール６１６ｇ、ｈがそれぞれ設けられている。なお、ビアホール接続用ホール６１６ａ〜ｆはアレイ状に並んでいる。同様に、グランド層６２１にも、ビアホール６１５ａ〜ｆと同じ位置にビアホール接続用ホール６１９ａ〜ｆが、そして、ビアホール６１５ｇ、ｈと同じ位置にビアホール接続用ホール６１９ｇ、ｈが設けられている。

一方、第２のノイズ抑制構造６１０ｂは、第３の金属面６１７と第４の金属面６１８、及びビアホール６１５ｉ〜ｐで構成される。

第２のノイズ抑制構造６１０ｂも第１のノイズ抑制構造６１０ａと同様に、第３の金属面６１７にはビアホール６１５ｉ〜ｎと同じ位置にビアホール接続用ホール６１６ｉ〜ｎが、また第４の金属面６１８にはビアホール６１５ｏ、ｐと同じ位置にビアホール接続用ホール６１６ｏ、ｐがそれぞれ設けられている。

第１の金属面６１１はビアホール６１５ａ〜ｆを介してグランド層６２１に接続され、第２の金属面６１３はビアホール６１５ｇ、ｈを介してグランド層６２１に接続される。同様に、第３の金属面６１７及び第４の金属面６１８は、ビアホール６１５ｉ〜ｎ及びビアホール６１５ｏ、ｐを介してそれぞれグランド層６２１に接続される。

即ち、ノイズ抑制構造６１０では、ビアホール６１５ａ〜ｆは、第１の金属面６１１に形成されたビアホール接続用ホール６１６ａ〜ｆ及びグランド層６２１に形成されたビアホール接続用ホール６１９ａ〜ｆに接続され、導通するようになるが、これは、それぞれのビアホール６１５単体がビアホール接続用ホール６１６を介して導通するためである。このため、ビアホール６１５ｉ〜ｎも同様に、ビアホール接続用ホール６１６ｉ〜ｎ及びビアホール接続用ホール６１９ａ〜ｆに接続され、また、ビアホール６１５ｏに関しても、同様に、それぞれ同じ位置にあるビアホール接続用ホール６１６ｏ及びビアホール接続用ホール６１９ｇに接続され、導通するようになる。また、ビアホール６１５ｐに関しても、同様に、それぞれ同じ位置にあるビアホール接続用ホール６１６ｐ及びビアホール接続用ホール６１９ｈに接続され、導通するようになる。

なお、ノイズ抑制構造６１０ではビアホール６１５ａ〜ｆ及びビアホールｉ〜ｎの間隔は、対象とする周波数の波長に対して十分小さくして、狭ピッチで並べている。このため、等価的に短絡端としてよく、グランド層６２１の上下に配置した第１のノイズ抑制構造６１０ａ及び第２のノイズ抑制構造６１０ｂは、ノイズ抑制構造１１０の構造と等価と考えてよく、同様な動作原理を示すようになる。

従って、ノイズ抑制構造６１０の場合もコンデンサの効果によりノイズ抑制を可能とする共振周波数の可変ができ、また、既知のノイズ抑制構造９１０と比較して小型化が実現できる上に、グランド層６２１の上下層に配しているので、グランド層６２１を流れるノイズ抑制に対してさらなる抑制効果が期待できる。

図１０は、更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造７１０の一例を示す。ノイズ抑制構造７１０に関する図１０（ａ）は斜視図、図１０（ｂ）は横から見たときの図である。また、図１１は、ノイズ抑制構造７１０を分解した状態を示す。

ノイズ抑制構造７１０は、ノイズ抑制構造５１０をグランド層の上下に配置したものである。上下に配置する基本構造はノイズ抑制構造５１０と同様であるが、ビアホール７１５の対象グランド層が異なっており、第２の金属面７１３に接続されたビアホール７１５ｇ、ｈは上層側に配されたグランド層７２２に接続され、第４の金属面７１８に接続されたビアホール７１５ｏ、ｐは下層側に配されたグランド層７２３に接続される。動作原理は同様であるため、ノイズ抑制構造７１０は、グランド層が複数ある多層プリント基板等で、特に効果を発揮する。

図１２は、更に他の実施形態に係るノイズ抑制構造８１０の一例を示す。図１２（ａ）は、斜視図、図１２（ｂ）は横から見たときの図である。また、図１３は、ノイズ抑制構造８１０を分解した状態を示す。なお、図１３は、グランド層８２１の下側のノイズ抑制構造８１０ｂは図示を省略し、上側のノイズ抑制構造８１０ａのみを示している。

ノイズ抑制構造８１０は、ノイズ抑制構造３１０又はノイズ抑制構造４１０の金属面を用い、ノイズ抑制構造７１０のようにビアホール８１５ｇ、ｈを上層側のグランド層８２２へ接続し、ビアホール８１５ｏ、ｐを下層側のグランド層８２３へ接続したものであり、このような構造としても効果を発揮する。

以上、本発明によるノイズ抑制構造につき、説明してきたが、本構造は用途に応じて様々な使用を考慮してもよい。

ノイズ抑制構造１１０〜８１０ではノイズ抑制構造をグランド層上に配置した例で説明してきたが、ノイズが伝搬する金属パターンであればグランド層以外に使用しても一向に差し支えなく、たとえば、電源層に対して適用しても如何なく効果を発揮する。

また、たとえば、ノイズ抑制構造１１０では第２の金属面１１３に接地ピン１１４ａ、ｂがグランド層１２１に接続されているが、本発明では、共振器を形成する第１の金属面１１１にコンデンサが装荷され共振周波数が可変できればよいので、可変できるほどのキャパシタンスが得られれば、接地ピン１１４ａ、ｂは削除してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は、上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１１０ ノイズ抑制構造
１１１ 第１の金属面
１１２ 短絡板
１１３ 第２の金属面
１１４ 接地ピン
１２１ グランド層
２１０ ノイズ抑制構造
２１１ 第１の金属面
２１２ 短絡板
２１３ 第２の金属面
２１４ 接地ピン
２２１ グランド層
３１０ ノイズ抑制構造
３１１ 第１の金属面
３１２ 短絡板
３１３ 第２の金属面
３１４ 接地ピン
３２１ グランド層
４１０ ノイズ抑制構造
４１１ 第１の金属面
４１２ 短絡板
４１３ 第２の金属面
４１４ 接地ピン
４２１ グランド層
５１０ ノイズ抑制構造
５１１ 第１の金属面
５１２ 短絡板
５１３ 第２の金属面
５１４ 接地ピン
５２１ グランド層
５２２ グランド層
６１０ ノイズ抑制構造
６１１ 第１の金属面
６１３ 第２の金属面
６１５ ビアホール
６１６ ビアホール接続用ホール
６１７ 第３の金属面
６１８ 第４の金属面
６１９ ビアホール接続用ホール
６２１ グランド層
７１０ ノイズ抑制構造
７１１ 第１の金属面
７１３ 第２の金属面
７１５ ビアホール
７１６ ビアホール接続用ホール
７１７ 第３の金属面
７１８ 第４の金属面
７１９ ビアホール接続用ホール
７２１ グランド層
７２２ グランド層
７２３ グランド層
８１０ ノイズ抑制構造
８１１ 第１の金属面
８１３ 第２の金属面
８１５ ビアホール
８１６ ビアホール接続用ホール
８１７ 第３の金属面
８１８ 第４の金属面
８１９ ビアホール接続用ホール
８２１ グランド層
８２２ グランド層
８２３ グランド層

Claims (9)

1. 基板の第１の電源層又は第２の電源層の上に設けられてノイズ電流を制御するノイズ抑制構造であって、
   前記第１の電源層又は前記第２の電源層から間隔を空けて設けられた少なくとも２枚の金属面から構成されて、前記金属面の片端が前記第１の電源層又は第２の電源層に接続されていると共に、前記金属面同士でキャパシタンスを形成していることを特徴とするノイズ抑制構造。
2. 前記金属板同士の間に絶縁物が配されており、直流的には非接触であることを特徴とする請求項１に記載のノイズ抑制構造。
3. 前記第１の電源層又は第２の電源層は、直流電源が供給される電源層、又は基板内のグランドとして作用するグランド層であることを特徴とする請求項１又は２に記載のノイズ抑制構造。
4. 前記２枚の金属面は、平板に櫛型構造を有する第１の金属面と第２の金属面であり、前記第１の金属面及び前記第２の金属面は、片端が接続部を介して前記第１の電源層又は前記第２の電源層に接続されており、その反対側の片端に位置する前記櫛型構造は、それぞれの櫛部が互い違いに向かい合って入り込み、それぞれの櫛部は直流的には非接触であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のノイズ抑制構造。
5. 前記金属面が矩形形状の一部に切り欠きを設けた形状であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のノイズ抑制構造。
6. 前記２枚の金属面を上層、下層に配置することでコンデンサを形成することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のノイズ抑制構造。
7. 前記第１の電源層又は前記第２の電源層の上側に設けられた第１のフィルターと、前記グランド層の下側に設けられた第２のフィルターとが前記第１の電源層又は第２の電源層を共通とするように挟み込むように配されることを特徴とする請求項３に記載のノイズ抑制構造。
8. 前記第１の電源層又は第２の電源層が基板内に少なくとも３層以上ある多層プリント基板内に配されたものであって、前記第１のフィルターは、上層と中間層の間に位置し、前記第２のフィルターは、中間層と下層の間に位置することを特徴とする請求項７に記載のノイズ抑制構造。
9. 前記第１の金属面は前記第１の電源層に接続され、前記第２の金属面は前記電源層の上側層又は下側層に接続されていることを特徴とする請求項４に記載のノイズ抑制構造。

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