JP2006270026A - Wiring structure, printed wiring board, integrated circuit, and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配線構造、プリント配線板、集積回路および電子機器に関する。 The present invention relates to a wiring structure, a printed wiring board, an integrated circuit, and an electronic device.
電子機器のプリント配線板では、複数の信号配線間での信号のタイミングを合わせるために、信号配線ごとに意図的に遅延時間を確保することがある。意図した遅延時間を確保する方法として信号配線の延長があるが、効率的に配線を行うため、信号配線を蛇行させるミアンダ配線が用いられる。ミアンダ配線は、例えばパーソナルコンピュータのマザーボードのメモリバス配線において用いられる。 In a printed wiring board of an electronic device, a delay time may be intentionally ensured for each signal wiring in order to synchronize the timing of signals between a plurality of signal wirings. There is an extension of the signal wiring as a method for securing the intended delay time. However, meander wiring for meandering the signal wiring is used for efficient wiring. The meander wiring is used, for example, in a memory bus wiring of a mother board of a personal computer.
昨今、電子機器は小型化が進められており、これに併せてプリント配線板または集積回路といった部品も小型化が進められている。したがって、限られた信号配線領域において信号線に意図した遅延時間を確保するため、ミアンダ配線を用いる必要性が高まっている。一方ミアンダ配線は、ミアンダ配線を構成する信号配線長の総和が一定であっても遅延時間が異なるため、配線方法により高速回路で問題となり易い。 In recent years, electronic devices have been reduced in size, and components such as printed wiring boards or integrated circuits have also been reduced in size. Therefore, in order to ensure the intended delay time for the signal line in a limited signal wiring region, the need to use meander wiring is increasing. On the other hand, the meander wiring is likely to cause a problem in a high-speed circuit depending on the wiring method because the delay time is different even if the total sum of the signal wiring lengths constituting the meander wiring is constant.
特許文献1は、互いに隣接するミアンダ配線の折りたたみ部の方向を直交させることで、意図した遅延時間を確保するための配線構造を提案している。 Patent Document 1 proposes a wiring structure for securing an intended delay time by making the directions of folding parts of meander wirings adjacent to each other orthogonal.
図14は、一般的なミアンダ配線を備えた信号配線の配線構造である。信号配線1102は、蛇行する信号配線からなり、互いに並行する複数の折りたたみ部1104と、上述の隣接する2つの折りたたみ部1104を接続する折り返し部1106とを有するミアンダ配線を備えている。ここで折りたたみ部の数をミアンダ数と呼ぶ。例えば、図14ではミアンダ数N=8である。
FIG. 14 shows a wiring structure of signal wiring provided with general meander wiring. The
図15は、一般的なミアンダ配線が形成された信号配線構造の寸法図である。信号配線幅をW、信号配線間隔をS、折りたたみ部の信号配線長をLm、ミアンダ配線の両端に接続する信号配線による信号配線長をそれぞれL1、L2、ミアンダ数をNとすると、複数の折り返し部の信号配線長の総和LSは、式1により求められる。 FIG. 15 is a dimensional diagram of a signal wiring structure in which a general meander wiring is formed. When the signal wiring width is W, the signal wiring interval is S, the signal wiring length of the folding portion is L m , the signal wiring length by the signal wiring connected to both ends of the meander wiring is L 1 , L 2 , and the meander number is N, sum L S of the signal wiring lengths of the plurality of the folded portion is determined by equation 1.
したがって、ミアンダ配線とミアンダ配線の両端に接続する信号配線とからなる信号配線の総信号配線長Ltotalは、式2により求められる。 Therefore, the total signal wiring length L total of the signal wiring composed of the meander wiring and the signal wiring connected to both ends of the meander wiring is obtained by Expression 2.
また上述の、ミアンダ配線とミアンダ配線の両端に接続する信号配線とからなる信号配線の入出力間の距離Lmtotalは、式3により求められる。 Further, the distance L total between the input and output of the signal wiring composed of the meander wiring and the signal wiring connected to both ends of the meander wiring is obtained by Equation 3.
ミアンダ配線を用いて、限られた信号配線領域において信号に意図した遅延時間を確保するための配線構造として、2つ考えられる。第1の配線構造は、ミアンダ数を増加させた配線構造である。第2の配線構造は、折りたたみ部の信号配線長を長くさせた配線構造である。 There are two possible wiring structures for securing the intended delay time for signals in a limited signal wiring area using meander wiring. The first wiring structure is a wiring structure in which the meander number is increased. The second wiring structure is a wiring structure in which the signal wiring length of the folding portion is increased.
図15のミアンダ配線について、ミアンダ配線とミアンダ配線の両端に接続する信号配線とからなる信号配線の総信号配線長Ltotal=100mm、ミアンダ配線とミアンダ配線の両端に接続する信号配線とからなる信号配線の入出力点間の距離Lmtotal=50mmとする。また上述の、ミアンダ配線とミアンダ配線の両端に接続する信号配線とからなる信号配線は、マイクロストリップ構造のプリント配線板に形成され、配線幅W=0.3mm、誘電体厚H=0.15mm、比誘電率εr=4.6、特性インピーダンスZ0≒50Ωとする。 15, the total signal wiring length L total = 100 mm of the signal wiring composed of the meander wiring and the signal wiring connected to both ends of the meander wiring, and the signal composed of the meander wiring and the signal wiring connected to both ends of the meander wiring. The distance between the input and output points of the wiring is set as L total = 50 mm. The signal wiring composed of the meander wiring and the signal wiring connected to both ends of the meander wiring described above is formed on a printed wiring board having a microstrip structure, and has a wiring width W = 0.3 mm and a dielectric thickness H = 0.15 mm. , Relative dielectric constant ε r = 4.6, characteristic impedance Z 0 ≈50Ω.
上述の場合において、図16に示すようにミアンダ数N=10とすると、折りたたみ部1304の信号配線長Lm=5mmとなる。また、図17に示すようにミアンダ数N=4とすると、折りたたみ部1404の信号配線長Lm=12.5mmとなる。上述の場合において、信号配線間隔S=0.15、0.3、0.6、0.9、1.2mmと変化させたときの、ミアンダ配線の両端に接続する信号配線による信号配線長L1、L2を表1に、遅延時間の周波数特性をそれぞれ図18および図19に示す。
ここでまず、第1の配線構造である、ミアンダ数を増加させた配線構造について説明する。図16は、ミアンダ数N=10の信号配線1302の配線構造図であり、複数の折りたたみ部1304のそれぞれの信号配線長Lmが、複数の折り返し部1306の信号配線長の総和LSより短くなっている。また、信号配線1302は信号配線1402と比べて、総信号配線長Ltotalは等しいが、ミアンダ数Nが6多い。これにより、信号配線1302は信号配線1402と比べて折りたたみ部の信号配線長Lmが短くなっている。したがって、信号配線1302は、隣接する信号配線の配線自由度への影響が信号配線1402より小さくなるため、高密度信号配線に適している。一方、図18は図19と比較すると、各信号配線間隔Sにおいて相対的に遅延時間が減少している。これは、以下の原因によるものである。信号配線1302を流れる電流は、折り返し部1306において、できる限り最短距離を流れようとショートカットする。電流がショートカットした経路の長さは、信号配線1302の中心線の長さより短い。このため、図18は図19と比較すると、各信号配線間隔Sにおいて相対的に遅延時間が減少しているのである。つまり、総信号配線長Ltotalが等しくとも、ミアンダ数Nが多いほど折り返し部の数が増加し、電流のショートカットが増加するため、遅延時間は減少するのである。
Here, the first wiring structure, which is a wiring structure in which the meander number is increased, will be described. FIG. 16 is a wiring structure diagram of the
次に、第2の配線構造である、折りたたみ部の信号配線長を長くさせた配線構造について説明する。図17は、ミアンダ数N=4の信号配線1402の配線構造図であり、複数の折りたたみ部1404のそれぞれの信号配線長Lmが、複数の折り返し部1406の信号配線長の総和LSより長くなっている。また、信号配線1402は信号配線1302と比べて、総信号配線長Ltotalは等しいが、ミアンダ数Nが6少ない。これにより、信号配線1402は信号配線1302と比べて折りたたみ部の信号配線長Lmが長くなっている。また信号配線1402は、信号配線1302と比べて、折り返し部の数が減少している。したがって、電流のショートカットを信号配線1302より抑えられるため、意図した遅延時間を確保するのに適している。これは、図19を図18と比較すると明らかである。一方、各信号配線間隔Sにおいて相対的に遅延時間の周波数特性が劣化している。これは、折りたたみ部の信号配線長Lmが長いことにより、折りたたみ部の並行配線間の結合による影響が大きくなるためである。
Next, a wiring structure in which the signal wiring length of the folding portion is increased as a second wiring structure. FIG. 17 is a wiring structure diagram of the
つまり、第1の配線構造である、ミアンダ配線のミアンダ数Nを増加させた配線構造では、電流のショートカットが増加することにより、総信号配線長Ltotalが同じ直線の信号配線よりも遅延時間が小さくなるという課題があった。また、第2の配線構造である、折りたたみ部の信号配線長Lmを長くさせた配線構造では、折りたたみ部の並行配線間の結合による影響が大きくなることにより、総信号配線長Ltotalが同じ直線の信号配線よりも遅延時間の周波数特性が劣化するという課題があった。また、第2の配線構造では、折りたたみ部の信号配線長Lmが長くなることにより、隣接する信号配線の配線自由度への影響が大きくなるため、高密度信号配線に適さないという課題もあった。 That is, in the wiring structure in which the meander number N of the meander wirings is increased as the first wiring structure, the delay time is longer than that of the straight signal wiring having the same total signal wiring length Ltotal due to an increase in the current shortcut. There was a problem of becoming smaller. Also, a second wiring structure, the wiring structure with long signal wire length L m of the folded portion, by the influence of coupling between the parallel wiring of folds increases, the total signal wire length L total is the same There is a problem that the frequency characteristics of the delay time are deteriorated as compared with the straight signal wiring. There also, in the second wiring structure, when the signal line length L m of the folded portion increases, the influence of the degree of freedom of wiring adjacent signal lines increases, another problem that is not suitable for high density signal wiring It was.
本発明は、遅延時間が小さくなること、および遅延時間の周波数特性が劣化することを抑えることができ、限られた信号配線領域において信号に意図した遅延時間を確保することができる配線構造、プリント配線板、集積回路および電子機器を提供することを目的とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can suppress the delay time from decreasing and the frequency characteristics of the delay time from deteriorating, and can provide a wiring structure and a print that can ensure the intended delay time for a signal in a limited signal wiring region. An object is to provide a wiring board, an integrated circuit, and an electronic device.
上述した課題を解決するため、本発明は以下のものを提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following.
本発明の配線構造は、蛇行する信号配線からなるミアンダ配線と、シールド配線と、を備える配線構造であって、前記ミアンダ配線は互いに並行する複数の折りたたみ部と、前記複数の隣接する折りたたみ部を接続する折り返し部と、を備え、前記シールド配線は前記複数の折りたたみ部の間に形成されたことを特徴とする。 The wiring structure of the present invention is a wiring structure including meander wiring composed of meandering signal wiring and shield wiring, wherein the meander wiring includes a plurality of folding portions parallel to each other and the plurality of adjacent folding portions. A folded portion to be connected, wherein the shield wiring is formed between the plurality of folded portions.
この発明によれば、ミアンダ配線の折りたたみ部の並行配線間の結合を抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を抑え、意図した遅延時間を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the coupling between the parallel wirings of the meander wiring folding part. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the frequency characteristics of the delay time and secure the intended delay time.
ここで、上述した配線構造は、前記複数の折りたたみ部のそれぞれの信号配線長が前記複数の折り返し部の信号配線長の総和より長いことが好ましい。 Here, in the wiring structure described above, it is preferable that the signal wiring length of each of the plurality of folding portions is longer than the sum of the signal wiring lengths of the plurality of folding portions.
この発明によれば、ミアンダ配線の折り返し部の数が減少するため、電流のショートカットを抑えることができる。したがって、遅延時間が小さくなることを抑えることができる。 According to the present invention, since the number of folded portions of the meander wiring is reduced, a current shortcut can be suppressed. Accordingly, it is possible to suppress the delay time from being reduced.
また上述した配線構造を備えることにより、限られた信号配線領域において、遅延時間が小さくなることを抑えつつ、遅延時間の周波数特性が劣化することを抑えることで、意図した遅延時間を確保することができるプリント配線板および集積回路を提供することができる。 In addition, by providing the above-described wiring structure, it is possible to secure the intended delay time by suppressing the deterioration of the frequency characteristics of the delay time while suppressing the delay time from being reduced in a limited signal wiring region. It is possible to provide a printed wiring board and an integrated circuit.
ここで、上述したプリント配線板は、前記複数の折りたたみ部が前記ミアンダ配線の両端に接続する信号配線と並行であることが好ましい。 Here, in the printed wiring board described above, it is preferable that the plurality of folding portions be in parallel with the signal wiring connected to both ends of the meander wiring.
この発明によれば、ミアンダの両端に接続する信号配線に直交する幅方向において、信号配線が占める領域を狭くすることができる。これにより、隣接する信号配線同士を近づけて配線することができる。したがって、信号配線の密度を高めることができる。 According to the present invention, the area occupied by the signal wiring can be narrowed in the width direction orthogonal to the signal wiring connected to both ends of the meander. Thereby, it is possible to wire adjacent signal wirings close to each other. Therefore, the density of the signal wiring can be increased.
本発明のプリント配線板は、複数の配線層および絶縁層を交互に積層してなるプリント配線板であって、前記配線層のうちの1つはミアンダ配線が形成された信号配線層であり、前記配線層のうち他の配線層は前記信号配線層のミアンダ配線の折りたたみ部の間に形成されたシールド配線と結合された定電位の層であることを特徴とする。 The printed wiring board of the present invention is a printed wiring board formed by alternately laminating a plurality of wiring layers and insulating layers, and one of the wiring layers is a signal wiring layer in which meander wiring is formed, The other wiring layer of the wiring layers is a constant potential layer combined with a shield wiring formed between the meander wiring folding portions of the signal wiring layer.
この発明によれば、ミアンダ配線が行われた内層の信号配線において、ミアンダ配線の折りたたみ部の並行配線間の結合を抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を抑制し、意図した遅延時間を確保することができる。 According to the present invention, in the inner layer signal wiring on which the meander wiring is performed, the coupling between the parallel wirings of the folding portions of the meander wiring can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the frequency characteristics of the delay time and secure the intended delay time.
本発明のプリント配線板は、蛇行する信号配線からなるミアンダ配線を備え、前記ミアンダ配線は、互いに並行する複数の折りたたみ部と、前記複数の隣接する折りたたみ部を接続する折り返し部と、を有し、複数の配線層および絶縁層を交互に積層してなるプリント配線板であって、前記複数の折りたたみ部がそれぞれ異なる前記配線層に形成され、前記折りたたみ部がそれぞれ形成される前記配線層の間には、定電位の層が形成された前記配線層が形成されることを特徴とする。 The printed wiring board of the present invention includes meander wiring composed of meandering signal wiring, and the meander wiring includes a plurality of folding portions that are parallel to each other and a folding portion that connects the plurality of adjacent folding portions. A printed wiring board in which a plurality of wiring layers and insulating layers are alternately laminated, wherein the plurality of folding portions are formed in different wiring layers, and the folding layers are formed between the wiring layers, respectively. Is characterized in that the wiring layer in which a constant potential layer is formed is formed.
この発明によれば、ミアンダ配線の有する複数の折りたたみ部を、プリント配線板のそれぞれ異なる配線層に形成し、これらの配線層の間に、定電位の層が形成された配線層を形成した。このため、この定電位の層が形成された配線層を間に挟んで互いに隣接する折りたたみ部同士の配線間結合を抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を抑え、意図した遅延時間を確保することができる。 According to the present invention, the plurality of folding portions of the meander wiring are formed in different wiring layers of the printed wiring board, and a wiring layer in which a constant potential layer is formed is formed between these wiring layers. For this reason, it is possible to suppress inter-wiring coupling between the folding portions adjacent to each other with the wiring layer having the constant potential layer formed therebetween. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the frequency characteristics of the delay time and secure the intended delay time.
本発明のプリント配線板は、蛇行する信号配線からなるミアンダ配線を備え、前記ミアンダ配線は、互いに並行する複数の折りたたみ部と、前記複数の隣接する折りたたみ部を接続する折り返し部と、を有し、複数の配線層および絶縁層を交互に積層してなるプリント配線板であって、前記ミアンダ配線の有する前記複数の折りたたみ部のうち、2n番目(nは自然数)の前記折りたたみ部が第1の配線層に形成され、2n+1番目の前記折りたたみ部が第3の配線層に形成され、定電位の層が前記第1の配線層および前記第3の配線層の間の第2の配線層に形成されることを特徴とする。 The printed wiring board of the present invention includes meander wiring composed of meandering signal wiring, and the meander wiring includes a plurality of folding portions that are parallel to each other and a folding portion that connects the plurality of adjacent folding portions. A printed wiring board in which a plurality of wiring layers and insulating layers are alternately stacked, and the 2nth (n is a natural number) folding portion of the plurality of folding portions of the meander wiring is a first Formed in the wiring layer, the 2n + 1-th folding portion is formed in the third wiring layer, and a constant potential layer is formed in the second wiring layer between the first wiring layer and the third wiring layer It is characterized by being.
この発明によれば、第1の配線層に2n番目の折りたたみ部を形成し、第2の配線層に定電位の層を形成し、第3の配線層に2n+1番目の折りたたみ部を形成した。このため、この定電位の層が形成された第2の配線層を間に挟んで互いに隣接する折りたたみ部同士の配線間結合を抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を抑え、意図した遅延時間を確保することができる。 According to the present invention, the 2n-th folding portion is formed in the first wiring layer, the constant potential layer is formed in the second wiring layer, and the 2n + 1-th folding portion is formed in the third wiring layer. For this reason, it is possible to suppress inter-wiring coupling between the folding portions adjacent to each other with the second wiring layer formed with the constant potential layer interposed therebetween. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the frequency characteristics of the delay time and secure the intended delay time.
ここで、前記第1の配線層に形成された前記複数の折りたたみ部の間と、前記第2の配線層に形成された前記複数の折りたたみ部の間と、にそれぞれシールド配線が形成されることが好ましい。 Here, shield wirings are respectively formed between the plurality of folding portions formed in the first wiring layer and between the plurality of folding portions formed in the second wiring layer. Is preferred.
この発明によれば、同一の配線層に形成された複数の折りたたみ部の間に、シールド配線を形成したので、このシールド配線を挟んで互いに隣接する折りたたみ部同士の配線間結合を抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を更に抑え、意図した遅延時間を確保することができる。 According to the present invention, since the shield wiring is formed between the plurality of folding portions formed in the same wiring layer, it is possible to suppress inter-wiring coupling between the folding portions adjacent to each other across the shield wiring. . Therefore, it is possible to further suppress the deterioration of the frequency characteristic of the delay time and secure the intended delay time.
また、上述したプリント配線板、または集積回路を備えることにより、さらなる小型化に対応した電子機器を提供することができる。 In addition, by providing the above-described printed wiring board or integrated circuit, an electronic device corresponding to further miniaturization can be provided.
本発明のミアンダ配線を形成する方法は、互いに並行する複数の折りたたみ部と、前記複数の隣接する折りたたみ部を接続する折り返し部と、を有するミアンダ配線を形成する方法であって、前記折りたたみ部の延在する方向の長さと、前記折りたたみ部の延在する方向と略直交する方向の幅と、前記複数の折りたたみ部との間隔と、を調整して、前記複数の折りたたみ部の間にシールド配線を形成することを特徴とする。 A method of forming a meander wiring according to the present invention is a method of forming a meander wiring having a plurality of folding portions parallel to each other and a folded portion connecting the plurality of adjacent folding portions. Adjusting the length of the extending direction, the width in the direction substantially orthogonal to the extending direction of the folding part, and the spacing between the plurality of folding parts, the shield wiring between the plurality of folding parts It is characterized by forming.
この発明によれば、複数の折りたたみ部と、これらの間に形成されるシールド配線と、をそれぞれの間隔を調整して、ミアンダ配線を形成できるので、ミアンダ配線の折りたたみ部同士の配線間結合を調整でき、遅延時間を調整できる。 According to the present invention, since the meander wiring can be formed by adjusting the intervals between the plurality of folding portions and the shield wiring formed between them, the coupling between the folding portions of the meander wiring can be performed. You can adjust the delay time.
本発明のミアンダ配線を形成する方法は、複数の配線層および絶縁層が交互に積層してなるプリント配線板の前記配線層に、互いに並行する複数の折りたたみ部と、前記複数の隣接する折りたたみ部を接続する折り返し部と、を有するミアンダ配線を形成する方法であって、前記折りたたみ部が形成される前記配線層と、定電位の層が形成される前記配線層と、の間隔を調整して形成することを特徴とする。 The method of forming a meander wiring according to the present invention includes a plurality of folding portions parallel to each other on the wiring layer of the printed wiring board in which a plurality of wiring layers and insulating layers are alternately stacked, and the plurality of adjacent folding portions. A meander wiring having a folded portion for connecting the wiring layer, and adjusting a distance between the wiring layer in which the folding portion is formed and the wiring layer in which a constant potential layer is formed. It is characterized by forming.
この発明によれば、折りたたみ部と、定電位の層と、をそれぞれの間隔を調整して、ミアンダ配線を形成できるので、ミアンダ配線の折りたたみ部同士の配線間結合を調整でき、遅延時間を調整できる。 According to the present invention, since the meander wiring can be formed by adjusting the distance between the folding portion and the constant potential layer, the coupling between wirings of the folding portions of the meander wiring can be adjusted, and the delay time can be adjusted. it can.
本発明によれば、ミアンダ配線の折りたたみ部の並行配線間の結合を抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を抑制し、意図した遅延時間を確保することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the coupling between the parallel wirings of the meander wiring folding part. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the frequency characteristics of the delay time and secure the intended delay time.
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係るシールド配線を形成したミアンダ配線の遅延特性について図を参照して説明する。
<First Embodiment>
First, the delay characteristic of the meander wiring formed with the shield wiring according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、第1実施形態の配線構造を有する信号配線102の図である。信号配線102は、プリント配線板に形成され、互いに並行する複数の折りたたみ部104と、複数の隣接する折りたたみ部104を接続する折り返し部106とを有する、ミアンダ配線103が形成されている。複数の折りたたみ部104の信号配線長Lmは、複数の折り返し部106の信号配線長の総和LSより長い。また、複数の折りたたみ部104が、ミアンダ配線103の両端に接続する信号配線108と並行となっている。さらに、複数の折りたたみ部104の間にシールド配線112が形成されている。
FIG. 1 is a diagram of a
例えば図1のミアンダ配線について、ミアンダ配線103とミアンダ配線103の両端に接続する信号配線108とからなる信号配線102の総信号配線長Ltotal=100mm、ミアンダ配線103とミアンダ配線103の両端に接続する信号配線108とからなる信号配線102の入出力間の距離Lmtotal=50mmとする。また、上述のミアンダ配線103を有する信号配線102は、マイクロストリップ構造のプリント配線板に形成され、配線幅W=0.3mm、誘電体厚H=0.15mm、比誘電率εr=4.6、特性インピーダンスZ0≒50Ωとする。上述のシールド配線112には、グラウンド電位または電源電位などの固定電位が、例えば1mmといった所定の間隔に形成されたビア(VIA)を通して供給されている。
For example, for the meander wiring of FIG. 1, the total signal wiring length L total of the signal wiring 102 composed of the
上述の場合において、信号配線間隔S=0.9mmのミアンダ配線が形成された信号配線102の遅延時間の周波数特性を図2に示す。併せて比較例として、総信号配線長Ltotal=100mmの直線の信号配線162、信号配線102のシールド配線112が形成されていない信号配線172の遅延時間の周波数特性も図2に示す。
FIG. 2 shows the frequency characteristics of the delay time of the
図2に示すように、信号配線102の遅延時間は、信号配線172より減少してはいるが、周波数特性の劣化が抑えられている。また、図18の信号配線間隔S=0.9mmの信号配線ほどには、遅延時間が減少していない。
As shown in FIG. 2, the delay time of the
遅延時間の減少が抑えられるのは、複数の折りたたみ部104のそれぞれの信号配線長Lmが複数の折り返し部106の信号配線長の総和Lsより長い、すなわち折り返し部106の数が少ないため、電流のショートカットを抑えることができるからである。したがって、総信号配線長Ltotalを一定にしたまま遅延時間の減少を抑えることができる。従来は、遅延時間の減少を抑えることができず、足りない遅延時間を確保するために、更なるミアンダ配線103を形成しなくてはならなくなり、隣接する信号配線の配線自由度への影響が大きくなっていた。ひいては、プリント配線板が大きくなり、製造コストの増大にも繋がっていた。本実施形態の配線構造によれば、限られた信号配線領域において信号に意図した遅延時間を確保することができる。
The reduction of the delay time is suppressed, the respective signal line length L m of the plurality of folds 104 is longer than the sum L s of the signal wiring lengths of the plurality of the folded portion 106, namely a small number of the folded portion 106, This is because current shortcuts can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in delay time while keeping the total signal wiring length L total constant. Conventionally, a decrease in delay time cannot be suppressed, and in order to secure an insufficient delay time, a
また本実施形態では、複数の折りたたみ部104がミアンダ配線103の両端に接続する信号配線108と並行となっていることにより、隣接する信号配線の配線自由度への影響が小さくなり、プリント配線板が小さくなり、製造コストを削減することができる。
Further, in the present embodiment, since the plurality of folding portions 104 are in parallel with the
さらに、複数の折りたたみ部104の間にシールド配線112が形成されていることにより、複数の折りたたみ部104による並行配線間の結合を抑え、遅延時間の周波数特性の劣化を抑えることができる。すなわち、周波数による遅延時間の変動を低減することができる。特にデジタル情報を伝送する矩形波の信号は、さまざまな周波数成分を有しているため、周波数特性の劣化は信号波形の歪みの原因となる。信号配線102は、複数の折りたたみ部の間にシールド配線112が形成されているため、周波数特性の劣化を抑えることができる。したがって、正確かつ高速な情報伝送ができる。
Furthermore, since the
<第2実施形態>
図3は、第2実施形態に係るプリント配線板300の断面図である。プリント配線板300は、配線層および絶縁層308が交互に積層されている。配線層は、信号配線層302と、信号配線層302を挟んで上下に向かい合う配線層である定電位層304、306とからなる。定電位層304には電源電位が供給されており、定電位層306にはグラウンド電位が供給されている。信号配線層302には、ミアンダ配線が形成されており、ミアンダ配線の折りたたみ部312、314を有する。上述したミアンダ配線の折りたたみ部312、314の間には、シールド配線342が形成されている。上述したシールド配線342には、例えば1mmといった所定の間隔に形成されたビア(VIA)を通してグラウンド電位が供給されており、グラウンド電位の定電位層306とビア(VIA)324を通して結合されている。また、電源電位の定電位層304とは容量332を介したビア(VIA)322を通して結合されている。なお、定電位層304、306、およびシールド配線342には、グラウンド電位または電源電位といった固定電位が供給されていればよい。特に定電位層304および306には、双方ともにグラウンド電位または電源電位といった同電位の固定電位が供給されていてもよい。また、シールド配線342の電位と、定電位層304、306との電位が異なる場合には、結合するに際して容量332が必要となる。なお、上述した結合には、容量を介したAC結合を含む。
Second Embodiment
FIG. 3 is a cross-sectional view of a printed
本実施形態では、ミアンダ配線が形成された信号配線層302を挟んで上下に向かい合う配線層として、定電位層304、306を備えている。このため、信号配線層302とは異なる配線層の信号配線およびプリント配線板300の外部に対して、並行配線間の結合を抑えることができる。また、シールド配線342は、絶縁層308を通して発生する、ミアンダ配線の折りたたみ部312および314の並行配線間の結合を、抑えることができる。さらに、所定の間隔で配置されたビア(VIA)322、324により、絶縁層308を通して発生する、ミアンダ配線の折りたたみ部312および314の並行配線間の結合を、抑えることができる。本実施形態のプリント配線板300では、絶縁層308を誘電体とする、ミアンダ配線の折りたたみ部312および314の並行配線間の結合を大きく抑えることにより、周波数特性の劣化を大きく抑えることができる。よって、信号に意図した遅延時間を確保でき、正確に信号伝送を行うことができる。
In the present embodiment, constant
<第3実施形態>
図4は、第3実施形態に係る信号配線102Aの平面図である。
信号配線102Aは、複数の配線層および絶縁層が交互に積層してなるプリント配線板に形成され、互いに並行する第1の折りたたみ部104A、第2の折りたたみ部104B、第3の折りたたみ部104Cと、第1の折りたたみ部104Aおよび第2の折りたたみ部104Bを接続する第1の折り返し部106Aと、第2の折りたたみ部104Bおよび第3の折りたたみ部104Cを接続する第2の折り返し部106Bと、を有する、ミアンダ配線103Aが形成されている。第1の折りたたみ部104A、第2の折りたたみ部104B、第3の折りたたみ部104Cのそれぞれ信号配線長Lmは、第1の折り返し部106Aおよび第2の折り返し部106Bの信号配線長の総和Lsより長い。また、第1の折りたたみ部104A、第2の折りたたみ部104B、第3の折りたたみ部104Cは、ミアンダ配線103Aの両端に接続される信号配線108Aと並行となっている。
<Third Embodiment>
FIG. 4 is a plan view of a
The
この信号配線102Aは、ミアンダ配線103Aとミアンダ配線103Aの両端に接続する信号配線108Aとからなる信号配線102Aの総信号配線長Ltotal=100mm、ミアンダ配線103Aとミアンダ配線103Aの両端に接続する信号配線108Aとからなる信号配線102Aの入出力間の距離Lmtotal=50mmである。また、この信号配線102Aは、配線幅W=0.3mm、誘電体厚H=0.15mm、比誘電率εr=4.6、特性インピーダンスZ0≒50Ωである。
また、信号配線102Aは、信号配線間隔S=0.15mmである。
The
The
図5は、信号配線102AのA−A断面図である。信号配線102Aは、第1の配線層501、絶縁層502、第2の配線層503、絶縁層504、第3の配線層505、絶縁層506、第4の配線層507、絶縁層508、第5の配線層509の順に積層されてなるプリント配線板に形成されている。
第1の配線層501には、第1の折りたたみ部104Aが形成されている。第2の配線層503および第4の配線層507には、グラウンド電位または電源電位などの定電位が全面に亘って供給されている。第3の配線層505には、第2の折りたたみ部104Bが形成されている。第5の配線層509には、第3の折りたたみ部104Cが形成されている。
第1の折りたたみ部104Aおよび第2の折りたたみ部104Bと、第2の折りたたみ部104Bおよび第3の折りたたみ部104Cとは、それぞれ第1の配線層501および第3の配線層505の間に形成されたビア(VIA)120を介して電気的に接続されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of the
In the
The
本実施形態では、第1の折りたたみ部104Aを第1の配線層501に形成し、第2の折りたたみ部104Bを第3の配線層505に形成し、第3の折りたたみ部104Cを第5の配線層509に形成した。また、第1の配線層501および第3の配線層505の間と、第3の配線層505および第5の配線層509の間とに、定電位が全面に亘って供給されている第2の配線層503と、第4の配線層507と、をそれぞれ形成した。このため、第1の折りたたみ部104Aおよび第2の折りたたみ部104Bと、第2の折りたたみ部104Bおよび第3の折りたたみ部104Cと、の並行配線間の結合をそれぞれ抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を抑制し、意図した遅延時間を確保することができる。
In the present embodiment, the
<第4実施形態>
図6は、第4実施形態に係る信号配線102Bの平面図である。
信号配線102Bは、複数の配線層および絶縁層が交互に積層してなるプリント配線板に形成される態様が信号配線102Aと異なる。
<Fourth embodiment>
FIG. 6 is a plan view of a
The
図7は、信号配線102BのB−B断面図である。信号配線102Bは、第1の配線層501、絶縁層502、第2の配線層503、絶縁層504、第3の配線層505の順に積層されてなるプリント配線板に形成されている。
第1の配線層501には、第1の折りたたみ部104Aおよび第3の折りたたみ部104Cが形成されている。第2の配線層503には、グラウンド電位または電源電位などの定電位が全面に亘って供給されている。第3の配線層505には、第2の折りたたみ部104Bが形成されている。
FIG. 7 is a BB cross-sectional view of the
In the
以上の信号配線102Bの遅延時間の周波数特性を図8に示す。併せて比較例として、上述の信号配線102の信号配線間隔S=0.15mmである信号配線102Cと、この信号配線102Cのシールド配線112が形成されていない信号配線102Dと、の遅延時間の周波数特性も図8に示す。
図8に示すように、信号配線102Bは、信号配線102C、102Dと比べて、大幅に遅延時間の周波数特性が改善されている。
FIG. 8 shows the frequency characteristics of the delay time of the
As shown in FIG. 8, the frequency characteristics of the delay time of the
本実施形態では、第1の折りたたみ部104Aおよび第3の折りたたみ部104Cを第1の配線層501に形成し、第2の折りたたみ部104Bを第3の配線層505に形成し、第1の配線層501および第3の配線層505の間に定電位が全面に亘って供給されている第2の配線層503を形成した。このため、第2の折りたたみ部104Bと、第1の折りたたみ部104Aおよび第3の折りたたみ部104Cと、の並行配線間の結合を抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を抑制し、意図した遅延時間を確保することができる。
また、信号配線102Aは、5層の配線層を必要とするが、信号配線102Bは、3層の配線層を必要とする。つまり、信号配線102Bは、信号配線102Aと比べて、少ない配線層で形成できる。
In the present embodiment, the
The
<第5実施形態>
図9は、第5実施形態に係る信号配線102Eの平面図である。
信号配線102Eは、シールド配線112Aが形成されている点が信号配線102Bと異なる。
<Fifth Embodiment>
FIG. 9 is a plan view of a
The
図10は、信号配線102EのC−C断面図である。信号配線102Eは、第1の配線層501で、かつ、第1の折りたたみ部104Aおよび第3の折りたたみ部104Cの間に、シールド配線112Aが形成されている。
FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line CC of the
以上の信号配線102Eの遅延時間の周波数特性を図11に示す。併せて比較例として、上述の信号配線102B、102C、102Dの遅延時間の周波数特性も図11に示す。
図11に示すように、信号配線102Eは、信号配線102B、102C、102Dと比べて、最も遅延時間の周波数特性がよい。
FIG. 11 shows the frequency characteristics of the delay time of the
As shown in FIG. 11, the
本実施形態では、第1の折りたたみ部104Aおよび第3の折りたたみ部104Cを第1の配線層501に形成し、第2の折りたたみ部104Bを第3の配線層505に形成し、第1の配線層501および第3の配線層505の間に定電位が全面に亘って供給されている第2の配線層503を形成した。また、第1の配線層501で、かつ、第1の折りたたみ部104Aおよび第3の折りたたみ部104Cの間に、シールド配線112Aを形成した。このため、第2の折りたたみ部104Bと、第1の折りたたみ部104Aおよび第3の折りたたみ部104Cと、の並行配線間の結合を抑えることができるとともに、第1の折りたたみ部104Aおよび第3の折りたたみ部104Cの並行配線間の結合を抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を更に抑制し、意図した遅延時間を確保することができる。
In the present embodiment, the
<第6実施形態>
図12は、第6実施形態に係るプリント配線板300Aの断面図である。
プリント配線板300Aは、信号配線が形成される態様がプリント配線板300と異なる。
<Sixth Embodiment>
FIG. 12 is a cross-sectional view of a printed
The printed
プリント配線板300Aの配線層は、信号配線層302、303と、信号配線層302、303を挟んで上下に向かい合う配線層である定電位層304、306、308とからなる。信号配線層302には、ミアンダ配線の第1の折りたたみ部312および第3の折りたたみ部316が形成されている。信号配線層303には、ミアンダ配線の第2の折りたたみ部314が形成されている。信号配線層302で、かつ、上述したミアンダ配線の第1の折りたたみ部312および第3の折りたたみ部316の間には、シールド配線342が形成されている。
The wiring layer of the printed
本実施形態では、第1の折りたたみ部312および第3の折りたたみ部316と、第2の折りたたみ部314と、を異なる信号配線層に形成した。このため、複数の折りたたみ部を同一の信号配線層に形成したプリント配線板300の場合と比べて、ミアンダ配線の折りたたみ部同士の配線間の結合を更に抑えることができる。したがって、遅延時間の周波数特性の劣化を更に抑制し、意図した遅延時間を確保することができる。
なお、第1の折りたたみ部312およびシールド配線342や、第2の折りたたみ部314および定電位層308の間隔を調節して、このプリント配線板300Aを製造した場合には、更に意図した遅延時間を確保することができる。
In the present embodiment, the
When the printed
<変形例、改良例>
なお、本発明はプリント配線板に限らず集積回路に形成されたものであってもよい。上述のシールド配線と接続されるビア(VIA)は、スルーホールなどの信号を伝送できるものであってもよい。また上述のシールド配線は、配線に限らず、パターンなどのシールド効果を発揮できる形状であればよい。さらに、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、本発明は上述の実施形態の特徴部分を組み合わせたものであってもよい。また、上述の実施形態では、折りたたみ部と折り返し部の角度を90度であるミアンダ配線を備えた信号配線について説明したが、本発明はこれに限らない。例えば、折りたたみ部と折り返し部の角度が45度であったり、図13のように折り返し部が円弧状であってもよい。また、上述の実施例では、ミアンダ数N=3としたが、本発明はこれに限らず、例えば、ミアンダ数N=5であってもよい。
<Modifications and improvements>
The present invention is not limited to a printed wiring board, and may be formed in an integrated circuit. The via (VIA) connected to the above-described shield wiring may be capable of transmitting a signal such as a through hole. Further, the shield wiring described above is not limited to the wiring, but may be any shape that can exhibit a shielding effect such as a pattern. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention. For example, the present invention may be a combination of the features of the above-described embodiments. In the above-described embodiment, the signal wiring including the meander wiring in which the angle between the folding portion and the folding portion is 90 degrees has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the angle between the folding part and the folded part may be 45 degrees, or the folded part may be arcuate as shown in FIG. In the above-described embodiment, the meander number N = 3. However, the present invention is not limited to this. For example, the meander number N = 5 may be used.
<電子機器>
上述した実施形態および変形例、改良例に係るプリント配線板または集積回路を適用した電子機器について説明する。上述したプリント配線板または集積回路が適用される電子機器としては、パーソナルコンピュータ、携帯電話、デジタルスチルカメラ、テレビ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の電子部品として、上述したプリント配線板または集積回路が適用可能である。
<Electronic equipment>
An electronic device to which the printed wiring board or the integrated circuit according to the above-described embodiment, modification, and improvement is applied will be described. Electronic devices to which the above-described printed wiring board or integrated circuit is applied include personal computers, mobile phones, digital still cameras, televisions, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, calculators, word processors, workstations, and the like. And the printed wiring board or integrated circuit mentioned above is applicable as an electronic component of these various electronic devices.
1、102、102A、102B、102C、102D、102E、402…信号配線、103、103A…ミアンダ配線、104、104A、104B、104C、312、314、316、404…折りたたみ部、106、106A、106B、406…折り返し部、112、112A、342、412…シールド配線、302…信号配線層、304、306、308…定電位層、308…絶縁層、120、322、324…ビア(VIA)。
1, 102, 102A, 102B, 102C, 102D, 102E, 402 ... signal wiring, 103, 103A ... meander wiring, 104, 104A, 104B, 104C, 312, 314, 316, 404 ... folding unit, 106, 106A, 106B , 406... Folded
Claims (12)
シールド配線と、を備える配線構造であって、
前記ミアンダ配線は互いに並行する複数の折りたたみ部と、
前記複数の隣接する折りたたみ部を接続する折り返し部と、を備え、
前記シールド配線は前記複数の折りたたみ部の間に形成されたことを特徴とする配線構造。 Meander wiring consisting of meandering signal wiring;
A wiring structure comprising shield wiring,
The meander wiring includes a plurality of folding parts parallel to each other,
A folded portion connecting the plurality of adjacent folded portions, and
The wiring structure, wherein the shield wiring is formed between the plurality of folding portions.
前記配線層のうちの1つはミアンダ配線が形成された信号配線層であり、
前記配線層のうち他の配線層は前記信号配線層のミアンダ配線の折りたたみ部の間に形成されたシールド配線と結合された定電位の層であることを特徴とするプリント配線板。 A printed wiring board obtained by alternately laminating a plurality of wiring layers and insulating layers,
One of the wiring layers is a signal wiring layer in which meander wiring is formed,
2. The printed wiring board according to claim 1, wherein the other wiring layer of the wiring layers is a constant potential layer coupled with a shield wiring formed between the meander wiring folding portions of the signal wiring layer.
前記ミアンダ配線は、互いに並行する複数の折りたたみ部と、前記複数の隣接する折りたたみ部を接続する折り返し部と、を有し、
複数の配線層および絶縁層を交互に積層してなるプリント配線板であって、
前記複数の折りたたみ部がそれぞれ異なる前記配線層に形成され、前記折りたたみ部がそれぞれ形成される前記配線層の間には、定電位の層が形成された前記配線層が形成されることを特徴とするプリント配線板。 With meander wiring consisting of meandering signal wiring,
The meander wiring has a plurality of folding parts parallel to each other, and a folded part that connects the plurality of adjacent folding parts,
A printed wiring board obtained by alternately laminating a plurality of wiring layers and insulating layers,
The plurality of folding parts are formed in different wiring layers, and the wiring layer in which a constant potential layer is formed is formed between the wiring layers in which the folding parts are formed. Printed wiring board.
前記ミアンダ配線は、互いに並行する複数の折りたたみ部と、前記複数の隣接する折りたたみ部を接続する折り返し部と、を有し、
複数の配線層および絶縁層を交互に積層してなるプリント配線板であって、
前記ミアンダ配線の有する前記複数の折りたたみ部のうち、2n番目(nは自然数)の前記折りたたみ部が第1の配線層に形成され、2n+1番目の前記折りたたみ部が第3の配線層に形成され、定電位の層が前記第1の配線層および前記第3の配線層の間の第2の配線層に形成されることを特徴とするプリント配線板。 With meander wiring consisting of meandering signal wiring,
The meander wiring has a plurality of folding parts parallel to each other, and a folded part that connects the plurality of adjacent folding parts,
A printed wiring board obtained by alternately laminating a plurality of wiring layers and insulating layers,
Of the plurality of folding parts of the meander wiring, the 2n-th (n is a natural number) folding part is formed in the first wiring layer, and the 2n + 1-th folding part is formed in the third wiring layer, A printed wiring board, wherein a constant potential layer is formed in a second wiring layer between the first wiring layer and the third wiring layer.
前記第1の配線層に形成された前記複数の折りたたみ部の間と、前記第2の配線層に形成された前記複数の折りたたみ部の間と、にそれぞれシールド配線が形成されることを特徴とするプリント配線板。 In the printed wiring board according to claim 8,
Shield wiring is formed between the plurality of folding portions formed in the first wiring layer and between the plurality of folding portions formed in the second wiring layer, respectively. Printed wiring board.
前記折りたたみ部の延在する方向の長さと、前記折りたたみ部の延在する方向と略直交する方向の幅と、前記複数の折りたたみ部との間隔と、を調整して、前記複数の折りたたみ部の間にシールド配線を形成することを特徴とするミアンダ配線を形成する方法。 A method of forming a meander wiring having a plurality of folding parts parallel to each other and a folded part connecting the plurality of adjacent folding parts,
Adjusting the length in the direction in which the folding part extends, the width in the direction substantially orthogonal to the direction in which the folding part extends, and the spacing between the plurality of folding parts, A method of forming a meander wiring, wherein a shield wiring is formed between them.
前記折りたたみ部が形成される前記配線層と、定電位の層が形成される前記配線層と、の間隔を調整して形成することを特徴とするミアンダ配線を形成する方法。 A meander wiring having a plurality of folding portions parallel to each other and a folded portion connecting the plurality of adjacent folding portions to the wiring layer of the printed wiring board in which a plurality of wiring layers and insulating layers are alternately laminated. A method of forming
A method for forming a meander wiring, wherein the wiring layer in which the folding portion is formed and the wiring layer in which a constant potential layer is formed are formed by adjusting an interval.
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