(57)【要約】【課題】ノイズを低減させ、かつ安価に製造できる多層プリント基板を提供する。【解決手段】基板穴に回りこむ導体の細くなった部分を削除した形状を有する電源層を有する。すなわち、中心が基板穴１０３の中心にあり、半径が基板穴１０３の半径ｒに逃がし距離Ｅを加えた円１０４の、基板穴１０３までの距離が最も小さい基材層１０２の稜１０５に対して反対側の半径から中心角θが４５度以下の二つの弧１０８と、円に弧１０８の両端部において接する接線１０９とがなす境界線の稜１０５側に導体を有しない電源層１０１を備える。【選択図】図１
2009032812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体が形成する基材層と、
絶縁体が形成する第１及び第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層と前記基材層との間に積層され、導体が形成するグランド層と、
前記基材層と前記第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴の中心にあり、半径が前記基板穴の半径に逃がし距離を加えた円の、前記基板穴までの距離が最も小さい前記基材層の稜に対して反対側の半径から中心角が４５度以下の二つの弧と、前記円に前記弧の両端部において接する接線と、がなす境界線の前記稜側に導体を有しない電源層と、
を備える多層プリント基板。
【請求項２】
絶縁体が形成する基材層と、
絶縁体が形成する第１及び第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層と前記基材層との間に積層され、導体が形成するグランド層と、
前記基材層と前記第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴の中心にあり、半径が前記基板穴の半径に逃がし距離を加えた円の、前記基板穴までの距離が最も小さい前記基材層の稜に対して反対側の半径において接する接線がなす境界線の前記稜側に導体を有しない電源層と、
を備える多層プリント基板。
【請求項３】
絶縁体が形成する基材層と；
絶縁体が形成する第１及び第２の絶縁層と；
前記第１の絶縁層と前記基材層との間に積層され、導体が形成するグランド層と；
前記基材層と前記第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、
中心が基板穴の中心にあり、半径が前記基板穴の半径に逃がし距離を加えた円の、前記基板穴までの距離が最も小さい前記基材層の第１の縁に平行な接線のうち前記第１の縁からの距離が大きい方の第１の接線の第１の接点から、前記基板穴までの距離が第１の接線の次に小さい前記基材層の第２の縁に平行な接線のうち前記第２の縁からの距離が大きい方の第２の接線の第２の接点までの弧のうち短い方の弧と、
前記円に前記弧の両端部において接する接線と、
がなす境界線の前記円の中心側に導体を有しない電源層と；
を備える多層プリント基板。
【請求項４】
絶縁体が形成する基材層と；
絶縁体が形成する第１及び第２の絶縁層と；
前記第１の絶縁層と前記基材層との間に積層され、導体が形成するグランド層と；
前記基材層と前記第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、
中心が基板穴の中心にあり、半径が前記基板穴の半径に逃がし距離を加えた円の、前記基板穴までの距離が最も小さい前記基材層の第１の縁に平行な接線のうち前記第１の縁からの距離が大きい方の第１の接線の第１の接点における第１の半径と、前記基板穴までの距離が第１の接線の次に小さい前記基材層の第２の縁に平行な接線のうち前記第２の縁からの距離が大きい方の第２の接線の第２の接点における第２の半径と、前記第１の接線及び前記第２の接線と、がなす正方形の対角線と、前記第１の接点から前記第２の接点までの弧のうち短い方の弧との交点における前記円の第３の半径から中心角が４５度以下の二つの弧と、
前記円に前記弧の両端部において接する接線と、
がなす境界線の前記円の中心側に導体を有しない電源層と；
を備える多層プリント基板。
【請求項５】
絶縁体が形成する基材層と、
絶縁体が形成する第１及び第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層と前記基材層との間に積層され、導体が形成するグランド層と、
前記基材層と前記第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴の中心にあり、半径が前記基板穴の半径に逃がし距離を加えた円の、前記基板穴までの距離が最も小さい前記基材層の第１の縁に平行な接線のうち前記第１の縁からの距離が大きい方の第１の接線の第１の接点における第１の半径と、前記基板穴までの距離が第１の接線の次に小さい前記基材層の第２の縁に平行な接線のうち前記第２の縁からの距離が大きい方の第２の接線の第２の接点における第２の半径と、前記第１の接線及び前記第２の接線がなす正方形の対角線と、前記第１の接点から前記第２の接点までの弧のうち短い方の弧との交点において接する接線がなす境界線の前記円の中心側に導体を有しない電源層と、
を備える多層プリント基板。
【請求項６】
絶縁体が形成する基材層と、
絶縁体が形成する第１及び第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層と前記基材層との間に積層され、導体が形成するグランド層と、
前記基材層と前記第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴の中心にあり、半径が前記基板穴の半径に逃がし距離を加えた円の、前記基板穴までの距離が最も小さい前記基材層の縁に平行な接線のうち前記縁からの距離が大きい方の第１の接線の接点における半径から中心角が９０度以下の二つの弧と、前記円に前記弧の両端部において接する第２及び第３の接線と、がなす境界線の前記縁側に導体を有しない電源層と、
を備える多層プリント基板。
【請求項７】
前記逃がし距離が１ｍｍであることを特徴とする、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の多層プリント基板。
【請求項８】
前記電源層及び前記グランド層をそれぞれ複数有することを特徴とする、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の多層プリント基板。
【請求項９】
前記基板穴が基板を取り付けるための基板取り付け基板穴であることを特徴とする、請求項１乃至請求項８のいずれか１項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係り、特に電源層において生じる雑音を低減させる多層プリント基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
多層プリント基板においてはＳＩ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）、ＰＩ（Ｐｏｗｅｒ  Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）、  ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＭａｇｎｅｔＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）などの問題によるノイズが回路の動作に悪影響を与えるという問題がある。
【０００３】
特に電源−グランド間のプレーン共振問題に関しては、従来はコンデンサを網目状に配置する方法などが取られてきた。
【０００４】
また、グランド層に押圧に対して弾性変形する複数の導電部を設け、この導電部を接地導体に接触させてグランドを強化する方法が提案されている（例えば、特許文献１。）
【特許文献１】特開２００４−３１１５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、コンデンサを網目状に配置する方法においてはコンデンサの配置できる位置には面積における制約がある。基板は、基板をケースに取り付けるための基板取り付け穴、基板の位置決めのためのガイド穴、電子部品の挿入孔、積層パターン間を導通させるスルーホールなどの基板穴を有している。特に基板端部の基板穴付近にはコンデンサを取り付けるための面積が確保できず、コンデンサを取り付けることができないという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献１に記載の技術においては、グランド層が内層にある多層プリント基板に適用するとプリント基板の構造が複雑になり、製造が困難であるという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、ノイズを低減させ、かつ安価に製造できる多層プリント基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明は、絶縁体が形成する基材層と、絶縁体が形成する第１及び第２の絶縁層と、第１の絶縁層と基材層との間に積層され、導体が形成するグランド層と、基材層と第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴の中心にあり、半径が基板穴の半径に逃がし距離を加えた円の、基板穴までの距離が最も小さい基材層の稜に対して反対側の半径から中心角が４５度以下の二つの弧と、円に弧の両端部において接する接線とがなす境界線の稜側に導体を有しない電源層と、を備える多層プリント基板を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多層プリント基板は基板穴に回りこむ導体の細くなった部分を削除した形状を有する電源層を有する。このため、多層プリント基板のノイズを低減させることが可能であり、さらにこの多層プリント基板は安価に製造することが可能であるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明による多層プリント基板の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１１】
＜実施形態の詳細＞
＜多層プリント基板の構成＞
図１は、本実施形態の多層プリント基板の概要を示した図である。図１に示すように、多層プリント基板は絶縁体が形成する基材層１０２と、絶縁体が形成する第１及び第２の絶縁層と、第１の絶縁層と基材層１０２との間に積層され、導体が形成するグランド層と、基材層１０２と第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴１０３の中心にあり、半径が基板穴１０３の半径ｒに逃がし距離Ｅを加えた円１０４の、基板穴１０３までの距離が最も小さい基材層１０２の稜１０５に対して反対側の半径から中心角θ１，θ２が４５度以下０度以上の二つの弧１０８と、円に弧１０８の両端部において接する接線１０９と、がなす境界線の稜１０５側に導体を有しない電源層１０１と、を備える。なお、θ１とθ２の大きさが異なっていてもかまわない。
【００１２】
基板穴１０３は、本実施形態の多層プリント基板をケースに取り付けるための基板取り付け穴、基板の位置決めのためのガイド穴、電子部品の挿入孔、積層パターン間を導通させるスルーホールなどを含むが、これらに限られるわけではない。
【００１３】
図２は中心角θ１，θ２がともに０度の場合を示した図である。図２に示すように、電源層１０１は基材層１０２と第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴１０３の中心にあり、半径が基板穴１０３の半径ｒに逃がし距離Ｅを加えた円の、基板穴１０３までの距離が最も小さい基材層１０２の稜１０５に対して反対側の半径において接する接線がなす境界線の稜１０５側に導体を有しない、ように構成することもできる。
【００１４】
また、電源層１０１は、基材層１０２と第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴１０３の中心にあり、半径が基板穴１０３の半径ｒに逃がし距離Ｅを加えた円１０４の、基板穴１０３までの距離が最も小さい基材層１０２の第１の縁に平行な接線のうち前記第１の縁からの距離が大きい方の第１の接線の第１の接点から、基板穴１０３までの距離が第１の接線の次に小さい基材層１０２の第２の縁に平行な接線のうち前記第２の縁からの距離が大きい方の第２の接線の第２の接点までの弧のうち短い方の弧１０８と、円１０４に弧１０８の両端部において接する接線１０９と、がなす境界線の円１０４の中心側に導体を有しない、ように構成することもできる。
【００１５】
また、電源層１０１は、基材層１０２と第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴１０３の中心にあり、半径が基板穴１０３の半径ｒに逃がし距離Ｅを加えた円１０４の、基板穴１０３までの距離が最も小さい基材層１０２の第１の縁に平行な接線のうち前記第１の縁からの距離が大きい方の第１の接線の第１の接点における第１の半径と、基板穴１０３までの距離が第１の接線の次に小さい基材層１０２の第２の縁に平行な接線のうち前記第２の縁からの距離が大きい方の第２の接線の第２の接点における第２の半径と、第１の接線及び前記第２の接線がなす正方形の対角線と、前記第１の接点から前記第２の接点までの弧のうち短い方の弧との交点における円１０４の第３の半径から中心角が４５度以下の二つの弧と、円１０４にこの弧の両端部において接する接線と、がなす境界線の円１０４の中心側に導体を有しない、ように構成することもできる。
【００１６】
また、電源層１０１は、基材層１０２と第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴１０３の中心にあり、半径が基板穴１０３の半径ｒに逃がし距離Ｅを加えた円１０４の、基板穴１０３までの距離が最も小さい基材層１０２の第１の縁に平行な接線のうち前記第１の縁からの距離が大きい方の第１の接線の第１の接点における第１の半径と、基板穴までの距離が第１の接線の次に小さい前記基材層１０２の第２の縁に平行な接線のうち前記第２の縁からの距離が大きい方の第２の接線の第２の接点における第２の半径と、第１の接線及び前記第２の接線とがなす正方形の対角線１０７と、第１の接点から第２の接点までの弧のうち短い方の弧との交点において接する接線がなす境界線１１１の円１０４の中心側に導体を有しない、ように構成することもできる。
【００１７】
図３は、基板穴１０３が基材層１０２の稜１０５から離れた場合を示した図である。図２に示すように、基板穴１０３が基材層１０２の稜１０５から離れたとは、例えば円１０４の、基板穴１０３までの距離が最も小さい基材層１０２の縁に平行な接線のうちこの縁からの距離が小さい方の接線の接点における半径３０５から中心角が４５度の範囲３０６内に稜１０５がない場合を意味するが、この場合に限られるものではない。
【００１８】
このような場合、電源層１０１は、基材層１０２と第２の絶縁層との間に積層され、導体によって形成され、中心が基板穴１０３の中心にあり、半径が基板穴１０３の半径ｒに逃がし距離Ｅを加えた円１０４の、基板穴１０３までの距離が最も小さい基材層１０２の縁に平行な接線のうちこの縁からの距離が大きい方の第１の接線の接点における半径から中心角θ１，θ２が９０度以下０度以上の二つの弧３０８と、円１０４に弧３０８の両端部において接する第２及び第３の接線３０９，３１０と、がなす境界線のこの縁側に導体を有しない、ように構成することもできる。なお、θ１とθ２の大きさが異なっていてもかまわない。
【００１９】
逃がし距離は導体間を絶縁するのに十分な距離であり、例えば１ｍｍに設定することができる。
【００２０】
多層プリント基板は電源層及びグランド層をそれぞれ複数有するように構成することもできる。図４は多層プリント基板の電源層及びグランド層を模式的に示した図である。図４（ａ）に示すように、多層プリント基板はグランド層２０１と電源層２０２とを１層ずつ有するように構成することもできる。また、図４（ｂ）に示すように、グランド層２０１、電源層２０２、電源層２０２、グランド層２０１の順に有するように構成することもできる。
【００２１】
＜作用＞
本実施形態の多層プリント基板は基板穴に回りこむ導体の細くなった部分を削除した形状を有する電源層を有する。
【００２２】
従来の多層プリント基板は図１０に示すように基板穴１０３に回りこむ導体の細くなった部分９０３を有していた。この細くなった部分は多層プリント基板に流れるクロックパルスなどにより励振され、電源−グランド間のプレーン共振を発生させることがある。
【００２３】
本実施形態の多層プリント基板はこの細くなった部分を削除した形状を有する電源層１０１を有しているため、ノイズの発生が低減されている。
【００２４】
多層プリント基板の上述の作用をシミュレーションによって検証した。以下に、このシミュレーションについて説明する。
【００２５】
（シミュレーションの条件）
・共振解析ソフトウエア：ＮＥＣエンジニアリング社製、ＤＥＭＩＴＡＳＮＸ（登録商標）
・解析周波数帯：１〜１０００ＭＨｚ
・多層プリント基板のグランド層と電源層とを図５に示すようなメッシュに区切る。
【００２６】
メッシュ間隔：１ｍｍ
・絶縁層プリプレグ比誘電率：４．５
・層構成：以下の表１に示す。
【表１】
2009032812.tif 000003
【００２７】
・解析対象モデル：
電源層：本実施形態の多層プリント基板として図６に示すパターンを用いた。
【００２８】
従来の多層プリント基板として図７に示すパターンを用いた。
【００２９】
グランド層：いずれも図８に示すパターンを用いた。
【００３０】
（シミュレーションの結果）
図９はシミュレーション結果を示すグラフである。実線は従来の多層プリント基板に係る結果であり、一点破線は本実施形態の多層プリント基板に係る結果である。
【００３１】
図９に示すように、本実施形態の多層プリント基板は従来の多層プリント基板よりシミュレーションした全周波数において電圧の揺れが少ない。
【００３２】
＜本実施形態の効果＞
以上述べたように、本実施形態の多層プリント基板は、基板穴に回りこむ導体の細くなった部分を削除した形状を有する電源層を有する。このため、多層プリント基板のノイズを低減させることが可能であり、さらにこの多層プリント基板は安価に製造することが可能であるという効果がある。
【００３３】
＜本発明の具体化における可能性＞
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態の多層プリント基板の概要を示した図である。
【図２】中心角θ１，θ２がともに０度の場合を示した図である。
【図３】基板穴が基材層の稜から離れた場合を示した図である。
【図４】多層プリント基板の電源層及びグランド層を模式的に示した図である。
【図５】シミュレーションに用いるメッシュを表した図である。
【図６】シミュレーションに用いる本実施形態の多層プリント基板の電源層を示した図である。
【図７】シミュレーションに用いる従来の多層プリント基板の電源層を示した図である。
【図８】シミュレーションに用いる多層プリント基板のグランド層を示した図である。
【図９】シミュレーション結果を示すグラフである。
【図１０】従来の多層プリント基板を表した図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０１，２０２：電源層、
１０２：基材層、
１０３：基板穴、
１０８，３０８：弧、
１０９，１１１，３０９，３１０：接線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009032812.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
2009032812.tif 000009
【図７】
2009032812.tif 000010
【図８】
2009032812.tif 000011
【図９】
2009032812.tif 000012
【図１０】
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