JP2018107221A - Multilayer circuit board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LSI(large scale integrated circuit:大規模集積回路)等の集積回路を備えた多層回路基板において、特に、EMI(electro-magnetic interference:電磁波妨害)の低減を図るものに関する。 The present invention relates to a multilayer circuit board provided with an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integrated Circuit), in particular, to reduce EMI (electro-magnetic interference).
近年、電子機器の処理能力の向上等に伴う信号伝送速度の高速化により、EMIノイズ問題が顕在化している。EMIノイズは、集積回路内部の電源電圧変動である電源ノイズが集積回路を搭載する基板の電源配線に伝播し、基板の電源配線のアンテナとしての動きにより、電源ノイズが電磁波として空間に放射される現象を意味する。今後、さらなる集積回路の高速化、多ピン化、大電流化に伴い、電源ノイズはますます大きくなる傾向にあると推測されることから、EMIノイズの問題が重要視されている。EMIの一般的な対策として、基板においてバイパスコンデンサが配置される(例えば、特許文献1)。 In recent years, an EMI noise problem has become apparent due to an increase in signal transmission speed accompanying an improvement in processing capability of electronic devices. The EMI noise is a power supply noise that is a fluctuation in the power supply voltage inside the integrated circuit, propagates to the power supply wiring of the substrate on which the integrated circuit is mounted, and the power supply noise is radiated to the space as an electromagnetic wave by the movement of the power supply wiring of the substrate as an antenna. Means a phenomenon. In the future, it is presumed that the power supply noise tends to become larger as the integrated circuit is further increased in speed, increased in pin count, and increased in current. Therefore, the problem of EMI noise is regarded as important. As a general measure against EMI, a bypass capacitor is arranged on a substrate (for example, Patent Document 1).
バイパスコンデンサを単に電源ラインとGND(接地)に繋ぐだけでは、EMIを低減できるとは限らない。電源ラインは周波数に依存するインピーダンス成分が含まれるため、高周波数帯域ではインピーダンス成分の影響を受けにくいバイパスコンデンサの配置が必要となる(特許文献1等)。
Simply connecting the bypass capacitor to the power supply line and GND (ground) does not necessarily reduce EMI. Since the power supply line includes an impedance component depending on the frequency, it is necessary to dispose a bypass capacitor that is not easily affected by the impedance component in a high frequency band (
しかしながら、周波数帯域によってバイパスコンデンサの配置を変更するだけではEMIの低減効果は限定的となる。 However, the effect of reducing EMI is limited only by changing the placement of the bypass capacitor depending on the frequency band.
本発明は、上記の事情に鑑み、多層回路基板におけるEMIノイズの抑制効果の向上を図ることを課題とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to improve the effect of suppressing EMI noise in a multilayer circuit board.
そこで、本発明の多層回路基板の一態様は、負荷及びバイパスコンデンサを実装する。前記バイパスコンデンサは第一ランド及び第二ランドに電気的に接続配置される。前記多層回路基板は、第一接続配線、第二接続配線、第一貫通配線及び第二貫通配線をさらに備える。第一接続配線及び第二接続配線は、前記負荷と前記バイパスコンデンサとを電気的に接続する。前記第一貫通配線は、前記多層回路基板を貫通した状態で前記第一接続配線の電源側電極端子を介して前記第一ランドに接続される。前記第二貫通配線は、前記第一貫通配線の近傍にて前記多層回路基板を貫通した状態で前記第二接続配線の接地側電極端子を介して前記第二ランドに接続される。 Therefore, in one aspect of the multilayer circuit board of the present invention, a load and a bypass capacitor are mounted. The bypass capacitor is electrically connected to the first land and the second land. The multilayer circuit board further includes a first connection wiring, a second connection wiring, a first through wiring, and a second through wiring. The first connection wiring and the second connection wiring electrically connect the load and the bypass capacitor. The first through wiring is connected to the first land through a power supply side electrode terminal of the first connection wiring in a state of penetrating the multilayer circuit board. The second through wiring is connected to the second land through a ground-side electrode terminal of the second connection wiring in a state of penetrating the multilayer circuit board in the vicinity of the first through wiring.
前記多層回路基板の一態様は、前記第一ランドと前記第二ランドとの間隔は、前記第一接続配線と前記第二接続配線の間隔よりも狭い。 In one aspect of the multilayer circuit board, an interval between the first land and the second land is narrower than an interval between the first connection wiring and the second connection wiring.
前記多層回路基板の一態様は、前記第一接続配線の幅は前記電源側電極端子と前記第一ランドとの接続部分の幅よりも狭い。 In one aspect of the multilayer circuit board, the width of the first connection wiring is narrower than the width of the connection portion between the power supply side electrode terminal and the first land.
前記多層回路基板の一態様は、前記第二接続配線の幅は前記接地側電極端子と前記第二ランドとの接続部分の幅よりも狭い。 In one aspect of the multilayer circuit board, the width of the second connection wiring is narrower than the width of the connection portion between the ground-side electrode terminal and the second land.
前記多層回路基板の一態様は、前記第一貫通配線及び前記第二貫通配線は、導電材により埋め込み処理されている。 In one aspect of the multilayer circuit board, the first through wiring and the second through wiring are embedded with a conductive material.
以上の本発明によれば、多層回路基板におけるEMIノイズの抑制効果の向上を図ることができる。 According to the present invention described above, the effect of suppressing EMI noise in the multilayer circuit board can be improved.
以下に図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示された本実施形態の多層回路基板1は、例えば、印加電圧が5V以下である仕様の多層回路基板の態様となっている。多層回路基板1には、負荷21,バイパスコンデンサ31が実装されている。
The
負荷21としては、SOP(Small Outline Package),QFP(Quad Flat Package)等に例示される周知の表面実装型の集積回路が挙げられる。負荷21は、例えば、多層回路基板1の第一層11に実装される。
Examples of the
バイパスコンデンサ31としては、例えば、1005サイズ(1mm×0.5mm)の周知のバイパスコンデンサが挙げられる。バイパスコンデンサ31は、例えば、多層回路基板1の第一層11に実装される。
As the
負荷21とバイパスコンデンサ31とは、第一接続配線51と第二接続配線52とにより電気的に接続される。第一接続配線51と第二接続配線52は略同じ長さとなっている。
The
第一接続配線51はその一端が負荷21に接続される一方でその他端は第一ランド41に接続される。第一接続配線51は、この第一接続配線51の幅が電源側電極端子71と第一ランド41との接続部分の幅よりも狭くなるように構成される。尚、電源側電極端子71と第一ランド41との接続部分の幅は、第一ランド41の幅と同等でもよい。
One end of the
第二接続配線52はその一端が負荷21に接続される一方でその他端は第二ランド42に接続される。第二接続配線52は、この第二接続配線52の幅が接地側電極端子72と第二ランド42との接続部分の幅よりも狭くなるように構成される。尚、接地側電極端子72と第二ランド42との接続部分の幅は、第二ランド42の幅と同等でもよい。
One end of the
第一ランド41及び第二ランド42には、バイパスコンデンサ31が電気的に接続配置される。第一ランド41は電源側電極端子71を介して第一貫通配線61に接続される。一方、第二ランド42は接地側電極端子72を介して第二貫通配線62に接続される。
A
第一ランド41,第二ランド42は、第一ランド41と第二ランド42との間隔L1が第一接続配線51と第二接続配線52の間隔L2よりも狭くなるように、配置される。例えば、間隔L1は、第一ランド41と第二ランド42との間の容量結合を強くするために、0.1mm〜0.2mmに設定される。
The
第一貫通配線61は、図2に例示したように多層回路基板1を貫通して第一貫通配線61の一端が第一層11のスルーホール111から露出した状態で、第一接続配線51の電源側電極端子71を介して第一ランド41に接続されている。一方、第一貫通配線61の他端は、第一貫通配線61が多層回路基板1の電源層(第一層11から第N層1Nのいずれか)に電気的に接続された状態で、第N層1Nに接続されている(但し、Nは2以上の自然数)。
As illustrated in FIG. 2, the first through
第二貫通配線62は、第一貫通配線61の近傍にて第一貫通配線61と並列に多層回路基板1を貫通した状態で第二貫通配線62の一端が第二接続配線52の接地側電極端子72を介して第二ランド42に接続されている。一方、第二貫通配線62の他端は、第N層1Nのスルーホール1N1から露出してGNDに電気的に接続されている。
The second through-
第一貫通配線61と第二貫通配線62は、多層回路基板1の積層方向に平行に配置される。第一貫通配線61,第二貫通配線62は、多層回路基板1を構成する層(第一層11から第N層1N)の少なくとも2つ以上の層を電気的に接続させる。第一貫通配線61,第二貫通配線62の間隔は、例えば0.10mm〜0.50mmに設定される。
The first through
第一貫通配線61及び第二貫通配線62は、導電材により多層回路基板1に埋め込み処理される。例えば、周知の導電材を用いた電解メッキ、無電解メッキ、フィリングメッキのいずれかまたは組合せにより第一貫通配線61及び第二貫通配線62が埋め込み処理される。
The first through
図1及び図2を参照しながら多層回路基板1の作用について説明する。図1において、黒実線矢印は“電荷の供給経路”を示す。黒破線矢印は“GNDへのデカップリング経路”を示す。白実線矢印は、“負荷からのノイズ伝播経路”を示す。白破線矢印は“外部へのノイズデカップリング経路”を示す。
The operation of the
多層回路基板1において、バイパスコンデンサ31は第一貫通配線61,第二貫通配線62を介して電源とGNDとに接続され、さらに、第一貫通配線61と第二貫通配線62は互いに近傍の位置にて多層回路基板1の積層方向に平行に配置されている。本態様によれば、第一貫通配線61と第二貫通配線62と間の逆磁束の相殺効果が発生するので、低インピーダンスの電源供給が可能となる。また、第一貫通配線61と第二貫通配線62との間において、電源ループの面積が小さくなることから、インダクタンスを低下させることができる。そして、過渡的な電荷の動作を阻止するインダクタンスの低下により、電荷(図1の黒実践矢印)の供給量及び供給速度が向上する。よって、バイパスコンデンサ31の高周波領域におけるデカップリング効果(同図の白破線矢印)の向上が図れる。
In the
特に、第一ランド41と第二ランド42との間隔L1が第一接続配線51と第二接続配線52の間隔L2よりも狭くなるような第一ランド41,第二ランド42の配置により、第一接続配線51と第二接続配線52のインダクタンス成分の低下が抑制される。そして、これにより、ノイズ(例えば、同図の白実践矢印で示した伝播経路のノイズ)の遮断性能(同図の黒破線矢印,白破線矢印)の低下を防止できる。
In particular, the
また、図1に示された第一ランド41と第二ランド42との間隔L1が例えば0.1mm〜0.2mm程度に設定されることにより、第一ランド41,第二ランド42間の容量結合が強くなり、実装状態に起因する寄生インダクタンス成分を低減できる。
Further, the distance L1 between the
さらに、第一接続配線51の幅が電源側電極端子71と第一ランド41との接続部分の幅よりも狭くなるように第一接続配線51が構成されると、インダクタンス成分の増加により負荷21に侵入する高周波ノイズ成分が遮断される(同図の黒破線矢印)。
Furthermore, when the
そして、第二接続配線52の幅が接地側電極端子72と第二ランド42との接続部分の幅よりも狭くなるように第二接続配線52が構成されると、同様に、前記高周波ノイズ成分が遮断される。
And if the
また、第一貫通配線61及び第二貫通配線62が、導電材により多層回路基板1に埋め込み処理されることにより、第一貫通配線61,第二貫通配線62由来の寄生インダクタンス成分を低減できる。よって、多層回路基板1におけるバイパスコンデンサ31の高周波ノイズバイパス効果を増大させることができる。
Further, the first through
以上のように多層回路基板1によれば、バイパスコンデンサ31と第一貫通配線61,第二貫通配線62の配置及び導電パターンの態様が最適化されることにより、多層回路基板1におけるEMIノイズの抑制効果の向上が図られる。
As described above, according to the
1…多層回路基板、11…第一層、1N…第N層、111,1N1…スルーホール
21…負荷
31…バイパスコンデンサ
41…第一ランド、42…第二ランド
51…第一接続配線、52…第二接続配線
61…第一貫通配線、62…第二貫通配線
71…電源側電極端子、72…接地側電極端子
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記多層回路基板に実装されるバイパスコンデンサと、
このバイパスコンデンサが電気的に接続配置される第一ランド及び第二ランドと、
前記負荷と前記バイパスコンデンサとを電気的に接続する第一接続配線及び第二接続配線と、
前記多層回路基板を貫通した状態で前記第一接続配線の電源側電極端子を介して前記第一ランドに接続される第一貫通配線と、
この第一貫通配線の近傍にて前記多層回路基板を貫通した状態で前記第二接続配線の接地側電極端子を介して前記第二ランドに接続される第二貫通配線と
を備えた多層回路基板。 A load mounted on a multilayer circuit board;
A bypass capacitor mounted on the multilayer circuit board;
A first land and a second land to which the bypass capacitor is electrically connected; and
A first connection wiring and a second connection wiring for electrically connecting the load and the bypass capacitor;
A first through wiring connected to the first land via a power supply side electrode terminal of the first connection wiring in a state of penetrating the multilayer circuit board;
A multilayer circuit board comprising: a second through wiring connected to the second land via a ground-side electrode terminal of the second connection wiring in a state of penetrating the multilayer circuit board in the vicinity of the first through wiring .
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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Country | Link |
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2016
- 2016-12-26 JP JP2016250310A patent/JP2018107221A/en active Pending
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