(57)【要約】    【課題】ノイズ対策部品を低減することができる構成のプリント多層基板を提供する。    【解決手段】基板の表裏面のうち少なくとも表面に信号ライン１を設ける。基板の内部に、信号ライン１に第１の絶縁層４を介して対向するように設けられたグランド層２を有する。基板の内部において、グランド層２、２間に第２の絶縁層５、５を介して挟まれるように設けられた電源ライン３を有する。第１の絶縁層４は、誘電率εを５以下とする。第２の絶縁層５は、磁性粉と、高誘電率の誘電体粉とを含み、透磁率μを２以上、誘電率εを１０以上とする。【選択図】図１
2004336001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器用のプリント多層基板であって、
前記基板の表裏面のうち少なくとも表面に設けられた信号ラインと、
前記基板の内部に、信号ラインに第１の絶縁層を介して対向するように設けられたグランド層と、
前記基板の内部において、グランド層間に第２の絶縁層を介して挟まれるように設けられた電源ラインとを有し、
前記第１の絶縁層は、誘電率εを５以下とし、
前記第２の絶縁層は、磁性粉と、高誘電率の誘電体粉とを含み、透磁率μを２以上、誘電率εを１０以上とした
ことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の絶縁層とグランド層との間に、ストリップラインがグランド層により第３の絶縁層を介して挟まれた共振器層を有し、
前記第３の絶縁層の誘電率εを５以下とした
ことを特徴とするプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器用のプリント多層基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は特許文献１に開示されたプリント多層基板である。図３のプリント多層基板は、その外側に銅箔からなる信号ライン２０を有し、内側に銅箔からなるグランド層２１を有し、中心部に銅箔からなる電源ライン２２を有する。信号ライン２０とグランド層２１との間の層２３は、信号ライン２０に容量性負荷を与えないように、また、積層板の機械的強度を持たせるため、ガラス基材エポキシ樹脂等で形成する。一方、グランド層２１と電源ライン２２との間の層２４は、この間にコンデンサを形成する目的で高誘電率の誘電体を用いる。
【０００３】
そして、この電源ライン２２とグランド層２１との間に形成されるコンデンサによって電源ライン２２とグランド層２１との間にバイパスコンデンサを入れた場合と同じ効果が生じ、従来、電源ライン２２とグランド層２１との間にＩＣと同数実装しているノイズ防止用バイパスコンデンサが不要となる。また、信号ライン２０とグランド層２１との間には従来通り低誘電率の誘電体を用いているので、高周波の信号に対しても容量性負荷による悪影響を与えない。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６１−１９０１８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図３に示した従来のプリント多層基板においては、バイパスコンデンサが不要とはなるものの、信号ライン２０と電源ライン２２との間の電磁結合を減らすことができないので、電源ライン２２のノイズが信号ライン２０にのりやすく、ノイズによる不具合が起きやすいという問題点がある。また、一般的にプリント基板に使用される樹脂材料のＱ特性が悪く、非常に高い周波数であったり、共振器であったりするような信号伝送に高品質が要求された場合、特性に影響するという問題点がある。また、コネクタ部等は、外部へもしくは外部からのノイズの影響を受けやすいので、チョークコイル等の不要電磁放射を防止する部品を必要とする。そのため、実装部品が増え、実装コストが上がったり、他の部品の実装面積が減る等の問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、ノイズ対策部品を低減することができる構成のプリント多層基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１のプリント多層基板は、電子機器用のプリント多層基板であって、
前記基板の表裏面のうち少なくとも表面に設けられた信号ラインと、
前記基板の内部に、信号ラインに第１の絶縁層（なお本明細書において絶縁層とは直流的に絶縁体またはこれに近いもので構成された層を意味する。）を介して対向するように設けられたグランド層と、
前記基板の内部において、グランド層間に第２の絶縁層を介して挟まれるように設けられた電源ラインとを有し、
前記第１の絶縁層は、誘電率εを５以下とし、
前記第２の絶縁層は、磁性粉と、高誘電率の誘電体粉とを含み、透磁率μを２以上、誘電率εを１０以上とした
ことを特徴とする。
【０００８】
請求項２のプリント多層基板は、請求項１において、
前記第１の絶縁層とグランド層との間に、ストリップラインがグランド層により第３の絶縁層を介して挟まれた共振器層を有し、
前記第３の絶縁層の誘電率を５以下とした
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１によれば、電源ラインとグランド層との間に磁性粉と誘電体粉と混入した第２の絶縁層を設けたので、基板内の電源ラインがコンデンサおよびインダクタとして作用する。このため、不要電磁放射を抑制して電子機器自身または他の機器への干渉を防止し得ると共に、バイパスコンデンサのみならず、チョークコイル等のノイズ対策部品が大幅に低減される。そしてその結果、基板上の実装面積を増やし、かつ基板からなるセットの小型化が図れる。
【００１０】
請求項２によれば、基板内にストリップライン共振器を内蔵させたので、電子機器の部品点数をさらに減らすことができる。また、Ｑが高く、信号伝送品質の高いストリップラインを基板内部に構成できるので、高い特性が得られると共に、基板上の実装面積をさらに増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１（Ａ）は本発明によるプリント多層基板の一実施の形態を示す断面図、図１（Ｂ）はその部分拡大図である。図１（Ａ）において、１はプリント多層基板の外側の表裏面に設けられた信号ライン、２はその内側に設けられたグランド層、３は前記グランド層２、２間に挟まれるように中央部に設けられた電源ラインである。前記信号ライン１、電源ライン３、グランド層２は銅箔でなる。信号ライン１とグランド層２との間は第１の絶縁層４により構成される。該第１の絶縁層４は、信号ライン１に容量性負荷を与えないように、かつ銅箔積層板に機械的強度を持たせるために、ガラス基材エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＴ樹脂、ポリイミド樹脂等で構成する。そして、この誘電率は誘電率εを５以下とする。
【００１２】
前記グランド層２、２と電源ライン３との間は第２の絶縁層５により構成する。該第２の絶縁層５は、図１（Ｂ）に示すように、前記樹脂内に磁性粉６と高誘電率の誘電体粉７とを混入して透磁率μおよび誘電率εを高めたものである。
【００１３】
前記第２の絶縁層５を構成する樹脂として、第１の絶縁層４と同様に、ガラス基材エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＴ（ビスマレイドトリアジン）樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を用いる。
【００１４】
また、磁性粉６としては、Ｍｎ／Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ／Ｚｎ系フェライト、六方晶系フェライト等のセラミック磁性粉、あるいはカーボニール鉄、センダスト、パーマロイ等の金属磁性粉が用いられる。また、これらの平均粒径は０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが成形上好ましい。また、添加量は５ＶＯＬ％以上であることが磁性粉を混入した効果を得る上で好ましく、また、成形を可能にすること、および誘電体粉７との混合を考慮して、６０ＶＯＬ％以下であることが好ましい。
【００１５】
また、前記誘電体粉７としては、ＳｒＯ−ＣａＯ−ＴｉＯ２系のものを２５〜６０ＶＯＬ％混入するか、またはＢａＯ−ＺｒＯ−ＴｉＯ２系のものを１５〜６０ＶＯＬ％混入する。これらの混入量の下限は、誘電体としての効果を得る上で必要な値であり、また、上限は、成形を可能にすること、および磁性粉６との混合を考慮したものである。また、これらの平均粒径は０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが成形上好ましい。
【００１６】
また、これらの第２の絶縁層５の誘電率εは好ましくは１０以上より好ましくは２０以上であり、また上限は１０００である。また、該第２の絶縁層５の透磁率μは好ましくは２以上、より好ましくは５以上であり、また上限は１００００である。
【００１７】
図１（Ｃ）はこの基板の等価回路であり、図１（Ａ）のように構成された基板において、電源ライン３のうち、基板内に属する部分は、磁性粉６を混入したことによるインダクタンスＬ成分と、誘電体粉７を混入したことによるキャパシタンス成分Ｃとからなる分布定数回路として把握される。これらのインダクタンス成分Ｌやキャパシタンス成分Ｃは、磁性粉６や誘電体粉７の材質や混入量により所望の値に調整することができる。
【００１８】
図２（Ａ）は図１（Ａ）の基板の具体的応用例である。図中、８はプリント多層基板、９は該基板８上に半田付けや接着剤などにより固定されたコネクタ、１０は基板８の表裏面に搭載された電子部品である。コネクタ９の該当端子と電源ライン３とは、第１の絶縁層４、第２の絶縁層５を貫通するスルーホール１１に充填あるいはメッキされる導体により接続される。また、基板８の表裏面の電源ライン３ａと基板８内の電源ライン３も同様に、第１の絶縁層４、第２の絶縁層５を貫通するスルーホール１２に充填あるいはメッキされる導体により接続される。コネクタ９の該当端子と裏面の信号ライン１ａとは基板全体を貫通するスルーホール１３に充填あるいはメッキされる導体により接続される。
【００１９】
図２（Ａ）の基板においては、電源ライン３が基板８内のグランド層２、２間の部分において、インダクタおよびコンデンサとして作用することにより外部へへの輻射ノイズを抑え、外部からのノイズの影響を抑えることができる。
【００２０】
図２（Ｂ）は本発明の他の実施の形態を示すもので、前記２つの第１の絶縁層のうちの一方の第１の絶縁層４とグランド層２との間に、銅箔でなるストリップライン１４がグランド層２Ａ、２Ｂにより第３の絶縁層１５、１５を介して挟まれた共振器層１６を設けたものである。ここで、第３の絶縁層１５としては、前述したエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＴ樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂や、融点が２００℃以上のフッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂を用いる。なお、ストリップライン１４は一端においてグランド層２Ａ、２Ｂの少なくともいずれかに接続される。
【００２１】
そして、前記第３の絶縁層１５の誘電率εを５以下とし、１００MHzでのtanδは０．００５以下とする。
【００２２】
このように、共振器１６も基板に含ませることにより、共振器を要する電子機器において、さらに部品点数を減らすことができる。また、第３の絶縁層１５を前記材質のものに選定することにより、Ｑが高く、信号伝送品質の高いストリップラインを基板内部に構成できるので、高い特性が得られると共に、基板表裏面における実装面積を増やすことができる。
【００２３】
本発明において、信号ライン１、グランド層２、電源ライン３に用いる導体としては、銅以外の他の導体を用いることもできる。また、信号ライン１は基板の表面にのみ設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（Ａ）は本発明によるプリント多層基板の一実施の形態を示す断面図、（Ｂ）はその部分拡大図、（Ｃ）はその等価回路図である。
【図２】（Ａ）は図１（Ａ）の応用例を示す断面図、（Ｂ）は本発明の他の実施の形態を示す断面図である。
【図３】従来のプリント多層基板を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１、１ａ：信号ライン、２：グランド層、３：電源ライン、４：第１の絶縁層、５：第２の絶縁層、６：磁性粉、７：誘電体粉、８：基板、９：コネクタ、１０：電子部品、１１〜１３：スルーホール、１４：ストリップライン、１５：絶縁層、１６：共振器  
【図１】
2004336001.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004336001.tif 000005