(57)【要約】【課題】  供給点から被供給点まで面で接続する構成において、各素子に電流を均等配分することのできるプリント基板を提供する。【解決手段】  供給点Ｖｐは、電流経路に電流を供給する。複数の被供給点Ａ１、Ａ２は、電流経路から電流を供給される。導電層は、供給点Ｖｐと被供給点Ａ１、Ａ２の間を面で電気的に接続すると共に、非導電部５、６により、供給点Ｖｐから被供給点Ａ１、Ａ２の各々までの電流の流れる最短距離を等しくなるように調整する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面で構成された電流経路を含むプリント基板であって、
前記電流経路に電流を供給する供給点と、
前記電流経路から電流を供給される複数の被供給点と、
前記供給点と前記被供給点の間を面で電気的に接続すると共に、前記供給点から前記被供給点の各々までの電流の流れる最短距離を調整するための非導電部が設けられた導電層とを有するプリント基板。
【請求項２】
前記非導電部が、前記供給点から前記被供給点の各々までの前記最短距離を等しくするように設けられた、請求項１に記載のプリント基板。
【請求項３】
前記非導電部が、前記供給点に近い被供給点と該供給点の間を遮るように配置されている、請求項１または２に記載のプリント基板。
【請求項４】
前記導電層の少なくとも１つは電源層であり、該電源層において前記被供給点に素子の電源端子が接続される、請求項１〜３のいずれ１項に記載のプリント基板。
【請求項５】
前記導電層の少なくとも１つは接地層であり、該接地層において前記供給点に素子の接地端子が接続される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプリント基板。
【請求項６】
前記非導電部がスリット形状である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のプリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の素子を実装するプリント基板に関し、特に、供給点から被供給点に面による経路で電流を供給する構成を含むプリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、プリント基板には複数の素子が実装されており、各素子には電源または信号の電流が供給されている。また、供給点からプリント基板を介して被供給点に電流が供給される。そのような場合、複数の素子を同じように動作させるために、供給点と被供給点の間の電流経路長が均一であることが好ましい場合が多い。
【０００３】
プリント基板の電流経路長を均一にする従来の方法が特許文献１に開示されている。特許文献１によれば、素子間の配線パターン長を均一にすることにより素子間の電流バランスを均等にしている。
【０００４】
しかし、各素子への電源供給、および各素子の接地においては、大電流を安定的に供給するためにプリント基板内の層を面で電源供給に用いる場合がある。外部からコネクタ経由で与えられた所定の電位がプリント基板の所定の層全体に供給されている。各素子はその層と接続することにより各電位の供給を受けている。
【０００５】
図３は、従来の一般的なプリント基板における素子配置と電源層およびグランド層の接続の一例を示す図である。図３において、（Ａ）は従来のプリント基板４の素子配置を、（Ｂ）は電源層の接続を、（Ｃ）はグランド層の接続を示している。
【０００６】
図３（Ａ）を参照すると、プリント基板４には、素子１、２とコネクタ３が実装されている。コネクタ３は電源端子Ｖｐと接地端子Ｇｐを有している。電源端子Ｖｐは外部から電源電圧が供給されており、プリント基板４の電源層に接続されている。接地端子Ｇｐには接地電位が供給されており、プリント基板４のグランド層に接続されている。
【０００７】
また、素子１は入力端子Ａ１と出力端子Ｂ１を有している。入力端子Ａ１は電源層に接続されており、コネクタ３の電源端子Ｖｐからの電源を供給されている。出力端子Ｂ１はグランド層に接続されており、コネクタ３の接地端子Ｇｐと接続されている。また、素子２は入力端子Ａ２と出力端子Ｂ２を有している。入力端子Ａ２は電源層に接続されており、コネクタ３の電源端子Ｖｐからの電源を供給されている。出力端子Ｂ２はグランド層に接続されており、コネクタ３の接地端子Ｇｐと接続されている。このように、プリント基板４に実装された各素子１、２には電源電位および接地電位が供給されている。
【０００８】
図３（Ｂ）を参照すると、電源層において電流の流れる経路が矢印で示されている。また、図３（Ｃ）を参照すると、グランド層において電流の流れる経路が矢印で示されている。
【０００９】
電流には、抵抗率が均等なプリント基板４上では、起点と終点との間を最短距離で繋ぐ経路を流れる性質がある。そのため、電源端子Ｖｐから素子１の入力端子Ａ１への電流は経路（ａ）を流れる。そして、素子１の出力端子Ｂ１から接地端子Ｇｐへの電流は経路（ｂ）を流れる。また、電源端子Ｖｐから素子２の入力端子Ａ２への電流は経路（ｋ）を流れる。そして、素子２の出力端子Ｂ２から接地端子Ｇｐへの電流は経路（ｍ）を流れる。
【００１０】
このように、層を面で用いて電流を供給することにより、複数の素子１、２に安定的に大きな電流を流すことができる。
【特許文献１】特開平４−３１０３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
図３（Ｂ）（Ｃ）に示したような経路を流れるため、各素子１、２はプリント基板４の配置によってコネクタ３との間の抵抗値が異なる。
【００１２】
プリント基板４内の層を用いた接続においてコネクタ３と各素子１、２の間の抵抗値は端子間の距離に比例する。素子１の入力端子Ａ１とコネクタ３の電源端子Ｖｐの間の抵抗値Ｒ（ａ）は、素子２の入力端子Ａ２とコネクタ３の電源端子Ｖｐの間の抵抗値Ｒ（ｋ）よりも大きい。すなわち、Ｒ（ａ）＞Ｒ（ｋ）となる。
【００１３】
また、素子１の出力端子Ｂ１とコネクタ３の接地端子Ｇｐの間の抵抗値Ｒ（ｂ）は、素子２の出力端子Ｂ２とコネクタ３の電源端子Ｇｐの間の抵抗値Ｒ（ｍ）よりも大きい。すなわち、Ｒ（ｂ）＞Ｒ（ｍ）となる。
【００１４】
ここでは素子１の内部抵抗をＲ（Ｕ１）とし、素子２の内部抵抗をＲ（Ｕ２）とすると、電源端子Ｖｐと接地端子Ｇｐの間の回路は、図４の等価回路のように示すことができる。そして、素子１と素子２は同種類の素子であるとすると、素子１を流れる電流の経路の合成抵抗Ｒ（ａ＋Ｕ１＋ｂ）＝Ｒ（ａ）＋Ｒ（Ｕ１）＋Ｒ（ｂ）は、素子２を流れる電流の経路の合成抵抗Ｒ（ｋ＋Ｕ２＋ｍ）＝Ｒ（ｋ）＋Ｒ（Ｕ２）＋Ｒ（ｍ）よりも大きくなる。すなわち、Ｒ（ａ＋Ｕ１＋ｂ）＞Ｒ（ｋ＋Ｕ２＋ｍ）となる。
【００１５】
その結果、電源端子Ｖｐとグランド端子Ｇｐの間の合成抵抗値が小さい素子２に、合成抵抗値の大きい素子１よりも大きな電流が流れ、素子１と素子２とで電流の均等配分がされていなかった。
【００１６】
そして、配置の異なる素子間での電流のばらつきにより、定格電流に対して少ないマージンで動作する素子があった。また、素子間で電流がばらつくため、素子の選択において、どこに配置されてもよいように定格電流の大きな素子を選択する必要があり、コストアップの原因となっていた。
【００１７】
本発明の目的は、供給点から被供給点まで面で接続する構成において、各素子に電流を均等配分することのできるプリント基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明のプリント基板は、
面で構成された電流経路を含むプリント基板であって、
前記電流経路に電流を供給する供給点と、
前記電流経路から電流を供給される複数の被供給点と、
前記供給点と前記被供給点の間を面で電気的に接続すると共に、前記供給点から前記被供給点の各々までの電流の流れる最短距離を調整するための非導電部が設けられた導電層とを有している。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によるプリント基板は、電流経路を面で構成する導電層が、非導電部によって、供給点から被供給点の各々までの電流の流れる最短距離を調整した構成である。したがって、導電層に設けられた非導電部により電流経路長が複数の被供給点で等しくなるように調整できるので、各被供給点に流れる電流を均等することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ここでは、一例として電源系統の接続構成について考える。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態のプリント基板の素子配置と電源層およびグランド層の接続の一例を示す図である。図１において、（Ａ）は従来のプリント基板４の素子配置を、（Ｂ）は電源層の接続を、（Ｃ）はグランド層の接続を示している。
【００２２】
図１（Ａ）を参照すると、プリント基板４には、素子１、２とコネクタ３が実装されている。コネクタ３は電源端子Ｖｐと接地端子Ｇｐを有している。電源端子Ｖｐは外部から電源電圧が供給されており、プリント基板４の電源層に接続されている。接地端子Ｇｐには接地電位が供給されており、プリント基板４のグランド層に接続されている。
【００２３】
また、素子１は入力端子Ａ１と出力端子Ｂ１を有している。入力端子Ａ１は電源層に接続されており、コネクタ３の電源端子Ｖｐからの電源を供給されている。出力端子Ｂ１はグランド層に接続されており、コネクタ３の接地端子Ｇｐと接続されている。また、素子２は入力端子Ａ２と出力端子Ｂ２を有している。入力端子Ａ２は電源層に接続されており、コネクタ３の電源端子Ｖｐからの電源を供給されている。出力端子Ｂ２はグランド層に接続されており、コネクタ３の接地端子Ｇｐと接続されている。このように、プリント基板３に実装された各素子１、２には電源電位および接地電位が供給されている。
【００２４】
図１（Ｂ）を参照すると、プリント基板４の電源層には電気的に非導通のスリット５が設けられている。そのため、電源層において電流の流れる経路は、図１（Ｂ）の矢印で示したような経路となる。電源端子Ｖｐと入力端子Ａ２の間を最短距離で結ぶ経路は、経路（ｃ）（ｄ）となっている。スリット５は、経路（ｃ）（ｄ）の長さが、電源端子Ｖｐと入力端子Ａ１の間の経路（ａ）と等しくなるように設けられている。
【００２５】
また、図１（Ｃ）を参照すると、グランド層には電気的に非導通のスリット６が設けられている。そのため、グランド層において電流の流れる経路は、図１（Ｃ）の矢印で示したような経路となる。接地端子Ｇｐと出力端子Ｂ２の間を最短距離で結ぶ経路は、経路（ｅ）（ｆ）となっている。スリット６は、経路（ｅ）（ｆ）の長さが、接地端子Ｇｐと出力端子Ｂ１の間の経路（ｂ）と等しくなるように設けられている。
【００２６】
素子間の電流分配は素子間の抵抗によって定まる。そして、プリント基板において電源のパターン幅に十分な余裕があれば、端子間の距離で抵抗値が定まり、それが電流分配を決めることとなる。そのため、素子１の入力端子Ａ１とコネクタ３の電源端子Ｖｐの間の抵抗値Ｒ（ａ）は、素子２の入力端子Ａ２とコネクタ３の電源端子Ｖｐの間の抵抗値Ｒ（ｃ＋ｄ）と等しくなる。すなわち、Ｒ（ａ）＝Ｒ（ｃ＋ｄ）となる。
【００２７】
また、素子１の出力端子Ｂ１とコネクタ３の接地端子Ｇｐの間の抵抗値Ｒ（ｂ）は、素子２の出力端子Ｂ２とコネクタ３の電源端子Ｇｐの間の抵抗値Ｒ（ｅ＋ｆ）と等しくなる。すなわち、Ｒ（ｂ）＝Ｒ（ｅ＋ｆ）となる。
【００２８】
ここでは素子１の内部抵抗をＲ（Ｕ１）とし、素子２の内部抵抗をＲ（Ｕ２）とすると、電源端子Ｖｐと接地端子Ｇｐの間の回路は、図２の等価回路のように示すことができる。そして、素子１と素子２は同種類の素子であるとすると、素子１を流れる電流の経路の合成抵抗Ｒ（ａ＋Ｕ１＋ｂ）＝Ｒ（ａ）＋Ｒ（Ｕ１）＋Ｒ（ｂ）は、素子２を流れる電流の経路の合成抵抗Ｒ（ｃ＋ｄ＋Ｕ２＋ｅ＋ｆ）＝Ｒ（ｃ＋ｄ）＋Ｒ（Ｕ２）＋Ｒ（ｅ＋ｆ）と等しくなる。すなわち、Ｒ（ａ＋Ｕ１＋ｂ）＝Ｒ（ｃ＋ｄ＋Ｕ２＋ｅ＋ｆ）となる。
【００２９】
その結果、電源端子Ｖｐとグランド端子Ｇｐの間の合成抵抗値は、素子１と素子２とで等しいので、素子１と素子２に電流が均等に配分される。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態のプリント基板４は、電流経路を面で構成する導電層である電源層およびグランド層が、非導電部であるスリット５、６によって、供給点から被供給点の各々までの電流の流れる最短距離を調整した構成である。したがって、電源層およびグランド層で端子間を面で接続するプリント基板４において、各層に設けられたスリット５、６により電流経路長が素子１と素子２で等しくなるように調整できるので、各素子に流れる電流を均等することができる。
【００３１】
その結果、各素子１、２に均等に電流が分配されるので、各素子は等しく、定格電流に対して大きなマージンで動作することができる。また、均等分配によって素子を流れる最大電流が低減されるため、定格電流を下げた低価格の素子の選定が可能となる。
【００３２】
また、スリット５、６が、供給点から被供給点の各々までの最短距離を等しくするように設けられている。そのために、スリット５、６は、供給点に近い被供給点と供給点の間を遮るように配置されている。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態のプリント基板の素子配置と電源層およびグランド層の接続の一例を示す図である。
【図２】本実施形態のプリント基板におけるコネクタの電源端子と接地端子の間の等価回路である。
【図３】従来の一般的なプリント基板における素子配置と電源層およびグランド層の接続の一例を示す図である。
【図４】従来のプリント基板におけるコネクタの電源端子と接地端子の間の等価回路である。
【符号の説明】
【００３４】
１、２    素子
３    コネクタ
４    プリント基板
５、６    スリット
Ｇｐ    電源端子
Ｖｐ    接地端子
Ａ１、Ａ２    入力端子
Ｂ１、Ｂ２    出力端子
【図１】
2005347551.tif 000003
【図２】
2005347551.tif 000004
【図３】
2005347551.tif 000005
【図４】
2005347551.tif 000006