JP2001053454A - 多層プリント配線板 - Google Patents
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Abstract
を得る。 【解決手段】 少なくとも、2つの信号配線層1、4と
1つのグランド層2と電源層3とを有し、グランド層2
からより遠い信号配線層4の信号配線9と同じ層に隣接
したグランド配線10を備え、信号配線9に流れる信号
電流の帰路電流路を形成する。この構成で、帰路電流経
路が信号電流の経路に隣接して確保され、信号配線はグ
ランドプレーンに対してより低インピーダンスとなり、
より短い閉ループでの電流帰還が可能となる。よって、
プリント配線板に配置された全ての信号配線に流れるグ
ランドを帰路とする信号電流とその帰路電流の作るルー
プが小さくでき、不要な電磁波の放射を抑えられる。ま
た、スルーホールで接続された異なる2つ以上の層の全
ての信号配線を連続して流れるグランドを帰路とする信
号電流とその帰路電流の作るループも小さくできる。
Description
板に関し、例えば、4層、6層等に構成された、多層プ
リント配線板に関する。
電源プレーンを配置して構成される。図14、図15お
よび図16は、従来の多層プリント配線板の構成例を示
している。
の構成例を示す断面図である。従来例1の4層プリント
配線は、板上から順に、第1の信号配線層111、グラ
ンド層112、電源層113および第2の信号配線層1
14を有し、これらの信号配線層111〜信号配線層1
14の間には、それぞれ層間絶縁体115、116、1
17を有している。
おいて、第1の信号配線層111には信号配線118、
第2の信号配線層114には信号配線119、グランド
層112には平面状のグランドプレーン120、電源層
113には平面状の電源プレーン121が配置されてい
る。
する信号電流が流れると、層間絶縁体115を介して隣
接配置したグランド層112のグランドプレーン120
に帰路電流が誘導され、信号配線118とグランドプレ
ーン120が作るループは小さく、そのループから放射
される不要な電磁波は小さい。
の構成例を示す断面図である。従来例2の6層プリント
配線板は、上から順に、第1の信号配線層131、第2
の信号配線層132、グランド層133、電源層13
4、第3の信号配線層135および第4の信号配線層1
36を有し、これらの信号配線層131〜信号配線層1
36の間には、それぞれ層間絶縁体137、138、1
39、140、141を有している。
おいて、第1の信号配線層131には信号配線142、
第2の信号配線層132には信号配線143、第3の信
号配線層135には信号配線144、第4の信号配線層
136には信号配線145、グランド層133には平面
状のグランドプレーン146、電源層134には平面状
の電源プレーン147が配置されている。本構成の信号
配線143にグランドを帰路とする信号電流が流れる
と、層間絶縁体138を介して隣接配置したグランド層
133のグランドプレーン146に帰路電流が誘導さ
れ、信号配線143とグランドプレーン146が作るル
ープは小さくそのループから放射される不要な電磁波は
小さい。
の他の構成例を示す断面図である。従来例3の6層プリ
ント配線板は、上から順に、第1の信号配線層151、
グランド層152、第2の信号配線層153、第3の信
号配線層154、電源層155および第4の信号配線層
156を有し、これらの信号配線層151、153、1
54、156の間には、それぞれ層間絶縁体157、1
58、159、160、161を有している。
おいて、第1の信号配線層151には信号配線162、
第2の信号配線層153には信号配線163、第3の信
号配線層154には信号配線164、第4の信号配線層
156には信号配線165、グランド層152にはグラ
ンドプレーン166、電源層155には電源プレーン1
67が配置されている。本構成の信号配線162および
/または163にグランドを帰路とする信号電流が流れ
ると、それぞれ層間絶縁体157または158を介して
隣接配置したグランド層152のグランドプレーン16
6に帰路電流が誘導され、信号配線162および/また
は163とグランドプレーン166が作るループは小さ
くそのループから放射される不要な電磁波は小さい。
として、特開昭63−004695号公報の「多層プリ
ント配線基板」がある。従来例4は、基板表面に放熱フ
ィンを設けて放熱特性を向上させ、ノイズの低減を図っ
ている。
号公報の「多層プリント配線基板」は、内層に位置する
信号線層または電源層に導体パターンを形成し、実質的
にグランドパターンの面積を拡大し、プリント配線板の
グランド電位を安定化して、電磁波の放射ノイズの低減
を図っている。
で示した上記従来例1の4層プリント配線板において、
信号配線119にグランドを帰路とする信号電流が流れ
ると、層間絶縁体117を介して隣接配置した電源層1
13の電源プレーン121には帰路電流は誘導されず、
どこか遠くのグランドに誘導される。このため、信号配
線119と帰路電流が誘導されるどこか遠くのグランド
が作るループは大きくなり、そのループから放射される
不要な電磁波は大きくなる。さらに、信号配線111と
信号配線114がスルーホール122で接続された場合
も同様に、どこか遠くのグランドに帰路電流が誘導さ
れ、連続した信号配線111、スルーホール122およ
び信号配線114とどこか遠くのグランドが作るループ
は大きくなり、そのループから放射される不要な電磁波
は大きくなるという問題がある。
プリント配線板において、信号配線142、信号配線1
44および/または信号配線145にグランドを帰路と
する信号電流が流れると、それぞれ層間絶縁体137、
140または141を介して隣接配置した信号配線層1
32の信号配線142、電源層134の電源プレーン1
47または、信号配線層136の信号配線145には帰
路電流は誘導されず、どこか遠くのグランドに誘導され
る。このため、信号配線142、144または145と
帰路電流が誘導されるどこか遠くのグランドが作るルー
プは大きくなり、そのループから放射される不要な電磁
波は大きくなる。さらに、信号配線142、143、1
44および145の少なくとも2つ以上がスルーホール
148で接続された場合も同様にどこか遠くのグランド
に帰路電流が誘導され、連続した信号配線142、14
3、144および145の少なくとも2つ以上およびス
ルーホール148とどこか遠くのグランドが作るループ
は大きくなり、そのループから放射される不要な電磁波
は大きくなるという問題がある。
プリント配線板において、信号配線164および/また
は信号配線165にグランドを帰路とする信号電流が流
れると、それぞれ層間絶縁体160または161を介し
て隣接配置した電源層155の電源プレーン167には
帰路電流は誘導されず、どこか遠くのグランドに誘導さ
れる。このため、信号配線164および/または165
と帰路電流が誘導されるどこか遠くのグランドが作るル
ープは大きくなりそのループから放射される不要な電磁
波は大きくなる。さらに、信号配線164または165
を少なくとも1つ以上含み異なる信号配線層の信号配線
がスルーホール168で接続された場合も同様にどこか
遠くのグランドに帰路電流が誘導され、信号配線164
または165を少なくとも1つ以上を含む信号配線およ
びスルーホール148とで作られる連続した信号配線と
どこか遠くのグランドが作るループは大きくなり、その
ループから放射される不要な電磁波は大きくなるという
問題がある。
磁波を抑制した多層プリント配線板を提供することを目
的とする。
め、請求項1記載の発明の多層プリント配線板は、少な
くとも2つの信号配線層(1、4)と、少なくとも1つ
のグランド層(2)と、少なくとも1つの電源層(3)
とを有し、グランド層(2)からより遠い少なくとも1
つの信号配線層(4)の信号配線(9)と同じ層にこの
信号配線(9)に隣接したグランド配線(10)を備
え、このグランド配線(10)が信号配線(9)に流れ
る信号電流の帰路電流路として構成されたことを特徴と
している。
多層プリント配線板は、さらに、少なくとも2つの信号
配線層(1、4)上の信号配線(8、9)間を接続する
信号スルーホール(14)を有して構成されるとよい。
の多層プリント配線板は、さらに、少なくとも1つのグ
ランド層(2)上に設けられたグランドプレーン(1
2)とグランド配線(10)とを接続するグランドスル
ーホール(15)を有して構成されるとよい。
3に記載の多層プリント配線板において、グランドスル
ーホール(15)は、信号スルーホール(14)に近接
して構成されるとよい。
の何れかに記載の多層プリント配線板において、グラン
ド配線(10)は、2本の信号配線間に1本または2本
が設けられ、この信号配線と常に隣接する配置で構成さ
れるとよい。
の何れかに記載の多層プリント配線板において、信号配
線はグランドプレーン(12)に対してより低インピー
ダンスに構成され、より短い閉ループでの電流帰還を可
能とするとよい。
による多層プリント配線板の実施の形態を詳細に説明す
る。図1〜図13を参照すると、本発明の多層プリント
配線板の一実施形態が示されている。
態の4層プリント配線板の断面構成例を示す図である。
図1において、本第1の実施形態の4層プリント配線板
は、上から順に第1の信号配線層1、グランド層2、電
源層3および第2の信号配線層4を有し、これらの第1
の信号配線層1と第2の信号配線層4の間には、それぞ
れ層間絶縁体5、6、7を有している。
の信号配線層4には信号配線9、グランド層2には平面
状のグランドプレーン12、電源層3には平面状の電源
プレーン13が、それぞれ構成されている。
配線板の平面構成例を示す図である。図3は、図2の4
層プリント配線板のA−A断面図である。図4は、図2
の4層プリント配線板のB−B断面図である。これら図
2、図3および図4において、第1の実施形態の4層プ
リント配線板は、上から順に、第1の信号配線層1、グ
ランド層2、電源層3および第2の信号配線層4を有
し、これらの第1の信号配線層1と第2の信号配線層4
の間には、それぞれ層間絶縁体5、6、7を有してい
る。
b、第2の信号配線層4には信号配線9および信号配線
9に隣接してグランド配線10、グランド層2には平面
状のグランドプレーン12、電源層3には平面状の電源
プレーン13が、それぞれ配置されている。
aは信号スルーホール14aに接続され、その信号スル
ーホール14aは第2の信号配線層4で信号配線9に接
続され、信号配線9は信号スルーホール14bに接続さ
れ、その信号スルーホール14bは第1の信号配線層1
で信号配線8bに接続され、連続した信号電流経路を形
成している。グランド配線10は、信号スルーホール1
4aおよび14bに近接して配置されグランド層2のグ
ランドプレーン12に接続されたグランドスルーホール
15aおよび15bに接続されている。
層プリント配線板の断面構成図である。図1において
は、信号配線9を2本配線毎にグランド配線10を1本
の割合で隣接配置している。しかし、図5のように信号
配線29を1本配線毎にグランド配線30を1本の割合
で配置してもよい。つまり、信号配線に対して間に他の
配線を挟まずにグランド配線を配置してあればよい。
層プリント配線板の動作例について説明する。第1の信
号配線層1の信号配線8にグランドを帰路とする信号電
流が流れると、層間絶縁体5を介して隣接配置したグラ
ンド層2のグランドプレーン12に帰路電流が誘導され
る。この、グランドを帰路とする信号電流の流れる信号
配線8とその帰路電流が誘導されるグランドプレーン1
2が作るループは小さく、そのループから放射される不
要な電磁波は抑えられている。
ドを帰路とする信号電流が流れると、層間絶縁体7を介
して隣接配置した電源層3の電源プレーン13には帰路
電流は誘導されず、信号配線9に隣接して同じ層に配置
されたグランド配線10に誘導され信号電流の流れる信
号配線9とその帰路電流が誘導されるグランド配線13
が作るループは、第2の信号配線層4にグランド配線が
隣接して配置されていない場合と比較して小さくなり、
そのループから放射される不要な電磁波が抑えられる。
ント配線板の動作例について説明する。第1の信号配線
層1の信号配線8aから信号スルーホール14a、第2
の信号配線層4の信号配線9、信号スルーホール14b
および第1の信号配線層1の信号配線8bと複数の層に
連続した信号電流経路に信号電流が流れると、信号配線
8aに対してグランドプレーン12に、信号スルーホー
ル14aに対してグランドスルーホール15aに、信号
配線9に対してグランド配線10に、信号スルーホール
14bに対してグランドスルーホール15bに信号配線
8bに対してグランドプレーン12にそれぞれ帰路電流
が誘導され、グランドプレーン12からグランドスルー
ホール15a、グランド配線10、グランドスルーホー
ル15b、グランドプレーン12に連続した帰路電流経
路が形成され帰路電流が流れる。
路と帰路電流の流れる帰路電流経路の作るループは、グ
ランド配線10および/またはグランドスルーホール1
5aおよび15bの無い場合と比較して小さくなり、そ
のループから放射される不要な電磁波が抑えられる。
配線8に流れるグランドを帰路とする信号電流に対して
は、帰路電流は層間絶縁体5を介して配置されたグラン
ド層2のグランドプレーン12に流れるが、第2の信号
配線層4に層間絶縁体7を介して隣接配置された電源層
3の電源プレーン13には帰路電流は流れない。このた
め、信号配線9に隣接して信号配線9と同じ層にグラン
ド配線10を配置して信号配線9に流れるグランドを帰
路とする信号電流の帰路電流経路をグランド配線10に
確保し、信号配線とグランド配線の作るループは小さく
なり、不要な電磁放射を抑えることができる。
号配線層1の信号配線8aが信号スルーホール14aで
第2の信号配線層4の信号配線9に接続され、さらに、
信号スルーホール14bで第1の信号配線層1の信号配
線8bに接続されてグランドを帰路とする信号電流経路
を形成している。信号スルーホール14aおよび14b
に近接してグランド層2のグランドプレーン12と接続
するスルーホール15aおよび15bを配置しスルーホ
ール15aおよび15bには信号配線9に隣接配置され
たグランド配線10が接続され、信号配線8aから信号
スルーホール14a、信号配線9、信号スルーホール1
4b、信号配線8bと連続したグランドを帰路とする信
号電流経路に対して、隣接してグランドプレーン12、
グランドスルーホール15a、グランド配線10、グラ
ンドスルーホール15b、グランドプレーン12と連続
した帰路電流経路を配置する。このことにより、連続し
た信号電流経路とそれに隣接した帰路電流経路が作るル
ープは小さくなり、不要な電磁放射を抑えることができ
る。
施例について図面を参照して詳細に説明する。図6は、
本発明の第2の実施形態の6層プリント配線板の構成例
を示す断面図である。本図6において、上から順に第1
の信号配線層41、第2の信号配線層42、グランド層
43、電源層44、第3の信号配線層45および第4の
信号配線層46を有し、これらの信号配線層41〜46
の間にはそれぞれ層間絶縁体47〜51を有している。
第1の信号配線層41には信号配線52およびグランド
配線53、第2の信号配線層42には信号配線54、第
3の信号配線層45には信号配線56およびグランド配
線57、第4の信号配線層46には信号配線58および
グランド配線59、グランド層43には平面状のグラン
ドプレーン60、電源層44には平面状の電源プレーン
61が配置されている。
に隣接して配置されており、平面状のグランドプレーン
60が信号配線54に流れるグランドを帰路とする信号
電流の帰路電流経路となる。第1の信号配線層41の信
号配線52に隣接してグランド配線53が配置され信号
配線52の信号電流の帰路電流経路となる。同様にして
第3の信号配線層45の信号配線56に隣接してグラン
ド配線57が、第4の信号配線層46の信号配線58に
隣接してグランド配線59が配置され信号配線58に流
れる信号電流の帰路電流経路となる。これらの各信号電
流経路とその帰路電流経路の作るループは、グランド配
線53、57、59が無い場合に比較して小さくなり、
不要な電磁波の放射が抑えられる。
図である。図9は、図8の6層プリント配線板のC−C
断面図である。図10は、図8の6層プリント配線板の
D−D断面図である。
て、上から順に第1の信号配線層41、第2の信号配線
層42、グランド層43、電源層44、第3の信号配線
層45および第4の信号配線層46を有し、これらの信
号配線層41〜46の間にはそれぞれ層間絶縁体47〜
51を有し、さらに、第1の信号配線層41には信号配
線52および信号配線52に近接配置したグランド配線
53、第2の信号配線層42には信号配線54、第3の
信号配線層45には信号配線56および信号配線56に
近接配置したグランド配線57、第4の信号配線層46
には信号配線58および信号配線58に近接配置したグ
ランド配線59を有し、信号配線52と信号配線56に
接続した信号スルーホール62aと信号配線56と信号
配線58に接続した信号スルーホール62bを有し、信
号スルーホール62aに近接してグランド配線53、5
7およびグランドプレーン60に接続したグランドスル
ーホール63a、信号スルーホール62bに近接してグ
ランド配線57、59およびグランドプレーン60に接
続したグランドスルーホール63bを有している。
a、信号配線56、信号スルーホール62b、信号配線
58へ連続してグランドを帰路とする信号電流が流れる
と信号配線52に対してグランド配線53に、信号スル
ーホール62aに対してグランドスルーホール63a
に、信号配線56に対してグランド配線57に、信号ス
ルーホール62bに対してグランドスルーホール63b
に、信号配線58に対してグランド配線59に帰路電流
が誘導され帰路電流経路も連続して確保され、この連続
した信号電流経路とその連続した帰路電流経路の作るル
ープは小さく、不要な電磁波の放射が抑えられる。
層プリント配線板の断面図である。図7において、上か
ら順に第1の信号配線層71、グランド層72、第2の
信号配線層73、第3の信号配線層74、電源層75お
よび第4の信号配線層76を有し、これらの信号配線層
71〜76の間にはそれぞれ層間絶縁体77〜81を有
している。第1の信号配線層71には信号配線82、第
2の信号配線層73には信号配線84、第3の信号配線
層74には信号配線86および信号配線86に近接配置
したグランド配線87、第4の信号配線層76には信号
配線88および信号配線88に近接配置したグランド配
線89、グランド層72には平面状のグランドプレーン
90、電源層75には平面状の電源プレーン91が配置
されている。
層71および第2の信号配線層73の両方にそれぞれ層
間絶縁体77および78を介して隣接して配置され、グ
ランドプレーン90が信号配線82および84に流れる
グランドを帰路とする信号電流の帰路電流経路となる。
グランド配線87は信号配線86に流れるグランドを帰
路とする信号電流の帰路電流経路、グランド配線89は
信号配線88に流れるグランドを帰路とする信号電流の
帰路電流経路となる。これらのグランド層72と隣接し
ていない信号配線層のグランドを帰路とする信号電流の
流れる信号配線と、その帰路電流経路のグランド配線に
より作られるループがグランド配線87およびまたはグ
ランド配線89が無い場合に比較して小さくなり、不要
な電磁波の放射が抑えられる。
面図である。図12は、図7の6層プリント配線板のE
−E断面図である。図13は、図7の6層プリント配線
板のF−F断面図である。
いて、上から順に第1の信号配線層71、グランド層7
2、第2の信号配線層73、第3の信号配線層74、電
源層75および第4の信号配線層76を有し、これらの
信号配線層71〜76の間にはそれぞれ層間絶縁体77
〜81を有し、さらに、第1の信号配線層71には信号
配線82、第2の信号配線層73には信号配線84、第
3の信号配線層74には信号配線86と信号配線86に
近接配置したグランド配線87、第4の信号配線層76
には信号配線88と信号配線88に近接配置したグラン
ド配線89を有し、信号配線82と信号配線86に接続
した信号スルーホール92aと信号配線86と信号配線
88に接続した信号スルーホール92bを有し、信号ス
ルーホール92aに近接してグランド配線87およびグ
ランドプレーン90に接続したグランドスルーホール9
3a、信号スルーホール92bに近接してグランド配線
87、89およびグランドプレーン90に接続したグラ
ンドスルーホール93bを有している。
a、信号配線86、信号スルーホール92b、信号配線
88へ連続してグランドを帰路とする信号電流が流れる
と信号配線52に対してグランドプレーン90に、信号
スルーホール92aに対してグランドスルーホール93
aに、信号配線86に対してグランド配線87に、信号
スルーホール92bに対してグランドスルーホール93
bに、信号配線88に対してグランド配線89に帰路電
流が誘導され帰路電流経路も連続して確保され、この連
続した信号電流経路とその連続した帰路電流経路の作る
ループは小さく、不要な電磁波の放射が抑えられる。
ランド層に隣接していない信号配線層に配置された信号
配線に隣接してグランド配線を配置し、および/または
信号スルーホールに隣接してグランドスルーホールを配
置し、信号配線および/または信号スルーホールに流れ
る電流の帰路電流経路をグランド配線および/またはグ
ランドスルーホールに作り、不要な電磁放射を抑えるも
のである。
路とする信号電流の帰路電流経路をグランド層とより遠
い信号配線層に信号配線と隣接してグランド配線を配置
する。および/または、異なる信号配線層の信号配線を
接続する信号スルーホールに近接してグランドスルーホ
ールを配置し、そのグランドスルーホールにグランド層
とより遠い信号配線層に信号配線に隣接して配置したグ
ランド配線を接続する。このことで、信号電流の経路に
隣接して帰路電流経路を確保し、信号配線はグランドプ
レーンに対してより低インピーダンスに構成され、より
短い閉ループでの電流帰還を可能とする。
の一例である。但し、これに限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施
が可能である。
の多層プリント配線板は、グランド層からより遠い少な
くとも1つの信号配線層の信号配線と同じ層にこの信号
配線に隣接したグランド配線を備え、このグランド配線
が信号配線に流れる信号電流の帰路電流路としている。
このことで、帰路電流経路が信号電流の経路に隣接して
確保され、信号配線はグランドプレーンに対してより低
インピーダンスに構成され、より短い閉ループでの電流
帰還が可能となる。
た全ての信号配線に流れるグランドを帰路とする信号電
流とその帰路電流の作るループが小さくでき、不要な電
磁波の放射を抑えられることである。
異なる2つ以上の層の全ての信号配線を連続して流れる
グランドを帰路とする信号電流とその帰路電流の作るル
ープも小さくでき、不要な電磁波の放射を抑えられるこ
とである。
やすことなく信号配線に流れるグランドを帰路とする信
号電流の帰路電流経路が作られ、信号電流経路と帰路電
流経路の作るループも小さくでき、不要な電磁波の放射
を抑えられることである。
の4層プリント配線板の断面構成例を示す図である。
成例を示す図である。
る。
る。
線板の断面構成図である。
を示す断面図である。
線板の断面図である。
る。
ある。
ある。
ある。
す断面図である。
す断面図である。
を示す断面図である。
86、88 信号配線 10、30、53、57、59、87、72、89 グ
ランド配線 12、60、90 グランドプレーン 13、61、91 電源プレーン 14、62 信号スルーホール 15 グランドスルーホール 45、63、74 第3の信号配線層 46、76 第4の信号配線層 42、43、44、45、46 信号配線層
Claims (6)
- 【請求項1】 少なくとも2つの信号配線層と、 少なくとも1つのグランド層と、 少なくとも1つの電源層とを有し、 前記グランド層からより遠い少なくとも1つの信号配線
層の信号配線と同じ層に該信号配線に隣接したグランド
配線を備え、 該グランド配線が前記信号配線に流れる信号電流の帰路
電流路として構成されたことを特徴とする多層プリント
配線板。 - 【請求項2】 請求項1記載の多層プリント配線板は、
さらに、前記少なくとも2つの信号配線層上の信号配線
間を接続する信号スルーホールを有して構成されたこと
を特徴とする多層プリント配線板。 - 【請求項3】 請求項2に記載の多層プリント配線板
は、さらに、前記少なくとも1つのグランド層上に設け
られたグランドプレーンと前記グランド配線とを接続す
るグランドスルーホールを有して構成されたことを特徴
とする多層プリント配線板。 - 【請求項4】 請求項2または3に記載の多層プリント
配線板において、前記グランドスルーホールは、前記信
号スルーホールに近接して構成されたことを特徴とする
多層プリント配線板。 - 【請求項5】 請求項2から4の何れかに記載の多層プ
リント配線板において、前記グランド配線は、2本の前
記信号配線間に1本または2本が設けられ、該信号配線
と常に隣接する配置で構成されたことを特徴とする多層
プリント配線板。 - 【請求項6】 請求項3から5の何れかに記載の多層プ
リント配線板において、前記信号配線は前記グランドプ
レーンに対してより低インピーダンスに構成され、より
短い閉ループでの電流帰還を可能としたことを特徴とす
る多層プリント配線板。
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