JP2010135374A - 多層プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 デジタル信号回路からアナログ信号回路に伝播するノイズを低減する。
【解決手段】 多層プリント配線基板は、表面の第１の領域に形成された第１デジタル信号回路２１と、表面の第２の領域に形成された第１アナログ信号回路１１と、第１の領域に対応する裏面に形成された第２デジタル信号回路２６と、第２の領域に対応する裏面に形成された第２アナログ信号回路１６と、表面と裏面との間に形成され、第１アナログ回路１１および第２アナログ回路１６を接地するためのアナログ接地回路１３，１４と、第１デジタル信号回路２１および第２デジタル信号回路２６を接地し、第１デジタル信号回路２１とアナログ接地回路１３との間に配置される第１デジタル接地回路２２と、第２デジタル回路２６とアナログ接地回路１４との間に配置される第１デジタル接地回路２５とを備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、多層プリント配線基板に関し、特にデジタル信号回路とアナログ信号回路とが形成された多層プリント配線基板に関する。

高周波数信号用のアナログ信号回路は、ＥＭＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が発生しやすくなるのが知られている。このため、表面および裏面に形成されたアナログ信号回路に対して、表面および裏面の間に接地パターンを形成した多層基板とする技術が特開２００３−２９８２４５号公報に記載されている。

また、アナログ信号回路とデジタル信号回路とを同一のプリント配線基板に形成する技術が知られており、この技術によれば、多層プリント配線基板において、デジタル信号回路からアナログ信号回路にノイズが混入しないように、デジタル信号回路とアナログ信号回路とが層間において重ならないように、デジタル信号回路が形成される領域とアナログ信号回路が形成される領域とを分けて配置される。

しかしながら、多層プリント配線基板においてデジタル信号回路とアナログ信号回路とが層間において重ならないように形成すると、アナログ信号回路の面積が制限されてしまうといった問題がある。特に、一方、高周波数の無線信号を受信するためのアナログ信号回路においては、受信感度を向上させるために接地回路の面積を大きくする必要があるが、アナログ信号回路の面積が制限されると、接地回路の面積を広くすることができない。
特開２００３−２９８２４５号公報

この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、デジタル信号回路からアナログ信号回路に伝播するノイズを低減することが可能な多層プリント配線基板を提供することである。

上述した目的を達成するためにこの発明のある局面によれば、多層プリント配線基板は、表面の第１の領域に形成されたデジタル信号を処理するための第１のデジタル信号回路と、表面の第２の領域に形成されたアナログ信号を処理するための第１のアナログ信号回路と、第１の領域に対応する裏面の第３の領域に形成され、第１のデジタル信号回路と電気的に接続された第２のデジタル信号回路と、第２の領域に対応する裏面の第４の領域に形成され、第１のアナログ信号回路と電気的に接続された第２のアナログ信号回路と、表面と裏面との間に形成され、第１のアナログ回路および第２のアナログ回路を接地するためのアナログ接地回路と、第１のデジタル信号回路および第２のデジタル信号回路を接地するための第１および第２のデジタル接地回路と、を備え、第１のデジタル接地回路は、第１のデジタル信号回路とアナログ接地回路との間に配置され、第２のデジタル接地回路は、第２のデジタル信号回路とアナログ接地回路との間に配置される。

この局面に従えば、第１のデジタル接地回路が表面に形成された第１のデジタル信号回路とアナログ接地回路との間に配置され、第２のデジタル接地回路が裏面に形成された第２のデジタル信号回路とアナログ接地回路との間に配置される。このため、第１のデジタル接地回路およびアナログ接地回路と、第２のデジタル接地回路およびアナログ接地回路とでシールドが形成されるので、第１のデジタル信号回路および第２のデジタル信号回路から第１のアナログ信号回路および第２のアナログ信号回路に伝播するノイズを低減することができる。その結果、デジタル信号回路からアナログ信号回路に伝播するノイズを低減することが可能な多層プリント配線基板を提供することができる。

好ましくは、アナログ接地回路は、多層プリント配線基板の全面に形成される。

この局面に従えば、アナログ接地回路の面積を広くすることができるので、第１および第２のアナログ信号回路の基準電位を安定させることができる。

好ましくは、アナログ接地回路は、複数の層に形成される。

この局面に従えば、アナログ接地回路の面積をさらに広くすることができる。

好ましくは、複数の層に形成された複数のアナログ接地回路は、異なる複数の位置で電気的に接続される。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。以下の説明では同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

本実施の形態においては、デジタルカメラに搭載される多層プリント配線基板について説明する。この多層プリント配線基板は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）アンテナにより受信されたＧＰＳ信号を処理するアナログ信号回路と、デジタルカメラの撮像機能を実行するためのデジタル信号回路とを混載する多層プリント配線基板について説明する。微弱な電波であるＧＰＳ信号を受信し、処理するアナログ信号回路においては、受信感度を向上させるために、アナログ信号回路を接地する配線パターンを広い面積で確保するのが好ましい。

図１は、本実施の形態における多層プリント配線基板の断面構成を示す図である。図１を参照して、多層プリント配線基板１は、６層で構成され、第１層および第６層それぞれは、多層プリント配線基板の外側の面に該当し、ここでは、第１層を多層プリント配線基板１の表面、第２層を多層プリント配線基板１の裏面という。

第１層には、ＧＰＳアンテナが搭載される第１アナログ信号回路１１と、デジタル信号を処理するためのＩＣ等が搭載される第１デジタル信号回路２１とが形成される。第２層には、アナログ信号用の接地パターンが形成された第１アナログ接地回路１２と、デジタル信号用の接地パターンが形成された第１デジタル接地回路２２とが形成される。第３層および第４層には、多層プリント配線基板１の全面に渡って、アナログ信号用の接地パターンが形成された第２および第３アナログ接地回路１３，１４がそれぞれ形成される。第５層には、アナログ信号用の接地パターンが形成された第４アナログ接地回路１５と、デジタル信号用の接地パターンが形成された第２デジタル接地回路２５とが形成される。第６層は、多層プリント配線基板の外側面（裏面）であり、ＧＰＳアンテナで受信される信号を処理するためのＩＣ等が搭載されるアナログ信号回路が形成された第２アナログ信号回路１６と、デジタル信号を処理するためのＩＣ等が搭載される第２デジタル信号回路２６とが形成される。

第１アナログ信号回路１１、第１アナログ接地回路１２、第４アナログ接地回路１５および第２アナログ信号回路１６は、同じ面積であり、互いに重なるように配置される。同様に、第１デジタル信号回路２１、第１デジタル接地回路２２、第２デジタル接地回路２５および第２デジタル信号回路２６は、同じ面積であり、互いに重なるように配置される。

第１アナログ信号回路１１、第１〜第４アナログ接地回路１２，１３，１４，１５および第２アナログ信号回路１６は、スルーホール１７によって接続されている。第２および第３アナログ接地回路１３，１４は、さらに、スルーホール１８，１９，２０によってそれぞれ異なる位置で電気的に接続されている。

また、第１デジタル信号回路２１、第２および第３デジタル接地回路２２，２５および第２デジタル信号回路２６は、スルーホール２７，２８によって電気的に接続されている。なお、スルーホール２７，２８それぞれは、第２および第３アナログ接地回路１３，１４を貫通するが、それらと絶縁されている。

第１デジタル信号回路２１と第１アナログ信号回路１１とは、多層プリント配線基板１の表面において異なる領域に配置され、ここでは第１デジタル信号回路２１が形成される領域を第１領域といい、第１アナログ信号回路１１が形成される領域を第２領域という。また、第２デジタル信号回路２６と、第２アナログ信号回路１６とは、多層プリント配線基板１の裏面において異なる領域に配置され、ここでは第２デジタル信号回路２６が形成される領域を第３領域といい、第２アナログ信号回路１６が形成される領域を第４領域という。

第２アナログ信号回路１６が形成される第４領域は、第１アナログ信号回路１１が形成される第２領域と同じ面積であり、第２領域に対応する多層プリント配線基板１の裏面に配置される。したがって、第１アナログ信号回路１１と第２アナログ信号回路１６との間には、第１〜第４アナログ接地回路１２，１３，１４，１５が配置されるのみで、デジタル信号が流れる回路は配置されない。

第２デジタル信号回路２６が形成される第３領域は、第１デジタル信号回路が形成される第１領域と同じ面積であり、第１領域に対応する多層プリント配線基板１の裏面に配置される。第１デジタル信号回路２１と第２デジタル信号回路２６との間には、第２層に第３アナログ接地回路１３が配置され、第３層に第２アナログ接地回路１３の１部が配置され、第４層に第３アナログ接地回路１４の１部が配置され、第５層に第２デジタル接地回路２５が配置される。

第１デジタル接地回路２２は、第１デジタル信号回路２１と同じ面積を有し、第１デジタル信号回路２１と層間で重なるように配置される。同様に、第２デジタル接地回路２５は、第２デジタル信号回路２６と同じ面積を有し、第２デジタル信号回路２６と層間で重なるように配置される。なお、ここでは、第１デジタル接地回路２２を第１デジタル信号回路２１と同じ面積とし、第２デジタル接地回路２５を第２デジタル信号回路２６と同じ面積とする場合を説明するが、第１デジタル接地回路２２は、第１デジタル信号回路２１の面積以上の面積で、かつ、第１デジタル信号回路２１と第２アナログ接地回路１３との間に配置されればよい。同様に、第２デジタル接地回路２５は、第２デジタル信号回路２６の面積以上の面積で、かつ、第２デジタル信号回路２６と第３アナログ接地回路１４との間に配置されればよい。

第１デジタル信号回路２１と第２デジタル信号回路２６との間に、第２アナログ接地回路１３の１部と、第３アナログ接地回路１４の１部とが配置されるが、第１層の第１デジタル信号回路２１と第３層の第３アナログ接地回路１３との間の第２層に第１デジタル接地回路２２が配置され、第６層の第２デジタル信号回路２６と第４層の第４アナログ接地回路１４の１部との間の第５層に第２デジタル接地回路２５が配置される。このため、第１デジタル信号回路に１１および第２デジタル信号回路２６から第２アナログ接地回路１３および第３アナログ接地回路１４に伝搬するノイズを低減することができる。

本実施の形態における多層プリント配線基板１は、第２および第３アナログ接地回路１３，１４および第１および第２デジタル接地回路２２，２５が形成するシールドによって、第１アナログ信号回路１１および第２アナログ信号回路１６が、第１デジタル信号回路に１１および第２デジタル信号回路２６と電気的に分離される。これによって、第１アナログ信号回路１１および第２アナログ信号回路１６において、第１デジタル信号回路に１１および第２デジタル信号回路２６が原因となるノイズを抑制することができる。

また、第２および第３アナログ接地回路１３，１４を多層プリント配線基板１の全面に渡って形成することができるため、接地回路の面積をできるだけ広くすることができ、ＧＰＳ信号を受信する際の基準電位を安定さることができ、受信感度を向上させることができる。その結果、アンテナの利得を改善することができる。

以上説明したように本実施の形態における多層プリント配線基板１は、第１デジタル接地回路２２が表面に形成された第１デジタル信号回路２１と第２アナログ接地回路１３との間に配置され、第２デジタル接地回路２５が裏面に形成された第２デジタル信号回路２６と第３アナログ接地回路との間に配置される。このため、第１デジタル接地回路２２および第２アナログ接地回路１３と、第２デジタル接地回路２５および第３アナログ接地回路１４とでシールドが形成されるので、第１デジタル信号回路２１および第２デジタル信号回路２６から第１アナログ信号回路１１および第２アナログ信号回路１６に伝播するノイズを低減することができる。

また、第２および第３アナログ接地回路１３，１４は、多層プリント配線基板の全面に形成される。このため、第２および第３アナログ接地回路１３，１４の面積を広くすることができるので、第１および第２アナログ信号回路１１，１６の基準電位を安定させることができる。その結果、ＧＰＳ信号の受信感度を向上させることができる。

さらに、第２および第３アナログ接地回路１３，１４は、第３層と第４層との複数の層に形成される。このため、１層に接地回路を形成する場合に比較して接地回路の面積を際らに広くすることができる。なお、２層以上であれば、複数層に接地回路を形成することができる。

さらに、第２および第３アナログ接地回路１３，１４は、スルーホール１７，１８，１９，２０によって異なる複数の位置で電気的に接続される。このため、第１および第２アナログ信号回路１１，１６の基準電位をさらに安定させることができる。

本実施の形態における多層プリント配線基板１は、回路の接地が困難なデジタルカメラ等の携帯機器に適用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本実施の形態における多層プリント配線基板の断面構成を示す図である。

符号の説明

１ 多層プリント配線基板、１１ 第１アナログ信号回路、１２ 第１アナログ接地回路、１３ 第２アナログ接地回路、１４ 第３アナログ接地回路、１５ 第４アナログ接地回路、１６ 第２アナログ信号回路、１７，１８，１９，２０，２７，２８ スルーホール、２１ 第１デジタル信号回路、２２ 第１デジタル接地回路、２５ 第２デジタル接地回路、２６ 第２デジタル信号回路。

Claims (4)

1. 表面の第１の領域に形成されたデジタル信号を処理するための第１のデジタル信号回路と、
   表面の第２の領域に形成されたアナログ信号を処理するための第１のアナログ信号回路と、
   前記第１の領域に対応する裏面の第３の領域に形成され、前記第１のデジタル信号回路と電気的に接続された第２のデジタル信号回路と、
   前記第２の領域に対応する裏面の第４の領域に形成され、前記第１のアナログ信号回路と電気的に接続された第２のアナログ信号回路と、
   表面と裏面との間に形成され、前記第１のアナログ回路および前記第２のアナログ回路を接地するためのアナログ接地回路と、
   前記第１のデジタル信号回路および前記第２のデジタル信号回路を接地するための第１および第２のデジタル接地回路と、を備え、
   前記第１のデジタル接地回路は、前記第１のデジタル信号回路と前記アナログ接地回路との間に配置され、
   前記第２のデジタル接地回路は、前記第２のデジタル信号回路と前記アナログ接地回路との間に配置される、多層プリント配線基板。
2. 前記アナログ接地回路は、多層プリント配線基板の全面に形成される、請求項１に記載の多層プリント配線基板。
3. 前記アナログ接地回路は、複数の層に形成される、請求項１または２に記載の多層プリント配線基板。
4. 前記複数の層に形成された複数のアナログ接地回路は、異なる複数の位置で電気的に接続される、請求項３に記載の多層プリント配線基板。

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