JP2008235364A - Printed wiring board - Google Patents

Printed wiring board Download PDF

Info

Publication number
JP2008235364A
JP2008235364A JP2007069297A JP2007069297A JP2008235364A JP 2008235364 A JP2008235364 A JP 2008235364A JP 2007069297 A JP2007069297 A JP 2007069297A JP 2007069297 A JP2007069297 A JP 2007069297A JP 2008235364 A JP2008235364 A JP 2008235364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
power supply
wiring board
printed wiring
layers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007069297A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4998028B2 (en
Inventor
Satoshi Mizuno
聡 水野
Toshiaki Otsuka
俊章 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2007069297A priority Critical patent/JP4998028B2/en
Publication of JP2008235364A publication Critical patent/JP2008235364A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4998028B2 publication Critical patent/JP4998028B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the impedance characteristics of a printed wiring board. <P>SOLUTION: The printed wiring board is provided with L1 through L6 layers arranged sequentially. The L3 and L4 layers are power supply layers being connected with a power supply and provided contiguously to each other. The L3 and L4 layers have an inductance component and since they are arranged in close proximity sufficient for electromagnetic coupling, impedance between the power supply and the ground of the printed wiring board is reduced by an amount corresponding to the mutual inductance by electromagnetic coupling. The invention is applicable to a printed wiring board. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はプリント配線基板に関し、特に、インピーダンス特性を向上させることができるようにしたプリント配線基板に関する。   The present invention relates to a printed wiring board, and more particularly, to a printed wiring board capable of improving impedance characteristics.

近年、テレビジョン受像機等の電子機器に、高速でデータの読み書きを行うことのできるDDR(Double Data Rate)、DDR2などの規格に準拠したメモリが搭載されるようになってきている。このようなメモリは、電子機器内に設けられた、複数の層から構成されるプリント配線基板上に配置される。   In recent years, an electronic device such as a television receiver has been equipped with a memory that conforms to standards such as DDR (Double Data Rate) and DDR2 that can read and write data at high speed. Such a memory is arranged on a printed wiring board that is provided in an electronic device and includes a plurality of layers.

プリント配線基板には、電源と接続されるパターンである電源パターンが設けられた電源層や、グランドに接続されるパターンであるグランドパターンが設けられたグランド層などの層が設けられ、例えば、6層のプリント配線基板においては、プリント配線基板の内層、つまりプリント配線基板の内側にある層として、1つの電源層と、1または2つのグランド層とが設けられる。   The printed wiring board is provided with layers such as a power supply layer provided with a power supply pattern that is a pattern connected to a power supply and a ground layer provided with a ground pattern that is a pattern connected to the ground. In a multilayer printed wiring board, one power supply layer and one or two ground layers are provided as an inner layer of the printed wiring board, that is, a layer inside the printed wiring board.

すなわち、プリント配線基板としての6層の貫通基板やビルドアップ基板に、1つの電源層と、1つのグランド層とが設けられる場合、例えば、図1Aに示すように、プリント配線基板には、図中、上から下方向に順番に並べられたL1層乃至L6層が設けられている。   That is, in the case where one power supply layer and one ground layer are provided on a six-layer through-hole board or build-up board as a printed wiring board, for example, as shown in FIG. L1 layer thru | or L6 layer arranged in order from the top to the bottom from the inside is provided.

そして、図中、最も上側、すなわちプリント配線基板の表面に設けられたL1層は、データの伝送される伝送線路が設けられる信号層とされ、L1層の下側に隣接するL2層はグランド層とされ、L2層の下に連続して隣接するL3層およびL4層は信号層とされる。また、L4層の図中、下側に隣接するL5層は電源層とされ、L5層の下側に隣接するL6層は信号層とされる。   In the drawing, the uppermost layer, that is, the L1 layer provided on the surface of the printed wiring board is a signal layer provided with a transmission line for transmitting data, and the L2 layer adjacent to the lower side of the L1 layer is a ground layer. The L3 layer and the L4 layer that are continuously adjacent to each other under the L2 layer are signal layers. In the figure of the L4 layer, the L5 layer adjacent to the lower side is a power supply layer, and the L6 layer adjacent to the lower side of the L5 layer is a signal layer.

さらに、プリント配線基板に、1つの電源層と、2つのグランド層とが設けられる場合、例えば、図1Bに示すように、プリント配線基板には、図中、上から下方向に順番に並べられたL1層乃至L6層が設けられている。   Further, when one power supply layer and two ground layers are provided on the printed wiring board, for example, as shown in FIG. 1B, the printed wiring board is arranged in order from top to bottom in the figure. L1 to L6 layers are provided.

そして、図中、最も上側、すなわちプリント配線基板の表面に設けられたL1層は信号層とされ、L1層の下側に隣接するL2層はグランド層とされ、L2層の下に隣接するL3層は信号層とされる。また、L3層の下側に隣接するL4層は電源層とされ、L4層の下側に隣接するL5層はグランド層とされ、L5層の下側に隣接するL6層は信号層とされる。   In the drawing, the uppermost layer, that is, the L1 layer provided on the surface of the printed wiring board is a signal layer, the L2 layer adjacent to the lower side of the L1 layer is the ground layer, and the L3 layer adjacent to the lower side of the L2 layer is L3. The layer is a signal layer. The L4 layer adjacent to the lower side of the L3 layer is a power supply layer, the L5 layer adjacent to the lower side of the L4 layer is a ground layer, and the L6 layer adjacent to the lower side of the L5 layer is a signal layer. .

また、プリント配線基板には、プリント配線基板の内層のビアの外周部分に設けられたクリアランスホールの直径を大きくすることで、ビアに対してキャパシタンス成分を削減し、伝送される信号の波形の変形を抑制するものもある(例えば、特許文献1参照)。   In addition, the printed wiring board has a larger clearance hole diameter in the outer periphery of the via in the inner layer of the printed wiring board, thereby reducing the capacitance component relative to the via and deforming the waveform of the transmitted signal. There is also a thing which suppresses (for example, refer to patent documents 1).

特開2001−244633号公報JP 2001-244633 A

しかしながら、プリント配線基板においては、インピーダンスの増加を抑制することは容易ではなかった。プリント配線基板におけるインピーダンスの増加は、プリント配線基板上にDDR2などに準拠したメモリや、高速I/F LSI(Interface Large Scale Integration)などが配置される場合、プリント配線基板におけるSSO(Simultaneous Switching Output noise)ジッタ、すなわち同時スイッチングノイズによるジッタや、クロックジッタ、電源とグランドとの間のノイズなどを悪化させる要因となっていた。   However, in a printed wiring board, it is not easy to suppress an increase in impedance. The increase in impedance in the printed wiring board is due to the SSO (Simultaneous Switching Output noise) in the printed wiring board when memory such as DDR2 or high-speed I / F LSI (Interface Large Scale Integration) is placed on the printed wiring board. ) Jitter, that is, jitter due to simultaneous switching noise, clock jitter, noise between the power supply and the ground, and the like were factors that deteriorated.

また、データの転送速度が高速になるにつれて、プリント配線基板がDDRやDDR2の規格を満たすように信号のジッタを抑えることが難しくなってきており、プリント配線基板がDDRやDDR2の規格を満たすようにするためには、プリント配線基板におけるインピーダンス特性を向上させる必要があった。   In addition, as data transfer speeds increase, it becomes more difficult to reduce signal jitter so that printed circuit boards meet DDR and DDR2 standards, and printed circuit boards meet DDR and DDR2 standards. In order to achieve this, it is necessary to improve the impedance characteristics of the printed wiring board.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、プリント配線基板のインピーダンス特性を向上させることができるようにするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to improve the impedance characteristics of a printed wiring board.

本発明の一側面のプリント配線基板は、複数の層から構成されるプリント配線基板であって、複数の前記層のうちの電源に接続される層である第1の電源層および第2の電源層が絶縁体により絶縁されて、互いに隣接して配置されている。   A printed wiring board according to one aspect of the present invention is a printed wiring board composed of a plurality of layers, the first power supply layer and the second power supply being layers connected to a power supply among the plurality of layers. The layers are insulated by an insulator and are arranged adjacent to each other.

プリント配線基板には、複数の前記層のうちのグランドに接続される層である第1のグランド層と、第2のグランド層との間に、前記第1の電源層および前記第2の電源層を配置することができる。   The printed wiring board includes the first power supply layer and the second power supply between a first ground layer and a second ground layer that are connected to the ground among the plurality of layers. Layers can be placed.

プリント配線基板においては、前記第1の電源層と前記第1のグランド層とが絶縁体により絶縁されて、互いに隣接して配置され、前記第2の電源層と前記第2のグランド層とが絶縁体により絶縁されて、互いに隣接して配置されるようにすることができる。   In the printed wiring board, the first power supply layer and the first ground layer are insulated by an insulator and arranged adjacent to each other, and the second power supply layer and the second ground layer are It can be insulated by an insulator and placed adjacent to each other.

プリント配線基板には、複数の前記層のうちの一番外側に配置された層に、データが伝送される伝送線路を設けることができる。   In the printed wiring board, a transmission line through which data is transmitted can be provided on the outermost layer of the plurality of layers.

本発明の一側面においては、複数の層から構成されるプリント配線基板に、複数の前記層のうちの電源に接続される層である第1の電源層および第2の電源層が絶縁体により絶縁されて、互いに隣接して配置される。   In one aspect of the present invention, the first power supply layer and the second power supply layer, which are layers connected to the power supply among the plurality of layers, are formed of an insulator on a printed wiring board including a plurality of layers. Insulated and placed adjacent to each other.

本発明の一側面によれば、プリント配線基板のインピーダンス特性を向上させることができる。   According to one aspect of the present invention, impedance characteristics of a printed wiring board can be improved.

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。従って、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。   Embodiments of the present invention will be described below. Correspondences between the constituent elements of the present invention and the embodiments described in the specification or the drawings are exemplified as follows. This description is intended to confirm that the embodiments supporting the present invention are described in the specification or the drawings. Therefore, even if there is an embodiment which is described in the specification or the drawings but is not described here as an embodiment corresponding to the constituent elements of the present invention, that is not the case. It does not mean that the form does not correspond to the constituent requirements. Conversely, even if an embodiment is described here as corresponding to a configuration requirement, that means that the embodiment does not correspond to a configuration requirement other than the configuration requirement. It's not something to do.

本発明の一側面のプリント配線基板は、複数の層(例えば、図3のL1層乃至L6層)から構成されるプリント配線基板であって、複数の前記層のうちの電源に接続される層である第1の電源層(例えば、図3のL3層)および第2の電源層(例えば、図3のL4層)が、絶縁体により絶縁されて、互いに隣接して配置されている。   A printed wiring board according to one aspect of the present invention is a printed wiring board including a plurality of layers (for example, the L1 to L6 layers in FIG. 3), and is a layer connected to a power source among the plurality of layers. The first power supply layer (for example, the L3 layer in FIG. 3) and the second power supply layer (for example, the L4 layer in FIG. 3) are insulated from each other and disposed adjacent to each other.

プリント配線基板には、複数の前記層のうちのグランドに接続される層である第1のグランド層(例えば、図3のL2層)と、第2のグランド層(例えば、図3のL5層)との間に、前記第1の電源層および前記第2の電源層を配置することができる。   The printed wiring board includes a first ground layer (for example, the L2 layer in FIG. 3) that is connected to the ground among the plurality of layers, and a second ground layer (for example, the L5 layer in FIG. 3). ) Between the first power supply layer and the second power supply layer.

プリント配線基板には、複数の前記層のうちの一番外側に配置された層(例えば、図3のL1層またはL6層)に、データが伝送される伝送線路を設けることができる。   In the printed wiring board, a transmission line through which data is transmitted can be provided on the outermost layer (for example, the L1 layer or the L6 layer in FIG. 3) among the plurality of layers.

以下、図面を参照して、本発明を適用した実施の形態について説明する。   Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

図2は、本発明を適用した一実施の形態のプリント配線基板の層構成の例を示している。   FIG. 2 shows an example of the layer structure of a printed wiring board according to an embodiment to which the present invention is applied.

プリント配線基板は、L1層乃至L6層が図中、上から下方向に順番に並べられて設けられた6層の貫通基板、ビルドアップ基板、パッケージ基板などとされる。図2において図中、最も上側、すなわちプリント配線基板の表面に設けられたL1層は、データの伝送される伝送線路が設けられたり、各種の電子部品が配置されたりする信号層とされており、L1層の下側に隣接するL2層は、グランドと接続されるグランドパターンが設けられたグランド層とされている。   The printed wiring board is a six-layer through board, a build-up board, a package board, or the like in which L1 to L6 layers are arranged in order from top to bottom in the figure. In FIG. 2, the L1 layer provided on the uppermost side, that is, on the surface of the printed wiring board is a signal layer in which a transmission line for transmitting data is provided and various electronic components are arranged. The L2 layer adjacent to the lower side of the L1 layer is a ground layer provided with a ground pattern connected to the ground.

また、L2層の下側に順番に隣接するL3層およびL4層は、電源、より詳細には電力を供給する電子部品と接続される電源パターンが設けられた電源層とされており、L4層の下側に隣接するL5層はグランド層とされている。さらに、L5層の下側に隣接し、プリント配線基板のL1層に対向する側の表面に設けられたL6層は、信号層とされている。   Further, the L3 layer and the L4 layer that are sequentially adjacent to the lower side of the L2 layer are power supply layers provided with a power supply pattern connected to a power source, more specifically, an electronic component that supplies power. The L5 layer adjacent to the lower side is a ground layer. Furthermore, the L6 layer provided on the surface adjacent to the lower side of the L5 layer and facing the L1 layer of the printed wiring board is a signal layer.

このように、プリント配線基板には、内層に2つの電源層と、2つのグランド層とが設けられている。そして、プリント配線基板に設けられた電源層は、互いに隣接するように配置され、2つのグランド層、つまりL2層とL5層との間に設けられている。また、図中、上側に設けられたグランド層は、電源層であるL3層に隣接して配置され、下側に設けられたグランド層は、電源層であるL4層に隣接して配置されている。さらに、プリント配線基板の表面に設けられた一番外側の層、つまりL1層とL6層とが信号層とされる。   Thus, the printed wiring board is provided with two power supply layers and two ground layers in the inner layer. The power supply layers provided on the printed wiring board are disposed adjacent to each other and are provided between two ground layers, that is, the L2 layer and the L5 layer. In the figure, the ground layer provided on the upper side is disposed adjacent to the L3 layer as the power supply layer, and the ground layer provided on the lower side is disposed adjacent to the L4 layer as the power supply layer. Yes. Further, the outermost layers provided on the surface of the printed wiring board, that is, the L1 layer and the L6 layer are signal layers.

また、より具体的には、図2に示したL1層乃至L6層の各層と層との間には、図3に示すように、絶縁体からなる絶縁層が設けられており、L1層乃至L6層の互いに隣接する層のそれぞれは、絶縁体により絶縁されている。   More specifically, an insulating layer made of an insulator is provided between the layers L1 to L6 shown in FIG. 2 as shown in FIG. Each of the L6 layers adjacent to each other is insulated by an insulator.

例えば、信号層であるL1層のパターン厚、つまりL1層に設けられた伝送線路の図中、上下方向の厚さは、40μmとされ、L1層とL2層との間の絶縁層の厚さは、75μmとされている。また、グランド層であるL2層の厚さは35μmとされ、L2層とL3層との間の絶縁層の厚さは100μmとされ、電源層であるL3層の厚さは35μmとされている。   For example, in the figure of the pattern thickness of the L1 layer which is the signal layer, that is, in the figure of the transmission line provided in the L1 layer, the vertical thickness is 40 μm, and the thickness of the insulating layer between the L1 layer and the L2 layer Is 75 μm. Further, the thickness of the L2 layer that is the ground layer is 35 μm, the thickness of the insulating layer between the L2 layer and the L3 layer is 100 μm, and the thickness of the L3 layer that is the power supply layer is 35 μm. .

さらに、L3層とL4層との間の絶縁層の厚さは600μmとされ、電源層であるL4層の厚さは35μmとされ、L4層とL5層との間の絶縁層の厚さは100μmとされており、グランド層であるL5層の厚さは35μmとされ、L5層とL6層との間の絶縁層の厚さは75μmとされ、信号層であるL6層のパターン厚は40μmとされている。   Further, the thickness of the insulating layer between the L3 layer and the L4 layer is 600 μm, the thickness of the L4 layer as the power supply layer is 35 μm, and the thickness of the insulating layer between the L4 layer and the L5 layer is The thickness of the L5 layer that is the ground layer is 35 μm, the thickness of the insulating layer between the L5 layer and the L6 layer is 75 μm, and the pattern thickness of the L6 layer that is the signal layer is 40 μm. It is said that.

なお、プリント配線基板は、6層の基板に限らず、8層の基板などとされてもよい。そのような場合においても、プリント配線基板のうち、互いに隣接する2つの層が電源層とされ、それらの2つの層の外側に隣接する層がグランド層とされる。つまり、2つのグランド層の間に、互いに隣接する2つの電源層が設けられる。   The printed wiring board is not limited to a six-layer board, and may be an eight-layer board. Even in such a case, two layers adjacent to each other in the printed wiring board are power supply layers, and a layer adjacent to the outside of the two layers is a ground layer. That is, two power supply layers adjacent to each other are provided between the two ground layers.

また、図2に示したプリント配線基板の表面に設けられたL1層には、例えば、図4に示すように各種の電子部品が配置される。   Further, for example, various electronic components are arranged in the L1 layer provided on the surface of the printed wiring board shown in FIG. 2 as shown in FIG.

図4は、プリント配線基板11のL1層を示しており、プリント配線基板11のL1層には、DDR2の規格に準拠したメモリ21−1およびメモリ21−2と、それらのメモリ21−1およびメモリ21−2へのデータの読み書きを制御するIC(Integrated Circuit)からなるメモリコントローラ22とが配置されている。   FIG. 4 shows the L1 layer of the printed wiring board 11. The L1 layer of the printed wiring board 11 includes the memory 21-1 and the memory 21-2 compliant with the DDR2 standard, and the memory 21-1 and the memory 21-1. A memory controller 22 composed of an IC (Integrated Circuit) that controls reading and writing of data to and from the memory 21-2 is arranged.

メモリコントローラ22と、メモリ21−1およびメモリ21−2とは、L1層またはL6層に設けられた伝送線路を介して接続されており、メモリコントローラ22は、伝送線路を介してメモリ21−1またはメモリ21−2にデータを送信して記録させたり、伝送路を介してメモリ21−1またはメモリ21−2からデータを読み出したりする。なお、以下、メモリ21−1およびメモリ21−2を特に区別する必要のない場合、単にメモリ21と称する。   The memory controller 22 is connected to the memory 21-1 and the memory 21-2 via a transmission line provided in the L1 layer or the L6 layer. The memory controller 22 is connected to the memory 21-1 via the transmission line. Alternatively, data is transmitted to the memory 21-2 for recording, or data is read from the memory 21-1 or the memory 21-2 via the transmission path. Hereinafter, the memory 21-1 and the memory 21-2 are simply referred to as the memory 21 when it is not necessary to distinguish between them.

また、プリント配線基板11のL1層には、電源層であるL3層またはL4層を介して、メモリ21およびメモリコントローラ22に電力を供給する電力供給部23が配置されている。すなわち、メモリ21、メモリコントローラ22、および電力供給部23は、それぞれプリント配線基板11に設けられたビアを介して、L3層またはL4層に設けられた電源パターンに電気的に接続されており、電力供給部23は、電源パターンを介してメモリ21およびメモリコントローラ22に電力を供給する。さらに、メモリ21、メモリコントローラ22、および電力供給部23は、L2層およびL5層に設けられたグランドパターンにも接続されている。   In addition, a power supply unit 23 that supplies power to the memory 21 and the memory controller 22 is disposed in the L1 layer of the printed wiring board 11 through the L3 layer or the L4 layer that is a power supply layer. That is, the memory 21, the memory controller 22, and the power supply unit 23 are electrically connected to the power supply pattern provided in the L3 layer or the L4 layer through the vias provided in the printed wiring board 11, respectively. The power supply unit 23 supplies power to the memory 21 and the memory controller 22 through a power supply pattern. Furthermore, the memory 21, the memory controller 22, and the power supply unit 23 are also connected to ground patterns provided in the L2 layer and the L5 layer.

電力供給部23は、例えば、DC(Direct Current)/DC(Direct Current)コンバータや、電解コンデンサなどの電子部品から構成される。また、電力供給部23は、図示せぬ電子部品やケーブルなどを介して、電力を供給する電源としての電源ユニットに接続されており、電力供給部23は、グランドにも接続されている。したがって、L3層またはL4層に設けられた電源パターンは、電力供給部23を介して電源に接続されていることになり、L2層およびL5層に設けられたグランドパターンのそれぞれは、電力供給部23を介してグランドに接続されていることになる。   The power supply unit 23 includes, for example, a DC (Direct Current) / DC (Direct Current) converter and an electronic component such as an electrolytic capacitor. The power supply unit 23 is connected to a power supply unit as a power supply for supplying power via electronic components and cables (not shown), and the power supply unit 23 is also connected to the ground. Therefore, the power supply pattern provided in the L3 layer or the L4 layer is connected to the power supply via the power supply unit 23, and each of the ground patterns provided in the L2 layer and the L5 layer includes the power supply unit. It is connected to the ground via 23.

電力供給部23は、電源ユニットから供給される直流電流を、所定の電圧、例えば1.8Vの直流電流に変換し、変換により得られた直流電流をL3層またはL4層に設けられた電源パターンを介して、メモリ21およびメモリコントローラ22に供給することにより、メモリ21およびメモリコントローラ22に電力を供給する。   The power supply unit 23 converts a direct current supplied from the power supply unit into a predetermined voltage, for example, a direct current of 1.8 V, and converts the direct current obtained by the conversion into a power supply pattern provided in the L3 layer or the L4 layer. The power is supplied to the memory 21 and the memory controller 22 by supplying the power to the memory 21 and the memory controller 22.

ところで、L3層およびL4層を電源に接続される電源層とし、L2層およびL5層をグランドに接続されるグランド層とすることで、L3層としての電源層からL4層としての電源層までの距離、および電源層からグランド層までの距離をできるだけ短くすることができる。したがって、L2層乃至L5層のそれぞれを、互いに隣接する層と充分に近接して設けることができ、さらに、L2層乃至L5層のそれぞれは、インダクタンス成分を有しているので、L2層乃至L5層のうちの互いに隣接する層を電磁結合させることができる。   By the way, the L3 layer and the L4 layer are the power supply layers connected to the power supply, and the L2 layer and the L5 layer are the ground layers connected to the ground, so that the power supply layer as the L3 layer to the power supply layer as the L4 layer is used. The distance and the distance from the power supply layer to the ground layer can be made as short as possible. Therefore, each of the L2 layer to L5 layer can be provided sufficiently close to the adjacent layers, and each of the L2 layer to L5 layer has an inductance component, so that the L2 layer to L5 Adjacent layers of the layers can be electromagnetically coupled.

ここで、プリント配線基板11のグランド層であるL2層、および電源層であるL3層は、それぞれインダクタンス成分を有している。また、L2層およびL3層は、絶縁層を介して隣接して設けられているので、L2層とL3層とは充分に近接しており、L2層とL3層との間にはキャパシタンス成分が付加されることになるので、L2層およびL3層は、図5に示す回路と等価である。   Here, the L2 layer as the ground layer and the L3 layer as the power supply layer of the printed wiring board 11 each have an inductance component. Further, since the L2 layer and the L3 layer are provided adjacent to each other via the insulating layer, the L2 layer and the L3 layer are sufficiently close to each other, and a capacitance component is present between the L2 layer and the L3 layer. Since they are added, the L2 layer and the L3 layer are equivalent to the circuit shown in FIG.

図5に示す等価回路51においては、L3層に相当するコイル61の一方の端と、L2層に相当するコイル62の一方の端とが、コンデンサ63に接続されている。すなわち、コンデンサ63の一方の端は、コイル61に接続され、他方の端はコイル62に接続されている。また、コイル61の両方の端は電源に接続され、コイル62の両方の端はグランドに接続される。   In the equivalent circuit 51 shown in FIG. 5, one end of a coil 61 corresponding to the L3 layer and one end of a coil 62 corresponding to the L2 layer are connected to a capacitor 63. That is, one end of the capacitor 63 is connected to the coil 61, and the other end is connected to the coil 62. Further, both ends of the coil 61 are connected to a power source, and both ends of the coil 62 are connected to the ground.

ここで、図2のL2層とL3層とは電磁結合するように充分に近接して設けられている。したがって、コイル61とコイル62とは電磁結合するため、コイル61およびコイル62の相互インダクタンスMは、コイル61の自己インダクタンスをLv、コイル62の自己インダクタンスをLg、結合係数をKとすると、次式(1)により表すことができる。   Here, the L2 layer and the L3 layer in FIG. 2 are provided sufficiently close to each other so as to be electromagnetically coupled. Therefore, since the coil 61 and the coil 62 are electromagnetically coupled, the mutual inductance M of the coil 61 and the coil 62 is expressed by the following equation, where Lv is the self-inductance of the coil 61, Lg is the self-inductance of the coil 62, and K is the coupling coefficient. It can be represented by (1).

Figure 2008235364
Figure 2008235364

したがって、等価回路51の等価インダクタンスLは、コイル61の自己インダクタンスLv、コイル62の自己インダクタンスLg、および式(1)から、式(2)により表すことができる。   Therefore, the equivalent inductance L of the equivalent circuit 51 can be expressed by Equation (2) from the self-inductance Lv of the coil 61, the self-inductance Lg of the coil 62, and Equation (1).

Figure 2008235364
Figure 2008235364

また、等価回路51のインピーダンスZは、コンデンサ63のキャパシタンスをCとすると、式(3)により表すことができる。   Further, the impedance Z of the equivalent circuit 51 can be expressed by Expression (3), where C is the capacitance of the capacitor 63.

Figure 2008235364
Figure 2008235364

したがって、式(1)乃至式(3)から、等価回路51のインピーダンスZは、キャパシタンスCが大きいほど小さくなり、また相互インダクタンスMが大きいほど小さくなる。ここで、L2層とL3層とを隣接して設けるときに、L2層からL3層までの距離をより短くすると、等価回路51におけるキャパシタンスC、および相互インダクタンスM、すなわち結合係数Kはより大きくなるので、インピーダンスZをより小さくすることができる。   Therefore, from the equations (1) to (3), the impedance Z of the equivalent circuit 51 decreases as the capacitance C increases, and decreases as the mutual inductance M increases. Here, when the L2 layer and the L3 layer are provided adjacent to each other, if the distance from the L2 layer to the L3 layer is made shorter, the capacitance C and the mutual inductance M in the equivalent circuit 51, that is, the coupling coefficient K becomes larger. Therefore, the impedance Z can be further reduced.

このように、グランド層であるL2層と、電源層であるL3層とを隣接して設けることにより、L2層とL3層とを電磁結合させ、相互インダクタンスMの分だけL2層およびL3層のインダクタンス成分を減少させることができるとともに、L2層およびL3層の間にキャパシタンス成分を付加することができる。これにより、電源とグランドとの間のインピーダンスを低減させることができる。   Thus, by providing the L2 layer that is the ground layer and the L3 layer that is the power supply layer adjacent to each other, the L2 layer and the L3 layer are electromagnetically coupled, and the L2 layer and the L3 layer are increased by the mutual inductance M. The inductance component can be reduced, and a capacitance component can be added between the L2 layer and the L3 layer. Thereby, the impedance between the power supply and the ground can be reduced.

また、L2層およびL3層のインダクタンス成分を減少させることにより、グランドパターンを基準とする電源パターンの電位の変動により生じる同時スイッチングノイズを低減させることができる。すなわち、等価回路51の等価インダクタンスLにより生じる、グランドパターンを基準とする電源パターンの電位の変動量ΔVは、L3層に設けられた電源パターンを流れる電流をIvとすると、次式(4)により表すことができる。   Further, by reducing the inductance components of the L2 layer and the L3 layer, simultaneous switching noise caused by fluctuations in the potential of the power supply pattern with respect to the ground pattern can be reduced. That is, the fluctuation amount ΔV of the potential of the power supply pattern with respect to the ground pattern, which is caused by the equivalent inductance L of the equivalent circuit 51, is expressed by the following equation (4), where Iv is the current flowing through the power supply pattern provided in the L3 layer. Can be represented.

Figure 2008235364
Figure 2008235364

ここで、式(4)において、d(Iv)/dtは、電流Ivを時間tで微分したもの、つまり電流Ivの時間変化率を示している。電位の変動量ΔVは、等価インダクタンスLに比例するので、L2層とL3層とを隣接して設けて等価インダクタンスLを小さくすることにより、電位の変動量ΔVをより小さくすることができ、その結果同時スイッチングノイズを低減させることができる。   Here, in the equation (4), d (Iv) / dt represents a value obtained by differentiating the current Iv with respect to time t, that is, a time change rate of the current Iv. Since the potential fluctuation amount ΔV is proportional to the equivalent inductance L, the potential fluctuation amount ΔV can be further reduced by reducing the equivalent inductance L by providing the L2 layer and the L3 layer adjacent to each other. As a result, simultaneous switching noise can be reduced.

また、L2層およびL3層における場合と同様に、電源層であるL4層、およびグランド層であるL5層は、隣接して設けられているので、L4層とL5層とを電磁結合させ、相互インダクタンスMの分だけL4層およびL5層のインダクタンス成分を減少させることができるとともに、L4層およびL5層の間にキャパシタンス成分を付加することができ、電源とグランドとの間のインピーダンスを低減させることができる。さらに、L4層とL5層とを隣接して設けることで、L4層およびL5層のインダクタンス成分を減少させることができ、同時スイッチングノイズを低減させることができる。   Similarly to the L2 layer and the L3 layer, the L4 layer as the power supply layer and the L5 layer as the ground layer are provided adjacent to each other, so that the L4 layer and the L5 layer are electromagnetically coupled to each other. The inductance component of the L4 layer and the L5 layer can be reduced by the inductance M, and a capacitance component can be added between the L4 layer and the L5 layer, thereby reducing the impedance between the power source and the ground. Can do. Furthermore, by providing the L4 layer and the L5 layer adjacent to each other, inductance components of the L4 layer and the L5 layer can be reduced, and simultaneous switching noise can be reduced.

さらに、また、プリント配線基板11においては、電源層であるL3層に設けられた電源パターンと、L4層に設けられた電源パターンとは、ビアを介して接続されており、L3層およびL4層は、それぞれインダクタンス成分を有しているので、L3層およびL4層は、2つのコイルが並列に接続された回路と等価である。2つのコイルが並列に接続されると、それらのコイルが設けられた回路における等価インダクタンスは低下するので、L3層およびL4層のインダクタンス成分も低下する。例えば、L3層およびL4層のインダクタンスが同じ大きさである場合、L3層およびL4層のインダクタンスは半分の大きさとなる。   Furthermore, in the printed wiring board 11, the power supply pattern provided in the L3 layer which is the power supply layer and the power supply pattern provided in the L4 layer are connected via vias, and the L3 layer and the L4 layer Since each has an inductance component, the L3 layer and the L4 layer are equivalent to a circuit in which two coils are connected in parallel. When two coils are connected in parallel, the equivalent inductance in the circuit in which those coils are provided decreases, so that the inductance components of the L3 layer and the L4 layer also decrease. For example, when the inductances of the L3 layer and the L4 layer are the same, the inductances of the L3 layer and the L4 layer are halved.

さらに、L3層およびL4層は、絶縁層を介して隣接するように設けられているので、L3層およびL4層は充分に近接しており、電磁結合する。したがって、L3層およびL4層のインダクタンス成分は、図5の等価回路51における場合と同様に、相互インダクタンスの分だけさらに減少する。   Further, since the L3 layer and the L4 layer are provided so as to be adjacent to each other via the insulating layer, the L3 layer and the L4 layer are sufficiently close to each other and are electromagnetically coupled. Accordingly, the inductance components of the L3 layer and the L4 layer are further reduced by the mutual inductance as in the equivalent circuit 51 of FIG.

このように、電源層であるL3層およびL4層を隣接して設けることにより、L3層とL4層とを電磁結合させ、相互インダクタンスの分だけL3層およびL4層のインダクタンス成分を減少させることができる。また、L3層およびL4層はビアを介して並列に接続されているので、L3層およびL4層のインダクタンス成分をさらに低減させることができる。   Thus, by providing the L3 layer and the L4 layer adjacent to each other as the power supply layer, the L3 layer and the L4 layer can be electromagnetically coupled to reduce the inductance components of the L3 layer and the L4 layer by the mutual inductance. it can. Further, since the L3 layer and the L4 layer are connected in parallel via the vias, the inductance components of the L3 layer and the L4 layer can be further reduced.

さらに、L3層およびL4層のインダクタンス成分を減少させることで、式(4)により示されるように、電源層の電源パターンの電位の変動量をより小さくすることができ、同時スイッチングノイズを低減させることができる。   Further, by reducing the inductance components of the L3 layer and the L4 layer, the amount of fluctuation in the potential of the power supply pattern of the power supply layer can be further reduced as shown by the equation (4), and simultaneous switching noise is reduced. be able to.

以上のように、2つの電源層を互いに隣接するように設け、さらにそれらの電源層の外側に隣接するように2つのグランド層を設けることにより、プリント配線基板11の電源とグランドとの間のインピーダンスの増加を抑制することができる。すなわちプリント配線基板11のインピーダンス特性を向上させることができる。   As described above, two power supply layers are provided so as to be adjacent to each other, and further, two ground layers are provided so as to be adjacent to the outside of the power supply layers. An increase in impedance can be suppressed. That is, the impedance characteristic of the printed wiring board 11 can be improved.

また、プリント配線基板11における電源とグランドとの間のインピーダンスの増加を抑制することで、プリント配線基板11におけるメモリコントローラ22とメモリ21との間のSSOジッタや、メモリコントローラ22内のシリコンの特性により生じるクロックジッタ、EMI(Electro Magnetic Interference)、電源とグランドとの間のノイズなどを低減することができる。   Further, by suppressing an increase in impedance between the power supply and the ground in the printed wiring board 11, the SSO jitter between the memory controller 22 and the memory 21 in the printed wiring board 11 and the characteristics of silicon in the memory controller 22. Clock jitter, EMI (Electro Magnetic Interference), and noise between the power supply and the ground can be reduced.

さらに、プリント配線基板11におけるインピーダンス特性を向上させることができるので、プリント配線基板11上や、メモリコントローラ22の内部にバイパスコンデンサを配置する必要がなくなるだけでなく、プリント配線基板11上、またはメモリコントローラ22内部に配置されるPLL(Phase Locked Loop)回路やDLL(Digital Locked Loop)回路の内部にもバイパスコンデンサを配置する必要がなくなり、プリント配線基板11の大きさをより小さくすることができる。これにより、バイパスコンデンサの削減およびプリント配線基板11の小型化が可能となり、プリント配線基板11の製造コストを削減することができる。   Furthermore, since the impedance characteristics in the printed wiring board 11 can be improved, it is not necessary to dispose a bypass capacitor on the printed wiring board 11 or in the memory controller 22, but also on the printed wiring board 11 or the memory. There is no need to place a bypass capacitor inside a PLL (Phase Locked Loop) circuit or a DLL (Digital Locked Loop) circuit arranged inside the controller 22, and the size of the printed wiring board 11 can be further reduced. As a result, the number of bypass capacitors and the size of the printed wiring board 11 can be reduced, and the manufacturing cost of the printed wiring board 11 can be reduced.

さらに、また、一般にプリント配線基板を構成する層の数が減ると、SSOジッタ、クロックジッタなどが増加するが、2つの電源層を互いに隣接するように設けたり、電源層に隣接するようにグランド層を設けたりすることにより、プリント配線基板11におけるインピーダンス特性を向上させ、SSOジッタ、クロックジッタなどの増加を抑制することができる。したがって、プリント配線基板11を構成する層の数を減らすことができる。例えば、6層の基板であるプリント配線基板11を、4層の基板とすることができ、また、プリント配線基板11が8層の基板であれば、プリント配線基板11を6層の基板とすることができる。   Furthermore, in general, when the number of layers constituting the printed wiring board decreases, SSO jitter, clock jitter, etc. increase. However, two power supply layers are provided adjacent to each other or grounded so as to be adjacent to the power supply layer. By providing a layer, impedance characteristics in the printed wiring board 11 can be improved, and an increase in SSO jitter, clock jitter, and the like can be suppressed. Therefore, the number of layers constituting the printed wiring board 11 can be reduced. For example, the printed wiring board 11 that is a six-layer board can be a four-layer board, and if the printed wiring board 11 is an eight-layer board, the printed wiring board 11 is a six-layer board. be able to.

また、プリント配線基板11において、メモリ21やメモリコントローラ22の周囲に設けられるビアの直径をより小さくすると、ビアのインダクタンス成分をより低減させることができるとともに、ビアの外周部分に設けられたクリアランスホールによって、電源パターンやグランドパターンが複数の領域に分断されることを防止することができる。その結果、プリント配線基板11のインピーダンス特性を向上させることができる。   Further, in the printed wiring board 11, if the diameter of the via provided around the memory 21 and the memory controller 22 is made smaller, the inductance component of the via can be further reduced, and the clearance hole provided in the outer peripheral portion of the via. Therefore, the power supply pattern and the ground pattern can be prevented from being divided into a plurality of regions. As a result, the impedance characteristic of the printed wiring board 11 can be improved.

なお、以上においては、プリント配線基板11に、2つの電源層が隣接して設けられ、それらの電源層の外側、すなわち表面側にそれぞれグランド層が設けられると説明したが、2つのグランド層が隣接して設けられ、それらのグランド層に隣接して電源層が設けられるようにしてもよい。   In the above description, it has been described that two power supply layers are provided adjacent to the printed wiring board 11 and a ground layer is provided on the outside, that is, on the surface side of each of the power supply layers. The power supply layers may be provided adjacent to each other and adjacent to the ground layers.

そのような場合、例えばプリント配線基板11のL3層およびL4層がグランド層とされ、L2層およびL5層が電源層とされる。   In such a case, for example, the L3 layer and the L4 layer of the printed wiring board 11 are ground layers, and the L2 layer and the L5 layer are power supply layers.

ここで、L2層の電源層およびL3層のグランド層の等価回路と、L4層のグランド層およびL5層の電源層の等価回路は、図5に示した等価回路51と同じになるため、電源層とグランド層との間に付加されるキャパシタンス成分、および電磁結合による相互インダクタンスにより、プリント配線基板11の電源とグランドとの間のインピーダンスを低減させることができる。   Here, the equivalent circuit of the L2 layer power supply layer and the L3 layer ground layer and the equivalent circuit of the L4 layer ground layer and the L5 layer power supply layer are the same as the equivalent circuit 51 shown in FIG. The impedance between the power source of the printed wiring board 11 and the ground can be reduced by the capacitance component added between the layer and the ground layer and the mutual inductance due to electromagnetic coupling.

また、L3層およびL4層としてのグランド層は、インダクタンス成分を有し、ビアを介して接続されるので、並列に接続された2つのコイルと等価であるため、グランド層のインダクタンス成分がさらに低減される。さらに、互いに隣接して設けられたL3層およびL4層としてのグランド層は電磁結合するので、相互インダクタンスの分だけL3層およびL4層のインダクタンス成分を減少させることができる。したがって、プリント配線基板11の電源とグランドとの間のインピーダンスを低減させることができる。   In addition, since the ground layers as the L3 layer and the L4 layer have inductance components and are connected via vias, they are equivalent to two coils connected in parallel, so that the inductance component of the ground layer is further reduced. Is done. Furthermore, since the ground layers as the L3 layer and the L4 layer provided adjacent to each other are electromagnetically coupled, the inductance components of the L3 layer and the L4 layer can be reduced by the mutual inductance. Therefore, the impedance between the power supply of the printed wiring board 11 and the ground can be reduced.

なお、本発明の実施の形態は、上述した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において種々の変更が可能である。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

従来のプリント配線基板の層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the conventional printed wiring board. 本発明を適用した一実施の形態のプリント配線基板の層構成を示す図である。It is a figure which shows the layer structure of the printed wiring board of one Embodiment to which this invention is applied. プリント配線基板のより詳細な構成例を示す図である。It is a figure which shows the more detailed structural example of a printed wiring board. プリント配線基板のL1層に配置される電子部品を示す図である。It is a figure which shows the electronic component arrange | positioned at the L1 layer of a printed wiring board. L2層およびL3層の等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of L2 layer and L3 layer.

符号の説明Explanation of symbols

11 プリント配線基板, 21−1,21−2,21 メモリ, 22 メモリコントローラ, 23 電力供給部, 61 コイル, 62 コイル, 63 コンデンサ   11 printed wiring board, 21-1, 21-2, 21 memory, 22 memory controller, 23 power supply unit, 61 coil, 62 coil, 63 capacitor

Claims (4)

複数の層から構成されるプリント配線基板であって、
複数の前記層のうちの電源に接続される層である第1の電源層および第2の電源層が絶縁体により絶縁されて、互いに隣接して配置されている
プリント配線基板。
A printed wiring board composed of a plurality of layers,
A printed wiring board in which a first power supply layer and a second power supply layer, which are layers connected to a power supply among the plurality of layers, are insulated from each other by an insulator and are disposed adjacent to each other.
複数の前記層のうちのグランドに接続される層である第1のグランド層と、第2のグランド層との間に、前記第1の電源層および前記第2の電源層が配置されている
請求項1に記載のプリント配線基板。
The first power supply layer and the second power supply layer are disposed between a first ground layer, which is a layer connected to the ground, of the plurality of layers, and a second ground layer. The printed wiring board according to claim 1.
前記第1の電源層と前記第1のグランド層とが絶縁体により絶縁されて、互いに隣接して配置され、
前記第2の電源層と前記第2のグランド層とが絶縁体により絶縁されて、互いに隣接して配置されている
請求項2に記載のプリント配線基板。
The first power supply layer and the first ground layer are insulated by an insulator and disposed adjacent to each other;
The printed wiring board according to claim 2, wherein the second power supply layer and the second ground layer are insulated from each other and disposed adjacent to each other.
複数の前記層のうちの一番外側に配置された層に、データが伝送される伝送線路が設けられている
請求項3に記載のプリント配線基板。
The printed wiring board according to claim 3, wherein a transmission line through which data is transmitted is provided in an outermost layer among the plurality of layers.
JP2007069297A 2007-03-16 2007-03-16 Printed wiring board Expired - Fee Related JP4998028B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007069297A JP4998028B2 (en) 2007-03-16 2007-03-16 Printed wiring board

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007069297A JP4998028B2 (en) 2007-03-16 2007-03-16 Printed wiring board

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008235364A true JP2008235364A (en) 2008-10-02
JP4998028B2 JP4998028B2 (en) 2012-08-15

Family

ID=39907861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007069297A Expired - Fee Related JP4998028B2 (en) 2007-03-16 2007-03-16 Printed wiring board

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4998028B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9060423B2 (en) 2011-02-07 2015-06-16 Sony Corporation Laminated wiring board

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11220263A (en) * 1998-01-29 1999-08-10 Oki Electric Ind Co Ltd Printed wiring board
JP2001223449A (en) * 2000-02-09 2001-08-17 Toshiba Corp Multilayer printed board

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11220263A (en) * 1998-01-29 1999-08-10 Oki Electric Ind Co Ltd Printed wiring board
JP2001223449A (en) * 2000-02-09 2001-08-17 Toshiba Corp Multilayer printed board

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9060423B2 (en) 2011-02-07 2015-06-16 Sony Corporation Laminated wiring board

Also Published As

Publication number Publication date
JP4998028B2 (en) 2012-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9060423B2 (en) Laminated wiring board
JP4047351B2 (en) Multilayer printed circuit board
JP4734282B2 (en) Semiconductor chip and semiconductor device
JP5354949B2 (en) Printed circuit board
US8063480B2 (en) Printed board and semiconductor integrated circuit
KR100382804B1 (en) Multilayer print substrate
JP4273098B2 (en) Multilayer printed circuit board
JP2877132B2 (en) Multilayer printed circuit board and manufacturing method thereof
JP4124365B2 (en) Electronic circuit
KR20150052152A (en) Circuit board with integrated passive devices
US20140078702A1 (en) Multilayer printed circuit board
JP5124150B2 (en) Multilayer printed wiring board
KR101086856B1 (en) Semiconductor Integrated Circuit Module and PCB Apparatus with the Same
JP5084153B2 (en) Printed board
JP4632122B2 (en) module
JP2007250928A (en) Multilayer printed wiring board
JP4998028B2 (en) Printed wiring board
JP2008218444A (en) Printed wiring board
JP2006344787A (en) Semiconductor device
JP5012115B2 (en) Printed wiring board
JP6343871B2 (en) Component mounting multilayer wiring board
US20100000778A1 (en) Printed circuit board
CN220627803U (en) Semiconductor packaging structure and chip comprising same
US20030099093A1 (en) Signal distribution to a plurality of circuit units
JP2006032510A (en) Printed circuit board including built-in capacitor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100305

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120417

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120430

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150525

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees