(57)【要約】【課題】  リターン電流の不連続に起因する輻射ノイズを発生させないプリント配線基板を提供する。  【解決手段】  出力部２と入力部３を接続するために表面層に配線された信号配線４と、信号配線４の直下の内層の出力部２側に配置された第１の導体８と、信号配線４の直下の内層の入力部３側に配置された第２の導体９と、第１の導体８と第２の導体９を容量性結合させるためのコンデンサ１３と有するプリント配線基板１。【選択図】  図１
2010109262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力部と入力部を接続するために少なくとも表面層に配線された信号配線と、
信号配線の直下の内層の出力部側に配置された第１の導体と、
信号配線の直下の内層の入力部側に配置された第２の導体と、
第１の導体と第２の導体を容量性結合させるためのコンデンサとを有し、
第１の導体は第１の電位を有する第１の電源層であり、第２の導体は第１の電位とは異なる第２の電位を有する第２の電源層であることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】
前記コンデンサは、前記第２の導体に流れるリターン電流の前記出力部への経路を確保するために設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線基板。
【請求項３】
前記コンデンサの第１の電極と第１の導体を接続する第１のビアと、
前記コンデンサの第２の電極と第２の導体を接続する第２のビアと、
をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント配線基板。
【請求項４】
前記信号配線は、前記表面層に配線された第１の信号配線部と内層に配線された第２の信号配線部とを有することを特徴とする請求項１及至３のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
【請求項５】
出力部と入力部を接続するために表面層に配線された信号配線と、
信号配線の直下の内層の出力部側に配置された第１の導体と、
信号配線の直下の内層の入力部側に配置された第２の導体と、
第１の導体と第２の導体を容量性結合させるためのコンデンサとを有し、
第１の導体は電源層であり、第２の導体はグランド層であることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項６】
前記コンデンサは、前記第２の導体に流れるリターン電流の前記出力部への経路を確保するために設けられていることを特徴とする請求項５に記載のプリント配線基板。
【請求項７】
前記コンデンサの第１の電極と第１の導体を接続する第１のビアと、
前記コンデンサの第２の電極と第２の導体を接続する第２のビアと、
をさらに有することを特徴とする請求項５又は６に記載のプリント配線基板。
【請求項８】
前記信号配線は、前記表面層に配線された第１の信号配線部と内層に配線された第２の信号配線部とを有することを特徴とする請求項５及至７のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
【請求項９】
出力部と入力部を接続するために表面層に配線された信号配線と、
信号配線の直下の内層の出力部側に配置された第１の導体と、
信号配線の直下の内層の入力部側に配置された第２の導体と、
第１の導体と第２の導体を容量性結合させるためのコンデンサとを有し、
第１の導体はグランド層であり、第２の導体は電源層であることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項１０】
前記コンデンサは、前記第２の導体に流れるリターン電流の前記出力部への経路を確保するために設けられていることを特徴とする請求項９に記載のプリント配線基板。
【請求項１１】
前記コンデンサの第１の電極と第１の導体を接続する第１のビアと、
前記コンデンサの第２の電極と第２の導体を接続する第２のビアと、
をさらに有することを特徴とする請求項９又は１０に記載のプリント配線基板。
【請求項１２】
前記信号配線は、前記表面層に配線された第１の信号配線部と内層に配線された第２の信号配線部とを有することを特徴とする請求項９及至１１のいずれか１項に記載のプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板に関し、特に、分割された一定の面積を持った導体へのリターン電流を確保可能なプリント配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のプリント配線基板においは、リターン電流の経路である一定の面積を持った導体が分断されている場合、リターン電流の不連続に起因する輻射ノイズが発生してしまう。このためＥＭＣ(電磁両立性（Electro Magnetic Compatibility）)対策として、信号配線を変更して理想的なリターン電流を確保できるような実装設計を行っているが、高密度実装などの理由により、必ずしも理想的なリターン電流の経路が確保できない場合がある。
【０００３】
特に、電源を複数使用するＩＣでは、電源として使用する導体が複雑に入り組んでおり、リターン電流の分断が著しく、輻射ノイズの大きな要因となっている。
【０００４】
これに関連する従来技術として、例えば、特許文献１（特開２００８−９９２４９号公報）、特許文献２（特開平１１−２３３９５１号公報）がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−９９２４９号公報
【特許文献２】特開平１１−２３３９５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的は、リターン電流の不連続に起因する輻射ノイズを発生させないプリント配線基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様のプリント配線基板では、出力部と入力部を接続するために少なくとも表面層に配線された信号配線と、信号配線の直下の内層の出力部側に配置された第１の導体と、信号配線の直下の内層の入力部側に配置された第２の導体と、第１の導体と第２の導体を容量性結合させるためのコンデンサとを有し、第１の導体は第１の電位を有する第１の電源層であり、第２の導体は第１の電位とは異なる第２の電位を有する第２の電源層であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第２の態様のプリント配線基板では、出力部と入力部を接続するために表面層に配線された信号配線と、信号配線の直下の内層の出力部側に配置された第１の導体と、信号配線の直下の内層の入力部側に配置された第２の導体と、第１の導体と第２の導体を容量性結合させるためのコンデンサとを有し、第１の導体は電源層であり、第２の導体はグランド層であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第３の態様のプリント配線基板では、出力部と入力部を接続するために表面層に配線された信号配線と、信号配線の直下の内層の出力部側に配置された第１の導体と、信号配線の直下の内層の入力部側に配置された第２の導体と、第１の導体と第２の導体を容量性結合させるためのコンデンサとを有し、第１の導体はグランド層であり、第２の導体は電源層であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リターン電流の不連続に起因する輻射ノイズを発生させないプリント配線基板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、分断された導体を一つの導体としてみなすことができるように、導体間をコンデンサにて容量性結合させ、理想的なリターン電流の経路を確保するものである。
【００１２】
特に、本発明では、電気的に短絡させることができないグラウンド-電源、異電位の電源-電源の導体間での理想的なリターン電流の経路を確保できる。
【００１３】
最初に、図３及び図４を参照して、リターン電流が信号配線の直下を理想的に流れるモデルについて説明する。
【００１４】
図３と図４は、同じプリント配線基板を示しており、図３は断面図であり、図４は表面層から見た透視図である。
【００１５】
プリント配線基板１の表面層に搭載された出力ＩＣ２から入力ＩＣ３の間に信号配線４が施されていて、更に、信号配線４の直下の内層に分断のない一定の面積を持った導体５が配置されている。
【００１６】
このような構成の下、出力ＩＣ２から入力ＩＣ３に向かって信号電流６が信号配線４に流れると信号配線４の直下の導体５に対し、リターン電流７が信号電流６とは逆方向に導体５上に流れる。リターン電流７は、導体５に分断がないため、配線直下を連続して流れることができる。この場合、リターン電流７の不連続に起因する輻射ノイズを発生させない。
【００１７】
次に、図５と図６を参照して、リターン電流が配線直下を理想的に流れないモデルについて説明する。
【００１８】
図５と図６は、同じプリント配線基板を示しており、図５は断面図であり、図６は表面層から見た透視図である。なお、説明の便宜上、図３及び図４と同じ部分には同じ参照符号が付けられている。
【００１９】
プリント配線基板１の表面層に搭載された出力ＩＣ２から入力ＩＣ３の間に信号配線４が施されていて、更に、信号配線４の直下の内層に分断された一定の面積を持った導体８と導体９が配置されている。
【００２０】
このような構成の下、出力ＩＣ２から入力ＩＣ３に向かって信号電流６が信号配線４に流れると、信号配線４の直下の導体８、導体９にそれぞれ信号電流６とは逆方向にリターン電流１０、リターン電流１１が流れる。導体８は出力ＩＣ２の直下まで挿入され分断もないため、リターン電流１０は出力ＩＣ２に戻ることができる。一方、導体９については、出力ＩＣ２側が分断されているため、リターン経路が断たれリターン電流１１は出力ＩＣ２に戻ることができなくなる。その結果、リターン電流の不連続に起因する輻射ノイズ１２が発生する。
【００２１】
次に、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２２】
図１と図２は、同じプリント配線基板を説明しており、図１は断面図であり、図２は表面層から見た透視図である。なお、説明の便宜上、図３及び図４と同じ部分には同じ参照符号が付けられている。
【００２３】
プリント配線基板１の表面層に搭載された出力ＩＣ２から入力ＩＣ３の間に信号配線４が施されていて、更に、信号配線４直下の内層に分断された一定の面積を持った導体（第１の導体）８と導体（第２の導体）９が配置されている。
【００２４】
具体的には、本発明の実施の形態に係るプリント配線基板１は、表面層に搭載される出力ＩＣ２と入力ＩＣ３、出力ＩＣ２と入力ＩＣ３を接続するために表面層にて配線された信号配線４、信号配線４の直下に配置される一定の面積を持った導体８（第１の導体）と一定の面積を持った導体９（第２の導体）、導体８と導体９を容量性結合させるためのコンデンサ１３、コンデンサ１３の第１の電極１３ａと導体８を接続するビア１４、コンデンサ１３の第２の電極１３ｂと導体９を接続するビア１５を有する。
【００２５】
ここで、導体８（第１の導体）は第１の電位を有する第１の電源層であり、導体９（第２の導体）は第１の電位とは異なる第２の電位を有する第２の電源層である。
【００２６】
あるいは、導体８（第１の導体）は電源層であり、導体９（第２の導体）はグランド層である。
【００２７】
あるいは、導体８（第１の導体）はグランド層であり、導体９（第２の導体）は電源層である。
【００２８】
本発明の実施の形態では、電気的に短絡させることができないグラウンド−電源、異電位の電源−電源の導体間での理想的なリターン電流の経路を確保する。
【００２９】
次に、図７を参照して、本発明の実施の形態の動作について説明する。
【００３０】
図７は、図１のプリント配線基板１の断面図に電流の流れを追加した断面図である。
【００３１】
リターン電流経路となる一定の面積を持った導体に分断があり、リターン電流が理想的に流れることができないモデル（図５及び図６参照）に対し、図７に示すモデルでは、分断された導体同士をコンデンサを用いて容量性結合させ、リターン電流の経路を確保する。その結果、リターン電流の不連続に起因する輻射ノイズを発生させない。
【００３２】
具体的には、プリント配線基板１の表面層に搭載された出力ＩＣ２から入力ＩＣ３の間に信号配線４が施されていて、更に、信号配線４の直下の内層に分断された一定の面積を持った導体８と導体９が配置されている。
【００３３】
このような構成の下、出力ＩＣ２から入力ＩＣ３に向かって信号電流６が信号配線４に流れると信号配線４の直下の導体８、導体９にそれぞれ信号電流６とは逆方向にリターン電流１０、リターン電流１１が流れる。導体８は出力ＩＣ２の直下まで挿入され分断もないため、リターン電流１０は出力ＩＣ２に戻ることができる。一方、導体９については、出力ＩＣ２側が分断されているため、リターン経路が断たれリターン電流１１は出力ＩＣ２に戻ることができなくなる。
【００３４】
そこで、分断された導体８と導体９をコンデンサ１３で容量性結合させることで、導体９でリターン経路が断たれたリターン電流１１がビア１５からコンデンサ１３とビア１４を経由して導体８に流れるようになる。このことにより、リターン電流の経路の不連続を解消し、リターン電流の経路を理想化できる。その結果、リターン電流の不連続に起因する輻射ノイズを発生させない。これにより、図３に示すように、リターン電流の経路となる一定の面積を持った導体の分断がなく、リターン電流が理想的に流れるモデルに近づけることができる。
【００３５】
本発明の実施の形態によれば、一定の面積を持った導体間を、コンデンサにて容量性結合させることで分断された導体を一つの導体としてみなすことができ、理想的なリターン電流経路を確保することができる。これにより、リターン電流の経路の不連続を解消し、リターン電流の経路を理想化できる。その結果、リターン電流の不連続に起因する輻射ノイズを発生させない。
【００３６】
尚、本発明の実施の形態では、出力ＩＣ２、入力ＩＣ３、コンデンサ１３のプリント配線基板上への実装については表裏無関係でどのような実装でも同一とみなす。
【００３７】
また、本発明の実施の形態では、リターン電流の経路として使用する導体は内層、外層を問わず同一とみなす。
【００３８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【００３９】
例えば、図１に示した出力ＩＣ２と入力ＩＣ３とを接続するための信号配線４を、図８に示すように、内層を使用して信号配線部１６，１７，１８としても良い。
【００４０】
具体的には、信号配線は、表面層に設けられかつ出力ＩＣ２に接続された信号配線部１６と、表面層に設けられかつ入力ＩＣ３に接続された信号配線部１８と、内層に設けられかつ信号配線部１６及び信号配線部１８とビア１９及びビア２０を介して接続された信号配線部１７とから構成される。他の構成は、図１と同じなのでその説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態について説明するための図であり、プリント配線基板の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態について説明するための図であり、プリント配線基板の表面層から見た透視図である。
【図３】リターン電流が信号配線の直下を理想的に流れるモデルについて説明するための図であり、プリント配線基板の断面図である。
【図４】リターン電流が信号配線の直下を理想的に流れるモデルについて説明するための図であり、プリント配線基板の表面層から見た透視図である。
【図５】リターン電流が配線直下を理想的に流れないモデルについて説明するための図であり、プリント配線基板の断面図である。
【図６】リターン電流が配線直下を理想的に流れないモデルについて説明するための図であり、プリント配線基板の表面層から見た透視図である。
【図７】図１のプリント配線基板の断面図に電流の流れを追加した断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態について説明するためのプリント配線基板の断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  プリント配線基板
２  出力ＩＣ
３  入力ＩＣ
４  信号配線
５  導体
６  信号電流
７  リターン電流
８  導体
９  導体
１０  リターン電流
１１  リターン電流
１２  輻射ノイズ
１３  コンデンサ
１４  ビア
１５  ビア
１６  信号配線部
１７  信号配線部
１８  信号配線部
１９  ビア
２０  ビア
【図１】
2010109262.tif 000003
【図２】
2010109262.tif 000004
【図３】
2010109262.tif 000005
【図４】
2010109262.tif 000006
【図５】
2010109262.tif 000007
【図６】
2010109262.tif 000008
【図７】
2010109262.tif 000009
【図８】
2010109262.tif 000010