JP2005322861A - 回路基板及び該回路基板におけるノイズの低減方法 - Google Patents

回路基板及び該回路基板におけるノイズの低減方法 Download PDF

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照夫 中山
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Abstract


【課題】 多端子の実装部品について、よりノイズ低減効果に優れた回路基板を提供することにある。
【解決手段】 少なくとも2層以上の層が絶縁層を介して積層された回路基板であって、回路部品の底部側に形成された第1のグラウンドパターンと、該第1のグラウンドパターンの周囲に分離されて形成された第2のグラウンドパターンと、前記第1のグラウンドパターン及び前記第2のグラウンドパターンとは異なる層に形成された第3のグラウンドパターンと、前記第1のグラウンドパターン及び前記第2のグラウンドパターンと前記第3のグラウンドパターンとをそれぞれ導通するビアホールを形成した。
【選択図】 図2

Description

本発明は、回路基板及び該回路基板におけるノイズ低減方法に関し、特に、回路基板上の集積回路(以下、ICと呼ぶ)周辺の高周波ノイズを低減する方法に関する。
一般に、電子機器に備えられる回路基板は、例えば、電源パターン、配線パターンおよびグラウンドパターンなどの各パターンが形成される各層は、ビルドアップ工法により形成されており、この回路基板上に、IC等の実装部品を実装している。
これらのパターンを形成する積層の回路基板の製造方法では、上記したビルドアップ工法が一般的である。そのビルドアップ工法による回路基板の製造手順について簡単に記載すると、まず、回路基板上に銅箔を形成し、レジスト材である感光フィルムを接着する。その感光フィルムを接着した回路基板に、あらかじめ製作した回路パターンを露光し、現像後エッチングにより不要部分を除去する。さらに、その回路基板には、不要となったレジスト材が残っているので、そのレジスト材も除去する。以上の手順により、1層目が形成される。2層目以降は、この回路パターンの上に絶縁層をつくり、その後、再度銅箔を形成した後、1層目と同様の手順で形成していく。この作業を数回繰り返して、絶縁層と銅箔の層を交互に形成する。それぞれの用途により、電源パターン、配線パターンおよびグラウンドパターンなどの各パターンが形成される。
これらの電源パターン、配線パターンおよびグラウンドパターン間には、所定の電位レベルが存在し、その電位レベルは各パターン間のクロストークや反射・共振等を原因とするノイズによって変動する。ここで、各パターンの電位レベルの基準となるグラウンドパターンの電位レベルが変動すると、他のパターンの電位レベルが変動し、回路基板に取り付けられた各実装部品の基準レベルも変動するため、誤動作の原因にもなりやすい。
そこで、例えば、1点接地とすることで、グラウンドパターンのインピーダンスをなくして、ノイズの低減を図る方法がある。この方法は、回路基板上の各実装部品のグラウンド端子と電源のグラウンド端子とをそれぞれ専用のグラウンドパターンに直接接続する方法で、各グラウンドパターンにはインピーダンスを持たなくなり、各グラウンドパターンの電位が他のグラウンドパターンの影響により変動しなくなる。ところが、1点接地とするためには、実装部品ごとにグラウンドパターンを引き回さなければならず、実装部品の実装密度が高い場合には1点接地にしたくてもできないことが多い。そこで、一般にはグラウンドパターンを他のパターンよりも太くするか、あるいは、グラウンドパターンをベタパターンにして回路基板の内層面に形成している。
一方、回路基板の実装部品から発生するノイズには周波数の低い低周波ノイズと周波数の高い高周波ノイズがあり、低周波ノイズについては前述したベタパターンにより効率よく低減できることが知られている。
ところが、高周波ノイズについては、上記のベタパターンによっても低減できないことが多く、高周波ノイズによる性能の低下や誤動作等が問題視されてきた。特に最近のICでは、1GHz以上の周波数の高周波ノイズが発生し、多数の電子機器が密着して配置される場合に、この高周波ノイズが発生すると、他の電子機器の動作に悪影響を及ぼす恐れがある。このため、できる限り高周波ノイズを低減するのが望ましい。
そこで、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法として、例えば、図13に示す方法が用いられている。図13は、従来のIC周辺の高周波ノイズの低減方法を実施した回路基板のグラウンドパターンを透視した図、図14は、図13の回路基板を矢視AAから見た断面図、図15は、図13の回路基板の等価回路図である。
図13及び図14では、表層配線パターン11、グラウンドパターン12、電源パターン13と底部配線パターン14と絶縁層INSを備え、IC3が実装された回路基板10について、その回路基板10のグランドパターン12を、第1のグラウンドパターン12aと第2のグラウンドパターン12bに分離してその間にスリット2を入れている。IC3は、表層配線層に、IC用のグラウンドパターン21を形成し、IC用のグラウンドパターン21と第1のグラウンドパターン12aをビアホール15aで導通させ接地している。また、底部配線層上にチップビーズ23を実装し、チップビーズ23の一方側を第1のグラウンドパターン12aとビアホール15bで導通させ、チップビーズ23の他方側を第2のグラウンドパターン12bとビアホール15cで導通させている。当然ながら、チップビーズ23とビアホール15bまたはビアホール15cは直接接続できないので、底部配線層にあるチップビーズ用のリード部24で、その間を導通している。IC3で発生した高周波ノイズは、IC3の接地端子から、表層配線層に形成されたIC用のグラウンドパターン21を通って、ビアホール15aに流入し、さらにビアホール15aから第1のグラウンドパターン12aに流れる。さらに第1のグラウンドパターン12aからビアホール15bを通って、底部配線層にあるチップビーズ用のリード部24に流入し、チップビーズ23を通って、チップビーズ用のリード部24に流れ、さらに、ビアホール15cを通って、第2のグラウンドパターン12bを経て、外部に放出される(例えば、特許文献1参照)。
図15にこの回路を示すが、チップビーズ23をIC3のグラウンド側に挿入することで、高周波ノイズの低減を実現している。なお、図15のIC3の電源端子VCCとグラウンド端子GND間にパスコンデンサ30が挿入されているが、これは公知技術であり、同様に高周波ノイズ低減用に挿入されている。また、ビアホール15a、15b、15cは各パターン間の導通用に形成されているが、これらビアホール自体も抵抗R、インダクタンスL、キャパシターC分を持っているので、図15のグラウンド側に示されている。
以上の他にも、高周波ノイズの低減用に、ノイズフィルタや上記のチップビーズ23と同様のフェライトビーズをIC周辺回路に挿入する方法もある。フェライトビーズは、変圧器にも使用される磁性体であり、高周波領域で高インピーダンスとなる。この特性により、ICから発生した高周波ノイズを減衰させている(例えば、特許文献2参照)。
特開平7−154076号公報 特開2000−164427号公報
上述した特許文献1に記載した従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法では、回路基板10のグラウンドパターン12を、図13のように、第1のグラウンドパターン12aと第2のグラウンドパターン12bに分離してその間にスリット2を形成し、第1のグラウンドパターン12aと第2のグラウンドパターン12b間に、チップビーズ23を挿入して、そのチップビーズ23のインピーダンスで、高周波ノイズの低減を実現していた。しかし、IC3のように、多端子の実装部品では、多数のチップビーズ23を挿入する必要があり、回路基板10の実装部品点数が多くなると共に、製造コストが割高になる問題がある。また、高周波ノイズの周波数が、1GHz以上になるとチップビーズ23のインピーダンスが大きくなりすぎ、逆に高周波ノイズを低減できないといった問題もある。
一方、上述した特許文献2に記載した回路基板乃至は高周波ノイズの低減方法では、ノイズフィルタやフェライトビーズをIC周辺回路に挿入し、高周波ノイズを減衰させているが、回路が複雑になると共に実装部品点数も増大し、その分、回路基板の製造コストが割高となる問題がある。また、高周波ノイズの周波数が、1GHz以上になるとノイズフィルタやフェライトビーズのインピーダンスも大きくなりすぎ、逆に高周波ノイズを低減できないといった同様の問題がある。
本発明は、上記のような課題に鑑みなされたものであり、その目的は、ICのように多端子の実装部品について、よりノイズ低減効果に優れた回路基板を提供することにある。
本発明の他の目的は、回路の簡略化と実装部品点数削減とコスト削減を実現し得る上にノイズ低減効果に優れた回路基板を提供することにある。
また、本発明の更に他の目的は、回路基板の当該部位に発生するノイズに最適なフィルタ効果の得られるノイズ低減方法を提供することにある。
上記目的達成のため、本発明の回路基板は、少なくとも2層以上の層が絶縁層を介して積層された回路基板であって、回路部品の底部側に形成された第1の導体パターンと、該第1の導体パターンの周囲に分離されて形成された第2の導体パターンと、前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンとは異なる層に形成された第3の導体パターンと、前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンと前記第3の導体パターンとをそれぞれ導通するビアホールとを有することを特徴とする。
これにより、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法において、回路基板の接地側にチップビーズを挿入していた代わりに、第1の導体パターンと第3の導体パターンとを、また、第2の導体パターンと第3の導体パターンとを、それぞれビアホールを介して接続させることで、ビアホールの抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、ICから発生する高周波ノイズを低減させることができる。さらに、従来のように、配線パターン上にチップビーズを実装する必要がなくなり、従来に比べて、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減できる。
また、本発明の回路基板では、前記第1の導体パターンと前記第2の導体パターンは、それぞれ異なる層に形成することもできる。これにより、第1の導体パターンと第2の導体パターンの間にある絶縁層が、スリットの代わりになり、第1の導体パターンと第2の導体パターンを分離させるので、スリットを形成する必要がなくなる。従来は第1の導体パターンと第2の導体パターンを形成する層のスリットの形成位置にパターンを形成できなかったが、今回そのようなスペース的な制限が無くなるので、回路基板の製造が容易になる。また、第1の導体パターンと第2の導体パターンはベタパターンを形成すればよく、製造のための工程数を減らすことができる。
また、本発明の回路基板では、前記第1の導体パターンと前記第2の導体パターンは、同一の層に形成してもよい。これにより、第1の導体パターンと第2の導体パターンを形成する層が1層で済み、第1の導体パターンと第2の導体パターンを異なる層に形成した場合に比べ、回路基板の積層数を減少できる。
また、本発明の回路基板は、少なくとも、グラウンドパターンが形成されるグラウンド層と、絶縁層と、配線パターンが形成される配線層とが順に積層された回路基板であって、前記グラウンド層において回路部品の底部側に形成された第1のグラウンドパターンと、該第1のグラウンドパターンの周囲に分離されて形成された第2のグラウンドパターンと、前記配線パターンが形成される配線層において前記配線パターンと別個に形成された第3のグラウンドパターンと、前記第1のグラウンドパターン及び前記第2のグラウンドパターンと前記第3のグラウンドパターンとをそれぞれ導通するビアホールとを有することを特徴とする。
これにより、チップビーズとチップビーズ用のリード部の代わりに、第3のグラウンドパターンを底部配線層に形成し、第1のグラウンドパターン及び第2のグラウンドパターンと第3のグラウンドパターンとをそれぞれビアホールで導通させることで、ビアホールの抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、ICから発生する高周波ノイズを低減させることができる。さらに、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法に比べ、チップビーズを実装する必要がなくなるので、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減可能となる。
また、本発明の回路基板は、少なくとも、電源パターンが形成される電源層と、絶縁層と、配線パターンが形成される配線層とが順に積層された回路基板であって、前記電源層において回路部品の底部側に形成された第1の電源パターンと、該第1の電源パターンの周囲に分離されて形成された第2の電源パターンと、前記配線パターンが形成される配線層において前記配線パターンと別個に形成された第3の電源パターンと、前記第1の電源パターン及び第2の電源パターンと前記第3の電源パターンとをそれぞれ導通するビアホールを有することを特徴とする。
これにより、第3の電源パターンを底部配線パターンに形成し、第1の電源パターン及び第2の電源パターンと第3の電源パターンとをそれぞれビアホールと導通させることで、ビアホールの抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、ICから発生する高周波ノイズを低減させることができる。また、グラウンド側で実施していた場合、高周波ノイズの低減効果はあるものの、ビアホールによりグラウンドの電圧レベルが上昇するので、回路基板上に実装されている実装部品の基準電圧レベルも上昇させる必要があるが、電源側にビアホールを形成することで、電源パターンに流入した高周波ノイズを低減させつつ、回路基板上に実装されている実装部品に与える影響を小さくできる。また、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法に比べ、チップビーズを実装する必要がなくなるので、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減できる。
また、本発明の回路基板では、前記ビアホールは、前記回路基板のインナービアホールとして加工することもできる。ビアホールを貫通させた場合、貫通させる層のビアホール形成位置にパターンを形成できなかったが、かかる構成の回路基板では、導通させる層のみビアホールを形成するので、他の層のそのようなスペース的な制限を無くすことができる。
また、本発明の回路基板では、前記回路基板の各層は、前記ビアホールによって貫通していることを特徴とする。これにより、この高周波ノイズ低減用のビアホールの形成を簡略化でき、作業性の向上を図ることができる。
また、本発明の回路基板では、前記ビアホールの内周面に導電性メッキが施されていることを特徴とする。これによって、本発明の回路基板に形成されるビアホールは、銅メッキがビアホールの内周面にのみ付着し、中心部が空洞の状態で形成される。このビアホールは、電気的に抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分を有するので、これら成分により簡易のフィルタを形成し、高周波ノイズを低減することができる。
また、本発明の回路基板では、導電性メッキは銅メッキとしてもよい。導電性に優れる銅でメッキを施すことで、ノイズを効率よく除去することができる。
また、本発明の回路基板では、前記回路部品は、前記回路基板に配置されるICであることを特徴とする。かかる構成の回路基板では、回路基板上のICから発生する高周波ノイズを低減する効果が得られ、他の実装部品に与える影響を低減することができる。
また、上記の回路基板を備えた電子機器が得られる。これにより、当該電子機器に使用される回路基板内の高周波ノイズの低減が可能となり、電子機器の誤動作等を防止する一助となる。
また、本発明の回路基板の製造方法は、少なくとも2層以上の層が絶縁層を介して積層された回路基板の製造方法であって、回路部品の底部側に第1の導体パターンを形成する工程と、該第1の導体パターンの周囲に分離して第2の導体パターンを形成する工程と、前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンとは異なる層に第3の導体パターンを形成する工程と、前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンと前記第3の導体パターンとをそれぞれ導通するビアホールを、前記第1、第2及び第3の導体パターンを形成した後、後工程で形成することを特徴とする。
かかる構成によれば、後工程でビアホールを形成すれば良いので、作業性が大幅に向上する。
更に、前記ビアホールを前記回路基板の全パターン形成後に、機械ドリルで一括形成するようにしても良い。かかる構成によれば、回路基板の全パターン形成後に、上記ビアホールを一括形成すれば足りるので、更に作業性が向上する。
更にまた、前記ビアホール加工後に前記ビアホール全体に導電性メッキを施し、導通させる必要のない層のメッキをザグリ加工で除去することも可能である。これにより、第1の導体パターン、第2の導体パターンと第3の導体パターンのどれもが形成されていない層をビアホールが貫通していたとしても、回路基板のビアホール形成後、ザグリ加工で余分なメッキを除去することで、その層のビアホール周辺にパターンを形成することができる。また、余分なメッキも抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分を含んでいるので、余分なメッキを除去することで、余分なメッキによるノイズを削減することもできる。
一方、本発明に係る高周波ノイズの低減方法は、少なくとも2層以上の層が絶縁層を介して積層された回路基板における高周波ノイズの低減方法であって、回路部品の底部側に形成された第1の導体パターンと、該第1の導体パターンの周囲に分離されて形成された第2の導体パターンと、前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンとは異なる層に形成された第3の導体パターンと、前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンと前記第3の導体パターンとをそれぞれ導通するビアホールとを設け、前記ビアホールの持つ抵抗とインダクタンスとキャパシター成分で、略フィルター回路を構成することにより、高周波ノイズの低減を実現している。
これにより、回路基板の実装部品点数を削減しつつ、安価でかつ高周波ノイズの低減効果が高いフィルタ回路を有する回路基板を提供することができる。
尚、前記ビアホールの内径を調節するようにしても良い。前記ビアホールの内径を調節することで、前記回路基板に最適なフィルタ回路を挿入することができる。
更に、前記ビアホールの数量を調節することも可能である。前記ビアホールの数量を調節することで、前記回路基板に最適なフィルタ回路を挿入することができる。また、回路基板上に、高周波ノイズを低減するための十分な抵抗、インダクタンス、キャパシター成分の値を持つ高周波ノイズ低減用のビアホールを形成するスペースがない場合でも、その高周波ノイズ低減用のビアホールに比べて、径の小さい高周波ノイズ低減用のビアホールを複数個形成することで、高周波ノイズを低減するための十分な抵抗、インダクタンス、キャパシター成分の値を確保することができる。
まず、本発明の理解を容易にするために、図1から図3を参照して、本発明に係るノイズ低減方法を適用した回路基板の一例である第1の実施形態の回路基板について説明する。なお、図1は、本発明に係るIC周辺の高周波ノイズの低減方法の第1の実施形態に係る回路基板のグラウンドパターンを透視した図、図2は、図1の回路基板を矢視BBから見た断面図、図3は、図1の回路基板の等価回路図である。
第1の実施形態の回路基板10は、例えば、図2に示すように、積層構造になっており、表層配線パターン11と、グラウンドパターン12と、電源パターン13と、底部配線パターン14と、各々のパターン間に介在する絶縁層INSとから形成されている。この回路基板10上に、図1に示すIC3などを実装し制御回路等を構成して、電子機器に使用している。図1及び図2では、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法と同様に、グラウンドパターン12を第1のグラウンドパターン12aと第2のグラウンドパターン12bに分割し、その間にスリット2を形成し、表層配線層に、IC用のグラウンドパターン21を形成し、IC用のグラウンドパターン21と第1のグラウンドパターン12aをビアホール15aで導通させている。しかし、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法では、底部配線層上にチップビーズ23を実装し、チップビーズ用のリード部24とビアホール15b&ビアホール15cを導通させていたが、第1の実施形態では、底部配線層に第3のグラウンドパターン12cを形成し、第1のグラウンドパターン12aとその第3のグラウンドパターン12cをビアホール15bで、第2のグラウンドパターン12bとその第3のグラウンドパターン12cをビアホール15cで、導通させている。これにより、IC3で発生した高周波ノイズは、IC3の接地端子から、表層配線層に形成されたIC用のグラウンドパターン21を通って、ビアホール15aに流入し、さらにビアホール15aから第1のグラウンドパターン12aに流れる。さらに第1のグラウンドパターン12aからビアホール15bを通って、底部配線層に形成された第3のグラウンドパターン12cに流入し、さらに、ビアホール15cを通って、第2のグラウンドパターン12bを経て、外部に放出される。また、図13及び図15に示すように、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法で、底部配線層上に実装されていたチップビーズ23を実装しない代わりに、ビアホール15の数量を変更している。なお、図2では、ビアホール15a乃至15cは全層貫通し銅メッキ34しているので、ビアホール15a乃至15cと電源パターン13や底部配線パターン14とを導通させないように、電源パターン13や底部配線パターン14のビアホール15a乃至15c周辺部はパターンを形成していない。
図3にこの回路を示すが、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法と異なり、チップビーズ23とチップビーズ用のリード部24を実装しない代わりに、ビアホール15a、15b、15cの数量、内径、深さを調整することで、ビアホール15a、15b、15cの抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、高周波ノイズの低減を実現している。また、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法と異なり、チップビーズ23とチップビーズ用のリード部24を実装しないので、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減可能となる。なお、図3のIC3の電源端子VCCとグラウンド端子GND間にパスコンデンサ30が挿入されているが、これは公知技術であり、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法と同様に、高周波ノイズ低減用に挿入されている。
次に、図4乃至図6に示す本発明に係るノイズ低減方法を適用した回路基板の第2の実施形態について説明する。図4は、本発明に係るIC周辺の高周波ノイズの低減方法の第2の実施形態に係る回路基板の電源パターンを透視した図、図5は、図4の回路基板を矢視CCから見た断面図、図6は、図4の回路基板の等価回路図である。
第2の実施形態の回路基板10は、第1の実施形態と同様に、図5に示すように、積層構造になっており、表層配線パターン11と、グラウンドパターン12と、電源パターン13と、底部配線パターン14と、各々のパターン間に介在する絶縁層INSとから形成されている。この回路基板10上に、図4に示すIC3などを実装し制御回路等を構成して、電子機器に使用している。第1の実施形態と異なり、グラウンドパターン12の代わりに、電源パターン13を第1の電源パターン13aと第2の電源パターン13bに分割し、その間にスリット2を形成している。さらに、図5に示すように、表層配線層に、IC用の電源パターン22を電源端子の両端に形成し、IC用の電源パターン22と第1の電源パターン13aをビアホール15dまたは、ビアホール15e1で導通させている。また、底部配線層に、第3の電源パターン13cを形成し、第1の電源パターン13aと第3の電源パターン13cをビアホール15e2で導通させると共に、第2の電源パターン13bと第3の電源パターン13cをビアホール15fで導通させている。
これにより、IC3で発生した高周波ノイズは、IC3の電源端子の両端から、表層配線層に形成されたIC用の電源パターン22を通過し、さらにビアホール15dまたは、ビアホール15e1を通過して、第1の電源パターン13aに流れる。さらに、第1の電源パターン13aからビアホール15e2を通って、底部配線層に形成された第3の電源パターン13cに流入し、ビアホール15fを通って、第2の電源パターン13bを経て、回路基板10の他の実装部品に影響を与える。なお、図5ではビアホール15d乃至15fは全層貫通し銅メッキ34しているので、ビアホール15d乃至15fとグラウンドパターン12や底部配線パターン14とを導通させないように、グラウンドパターン12や底部配線パターン14のビアホール15d乃至15f周辺部はパターンを形成しないようにしている。
図6にこの回路を示すが、第1の実施形態と同様に、チップビーズ23を実装しない代わりに、IC3のビアホール15d乃至15fを形成し、数量、内径、深さを調整することで、ビアホール15d乃至15fの抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、高周波ノイズの低減を実現している。しかし、第1の実施形態と異なり、図示していないが、ICの電源端子の一方側−IC用の電源パターン22−ビアホール15d―第1の電源パターン13a―ビアホール15e1−IC用の電源パターン22−ICの電源端子の他方側と閉回路を構成しており、第1の電源パターン13aからビアホール15e2−第3の電源パターン13c−ビアホール15f−第2の電源パターン13bを通過して、回路基板10の他の実装部品に流入する。そのため、図6に示すように、ビアホール15dとビアホール15e1は並列回路を構成している。
また、第1の実施形態のようにグラウンド側で実施していた場合、高周波ノイズの低減効果はあるものの、ビアホールによりグラウンドの電圧レベルが上昇するので、回路基板上に実装されている実装部品の基準電圧レベルも上昇させる必要があるが、電源側にビアホールを形成することで、電源パターンに流入した高周波ノイズを低減させつつ、回路基板上に実装されている実装部品に与える影響を小さくできる。
さらに、チップビーズ23とチップビーズ用のリード部24を実装しないので、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減可能となる。なお、第1の実施形態と同様に、図6もIC3の電源端子VCCとグラウンド端子GND間にパスコンデンサ30が挿入されているが、これは公知技術であり、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法と同様に、高周波ノイズ低減用に挿入されている。
次に、図7乃至図9に示す本発明に係るノイズ低減方法を適用した回路基板の第3の実施形態について説明する。図7は、本発明に係るIC周辺の高周波ノイズの低減方法の第3の実施形態に係る回路基板の電源パターンを透視した図、図8は、図7の回路基板を矢視DDから見た断面図、図9は、図7の回路基板の等価回路図である。
第3の実施形態の回路基板10は、第1及び第2の実施形態と同様に、図7に示すように、積層構造になっており、表層配線パターン11と、グラウンドパターン12と、電源パターン13と、底部配線パターン14と、各々のパターン間に介在する絶縁層INSとから形成されている。この回路基板10上に、図8に示すIC3などを実装し制御回路等を構成して、電子機器に使用している。第2の実施形態と異なり、電源パターン13を第1の電源パターン13aと第2の電源パターン13bに分割し、その間にスリット2を形成している。さらに、図8に示すように、表層配線層に、IC用の電源パターン22を電源端子の一方側に形成し、IC用の電源パターン22と第1の電源パターン13aをビアホール15gで導通させている。また、底部配線層に、第3の電源パターン13cを形成し、第1の電源パターン13aと第3の電源パターン13cをビアホール15hで導通させると共に、第2の電源パターン13bと第3の電源パターン13cをビアホール15iで導通させている。
これにより、IC3で発生した高周波ノイズは、IC3の電源端子の一方側から、表層配線層に形成されたIC用の電源パターン22を通過し、さらにビアホール15gを通過して、第1の電源パターン13aに流れる。さらに、第1の電源パターン13aからビアホール15hを通って、底部配線層に形成された第3の電源パターン13cに流入し、ビアホール15iを通って、第2の電源パターン13bを経て、回路基板10の他の実装部品に影響を与える。なお、図8ではビアホール15g乃至15iは全層貫通し銅メッキ34しているので、ビアホール15g乃至15iとグラウンドパターン12や底部配線パターン14とを導通させないように、グラウンドパターン12や底部配線パターン14のビアホール15g乃至15i周辺部はパターンを形成しないようにしている。
図9にこの回路を示すが、第1及び第2の実施形態と同様に、チップビーズ23を実装しない代わりに、ICのビアホール15g乃至15iを形成し、数量、内径、深さを調整することで、ビアホール15g乃至15iの抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、高周波ノイズの低減を実現している。しかし、第2の実施形態では、IC用の電源パターン22と第1の電源パターン13aを導通させていたビアホール15e1と第1の電源パターン13aと第3の電源パターン13cを導通させていたビアホール15e2とが回路基板10の同一の位置に一括形成されていたが、第3の実施形態では、これをビアホール15gと15hに分割し形成している。図8では、ビアホール15hを回路基板全層に貫通させているが、後述の図11に示すインナービアホールにすれば、平面から見て第1の電源パターン13aと第3の電源パターン13cの重複範囲のどこにでも、ビアホール15hを形成でき、第2の実施形態に比べ、回路基板の製造が容易になる。また、第2の実施形態と同様に、ビアホール15をグラウンド側ではなく、電源側に挿入することで、電源パターンに流入した高周波ノイズを低減させつつ、回路基板上に実装されている実装部品に与える影響を小さくできる。さらに、従来に比べ、チップビーズ23を実装しないので、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減可能となる。なお、第1の実施形態と同様に、図8もIC3の電源端子VCCとグラウンド端子GND間にパスコンデンサ30が挿入されているが、これは公知技術であり、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法と同様に、高周波ノイズ低減用に挿入されている。
次に、図10及び図11を参照して、第1乃至第3の実施形態の回路基板に形成されたビアホールの製造工程について説明する。図10は、ビアホールの製造工程を示す図、図11は、インナービアホールの製造工程を示す図である。
第1乃至第3の実施形態の回路基板に形成されたビアホールの製造工程は、図10(a)に示すように、両面に銅箔を形成したガラスエポキシ材33に、ビルドアップ工法によって、各種のパターンを形成する。図示していないが、そのビルドアップ工法による回路基板の製造手順について簡単に記載すると、まず、回路基板上に銅箔を形成し、レジスト材である感光フィルムを接着する。その感光フィルムを接着した回路基板に、あらかじめ製作した回路パターンを露光し、現像後エッチングにより不要部分を除去する。さらに、その回路基板には、不要となったレジスト材が残っているので、そのレジスト材も除去する。以上の手順により、図10(a)に示す1層目が形成される。図10(a)では、ガラスエポキシ材33に形成した銅箔にグラウンドパターン12と電源パターン13が形成されている。次のステップでは、図10(b)に示すように、図10(a)に示す1層目の両側を、銅箔を片側に形成したプリプレグ材35で、ガラスエポキシ材33側が銅箔にならない向きで鋏み込み、プレス加工する。その後、プリプレグ材の銅箔をビルドアップ工法により、各種のパターンを形成するが、図10(b)では、表層配線パターン11と底部配線パターン14を形成している。次に、図10(c)に示すように、図10(b)で製造した回路基板に、工作機械等、例えば、機械ドリル等でビアホール15を形成する。次に、図10(d)に示すように、ビアホール15を形成した回路基板に銅メッキ34を実施し、ビアホール15内を導通する。ビアホール15と導通させる必要のない層は、導通しないように、当該層のビアホール15周辺部にパターンを形成しないようにしている。
しかし、例えば、底部配線パターン14を導通しないようにする場合、図10(e)に示すように、ビアホール15の銅メッキ34をザグリ加工で剥離させることで、ビアホール15内に導通部16と非導通部を形成する。これにより、底部配線パターン14と導通することがなくなり、底部配線パターン14のビアホール15周辺部にパターンを形成することができる。
図11に、インナービアホールの製造工程を示すが、ビアホールの製造工程と同様に、両面に銅箔を形成したガラスエポキシ材33に、ビルドアップ工法によって、各種のパターンを形成する。図11(a)では、ガラスエポキシ材33に形成した銅箔にグラウンドパターン12と電源パターン13が形成されている。次のステップでは、図11(b)に示すように、図11(a)に示す回路基板に、工作機械等、例えば、機械ドリル等でインナービアホール31を形成する。次に、図11(c)に示すように、インナービアホール31を形成した回路基板に銅メッキ34を実施し、インナービアホール31内を導通する。次に、図11(d)に示すように、図11(c)に示す銅メッキ34処理後の回路基板の両側を、銅箔を片側に形成したプリプレグ材35で、ガラスエポキシ材33側が銅箔にならない向きで鋏み込む。最後に、図11(d)に示す回路基板をプレス加工し、プリプレグ材の銅箔をビルドアップ工法により、各種のパターンを形成する。図11(e)では、表層配線パターン11と底部配線パターン14を形成している。この場合、インナービアホール31の銅メッキ34が図10(e)に示す導通部16になるので、ビアホール15と異なり、ザグリ加工なしで導通部16を限定できるといった特徴がある。
次に、図12に示す本発明に係るノイズ低減方法を適用した回路基板の第4の実施形態について説明する。図12は、本発明を第4の実施形態に実施した回路基板の断面図である。第4の実施形態は、第1乃至第3の実施形態と異なり、本発明の高周波ノイズ低減方法を、ICではなく、他の実装部品、例えば、外部インターフェース用コネクタ1に適用した実施形態であり、第1の実施形態の変形例とも言える。対象となる実装部品が、回路基板10の接地線に近い外部インターフェース用コネクタ1であるので、グラウンドパターン12を第1のグラウンドパターン12aと第2のグラウンドパターン12bに分割し、その間にスリット2を形成する必要がなく、第1の実施形態の第2のグラウンドパターン12bに相当する外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20を表層配線層に形成している。外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20とグラウンドパターン12間を導通させるため、ビアホール15を形成し、図10(a)乃至(e)に示す製造工程により、導通部16以外の銅メッキ34をザグリ加工で剥離している。この導通部16の抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分で、高周波ノイズの低減を実現している。なお、第4の実施形態では、外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20を表層配線層に形成しているが、他の層、例えば、電源層やグラウンド層に形成することもできる。外部インターフェース用コネクタ1は、回路基板10に機械ドリル等でビアホールを形成し、コネクタ用固定部5を挿入後、最下層の裏面、例えば、底部配線パターン14に半田付けで固定されている。外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20を表層配線層ではなく、他の層、例えば、電源層やグラウンド層に形成した場合、ビアホール15の代わりに、コネクタ用固定部5を挿入するビアホールを使用することもできる。この場合、コネクタ用固定部5を挿入するビアホールを、図10(a)乃至(e)に示す製造工程により、外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20とグラウンドパターン12間だけ銅メッキ34し、その間を導通させれば良い。また、図示していないが、外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20を表層配線層に形成し、外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20と別個に、グラウンドパターンを底部配線層に形成し、グラウンドパターン12−ビアホール15−底部配線層に形成されたグラウンドパターン−コネクタ用固定部5用のビアホール−外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20と導通させることもできる。さらに、第1の実施形態のように、図示していないが、外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20を表層配線層に形成し、グラウンドパターン12と外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20を導通させる場合、図12に示すように、新たにビアホール15を形成しなくとも、コネクタ用固定部5を挿入するために形成されたビアホールを使用し、導通させる必要がある層のみ銅メッキ34して、導通させることもできる。
また、第1の実施形態では、第3のグラウンドパターン12cを底部配線層に形成し、第1のグラウンドパターン12aとビアホール15bで、第2のグラウンドパターン12bとビアホール15cで、それぞれ導通させているが、第3のグラウンドパターン12cを表層配線層に形成し、ビアホール15bで、図10(e)のように導通させることで、図示していないが、第1の実施形態と第4の実施形態を組合せることもできる。
以上に説明したように、第1乃至第4の実施形態によれば、少なくとも2層以上の層が絶縁層INSを介して積層された回路基板10であって、回路部品の底部側に形成された第1の導体パターン12、12a及び13aと、第1の導体パターン12、12a及び13aの周囲に分離されて形成された第2の導体パターン12b、13b及び20と、第1の導体パターン12、12a及び13a及び第2の導体パターン12b、13b及び20とは異なる層に形成された第3の導体パターン12c及び13cと、第1の導体パターン12、12a及び13a及び第2の導体パターン12b、13b及び20と第3の導体パターン12c及び13cとをそれぞれ導通するビアホール15とを形成した。
これにより、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法において、回路基板10の接地側にチップビーズ23を挿入する代わりに、第1の導体パターンと第3の導体パターンとを、第2の導体パターンと第3の導体パターンとを、それぞれビアホール15を介して接続させることで、ビアホール15の抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、IC3から発生する高周波ノイズを低減させることができる。さらに、従来のように、底部配線パターン14上にチップビーズ23を実装する必要がなくなり、従来のチップビーズ23を実装する場合に比べて、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減可能となる。
また、第4の実施形態では、第1の導体パターン12と第2の導体パターン20を、それぞれ異なる層に形成した。これにより、第1の導体パターン12と第2の導体パターン20の間にある絶縁層INSが、スリットの代わりになり、第1の導体パターン12と第2の導体パターン20を分離させるので、スリットを形成する必要がなくなる。従来は第1の導体パターンと第2の導体パターンを形成する層のスリットの形成位置にパターンを形成できなかったが、今回そのようなスペース的な制限が無くなるので、回路基板10の製造が容易になる。また、第1の導体パターン12と第2の導体パターン20はベタパターンを形成すればよく、製造のための工程数を減らすことができる。
また、第1乃至第3の実施形態では、第1の導体パターン12a及び13aと第2の導体パターン12b及び13bは、同一の層に形成した。これにより、第1の導体パターン12a及び13aと第2の導体パターン12b及び13bを形成する層が1層で済み、第1の導体パターン12a及び13aと第2の導体パターン12b及び13bを異なる層に形成した場合に比べ、回路基板の積層数を減少できる。
また、第1の実施形態は、図1、図2及び図3に示すように、少なくとも、グラウンドパターン12が形成されるグラウンド層と、絶縁層INSと、配線パターン11または14が形成される配線層とが順に積層された回路基板10であって、グラウンド層において回路部品の底部側に形成された第1のグラウンドパターン12aと、第1のグラウンドパターン12aの周囲に分離されて形成された第2のグラウンドパターン12bと、配線パターン14が形成される配線層において配線パターン14と別個に形成された第3のグラウンドパターン12cと、第1のグラウンドパターン12a及び第2のグラウンドパターン12bと第3のグラウンドパターン12cとをそれぞれ導通するビアホール15a乃至15cとを形成した。
これにより、チップビーズ23とチップビーズ用のリード部24の代わりに、第3のグラウンドパターン12cを底部配線層に形成し、第1のグラウンドパターン12a及び第2のグラウンドパターン12bと第3のグラウンドパターン12cとをそれぞれビアホール15b及び15cで導通させることで、ビアホール15a乃至15cの抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、IC3から発生する高周波ノイズを低減させることができる。さらに、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法に比べ、チップビーズ23を実装する必要がなくなるので、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減可能となる。
また、本第2及び第3の実施形態は、図4乃至図9に示すように、少なくとも、電源パターン13が形成される電源層と、絶縁層INSと、配線パターン11または14が形成される配線層とが順に積層された回路基板10であって、電源層において回路部品の底部側に形成された第1の電源パターン13aと、第1の電源パターン13aの周囲に分離されて形成された第2の電源パターンと13b、配線パターン14が形成される配線層において配線パターン14と別個に形成された第3の電源パターン13cと、第1の電源パターン13a及び第2の電源パターン13bと第3の電源パターン13cとをそれぞれ導通するビアホール15d乃至15iを形成した。
これにより、第3の電源パターン13cを底部配線パターン14に形成し、第1の電源パターン13a及び第2の電源パターン13bと第3の電源パターン13cとをそれぞれビアホール15d乃至15iと導通させることで、ビアホール15d乃至15iの抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分により、IC3から発生する高周波ノイズを低減させることができる。また、グラウンド側で実施していた場合、高周波ノイズの低減効果はあるが、ビアホール15d乃至15iによりグラウンドの電圧レベルが上昇するので、回路基板10上に実装されている実装部品の基準電圧レベルも上昇させる必要があったが、電源側にビアホール15d乃至15iを形成することで、電源パターン13に流入した高周波ノイズを低減させつつ、回路基板10上に実装されている実装部品に与える影響を小さくできる。また、従来のIC周辺部の高周波ノイズ低減方法に比べ、チップビーズ23を実装する必要がなくなるので、回路が簡単になり、実装部品点数を削減でき、さらにコストも削減可能となる。
また、第1乃至第第4の実施形態にかかるビアホール15は、回路基板10のインナービアホールとして加工することもできる。ビアホール15を貫通させた場合、貫通させる層のビアホール15形成位置にパターンを形成できなかったが、かかる構成の回路基板では、導通させる層のみビアホール15を形成するので、他の層のそのようなスペース的な制限を無くすことができる。
また、第1乃至第4の実施形態では、回路基板10の各層を、ビアホール15で貫通した。これにより、この高周波ノイズ低減用のビアホール15の形成を簡略化でき、作業性の向上を図ることができる。
また、第1乃至第4の実施形態では、図10及び図11に示すように、ビアホール15の内周面に導電性メッキを実施した。これによって、第1乃至4の実施形態の回路基板10に形成されるビアホール15は、導電性メッキがビアホールの内周面にのみ付着し、中心部が空洞のままである構造を形成される。この構造のビアホール15は、電気的に抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分を有するので、これら成分により簡易のフィルタを形成し、高周波ノイズを低減することができる。
また、第1乃至第4の実施形態では、図10及び図11に示すように導電性メッキは銅メッキ34とした。導電性に優れる銅でメッキを施すことで、ノイズを効率よく除去することができる。
また、第1乃至第3の実施形態では、回路基板10に配置されるIC3に本発明を実施した。かかる構成の回路基板10では、回路基板10上のIC3から発生する高周波ノイズを低減する効果が得られ、他の実装部品に与える影響を低減することができる。
また、第1乃至第4の実施形態にかかる回路基板10を備えた電子機器が得られる。これにより、当該電子機器に使用される回路基板10内の高周波ノイズの低減が可能となり、電子機器の誤動作等を防止する一助となる。
また、第1乃至第4の実施形態にかかる回路基板10の製造方法は、図10及び図11に示すように、少なくとも2層以上の層が絶縁層INSを介して積層された回路基板10の製造方法であって、回路部品の底部側に第1の導体パターン12、12a及び13aを形成する工程と、第1の導体パターン12、12a及び13aの周囲に分離して第2の導体パターン12b、13b及び20を形成する工程と、第1の導体パターン12、12a及び13a及び第2の導体パターン12b、13b及び20とは異なる層に第3の導体パターン12c及び13cを形成する工程と、第1の導体パターン12、12a及び13a及び第2の導体パターン12b、13b及び20と第3の導体パターン12c及び13cとをそれぞれ導通するビアホール15を、第1の導体パターン12、12a及び13a、第2の導体パターン12b、13b及び20及び第3の導体パターン12c及び13cを形成した後、後工程で形成した。
かかる構成によれば、後工程でビアホール15を形成すれば良いので、作業性が大幅に向上する。
更に、第1乃至第4の実施形態にかかる回路基板10の製造方法では、ビアホール15を回路基板10の全パターン形成後に、機械ドリルで一括形成した。かかる構成によれば、回路基板10の全パターン形成後に、上記ビアホールを一括形成すれば足りるので、更に作業性が向上する。
更にまた、図示していないが、第1乃至第4の実施形態にかかる回路基板10の製造方法では、ビアホール15加工後にビアホール15全体に導電性メッキを施し、導通させる必要のない層のメッキをザグリ加工で除去した。これにより、第1の導体パターン、第2の導体パターンと第3の導体パターンのどれもが形成されていない層をビアホール15が貫通していたとしても、回路基板10のビアホール15形成後、ザグリ加工で余分なメッキを除去することで、その層のビアホール15周辺にパターンを形成することができる。また、余分なメッキも抵抗R、インダクタンスLとキャパシターC成分を含んでいるので、余分なメッキを除去することで、余分なメッキによるノイズを削減することもできる。
一方、第1乃至第4の実施形態にかかる高周波ノイズの低減方法では、少なくとも2層以上の層が絶縁層INSを介して積層された回路基板10における高周波ノイズの低減方法であって、回路部品の底部側に形成された第1の導体パターン12、12a及び13aと、第1の導体パターン12、12a及び13aの周囲に分離されて形成された第2の導体パターン12b、13b及び20と、第1の導体パターン12、12a及び13a及び第2の導体パターン12b、13b及び20とは異なる層に形成された第3の導体パターン12c及び13cと、第1の導体パターン12、12a及び13a及び第2の導体パターン12b、13b及び20と第3の導体パターン12c及び13cとをそれぞれ導通するビアホール15とを設け、ビアホール15の持つ抵抗RとインダクタンスLとキャパシターC成分で、略フィルター回路を構成した。
これにより、回路基板10の実装部品点数を削減しつつ、安価でかつ高周波ノイズの低減効果が高いフィルタ回路を有する回路基板を提供することができる。
尚、ビアホール15の内径を調節するようにしても良い。ビアホール15の内径を調節することで、回路基板10に最適なフィルタ回路を挿入することができる。
更に、第1の実施形態では、図1に示すように、ビアホール15の数量を調節した。これにより、ビアホール15の数量を調節することで、回路基板10に最適なフィルタ回路を挿入することができる。また、回路基板上に、高周波ノイズを低減するための十分な抵抗R、インダクタンスL、キャパシターC成分の値を持つ高周波ノイズ低減用のビアホール15を形成するスペースがない場合でも、その高周波ノイズ低減用のビアホール15に比べて、径の小さい高周波ノイズ低減用のビアホール15を複数個形成することで、高周波ノイズを低減するための十分な抵抗R、インダクタンスL、キャパシターC成分の値を確保することができる。
なお、以上に述べた実施形態は、本発明の実施の一例であり、本発明の範囲はこれらに限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、他の様々な実施形態に適用可能である。
例えば、図2、図5及び図8に示す各実施形態の回路基板10の断面図は、4層構造になっているが、特に4層に限定されるものでなく、例えば、ビルドアップ工法などで形成された多層の回路基板10であれば、適用可能である。
また、第1の実施形態はグラウンドパターン12のみに、第2の実施形態は電源パターン13のみに、本発明を実施しているが、特にこれに限定されるものでなく、グラウンドパターン12と電源パターン13の両方で実施しても良い。
また、図2の各実施形態の回路基板10の断面図に示す第3のグラウンドパターン12cと図5及び図8の各実施形態の回路基板10の断面図に示す第3の電源パターン13cの形状・大きさ等は、特に本実施形態に限定されるものでなく、ベタパターン構造を有していれば適用可能である。さらに、図2に示す第3のグラウンドパターン12cと図5と11に示す第3の電源パターン13cは、底部配線層に形成されているが、特にこれに限定されるものでなく、他の層、例えば、表層配線層に形成してもよい。また、図2に示す第3のグラウンドパターン12cについては、電源層、図5及び図8に示す第3の電源パターン13cについては、グラウンド層に形成しても良い。
また、図2、図5及び図8の各実施形態の回路基板10の断面図に示すビアホール15は、回路基板10の全パターンを貫通しているが、特に貫通に限定されるものでなく、例えば、図11に示す工法で形成されるインナービアホールでも適用可能である。さらに、上記の実施形態の回路基板10の断面図に示すビアホール15は、ビアホール15と電気的に導通させる必要のない層も貫通しているので、ビアホール15と当該層を導通させないように、ビアホール15周辺部にパターンを形成しないようにしているが、特にこれに限定されるものでなく、図10に示すように、ビアホール15の製造工程について銅メッキ34後にザグリ加工することで、そのメッキを剥離させ、ビアホール15周辺部にパターンを形成させることもできる。
また、図5に示すように第2の実施形態では、ICの電源端子の一方側−IC用の電源パターン22−ビアホール15d―第1の電源パターン13a―ビアホール15e1−IC用の電源パターン22−ICの電源端子の他方側と閉回路を構成しているが、特にこれに限定されるものでなく、回路基板10にビアホール15dを形成しないようにしても適用可能である。
また、図1、図4及び図7では、IC3について、本発明を実施しているが、特にIC3に限定されるものでなく、高周波ノイズが発生する他の実装部品、例えば、パルス発生器や水晶振動子などについても適用可能である。
また、図3、図6及び図9では、回路にパスコンデンサ30を挿入しているが、パスコンデンサ30がなくても、適用可能である。
また、図10及び図11では、絶縁物にガラスエポキシ材33などを使用しているが、特にガラスエポキシ材33などに限定されるものでなく、絶縁物であれば適用可能である。
また、図12では、外部インターフェース用コネクタ1にコネクタ用固定部5を持つコネクタを使用しているが、特にこれに限定されるものでなく、例えば、面実装タイプのコネクタを使用しても適用可能である。ただし、この面実装タイプでは、コネクタ用固定部5のビアホールが形成されないので、別個にビアホール15を形成するか、外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン20を表層配線層に形成する必要がある。
高周波ノイズ対策を必要とする、ICやパルス発生装置などの回路部品を実装する回路基板を有する電子機器であれば、例えばファクシミリ装置、コピー装置等であっても適用可能である。
本発明に係るIC周辺の高周波ノイズの低減方法の第1の実施形態に係る回路基板のグラウンドパターンを透視した図 図1の回路基板を矢視BBから見た断面図 図1の回路基板の等価回路図 本発明に係るIC周辺の高周波ノイズの低減方法の第2の実施形態に係る回路基板の電源パターンを透視した図 図4の回路基板を矢視CCから見た断面図 図4の回路基板の等価回路図 本発明に係るIC周辺の高周波ノイズの低減方法の第3の実施形態に係る回路基板の電源パターンを透視した図 図7の回路基板を矢視DDから見た断面図 図7の回路基板の等価回路図 ビアホールの製造工程を示す図 インナービアホールの製造工程を示す図 本発明を第4の実施形態に実施した回路基板の断面図 従来のIC周辺の高周波ノイズの低減方法を実施した回路基板のグラウンドパターンを透視した図 図13の回路基板を矢視AAから見た断面図 図13の回路基板の等価回路図
符号の説明
1 外部インターフェース用コネクタ、 2 スリット、 3 IC、
5 コネクタ用固定部、
10 回路基板、 11 表層配線パターン、 12 グラウンドパターン、
12a 第1のグラウンドパターン、 12b 第2のグラウンドパターン、
12c 第3のグラウンドパターン、 13 電源パターン、
13a 第1の電源パターン、 13b 第2の電源パターン、
13c 第3の電源パターン、 14 底部配線パターン、
15、15a、15b、15c、15d、15e1、15e2、15f、15g、15h、15i ビアホール(viahole)、
16 導通部、
20 外部インターフェース用コネクタ用のグラウンドパターン、
21 IC用のグラウンドパターン、 22 IC用の電源パターン、
23 チップビーズ、24 チップビーズ用のリード部、 30 パスコンデンサ、
31 インナービアホール(inner viahole)、 32 銅箔、
33 ガラスエポキシ材、 34 銅メッキ、 35 プリプレグ材、
INS 絶縁層、 VCC 電源端子、 GND グラウンド端子

Claims (17)

  1. 少なくとも2層以上の層が絶縁層を介して積層された回路基板であって、
    回路部品の底部側に形成された第1の導体パターンと、
    該第1の導体パターンの周囲に分離されて形成された第2の導体パターンと、
    前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンとは異なる層に形成された第3の導体パターンと、
    前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンと前記第3の導体パターンとをそれぞれ導通するビアホールとを有することを特徴とする回路基板。
  2. 請求項1に記載の回路基板において、前記第1の導体パターンと前記第2の導体パターンは、それぞれ異なる層に形成されていることを特徴とする回路基板。
  3. 請求項1に記載の回路基板において、前記第1の導体パターンと前記第2の導体パターンは、同一の層に形成されていることを特徴とする回路基板。
  4. 少なくとも、グラウンドパターンが形成されるグラウンド層と、絶縁層と、配線パターンが形成される配線層とが順に積層された回路基板であって、
    前記グラウンド層において回路部品の底部側に形成された第1のグラウンドパターンと、
    該第1のグラウンドパターンの周囲に分離されて形成された第2のグラウンドパターンと、
    前記配線パターンが形成される配線層において前記配線パターンと別個に形成された第3のグラウンドパターンと、
    前記第1のグラウンドパターン及び前記第2のグラウンドパターンと前記第3のグラウンドパターンとをそれぞれ導通するビアホールとを有することを特徴とする回路基板。
  5. 少なくとも、電源パターンが形成される電源層と、絶縁層と、配線パターンが形成される配線層とが順に積層された回路基板であって、
    前記電源層において回路部品の底部側に形成された第1の電源パターンと、
    該第1の電源パターンの周囲に分離されて形成された第2の電源パターンと、
    前記配線パターンが形成される配線層において前記配線パターンと別個に形成された第3の電源パターンと、
    前記第1の電源パターン及び第2の電源パターンと前記第3の電源パターンとをそれぞれ導通するビアホールを有することを特徴とする回路基板。
  6. 請求項1乃至5に記載の回路基板において、前記ビアホールは、前記回路基板のインナービアホールとして形成されていることを特徴とする回路基板。
  7. 請求項1乃至5に記載の回路基板において、前記回路基板の各層は、前記ビアホールによって貫通されていることを特徴とする回路基板。
  8. 請求項1乃至7に記載の回路基板において、前記ビアホールの内周面には、導電性メッキが施されていることを特徴とする回路基板。
  9. 請求項8に記載の回路基板において、前記導電性メッキは銅メッキであることを特徴とする回路基板。
  10. 請求項1乃至9に記載の回路基板において、前記回路部品は、前記回路基板に配置されるICであることを特徴とする回路基板。
  11. 請求項1乃至10に記載の回路基板を備えることを特徴とする電子機器。
  12. 少なくとも2層以上の層が絶縁層を介して積層された回路基板の製造方法であって、
    回路部品の底部側に第1の導体パターンを形成する工程と、
    該第1の導体パターンの周囲に分離して第2の導体パターンを形成する工程と、
    前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンとは異なる層に第3の導体パターンを形成する工程と、
    前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンと前記第3の導体パターンとをそれぞれ導通するビアホールを、前記第1、第2及び第3の導体パターンを形成した後、後工程で形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
  13. 請求項12に記載の回路基板の製造方法において、前記ビアホールを前記回路基板の全パターン形成後に、機械ドリルで一括形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
  14. 請求項12に記載の回路基板の製造方法において、前記ビアホールを形成後に前記ビアホール全体に導電性メッキを施し、導通させる必要のない層のメッキをザグリ加工で除去することを特徴とする回路基板の製造方法。
  15. 少なくとも2層以上の層が絶縁層を介して積層された回路基板における高周波ノイズの低減方法であって、
    回路部品の底部側に形成された第1の導体パターンと、
    該第1の導体パターンの周囲に分離されて形成された第2の導体パターンと、
    前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンとは異なる層に形成された第3の導体パターンと、
    前記第1の導体パターン及び前記第2の導体パターンと前記第3の導体パターンとをそれぞれ導通するビアホールとを設け、前記ビアホールの持つ抵抗とインダクタンスとキャパシター成分で、略フィルター回路を構成することにより、高周波ノイズを低減することを特徴とする高周波ノイズの低減方法。
  16. 請求項15に記載の高周波ノイズの低減方法において、前記ビアホールの内径を調節することを特徴とする高周波ノイズの低減方法。
  17. 請求項15に記載の高周波ノイズの低減方法において、前記ビアホールの数量を調節することを特徴とする高周波ノイズの低減方法。
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