JP2010206069A

JP2010206069A - 回路基板

Info

Publication number: JP2010206069A
Application number: JP2009051858A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Hashimoto; 好彦橋本
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2009-03-05
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】回路基板の信号配線とケーブルなどの伝送線路との間で信号パッドを介して高速信号を伝送した場合に、高速信号のエラーレートを大幅に低減させることができる回路基板を提供する。
【解決手段】回路基板の端部に向かって信号パッドの長さ方向の途中の位置まで、前記信号パッドがある層と異なった層にベタグランドを設けた回路基板において、前記回路基板の端部に向かって前記信号パッドの長さ方向の途中の位置までの領域内で、前記信号パッドと前記ベタグランドとが一部で重なり、他の部分で重ならないように、前記ベタグランドに凹部を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は回路基板に関し、特に、回路基板と伝送線路とを信号パッドを介して接続する回路基板に関する。

通常は、多層配線回路基板においては、伝送線路の真下の配線層には、ベタグランドを配置する層構成としている。すなわち、多層配線回路基板の構造を、マイクロストリップ線路構造としている。

特開平０５−１０９９２４号公報特開平０９−０３６５０４号公報

しかし、上述した多層配線回路基板の伝送線路とに高速信号を伝送すると、特性インピーダンスが不整合となる信号パッドにて反射ノイズが発生するため、伝送波形が歪み、伝送エラーが発生する要因となっている。

そこで、本発明は、回路基板の信号配線とケーブルなどの伝送線路との間で信号パッドを介して高速信号を伝送した場合に、高速信号のエラーレートを大幅に低減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。

本発明によれば、回路基板の端部に向かって信号パッドの長さ方向の途中の位置まで、前記信号パッドがある層と異なった層にベタグランドを設けた回路基板であって、前記回路基板の端部に向かって前記信号パッドの長さ方向の途中の位置までの領域内で、前記信号パッドと前記ベタグランドとが一部で重なり、他の部分で重ならないように、前記ベタグランドに凹部を設けたことを特徴とする回路基板が提供される。

本発明によれば、信号パッドでの反射ノイズを低減でき、且つ、信号パッドで特性インピーダンスが下がらないので、回路基板の信号配線とケーブルなどの伝送線路との間で信号パッドを介して高速信号を伝送した場合に、ベタグランドに凹部を設けない場合に比べ、高速信号のエラーレートを大幅に低減させることができる。

本発明の実施形態による回路基板の上面図である。図１の切断線Ａに沿った回路基板の断面図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について詳細に説明する。

本発明の特徴は、ペア信号配線用パッドである信号パッド１２２の真下のベタグランド１３１の一部を削ることにより、信号パッド１２２の寄生容量が少なくして、反射ノイズを低減し、かつ、信号パッド１２２の真下のベタグランド１３１を一部残すことにより、特性インピーダンスを下げないことである。

ペア配線用パッドの真下のベタグランド１３１を一部削ることにより、パッドの寄生容量が少なくなり、反射ノイズを低減することができる。また、ベタグランド１３１を一部残すことにより、特性インピーダンスを下げずに、ケーブルなどの伝送線路へ高速信号を伝送することができる。

図１は、回路基板の上面図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿った回路基板の断面図である。

第１層１０１にコネクタ（図示せず）のパッド（グランドパッド１２１及び信号パッド１２２）とグランド配線１１１とペア信号配線１１２がある。なお、図１では、別々に示してあるが、実際には、グランド配線１１１とグランドパッド１２１とは一体化しており、ペア信号配線１１２のそれぞれの配線と信号パッド１２２とは一体化している。また、第２層１０３の回路基板１００の端部に向かって信号パッド１２２の長さ方向の途中の位置までベタグランド１３１を配置している。第１層１０１と第２層１０３の間には絶縁体層１０２が挟まっている。信号コネクタ（図示せず）に対応した信号パッド１２２に対向したベタグランド１３１のうちの信号パッド１２２の下側半分に対向する部分を削除する。なお、厳密に下側半分である必要はない。また、左側の差動信号に対応した信号パッド１２２に対向したベタグランド１３１のうちの信号パッド１２２の右側半分に対向する部分を削除する。なお、厳密に右側半分である必要はない。更に、右側の差動信号に対応した信号パッド１２２に対向したベタグランド１３１のうちの信号パッド１２２の左側半分に対向する部分を削除する。なお、厳密に左側半分である必要はない。これらの削除により、差動信号用パッド１２２に対向するベタグランド１３１が面積にして差動信号用パッド１２２の１／４だけ配置された構造となっている。

ベタグランド１３１を以上の構造にすることにより、パッドの寄生容量が少なくなり、反射ノイズを低減することができる。また、ベタグランド１３１を一部残すことにより、特性インピーダンスを殆ど下げずに、伝送線路へ高速信号を伝送することができる効果がある。

本実施形態では、ペア配線用パッドの真下のベタグランド１３１を一部削る構造としているが、シングル配線用信号パッドについても実現できる。

本実施形態によれば、ペア配線パターンと伝送線路に信号パッドを介して１０ＧＨｚの信号を通した場合、ベタグランド１３１に凹部１３１−１を設けないと、所定数のビット数の信号の伝送について１００ビット程度のエラーが発生したのに対し、ベタグランド１３１に図１に示すような凹部１３１−１を設けると、その所定数のビット数の信号の伝送についてビットエラーは発生しなくなった。

１００回路基板
１０１第１層
１０２絶縁体層
１０３第２層
１１１グランド配線
１１２第１層ペア信号配線
１２１グランドパッド
１２２信号パッド
１３１第２層ベタグランド
１３１−１凹部

Claims

回路基板の端部に向かって信号パッドの長さ方向の途中の位置まで、前記信号パッドがある層と異なった層にベタグランドを設けた回路基板であって、
前記回路基板の端部に向かって前記信号パッドの長さ方向の途中の位置までの領域内で、前記信号パッドと前記ベタグランドとが一部で重なり、他の部分で重ならないように、前記ベタグランドに凹部を設けたことを特徴とする回路基板。
請求項１に記載の回路基板において、
前記凹部は、前記回路基板の端部に向かって前記信号パッドの長さ方向の途中の位置までの領域内のうち、前記信号パッドの幅方向の一部において、前記信号パッドと前記ベタグランドとが重なり、前記信号パッドの幅方向の他の部分において、前記信号パッドと前記ベタグランドとが重ならないような形状を有することを特徴とする回路基板。
請求項２に記載の回路基板において、
前記回路基板の端部に向かって前記信号パッドの長さ方向の途中の位置までの領域内のうち、前記信号パッドと前記ベタグランドとが重なる面積と前記信号パッドと前記ベタグランドとが重ならない面積とは等しいことを特徴とする回路基板。
請求項２又は３に記載の回路基板において、
前記形状は矩形であることを特徴とする回路基板。
請求項１乃至４の何れか１項に記載の回路基板において、
回路基板の端部に向かって信号パッドの長さ方向の途中の位置は、前記信号パッドの長さ方向の長さの半分の位置であることを特徴とする回路基板。