(57)【要約】【課題】  差動線路からの放射ノイズを抑制し、耐ノイズ性を向上させる。【解決手段】  この発明に係るプリント回路基板は、配線及び部品を実装する層とグラウンド層とを有し、配線及び部品を実装する層に形成された第１の導体と第２の導体から成る差動線路と、差動線路をはさみ近接した位置に置かれた第１、第２の部品と、第１の部品と第１の導体とを接続する第１の接続導体と、第２の部品と第２の導体とを接続する第２の接続導体とを備え、配線及び部品を実装する層およびグラウンド層の間の層に、第１の接続導体および第１の部品の直下の位置に形成した第１の金属パターンと、第２の接続導体および第２の部品の直下の位置に形成した第２の金属パターンとを備え、第１の導体または第１の接続導体と第１の金属パターンおよび第２の導体または第２の接続導体と第２の金属パターンを、それぞれ電気的に接続した。【選択図】          図１
2015035468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線及び部品を実装する層とグラウンド層とを有するプリント回路基板において、
前記配線及び部品を実装する層に形成された第１の導体と第２の導体から成る差動線路と、
前記差動線路をはさみ近接した位置に置かれた第１、第２の部品と、
前記第１の部品と前記第１の導体とを接続する第１の接続導体と、
前記第２の部品と前記第２の導体とを接続する第２の接続導体とを備え、
前記配線及び部品を実装する層および前記グラウンド層の間の層に、
前記第１の接続導体および前記第１の部品の直下の位置に形成した第１の金属パターンと、
前記第２の接続導体および前記第２の部品の直下の位置に形成した第２の金属パターンとを備え、
前記第１の導体または前記第１の接続導体と前記第１の金属パターンおよび前記第２の導体または前記第２の接続導体と前記第２の金属パターンが、それぞれ電気的に接続されたプリント回路基板。
【請求項２】
前記第１の接続導体と前記第１の部品が前記第１の金属パターンのエリア内に配置され、かつ前記第２の接続導体と前記第２の部品が前記第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、
前記第１の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量である第１の容量および前記第２の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量である第２の容量の差分が設計目標の範囲内である
請求項１記載のプリント回路基板。
【請求項３】
前記第１の接続導体と前記第１の部品とにおける少なくともいずれかの一部が前記第１の金属パターンのエリア外に配置され、かつ前記第２の接続導体と前記第２の部品とにおける少なくともいずれかの一部が前記第２の金属パターンのエリア外に配置される場合、
前記第１の接続導体と前記第１の部品とにおける前記第１の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と前記第１の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第１の容量および前記第２の接続導体と前記第２の部品とにおける前記第２の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と前記第２の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第２の容量の差分が設計目標の範囲内である
請求項１記載のプリント回路基板。
【請求項４】
前記第１の接続導体と前記第１の部品が前記第１の金属パターンのエリア内に配置され、かつ前記第２の接続導体と前記第２の部品とにおける少なくともいずれかの一部が前記第２の金属パターンのエリア外に配置される場合、
前記第１の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量である第１の容量および前記第２の接続導体と前記第２の部品とにおける前記第２の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と前記第２の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第２の容量の差分が設計目標の範囲内である
請求項１記載のプリント回路基板。
【請求項５】
前記第１の金属パターンと前記第２の金属パターンが同一の層に形成され、
前記第１の金属パターンの面積と前記第２の金属パターンの面積の差分が設計目標の範囲内である
請求項１または請求項２記載のプリント回路基板。
【請求項６】
前記第１の金属パターンと前記第２の金属パターンが別の層に形成される
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のプリント回路基板。
【請求項７】
配線及び部品を実装する層とグラウンド層とを有するプリント回路基板において、
前記配線及び部品を実装する層に形成された第１の導体と第２の導体から成る差動線路と、
前記差動線路をはさみ近接した位置に置かれた第１、第２の部品と、
前記第１の部品と前記第１の導体とを接続する第１の接続導体と、
前記第２の部品と前記第２の導体とを接続する第２の接続導体とを備え、
前記第１の部品と前記グラウンド層との間に生じる静電容量および前記第１の接続導体と前記グラウンド層との間に生じる静電容量の合成容量と前記第２の部品と前記グラウンド層との間に生じる静電容量および前記第２の接続導体と前記グラウンド層との間に生じる静電容量の合成容量とが等しいプリント回路基板。
【請求項８】
前記第１の接続導体上に前記第１の部品、前記第２の接続導体上に前記第２の部品が置かれ、
前記第１の接続導体と前記グラウンド層間に生じる静電容量と前記第２の接続導体と前記グラウンド層間に生じる静電容量とが等しい請求項７記載のプリント回路基板。
【請求項９】
グラウンド層とこのグラウンド層をはさみ配線を実装する層と部品を実装する層とを有するプリント基板において、
前記配線を実装する層に形成された第１の導体と第２の導体から成る差動線路と、
前記差動線路をはさみ近接した位置の直下の前記部品を実装する層に置かれた第１、第２の部品と、
前記第１の部品と前記第１の導体の直下の位置とを接続する第１の接続導体と、
前記第２の部品と前記第２の導体の直下の位置とを接続する第２の接続導体とを備え、
前記部品を実装する層および前記グラウンド層の間の層に、
前記第１の接続導体および前記第１の部品の直上の位置に形成した第１の金属パターンと、
前記第２の接続導体および前記第２の部品の直上の位置に形成した第２の金属パターンとを備え、
前記第１の導体と前記第１の金属パターンと前記第１の接続導体および前記第２の導体と前記第２の金属パターンと前記第２の接続導体が、それぞれ電気的に接続されたプリント回路基板。
【請求項１０】
前記第１の接続導体と前記第１の部品が前記第１の金属パターンのエリア内に配置され、かつ前記第２の接続導体と前記第２の部品が前記第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、
前記第１の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量である第１の容量および前記第２の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量である第２の容量の差分が設計目標の範囲内である
請求項９記載のプリント回路基板。
【請求項１１】
前記第１の接続導体と前記第１の部品とにおける少なくともいずれかの一部が前記第１の金属パターンのエリア外に配置され、かつ前記第２の接続導体と前記第２の部品とにおける少なくともいずれかの一部が前記第２の金属パターンのエリア外に配置される場合、
前記第１の接続導体と前記第１の部品とにおける前記第１の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と前記第１の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第１の容量および前記第２の接続導体と前記第２の部品とにおける前記第２の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と前記第２の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第２の容量の差分が設計目標の範囲内である
請求項９記載のプリント回路基板。
【請求項１２】
前記第１の接続導体と前記第１の部品が前記第１の金属パターンのエリア内に配置され、かつ前記第２の接続導体と前記第２の部品とにおける少なくともいずれかの一部が前記第２の金属パターンのエリア外に配置される場合、
前記第１の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量である第１の容量および前記第２の接続導体と前記第２の部品とにおける前記第２の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と前記第２の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第２の容量の差分が設計目標の範囲内である
請求項９記載のプリント回路基板。
【請求項１３】
前記第１の金属パターンと前記第２の金属パターンが同一の層に形成される
請求項９または請求項１０記載のプリント回路基板。
【請求項１４】
前記第１の金属パターンと前記第２の金属パターンが別の層に形成される
請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載のプリント回路基板。
【請求項１５】
前記第１の金属パターンと前記第２の金属パターンが前記グラウンド面をはさんだ前記別の層に形成される
請求項１４記載のプリント回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、部品が接続された差動線路とグラウンド層とを有するプリント回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板では、対になった信号配線に同振幅逆位相の信号を伝搬させて通信する差動信号伝送を用いることで、信号の受信側では対になった信号の差分をとることで１線あたりの電圧の振幅を小さくし、同振幅逆位相の信号を対にすることで放射する電磁界が相殺し放射ノイズが抑制し、また対になった信号の差分をとることで外部からのノイズの影響を打ち消すことができる。
【０００３】
しかし、線路構造の対称性が崩れると、高速信号が伝送できなくなり、通信回路の差動線路の平衡度が劣化することによって差動線路上にコモンモードノイズが伝搬し、差動線路からの放射ノイズが増大するとともに、差動線路の耐ノイズ性が低下してしまう。
【０００４】
このため、信号に高い周波数成分を含む高速差動インターフェースでは、線路構造の対称性を損なわないように基板上の線路設計を行う必要がある（例えば、特許文献１）。
【０００５】
図８は、従来のプリント回路基板の線路設計の説明図である。図８（Ａ）において、デジタル信号伝送基板１は、誘電体をはさんで第１の導体２および第２の導体３を実装する層とグラウンド層とにより構成される。第１の導体２と第２の導体３は差動線路を構成し、一方の導体にはプラス差動信号が、他方の導体にはマイナス差動信号がそれぞれ伝送される。島状導体４は、第１の導体２と第２の導体３に沿ってあらかじめパターニングにより設けられ、差動線路の平衡度の改善に利用される。例えば、プラス信号とマイナス信号との間にスキューが大きいなど、差動線路の平衡度が劣化している場合、銅などの金属箔５を半田などにより第１の導体２に接着させて、オシロスコープなどでプラス／マイナス信号を比較しながら差動線路の平衡度を調整する。調整後には、例えば図８（Ｂ）に示されるように、容量性スタブ６が２つ配置される。すなわち、図８（Ｃ）に示される回路のように、集中定数的キャパシタＣ１およびＣ２を配置することと等価に考えることができる。ここで、容量性スタブ６の形状、位置、間隔を変化させて両配線の容量を調整することで、差動線路の平衡度を改善することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】特開２００８−１５３３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のプリント回路基板は、配線に部品などの付加回路が実装される場合、あらかじめ用意したスタブでは基板作成後の試行錯誤により調整しきれない、また評価が難しいという課題があった。また、基板上の高密度実装しようとする場合に、実装する接続導体や部品の位置に制約があり、島状導体やスタブを実装するスペースがとれないという課題があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、差動線路に部品が接続された場合に、差動線路の各導体で容量を調整した設計を行い、差動線路の平衡度を高くすることで、差動線路上のコモンモードノイズを抑制し、差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに、差動線路の耐ノイズ性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るプリント回路基板は、配線及び部品を実装する層とグラウンド層とを有し、前記配線及び部品を実装する層に形成された第１の導体と第２の導体から成る差動線路と、前記差動線路をはさみ近接した位置に置かれた第１、第２の部品と、前記第１の部品と前記第１の導体とを接続する第１の接続導体と、前記第２の部品と前記第２の導体とを接続する第２の接続導体とを備え、前記配線及び部品を実装する層および前記グラウンド層の間の層に、前記第１の接続導体および前記第１の部品の直下の位置に形成した第１の金属パターンと、前記第２の接続導体および前記第２の部品の直下の位置に形成した第２の金属パターンとを備え、前記第１の導体または前記第１の接続導体と前記第１の金属パターンおよび前記第２の導体または前記第２の接続導体と前記第２の金属パターンが、それぞれ電気的に接続されたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、差動線路に部品が接続された場合に、差動線路の各導体で容量を調整した設計を行い、グラウンド層に面する金属パターンと接続導体と部品とにおいてグラウンド層間に生じる差動線路間の静電容量の差分を設計目標の範囲内に調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることで、差動線路上のコモンモードノイズを抑制し、差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るプリント回路基板の模式平面図の部分拡大図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態５に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態６に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。
【図８】従来のプリント回路基板の線路設計の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
この発明は、部品が接続された差動線路とグラウンド層とを有するプリント基板であって、差動線路からの放射ノイズを抑制し、かつ耐ノイズ性を向上させたプリント基板に関わるものである。以下に、この発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るプリント回路基板について説明する。
【００１４】
図１は、この発明の実施の形態１に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。図１（Ａ）は、プリント回路基板の模式平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ａ切断線に沿った模式断面図を示している。
【００１５】
図において、プリント回路基板１は、配線および部品を実装する層とグラウンド層とを有している。第１の導体１１と第２の導体１２は、配線および部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第１の部品３１および第２の部品３２は、差動線路をはさみ近接した位置に置かれる。第１の接続導体２１は、第１の部品３１と第１の導体１１とを接続する。第２の接続導体２２は、第２の部品３２と第２の導体１２とを接続する。第１の金属パターン５１は、配線および部品を実装する層およびグラウンド層の間の層に、第１の接続導体２１および第１の部品３１の直下の位置に形成される。第２の金属パターン５２は、配線および部品を実装する層およびグラウンド層の間の層に、第２の接続導体２２および第２の部品３２の直下の位置に形成される。第１のビア４１は、第１の導体１１と第１の金属パターン５１を電気的に接続する。第２のビア４２は、第２の導体１２と第２の金属パターン５２を電気的に接続する。
【００１６】
このように、プリント回路基板１は、配線および部品を実装する層として第１の導体１１、第２の導体１２、第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２を配置する第１の層と、第１の金属パターン５１、第２の金属パターン５２が形成される第２の層と、グラウンド層としてグラウンド７０が配置される第３の層から成る多層構造を持ち、第１のビア、第２のビアがそれぞれ第１の層と第２の層の間を電気的に接続する。
【００１７】
ここで、第１の接続導体２１、第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置される場合、第１の接続導体２１とグラウンド層７０の間のインピーダンスは第１の金属パターン５１の面積にのみ依存する。
【００１８】
同様に、第２の接続導体２２、第２の部品３２が第２の金属パターン５２のエリア内に配置される場合、第２の接続導体２２とグラウンド層７０の間のインピーダンスは第２の金属パターン５２の面積にのみ依存する。
【００１９】
例えば、図１（Ａ）に示すように、第１の接続導体２１が第２の接続導体２２より大きい場合には差動線路の平衡度が劣化するが、第１の金属パターン５１の面積と第２の金属パターン５２の面積の差分を設計目標の範囲内にすることで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００２０】
すなわち、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第２の容量）の差分を設計目標の範囲内にすることで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００２１】
このとき、第１の容量と第２の容量の差分を設計目標の範囲内となるように調整することには、第１の容量と第２の容量を等しく調整することも含む。このような調整により差動線路の平衡度を高めることができる。以下、この実施の形態１の説明でも同様とする。
【００２２】
ここから、まず、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積に対して同一または大きく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積に対して同一または大きい場合、について説明する。
【００２３】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２が第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と、第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００２４】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積および第２の金属パターン５２の面積が挙げられる。
【００２５】
このように、接続導体と部品が金属パターンのエリア内に配置されるときには、金属パターンとグラウンド層との間に生じる静電容量だけ考慮すればよい。
【００２６】
続いて、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも小さければ、第１の接続導体２１、第１の部品３１の少なくとも一方の全部または一部が第１の金属パターン５１のエリア外に配置され、また、第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さければ、第２の接続導体２２、第２の部品３２の少なくとも一方の全部または一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合がある。
【００２７】
例えば、第１の接続導体２１、第１の部品３１の少なくとも一部が、第１の金属パターン５１のエリア外に配置された場合、そのエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量が、第１の金属パターン５１とグラウンド７０との間に生じる静電容量以外に発生することになる。また、例えば、第２の接続導体２２、第２の部品３２の少なくとも一部が、第２の金属パターン５２のエリア外に配置された場合、そのエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量が、第２の金属パターン５２とグラウンド７０との間に生じる静電容量以外に発生することになる。
【００２８】
このように、接続導体と部品が金属パターンのエリア外に配置されるときには、金属パターンとグラウンド層との間に生じる静電容量だけ考慮するのでは足りず、エリア外に配置された部分とグラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量を考慮する必要がある。
【００２９】
まず、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも小さく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さくなる場合について説明する。
【００３０】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける少なくともいずれかの一部が第１の金属パターン５１のエリア外に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける少なくともいずれかの一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合、第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける第１の金属パターン５１のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量との合成容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００３１】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積と第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける第１の金属パターン５１のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離および第２の金属パターン５２の面積と第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離が挙げられる。
【００３２】
次に、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも同一または大きく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さくなる場合について説明する。
【００３３】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける少なくともいずれかの一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００３４】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積および第２の金属パターン５２の面積と第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分の面積が挙げられる。
【００３５】
なお、これまでの説明した第１の導体とその関連する第１の部品、第１の接続導体、第１の金属パターンと、第２の導体とその関連する第２の部品、第２の接続導体、第２の金属パターンについては、例えば第１、第２の金属パターンの配置と面積の大小関係などの解釈を逆にしても、条件内容に対応して調整することで、同様に差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００３６】
図２は、この発明の実施の形態１に係るプリント回路基板の模式平面図の部分拡大図である。図に基づいて、金属パターンの形状とビアの配置について説明する。まず、図２（Ａ）は、図１（Ａ）のプリント回路基板の模式平面図における第１の導体１１、第１の部品３１、第１の接続導体２１、第１の金属パターン５１、第１のビア４１の部分拡大図である。ここでは、第１の層の第１の導体１１と第２の層の第１の金属パターン５１との間を接続するように第１のビア４１を第１の導体１１上に配置している。このとき、第１の金属パターン５１は、第１の導体１１と接続するために、第１のビア４１直下に及ぶような形状で配置されていればよい。また、第１の金属パターン５１の形状と第１のビア４１の配置の変形例を図２（Ｂ）から（Ｄ）に示す。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）から第１のビア４１の配置は変えず、第１の金属パターン５１の形状を変えた例である。図２（Ｃ）は、第１の金属パターン５１の形状は変えず、第１のビア４１の配置を第１の接続導体２１上に変えた例である。また、図２（Ｄ）は、第１の金属パターン５１の形状、第１のビア４１の配置をともに変えた例である。このとき、第１の金属パターン５１は、第１の接続導体２１と接続するために、第１のビア４１直下に及ぶような形状で配置されていればよい。なお、第１の金属パターン５１の形状は、この図２（Ａ）、（Ｃ）、（Ｄ）に示したような矩形や図２（Ｂ）に示したような形状に限らず、斜めや曲線でカットされた形状でもよく、第１層の第１の導体１１または第１の接続導体２１と第２層の第１の金属パターン５１とが第１のビア４１を介して電気的に接続できればよい。また、第２の導体１２、第２の部品３２、第２の接続導体２２、第２の金属パターン５２、第１のビア４２における第２の金属パターン５２の形状と第２のビア４２の配置についても同様に説明できる。
【００３７】
この実施の形態１では、差動線路を成す第１の導体１１、第２の導体２１に対して、１対の第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２、第１の金属パターン５１、第２の金属パターン５２の実装について説明した。このプリント回路基板上に複数の配線や他の部品等が実装される場合や、差動線路の片側の導体にのみ接続導体や部品が実装される場合もあるが、個々の実装について差動線路の平衡度を改善することで全体の平衡度も高くできる。
【００３８】
また、この実施の形態１では、３層構成のプリント回路基板について実装を説明したが、３層に限らず、ここで説明した実装部分で直接使用しない他の層を含む多層構成のプリント回路基板に対しても適用することができる。
【００３９】
以上のように、この発明の実施の形態１によれば、差動線路を成す第１の導体、第２の導体に対して、第１の部品、第１の接続導体、第２の部品、第２の接続導体を実装する層とグラウンド層の間の同一層に第１の金属パターン、第２の金属パターンを形成し、差動線路の両側の容量の差分が設計目標の範囲内となるように調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることで、差動線路上のコモンモードノイズを抑制し、差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００４０】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係るプリント回路基板について説明する。
【００４１】
図３は、この発明の実施の形態２に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。図３（Ａ）は、プリント回路基板の模式平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＢ−Ｂ切断線に沿った模式断面図を示している。
【００４２】
図において、プリント回路基板１は、配線および部品を実装する層とグラウンド層とを有している。第１の導体１１と第２の導体１２は、配線および部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第１の部品３１および第２の部品３２は、差動線路をはさみ近接した位置に置かれる。第１の接続導体２１は、第１の部品３１と第１の導体１１とを接続する。第２の接続導体２２は、第２の部品３２と第２の導体１２とを接続する。第１の金属パターン５１は、配線および部品を実装する層およびグラウンド層の間の層に、第１の接続導体２１および第１の部品３１の直下の位置に形成される。第２の金属パターン５２は、配線および部品を実装する層およびグラウンド層の間の第１の金属パターン５１を形成した層と異なる層に、第２の接続導体２２および第２の部品３２の直下の位置に形成される。第１のビア４１は、第１の導体１１と第１の金属パターン５１を電気的に接続する。第２のビア４２は、第２の導体１２と第２の金属パターン５２を電気的に接続する。
【００４３】
このように、プリント回路基板１は、配線および部品を実装する層として第１の導体１１、第２の導体１２、第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２を配置する第１の層と、第１の金属パターン５１が形成される第２の層と、第２の金属パターン５２が形成される第３の層と、グラウンド層としてグラウンド７０が配置される第４の層から成る多層構造を持ち、第１のビアが第１の層と第２の層の間を、また第２のビアが第１の層と第３の層の間を電気的に接続する。
【００４４】
ここで、第１の接続導体２１、第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置される場合、第１の導体１１の第１の接続導体２１とグラウンド層７０の間のインピーダンスは第１の金属パターン５１の面積と、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間の距離に依存する。
【００４５】
同様に、第２の接続導体２２、第２の部品３２が第２の金属パターン５２のエリア内に配置される場合、第２の接続導体２２とグラウンド層７０の間のインピーダンスは第２の金属パターン５２の面積と、第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間の距離に依存する。
【００４６】
例えば、図３（Ａ）に示すように、第１の接続導体２１が第２の接続導体２２より大きい場合には差動線路の平衡度が劣化するが、第１の金属パターン５１の面積と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の距離、第２の金属パターン５２の面積と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離を調整し、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間の静電容量（第１の容量）と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間の静電容量（第２の容量）の差分を設計目標の範囲内にすることで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００４７】
このとき、第１の容量と第２の容量の差分を設計目標の範囲内となるように調整することには、第１の容量と第２の容量を等しく調整することも含む。このような調整により差動線路の平衡度を高めることができる。以下、この実施の形態２の説明でも同様とする。
【００４８】
ここから、まず、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積に対して同一または大きく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積に対して同一または大きい場合、について説明する。
【００４９】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２が第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と、第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００５０】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の距離および第２の金属パターン５２の面積と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離が挙げられる。
【００５１】
続いて、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも小さければ、第１の接続導体２１、第１の部品３１の少なくとも一方の全部または一部が第１の金属パターン５１のエリア外に配置され、また、第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さければ、第２の接続導体２２、第２の部品３２の少なくとも一方の全部または一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合がある。
【００５２】
例えば、第１の接続導体２１、第１の部品３１の少なくとも一部が、第１の金属パターン５１のエリア外に配置された場合、そのエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量が、第１の金属パターン５１とグラウンド７０との間に生じる静電容量以外に発生することになる。また、例えば、第２の接続導体２２、第２の部品３２の少なくとも一部が、第２の金属パターン５２のエリア外に配置された場合、そのエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量が、第２の金属パターン５２とグラウンド７０との間に生じる静電容量以外に発生することになる。
【００５３】
まず、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも小さく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さくなる場合について説明する。
【００５４】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける少なくともいずれかの一部が第１の金属パターン５１のエリア外に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける少なくともいずれかの一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合、第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける第１の金属パターン５１のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量との合成容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００５５】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の距離と第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける第１の金属パターン５１のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離および第２の金属パターン５２の面積と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離と第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離が挙げられる。
【００５６】
次に、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも同一または大きく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さくなる場合について説明する。
【００５７】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける少なくともいずれかの一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００５８】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の距離および第２の金属パターン５２の面積と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離と第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離が挙げられる。
【００５９】
なお、これまでの説明した第１の導体とその関連する第１の部品、第１の接続導体、第１の金属パターンと、第２の導体とその関連する第２の部品、第２の接続導体、第２の金属パターンについては、例えば第１、第２の金属パターンの配置と面積の大小関係などの解釈を逆にしても、条件内容に対応して調整することで、同様に差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００６０】
この実施の形態２における金属パターンの形状とビアの配置については、図２に示した実施の形態１における金属パターンの形状とビアの配置と同様に説明でき、複数の層間を電気的に接続することができる。
【００６１】
この実施の形態２では、差動線路を成す第１の導体１１、第２の導体２１に対して、１対の第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２、第１の金属パターン５１、第２の金属パターン５２の実装について説明した。このプリント回路基板上に複数の配線や他の部品等が実装される場合や、差動線路の片側の導体にのみ接続導体や部品が実装される場合もあるが、個々の実装について差動線路の平衡度を改善することで全体の平衡度も高くできる。
【００６２】
また、この実施の形態２では、４層構成のプリント回路基板について実装を説明したが、４層に限らず、ここで説明した実装部分で直接使用しない他の層を含む多層構成のプリント回路基板に対しても適用することができる。
【００６３】
以上のように、この発明の実施の形態２によれば、差動線路を成す第１の導体、第２の導体に対して、第１の部品、第１の接続導体、第２の部品、第２の接続導体を実装する層とグラウンド層の間の異なる層に第１の金属パターン、第２の金属パターンを形成し、差動線路の両側の容量の差分が設計目標の範囲内となるように調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることで、差動線路上のコモンモードノイズを抑制し、差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００６４】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係るプリント回路基板について説明する。
【００６５】
図４は、この発明の実施の形態３に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。図４（Ａ）は、プリント回路基板の模式平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ切断線に沿った模式断面図を示している。
【００６６】
図において、プリント回路基板１は、配線および部品を実装する層とグラウンド層とを有している。第１の導体１１と第２の導体１２は、配線および部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第１の部品３１および第２の部品３２は、差動線路をはさみ近接した位置に置かれる。第１の接続導体２１は、第１の部品３１と第１の導体１１とを接続する。第２の接続導体２２は、第２の部品３２と第２の導体１２とを接続する。第１の金属パターン５１は、配線および部品を実装する層およびグラウンド層の間の層に、第１の接続導体２１および第１の部品３１の直下の位置に形成される。第２の金属パターン５２は、グラウンド層をはさんで第１の金属パターン５１を形成した層と異なる層に、第２の接続導体２２および第２の部品３２の直下の位置に形成される。第１のビア４１は、第１の導体１１と第１の金属パターン５１を電気的に接続する。第２のビア４２は、第２の導体１２と第２の金属パターン５２を電気的に接続する。
【００６７】
このように、プリント回路基板１は、配線および部品を実装する層として第１の導体１１、第２の導体１２、第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２を配置する第１の層と、第１の金属パターン５１が形成される第２の層と、グラウンド層としてグラウンド７０が配置される第３の層と、第２の金属パターン５２が形成される第４の層から成る多層構造を持ち、第１のビア４１が第１の層と第２の層の間を、また第２のビア４２が第１の層と第４の層の間を電気的に接続する。このとき、第２のビア４２はグラウンド層７０と電気的に接触しないようにする。
【００６８】
ここで、第１の接続導体２１、第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置される場合、第１の接続導体２１接続点でのグラウンド層７０との間の静電容量は、第１の金属パターン５１の面積と、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間の距離に依存する。
【００６９】
第２の接続導体２２接続点でのグラウンド層７０との間の静電容量は、第２の接続導体２２および第２の部品３２とグラウンド層７０との間の静電容量と、第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間の静電容量の合成容量となる。このとき、第２の接続導体２２および第２の部品３２とグラウンド層７０との間の静電容量は、第２の接続導体２２および第２の部品３２の面積と、接続導体２２および部品３２とグラウンド層７０との間の距離に依存する。また、第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間の静電容量は、第２の金属パターン５２の面積と、第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離に依存する。
【００７０】
例えば、図４（Ａ）に示すように、第１の接続導体２１が第２の接続導体２２より大きい場合には差動線路の平衡度が劣化するが、第１の金属パターン５１の面積、第２の接続導体２２および部品３２の面積、第２の金属パターン５２の面積と、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間の距離、第２の接続導体２２および第２の部品３２とグラウンド層７０との間の距離、第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間の距離を調整し、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の静電容量（第１の容量）と、接続導体２２および部品３２とグラウンド層７０間の静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の静電容量の合成容量（第２の容量）の差分を設計目標の範囲内にすることで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００７１】
このとき、第１の容量と第２の容量の差分を設計目標の範囲内となるように調整することには、第１の容量と第２の容量を等しく調整することも含む。このような調整により差動線路の平衡度を高めることができる。以下、この実施の形態３の説明でも同様とする。
【００７２】
ここから、まず、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積に対して同一または大きい場合、について説明する。
【００７３】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置される場合、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２とグラウンド面層７０との間に生じる静電容量と第２の部品３２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００７４】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の距離および第２の接続導体２２と第２の部品３２の面積と第２の金属パターン５２の面積と第２の接続導体２２とグラウンド層７０間の距離と第２の部品３２とグラウンド層７０間の距離と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離が挙げられる。
【００７５】
続いて、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも小さければ、第１の接続導体２１、第１の部品３１の少なくとも一方の全部または一部が第１の金属パターン５１のエリア外に配置される場合がある。
【００７６】
例えば、第１の接続導体２１、第１の部品３１の少なくとも一部が、第１の金属パターン５１のエリア外に配置された場合、そのエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量が、第１の金属パターン５１とグラウンド７０との間に生じる静電容量以外に発生することになる。
【００７７】
まず、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも小さくなる場合について説明する。
【００７８】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける少なくともいずれかの一部が第１の金属パターン５１のエリア外に配置される場合、第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける第１の金属パターン５１のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量との合成容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２とグラウンド面層７０との間に生じる静電容量と第２の部品３２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００７９】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の距離と第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける第１の金属パターン５１のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離および第２の接続導体２２と第２の部品３２の面積と第２の金属パターン５２の面積と第２の接続導体２２とグラウンド層７０間の距離と第２の部品３２とグラウンド層７０間の距離と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離が挙げられる。
【００８０】
また、変形例として、第１の金属パターン５１がグラウンド層７０より距離の離れた第２の金属パターン５２と同一層に形成されたとき、第１の接続導体２１とグラウンド面層７０との間に生じる静電容量と第１の部品３１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量を第１の容量として、第１の容量と第２の容量の差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００８１】
なお、これまでの説明した第１の導体とその関連する第１の部品、第１の接続導体、第１の金属パターンと、第２の導体とその関連する第２の部品、第２の接続導体、第２の金属パターンについては、例えば第１、第２の金属パターンの配置と面積の大小関係などの解釈を逆にしても、条件内容に対応して調整することで、同様に差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００８２】
この実施の形態３における金属パターンの形状とビアの配置についても、図２に示した実施の形態１における金属パターンの形状とビアの配置と同様に説明でき、複数の層間を電気的に接続することができる。
【００８３】
この実施の形態３では、差動線路を成す第１の導体１１、第２の導体２１に対して、１対の第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２、第１の金属パターン５１、第２の金属パターン５２の実装について説明した。このプリント回路基板上に複数の配線や他の部品等が実装される場合や、差動線路の片側の導体にのみ接続導体や部品が実装される場合もあるが、個々の実装について差動線路の平衡度を改善することで全体の平衡度も高くできる。
【００８４】
また、この実施の形態３では、４層構成のプリント回路基板について実装を説明したが、４層に限らず、ここで説明した実装部分で直接使用しない他の層を含む多層構成のプリント回路基板に対しても適用することができる。
【００８５】
以上のように、この発明の実施の形態３によれば、差動線路を成す第１の導体、第２の導体に対して、第１の部品、第１の接続導体、第２の部品、第２の接続導体を実装する層とグラウンド層の間の異なる層に第１の金属パターン、グラウンド層をはさんだ異なる層に第２の金属パターンを形成し、差動線路の両側の容量の差分が設計目標の範囲内となるように調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることで、差動線路上のコモンモードノイズを抑制し、差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００８６】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係るプリント回路基板について説明する。
【００８７】
図５は、この発明の実施の形態４に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。図５（Ａ）は、プリント回路基板の模式平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＤ−Ｄ切断線に沿った模式断面図を示している。
【００８８】
図において、プリント回路基板１は、配線および部品を実装する層とグラウンド層とを有している。第１の導体１１と第２の導体１２は、配線および部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第１の部品３１および第２の部品３２は、差動線路をはさみ近接した位置に置かれる。第１の接続導体２１は、第１の部品３１と第１の導体１１とを接続する。第２の接続導体２２は、第２の部品３２と第２の導体１２とを接続する。
【００８９】
ここで、第１の接続導体２１とグラウンド層７０との間のインピーダンスは、第１の接続導体２１および第１の部品３１とグラウンド層７０との間の容量に依存する。
【００９０】
同様に、第２の接続導体２２とグラウンド層７０との間のインピーダンスは、第２の接続導体２２および第２の部品３２とグラウンド層７０との間の容量に依存する。
【００９１】
よって、第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積と第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積を等しくすることで、あるいは、これら二つの面積の差分を設計目標の範囲内にすることで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【００９２】
この実施の形態４では、差動線路を成す第１の導体１１、第２の導体２１に対して、１対の第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２の実装について説明した。このプリント回路基板上に複数の配線や他の部品等が実装される場合や、差動線路の片側の導体にのみ接続導体や部品が実装される場合もあるが、個々の実装について差動線路の平衡度を改善することで全体の平衡度も高くできる。
【００９３】
また、この実施の形態４では、実施の形態１ないし３に比べて層数の少ない２層構成のプリント回路基板について実装を説明したが、２層に限らず、ここで説明した実装部分で直接使用しない他の層を含む多層構成のプリント回路基板に対しても適用することもできる。
【００９４】
以上のように、この発明の実施の形態４によれば、差動線路を成す第１の導体、第２の導体に対して、第１の導体、第２の導体を実装する層に第１の部品、第１の接続導体、第２の部品、第２の接続導体を実装し、第１の接続導体と第１の部品を合わせた面積と第２の接続導体と第２の部品を合わせた面積の差分を設計目標の範囲内となるように調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることで、差動線路上のコモンモードノイズを抑制し、差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００９５】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係るプリント回路基板について説明する。
【００９６】
図６は、この発明の実施の形態５に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。図６（Ａ）は、プリント回路基板の模式平面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＥ−Ｅ切断線に沿った模式断面図を示している。
【００９７】
図において、プリント回路基板１は、配線および部品を実装する層とグラウンド層とを有している。第１の導体１１と第２の導体１２は、配線および部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第１の接続導体２１は、第１の導体１１に接続される。第２の接続導体２２は、第２の導体１２に接続される。第１の部品３１は、第１の絶縁体６１をはさんで第１の接続導体２１の上に置かれる。第２の部品３２は、第２の絶縁体６２をはさんで第２の接続導体２２の上に置かれる。
【００９８】
ここで、第１の接続導体２１とグラウンド層７０との間のインピーダンスは、第１の接続導体２１の面積にのみ依存する。
【００９９】
同様に、第２の接続導体２２とグラウンド層７０との間のインピーダンスは、第２の接続導体２２の面積にのみ依存する。
【０１００】
よって、第１の接続導体２１の面積と第２の接続導体２２の面積を等しくすることで、あるいは、これら二つの面積の差分を設計目標の範囲内にすることで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【０１０１】
この実施の形態５では、差動線路を成す第１の導体１１、第２の導体２１に対して、１対の第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２の実装について説明した。このプリント回路基板上に複数の配線や他の部品等が実装される場合や、差動線路の片側の導体にのみ接続導体や部品が実装される場合もあるが、個々の実装について差動線路の平衡度を改善することで全体の平衡度も高くできる。
【０１０２】
また、この実施の形態５では、実施の形態１ないし３に比べて層数の少ない２層構成のプリント回路基板について実装を説明したが、２層に限らず、ここで説明した実装部分で直接使用しない他の層を含む多層構成のプリント回路基板に対しても適用することもできる。
【０１０３】
以上のように、この発明の実施の形態５によれば、差動線路を成す第１の導体、第２の導体に対して、第１の導体、第２の導体を実装する層に第１の接続導体上に第１の部品、第２の接続導体上に第２の部品を実装し、第１の接続導体の面積と第２の接続導体の面積の差分を設計目標の範囲内となるように調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることで、差動線路上のコモンモードノイズを抑制し、差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【０１０４】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係るプリント回路基板について説明する。
【０１０５】
図７は、この発明の実施の形態６に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。図７（Ａ）は、プリント回路基板の模式平面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＦ−Ｆ切断線に沿った模式断面図を示している。
【０１０６】
図において、プリント回路基板１は、グラウンド層をはさみ、配線を実装する層と部品を実装する層とを有している。第１の導体１１と第２の導体１２は、配線を実装する層に形成された差動線路を成す。第１の部品３１および第２の部品３２は、差動線路をはさみ近接した位置の真下に置かれる。第１の接続導体２１は、第１の部品３１に接続し、第１の導体１１の直下の位置まで形成される。第２の接続導体２２に接続し、第２の導体１２の直下の位置まで形成される。第１の金属パターン５１は、部品を実装する層およびグラウンド層の間の層に、第１の接続導体２１および第１の部品３１の直上の位置に形成される。第２の金属パターン５２は、部品を実装する層およびグラウンド層の間の層に、第２の接続導体２２および第２の部品３２の直上の位置に形成される。第１のビア４１は、第１の導体１１と第１の金属パターン５１と第１の接続導体２１とを電気的に接続する。第２のビア４２は、第２の導体１２と第２の金属パターン５２と第２の接続導体２２とを電気的に接続する。
【０１０７】
このように、プリント回路基板１は、配線を実装する層として第１の導体１１、第２の導体１２を配置する第１の層と、グラウンド層としてグラウンド７０が配置される第２の層と、第１の金属パターン５１、第２の金属パターン５２が形成される第３の層と、部品を実装する層として第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２を配置する第４の層から成る多層構造を持ち、第１のビア４１、第２のビア４２が第１の層、第３の層、第４の層の間を電気的に接続する。このとき、第１のビア４１、第２のビア４２はグラウンド層７０と電気的に接触しないようにする。
【０１０８】
ここで、第１の接続導体２１、第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置される場合、第１の接続導体２１とグラウンド層７０の間のインピーダンスは第１の金属パターン５１の面積にのみ依存する。
【０１０９】
同様に、第２の接続導体２２、第２の部品３２が第２の金属パターン５２のエリア内に配置される場合、第２の接続導体２２とグラウンド層７０の間のインピーダンスは第２の金属パターン５２の面積にのみ依存する。
【０１１０】
例えば、図７（Ａ）に示すように、第１の接続導体２１が第２の接続導体２２より大きい場合には差動線路の平衡度が劣化するが、第１の金属パターン５１の面積と第２の金属パターン５２の面積の差分を設計目標の範囲内にすることで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
すなわち、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第２の容量）の差分を設計目標の範囲内にすることで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【０１１１】
このとき、第１の容量と第２の容量の差分を設計目標の範囲内となるように調整することには、第１の容量と第２の容量を等しく調整することも含む。このような調整により差動線路の平衡度を高めることができる。以下、この実施の形態６の説明でも同様とする。
【０１１２】
ここから、まず、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積に対して同一または大きく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積に対して同一または大きい場合、について説明する。
【０１１３】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２が第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と、第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【０１１４】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積および第２の金属パターン５２の面積が挙げられる。
【０１１５】
続いて、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも小さければ、第１の接続導体２１、第１の部品３１の少なくとも一方の全部または一部が第１の金属パターン５１のエリア外に配置され、また、第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さければ、第２の接続導体２２、第２の部品３２の少なくとも一方の全部または一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合がある。
【０１１６】
例えば、第１の接続導体２１、第１の部品３１の少なくとも一部が、第１の金属パターン５１のエリア外に配置された場合、そのエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量が、第１の金属パターン５１とグラウンド７０との間に生じる静電容量以外に発生することになる。また、例えば、第２の接続導体２２、第２の部品３２の少なくとも一部が、第２の金属パターン５２のエリア外に配置された場合、そのエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量が、第２の金属パターン５２とグラウンド７０との間に生じる静電容量以外に発生することになる。
【０１１７】
まず、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも小さく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さくなる場合について説明する。
【０１１８】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける少なくともいずれかの一部が第１の金属パターン５１のエリア外に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける少なくともいずれかの一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合、第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける第１の金属パターン５１のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量との合成容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【０１１９】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積と第１の接続導体２１と第１の部品３１とにおける第１の金属パターン５１のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離および第２の金属パターン５２の面積と第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離が挙げられる。
【０１２０】
次に、第１の金属パターン５１の面積が第１の接続導体２１と第１の部品３１を合わせた面積よりも同一または大きく、かつ第２の金属パターン５２の面積が第２の接続導体２２と第２の部品３２を合わせた面積よりも小さくなる場合について説明する。
【０１２１】
このように、第１の接続導体２１と第１の部品３１が第１の金属パターン５１のエリア内に配置され、かつ第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける少なくともいずれかの一部が第２の金属パターン５２のエリア外に配置される場合、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【０１２２】
このとき、調整の対象としては、第１の金属パターン５１の面積および第２の金属パターン５２の面積と第２の接続導体２２と第２の部品３２とにおける第２の金属パターン５２のエリア外に配置された部分の面積と該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離が挙げられる。
【０１２３】
なお、これまでの説明した第１の導体とその関連する第１の部品、第１の接続導体、第１の金属パターンと、第２の導体とその関連する第２の部品、第２の接続導体、第２の金属パターンについては、例えば第１、第２の金属パターンの配置と面積の大小関係などの解釈を逆にしても、条件内容に対応して調整することで、同様に差動線路の平衡度を高くすることができる。
【０１２４】
この実施の形態６における金属パターンの形状とビアの配置については、例えば接続導体２１、２２がビア４１、４２を接続するために導体１１、１２の直下まで配置されるため、図２（Ａ）、（Ｂ）に示した実施の形態１における金属パターンの形状とビアの配置と同様に説明でき、複数の層間を電気的に接続することができる。
【０１２５】
また、この実施の形態６では、第１、第２の金属パターンを同一層に形成したが、実施の形態２と同様に異なる層に形成してもよく、また、実施の形態３と同様にグウランド層をはさんだ異なる層に形成してもよい。
【０１２６】
実施の形態２と同様に異なる層に形成する場合には、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように、第１の金属パターン５１の面積と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の距離と第２の金属パターン５２の面積と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離を調整する。金属パターンのエリア外に、部品や接続導体の少なくとも一部が配置される場合は、実施の形態２で説明したように合成容量の調整を行えばよい。
【０１２７】
また、実施の形態３と同様にグラウンド層をはさんだ異なる層に形成する場合には、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０との間に生じる静電容量（第１の容量）と第２の接続導体２２とグラウンド面層７０との間に生じる静電容量と第２の部品３２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０との間に生じる静電容量の合成容量（第２の容量）との差分が設計目標の範囲内となるように、第１の金属パターン５１の面積と第１の金属パターン５１とグラウンド層７０間の距離と第２の金属パターン５２の面積と第２の接続導体２２と第２の部品３２とグラウンド層７０間の距離と第２の金属パターン５２とグラウンド層７０間の距離を調整する。第１の金属パターン５１のエリア外に、第１の部品３１や第１の接続導体２１の少なくとも一部が配置される場合は、実施の形態３で説明したように合成容量の調整を行えばよい。
【０１２８】
この実施の形態６では、差動線路を成す第１の導体１１、第２の導体２１に対して、１対の第１の部品３１、第２の部品３２、第１の接続導体２１、第２の接続導体２２、第１の金属パターン５１、第２の金属パターン５２の実装について説明した。このプリント回路基板上に複数の配線や他の部品等が実装される場合や、差動線路の片側の導体にのみ接続導体や部品が実装される場合もあるが、個々の実装について差動線路の平衡度を改善することで全体の平衡度も高くできる。
【０１２９】
また、この実施の形態６では、４層構成のプリント回路基板について実装を説明したが、４層に限らず、ここで説明した実装部分で直接使用しない他の層を含む多層構成のプリント回路基板に対しても適用することができる。
【０１３０】
以上のように、この発明の実施の形態６によれば、差動線路を成す第１の導体、第２の導体に対して、第１の導体、第２の導体を実装する層と第１の部品、第１の接続導体、第２の部品、第２の接続導体を実装する層をグラウンド層をはさんで形成し、第１の部品、第１の接続導体、第２の部品、第２の接続導体を実装する層とグラウンド層との間の同一層または異なる層に第１の金属パターン、第２の金属パターンを形成し、差動線路の両側の容量の差分が設計目標の範囲内となるように調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることができる。
【０１３１】
また、この発明の実施の形態６によれば、差動線路を成す第１の導体、第２の導体に対して、第１の導体、第２の導体を実装する層と第１の部品、第１の接続導体、第２の部品、第２の接続導体を実装する層をグラウンド層をはさんで形成し、第１の導体、第２の導体を実装する層とグラウンド層との間の同一層または異なる層に第１の金属パターン、第２の金属パターンを形成し、差動線路の両側の容量の差分が設計目標の範囲内となるように調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることで，差動線路上のコモンモードノイズを抑制し，差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに，差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【０１３２】
なお、実装によっては、これらの実施の形態を組み合わせて実装しても構わない。
【０１３３】
以上、説明したように、この発明の実施の形態によれば、差動線路に部品が接続された場合に、差動線路の各導体で容量を調整した設計を行い、グラウンド層に面する金属パターンと接続導体と部品とにおいてグラウンド層間に生じる差動線路間の静電容量の差分を設計目標の範囲内に調整するようにしたので、差動線路の平衡度を高くすることで，差動線路上のコモンモードノイズを抑制し，差動線路からの放射ノイズを抑制するとともに，差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１３４】
１  デジタル信号伝送基板、２  第１の導体、３  第２の導体、４  島状導体、５  金属箔、６  容量性スタブ、１０  プリント回路基板、１１  第１の導体、１２  第２の導体、２１  第１の接続導体、２２  第２の接続導体、３１  第１の部品、３２  第２の部品、４１  第１のビア、４２  第２のビア、５１  第１の金属パターン、５２  第２の金属パターン、６０  誘電体、６１  第１の絶縁体、６２  第２の絶縁体、７０  グラウンド層。
【図１】
2015035468.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015035468.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015035468.tif 000007
【図６】
2015035468.tif 000008
【図７】
2015035468.tif 000009
【図８】
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