(57)【要約】【課題】不要電磁波の発生をより低減すべく、磁界強度の抑制が可能な配線基板を提供する。【解決手段】基板上には、交互に近接する第２の線路２、第１の線路１、第３の線路３が形成されており、第１の線路１には、電流源から負荷５に向けて供給電流である第１の電流Ｉ１が流れ、第２の線路２、第３の線路３各々には、第１の電流Ｉ１とは反対の方向に負荷５からの戻り電流である第２の電流Ｉ２、第３の電流Ｉ３が流れる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に電流が流れる第１の線路と、この第１の線路の両サイドに近接配置され前記一方向と反対の方向に電流が流れる第２、第３の線路と、を備えたことを特徴とする配線基板。
【請求項２】
前記第１の線路は電流源から負荷に電流を供給し、前記第２、第３の線路は前記負荷からの戻り電流を送給することを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項３】
前記第２、３の線路は電流源から負荷に電流を供給し、前記第１の線路は前記負荷からの戻り電流を送給することを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項４】
前記電流源が電流ドライバであることを特徴とする請求項３に記載の配線基板。
【請求項５】
前記第２、第３の線路各々に流れる電流値が相互に同じであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の配線基板。
【請求項６】
交互に近接配置され相互に逆方向に電流が流れる３本以上の奇数本の線路を備えたことを特徴とする配線基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路基板等の配線基板に関し、特に、配線パターン（以下「線路」と記すことがある）の態様を工夫して不要電磁波の低減を図った配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般の配線基板は、ＬＳＩ等の電子部品や、これら電子部品を電気的に接続する線路等から電子回路が構成されており、電子機器の心臓部としてあらゆる電子機器に搭載されている。
【０００３】
ここで、配線基板上の電子回路が動作すると、その電子回路に電圧が発生して線路に電流が流れ、これにより、線路の周囲には磁気誘導が発生して電磁波が放射される。この電磁波は本来不要なものであって、輻射ノイズとして他の電子部品や他の電子機器に機能障害をもたらすという問題がある。特に、近年の趨勢である電子回路における信号処理速度の高速化は、信号の高周波化を伴い、不要電磁波を著しく増大させるため、その問題は甚大である。
【０００４】
このような問題を改善する従来技術の一例について、図４及び図５を参照しながら以下に説明する。図４は従来の配線基板における配線パターンの態様を模式的に示す図、図５はその配線パターンの周囲に生じる磁界強度を模式的に示す断面図である。
【０００５】
これらの図面に示すように、基板上には、相互に微小間隔Ｌで近接し、相互に逆方向に電流が流れる第１の線路１０１、第２の線路１０２が形成されている（例えば、特許文献１参照）。これら第１の線路１０１、第２の線路１０２各々の一端は、電子部品である負荷１０５に接続され、第１の線路１０１の他端は電流源（不図示）に接続されている。但しここでは、電流源としてバッテリを想定していることから、そのバッテリの出力部に第１の線路１０１の他端が、他方その入力部に第２の線路１０２の他端がそれぞれ接続される。
【０００６】
そうすると、第１の線路１０１には、電流源から負荷１０５に向けて（図５では、紙面の裏側に向く方向）供給電流Ｉ１０１が流れ、他方、第２の線路１０２には、供給電流Ｉ１０１とは反対の方向（図５では、紙面の表側に向く方向）に負荷１０５からの戻り電流Ｉ１０２が流れることになり、それら供給電流Ｉ１０１、戻り電流Ｉ１０２各々の電流値はともに同じになる。
【０００７】
ここで、このような態様の第１の線路１０１、第２の線路１０２の周囲における磁界強度を検討する。今、供給電流Ｉ１０１、戻り電流Ｉ１０２各々の電流値をｉとすると、第１の線路１０１、第２の線路１０２の微小区間ｄｓを流れる供給電流Ｉ１０１、戻り電流Ｉ１０２によってある１点Ｑに生じる磁界強度Ｈは、ビオ・サバールの法則に基づく次式から導かれ、図５に示すようになる。
【０００８】
【数１】
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【０００９】
つまり、この場合の磁界強度Ｈは、第１の線路１０１の供給電流Ｉ１０１によって生じる磁界強度Ｈ１０１と、第２の線路１０２の供給電流Ｉ１０２によって生じる磁界強度Ｈ１０２との合成量であって、第１の線路１０１、第２の線路１０２相互の微小間隔Ｌを可能な限り狭く設計することにより、磁界強度Ｈ１０１、Ｈ１０２が互いに打ち消しあい、その結果として磁界強度Ｈを小さくできる。これにより、不要電磁波の低減が可能となる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平７−２７２９３４号公報（第１図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来技術を以ってしても、第１の線路１０１、第２の線路１０２相互の微小間隔Ｌの狭幅化には限界があることから、磁界強度Ｈは多少なりとも残り、不要電磁波がある程度発生してしまう。
【００１２】
そこで本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、不要電磁波の発生をより低減すべく、磁界強度の抑制が可能な配線基板を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明による配線基板は、一方向に電流が流れる第１の線路と、この第１の線路の両サイドに近接配置され前記一方向と反対の方向に電流が流れる第２、第３の線路と、を備えている。
【００１４】
これにより、第１、第２、及び第３の線路の周囲における磁界強度は、第１の線路の電流によって生じる磁界強度と、第２及び第３の線路各々の電流によって生じる磁界強度との合成量となるため、より打ち消されて抑えられる。
【００１５】
ここで、前記第１の線路は電流源から負荷に電流を供給し、前記第２、第３の線路は前記負荷からの戻り電流を送給するようになっているとよい。また、これとは逆に、前記第２、３の線路は電流源から負荷に電流を供給し、前記第１の線路は前記負荷からの戻り電流を送給するようになっていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第１実施形態の配線基板について説明する。図１は第１実施形態の配線基板における配線パターンの態様を模式的に示す図、図２はその配線パターンの周囲に生じる磁界強度を模式的に示す断面図である。なお、図中で同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。後述する第２実施形態においても同様とする。
【００１７】
これらの図面に示すように、基板上には、交互に微小間隔Ｌで近接し、相互に逆方向に電流が流れる第２の線路２、第１の線路１、及び第３の線路３が、この順に形成されている。換言すれば、第１の線路１の両サイドには、この第１の線路１に流れる電流と反対の方向に電流が流れる第２の線路２、第３の線路３が、近接配置されている。
【００１８】
これら第１の線路１、第２の線路２、及び第３の線路３各々の一端は、電子部品である負荷５に接続されている。また、本実施形態では、第１の線路１の他端が電流源（不図示）に接続されている。但しここでは、電流源としてバッテリを想定していることから、そのバッテリの出力部に第１の線路１の他端が、他方その入力部に第２の線路２及び第３線路３の他端が、それぞれ接続される。
【００１９】
そうすると、第１の線路１には、電流源から負荷５に向けて（図２では、紙面の裏側に向く方向）第１の電流Ｉ１（供給電流）が流れ、他方、第２の線路２、第３の線路３各々には、第１の電流Ｉ１とは反対の方向（図２では、紙面の表側に向く方向）に第２の電流Ｉ２、第３の電流Ｉ３（負荷５からの戻り電流）が流れることになる。一般には、戻り電流である第２の電流Ｉ２、第３の電流Ｉ３各々の電流値はともに同じであって、これらの総和が供給電流である第１の電流Ｉ１の電流値に等しくなる。
【００２０】
ここで、このような態様の第１の線路１、第２の線路２、及び第３の線路３の周囲における磁界強度を検討する。今、第１の電流Ｉ１の電流値をｉとすると、第２の電流Ｉ２、第３の電流Ｉ３各々の電流値はｉ／２となり、この場合の第１〜第３の線路１〜３の微小区間ｄｓを流れる第１〜第３の電流Ｉ１〜Ｉ３によってある１点Ｑに生じる磁界強度Ｈは、ビオ・サバールの法則に基づく次式から導かれ、図２に示すようになる。
【００２１】
【数２】
2004128212.tif 000004
【００２２】
つまり、この場合の磁界強度Ｈは、第１の線路１における第１の電流Ｉ１によって生じる磁界強度Ｈ１と、第２の線路２における第２の電流Ｉ２によって生じる磁界強度Ｈ２と、更に第３の線路３における第３の電流Ｉ３によって生じる磁界強度Ｈ２との合成量になる。従って、第１の線路１に対する第２の線路２及び第３の線路３相互の微小間隔Ｌを可能な限り狭く設計することにより、磁界強度Ｈ１に対して相反する方向の磁界強度Ｈ２、Ｈ２の合成量で互いに打ち消しあい、その結果として磁界強度Ｈを小さくできる。これにより、従来技術と比較して、不要電磁波の低減がより可能となる。
【００２３】
このような配線パターンの配線基板を、例えば光ディスク装置等において電流の高速切替が必要となるピックアップのレーザードライバ周辺に適用すると、光ディスクから読み出したＲＦ信号へのノイズの混入防止が可能となる。
【００２４】
なお、負荷５としては、ＬＳＩやＩＣチップ等の他、単なる抵抗やＬＥＤやモータ等であってもよい。
【００２５】
次に、本発明の第２実施形態について、図３を参照しながら説明する。図３は第２実施形態の配線基板における配線パターンの態様を模式的に示す図である。本第２実施形態は、第１実施形態と比較して、大きくは、第１〜第３の線路１〜３に流れる第１〜第３の電流Ｉ１〜Ｉ３の向きが全て逆向きになっている点で異なる。
【００２６】
つまり、図３に示すように、第２の線路２、第３の線路３各々には、電流源から負荷５に向けて第２の電流Ｉ２、第３の電流Ｉ３（供給電流）が流れ、他方、第１の線路１には、第２の電流Ｉ２、第３の電流Ｉ３とは反対の方向に第１の電流Ｉ１（負荷５からの戻り電流）が流れる。一般には、供給電流である第２の電流Ｉ２、第３の電流Ｉ３各々の電流値はともに同じであって、これらの総和が戻り電流である第１の電流Ｉ１の電流値に等しくなる。このような電流の流れは、第２の線路２、第３の線路３各々に他端に、電流源として電流ドライバ６を接続することで達成でき、この場合、第２の線路２、第３の線路３相互に微妙なインピーダンスの差があっても、安定した電流供給が行える。
【００２７】
このような構成によれば、最終的に生じる磁界強度Ｈは、上記の第１実施形態の場合と同様、第１〜第３の電流Ｉ１〜Ｉ３によって生じる磁界強度Ｈ１〜Ｈ３の合成量であって、磁界強度Ｈ１に対して相反する方向の磁界強度Ｈ２、Ｈ２の合成量で互いに打ち消しあい、その結果として小さくなることには変わりはない。
【００２８】
その他本発明は上記の各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、第２の線路２、第３の線路３各々に流れる第２、第３の電流Ｉ２、Ｉ３の電流値は、必ずしも相互に同じでなくてもよい。但し、上記の各実施形態のようにこれが同じである方が、磁界強度を最大限に低減できる点で有利である。
【００２９】
また、基板上に設置スペースが確保できる限り、相互に逆方向に電流が流れる３本以上の奇数本の線路（上記の各実施形態を除く意味では、５本以上の奇数本の線路）を、交互に近接配置してもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の配線基板によれば、一方向に電流が流れる第１の線路と、この第１の線路の両サイドに近接配置され前記一方向と反対の方向に電流が流れる第２、第３の線路と、を備えているので、第１、第２、及び第３の線路の周囲における磁界強度は、第１の線路の電流によって生じる磁界強度と、第２及び第３の線路各々の電流によって生じる磁界強度との合成量となるため、より打ち消されて抑えられる。従って、不要電磁波の発生をより低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の配線基板における配線パターンの態様を模式的に示す図である。
【図２】第１実施形態の配線パターンの周囲に生じる磁界強度を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の配線基板における配線パターンの態様を模式的に示す図である。
【図４】従来の配線基板における配線パターンの態様を模式的に示す図である。
【図５】従来の配線パターンの周囲に生じる磁界強度を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１　　第１の線路
２　　第２の線路
３　　第３の線路
５　　負荷
６　　電流ドライバ
Ｉ１　　第１の電流
Ｉ２　　第２の電流
Ｉ３　　第３の電流
Ｈ　　磁界強度
Ｈ１　　第１の電流による磁界強度
Ｈ２　　第２の電流による磁界強度
Ｈ３　　第３の電流による磁界強度
【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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