(57)【要約】      （修正有）【課題】  多層プリント基板において、配線面積の増加を最小限に抑えつつ、必要な回路をより少ない層で構成可能な多層プリント基板を提供すること。【解決手段】  多層プリント基板は少なくとも、基板と、欠落部分αが形成された状態で、基板の裏面上に配置されるグランド層１０２と、欠落部分αを跨いだ状態で、基板の表面に互いに略平行に配置される少なくとも２本の信号配線１０３及び２０１と、基板の表面において少なくとも２本信号配線１０３及び２０１の間に、欠落部分αを跨いだ状態で配置される少なくとも１本のグランド配線１０５とを備える。【選択図】  図１Ａ
2005236268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層プリント基板であって、
基板と、
欠落部分が形成された状態で、前記基板の裏面上に配置されるグランド層と、
前記欠落部分を跨いだ状態で、前記基板の表面に互いに略平行に配置される、少なくとも第１及び第２の信号配線と、
前記基板の表面において前記第１及び前記第２の信号配線間に、前記欠落部分を跨いだ状態で配置される第１のグランド配線とを備える、多層プリント基板。
【請求項２】
前記基板に形成され、前記第１のグランド配線が有する両端のそれぞれと、前記グランド層とを接続する複数のビアをさらに備える、請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項３】
前記基板の表面において、前記欠落部分を跨いだ状態で、前記第１又は前記第２の信号配線から所定距離だけ前記第１のグランド配線から遠ざかる方向に離れており、かつ前記第１又は前記第２の信号配線に対して略平行に配置される第３の信号配線と、
前記基板の表面において、前記欠落部分を跨いだ状態で、前記第３の信号配線から所定距離だけ前記第１のグランド配線から遠ざかる方向に、前記第３の信号配線と略平行に配置される第２のグランド配線とをさらに備える、多層プリント基板。
【請求項４】
前記基板に形成され、前記第２のグランド配線が有する両端のそれぞれと、前記グランド層とを接続する複数のビアをさらに備える、請求項３に記載の多層プリント基板。
【請求項５】
前記基板の表面において、前記欠落部分を跨いだ状態で、前記第２のグランド配線を基準として所定距離だけ前記第３の信号配線から遠ざかる方向に離れており、かつ前記第３の信号配線に対して略平行に配置される第４の信号配線をさらに備える、請求項３に記載の多層プリント基板。
【請求項６】
前記基板の裏面において、前記欠落部分の範囲内に形成される少なくとも１本の第５の信号配線と、
前記基板の表面に形成され、前記第５の信号配線と電気的に接続される複数の第６の信号配線をさらに備える、請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項７】
前記基板に形成され、前記第５の信号配線が有する両端のそれぞれと、前記複数の第６の信号配線が有するいずれか一端とを接続する複数のビアをさらに備える、請求項６に記載の多層プリント基板。
【請求項８】
前記第１及び前記第２の信号配線は、前記欠落部分において互いに異なる幅を有する部分を跨いだ状態で配置されており、
前記第１のグランド配線は、前記欠落部分を複数回跨いでおり、
前記複数のビアの個数は、前記第１のグランド配線が前記欠落部分を跨ぐ回数に１だけ加算した値である、請求項２に記載の多層プリント基板。
【請求項９】
前記欠落部分は、切り欠き又はスリットである、請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項１０】
デジタル回路に応用される、請求項１に記載の多層プリント基板。
【請求項１１】
前記第１又は前記第２の信号配線と、前記グランド層とに接続された負荷に、電流が与えられると、リターン電流の一部又は全ては、欠落部分を迂回せず、グランド層から、基板の表面に配置された前記第１のグランド配線を通じて、再度グランド層に戻る、請求項１に記載の多層プリント基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリント基板に関し、より特定的には、複数の信号配線又は電源配線を有する２層以上の多層プリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な多層プリント基板には、信号配線及び／又は電源配線に対して、基板を介して、通常鉛直下方向に実質的に平行なグランド層が形成されている。また、一般的な多層プリント基板の中には、プリントパターンの設計上及び／又は実装上の都合により、グランド層に欠落部分が形成されるものがある。このような場合、信号配線又は電源配線は、グランド層の欠落部分を跨ぐことになる。このような多層プリント基板に接続された負荷に電流を与えると、グランド層を流れるリターン電流が欠落部分を迂回してしまう。その結果、電流ループの面積が大きくなり、不要輻射が増大するという問題点があった。
【０００３】
上記のような不要輻射の発生を抑えるため、従来、信号配線又は電源配線の隣に、グランド配線が形成される多層プリント基板（以下、従来の多層プリント基板と称する）がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ここで、図６Ａ及び図６Ｂは、従来の多層プリント基板の構造を示す模式図である。なお、図６Ａ及び図６Ｂには、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。図６Ａは特に、従来の多層プリント基板の構造を示す上面図であり、図６Ｂは特に、図６Ａに示されるＺＸ平面に平行な面Ａ（一点鎖線参照）で多層プリント基板を切断した時の断面を、矢印Ｂの方向から見たときの図である。
【０００５】
図６Ａ及び図６Ｂにおいて、従来の多層プリント基板は、基板１０１と、グランド層１０２と、信号配線１０３と、２個のビア１０４ａ及び１０４ｂと、グランド配線１０５とを備えている。なお、基板１０１は、図示の都合上、図６Ａには示されていない。
【０００６】
基板１０１は、誘電体材料から構成される。
【０００７】
グランド層１０２は、基板１０１の裏面上に形成され、低インピーダンスの材料で構成される。グランド層１０２は、基板１０１の裏面全域にわたって形成されるのではなく、鉛直上方から見たとき、例えば「コ」の字型のようなの形状を有する。つまり、プリントパターンの設計上及び／又は実装上の都合により、図６Ａに示すように、グランド層１０２には欠落部分αが形成されている。具体的には、欠落部分αの形状は、グランド層１０２の内側のエッジ（図６Ａ参照）により規定され、グランド層１０２の左端部から概ね中央部分まで、Ｘ軸の方向に平行な長方形形状を有する。
【０００８】
信号配線１０３は、導電性材料で構成されており、基板１０１の上面に、Ｙ軸の方向に平行に形成される。ここで、信号配線１０３を鉛直上方からグランド層１０２に投影した場合、投影された信号配線１０３は欠落部分αと交差する。このような条件を満たす基板１０１の上面に、信号配線１０３は形成される。つまり、信号配線１０３は、欠落部分αを跨ぐように配置される。
【０００９】
また、ビア１０４ａ及び１０４ｂはそれぞれ、下記のようにして形成される。まず、基板１０１には、Ｚ軸に平行な軸を有する２個貫通孔が形成される。ここで、各貫通孔は、信号配線１０３から、Ｘ軸の方向（本説明では、Ｘ軸の負方向）に所定距離だけ離れており、さらに、グランド層１０２のエッジ近傍に形成される。このような各貫通孔の筒状の面には、導電性材料がコーティングされ、これによって、ビア１０４ａ及び１０４ｂが完成する。
【００１０】
また、グランド配線１０５は、導電性材料で構成されており、基板１０１の上面に、Ｙ軸方向と平行に形成される。さらに、グランド配線１０５は、ビア１０４ａ及び１０４ｂの上端同士を接続する。
【００１１】
以上のような信号配線１０３及びグランド層１０２に接続された負荷（図示せず）に電流が与えられると（図６Ａの矢印Ｃを参照）、リターン電流は、欠落部分αを迂回するのではなく、図６Ａにおいて矢印Ｄで示すように、グランド層１０２からビア１０４ａを通じてグランド配線１０５を流れ、ビア１０４ｂを通じて、再度グランド層１０２に戻る。これによって、リターン電流が欠落部分αを迂回する場合と比較して電流ループの面積を小さくすることができる。このようにして、従来の多層プリント基板は、不要輻射の発生を抑えている。
【特許文献１】特開平１１−２９８１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、一般的に多層プリント基板は高価であるため、より少ない層のプリント基板（例えば２層プリント基板）を使って回路を構成したいという要求が多い。しかしながら、従来の多層プリント基板において、１本の信号配線１０３につき、１本又は２本のグランド配線１０５が形成されている。１本の信号配線１０３が１本又は２本のグランド配線１０５を占有してしまうと、多層プリント基板に、多数の信号配線を形成することは難しい。なぜなら、多層プリント基板上に、多数のグランド配線１０５が形成されることとなり、基板１０１の上面がこれらグランド配線１０５により占有されることになるからである。その結果、各種配線が基板１０１において占有する面積（つまり、配線面積）が著しく増加し、少ない層のプリント基板で必要な回路を構成しづらいという問題がある。
【００１３】
それ故に、本発明の目的、多層プリント基板上の配線面積の増加を最小限に抑えて、必要な回路をより少ない層で構成可能な多層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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の一局面は、多層プリント基板であって、基板と、欠落部分が形成された状態で、前記基板の裏面上に配置されるグランド層と、前記欠落部分を跨いだ状態で、前記基板の表面に互いに略平行に配置される、少なくとも第１及び第２の信号配線と、前記基板の表面において前記第１及び前記第２の信号配線間に、前記欠落部分を跨いだ状態で配置される第１のグランド配線とを備える。
【００１５】
また、好ましくは、多層プリント基板は、前記基板に形成され、前記第１のグランド配線が有する両端のそれぞれと、前記グランド層とを接続する複数のビアをさらに備える。
【００１６】
また、多層プリント基板は具体的には、前記基板の表面において、前記欠落部分を跨いだ状態で、前記第１又は前記第２の信号配線から所定距離だけ前記第１のグランド配線から遠ざかる方向に離れており、かつ前記第１又は前記第２の信号配線に対して略平行に配置される第３の信号配線と、前記基板の表面において、前記欠落部分を跨いだ状態で、前記第３の信号配線から所定距離だけ前記第１のグランド配線から遠ざかる方向に、前記第３の信号配線と略平行に配置される第２のグランド配線とをさらに備える。
【００１７】
ここで、好ましくは、多層プリント基板は、前記基板に形成され、前記第２のグランド配線が有する両端のそれぞれと、前記グランド層とを接続する複数のビアをさらに備える。
【００１８】
さらに好ましくは、多層プリント基板は、前記基板の表面において、前記欠落部分を跨いだ状態で、前記第２のグランド配線を基準として所定距離だけ前記第３の信号配線から遠ざかる方向に離れており、かつ前記第３の信号配線に対して略平行に配置される第４の信号配線をさらに備える。
【００１９】
また、多層プリント基板は具体的には、前記基板の裏面において、前記欠落部分の範囲内に形成される少なくとも１本の第５の信号配線と、基板の表面に形成され、前記第５の信号配線と電気的に接続される複数の第６の信号配線をさらに備える。
【００２０】
ここで、好ましくは、多層プリント基板は、前記基板に形成され、前記第５の信号配線が有する両端のそれぞれと、前記複数の第６の信号配線が有するいずれか一端とを接続する複数のビアをさらに備える。
【００２１】
また、多層プリント基板において、前記第１及び前記第２の信号配線は、前記欠落部分において互いに異なる幅を有する部分を跨いだ状態で配置されている。また、前記第１のグランド配線は、前記欠落部分を複数回跨いでいる。ここで、前記複数のビアの個数は、前記第１のグランド配線が前記欠落部分を跨ぐ回数に１だけ加算した値である。
【００２２】
また、前記欠落部分は典型的には、切り欠き又はスリットである。
【００２３】
また、多層プリント基板は、デジタル回路に応用される。
【００２４】
また、上記局面において、第１又は第２の信号配線と、グランド層とに接続された負荷に、電流が与えられると、リターン電流の一部又は全ては、欠落部分を迂回せず、グランド層から、基板の表面に配置されたグランド配線を通じて、再度グランド層に戻る。
【発明の効果】
【００２５】
以上の局面では、２本の信号配線が１本のグランド配線を共用する。その結果、従来と比較すると、多層プリント基板上には、大まかに見積もって約半分の数のグランド配線を形成するだけで済む。従って、多層プリント基板上をグランド配線が占有する度合いは従来よりもはるかに低減される。その結果、多くの回路を多層プリント基板上に配置することが可能となる。これによって、より少ない層で必要な回路を構成可能な多層プリント基板を提供することが可能となる。
【００２６】
また、好ましい例では、グランド配線とグランド層とは複数のビアで接続されることになるが、一般的に、各ビアは、多層プリント基板上で大きな面積を占有してしまう。しかしながら、上記局面によれば、グランド配線の数を抑えることができるため、必然的にビアの数も抑えることが可能となる。これによって、多層プリント基板上には、必要な回路を配置可能なスペースが増えるので、より少ない層で必要な回路を構成可能な多層プリント基板を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す模式図である。なお、図１Ａ及び図１Ｂには、説明の便宜上、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。特に、図１Ａは、本多層プリント基板の上面図であり、図１Ｂは、図１Ａに示されるＺＸ平面に平行な面Ａ（一点鎖線参照）で本多層プリント基板を切断した時の断面を、矢印Ｂの方向から見たときの図である。
【００２８】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、本多層プリント基板は、例えば、安価なパーソナルコンピュータに実装されるマザーボード、安価なセットトップボックスに実装される回路基板のようなデジタル回路基板に用いられ、従来の多層プリント基板（図６Ａ及び図６Ｂ参照）と比較すると、信号配線２０１をさらに備える点で相違する。それ以外に、両多層プリント基板に相違点は無いので、図１Ａ及び図１Ｂにおいて、図６Ａ及び図６Ｂに示される構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００２９】
信号配線２０１は、信号配線１０３と同様に、導電性材料からなり、基板１０１の上面に、Ｙ軸の方向に平行に形成される。また、信号配線２０１は、グランド配線１０５から、Ｘ軸の方向（本説明では、Ｘ軸の負方向）に所定距離だけ離れた位置に形成される。ここで、信号配線２０１を鉛直上方からグランド層１０２に投影した場合、投影された信号配線２０１は欠落部分αと交差する。本実施形態では、図１に示すように、欠落部分αの一例として、切り欠きが示されている。このような配置条件を満たす基板１０１の上面に、信号配線２０１は形成される。つまり、信号配線２０１もまた、信号配線１０３と同様に、欠落部分αを跨ぐように配置される。また、以上から明らかなように、信号配線１０３及び２０１は、グランド配線１０５を挟み込むように、グランド配線１０５を基準として互いに線対称な位置に配置される。
【００３０】
以上の構成により、信号配線１０３及び／又は２０１と、グランド層１０２とに接続された各負荷（図示せず）に電流が与えられると（図１Ａの矢印Ｃ１及び／又はＣ２を参照）、リターン電流の一部又は全ては、欠落部分αを迂回せず、図１Ａにおいて矢印Ｄ１及び／又はＤ２で示すように、グランド層１０２からビア１０４ａを通じてグランド配線１０５を流れ、ビア１０４ｂを通じて、再度グランド層１０２に戻る。これによって、リターン電流の全てが欠落部分αを迂回する場合と比較して電流ループの面積を小さくすることができる。このようにして、本多層プリント基板は、不要輻射の発生を抑えている。
【００３１】
以上の局面では、２本の信号配線１０３及び２０１が１本のグランド配線１０５を共用する。つまり、信号配線１０３からのリターン電流も、信号配線２０１からのリターン電流も、グランド配線１０５に導かれる。このようなグランド配線１０５の共用により、多層プリント基板上をグランド配線１０５が占有する面積は従来よりもはるかに低減される。その結果、多くの回路を多層プリント基板上に配置することが可能となる。これによって、より少ない層で必要な回路を構成可能な多層プリント基板を提供することが可能となる。
【００３２】
また、グランド配線１０５とグランド層１０２とは複数のビア１０４ａ及び１０４ｂで接続されることになるが、一般的に、各ビア１０４ａ及び１０４ｂは、多層プリント基板上で大きな面積を占有してしまう。具体例を挙げると、グランド配線１０５の幅が概ね０．１５ｍｍであるのに対して、ビア１０４ａ及び１０４ｂの貫通孔の径は概ね０．３ｍｍとなり、さらに、ビア１０４ａ及び１０４ｂの外径は概ね０．７ｍｍとなる。しかしながら、本実施形態に係る多層プリント基板によれば、たとえ多数の回路が基板上に配置されたとしても、グランド配線１０５の総数を抑えることができるため、上述のような大面積を占めるビア１０４ａ及び１０４ｂの総数も抑えることが可能となる。これによって、多層プリント基板上には、必要な回路を配置可能なスペースが増えるので、より少ない層で必要な回路を構成可能な多層プリント基板を提供することが可能となる。なお、グランド配線１０５又は信号配線１０３及び２０１の幅を狭くしようとしたり、ビア１０４ａ及び１０４ｂを小さくしようとしたりすると、回路の製造コストが跳ね上がり、却って実用的ではなくなる。このような観点からも、グランド配線１０５を複数の信号配線１０３及び２０１が共用するのは有用である。
【００３３】
これら技術的効果は、後で説明する第２−第５の実施形態に係る多層プリント基板でも同様に得られる。
【００３４】
なお、図１Ａに示すように、信号配線１０３及びグランド配線１０５の間のＸ軸方向に沿う距離をｘ１とし、信号配線２０１及びグランド配線１０５の間のＸ軸方向に沿う距離をｘ２とおくと、ｘ１及びｘ２は、製造工程で許容さえうる最小の値であることが好ましい。これにより、配線面積の増加が抑えられ、さらには、電流ループの面積が小さくなるので、不要輻射の発生も抑えることができるからである。
【００３５】
また、図１Ａに示すように、信号配線１０３と、グランド層１０２においてＹ軸に平行なエッジとの間の距離をｘ３とすると、ｘ１はｘ３よりも小さい方が好ましい。この条件が満たされない場合には、一部のリターン電流が欠落部分αを迂回した方が電流ループの面積が小さくなる場合があるからである。
【００３６】
また、グランド配線１０５の幅は、信号配線１０３及び２０１の幅と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、グランド配線１０５の長さは、欠落部分αのＹ軸方向の長さよりも長く、かつ可能な限り短いことが好ましい。リターン電流は本来、グランド層１０２を流れることが好ましいからである。
【００３７】
また、高周波領域において、電源層はグランド層と同電位であるとみなすことができる。本実施形態では、信号配線１０３及び２０１の間にグランド配線１０５を配置し、グランド配線１０５とグランド層１０２とを、２個のビア１０４ａ及び１０４ｂで接続していた。しかし、これに限らず、信号配線１０３及び２０１の間に電源配線が配置されており、電源配線と電源層とが電気的に接続されている場合にも、前述と同様の技術的効果が得ることができる。
【００３８】
また、電源配線に対するグランド層の一部が欠落している場合であっても、上述のようなグランド配線により、前述と同様の技術的効果を得ることができる。
【００３９】
また、グランド層自体が無い場合には、グランド配線により欠落部分をバイパスさせるのではなく、配線層に、グランド配線のみが、信号配線１０３及び２０１の間に配置される。
【００４０】
また、欠落部分αは、上述に限られず、プリントパターンの設計条件及び／又は実装条件に応じて、どのような形状であっても構わない。
【００４１】
（第２の実施形態）
図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す模式図である。なお、図２Ａ及び図２Ｂにも、前述同様のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。特に、図２Ａは、本多層プリント基板の上面図であり、図２Ｂは、図２Ａに示されるＺＸ平面に平行な面Ａ（一点鎖線参照）で本多層プリント基板を切断した時の断面を、矢印Ｂの方向から見たときの図である。
【００４２】
図２Ａ及び図２Ｂにおいて、本多層プリント基板は、第１の実施形態に係るもの（図１Ａ及び図１Ｂ参照）と比較すると、信号配線３０１と、２個のビア３０２ａ及び３０２ｂと、グランド配線３０３とをさらに備える点で相違する。それ以外に、両多層プリント基板に相違点は無いので、図２Ａ及び図２Ｂにおいて、図１Ａ及び図１Ｂに示される構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００４３】
信号配線３０１は、信号配線１０３と同様に、導電性材料からなり、基板１０１の上面に、Ｙ軸の方向に平行に形成される。また、信号配線３０１は、信号配線２０１から、Ｘ軸の方向（本説明では、Ｘ軸の負方向）に所定距離だけ離れた位置に形成される。ここで、信号配線３０１を鉛直上方からグランド層１０２に投影した場合、投影された信号配線３０１は欠落部分αと交差する。このような配置条件を満たす基板１０１の上面に、信号配線３０１は形成される。つまり、信号配線３０１もまた、信号配線１０３と同様に、欠落部分αを跨ぐように配置される。
【００４４】
また、ビア３０２ａ及び３０２ｂはそれぞれ、形成位置を除いて、前述のビア１０４ａ及び１０４ｂと同様である。ビア３０２ａ及び３０２ｂの貫通孔は、信号配線３０１から、Ｘ軸の方向（本説明では、Ｘ軸の負方向）に所定距離だけ離れており、さらに、グランド層１０２のエッジ近傍に形成される。
【００４５】
また、グランド配線３０３は、導電性材料で構成されており、基板１０１の上面に、Ｙ軸の方向に平行に形成される。さらに、グランド配線３０３は、ビア３０２ａ及び３０２ｂの上端同士を接続する。
【００４６】
以上の構成により、信号配線１０３、２０１又は３０１、若しくはそれらの内、２以上の信号配線の組み合わせと、グランド層１０２とにそれぞれ接続された各負荷（図示せず）に電流が与えられると（図２Ａの矢印Ｃ１−Ｃ３を参照）、リターン電流の一部又は全ては、欠落部分αを迂回せず、まず、図２Ａにおいて矢印Ｄ１−Ｄ２で示すように、グランド層１０２からビア１０４ａを通じてグランド配線１０５を流れ、ビア１０４ｂを通じて、再度グランド層１０２に戻る。さらに、リターン電流の残りの一部又は全ては、図２Ａにおいて矢印Ｄ３で示すように、グランド層１０２からビア３０２ａを通じてグランド配線３０３を流れ、ビア３０２ｂを通じて、再度グランド層１０２に戻る。これによって、リターン電流の全てが欠落部分αを迂回する場合と比較して電流ループの面積を小さくすることができる。このようにして、本多層プリント基板は、不要輻射の発生を抑えている。
【００４７】
さらに、本多層プリント基板では、３本の信号配線１０３、２０１及び３０１が２本のグランド配線１０５及び３０３を共用するので、グランド配線の必要量を従来よりも減らすことが可能となる。その結果、各種配線が基板１０１において占有する面積（つまり、配線面積）を抑えることが可能となる。従って、本多層プリント基板でも、第１の実施形態と同様の技術的効果が得られる。
【００４８】
なお、グランド配線３０３は、信号配線２０１及び３０１の間に配置されても構わない。
【００４９】
（第３の実施形態）
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第３の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す模式図である。なお、図３Ａ及び図３Ｂにも、前述同様のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。特に、図３Ａは、本多層プリント基板の上面図であり、図３Ｂは、図３Ａに示されるＺＸ平面に平行な面Ａ（一点鎖線参照）で本多層プリント基板を切断した時の断面を、矢印Ｂの方向から見たときの図である。
【００５０】
図３Ａ及び図３Ｂにおいて、本多層プリント基板は、第１の実施形態に係るもの（図１Ａ及び図１Ｂ参照）と比較すると、信号配線４０１及び４０４と、２個のビア４０２ａ及び４０２ｂと、グランド配線４０３とをさらに備える点で相違する。それ以外に、両多層プリント基板に相違点は無いので、図３Ａ及び図３Ｂにおいて、図１Ａ及び図１Ｂに示される構成に相当するものには同一の参照符号を付け、それぞれの説明を省略する。
【００５１】
信号配線４０１は、信号配線１０３と同様に、導電性材料からなり、基板１０１の上面に、Ｙ軸の方向に平行に形成される。また、信号配線２０１の左端から所定距離ｘ５／２だけＸ軸の負方向へ離れておりかつＹＺ平面に平行な面を基準面Ｅとすると、信号配線４０１は、面Ｅを基準として、信号配線２０１と面対称な位置に形成される。
【００５２】
また、ビア４０２ａ及び４０２ｂはそれぞれ、形成位置を除いて、前述のビア１０４ａ及び１０４ｂと同様である。ここで、ビア４０２ａ及び４０２ｂはそれぞれ、基準面Ｅを基準として、ビア１０４ａ及び１０４ｂと面対称な位置に形成される。
【００５３】
また、グランド配線４０３は、導電性材料で構成されており、基板１０１の上面に、Ｙ軸の方向に平行に形成される。さらに、グランド配線４０３は、基準面Ｅを基準として、グランド配線１０５と面対称な位置に形成される。これによって、グランド配線４０３は、ビア４０２ａ及び４０２ｂの上端同士を接続する。
【００５４】
信号配線４０４は、信号配線１０３と同様に、導電性材料からなり、基板１０１の上面に、Ｙ軸の方向に平行に形成される。さらに、信号配線４０４は、面Ｅを基準として、信号配線１０３と面対称な位置に形成される。
【００５５】
以上の構成により、少なくとも１本の信号配線（１０３，２０１，４０１及び４０４）と、グランド層１０２とに接続された各負荷（図示せず）に電流が与えられると（図３Ａの矢印Ｃ１−Ｃ４のいずれかを参照）、リターン電流の一部又は全ては、欠落部分αを迂回せず、図３Ａにおいて矢印Ｄ１−Ｄ４で示すように、グランド層１０２からビア（１０４ａ又は４０２ａ）を通じてグランド配線（１０５又は４０３）を流れ、ビア（１０４ｂ又は４０３ｂ）を通じて、再度グランド層１０２に戻る。これによって、リターン電流の全てが欠落部分αを迂回する場合と比較して電流ループの面積を小さくすることができる。このようにして、本多層プリント基板は、不要輻射の発生を抑えている。
【００５６】
さらに、本多層プリント基板では、２本１組の信号配線（つまり、信号配線１０３及び２０１の組み，信号配線４０１及び４０４の組み）がそれぞれ１本のグランド配線（グランド配線１０５，４０３）を共用するので、グランド配線の必要量を従来よりも減らすことが可能となる。その結果、各種配線が基板１０１において占有する面積（つまり、配線面積）を抑えることが可能となる。従って、本多層プリント基板でも、第１の実施形態と同様の技術的効果が得られる。
【００５７】
ここで、多層プリント基板上の回路設計時においては、各配線（典型的には、信号配線）間のクロストークもまた注意される必要がある。以下に、クロストークの観点とから、各配線間の距離について説明する。ここで、説明の便宜上、信号配線１０３及び２０１の間の距離と、信号配線４０１及び４０４の間の距離をｘ４とおき、信号配線２０１及び４０１の間の距離をｘ５とおく。
【００５８】
最初に、配線面積を小さくする観点からは、第１の実施形態で述べたように、距離ｘ４及びｘ５を可能な限り小さくすることが好ましい。さらに、距離ｘ５は、距離ｘ４よりも小さいことが好ましい。
【００５９】
それに対して、クロストークの観点からは、例えば、信号配線１０３及び２０１の間の距離、信号配線２０１及び４０１の間の距離、並びに信号配線４０１及び４０４の間の距離は、一定以上離れていることが好ましい。例えば、距離ｘ４及びｘ５は、例えば各信号配線幅の３倍程度の値に選ばれる。ここで、本多層プリント基板では、信号配線１０３及び２０１の間にグランド配線１０５が、さらに信号配線４０１及び４０４の間にはグランド配線４０３が形成されるので、信号配線１０３及び２０１の間相互、さらには信号配線４０１及び４０４の間相互において、クロストークの影響は小さくすることが可能となる。また、信号配線２０１及び４０１間でのクロストークの影響を小さくすることを優先ためには、距離ｘ５は、距離ｘ４以上にすることが好ましい。
【００６０】
（第４の実施形態）
図４Ａ−図４Ｃは、本発明の第４の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す模式図である。なお、図４Ａ−図４Ｃにも、前述同様のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。特に、図４Ａは、本多層プリント基板の上面図であり、図４Ｂは、図４Ａに示されるＺＸ平面に平行な面Ａ１（一点鎖線参照）で本多層プリント基板を切断した時の断面を、矢印Ｂ１の方向から見たときの図である。さらに、図４Ｃは特に、図４Ａに示されるＹＺ平面に平行な面Ａ２（一点鎖線参照）で本多層プリント基板を切断した時の断面を、矢印Ｂ２の方向から見たときの図である。
【００６１】
図４Ａ−図４Ｃにおいて、本多層プリント基板は、基板５０１と、グランド層５０２と、２本の信号配線５０３及び５０４と、２個のビア５０５ａ及び５０５ｂと、グランド配線５０６と、２本の信号配線５０７及び５０８と、２個のビア５０９ａ及び５０９ｂと、グランド配線５１０とを備える。本多層プリント基板はさらに、ビア５１１ａ及び５１１ｂ、ビア５１２ａ及び５１２ｂ、ビア５１３ａ及び５１３ｂ及びビア５１４ａ及び５１４ｂと、信号配線５１５−５１７、信号配線５１８−５２０、信号配線５２１−５２３及び信号配線５２４−５２６とをさらに備える。なお、基板５０１は、図示の都合上、図４Ａには示されていない。
【００６２】
基板５０１は、前述の基板１０１と同様に、その上面及び裏面がＸＹ平面に実質的に平行な誘電体材料からなる。
【００６３】
グランド層５０２は、基板５０１の裏面に形成される低インピーダンスの材料からなり、基板５０１の裏面全域にわたって形成されない。本実施形態では、グランド層５０２には、プリントパターンの設計上及び／又は実装上の都合により、図４Ａに示すように、少なくとも２個の欠落部分α１及びα２が形成される。具体的には、欠落部分α１及びα２はそれぞれ、略長方形状のスリットであり、ＺＸ平面に平行な基準面Ｅ１を基準として、互いに面対称な空間をグランド層５０１に形成する。また、本実施形態では、便宜上、欠落部分α１及びα２はそれぞれ、ＹＺ平面に平行な基準面Ｅ２を基準して面対称な形状を有すると仮定する。
【００６４】
２本の信号配線５０３及び５０４はそれぞれ、基板５０１の上面にＹ軸の方向に平行に、導電性材料で形成される。ここで、各信号配線５０３及び５０４を鉛直上方からグランド層５０２に投影した場合、投影された信号配線５０３及び５０４は欠落部分α１及びα２と交差する。また、２本の信号線５０３及び５０４は、面Ｅ２を基準として、Ｘ軸の正方向に互いに異なる距離だけ離れた状態で形成される。ここで、信号線５０３及び５０４の間の距離は、前述の距離ｘ４に選ばれる（図３Ａ参照）。
【００６５】
また、２個のビア５０５ａ及び５０５ｂの形成方法については、ビア１０４ａ及び１０４ｂと同様であるが、それらの形成位置は、ビア１０４ａ及び１０４ｂと相違する。つまり、ビア５０５ａは、Ｘ軸方向については信号配線５０３及び５０４の中点近傍に、また、Ｙ軸方向については、欠落部分α１から所定量だけ正方向にずれた位置に形成される。また、ビア５０５ｂは、面Ｅ１を基準としてビア５０５ａと面対称な位置に形成される。
【００６６】
また、グランド配線５０６は、基板５０１の上面にＹ軸方向に平行に形成される導電性材料であり、ビア５０５ａ及び５０５ｂの上端同士を接続する。
【００６７】
２本の信号配線５０７及び５０８と、２個のビア５０９ａ及び５０９ｂと、グランド配線５１０とはそれぞれ、面Ｅ２を基準として、２本の信号配線５０３及び５０４と、２個のビア５０５ａ及び５０５ｂと、グランド配線５０６と面対称な位置に形成される。
【００６８】
また、ビア５１１ａ−５１４ａ及び５１１ｂ−５１４ｂは、基板５０１において互いに異なる位置に形成され、かつＺ軸に平行な軸を有する貫通孔を導電性材料でコーティングした孔である。
【００６９】
ビア５１１ａの形成位置は、ビア５１１ａを鉛直上方向からグランド層５０２に投影した時、投影されたものが欠落部分α１のエリア内に含まれる位置である。より好ましくは、ビア５１１ａは、グランド層５０２に可能な限り近い位置に形成される。また、ビア５１１ｂは、面Ｅ２を基準としてビア５１１ａと面対称な位置に形成される。
【００７０】
また、ビア５１２ａは、ビア５１１ａを基準として、Ｙ軸の負方向に所定量だけ平行移動させた位置に形成される。また、ビア５１２ａの形成位置は、ビア５１２ａを鉛直上方向からグランド層５０２に投影した時、投影されたものが欠落部分α１のエリア内に含まれる位置である。また、ビア５１２ｂは、面Ｅ２を基準としてビア５１２ａと面対称な位置に形成される。
【００７１】
また、ビア５１３ａ及び５１３ｂはそれぞれ、面Ｅ１を基準として、ビア５１２ａ及び５１２ｂと面対称な位置に形成される。さらに、ビア５１４ａ及び５１４ｂは、面Ｅ１を基準として、ビア５１１ａ及び５１１ｂと面対称な位置に形成される。
【００７２】
次に、信号配線５１５は、基板５０１の上面に、基板５０１の左端からビア５１１ａの上端まで、Ｘ軸方向に平行に形成される導電性材料からなる。信号配線５１６は、基板５０１の裏面に、ビア５１１ａの下端から、ビア５１１ｂの下端まで、Ｘ軸方向に平行に形成される導電性材料からなる。信号配線５１７は、面Ｅ２を基準として、信号配線５１５と面対称な位置に形成される。
【００７３】
信号配線５１８−５２０はそれぞれ、導電性材料からなり、信号配線５１５−５１７をＹ軸の負方向に所定量だけ平行移動させた位置に形成される。ここで、これらの移動量は、ビア５１１ａ及び５１２ａの軸同士の距離に実質的に等しい。
【００７４】
また、信号配線５２１−５２３はそれぞれ、導電性材料からなる。また、信号配線５２１−５２３はそれぞれ、面Ｅ１を基準として、信号配線５１８−５２０と面対称な位置に形成される。
【００７５】
また、信号配線５２４−５２６はそれぞれ、導電性材料からなる。また、信号配線５２４−５２６はそれぞれ、面Ｅ１を基準として、信号配線５１５−５１７と面対称な位置に形成される。
【００７６】
以上の構成により、基板５０１の上面側だけに配置される各信号配線に電流が与えられた場合、第３の実施形態の場合と同様に、リターン電流は、欠落部分α１及びα２を迂回せずに、グランド配線を流れる。それゆえ、従前の実施形態で説明したように、本多層プリント基板もまた、不要輻射の発生を抑えてことが可能となる。また、上面側においては、２本の信号配線が１本のグランド配線を共有するので、本実施形態に係る多層プリント基板は、第１の実施形態で説明したような技術的効果を奏する。
【００７７】
また、欠落部分α１又はα２も使って配置される信号経路（例えば、信号配線５１５、ビア５１１ａ、信号配線５１６、ビア５１１ｂ及び信号配線５１７）に電流が与えられた場合、リターン電流は、欠落部分α１又はα２を迂回することになる。しかしながら、いずれの信号配線５１６、５１９、５２２及び５２５も、欠落部分α１又はα２に収容されるため、つまりグランド層５０２に近接して配置されるため、電流ループの面積を小さく抑えることが可能となる。これによって、欠落部分α１又はα２も使って配置される信号経路からの不要輻射を抑えることが可能となる。さらには、限られた空間を使って、多くの信号経路を配置することが可能となる。
【００７８】
（第５の実施形態）
図５Ａ−図５Ｃは、本発明の第５の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す模式図である。なお、図５Ａ−図５Ｃにも、前述同様のＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸が描かれている。特に、図５Ａは、本多層プリント基板の上面図であり、図５Ｂは、図５Ａに示されるＺＸ平面に平行な面Ａ１（一点鎖線参照）で本多層プリント基板を切断した時の断面を、矢印Ｂ１の方向から見たときの図である。さらに、図５Ｃは特に、図５Ａに示される面Ａ１をＹ軸の負方向に所定量だけ平行移動させた面Ａ２（一点鎖線参照）で本多層プリント基板を切断した時の断面を、矢印Ｂ２の方向から見たときの図である。
【００７９】
図５Ａ−図５Ｃにおいて、本多層プリント基板は、基板６０１と、グランド層６０２と、２本の信号配線６０３及び６０４と、３個のビア６０５ａ−６０５ｃと、グランド配線６０６とを備える。なお、基板６０１は、図示の都合上、図４Ａには示されていない。
【００８０】
基板６０１は、前述の基板１０１と同様に、その上面及び裏面がＸＹ平面に実質的に平行な誘電体材料からなる。
【００８１】
グランド層６０２は、基板６０１の裏面に形成される低インピーダンスの材料からなり、基板６０１の裏面全域にわたって形成されない。本実施形態では、グランド層６０２には、プリントパターンの設計上及び／又は実装上の都合により、図５Ａに示すように、スパイラル形状の欠落部分α３が形成される。これによって、グランド層６０２には、概ね中央部分に突出部分が形成される。
【００８２】
２本の信号配線６０３及び６０４はそれぞれ、基板６０１の上面にＹ軸の方向に平行に、導電性材料で形成される。ここで、信号配線６０３を鉛直上方からグランド層６０２に投影した場合、投影された信号配線６０３は欠落部分α３において幅の広い部分と交差する。また、信号配線６０４を鉛直上方からグランド層６０２に投影した場合、投影された信号配線６０４は欠落部分α３において幅の狭い部分と交差する。また、２本の信号線６０３及び６０４は、前述の距離ｘ４（図３Ａ参照）に選ばれる。
【００８３】
また、３個のビア６０５ａ−６０５ｃの形成方法については、例えばビア１０４ａと同様であるが、それらの形成位置は、ビア１０４ａと相違する。つまり、ビア６０５ａは、Ｘ軸方向については信号配線６０３及び６０４の中点近傍に、また、Ｙ軸方向については、欠落部分α３から所定量だけ正方向にずれた位置に形成される。
【００８４】
また、ビア６０５ｂは、ビア６０５ａをＹ軸の負方向に所定量だけ平行移動させた位置に形成される。より具体的には、ビア６０５ｂを鉛直上方向からグランド層６０２に投影した場合、投影されたビア６０５ｂがグランド層６０２の突出部分に含まれる位置に、ビア６０５ｂは形成される。
【００８５】
また、ビア６０５ｃは、ビア６０５ｂをＹ軸の負方向に所定量だけ平行移動させた位置に形成される。より具体的には、ビア６０５ｃを鉛直上方向からグランド層６０２に投影した場合、投影されたビア６０５ｃが、グランド層６０２の突出部分以外のエリアに含まれる位置に、ビア６０５ｃは形成される。
【００８６】
なお、ビア６０５ｂ及び６０５ｃについても、従前の実施形態で説明したように、グランド層６０２のエッジに可能な限り近接した位置に形成されることが好ましい。
【００８７】
また、グランド配線６０６は、基板６０１の上面にＹ軸方向に平行に形成される導電性材料であり、ビア６０５ａ−６０５ｃの上端同士を接続する。
【００８８】
以上の構成により、各信号配線６０３及び／又は６０４に電流が与えられた場合、従前の実施形態から明らかなように、リターン電流は、欠落部分α３を迂回せずに、グランド配線を流れる。それゆえ、本多層プリント基板もまた、不要輻射の発生を抑えてことが可能となる。また、２本の信号配線６０３及び６０４が１本のグランド配線を共有するので、配線面積を抑えることが可能となる。従って、本実施形態に係る多層プリント基板は、第１の実施形態と同様の技術的効果を奏する。
【００８９】
また、以上のように、複数のビア６０５を欠落部分α３の形状に応じて適切な位置に配置することにより、たとえグランド層６０２が複雑な形状に設計されたとしても、電流ループの面積を小さくすることが可能となる。これによって、プリントパターンの設計及び／又は実装の自由度を向上させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る多層プリント基板は、配線面積の増大を抑えつつ、不要輻射の発生を抑制することが可能な低速なデジタル回路（例えば、安価なパーソナルコンピュータに実装されるマザーボード、又は安価なセットトップボックスに実装されるデジタル回路基板）に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す上面図
【図１Ｂ】図１Ａに示す面Ａで多層プリント基板を切断した時の断面図
【図２Ａ】本発明の第２の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す上面図
【図２Ｂ】図２Ａに示す面Ａで多層プリント基板を切断した時の断面図
【図３Ａ】本発明の第３の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す上面図
【図３Ｂ】図３Ａに示す面Ａで多層プリント基板を切断した時の断面図
【図４Ａ】本発明の第４の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す上面図
【図４Ｂ】図４Ａに示す面Ａ１で多層プリント基板を切断した時の断面図
【図４Ｃ】図４Ａに示す面Ａ２で多層プリント基板を切断した時の断面図
【図５Ａ】本発明の第５の実施形態に係る多層プリント基板の構造を示す上面図
【図５Ｂ】図５Ａに示す面Ａ１で多層プリント基板を切断した時の断面図
【図５Ｃ】図５Ａに示す面Ａ２で多層プリント基板を切断した時の断面図
【図６Ａ】従来の多層プリント基板の構造を示す上面図
【図６Ｂ】図６Ａに示す面Ａで多層プリント基板を切断した時の断面図
【符号の説明】
【００９２】
１０１，５０１，６０１  基板
１０２，５０２，６０２  グランド層
１０３，２０１，３０１，４０１，４０４，５０３，５０４，５０７，５０８，５１５−５２６，６０３，６０４  信号配線
１０４ａ，１０４ｂ，３０２ａ，３０２ｂ，４０２ａ，４０２ｂ，５０５ａ，５０５ｂ，５０９ａ，５０９ｂ，５１１ａ−５１４ａ，５１１ｂ−５１４ｂ，６０５ａ−６０５ｃ  ビア
１０５，３０３，４０３，６０６  グランド配線
α，α１，α２，α３  欠落部分
【図１Ａ】
2005236268.tif 000003
【図１Ｂ】
2005236268.tif 000004
【図２Ａ】
2005236268.tif 000005
【図２Ｂ】
2005236268.tif 000006
【図３Ａ】
2005236268.tif 000007
【図３Ｂ】
2005236268.tif 000008
【図４Ａ】
2005236268.tif 000009
【図４Ｂ】
2005236268.tif 000010
【図４Ｃ】
2005236268.tif 000011
【図５Ａ】
2005236268.tif 000012
【図５Ｂ】
2005236268.tif 000013
【図５Ｃ】
2005236268.tif 000014
【図６Ａ】
2005236268.tif 000015
【図６Ｂ】
2005236268.tif 000016