WO2013018257A1 - 配線基板 - Google Patents

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WO2013018257A1
WO2013018257A1 PCT/JP2012/003246 JP2012003246W WO2013018257A1 WO 2013018257 A1 WO2013018257 A1 WO 2013018257A1 JP 2012003246 W JP2012003246 W JP 2012003246W WO 2013018257 A1 WO2013018257 A1 WO 2013018257A1
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WO
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conductor
wiring board
layer
stub
noise
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/003246
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English (en)
French (fr)
Inventor
雅士 川上
博 鳥屋尾
健太 塚本
亮 宮嵜
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日本電気株式会社
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237—High frequency adaptations
    • H05K1/025—Impedance arrangements, e.g. impedance matching, reduction of parasitic impedance
    • H05K1/0251—Impedance arrangements, e.g. impedance matching, reduction of parasitic impedance related to vias or transitions between vias and transmission lines
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237—High frequency adaptations
    • H05K1/0243—Printed circuits associated with mounted high frequency components
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/16—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/165—Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed inductors

Definitions

  • the present invention relates to a wiring board.
  • a wiring board that uses a parallel plate composed of two planes, a ground plane and a power plane, as a transmission path for supplying power.
  • an island-like plane hereinafter, referred to as “electrical plane” electrically connected to one plane of the parallel plate on a layer different from the above-described parallel plate for convenience of component and wiring layout.
  • Some “island-like planes” are provided and the island-like planes are used as power supply paths.
  • Patent Document 1 a signal line layer in which a circuit operation is performed, a ground layer that applies a ground potential to the signal line layer, and a power supply layer that supplies a power supply potential to the signal line layer are stacked.
  • the portion is a portion in which the long side of one island-shaped power supply pattern is opposed to the other island-shaped power supply pattern.
  • the present inventors have found the following problems.
  • a bypass capacitor is shown as a capacitive member for connecting island-shaped power supply patterns.
  • the height of the component becomes a bottleneck, This hinders thinning.
  • an object of the present invention is to provide means that suppresses electromagnetic leakage from a plane and that is effective against high-frequency noise of 1 GHz or higher without hindering thinning of the wiring board.
  • the first conductor located in the first layer the second conductor located in the second layer, which is a different layer from the first layer, and facing the first conductor;
  • a third conductor located in a third layer which is a layer different from the first and second layers, and a connecting member that connects the first conductor and the third conductor and is insulated from the second conductor
  • a stub located on the third layer having one end connected to the end of the third conductor, the other end being an open end, and facing the second conductor. Is done.
  • top view of the 1st layer of the wiring board of 4th Embodiment It is an example of the upper side figure and sectional drawing of the wiring board of 5th Embodiment. It is an example of the top view of the 3rd layer of the wiring board of 5th Embodiment. It is an example of the top view of the 2nd layer of the wiring board of 5th Embodiment. It is an example of the top view of the 1st layer of the wiring board of a 5th embodiment. It is an example of the top view of the wiring board of 3rd Embodiment.
  • FIG. 1 is a top view and a cross-sectional view of a wiring board 100 according to the present embodiment. More specifically, FIG. 1A is a top view of the wiring board 100, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the wiring board 100 taken along the line BB ′ shown in FIG. 1A. In FIG. 1A, some components (111, 112, 141) located in the inner layer of the wiring board 100 are indicated by dotted lines.
  • the wiring board 100 is a multilayer board including at least a first layer 130, a second layer 120, and a third layer 110 facing each other.
  • the sheet-like first conductor 131 is located on the first layer 130.
  • a sheet-like second conductor 121 facing the first conductor 131 is located in the second layer 120.
  • an island-shaped third conductor 111 is located in the third layer 110.
  • the first conductor 131 and the third conductor 111 are electrically connected via the connection member 141. Note that the connection member 141 and the second conductor 121 are insulated.
  • a parallel plate formed by the first conductor 131 and the second conductor 121 functions as a transmission path for supplying power.
  • the third conductor 111 is located between an electronic element (not shown) mounted on the wiring board 100 and the first conductor 131 and functions as a power supply path.
  • the stub 112 is located on the third layer 110, one end is connected to the end of the third conductor, and the other end is an open end.
  • the stub 112 is opposed to the second conductor 121.
  • the wiring board 100 may include layers other than the three layers described above.
  • an insulator layer may be located between the layers, and a layer in which signal lines are arranged may be located between the layers.
  • the wiring board 100 may include other holes, vias, etc. (not shown) as long as they do not contradict the configuration of the present invention.
  • signal lines and the like may be arranged within a range not inconsistent with the configuration of the present invention.
  • FIG. 2 shows a plan view of the third layer 110.
  • the third conductor 111, the connection member 141, and the stub 112 are located.
  • the planar shape of the third conductor 111 is not limited to the illustrated rectangle, and may be other rectangles or other shapes. Further, the planar shape of the third conductor 111 is not a simple shape as shown in the figure, and may be a complicated shape according to an actual embodiment.
  • the third conductor 111 has a connection point that connects to the connection member 141.
  • the connection point has a distance from a predetermined point on the end (outer periphery) of the third conductor 111 “within a predetermined distance (first distance) calculated from the wavelength of the noise whose propagation is to be suppressed”. . That is, the connection point is located at an arbitrary position in the region A where the distance from the end (outer periphery) of the third conductor 111 is within the first distance as shown in FIG.
  • the first distance can be, for example, one tenth of the wavelength of noise for which propagation is to be suppressed.
  • the “wavelength of noise for which propagation is desired to be suppressed” may be determined based on an electronic element mounted on the wiring board 100, for example. More specifically, the wavelength of the noise whose propagation is to be suppressed is determined so as to include any harmonic of the clock frequency of the electronic element mounted on the wiring board 100 or the frequency band of the RF signal of the radio circuit. Also good.
  • the wavelength of noise for which propagation is desired to be suppressed may be 121 mm or more and 124 mm or less, which is a wavelength of 2412 MHz or more and 2472 MHz or less often used in a wireless LAN.
  • the stub 112 is connected to the end of the third conductor 111 via one end.
  • the connection point between the stub 112 and the third conductor 111 is located within the first distance from the connection point between the third conductor 111 and the connection member 141.
  • the other end of the stub 112 is an open end.
  • the planar shape of the stub 112 is not particularly limited, and may be a linear shape, a curved shape, or a mixture thereof, in addition to a spiral shape as shown in FIG.
  • FIG. 4 shows a plan view of the second layer 120.
  • the second conductor 121 and the connection member 141 are located.
  • the third conductor 111 and the stub 112 located in the third layer 110 are indicated by dotted lines.
  • the planar shape of the second conductor 121 is not particularly limited, and may be other shapes besides the illustrated rectangle.
  • the second conductor 121 functions as a power plane or a ground plane.
  • the second conductor 121 is insulated from the connection member 141.
  • FIG. 1 when the first layer 130, the second layer 120, and the third layer 110 are laminated in this order, an opening is provided in the second conductor 121, and the connection member 141 is The opening passes through the second conductor 121 in a non-contact state (see FIG. 4).
  • FIG. 5 shows a plan view of the first layer 130.
  • the first conductor 131 and the connection member 141 are located.
  • the third conductor 111 and the stub 112 located in the third layer 110 are indicated by dotted lines.
  • the planar shape of the first conductor 131 is not particularly limited, and may be other shapes besides the illustrated rectangle.
  • the first conductor 131 functions as a power plane or a ground plane.
  • the second conductor 121 functions as a power plane
  • the first conductor 131 can function as a ground plane.
  • the second conductor 121 functions as a ground plane
  • the first conductor 131 can function as a power plane. Since the first conductor 131 is electrically connected to the third conductor 111 via the connection member 141, they have the same plane attribute.
  • the wiring board 100 having such a configuration can be manufactured using a conventional technique. Therefore, description of the manufacturing method here is omitted. This assumption is the same in all the following embodiments.
  • an open stub type EBG structure (hereinafter, “open stub type EBG structure”) in which a microstrip line including the stub 112 functions as an open stub is formed.
  • the connection member 141 forms an inductance.
  • the stub 112 is electrically coupled to the opposing second conductor 121 to form a microstrip line having the second conductor 121 as a return path.
  • the open stub type EBG structure can be expressed by an equivalent circuit in which parallel plates are shunted by a series resonance circuit composed of an open stub and an inductance, and the resonance frequency of the series resonance circuit gives the center frequency of the band gap.
  • the wiring board 100 has the stub 112 and the third stub 112 within the predetermined distance (first distance) calculated from the wavelength of the noise whose propagation is to be suppressed from the connection point between the third conductor 111 and the connection member 141.
  • the stub 112 is arranged so that the connection point of the conductor 111 is located, thereby forming an open stub type EBG structure. For this reason, the EBG structure causes series resonance at the frequency of noise to be suppressed, and the second conductor 121 and the first conductor 131 are short-circuited at the place where the EBG structure is disposed.
  • the band gap band can be lowered by increasing the stub length of the open stub formed including the stub 112.
  • the frequency of noise that can suppress propagation by the open stub type EBG structure can be adjusted by adjusting the distance between the stub 112 and the second conductor 121, the thickness of the connection member 141, the length of the stub 112, and the like. is there.
  • the stub 112 forming the microstrip line and the second conductor 121 facing the stub 112 are close to each other. This is because the shorter the distance between the stub 112 and the second conductor 121, the lower the characteristic impedance of the microstrip line and the wider the band gap band. However, even if the stub 112 is not brought close to the opposing second conductor 121, a certain noise propagation suppressing effect can be obtained.
  • Non-Patent Document 1 (Reducing Cell Size by Open Stub Type EBG Structure” IEICE Technical Report EMCJ2009-23, p. 7, Jun 2009) has a stub with one end open. Is described as a part of the constituent element in the unit cell (open stub type EBG structure). It is described that an effect of suppressing noise propagation was obtained even for high frequency noise of 1 GHz or more by an experiment in which this open stub type EBG structure was applied to a circuit board.
  • an open stub type EBG structure similar to the open stub type EBG structure described in Non-Patent Document 1 is formed. For this reason, according to the wiring board 100 of the present embodiment, it is possible to suppress inconvenience that high frequency noise of 1 GHz or more is radiated from the end of the third conductor 111 into the space.
  • the wiring board 100 of the present embodiment realizes the above-described effects only by newly providing the stub 112. That is, the wiring board 100 according to the present embodiment realizes an open stub type EBG structure by using the stub 112 and components of the existing wiring board.
  • the stub 112 is formed in the same layer as the third conductor 111 (third layer 110).
  • the thickness of the stub 112 can be made substantially the same as the thickness of the third conductor 111.
  • the stub 112 and the third conductor 111 may be formed at a time by forming a conductor plane on the third layer 110 and then patterning it. In such a case, the stub 112 and the third conductor 111 have substantially the same thickness.
  • the stub 112 is newly provided, there is no inconvenience that the thickness of the laminated structure of the wiring board 100 is increased and the thinning of the wiring board is prevented. That is, according to the present embodiment, it is possible to realize a noise propagation suppression unit that is effective against high frequency noise of 1 GHz or more without hindering the thinning of the wiring board 100.
  • the opening through which the connection member 141 provided in the second conductor 121 passes is preferably an opening (hole) having a diameter sufficiently smaller than the wavelength of noise to be suppressed. If it does in this way, the problem that the noise of propagation control object leaks from the opening can be controlled.
  • the modification is a modification in which the order of stacking the first layer 130, the second layer 120, and the third layer 110 is different.
  • the first conductor 131, the second conductor 121, and the third conductor 111 are stacked in a different order.
  • Other configurations are the same as in the above example.
  • FIG. 6A is a plan view showing a relationship among the stub 112, the third conductor 111, and the connection member 141.
  • FIG. This relationship is the same as the above example described with reference to FIGS. 6B to 6D are cross-sectional views of the wiring substrate 100 taken along the line AA ′ of FIG. 6A.
  • the first conductor 131, the third conductor 111, and the second conductor 121 are laminated in this order from the bottom.
  • the stub 112 is electrically coupled to the opposing second conductor 121 to form a microstrip line having the second conductor 121 as a return path.
  • the effect similar to the said example is implement
  • region facing the stub 112 in the 2nd conductor 121 can be made non-porous. In this way, it is possible to suppress inconvenience that noise leaks from the region.
  • an opening (hole) exists in a region facing the stub 112 of the second conductor 121, if the diameter of the opening (hole) is sufficiently smaller than the wavelength of the noise to be suppressed, it propagates from the opening. Since inconvenience that noise to be suppressed leaks hardly occurs, in such a case, it can be regarded as non-porous.
  • connection member 141 passes through the first conductor 131 and passes through the opening provided in the second conductor 121 in a non-contact state with the second conductor 121.
  • the first conductor 131, the second conductor 121, and the third conductor 111 are laminated in this order from the bottom.
  • the connection member 141 passes through the first conductor 131 and the third conductor 111.
  • connection member 141 can be realized by a through via.
  • a through via In the case of a non-through via as shown in FIG. 6B, a laminated structure is usually formed while processing the via for each layer.
  • a through via In the case of the through via as shown in FIGS.
  • a through through hole is formed with a drill at a predetermined position of the laminated structure, and the inner surface of the through hole is formed. It can manufacture by plating. For this reason, when using a through via as shown in FIGS. 6C and 6D, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case of using a non-through via.
  • This embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of (number is a design matter) connection member and a plurality (number is a design matter) stub are connected to one third conductor. .
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment, including modifications. Details will be described below.
  • FIG. 7 is a top view and a cross-sectional view of the wiring board 200 according to the present embodiment. More specifically, FIG. 7A is a top view of the wiring board 200, and FIG. 7B is a cross-sectional view of the wiring board 200 taken along the line BB ′ shown in FIG. 7A. In FIG. 7A, some components (211 to 215 and 241 to 244) located in the inner layer of the wiring board 200 are indicated by dotted lines.
  • the wiring board 200 is a multilayer board including at least a first layer 230, a second layer 220, and a third layer 210 facing each other.
  • the sheet-like first conductor 231 is located.
  • a sheet-like second conductor 221 facing the first conductor 231 is located.
  • an island-shaped third conductor 211 is located in the third layer 210.
  • the first conductor 231 and the third conductor 211 are electrically connected via a plurality of connection members 241 to 244.
  • the plurality of connection members 241 to 244 and the second conductor 221 are insulated.
  • FIG. 8 shows a plan view of the third layer 210.
  • the third conductor 211, the plurality of connection members 241 to 244, and the plurality of stubs 212 to 215 are located.
  • the third conductor 211 has a plurality of connection points connected to the plurality of connection members 241 to 244, respectively. Similar to the first embodiment, the plurality of connection points are located at arbitrary locations in the region A where the distance from the end (outer periphery) of the third conductor 211 is within the first distance. The concept of the first distance and the region A is the same as that in the first embodiment.
  • the plurality of stubs 212 to 215 are connected to the end of the third conductor 211 through one end as shown in FIG. Then, any one of the plurality of stubs 212 to 215 and the third conductor 211 are within the first distance from each of a plurality of connection points between the third conductor 211 and each of the plurality of connection members 241 to 244. Connection point is located.
  • planar shapes of the plurality of stubs 212 to 215 may all be the same, or different shapes may be mixed.
  • the wiring board 200 of the present embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment.
  • the wiring board 200 of the present embodiment connects the plurality of connection members 241 to 244 and the plurality of stubs 212 to 215 to the third conductor 211. Then, any one of the plurality of stubs 212 to 215 within a predetermined distance (first distance) from each of a plurality of connection points between the third conductor 211 and each of the plurality of connection members 241 to 244, and the third A plurality of stubs 212 to 215 are arranged so that a connection point with the conductor 211 is located, thereby forming a plurality of open stub type EBG unit cells.
  • the EBG structure causes series resonance at the frequency of the noise to be suppressed, and the second conductor 221 and the first conductor 231 are short-circuited at a plurality of places where the EBG structure is disposed.
  • the EBG structure causes series resonance at the frequency of the noise to be suppressed, and the second conductor 221 and the first conductor 231 are short-circuited at a plurality of places where the EBG structure is disposed.
  • a plurality of EBG structures are arranged, and the second conductor 221 and the first conductor 231 are short-circuited at a plurality of locations, thereby realizing noise blocking in more paths. That is, noise transmission can be more effectively suppressed than in the first embodiment.
  • This embodiment is effective when noise blocking with one EBG structure is insufficient, such as when the planar shape of the third conductor 211 is large or when it is long and long.
  • the present embodiment includes a plurality of third conductors (the number is a design matter) that are located on the third layer and are not in contact with each other, and each of the third conductors has at least one connection member and a stub.
  • third conductors the number is a design matter
  • each of the third conductors has at least one connection member and a stub.
  • FIG. 9 is a top view and a cross-sectional view of the wiring board 300 according to the present embodiment. More specifically, FIG. 9A is a top view of the wiring board 300, and FIG. 9B is a cross-sectional view of the wiring board 300 taken along the line BB ′ shown in FIG. 9A. In FIG. 9A, some components (311 to 314, 341 and 342) located in the inner layer of the wiring board 300 are indicated by dotted lines.
  • the wiring board 300 is a multilayer board including at least a first layer 330, a second layer 320, and a third layer 310 facing each other.
  • first layer 330 a sheet-like first conductor 331 is located.
  • second layer 320 a sheet-like second conductor 321 facing the first conductor 331 is located.
  • a plurality of island-shaped third conductors 311 and 313 are located in the third layer 310. The third conductors 311 and 313 are not in contact with each other.
  • the first conductor 331 and each of the plurality of third conductors 311 and 313 are electrically connected via the plurality of connection members 341 and 342, respectively.
  • the plurality of connection members 341 and 342 and the second conductor 321 are insulated.
  • the wiring board 300 having such a configuration, similarly to the wiring board 100 described in the first embodiment, there may be a problem that electromagnetic noise is radiated into the space from each end portion of the plurality of third conductors 311. .
  • the stubs 312 and 314 are similarly provided to suppress the problem.
  • the third layer 310 includes a plurality of third conductors 311 and 313, a plurality of connection members 341 and 342, and a plurality of stubs 312 and 314.
  • connection member 341 and the stub 312 are connected to the third conductor 311.
  • the positional relationship between these connection points is the same as in the first embodiment.
  • a connection member 342 and a stub 314 are connected to the third conductor 313. The positional relationship between these connection points is also the same as in the first embodiment.
  • FIG. 19 shows an example.
  • FIG. 19 is a top view of the wiring board 600. In the drawing, some components (611 to 614, 641 and 642) located in the inner layer of the wiring board 600 are indicated by dotted lines.
  • the third layer has a plurality of third conductors 611 and 613 that are non-contact with each other (the number is a design matter), and each third conductor 611 and 613 includes a plurality of third conductors 611 and 613.
  • the connection members 641 and 642 and a plurality of stubs 612 and 614 are connected.
  • the positional relationship between the connection points of the third conductors 611 and 613 and the connection members 641 and 642 and the connection points of the third conductors 611 and 613 and the stubs 612 and 614 is the same as in the first and second embodiments. It is.
  • planar shapes of the plurality of third conductors 311 and 313 may all be the same or different.
  • the wiring board 300 of this embodiment can achieve the same effects as those of the first and second embodiments.
  • the first conductor is located on the first layer and has a plurality of (non-contact design items) first conductors, and the third conductor is electrically connected to each first conductor via a connecting member. It is different from the first to third embodiments in that it is connected to. Other configurations are the same as those of the first to third embodiments including modifications. Details will be described below.
  • FIG. 11 is a top view and a cross-sectional view of the wiring board 400 according to the present embodiment. More specifically, FIG. 11A is a top view of the wiring board 400, and FIG. 11B is a cross-sectional view of the wiring board 400 taken along the line BB ′ shown in FIG. 11A. In FIG. 11A, some components (411 to 413, 441 and 442) located in the inner layer of the wiring board 400 are indicated by dotted lines.
  • the wiring board 400 is a multilayer board including at least a first layer 430, a second layer 420, and a third layer 410 facing each other.
  • a plurality of sheet-like first conductors 431 and 432 that are not in contact with each other are positioned on the first layer 430.
  • a sheet-like second conductor 421 facing the first conductors 431 and 432 is located.
  • an island-shaped third conductor 411 is located in the third layer 410.
  • the plurality of first conductors 431 and 432 and the third conductor 411 are electrically connected via the plurality of connection members 441 and 442, respectively.
  • one third conductor 411 is connected to the plurality of first conductors 431 and 432.
  • the plurality of connection members 441 and 442 and the second conductor 421 are insulated.
  • a parallel plate composed of the first conductor 431 and the second conductor 421 or the first conductor 432 and the second conductor 421 When electromagnetic noise propagates through the parallel plate composed of the conductor 421, it propagates to the third conductor 411 via the connecting member 441 or 442, and is radiated into the space from the end of the third conductor 411. Problems can arise. In the present embodiment, the problem is suppressed by providing the stubs 412 and 413.
  • FIG. 12 shows a plan view of the third layer 410.
  • the third conductor 411, the plurality of connection members 441 and 442, and the plurality of stubs 412 and 413 are located.
  • connection members 441 and 442 and a plurality of stubs 412 and 413 are positioned on one third conductor 411. The positional relationship between these connection points is the same as in the second embodiment.
  • FIG. 13 shows a plan view of the second layer 420.
  • the second conductor 421 and a plurality of connection members 441 and 442 are located.
  • the third conductor 411 and the plurality of stubs 412 and 413 located on the third layer 410 are indicated by dotted lines.
  • the second conductor 421 is provided with a plurality of openings, and each of the plurality of connection members 441 and 442 passes through the openings without contacting the second conductor 421.
  • FIG. 14 shows a plan view of the first layer 430.
  • a plurality of first conductors 431 and 432 that are not in contact with each other and a plurality of connection members 441 and 442 are located.
  • the third conductor 411 and the plurality of stubs 412 and 413 located on the third layer 410 are indicated by dotted lines.
  • the planar shapes of the plurality of first conductors 431 and 432 may all be the same, or different ones may be mixed.
  • Each of the plurality of first conductors 431 and 432 faces the second conductor 421 and can function as a power plane or a ground plane.
  • any of the plurality of first conductors 431 and 432 can function as a ground plane.
  • the plurality of first conductors 431 and 432 can function as power supply planes.
  • the plurality of first conductors 431 and 432 are all electrically connected to the third conductor 411 via the plurality of connection members 441 and 442, respectively, and thus have the same plane attribute.
  • the wiring board 400 of this embodiment can achieve the same effects as those of the first to third embodiments.
  • This embodiment is different from the first to fourth embodiments in that an electronic element is mounted on a wiring board.
  • Other configurations are the same as those of the first to fourth embodiments including modifications. Details will be described below.
  • FIG. 15 is a top view and a cross-sectional view of the wiring board 500 according to the present embodiment. More specifically, FIG. 15A is a top view of the wiring board 500, and FIG. 15B is a cross-sectional view of the wiring board 500 taken along the line BB ′ shown in FIG. In FIG. 15A, some components (511, 512, 541 to 544) located in the inner layer of the wiring board 500 are indicated by dotted lines.
  • the wiring board 500 is a multilayer board including at least a first layer 530, a second layer 520, and a third layer 510 that face each other.
  • An electronic element 541 is mounted on the wiring board 500.
  • the electronic element 541 is, for example, an electronic circuit chip.
  • the sheet-like first conductor 531 is located on the first layer 530.
  • a sheet-like second conductor 521 facing the first conductor 531 is located in the second layer 520.
  • an island-shaped third conductor 511 is located in the third layer 510.
  • the first conductor 531 and the third conductor 511 are electrically connected via the connection member 544.
  • the connection member 544 and the second conductor 521 are insulated.
  • the electronic element 541 and the third conductor 511 are electrically connected via the connection member 543.
  • the electronic element 541 and the second conductor 521 are electrically connected via the connection member 542.
  • the parallel plate formed by the first conductor 531 and the second conductor 521 functions as a transmission path for supplying power.
  • the third conductor 511 is located between the electronic element 541 mounted on the wiring board 500 and the first conductor 531 and functions as a power supply path.
  • the wiring board 500 having such a configuration, when electromagnetic noise propagates to the parallel plate composed of the first conductor 531 and the second conductor 521, it propagates to the third conductor 511 via the connecting member 544, and the third conductor.
  • the problem of leakage of electromagnetic noise that is radiated into the space from the end of 511 may occur.
  • the problem is suppressed by providing the stub 512.
  • the stub 512 is located on the third layer 510, one end is connected to the end of the third conductor 511, and the other end is an open end.
  • the stub 512 is opposed to the second conductor 521.
  • FIG. 16 shows a plan view of the third layer 510.
  • the third conductor 511, the connection members 542 to 544, and the stub 512 are located.
  • FIG. 17 shows a plan view of the second layer 520.
  • the second conductor 521 and the connecting members 541 and 542 are located.
  • the third conductor 511, the stub 512, and the connection member 543 that are located in the third layer 510 are indicated by dotted lines.
  • the second conductor 521 is provided with an opening, and the connection member 544 passes through the opening in a non-contact state with the second conductor 521.
  • the connection member 542 is electrically connected to the second conductor 521.
  • FIG. 18 shows a plan view of the first layer 530.
  • the first conductor 531 and the connection member 544 are located.
  • the third conductor 511 stub 512 and the connection member 543 located in the third layer 510 and the connection member 542 located in the second layer 520 are indicated by dotted lines.
  • the wiring board 500 of the present embodiment can realize the same effects as the first to fourth embodiments. Further, according to the present embodiment, it is possible to suppress the inconvenience that noise generated in the electronic element 541 propagates to the third conductor 511 and is radiated from the end of the third conductor 511 to the space.

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Abstract

第１の層（１３０）に位置する第１導体（１３１）と、第２の層（１２０）に位置し、第１導体（１３１）と対向する第２導体（１２１）と、第３の層（１１０）に位置する第３導体（１１１）と、第１導体（１３１）と第３導体（１１１）を接続し、第２導体（１２１）とは絶縁している接続部材（１４１）と、第３の層（１１０）に位置し、一端が第３導体（１１１）の端部と接続し、他端がオープン端となっており、第２導体（１２１）と対向するスタブ（１１２）と、を有する配線基板（１００）を提供する。

Description

配線基板
　本発明は、配線基板に関する。
　グランドプレーンと電源プレーンの２つのプレーンから構成される平行平板を、電源を供給する伝送路として用いる配線基板がある。そして、このような配線基板の中には、部品や配線のレイアウトの都合で、上記平行平板とは別の層に、平行平板の一方のプレーンと電気的に接続した島状のプレーン（以下、「島状プレーン」）を設け、当該島状プレーンを電源供給路として用いるものがある。
　特許文献１には、回路動作が行われる信号線層と、信号線層にグランド電位を与えるグラウンド層と、信号線層に電源電位を与える電源層とが積層され、電源層に複数の島状電源パターンが設けられた多層配線基板であって、互いに隣接する島状電源パターンどうしの対向部分の両端近傍において、該互いに隣接する島状電源パターンどうしが容量性部材によって接続されており、上記対向部分は、一方の島状電源パターンの長辺が他方の島状電源パターンに対向している部分であることを特徴とする多層配線基板が開示されている。
特許第３６９７３８２号明細書
"オープンスタブ型ＥＢＧ構造によるセルサイズの小型化"電子情報通信学会技術研究報告書EMCJ2009-23, p. 7, Jun 2009
　本発明者らは、以下のような課題を見出した。
　上述のような構成の配線基板の場合、グランドプレーンと電源プレーンから構成される上記平行平板に電磁雑音が伝搬すると、接続部を介して島状プレーンに伝搬し、島状プレーンの端部より空間に放射されるという、電磁雑音の漏洩問題が発生し得る。
　特許文献１に記載の技術では、島状電源パターンどうしを接続する容量性部材として、バイパスコンデンサが示されているが、当該部品を実装する場合、当該部品の高さがネックとなり、配線基板の薄型化の妨げになる。また、当該部品を用いる場合、部品自身のインダクタンスのため、１ＧＨｚ以上の高周波ノイズに対して所望の効果を得ることは困難である。
　そこで、本発明では、プレーンからの電磁漏洩を抑制する手段であって、配線基板の薄型化を妨げることなく、１ＧＨｚ以上の高周波ノイズに対しても有効な手段を提供することを課題とする。
　本発明によれば、第１の層に位置する第１導体と、前記第１の層とは異なる層である第２の層に位置し、前記第１導体と対向する第２導体と、前記第１及び第２の層とは異なる層である第３の層に位置する第３導体と、前記第１導体と前記第３導体を接続し、前記第２導体とは絶縁している接続部材と、前記第３の層に位置し、一端が前記第３導体の端部と接続し、他端がオープン端となっており、前記第２導体と対向するスタブと、を有する配線基板が提供される。
　本発明によれば、プレーンからの電磁漏洩を抑制する手段であって、配線基板の薄型化を妨げることなく、１ＧＨｚ以上の高周波ノイズに対しても有効な手段を提供することを課題とする。
　上述した目的、および、その他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、および、それに付随する以下の図面によって、さらに明らかになる。
第１の実施形態の配線基板の上面図及び断面図の一例である。 第１の実施形態の配線基板の第３の層の平面図の一例である。 第１の実施形態の配線基板の第３の層を説明するための図である。 第１の実施形態の配線基板の第２の層の平面図の一例である。 第１の実施形態の配線基板の第１の層の平面図の一例である。 第１の実施形態の配線基板の変形例を説明するための図の一例である。 第２の実施形態の配線基板の上面図及び断面図の一例である。 第２の実施形態の配線基板の第３の層の平面図の一例である。 第３の実施形態の配線基板の上面図及び断面図の一例である。 第３の実施形態の配線基板の第３の層の平面図の一例である。 第４の実施形態の配線基板の上面図及び断面図の一例である。 第４の実施形態の配線基板の第３の層の平面図の一例である。 第４の実施形態の配線基板の第２の層の平面図の一例である。 第４の実施形態の配線基板の第１の層の平面図の一例である。 第５の実施形態の配線基板の上面図及び断面図の一例である。 第５の実施形態の配線基板の第３の層の平面図の一例である。 第５の実施形態の配線基板の第２の層の平面図の一例である。 第５の実施形態の配線基板の第１の層の平面図の一例である。 第３の実施形態の配線基板の上面図の一例である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
＜第１の実施形態＞
　まず、図１を用いて、本実施形態の配線基板１００の全体像を説明する。その後、図２乃至５を用いて、各層の詳細を説明する。さらにその後、図６を用いて本実施形態の変形例を説明する。
　図１は、本実施形態に係る配線基板１００の上面図と断面図である。より詳細には、図１（ａ）は配線基板１００の上面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＢ－Ｂ´断面線における配線基板１００の断面図である。なお、図１（ａ）においては、配線基板１００の内層に位置する一部の構成要素（１１１、１１２、１４１）を、点線で示している。
　図１（ｂ）に示すように、配線基板１００は、互いに対向する第１の層１３０、第２の層１２０、および第３の層１１０を少なくとも備える多層基板である。
　第１の層１３０には、シート状の第１導体１３１が位置する。第２の層１２０には、第１導体１３１と対向するシート状の第２導体１２１が位置する。第３の層１１０には、島状の第３導体１１１が位置する。第１導体１３１と第３導体１１１は、接続部材１４１を介して、電気的に接続している。なお、接続部材１４１と第２導体１２１とは、絶縁している。
　例えば、第１導体１３１及び第２導体１２１により構成されている平行平板は、電源を供給する伝送路として機能する。そして、第３導体１１１は、配線基板１００に搭載された電子素子（図示せず）と、第１導体１３１との間に位置し、電源供給路として機能する。
　このような構成の配線基板１００の場合、第１導体１３１と第２導体１２１から構成される平行平板に電磁雑音が伝搬すると、接続部材１４１を介して第３導体１１１に伝搬し、第３導体１１１の端部より空間に放射されるという、電磁雑音の漏洩問題が発生し得る。本実施形態は、スタブ１１２を設けることで、当該問題を抑制している。
　スタブ１１２は、第３の層１１０に位置し、一端が第３導体の端部と接続し、他端がオープン端となっている。そして、スタブ１１２は、第２導体１２１と対向している。
　なお、配線基板１００は、上述の３つの層以外の層を備えても構わない。例えば、各層の間には絶縁体の層が位置してもよいし、また、各層の間には信号線が配列された層が位置してもよい。また、配線基板１００は、本発明の構成に矛盾しない範囲で、図示しない孔やビア等を他に備えてもよい。さらに、上述の３つの層において、本発明の構成に矛盾しない範囲で、信号線等が配列されてもよい。
　次に、図２に、第３の層１１０の平面図を示す。第３の層１１０には、第３導体１１１と、接続部材１４１と、スタブ１１２が位置する。
　第３導体１１１の平面形状は図示する矩形に限定されず、その他の矩形、その他の形状とすることができる。また、第３導体１１１の平面形状は図示するような単純な形状でなく、実際の実施態様に即した複雑な形状とすることもできる。
　第３導体１１１は、接続部材１４１と接続する接続点を有する。当該接続点は、第３導体１１１の端部（外周）上の所定の点からの距離が、「伝搬を抑制したいノイズの波長から算出される所定の距離（第１の距離）以内」となる。すなわち、当該接続点は、図３に示すような、第３導体１１１の端部（外周）からの距離が第１の距離以内となる領域Ａ内の任意の箇所に位置する。第１の距離は、例えば、伝搬を抑制したいノイズの波長の１０分の１とすることができる。「伝搬を抑制したいノイズの波長」は、例えば、当該配線基板１００に搭載される電子素子に基づいて決定されてもよい。より具体的には、伝搬を抑制したいノイズの波長は、当該配線基板１００に搭載される電子素子のクロック周波数のいずれかの高調波や無線回路のＲＦ信号の周波数帯を含めるように決定してもよい。例えば、伝搬を抑制したいノイズの波長は、無線ＬＡＮでよく使われる２４１２ＭＨｚ以上２４７２ＭＨｚ以下の波長である１２１ｍｍ以上１２４ｍｍ以下であってもよい。
　スタブ１１２は、図２に示すように、一端を介して第３導体１１１の端部と接続する。スタブ１１２と第３導体１１１の接続点は、第３導体１１１と接続部材１４１の接続点から、上記第１の距離以内に位置する。スタブ１１２の他端は、オープン端となっている。
　このようなスタブ１１２の平面形状は特段制限されず、図２に示すようなスパイラル形状の他、直線状、曲線状、これらが混合したものであってもよい。
　次に、図４に、第２の層１２０の平面図を示す。第２の層１２０には、第２導体１２１と、接続部材１４１が位置する。なお、図３には、第３の層１１０に位置する第３導体１１１及びスタブ１１２を、点線で示している。
　第２導体１２１の平面形状は特段制限されず、図示する矩形の他、その他の形状とすることもできる。第２導体１２１は、例えば、電源プレーンまたはグランドプレーンとして機能する。なお、第２導体１２１は、接続部材１４１と絶縁している。図１に示すように、第１の層１３０、第２の層１２０および第３の層１１０がこの順に積層している場合、第２導体１２１には開口が設けられ、接続部材１４１は、当該開口を第２導体１２１と非接触な状態で通過する（図４参照）。
　次に、図５に、第１の層１３０の平面図を示す。第１の層１３０には、第１導体１３１と、接続部材１４１が位置する。なお、図５には、第３の層１１０に位置する第３導体１１１及びスタブ１１２を、点線で示している。
　第１導体１３１の平面形状は特段制限されず、図示する矩形の他、その他の形状とすることもできる。第１導体１３１は、例えば、電源プレーンまたはグランドプレーンとして機能する。第２導体１２１が電源プレーンとして機能する場合、第１導体１３１はグランドプレーンとして機能することができる。一方、第２導体１２１がグランドプレーンとして機能する場合、第１導体１３１は電源プレーンとして機能することができる。なお、第１導体１３１は、接続部材１４１を介して第３導体１１１と電気的に接続されているので、これらは同じプレーンの属性を持つ。
　このような構成の配線基板１００は、従来技術を利用して製造することができる。よって、ここでの製造方法の説明は省略する。当該前提は、以下のすべての実施形態において同様である。
　次に、本実施形態の作用効果について説明する。
　本実施形態の配線基板１００には、スタブ１１２を含んで形成されるマイクロストリップ線路がオープンスタブとして機能するオープンスタブ型のＥＢＧ構造（以下、「オープンスタブ型ＥＢＧ構造」）が形成されている。詳細には、接続部材１４１はインダクタンスを形成している。そして、スタブ１１２は、対向する第２導体１２１と電気的に結合することで、第２導体１２１をリターンパスとするマイクロストリップ線路を形成している。
　オープンスタブ型ＥＢＧ構造は、平行平板を、オープンスタブとインダクタンスからなる直列共振回路でシャントした等価回路で表現することができ、当該直列共振回路の共振周波数が、バンドギャップの中心周波数を与える。
　本実施形態の配線基板１００は、第３導体１１１と接続部材１４１の接続点から、伝搬を抑制したいノイズの波長から算出される所定の距離（第１の距離）以内に、スタブ１１２と第３導体１１１の接続点が位置するように、スタブ１１２を配置して、オープンスタブ型ＥＢＧ構造を形成している。このため、抑制したいノイズの周波数においてＥＢＧ構造が直列共振を起こし、ＥＢＧ構造を配置した場所で第２導体１２１と第１導体１３１が短絡する。結果、第１導体１３１と第２導体１２１とからなる平行平板を伝搬するノイズが、第３導体１１１上に伝搬する不都合を抑制できる。そして、第３導体１１１から空間にノイズが放射される不都合を抑制できる。
　なお、オープンスタブ型ＥＢＧ構造は、スタブ１１２を含んで形成されるオープンスタブのスタブ長を長くすることで、バンドギャップ帯域を低周波数化することができる。オープンスタブ型ＥＢＧ構造により伝搬を抑制できるノイズの周波数は、例えば、スタブ１１２と第２導体１２１の間隔や、接続部材１４１の太さ、スタブ１１２の長さ等を調整することで、調整可能である。
　また、マイクロストリップ線路を形成するスタブ１１２と、これに対向する第２導体１２１は、近接していることが好ましい。なぜならば、スタブ１１２と、第２導体１２１との距離が近いほど、マイクロストリップ線路の特性インピーダンスが低くなり、バンドギャップ帯域を広帯域化することができるからである。ただし、スタブ１１２を対向する第２導体１２１に近接させないでも、一定のノイズ伝播抑制効果が得られる。
　ここで、非特許文献１（"オープンスタブ型ＥＢＧ構造によるセルサイズの小型化"電子情報通信学会技術研究報告書EMCJ2009-23, p. 7, Jun 2009）には、一端をオープン端とするスタブを構成要素の一部として単位セルに含むＥＢＧ構造（オープンスタブ型ＥＢＧ構造）について記載されている。そして、このオープンスタブ型ＥＢＧ構造を回路基板に適用した実験により、１ＧＨｚ以上の高周波ノイズに対してもノイズ伝播抑制効果が得られたことが記載されている。
　本実施形態の配線基板１００には、非特許文献１に記載されたオープンスタブ型ＥＢＧ構造と同様のオープンスタブ型ＥＢＧ構造が形成されている。このため、本実施形態の配線基板１００によれば、１ＧＨｚ以上の高周波ノイズが第３導体１１１の端部より空間に放射される不都合を抑制することができる。
　また、本実施形態の配線基板１００は、スタブ１１２を新たに設けるだけで、上記作用効果を実現している。すなわち、本実施形態の配線基板１００は、当該スタブ１１２と、既存の配線基板の構成要素とにより、オープンスタブ型ＥＢＧ構造を実現している。上述の通り、スタブ１１２は、第３導体１１１と同じ層（第３の層１１０）に形成する。そして、スタブ１１２の厚さは、第３導体１１１の厚さと略同一にすることができる。例えば、第３の層１１０に導体プレーンを形成後、これをパターニングすることで、一度に、スタブ１１２及び第３導体１１１を形成してもよい。かかる場合、スタブ１１２及び第３導体１１１の厚さは略同一となる。かかる場合、スタブ１１２を新たに設けたとしても、配線基板１００の積層構造の厚さが厚くなり、配線基板の薄型化が妨げられるという不都合が生じることはない。すなわち、本実施形態によれば、配線基板１００の薄型化を妨げることなく、１ＧＨｚ以上の高周波ノイズに対しても有効なノイズ伝搬抑制手段を実現することができる。
　なお、第２導体１２１に設ける接続部材１４１が通過するための開口は、伝搬抑制対象のノイズの波長より十分に小さい直径の開口（孔）とするのが好ましい。このようにすれば、当該開口から伝搬抑制対象のノイズが漏洩する不都合を抑制できる。
　次に、図６を用いて、本実施形態の変形例について説明する。当該変形例は、第１の層１３０、第２の層１２０及び第３の層１１０の積層の順が異なる変形例である。換言すれば、第１導体１３１、第２導体１２１及び第３導体１１１の積層の順が異なる変形例である。その他の構成は、上記例と同様である。
　図６（ａ）は、スタブ１１２と、第３導体１１１と、接続部材１４１の関係を示した平面図である。当該関係は、図１乃至５を用いて説明した上記例と同様である。図６（ｂ）乃至（ｄ）は、図６（ａ）のＡ－Ａ´断面線における配線基板１００の断面図である。
　図６（ｂ）は、下から、第１導体１３１、第３導体１１１及び第２導体１２１がこの順に積層している。当該変形例においても、スタブ１１２が対向する第２導体１２１と電気的に結合することで、第２導体１２１をリターンパスとするマイクロストリップ線路を形成している。そして、上記例と同様の作用効果を実現している。
　また、図６（ｂ）に示す例の場合、第２導体１２１に、接続部材１４１が通過する開口を設ける必要がない。このため、第２導体１２１における、スタブ１１２と対向する領域を無孔とすることができる。このようにすれば、当該領域からノイズが漏洩する不都合を抑制できる。なお、第２導体１２１のスタブ１１２と対向する領域に開口（孔）が存在しても、当該開口（孔）の直径が伝搬抑制対象のノイズの波長よりも十分に小さい場合、当該開口から伝搬抑制対象のノイズが漏洩する不都合は生じにくいので、このような場合は無孔とみなすことができる。
　図６（ｃ）は、下から、第１導体１３１、第３導体１１１及び第２導体１２１がこの順に積層している。そして、接続部材１４１は、第１導体１３１を貫通するとともに、第２導体１２１に設けられた開口を、第２導体１２１と非接触な状態で通過している。
　図６（ｄ）は、下から、第１導体１３１、第２導体１２１及び第３導体１１１がこの順に積層している。そして、接続部材１４１は、第１導体１３１、及び、第３導体１１１を貫通している。
　図６（ｃ）の変形例は、図６（ｂ）の変形例と同様の構成とみなすことができ、これと同様の作用効果を実現することができる。また、図６（ｄ）の変形例は、図１乃至５を用いて説明した上記例と同様の構成とみなすことができ、同様の作用効果を実現することができる。さらに、図６（ｃ）及び（ｄ）の変形例の場合、接続部材１４１を貫通ビアで実現できる点に特徴を有する。図６（ｂ）に示すような非貫通ビアの場合、通常、層ごとにビアを加工しながら積層構造を形成する。これに対し、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すような貫通ビアの場合、全ての層を形成した後、当該積層構造の所定位置に、ドリルで貫通スルーホールを形成し、スルーホール内面をメッキすることで製造することができる。このため、図６（ｃ）及び（ｄ）に示すような貫通ビアを用いる場合、非貫通ビアを用いる場合に比べて、製造コストを低減できる。
＜第２の実施形態＞
　本実施形態は、１つの第３導体に複数（数は設計的事項）の接続部材、及び、複数（数は設計的事項）のスタブが接続している点で、第１の実施形態と異なる。その他の構成は、変形例等も含めて、第１の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
　まず、図７を用いて、本実施形態の配線基板２００の全体像を説明する。その後、図８を用いて、第３の層２１０の詳細を説明する。なお、その他の層の構成は、第１の実施形態と同様であるので、ここでの図示及び説明は省略する。
　図７は、本実施形態に係る配線基板２００の上面図と断面図である。より詳細には、図７（ａ）は配線基板２００の上面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）に示すＢ－Ｂ´断面線における配線基板２００の断面図である。なお、図７（ａ）においては、配線基板２００の内層に位置する一部の構成要素（２１１乃至２１５、２４１乃至２４４）を、点線で示している。
　図７（ｂ）に示すように、配線基板２００は、互いに対向する第１の層２３０、第２の層２２０、および第３の層２１０を少なくとも備える多層基板である。
　第１の層２３０には、シート状の第１導体２３１が位置する。第２の層２２０には、第１導体２３１と対向するシート状の第２導体２２１が位置する。第３の層２１０には、島状の第３導体２１１が位置する。第１導体２３１と第３導体２１１は、複数の接続部材２４１乃至２４４を介して、電気的に接続している。なお、複数の接続部材２４１乃至２４４と第２導体２２１とは、絶縁している。
　このような構成の配線基板２００の場合、第１の実施形態で説明した配線基板１００と同様、電磁ノイズが第３導体２１１の端部より空間に放射されるという問題が発生し得る。そして、本実施形態も同様に、スタブ２１１乃至２１５を設けることで、当該問題を抑制している。
　次に、図８を用いて、第３の層２１０の詳細を説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
　図８に、第３の層２１０の平面図を示す。第３の層２１０には、第３導体２１１と、複数の接続部材２４１乃至２４４と、複数のスタブ２１２乃至２１５が位置する。
　第３導体２１１は、複数の接続部材２４１乃至２４４各々と接続する複数の接続点を有する。当該複数の接続点は、第１の実施形態と同様、第３導体２１１の端部（外周）からの距離が第１の距離以内となる領域Ａ内の任意の箇所に位置する。なお、第１の距離、及び、領域Ａの概念は、第１の実施形態と同様である。
　複数のスタブ２１２乃至２１５は、図８に示すように、一端を介して第３導体２１１の端部と接続する。そして、第３導体２１１と複数の接続部材２４１乃至２４４各々との複数の接続点各々から、上記第１の距離以内に、複数のスタブ２１２乃至２１５の中のいずれかと、第３導体２１１との接続点が位置する。
　なお、複数のスタブ２１２乃至２１５の平面形状は、すべて同一であってもよいし、異なる形状が混在していてもよい。
　本実施形態の配線基板２００は、第１の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
　また、本実施形態の配線基板２００は、第３導体２１１に複数の接続部材２４１乃至２４４、及び、複数のスタブ２１２乃至２１５を接続する。そして、第３導体２１１と複数の接続部材２４１乃至２４４各々との複数の接続点各々から、所定の距離（第１の距離）以内に、複数のスタブ２１２乃至２１５の中のいずれかと、第３導体２１１との接続点が位置するように、複数のスタブ２１２乃至２１５を配置して、複数のオープンスタブ型ＥＢＧ構造の単位セルを形成している。このため、抑制したいノイズの周波数においてＥＢＧ構造が直列共振を起こし、ＥＢＧ構造を配置した複数の場所で第２導体２２１と第１導体２３１が短絡する。結果、第１導体２３１と第２の導体２２１とからなる平行平板を伝搬するノイズが、第３導体２１１上に伝搬する不都合を抑制できる。そして、第３導体２１１から空間にノイズが放射される不都合を抑制できる。
　なお、本実施形態は、ＥＢＧ構造を複数配置し、複数の場所で第２導体２２１と第１導体２３１を短絡させることにより、より多くの経路でのノイズ遮断を実現している。すなわち、第１の実施形態に比べて、より効果的に、ノイズの伝盤を抑制することができる。本実施形態は、第３導体２１１の平面形状が大きい場合や、縦長に長い場合など、１つのＥＢＧ構造でのノイズ遮断が不十分な場合に有効である。
＜第３の実施形態＞
　本実施形態は、第３の層に位置し、互いに非接触な複数（数は設計的事項）の第３導体を有し、各第３導体に、少なくとも１つずつ、接続部材、及び、スタブが接続している点で、第１及び第２の実施形態と異なる。その他の構成は、変形例等も含めて、第１及び第２の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
　まず、図９を用いて、本実施形態の配線基板３００の全体像を説明する。その後、図１０を用いて、第３の層の詳細を説明する。なお、その他の層の構成は、第１の実施形態と同様であるので、ここでの図示及び説明は省略する。
　図９は、本実施形態に係る配線基板３００の上面図と断面図である。より詳細には、図９（ａ）は配線基板３００の上面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）に示すＢ－Ｂ´断面線における配線基板３００の断面図である。なお、図９（ａ）においては、配線基板３００の内層に位置する一部の構成要素（３１１乃至３１４、３４１及び３４２）を、点線で示している。
　図９（ｂ）に示すように、配線基板３００は、互いに対向する第１の層３３０、第２の層３２０、および第３の層３１０を少なくとも備える多層基板である。
　第１の層３３０には、シート状の第１導体３３１が位置する。第２の層３２０には、第１導体３３１と対向するシート状の第２導体３２１が位置する。第３の層３１０には、複数の島状の第３導体３１１及び３１３が位置する。第３導体３１１及び３１３は、互いに非接触な状態となっている。第１導体３３１と、複数の第３導体３１１及び３１３各々とは、複数の接続部材３４１及び３４２各々を介して、電気的に接続している。なお、複数の接続部材３４１及び３４２と第２導体３２１とは、絶縁している。
　このような構成の配線基板３００の場合、第１の実施形態で説明した配線基板１００と同様、電磁ノイズが複数の第３導体３１１各々の端部より空間に放射されるという問題が発生し得る。そして、本実施形態も同様に、スタブ３１２及び３１４を設けることで、当該問題を抑制している。
　次に、各層について説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
　次に、図１０を用いて、第３の層３１０の詳細を説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
　図示するように、第３の層３１０には、複数の第３導体３１１及び３１３と、複数の接続部材３４１及び３４２と、複数のスタブ３１２及び３１４が位置する。
　第３導体３１１には、接続部材３４１とスタブ３１２が接続している。これらの接続点の位置関係は、第１の実施形態と同様である。第３導体３１３には、接続部材３４２とスタブ３１４が接続している。これらの接続点の位置関係についても、第１の実施形態と同様である。
　なお、各第３導体３１１及び３１３には、第２の実施形態と同様に、複数の接続部材及び複数のスタブが接続することもできる。ここで、図１９に、一例を示す。図１９は配線基板６００の上面図である。当該図においては、配線基板６００の内層に位置する一部の構成要素（６１１乃至６１４、６４１及び６４２）を、点線で示している。
　図１９に示すように、当該変形例では、第３の層において互いに非接触な複数（数は設計的事項）の第３導体６１１及び６１３を有し、各第３導体６１１及び６１３に、複数の接続部材６４１及び６４２と、複数のスタブ６１２及び６１４が接続している。かかる場合の第３導体６１１及び６１３と接続部材６４１及び６４２の接続点、及び、第３導体６１１及び６１３とスタブ６１２及び６１４の接続点の位置関係は、第１及び第２の実施形態と同様である。
　なお、複数の第３導体３１１及び３１３の平面形状は、すべて同一であってもよいし、異なる形状であってもよい。
　本実施形態の配線基板３００は、第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
　また、互いに非接触な複数の第３導体３１１及び３１３が存在し、各々を介して、ノイズが空間に放射されるという複数のノイズ伝播経路が存在する場合であっても、複数の第３導体３１１及び３１３各々にＥＢＧ構造を配置することで、これら複数のノイズ伝播経路いずれにおいても、ノイズの伝搬を抑制することができる。
＜第４の実施形態＞
　本実施形態は、第１の層に位置し、互いに非接触な複数（数は設計的事項）の第１導体を有し、各第１導体に、接続部材を介して第３導体が電気的に接続している点で、第１乃至第３の実施形態と異なる。その他の構成は、変形例等も含めて、第１乃至第３の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
　まず、図１１を用いて、本実施形態の配線基板４００の全体像を説明する。その後、図１２乃至１４を用いて、各層の詳細を説明する。
　図１１は、本実施形態に係る配線基板４００の上面図と断面図である。より詳細には、図１１（ａ）は配線基板４００の上面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示すＢ－Ｂ´断面線における配線基板４００の断面図である。なお、図１１（ａ）においては、配線基板４００の内層に位置する一部の構成要素（４１１乃至４１３、４４１及び４４２）を、点線で示している。
　図１１（ｂ）に示すように、配線基板４００は、互いに対向する第１の層４３０、第２の層４２０、および第３の層４１０を少なくとも備える多層基板である。
　第１の層４３０には、互いに非接触な複数のシート状の第１導体４３１及び４３２が位置する。第２の層４２０には、第１導体４３１及び４３２と対向するシート状の第２導体４２１が位置する。第３の層４１０には、島状の第３導体４１１が位置する。複数の第１導体４３１及び４３２と、第３導体４１１とは、複数の接続部材４４１及び４４２各々を介して、電気的に接続している。図示する例の場合、１つの第３導体４１１が、複数の第１導体４３１及び４３２と接続している。なお、複数の接続部材４４１及び４４２と、第２導体４２１とは、絶縁している。
　このような構成の配線基板４００の場合、第１の実施形態で説明した配線基板１００と同様、第１導体４３１と第２導体４２１から構成される平行平板、または、第１導体４３２と第２導体４２１から構成される平行平板に電磁雑音が伝搬すると、接続部材４４１または４４２を介して第３導体４１１に伝搬し、第３導体４１１の端部より空間に放射されるという、電磁雑音の漏洩問題が発生し得る。本実施形態は、スタブ４１２及び４１３を設けることで、当該問題を抑制している。
　次に、各層について説明する。なお、第１乃至第４の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
　図１２に、第３の層４１０の平面図を示す。第３の層４１０には、第３導体４１１と、複数の接続部材４４１及び４４２と、複数のスタブ４１２及び４１３が位置する。
　１つの第３導体４１１には、複数の接続部材４４１及び４４２と、複数のスタブ４１２及び４１３が位置する。これらの接続点の位置関係は、第２の実施形態と同様である。
　図１３に、第２の層４２０の平面図を示す。第２の層４２０には、第２導体４２１と、複数の接続部材４４１及び４４２とが位置する。なお、図１３には、第３の層４１０に位置する第３導体４１１及び複数のスタブ４１２及び４１３を、点線で示している。
　第２導体４２１には複数の開口が設けられ、複数の接続部材４４１及び４４２各々は、当該開口各々を第２の導体４２１と非接触な状態で通過する。
　次に、図１４に、第１の層４３０の平面図を示す。第１の層４３０には、互いに非接触な複数の第１導体４３１及び４３２と、複数の接続部材４４１及び４４２が位置する。なお、図１４には、第３の層４１０に位置する第３導体４１１及び複数のスタブ４１２及び４１３を、点線で示している。
　複数の第１導体４３１及び４３２の平面形状は、すべて同一であってもよいし、異なるものが混在してもよい。複数の第１導体４３１及び４３２はいずれも、第２導体４２１と対向し、電源プレーンまたはグランドプレーンとして機能することができる。例えば、第２導体４２１が電源プレーンとして機能する場合、複数の第１導体４３１及び４３２はいずれも、グランドプレーンとして機能することができる。一方、第２導体４２１がグランドプレーンとして機能する場合、複数の第１導体４３１及び４３２はいずれも、電源プレーンとして機能することができる。なお、複数の第１導体４３１及び４３２はいずれも、複数の接続部材４４１及び４４２各々を介して第３導体４１１と電気的に接続されているので、これらは同じプレーンの属性を持つ。
　本実施形態の配線基板４００は、第１乃至第３の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。
＜第５の実施形態＞
　本実施形態は、配線基板上に電子素子が搭載されている点で、第１乃至第４の実施形態と異なる。その他の構成は、変形例等も含めて、第１乃至第４の実施形態と同様である。以下、詳細を説明する。
　図１５は、本実施形態に係る配線基板５００の上面図と断面図である。より詳細には、図１５（ａ）は配線基板５００の上面図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示すＢ－Ｂ´断面線における配線基板５００の断面図である。なお、図１５（ａ）においては、配線基板５００の内層に位置する一部の構成要素（５１１、５１２、５４１乃至５４４）を、点線で示している。
　図１５（ｂ）に示すように、配線基板５００は、互いに対向する第１の層５３０、第２の層５２０、および第３の層５１０を少なくとも備える多層基板である。そして、配線基板５００には、電子素子５４１が搭載されている。電子素子５４１は、例えば電子回路チップである。
　第１の層５３０には、シート状の第１導体５３１が位置する。第２の層５２０には、第１導体５３１と対向するシート状の第２導体５２１が位置する。第３の層５１０には、島状の第３導体５１１が位置する。第１導体５３１と第３導体５１１は、接続部材５４４を介して電気的に接続している。なお、接続部材５４４と第２導体５２１とは、絶縁している。そして、電子素子５４１と第３導体５１１とは、接続部材５４３を介して電気的に接続している。さらに、電子素子５４１と第２導体５２１とは、接続部材５４２を介して電気的に接続している。
　例えば、第１導体５３１及び第２導体５２１により構成されている平行平板は、電源を供給する伝送路として機能する。そして、第３導体５１１は、配線基板５００に搭載された電子素子５４１と、第１導体５３１との間に位置し、電源供給路として機能する。
　このような構成の配線基板５００の場合、第１導体５３１と第２導体５２１から構成される平行平板に電磁雑音が伝搬すると、接続部材５４４を介して第３導体５１１に伝搬し、第３導体５１１の端部より空間に放射されるという、電磁雑音の漏洩問題が発生し得る。また、電子素子５４１で発生したノイズが第３導体５１１に伝搬し、第３導体５１１の端部から空間に放射されるという、電磁雑音の漏洩問題も発生し得る。本実施形態は、スタブ５１２を設けることで、当該問題を抑制している。
　スタブ５１２は、第３の層５１０に位置し、一端が第３導体５１１の端部と接続し、他端がオープン端となっている。そして、スタブ５１２は、第２導体５２１と対向している。
　次に、各層について説明する。なお、第１乃至第４の実施形態と同様の構成については、説明を省略する。
　図１６に、第３の層５１０の平面図を示す。第３の層５１０には、第３導体５１１と、接続部材５４２乃至５４４と、スタブ５１２が位置する。
　次に、図１７に、第２の層５２０の平面図を示す。第２の層５２０には、第２導体５２１と、接続部材５４１及び５４２が位置する。なお、図１７には、第３の層５１０に位置する第３導体５１１、スタブ５１２及び接続部材５４３を、点線で示している。
　第２の導体５２１には開口が設けられ、接続部材５４４は、当該開口を第２の導体５２１と非接触な状態で通過する。一方、接続部材５４２は、第２の導体５２１と電気的に接続している。
　次に、図１８に、第１の層５３０の平面図を示す。第１の層５３０には、第１導体５３１と、接続部材５４４が位置する。なお、図１８には、第３の層５１０に位置する第３導体５１１スタブ５１２及び接続部材５４３と、第２の層５２０に位置する接続部材５４２とを、点線で示している。
　本実施形態の配線基板５００は、第１乃至第４の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。また、本実施形態によれば、電子素子５４１で発生したノイズが第３導体５１１に伝搬し、第３導体５１１の端部から空間に放射される不都合をも抑制することができる。
　この出願は、２０１１年７月２９日に出願された日本出願特願２０１１－１６６３９９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (10)

  1. 　第１の層に位置する第１導体と、
    　前記第１の層とは異なる層である第２の層に位置し、前記第１導体と対向する第２導体と、
    　前記第１及び第２の層とは異なる層である第３の層に位置する第３導体と、
    　前記第１導体と前記第３導体を接続し、前記第２導体とは絶縁している接続部材と、
    　前記第３の層に位置し、一端が前記第３導体の端部と接続し、他端がオープン端となっており、前記第２導体と対向するスタブと、
    を有する配線基板。
  2. 　請求項１に記載の配線基板において、
    　前記第３導体と前記接続部材との接続点から、伝搬を抑制したいノイズの波長から算出される所定の距離以内に、前記第３導体と前記スタブとの接続点が位置する配線基板。
  3. 　請求項２に記載の配線基板において、
    　前記第３導体と前記接続部材との接続点から、伝搬を抑制したいノイズの波長の１０分の１以内の距離に、前記第３導体と前記スタブとの接続点が位置する配線基板。
  4. 　請求項１から３のいずれか１項に記載の配線基板において、
    　前記第３導体に、複数の前記スタブが接続している配線基板。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の配線基板において、
    　前記第３導体には複数の前記接続部材及び複数の前記スタブが接続しており、
    　各接続部材と前記第３導体との接続点から、伝搬を抑制したい電磁波の波長から算出される所定の距離以内に、前記第３導体と前記スタブとの接続点が少なくとも１つ位置する配線基板。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の配線基板において、
    　前記第３の層には、互いに非接触な複数の前記第３導体が位置し、
    　複数の前記第３導体各々に、少なくとも１つずつ前記接続部材及び前記スタブが接続している配線基板。
  7. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の配線基板において、
    　前記第３の層は、前記第１の層と前記第２の層の間に位置する配線基板。
  8. 　請求項１から６のいずれか１項に記載の配線基板において、
    　前記第２の層は、前記第１の層と前記第３の層の間に位置し、
    　前記接続部材は、前記第２導体に設けられた開口を、前記第２導体と非接触な状態で通過している配線基板。
  9. 　請求項１から８のいずれか１項に記載の配線基板において、
    　前記スタブを構成要素の一部とする電磁バンドギャップ構造が形成されており、
    　前記電磁バンドギャップ構造は、伝搬を抑制したいノイズの周波数をバンドギャップ帯域に含む配線基板。
  10. 　請求項１から９のいずれか１項に記載の配線基板において、
    　前記配線基板には、電子素子が搭載されており、
    　前記第１導体及び前記第２導体は電源を供給する伝送路を形成し、
    　前記第３導体は、前記電子素子と導通するとともに、前記第１導体と前記電子素子の間に位置し、電源供給路として機能する配線基板。
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