(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の回路マウント・ブロックを有し、該回路マウント・ブロック上に夫々電気回路ブロックが形成される回路基板であって、
上記回路基板上の隣接する上記回路マウント・ブロックの境界帯に少なくとも２列が並行して設けられ、上記列の夫々が複数のスリット開口を有するスリット開口の列と、
同じ列の上記スリット開口間であって他列の上記スリット開口のほぼ中央部分に隣接して設けられる橋梁部と、
上記橋梁部及び上記スリット開口の列の間の、上記回路基板内部に設けられ、上記電気回路ブロック間を接続するための接続導電路と、
上記スリット開口の側壁及び上記回路基板の主面上であって上記スリット開口の列の間に、隙間なく設けられたシールド導電層とを具えていることを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波信号処理回路を形成するのに適した回路基板に関し、特に高周波回路をいくつかのブロックに区分し、夫々を形成する回路基板上の回路マウント・ブロック間を電磁気的にシールドすることにより、高周波信号処理を可能にする回路基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
数Ｇ（ギガ）Ｈｚに達する高周波信号を扱う回路を回路基板上に形成する場合には、電気回路を幾つかのブロックに分けて基板上に空間的に分離して形成し、夫々の電気回路ブロックでの信号処理で発生する電磁波が他の電気回路ブロックでの信号処理に影響しないように電気回路ブロック間を電磁気的にシールドする必要がある。その一方で、これら電気回路ブロックを電気的に接続する必要がある。
【０００３】
図６は、従来のシールド構造を用いた回路基板の一例を示す。回路基板１００の第１主面１０２上にいくつかある回路マウント・ブロック１０４夫々の周囲を囲むように接地導電路１０６が形成される。さらに第１主面１０２の接地導電路１０６と対応する形状及び位置関係で第１主面１０２の裏面の第２主面上にも接地導電路が形成される（ただし、図６では第２主面は隠れて見えない）。回路基板両主面の接地導電路中には、基板を貫通する多数のバイアホール（スルーホール）１０８が設けられる。これらバイアホール１０８の内壁には半田等の導電体が施され、これによって回路基板両主面の接地導電路が電気的に接続される。また、回路基板１００中に形成され内壁に導電体（メッキ）が施されたバイアホール１０８は、回路マウント・ブロック１０４間のシールド壁として機能し、回路ブロック間を電磁気的にシールドする効果もある。
【０００４】
シールド導電性カバー１１０は、接地導電路１０６の回路基板１００上のパターンと対応する仕切壁１１２を有し、仕切壁１１２の端部が接地導電路１０６と接触し、回路基板１００の接地及びシールドをより効果的に実現する。シールド導電性カバー１１０は、第１主面１０２側だけでなく、第２主面側にも設けるようにしてもよく、これによって回路基板１００の両主面に回路を形成した場合でも効果的にシールドできる。こうした回路基板については、例えば、特公平６−７１１５１号「電子回路モジュールの実装構造」に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した回路基板両主面上の接地導電路間にバイアホールを設けたシールドでも、回路基板中に複数のバイアホールによるシールド壁が形成されるが、これらバイアホールは離間して形成されるので、漏れのないシールド壁とはならない。しかし、数Ｇ（ギガ）Ｈｚに達する高周波回路では、より漏れの少ないシールドを実現する必要があり、その一方である回路ブロックで生成した信号を他の回路ブロックに伝達する接続導電路を確保することも要求される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の回路基板は、複数の回路マウント・ブロックを有し、回路マウント・ブロック上に夫々電気回路ブロックが形成される回路基板における上述した課題を解決しようとするものである。このとき、回路基板上の隣接する回路マウント・ブロックの境界帯に並行する少なくとも２列のスリット開口を設ける。各列は、複数のスリット開口を有している。橋梁部は、同じ列のスリット開口間であって他列のスリット開口のほぼ中央部分に隣接して設けられる。そして、スリット開口の側壁から回路基板の主面上であって並行するスリット開口の列の間に隙間なくシールド導電層を設ける。本発明におけるスリット開口は細長い開口なので、これらシールド導電層はスルーホールよりも長いシールド壁として機能し、しかも橋梁部が他のスリット開口のほぼ中央部分に隣接して設けられるため、隣接する回路マウント・ブロック間に少なくとも一列のスリット開口が横たわる形となるので、漏れの少ないシールドを実現する。このように本発明は、接続導電路を確保しつつ、回路マウント・ブロック間の漏れの少ないシールドを実現できる。
【０００７】
橋梁部には接続導電路が設けられ、これによって回路マウント・ブロック上に形成される電気回路ブロック間が電気的に接続される。このとき、接続導電路を橋梁部の回路基板内部に設け、橋梁部を導電層で覆うことにより接続導電路を導電層でシールドし、ノイズ等の影響を受けにくくするのが良い。これによれば、接続導電路を中心導体とし導電層を外部導体と考えることができ、同軸ケーブルと類似の構造となるため、高いシールド性能を有する接続導電路となる。さらに、橋梁部に対応した間隙を設けたシールド板をスリット開口に挿入し、シールド板を回路マウント・ブロック間のシールド壁とすることで、シールド効果をさらに向上させることができる。加えて、回路マウント・ブロックを覆う導電性カバーを設け、シールド板の端部を導電性カバーに電気的に接続したり、回路基板の外縁部に導電路を形成し、導電性カバーと電気的に接続するようにすれば、シールド効果を一層高めることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の１実施例による回路基板及びシールド板の分解斜視図である。図２は、図１に示す実施例の回路基板１０の上面図である。回路基板１０上には、典型的には数Ｇ（ギガ）に達する高周波回路がマウント（装着）される。高周波回路は、いくつかの電気回路ブロックとして構成され、あるブロックでの信号処理により発生する電磁波ノイズが、他の電気回路ブロックでの信号処理に影響しないように回路基板１０上に配置及びマウントされる。回路基板１０上には上述の電気回路ブロックを装着するために、離間した複数の回路マウント・ブロック１２が設けられ、各電気回路ブロックが対応する回路マウント・ブロック１２上にマウントされる。図２の実施例では、回路基板１０上に４つの回路マウント・ブロック１２ａ〜１２ｄを設けたものとして説明する。以下の説明での符号の添え字ａ〜ｄは、回路マウント・ブロック１２ａ〜１２ｄに夫々対応することを示す。
【０００９】
回路基板１０上において、ある回路マウント・ブロックと他の回路マウント・ブロックとの境界帯には、並行する少なくとも２列のスリット開口１４が設けられる。図１及び図２の例では、Ｘ軸方向にｘ１及びｘ２の２列、Ｙ軸方向にｙ１及びｙ２の２列が設けられている。
【００１０】
回路マウント・ブロック１２ａと他の回路マウント・ブロックとの間に設けられるスリット開口１４は、いくつかのスリット開口が集まって構成される。例えば、スリット開口１４ａのＸ軸方向のｘ１列は、２つのスリット開口１４ａ１及び１４ａ２で構成される。スリット開口１４ａのＹ軸方向のｙ１列は、スリット開口１４ａ３及び１４ａ４で構成される。
【００１１】
ｘ１列上の２つのスリット開口１４ａ１及び１４ａ２の間には橋梁部１６ａ１が設けられ、ｙ１列上のスリット開口１４ａ３及び１４ａ４の間には橋梁部１６ａ３が設けられる。また、ｘ１列上の２つのスリット開口１４ａ２及び１４ｃ３の間には、スリット開口１４ｃ２を挟む形で２つの橋梁部１６ａ２及び１６ｃ２が設けられる。このとき、橋梁部１６ａ１は、他列のスリット開口、ここではｘ２列のスリット開口１４ｂ１のほぼ中央部分に接するように設けられる。橋梁部１６ａ３も他列のスリット開口１４ｃ１のほぼ中央部分に接して設けられる。橋梁部１６ａ２は、他列であるｘ２列のスリット開口１４ｂ２のほぼ中央部分に接するとともに、ここではｙ２列のスリット開口１４ｃ２にも接して設けられる。こうした橋梁部１６は、以下に詳述するように、回路基板１０の強度を維持するとともに、電気回路ブロック間を電気的に接続する導電路の確保に用いられる。
【００１２】
図３は、本発明の一実施例であって、図２における一点鎖線Ｆにおける断面図、特にスリット開口１４ａ２及び１４ｂ１周辺部分の断面図である。スリット開口の側壁１８には、シールド導電層２２が設けられる。この側壁部に設けたシールド導電層２２は、隣り合う回路マウント・ブロック間のシールド壁として機能する。
【００１３】
さらに好適には、回路基板１０の主面上のスリット開口１４のエッジ周辺２０から、回路基板の主面上であって並行するスリット開口の列の間にかけてもすきまなくシールド導電層２２を形成するようにすると良い。これらも、隣り合う回路マウント・ブロック間のシールド壁として機能する。ただし、これについては、信号特性等によっては必ずしも必要としないこともある。これらを従来のバイアホール（スルーホール）によって構成したシールド壁と比較すると、橋梁部を除けば隙間なくシールド壁が構成される点に注意されたい。
【００１４】
橋梁部１６があることで、この部分にはシールド壁が構成されないことになるが、上述したように、回路マウント・ブロック１２間の境界帯にはすくなくとも２列のスリット開口があり、一方の列のスリット開口間に設けられた橋梁部１６を、他方の列中のスリット開口と接する位置に設けることで、隣接する回路マウント・ブロック１２間にシールド壁がまったく存在しない部分ができることを回避している。このように本発明によるシールド構造では、従来のバイアホールによるシールド壁形成と比較してシール壁の間隙が少なく、よって電磁波の漏れを少なくできる。
【００１５】
ブロック間接続導電路１５は、好適には回路基板１０の内部（内層）に形成され（図３参照）、回路マウント・ブロック上に夫々形成される電気回路ブロック間を電気的に接続する。図２に示すようにブロック間接続導電路１５は、橋梁部１６及び２列のスリット開口の列の間を通過し、ある電気回路ブロックと他の電気回路ブロックとを接続する。シールド導電層２２は、各スリット開口の側壁はもちろんのこと、スリット開口の列の間や橋梁部１６にもすきまなく形成される。これによって、図３が示すように、接続導電路１５はシールド導電層２２により周囲がシールドされる形となる。これによって、接続導電路１５はノイズの影響を受けにくく、よって高周波回路に適した導電路を提供できる。別の見方によれば、この形態は同軸ケーブルと類似の構造であって、接続導電路１５を中心導体とし、シールド導電層２２を外部導体と考えることができる。なお、図２では簡単のため、接続導電路１５を１つだけ示したが、現実には複数設けられる。
【００１６】
図４は、本発明によるブロック間接続導電路１５の他の実施例を示す上面図である。なお、導電路の部分は斜線で示している。信号特性によっては、必ずしも図３に示すように、接続導電路１５を回路基板中に形成しなくとも十分な性能が得られる場合もある。その場合には、図４に示すように電気回路ブロック間を接続する接続導電路を回路基板の主面上に設けるようにしても良い。このとき接続導電路１５は、回路基板主面上であって一方の回路マウント・ブロックに接する橋梁部、スリット開口の列の間、他方の回路マウント・ブロックに接する橋梁部を通過し、電気回路ブロック間を電気的に接続する。回路基板主面上にはシールド導電層２２が設けられるが、接続導電路１５との間にはわずかな間隔１７がある。この間隙１７により、電気回路ブロック間及び接続導電路１５は効果的にシールドされる。この実施例を回路基板中に接続導電路を形成する図３の場合と比較すると、接続導電路１５に対するシールド特性は低下するが製造は容易になる。
【００１７】
スリット開口１４には、好適にはシールド板２６が挿入される。シールド板２６は、スリット開口間の橋梁部１６の配置パターンに対応した間隙２８を有し、スリット開口１４及び橋梁部１６と噛み合うようになっている。シールド板２６を挿入することによって、複数ある回路マウント・ブロック１２間を電磁気的により完全にシールドできる。スリット開口１４を通過したシールド板２６の先端は、接地導体板３２に電気的に接続される。図１ではシールド板２６ａが、回路マウント・ブロック１２ａの他の回路マウント・ブロックとの境界帯をシールドするシールド壁として機能する。図示せずも、他の回路マウント・ブロック１２ｂ〜１２ｄについても、夫々の対応するスリット開口にシールド板２６ｂ〜２６ｄが挿入されシールド壁として機能する。
【００１８】
回路基板１０の外周縁部分の第１及び第２主面（上下面）並びに側面には、接地導電路２４が設けられる。接地導電路２４は、回路基板の主面上でシールド導電層２２と連なり電気的に接続される。側部導電板３４は、接地導電路２４と電気的に接続されるとともに接地導体板３２にも電気的に接続され、これによって接地導電路２４が接地される。接地導電板３２及び側部導電板３４は、シールド導電性カバーを構成する。これらは、具体的には装置の筐体として実現されるのが普通である。シールド板２６は、スリット開口１４に挿入した後にその端部が外縁接地導電路２４及び側部導電板３４と接触し、電気的に接続される。導電性スペーサ３０は、接地導電路２４と導電板３２の間に設けられ、ねじ（図示せず）で回路基板１０と導電板３２をメカ的に固定するとともに、電気的に接地導電路２４と導電板３２を接続する。また、シールド板２６、接地導電板３２及び側部導電板３４の代わりに、図６で示したような導電性の仕切壁を設けたシールド導電性カバーを用いても良い。
【００１９】
図５は、本発明の他の実施例による回路基板１０の上面図である。図２と対応するものには同じ符号を付し、重複する符号は一部省略している。図１及び図２の実施例と比較すると、スリット開口の列ｙ３及びｙ４が追加されるとともに、新たに回路マウント・ブロック１２ｅが追加された点が異なる。その他の点については、図２と同様である。例えば、橋梁部１６ｅ１は、スリット開口１４ｄ５と接する位置に設けられる。よって、橋梁部１６ｅ１が存在しても、スリット開口１４ｄ５中にシールド導電層やシールド板によるシールドが形成されるので、電気回路ブロック１２ｄ及び１２ｅ間の電磁気的なシールドは良好に保たれる。
【００２０】
以上本発明の好適実施例について説明したが、本発明はここに説明した実施例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱することなく必要に応じて種々の変形及び変更を実施し得ることは当業者には明らかである。例えば、回路基板の第１及び第２主面（上面及び下面）を対称に形成しても良い。図１では、接地導電板３２を第２主面（下面）にのみ配置する例を示したが、回路基板の第１及び第２主面（上面及び下面）の両面に対向させて配置しても良い。実施例では、ｘ列及びｙ列が直交するものを示したが、必ずしも直交している必要はなく斜めに交わるものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一好適実施例の斜視図である。
【図２】図１の実施例のおける回路基板の上面図である。
【図３】図２に示す回路基板の一点鎖線Ｆにおける断面図である。
【図４】本発明による接続導電路の他の実施例を示すにおける回路基板上面図である。
【図５】本発明による他の実施例における回路基板の上面図である。
【図６】従来の回路基板のシールド構造の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  回路基板
１２  回路マウント・ブロック
１４  スリット開口
１６  橋梁部
１８  スリット開口の側壁
２０  スリット開口のエッジ周辺
２２  シールド導電層
２４  外縁接地導電路
２６  シールド板
２８  シールド板の間隙
３０  導線性スペーサ
３２  接地導電板
３４  側部導電板
【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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【図６】
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