(57)【要約】【課題】  ガードグラウンドを有するバス配線パターンにおいて、バス配線パターンとガードグラウンドとの位置に関係なく、バス配線パターンの特性インピーダンスをほぼ同一とするための手段を提供することを目的としている。【解決手段】  １つ以上の信号層と、ベタグラウンドとを備え、信号層とベタグラウンドが絶縁層を介して隣接してなるプリント配線板において、少なくとも４本以上の信号配線からなるバス配線パターンと、バス配線パターンの少なくとも４本おきにガードグラウンドが配置され、ガードグラウンドに隣接するバス配線パターンと重畳する部分のベタグラウンドに、バス配線パターンと同方向に、スリットが形成されていることとを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の信号層と、ベタグラウンドとを備え、該信号層と該ベタグラウンドが絶縁層を介して隣接してなるプリント配線板において、少なくとも４本以上の信号配線からなるバス配線パターンと、該バス配線パターンの少なくとも４本おきにガードグラウンドが配置され、該ガードグラウンドに隣接する該バス配線パターンと重畳する部分の該ベタグラウンドに、該バス配線パターンと同方向に、スリットが形成されていることとを特徴とするプリント配線板。
【請求項２】
前記スリットは、前記ガードグラウンドから、前記ガードグラウンドに隣接するバス配線パターンより更に外側のバス配線パターンの間の重畳する部分の前記ベタグラウンドに配置されていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線板。
【請求項３】
前記ベタグラウンドは、グラウンド層に形成されてなることを特徴とする請求項１または２記載のプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板に関し、特にバスを用いて高速な信号を伝送しているプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来のプリント配線板の断面図である。図４おいて、１ａ、１ｂはバス配線パターン、２はガードグラウンド、３はベタグラウンド、４はレジスト、５はＬ１層、６は第一絶縁層、７はＬ２層、８は第二絶縁層である。
【０００３】
従来、電子機器においては、特開２００１−２８４８２７（特許文献１）に示されたように、集積回路間のデジタル信号の伝送方式として、バスを用いたパラレルでの伝送方式が多く行われている。この際、必要な情報量に応じて、信号の周波数やバス幅を調整し、電子機器に最適な値を調整するといった構成を取っている。そのバスの幅は、例えば１６本や３２本といった本数である。集積回路とそのデータを保持するためのメモリ（ＤＲＡＭ）間の信号を例にすると、このバスには、データ信号があり、この他にアドレス信号といったコントロール系の信号があり、これらは、高速なクロック信号（例えば１００ＭＨｚといった高い周波数）を基準信号として集積回路とメモリ間のデータ転送を行っている。例えば、データ信号のバス幅を３２本とすると、これらの３２本のバス配線パターン１ａ、１ｂで伝送される信号としては同種のデジタル信号であるため、同時スイッチングによるクロストークノイズを低減するために、４本あるいは８本置きにガードグラウンド２を配置するといった方法が行われる。更には、このガードグラウンド２は、基板層数が少ない時に特に有効で、高速動作によってデータ信号に流れる高周波電流のリターン経路としての作用もあるため、プリント配線板から放射される放射ノイズの低減にも寄与している。
【０００４】
図４おいては、Ｌ１層５に、データ信号を伝送するためのバス配線パターン１ａ、１ｂに対して４本おきにガードグラウンド２を配置し、ベタグラウンド３をＬ２層７として配置し、更にその表面には、レジスト４を配置し、Ｌ１層５に配置されているバス配線パターン１ａ、１ｂやガードグラウンド２は、第一絶縁層６を介してＬ２層７に配置されているベタグラウンド３とでマイクロストリップ線路を構成している。更に、第二絶縁層８の下には、図示しないが、Ｌ３層やＬ４層として電源層や第二の信号層があり、これらの積み重ねによってプリント配線板が形成されている。
【０００５】
ここで、各層の厚さを、例えばＡ＝２０μｍ、Ｂ＝３５μｍ、Ｃ＝２００μｍ、Ｄ＝３５μｍ、Ｌ１層５のバス配線パターン１ａ、１ｂの幅を１２５μｍ、バス配線パターン間の距離を１２５μｍ、ガードグラウンド２の幅を６００μｍとして、各バス配線パターン１ａ、１ｂの特性インピーダンスを計算すると、ガードグラウンド２に近いバス配線パターン１ａの特性インピーダンスは６６．０Ω、バス配線パターン１ｂの特性インピーダンスは７３．１Ωとなり、バス配線パターン１ａと１ｂとの特性インピーダンスの差は約７Ωとなる。ここでのガードグラウンド２の幅は、スルーホール（図示せず）を配置できる幅としている。
【特許文献１】特開２００１−２８４８２７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の技術においては、クロストークノイズや放射ノイズの低減のために配置しているガードグラウンド２によって、例えば、ガードグラウンド２に近いバス配線パターン１ａの特性インピーダンスが、バス配線パターン１ｂと比較して７Ωほど低く、つまり、特性インピーダンスにこの例では約１０％ものばらつきが発生し、同種のデジタル信号が伝送されているにも係わらず、バス配線パターンが配置されている場所によって特性インピーダンスが異なることから、信号の品質が異なってしまうという問題点があり、今後ますます進行していく高速化においては特に問題となる。
【０００７】
更には、特性インピーダンスを揃える方法としては、バス配線パターンの配線幅を変化させる方法があるが、特性インピーダンスを高くする場合は、一般的にはパターン幅を細く形成する必要があるが、プリント配線板の製造上の問題やコストといった制約から、実施が困難な場合が多い。
【０００８】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留意してなされたものであり、その目的とするところは、ガードグラウンドを有するバス配線パターンにおいて、バス配線パターンとガードグラウンドとの位置に関係なく、バス配線パターンの特性インピーダンスをほぼ同一とするための手段を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明においては、１つ以上の信号層と、ベタグラウンドとを備え、信号層とベタグラウンドが絶縁層を介して隣接してなるプリント配線板において、少なくとも４本以上の信号配線からなるバス配線パターンと、バス配線パターンの少なくとも４本おきにガードグラウンドが配置され、ガードグラウンドに隣接するバス配線パターンと重畳する部分のベタグラウンドに、バス配線パターンと同方向に、スリットが形成されていることとを特徴とする。
【００１０】
スリットは、ガードグラウンドから、ガードグラウンドに隣接するバス配線パターンより更に外側のバス配線パターンの間の重畳する部分のベタグラウンドに配置されていることを特徴とする。
【００１１】
ベタグラウンドは、グラウンド層に形成されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、以上説明したように構成されているため、次に記載する効果がある。バス配線パターンとガードグラウンドの位置関係によらず、特性インピーダンスの差を最小にすることが出来、したがって、バス配線パターンの位置によらず、バスの信号品質を同じにすることが出来、電子機器の信頼性を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、実施例１にかかるプリント配線板の断面図である。なお、図４従来例と同一または相当する部分には同一符号を付し、以下においては前記従来例との相違点を主に説明する。
【００１５】
図１において、９はスリットである。図２は、実施例１にかかるプリント配線板の斜視図である。図１及び図２では、バス配線パターン１ａ、１ｂと、バス配線パターン１ａ、１ｂ４本おきにガードグラウンド２を配置している。更に、ガードグラウンド２は、ガードグラウンド２上にスルーホール（図示せず）を配置することが可能な幅としてある。また、図１においては、バス配線パターン１ａ、１ｂを４本とその両側にガードグラウンド２を配置しているが、バスの必要な本数分だけ繰り返しこのような形態で左右に続いている。図２においても同様である。
【００１６】
そして、各層の厚さを、従来の技術で記載した条件と同じ、例えばＡ＝２０μｍ、Ｂ＝３５μｍ、Ｃ＝２００μｍ、Ｄ＝３５μｍ、Ｌ１層５のバス配線パターン１ａ、１ｂの幅を１２５μｍ、バス配線パターン間の距離を１２５μｍ、ガードグラウンド２の幅を６００μｍとする。
【００１７】
このとき、ベタグラウンド３に配置しているスリット９の幅は、バス配線パターン１ａと、その隣接するガードグラウンド２間の距離と、その反対側のバス配線パターン１ｂまでの距離を合計した値（この例ではスリットの幅は３７５μｍ）として特性インピーダンスを計算すると、バス配線パターン１ａの特性インピーダンスは７６．８Ω、バス配線パターン１ｂの特性インピーダンスは７８．９Ωとなり、バス配線パターン１ａと１ｂの特性インピーダンスの差は約２Ωとなる。従来の技術に記載したそれぞれの特性インピーダンスは、バス配線パターン１ａは６６．０Ω、バス配線パターン１ｂは７３．１Ωで、その差は約７Ωあったわけであるが、本発明によれば、バス配線パターン全体における特性インピーダンスのばらつきを非常に小さくすることが出来る。
【００１８】
このように、バス配線パターン１ａ部分にあたるベタグラウンド３にスリット９を配置することで、バス配線パターン１ａ、１ｂとガードグラウンド２との位置関係によって発生する特性インピーダンスの差を最小にすることが出来、したがって、バス配線パターンの位置によらず、信号品質の同じにすることが出来、電子機器の信頼性を向上させることが可能となる。
【実施例２】
【００１９】
図３は、実施例２にかかるプリント配線板の断面図である。図３においては、第一絶縁層６が薄く形成されてなるビルドアップ基板を想定している。そのため、各層の厚さを、例えばＡ’＝２０μｍ、Ｂ’＝３２μｍ、Ｃ’＝６０μｍ、Ｄ’＝３２μｍ、Ｌ１層５のバス配線パターン１ａ、１ｂの幅を１００μｍ、バス配線パターン間の距離を１００μｍ、ガードグラウンド２の幅を３００μｍとする。ここで、ガードグラウンド２の幅は、ビルドアップ基板におけるフォトビア（図示せず）を配置できる幅としている。
【００２０】
この場合、バス配線パターン１ａと１ｂの特性インピーダンスをほぼ同一とするために、バス配線パターン１ａの周囲のパターンとの距離分（＝１００μｍ幅）のスリット９を２本、ベタグラウンド３に配置している。これは、前記実施例１とは異なり、第一絶縁層６が薄いため、バス配線パターン１ａ、１ｂのベタグラウンド３の結合が強く、ガードグラウンドの影響が少ないため、バス配線パターンの位置による特性インピーダンスの差がもともと小さい。
【００２１】
例えば、ベタグラウンド３にスリットがない状態、つまりバス配線パターン１ａ、１ｂに相当する部分のベタグラウンド３にスリット等の欠陥のない状態であったときの特性インピーダンスは、バス配線パターン１ａは４４．３Ω、バス配線パターン１ｂは４５．６Ωであり、バス配線パターン１ａと１ｂとの差は、１．３Ωほどである。
【００２２】
しかし、本発明の実施例２によれば、バス配線パターン１ａに相当する部分のベタグラウンド３にスリット９を配置することで、このとき、それぞれの特性インピーダンスを計算すると、バス配線パターン１ａの特性インピーダンスは４８．９Ω、バス配線パターン１ｂの特性インピーダンスは４７．９Ωであり、バス配線パターン１ａと１ｂとの差は１．０Ωとなる。したがって、更に高精度で、バス配線パターンとガードグラウンドの位置関係によらず、特性インピーダンスの差を最小にすることが出来、したがって、バス配線パターンの位置によらず、信号品質の同じにすることが出来、電子機器の信頼性を向上させることが可能となる。
【００２３】
なお、本実施例においては、プリント配線板のＬ１層５がバス配線パターン１ａ、１ｂとガードグラウンド２の配置される信号層で、Ｌ２層７がベタグラウンド３の配置される層で、それらが第一絶縁層６を介在して隣接している場合について記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、バス配線パターン１ａ、１ｂ及びガードグラウンド２が配置される信号層とベタグラウンド３が絶縁層を介して隣接していることで、同様の効果を得ることが出来ことから、それぞれがＬ１層５及びＬ２層７とで構成されていることに限定されるものではない。更には、バス配線パターン１ａ、１ｂとガードグラウンド２のある信号層が、絶縁層を介した上下両方向にベタグラウンド３が配置されたストリップ線路を構成しているような場合においても、上下に隣接するベタグラウンド３の両方に、ガードグラウンド２に隣接するバス配線パターン１ａが重畳する部分にスリット９を配置することでも、同様の効果を得ることが出来る。また、本実施の形態においては、ガードグラウンド２の幅をスルーホール等が配置できる幅としたが、信号の高速電流のリターン経路となりうるグラウンドの電位をもつ配線であれば、幅を規定するものではない。これらの形態においては、本実施の形態とは異なるスリット幅が必要となるため、バス配線パターン１ａ、１ｂそれぞれについて特性インピーダンスを計算することによって、スリット９の幅を調整することが出来る。また、Ｌ２層７にベタグラウンド３を配置しているが、これは、Ｌ２層７がグラウンド層でも全く問題はない。
【００２４】
この様に、本発明は上述の実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の構成を取り得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１にかかるプリント配線板の断面図
【図２】実施例１にかかるプリント配線板の斜視図
【図３】実施例２にかかるプリント配線板の断面図
【図４】従来のプリント配線板の断面図
【符号の説明】
【００２６】
１ａ、１ｂ  バス配線パターン
２  ガードグラウンド
３  ベタグラウンド
４  レジスト
５  Ｌ１層
６  第一絶縁層
７  Ｌ２層
８  第二絶縁層
９  スリット
Ａ、Ａ’  レジスト厚
Ｂ、Ｂ’  Ｌ１層導体厚
Ｃ、Ｃ’  第一絶縁層厚
Ｄ、Ｄ’  Ｌ３層導体厚
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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