JP2003289184A

JP2003289184A - 多層プリント配線板

Info

Publication number: JP2003289184A
Application number: JP2002091358A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Sekiguchi; 潔関口
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【目的】クロストークノイズを低減しつつ、信号ライ
ンの高密度化が達成可能な多層プリント配線板を提供す
ることである。【構成】信号ラインが同層で近接して存在する多層プ
リント配線板において、信号ラインの隣接層に、信号ラ
インと同幅のグラウンドラインを、信号ラインと平行に
形成していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多層プリント配線
板に関し、特に高密度化、高速伝送を必要とする多層プ
リント配線板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の多層プリント配線板とし
ては、図８に示すようなものが知られている。

【０００３】図８は、従来の多層プリント配線板の断面
の一部の一例を示す図であり、図８に示すようにデジタ
ル信号ライン１と、アナログ信号ライン２と、グラウン
ド層３と、レジスト層５と、第一の誘電体層６と、第二
の誘電体層７とで構成され、その信号配線層としてＬ１
及びＬ２及びＬ３で構成されている。なお、Ｌ２層に
は、別の信号ラインが形成されている（図示せず）。

【０００４】上述した多層プリント配線板で高周波信号
あるいはデジタル信号のような立ち上がりの急峻なパル
ス信号を扱う場合には、特性インピーダンスのミスマッ
チによる伝送波形の劣化を低減したり、クロストークノ
イズを低減する必要がある。そこで、特性インピーダン
スを所望の値に設定するために、信号ライン１、２の幅
や、誘電体層１、２の厚みを変えていた。また、クロス
トークノイズを低減させるために、隣接する信号ライン
１、２の間隔を大きくしたり、図９に示すように、信号
ライン１、２の間にグラウンドライン４を形成してい
た。

【０００５】また、図１０に示すように、電気力線９
は、信号ラインの虚像８との間で図１０に示すように形
成されるため、電気力線９は、大きな広がりをもって形
成されるため、隣接する信号ライン２へのクロストーク
ノイズはもちろん、不要輻射ノイズも大きくなるという
問題点もあった。

【０００６】更に、クロストークノイズを低減させるプ
リント基板として、特開平７-７４４４２号のようなも
のも提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の多層プリント配線板においては、クロストーク
ノイズを低減するために、隣接する信号ライン１、２の
間隔を大きくしたり、信号ライン１、２の間にグラウン
ドライン４を形成したりすると、各信号ラインを高密度
に形成することが困難であるという問題点があった。更
に、信号ラインに誘電率の高い誘電体を絶縁層の厚み方
向に厚く形成するのは、プリント配線板の製造にあたっ
て、工程が増えることから、プリント配線板のコストア
ップを招くという問題点があった。

【０００８】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に留意してなされたものであり、その目的とすると
ころは、クロストークノイズを低減しつつ、信号ライン
の高密度化が達成可能な多層プリント配線板を提供する
ことである。更には、不要輻射ノイズを最小限にするこ
とが出来る多層プリント配線板を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、信号ラインが同層で近接して存
在する多層プリント配線板において、信号ラインの隣接
層に、信号ラインと同幅のグラウンドラインを、信号ラ
インと平行に形成していることを特徴とする。

【００１０】また、信号ラインは、少なくとも２種類以
上の動作周波数の異なる信号ラインであることを特徴と
する。

【００１１】また、信号ラインは、少なくとも２種類以
上の振幅レベルの異なる信号ラインであることを特徴と
する。

【００１２】また、信号ラインは、デジタル信号とアナ
ログ信号であることを特徴とする。

【００１３】また、信号ラインと同幅のグラウンドライ
ンは、対象となるすべての信号ラインに対して形成され
ていることを特徴とする。

【００１４】また、信号ラインと、信号ラインと同幅の
グランドラインとの間部分の誘電体層の誘電率を高くし
たことを特徴とする。

【００１５】また、信号ラインと同幅のグランドライン
は、信号ラインが平行している部分のみに形成している
ことを特徴とする。

【００１６】また、信号ラインと同幅のグランドライン
は、伝送する信号の周波数帯で決まる所定の１つ以上の
箇所でグラウンド層に接続していることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。

【００１８】（第１実施形態）図１は、本発明にかかる
多層プリント配線板の断面の一部を示す実施の第１形態
である。

【００１９】なお、図８、９、１０の従来例と同一また
は相当する部分には同一符号を付し、以下においては前
記従来例との相違点を主に説明する。

【００２０】このように、グラウンドライン４をデジタ
ル信号ライン１及びアナログ信号ライン２の隣接層に形
成することによって、デジタル信号ライン１及びアナロ
グ信号ライン２各々とグラウンドライン４との結合が強
くなり、特性インピーダンスが小さくなることから、ク
ロストークノイズが低減される。

【００２１】図４は、本発明にかかる多層プリント配線
板を伝送シミュレータでシミュレーションするためにモ
デル化した時のトポロジーモデルである。

【００２２】図４に示すように、平行配線区間でデジタ
ル信号ライン１とアナログ信号ライン２が平行し、その
隣接層にグラウンドライン４があるモデル（本第１実施
形態）とグラウンドライン４がないモデル（従来例）で
シミュレーションを行った。

【００２３】図５は、伝送シミュレータのシミュレーシ
ョン結果である。

【００２４】Ｏｕｔは、出力モデル端子の電圧波形、ｉ
ｎは、入力モデル端子の電圧波形、本実施例及び従来例
のクロストークノイズ電圧波形は、入力インピーダンス
側のクロストークノイズ電圧波形である。

【００２５】図６は、図５のクロストークノイズ電圧波
形を拡大した図である。

【００２６】このように、グラウンドライン４を形成す
ることによってクロストークノイズを低減することが出
来る。

【００２７】また、図３は、本発明にかかる多層プリン
ト配線板の電気力線の一例を示す図である。

【００２８】図７は本第１実施形態と従来例とを電磁界
シミュレータでシミュレーションした結果である。

【００２９】このように、グラウンドライン４を形成す
ることで、電気力線の広がりを最小限にすることが出
来、不要輻射ノイズを低減することが出来る。

【００３０】また、グラウンドライン４とグラウンド層
３との接続においては、デジタル信号ライン１の信号の
周波数のλ／２以下の間隔でビア等によってグラウンド
層３に接続すると、不要輻射ノイズを更に低減すること
が出来る。

【００３１】なお、本実施例においては、デジタル信号
ラインとアナログ信号ラインに関して記載したが、本発
明は、これに限定されるものではなく、例えば異なる周
波数のクロック信号１とクロック信号２が平行となる場
合でも良い。

【００３２】クロック信号１または２のうち、高い周波
数の信号ラインにのみ、隣接層にグラウンドライン４を
形成しても良い。

【００３３】また、バス配線のような同種の信号ライン
に関して、本発明を適用してもよい。

【００３４】また、信号電圧振幅レベルが例えば５Ｖと
３．３Ｖの信号ラインが平行するような場合でも良い。

【００３５】また、信号配線の都合により、グラウンド
ライン４を信号ライン全ての配線経路に形成することが
出来ない場合、少なくともデジタル信号ライン１とアナ
ログ信号ライン２が平行している部分にのみグラウンド
ライン４を形成しても良い。

【００３６】このように、種々の実施形態を持てる本発
は、前記実施の形態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で変更することが出来ることは
明らかである。

【００３７】（第２実施形態）図２は、本発明にかかる
多層プリント配線板の実施の第２形態を示す図である。

【００３８】図２は、デジタル信号ライン１及びアナロ
グ信号ライン２と、グラウンドライン４との間の誘電体
層を、第一の誘電体層６の誘電率より高い誘電率の高誘
電体層１０を間に形成したものである。

【００３９】これによって、信号ライン１、２とグラウ
ンドライン４の結合は更に高くなり、クロストークノイ
ズ、不要輻射ノイズともに更に低減することが出来る。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、次に記載する効果がある。

【００４１】グラウンドラインを信号ラインの隣接層に
形成することによって、信号ラインとグラウンドライン
との結合が強くなり、特性インピーダンスが小さくなる
ことから、クロストークノイズが低減される。

【００４２】更には、電気力線の広がりを最小限にする
ことが出来、不要輻射ノイズを低減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる多層プリント配線板の断面の一
部を示す実施の第１形態である。

【図２】本発明にかかる多層プリント配線板の実施の第
２形態を示す図である。

【図３】本発明にかかる多層プリント配線板の電気力線
の一例を示す図である。

【図４】本発明にかかる多層プリント配線板を伝送シミ
ュレータでシミュレーションするためにモデル化した時
のトポロジーモデルを示す図である。

【図５】伝送シミュレータのシミュレーション結果であ
る。

【図６】図５のクロストークノイズ電圧波形を拡大した
図である。

【図７】本第１実施形態と従来例とを電磁界シミュレー
タでシミュレーションした結果である。

【図８】従来の多層プリント配線板の断面の一部の一例
を示す図である。

【図９】従来のクロストークノイズを低減するための一
例を示す図である。

【図１０】従来の多層プリント配線板の電気力線の一例
を示す図である。

【符号の説明】

１デジタル信号ライン２アナログ信号ライン３グラウンド層４グラウンドライン５レジスト層６第一の誘電体層７第二の誘電体層８信号ラインの虚像９電気力線１０高誘電率誘電体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号ラインが同層で近接して存在する多
層プリント配線板において、該信号ラインの隣接層に、
該信号ラインと同幅のグラウンドラインを、該信号ライ
ンと平行に形成していることを特徴とする多層プリント
配線板。
【請求項２】前記信号ラインは、少なくとも２種類以
上の動作周波数の異なる信号ラインであることを特徴と
する請求項１記載の多層プリント配線板。
【請求項３】前記信号ラインは、少なくとも２種類以
上の振幅レベルの異なる信号ラインであることを特徴と
する請求項１記載の多層プリント配線板。
【請求項４】前記信号ラインは、デジタル信号とアナ
ログ信号であることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の多層プリント配線板。
【請求項５】前記信号ラインと同幅のグラウンドライ
ンは、対象となるすべての信号ラインに対して形成され
ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の多層プリント配線板。
【請求項６】前記信号ラインと、前記信号ラインと同
幅のグランウドラインとの間部分の誘電体層の誘電率を
高くしたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記
載の多層プリント配線板。
【請求項７】前記信号ラインと同幅のグランウドライ
ンは、前記信号ラインが平行している部分のみに形成し
ていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載
の多層プリント配線板。
【請求項８】前記信号ラインと同幅のグランウドライ
ンは、伝送する信号の周波数帯で決まる所定の１つ以上
の箇所でグラウンド層に接続していることを特徴とする
請求項１〜７のいずれかに記載の多層プリント配線板。