JP6472344B2 - ノイズフィルタ及びプリント基板 - Google Patents

Description

本発明は、高周波の電磁ノイズを除去するノイズフィルタ及びこのノイズフィルタを有するプリント基板に関するものである。

プリント基板には、半導体集積素子などの種々の回路素子を実装することができる。また、プリント基板には、当該プリント基板で発生した高周波の電磁ノイズを除去するノイズフィルタとしてバイパスコンデンサが実装されていることが多い。たとえば、プリント基板の電源ノイズの低減のためには、電源インピーダンスを低減することが求められる。そのために、プリント基板上の電源端子と回路素子との間にバイパスコンデンサからなる電源フィルタが実装されている。

しかしながら、電子部品としてのバイパスコンデンサは、有限の導電率の材料により構成され、有限の大きさ及び形状を持つことから、キャパシタンスのみならず、寄生インダクタンス及び寄生抵抗などの寄生成分を有している。その寄生インダクタンスの影響により、入力信号の周波数の上昇とともにバイパスコンデンサのインピーダンスが増加するので、ノイズフィルタとしてのバイパスコンデンサのノイズ低減効果が損なわれる。また、ノイズフィルタ全体が、バイパスコンデンサの実装の際に使用される配線の寄生インダクタンスの影響を受けるので、ノイズ低減効果が更に損なわれることとなる。したがって、ノイズフィルタの性能改善のためには、バイパスコンデンサ及び配線のそれぞれの寄生インダクタンスを減らすことが要求される。

たとえば、特許文献１（特開２００５−３０３１９３号公報）には、共通外部電極と並列に接続された複数個のコンデンサを有するチップ型コンデンサアレイが開示されている。複数個のコンデンサの並列接続によってチップ型コンデンサアレイの寄生インダクタンスを低減させることができる。

特開２００５−３０３１９３号公報（たとえば、図１〜図４及び段落００２０〜００３０）

特許文献１の従来技術では、チップ型コンデンサアレイ自身の寄生インダクタンスを低減することができるが、このチップ型コンデンサアレイの実装に使用される配線の寄生インダクタンスを低減することができない。この点については、当該配線の寄生インダクタンスを磁気的に打ち消すためにインダクタなどの電子部品を追加で実装する対策が考えられる。しかしながら、新たな電子部品の追加は、プリント基板の製造コストの増加を招くとともに、当該電子部品がプリント基板上の他の配線や他の電子部品に電磁的に作用して悪影響を与えるおそれがある。

上記に鑑みて本発明の目的は、新たな電子部品を追加することなく、ノイズ低減効果を向上させることができるノイズフィルタ及びプリント基板を提供する点にある。

本発明の第１の態様によるノイズフィルタは、主配線パターンと、前記主配線パターンから分岐するノイズ低減用配線パターンと、一対の電極端子を有し、前記一対の電極端子のうちの一方の電極端子が前記ノイズ低減用配線パターンと接続されている少なくとも１個の容量素子と、前記一対の電極端子のうちの他方の電極端子をグラウンド導体に導通させる接続導体とを備え、前記ノイズ低減用配線パターンは、前記主配線パターンの一部をなす配線ラインと並行して延在する並行配線部を含み、前記並行配線部と前記配線ラインとの間の対向距離は、前記並行配線部の延在方向と直交する方向における前記並行配線部と前記グラウンド導体との間の間隔以下である、
ことを特徴とする。

本発明の第２の態様によるプリント基板は、前記第１の態様によるノイズフィルタを備えることを特徴とする。

本発明の第３の態様によるノイズフィルタは、第１の主配線パターンと、前記第１の主配線パターンから分岐するノイズ低減用配線パターンと、一対の電極端子を有し、前記一対の電極端子のうちの一方の電極端子が前記ノイズ低減用配線パターンと接続されている少なくとも１個の容量素子と、前記一対の電極端子のうちの他方の電極端子をグラウンド導体に導通させる接続導体と、前記第１の主配線パターンと電気的に接続された第２の主配線パターンとを備え、前記ノイズ低減用配線パターンは、前記第２の主配線パターンの一部をなす配線ラインと対向し且つ該配線ラインと並行して延在する並行配線部を含み、前記並行配線部と前記配線ラインとは、互いに離れた異なる層にそれぞれ形成されており、前記配線ラインは、右巻きまたは左巻きのいずれか一方で渦巻き状に形成され、前記並行配線部は、前記配線ラインに沿って前記配線ラインの渦巻き方向と同一の方向で渦巻き状に形成され、前記並行配線部と前記配線ラインとの間の対向距離が、前記並行配線部の延在方向と直交する方向における前記並行配線部と前記グラウンド導体との間の間隔以下であることを特徴とする。

本発明の第４の態様によるプリント基板は、前記第３の態様によるノイズフィルタを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ノイズ低減用配線パターンは、主配線パターンの一部をなす配線ラインと並行して延在する並行配線部を含む。このノイズ低減用配線パターンにノイズ電流が流入すると、並行配線部と配線ラインとの間に磁気結合が生じて、当該配線ラインに流れるノイズ電流を打ち消す誘導電流を発生させることができる。また、並行配線部と配線ラインとの間の対向距離は、並行配線部とグラウンド導体との間の間隔以下となるように設定されるので、並行配線部とグラウンド導体との間の磁気結合が当該誘導電流に与える影響を抑制することができる。したがって、新たな電子部品を追加することなく、高いノイズ低減効果を発揮するノイズフィルタを提供することができる。

本発明に係る実施の形態１のノイズフィルタを有するプリント基板の層構造を説明するための概略図である。 実施の形態１のノイズフィルタの主要構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１のノイズ低減効果の原理を説明するための図である。 実施の形態１の他のノイズ低減効果の原理を説明するための図である。 本発明に係る実施の形態２のノイズフィルタの主要構成を概略的に示す斜視図である。 本発明に係る実施の形態３のノイズフィルタの主要構成を概略的に示す斜視図である。 本発明に係る実施の形態４のノイズフィルタの主要構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態４のノイズ低減効果の原理を説明するための図である。 本発明に係る実施の形態５のノイズフィルタを有するプリント基板の層構造を説明するための概略図である。 実施の形態５のノイズフィルタの主要構成を概略的に示す斜視図である。 実施の形態６のノイズフィルタの主要構成を概略的に示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明に係る種々の実施の形態について詳細に説明する。なお、図面において同一符号を付された構成要素は、同一機能及び同一構成を有するものとする。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１のノイズフィルタを有するプリント基板１Ａの層構造を説明するための概略図である。図１に示されるプリント基板１Ａは、第１配線層２Ａと第２配線層４Ａとが絶縁層３Ａを介して厚み方向Ｚに積層された層構造を有する。このプリント基板１Ａは、両面プリント実装基板である。第１配線層２Ａ及び第２配線層４Ａの各々は、厚み方向Ｚと直交するＸ−Ｙ平面上に分布している。また、このプリント基板１Ａの表面には、ＬＳＩまたはＩＣなどの電子部品１０、電源素子１１及びバイパスコンデンサ１２が実装されている。

絶縁層３Ａは、たとえば、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などの電気絶縁性の樹脂材料で構成することができる。また、図１には示されていないが、絶縁層３Ａを厚み方向Ｚに貫通して、第１配線層２Ａと第２配線層４Ａとの間を電気的に接続するビアもしくはスルーホールと呼ばれる層間接続孔が形成されている。

図２は、実施の形態１のノイズフィルタ７Ａの主要構成を概略的に示す斜視図である。このノイズフィルタ７Ａは、主配線パターン２１と、この主配線パターン２１から分岐するノイズ低減用配線パターンである分岐配線パターン２２と、接地用配線２３とを備える。これら主配線パターン２１、分岐配線パターン２２及び接地用配線２３は、第１配線層２Ａの構成要素群として、絶縁層３Ａのおもて面に形成されている。また、第１配線層２Ａは、銅箔などの導電体で構成される。

主配線パターン２１は、電子部品１０と電源素子１１との間を接続する電源供給用の導体パターンである。主配線パターン２１の一端部２１ｅは、電子部品１０の電源端子と電気的に接続され、主配線パターン２１の他端部２１ｆは、電源素子１１の正極と電気的に接続されている。分岐配線パターン２２は、この主配線パターン２１における一端部２１ｅと他端部２１ｆとの間の分岐点から分岐している。なお、本実施の形態では、プリント基板１Ａに電源素子１１が実装されているが、これに限定されるものでない。電源素子１１に代えて外部の電源を採用してもよい。

また、ノイズフィルタ７Ａは、図２に示されるように容量素子であるバイパスコンデンサ１２を備えている。このバイパスコンデンサ１２は、第１配線層２Ａに配置されるようにプリント基板の表面に実装されている。バイパスコンデンサ１２の一方の電極端子は、分岐配線パターン２２の端部と電気的に接続され、その他方の電極端子は、接地用配線２３の一端と電気的に接続されている。

なお、本実施の形態では、バイパスコンデンサ１２として積層型のチップコンデンサが使用されているが、これに限定されるものではない。チップコンデンサに代えて、電解コンデンサまたはフィルムコンデンサが使用されてもよい。後述する実施の形態２〜６で使用されるバイパスコンデンサ１２についても同様である。

また、ノイズフィルタ７Ａは、電気的に接地されたグラウンド導体２５を第２配線層４Ａの構成要素として備える。グラウンド導体２５は、銅箔などの導電性材料からなり、シート状に形成されている。

更に、ノイズフィルタ７Ａは、絶縁層３Ａを厚み方向Ｚに貫通する層間接続孔２４を備えている。この層間接続孔２４の内部には、導電性ペーストまたは金属メッキ層などの接続導体が形成されているので、層間接続孔２４は、第１配線層２Ａと第２配線層４Ａとの間を電気的に接続して接地用配線２３をグラウンド導体２５に導通させることができる。

上記したノイズフィルタ７Ａは、電子部品１０で高周波電磁ノイズが発生したときに電源フィルタとして機能し、主配線パターン２１に入力されたノイズ電流をバイパスコンデンサ１２経由でグラウンド導体２５に流すことができる。なお、ノイズフィルタ７Ａは、ノイズ電流の除去により電源電圧を安定化させる機能をも有する。

図２に示されるように、分岐配線パターン２２は、主配線パターン２１の一部をなす配線ライン２１ａと並行してＸ軸正方向に延在する並行配線部２２ａを有している。並行配線部２２ａと配線ライン２１ａとは、Ｘ軸方向と直交するＹ軸方向において互いに対向する。並行配線部２２ａと配線ライン２１ａとの間の対向距離Ｄ_１は、並行配線部２２ａとグラウンド導体２５との間の間隔Ｄ_３以下となるように設計される。これにより、配線ライン２１ａと並行配線部２２ａとが互いに近接し、配線ライン２１ａの寄生インダクタと並行配線部２２ａの寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。

一方、接地用配線２３も、配線ライン２１ａと並行してＸ軸正方向に延在し、Ｙ軸方向において配線ライン２１ａと対向している。接地用配線２３と配線ライン２１ａとの間の対向距離Ｄ_２は、間隔Ｄ_３以下となるように設計される。これにより、配線ライン２１ａと接地用配線２３とが互いに近接し、配線ライン２１ａの寄生インダクタと接地用配線２３の寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。

ここで、間隔Ｄ_３は、絶縁層３Ａの厚みにほぼ等しく、たとえば、０．８ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。対向距離Ｄ_１は、Ｄ_１≦Ｄ_３との条件下で、たとえば、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内で設定可能である。対向距離Ｄ_２も、Ｄ_２≦Ｄ_３との条件下で、たとえば、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内で設定可能である。

図３は、実施の形態１のノイズ低減効果の原理を説明するためのノイズフィルタ７Ａの平面図である。図３に示されるように、主配線パターン２１にノイズ電流Ｉ_ｎＡが生じたとき、このノイズ電流Ｉ_ｎＡは、バイパスコンデンサ１２の高周波フィルタ機能により主配線パターン２１から分岐配線パターン２２に流れ込むノイズ電流Ｉ_ｎＢと、電源素子１１に向けて配線ライン２１ａを流れるノイズ電流Ｉ_ｎＣとに分配される。

その際、並行配線部２２ａ、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線２３を含むバイパス経路の寄生インダクタと、配線ライン２１ａの寄生インダクタとの間に磁気結合が形成される。この磁気結合により、配線ライン２１ａには、ノイズ電流Ｉ_ｎＣにより発生した磁界を打ち消す向きの誘導電流Ｉ_Ｌが発生する。この誘導電流Ｉ_Ｌがノイズ電流Ｉ_ｎＣを打ち消すため、電源素子１１側へ流出するノイズ電流（＝Ｉ_ｎＣ−Ｉ_Ｌ）が減少すると考えられる。また、図３に示されるように、誘導電流Ｉ_Ｌの一部は、分岐配線パターン２２、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線２３を介してグラウンド導体２５にバイパスされる。したがって、バイパスコンデンサ１２を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、ノイズ電流を除去することができる。

また、対向距離Ｄ_１，Ｄ_２を間隔Ｄ_３以下とする理由は以下の通りである。対向距離Ｄ_１，Ｄ_２を間隔Ｄ_３以下にするとの制限を設けずにプリント基板が設計されると、主配線パターン２１の配線ライン２１ａと並行配線部２２ａとの間に磁気結合が生ずる場合でも、低いノイズ低減効果しか得られず、同一基板に実装される複数のバイパスコンデンサ間でノイズ低減効果にバラツキが生じることがある。本発明者らは、鋭意研究を行った結果、この問題の原因が、分岐配線パターン２２とグラウンド導体２５との間に生じる磁気結合にあるとの知見を得た。上述の通り、分岐配線パターン２２と主配線パターン２１との間の磁気結合によりノイズ電流Ｉ_ｎＣを打ち消す誘導電流Ｉ_Ｌが発生する。対向距離Ｄ_１が間隔Ｄ_３よりも大きいと、分岐配線パターン２２とグラウンド導体２５との間の磁気結合が当該誘導電流を減少させるのである。本実施の形態では、対向距離Ｄ_１が間隔Ｄ_３以下となるように分岐配線パターン２２を配置することによって、分岐配線パターン２２とグラウンド導体２５との間の磁気結合が当該誘導電流に与える影響を抑制することができる。これにより、高いノイズ低減効果を発揮することができ、複数のバイパスコンデンサ間のノイズ低減効果のバラツキを抑制することができる。更に、対向距離Ｄ_２が間隔Ｄ_３以下となるように接地用配線２３を配置することにより、ノイズ低減効果の更なる向上が可能となる。

以上に説明したように実施の形態１によれば、分岐配線パターン２２は、主配線パターン２１の一部をなす配線ライン２１ａと並行して延在する並行配線部２２ａを含み、この並行配線部２２ａと配線ライン２１ａとの間の対向距離Ｄ_１は、並行配線部２２ａとグラウンド導体２５との間の間隔Ｄ_３以下となるように設定される。分岐配線パターン２２にノイズ電流が流れると、並行配線部２２ａと配線ライン２１ａとの間の磁気結合により配線ライン２１ａに誘導電流が発生し、これにより配線ライン２１ａを流れるノイズ電流を打ち消すことができる。したがって、バイパスコンデンサ１２を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、新たな電子部品を追加することなく、高いノイズ低減効果を実現することができる。

また、本実施の形態では、接地用配線２３も配線ライン２１ａと並行して延在しており、この接地用配線２３と配線ライン２１ａとの間の対向距離Ｄ_２が間隔Ｄ_３以下となるように設定される。したがって、新たな電子部品を追加することなく、高いノイズ低減効果の更なる向上が可能となる。

なお、本実施の形態のプリント基板１Ａは、両面プリント実装基板であるので、第１配線層２Ａ及び第２配線層４Ａは、当該両面プリント実装基板の外層として構成されているが、これに限定されるものではない。たとえば、第２配線層４Ａが、３層以上の配線層を含む多層プリント基板に内層として構成されてもよい。ここで、「外層」とは、プリント基板の複数の配線層のうち最も外側に配置された配線層を意味し、「内層」とは、プリント基板の複数の配線層のうち内部に配置された配線層を意味する。

上記した配線ライン２１ａ、並行配線部２２ａ及び接地用配線２３は、それぞれ線状に延在しているが、これに限定されるものではない。

また、本実施の形態では、主配線パターン２１の一端部２１ｅが電子部品１０と電気的に接続され、主配線パターン２１の他端部２１ｆが電源素子１１の正極と電気的に接続されているが、これに限定されるものではない。たとえば、一端部２１ｅが電源の正極と電気的に接続され、他端部２１ｆが電子部品と電気的に接続されてもよい。この場合でも、ノイズ低減効果を実現することができる。図４は、このノイズ低減効果の原理を説明するためのノイズフィルタ７Ａの平面図である。

図４に示されるように、主配線パターン２１にノイズ電流Ｉ_ｎＡが生じたとき、このノイズ電流Ｉ_ｎＡは、配線ライン２１ａを通過し、バイパスコンデンサ１２の高周波フィルタ機能により主配線パターン２１から分岐配線パターン２２に流れ込むノイズ電流Ｉ_ｎＢと、電源に向けて流れるノイズ電流Ｉ_ｎＣとに分配される。その際、並行配線部２２ａ、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線２３を含むバイパス経路の寄生インダクタと、配線ライン２１ａの寄生インダクタとの間に磁気結合が形成される。この磁気結合により、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線２３を含むバイパス経路には、ノイズ電流Ｉ_ｎＣにより発生した磁界を打ち消す向きの誘導電流Ｉ_Ｌが発生する。この誘導電流Ｉ_Ｌは、電源端子端より供給されて電源ノイズ電流Ｉ_ｎＣを打ち消すので、電源側へ流出するノイズ電流（＝Ｉ_ｎＣ−Ｉ_Ｌ）が減少すると考えられる。また、図４に示されるように、誘導電流Ｉ_Ｌの一部は、分岐配線パターン２２、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線２３を介してグラウンド導体２５にバイパスされる。したがって、図４の場合でも、バイパスコンデンサ１２を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、ノイズ電流を除去することができる。

実施の形態２．
次に、本発明に係る実施の形態２について説明する。本実施の形態のノイズフィルタは、バイパスコンデンサの実装数を増すことで実施の形態１よりもノイズ低減効果を向上し得るものである。

図５は、実施の形態２のノイズフィルタ７Ｂの主要構成を概略的に示す斜視図である。本実施の形態に係るプリント基板は、第１配線層２Ｂと第２配線層４Ｂとが絶縁層３Ｂを介して厚み方向Ｚに積層された層構造を有する。このプリント基板の層構造は、ノイズフィルタ７Ｂの構成を除いて、実施の形態１に係るプリント基板１Ａの層構造と同一である。

図５に示されるように、このノイズフィルタ７Ｂは、主配線パターン３１と、この主配線パターン３１から互いに逆方向に突出して分岐する一対の分岐配線パターン３２，３６からなるノイズ低減用配線パターンと、接地用配線３３，３７とを備える。これら主配線パターン３１、一対の分岐配線パターン３２，３６及び接地用配線３３，３７は、第１配線層２Ｂの構成要素群として、絶縁層３Ｂのおもて面に形成されている。また、第１配線層２Ｂは、銅箔などの導電体で構成される。

主配線パターン３１は、電子部品１０と電源素子１１との間を接続する電源供給用の導体パターンである。主配線パターン３１の一端部３１ｅは、電子部品１０の電源端子と電気的に接続され、主配線パターン３１の他端部３１ｆは、電源素子１１の正極と電気的に接続されている。分岐配線パターン３２，３６は、この主配線パターン３１における一端部３１ｅと他端部３１ｆとの間の分岐点から分岐している。なお、プリント基板に実装された電源素子１１に代えて、外部の電源を採用してもよい。

このノイズフィルタ７Ｂは、図５に示されるように、容量素子であるバイパスコンデンサ１２，１３を備えている。これらバイパスコンデンサ１２，１３は、第１配線層２Ｂに配置されるようにプリント基板の表面に実装されている。一方のバイパスコンデンサ１２の一方の電極端子は、分岐配線パターン３２の端部と電気的に接続され、他方の電極端子が接地用配線３３の一端と電気的に接続されている。他方のバイパスコンデンサ１３の電極端子は、分岐配線パターン３６の端部と電気的に接続され、バイパスコンデンサ１３の他方の電極端子は、接地用配線３７の一端と電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、バイパスコンデンサ１２，１３として積層型のチップコンデンサが使用されるが、これに限定されるものではない。チップコンデンサに代えて、電解コンデンサまたはフィルムコンデンサが使用されてもよい。

また、ノイズフィルタ７Ｂは、電気的に接地されたグラウンド導体２５を第２配線層４Ｂの構成要素として備えている。グラウンド導体２５は、シート状に形成されている。

更に、ノイズフィルタ７Ｂは、絶縁層３Ｂを厚み方向Ｚに貫通するビアまたはスルーホールと呼ばれる層間接続孔３４，３８を備えている。これら層間接続孔３４，３８の内部には、導電性ペーストまたは金属メッキ層などの接続導体が形成されているので、層間接続孔３４，３８は、第１配線層２Ｂと第２配線層４Ｂとの間を電気的に接続して、接地用配線３４，３８をグラウンド導体２５に導通させることができる。

本実施の形態のノイズフィルタ７Ｂは、電源フィルタとして機能し、主配線パターン３１に入力されたノイズ電流をバイパスコンデンサ１２，１３経由でグラウンド導体２５に流すことができる。なお、ノイズフィルタ７Ｂは、ノイズ電流の除去により電源電圧を安定化させる機能をも有する。

図５に示されるように、一対の分岐配線パターン３２，３６は、主配線パターン３１の一部をなす配線ライン３１ａと並行してＸ軸方向に延在する一対の並行配線ライン３２ａ，３６ａを有しており、これら並行配線ライン３２ａ，３６ａは、当該配線ライン３１ａを挟み込むように形成されている。また、並行配線ライン３２ａ，３６ａは、Ｙ軸方向において配線ライン３１ａと対向している。一方の並行配線ライン３２ａと配線ライン３１ａとの間の対向距離Ｄ_１Ａは、当該並行配線ライン３２ａとグラウンド導体２５との間の間隔Ｄ_３Ａ以下となるように設計される。これにより、配線ライン３１ａと並行配線ライン３２ａとが互いに近接し、配線ライン３１ａの寄生インダクタと並行配線ライン３２ａの寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。同様に、他方の並行配線ライン３６ａと配線ライン３１ａとの間の対向距離Ｄ_１Ｂは、当該並行配線ライン３６ａとグラウンド導体２５との間の間隔Ｄ_３Ｂ以下となるように設計される。これにより、配線ライン３１ａと並行配線ライン３６ａとが互いに近接し、配線ライン３１ａの寄生インダクタと並行配線ライン３６ａの寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。

接地用配線３３，３７も、配線ライン３１ａと並行してＸ軸方向に延在し、Ｙ軸方向において配線ライン３１ａと対向している。一方の接地用配線３３と配線ライン３１ａとの間の対向距離Ｄ_２Ａは、間隔Ｄ_３Ａ以下となるように設計される。これにより、配線ライン３１ａと接地用配線３３とが互いに近接し、配線ライン３１ａの寄生インダクタと接地用配線３３の寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。同様に、他方の接地用配線３７と配線ライン３１ａとの間の対向距離Ｄ_２Ｂは、間隔Ｄ_３Ｂ以下となるように設計される。これにより、配線ライン３１ａと接地用配線３７とが互いに近接し、配線ライン３１ａの寄生インダクタと接地用配線３７の寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。

本実施の形態では、間隔Ｄ_３Ａ，Ｄ_３Ｂは、絶縁層３Ｂの厚みにほぼ等しく、たとえば、０．８ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。また、対向距離Ｄ_１Ａ，Ｄ_１Ｂは、Ｄ_１Ａ≦Ｄ_３Ａ及びＤ_１Ｂ≦Ｄ_３Ｂとの条件下で、たとえば、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内で設定可能である。対向距離Ｄ_２Ａ，Ｄ_２Ｂも、Ｄ_２Ａ≦Ｄ_３Ａ及びＤ_２Ｂ≦Ｄ_３Ｂとの条件下で、たとえば、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内で設定可能である。

本実施の形態でも、上記実施の形態１と同様の原理でノイズ低減効果を実現することができる。すなわち、主配線パターン３１にノイズ電流が生じたとき、このノイズ電流は、主配線パターン３１から分岐配線パターン３２，３６に流れ込むノイズ電流と、電源素子１１に向けて配線ライン３１ａを流れるノイズ電流とに分配される。その際、並行配線ライン３２ａ、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線３３を含むバイパス経路の寄生インダクタと、配線ライン３１ａとの間に磁気結合が形成される。同時に、並行配線ライン３６ａ、バイパスコンデンサ１３及び接地用配線３７を含むバイパス経路の寄生インダクタと、配線ライン３１ａとの間にも磁気結合が形成される。これら磁気結合により、配線ライン３１ａには、当該配線ライン３１ａを流れるノイズ電流の全部または一部を打ち消す誘導電流が発生する。よって、バイパスコンデンサ１２，１３を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、ノイズ電流を除去することができる。

また、対向距離Ｄ_１Ａ，Ｄ_２Ａが間隔Ｄ_３Ａ以下となるように分岐配線パターン３２及び接地用配線３３が配置されるので、分岐配線パターン３２とグラウンド導体２５との間、及び、接地用配線３３とグラウンド導体２５との間の磁気結合が当該誘導電流に与える影響を抑制することができる。更に、対向距離Ｄ_１Ｂ，Ｄ_２Ｂが間隔Ｄ_３Ｂ以下となるように分岐配線パターン３６及び接地用配線３７が配置されるので、分岐配線パターン３６とグラウンド導体２５との間、及び、接地用配線３７とグラウンド導体２５との間の磁気結合が当該誘導電流に与える影響を抑制することができる。したがって、バイパス経路と配線ライン３１ａとの間の磁気結合により、高いノイズ低減効果を発揮することができる。

以上に説明したように実施の形態２によれば、主配線パターン３１の配線ライン３１ａを挟み込むように一対の並行配線ライン３２ａ，３６ａ、一対のバイパスコンデンサ１２，１３及び一対の接地用配線３３，３７が配置されるので、実施の形態１の場合よりも強い磁気結合を形成することができる。したがって、新たな電子部品を追加することなく、実施の形態１のノイズフィルタよりも高いノイズ低減効果を発揮することができる。

なお、本実施の形態のプリント基板は、両面プリント実装基板であるので、第１配線層２Ｂ及び第２配線層４Ｂは、当該両面プリント実装基板の外層として構成されているが、これに限定されるものではない。たとえば、第２配線層４Ｂが、３層以上の配線層を含む多層プリント基板に内層として構成されてもよい。

また、上記した配線ライン３１ａ、並行配線ライン３２ａ，３６ａ及び接地用配線３３，３７は、それぞれ線状に延在しているが、これに限定されるものではない。

本実施の形態では、主配線パターン３１の一端部３１ｅが電子部品１０と電気的に接続され、主配線パターン３１の他端部３１ｆが電源素子１１の正極と電気的に接続されているが、これに限定されるものではない。一端部３１ｅが電源の正極と電気的に接続され、他端部３１ｆが電子部品と電気的に接続されるように実施の形態２の構成を変更してもよい。この場合も、図４の場合と同様の原理で、バイパスコンデンサ１２，１３を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、ノイズ電流を除去することができる。

実施の形態３．
次に、本発明に係る実施の形態３について説明する。図６は、実施の形態３のノイズフィルタ７Ｃの主要構成を概略的に示す斜視図である。本実施の形態のプリント基板は、第１配線層２Ｃ及び第２配線層４Ｃとが絶縁層３Ｃを介して厚み方向Ｚに積層された層構造を有する。このプリント基板の層構造は、ノイズフィルタ７Ｃの構成を除いて、実施の形態１に係るプリント基板１Ａの層構造と同一である。

図６に示されるように、このノイズフィルタ７Ｃは、一対の分岐配線パターン４１Ａ，４１Ｂを有する主配線パターン４１と、この主配線パターン４１からＸ軸正方向に突出して分岐するノイズ低減用配線パターンである並行配線部４４と、接地用配線４５とを備える。これら主配線パターン４１、並行配線部４４及び接地用配線４５は、第１配線層２Ｃの構成要素群として、絶縁層３Ｃのおもて面に形成されている。第１配線層２Ｃは、銅箔などの導電体で構成される。

主配線パターン４１は、電子部品１０と電源素子１１との間を接続する電源供給用の導体パターンである。この主配線パターン４１の一端部４１ｅは、電子部品１０の電源端子と電気的に接続され、主配線パターン４１の他端部４１ｆは、電源素子１１の正極と電気的に接続されている。なお、プリント基板に実装された電源素子１１に代えて、外部の電源を採用してもよい。

図６に示されるように、このノイズフィルタ７Ｃは、容量素子であるバイパスコンデンサ１２を備えている。このバイパスコンデンサ１２は、第１配線層２Ｃに配置されるようにプリント基板の表面に実装されている。バイパスコンデンサ１２の一方の電極端子は、並行配線部４４の一端と電気的に接続され、その他方の電極端子は、接地用配線４５と電気的に接続されている。

また、ノイズフィルタ７Ｃは、電気的に接地されたグラウンド導体２５を第２配線層４Ｃの構成要素として備える。グラウンド導体２５は、銅箔などの導電性材料からなり、シート状に形成されている。

更に、ノイズフィルタ７Ｃは、絶縁層３Ｃを厚み方向Ｚに貫通するビアまたはスルーホールと呼ばれる層間接続孔４６を備えている。この層間接続孔４６の内部には、導電性ペーストまたは金属メッキ層などの接続導体が形成されているので、層間接続孔４６は、接地用配線４５をグラウンド導体２５に導通させることができる。

図６に示されるように、一対の分岐配線パターン４１Ａ，４１Ｂは、主配線パターン４１における一端部４１ｅ側の分岐点から互いに逆方向に突出して分岐し、主配線パターン４１の他端部４１ｆで合流している。分岐配線パターン４１Ａ，４１Ｂは、並行配線部４４及び接地用配線４５を挟み込むようにＸ軸方向に延在する分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａをそれぞれ有している。これら分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａは、Ｙ軸方向において並行配線部４４及び接地用配線４５と対向している。一方の分岐配線ライン４１Ａａと並行配線部４４との間の対向距離Ｄ_４Ａは、当該並行配線部４４とグラウンド導体２５との間の間隔Ｄ_６以下となるように設計され、他方の分岐配線ライン４１Ｂａと並行配線部４４との間の対向距離Ｄ_４Ｂも間隔Ｄ_６以下となるように設計される。これにより、分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａと並行配線部４４とが互いに近接し、分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａの各寄生インダクタと並行配線部４４の寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。

また、一方の分岐配線ライン４１Ａａと接地用配線４５との間の対向距離Ｄ_５Ａは、当該接地用配線４５とグラウンド導体２５との間の間隔Ｄ_６以下となるように設計され、他方の分岐配線ライン４１Ｂａと接地用配線４５との間の対向距離Ｄ_５Ｂも間隔Ｄ_６以下となるように設計される。これにより、分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａと接地用配線４５とが互いに近接し、分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａの各寄生インダクタと接地用配線４５の寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。

間隔Ｄ_６は、絶縁層３Ｃの厚みにほぼ等しく、たとえば、０．８ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。また、対向距離Ｄ_４Ａ，Ｄ_４Ｂは、Ｄ_４Ａ≦Ｄ_６及びＤ_４Ｂ≦Ｄ_６の条件下で、たとえば、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内で設定可能である。対向距離Ｄ_５Ａ，Ｄ_５Ｂも、Ｄ_５Ａ≦Ｄ_６及びＤ_５Ｂ≦Ｄ_６の条件下で、たとえば、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内で設定可能である。

本実施の形態でも、上記実施の形態１と同様の原理でノイズ低減効果を実現することができる。すなわち、主配線パターン４１にノイズ電流が生じたとき、このノイズ電流は、主配線パターン４１から並行配線部４４に流れ込むノイズ電流と、電源素子１１に向けて分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａに流れるノイズ電流とに分配される。その際、並行配線部４４、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線４５を含むバイパス経路の寄生インダクタと分岐配線ライン４１Ａａとの間、及び、当該バイパス経路の寄生インダクタと分岐配線ライン４１Ｂａとの間にそれぞれ磁気結合が形成される。これら磁気結合により、分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａには、これら分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａを流れるノイズ電流の全部または一部を打ち消す誘導電流が発生すると考えられる。よって、バイパスコンデンサ１２を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、ノイズ電流を除去することができる。

また、対向距離Ｄ_４Ａ，Ｄ_４Ｂが間隔Ｄ_６以下となるように並行配線部４４及び分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａが配置されるので、並行配線部４４とグラウンド導体２５との間の磁気結合が当該誘導電流に与える影響を抑制することができる。したがって、並行配線部４４と分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａとの間の磁気結合により、高いノイズ低減効果を発揮することができる。更に、対向距離Ｄ_５Ａ，Ｄ_５Ｂが間隔Ｄ_６以下となるように接地用配線４５及び分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａが配置されるので、接地用配線４５とグラウンド導体２５との間の磁気結合による影響を抑制することができる。したがって、接地用配線４５と分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａとの間の磁気結合により、ノイズ低減効果の更なる向上を発揮することができる。

以上に説明したように実施の形態３によれば、並行配線部４４、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線４５を挟み込むように一対の分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａが配置されているので、実施の形態１の場合よりも強い磁気結合を形成することができる。したがって、新たな電子部品を追加することなく、実施の形態１よりも高いノイズ低減効果を実現し得るノイズフィルタ７Ｃを提供することができる。

なお、本実施の形態のプリント基板は、両面プリント実装基板であるので、第１配線層２Ｃ及び第２配線層４Ｃは、当該両面プリント実装基板の外層として構成されているが、これに限定されるものではない。たとえば、第２配線層４Ｃが、３層以上の配線層を含む多層プリント基板に内層として構成されてもよい。

また、上記した分岐配線ライン４１Ａａ，４１Ｂａ、並行配線部４４及び接地用配線４５は、それぞれ線状に延在しているが、これに限定されるものではない。

本実施の形態では、主配線パターン４１の一端部４１ｅが電子部品１０と電気的に接続され、主配線パターン４１の他端部４１ｆが電源素子１１の正極と電気的に接続されているが、これに限定されるものではない。一端部４１ｅが電源の正極と電気的に接続され、他端部４１ｆが電子部品と電気的に接続されるように実施の形態３の構成を変更してもよい。この場合も、図４の場合と同様の原理で、バイパスコンデンサ１２を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、ノイズ電流を除去することができる。

実施の形態４．
次に、本発明に係る実施の形態４について説明する。本実施の形態のノイズフィルタは、渦巻き状の配線を利用して同一の配線層内で強い磁気結合を生じさせることで高いノイズ低減効果を実現し得るものである。

図７は、実施の形態４のノイズフィルタ７Ｄの主要構成を概略的に示す斜視図である。本実施の形態のプリント基板は、第１配線層２Ｄと第２配線層４Ｄとが絶縁層３Ｄを介して厚み方向Ｚに積層された層構造を有する。絶縁層３Ｄは、たとえば、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などの電気絶縁性の樹脂材料で構成することができる。

図７に示されるように、このノイズフィルタ７Ｄは、主配線パターン５１と、この主配線パターン５１と並列に接続され且つ主配線パターン５１よりも内側に配置されたノイズ低減用配線パターン５２と、接地用配線５３とを備える。これら主配線パターン５１、ノイズ低減用配線パターン５２及び接地用配線５３は、第１配線層２Ｄの構成要素群として、絶縁層３Ｄのおもて面に形成されている。また、第１配線層２Ｄは、銅箔などの導電体で構成される。

主配線パターン５１は、電子部品と電源素子との間を接続する電源供給用の導体パターンである。主配線パターン５１の一端部５１ｅは、プリント基板に実装された電子部品（図示せず）の電源端子と電気的に接続されており、主配線パターン５１の他端部５１ｆは、プリント基板に実装された電源素子または外部電源の正極と電気的に接続されている。ノイズ低減用配線パターン５２は、この主配線パターン５１における一端部５１ｅと他端部５１ｆとの間の分岐点から分岐している。

主配線パターン５１は、ノイズ低減用配線パターン５２の外周を取り囲む渦巻状配線ライン５１ａを有し、この渦巻状配線ライン５１ａは、右巻き方向で渦巻き状に形成されている。これに対し、ノイズ低減用配線パターン５２は、渦巻状配線ライン５１ａと並行して延在する渦巻き状の並行配線部５２ａを有し、この並行配線部５２ａは、渦巻状配線ライン５１ａの渦巻き方向（すなわち右巻き方向）とは逆の方向（すなわち左巻き方向）で渦巻き状に形成されている。渦巻状配線ライン５１ａの巻き数は、並行配線部５２ａの巻き数よりも多い。

なお、本明細書では、右巻き方向とは、Ｚ軸正方向側からノイズフィルタを視たときに、内側から外側へ向かうにつれて時計回りで配線が延在する方向をいう。逆に、左巻き方向とは、Ｚ軸正方向側からノイズフィルタを視たときに、内側から外側へ向かうにつれて反時計回りで配線が延在する方向をいう。

また、ノイズフィルタ７Ｄは、容量素子であるバイパスコンデンサ１２を備えており、このバイパスコンデンサ１２は、第１配線層２Ｄに配置されるようにプリント基板の表面に実装されている。バイパスコンデンサ１２の一方の電極端子は、ノイズ低減用配線パターン５２の内側端部と電気的に接続され、その他方の電極端子は、接地用配線５３の一端と電気的に接続されている。

また、ノイズフィルタ７Ｄは、電気的に接地されたグラウンド導体２５を第２配線層４Ｄの構成要素として備える。グラウンド導体２５はシート状に形成されている。

更に、ノイズフィルタ７Ｄは、絶縁層３Ｄを厚み方向Ｚに貫通するビアまたはスルーホールと呼ばれる層間接続孔５４を備えている。この層間接続孔５４の内部には、導電性ペーストまたは金属メッキ層などの接続導体が形成されているので、層間接続孔５４は、接地用配線５３をグラウンド導体２５に導通させることができる。

本実施の形態のノイズフィルタ７Ｄは、電源フィルタとして機能し、主配線パターン５１に入力されたノイズ電流を、並行配線部５２ａ、バイパスコンデンサ及び接地用配線５３を介してグラウンド導体２５に流すことができる。なお、ノイズフィルタ７Ｄは、ノイズ電流の除去により電源電圧を安定化させる機能をも有する。

図７に示されるように、並行配線部５２ａは、渦巻状配線ライン５１ａの内側部分と対向している。並行配線部５２ａと渦巻状配線ライン５１ａとの間の対向距離Ｄ_７は、並行配線部５２ａとグラウンド導体２５との間の間隔Ｄ_８以下となるように設計される。これにより、並行配線部５２ａと渦巻状配線ライン５１ａとが互いに近接し、渦巻状配線ライン５１ａの寄生インダクタと並行配線部５２ａの寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。

ここで、間隔Ｄ_８は、絶縁層３Ｄの厚みにほぼ等しく、たとえば、０．８ｍｍ〜１．６ｍｍ程度である。対向距離Ｄ_７は、Ｄ_７≦Ｄ_８の条件下で、たとえば、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内で設定可能である。

図８は、実施の形態４のノイズ低減効果の原理を説明するためのノイズフィルタ７Ｄの平面図である。図８に示されるように、主配線パターン５１にノイズ電流Ｉ_ｎＡが入力されたとき、このノイズ電流Ｉ_ｎＡは、バイパスコンデンサ１２の高周波フィルタ機能により主配線パターン５１からノイズ低減用配線パターン５２に流れ込むノイズ電流Ｉ_ｎＢと、電源素子に向けて渦巻状配線ライン５１ａを流れるノイズ電流Ｉ_ｎＣとに分配される。

その際、並行配線部５２ａ、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線５３を含むバイパス経路の寄生インダクタと、渦巻状配線ライン５１ａとの間に磁気結合が形成される。この磁気結合により、渦巻状配線ライン５１ａには、ノイズ電流Ｉ_ｎＣにより発生した磁界を打ち消す向きの誘導電流Ｉ_Ｌが発生する。このとき、渦巻状配線ライン５１ａのうち並行配線部５２ａと対向する内側の配線ライン部分と並行配線部５２ａとの間の磁気結合だけでなく、渦巻状配線ライン５１ａのうちの外側の配線ライン部分と並行配線部５２ａとの間の磁気結合が形成されるので、実施の形態１の場合と比べると、強い誘導電流Ｉ_Ｌを発生させることができる。この誘導電流Ｉ_Ｌがノイズ電流Ｉ_ｎＣを打ち消すため、電源素子側へ流出するノイズ電流（＝Ｉ_ｎＣ−Ｉ_Ｌ）が減少する。したがって、ノイズ低減用配線パターン５２、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線５３を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、ノイズ電流を除去することができる。

また、対向距離Ｄ_７が間隔Ｄ_８以下となるように主配線パターン５１及びノイズ低減用配線パターン５２が配置されるので、実施の形態１の場合と同様、ノイズ低減用配線パターン５２とグラウンド導体２５との間の磁気結合による影響を抑制することができる。したがって、バイパス経路と渦巻状配線ライン５１ａとの間の磁気結合により、高いノイズ低減効果を発揮することができる。

以上に説明したように実施の形態４では、主配線パターン５１の渦巻状配線ライン５１ａに沿って渦巻き状の並行配線部５２ａが形成されているので、実施の形態１の場合よりも強い誘導電流Ｉ_Ｌを発生させることができる。したがって、新たな電子部品を追加することなく、実施の形態１よりも高いノイズ低減効果を発揮することができる。

また、主配線パターン５１の渦巻状配線ライン５１ａは、並行配線部５２ａの外周を取り囲むように配置されているので、外側の渦巻状配線ライン５１ａの巻き数を内側の並行配線部５２ａの巻き数よりも多くすることができる。これにより、誘導電流量を増やしてノイズ低減効果を増大させることが可能である。

なお、本実施の形態では、渦巻状配線ライン５１ａは右巻き状に形成され、且つ並行配線部５２ａは左巻き状に形成されている。この代わりに、渦巻状配線ライン５１ａが左巻き状に形成され、且つ並行配線部５２ａが右巻き状に形成されるようにノイズフィルタ７Ｄの構成を変更してもよい。

また、上記第１配線層２Ｄ及び第２配線層４Ｄのうちの少なくとも一方が、３層以上の配線層を含む多層プリント基板の内層として構成されてもよい。

また、渦巻状配線ライン５１ａ及び並行配線部５２ａの渦形状は、方形状を有しているが、これに限定されるものではない。その渦形状は、円形状、または三角形状もしくは五角形状など多角形状を有していてもよい。更に、上記した主配線パターン５１及びノイズ低減用配線パターン５２は、線状に延在しているが、これに限定されるものではない。

本実施の形態では、主配線パターン５１の一端部５１ｅが電子部品と電気的に接続され、主配線パターン５１の他端部５１ｆが電源の正極と電気的に接続されている。この代わりに、一端部５１ｅが電源の正極と電気的に接続され、他端部５１ｆが電子部品と電気的に接続されるように実施の形態４の構成を変更してもよい。

実施の形態５．
次に、本発明に係る実施の形態５について説明する。本実施の形態のノイズフィルタは、異なる配線層間で磁気結合を生じさせることでノイズ低減効果を実現し得るものである。

図９は、本発明に係る実施の形態５のノイズフィルタを有するプリント基板１Ｅの層構造を説明するための概略図である。図１に示されるプリント基板１Ｅは、第１配線層２Ｅと第２配線層４Ｅとが絶縁層３Ｅを介して厚み方向Ｚに積層された層構造を有する両面プリント実装基板である。第１配線層２Ｅ及び第２配線層４Ｅの各々は、厚み方向Ｚと直交するＸ−Ｙ平面上に分布している。また第１配線層２Ｅには、ＬＳＩまたはＩＣなどの電子部品１０及び電源素子１１が実装されている。一方、第２配線層４Ｅには、容量素子であるバイパスコンデンサ１２が実装されている。

絶縁層３Ｅは、たとえば、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などの電気絶縁性の樹脂材料で構成することができる。また、図９に示されていないが、絶縁層３Ｅを厚み方向Ｚに貫通して、第１配線層２Ｅと第２配線層４Ｅとの間を電気的に接続するビアもしくはスルーホールと呼ばれる層間接続孔が形成されている。

図１０は、本発明の実施の形態５のノイズフィルタ７Ｅの主要構成を概略的に示す斜視図である。このノイズフィルタ７Ｅでは、第１配線層２Ｅは、絶縁層３Ｅのおもて面に形成された主配線パターン６１を有するとともに、第２配線層４Ｅは、絶縁層３Ｅの裏面に形成された並行配線部６２、接地用配線６３及びグラウンド導体２６を有している。第１配線層２Ｅ及び第２配線層４Ｅは、銅箔などの導電体で構成される。

主配線パターン６１は、電子部品１０と電源素子１１との間を接続する電源供給用の導体パターンである。図１０に示されるように、主配線パターン６１は、厚み方向Ｚに直交するＸ軸方向に延在している。主配線パターン６１の一端部６１ｅは、電子部品１０の電源端子と電気的に接続され、主配線パターン６１の他端部６１ｆは、電源素子１１の正極と電気的に接続されている。なお、本実施の形態では、プリント基板１Ｅに電源素子１１が実装されているが、これに限定されるものでない。電源素子１１に代えて外部の電源を採用してもよい。

一方、並行配線部６２は、ノイズ低減用配線パターンであり、図１０に示されるようにグラウンド導体２６が形成されない領域に形成されている。また、容量素子であるバイパスコンデンサ１２も、グラウンド導体２６が形成されない領域に配置されている。このバイパスコンデンサ１２の一方の電極端子は、並行配線部６２と電気的に接続され、その他方の電極端子は、接地用配線６３を介してグラウンド導体２６と電気的に接続されている。

また、ノイズフィルタ７Ｅは、絶縁層３Ｅを厚み方向Ｚに貫通する層間接続孔６４を備えている。この層間接続孔６４の内部には、導電性ペーストまたは金属メッキ層などの接続導体が形成されているので、層間接続孔２４は、第１配線層２Ｅと第２配線層４Ｅとの間を電気的に接続して、主配線パターン６１を並行配線部６２に導通させることができる。

本実施の形態のノイズフィルタ７Ｅは、電源フィルタとして機能し、主配線パターン６１に入力されたノイズ電流を、層間接続孔６４、並行配線部６２及びバイパスコンデンサ１２を介してグラウンド導体２５に流すことができる。なお、ノイズフィルタ７Ｅは、ノイズ電流の除去により電源電圧を安定化させる機能をも有する。

図１０に示されるように、並行配線部６２は、主配線パターン６１の一部をなす配線ライン６１ａと並行してＸ軸正方向に延在し、厚み方向Ｚにおいて配線ライン６１ａと対向している。また、並行配線部６２は、層間接続孔６４から主配線パターン６１の他端部６１ｆ側の方向へ延在している。この並行配線部６２と配線ライン６１ａとの間の対向距離Ｄ_１０は、Ｙ軸方向における並行配線部６２とグラウンド導体２６との間の間隔Ｄ_９以下となるように設定される。言い換えれば、間隔Ｄ_９が対向距離Ｄ_１０を超えるように並行配線部６２及びグラウンド導体２６が形成される。

同様に、接地用配線６３は、配線ライン６１ａと並行してＸ軸正方向に延在し、厚み方向Ｚにおいて配線ライン６１ａと対向している。この接地用配線６３と配線ライン６１ａとの間の対向距離Ｄ_１０は、Ｙ軸方向における接地用配線６３とグラウンド導体２６との間の間隔Ｄ_１１以下となるように設定される。

本実施の形態でも、上記実施の形態１と同様の原理でノイズ低減効果を実現することができる。すなわち、主配線パターン６１にノイズ電流が生じたとき、このノイズ電流は、主配線パターン６１から並行配線部６２に流れ込むノイズ電流と、電源素子１１に向けて配線ライン６１ａを流れるノイズ電流とに分配される。その際、並行配線部６２、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線６３を含むバイパス経路の寄生インダクタと、配線ライン６１ａの寄生インダクタとの間に磁気結合（以下、本実施の形態について「層間磁気結合」という。）が形成される。このような層間磁気結合により、配線ライン６１ａには、当該配線ライン６１ａを流れるノイズ電流の全部または一部を打ち消す誘導電流が発生する。ここで、対向距離Ｄ_１０は、間隔Ｄ_９以下であり、且つ間隔Ｄ_１１以下であるので、並行配線部６２及び接地用配線６３の組とグラウンド導体２６との間で磁気結合が生じても、この磁気結合は弱く、この磁気結合が当該誘導電流に与える影響が抑制される。したがって、層間磁気結合により高いノイズ低減効果を発揮することができる。

以上に説明したように実施の形態５では、新たな電子部品を追加することなく、ノイズ低減効果の向上を実現することができる。特に、主配線パターン６１とバイパスコンデンサ１２とを異なる配線層に配置する場合でも、新たな電子部品を追加することなく、ノイズ低減効果の向上を実現することができるという利点がある。

なお、上記第１配線層２Ｅ及び第２配線層４Ｅのうちの少なくとも一方が、３層以上の配線層を含む多層プリント基板に内層として構成されてもよい。

また、上記した主配線パターン６１、並行配線部６２及び接地用配線６３は、Ｘ軸方向に沿って線状に延在しているが、これに限定されるものではない。

本実施の形態では、主配線パターン６１の一端部６１ｅが電子部品１０と電気的に接続され、主配線パターン６１の他端部６１ｆが電源素子１１の正極と電気的に接続されている。この代わりに、一端部６１ｅが電源の正極と電気的に接続され、他端部６１ｆが電子部品と電気的に接続されるように実施の形態５の構成を変更してもよい。この場合も、図４の場合と同様の原理で、バイパスコンデンサ１２を含むバイパス経路の寄生インダクタンスによる影響を抑制しつつ、ノイズ電流を除去することができる。

実施の形態６．
次に、本発明に係る実施の形態６について説明する。本実施の形態のノイズフィルタは、渦巻き状の配線を用いて異なる配線層間で磁気結合を生じさせることで高いノイズ低減効果を実現し得るものである。

図１１は、実施の形態６のノイズフィルタ５Ｆの主要構成を概略的に示す斜視図である。本実施の形態のプリント基板は、第１配線層２Ｆ、第２配線層４Ｆ及び第３配線層６Ｆが厚み方向Ｚに順次積層された層構造を有する。第１配線層２Ｆと第２配線層４Ｆとの間には絶縁層３Ｆが介在し、第２配線層４Ｆと第３配線層６Ｆとの間には絶縁層５Ｆが介在している。第１配線層２Ｆ、第２配線層４Ｆ及び第３配線層６Ｆの各々は、厚み方向Ｚと直交するＸ−Ｙ平面上に分布している。絶縁層３Ｆ，５Ｆは、たとえば、エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂などの電気絶縁性の樹脂材料で構成することができる。

図１１に示されるように、このノイズフィルタ７Ｆにおいては、第１配線層２Ｆは、第１主配線パターン７１と、この第１主配線パターン７１と並列に接続されたノイズ低減用配線パターンである渦巻き状の並行配線部７３と、接地用配線７４とを有する。また、第２配線層４Ｆは、プリント基板の内層を構成し、渦巻状配線ライン７２ａを含む第２主配線パターン７２を有している。そして、第３配線層６Ｆは、シート状に形成されたグラウンド導体２７を有する。第１配線層２Ｆ、第２配線層４Ｆ及び第３配線層６Ｆは、銅箔などの導電体で構成される。

第１主配線パターン７１の一端部７１ｅと第２主配線パターン７２の一端部７２ｅとは、絶縁層３Ｆを厚み方向Ｚに貫通する層間接続孔７５を介して互いに電気的に接続されている。この層間接続孔７５の内部には、導電性ペーストまたは金属メッキ層などの接続導体が形成されているので、層間接続孔７５は、第１主配線パターン７１を第２主配線パターン７２に導通させることができる。

これら第１主配線パターン７１及び第２主配線パターン７２は、本実施の形態のプリント基板に実装されたＬＳＩやＩＣなどの電子部品と、当該プリント基板に実装された電源素子または外部電源素子との間を接続する電源供給用の導体パターンである。第１主配線パターン７１の一端部７１ｅは、本実施の形態のプリント基板に実装されたＬＳＩやＩＣなどの電子部品の電源端子と電気的に接続されている。一方、第２主配線パターン７２の他端部７２ｆは、図示されない電源層を介して、当該プリント基板に実装された電源素子または外部電源素子の正極と電気的に接続されている。なお、当該電源層は、第２配線層４Ｆと第３配線層６Ｆとの間に、あるいは、第３配線層６Ｆよりも裏面側に配置されればよい。

また、ノイズフィルタ７Ｆは、絶縁層３Ｆ，５Ｆを厚み方向Ｚに貫通する層間接続孔７６を備えている。この層間接続孔７６の内部には、導電性ペーストまたは金属メッキ層などの接続導体が形成されているので、層間接続孔７６は、第１配線層２Ｆと第３配線層６Ｆとの間を電気的に接続して、接地用配線７４をグラウンド導体２７に導通させることができる。

更に、ノイズフィルタ７Ｆは、容量素子であるバイパスコンデンサ１２を備えている。このバイパスコンデンサ１２は、第１配線層２Ｆに実装されている。バイパスコンデンサ１２の一方の電極端子は、渦巻き状の並行配線部７３の内側一端と電気的に接続されており、その他方の電極端子は、接地用配線７４と電気的に接続されている。

本実施の形態のノイズフィルタ７Ｆは、電源フィルタとして機能し、第１主配線パターン７１に入力されたノイズ電流を、並行配線部７３、バイパスコンデンサ１２、接地用配線７４及び層間接続孔７６を介してグラウンド導体２７に流すことができる。なお、ノイズフィルタ７Ｆは、ノイズ電流の除去により電源電圧を安定化させる機能をも有する。

図１１に示されるように、並行配線部７３は、第２配線層４Ｆの渦巻状配線ライン７２ａと並行して渦巻き状に延在し、且つ、渦巻状配線ライン７２ａと厚み方向Ｚにおいて対向している。これにより、渦巻状配線ライン７２ａの寄生インダクタと並行配線部７３の寄生インダクタとの間に磁気結合を形成することが可能となる。また、渦巻状配線ライン７２ａは、左巻き方向で渦巻き状に形成されている。これに対し、並行配線部７３は、渦巻状配線ライン５１ａの渦巻き方向（すなわち左巻き方向）と同一の方向（すなわち左巻き方向）で渦巻き状に形成されている。渦巻状配線ライン７２ａの巻き数は、並行配線部７３の巻き数よりも多い。

並行配線部７３と渦巻状配線ライン７２ａとの間の対向距離Ｄ_１２は、絶縁層３Ｆの厚みにほぼ等しい。また、並行配線部７３とグラウンド導体２７との間の間隔Ｄ_１３は、絶縁層３Ｆ，５Ｆの厚みの合計にほぼ等しい。よって、対向距離Ｄ_１２は、常に間隔Ｄ_１３よりも短くなる。

本実施の形態でも、上記実施の形態１と同様の原理でノイズ低減効果を実現することができる。すなわち、第１主配線パターン７１にノイズ電流が生じたとき、このノイズ電流は、第１主配線パターン７１から並行配線部７３に流れ込むノイズ電流と、電源素子に向けて第２主配線パターン７２を流れるノイズ電流とに分配される。その際、並行配線部７３、バイパスコンデンサ１２及び接地用配線７４を含むバイパス経路の寄生インダクタと、渦巻状配線ライン７２ａの寄生インダクタとの間に磁気結合（以下、本実施の形態について「層間磁気結合」という。）が形成される。このような層間磁気結合により、渦巻状配線ライン７２ａには、当該渦巻状配線ライン７２ａを流れるノイズ電流の全部または一部を打ち消す誘導電流が発生する。ここで、並行配線部７３と渦巻状配線ライン７２ａとの間の対向距離Ｄ_１２は、並行配線部７３とグラウンド導体２７との間の間隔Ｄ_１３よりも短いので、当該バイパス経路とグラウンド導体２７との間で磁気結合が生じても、この磁気結合は弱く、この磁気結合が当該誘導電流に与える影響を抑制することができる。したがって、層間磁気結合により高いノイズ低減効果を発揮することができる。

以上に説明したように実施の形態６では、新たな電子部品を追加することなく、ノイズ低減効果の向上を実現することができる。特に、渦巻状配線ライン７２ａが内層の第２配線層４Ｆに配置されており、この渦巻状配線ライン７２ａと並行配線部７３との間で層間磁気結合が生ずるので、ノイズフィルタ７ＦのＸ−Ｙ平面における実装面積を小さくすることができるという利点がある。

また、渦巻状配線ライン７２ａは、並行配線部７３とは異なる配線層４Ｆに配置されているので、渦巻状配線ライン７２ａの巻き数を並行配線部７３の巻き数よりも多くすることができる。これにより、誘導電流量を増やしてノイズ低減効果を増大させることが可能である。

なお、本実施の形態では、渦巻状配線ライン７２ａ及び並行配線部７３は左巻き状に形成されているが、この代わりに、渦巻状配線ライン７２ａ及び並行配線部７３を右巻き状に形成してもよい。

また、本実施の形態のノイズフィルタ７Ｆは、４層以上の配線層を有する多層プリント基板に実装されてもよい。この場合、第１主配線パターン７１及び並行配線部７３は、多層プリント基板の内層に形成されてもよいし、グラウンド導体２７は、多層プリント基板の外層または内層に形成されてよい。

また、渦巻状配線ライン７２ａ及び並行配線部７３の渦形状は、方形状を有しているが、これに限定されるものではない。その渦形状は、円形状、または三角形状もしくは五角形状など多角形状を有していてもよい。更に、上記した第１主配線パターン７１、並行配線部７３及び第２主配線パターン７２は、線状に延在しているが、これに限定されるものではない。

本実施の形態では、第１主配線パターン７１の一端部７１ｅが電子部品と電気的に接続され、第２主配線パターン７２の他端部７２ｆが電源素子の正極と電気的に接続されている。この代わりに、一端部７１ｅが電源の正極と電気的に接続され、他端部７２ｆが電子部品と電気的に接続されるように実施の形態６の構成を変更してもよい。

実施の形態１〜６の変形例．
以上、図面を参照して本発明に係る種々の実施の形態について述べたが、これら実施の形態は本発明の例示であり、これら実施の形態以外の様々な形態を採用することもできる。たとえば、上記の各実施の形態のノイズフィルタは、１個に限らず、複数個実装されてもよい。また、上記実施の形態のノイズフィルタの複数個を縦列接続して構成されるフィルタアレイを１つのプリント基板に実装することができる。

また、上記実施の形態１〜６の層間接続孔は、円柱形状を有しているが、これに限定されるものではない。当該円柱形状に代えて多角柱形状を採用してもよい。

また、上記実施の形態１〜６のノイズフィルタ７Ａ〜７Ｆの基本構成は、プリント基板だけでなく、半導体集積回路などの層構造の回路に適用可能である。

なお、本発明の範囲内において、実施の形態１〜６の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１Ａ，１Ｅ プリント基板、２Ａ〜２Ｆ，４Ａ〜４Ｆ，６Ｆ 配線層、３Ａ〜３Ｆ，５Ｆ 絶縁層、７Ａ〜７Ｆ ノイズフィルタ、１０ 電子部品、１１ 電源素子、１２，１３ バイパスコンデンサ、２１，３１，４１，５１，６１ 主配線パターン、２１ａ，３１ａ，６１ａ 配線ライン、２２ 分岐配線パターン、２２ａ，４４，５２ａ，６２，７３ 並行配線部、２３，３３，３７，４５，５３，６３，７４ 接地用配線、２４，３４，３８，４６，５４，６４，７５，７６ 層間接続孔、２５，２６，２７ グラウンド導体、３２，３６ 分岐配線パターン、３２ａ，３６ａ 並行配線ライン、４１Ａ，４１Ｂ 分岐配線パターン、４１Ａａ，４１Ｂａ 分岐配線ライン、５１ａ 渦巻状配線ライン、５２ ノイズ低減用配線パターン、７１ 第１主配線パターン、７２ 第２主配線パターン、７２ａ 渦巻状配線ライン。

Claims (14)

1. 主配線パターンと、
   前記主配線パターンから分岐するノイズ低減用配線パターンと、
   一対の電極端子を有し、前記一対の電極端子のうちの一方の電極端子が前記ノイズ低減用配線パターンと接続されている少なくとも１個の容量素子と、
   前記一対の電極端子のうちの他方の電極端子をグラウンド導体に導通させる接続導体とを備え、
   前記ノイズ低減用配線パターンは、前記主配線パターンの一部をなす配線ラインと並行して延在する並行配線部を含み、
   前記並行配線部と前記配線ラインとの間の対向距離は、前記並行配線部の延在方向と直交する方向における前記並行配線部と前記グラウンド導体との間の間隔以下である、
   ことを特徴とするノイズフィルタ。
2. 第１配線層と第２配線層とが絶縁層を介して積層された構造を有するプリント基板に実装されたノイズフィルタであって、
   前記第１配線層の構成要素として形成された主配線パターンと、
   前記第１配線層の構成要素として形成され、前記主配線パターンから分岐するノイズ低減用配線パターンと、
   前記第１配線層に配置されており、一対の電極端子を有し、前記一対の電極端子のうちの一方の電極端子が前記ノイズ低減用配線パターンと接続されている少なくとも１個の容量素子と、
   前記第２配線層の構成要素として形成されたグラウンド導体と、
   前記絶縁層を貫通して形成され、前記一対の電極端子のうちの他方の電極端子を前記グラウンド導体に導通させる接続導体とを備え、
   前記ノイズ低減用配線パターンは、前記主配線パターンの一部をなす配線ラインと並行して延在する並行配線部を含み、
   前記並行配線部と前記配線ラインとの間の対向距離は、前記絶縁層の厚み方向における前記並行配線部と前記グラウンド導体との間の間隔以下である、
   ことを特徴とするノイズフィルタ。
3. 請求項１または請求項２記載のノイズフィルタであって、
   前記主配線パターンは、電子部品の電源端子と電気的に接続される一端部と、電源の正極と電気的に接続される他端部とを有し、
   前記ノイズ低減用配線パターンは、前記主配線パターンにおける前記一端部と前記他端部との間の分岐点から分岐し、
   前記並行配線部は、前記他端部側の方向へ前記配線ラインに沿って延在している、
   ことを特徴とするノイズフィルタ。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のノイズフィルタであって、前記配線ラインと並行して延在するとともに前記他方の電極端子を前記接続導体と電気的に接続する接地用配線を更に備え、
   前記接地用配線と前記配線ラインとの間の対向距離は、前記接地用配線の延在方向と直交する方向における前記接地用配線と前記配線ラインとの間の間隔以下であることを特徴とするノイズフィルタ。
5. 請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のノイズフィルタであって、
   前記ノイズ低減用配線パターンは、前記主配線パターンから互いに逆方向に突出して分岐する一対の分岐配線パターンからなり、
   前記一対の分岐配線パターンは、前記配線ラインを挟み込むように形成された一対の並行配線ラインを前記並行配線部として含む、
   ことを特徴とするノイズフィルタ。
6. 請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載のノイズフィルタであって、
   前記主配線パターンは、当該主配線パターンの一端部から互いに逆方向に突出して分岐する一対の分岐配線パターンを含み、
   前記一対の分岐配線パターンは、前記並行配線部を挟み込むように延在する一対の分岐配線ラインを前記配線ラインとして含み、
   前記一対の分岐配線ラインのうちの一方と前記並行配線部との間の対向距離は、前記並行配線部と前記グラウンド導体との間の間隔以下であり、且つ、前記一対の分岐配線ラインのうちの他方と前記並行配線部との間の対向距離は、前記並行配線部と前記グラウンド導体との間の間隔以下である、
   ことを特徴とするノイズフィルタ。
7. 請求項１または請求項２記載のノイズフィルタであって、
   前記配線ラインと前記並行配線部とは、同一層内に形成されており、
   前記配線ラインは、前記並行配線部の外周を取り囲むように右巻きまたは左巻きのいずれか一方の方向で渦巻き状に形成され、
   前記並行配線部は、前記配線ラインに沿って、前記配線ラインの渦巻き方向とは逆方向で渦巻き状に形成されている、
   ことを特徴とするノイズフィルタ。
8. 少なくとも第１配線層と第２配線層とが絶縁層を介して積層された構造を有するプリント基板に実装されたノイズフィルタであって、
   前記第１配線層の構成要素として形成された主配線パターンと、
   前記第２配線層の構成要素として形成されたグラウンド導体と、
   前記グラウンド導体が形成されない領域に前記第２配線層の構成要素として形成されたノイズ低減用配線パターンと、
   前記絶縁層を貫通して形成され、前記ノイズ低減用配線パターンを前記主配線パターンに導通させる層間接続孔と、
   前記第２配線層に配置されており、一対の電極端子を有し、前記一対の電極端子のうちの一方の電極端子が前記ノイズ低減用配線パターンと接続されている少なくとも１個の容量素子と、
   前記第２配線層の構成要素として形成され、前記一対の電極端子のうちの他方の電極端子を前記グラウンド導体と電気的に接続する接地用配線とを備え、
   前記ノイズ低減用配線パターンは、前記主配線パターンの一部をなす配線ラインと並行して延在する並行配線部を含み、
   前記並行配線部と前記配線ラインとの間の対向距離は、前記並行配線部の延在方向と直交する方向における当該並行配線部と前記グラウンド導体との間の間隔以下である、
   ことを特徴とするノイズフィルタ。
9. 請求項８記載のノイズフィルタであって、
   前記主配線パターンは、電子部品の電源端子と電気的に接続される一端部と、電源の正極と電気的に接続される他端部とを有し、
   前記並行配線部は、前記層間接続孔から前記他端部側の方向へ前記配線ラインに沿って延在している、
   ことを特徴とするノイズフィルタ。
10. 請求項８または９記載のノイズフィルタであって、
    前記接地用配線は、前記配線ラインと並行して延在し、
    前記接地用配線と前記配線ラインとの間の対向距離は、前記接地用配線の延在方向と直交する方向における当該接地用配線と前記グラウンド導体との間の間隔以下である、
    ことを特徴とするノイズフィルタ。
11. 第１の主配線パターンと、
    前記第１の主配線パターンから分岐するノイズ低減用配線パターンと、
    一対の電極端子を有し、前記一対の電極端子のうちの一方の電極端子が前記ノイズ低減用配線パターンと接続されている少なくとも１個の容量素子と、
    前記一対の電極端子のうちの他方の電極端子をグラウンド導体に導通させる接続導体と、
    前記第１の主配線パターンと電気的に接続された第２の主配線パターンと
    を備え、
    前記ノイズ低減用配線パターンは、前記第２の主配線パターンの一部をなす配線ラインと対向し且つ該配線ラインと並行して延在する並行配線部を含み、
    前記並行配線部と前記配線ラインとは、互いに離れた異なる層にそれぞれ形成されており、
    前記配線ラインは、右巻きまたは左巻きのいずれか一方で渦巻き状に形成され、
    前記並行配線部は、前記配線ラインに沿って前記配線ラインの渦巻き方向と同一の方向で渦巻き状に形成され、
    前記並行配線部と前記配線ラインとの間の対向距離が、前記並行配線部の延在方向と直交する方向における前記並行配線部と前記グラウンド導体との間の間隔以下である、
    ことを特徴とするノイズフィルタ。
12. 少なくとも第１配線層、第２配線層及び第３配線層が順次積層された構造を有し、前記第１配線層と前記第２配線層との間に介在する第１の絶縁層と、前記第２配線層と前記第３配線層との間に介在する第２の絶縁層とを備えるプリント基板に実装されたノイズフィルタであって、
    前記第１配線層の構成要素として形成された第１の主配線パターンと、
    前記第１配線層の構成要素として形成され、前記第１の主配線パターンから分岐するノイズ低減用配線パターンと、
    前記第１配線層に配置されており、一対の電極端子を有し、前記一対の電極端子のうちの一方の電極端子が前記ノイズ低減用配線パターンと接続されている少なくとも１個の容量素子と、
    前記第２配線層の構成要素として形成された第２の主配線パターンと、
    前記第３配線層の構成要素として形成されたグラウンド導体と、
    前記第１の絶縁層及び前記第２の絶縁層を貫通して形成され、前記一対の電極端子のうちの他方の電極端子を前記グラウンド導体に導通させる第１の層間接続孔と
    前記第１の絶縁層を貫通して形成され、前記第１の主配線パターンを前記第２の主配線パターンに導通させる第２の層間接続孔とを備え、
    前記ノイズ低減用配線パターンは、前記第２の主配線パターンの一部をなす配線ラインと対向し且つ該配線ラインと並行して延在する並行配線部を含み、
    前記配線ラインは、右巻きまたは左巻きのいずれか一方で渦巻き状に形成され、
    前記並行配線部は、前記配線ラインに沿って、前記配線ラインの渦巻き方向と同一の方向で渦巻き状に形成されている、
    ことを特徴とするのノイズフィルタ。
13. 請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載のノイズフィルタを備えることを特徴とするプリント基板。
14. 請求項１１または請求項１２記載のノイズフィルタを備えることを特徴とするプリント基板。

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