CN115134989A - 电子电路及电路基板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电子电路及电路基板。一种电子电路，其特征在于，具有：导体柱，与以分开状态层叠的复数个导体层中的任一个的第1层的地线相连而沿层叠方向延伸；第1导体线路，在所述复数个导体层中的与所述第1层不同的第2层中与该导体柱相连而以带状延伸，且远离该导体柱的端部为开放的开放端；及第2导体线路，在所述复数个导体层中的任一层中以带状延伸，所述第1导体线路及所述第2导体线路具有彼此之间可连接地接近的构成至少一对接近部的各一个接近部，所述第2导体线路的远离形成于该第2导体线路的所述接近部的第1端部为开放的开放端。

Description

电子电路及电路基板

技术领域

本发明涉及一种电子电路及电路基板。

背景技术

已知有通过形成于电路基板的EBG结构(Electromagnetic Band Gap Structure：电磁带隙结构)抑制电磁波噪声的传播的技术。

例如，专利文献1中公开有采用涡旋形状而实现小型化的EBG结构。

并且，专利文献2中公开有通过形成岛状导体而赋予电容并且实现了具有降噪效果的频带的宽带化的EBG结构。

并且，专利文献3中公开有通过经由电容器连接相邻的金属小板彼此而抑制了功率消耗的EBG结构。

而且，参考文献4中提出有通过搭载有EBG结构的电路基板及在该电路基板的周围放置屏蔽箱且变更为形状不同的屏蔽箱而变更降噪的频带的内容。

专利文献1：日本特开2014-197877号公报

专利文献2：国际公开2014/006796号公报

专利文献3：日本特开2008-288770号公报

专利文献4：日本特开2015-179699号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过电子电路本身能够变更降低电磁波噪声的电子电路的降噪频带的电子电路及搭载有该电子电路的电路基板。

方案1所涉及的发明电子电路，其特征在于，具有：

导体柱，与以分开状态层叠的复数个导体层中的任一个的第1层的地线相连而沿层叠方向延伸；

第1导体线路，在所述复数个导体层中的与所述第1层不同的第2层中与该导体柱相连而以带状延伸，且远离该导体柱的端部为开放的开放端；及

第2导体线路，在所述复数个导体层中的任一层中以带状延伸，

所述第1导体线路及所述第2导体线路具有彼此之间可连接地接近的构成至少一对接近部的各一个接近部，

所述第2导体线路的远离形成于该第2导体线路的所述接近部的第1端部为开放的开放端。

方案2所涉及的发明为方案1所述的电子电路，其特征在于，所述接近部形成于所述复数个导体层中的表面层或沿层叠方向延伸至该表面层。

方案3所涉及的发明为方案2所述的电子电路，其特征在于，所述一对接近部彼此短路。

方案4所涉及的发明为方案1至3中任一项所述的电子电路，其特征在于，所述第1导体线路为与所述开放端不同的端部与所述导体柱连接的导体线路。

方案5所涉及的发明为方案4所述的电子电路，其特征在于，所述第1导体线路的所述接近部形成于该第1导体线路的所述开放端。

方案6所涉及的发明为方案5所述的电子电路，其特征在于，所述第2导体线路的所述接近部形成于该第2导体线路的与所述第1端部不同的第2端部。

方案7所涉及的发明为方案6所述的电子电路，其特征在于，所述第2导体线路以延续了所述第1导体线路延伸的形状的形状延伸。

方案8所涉及的发明为方案7所述的电子电路，其特征在于，所述第1导体线路及合并了该第1导体线路和与该第1导体线路连接时的所述第2导体线路的导体线路这两者为从一端部朝向另一端部沿相同的旋转方向连续地或间断地弯曲的同时延伸的导体线路。

方案9所涉及的发明为电路基板，其特征在于，搭载有方案1至8中任一项所述的电子电路。

方案10所涉及的发明为方案9所述的电路基板，其特征在于，搭载有复数个所述电子电路。

发明效果

根据本发明的第1方案的电子电路，通过电子电路本身能够变更抑制电磁波噪声的传播的频带。

根据本发明的第2方案的电子零件，与接近部存在于表面层的情况相比，接近部彼此的连接容易。

根据本发明的第3方案的电子零件，能够简单地变更导体线路长度。

根据本发明的第4方案的电子零件，在相同的导体线路长度的情况下，能够最大限度地降低抑制电磁波噪声的传播的频带。

根据本发明的第5、6方案的电子零件，在降低抑制电磁波噪声的传播的频带时有效。

根据本发明的第7方案的电子零件，通过连接接近部彼此，能够变更抑制频率特性的图案的变化的同时抑制电磁波噪声的传播的频带。

根据本发明的第8方案的电子零件，与除涡旋形状以外的形状相比，实现小型化。

根据本发明的第9、10方案的电路基板，通过电子电路本身能够变更抑制电磁波噪声的传播的频带。

附图说明

根据以下附图，对本发明的实施方式进行详细叙述。

图1是表示构成以往的EBG结构的一个单位的电路的一例的示意图；

图2是EBG结构的等效电路即分布常数电路；

图3是表示导纳Y的频率特性的图；

图4的(A)～图4的(C)是表示各种形状的EBG结构的示意图；

图5是表示作为本发明的第1实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图；

图6是表示作为本发明的第2实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图；

图7是表示作为本发明的第3实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图；

图8是表示作为本发明的第4实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图；

图9是表示作为本发明的第5实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图；

图10的(A)～图10的(C)是表示具有除涡旋形状以外的形状的导体线路的实施方式的图。

符号说明

10-电路基板，11-地线，12-过孔，13-短线柱，21、22、23、24、25、26、27、28-焊盘，31、32-过孔，131-第1导体线路，131a、131b-第1导体线路的端部，132-第2导体线路，132a、132b-第2导体线路的端部，133-第3导体线路，133a、133b-第3导体线路的端部。

具体实施方式

在此，首先，对EBG结构(Electromagnetic Band Gap Structure：电磁带隙结构)进行说明。EBG结构为具有抑制电磁波的传播的频带(Band Gap：带隙)的周期结构。通过在电路基板上的发出电磁波噪声的电子电路的附近形成EBG结构，从该电子电路发出的电磁波噪声的传播被抑制。

图1是表示构成以往的EBG结构的一个单位的电路的一例的示意图。

在此，采用存在复数层导体层的电路基板，这些复数层中的任一个的第1层成为地线11。并且，在此，形成有与该第1层即地线11相连而沿层叠方向延伸的被称为过孔12的导体柱。并且，在此，在与第1层不同的第2层中形成有以涡旋形状延伸的被称为短线柱13的导体线路。该短线柱13的一端13a与过孔12相连。并且，该短线柱13的远离过孔12的端部13b成为开放的，即未与其他导体直接连接的开放端。通过在电路基板上排列复数个如该图1所示的单位结构，构成EBG结构。

在此，该图1所示的短线柱13不是由曲线构成的涡旋形状，而是从与过孔12相连的一端部朝向另一端部沿相同旋转方向间断地弯曲的同时延伸的导体线路。具体而言，该短线柱13为沿相同的旋转方向间断地以90°弯曲的同时延伸的导体线路。在此，不仅将由连续的曲线构成的涡旋形状，例如还包含间断地以45°弯曲或以90°弯曲等的同时延伸的形状在内也称为涡旋形状。

图2是EBG结构的等效电路即分布常数电路。

EBG结构的等效电路以该图2所示的分布常数电路来表现。在此，电感L1及电容C1分别为传输线路的电感及电容。其中，电感L1与抑制电磁波噪声电波的频率特性关系较少，由虚线包围的部分与其频率特性有关。由该虚线包围的部分的导纳Y以

[数式1]

@0001来表示。

在此，

Zstub为短线柱13的阻抗，

C1为相邻的单位结构之间的电容，

L2为过孔12的电感

ω为角频率

j为复数符号。

图3是表示导纳Y的频率特性的图。该图3的纵轴为导纳Y的虚数成分Im(Y)，横轴为频率(GHz)。

在该图3中添加阴影线来示出的Im(Y)为负的区域被称为电感区域，正的区域被称为电容区域。而且，在该EBG结构中，在电感区域即Im(Y)成为负的频率区域内的频率的电磁波噪声的传播被抑制。在此，Im(Y)成为负的频率区域与短线柱13的长度有关，短线柱13的长度越长，该频率特性的图案越向低频侧位移，短线柱13的长度越短，该频率特性的图案越向高频侧位移。

图4是表示各种形状的EBG结构的示意图。

图4的(A)示出了排列了复数个具有目前为止所说明的涡旋形状的短线柱13的单位的EBG结构。与图1相同地，在此示出的短线柱13为从与过孔12相连的一端部朝向另一端部沿相同的旋转方向间断地以90°弯曲的同时延伸的导体线路，但只要是上述定义的涡旋形状，则也可以以任意涡旋形状来构成EBG结构。

并且，图4的(B)示出了沿左右往复的同时延伸的排列了复数个具有所谓的曲流形状的短线柱13的单位的EBG结构。在该图4的(B)中示出了通过沿相同的旋转方向以90°两次折弯而使延伸的方向反转的曲流形状，但并不限于此，例如，可以是描绘曲线的同时反转的形状，或者也可以是通过以45°四次折弯而使延伸的方向反转的形状。各单位的短线柱13的一端13a与各单位的过孔12连接。而且，各短线柱13以曲流形状延伸，远离过孔12的一侧的端部13b成为开放端。

并且，图4的(C)示出了排列有复数个具有以直线延伸的短线柱13的单位的EBG结构。各单位的短线柱13的一端13a与各单位的过孔12连接。而且，各短线柱13以直线形状延伸，远离过孔12的一侧的端部13b成为开放端。

如这些例示，在EBG结构中能够采用各种形状的短线柱13。但是，从短线柱13的与过孔12连接的部位至开放端的长度与抑制传播的噪声的频率有关，若要抑制低频的噪声，则需要长度长的短线柱。因此，若要抑制低频的噪声，则形成涡旋形状且用其一端13a与过孔12连接的短线柱13，这在小型化的方面上有利。

参考对EBG结构的以上说明，以下，对本发明的实施方式进行说明。

图5是表示作为本发明的第1实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图。在本实施方式中，通过在电路基板上排列复数个该图5所示的单位来构成EBG结构。

在此，与图1所示的以往例同样地，采用存在复数层导体层的电路基板10，这些复数层的任一个的第1层成为地线11。并且，在此，形成有与该第1层即地线11相连而沿层叠方向延伸的被称为过孔12的导体柱。并且，在此，在与第1层不同的第2层中形成有以涡旋形状延伸的被称为短线柱13的导体线路。在本实施方式中，作为该第2层，采用形成于电路基板10的表面的表面层。在本实施方式中，作为该导体线路，采用以90°改变方向的同时延伸的涡旋形状。但是，并不限定于以90°改变方向的同时延伸的涡旋形状，如前述定义，只要是从一端部朝向另一端部沿相同的旋转方向连续地或间断地弯曲的同时延伸的导体线路即可。

该短线柱13由第1导体线路131及第2导体线路132构成。

第1导体线路131其一端部131a与过孔12连接并且朝向另一端以涡旋形状延伸。而且，该第1导体线路131的远离过孔12的一侧的端部131b成为开放的，即未与其他导体直接连接的开放端。并且，在该端部131b形成有用于与第2导体线路连接的焊盘21。

并且，关于第2导体线路132，一端部132a位于第1导体线路131的接近远离过孔12的一侧的端部131b的位置，并且以延续了第1导体线路131的涡旋形状的形状延伸。即，合并了第1导体线路131与第2导体线路132的形状也成为直接延长了第1导体线路131的涡旋形状的涡旋形状。该第2导体线路132其两端部132a、132b均成为开放端。而且，在该第2导体线路132的接近第1导体线路131的端部131b的一侧的端部132a形成有用于与第1导体线路131连接的焊盘22。

并且，在电路基板10的表面形成有被称为抗蚀剂的保护膜(未图示)，但在焊盘21及焊盘22的周围未形成保护膜。在该图5中，以椭圆来示出了未形成保护膜的区域。由此，即使在制作电路基板10之后，根据需要，也能够连接焊盘21与焊盘22。焊盘21及焊盘22相当于本发明中所说的一对接近部的一例。

在EBG结构中，传播被抑制的降噪频率大致以

[数式2]

噪声降低频率＝光速/(4×短线柱的长度)……2

@0002来表示。

即，降噪频率取决于短线柱的长度。

在本实施方式中，当焊盘21与焊盘22未连接时，仅第1导体线路131作为短线柱而发挥作用，当焊盘21与焊盘22连接时，合并了第1导体线路131与第2导体线路132的导体线路作为短线柱而发挥作用。即，根据本实施方式，在制作电路基板10之后，能够变更抑制传播的噪声的频率。

这在如下情况下有效，例如，从组装于电路基板10上的成为噪声产生源的电路发出的噪声的频率根据在该电路基板10组装于装置(未图示)时确定的该电路的使用法而不同的情况，或因使用后的经年变化等而噪声的频率发生变化的情况等。

在此，焊盘21与焊盘22例如可以用跳线等来连接，也可以用短路用无源元件来连接。或者，并不限于此，也可以使用包含电感或电容等的无源元件来连接。

图6是表示作为本发明的第2实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图。在本实施方式中，通过在电路基板上排列复数个该图6所示的单位来构成EBG结构。

该图6所示的短线柱13由第1导体线路131及第2导体线路132以及第3导体线路133构成。

第1导体线路131其一端部131a与过孔12连接而朝向另一端以涡旋形状延伸。而且，该第1导体线路131的远离过孔12的一侧的端部131b成为开放的，即未与其他导体直接连接的开放端。并且，在该端部131b形成有用于与第2导体线路连接的焊盘21。

并且，关于第2导体线路132，一端部132a位于第1导体线路131的接近远离过孔12的一侧的端部131b的位置，并且以延续了第1导体线路131的涡旋形状的形状延伸。即，合并了第1导体线路131与第2导体线路132的形状也成为直接延长了第1导体线路131的涡旋形状的涡旋形状。该第2导体线路132其两端部132a、132b均成为开放端。并且，在该第2导体线路132的接近第1导体线路131端部131b的一侧的端部132a形成有用于与第1导体线路131连接的焊盘22。而且，在该第2导体线路132的另一端部132b也形成有用于与第3导体线路133连接的焊盘23。

并且，关于第3导体线路133，一端部133a位于第2导体线路132的接近远离第1导体线路131的焊盘21的一侧的端部132b的位置，并且以延续了第1导体线路131及第2导体线路132的涡旋形状的形状延伸。即，合并了第1导体线路131及第2导体线路132以及第3导体线路133的形状也成为直接延长了由第1导体线路131及第2导体线路132构成的涡旋形状的涡旋形状。该第3导体线路133也与第2导体线路132同样地，其两端部133a、133b均成为开放端。并且，在该第3导体线路133的接近第2导体线路132的端部132b的一侧的端部133a形成有用于与第2导体线路132连接的焊盘24。

并且，在电路基板10的表面形成有被称为抗蚀剂的保护膜(未图示)，但在焊盘21和焊盘22的周围及焊盘23和焊盘24的周围未形成保护膜。在该图6中，以椭圆来示出了未形成保护膜的区域。由此，在制作电路基板10之后，根据需要，也能够连接焊盘21与焊盘22及焊盘23与焊盘24。

在本实施方式中，当焊盘21与焊盘22未连接时，仅第1导体线路131作为短线柱13而发挥作用，当焊盘21与焊盘22连接时，合并了第1导体线路131与第2导体线路132的导体线路作为短线柱13而发挥作用。而且，当除了焊盘21与焊盘22的连接以外还连接了焊盘23与焊盘24时，合并了第1导体线路131及第2导体线路132以及第3导体线路133的导体线路作为短线柱13而发挥作用。即，根据本实施方式，在制作电路基板10之后，能够分两个阶段变更抑制传播的噪声的频率。

图7是表示作为本发明的第3实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图。在本实施方式中，通过在电路基板上排列复数个该图7所示的单位来构成EBG结构。

该图7所示的电路为对图5所示的电路追加了一部分的电路，在此省略关于参考图5进行说明的内容的重复说明。

在该图7所示的电路的情况下，除了与图5所示的电路相同的结构以外，在第1导体线路131与第2导体线路132彼此相邻的位置上还形成有焊盘25及焊盘26。而且，在这些焊盘25、26的周围也未形成保护膜。

在该图7所示的例子的情况下，当焊盘21与焊盘22及焊盘25与焊盘26均未连接时，仅第1导体线路131作为短线柱13而发挥作用。并且，若连接焊盘21与焊盘22，则成为合并了第1导体线路131与第2导体线路132的长度的短线柱13。并且，若连接焊盘25与焊盘26，则出现从过孔12至第2导体线路132的端部132b的短于第1导体线路131总长度的导体线路。由此，与仅使第1导体线路131作为短线柱13而发挥作用的情况相比，能够通过连接焊盘21与焊盘22而使降噪频率向低频侧降低，或通过连接焊盘25与焊盘26而附加高频侧的降噪的作用。

图8是表示作为本发明的第4实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图。在本实施方式中，通过在电路基板上排列复数个该图8所示的单位来构成EBG结构。

在该图8的说明中，仅对与图7的差异点进行说明。

在图7所示的电路的情况下，在第1导体线路131与第2导体线路132彼此相邻的位置上形成有焊盘25及焊盘26，但在该图8的情况下，在相隔一条第1导体线路131而相邻的位置上形成有焊盘27及焊盘28。而且，在焊盘27的周围及焊盘28的周围未形成保护膜。

在该图8所示的例子的情况下，若连接焊盘27与焊盘28，则出现比在图7中连接了焊盘25与焊盘26的情况更短的短线柱，从而与比在图7中连接了焊盘25与焊盘26的情况相比，能够进一步附加高频侧的降噪的作用。

图9是表示作为本发明的第5实施方式的构成电子电路的EBG结构的一个单位的电路的图。在本实施方式中，通过在电路基板上排列复数个该图9所示的单位来构成EBG结构。

在此，对与图5所示的例子的差异点进行说明。

在图5(及图6～图8)所示的例子中，构成短线柱13的导体线路存在于电路基板10的表面层，但在该图9中，导体线路形成于电路基板10的内侧、例如第2层导体层，而不是表面层。因此，在第1导体线路131的远离过孔12的一侧的端部131b及第2导体线路132的第1导体线路131的端部131b附近的端部132a也分别形成有过孔31、32。过孔31与第1导体线路131的端部131b连接并且与形成于表面层的焊盘21连接。并且，过孔32与第2导体线路132的端部132a连接并且与形成于表面层的焊盘22连接。但是，这些过孔31、32未与地线11连接。

如该例子所示，导体线路无需一定要形成于表面层。并且，也可以是通过过孔相连并且横跨复数层而延伸的导体线路。但是，例如为了连接导体线路彼此，希望在表面层中相连。

目前为止，对具有涡旋形状的导体线路的EBG结构进行了说明，但本发明中的EBG结构无需一定要具有涡旋形状的导体线路。

图10是表示具有除涡旋形状以外的形状的导体线路的实施方式的图。

在图10的(A)中示出了具有曲流形状的导体线路的EBG结构的一例。

短线柱13由第1导体线路131及第2导体线路132构成。

第1导体线路131其一端部131a与过孔12连接而朝向另一端以曲流形状延伸。而且，该第1导体线路131的远离过孔12的一侧的端部131b成为开放的，即未与其他导体直接连接的开放端。并且，在该端部131b形成有用于与第2导体线路连接的焊盘21。

并且，关于第2导体线路132，一端部132a位于第1导体线路131的接近远离过孔12的一侧的端部131b的位置，并且以延续了第1导体线路131的曲流形状的形状延伸。即，合并了第1导体线路131与第2导体线路132的形状也成为直接延长了第1导体线路131的曲流形状的曲流形状。该第2导体线路132其两端部132a、132b均成为开放端。而且，在该第2导体线路132的接近第1导体线路131的端部131b的一侧的端部132a形成有用于与第1导体线路131连接的焊盘22。

并且，在电路基板10的表面形成有被称为抗蚀剂的保护膜(未图示)，但在焊盘21及焊盘22的周围未形成保护膜。

在图10的(B)中示出了具有直线形状的导体线路的EBG结构的一例。

该短线柱13由第1导体线路131及第2导体线路132构成。

第1导体线路131其一端部131a与过孔12连接并且朝向另一端以直线形状延伸。而且，该第1导体线路131的远离过孔12的一侧的端部131b成为开放的，即未与其他导体直接连接的开放端。并且，在该端部131b形成有用于与第2导体线路连接的焊盘21。

并且，关于第2导体线路132，一端部132a位于第1导体线路131的接近远离过孔12的一侧的端部131b的位置，并且以延续了第1导体线路131的直线形状的形状延伸。即，合并了第1导体线路131与第2导体线路132的形状也成为直接延长了第1导体线路131的直线形状的直线形状。该第2导体线路132其两端部132a、132b均成为开放端。而且，在该第2导体线路132的接近第1导体线路131的端部131b的一侧的端部132a形成有用于与第1导体线路131连接的焊盘22。

并且，在电路基板10的表面形成有被称为抗蚀剂的保护膜(未图示)，但在焊盘21及焊盘22的周围未形成保护膜。

在图10的(C)中示出了与图10的(B)中的EBG结构近似的EBG结构。

在该图10的(C)中，第2导体线路132不是形成于第1导体线路131的直线形状的延长上，而是形成于稍微偏离的位置上。

如该例子所示，第2导体线路132无需一定要以延续了第1导体线路131延伸的形状的形状延伸，可以自由地设计。

上述本发明的实施方式是以例示及说明为目的而提供的。另外，本发明的实施方式并不全面详尽地包括本发明，并且并不将本发明限定于所公开的方式。很显然，对本发明所属的领域中的技术人员而言，各种变形及变更是自知之明的。本实施方式是为了最容易理解地说明本发明的原理及其应用而选择并说明的。由此，本技术领域中的其他技术人员能够通过对假定为各种实施方式的特定使用最优化的各种变形例来理解本发明。本发明的范围由以上的权利要求书及其等同物来定义。

Claims (10)

1.一种电子电路，其特征在于，具有：

导体柱，与以分开状态层叠的复数个导体层中的任一个的第1层的地线相连而沿层叠方向延伸；

第1导体线路，在所述复数个导体层中的与所述第1层不同的第2层中与所述导体柱相连而以带状延伸，且远离所述导体柱的端部为开放的开放端；及

第2导体线路，在所述复数个导体层中的任一层中以带状延伸，

所述第1导体线路及所述第2导体线路具有彼此之间可连接地接近的构成至少一对接近部的各一个接近部，

所述第2导体线路的远离形成于所述第2导体线路的所述接近部的第1端部为开放的开放端。

2.根据权利要求1所述的电子电路，其特征在于，

所述接近部形成于所述复数个导体层中的表面层或沿层叠方向延伸至所述表面层。

3.根据权利要求2所述的电子电路，其特征在于，

一对所述接近部彼此短路。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子电路，其特征在于，

所述第1导体线路为与所述开放端不同的端部与所述导体柱连接的导体线路。

5.根据权利要求4所述的电子电路，其特征在于，

所述第1导体线路的所述接近部形成于所述第1导体线路的所述开放端。

6.根据权利要求5所述的电子电路，其特征在于，

所述第2导体线路的所述接近部形成于所述第2导体线路的与所述第1端部不同的第2端部。

7.根据权利要求6所述的电子电路，其特征在于，

所述第2导体线路以延续了所述第1导体线路延伸的形状的形状延伸。

8.根据权利要求7所述的电子电路，其特征在于，

所述第1导体线路及合并了所述第1导体线路和与所述第1导体线路连接时的所述第2导体线路的导体线路这两者为从一端部朝向另一端部沿相同的旋转方向连续地或间断地弯曲的同时延伸的导体线路。

9.一种电路基板，其特征在于，搭载有根据权利要求1至8中任一项所述的电子电路。

10.根据权利要求9所述的电路基板，其特征在于，

搭载有复数个所述电子电路。

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