JP3745276B2 - 多層プリント配線板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の配線層を有する多層プリント配線板に関し、特に高密度配線を実現する場合に好適な多層プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル機器に実装されるプリント配線板においては、デジタル機器の高機能化に伴って、ＢＧＡ（Ball Grid Array）に代表される多ピンパッケージの半導体素子を多数搭載することが増えてきている。多ピンパッケージの半導体素子の中には５００ピン以上の多ピンのＩＣもあり、多ピン化に伴いプリント配線板上の配線密度が増加してきている。そのため、プリント配線板の配線層を増やす必要があり、４層の多層プリント配線板で配線が収容できない場合には、６層の多層プリント配線板、更には８層の多層プリント配線板を用いるといった対応がとられてきている。
【０００３】
多層プリント配線板に関する従来例としては、特開平１０−２７０８６２号公報に記載のものが提案されている（第１の従来技術）。該公報記載の従来例は、複数の回路素子を搭載し、グラウンド層と信号層と回路素子に電源電圧を供給するための電源供給層とがそれぞれ絶縁材を介して積層されたものであり、各回路素子は、その動作速度に応じて複数のグループに分類され、グループごとに多層プリント配線板における搭載領域が決定され、電源供給層では、グループごとに電源供給配線が形成され、異なるグループに対応する電源供給配線間が、当該電源供給配線間を高周波的に分離する電源配線によって接続したものである。この際、グラウンド配線のみからなるグラウンド専用層及び電源供給配線のみからなる電源供給専用層は、放射ノイズを抑制する為、多層プリント配線板においては必須であった。
【０００４】
また、２層プリント配線板に関する従来例としては、特開平７−３２１４２９号公報に記載のものが提案されている（第２の従来技術）。該公報記載の従来例は、各配線層にグランド配線と電源供給配線を平行にかつ交互に交差するように格子状に設け、第１の配線層と第２の配線層でそれらの配線が、立体的に垂直に交差するように配置し、各配線層のグランド配線と電源配供給線をスルーホールで接続している。このような構造をとることで強固なグランドを形成し、放射ノイズの抑制を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては下記のような問題があった。
【０００６】
即ち、第１の従来技術（特開平１０−２７０８６２号公報に記載のプリント配線板）のように、配線を全て収容するために多層化を進めることは、高密度配線を容易に実現するものの、プリント配線板製造期間が長期化すると共に、プリント配線板の製造コストが増大するという大きな問題があった。
【０００７】
また、第２の従来技術（特開平７−３２１４２９号公報に記載の２層プリント配線板）のように、各配線層に格子状にグランド配線及び電源供給配線を設けることは、放射ノイズの抑制には効果があるが、信号配線の配置スペースの制約が大きく、高密度配線に対応することが困難であるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、配線層の数を減らしても、配線密度を低下させることなく、かつ放射ノイズを低減させることを可能とした多層プリント配線板を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、前記各配線層の１つを構成する第１の配線層であって、外縁部に形成された第１のグラウンド配線と、該第１のグラウンド配線の内側に隣接して形成された第１の基幹電源供給配線と、該第１の基幹電源供給配線から延出された第１の電源供給配線とを有する第１の配線層と、前記各配線層の１つを構成する第２の配線層であって、前記外縁部に形成された第２のグラウンド配線と、該第２のグラウンド配線の内側に隣接して形成され前記第１の基幹電源供給配線とは異なる電圧を供給する第２の基幹電源供給配線であって、同一投影面上において前記第１の基幹電源供給配線の投影される位置に形成された第２の基幹電源供給配線と、該第２の基幹電源供給配線から延出された第２の電源供給配線とを有する第２の配線層と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品とを備え、前記第１、第２の基幹電源供給配線からそれぞれ延出された前記第１及び第２の電源供給配線は、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して前記各電子部品の実装個所に配線されていることを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項２記載の発明は、前記第１、第２のグラウンド配線、前記第１、第２の基幹電源供給配線は、各々環状に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するため、請求項３記載の発明は、前記各配線層に設けられた信号配線であって、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、前記第１、第２の電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成され前記第１、第２のグラウンド配線に接続されたグラウンドパターンとを備え、前記第１、第２の電源供給配線及び前記信号配線は、前記第１、第２の基幹電源供給配線に対して内側に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するため、請求項４記載の発明は、電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層の外縁部に形成されたグラウンド配線と、前記グラウンド配線の内側に隣接して形成された第１の基幹電源供給配線と、前記第１の基幹電源供給配線の内側に隣接して形成され、前記第１の基幹電源供給配線とは異なる電圧を供給する第２の基幹電源供給配線と、前記第１、第２の基幹電源供給配線からそれぞれ延出された少なくとも２つの電源供給配線と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品とを備え、前記電源供給配線は、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して前記各電子部品の実装個所に配線されていることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するため、請求項５記載の発明は、前記グラウンド配線、前記第１、第２の基幹電源供給配線は、各々環状に形成されていることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項６記載の発明は、前記各配線層に設けられた信号配線であって、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、前記電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成され前記グラウンド配線に接続されたグラウンドパターンとを備え、前記電源供給配線及び前記信号配線は、前記第２の基幹電源供給配線に対して内側に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するため、請求項７記載の発明は、電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、前記各配線層の外縁部にそれぞれ形成されたグラウンド配線と、前記各配線層における前記グラウンド配線の内側にそれぞれ隣接して形成された基幹電源供給配線と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に設けられ、前記基幹電源供給配線に対して内側に位置すると共に、前記基幹電源供給配線から延出されて前記各配線層のうち少なくとも他の１つの配線層を経由して前記電子部品の実装個所に配線された少なくとも１つの電源供給配線と、前記各配線層に設けられ、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層における前記基幹電源供給配線の内側において前記電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成されたグラウンドパターンとを備え、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層における前記グラウンド配線は、他の配線層における前記グラウンド配線より幅が広く形成されると共に、前記グラウンドパターンとスルーホールを介して接続されていることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。図２は第１の実施の形態に係る多層プリント配線板の全層を上部から透視した場合の構成を示す模式図であり、信号配線の接続及び位置関係を補足するものである。
【００２６】
第１の実施の形態に係る多層プリント配線板は、図１（ａ）〜図１（ｄ）にそれぞれ示される第１の配線層１、第２の配線層２、第３の配線層３、第４の配線層４この順で積層されて構成されている。各配線層は、基板と、該基板上に設けられた電子部品や各種配線から構成されている。この基本構成は、後述する他の実施の形態でも同様である。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、第１の配線層１には、電子部品７ａ、７ｂ、７ｃが実装されており、信号配線６ａ、６ｂ及びグラウンドパターン８ａが設けられている。信号配線６ａは、電子部品７ａと図１（ｄ）に示す第４層４の電子部品７ｅとを不図示のスルーホールを介して接続している。信号配線６ｂは、電子部品７ｂと電子部品７ｃを接続している。グラウンドパターン８ａは、第１の配線層１の信号配線以外の領域に基板の主面のほぼ全体に亘って、且つ電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、第２の配線層２には、環状のグラウンド配線８と、その内側に環状の基幹電源供給配線５が設けられている。グラウンド配線８は基板の外縁部に環状に形成され、その内側に基幹電源供給配線５が製造上必要最小限のクリアランスを隔てて環状に形成されている。基幹電源供給配線５の内側には、信号配線６ｃ、６ｄ及びグラウンドパターン８ｂが設けられている。信号配線６ｃは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ａと図１（ｄ）に示す第４層４の電子部品７ｄとを接続している。また、信号配線６ｄは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｃと図１（ｄ）に示す第４の配線層４の電子部品７ｅとを接続している。また、基幹電源供給配線５の内側には、基幹電源供給配線５と不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｂと接続する電源供給配線５ａが設けられている。グラウンドパターン８ｂは、第２の配線層２の基幹電源供給配線５の内部において、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００２９】
図１（ｃ）に示すように、第３の配線層３には、信号配線６ｅ、６ｆ、電源供給配線５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、及びグラウンドパターン８ｃが設けられている。信号配線６ｅは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｂと図１（ｄ）に示す第４層４の電子部品７ｄとを接続している。また、信号配線６ｆは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｃと図１（ｄ）に示す第４の配線層４の電子部品７ｅとを接続している。電源供給配線５ｂは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ａと第２の配線層２の基幹電源供給配線５を接続している。電源供給配線５ｃは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２の基幹電源供給配線５と図１（ｄ）に示す第４の配線層４の電子部品７ｄとを接続している。電源供給配線５ｄは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２の基幹電源供給配線５と第４の配線層４の電子部品７ｅとを接続している。電源供給配線５ｅは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２の基幹電源供給配線５と第１の配線層１の電子部品７ｃとを接続している。第３の配線層３において、グラウンドパターン８ｃは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００３０】
図１（ｄ）に示すように、第４の配線層４には、電子部品７ｄ、７ｅが実装されている。また、第４の配線層４には、信号配線６ｇ、６ｈ、６ｉ、電源供給配線５ｆ及びグラウンドパターン８ｄが設けられている。信号配線６ｇは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ａと電子部品７ｂとを接続している。また、信号配線６ｈは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｃと第４の配線層４の電子部品７ｄとを接続している。また、信号配線６ｉは、電子部品７ｅと不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｂとを接続している。電源供給配線５ｆは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２の基幹電源供給配線５と第４の配線層４の電子部品７ｅとを接続している。グラウンドパターン８ｄは、第４の配線層４の電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００３１】
尚、各配線層のグラウンド配線８、グラウンドパターン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、不図示のスルーホールにて接続されている。そのため、第２の配線層２の環状のグランド配線８は少なくともスルーホールを形成することが可能な幅になっている。また、環状の基幹電源供給配線５も同様にスルーホールを形成するため、スルーホールを形成することが可能な幅になっている。また、各配線層の信号配線６ａ〜６ｉは、図２からも分るように、全て第２の配線層２の電源供給配線５の内側に設けられている。図２において各配線層のグラウンドパターン８ａ〜８ｄは、図面の理解を高めるために省略してある。
【００３２】
第１の実施の形態においては、電源供給配線は、第２の配線層２の基幹電源供給配線５から、第２の配線層２に加えて第３の配線層３及び第４の配線層４に電源供給配線を延出し、第１の配線層１及び第４の配線層４に実装されている電子部品に電源を供給している。また、信号配線は、第１の配線層１、第２の配線層２、第３の配線層３、第４の配線層４の全ての層に渡って設けられている。すなわち、電源供給配線及び信号配線は全ての配線層において自由に配線することができ、高密度配線を実現することができる。
【００３３】
ただし、図２に示すように、電源供給配線５ａ〜５ｆ及び信号配線６ａ〜６ｉは、上部から同一投影面に投影した場合に、隣接した配線層に位置する配線は互いに重ならない位置に配線されている。これにより、隣接した配線によるクロストークの影響を極力低減することができる。尚、図２において、電源供給配線５ｂと信号配線６ａとは、一部重なっているが、電源供給配線５ｂは第３の配線層３に配線され、信号配線６ａは第１の配線層１に配線されているため問題とはならない。
【００３４】
また、各配線層のグラウンドパターン８ａ〜８ｄは、電源供給配線及び信号配線以外の領域を被っているため、放射ノイズの発生源の１つであるグラウンド電流の経路が制限されず、信号配線の近傍（上下左右）を流れることができるために、放射ノイズを低減する効果を有することができる。
【００３５】
図３（ａ）〜図３（ｄ）は、図１（ａ）〜図１（ｄ）の多層プリント配線板の各グラウンド配線８、グラウンドパターン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄのみを表した模式図であり、図４は、その各配線層を透視で上面からみたものである。図４に示すように、各配線層のグラウンド配線８、グラウンドパターン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを同一投影面に投影した場合、多層プリント配線板の全面を被うように構成されている。このような構成にすることでより強固なグラウンドを形成することができる。
【００３６】
尚、第１の実施の形態においては、グラウンド配線が多層プリント配線板の全面を被っているが、必ずしも全面である必要はなくほぼ全面を被っていれば同等の効果を有することは言うまでもない。また、第１の実施の形態においては、環状のグラウンド配線８と環状の基幹電源供給配線５は必ずしも環状である必要はなく、それに順ずる形態であれば良い。また、グラウンド配線８は２つ以上の配線層に形成しても良い。更にまた、第１の実施の形態においては、４層の多層プリント配線板を使用しているが、本発明の目的を達成するには３層以上でグラウンド専用層及び電源専用層を持たない多層プリント配線板であれば良い。
【００３７】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る多層プリント配線板によれば、４つの配線層のうち少なくとも１つの配線層の外縁部にグラウンド配線８を形成し、その内側に基幹電源供給配線５を形成し、電源供給配線５ａ〜５ｅ及び信号配線６ａ〜６ｉを、基幹電源供給配線５から各配線層のうち少なくとも何れか１つの配線層を経由して電子部品の実装箇所に延出しているため、グラウンド専用層及び電源供給専用層を持つ６層の多層プリント配線板に比べて、配線密度を低下させることなく、高密度配線に対応することができるという効果を奏する。また、基幹電源供給配線５及びグラウンド配線８を環状とし、隣接して配線している為、基幹電源供給配線５とグラウンド配線８の容量性結合を増し、放射ノイズを低減する効果を奏する。
【００３８】
また、各配線層において、電源供給配線５ａ〜５ｆ及び信号配線６ａ〜６ｉを環状の基幹電源供給配線５の内側に配線し、ことにより放射ノイズを低減する効果を奏する。 環状の基幹電源配線５を外縁部に設けているため、その内部の電源供給配線を効率的に配置でき、その結果、信号配線の自由度が増すという効果を奏する。
【００３９】
また、基幹電源供給配線５及びグラウンド配線８を環状とし、隣接して配線しているため、基幹電源供給配線５とグラウンド配線８の容量性結合を増し、放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００４０】
また、各配線層において信号配線６ａ〜６ｉ、電源供給配線５ａ〜５ｆ以外の領域に、グラウンドパターン８ａ〜８ｄを設け、お互いをスルーホールで接続しているため、強固なグラウンドを形成することができ、放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００４１】
また、各配線層のグラウンド配線８、グラウンドパターン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを同一投影面に投影した場合に、多層プリント配線板の全面を被うような構成としているため、更に強固なグラウンドを形成することができ、放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００４２】
また、信号配線６ａ〜６ｉ、電源供給配線５ａ〜５ｆは、同一投影面に投影した場合に、隣接する配線層の信号配線及び電源供給配線と互いに重ならない位置に配線しているため、クロストークの影響を低減することができるという効果を奏する。
【００４３】
また、各配線層におけるグラウンドパターン８ａ〜８ｄは、スルーホールにて各少なくとも１つ以上の配線層のグラウンド配線８と相互に接続を行うため、グラウンド専用層を廃しても、放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００４４】
このように第１の実施の形態においては、配線層の数を減らしても、配線密度を低下させることなく、かつ放射ノイズを低減させる構造を持つ多層プリント配線板を提供することができるという効果を奏する。
【００４５】
［第２の実施の形態］
図５（ａ）〜図５（ｄ）は本発明の第２の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【００４６】
第２の実施の形態では、第１の電圧で駆動する電子部品１７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び第１の電圧と異なる第２の電圧で駆動する電子部品１７ａ’１７ｂ’に、電源を供給する多層プリント配線板の構成を示している。
【００４７】
第２の実施の形態に係る多層プリント配線板は、第１の配線層１１、第２の配線層１２、第３の配線層１３、第４の配線層１４から構成されており、第１の配線層１１及び第４の配線層１４には異なる２つの電圧で駆動する電子部品が実装されている。
【００４８】
図５（ａ）に示すように、第１の配線層１１には、第１の電圧で駆動する電子部品１７ａ、及び第２の電圧で駆動する電子部品１７ａ’、１７ｂ’が実装されており、信号配線１６ａ、１６ｂ、電源供給配線１５ａ及びグラウンドパターン１８ａが図１（ａ）と同様の配置で設けられている。信号配線１６ａは、電子部品１７ａ’と不図示のスルーホールを介して図５（ｄ）に示す第４の配線層１４の電子部品１７ｃとを接続している。信号配線１６ｂは、電子部品１７ａと電子部品１７ｂ’を接続している。電源供給配線１５ａは、電子部品１７ａと不図示のスルーホールを介して図５（ｂ）に示す第２の配線層１２の第１の基幹電源供給配線１５とを接続している。第１の配線層１１では、グラウンドパターン１８ａは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に基板の主面のほぼ全体に亘って、且つ電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００４９】
図５（ｂ）に示すように、第２の配線層１２の外縁部には、環状のグラウンド配線１８と、その内側にそれに沿って環状の第１の基幹電源供給配線１５が設けられている。第１の基幹電源供給配線１５の内側には、信号配線１６ｃ、１６ｄ及びグラウンドパターン１８ｂが設けられている。信号配線１６ｃは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ａ’と図５（ｄ）に示す第４の配線層１４の電子部品１７ｂとを接続している。また、信号配線１６ｄは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ｂ’と下記に示す第４の配線層１４の電子部品１７ｃとを接続している。また、第１の基幹電源供給配線１５の内側には、第１の基幹電源供給配線１５と不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品１７ａと接続する電源供給配線１５ｂ、第４の配線層１４の電子部品１７ｂと接続する電源供給配線１５ｃ、第４の配線層１４の電子部品１７ｃと接続する電源供給配線１５ｄが設けられている。グラウンドパターン１８ｂは、第２の配線層１２の第１の基幹電源供給配線１５の内部において、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００５０】
図５（ｃ）に示すように、第３の配線層１３には、環状のグラウンド配線１８ｅと、その内側に環状の第２の基幹電源供給配線１５’が設けられている。グラウンド配線１８ｅ及び第２の基幹電源供給配線１５’は、第２の配線層１２に設けられたグラウンド配線１８及び第１の基幹電源供給配線１５と重なる位置に配置されている。第２の基幹電源供給配線１５’の内側には、信号配線１６ｅ及びグラウンドパターン１８ｃが設けられている。信号配線１６ｅは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ａと図５（ｄ）に示す第４の配線層１４の電子部品１７ｂとを接続している。また、第２の基幹電源供給配線１５’の内側には、第２の基幹電源供給配線１５’と不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ｂ’と接続する電源供給配線１５ａ’が設けられている。第３の配線層１３では、グラウンドパターン１８ｃは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００５１】
図５（ｄ）に示すように、第４の配線層１４には、第１の電圧で駆動する電子部品１７ｂ、１７ｃが実装されている。また、第４の配線層１４には、信号配線１６ｆ、１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、電源供給配線１５ｂ’、１５ｅ及びグラウンドパターン１８ｄが設けられている。信号配線１６ｆは、電子部品１７ｃと不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ｂ’とを接続している。信号配線１６ｇは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ａ’と１７ａを接続している。また、信号配線１６ｈは、電子部品１７ｂと不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ｂ’とを接続している。また、信号配線１６ｉは、電子部品１７ｃと不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ａとを接続している。電源供給配線１５ｂ’は、不図示のスルーホールを介して第３の配線層１３の第２の基幹電源供給配線１５’と第１の配線層１１の電子部品１７ａ’とを接続している。電源供給配線１５ｅは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層１２の第１の基幹電源供給配線１５と第４の配線層１４の電子部品１７ｃとを接続している。第４の配線層１４では、グラウンドパターン１８ｄは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００５２】
尚、各配線層のグラウンド配線１８、１８ｅ、グラウンドパターン１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、不図示のスルーホールにて接続されている。そのため、第２の配線層１２のグラウンド配線１８及び第３の配線層１３のグラウンド配線１８ｅは少なくともスルーホールを形成することが可能な幅になっている。また、第１、第２の基幹電源供給配線１５、１５’も同様にスルーホールを形成するため、スルーホールを形成することが可能な幅になっている。
【００５３】
また、各配線層の信号配線１６ａ〜１６ｉは、全て第２の配線層１２の第１の基幹電源供給配線１５及び第３の配線層１３の第２の基幹電源供給配線１５’の内側に設けられている。また、各配線層の電源供給配線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ａ’、１５ｂ’と信号配線２６ａ〜２６ｈは、上部から同一投影面に投影した場合に、互いに重ならない位置に配線されている。これにより、隣接した配線によるクロストークの影響を極力低減することができる。
【００５４】
第２の実施の形態では、多層プリント配線板は、外縁部にグラウンド配線１８を設け、その内側に第１の基幹電源供給配線１５を隣接して設けた第２の配線層１２と、外縁部にグラウンド配線１８ｅを設け、その内側に第２の基幹電源供給配線１５’を隣接して設けた第３の配線層１３とを有している。第１の基幹電源供給配線１５に接続された電源供給配線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅは所定の配線層を通り、第１の電圧で駆動する電子部品１７ａ、１７ｂ、１７ｃに電源を供給している。また、第２の基幹電源供給配線１５’に接続された電源供給配線１５ａ’、１５ｂ’は所定の配線層を通り、第２の電圧で駆動する電子部品１７ａ’、１７ｂに電源を供給している。
【００５５】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る多層プリント配線板によれば、第２の電源供給配線１５’を、同一投影面に投影した場合に第１の電源供給配線１５の投影される位置に設けているため、第１の実施の形態における効果に加え、多層プリント配線板に異なる２つの電源を供給する際に、信号配線の配線密度を低下させることなく、放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００５６】
［第３の実施の形態］
図６（ａ）〜図６（ｄ）は本発明の第３の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。図７は第３の実施の形態に係る多層プリント配線板の全層を上部から透視した場合の構成を示す模式図であり、信号配線の接続及び位置関係を補足するものである。
【００５７】
第３の実施の形態では、第１の電圧で駆動する電子部品２７ａ、２７ｂ、２７ｃ及び第１の電圧と異なる第２の電圧で駆動する電子部品２７ａ’２７ｂ’に、電源を供給する多層プリント配線板の構成を示している。
【００５８】
第３の実施の形態に係る多層プリント配線板は、第１の配線層２１、第２の配線層２２、第３の配線層２３、第４の配線層２４から構成されており、第１の配線層２１及び第４の配線層２４には異なる２つの電圧で駆動する電子部品が実装されている。
【００５９】
図６（ａ）に示すように、第１の配線層２１には、第１の電圧で駆動する電子部品２７ａ、２７ｂ及び第２の電圧で駆動する電子部品２７ａ’が実装されており、信号配線２６ａ、２６ｂ、電源供給配線２５ａ及びグラウンドパターン２８ａが設けられている。信号配線２６ａは、電子部品２７ａと図６（ｄ）に示す第４の配線層４の電子部品２７ｂ’とを不図示のスルーホールを介して接続している。信号配線２６ｂは、電子部品２７ａ’と電子部品２７ｂを接続している。電源供給配線２５ａは、不図示のスルーホールを介して図６（ｂ）に示す第２の配線層２２の第１の基幹電源供給配線２５と図６（ｄ）に示す第４の配線層２４の電子部品２７ｃとを接続している。第１の配線層２１では、グラウンドパターン２８ａは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００６０】
図６（ｂ）に示すように、第２の配線層２２には、環状のグラウンド配線２８と、その内側に環状の第１の基幹電源供給配線２５と、その内側に環状の第２の基幹電源供給配線２５’が設けられている。第２の基幹電源供給配線２５’の内側には、信号配線２６ｃ、２６ｄが設けられている。信号配線２６ｃは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ａと電子部品２７ａ’とを接続している。また、信号配線２６ｄは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ｂと第４の配線層２４の電子部品２７ｃとを接続している。グラウンドパターン２８ｂは、第２の配線層２２の第２の基幹電源供給配線２５’の内部において、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００６１】
図６（ｃ）に示すように、第３の配線層２３には、信号配線２６ｅ、電源供給配線２５ｂ、２５ａ’、２５ｂ’、及びグラウンドパターン２８ｃが設けられている。信号配線２６ｅは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ｂと第４の配線層２４の電子部品２７ｂ’とを接続している。電源供給配線２５ｂは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２２の第１の基幹電源供給配線２５と第１の配線層２１の電子部品２７ａとを接続している。電源供給配線２５ａ’は、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２２の第２の基幹電源供給配線２５’と第１の配線層２１の電子部品２７ａ’とを接続している。電源供給配線２５ｂ’は、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２２の第２の基幹電源供給配線２５’と第４の配線層２４の電子部品２７ｂ’とを接続している。第３の配線層２３においては、グラウンドパターン２８ｃは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００６２】
図６（ｄ）に示すように、第４の配線層２４には、第１の電圧で駆動する電子部品２７ｃと第２の電圧で駆動する電子部品２７ｂ’が実装されている。また、第４の配線層２４には、信号配線２６ｆ、２６ｇ、２６ｈ、電源供給配線２５ｃ及びグラウンドパターン２８ｄが設けられている。信号配線２６ｆは、電子部品２７ｃと不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ａとを接続している。信号配線２６ｇは、電子部品２７ｃと不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ａ’とを接続している。また、信号配線２６ｈは、電子部品２７ｂ’と不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ａ’とを接続している。電源供給配線２５ｃは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２２の第１の基幹電源供給配線２５と第１の配線層２１の電子部品２７ｂとを接続している。第４の配線層２４において、グラウンドパターン２８ｄは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００６３】
尚、各配線層のグラウンド配線２８、グラウンドパターン２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、不図示のスルーホールにて接続されている。そのため、第２の配線層２２のグラウンド配線２８は少なくともスルーホールを形成することが可能な幅になっている。また、第１、第２の基幹電源供給配線２５、２５’も同様にスルーホールを形成するため、スルーホールを形成することが可能な幅になっている。
【００６４】
また、図７に示すように各配線層の信号配線２６ａ〜２６ｈは、全て第２の配線層２２の第２の基幹電源供給配線２５’の内側に設けられている。また、各配線層の電源供給配線２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ａ’、２５ｂ’と信号配線２６ａ〜２６ｈは上部から同一投影面に投影した場合に、互いに重ならない位置に配線されている。これにより、隣接した配線によるクロストークの影響を極力低減することができる。図７において各配線層のグラウンドパターン２８ａ〜２８ｄは、図面の理解を高めるために省略してある。
【００６５】
第３の実施の形態では、第２の配線層２２の外縁部に配された第１の基幹電源供給配線２５の隣接する内側に、第２の基幹電源供給配線２５’が設けられている。第１の基幹電源供給配線２５に接続された電源供給配線２５ａ、２５ｂ、２５ｃは所定の層を通り、第１の電圧で駆動する電子部品２７ａ、２７ｂ、２７ｃに電源を供給している。また第２の基幹電源供給配線２５’に接続された電源供給配線２５ａ’、２５ｂ’は所定の層を通り、第２電圧で駆動する電子部品２７ａ’、２７ｂ’に電源を供給している。
【００６６】
以上説明したように、第３の実施の形態に係る多層プリント配線板によれば、第２の電源供給配線２５’を第１の電源供給配線２５の内側に設けているため、第１の実施の形態における効果に加え、多層プリント配線板に異なる２つの電源を供給する際に、信号配線の配線密度を低下させることなく、放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００６７】
［第４の実施の形態］
図８（ａ）〜図８（ｄ）は本発明の第４の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図であり、基幹電源供給配線の内側の信号配線、電子部品、電源供給配線、グラウンド配線及び電子部品は記載せず、その説明も省略する。図９は第４の実施の形態に係る多層プリント配線板の断面の構成を示す模式図であり、各配線層の外縁部のグラウンド配線及び基幹電源供給配線の位置関係を示している。
【００６８】
第４の実施の形態では、全ての配線層（第４の実施の形態では四つの配線層）の外縁部に異なる電圧の電源供給配線を設けた多層プリント配線板の構成を示している。
【００６９】
第４の実施の形態に係る多層プリント配線板は、第１の配線層３１、第２の配線層３２、第３の配線層３３、第４の配線層３４から構成されている。
【００７０】
図８（ａ）及び図９に示すように、第１の配線層３１の外縁部には、グラウンド配線３８ａが設けられており、その内側には、第１の基幹電源供給配線３５ａが設けられている。第１の基幹電源供給配線３５ａの内側には、信号配線３６ａが設けられている。
【００７１】
図８（ｂ）及び図９に示すように、第２の配線層３２の外縁部には、第１の配線層３１のグラウンド配線３８ａとスルーホール３９ａにより接続されたグラウンド配線３８ｂが設けられており、その内側には、第２の基幹電源供給配線３５ｂが設けられている。第２の基幹電源供給配線３５ｂの内側には、グラウンドパターン３８ｅ及び信号配線３６ｂが設けられている。グラウンド配線３８ｂ及び第２の基幹電源供給配線３５ｂは、同一投影面に投影した場合に、第１の配線層３１のグラウンド配線３８ａ及び第１の基幹電源供給配線３５ａを投影した位置に配置されている。
【００７２】
図８（ｃ）及び図９に示すように、第３の配線層３３の外縁部には、第２の配線層３２のグラウンド配線３８ｂとスルーホール３９ａにより接続されたグラウンド配線３８ｃが設けられており、その内側には、第３の基幹電源供給配線３５ｃが設けられている。第３の基幹電源供給配線３５ｃの内側には、信号配線３６ｃ及びグラウンド配線３８ｆが設けられている。グラウンド配線３８ｃは、他の配線層のグラウンド配線３８ａ、３８ｂ、３８ｄに比べて幅の広い配線になっている。グラウンド配線３８ｃの外側位置は他の配線層のグラウンド配線の外側位置と同じであるが、グラウンド配線３８ｃの内側位置は他の配線層のグラウンド配線の内側位置よりも内部に入り込み、第２の配線層３２のグラウンドパターン３８ｅとスルーホール３９ｂにより接続されている。グラウンド配線３８ｆは、スルーホール３９ｃにより第２の配線層３２のグラウンドパターン３８ｅに接続されている。
【００７３】
図８（ｄ）及び図９に示すように、第４の配線層３４の外縁部には、第３の配線層３３のグラウンド配線３８ｃとスルーホール３９ａにより接続されたグラウンド配線３８ｄが設けられており、その内側には、第４の基幹電源供給配線３５ｄが設けられている。第４の基幹電源供給配線３５ｄの内側には、信号配線３６ｄが設けられている。グラウンド配線３８ｄ及び第４の基幹電源供給配線３５ｄは、同一投影面に投影した場合に、第１の配線層３１のグラウンド配線３８ａ及び第１の基幹電源供給配線３５ａを投影した位置に配置されている。
【００７４】
尚、第１乃至第４の基幹電源供給配線の電圧は、全て異なる電圧でもよく、また２つまたは３つの基幹電源供給配線が同じ電圧であっても良い。
【００７５】
以上説明したように、第４の実施の形態に係る多層プリント配線板によれば、第１の実施の形態における効果に加え、全ての配線層に基幹電源供給配線を設けると共に、少なくとも１つの配線層の基幹電源供給配線（第４の実施の形態では第３の配線層の基幹電源供給配線３５ｃ）を他の配線層の基幹電源供給配線よりも内側に設け、その外側に幅の広げられたグラウンド配線を設け、内部のグラウンド配線と接続しているため、全ての配線層の基幹電源供給配線に異なる複数の電圧を供給する際に、信号配線の配線密度を低下させることなく放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００７６】
［他の実施の形態］
（１）上述した第１〜第４の実施の形態においては、多層プリント配線板単体の場合を例に上げたが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の多層プリント配線板を搭載した電子機器（例えば、複写機、機能複合型複写機、各種プリンタ、スキャナ、ファクシミリ、デジタルカメラ等）のように、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００７７】
（２）上述した第１〜第４の実施の形態においては、多層プリント配線板単体の場合を例に上げたが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の多層プリント配線板を搭載した複数の電子機器（例えば、複写機、機能複合型複写機、各種プリンタ、スキャナ、ファクシミリ、デジタルカメラ等）から構成されるシステム（例えば、画像形成システム、画像読取システム、画像通信システム、撮像システム等）のように、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多層プリント配線板によれば、各配線層のうち少なくとも１つの配線層の外縁部にグラウンド配線を形成し、その内側に基幹電源供給配線を形成し、電源供給配線及び信号配線を、基幹電源供給配線から各配線層のうち少なくとも何れか１つの配線層を経由して電子部品の実装箇所に延出しているため、グラウンド専用層及び電源供給専用層を持つ６層プリント多層プリント配線板に比べて、配線密度を低下させることなく高密度配線に対応することができるという効果を奏する。また、基幹電源供給配線及びグラウンド配線を環状とし、隣接して配線している為、基幹電源供給配線とグラウンド配線の容量性結合を増し、放射ノイズを低減する効果を奏する。
【００７９】
また、電源供給配線及び信号配線が設けられている配線層においては、電源供給配線及び信号配線が環状の基幹電源供給配線の内側に配線されているため、信号配線の配線の自由度を向上させることができるという効果を奏する。
【００８０】
また、基幹電源供給配線及びグラウンド配線を環状とし、隣接して配線しているため、基幹電源供給配線とグラウンド配線の容量性結合を増し、放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００８１】
また、電源供給配線及び信号配線が設けられている配線層においては、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、グラウンドパターンを設け、これらのグラウンドパターン同士をスルーホールで接続しているため、安定したグラウンドを形成することができ放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００８４】
また、各配線層におけるグラウンド配線は、スルーホールにて各配線層のグラウンド配線と相互に接続を行うため、グラウンド専用層を廃しても、放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００８５】
したがって本発明においては、配線層の数を減らしても、配線密度を低下させることなく、かつ放射ノイズを低減させる構造を持つ多層プリント配線板を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【図２】第１の実施の形態に係る多層プリント配線板の全層を上部から透視した場合の構成を示す模式図である。
【図３】第１の実施の形態に係るプリント配線板のグラウンド配線のみを表した模式図である。
【図４】第１の実施の形態に係るプリント配線板の各層のグラウンド配線のみを透視で上面からみたものである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【図７】第３の実施の形態に係る多層プリント配線板の全層を上部から透視した場合の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【図９】第４の実施の形態に係る多層プリント配線板の断面の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、３１ 第１の配線層
２、１２、２２、３２ 第２の配線層
３、１３、２３、３３ 第３の配線層
４、１４、２４、３４ 第４の配線層
５、１５、１５’、２５、２５’、３５ａ〜３５ｄ 基幹電源供給配線
５ａ〜５ｆ、１５ａ〜１５ｅ、２５ａ〜２５ｃ 電源供給配線
６ａ〜６ｉ、１６ａ〜１６ｉ、２６ａ〜２６ｈ、３６ａ〜３６ｄ 信号配線
７ａ〜７ｅ、１７ａ〜１７ｃ、２７ａ〜２７ｃ 電子部品
８、１８、１８ｅ、２８、３８ａ〜３８ｄ グラウンド配線
８ａ〜８ｄ、１８ａ〜１８ｄ、２８ａ〜２８ｄ、３８ｅ〜３８ｆ グラウンドパターン
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の配線層を有する多層プリント配線板に関し、特に高密度配線を実現する場合に好適な多層プリント配線板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル機器に実装されるプリント配線板においては、デジタル機器の高機能化に伴って、ＢＧＡ（Ball Grid Array）に代表される多ピンパッケージの半導体素子を多数搭載することが増えてきている。多ピンパッケージの半導体素子の中には５００ピン以上の多ピンのＩＣもあり、多ピン化に伴いプリント配線板上の配線密度が増加してきている。そのため、プリント配線板の配線層を増やす必要があり、４層の多層プリント配線板で配線が収容できない場合には、６層の多層プリント配線板、更には８層の多層プリント配線板を用いるといった対応がとられてきている。
【０００３】
多層プリント配線板に関する従来例としては、特開平１０−２７０８６２号公報に記載のものが提案されている（第１の従来技術）。該公報記載の従来例は、複数の回路素子を搭載し、グラウンド層と信号層と回路素子に電源電圧を供給するための電源供給層とがそれぞれ絶縁材を介して積層されたものであり、各回路素子は、その動作速度に応じて複数のグループに分類され、グループごとに多層プリント配線板における搭載領域が決定され、電源供給層では、グループごとに電源供給配線が形成され、異なるグループに対応する電源供給配線間が、当該電源供給配線間を高周波的に分離する電源配線によって接続したものである。この際、グラウンド配線のみからなるグラウンド専用層及び電源供給配線のみからなる電源供給専用層は、放射ノイズを抑制する為、多層プリント配線板においては必須であった。
【０００４】
また、２層プリント配線板に関する従来例としては、特開平７−３２１４２９号公報に記載のものが提案されている（第２の従来技術）。該公報記載の従来例は、各配線層にグランド配線と電源供給配線を平行にかつ交互に交差するように格子状に設け、第１の配線層と第２の配線層でそれらの配線が、立体的に垂直に交差するように配置し、各配線層のグランド配線と電源配供給線をスルーホールで接続している。このような構造をとることで強固なグランドを形成し、放射ノイズの抑制を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術においては下記のような問題があった。
【０００６】
即ち、第１の従来技術（特開平１０−２７０８６２号公報に記載のプリント配線板）のように、配線を全て収容するために多層化を進めることは、高密度配線を容易に実現するものの、プリント配線板製造期間が長期化すると共に、プリント配線板の製造コストが増大するという大きな問題があった。
【０００７】
また、第２の従来技術（特開平７−３２１４２９号公報に記載の２層プリント配線板）のように、各配線層に格子状にグランド配線及び電源供給配線を設けることは、放射ノイズの抑制には効果があるが、信号配線の配置スペースの制約が大きく、高密度配線に対応することが困難であるという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、配線層の数を減らしても、配線密度を低下させることなく、かつ放射ノイズを低減させることを可能とした多層プリント配線板を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、前記各配線層の１つを構成する第１の配線層であって、外縁部に形成された第１のグラウンド配線と、該第１のグラウンド配線の内側に隣接して形成された第１の基幹電源供給配線と、該第１の基幹電源供給配線から延出された第１の電源供給配線とを有する第１の配線層と、前記各配線層の１つを構成する第２の配線層であって、前記外縁部に形成された第２のグラウンド配線と、該第２のグラウンド配線の内側に隣接して形成され前記第１の基幹電源供給配線とは異なる電圧を供給する第２の基幹電源供給配線であって、同一投影面上において前記第１の基幹電源供給配線の投影される位置に形成された第２の基幹電源供給配線と、該第２の基幹電源供給配線から延出された第２の電源供給配線とを有する第２の配線層と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品とを備え、前記第１、第２の基幹電源供給配線からそれぞれ延出された前記第１及び第２の電源供給配線は、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して前記各電子部品の実装個所に配線されていることを特徴とする。
【００１８】
上記目的を達成するため、請求項２記載の発明は、前記第１、第２のグラウンド配線、前記第１、第２の基幹電源供給配線は、各々環状に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
上記目的を達成するため、請求項３記載の発明は、前記各配線層に設けられた信号配線であって、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、前記第１、第２の電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成され前記第１、第２のグラウンド配線に接続されたグラウンドパターンとを備え、前記第１、第２の電源供給配線及び前記信号配線は、前記第１、第２の基幹電源供給配線に対して内側に形成されていることを特徴とする。
【００２０】
上記目的を達成するため、請求項４記載の発明は、電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層の外縁部に形成されたグラウンド配線と、前記グラウンド配線の内側に隣接して形成された第１の基幹電源供給配線と、前記第１の基幹電源供給配線の内側に隣接して形成され、前記第１の基幹電源供給配線とは異なる電圧を供給する第２の基幹電源供給配線と、前記第１、第２の基幹電源供給配線からそれぞれ延出された少なくとも２つの電源供給配線と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品とを備え、前記電源供給配線は、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して前記各電子部品の実装個所に配線されていることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するため、請求項５記載の発明は、前記グラウンド配線、前記第１、第２の基幹電源供給配線は、各々環状に形成されていることを特徴とする。
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項６記載の発明は、前記各配線層に設けられた信号配線であって、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、前記電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成され前記グラウンド配線に接続されたグラウンドパターンとを備え、前記電源供給配線及び前記信号配線は、前記第２の基幹電源供給配線に対して内側に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
上記目的を達成するため、請求項７記載の発明は、電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、前記各配線層の外縁部にそれぞれ形成されたグラウンド配線と、前記各配線層における前記グラウンド配線の内側にそれぞれ隣接して形成された基幹電源供給配線と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に設けられ、前記基幹電源供給配線に対して内側に位置すると共に、前記基幹電源供給配線から延出されて前記各配線層のうち少なくとも他の１つの配線層を経由して前記電子部品の実装個所に配線された少なくとも１つの電源供給配線と、前記各配線層に設けられ、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層における前記基幹電源供給配線の内側において前記電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成されたグラウンドパターンとを備え、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層における前記グラウンド配線は、他の配線層における前記グラウンド配線より幅が広く形成されると共に、前記グラウンドパターンとスルーホールを介して接続されていることを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２５】
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。図２は第１の実施の形態に係る多層プリント配線板の全層を上部から透視した場合の構成を示す模式図であり、信号配線の接続及び位置関係を補足するものである。
【００２６】
第１の実施の形態に係る多層プリント配線板は、図１（ａ）〜図１（ｄ）にそれぞれ示される第１の配線層１、第２の配線層２、第３の配線層３、第４の配線層４この順で積層されて構成されている。各配線層は、基板と、該基板上に設けられた電子部品や各種配線から構成されている。この基本構成は、後述する他の実施の形態でも同様である。
【００２７】
図１（ａ）に示すように、第１の配線層１には、電子部品７ａ、７ｂ、７ｃが実装されており、信号配線６ａ、６ｂ及びグラウンドパターン８ａが設けられている。信号配線６ａは、電子部品７ａと図１（ｄ）に示す第４層４の電子部品７ｅとを不図示のスルーホールを介して接続している。信号配線６ｂは、電子部品７ｂと電子部品７ｃを接続している。グラウンドパターン８ａは、第１の配線層１の信号配線以外の領域に基板の主面のほぼ全体に亘って、且つ電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、第２の配線層２には、環状のグラウンド配線８と、その内側に環状の基幹電源供給配線５が設けられている。グラウンド配線８は基板の外縁部に環状に形成され、その内側に基幹電源供給配線５が製造上必要最小限のクリアランスを隔てて環状に形成されている。基幹電源供給配線５の内側には、信号配線６ｃ、６ｄ及びグラウンドパターン８ｂが設けられている。信号配線６ｃは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ａと図１（ｄ）に示す第４層４の電子部品７ｄとを接続している。また、信号配線６ｄは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｃと図１（ｄ）に示す第４の配線層４の電子部品７ｅとを接続している。また、基幹電源供給配線５の内側には、基幹電源供給配線５と不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｂと接続する電源供給配線５ａが設けられている。グラウンドパターン８ｂは、第２の配線層２の基幹電源供給配線５の内部において、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００２９】
図１（ｃ）に示すように、第３の配線層３には、信号配線６ｅ、６ｆ、電源供給配線５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、及びグラウンドパターン８ｃが設けられている。信号配線６ｅは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｂと図１（ｄ）に示す第４層４の電子部品７ｄとを接続している。また、信号配線６ｆは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｃと図１（ｄ）に示す第４の配線層４の電子部品７ｅとを接続している。電源供給配線５ｂは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ａと第２の配線層２の基幹電源供給配線５を接続している。電源供給配線５ｃは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２の基幹電源供給配線５と図１（ｄ）に示す第４の配線層４の電子部品７ｄとを接続している。電源供給配線５ｄは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２の基幹電源供給配線５と第４の配線層４の電子部品７ｅとを接続している。電源供給配線５ｅは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２の基幹電源供給配線５と第１の配線層１の電子部品７ｃとを接続している。第３の配線層３において、グラウンドパターン８ｃは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００３０】
図１（ｄ）に示すように、第４の配線層４には、電子部品７ｄ、７ｅが実装されている。また、第４の配線層４には、信号配線６ｇ、６ｈ、６ｉ、電源供給配線５ｆ及びグラウンドパターン８ｄが設けられている。信号配線６ｇは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ａと電子部品７ｂとを接続している。また、信号配線６ｈは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｃと第４の配線層４の電子部品７ｄとを接続している。また、信号配線６ｉは、電子部品７ｅと不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品７ｂとを接続している。電源供給配線５ｆは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２の基幹電源供給配線５と第４の配線層４の電子部品７ｅとを接続している。グラウンドパターン８ｄは、第４の配線層４の電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００３１】
尚、各配線層のグラウンド配線８、グラウンドパターン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄは、不図示のスルーホールにて接続されている。そのため、第２の配線層２の環状のグランド配線８は少なくともスルーホールを形成することが可能な幅になっている。また、環状の基幹電源供給配線５も同様にスルーホールを形成するため、スルーホールを形成することが可能な幅になっている。また、各配線層の信号配線６ａ〜６ｉは、図２からも分るように、全て第２の配線層２の電源供給配線５の内側に設けられている。図２において各配線層のグラウンドパターン８ａ〜８ｄは、図面の理解を高めるために省略してある。
【００３２】
第１の実施の形態においては、電源供給配線は、第２の配線層２の基幹電源供給配線５から、第２の配線層２に加えて第３の配線層３及び第４の配線層４に電源供給配線を延出し、第１の配線層１及び第４の配線層４に実装されている電子部品に電源を供給している。また、信号配線は、第１の配線層１、第２の配線層２、第３の配線層３、第４の配線層４の全ての層に渡って設けられている。すなわち、電源供給配線及び信号配線は全ての配線層において自由に配線することができ、高密度配線を実現することができる。
【００３３】
ただし、図２に示すように、電源供給配線５ａ〜５ｆ及び信号配線６ａ〜６ｉは、上部から同一投影面に投影した場合に、隣接した配線層に位置する配線は互いに重ならない位置に配線されている。これにより、隣接した配線によるクロストークの影響を極力低減することができる。尚、図２において、電源供給配線５ｂと信号配線６ａとは、一部重なっているが、電源供給配線５ｂは第３の配線層３に配線され、信号配線６ａは第１の配線層１に配線されているため問題とはならない。
【００３４】
また、各配線層のグラウンドパターン８ａ〜８ｄは、電源供給配線及び信号配線以外の領域を被っているため、放射ノイズの発生源の１つであるグラウンド電流の経路が制限されず、信号配線の近傍（上下左右）を流れることができるために、放射ノイズを低減する効果を有することができる。
【００３５】
図３（ａ）〜図３（ｄ）は、図１（ａ）〜図１（ｄ）の多層プリント配線板の各グラウンド配線８、グラウンドパターン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄのみを表した模式図であり、図４は、その各配線層を透視で上面からみたものである。図４に示すように、各配線層のグラウンド配線８、グラウンドパターン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを同一投影面に投影した場合、多層プリント配線板の全面を被うように構成されている。このような構成にすることでより強固なグラウンドを形成することができる。
【００３６】
尚、第１の実施の形態においては、グラウンド配線が多層プリント配線板の全面を被っているが、必ずしも全面である必要はなくほぼ全面を被っていれば同等の効果を有することは言うまでもない。また、第１の実施の形態においては、環状のグラウンド配線８と環状の基幹電源供給配線５は必ずしも環状である必要はなく、それに順ずる形態であれば良い。また、グラウンド配線８は２つ以上の配線層に形成しても良い。更にまた、第１の実施の形態においては、４層の多層プリント配線板を使用しているが、本発明の目的を達成するには３層以上でグラウンド専用層及び電源専用層を持たない多層プリント配線板であれば良い。
【００３７】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る多層プリント配線板によれば、４つの配線層のうち少なくとも１つの配線層の外縁部にグラウンド配線８を形成し、その内側に基幹電源供給配線５を形成し、電源供給配線５ａ〜５ｅ及び信号配線６ａ〜６ｉを、基幹電源供給配線５から各配線層のうち少なくとも何れか１つの配線層を経由して電子部品の実装箇所に延出しているため、グラウンド専用層及び電源供給専用層を持つ６層の多層プリント配線板に比べて、配線密度を低下させることなく、高密度配線に対応することができるという効果を奏する。また、基幹電源供給配線５及びグラウンド配線８を環状とし、隣接して配線している為、基幹電源供給配線５とグラウンド配線８の容量性結合を増し、放射ノイズを低減する効果を奏する。
【００３８】
また、各配線層において、電源供給配線５ａ〜５ｆ及び信号配線６ａ〜６ｉを環状の基幹電源供給配線５の内側に配線し、ことにより放射ノイズを低減する効果を奏する。 環状の基幹電源配線５を外縁部に設けているため、その内部の電源供給配線を効率的に配置でき、その結果、信号配線の自由度が増すという効果を奏する。
【００３９】
また、基幹電源供給配線５及びグラウンド配線８を環状とし、隣接して配線しているため、基幹電源供給配線５とグラウンド配線８の容量性結合を増し、放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００４０】
また、各配線層において信号配線６ａ〜６ｉ、電源供給配線５ａ〜５ｆ以外の領域に、グラウンドパターン８ａ〜８ｄを設け、お互いをスルーホールで接続しているため、強固なグラウンドを形成することができ、放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００４１】
また、各配線層のグラウンド配線８、グラウンドパターン８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄを同一投影面に投影した場合に、多層プリント配線板の全面を被うような構成としているため、更に強固なグラウンドを形成することができ、放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００４２】
また、信号配線６ａ〜６ｉ、電源供給配線５ａ〜５ｆは、同一投影面に投影した場合に、隣接する配線層の信号配線及び電源供給配線と互いに重ならない位置に配線しているため、クロストークの影響を低減することができるという効果を奏する。
【００４３】
また、各配線層におけるグラウンドパターン８ａ〜８ｄは、スルーホールにて各少なくとも１つ以上の配線層のグラウンド配線８と相互に接続を行うため、グラウンド専用層を廃しても、放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００４４】
このように第１の実施の形態においては、配線層の数を減らしても、配線密度を低下させることなく、かつ放射ノイズを低減させる構造を持つ多層プリント配線板を提供することができるという効果を奏する。
【００４５】
［第２の実施の形態］
図５（ａ）〜図５（ｄ）は本発明の第２の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【００４６】
第２の実施の形態では、第１の電圧で駆動する電子部品１７ａ、１７ｂ、１７ｃ及び第１の電圧と異なる第２の電圧で駆動する電子部品１７ａ’１７ｂ’に、電源を供給する多層プリント配線板の構成を示している。
【００４７】
第２の実施の形態に係る多層プリント配線板は、第１の配線層１１、第２の配線層１２、第３の配線層１３、第４の配線層１４から構成されており、第１の配線層１１及び第４の配線層１４には異なる２つの電圧で駆動する電子部品が実装されている。
【００４８】
図５（ａ）に示すように、第１の配線層１１には、第１の電圧で駆動する電子部品１７ａ、及び第２の電圧で駆動する電子部品１７ａ’、１７ｂ’が実装されており、信号配線１６ａ、１６ｂ、電源供給配線１５ａ及びグラウンドパターン１８ａが図１（ａ）と同様の配置で設けられている。信号配線１６ａは、電子部品１７ａ’と不図示のスルーホールを介して図５（ｄ）に示す第４の配線層１４の電子部品１７ｃとを接続している。信号配線１６ｂは、電子部品１７ａと電子部品１７ｂ’を接続している。電源供給配線１５ａは、電子部品１７ａと不図示のスルーホールを介して図５（ｂ）に示す第２の配線層１２の第１の基幹電源供給配線１５とを接続している。第１の配線層１１では、グラウンドパターン１８ａは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に基板の主面のほぼ全体に亘って、且つ電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００４９】
図５（ｂ）に示すように、第２の配線層１２の外縁部には、環状のグラウンド配線１８と、その内側にそれに沿って環状の第１の基幹電源供給配線１５が設けられている。第１の基幹電源供給配線１５の内側には、信号配線１６ｃ、１６ｄ及びグラウンドパターン１８ｂが設けられている。信号配線１６ｃは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ａ’と図５（ｄ）に示す第４の配線層１４の電子部品１７ｂとを接続している。また、信号配線１６ｄは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ｂ’と下記に示す第４の配線層１４の電子部品１７ｃとを接続している。また、第１の基幹電源供給配線１５の内側には、第１の基幹電源供給配線１５と不図示のスルーホールを介して第１の配線層１の電子部品１７ａと接続する電源供給配線１５ｂ、第４の配線層１４の電子部品１７ｂと接続する電源供給配線１５ｃ、第４の配線層１４の電子部品１７ｃと接続する電源供給配線１５ｄが設けられている。グラウンドパターン１８ｂは、第２の配線層１２の第１の基幹電源供給配線１５の内部において、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００５０】
図５（ｃ）に示すように、第３の配線層１３には、環状のグラウンド配線１８ｅと、その内側に環状の第２の基幹電源供給配線１５’が設けられている。グラウンド配線１８ｅ及び第２の基幹電源供給配線１５’は、第２の配線層１２に設けられたグラウンド配線１８及び第１の基幹電源供給配線１５と重なる位置に配置されている。第２の基幹電源供給配線１５’の内側には、信号配線１６ｅ及びグラウンドパターン１８ｃが設けられている。信号配線１６ｅは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ａと図５（ｄ）に示す第４の配線層１４の電子部品１７ｂとを接続している。また、第２の基幹電源供給配線１５’の内側には、第２の基幹電源供給配線１５’と不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ｂ’と接続する電源供給配線１５ａ’が設けられている。第３の配線層１３では、グラウンドパターン１８ｃは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００５１】
図５（ｄ）に示すように、第４の配線層１４には、第１の電圧で駆動する電子部品１７ｂ、１７ｃが実装されている。また、第４の配線層１４には、信号配線１６ｆ、１６ｇ、１６ｈ、１６ｉ、電源供給配線１５ｂ’、１５ｅ及びグラウンドパターン１８ｄが設けられている。信号配線１６ｆは、電子部品１７ｃと不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ｂ’とを接続している。信号配線１６ｇは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ａ’と１７ａを接続している。また、信号配線１６ｈは、電子部品１７ｂと不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ｂ’とを接続している。また、信号配線１６ｉは、電子部品１７ｃと不図示のスルーホールを介して第１の配線層１１の電子部品１７ａとを接続している。電源供給配線１５ｂ’は、不図示のスルーホールを介して第３の配線層１３の第２の基幹電源供給配線１５’と第１の配線層１１の電子部品１７ａ’とを接続している。電源供給配線１５ｅは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層１２の第１の基幹電源供給配線１５と第４の配線層１４の電子部品１７ｃとを接続している。第４の配線層１４では、グラウンドパターン１８ｄは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００５２】
尚、各配線層のグラウンド配線１８、１８ｅ、グラウンドパターン１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、不図示のスルーホールにて接続されている。そのため、第２の配線層１２のグラウンド配線１８及び第３の配線層１３のグラウンド配線１８ｅは少なくともスルーホールを形成することが可能な幅になっている。また、第１、第２の基幹電源供給配線１５、１５’も同様にスルーホールを形成するため、スルーホールを形成することが可能な幅になっている。
【００５３】
また、各配線層の信号配線１６ａ〜１６ｉは、全て第２の配線層１２の第１の基幹電源供給配線１５及び第３の配線層１３の第２の基幹電源供給配線１５’の内側に設けられている。また、各配線層の電源供給配線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、１５ａ’、１５ｂ’と信号配線２６ａ〜２６ｈは、上部から同一投影面に投影した場合に、互いに重ならない位置に配線されている。これにより、隣接した配線によるクロストークの影響を極力低減することができる。
【００５４】
第２の実施の形態では、多層プリント配線板は、外縁部にグラウンド配線１８を設け、その内側に第１の基幹電源供給配線１５を隣接して設けた第２の配線層１２と、外縁部にグラウンド配線１８ｅを設け、その内側に第２の基幹電源供給配線１５’を隣接して設けた第３の配線層１３とを有している。第１の基幹電源供給配線１５に接続された電源供給配線１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅは所定の配線層を通り、第１の電圧で駆動する電子部品１７ａ、１７ｂ、１７ｃに電源を供給している。また、第２の基幹電源供給配線１５’に接続された電源供給配線１５ａ’、１５ｂ’は所定の配線層を通り、第２の電圧で駆動する電子部品１７ａ’、１７ｂに電源を供給している。
【００５５】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る多層プリント配線板によれば、第２の電源供給配線１５’を、同一投影面に投影した場合に第１の電源供給配線１５の投影される位置に設けているため、第１の実施の形態における効果に加え、多層プリント配線板に異なる２つの電源を供給する際に、信号配線の配線密度を低下させることなく、放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００５６】
［第３の実施の形態］
図６（ａ）〜図６（ｄ）は本発明の第３の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。図７は第３の実施の形態に係る多層プリント配線板の全層を上部から透視した場合の構成を示す模式図であり、信号配線の接続及び位置関係を補足するものである。
【００５７】
第３の実施の形態では、第１の電圧で駆動する電子部品２７ａ、２７ｂ、２７ｃ及び第１の電圧と異なる第２の電圧で駆動する電子部品２７ａ’２７ｂ’に、電源を供給する多層プリント配線板の構成を示している。
【００５８】
第３の実施の形態に係る多層プリント配線板は、第１の配線層２１、第２の配線層２２、第３の配線層２３、第４の配線層２４から構成されており、第１の配線層２１及び第４の配線層２４には異なる２つの電圧で駆動する電子部品が実装されている。
【００５９】
図６（ａ）に示すように、第１の配線層２１には、第１の電圧で駆動する電子部品２７ａ、２７ｂ及び第２の電圧で駆動する電子部品２７ａ’が実装されており、信号配線２６ａ、２６ｂ、電源供給配線２５ａ及びグラウンドパターン２８ａが設けられている。信号配線２６ａは、電子部品２７ａと図６（ｄ）に示す第４の配線層４の電子部品２７ｂ’とを不図示のスルーホールを介して接続している。信号配線２６ｂは、電子部品２７ａ’と電子部品２７ｂを接続している。電源供給配線２５ａは、不図示のスルーホールを介して図６（ｂ）に示す第２の配線層２２の第１の基幹電源供給配線２５と図６（ｄ）に示す第４の配線層２４の電子部品２７ｃとを接続している。第１の配線層２１では、グラウンドパターン２８ａは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００６０】
図６（ｂ）に示すように、第２の配線層２２には、環状のグラウンド配線２８と、その内側に環状の第１の基幹電源供給配線２５と、その内側に環状の第２の基幹電源供給配線２５’が設けられている。第２の基幹電源供給配線２５’の内側には、信号配線２６ｃ、２６ｄが設けられている。信号配線２６ｃは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ａと電子部品２７ａ’とを接続している。また、信号配線２６ｄは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ｂと第４の配線層２４の電子部品２７ｃとを接続している。グラウンドパターン２８ｂは、第２の配線層２２の第２の基幹電源供給配線２５’の内部において、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００６１】
図６（ｃ）に示すように、第３の配線層２３には、信号配線２６ｅ、電源供給配線２５ｂ、２５ａ’、２５ｂ’、及びグラウンドパターン２８ｃが設けられている。信号配線２６ｅは、不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ｂと第４の配線層２４の電子部品２７ｂ’とを接続している。電源供給配線２５ｂは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２２の第１の基幹電源供給配線２５と第１の配線層２１の電子部品２７ａとを接続している。電源供給配線２５ａ’は、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２２の第２の基幹電源供給配線２５’と第１の配線層２１の電子部品２７ａ’とを接続している。電源供給配線２５ｂ’は、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２２の第２の基幹電源供給配線２５’と第４の配線層２４の電子部品２７ｂ’とを接続している。第３の配線層２３においては、グラウンドパターン２８ｃは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００６２】
図６（ｄ）に示すように、第４の配線層２４には、第１の電圧で駆動する電子部品２７ｃと第２の電圧で駆動する電子部品２７ｂ’が実装されている。また、第４の配線層２４には、信号配線２６ｆ、２６ｇ、２６ｈ、電源供給配線２５ｃ及びグラウンドパターン２８ｄが設けられている。信号配線２６ｆは、電子部品２７ｃと不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ａとを接続している。信号配線２６ｇは、電子部品２７ｃと不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ａ’とを接続している。また、信号配線２６ｈは、電子部品２７ｂ’と不図示のスルーホールを介して第１の配線層２１の電子部品２７ａ’とを接続している。電源供給配線２５ｃは、不図示のスルーホールを介して第２の配線層２２の第１の基幹電源供給配線２５と第１の配線層２１の電子部品２７ｂとを接続している。第４の配線層２４において、グラウンドパターン２８ｄは、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、電源供給配線及び信号配線と製造上必要最小限のクリアランスを隔てて設けられている。
【００６３】
尚、各配線層のグラウンド配線２８、グラウンドパターン２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、不図示のスルーホールにて接続されている。そのため、第２の配線層２２のグラウンド配線２８は少なくともスルーホールを形成することが可能な幅になっている。また、第１、第２の基幹電源供給配線２５、２５’も同様にスルーホールを形成するため、スルーホールを形成することが可能な幅になっている。
【００６４】
また、図７に示すように各配線層の信号配線２６ａ〜２６ｈは、全て第２の配線層２２の第２の基幹電源供給配線２５’の内側に設けられている。また、各配線層の電源供給配線２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ａ’、２５ｂ’と信号配線２６ａ〜２６ｈは上部から同一投影面に投影した場合に、互いに重ならない位置に配線されている。これにより、隣接した配線によるクロストークの影響を極力低減することができる。図７において各配線層のグラウンドパターン２８ａ〜２８ｄは、図面の理解を高めるために省略してある。
【００６５】
第３の実施の形態では、第２の配線層２２の外縁部に配された第１の基幹電源供給配線２５の隣接する内側に、第２の基幹電源供給配線２５’が設けられている。第１の基幹電源供給配線２５に接続された電源供給配線２５ａ、２５ｂ、２５ｃは所定の層を通り、第１の電圧で駆動する電子部品２７ａ、２７ｂ、２７ｃに電源を供給している。また第２の基幹電源供給配線２５’に接続された電源供給配線２５ａ’、２５ｂ’は所定の層を通り、第２電圧で駆動する電子部品２７ａ’、２７ｂ’に電源を供給している。
【００６６】
以上説明したように、第３の実施の形態に係る多層プリント配線板によれば、第２の電源供給配線２５’を第１の電源供給配線２５の内側に設けているため、第１の実施の形態における効果に加え、多層プリント配線板に異なる２つの電源を供給する際に、信号配線の配線密度を低下させることなく、放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００６７】
［第４の実施の形態］
図８（ａ）〜図８（ｄ）は本発明の第４の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図であり、基幹電源供給配線の内側の信号配線、電子部品、電源供給配線、グラウンド配線及び電子部品は記載せず、その説明も省略する。図９は第４の実施の形態に係る多層プリント配線板の断面の構成を示す模式図であり、各配線層の外縁部のグラウンド配線及び基幹電源供給配線の位置関係を示している。
【００６８】
第４の実施の形態では、全ての配線層（第４の実施の形態では四つの配線層）の外縁部に異なる電圧の電源供給配線を設けた多層プリント配線板の構成を示している。
【００６９】
第４の実施の形態に係る多層プリント配線板は、第１の配線層３１、第２の配線層３２、第３の配線層３３、第４の配線層３４から構成されている。
【００７０】
図８（ａ）及び図９に示すように、第１の配線層３１の外縁部には、グラウンド配線３８ａが設けられており、その内側には、第１の基幹電源供給配線３５ａが設けられている。第１の基幹電源供給配線３５ａの内側には、信号配線３６ａが設けられている。
【００７１】
図８（ｂ）及び図９に示すように、第２の配線層３２の外縁部には、第１の配線層３１のグラウンド配線３８ａとスルーホール３９ａにより接続されたグラウンド配線３８ｂが設けられており、その内側には、第２の基幹電源供給配線３５ｂが設けられている。第２の基幹電源供給配線３５ｂの内側には、グラウンドパターン３８ｅ及び信号配線３６ｂが設けられている。グラウンド配線３８ｂ及び第２の基幹電源供給配線３５ｂは、同一投影面に投影した場合に、第１の配線層３１のグラウンド配線３８ａ及び第１の基幹電源供給配線３５ａを投影した位置に配置されている。
【００７２】
図８（ｃ）及び図９に示すように、第３の配線層３３の外縁部には、第２の配線層３２のグラウンド配線３８ｂとスルーホール３９ａにより接続されたグラウンド配線３８ｃが設けられており、その内側には、第３の基幹電源供給配線３５ｃが設けられている。第３の基幹電源供給配線３５ｃの内側には、信号配線３６ｃ及びグラウンド配線３８ｆが設けられている。グラウンド配線３８ｃは、他の配線層のグラウンド配線３８ａ、３８ｂ、３８ｄに比べて幅の広い配線になっている。グラウンド配線３８ｃの外側位置は他の配線層のグラウンド配線の外側位置と同じであるが、グラウンド配線３８ｃの内側位置は他の配線層のグラウンド配線の内側位置よりも内部に入り込み、第２の配線層３２のグラウンドパターン３８ｅとスルーホール３９ｂにより接続されている。グラウンド配線３８ｆは、スルーホール３９ｃにより第２の配線層３２のグラウンドパターン３８ｅに接続されている。
【００７３】
図８（ｄ）及び図９に示すように、第４の配線層３４の外縁部には、第３の配線層３３のグラウンド配線３８ｃとスルーホール３９ａにより接続されたグラウンド配線３８ｄが設けられており、その内側には、第４の基幹電源供給配線３５ｄが設けられている。第４の基幹電源供給配線３５ｄの内側には、信号配線３６ｄが設けられている。グラウンド配線３８ｄ及び第４の基幹電源供給配線３５ｄは、同一投影面に投影した場合に、第１の配線層３１のグラウンド配線３８ａ及び第１の基幹電源供給配線３５ａを投影した位置に配置されている。
【００７４】
尚、第１乃至第４の基幹電源供給配線の電圧は、全て異なる電圧でもよく、また２つまたは３つの基幹電源供給配線が同じ電圧であっても良い。
【００７５】
以上説明したように、第４の実施の形態に係る多層プリント配線板によれば、第１の実施の形態における効果に加え、全ての配線層に基幹電源供給配線を設けると共に、少なくとも１つの配線層の基幹電源供給配線（第４の実施の形態では第３の配線層の基幹電源供給配線３５ｃ）を他の配線層の基幹電源供給配線よりも内側に設け、その外側に幅の広げられたグラウンド配線を設け、内部のグラウンド配線と接続しているため、全ての配線層の基幹電源供給配線に異なる複数の電圧を供給する際に、信号配線の配線密度を低下させることなく放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００７６】
［他の実施の形態］
（１）上述した第１〜第４の実施の形態においては、多層プリント配線板単体の場合を例に上げたが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の多層プリント配線板を搭載した電子機器（例えば、複写機、機能複合型複写機、各種プリンタ、スキャナ、ファクシミリ、デジタルカメラ等）のように、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００７７】
（２）上述した第１〜第４の実施の形態においては、多層プリント配線板単体の場合を例に上げたが、本発明は、これに限定されるものではなく、本発明の多層プリント配線板を搭載した複数の電子機器（例えば、複写機、機能複合型複写機、各種プリンタ、スキャナ、ファクシミリ、デジタルカメラ等）から構成されるシステム（例えば、画像形成システム、画像読取システム、画像通信システム、撮像システム等）のように、複数の機器から構成されるシステムに適用してもよい。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多層プリント配線板によれば、各配線層のうち少なくとも１つの配線層の外縁部にグラウンド配線を形成し、その内側に基幹電源供給配線を形成し、電源供給配線及び信号配線を、基幹電源供給配線から各配線層のうち少なくとも何れか１つの配線層を経由して電子部品の実装箇所に延出しているため、グラウンド専用層及び電源供給専用層を持つ６層プリント多層プリント配線板に比べて、配線密度を低下させることなく高密度配線に対応することができるという効果を奏する。また、基幹電源供給配線及びグラウンド配線を環状とし、隣接して配線している為、基幹電源供給配線とグラウンド配線の容量性結合を増し、放射ノイズを低減する効果を奏する。
【００７９】
また、電源供給配線及び信号配線が設けられている配線層においては、電源供給配線及び信号配線が環状の基幹電源供給配線の内側に配線されているため、信号配線の配線の自由度を向上させることができるという効果を奏する。
【００８０】
また、基幹電源供給配線及びグラウンド配線を環状とし、隣接して配線しているため、基幹電源供給配線とグラウンド配線の容量性結合を増し、放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００８１】
また、電源供給配線及び信号配線が設けられている配線層においては、電源供給配線及び信号配線以外の領域に、グラウンドパターンを設け、これらのグラウンドパターン同士をスルーホールで接続しているため、安定したグラウンドを形成することができ放射ノイズを低減することができるという効果を奏する。
【００８４】
また、各配線層におけるグラウンド配線は、スルーホールにて各配線層のグラウンド配線と相互に接続を行うため、グラウンド専用層を廃しても、放射ノイズを充分に抑制することができるという効果を奏する。
【００８５】
したがって本発明においては、配線層の数を減らしても、配線密度を低下させることなく、かつ放射ノイズを低減させる構造を持つ多層プリント配線板を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【図２】第１の実施の形態に係る多層プリント配線板の全層を上部から透視した場合の構成を示す模式図である。
【図３】第１の実施の形態に係るプリント配線板のグラウンド配線のみを表した模式図である。
【図４】第１の実施の形態に係るプリント配線板の各層のグラウンド配線のみを透視で上面からみたものである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【図７】第３の実施の形態に係る多層プリント配線板の全層を上部から透視した場合の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る多層プリント配線板の構成を示す模式図である。
【図９】第４の実施の形態に係る多層プリント配線板の断面の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１、１１、２１、３１ 第１の配線層
２、１２、２２、３２ 第２の配線層
３、１３、２３、３３ 第３の配線層
４、１４、２４、３４ 第４の配線層
５、１５、１５’、２５、２５’、３５ａ〜３５ｄ 基幹電源供給配線
５ａ〜５ｆ、１５ａ〜１５ｅ、２５ａ〜２５ｃ 電源供給配線
６ａ〜６ｉ、１６ａ〜１６ｉ、２６ａ〜２６ｈ、３６ａ〜３６ｄ 信号配線
７ａ〜７ｅ、１７ａ〜１７ｃ、２７ａ〜２７ｃ 電子部品
８、１８、１８ｅ、２８、３８ａ〜３８ｄ グラウンド配線
８ａ〜８ｄ、１８ａ〜１８ｄ、２８ａ〜２８ｄ、３８ｅ〜３８ｆ グラウンドパターン
Claims (7)
- 電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、
前記各配線層の１つを構成する第１の配線層であって、外縁部に形成された第１のグラウンド配線と、該第１のグラウンド配線の内側に隣接して形成された第１の基幹電源供給配線と、該第１の基幹電源供給配線から延出された第１の電源供給配線とを有する第１の配線層と、
前記各配線層の１つを構成する第２の配線層であって、前記外縁部に形成された第２のグラウンド配線と、該第２のグラウンド配線の内側に隣接して形成され前記第１の基幹電源供給配線とは異なる電圧を供給する第２の基幹電源供給配線であって、同一投影面上において前記第１の基幹電源供給配線の投影される位置に形成された第２の基幹電源供給配線と、該第２の基幹電源供給配線から延出された第２の電源供給配線とを有する第２の配線層と、
前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品とを備え、
前記第１、第２の基幹電源供給配線からそれぞれ延出された前記第１及び第２の電源供給配線は、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して前記各電子部品の実装個所に配線されていることを特徴とする多層プリント配線板。 - 前記第１、第２のグラウンド配線、前記第１、第２の基幹電源供給配線は、各々環状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の多層プリント配線板。
- 前記各配線層に設けられた信号配線であって、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、前記第１、第２の電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成され前記第１、第２のグラウンド配線に接続されたグラウンドパターンとを備え、
前記第１、第２の電源供給配線及び前記信号配線は、前記第１、第２の基幹電源供給配線に対して内側に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の多層プリント配線板。 - 電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、
前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層の外縁部に形成されたグラウンド配線と、
前記グラウンド配線の内側に隣接して形成された第１の基幹電源供給配線と、
前記第１の基幹電源供給配線の内側に隣接して形成され、前記第１の基幹電源供給配線とは異なる電圧を供給する第２の基幹電源供給配線と、
前記第１、第２の基幹電源供給配線からそれぞれ延出された少なくとも２つの電源供給配線と、
前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品とを備え、
前記電源供給配線は、前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して前記各電子部品の実装個所に配線されていることを特徴とする多層プリント配線板。 - 前記グラウンド配線、前記第１、第２の基幹電源供給配線は、各々環状に形成されていることを特徴とする請求項４記載の多層プリント配線板。
- 前記各配線層に設けられた信号配線であって、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、前記電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成され前記グラウンド配線に接続されたグラウンドパターンとを備え、
前記電源供給配線及び前記信号配線は、前記第２の基幹電源供給配線に対して内側に形成されていることを特徴とする請求項４又は５記載の多層プリント配線板。 - 電源供給配線、グラウンド配線及び信号配線の少なくとも２つからなる、少なくとも３層以上の配線層を備えた多層プリント配線板であって、
前記各配線層の外縁部にそれぞれ形成されたグラウンド配線と、
前記各配線層における前記グラウンド配線の内側にそれぞれ隣接して形成された基幹電源供給配線と、
前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に実装された複数の電子部品と、
前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層に設けられ、前記基幹電源供給配線に対して内側に位置すると共に、前記基幹電源供給配線から延出されて前記各配線層のうち少なくとも他の１つの配線層を経由して前記電子部品の実装個所に配線された少なくとも１つの電源供給配線と、
前記各配線層に設けられ、同一の配線層内に実装された前記各電子部品同士を接続、もしくは前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層を経由して、前記配線層の異なるものに実装された前記各電子部品同士を接続する信号配線と、
前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層における前記基幹電源供給配線の内側において前記電源供給配線及び前記信号配線以外の領域に形成されたグラウンドパターンとを備え、
前記各配線層のうち少なくとも１つの配線層における前記グラウンド配線は、他の配線層における前記グラウンド配線より幅が広く形成されると共に、前記グラウンドパターンとスルーホールを介して接続されていることを特徴とする多層プリント配線板。
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