JP2004200266A - 多層プリント配線板 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱応力の集中を抑制して境界線に沿ったねじれの発生を防止することができるプリント配線板を提供する。
【解決手段】電源プレーン層10の電源パターンとグランドプレーン層のグランドパターンとを同一投影面上でずらし、電源プレーン層10の境界部11とグランドプレーン層の境界部21とに熱応力が集中するのを抑制した。
【選択図】 図1
【解決手段】電源プレーン層10の電源パターンとグランドプレーン層のグランドパターンとを同一投影面上でずらし、電源プレーン層10の境界部11とグランドプレーン層の境界部21とに熱応力が集中するのを抑制した。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は多層プリント配線板に関し、特に信号層と内層プレーン層(電源プレーン層及びグランドプレーン層)とを有する多層プリント配線板に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年電子機器の信号の高速化が進み、デジタル回路におけるクロック周波数が高くなっている。しかし、使用されるプリント配線板のデジタル回路では反射による信号波形の乱れが問題となり、誤動作が引き起こされることがある。
【0003】
また、デジタル回路で発生する不要輻射ノイズ等により他の電子機器の誤動作が引き起こされることもある。これらの問題に対処する方法として、専用の電源プレーン層及びグランドプレーン層を持つ多層プリント配線板が使用されている。
【0004】
図3は多層プリント配線板の部品配置を示すブロック図である。
【0005】
多層プリント配線板は基板101とI/F部(インタフェース部)102とデジタル部103とアナログ部104とモータドライブ部105と電源部106とを備えている。
【0006】
ところで、近年においては低消費電力化等の要求から電源を分割する場合が多くなってきている。この場合、電源プレーン層は1枚のパターンにならず、以下に説明するように切り分けられた不連続なパターンとなる。
【0007】
図4(a)は従来のグランドプレーン層の切り分けを説明する平面図であり、図4(b)は電源プレーン層の切り分けを説明する平面図である。
【0008】
図4(a)において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は切り分けられたグランドプレーン層120の境界部121を示し、図4(b)において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は切り分けられた電源プレーン層110の境界部111を示す。
【0009】
図4(a)及び図4(b)からわかるように、グランドプレーン層120と電源プレーン層110とはほぼ同じ位置で切り分けられている。
【0010】
図5は従来のグランドプレーン層の境界部と電源プレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【0011】
なお、図5において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は電源プレーン層110の境界部111を示し、点線で挟まれたライン状の領域はグランドプレーン層の境界部121を示す。
【0012】
上記グランドプレーン層120と電源プレーン層110とを重ねたとき、グランドプレーン層120の境界部121と電源プレーン層110の境界部111とは電源部106(図3参照)に対応する部分に形成された切り分け部分を除いて同一投影面上でほぼ一致している。
【0013】
【特許文献】
特許第2967763号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リフロー工程後、プリント配線板の表面及び裏面に形成された信号層に、例えばはんだコテを用いて電子部品を実装したとき、はんだコテによって部分的に加えられた熱が電源プレーン層110やグランドプレーン層120の銅箔を伝わってそれぞれの境界部111,121に伝達され、熱応力として境界部111,121に作用する。
【0015】
このとき、前述したようにグランドプレーン層120の境界部121と電源プレーン層110の境界部111とが積層方向で重なっているので、境界部111,121に熱応力が集中し、多層プリント配線板101に境界部111,121に沿ったねじれが発生する。
【0016】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は熱応力の集中を抑制して境界線に沿ったねじれの発生を防止することができるプリント配線板を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1記載に発明は、基板の異なる層に形成される電源パターンとグランドパターンとが同一投影面上でずれていることを特徴とする。
【0018】
請求項2記載に発明は、請求項1記載の多層プリント配線板において、前記電源パターンと前記グランドパターンとを積層方向から見たとき、前記電源パターンと前記グランドパターンとの重なる部分の縦寸法及び横寸法はそれぞれ前記基板の縦寸法及び横寸法の1/10以下であることを特徴とする。
【0019】
請求項3記載に発明は、基板の異なる層に形成される電源パターンの境界部の幅とグランドパターンの境界部の幅とが異なることを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、多層プリント配線板の部品配置は従来と同じであるので、図示を省略した。
【0021】
図1はこの発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の電源プレーン層の平面図であって、電源プレーン層の境界部とグランドプレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【0022】
図1において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は電源プレーン層10の境界部11を示し、点線で挟まれたライン状の部分はグランドプレーン層(電源プレーン層10の下側にある)の境界部21を示す。電源プレーン層10の境界部11の幅とグランドプレーン層の境界部21の幅とは同じである(但し説明の便宜上両境界部11,21の幅は異なる)。なお、グランドプレーン層及び電源プレーン層10は銅箔等の導体で形成されている。
【0023】
図1からわかるように、電源プレーン層10に形成された電源パターンとグランドプレーン層に形成されたグランドパターンとは同一投影面上でずれるようにそれぞれ切り分けられている。
【0024】
電源パターンとグランドパターンとを積層方向から見たとき、好ましくは、電源パターンとグランドパターンとの重なる部分Sの縦寸法s1及び横寸法s2はそれぞれ基板の縦寸法b1及び横寸法b2の1/10以下である(図3参照)。基板の縦寸法b1及び横寸法b2は電源プレーン層10の縦寸法c1及び横寸法c2と同じ大きさである。
【0025】
なお、重なる部分Sが3層以上になると熱応力が大きくなり過ぎてねじれが発生するため、2層にとどめるのが好ましい。
【0026】
リフロー工程後、プリント配線板の表面及び裏面に形成された信号層に、例えばはんだコテを用いて電子部品を実装したとき、はんだコテによって部分的に加えられた熱が電源プレーン層10やグランドプレーン層の銅箔を伝わって境界部11,21に伝達され、熱応力として境界部11,21に作用する。
【0027】
しかし、前述のようにグランドプレーン層の境界部21と電源プレーン層10の境界部11とが同一投影面上でずれているので、熱応力が作用する位置がグランドプレーン層の境界部21と電源プレーン層10の境界部11とで異なり、熱応力が分散される。
【0028】
例えば、グランドプレーン層の境界部21の矢印Aに示す位置に熱応力が作用し、電源プレーン層10の境界部11の矢印Bで示す位置に熱応力が作用する。
【0029】
この実施形態によれば、熱応力の集中を抑制して境界線11,21に沿ったねじれの発生を防止することができる。
【0030】
図2はこの発明の第2実施形態に係る多層プリント配線板の電源プレーン層の平面図であって、電源プレーン層の境界部とグランドプレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【0031】
電源プレーン層60の境界部61とグランドプレーン層(電源プレーン層60の下側にある)の境界部71との大部分が重なっている。
【0032】
この実施形態ではグランドプレーン層の境界部71の幅が電源プレーン層60の境界部61の幅より広くなるように切り分けられている。
【0033】
なお、図2において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は電源プレーン層60の境界部61を示し、点線で挟まれたライン状の部分はグランドプレーン層の境界部71を示す。
【0034】
リフロー工程後、プリント配線板の表面及び裏面に形成された信号層に、例えばはんだコテを用いて電子部品を実装したとき、はんだコテによって部分的に加えられた熱が電源プレーン層60やグランドプレーン層の銅箔を伝わって境界部61,71に伝達され、熱応力として境界部61,71に作用する。
【0035】
しかし、前述のようにグランドプレーン層の境界部71の幅を電源プレーン層60の境界部61の幅より広くなるように切り分けているので、熱応力が作用する位置がグランドプレーン層の境界部71と電源プレーン層60の境界部61とで同一投影面上で大きくずれ、熱応力が分散される。
【0036】
例えばグランドプレーン層の矢印Cに示す位置に熱応力が作用し、電源プレーン層60の矢印Dで示す位置に熱応力が作用する。
【0037】
この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
【0038】
なお、この実施形態は、2層以上、例えば6〜8層や10層の内層プレーン層を有するプリント配線板の内層プレーンの切り分け位置が回路特性上同一位置となる場合に適用される。
【0039】
例えば4層の内層プレーン層の場合、境界部の幅を表面側の層から順に0.5mm、5.5mm、10.5mm及び15.5mmとすればよい。
【0040】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明の多層プリント配線板によれば、熱応力の集中を抑制して境界線に沿ったねじれの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の電源プレーン層の平面図であって、電源プレーン層の境界部とグランドプレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【図2】図2はこの発明の第2実施形態に係る多層プリント配線板の電源プレーン層の平面図であって、電源プレーン層の境界部とグランドプレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【図3】図3は多層プリント配線板の部品配置を示すブロック図である。
【図4】図4(a)は従来のグランドプレーン層の切り分けを説明する平面図であり、図4(b)は電源プレーン層の切り分けを説明する平面図である。
【図5】図5は従来のグランドプレーン層の境界部と電源プレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
10 電源プレーン層
11,21,61,71 境界部
101 基板
S 電源パターンとグランドパターンとの重なる部分
b1 基板の縦寸法
b2 基板の横寸法
s1 電源パターンとグランドパターンとの重なる部分の縦寸法
s2 電源パターンとグランドパターンとの重なる部分横寸法
【発明の属する技術分野】
この発明は多層プリント配線板に関し、特に信号層と内層プレーン層(電源プレーン層及びグランドプレーン層)とを有する多層プリント配線板に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年電子機器の信号の高速化が進み、デジタル回路におけるクロック周波数が高くなっている。しかし、使用されるプリント配線板のデジタル回路では反射による信号波形の乱れが問題となり、誤動作が引き起こされることがある。
【0003】
また、デジタル回路で発生する不要輻射ノイズ等により他の電子機器の誤動作が引き起こされることもある。これらの問題に対処する方法として、専用の電源プレーン層及びグランドプレーン層を持つ多層プリント配線板が使用されている。
【0004】
図3は多層プリント配線板の部品配置を示すブロック図である。
【0005】
多層プリント配線板は基板101とI/F部(インタフェース部)102とデジタル部103とアナログ部104とモータドライブ部105と電源部106とを備えている。
【0006】
ところで、近年においては低消費電力化等の要求から電源を分割する場合が多くなってきている。この場合、電源プレーン層は1枚のパターンにならず、以下に説明するように切り分けられた不連続なパターンとなる。
【0007】
図4(a)は従来のグランドプレーン層の切り分けを説明する平面図であり、図4(b)は電源プレーン層の切り分けを説明する平面図である。
【0008】
図4(a)において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は切り分けられたグランドプレーン層120の境界部121を示し、図4(b)において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は切り分けられた電源プレーン層110の境界部111を示す。
【0009】
図4(a)及び図4(b)からわかるように、グランドプレーン層120と電源プレーン層110とはほぼ同じ位置で切り分けられている。
【0010】
図5は従来のグランドプレーン層の境界部と電源プレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【0011】
なお、図5において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は電源プレーン層110の境界部111を示し、点線で挟まれたライン状の領域はグランドプレーン層の境界部121を示す。
【0012】
上記グランドプレーン層120と電源プレーン層110とを重ねたとき、グランドプレーン層120の境界部121と電源プレーン層110の境界部111とは電源部106(図3参照)に対応する部分に形成された切り分け部分を除いて同一投影面上でほぼ一致している。
【0013】
【特許文献】
特許第2967763号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、リフロー工程後、プリント配線板の表面及び裏面に形成された信号層に、例えばはんだコテを用いて電子部品を実装したとき、はんだコテによって部分的に加えられた熱が電源プレーン層110やグランドプレーン層120の銅箔を伝わってそれぞれの境界部111,121に伝達され、熱応力として境界部111,121に作用する。
【0015】
このとき、前述したようにグランドプレーン層120の境界部121と電源プレーン層110の境界部111とが積層方向で重なっているので、境界部111,121に熱応力が集中し、多層プリント配線板101に境界部111,121に沿ったねじれが発生する。
【0016】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は熱応力の集中を抑制して境界線に沿ったねじれの発生を防止することができるプリント配線板を提供することである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項1記載に発明は、基板の異なる層に形成される電源パターンとグランドパターンとが同一投影面上でずれていることを特徴とする。
【0018】
請求項2記載に発明は、請求項1記載の多層プリント配線板において、前記電源パターンと前記グランドパターンとを積層方向から見たとき、前記電源パターンと前記グランドパターンとの重なる部分の縦寸法及び横寸法はそれぞれ前記基板の縦寸法及び横寸法の1/10以下であることを特徴とする。
【0019】
請求項3記載に発明は、基板の異なる層に形成される電源パターンの境界部の幅とグランドパターンの境界部の幅とが異なることを特徴とする。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、多層プリント配線板の部品配置は従来と同じであるので、図示を省略した。
【0021】
図1はこの発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の電源プレーン層の平面図であって、電源プレーン層の境界部とグランドプレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【0022】
図1において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は電源プレーン層10の境界部11を示し、点線で挟まれたライン状の部分はグランドプレーン層(電源プレーン層10の下側にある)の境界部21を示す。電源プレーン層10の境界部11の幅とグランドプレーン層の境界部21の幅とは同じである(但し説明の便宜上両境界部11,21の幅は異なる)。なお、グランドプレーン層及び電源プレーン層10は銅箔等の導体で形成されている。
【0023】
図1からわかるように、電源プレーン層10に形成された電源パターンとグランドプレーン層に形成されたグランドパターンとは同一投影面上でずれるようにそれぞれ切り分けられている。
【0024】
電源パターンとグランドパターンとを積層方向から見たとき、好ましくは、電源パターンとグランドパターンとの重なる部分Sの縦寸法s1及び横寸法s2はそれぞれ基板の縦寸法b1及び横寸法b2の1/10以下である(図3参照)。基板の縦寸法b1及び横寸法b2は電源プレーン層10の縦寸法c1及び横寸法c2と同じ大きさである。
【0025】
なお、重なる部分Sが3層以上になると熱応力が大きくなり過ぎてねじれが発生するため、2層にとどめるのが好ましい。
【0026】
リフロー工程後、プリント配線板の表面及び裏面に形成された信号層に、例えばはんだコテを用いて電子部品を実装したとき、はんだコテによって部分的に加えられた熱が電源プレーン層10やグランドプレーン層の銅箔を伝わって境界部11,21に伝達され、熱応力として境界部11,21に作用する。
【0027】
しかし、前述のようにグランドプレーン層の境界部21と電源プレーン層10の境界部11とが同一投影面上でずれているので、熱応力が作用する位置がグランドプレーン層の境界部21と電源プレーン層10の境界部11とで異なり、熱応力が分散される。
【0028】
例えば、グランドプレーン層の境界部21の矢印Aに示す位置に熱応力が作用し、電源プレーン層10の境界部11の矢印Bで示す位置に熱応力が作用する。
【0029】
この実施形態によれば、熱応力の集中を抑制して境界線11,21に沿ったねじれの発生を防止することができる。
【0030】
図2はこの発明の第2実施形態に係る多層プリント配線板の電源プレーン層の平面図であって、電源プレーン層の境界部とグランドプレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【0031】
電源プレーン層60の境界部61とグランドプレーン層(電源プレーン層60の下側にある)の境界部71との大部分が重なっている。
【0032】
この実施形態ではグランドプレーン層の境界部71の幅が電源プレーン層60の境界部61の幅より広くなるように切り分けられている。
【0033】
なお、図2において、太線部分(基板の外形を示す部分を除く)は電源プレーン層60の境界部61を示し、点線で挟まれたライン状の部分はグランドプレーン層の境界部71を示す。
【0034】
リフロー工程後、プリント配線板の表面及び裏面に形成された信号層に、例えばはんだコテを用いて電子部品を実装したとき、はんだコテによって部分的に加えられた熱が電源プレーン層60やグランドプレーン層の銅箔を伝わって境界部61,71に伝達され、熱応力として境界部61,71に作用する。
【0035】
しかし、前述のようにグランドプレーン層の境界部71の幅を電源プレーン層60の境界部61の幅より広くなるように切り分けているので、熱応力が作用する位置がグランドプレーン層の境界部71と電源プレーン層60の境界部61とで同一投影面上で大きくずれ、熱応力が分散される。
【0036】
例えばグランドプレーン層の矢印Cに示す位置に熱応力が作用し、電源プレーン層60の矢印Dで示す位置に熱応力が作用する。
【0037】
この実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
【0038】
なお、この実施形態は、2層以上、例えば6〜8層や10層の内層プレーン層を有するプリント配線板の内層プレーンの切り分け位置が回路特性上同一位置となる場合に適用される。
【0039】
例えば4層の内層プレーン層の場合、境界部の幅を表面側の層から順に0.5mm、5.5mm、10.5mm及び15.5mmとすればよい。
【0040】
【発明の効果】
以上に説明したようにこの発明の多層プリント配線板によれば、熱応力の集中を抑制して境界線に沿ったねじれの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1実施形態に係る多層プリント配線板の電源プレーン層の平面図であって、電源プレーン層の境界部とグランドプレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【図2】図2はこの発明の第2実施形態に係る多層プリント配線板の電源プレーン層の平面図であって、電源プレーン層の境界部とグランドプレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【図3】図3は多層プリント配線板の部品配置を示すブロック図である。
【図4】図4(a)は従来のグランドプレーン層の切り分けを説明する平面図であり、図4(b)は電源プレーン層の切り分けを説明する平面図である。
【図5】図5は従来のグランドプレーン層の境界部と電源プレーン層の境界部との位置関係を示す図である。
【符号の説明】
10 電源プレーン層
11,21,61,71 境界部
101 基板
S 電源パターンとグランドパターンとの重なる部分
b1 基板の縦寸法
b2 基板の横寸法
s1 電源パターンとグランドパターンとの重なる部分の縦寸法
s2 電源パターンとグランドパターンとの重なる部分横寸法
Claims (3)
- 基板の異なる層に形成される電源パターンとグランドパターンとが同一投影面上でずれていることを特徴とする多層プリント配線板。
- 前記電源パターンと前記グランドパターンとを積層方向から見たとき、前記電源パターンと前記グランドパターンとの重なる部分の縦寸法及び横寸法はそれぞれ前記基板の縦寸法及び横寸法の1/10以下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。
- 基板の異なる層に形成される電源パターンの境界部の幅とグランドパターンの境界部の幅とが異なることを特徴とする多層プリント配線板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002364697A JP2004200266A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 多層プリント配線板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002364697A JP2004200266A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 多層プリント配線板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004200266A true JP2004200266A (ja) | 2004-07-15 |
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ID=32762446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002364697A Withdrawn JP2004200266A (ja) | 2002-12-17 | 2002-12-17 | 多層プリント配線板 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2004200266A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009239137A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Toppan Printing Co Ltd | 配線基板 |
JP2012227552A (ja) * | 2012-08-06 | 2012-11-15 | Toppan Printing Co Ltd | 配線基板 |
-
2002
- 2002-12-17 JP JP2002364697A patent/JP2004200266A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009239137A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-15 | Toppan Printing Co Ltd | 配線基板 |
JP2012227552A (ja) * | 2012-08-06 | 2012-11-15 | Toppan Printing Co Ltd | 配線基板 |
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