(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速で第一ＩＣと信号伝送を行う第二ＩＣと、高速で第二ＩＣと信号伝送を行う第一ＩＣと、第一ＩＣと第二ＩＣとの間で高速信号を伝送する高速信号伝送線と、高速信号伝送線に沿って設けられたガードパターンと、ガードパターンに沿って設けられた抵抗体とを備えた、高速信号伝送に対応したプリント配線板において、当該高速信号伝送線の両側にガードパターンが、当該ガードパターンの外側に抵抗体が、当該抵抗体の外側にＧＮＤパターンがそれぞれ配置されており、かつ当該ガードパターンはＧＮＤパターンに直接接続されていないと共に、当該抵抗体はガードパターン及びＧＮＤパターンと全長にわたって接触している薄膜形成抵抗であることを特徴とするプリント配線板。
【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係り、特に高速信号伝送に対応したプリント配線板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、電子機器のデジタル化が進み、伝送する信号の高速化や大容量化が必須となる中、プリント配線板自体にも高速信号伝送への対応が求められている。
【０００３】
信号伝送の高速化が進むと、信号の立ち上がり時間が急峻になると共にノイズマージンが小さくなり、高速動作ＩＣ間を結ぶ高速信号伝送線から周辺回路への電磁波不要輻射、周辺回路から高速信号配線への電磁波干渉、高速信号配線同士間の相互干渉（クロストークノイズ）等の要因から、安定した信号伝送を行うことが難しくなってきている。
【０００４】
そこで、配線に高速信号が伝送されることに起因するノイズが拡散し他の配線や周辺回路へ影響を与えないようにするため、ノイズを吸収する「ガードパターン」を、高速信号伝送線に隣接して配置する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一般的にガードパターンとは、特定の回路領域を囲うように当該領域の周囲に配置された一繋がりの導体を指すが、特に、高速信号伝送では、信号配線の両側方又は片側方に設ける信号配線形状の導体（以下「ガード配線」と表記する）を指し、多くの場合、層間接続ビアや貫通スルーホール等を用いて基板のＧＮＤ（グラウンド）に接地され、理論上、当該基板のＧＮＤと同電位とするものが多い。
【０００６】
実際の回路では、大量のデータを高速且つ安定して伝送する必要があるため、複数のデータビットを並列に均等配置した複数の信号線で伝送する「バス伝送方式」の他、複数のデータビットを１本の信号線で高速伝送する「シングル伝送方式」、１つのデータビットを位相反転させた２信号に変換し２本の信号線を用いて伝送することでコモンモードノイズ除去性能を向上させた「差動伝送方式」等があり、更にこれらの伝送方式が組み合わされた方式もある。
【０００７】
前述の伝送方式各々、様々なガード配線配置方法があるが、一般的には、１本の高速信号伝送線に対して両側方をガード配線で挟む配置が多く、シングル伝送方式では１本の信号線に対して両側方に１本ずつの計２本のガード配線配置、差動伝送方式では２本の信号線を一組とし両側方に１本ずつの計２本のガード配線配置、バス伝送方式では各信号線とガード配線を交互に配置する方法が用いられている。
【０００８】
図２（ａ）は、従来のプリント配線板例を示す概略平面説明図である。当該図２（ａ）において、基板１１は、高速で信号伝送を行う回路を設けたプリント配線板で、高速でＩＣ１３と信号伝送を行うＩＣ１２と、高速でＩＣ１２と信号伝送を行うＩＣ１３と、ＩＣ１２とＩＣ１３の間で高速信号を伝送する高速信号伝送線１４と、高速信号伝送線１４に沿って設けられたガードパターン１５と、を備えている。
【０００９】
また、図２（ｂ）は、当該図２（ａ）の破線円１７で囲まれた領域の部分拡大説明図である。当該図２（ｂ）から明らかなように、当該高速信号伝送線１４の両側にガードパターン１５が配置されている。
【００１０】
すなわち、高速信号伝送線の各々に沿ったガード配線を当該高速信号伝送線の両側に設けることにより、高速信号伝送特性の改善を図っている。
【００１１】
尚、図２（ａ）及び（ｂ）において、ガードパターン１５は、図示しないＧＮＤに接続されている。
【００１２】
前述のようなガード配線は、高速信号伝送線に沿って（ＧＮＤと略同電位の配線を）配置した構造なので、高速信号が伝送線に流れる事に起因するノイズは、一時的にノイズ発生地点に隣接した領域のガード配線に吸収され、その後、ガード配線内を伝搬し、伝搬する領域の周辺回路に微細な影響を与えながら徐々に減衰していく。
【００１３】
ところが、伝送線に流れる信号の高速化が進むにつれ、信号の立ち上がり時間が急峻になると共にノイズマージンが小さくなり、前述の「信号のガード配線内を伝搬する領域周辺に与える微細な影響」が無視できなくなり、信号伝送に誤りが発生したり、伝送自体が出来なくなるというような問題があった。
【００１４】
このような問題に対して、ガード配線内を伝搬するノイズのエネルギーを抵抗成分を用いて熱エネルギーに変換し、急激な減衰により即座に消滅させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１５】
ところが実際には、当該抵抗成分にチップ抵抗器を用いた場合、ガード配線とチップ抵抗器を接続する箇所、及びチップ抵抗器とＧＮＤを接続する箇所が「点」となり、例えるなら、大きなプールに満たされた水を小さな排水溝から流すが如く、周辺に与える影響が無視できないほど大きなノイズエネルギーに対しては対処できない。
【００１６】
仮に、ガード配線に接続するチップ抵抗器の数を増やせば、「点」が大きくなるのと同じく、ノイズエネルギーへの対応能力は強化される。
【００１７】
しかし、ガード配線に接続するチップ抵抗器の数を増やすことは、同時に、実装可能な領域を狭め、設計自由度を束縛すると共に、コストや基板重量を増加させることとなり、大きなノイズエネルギーに対して対処するために、ガード配線の全ての領域にチップ抵抗器を実装することは現実的ではない。
【００１８】
従って、従来のガード配線を用いた方法では、チップ抵抗器を用いたとしても、周辺に与える影響が無視できないほど大きなノイズエネルギーに対しては対処できないという問題は解決されていなかった。
【特許文献１】特開平５−１６０５３０号公報
【特許文献２】特開平１１−１４５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、前述の問題と実状に鑑みてなされたもので、配線に高速信号が伝送されることに起因するノイズを、設計自由度を束縛することなく、急激な減衰により即座に消滅させるプリント配線板を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
即ち、請求項１に係る本発明は、高速で第一ＩＣと信号伝送を行う第二ＩＣと、高速で第二ＩＣと信号伝送を行う第一ＩＣと、第一ＩＣと第二ＩＣとの間で高速信号を伝送する高速信号伝送線と、高速信号伝送線に沿って設けられたガードパターンと、ガードパターンに沿って設けられた抵抗体とを備えた、高速信号伝送に対応したプリント配線板において、当該高速信号伝送線の両側にガードパターンが、当該ガードパターンの外側に抵抗体が、当該抵抗体の外側にＧＮＤパターンがそれぞれ配置されており、かつ当該ガードパターンはＧＮＤパターンに直接接続されていないと共に、当該抵抗体はガードパターン及びＧＮＤパターンと全長にわたって接触している薄膜形成抵抗であることを特徴とするプリント配線板により上記課題を解決したものである。
【００２１】
これにより、配線に高速信号が伝送されることに起因するノイズを、設計自由度を束縛することなく、ノイズ排除が必要な領域において、急激な減衰により即座に消滅させることが可能となる。
【００２３】
また、これにより、高速信号伝送用配線に沿って配置されたガードパターンの全領域に対して、効率良く効果的にノイズエネルギーを消滅させることが可能となる。
【００２５】
また、これにより、通常では急激な減衰が難しいような大きなノイズエネルギーに対しても、効率良く効果的に消滅させることが可能となる。
【００２７】
また、これにより、ノイズエネルギーの急速な減衰のために必要な抵抗体を、チップ抵抗器を用いた場合と比較して、設計自由度が高く、少ない面積で、効率良く得ることができるため、省スペースや微細配線といった要求に対しても適応可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明により、配線に高速信号が伝送されることに起因するノイズを、設計自由度を束縛することなく、急激な減衰により即座に消滅させるプリント配線板を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施の形態を図１（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。
【００３０】
図１（ａ）は、本発明のプリント配線板の一例を示す概略平面説明図である。当該図１（ａ）において、基板１は高速で信号伝送を行う回路を設けたプリント配線板で、高速でＩＣ３と信号伝送を行うＩＣ２と、高速でＩＣ２と信号伝送を行うＩＣ３と、ＩＣ２とＩＣ３の間で高速信号を伝送する高速信号伝送線４と、高速信号伝送線４に沿って設けられたガードパターン５と、ガードパターン５に沿って設けられた抵抗体６と、抵抗体６に沿って設けられたＧＮＤパターン（基準電位であるＧＮＤと略同電位の電位をもつ導体パターン）８と、を備えている。
【００３１】
また、図１（ｂ）は、図１（ａ）の破線円７で囲まれた領域の部分拡大説明図である。当該図１（ｂ）から明らかなように、当該高速信号伝送線４の両側にガードパターン５が配置されていると共に、当該ガードパターン５の外側に抵抗体６が、更に当該抵抗体６の外側にＧＮＤパターン８がそれぞれ配置されている。
【００３２】
尚、図１（ａ）及び（ｂ）において、ＧＮＤパターン８は、図示しないＧＮＤに接続されている。
【００３３】
図１（ａ）及び（ｂ）において、高速信号伝送線４を用いて高速信号が伝送されることに起因し発生するノイズは、一時的に当該ノイズ発生地点に近い領域のガードパターン５に吸収され、その後、ガードパターン５の内部を伝搬するのと略同時に、抵抗体６を介して、ＧＮＤパターン８に接続されているＧＮＤに伝搬される。
【００３４】
ここで、ガードパターン５がＧＮＤに直接接続されていないことが重要となる。
【００３５】
ガードパターン５がＧＮＤに直接接続されていないことで、一時的に吸収したノイズは無抵抗で流れ込むことが出来る伝搬先がなく、必然的に抵抗体６を介してＧＮＤに伝搬される。
【００３６】
これにより、高速信号伝送線４を用いて高速信号が伝送されることに起因しノイズが発生しても、当該ノイズエネルギーは抵抗体６を介すことで熱エネルギーに変換されノイズとしてのエネルギーを失い、結果として急激な減衰により即座に消滅する。
【００３７】
また、抵抗体６は、ノイズ導入口であるガードパターン５や伝搬先であるＧＮＤパターン８と、「点」や「線」の状態で接触しているよりも、図１（ｂ）に示されるように、その幅を高速信号伝送線の線幅以上の幅とし、かつガードパターン５やＧＮＤパターン８の全長にわたって接触している方が、ノイズエネルギーを熱エネルギーに変換する領域がより広く使用でき、急激な変化量を持つノイズやエネルギーレベルの高いノイズ等にも広く対応し得るので、効率良く、かつ効果的にノイズエネルギーを消滅させる上でより望ましい。
【００３８】
また、抵抗体６が形成抵抗である場合には、チップ抵抗器を用いた場合と比較して、設計自由度が高く、少ない面積で、効率良くノイズエネルギーの急速な減衰のために必要な抵抗体を得ることができるため、省スペースや微細配線といった要求に対しても適応可能となる。
【００３９】
また、前記形成抵抗は、スパッタ等の薄膜技術を用いた薄膜形成抵抗であっても良く、この場合、形成抵抗の形成性が高く当該抵抗自体の厚みも１μｍ前後若しくはそれ以下の薄さのため、製品における当該抵抗の抵抗値精度において非常に優れたものとなる。
【００４０】
薄膜形成抵抗としては、前記高速信号伝送線を構成する主な成分である銅よりも高い体積抵抗値を持つ有機物又は無機物であればその材質を問わないが、具体的には、ニッケル等の金属薄膜からなる抵抗体、導電性粉末を分散させた樹脂からなる抵抗体、あるいは導電性高分子からなる抵抗体が好ましいものとして挙げられる。
【００４１】
また、前記形成抵抗は、抵抗層付き銅箔を加工することで得られる配線抵抗体であっても良く、この場合、当該形成抵抗と同一面の他の形成抵抗を同時に加工することが可能で、且つ、製造工程上で追加または反復重複する工程がなく、タクト（製造スピード）及び製造コストの増加がなく、経済性に優れる。
【００４２】
抵抗層付き銅箔を加工することで得られる配線抵抗体としては、ニッケル、ニッケルーリン、ニッケル−クロム、ニッケル−珪素−クロム、ニッケル−リンータングステン等が挙げられ、電気めっき、無電解めっき、スパッタリング、ＣＶＤ等で形成し、厚みは１μｍ以下が好ましい。
【００４３】
尚、前記形成抵抗は、抵抗機能を有するペースト等を使用する所謂厚膜技術を用いた厚膜形成抵抗であっても良く、この場合、必要な箇所のみに厚膜抵抗を設けることが可能で、利便性及び経済性に優れる。
【００４４】
厚膜形成抵抗としては、高伝導性酸化物、ナイトライド、シリサイド、ホウ化物等が用いられ、具体的には、酸化ルテニウム、銀パラジウム等が好ましいものとして挙げられる。
【００４５】
本発明の構造を備えることにより、配線に高速信号が伝送されることに起因するノイズを、設計自由度を束縛することなく、急激な減衰により即座に消滅させるプリント配線板を得ることができる。
【００４６】
本発明を説明するに当たって、前述の実施の形態を例として説明したが、本発明の構成はこれらの限りでなく、また、これらの例により何ら制限されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】（ａ）は本発明のプリント配線板例を示す概略平面説明図、（ｂ）は（ａ）の破線円で囲まれた領域の部分拡大説明図。
【図２】（ａ）は従来のプリント配線板例を示す概略平面説明図、（ｂ）は（ａ）の破線円で囲まれた領域の部分拡大説明図。
【符号の説明】
【００４８】
１，１１：基板
２，３，１２，１３：ＩＣ
４，１４：高速信号伝送線
５，１５：ガードパターン（ガード配線）
６：抵抗体
７，１７：ガードパターン周辺領域
８：ＧＮＤパターン
【図１】
0004990720.tif 000002
【図２】
0004990720.tif 000003