JP2003304043A - 回路基板およびそれを用いた電子回路装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品数を増加させることなく、信号波形のノイ
ズならびに放射電磁雑音（ＥＭＩ）を減少させることが
できる回路基板を提供する。 【解決手段】少なくとも１層の絶縁層１１，１２，１３
と、絶縁層に支持された配線層１４，１５，１６，１７
とを有し、絶縁層１１，１２，１３は、少なくとも一部
分が、絶縁性と磁性とを併せ持つ構成とする。このよう
に絶縁層に磁性を持たせることにより、配線層を伝送さ
れる電気信号の急激な電流量の変化（電位の変化）を抑
制する。すなわち、絶縁層が、伝送される電気信号の高
周波成分を吸収する作用をするため、電気信号波形の立
ち上がり時に生じるオーバーシュート、立ち下がり時に
生じるアンダーシュート、リンギング等のノイズを低減
することができる。同時に、配線層から放射される電磁
雑音（ＥＭＩ）も低減することができる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
等の回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント回路基板等の回路基板は、搭載
するＣＰＵ等の回路素子のクロック信号の高周波数化に
より、基板の配線を伝送される電気信号も高周波数化し
ている。このような高周波数化に伴い、配線を伝送され
る信号波形の立ち上がり時に生じるオーバーシュート、
立ち下がり時に生じるアンダーシュート、リンギング等
のノイズが、回路全体の動作特性向上のための障害とな
っている。また、高周波数化に伴い、外部に放射される
電磁雑音（ＥＭＩ）の増加も問題となっている。

【０００３】従来は、信号波形のノイズを減少させるた
めに、回路基板上にノイズ除去用の回路素子を搭載して
いた。また、放射電磁雑音（ＥＭＩ）は、電磁シールド
部材を回路基板の外側に配置することにより遮蔽してい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、信号波
形のノイズ対策として、ノイズ除去用の回路素子を回路
基板上に搭載するのは、部品数が増加するとともに、回
路基板の高集積化という観点からも好ましくない。ま
た、放射電磁雑音（ＥＭＩ）の対策として配置する電磁
シールド部材も、部品数の増加となる。

【０００５】本発明は、部品数を増加させることなく、
信号波形のノイズならびに放射電磁雑音（ＥＭＩ）を減
少させることができる回路基板を提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、少なくとも１層の絶縁層と、前記
絶縁層に支持された配線層とを有し、前記絶縁層は、少
なくとも一部分が、絶縁性と磁性とを併せ持つことを特
徴とする回路基板が提供される。

【０００７】このように絶縁層に磁性を持たせることに
より、配線層を伝送される電気信号の急激な電流量の変
化（電位の変化）を抑制する。すなわち、絶縁層が、伝
送される電気信号の高周波成分を吸収する作用をするた
め、電気信号波形の立ち上がり時に生じるオーバーシュ
ート、立ち下がり時に生じるアンダーシュート、リンギ
ング等のノイズを低減することができる。同時に、配線
層から放射される電磁雑音（ＥＭＩ）も低減することが
できる。

【０００８】このとき、絶縁層の縁性と磁性とを併せ持
つ部分を、配線層のうち高周波伝送路と接する部分に配
置することが望ましい。

【０００９】また、絶縁層の絶縁性と磁性とを併せ持つ
部分は、絶縁性のフェライト、または、樹脂に磁性粉を
分散させた材料により構成することが可能である。

【００１０】また、絶縁層を、ガラス布基材または紙基
材に樹脂をコーティングした構成とし、絶縁層の絶縁性
と磁性とを併せ持つ部分を、前記基材または前記樹脂に
磁性粉を含ませることにより構成することが可能であ
る。

【００１１】また、絶縁層の絶縁性と磁性とを併せ持つ
部分は、絶縁性ではない磁性層と、該磁性層と配線層と
の間に配置された磁性を持たない絶縁層とを含む多層で
構成することも可能である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態について図
１を用いて説明する。

【００１３】図１のように、本実施の形態の電子回路装
置は、プリント回路基板１と、プリント回路基板１上に
実装された電子回路素子２０とを有する。プリント回路
基板１は、積層された絶縁層１１，１２，１３と、絶縁
層１１，１２，１３の層間に配置された配線層１４，１
５と、絶縁層１３の上面に配置された配線層１６と、絶
縁層１１の裏面に配置された配線層１７とを有してい
る。また、絶縁層１１，１２，１３を貫通するようにス
ルーホール１９が設けられ、スルーホール１９の内壁に
は内部導体層１８が配置されている。電子回路素子２０
は、絶縁層１３の上面には回路素子２０が搭載され、配
線層１６と電気的に接続されている。配線層１４，１
５，１６，１７は、所望の回路パターンにパターニング
されており、信号伝送路、電源層、グランド層等に用い
られる。

【００１４】本実施の形態では、絶縁層１１，１２，１
３を、電気的絶縁性と磁性とを併せ持つ材料により構成
する。すなわち、十分な電気的絶縁性を有し、しかも、
磁性を併せ持つ材料により構成する。例えば、絶縁性の
フェライト基板を絶縁層１１，１２，１３として用いる
ことができる。また、エポキシ樹脂やポリイミド等の樹
脂にフェライト等の磁性粉を分散させた材料により絶縁
層１１，１２，１３を構成することもできる。また、絶
縁層１１，１２，１３をガラス布基材エポキシ樹脂等の
ように布もしくは紙基材に樹脂をコーティングした構成
とし、基材部分に磁性粉を混入するか、樹脂部分に磁性
粉を分散させるか、もしくはその両方を行うことによ
り、磁性を有する絶縁層１１，１２，１３を構成するこ
ともできる。

【００１５】このように、絶縁層１１，１２，１３に磁
性を持たせることにより、配線層１４，１５，１６，１
７を伝送される電気信号の急激な電流量の変化（電位の
変化）を抑制することができる。すなわち、絶縁層１
１，１２，１３が、伝送される電気信号の高周波成分を
吸収する作用をするため、電気信号波形の立ち上がり時
に生じるオーバーシュート、立ち下がり時に生じるアン
ダーシュート、リンギング等のノイズを低減することが
できる。同時に、配線層１４，１５，１６，１７から放
射される電磁雑音（ＥＭＩ）も低減することができる。

【００１６】このような効果が得られるのは、つぎのよ
うな原理による。磁性体は、磁気モーメントが互いに隣
接しており、相互作用によって一方向に揃いやすい性質
を有する。それゆえ、配線層１４，１５，１６、１７で
伝送される電気信号の高周波成分により生じた磁界が、
磁性を有する絶縁層１１，１２，１３に加わると、磁気
モーメントが磁界の方向を向き、強磁性を表す。しかし
ながら、伝送される電気信号の高周波成分により生じた
磁界の向きは、電気信号の周波数と同じ周波数で反転す
るため、磁気モーメントも逆向きに回転しようとする
が、磁性体内部ではモーメントを反転させる内部摩擦の
ような力（保磁力）が働く。この力が、配線層１４，１
５，１６、１７の生じる磁界に影響し、結果的に磁界の
変化を妨げようとするため、配線層１４，１５，１６，
１７を流れる電気信号の急激な電流量の変化（電位の変
化）が抑制され、波形のオーバーシュート、アンダーシ
ュート、リンギング等の高周波成分を低減することがで
きる。また、これら高周波成分により生じる放射電磁雑
音（ＥＭＩ）も低減することができる。

【００１７】このように、本実施の形態のプリント回路
基板は、絶縁層１１，１２，１３として、絶縁性と磁性
とを併せ持つものを用いることにより、配線層１４，１
５，１６，１７を伝送される信号波形のオーバーシュー
ト、アンダーシュート、リンギング等のノイズを抑制で
き、同時に放射電磁雑音（ＥＭＩ）を低減することがで
きるため、回路素子２０とともにノイズ除去用の回路素
子を搭載する必要がなく、また、電磁雑音遮蔽のための
電磁シールド部材数を低減することができる。よって、
低コストで集積度の高いプリント回路基板を提供するこ
とができる。

【００１８】なお、上記説明では、絶縁層１１，１２，
１３のすべてが、絶縁性と磁性とを併せ持つ構成とする
ことを説明したが、高周波ノイズを発生しやすい箇所、
例えば高周波クロック信号が伝送される配線層と接する
１層もしくは２層の絶縁層のみが絶縁性と磁性とを併せ
持つ絶縁層であり、他の絶縁層は、磁性を持たない通常
の絶縁層にすることも可能である。また、１層の絶縁層
のうち、クロック信号が伝送される配線層と接する部分
のみが、絶縁性と磁性とを併せ持つ構成であり、他の部
分は磁性を持たない絶縁性にすることも可能である。絶
縁層の一部のみが磁性と絶縁性を併せ持つ構成は、その
絶縁層を樹脂基板、もしくは、ガラス布基材エポキシ樹
脂等の基材とコーティング樹脂との構成とし、部分的に
磁性粉を混入または分散させることにより製造すること
ができる。

【００１９】また、本実施の形態では、図１のように絶
縁層１１，１２，１３と配線層１２，１４、１６，１７
とを交互に重ねた多層プリント回路基板について説明し
たが、本発明は、多層プリント回路基板に限定されるも
のではなく、１層の絶縁層と、その上面および裏面の少
なくとも一方に配線層を有する単層のプリント回路基板
に適用することも可能である。この場合、絶縁層の全体
もしくは一部分のみを、磁性と絶縁性とを併せ持つ構造
とする。

【００２０】また、本実施の形態の絶縁層としては、絶
縁性ではない磁性層の両面を、絶縁層で挟んだサンドイ
ッチ構造にすることも可能である。この絶縁層は、配線
層と接する部分に絶縁層が位置するため、絶縁性を維持
しながら、磁性層としては導電性の材料を用いることが
できるため、磁性材料の選択の幅が広がるという利点が
ある。

【００２１】また、本実施の形態では、プリント回路基
板について説明したが、絶縁層としてセラミック層と用
いるセラミック回路基板についても本発明を適用するこ
とができる。この場合、セラミック層全体または一部分
に磁性粉を分散させるか、または、磁性層を２層のセラ
ミック層で挟んだサンドイッチ構造にすることにより、
絶縁性と磁性とを併せ持つセラミック絶縁層を有するセ
ラミック回路基板を形成することができる。

【００２２】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
部品数を増加させることなく、信号波形のノイズならび
に放射電磁雑音（ＥＭＩ）を減少させることができる回
路基板を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の一実施の形態のプリント回路
基板の断面図である。

【符号の説明】

１…プリント回路基板、 １１，１２，１３…絶縁層、 １４，１５…層間配線層、 １６…上面配線層、 １７…裏面配線層、 １８…内部導体層、 １９…スルーホール、 ２０…電子回路素子。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも１層の絶縁層と、前記絶縁層に
   支持された配線層とを有し、 前記絶縁層は、少なくとも一部分が、絶縁性と磁性とを
   併せ持つことを特徴とする回路基板。
2. 【請求項２】請求項１に記載の回路基板において、前記
   配線層は、高周波信号を伝送する高周波伝送路を含み、
   前記絶縁層のうち前記高周波伝送路と接する部分が、前
   記絶縁性と磁性とを併せ持つ部分であることを特徴とす
   る回路基板。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の回路基板におい
   て、前記絶縁層の前記絶縁性と磁性とを併せ持つ部分
   は、絶縁性のフェライト、または、磁性粉を分散させた
   樹脂により構成されていることを特徴とする回路基板。
4. 【請求項４】請求項１または２に記載の回路基板におい
   て、前記絶縁層は、ガラス布基材または紙基材に、樹脂
   をコーティングした構成であり、前記絶縁層の前記絶縁
   性と磁性とを併せ持つ部分は、前記基材または前記樹脂
   に磁性粉を含ませた構成であることを特徴とする回路基
   板。
5. 【請求項５】請求項１または２に記載の回路基板におい
   て、前記絶縁層の前記絶縁性と磁性とを併せ持つ部分
   は、絶縁性ではない磁性層と、該磁性層と前記配線層と
   の間に配置された磁性を持たない絶縁層とを含む多層構
   造であることを特徴とする回路基板。
6. 【請求項６】回路基板と、前記回路基板上に実装された
   電子回路素子とを有する電子回路装置であって、 前記回路基板は、少なくとも１層の絶縁層と、前記絶縁
   層に支持された配線層とを有し、 前記絶縁層は、少なくとも一部分が、絶縁性と磁性とを
   併せ持つことを特徴とする電子回路装置。