(57)【要約】【課題】不要放射ノイズを十分に低減することができる多層配線基板を得る。【解決手段】第１の信号電極層４０、グランド電極層３０、電源電極層２０及び第２の信号電極層１０をこの順で積み上げて積層体を構成した多層配線基板。多層配線基板の上面にはＩＣ６０が実装され、裏面には３端子コンデンサ４６が実装される。第１の信号電極層４０は、入力側実装用ランド４２、該入力側実装用ランド４２に接続した入力側電源供給パターン４１、出力側実装用ランド４３、該出力側実装用ランド４３に接続した出力側電源供給パターン４４及びグランド側実装用ランド４５が設けられている。電源電極層２０には電源電極２１が設けられている。第２の信号電極層１０にはＩＣ実装用ランド１１が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）３端子型コンデンサの入力端子が接続される入力側実装用ランド、該入力側実装用ランドに接続した入力側電源供給パターン、３端子型コンデンサの出力端子が接続される出力側実装用ランド、該出力側実装用ランドに接続した出力側電源供給パターン及び３端子型コンデンサのグランド端子が接続されるグランド側実装用ランドを、それぞれ裏面に設け、３端子型コンデンサを裏面に実装する第１の信号電極層と、
グランド電極を表面に設けたグランド電極層と、
電源電極を表面に設けた電源電極層と、
ＩＣを表面に実装する第２の信号電極層とが、第１の信号電極層、グランド電極層、電源電極層及び第２の信号電極層の順で積み上げられて積層体が構成され、
（Ｂ）電源電極と出力側電源供給パターンを接続するための複数の第１の電源供給導体と、
電源電極とＩＣを接続するための複数の第２の電源供給導体と、
第１の電源供給導体より短くグランド電極とグランド側実装用ランドを電気的に接続するための複数のグランド接続導体とが、積層体内に設けられ、
（Ｃ）電源電極が、複数の第１の電源供給導体を介して、出力側電源供給パターンによって電源電極からみて電流経路が実質的に一つに束ねられた状態で、出力側実装用ランドに電気的に接続され、
（Ｄ）第１の電源供給導体、第２の電源供給導体、電源電極、出力側電源供給パターン及び出力側実装用ランドと、入力側電源供給パターン及び入力側実装用ランドとの間に、グランド電極、グランド接続導体及びグランド側実装用ランドが配置され、
（Ｅ）第１の電源供給導体、第２の電源供給導体、電源電極、出力側電源供給パターン及び出力側実装用ランドと、入力側電源供給パターン及び入力側実装用ランドとが対向しないように配置されていること、
を特徴とする多層配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層配線基板、特に、端子配列がＢＡＧ（Ball Grid Array）タイプのデジタルＩＣを搭載するための多層配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化及び高機能化により、多層配線基板におけるデータ処理速度の高速化が進んでいる。これに伴って不要放射ノイズが問題となり、多層配線基板におけるデジタル回路の設計にはノイズ対策のための設計が必要となっている。
【０００３】
ノイズ対策のために用いるノイズ対策部品、例えばバイパスコンデンサは、ＩＣを搭載する多層配線基板において、ＩＣの動作により電源端子に発生する高周波電流をグランドへ帰還させる役割を果たす。これによって、高周波電流が多層配線基板全体に伝搬して生じる不要放射ノイズを低減する。しかし、これらのノイズ対策部品によるノイズ対策効果を発揮するためには、実装構造に注意する必要があり、実装構造によっては十分なノイズ対策が得られない場合がある。
【０００４】
デジタル機器におけるＩＣ電源系のノイズ対策として、２端子コンデンサを複数個並列接続して使用することが知られている。また、多層配線基板として、ノイズが重畳された配線と他の配線を空間的に分離し、これらを３端子型のノイズ対策部品を介して接続することも知られている。
【０００５】
例えば、従来のＩＣ電源系のノイズ対策として、特許文献１に示すような多層配線基板の実装構造が知られている。図１０及び図１１に示すように、多層配線基板１００は、概略、第１の信号電極層１４０、電源電極層１２０、グランド電極層１３０及び第２の信号電極層１１０をこの順で積み上げて積層体を構成したものである。多層配線基板１００の上面にはＩＣ１６０が実装され、裏面には３端子コンデンサ１４６が実装される。
【０００６】
第１の信号電極層１４０は、絶縁性シートの裏面に、３端子コンデンサ１４６の入力端子１４６ａが接続される入力側実装用ランド１４２、該入力側実装用ランド１４２に接続された入力側電源供給パターン１４１、３端子コンデンサ１４６の出力端子１４６ｂが接続される出力側実装用ランド１４３、該出力側実装用ランド１４３に接続された出力側電源供給パターン１４４及び３端子コンデンサのグランド端子１４６ｃが接続されるグランド側実装用ランド１４５を設けたものである。
【０００７】
電源電極層１２０は、絶縁性シートの表面に電源電極１２１を設けたものである。グランド電極層１３０は、絶縁性シートの表面全面にグランド電極Ｇを設けたものである。第２の信号電極層１１０は、絶縁性シートの表面にＩＣ実装用ランド１１１を設けたものである。
【０００８】
さらに、多層配線基板１００の内部には、電源電極１２１と出力側電源供給パターン１４４を接続するための複数の第１の電源供給導体（ビアホール導体）１５２と、電源電極１２１とＩＣ電源端子実装用ランド１１１ａを接続するための複数の第２の電源供給導体（ビアホール導体）１５１と、グランド電極Ｇとグランド側実装用ランド１４５を接続するための複数のグランド接続導体（ビアホール導体）１５３とが設けられている。
【０００９】
この多層配線基板１００によれば、ノイズ源であるＩＣ１６０の電源端子に接続している電源配線（第２の電源供給導体１５１、第１の電源供給導体１５２、電源電極１２１、出力側電源供給パターン１４４）と外部電源に接続される電源供給配線（入力側実装用ランド１４２、入力側電源供給パターン１４１）とを空間的に分離し、それらの配線を３端子コンデンサ１４６を介して接続している。
【００１０】
しかし、この多層配線基板１００は、電源配線を流れる高周波電流をグランドへ帰還させることは可能であるが、電源配線と電源供給配線が近接する場合、両者が電磁結合して高周波電流が多層配線基板１００全体に伝搬してしまう。このため、不要放射ノイズを充分に低減することができないという問題点があった。図１２は、この多層配線基板１００の放射ノイズの測定結果を示す。
【特許文献１】特開２００３−２９７９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで、本発明の目的は、不要放射ノイズを十分に低減することができる多層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】
【００１２】
前記目的を達成するため、第１の発明に係る多層配線基板は、
（Ａ）３端子型コンデンサの入力端子が接続される入力側実装用ランド、該入力側実装用ランドに接続した入力側電源供給パターン、３端子型コンデンサの出力端子が接続される出力側実装用ランド、該出力側実装用ランドに接続した出力側電源供給パターン及び３端子型コンデンサのグランド端子が接続されるグランド側実装用ランドを、それぞれ裏面に設け、３端子型コンデンサを裏面に実装する第１の信号電極層と、
グランド電極を表面に設けたグランド電極層と、
電源電極を表面に設けた電源電極層と、
ＩＣを表面に実装する第２の信号電極層とが、第１の信号電極層、グランド電極層、電源電極層及び第２の信号電極層の順で積み上げられて積層体が構成され、
（Ｂ）電源電極と出力側電源供給パターンを接続するための複数の第１の電源供給導体と、
電源電極とＩＣを接続するための複数の第２の電源供給導体と、
第１の電源供給導体より短くグランド電極とグランド側実装用ランドを電気的に接続するための複数のグランド接続導体とが、積層体内に設けられ、
（Ｃ）電源電極が、複数の第１の電源供給導体を介して、出力側電源供給パターンによって電源電極からみて電流経路が実質的に一つに束ねられた状態で、出力側実装用ランドに電気的に接続され、
（Ｄ）第１の電源供給導体、第２の電源供給導体、電源電極、出力側電源供給パターン及び出力側実装用ランドと、入力側電源供給パターン及び入力側実装用ランドとの間に、グランド電極、グランド接続導体及びグランド側実装用ランドが配置され、
（Ｅ）第１の電源供給導体、第２の電源供給導体、電源電極、出力側電源供給パターン及び出力側実装用ランドと、入力側電源供給パターン及び入力側実装用ランドとが対向しないように配置されていること、
を特徴とする。
【００１３】
本発明に係る多層配線基板においては、第１の電源供給導体、第２の電源供給導体、電源電極、出力側電源供給パターン及び出力側実装用ランドと、入力側電源供給パターン及び入力側実装用ランドとが電磁的に分離され、両者は３端子型電子部品を介して接続している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電源配線を流れる高周波電流をグランドへ帰還させることができるとともに、電源配線と電源供給配線を電磁的に分離できるため、高周波電流が多層配線基板全体に伝搬することを防止できる。この結果、不要放射ノイズを充分に低減することができる多層配線基板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る多層配線基板の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各実施例において同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複した説明は省略する。
【００１６】
（第１実施例、図１〜図３参照）
図１及び図２に示すように、第１実施例である多層配線基板３Ａは、概略、第１の信号電極層４０、グランド電極層３０、電源電極層２０及び第２の信号電極層１０をこの順で積み上げて積層体を構成したものである。多層配線基板３Ａの上面にはＩＣ６０が実装され、裏面には３端子コンデンサ４６が実装される。
【００１７】
第１の信号電極層４０は、絶縁性シートの裏面に、入力側実装用ランド４２、該入力側実装用ランド４２に接続された入力側電源供給パターン４１、出力側実装用ランド４３、該出力側実装用ランド４３に接続された出力側電源供給パターン４４及びグランド側実装用ランド４５を設けたものである。
【００１８】
３端子コンデンサ４６の入力端子４６ａは入力側実装用ランド４２にはんだ付けされ、３端子コンデンサ４６の出力端子４６ｂは出力側実装用ランド４３にはんだ付けされ、３端子コンデンサ４６のグランド端子４６ｃはグランド側実装用ランド４５にはんだ付けされる。
【００１９】
グランド電極層３０は、絶縁性シートの表面全面にグランド電極Ｇを設けたものである。電源電極層２０は、絶縁性シートの表面に電源電極２１を設けたものである。第２の信号電極層１０は、絶縁性シートの表面にＩＣ実装用ランド１１を設けたものである。ＩＣ実装用ランド１１のうち電源端子実装用ランド１２は、ＩＣ６０の電源端子６１と接続するためのものである。
【００２０】
さらに、多層配線基板３Ａの内部には、電源電極２１と出力側電源供給パターン４４を接続するための複数の第１の電源供給導体（ビアホール導体）５２と、電源電極２１とＩＣ電源端子実装用ランド１２を接続するための複数の第２の電源供給導体（ビアホール導体）５１と、グランド電極Ｇとグランド側実装用ランド４５を接続するための複数のグランド接続導体（ビアホール導体）５３とが設けられている。
【００２１】
この多層配線基板３Ａによれば、電源電極２１が、複数の第１の電源供給導体５２を介して、出力側電源供給パターン４４によって電源電極２１からみて電流経路が実質的に一つに束ねられた状態で、出力側実装用ランド４３に電気的に接続されている。
【００２２】
さらに、ノイズ源であるＩＣ６０の電源端子６１に接続している電源配線（第２の電源供給導体５１、電源電極２１、第１の電源供給導体５２、出力側電源供給パターン４４）と外部電源に接続される電源供給配線（入力側実装用ランド４２、入力側電源供給パターン４１）とを空間的に分離し、それらの配線を３端子コンデンサ４６を介して接続している。
【００２３】
従って、ＩＣ６０の電源端子６１に発生するノイズは、ＩＣ６０の電源端子６１，電源端子実装用ランド１２、第２の電源供給導体５１、電源電極２１、第１の電源供給導体５２、出力側電源供給パターン４４、出力側実装用ランド４３、３端子コンデンサ４６、入力側実装用ランド４２，入力側電源供給パターン４１の順に伝搬される。つまり、高周波電流の伝搬経路が実質上一つとなり、高周波電流が必ず３端子コンデンサ４６を経由する構造となる。これにより、３端子コンデンサ４６のノイズ除去効果を発揮することができる。
【００２４】
また、グランド電極Ｇ、グランド接続導体５３及びグランド側実装用ランド４５が、第１の電源供給導体５２、第２の電源供給導体５１、電源電極２１、出力側電源供給パターン４４及び出力側実装用ランド４３と、入力側電源供給パターン４１及び入力側実装用ランド４２とが、直接に対向しないように、電源電極２１と入力側電源供給パターン４１との間に配置されている。
【００２５】
これにより、電源電極２１と入力側電源供給パターン４１との間の電磁結合が遮断され、高周波電流が３端子コンデンサ４６を経由しないで入力側電源供給パターン４１へ伝搬するのを防止できる。
【００２６】
なお、グランド電極Ｇはグランド電極層３０全面に形成されているが、この実装構造による効果を得るためには、第１の電源供給導体５２、第２の電源供給導体５１、電源電極２１、出力側電源供給パターン４４及び出力側実装用ランド４３と、入力側電源供給パターン４１及び入力側実装用ランド４２とが直接に対向しなければよい。従って、グランド電極Ｇは、入力側電源供給パターン４１及び入力側実装用ランド４２に対向し、その大きさは少なくとも入力側電源供給パターン４１及び入力側実装用ランド４２を合わせた大きさと同じだけあればよい。
【００２７】
さらに、多層配線基板３Ａを平面透視したときに、３端子コンデンサ４６がＩＣ６０と重なるように配置されている。これにより、ＩＣ６０の電源端子６１から出力側実装用ランド４３への配線距離が短くなり、電源配線によって生じるインダクタンス及び電気抵抗による３端子コンデンサ４６の電気特性劣化を小さくすることができる。
【００２８】
本第１実施例によれば、電源配線を流れる高周波電流をグランドへ帰還させることができるとともに、電源配線と電源供給配線を電磁的に分離できるため、高周波電流が多層配線基板全体に伝搬してしまうおそれがなくなる。この結果、ＩＣ６０への電源供給配線を伝搬する不要放射ノイズを充分に低減することができる。図３は、多層配線基板３Ａの放射ノイズの測定結果を示すグラフである。
【００２９】
（第２実施例、図４〜図６参照）
次に、第２実施例である多層配線基板３Ｂについて、図４〜図６を参照して説明する。この多層配線基板３Ｂは、前記多層配線基板３Ａと基本的には同様の構成を備え、異なるのは、入力側電源供給パターン４１が積層体の内部に配設されていること、並びに、平面透視したときに３端子コンデンサ４６がＩＣ６０から半分重なる程度に比較的離れて配置されていることである。なお、多層配線基板３Ｂの内部には、入力側実装用ランド４２と入力側電源供給パターン４１を接続するための複数の第３の電源供給導体（ビアホール導体）５４が設けられている。
【００３０】
この多層配線基板３Ｂによれば、電源電極２１が、複数の第１の電源供給導体５２を介して、出力側電源供給パターン４４によって電源電極２１からみて電流経路が実質的に一つに束ねられた状態で、出力側実装用ランド４３に電気的に接続されている。
【００３１】
さらに、ノイズ源であるＩＣ６０の電源端子６１に接続している電源配線（第２の電源供給導体５１、第１の電源供給導体５２、電源電極２１、出力側電源供給パターン４４）と外部電源に接続される電源供給配線（入力側実装用ランド４２、第３の電源供給導体５４、入力側電源供給パターン４１）とを空間的に分離し、それらの配線を３端子コンデンサ４６を介して接続している。
【００３２】
また、グランド電極Ｇ、グランド接続導体５３及びグランド側実装用ランド４５が、第１の電源供給導体５２、第２の電源供給導体５１、電源電極２１、出力側電源供給パターン４４及び出力側実装用ランド４３と、入力側電源供給パターン４１、第３の電源供給導体５４及び入力側実装用ランド４２とが、直接に対向しないように、電源電極２１と入力側電源供給パターン４１との間に配置されている。
【００３３】
これにより、電源電極２１と入力側電源供給パターン４１との間の電磁結合が遮断され、高周波電流が３端子コンデンサ４６を経由しないで入力側電源供給パターン４１へ伝搬するのを防止できる。
【００３４】
図６は、多層配線基板３Ｂの放射ノイズの測定結果を示すグラフである。多層配線基板３Ｂは前記多層配線基板３Ａより若干だけ不要放射ノイズの低減効果が劣るが、ノイズ低減を十分に達成している。
【００３５】
（第３実施例、図７〜図９参照）
次に、第３実施例である多層配線基板３Ｃについて、図７〜図９を参照して説明する。この多層配線基板３Ｃは、前記多層配線基板３Ａと基本的には同様の構成を備え、異なるのは、第１の信号電極層４０、電源電極層２０、グランド電極層３０及び第２の信号電極層１０をこの順で積み上げて積層体を構成したことである。
【００３６】
そして、第１の電源供給導体５２、第２の電源供給導体５１、電源電極２１、出力側電源供給パターン４４及び出力側実装用ランド４３と、入力側電源供給パターン４１及び入力側実装用ランド４２とが対向しないように配置されている。即ち、多層配線基板３Ｃを平面透視したとき、入力側電源供給パターン４１及び入力側実装用ランド４３が、第１の電源供給導体５２、第２の電源供給導体５１、電源電極２１、出力側電源供給パターン４４及び出力側実装用ランド４３に一部でも重ならないように配置されている。
【００３７】
これにより、構造上、電源電極２１と入力側電源供給パターン４１との間に、電磁結合遮断のためのグランド電極Ｇを配置することができない多層配線基板であっても、第１の電源供給導体５２、第２の電源供給導体５１、電源電極２１、出力側電源供給パターン４４及び出力側実装用ランド４３と、入力側電源供給パターン４１及び入力側実装用ランド４２と間の電磁結合を小さくすることができ、高周波電流が３端子コンデンサ４６を経由しないで入力側電源供給パターン４１へ伝搬するのを防止できる。図９は、多層配線基板３Ｃの放射ノイズの測定結果を示すグラフである。
【００３８】
（他の実施例）
なお、本発明に係る多層配線基板は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る多層配線基板の第１実施例を示す模式分解斜視図。
【図２】図１に示した多層配線基板の模式断面図。
【図３】図１に示した多層配線基板の放射ノイズの測定結果を示すグラフ。
【図４】本発明に係る多層配線基板の第２実施例を示す模式分解斜視図。
【図５】図４に示した多層配線基板の模式断面図。
【図６】図４に示した多層配線基板の放射ノイズの測定結果を示すグラフ。
【図７】本発明に係る多層配線基板の第３実施例を示す模式分解斜視図。
【図８】図７に示した多層配線基板の模式断面図。
【図９】図７に示した多層配線基板の放射ノイズの測定結果を示すグラフ。
【図１０】従来の多層配線基板を示す模式分解斜視図。
【図１１】図１０に示した多層配線基板の模式断面図。
【図１２】図１０に示した多層配線基板の放射ノイズの測定結果を示すグラフ。
【符号の説明】
【００４０】
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…多層配線基板
１０…第２の信号電極層
２０…電源電極層
２１…電源電極
３０…グランド電極層
４０…第１の信号電極層
４１…入力側電源供給パターン
４２…入力側実装用ランド
４３…出力側実装用ランド
４４…出力側電源供給パターン
４５…グランド側実装用ランド
４６…３端子コンデンサ
５１…第２の電源供給導体
５２…第１の電源供給導体
５３…グランド接続導体
６０…ＩＣ
Ｇ…グランド電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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