(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記差動線路を挟んで前記第１の導体側に設けられた第１の部品と前記第２の導体側に設けられた第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、
前記配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、前記第１の接続導体及び前記第１の部品の直下の位置に形成された第１の金属パターンと、
前記配線及び部品を実装する層と前記グラウンド層との間の層に設けられ、前記第２の接続導体及び前記第２の部品の直下の位置に形成された第２の金属パターンとを備え、
前記第１の金属パターン及び前記第２の金属パターンが、それぞれ前記グラウンド層に電気的に接続されたことを特徴とするプリント回路基板。
【請求項２】
前記第１の接続導体及び前記第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の接続導体及び前記第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の接続導体及び前記第１の部品と前記第１の金属パターンとの間に生じる静電容量である第１の容量と、前記第２の接続導体及び前記第２の部品と前記第２の金属パターンとの間に生じる静電容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項１記載のプリント回路基板。
【請求項３】
前記第１の接続導体及び前記第１の部品のうち、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の接続導体及び前記第２の部品のうち、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の接続導体及び前記第１の部品のうち、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の接続導体及び前記第１の部品と前記第１の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第１の容量と、前記第２の接続導体及び前記第２の部品のうち、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の接続導体及び前記第２の部品と前記第２の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項１記載のプリント回路基板。
【請求項４】
前記第１の接続導体及び前記第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の接続導体及び前記第２の部品のうち、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の接続導体及び前記第１の部品と前記第１の金属パターンとの間に生じる静電容量である第１の容量と、前記第２の接続導体及び前記第２の部品のうち、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の接続導体及び前記第２の部品と前記第２の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項１記載のプリント回路基板。
【請求項５】
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、
前記差動線路を挟んで前記第１の導体側に設けられた第１の部品と前記第２の導体側に設けられた第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、
前記配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、前記第１の接続導体及び前記第１の部品の直下の位置に形成された第１の金属パターンと、
前記配線及び部品を実装する層と前記グラウンド層との間の層に設けられ、前記第２の接続導体及び前記第２の部品の直下の位置に形成された第２の金属パターンとを備え、
前記第１の金属パターンと前記グラウンド層とが電気的に接続され、かつ、前記第２の導体または前記第２の接続導体と前記第２の金属パターンとが電気的に接続されたことを特徴とするプリント回路基板。
【請求項６】
前記第１の接続導体及び前記第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の接続導体及び前記第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の接続導体及び前記第１の部品と前記第１の金属パターンとの間に生じる静電容量である第１の容量と、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である第２の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項５記載のプリント回路基板。
【請求項７】
前記第１の接続導体及び前記第１の部品のうち、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の接続導体及び前記第２の部品のうち、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の接続導体及び前記第１の部品のうち、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の接続導体及び前記第１の部品と前記第１の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第１の容量と、前記第２の接続導体及び前記第２の部品のうち、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の容量の差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項５記載のプリント回路基板。
【請求項８】
前記第１の接続導体及び前記第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の接続導体及び前記第２の部品のうち、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の接続導体及び前記第１の部品と前記第１の金属パターンとの間に生じる静電容量である第１の容量と、前記第２の接続導体及び前記第２の部品のうち、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の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項５記載のプリント回路基板。
【請求項９】
前記第１の金属パターンと前記第２の金属パターンとが同一の層に形成されることを特徴とする請求項１から請求項４及び請求項５から請求項８のうちのいずれか１項記載のプリント回路基板。
【請求項１０】
前記第１の金属パターンと前記第２の金属パターンとが異なる層に形成されることを特徴とする請求項１から請求項４及び請求項５から請求項８のうちのいずれか１項記載のプリント回路基板。
【請求項１１】
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、
前記差動線路を挟んで前記第１の導体側に設けられた第１の部品と前記第２の導体側に設けられた第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、
前記配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、前記第１の接続導体及び前記第１の部品の直下の位置に形成された第１の金属パターンと、
前記グラウンド層を挟んで前記第１の金属パターンとは異なる層に設けられ、前記第２の接続導体及び前記第２の部品の直下の位置に形成された第２の金属パターンとを備え、
前記第１の金属パターンと前記グラウンド層とが電気的に接続され、かつ、前記第２の導体または前記第２の接続導体と前記第２の金属パターンとが電気的に接続されたことを特徴とするプリント回路基板。
【請求項１２】
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、
前記差動線路を挟んで前記第１の導体側に設けられた第１の部品と前記第２の導体側に設けられた第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、
前記第１の接続導体及び前記第１の部品とグラウンド層との間に設けられた第１の誘電体と、
前記第２の接続導体及び前記第２の部品とグラウンド層との間に設けられた第２の誘電体とを備え、
前記第１の誘電体および前記第２の誘電体の誘電率は、それぞれ、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と、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との合成容量である第１の容量と、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と、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との合成容量である第２の容量との差分が設定範囲内の値となるように、調整された異なる誘電率であることを特徴とするプリント回路基板。
【請求項１３】
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、
前記差動線路を挟んで前記第１の導体側に設けられた第１の部品と前記第２の導体側に設けられた第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、
前記第２の導体に接続する第３の導体とを備え、
前記第１の接続導体及び前記第１の部品の面積と、前記第２の接続導体及び前記第２の部品の面積と、前記第３の導体の面積とは、それぞれ、前記第１の部品とグラウンド層との間に生じる静電容量と、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との合成容量である第１の容量と、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と、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と、前記第３の導体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の容量との差分が設定範囲内の値となるように、調整された面積であることを特徴とするプリント回路基板。
【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】
プリント回路基板として、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たものある。この差動信号伝送では、信号の受信側で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することができ、また、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を抑制することができる。さらに、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という利点がある。
【０００３】
しかし、差動信号伝送では、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共に、差動線路の耐ノイズ性が低下してしまう。このため、信号に高い周波数成分を含む高速差動インタフェースでは、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。
【０００４】
従来、このような差動線路を有するプリント回路基板として、差動線路を構成する第１及び第２の導体を実装する層とグラウンド層とを誘電体を挟んで構成し、これら第１及び第２の導体に沿って予めパターニングにより島状導体を設け、この島状導体部で容量性スタブを構成するようにしたものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
上記従来のプリント回路基板では、容量性スタブの形状、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している。しかしながら、配線に部品などの付加回路が実装される場合、予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といった問題があり、また、調整できたとしても評価が難しいという問題があった。
【０００７】
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、付加回路が実装される場合であっても、差動線路の平衡度を改善することのできるプリント回路基板を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、差動線路を挟んで第１の導体側に設けられた第１の部品と第２の導体側に設けられた第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、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、第１の接続導体及び第１の部品の直下の位置に形成された第１の金属パターンと、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、第２の接続導体及び第２の部品の直下の位置に形成された第２の金属パターンとを備え、第１の金属パターン及び第２の金属パターンが、それぞれグラウンド層に電気的に接続されるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明のプリント回路基板は、第１、第２の接続導体及び第１、第２の部品の直下に、それぞれ第１、第２の金属パターンを形成し、第１、第２の金属パターンをグラウンド層に電気的に接続するようにしたので、付加回路が実装される場合であっても、差動線路の平衡度を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１によるプリント回路基板を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるプリント回路基板を示す平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】この発明の実施の形態２によるプリント回路基板の拡大平面図である。
【図６】この発明の実施の形態３によるプリント回路基板の平面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面図である。
【図８】この発明の実施の形態４によるプリント回路基板の平面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態５によるプリント回路基板の平面図である。
【図１１】図１０のＥ−Ｅ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１及び図２は、この発明の実施の形態１によるプリント回路基板を示す構成図であり、図１はプリント回路基板を模式的に示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
図１及び図２において、プリント回路基板１は、配線及び部品を実装する層とグラウンド層７０とを有している。第１の導体１１と第２の導体１２は、配線及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及び第２の部品３２は、差動線路を挟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、配線及び部品を実装する層及びグラウンド層７０の間の層に、第１の接続導体２１及び第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、配線及び部品を実装する層及びグラウンド層７０の間の層に、第２の接続導体２２及び第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の金属パターン５１とグラウンド層７０を電気的に接続する。第２のビア４２は第２の金属パターン５２とグラウンド層７０を電気的に接続する。
【００１２】
このように、プリント回路基板１は、配線及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２の金属パターン５２が形成される第２の層と、第１の金属パターン５１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層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４１が第３の層と第４の層の間を、また、第２のビア４２が第２の層と第４の層の間を電気的に接続する。それぞれの層間は誘電体６０があるものとする。
【００１３】
ここで、第１の接続導体２１と第１の部品３１とが第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の第１の導体１１接続点でのグラウンド層７０との間の静電容量は、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１間の距離に依存する。同様に、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の第２の導体１２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及び第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２間の距離に依存する。
【００１４】
例えば、図１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、本実施の形態では、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１間の距離と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２との間の距離とを調整し、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の静電容量（これを第１の容量とする）と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２との間の静電容量（これを第２の容量とする）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。
【００１５】
ここで、第１の容量と第２の容量の差分を設計目標の範囲内にする、ということは次のようなことである。すなわち、プリント回路基板として要求される放射ノイズの規格や、プリント回路基板からのノイズ放射効率、あるいはプリント回路基板が収められる筐体の構造といった種々の条件に基づいて、プリント回路基板からの放射ノイズを予め設定した規制値以内に抑制するための設計目標が設定される。ここで「容量の差分を０＝第１の容量と第２の容量を等しく調整する」という場合は、理論上、プリント回路基板からの放射ノイズを０にすることであり、このような調整も設計目標の範囲内として含むものである。ただ、実際の設計ではコストや工作効率等の関係もあり、ある程度の範囲内で放射ノイズを許容した値とする。この値の範囲が設計目標の範囲内の値である。
【００１６】
以下、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ためのそれぞれの例について説明する。
【００１７】
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。
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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の静電容量、すなわち第１の容量と、第２の接続導体及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２との間の静電容量、すなわち第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。
【００１８】
このとき、調整の対象としては、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２との間の距離が挙げられる。
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、接続導体及び部品と金属パターンとの間に生じる静電容量だけ考慮すればよい。
【００１９】
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小さいか、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い場合、または両方が小さい場合について説明する。
【００２０】
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及び第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及び第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。
【００２１】
例えば、第１の接続導体２１及び第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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１間の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と第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の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２間の静電容量以外に発生することになる。
【００２２】
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、接続導体及び部品と金属パターンとの間の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７０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。
そこで、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。
【００２３】
第１の接続導体２１及び第１の部品３１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及び第２の部品３２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及び第１の部品３１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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１間の静電容量との合成容量、すなわち第１の容量と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２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の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２との間の静電容量との合成容量、すなわち第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の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、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、当該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間の距離と、第２の接続導体及び第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２との間の距離と、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、当該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間の距離とが挙げられる。
【００２５】
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を合わせた面積に対して同一または大きく、一方、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。
【００２６】
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及び第２の部品３２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及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の静電容量、すなわち第１の容量と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２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の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２との間の静電容量の合成容量、すなわち第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。
【００２７】
このとき、調整の対象としては、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２と第２の金属パターン５２との間の距離と、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、当該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間の距離とが挙げられる。
【００２８】
なお、これまでの説明した第１の導体１１とこれに関連する第１の部品３１、第１の接続導体２１、第１の金属パターン５１と、第２の導体１２とこれに関連する第２の部品３２、第２の接続導体２２、第２の金属パターン５２については、例えば第１，第２の金属パターン５１，５２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。
【００２９】
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１２に対して、一対の第１の部品３１と第２の部品３２、第１の接続導体２１と第２の接続導体２２、第１の金属パターン５１と第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。
【００３０】
また、この実施の形態１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。
【００３１】
さらに、上記例では、第１の金属パターン５１を第３層に、第２の金属パターン５２を第２層に設けたが、これとは逆に、第１の金属パターン５１を第２層に、第２の金属パターン５２を第３層に設けてもよく、また、これら第１の金属パターン５１と第２の金属パターン５２とを、例えば共に第２層か第３層に設ける、といったように、同一層に設けてもよい。
【００３２】
以上説明したように、実施の形態１のプリント回路基板によれば、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、差動線路を挟んで第１の導体側に設けられた第１の部品と第２の導体側に設けられた第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、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、第１の接続導体及び第１の部品の直下の位置に形成された第１の金属パターンと、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、第２の接続導体及び第２の部品の直下の位置に形成された第２の金属パターンとを備え、第１の金属パターン及び第２の金属パターンが、それぞれグラウンド層に電気的に接続されるようにしたので、付加回路が実装される場合であっても、差動線路の平衡度を改善することができる。
【００３３】
また、実施の形態１のプリント回路基板によれば、第１の接続導体及び第１の部品が第１の金属パターンのエリア内に配置され、かつ、第２の接続導体及び第２の部品が第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、第１の接続導体及び第１の部品と第１の金属パターンとの間に生じる静電容量である第１の容量と、第２の接続導体及び第２の部品と第２の金属パターンとの間に生じる静電容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００３４】
また、実施の形態１のプリント回路基板によれば、第１の接続導体及び第１の部品のうち、少なくともいずれかの一部が第１の金属パターンのエリア外に配置され、かつ、第２の接続導体及び第２の部品のうち、少なくともいずれかの一部が第２の金属パターンのエリア外に配置される場合、第１の接続導体及び第１の部品のうち、第１の金属パターンの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、第１の接続導体及び第１の部品と第１の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第１の容量と、第２の接続導体及び第２の部品のうち、第２の金属パターンの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、第２の接続導体及び第２の部品と第２の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００３５】
また、実施の形態１のプリント回路基板によれば、第１の接続導体及び第１の部品が第１の金属パターンのエリア内に配置され、かつ、第２の接続導体及び第２の部品のうち、少なくともいずれかの一部が第２の金属パターンのエリア外に配置される場合、第１の接続導体及び第１の部品と第１の金属パターンとの間に生じる静電容量である第１の容量と、第２の接続導体及び第２の部品のうち、第２の金属パターンの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、第２の接続導体及び第２の部品と第２の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００３６】
また、実施の形態１のプリント回路基板によれば、第１の接続導体及び第１の部品のうち少なくともいずれかの一部が第１の金属パターンのエリア外に配置され、かつ、第２の接続導体及び第２の部品が第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、第１の金属パターンの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、第１の接続導体及び第１の部品と第１の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第１の容量と、第２の接続導体及び第２の部品と第２の金属パターンとの間に生じる静電容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００３７】
また、実施の形態１のプリント回路基板によれば、第１の金属パターンと第２の金属パターンとを同一の層に形成するようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。また、金属パターンとグラウンド層との間の容量は面積のみに依存することになり、面積を設計目標の範囲内とすれば、容量の差分が設計目標の範囲内となり、従って設計が容易となる。
【００３８】
また、実施の形態１のプリント回路基板によれば、第１の金属パターンと第２の金属パターンとを異なる層に形成するようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００３９】
実施の形態２．
図３及び図４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は、プリント回路基板を模式的に示す平面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【００４０】
図３及び図４において、プリント回路基板１は、実施の形態１と同様に、配線及び部品を実装する層とグラウンド層７０とを有している。第１の導体１１と第２の導体１２は、配線及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及び第２の部品３２は、差動線路を挟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、配線及び部品を実装する層及びグラウンド層の間の層に、第１の接続導体２１及び第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、配線及び部品を実装する層及びグラウンド層７０の間の層に、第２の接続導体２２及び第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の金属パターン５１とグラウンド層７０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。
【００４１】
このように、実施の形態２のプリント回路基板１は、配線及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、金属パターンとグラウンド層の距離を調整するための第２の層と、第１の金属パターン５１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３の層と第４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。第２の層は誘電体６０からなるものとする。すなわち、実施の形態２のプリント回路基板１が実施の形態１のプリント回路基板１と異なる点は、第２の金属パターン５２が第１の金属パターン５１と共に第３の層に設けられ、かつ、第２のビア４２が第２の導体１２と第２の金属パターン５２とを接続している点である。
【００４２】
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の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１間の距離とに依存する。また、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接続点でのグラウンド層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との間の距離とに依存する。
【００４３】
例えば、図３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、実施の形態２では、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、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との間の距離とを調整し、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１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）と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向上させている。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。
【００４４】
以下、実施の形態２における第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ためのそれぞれの例について説明する。
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。
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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１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）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。
【００４５】
このとき、調整の対象としては、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、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との間の距離が挙げられる。
【００４６】
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小さいか、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い場合、または両方が小さい場合について説明する。
【００４７】
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及び第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及び第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。
【００４８】
例えば、第１の接続導体２１及び第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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１間の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及び第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とグラウンド層７０間の静電容量以外に発生することになる。
【００４９】
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。
第１の接続導体２１及び第１の部品３１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及び第２の部品３２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及び第１の部品３１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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の静電容量の合成容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２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との間の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。
【００５０】
このとき、調整の対象としては、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１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、当該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間の距離と、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との間の距離と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２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、当該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間の距離とが挙げられる。
【００５１】
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を合わせた面積に対して同一または大きく、一方、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い場合について説明する。
【００５２】
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及び第２の部品３２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及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１間の静電容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２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との間の静電容量との合成容量（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。
【００５３】
このとき、調整の対象としては、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、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との間の距離と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２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、当該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間の距離とが挙げられる。
【００５４】
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小さく、一方、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。
【００５５】
第１の接続導体２１及び第１の部品３１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の接続導体２１及び第１の部品３１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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の静電容量の合成容量（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）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。
【００５６】
このとき、調整の対象としては、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１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、当該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０との間の距離と、第２の接続導体２２及び第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との間の距離とが挙げられる。
【００５７】
なお、これまで説明した第１の導体１１とこれに関連する第１の部品３１、第１の接続導体２１、第１の金属パターン５１と、第２の導体１２とこれに関連する第２の部品３２、第２の接続導体２２、第２の金属パターン５２については、例えば第１，第２の金属パターン５１，５２の配置と金属パターンの接続先、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。
【００５８】
図５は、実施の形態２の第２の導体１２と第２の金属パターン５２の接続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５（ａ）は、図３のプリント回路基板の模式平面図における第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２のビア４２の部分拡大図である。ここでは、第１の層の第２の導体１２と第３の層の第２の金属パターン５２との間を接続するように第２のビア４２を第２の導体１２上に配置している。このとき、第２の金属パターン５２は、第２の導体１２と接続するために、第２のビア４２直下に及ぶような形状で配置されていればよい。
【００５９】
また、第２の金属パターン５２の形状と第２のビア４２の配置の変形例を図５（ｂ）から（ｄ）に示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）から第２のビア４２の配置は変えず、第２の金属パターン５２の形状を変えた例である。すなわち、この例は第２の金属パターン５２の第２の導体１２直下の形状を第２のビア４２部分のみとしたものである。図５（ｃ）は、第２の金属パターン５２の形状は変えず、第２のビア４２の配置を第２の接続導体２２上に変えた例である。また、図５（ｄ）は、第２の金属パターン５２の形状、第２のビア４２の配置を共に変えた例である。図５（ｄ）の場合、第２の金属パターン５２は、第２の接続導体２２と接続するために、第２のビア４２直下に及ぶような形状で配置されていればよい。なお、第２の金属パターン５２の形状は、この図５（ａ），（ｃ），（ｄ）に示したような矩形や、図５（ｂ）に示したような凸形に限らず、斜めや曲線でカットされた形状でもよく、第１層の第２の導体１２または第２の接続導体２２と第３層の第２の金属パターン５２とが第２のビア４２を介して電気的に接続できればよい。
【００６０】
また、第１の導体１１と第１の金属パターン５１との関係も図５（ａ）〜図５（ｄ）と同様に考えることができる。ただし、この場合第１のビア４１は図５の位置ではなく、金属パターン５１とグラウンド層７０を接続する。
【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１２に対して、１対の第１の部品３１と第２の部品３２、第１の接続導体２１と第２の接続導体２２、第１の金属パターン５１と第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】
さらに、上記例では、第１の金属パターン５１と第２の金属パターン５２とを第３層に設けたが、第１の容量と第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ができるのであれば、これら金属パターンを第２層に設けてもよく、また、第１の金属パターン５１と第２の金属パターン５２とを異なる層に設けてもよい。
【００６４】
以上説明したように、実施の形態２のプリント回路基板によれば、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、差動線路を挟んで第１の導体側に設けられた第１の部品と第２の導体側に設けられた第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、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、第１の接続導体及び第１の部品の直下の位置に形成された第１の金属パターンと、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、第２の接続導体及び第２の部品の直下の位置に形成された第２の金属パターンとを備え、第１の金属パターンとグラウンド層とが電気的に接続され、かつ、第２の導体または第２の接続導体と第２の金属パターンとを電気的に接続するようにしたので、付加回路が実装され、かつ、高密度実装が行われる場合であっても、差動線路の平衡度を改善することができる。
【００６５】
また、実施の形態２のプリント回路基板によれば、第１の接続導体及び第１の部品が第１の金属パターンのエリア内に配置され、かつ、第２の接続導体及び第２の部品が第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、第１の接続導体及び第１の部品と第１の金属パターンとの間に生じる静電容量である第１の容量と、第２の金属パターンとグラウンド層との間に生じる静電容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００６６】
また、実施の形態２のプリント回路基板によれば、第１の接続導体及び第１の部品のうち、少なくともいずれかの一部が第１の金属パターンのエリア外に配置され、かつ、第２の接続導体及び第２の部品のうち、少なくともいずれかの一部が第２の金属パターンのエリア外に配置される場合、第１の接続導体及び第１の部品のうち、第１の金属パターンの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、第１の接続導体及び第１の部品と第１の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第１の容量と、第２の接続導体及び第２の部品のうち、第２の金属パターンの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、第２の金属パターンと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の容量の差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００６７】
また、実施の形態２のプリント回路基板によれば、第１の接続導体及び第１の部品が第１の金属パターンのエリア内に配置され、かつ、第２の接続導体及び第２の部品のうち、少なくともいずれかの一部が第２の金属パターンのエリア外に配置される場合、第１の接続導体及び第１の部品と第１の金属パターンとの間に生じる静電容量である第１の容量と、第２の接続導体及び第２の部品のうち、第２の金属パターンの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、第２の金属パターンと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の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００６８】
また、実施の形態２のプリント回路基板によれば、第１の接続導体及び第１の部品のうち、少なくともいずれかの一部が第１の金属パターンのエリア外に配置され、かつ、第２の接続導体及び第２の部品が第２の金属パターンのエリア内に配置される場合、第１の接続導体及び第１の部品のうち、第１の金属パターンの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、第１の接続導体及び第１の部品と第１の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第１の容量と、第２の金属パターンとグラウンド層との間に生じる静電容量である第２の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００６９】
実施の形態３．
図６及び図７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り、図６はプリント回路基板の模式平面図、図７は図６のＣ−Ｃ線断面図である。
これらの図において、プリント回路基板１は、配線及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、配線及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及び第２の部品３２は、差動線路を挟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、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層で、かつ、第１の接続導体２１及び第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７０を挟んで第１の金属パターン５１を形成した層とは異なる層に形成される。第１のビア４１は、第１の金属パターン５１とグラウンド層７０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。
【００７０】
このように、プリント回路基板１は、配線及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の層とから成る多層構造を持ち、第１のビア４１が第２の層と第３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。
【００７１】
ここで、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の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離に依存する。
【００７２】
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及び第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及び第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及び第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品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との間の距離に依存する。
【００７３】
例えば、図６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、実施の形態３では、第１の接続導体２１及び第１の部品の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２とグラウンド層７０との間の距離と、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との間の距離とを調整し、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の静電容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２及び第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との間の静電容量との合成容量（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向上させている。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。
【００７４】
以下、実施の形態３における第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ためのそれぞれの例について説明する。
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。
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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１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及び第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。
【００７５】
このとき、調整の対象としては、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品と第１の金属パターン５１との間の距離と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２とグラウンド層７０との間の距離と、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との間の距離が挙げられる。
【００７６】
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小さい場合について説明する。
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。
例えば、第１の接続導体２１及び第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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の静電容量以外に発生することになる。
【００７７】
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の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１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及び第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との合成容量（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。
【００７８】
このとき、調整の対象としては、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の接続導体２１及び第１の部品３１と第１の金属パターン５１との間の距離と、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、当該エリア外に配置された部分とグラウンド層７０間の距離と、第２の接続導体２２と第２の部品３２の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２とグラウンド層７０との間の距離と、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間の距離が挙げられる。
【００７９】
なお、これまでの説明した第１の導体１１とこれに関連する第１の部品３１、第１の接続導体２１、第１の金属パターン５１と、第２の導体１２とこれに関連する第２の部品３２、第２の接続導体２２、第２の金属パターン５２については、例えば第１，第２の金属パターン５１，５２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。
【００８０】
この実施の形態３における第１の金属パターン５１の形状についても、図５に示した実施の形態２における金属パターンの形状と同様に説明できる。ただし、この場合第１のビア４１は図５の位置ではなく、金属パターン５１とグラウンド層７０を接続する。
【００８１】
この実施の形態３では、差動線路を成す第１の導体１１と第２の導体１２に対して、一対の第１の部品３１と第２の部品３２、第１の接続導体２１と第２の接続導体２２、第１の金属パターン５１と第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。
【００８２】
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。
【００８３】
以上説明したように、実施の形態３のプリント回路基板によれば、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、差動線路を挟んで第１の導体側に設けられた第１の部品と第２の導体側に設けられた第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、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、第１の接続導体及び第１の部品の直下の位置に形成された第１の金属パターンと、グラウンド層を挟んで第１の金属パターンとは異なる層に設けられ、第２の接続導体及び第２の部品の直下の位置に形成された第２の金属パターンとを備え、第１の金属パターンとグラウンド層とが電気的に接続され、かつ、第２の導体または第２の接続導体と第２の金属パターンとが電気的に接続されるようにしたので、付加回路が実装され、かつ、高密度実装が行われる場合であっても、差動線路の平衡度を改善することができる。
【００８４】
実施の形態４．
図８及び図９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り、図８は、プリント回路基板の模式平面図、図９は図８のＤ−Ｄ線断面図である。
これらの図において、プリント回路基板１は、配線及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、配線及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及び第２の部品３２は、差動線路を挟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の接続導体２１及び第１の部品３１とグラウンド層７０の間には誘電率ε１の第１の誘電体６１が、第２の接続導体２２及び第２の部品３２とグラウンド層７０の間には誘電率ε２の第２の誘電体６２がある。
【００８５】
ここで、第１の接続導体２１とグラウンド層７０との間の静電容量は、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第１の誘電体６１の誘電率ε１に依存する。同様に、第２の接続導体２２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及び第２の部品３２の面積と、第２の誘電体６２の誘電率ε２に依存する。
【００８６】
例えば、図８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、実施の形態４では、第１の誘電体６１の誘電率ε１と第２の誘電体６２の誘電率ε２とを調整し、第１の接続導体２１及び第１の部品３１とグラウンド層７０との間の静電容量（第１の容量）と第２の接続導体２２及び第２の部品とグラウンド層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向上させている。
【００８７】
なお、これまでの説明した第１の導体１１とこれに関連する第１の部品３１、第１の接続導体２１、第１の金属パターン５１と、第２の導体１２とこれに関連する第２の部品３２、第２の接続導体２２、第２の金属パターン５２については、例えば第１，第２の接続導体２１，２２の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。
【００８８】
この実施の形態４では、差動線路を成す第１の導体１１と第２の導体１２に対して、一対の第１の部品３１と第２の部品３２、第１の接続導体２１と第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。
【００８９】
また、この実施の形態４では、実施の形態１〜３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。
【００９０】
以上説明したように、実施の形態４のプリント回路基板によれば、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、差動線路を挟んで第１の導体側に設けられた第１の部品と第２の導体側に設けられた第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、第１の接続導体及び第１の部品とグラウンド層との間に設けられた第１の誘電体と、第２の接続導体及び第２の部品とグラウンド層との間に設けられた第２の誘電体とを備え、第１の部品とグラウンド層との間に生じる静電容量と、第１の接続導体と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の容量と、第２の部品とグラウンド層との間に生じる静電容量と、第２の接続導体と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の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００９１】
実施の形態５．
図１０及び図１１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り、図１０は、プリント回路基板の模式平面図、図１１は図１０のＥ−Ｅ線断面図である。
これらの図において、プリント回路基板１は、配線及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、配線及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及び第２の部品３２は、差動線路を挟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３の導体８０は第２の導体１２に接続される。配線及び部品を実装する層とグラウンド層間は誘電体６０があるものとする。
【００９２】
ここで、第１の接続導体２１とグラウンド層７０との間の静電容量は、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積に依存する。また、第２の接続導体２２及び第３の導体８０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及び第２の部品３２とグラウンド層７０との間の静電容量と、第３の導体８０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及び第３の導体８０とグラウンド層７０の静電容量は、第２の接続導体２２及び第２の部品３２の面積と第３の導体８０の面積に依存する。
【００９３】
例えば、図１０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、実施の形態５では、第１の接続導体２１及び第１の部品３１の面積と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２の面積と、第３の導体８０の面積とを調整し、第１の接続導体２１及び第１の部品３１とグラウンド層７０との間の静電容量（第１の容量）と、第２の接続導体２２及び第２の部品３２とグラウンド層７０との間の静電容量と、第３の導体８０とグラウンド層７０との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向上させている。
【００９４】
なお、これまでの説明した第１の導体１１とこれに関連する第１の部品３１及び第１の接続導体２１と、第２の導体１２とこれに関連する第２の部品３２及び第２の接続導体２２については、例えば第１，第２の接続導体２１，２２の面積の大小関係や第３の導体８０の接続先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。
【００９５】
この実施の形態５では、差動線路を成す第１の導体１１と第２の導体１２に対して、一対の第１の部品３１と第２の部品３２、第１の接続導体２１と第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。
【００９６】
また、この実施の形態５では、実施の形態１〜３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。
【００９７】
以上説明したように、実施の形態５のプリント回路基板によれば、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、差動線路を挟んで第１の導体側に設けられた第１の部品と第２の導体側に設けられた第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、第２の導体に接続する第３の導体とを備え、第１の部品とグラウンド層との間に生じる静電容量と、第１の接続導体と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の容量と、第２の部品とグラウンド層との間に生じる静電容量と、第２の接続導体とグラウンド層との間に生じる静電容量と、第３の導体と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の容量との差分を設定範囲内の値とするようにしたので、差動線路の平衡度を向上させ、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共に、差動線路の耐ノイズ性を向上させることができる。
【００９８】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００９９】
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の誘電体、６２  第２の誘電体、７０  グラウンド層、８０  第３の導体。
【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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