(57)【要約】【課題】静電気などの外来ノイズによる影響を十分に防ぐことができる多層プリント基板および当該多層プリント基板を用いた携帯端末機器を得る。【解決手段】多層プリント基板である基板３０ａ，３０ｂの表層パターンの周縁部と、内層であるＧＮＤ層３４，３６をグランドプレーンとして形成し、各ＧＮＤ層３４，３６の周縁部を成す各端部３４ａ，３６ａを基板３０ａ，３０ｂの側面に露出させ、端部３４ａ，３６ａを含むグランドプレーンを外部からの電気的外来ノイズの流入経路として構成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路を備える多層プリント基板において、
前記多層プリント基板の表層パターンの周縁部と、少なくとも一つの内層の周縁部とを、共にグランドプレーンとして形成し、
前記グランドプレーンを外部からの電気的外来ノイズならびに静電気放電の流入経路として構成することを特徴とする多層プリント基板。
【請求項２】
前記内層に形成されたグランドプレーンは、前記多層プリント基板の側面に露出させ、かつ前記露出した部分をメッキ処理して形成することを特徴とする請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項３】
複数の前記内層をグランドプレーンとして形成し、
各々の前記グランドプレーンは前記多層プリント基板の側面近傍において電気的に分離して形成することを特徴とする請求項２に記載の多層プリント基板。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の多層プリント基板を有することを特徴とする携帯端末機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複数の導体層を積層させた多層プリント基板および該多層プリント基板を用いた携帯端末機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子デバイス等を実装して電子回路を構成させるプリント基板は、配線パターン層、電源層、グランド（以下、ＧＮＤと記載する）層、絶縁層等を積層させた多層基板として形成されたものが用いられている。
多層プリント基板は、自らに実装されている電子デバイス等が、静電気などの電気的外来ノイズによって誤動作などの障害を起こすことがないように、上記の電子デバイス等と外来ノイズが侵入する可能性のある箇所との間にクリアランスギャップを設けている。また、当該静電気等の外来ノイズをインピーダンスの低いＧＮＤパターンもしくはＧＮＤ層などに吸収させるように構成している。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載されている多層基板は、外側に層設された絶縁層と導体層とに開口または切欠を形成し、内側に層設された内部導体層の一部を該開口または切欠から外部に露呈させ、この露呈された内部導体層にランドを形成している。このようにランドを設けることにより、内部導体層であるＧＮＤ層と当該多層基板を構成する各部もしくは多層基板に実装されている回路部品との間の電気抵抗を小さくして静電気や不要輻射ノイズ等を減少させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６０１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、外部から侵入してくる静電気などの外来ノイズを、基板表層のＧＮＤパターンや前述のクリアランスギャップなどによって十分に抑制することができず、基板表層等に実装されている電子デバイス、回路素子などに影響がおよぶことがある。そのため、プリント基板に構成されている回路の動作に障害が発生することがあるという問題点があった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、静電気などの外来ノイズによる影響を十分に防ぐことができる多層プリント基板および当該多層プリント基板を用いた携帯端末機器を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点である多層プリント基板は、多層プリント基板の表層パターンの周縁部と、少なくとも一つの内層の周縁部とを、共にグランドプレーンとして形成し、前記グランドプレーンを外部からの電気的外来ノイズの流入経路として構成する。
【０００８】
好適には、前記内層に形成されたグランドプレーンは、前記多層プリント基板の側面に露出させ、かつ前記露出した部分を腐食防止の目的でメッキ処理等を施して形成する。
【０００９】
好適には、複数の前記内層をグランドプレーンとして形成し、各々の前記グランドプレーンは前記多層プリント基板の側面近傍において電気的に分離して形成する。
【００１０】
本発明の第２の観点である携帯端末機器は、前記多層プリント基板を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、外部から侵入する静電気等の電気的外来ノイズを十分にグランドプレーンに吸収し、電子回路の誤動作を確実に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
【００１３】
＜実施形態＞
図１は、本発明の実施形態による多層プリント基板を用いた携帯端末機器の構成を示すブロック図である。図１の携帯端末機器１は、ＣＰＵ１０、通信部１１、アンテナ１１ａ、表示部１２、操作部１３、メモリ１４、音声入出力部１５、周辺機器部１６、および、電源部１７等を備えている。
ＣＰＵ１０は、例えばプロセッサ等であり、ソフトウエアプログラムに則して当該携帯端末機器を構成する各部の動作を制御する。
【００１４】
通信部１１は、アンテナ１１ａを接続させており、ＣＰＵ１０の制御に応じて高周波無線通信を行う通信手段である。
表示部１２は、例えばＬＣＤや有機ＥＬなどの画像表示手段であり、ＣＰＵ１０の制御により、所定の画像を表示するように構成されている。
操作部１３は、複数のキースイッチなどによって構成されており、ユーザの操作内容をＣＰＵ１０へ入力する入力手段である。
メモリ１４は、前述のようにＣＰＵ１０が用いるソフトウエアプログラムやデータ等を記憶している記憶手段であり、例えば、携帯端末機器１が有している各機能を実施する、周辺機器等のアプリケーションプログラム等を含めて記憶している。
【００１５】
音声入出力部１５は、例えば通信部１１を介して外部と無線通話を行う際に、当該通話音声の入出力を行うように構成されている。
周辺機器部１６は、前述のように各種の機能を実施するように構成された、例えばテレビやラジオのチューナである。
また、周辺機器部１６は、撮像機能を有するカメラ、携帯端末機器１の移動や向きを検知する加速度センサ、近距離に位置する他の携帯端末機器とデータ通信を行う近距離データ通信手段などである。
電源部１７は、携帯端末機器１を動作させるバッテリ等の電源であり、例えば充電可能な二次電池等である。
上述のように構成された携帯端末機器１は、例えば携帯電話機である。ここでは携帯電話機である携帯端末機器１を例示して説明する。
【００１６】
図２は、本実施形態による多層プリント基板を用いた携帯端末機器の構成を示す説明図である。この図は、図１に示した携帯端末機器１の外観を示している。携帯端末機器１は、例えば、図２に示したように二つの筺体２０，２１を図示されないヒンジ等によって接続させ、開閉自在に構成されたフォルダ式携帯電話機である。なお、携帯端末機器１は、フォルダ式の携帯電話機に限定されるものではない。また、携帯端末機器１は、二つの筺体、ならびに後述する二つの基板を有することに限定されない。
図２（Ａ）は、携帯端末機器１の二つの筺体２０，２１を閉じた閉状態を表し、図２（Ｂ）は、携帯端末機器１の筺体２０と筺体２１とを開いた開状態を表している。このような筺体２０，２１は、各々電子回路を構成させているプリント基板を内部に備えている。
携帯端末機器１は、多層プリント基板である基板３０ａ，３０ｂを備えている。基板３０ａ，３０ｂは、図２において破線で示したように、筺体２０には基板３０ａが配設され、筺体２１には基板３０ｂが配設されている。
【００１７】
基板３０ａには、表示部１２、音声入出力部１５を構成するスピーカ、周辺機器部１６などが実装もしくは接続されており、これらの各部を構成する電子回路等が形成されている。
基板３０ｂには、ＣＰＵ１０、通信部１１、操作部１３、メモリ１４、音声入出力部１５を構成するマイク、周辺機器部１６などが実装もしくは接続されており、これらの各部を構成する電子回路等が形成されている。
【００１８】
図３は、本実施形態による多層プリント基板の構成を示す説明図である。この図は、前述の基板３０ａ，３０ｂの概略外観を例示している。基板３０ａ，３０ｂは、電子部品等が実装される表面３１の周縁、即ち表層パターンの周縁に幅広のＧＮＤパターン３２を形成させている。ＧＮＤパターン３２は、好ましくは表面３１の周縁全てを途切れることなく囲うように形成され、なおかつパターン各部が低インピーダンスとなるように構成されて、後述する他のＧＮＤ層等と電気接続されている。なお、基板３０ａと基板３０ｂは、図３に示したように全くの同一形状であるとは限らない。
【００１９】
図４は、本実施形態による多層プリント基板の構成を示す説明図である。この図は、図３に示した基板３０ａ，３０ｂの断面図であり、多層プリント基板である基板３０ａ，３０ｂの各層の積層状態を表している。なお、図４では、前述のように基板３０ａ，３０ｂの表層周縁に形成されるＧＮＤパターン３２の図示を省略している。
図４に示した基板３０ａ，３０ｂは、図中最上段に絶縁層３３、その下方にＧＮＤ層３４、ＧＮＤ層３４の下方に絶縁層３５、絶縁層３５の下方にＧＮＤ層３６、ＧＮＤ層３６の下方に絶縁層３７を配設し、これらの層を積層して構成されている。
上記説明は、実際の基板の一部分の構成である。実際には、基板３０ａ，３０ｂは、電源層と信号パターン層なども積層させて構成されている。
【００２０】
ＧＮＤ層３４，３６ならびに前述のＧＮＤパターン３２は、例えば、図示されない複数のビア等によって相互に接続されており、低インピーダンスであるとともにグランドプレーンとなるように、例えば前述のようにバッテリ等である電源部１７の低電位側端子に接続されている。
【００２１】
基板３０ａ，３０ｂは、板厚みとなる側面部分に絶縁体の例えば硝子材４０を配設し、当該硝子材４０を用いて前述の各層の縁端部を覆って当該基板３０ａ，３０ｂの周縁部分を固定している。硝子材４０は、例えば基板３０ａ，３０ｂの周縁部分全体に備えられている。なお、基板３０ａ，３０ｂの側面部分に配設される絶縁体は，硝子材４０に限定されず、他の素材からなる絶縁体を用いて当該基板側面を構成してもよい。
【００２２】
ＧＮＤ層３４の端部３４ａおよびＧＮＤ層３６の端部３６ａは、図４に示したように硝子材４０を貫通して、当該硝子材４０の側面、即ち基板３０ａ，３０ｂの側面部分に露出している。ＧＮＤ層３４，３６は、例えば銅箔等によって構成されており、上記のように硝子材４０の側面に露出させている部分、即ち端部３４ａ，３６ａは、経時変化により酸化被膜などが形成されて電気導通が劣化することがある。端部３４ａ，３６ａの電気導通性の劣化を防ぐため、この部分について、例えば酸化や腐食等に耐性を有する導電体の金属をメッキする。
【００２３】
端部３４ａと端部３６ａは、図４に示したように硝子材４０によって絶縁分離されている。なお、図４では、端部３４ａと端部３６ａの間隔はＧＮＤ層３４とＧＮＤ層３６との間に積層されている絶縁層３５の層厚さと同様な距離を有するように示されているが、硝子材４０の側面から露出している導電体は、上記のような距離をもって離間されているとは限らない。即ち、基板３０ａ，３０ｂの側面に配設される端部３４ａと端部３６ａとの離間距離は、図４に示したようなものに限定されない。
【００２４】
静電気のように高電圧を有する電気エネルギが空気中に放電される場合には、例えば避雷針のように先端の細い金属に引き寄せられる突端放電が発生する。
例えば、ＪＩＳ  Ｃ１０００−４−２；１９９９に則した静電気放電のイミュニティ試験では、接触放電の立ち上がり時間は６０［ｎｓｅｃ］≒１６［ＭＨｚ］である。例えば、このような放電を端部３４ａ，３６ａに吸収させる。換言すると、端部３４ａ，３６ａは、上記のように放電する静電気等を吸収するように構成されている。
端部３４ａ，３６ａは、ＧＮＤ層３４，３６を構成する銅箔等の端部であることから、その厚み方向の寸法は極めて小さなものとなり、前述のように端部３４ａ，３６ａを硝子材４０の側面に露出させたときには、極細の導電体が露出することになる。
ＧＮＤ層３４，３６、ならびに他の各層に形成されている配線パターン等を構成する銅箔は、例えば厚さが３０〜４０［μｍ］程度である。
【００２５】
上記のような銅箔からなる端部３４ａと端部３６ａとを離間して、各々の露出部分の表面積が微小になるように配設する。即ち、例えば端部３４ａ，３６ａの露出部分が接触して一つの露出部分となって当該露出部分の面積が大きくならないように構成する。当該露出部分を少なくとも基板３０ａ，３０ｂの厚み方向において小さくする。
【００２６】
上記のように露出部分を微細にした端部３４ａまたは端部３６ａには、前述の突端放電のように、例えば携帯端末機器１の筺体内部へ侵入した電気的外来ノイズの放電が起こり易くなる。即ち、露出部分が微細な各端部３４ａ，３６ａから、電気的外来ノイズをグランドプレーンに吸収させ易くなる。
【００２７】
基板３０ａ，３０ｂの側面から露出させる端部３４ａ，３６ａは、インピーダンスが低く、またグランドプレーンであればよい。そのため、上記の側面から露出させる部分は、ＧＮＤ層の端部に限定されず、例えば基板３０ａ，３０ｂの内層である配線パターン層の周縁部分にインピーダンスが低いＧＮＤパターンを形成する。このＧＮＤパターンの周縁部分を、端部３４ａ，３６ａとして硝子材４０の側面から露出するように構成してもよい。
【００２８】
図４に例示した端部３４ａ，３６ａは、各々ＧＮＤ層３４，３６の一部分であるが、ＧＮＤ層３４，３６と同様に、基板３０ａ，３０ｂの内層である電源層または電源パターンの端部を基板３０ａ，３０ｂの側面に露出させてもよい。
携帯端末機器１のようにバッテリ等の電源部１７によって動作する機器は、電源電圧が数ボルト程度であり、静電気などの電気的外来ノイズに比べると極めて小さな電圧である。
このような電圧を有する電源層もしくは電源パターンにおいても、低インピーダンスであれば上記のような高電圧の外来ノイズを吸収することができる。そこで、上記のように電源層または電源パターンの端部を硝子材４０の側面から露出させ、この部分から外来ノイズを吸収するようにしてもよい。
【００２９】
基板３０ａ，３０ｂは、図２に示したように携帯端末機器１の筺体２０，２１の内部に備えられたときには、前述のＧＮＤパターン３２ならびに端部３４ａ，３６ａが筺体内壁部に近接、もしくは接触するように構成されている。
このように基板３０ａ，３０ｂの形状ならびに大きさを構成し、また、端部３４ａ，３６ａおよびＧＮＤパターン３２を配設する。すると、携帯端末機器１を例えばユーザが握持したとき、当該ユーザに帯電されていた静電気は、端部３４ａ，３６ａ、ならびにＧＮＤパターン３２へ吸収されるようになり、基板上に構成されている電子回路を避けた静電気などの流入経路が形成される。
【００３０】
図４に例示した基板３０ａ，３０ｂは、二つのＧＮＤ層３４，３６を備えた構成であるが、本発明の多層プリント基板は、このような構成に限定されない。基板３０ａ，３０ｂの内層として備えられるＧＮＤ層は一つであってもよく、また、三層以上を有する構成であってもよい。
基板３０ａ，３０ｂの側面に露出させる端部は、ここで説明した二つの内層の端部に限定されず、一層あるいは三層以上の各端部を露出させるように構成してもよい。
【００３１】
以上のように本実施形態によれば、基板３０ａ，３０ｂの内層に備えられるＧＮＤ層３４，３６の各端部３４ａ，３６ａを、当該基板３０ａ，３０ｂの側面に露出させ、静電気などの外来ノイズの流入経路が生じるように当該基板３０ａ，３０ｂを構成した。
このようにすることによって、電気的外来ノイズを十分吸収することができ、基板３０ａ，３０ｂの表面即ち実装面に配設されるＧＮＤパターンを狭くすることが可能になり、当該基板３０ａ，３０ｂの小型化を図ることができる。
また、基板３０ａ，３０ｂならびに筺体２０,２１の設計自由度を向上させることができる。
また、静電気などの外来ノイズによる影響を抑制する部品等を削減することができる。
特に、ユーザが直接握持する携帯端末機器に本発明の多層プリント基板を使用すると、ユーザ自身が帯電している静電気等の影響を有効に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態による多層プリント基板を用いた携帯端末機器の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態による多層プリント基板を用いた携帯端末機器の構成を示す説明図である。
【図３】実施形態による多層プリント基板の構成を示す説明図である。
【図４】実施形態による多層プリント基板の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…携帯端末機器、１０…ＣＰＵ、１１…通信部、１１ａ…アンテナ、１２…表示部、１３…操作部、１４…メモリ、１５…音声入出力部、１６…周辺機器部、１７…電源部、２０，２１…筺体、３０ａ，３０ｂ…基板、３１…表面、３２…ＧＮＤパターン、３３，３５，３７…絶縁層、３４，３６…ＧＮＤ層、４０…硝子材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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