JP4049885B2 - プリント配線基板 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、線間クロストークおよび放射ノイズを低減できるプリント配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、例えば特開平７−１１１３８７号公報に開示されたプリント配線基板を示す構成図である。図１２において、１００はプリント配線基板の電源層またはグランド層、１０１は前記電源層またはグランド層１００の層面を対角線に沿って斜めに区切る開口部である。
このプリント配線基板では、電源層またはグランド層１００の一方または両方に、層面を対角線に沿って斜めに区切る開口部１０１を設けている。
このようなプリント配線基板は、電源層とグランド層を積層した多層・プリント配線基板であり、電源層またはグランド層１００の一方または両方に、層面を対角線に沿って斜めに区切る開口部１０１を設けることで、特定の周波数帯域での共振現象を抑制し、その周波数帯域での放射ノイズを低減する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプリント配線基板は以上のように構成されているので、電源層またはグランド層１００の一方または両方に、層面を対角線に沿って斜めに区切る開口部１０１を設けることで、特定の周波数帯域での共振現象を抑制し、その周波数帯域での放射ノイズを低減することができる一方、少なくとも第１のグランド導体層と第２のグランド導体層を持ち、信号線をこれらグランド導体層で挟み込む構造を採用したプリント配線基板では、放射ノイズをさらにいっそう抑制する必要がある課題がある。
【０００４】
また、従来のプリント配線基板は、少なくとも電源層とグランド層とが積層された配線基板を対象としているため、グランド層だけを積層した配線板には適用することができない課題もある。
【０００５】
さらに説明を補足すると、性質の異なる複数の回路では、一般にそれぞれの回路について専用のグランドを使用する。例えば、ディジタル回路とアナログ回路が混在するプリント配線基板では、それぞれの回路のために専用のグランド導体を設ける。このようなプリント配線基板での線間クロストークを抑制し、また、プリント配線基板に配置されたクロック信号線等を流れる高速信号がプリント配線基板の外部に電磁障害を与えることを防ぎ、さらにまた、特性インピーダンスを調整するために、このような高速信号が流れる信号線を第１のグランド導体層（例えばデジタル回路用）と第２のグランド導体層（例えば、アナログ回路用）で挟み込む構造を採用する場合がある。
【０００６】
このようなプリント配線基板では、第１のグランド導体層と第２のグランド導体層が構成する平行平板による放射ノイズ、即ち、これらの間に配置された信号線が給電することで発生するモードによる放射を抑制しなければならない。このような場合には、仮にグランド導体層に穴を開けただけでは、放射ノイズの抑制効果は低い。またさらに、ディジタル回路等の高速信号を使用する回路のグランド導体層は、インピーダンスを低くする必要があり、これに穴を開けることはグランド導体層としての性能上の信頼性と放射ノイズ抑制の面で望ましいものではなく、当然、両方のグランド導体層に穴を開けることも、性能上の信頼性と放射ノイズ抑制の面で望ましくないという課題がある。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、導体層の性能上の信頼性を損うことなく線間クロストークおよび放射ノイズを有効に低減できるプリント配線基板を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るプリント配線基板は、導体層がグランド導体層であり、信号用導体層が高い周波数の信号が流れる信号配線を構成し、直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が、第１のグランド導体層と第２のグランド導体層の外側に配置形成されているようにしたものである。
【００１０】
この発明に係るプリント配線基板は、高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が信号用導体層により形成されている構成を備えるようにしたものである。
【００１２】
この発明に係るプリント配線基板は、高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が形成されている領域のみに分割グランド導体層を形成するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係るプリント配線基板は、高い周波数の信号が流れる信号配線が形成されている領域を覆って、第１のグランド導体層または第２のグランド導体層により分割グランド導体層を構成するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係るプリント配線基板は、分割グランド導体層の辺部から所定の距離、内側に、高い周波数の信号が流れる信号配線を配置形成するようにしたものである。
【００１５】
この発明に係るプリント配線基板は、分割されて複数の分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層の外側にある直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線と、前記第１のグランド導体層と前記第２のグランド導体層とで挟まれた高い周波数の信号が流れる信号配線とが、隣接する分割グランド導体層間の隙間に対し並行でない配置関係で形成されるようにしたものである。
【００１６】
この発明に係るプリント配線基板は、各分割グランド導体層間を接続したパターンによりインダクタンス要素としての接続部を構成するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係るプリント配線基板は、部品実装面、または各分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層に、インダクタンス要素としての接続部であるパターンを形成するようにしたものである。
【００１８】
この発明に係るプリント配線基板は、複数の分割導体層に分割され、前記各分割導体層間を接続したインダクタンス要素としての接続部を有した電源用導体層を備えるようにしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この実施の形態１の積層構造のプリント配線基板の構成を示す断面図である。図２は、図１に示した積層構造のプリント配線基板の層構成を示す構造説明図である。図１および図２により示したプリント配線基板の構成は一例であって６層基板を示している。
図１において、１は第１のグランド導体層、２は第２のグランド導体層、３は第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２に挟まれて構成されている信号用導体層、４は外側の信号用導体層、５は第１のグランド導体層１の一方の面に隣接して配置された電源用導体層である。
【００２０】
このように、第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の内側に信号用導体層３を配置し、外側に信号用導体層４を配置している。また、電源用導体層５は第１のグランド導体層１の一方の面に隣接して配置している。信号用導体層４は部品実装面になることも、あるいは兼ねることもあり、各層間は誘電体層６で絶縁されている。
【００２１】
なお、図２では誘電体層６を省略して示している。また、電源用導体層５は形成されていない場合もあり、電源用導体が図１の電源用導体層５の一部分として、または信号用導体層４等に配置されている場合もある。
このプリント配線基板では、高速信号が流れる高速信号線を第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の内側にある信号用導体層３に配置している。
これにより第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の外側、あるいは基板の外部に対して前記高速信号線の高周波成分を電磁遮蔽し、外側の信号用導体層４にある配線とのクロストークや外部への電磁干渉を抑制し、また、信号線の特性インピーダンスの調整も行なっている。
【００２２】
前記高速信号は、プリント配線基板がディジタル回路の基板であるとクロック信号やデータ信号等の高周波成分を含む信号である。例えば、周期波信号であれば基本周波数を含む高調波周波数成分を含む。この電流が第１のグランド導体層１、第２のグランド導体層２を平行平板として励振し、放射ノイズを発生させる。特に共振周波数近傍では放射ノイズが高くなる。そこで、第２のグランド導体層２を分断し、分断して得られる各分割グランド導体層間を、直流および低周波に対しては低インピーダンス、高周波に対しては高インピーダンスを有する素子で接続し、共振周波数を変化させることで放射ノイズを抑制する。または、フェライトビーズを貫通した導体などで前記各分割グランド導体層間を接続することで、第２のグランド導体層２に対して高周波電流に損失を与えるような構成を採用し放射ノイズを抑制する。なお、この場合の第２のグランド導体層２は、前記ディジタル回路用のグランド用導体でないことが望ましい。
【００２３】
また、例えばディジタル回路とアナログ回路が混在するプリント配線基板である場合、第１のグランド導体層１をディジタル回路用に、第２のグランド導体層２をアナログ回路用として用い、この第２のグランド導体層２を前記構成で分断する。このディジタル回路用とアナログ回路用の割り当てが入れ替われば、当然、第１のグランド導体層１に対してインダクタンス性素子を使用して分割する上述した構成を採用する。
【００２４】
また、第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の間に信号用導体層３を配置した積層構造のプリント配線基板であれば、６層より少ない、または多い層数の基板に対しても適用することが可能である。
【００２５】
この結果、線間クロストーク等、外部への電磁干渉と放射ノイズを低減できるプリント配線基板が得られる。
【００２６】
図３は、以上説明したプリント配線基板における分割したグランド導体層の構成の具体例を示す平面図であり、図３で示す分割されたグランド導体層は第２のグランド導体層２であり、第１のグランド導体層１または第２のグランド導体層２のいずれか一方が分割された構成であれば、線間クロストーク等を含め、外部への電磁干渉、放射ノイズの低減などの効果が期待できる。
【００２７】
また、図３では、第２のグランド導体層２を分割したときの各分割グランド導体層２０間をインダクタンス素子７（接続部）で接続した構成を示している。このインダクタンス素子７はフェライトビーズを貫通させた導体等の損失性のインダクタンス要素を含む。この実施の形態では、インダクタンス素子７は第２のグランド導体層２の層上ではなく、通常、部品実装面に配置される。このため、前記フェライトビーズを貫通させた導体等の損失性のインダクタンス要素などのインダクタンス素子７を接続するための接続部が、スルーホールなどにより前記各分割グランド導体層２０と接続された状態で前記部品実装面に構成されている。
【００２８】
図４は、第２のグランド導体層２を分割したときの分割グランド導体層２０および第１のグランド導体層１と、前記分割グランド導体層２０と前記第１のグランド導体層１間の信号用導体層３である信号配線の構成関係を示す部分断面図である。図４において、３ａは高い周波数の信号が乗る信号配線、３ｂは直流を含む低い周波数信号用の電源用配線導体などの信号配線である。
この実施の形態１では、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０の間に信号配線３ａ，３ｂがレイアウトされる。なお、図４で示した信号配線３ａ，３ｂは紙面に垂直に形成されていることを示している。
また、図３では、第２のグランド導体層２を４分割しているが、２分割をはじめ他の分割数でも良い。これらは、以下の実施の形態の説明に対しても同様である。
【００２９】
インダクタンス素子７は、高周波に対しインピーダンスが高いインダクタンス性素子により高周波成分を分離するか、あるいは高周波で高インピーダンスかつ損失性であるフェライトビーズ等の磁性体貫通形導体で高周波成分に対し損失を増やす。これにより、第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２が構成する平行平板について、信号配線３ａにより給電されたモードによる共振周波数を変化させ、あるいは両グランド導体層１，２間に誘起される電磁界を減衰させることで放射ノイズを低減することができる。
【００３０】
以上のように、この実施の形態１によれば、第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２とにより信号配線３ａ，３ｂなどの信号用導体層を挟む構成を有したプリント配線基板において、前記第１のグランド導体層１と前記第２のグランド導体層２のいずいれか一方、特にディジタル回路とアナログ回路が混在する場合には一般的に電流帰還回路として機能するアナログ回路用のグランド導体層を分割し、この結果得られた各分割グランド導体層間をインダクタンス素子７により接続し、前記第１のグランド導体層１と前記第２のグランド導体層２が構成する平行平板について、信号配線３ａにより給電されたモードによる共振周波数を変化させ、あるいは両グランド導体層１，２間に誘起される電磁界を減衰させ、線間クロストーク等の外部への電磁干渉と放射ノイズを低減できるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、第１グランド導体層１と第２グランド導体層２間に信号配線３ａ，３ｂを配置することで特性インピーダンスを調整できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００３１】
実施の形態２．
図５は、この実施の形態２によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図５において図４と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態２では第１のグランド導体層１と、第２のグランド導体層２を分割して構成された分割グランド導体層２０との間の、信号配線３ａ、３ｂを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設ける構成である。信号配線３ａ、３ｂが配置される位置は、分割グランド導体層２０に対してその辺部から１パターン幅以上内側に配置する。これにより、分割グランド導体層２０の面積を小さくすることができ、共振周波数を高い方に移動させ、共振周波数より低い周波数帯での放射効率を劣化させて、放射ノイズの抑制効果を高めることができる。また、第２のグランド導体層２の分割数を少なくでき、分割グランド導体層２０間を接続するためのインダクタンス素子７の数を減らすことができる。図５では、直流を含む低い周波数信号用の電源用配線導体などの信号配線３ｂを片側に寄せているが、プリント配線基板の縦横方向を含めてその形状は制限しない。
【００３２】
以上のように、この実施の形態２によれば、信号配線３ａ、３ｂを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設けることで、線間クロストーク等、外部への電磁干渉と放射ノイズを低減できるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、第１のグランド導体層１と、分割グランド導体層２０に分割された第２のグランド導体層２との間に信号配線３ａ，３ｂを配置することで特性インピーダンスを調整できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００３３】
さらに、第２のグランド導体層２を複数の分割グランド導体層２０に分割し、信号線３ａ、３ｂが配置される位置を、分割グランド導体層２０に対して１パターン幅分以上内側に位置するように配置することで放射ノイズの抑制効果を高め、また、分割グランド導体層２０間を接続するためのインダクタンス素子７の数を減らすことができるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００３４】
実施の形態３．
図６は、この実施の形態３によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図６において図５と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
前記実施の形態２では、分割グランド導体層２０と第１のグランド導体層１の間に配置する信号用導体層３は、高い周波数の信号が乗る信号配線３ａの他に直流を含む低い周波数信号用の電源用配線導体などの信号配線３ｂを含むが、この実施の形態３では信号配線のうち前記信号配線３ａを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設ける。
【００３５】
また、信号配線３ａは分割グランド導体層２０に対して１パターン幅分以上内側に配置する。これにより、分割グランド導体層２０の面積を小さくでき、共振周波数を高い方に移動させ、共振周波数より低い周波数帯での放射効率を劣化させて、放射ノイズの抑制効果を高めることができる。また、信号配線３ｂを配置した領域には分割グランド導体層２０を設けず、信号配線３ａを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設けるため、分割グランド導体層２０の面積を小さくすることができ、さらに第２のグランド導体層２の分割数を少なくすることが可能になり、分割グランド導体層２０を接続するためのインダクタンス素子７の数を減らすことができる。
【００３６】
図６では、信号配線３ｂを片側に寄せているが、プリント配線基板の縦横方向を含めてその形状は制限せず、信号配線３ａと信号配線３ｂを分けて配置する構成、低速信号用の信号配線３ｂがアナログ信号線やアナログ用電源線、第１のグランド導体層１、第２のグランド導体層２とは異なる種類のグランド線である場合であってもよく、信号配線３ａと信号配線３ｂとの電磁結合を抑制することもできる。
【００３７】
以上のように、この実施の形態３によれば、信号配線のうち高い周波数の信号が乗る信号配線３ａを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設けることで、分割グランド導体層２０の面積を小さくでき、線間クロストーク等、外部への電磁干渉と放射ノイズを低減できるプリント配線基板が得られる効果がある。また、グランド導体層１，２間に信号配線３ａ，３ｂを配置することで特性インピーダンスを調整できるプリント配線基板が得られる効果がある。
さらに、分割グランド導体層２０間を接続するためのインダクタンス素子７の数を減らすことができるプリント配線基板が得られる効果がる。
さらに、高速信号線と低速信号線との電磁結合を抑制できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００３８】
実施の形態４．
図７は、この実施の形態４によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図７において図５と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態７のプリント配線基板では、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０との間に配置される信号用導体層３は信号配線３ａであり、信号配線３ｂは第１のグランド導体層１および第２のグランド導体層２の外側に配置する構成である。
【００３９】
以上のように、この実施の形態４によれば、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０との間に信号配線３ａが配置され、信号配線３ｂは第１のグランド導体層１および第２のグランド導体層２の外側に配置する構成であるため、信号配線３ａと信号配線３ｂとの電磁結合を抑制する作用をより高められるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、信号配線３ａと信号配線３ｂとのアイソレーションが構造的に確保されているため、基板設計時に改めて考慮する必要がなく、基板設計の期間短縮と設計負荷の軽減を図れるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４０】
実施の形態５．
図８は、この実施の形態５によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図８において図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
この実施の形態５では、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０との間の信号用導体層３は信号配線３ａだけであり、また信号配線３ｂは第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の外側に配置した構成である。さらに、信号配線３ａを配置した領域にのみ分割グランド導体層２０を設けた構成である。
【００４１】
以上のように、この実施の形態５によれば、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０との間に信号配線３ａのみを配置し、また信号配線３ｂは第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の外側に配置し、さらに信号配線３ａを配置した領域にのみ分割グランド導体層２０を設ける構成であるため、信号配線３ａと信号配線３ｂとの電磁結合を抑制する性能を高められるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、信号配線３ａと信号配線３ｂとのアイソレーションが構造的に確保されているため基板設計時に改めて考慮する必要がない。さらに分割グランド導体層２０の面積を小さくでき、放射ノイズの抑制効果を高めることができるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、信号配線３ｂは第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の外側に配置し、さらに信号配線３ａを配置した領域にのみ分割グランド導体層２０を設ける構成であることから、分割グランド導体層２０は信号配線３ａの領域と信号配線３ｂの領域に対応してそれぞれ分割する必要がなくなり、第２のグランド導体層２の分割数を少なくすることが可能になり、さらに分割グランド導体層２０の面積を小さくすることができ、分割グランド導体層２０間を接続するためのインダクタンス素子７の数も減らせるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４２】
実施の形態６．
図９は、この実施の形態６によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。この実施の形態６のプリント配線基板では、前記実施の形態１から前記実施の形態５に示したプリント配線基板において、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０とで挟まれた範囲の信号配線が、第２のグランド導体層２を分割している隙間２１の部分で、当該隙間２１と平行に重ならないように構成する。
前記隙間２１と前記信号配線が平行な場合、当該信号配線を１パターン幅分以上、前記隙間２１から離すように構成するか、または、前記信号配線と角度を持つ方向に前記隙間２１を配置するように構成する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態６によれば、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０とで挟まれた範囲の、隙間２１の部分における信号配線と、分割グランド導体層２０の外側の信号配線や基板外部とのアイソレーションについての安全性を容易に確保できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４４】
実施の形態７．
図１０は、この実施の形態７によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図１１は、図１０に示したプリント配線基板の構成を上面から透視したときの上面透視図であり、図９と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
前記実施の形態１から前記実施の形態６で説明した各プリント配線基板において、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０とで挟まれた範囲の信号配線３ａが、第２のグランド導体層２を挟んで上の層にある信号配線４０と、隙間２１の部分で平行に重なる位置関係にならないように構成する。信号配線４０と信号配線３ａが隙間２１の部分で平行な位置関係にある場合、信号配線４０と信号配線３ａを１パターン幅分以上、互いに離すような構成にする。
【００４５】
図１１では、第２のグランド導体層２を挟んで上の層にある信号配線４０と信号配線３ａが、隙間２１の部分で互にかつ当該隙間２１とも平行に重なる位置関係にならないように、隙間２１に対し交差（直交）する位置関係に配置される。
【００４６】
以上のように、この実施の形態７によれば、隙間２１の部分で信号配線３ａと外側の信号配線４０とのアイソレーションが劣化するのを防止できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４７】
実施の形態８．
前記実施の形態１から前記実施の形態７で説明した各プリント配線基板において、分割グランド導体層２０間の接続に、インダクタンス素子７の代わりに部品実装面において導体で接続するか、または第２のグランド導体層２上においてパターンで接続する構成を採用してもよい。
【００４８】
このような構成にしたときには、放射ノイズの抑制効果は劣化するが、この劣化が許容範囲である場合に、分割グランド導体層２０間の接続にインダクタンス素子７などを用いる必要がなく、またインダクタンス素子７などの部品実装スペースが不要になり、製造コストを下げることができ、または部品実装面の使用効率が向上し、製造コストを下げられるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４９】
実施の形態９．
前記実施の形態１から前記実施の形態８で説明したプリント配線基板において電源用導体層５を備える場合、この電源用導体層５を第２のグランド導体層２と同様に分割し、かつインダクタンス素子で接続する構成を採用してもよい。
【００５０】
このように構成したときには、グランド導体層による放射ノイズだけでなく、前記電源用導体層５による放射ノイズも抑制できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の分割導体層にいずれか一方が平面方向で分割されている第１の導体層と第２の導体層と、前記第１の導体層と前記第２の導体層との間に層形成され、当該第１の導体層と第２の導体層とともに多層基板を構成する信号用導体層と、前記各分割導体層間を接続したインダクタンス要素としての接続部とを備えるように構成したので、前記各導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記信号用導体層により励振される導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
また、導体層がグランド導体層であり、信号用導体層が高い周波数の信号が流れる信号配線を構成し、直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が、第１のグランド導体層と第２のグランド導体層の外側に配置形成されているように構成したので、高い周波数の信号が流れる信号配線から、直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線への線間クロストークおよび放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００５３】
この発明によれば、高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線を信号用導体層に構成したので、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記信号用導体層の高い周波数の信号が流れる信号配線により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００５５】
この発明によれば、高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が形成されている領域のみに分割グランド導体層を形成するように構成したので、小さい面積の分割グランド導体層により各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記高い周波数の信号が流れる信号配線により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００５６】
この発明によれば、高い周波数の信号が流れる信号配線が形成されている領域を覆う構成の分割グランド導体層が、分割された第１のグランド導体層または第２のグランド導体層により形成されているので、より小さい面積の分割グランド導体層により、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記高い周波数の信号が流れる信号配線により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００５７】
この発明によれば、高い周波数の信号が流れる信号配線を、分割グランド導体層の辺部から所定の距離、内側に配置形成する構成を備えるようにしたので、小さい面積の分割グランド導体層により、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記高い周波数の信号が流れる信号配線により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズをより有効に低減できる効果がある。
【００５８】
この発明によれば、分割されて複数の分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層の外側にある直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線と、前記第１のグランド導体層と前記第２のグランド導体層とで挟まれた高い周波数の信号が流れる信号配線とを、隣接する分割グランド導体層間の隙間に対し並行でない位置関係で配置する構成を備えようにしたので、前記隙間による線間クロストークおよび外部への放射ノイズの影響を有効に低減できる効果がある。
【００５９】
この発明によれば、各分割グランド導体層間を接続したパターンによりインダクタンス要素としての接続部を構成したので、インダクタンス素子などを用いた場合に比べて部品実装スペースが不要になり、製造コストを下げることができ、また部品実装面の使用効率が向上し、製造コストを削減して、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、信号用導体層により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００６０】
この発明によれば、部品実装面、または各分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層にインダクタンス要素としての接続部であるパターンを形成した構成を備えるようにしたので、部品実装スペースが不要になり、製造コストを下げることができ、また部品実装面の使用効率が向上し、製造コストを削減して、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、信号用導体層により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００６１】
この発明によれば、複数の分割導体層に分割され、前記各分割導体層間を接続したインダクタンス要素としての接続部を有した電源用導体層を備えように構成したので、グランド導体層による放射ノイズだけでなく、前記電源用導体層による放射ノイズも抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１のプリント配線基板の構成を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１のプリント配線基板の層構成を示す構造説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態１のプリント配線基板における分割したグランド導体層の構成の具体例を示す平面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１のプリント配線基板における分割グランド導体層および第１のグランド導体層と、信号配線の構成関係を示す部分断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態３によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態４によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態５によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態６によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７によるプリント配線基板の構成を上面から透視したときの上面透視図である。
【図１２】 特開平７−１１１３８７号公報に開示された従来のプリント配線基板を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 第１のグランド導体層、２ 第２のグランド導体層、３ 信号用導体層、３ａ，３ｂ，４０ 信号配線、５ 電源用導体層、７ インダクタンス素子（接続部）、２０ 分割グランド導体層、２１ 隙間。
【発明の属する技術分野】
この発明は、線間クロストークおよび放射ノイズを低減できるプリント配線基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、例えば特開平７−１１１３８７号公報に開示されたプリント配線基板を示す構成図である。図１２において、１００はプリント配線基板の電源層またはグランド層、１０１は前記電源層またはグランド層１００の層面を対角線に沿って斜めに区切る開口部である。
このプリント配線基板では、電源層またはグランド層１００の一方または両方に、層面を対角線に沿って斜めに区切る開口部１０１を設けている。
このようなプリント配線基板は、電源層とグランド層を積層した多層・プリント配線基板であり、電源層またはグランド層１００の一方または両方に、層面を対角線に沿って斜めに区切る開口部１０１を設けることで、特定の周波数帯域での共振現象を抑制し、その周波数帯域での放射ノイズを低減する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のプリント配線基板は以上のように構成されているので、電源層またはグランド層１００の一方または両方に、層面を対角線に沿って斜めに区切る開口部１０１を設けることで、特定の周波数帯域での共振現象を抑制し、その周波数帯域での放射ノイズを低減することができる一方、少なくとも第１のグランド導体層と第２のグランド導体層を持ち、信号線をこれらグランド導体層で挟み込む構造を採用したプリント配線基板では、放射ノイズをさらにいっそう抑制する必要がある課題がある。
【０００４】
また、従来のプリント配線基板は、少なくとも電源層とグランド層とが積層された配線基板を対象としているため、グランド層だけを積層した配線板には適用することができない課題もある。
【０００５】
さらに説明を補足すると、性質の異なる複数の回路では、一般にそれぞれの回路について専用のグランドを使用する。例えば、ディジタル回路とアナログ回路が混在するプリント配線基板では、それぞれの回路のために専用のグランド導体を設ける。このようなプリント配線基板での線間クロストークを抑制し、また、プリント配線基板に配置されたクロック信号線等を流れる高速信号がプリント配線基板の外部に電磁障害を与えることを防ぎ、さらにまた、特性インピーダンスを調整するために、このような高速信号が流れる信号線を第１のグランド導体層（例えばデジタル回路用）と第２のグランド導体層（例えば、アナログ回路用）で挟み込む構造を採用する場合がある。
【０００６】
このようなプリント配線基板では、第１のグランド導体層と第２のグランド導体層が構成する平行平板による放射ノイズ、即ち、これらの間に配置された信号線が給電することで発生するモードによる放射を抑制しなければならない。このような場合には、仮にグランド導体層に穴を開けただけでは、放射ノイズの抑制効果は低い。またさらに、ディジタル回路等の高速信号を使用する回路のグランド導体層は、インピーダンスを低くする必要があり、これに穴を開けることはグランド導体層としての性能上の信頼性と放射ノイズ抑制の面で望ましいものではなく、当然、両方のグランド導体層に穴を開けることも、性能上の信頼性と放射ノイズ抑制の面で望ましくないという課題がある。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、導体層の性能上の信頼性を損うことなく線間クロストークおよび放射ノイズを有効に低減できるプリント配線基板を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るプリント配線基板は、導体層がグランド導体層であり、信号用導体層が高い周波数の信号が流れる信号配線を構成し、直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が、第１のグランド導体層と第２のグランド導体層の外側に配置形成されているようにしたものである。
【００１０】
この発明に係るプリント配線基板は、高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が信号用導体層により形成されている構成を備えるようにしたものである。
【００１２】
この発明に係るプリント配線基板は、高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が形成されている領域のみに分割グランド導体層を形成するようにしたものである。
【００１３】
この発明に係るプリント配線基板は、高い周波数の信号が流れる信号配線が形成されている領域を覆って、第１のグランド導体層または第２のグランド導体層により分割グランド導体層を構成するようにしたものである。
【００１４】
この発明に係るプリント配線基板は、分割グランド導体層の辺部から所定の距離、内側に、高い周波数の信号が流れる信号配線を配置形成するようにしたものである。
【００１５】
この発明に係るプリント配線基板は、分割されて複数の分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層の外側にある直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線と、前記第１のグランド導体層と前記第２のグランド導体層とで挟まれた高い周波数の信号が流れる信号配線とが、隣接する分割グランド導体層間の隙間に対し並行でない配置関係で形成されるようにしたものである。
【００１６】
この発明に係るプリント配線基板は、各分割グランド導体層間を接続したパターンによりインダクタンス要素としての接続部を構成するようにしたものである。
【００１７】
この発明に係るプリント配線基板は、部品実装面、または各分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層に、インダクタンス要素としての接続部であるパターンを形成するようにしたものである。
【００１８】
この発明に係るプリント配線基板は、複数の分割導体層に分割され、前記各分割導体層間を接続したインダクタンス要素としての接続部を有した電源用導体層を備えるようにしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この実施の形態１の積層構造のプリント配線基板の構成を示す断面図である。図２は、図１に示した積層構造のプリント配線基板の層構成を示す構造説明図である。図１および図２により示したプリント配線基板の構成は一例であって６層基板を示している。
図１において、１は第１のグランド導体層、２は第２のグランド導体層、３は第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２に挟まれて構成されている信号用導体層、４は外側の信号用導体層、５は第１のグランド導体層１の一方の面に隣接して配置された電源用導体層である。
【００２０】
このように、第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の内側に信号用導体層３を配置し、外側に信号用導体層４を配置している。また、電源用導体層５は第１のグランド導体層１の一方の面に隣接して配置している。信号用導体層４は部品実装面になることも、あるいは兼ねることもあり、各層間は誘電体層６で絶縁されている。
【００２１】
なお、図２では誘電体層６を省略して示している。また、電源用導体層５は形成されていない場合もあり、電源用導体が図１の電源用導体層５の一部分として、または信号用導体層４等に配置されている場合もある。
このプリント配線基板では、高速信号が流れる高速信号線を第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の内側にある信号用導体層３に配置している。
これにより第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の外側、あるいは基板の外部に対して前記高速信号線の高周波成分を電磁遮蔽し、外側の信号用導体層４にある配線とのクロストークや外部への電磁干渉を抑制し、また、信号線の特性インピーダンスの調整も行なっている。
【００２２】
前記高速信号は、プリント配線基板がディジタル回路の基板であるとクロック信号やデータ信号等の高周波成分を含む信号である。例えば、周期波信号であれば基本周波数を含む高調波周波数成分を含む。この電流が第１のグランド導体層１、第２のグランド導体層２を平行平板として励振し、放射ノイズを発生させる。特に共振周波数近傍では放射ノイズが高くなる。そこで、第２のグランド導体層２を分断し、分断して得られる各分割グランド導体層間を、直流および低周波に対しては低インピーダンス、高周波に対しては高インピーダンスを有する素子で接続し、共振周波数を変化させることで放射ノイズを抑制する。または、フェライトビーズを貫通した導体などで前記各分割グランド導体層間を接続することで、第２のグランド導体層２に対して高周波電流に損失を与えるような構成を採用し放射ノイズを抑制する。なお、この場合の第２のグランド導体層２は、前記ディジタル回路用のグランド用導体でないことが望ましい。
【００２３】
また、例えばディジタル回路とアナログ回路が混在するプリント配線基板である場合、第１のグランド導体層１をディジタル回路用に、第２のグランド導体層２をアナログ回路用として用い、この第２のグランド導体層２を前記構成で分断する。このディジタル回路用とアナログ回路用の割り当てが入れ替われば、当然、第１のグランド導体層１に対してインダクタンス性素子を使用して分割する上述した構成を採用する。
【００２４】
また、第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の間に信号用導体層３を配置した積層構造のプリント配線基板であれば、６層より少ない、または多い層数の基板に対しても適用することが可能である。
【００２５】
この結果、線間クロストーク等、外部への電磁干渉と放射ノイズを低減できるプリント配線基板が得られる。
【００２６】
図３は、以上説明したプリント配線基板における分割したグランド導体層の構成の具体例を示す平面図であり、図３で示す分割されたグランド導体層は第２のグランド導体層２であり、第１のグランド導体層１または第２のグランド導体層２のいずれか一方が分割された構成であれば、線間クロストーク等を含め、外部への電磁干渉、放射ノイズの低減などの効果が期待できる。
【００２７】
また、図３では、第２のグランド導体層２を分割したときの各分割グランド導体層２０間をインダクタンス素子７（接続部）で接続した構成を示している。このインダクタンス素子７はフェライトビーズを貫通させた導体等の損失性のインダクタンス要素を含む。この実施の形態では、インダクタンス素子７は第２のグランド導体層２の層上ではなく、通常、部品実装面に配置される。このため、前記フェライトビーズを貫通させた導体等の損失性のインダクタンス要素などのインダクタンス素子７を接続するための接続部が、スルーホールなどにより前記各分割グランド導体層２０と接続された状態で前記部品実装面に構成されている。
【００２８】
図４は、第２のグランド導体層２を分割したときの分割グランド導体層２０および第１のグランド導体層１と、前記分割グランド導体層２０と前記第１のグランド導体層１間の信号用導体層３である信号配線の構成関係を示す部分断面図である。図４において、３ａは高い周波数の信号が乗る信号配線、３ｂは直流を含む低い周波数信号用の電源用配線導体などの信号配線である。
この実施の形態１では、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０の間に信号配線３ａ，３ｂがレイアウトされる。なお、図４で示した信号配線３ａ，３ｂは紙面に垂直に形成されていることを示している。
また、図３では、第２のグランド導体層２を４分割しているが、２分割をはじめ他の分割数でも良い。これらは、以下の実施の形態の説明に対しても同様である。
【００２９】
インダクタンス素子７は、高周波に対しインピーダンスが高いインダクタンス性素子により高周波成分を分離するか、あるいは高周波で高インピーダンスかつ損失性であるフェライトビーズ等の磁性体貫通形導体で高周波成分に対し損失を増やす。これにより、第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２が構成する平行平板について、信号配線３ａにより給電されたモードによる共振周波数を変化させ、あるいは両グランド導体層１，２間に誘起される電磁界を減衰させることで放射ノイズを低減することができる。
【００３０】
以上のように、この実施の形態１によれば、第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２とにより信号配線３ａ，３ｂなどの信号用導体層を挟む構成を有したプリント配線基板において、前記第１のグランド導体層１と前記第２のグランド導体層２のいずいれか一方、特にディジタル回路とアナログ回路が混在する場合には一般的に電流帰還回路として機能するアナログ回路用のグランド導体層を分割し、この結果得られた各分割グランド導体層間をインダクタンス素子７により接続し、前記第１のグランド導体層１と前記第２のグランド導体層２が構成する平行平板について、信号配線３ａにより給電されたモードによる共振周波数を変化させ、あるいは両グランド導体層１，２間に誘起される電磁界を減衰させ、線間クロストーク等の外部への電磁干渉と放射ノイズを低減できるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、第１グランド導体層１と第２グランド導体層２間に信号配線３ａ，３ｂを配置することで特性インピーダンスを調整できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００３１】
実施の形態２．
図５は、この実施の形態２によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図５において図４と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態２では第１のグランド導体層１と、第２のグランド導体層２を分割して構成された分割グランド導体層２０との間の、信号配線３ａ、３ｂを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設ける構成である。信号配線３ａ、３ｂが配置される位置は、分割グランド導体層２０に対してその辺部から１パターン幅以上内側に配置する。これにより、分割グランド導体層２０の面積を小さくすることができ、共振周波数を高い方に移動させ、共振周波数より低い周波数帯での放射効率を劣化させて、放射ノイズの抑制効果を高めることができる。また、第２のグランド導体層２の分割数を少なくでき、分割グランド導体層２０間を接続するためのインダクタンス素子７の数を減らすことができる。図５では、直流を含む低い周波数信号用の電源用配線導体などの信号配線３ｂを片側に寄せているが、プリント配線基板の縦横方向を含めてその形状は制限しない。
【００３２】
以上のように、この実施の形態２によれば、信号配線３ａ、３ｂを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設けることで、線間クロストーク等、外部への電磁干渉と放射ノイズを低減できるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、第１のグランド導体層１と、分割グランド導体層２０に分割された第２のグランド導体層２との間に信号配線３ａ，３ｂを配置することで特性インピーダンスを調整できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００３３】
さらに、第２のグランド導体層２を複数の分割グランド導体層２０に分割し、信号線３ａ、３ｂが配置される位置を、分割グランド導体層２０に対して１パターン幅分以上内側に位置するように配置することで放射ノイズの抑制効果を高め、また、分割グランド導体層２０間を接続するためのインダクタンス素子７の数を減らすことができるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００３４】
実施の形態３．
図６は、この実施の形態３によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図６において図５と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
前記実施の形態２では、分割グランド導体層２０と第１のグランド導体層１の間に配置する信号用導体層３は、高い周波数の信号が乗る信号配線３ａの他に直流を含む低い周波数信号用の電源用配線導体などの信号配線３ｂを含むが、この実施の形態３では信号配線のうち前記信号配線３ａを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設ける。
【００３５】
また、信号配線３ａは分割グランド導体層２０に対して１パターン幅分以上内側に配置する。これにより、分割グランド導体層２０の面積を小さくでき、共振周波数を高い方に移動させ、共振周波数より低い周波数帯での放射効率を劣化させて、放射ノイズの抑制効果を高めることができる。また、信号配線３ｂを配置した領域には分割グランド導体層２０を設けず、信号配線３ａを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設けるため、分割グランド導体層２０の面積を小さくすることができ、さらに第２のグランド導体層２の分割数を少なくすることが可能になり、分割グランド導体層２０を接続するためのインダクタンス素子７の数を減らすことができる。
【００３６】
図６では、信号配線３ｂを片側に寄せているが、プリント配線基板の縦横方向を含めてその形状は制限せず、信号配線３ａと信号配線３ｂを分けて配置する構成、低速信号用の信号配線３ｂがアナログ信号線やアナログ用電源線、第１のグランド導体層１、第２のグランド導体層２とは異なる種類のグランド線である場合であってもよく、信号配線３ａと信号配線３ｂとの電磁結合を抑制することもできる。
【００３７】
以上のように、この実施の形態３によれば、信号配線のうち高い周波数の信号が乗る信号配線３ａを配置した領域にだけ分割グランド導体層２０を設けることで、分割グランド導体層２０の面積を小さくでき、線間クロストーク等、外部への電磁干渉と放射ノイズを低減できるプリント配線基板が得られる効果がある。また、グランド導体層１，２間に信号配線３ａ，３ｂを配置することで特性インピーダンスを調整できるプリント配線基板が得られる効果がある。
さらに、分割グランド導体層２０間を接続するためのインダクタンス素子７の数を減らすことができるプリント配線基板が得られる効果がる。
さらに、高速信号線と低速信号線との電磁結合を抑制できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００３８】
実施の形態４．
図７は、この実施の形態４によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図７において図５と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。この実施の形態７のプリント配線基板では、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０との間に配置される信号用導体層３は信号配線３ａであり、信号配線３ｂは第１のグランド導体層１および第２のグランド導体層２の外側に配置する構成である。
【００３９】
以上のように、この実施の形態４によれば、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０との間に信号配線３ａが配置され、信号配線３ｂは第１のグランド導体層１および第２のグランド導体層２の外側に配置する構成であるため、信号配線３ａと信号配線３ｂとの電磁結合を抑制する作用をより高められるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、信号配線３ａと信号配線３ｂとのアイソレーションが構造的に確保されているため、基板設計時に改めて考慮する必要がなく、基板設計の期間短縮と設計負荷の軽減を図れるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４０】
実施の形態５．
図８は、この実施の形態５によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図８において図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
この実施の形態５では、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０との間の信号用導体層３は信号配線３ａだけであり、また信号配線３ｂは第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の外側に配置した構成である。さらに、信号配線３ａを配置した領域にのみ分割グランド導体層２０を設けた構成である。
【００４１】
以上のように、この実施の形態５によれば、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０との間に信号配線３ａのみを配置し、また信号配線３ｂは第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の外側に配置し、さらに信号配線３ａを配置した領域にのみ分割グランド導体層２０を設ける構成であるため、信号配線３ａと信号配線３ｂとの電磁結合を抑制する性能を高められるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、信号配線３ａと信号配線３ｂとのアイソレーションが構造的に確保されているため基板設計時に改めて考慮する必要がない。さらに分割グランド導体層２０の面積を小さくでき、放射ノイズの抑制効果を高めることができるプリント配線基板が得られる効果がある。
また、信号配線３ｂは第１のグランド導体層１と第２のグランド導体層２の外側に配置し、さらに信号配線３ａを配置した領域にのみ分割グランド導体層２０を設ける構成であることから、分割グランド導体層２０は信号配線３ａの領域と信号配線３ｂの領域に対応してそれぞれ分割する必要がなくなり、第２のグランド導体層２の分割数を少なくすることが可能になり、さらに分割グランド導体層２０の面積を小さくすることができ、分割グランド導体層２０間を接続するためのインダクタンス素子７の数も減らせるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４２】
実施の形態６．
図９は、この実施の形態６によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。この実施の形態６のプリント配線基板では、前記実施の形態１から前記実施の形態５に示したプリント配線基板において、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０とで挟まれた範囲の信号配線が、第２のグランド導体層２を分割している隙間２１の部分で、当該隙間２１と平行に重ならないように構成する。
前記隙間２１と前記信号配線が平行な場合、当該信号配線を１パターン幅分以上、前記隙間２１から離すように構成するか、または、前記信号配線と角度を持つ方向に前記隙間２１を配置するように構成する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態６によれば、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０とで挟まれた範囲の、隙間２１の部分における信号配線と、分割グランド導体層２０の外側の信号配線や基板外部とのアイソレーションについての安全性を容易に確保できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４４】
実施の形態７．
図１０は、この実施の形態７によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。図１１は、図１０に示したプリント配線基板の構成を上面から透視したときの上面透視図であり、図９と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
前記実施の形態１から前記実施の形態６で説明した各プリント配線基板において、第１のグランド導体層１と分割グランド導体層２０とで挟まれた範囲の信号配線３ａが、第２のグランド導体層２を挟んで上の層にある信号配線４０と、隙間２１の部分で平行に重なる位置関係にならないように構成する。信号配線４０と信号配線３ａが隙間２１の部分で平行な位置関係にある場合、信号配線４０と信号配線３ａを１パターン幅分以上、互いに離すような構成にする。
【００４５】
図１１では、第２のグランド導体層２を挟んで上の層にある信号配線４０と信号配線３ａが、隙間２１の部分で互にかつ当該隙間２１とも平行に重なる位置関係にならないように、隙間２１に対し交差（直交）する位置関係に配置される。
【００４６】
以上のように、この実施の形態７によれば、隙間２１の部分で信号配線３ａと外側の信号配線４０とのアイソレーションが劣化するのを防止できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４７】
実施の形態８．
前記実施の形態１から前記実施の形態７で説明した各プリント配線基板において、分割グランド導体層２０間の接続に、インダクタンス素子７の代わりに部品実装面において導体で接続するか、または第２のグランド導体層２上においてパターンで接続する構成を採用してもよい。
【００４８】
このような構成にしたときには、放射ノイズの抑制効果は劣化するが、この劣化が許容範囲である場合に、分割グランド導体層２０間の接続にインダクタンス素子７などを用いる必要がなく、またインダクタンス素子７などの部品実装スペースが不要になり、製造コストを下げることができ、または部品実装面の使用効率が向上し、製造コストを下げられるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００４９】
実施の形態９．
前記実施の形態１から前記実施の形態８で説明したプリント配線基板において電源用導体層５を備える場合、この電源用導体層５を第２のグランド導体層２と同様に分割し、かつインダクタンス素子で接続する構成を採用してもよい。
【００５０】
このように構成したときには、グランド導体層による放射ノイズだけでなく、前記電源用導体層５による放射ノイズも抑制できるプリント配線基板が得られる効果がある。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、複数の分割導体層にいずれか一方が平面方向で分割されている第１の導体層と第２の導体層と、前記第１の導体層と前記第２の導体層との間に層形成され、当該第１の導体層と第２の導体層とともに多層基板を構成する信号用導体層と、前記各分割導体層間を接続したインダクタンス要素としての接続部とを備えるように構成したので、前記各導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記信号用導体層により励振される導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
また、導体層がグランド導体層であり、信号用導体層が高い周波数の信号が流れる信号配線を構成し、直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が、第１のグランド導体層と第２のグランド導体層の外側に配置形成されているように構成したので、高い周波数の信号が流れる信号配線から、直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線への線間クロストークおよび放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００５３】
この発明によれば、高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線を信号用導体層に構成したので、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記信号用導体層の高い周波数の信号が流れる信号配線により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００５５】
この発明によれば、高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が形成されている領域のみに分割グランド導体層を形成するように構成したので、小さい面積の分割グランド導体層により各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記高い周波数の信号が流れる信号配線により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００５６】
この発明によれば、高い周波数の信号が流れる信号配線が形成されている領域を覆う構成の分割グランド導体層が、分割された第１のグランド導体層または第２のグランド導体層により形成されているので、より小さい面積の分割グランド導体層により、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記高い周波数の信号が流れる信号配線により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００５７】
この発明によれば、高い周波数の信号が流れる信号配線を、分割グランド導体層の辺部から所定の距離、内側に配置形成する構成を備えるようにしたので、小さい面積の分割グランド導体層により、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、前記高い周波数の信号が流れる信号配線により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび外部への放射ノイズをより有効に低減できる効果がある。
【００５８】
この発明によれば、分割されて複数の分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層の外側にある直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線と、前記第１のグランド導体層と前記第２のグランド導体層とで挟まれた高い周波数の信号が流れる信号配線とを、隣接する分割グランド導体層間の隙間に対し並行でない位置関係で配置する構成を備えようにしたので、前記隙間による線間クロストークおよび外部への放射ノイズの影響を有効に低減できる効果がある。
【００５９】
この発明によれば、各分割グランド導体層間を接続したパターンによりインダクタンス要素としての接続部を構成したので、インダクタンス素子などを用いた場合に比べて部品実装スペースが不要になり、製造コストを下げることができ、また部品実装面の使用効率が向上し、製造コストを削減して、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、信号用導体層により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００６０】
この発明によれば、部品実装面、または各分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層にインダクタンス要素としての接続部であるパターンを形成した構成を備えるようにしたので、部品実装スペースが不要になり、製造コストを下げることができ、また部品実装面の使用効率が向上し、製造コストを削減して、各グランド導体層の性能上の信頼性を損うことなく、信号用導体層により励振されるグランド導体層による線間クロストークおよび放射ノイズを有効に低減できる効果がある。
【００６１】
この発明によれば、複数の分割導体層に分割され、前記各分割導体層間を接続したインダクタンス要素としての接続部を有した電源用導体層を備えように構成したので、グランド導体層による放射ノイズだけでなく、前記電源用導体層による放射ノイズも抑制できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１のプリント配線基板の構成を示す断面図である。
【図２】 この発明の実施の形態１のプリント配線基板の層構成を示す構造説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態１のプリント配線基板における分割したグランド導体層の構成の具体例を示す平面図である。
【図４】 この発明の実施の形態１のプリント配線基板における分割グランド導体層および第１のグランド導体層と、信号配線の構成関係を示す部分断面図である。
【図５】 この発明の実施の形態２によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図６】 この発明の実施の形態３によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図７】 この発明の実施の形態４によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図８】 この発明の実施の形態５によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図９】 この発明の実施の形態６によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図１０】 この発明の実施の形態７によるプリント配線基板の構成を示す部分断面図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７によるプリント配線基板の構成を上面から透視したときの上面透視図である。
【図１２】 特開平７−１１１３８７号公報に開示された従来のプリント配線基板を示す構成図である。
【符号の説明】
１ 第１のグランド導体層、２ 第２のグランド導体層、３ 信号用導体層、３ａ，３ｂ，４０ 信号配線、５ 電源用導体層、７ インダクタンス素子（接続部）、２０ 分割グランド導体層、２１ 隙間。
Claims (9)
- 複数の分割導体層にいずれか一方が平面方向で分割されている第１の導体層と第２の導体層と、
前記第１の導体層と前記第２の導体層との間に層形成され、当該第１の導体層と第２の導体層とともに多層基板を構成する信号用導体層と、
前記各分割導体層間を接続したインダクタンス要素としての接続部とを備えたプリント配線基板において、
前記導体層は、グランド導体層であり、
前記信号用導体層は、高い周波数の信号が流れる信号配線を構成し、
直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が、第１のグランド導体層と第２のグランド導体層の外側に配置形成されていることを特徴とするプリント配線基板。 - 信号用導体層は、
高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線を構成していることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。 - 分割グランド導体層は、
高い周波数の信号が流れる信号配線、および直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線が形成されている領域のみに形成されていることを特徴とする請求項２記載のプリント配線基板。 - 分割グランド導体層は、
高い周波数の信号が流れる信号配線が形成されている領域のみを覆う構成で、分割された第１のグランド導体層または第２のグランド導体層により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のプリント配線基板。 - 高い周波数の信号が流れる信号配線は、
分割グランド導体層の辺部から所定の距離、内側に配置形成されていることを特徴とする請求項４記載のプリント配線基板。 - 分割されて複数の分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層の外側にある直流を含む低い周波数信号用や電源用などの信号配線と、前記第１のグランド導体層と前記第２のグランド導体層とで挟まれた高い周波数の信号が流れる信号配線とが、隣接する分割グランド導体層間の隙間に対し並行でない配置関係で形成されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
- インダクタンス要素としての接続部は、
各分割グランド導体層間を接続したパターンであることを特徴とする請求項１から請求項６のういちのいずれか１項記載のプリント配線基板。 - パターンは、
部品実装面、または各分割グランド導体層を構成する第１のグランド導体層または第２のグランド導体層に形成されていることを特徴とする請求項７記載のプリント配線基板。 - 複数の分割導体層に分割され、前記各分割導体層間を接続したインダクタンス要素としての接続部を有した電源用導体層を備えたことを特徴とする請求項１から請求項８のういちのいずれか１項記載のプリント配線基板。
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