JP2020053492A - 画像形成装置および基板 - Google Patents
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Abstract
Description
請求項2に記載の発明は、前記大変動端子は、前記接地端子の外周の一部に沿って設けられ、前記小変動端子は、前記接地端子の外周における前記大変動端子が設けられていない部分に沿って設けられる請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に記載の発明は、前記接地端子は、前記裏面における中央側に設けられ、前記大変動端子が前記接地端子における互いに隣接する長さは、前記小変動端子が当該接地端子に隣接する長さより長い請求項2記載の画像形成装置である。
請求項4に記載の発明は、前記接地端子は、前記裏面における中央側に設けられるとともに4辺以上の辺からなる形状で形成され、前記大変動端子は、前記接地端子における互いに隣接する3辺に沿って設けられ、前記小変動端子は、前記接地端子における前記3辺以外の辺に沿って設けられる請求項3記載の画像形成装置である。
請求項5に記載の発明は、前記大変動端子および前記接地端子が対向する部分に設けられ当該大変動端子および当該接地端子と接続される第1コンデンサと、前記小変動端子および前記接地端子が対向する部分に設けられ当該小変動端子および当該接地端子と接続される第2コンデンサとを有する請求項4記載の画像形成装置である。
請求項6に記載の発明は、前記裏面において前記小変動端子の外周に沿って配置され、かつ接地して設けられる他の接地端子を有する請求項1記載の画像形成装置である。
請求項7に記載の発明は、前記小変動端子および前記他の接地端子が対向する部分に設けられ当該小変動端子および当該他の接地端子と接続されるコンデンサを有する請求項6記載の画像形成装置である。
請求項8に記載の発明は、前記裏面において前記他の接地端子の外周に沿って配置され、前記複数の素子のうちの前記過渡的な電流変動が大きい素子および前記過渡的な電流変動が小さい素子以外の他の素子に電圧を印加する他の動作端子を有する請求項7記載の画像形成装置である。
請求項9に記載の発明は、前記基板は、前記裏面に形成され、前記接地端子、前記大変動端子、および前記小変動端子を有する裏面層と、前記大変動端子と接続される高動作層および前記小変動端子と接続される低動作層が並べて設けられる動作層と、前記接地端子と接続して設けられる接地層と、前記領域側に形成され、前記半導体集積回路が搭載される搭載層とを有する請求項1記載の画像形成装置である。
請求項10に記載の発明は、前記動作層において前記高動作層および前記低動作層は対向して設けられ、前記高動作層および前記低動作層の少なくとも一方は凹部を有し、他方の先端が当該凹部内に配置される請求項9記載の画像形成装置である。
請求項11に記載の発明は、過渡的な電流変動の大きさが異なる複数の素子を有する半導体集積回路を搭載する基板本体と、前記基板本体における前記半導体集積回路が搭載されている領域の裏面に接地して設けられる接地端子と、前記接地端子の外周に沿って設けられ、前記複数の素子のうち過渡的な電流変動が大きい素子に電圧を印加する大変動端子と、前記大変動端子を挟んで前記接地端子とは反対側において当該大変動端子に沿って設けられ、前記複数の素子のうち過渡的な電流変動が小さい素子に電圧を印加する小変動端子とを備える基板である。
請求項2の発明によれば、過渡的な電流変動が小さい素子に印加される電圧が安定する。
請求項3の発明によれば、過渡的な電流変動が大きい素子に印加される電圧が安定する。
請求項4の発明によれば、過渡的な電流変動が大きい素子に印加される電圧が安定する。
請求項5の発明によれば、過渡的な電流変動が大きい素子および小さい素子に印加される電圧が安定する。
請求項6の発明によれば、過渡的な電流変動が小さい素子に印加される電圧が安定する。
請求項7の発明によれば、過渡的な電流変動が小さい素子に印加される電圧が安定する。
請求項8の発明によれば、他の素子に印加される電圧が安定する。
請求項9の発明によれば、基板の層数が抑制される。
請求項10の発明によれば、動作層の面積が抑制される。
請求項11の発明によれば、過渡的な電流変動の大きさが異なる素子を複数有する半導体集積回路に電源電圧を印加する際、長方形状の端子を介してこの半導体集積回路に電源電圧を印加する場合と比較して、配線面積を抑制することが可能となる。
<画像形成装置1>
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置1の構成を示した図である。
まず、図1を参照しながら、本実施の形態が適用される画像形成装置1の構成について説明をする。
図2は、制御基板100の概略構成を説明する図である。
図2を参照しながら、制御基板100の概略構成を説明する。
図3は、図2のIII−IIIにおける制御基板100の断面図である。なお、図3においては、ヒートシンク250の記載は省略している。
次に、図3を参照しながら制御基板100の詳細構成について説明をする。
コンデンサ300は、基板本体150の第2面107に複数設けられ、第4層140と電気的に接続される。
図4はSoC基体205におけるSoC端子210の配置を示す図である。また、図4は、幅方向一方側から他方側に向かう向きにSoC基体205を見た図である。
図5(a)は第1層110を説明する図であり、図5(b)は第2層120を説明する図である。
図6(a)は第3層130を説明する図であり、図6(b)は第4層140を説明する図である。
なお、図5および図6において、信号端子216と接続されるパターンの図示は省略する。また、図5および図6は、幅方向他方側から一方側に向かう向きにSoC基体205を見た各層の構成図である。
図5(a)に示すように、第1層110は、複数の種別のパターンにより構成される。具体的には、第1層110は、第1グランドパターン111、第1高電源パターン112、第2高電源パターン113、第2グランドパターン114、およびPLL電源パターン115を有する。第1グランドパターン111、第1高電源パターン112、第2高電源パターン113、第2グランドパターン114、およびPLL電源パターン115は、SoC200におけるSoC端子210、すなわち第1グランド端子211、第1高電源端子212、第2高電源端子213、第2グランド端子214、およびPLL電源端子215の各々と電気的に接続される。
図5(b)に示すように、第2層120は、平板状でかつ接地して設けられたグランド層121により構成される。グランド層121は、第1ビア191および第4ビア194を介して、第1層110の第1グランドパターン111および第2グランドパターン114と電気的に接続される。また、グランド層121は、複数の貫通孔123を有する。この貫通孔123は、第2ビア192、第3ビア193、および第5ビア195が貫通する。なお、貫通孔123を貫通する第2ビア192、第3ビア193、および第5ビア195は、グランド層121と電気的に接続されない。
図6(a)に示すように、第3層130は、平板状に形成された層により構成される。この第3層130は、第1高電源層131および第2高電源層135を有する。ここで、第1高電源層131は、第2ビア192を介して、第1層110の第1高電源パターン112と電気的に接続される。また、第1高電源層131は、複数の貫通孔132を有する。この貫通孔132は、第1ビア191、第3ビア193、第4ビア194、および第5ビア195が貫通する。なお、貫通孔132を貫通する第1ビア191、第3ビア193、第4ビア194、および第5ビア195は、第1高電源層131と電気的に接続されない。
まず、第1高電源層131は、奥行方向の幅が広い幅広部1311と、幅広部1311の上下方向下側に位置し幅広部1311よりも幅が狭い幅狭部1312とを有する。この第1高電源層131の幅狭部1312は、第2高電源層135の切り欠き137内に収容される形状である。例えば、図示の第1高電源層131の幅狭部1312の寸法(例えば、長さや幅)は、第2高電源層135の切り欠き137の寸法と対応する。
図6(b)に示すように、第4層140は、複数の種別のパターンにより構成される。具体的には、第4層140は、第1グランドパターン141、第1高電源パターン142、第2高電源パターン143、第2グランドパターン144、およびPLL電源パターン145を有する。第1グランドパターン141および第2グランドパターン144は、第1ビア191および第4ビア194を介して、第2層120のグランド層121と電気的に接続される。また、第1高電源パターン142は、第2ビア192を介して、第3層130の第1高電源層131と電気的に接続される。また、第2高電源パターン143は、第3ビア193を介して、第3層130の第2高電源層135と電気的に接続される。また、PLL電源パターン145は、第5ビア195を介して、第1層110のPLL電源パターン115と電気的に接続される。
上記のように、ビア190、すなわち第1ビア191乃至第5ビア195により、第1層110乃至第4層140が互いに接続される。ここで、第1ビア191乃至第5ビア195の各々による接続関係について説明をする。
第2ビア192は、第1層110の第1高電源パターン112、第3層130の第1高電源層131、および第4層140の第1高電源パターン142を互いに電気的に接続する。
第4ビア194は、第1層110の第2グランドパターン114、第2層120のグランド層121、および第4層140の第2グランドパターン144を互いに電気的に接続する。また、第4ビア194は、接地して設けられる。
第5ビア195は、第1層110のPLL電源パターン115、および第4層140のPLL電源パターン145を互いに電気的に接続する。
次に、第4層140における各パターンの接続関係について説明をする。
まず、上記のように、第4層140の第1グランドパターン141は、第4層140の中央側で平面視略長方形状に形成される。また、第1グランドパターン141は、複数の第1ビア191と接続されている。このように構成される第1グランドパターン141は、第1高電源パターン142、第2高電源パターン143、およびPLL電源パターン145よりも面積が大きく、電位が安定する。
図7は、PLL電源を供給するための回路構成を説明する図である。
次に、図7を参照しながらPLL電源を供給するための回路構成について説明をする。
まず、上記のようにSoC200のPLL回路はノイズに対する耐性が弱い。そこで、一般的には、SoC200の各電源ピンの手前にコンデンサ(不図示)を配置し、さらにその前段にフィライトビーズ等のノイズ対策部品(不図示)を追加するとともに、PLL電源パターン(不図示)を個別パターン化しノイズ耐性を向上させることがある。ここで、上記SoC200のように、PLL回路が複数あると、フィライトビーズ等のノイズ対策部品の搭載および個別パターン化は、より大きな基板(不図示)の配線面積を必要とする。
まず、上記では説明を省略したが、基板本体150の第1層110は、PLL電源パターン115から離間して設けられ、PLL電源パターン115とともにSoC基体205内に設けられるPLL回路に電源電圧を供給する他のPLL電源パターン119を有する。
ここで、PLL電源パターン115および他のPLL電源パターン119と、コンデンサ310とは、インダクタンス成分をもつ配線を介して接続されている。具体的には、PLL電源パターン115とコンデンサ310とは、第1PLLビア198により電気的に接続される。また、他のPLL電源パターン119とコンデンサ310とは、第2PLLビア199により電気的に接続される。
図8は、PLL電源を供給する他の回路構成を説明する図である。
次に図8を参照しながらPLL電源を供給する他の回路構成について説明をする。
さて、上記図7で説明した構成とは異なり、SoC200において動作周波数が異なるPLL電源端子215が接近しており、個別に上記ノイズ除去用ビア、すなわち第1PLLビア198および第2PLLビア199を配置できないことがある。
図9(a)および(b)は変形例を説明するための図である。
次に、図9を参照しながら上記実施の形態の変形例について説明をする。また、以下の説明においては、上記の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略することがある。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
Claims (11)
- 過渡的な電流変動の大きさが異なる複数の素子を有する半導体集積回路を搭載する基板と、
前記基板における前記半導体集積回路が搭載されている領域の裏面に接地して設けられる接地端子と、
前記接地端子の外周に沿って設けられ、前記複数の素子のうち過渡的な電流変動が大きい素子に電圧を印加する大変動端子と、
前記大変動端子を挟んで前記接地端子とは反対側において当該大変動端子に沿って設けられ、前記複数の素子のうち過渡的な電流変動が小さい素子に電圧を印加する小変動端子と
を備える画像形成装置。 - 前記大変動端子は、前記接地端子の外周の一部に沿って設けられ、
前記小変動端子は、前記接地端子の外周における前記大変動端子が設けられていない部分に沿って設けられる
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記接地端子は、前記裏面における中央側に設けられ、
前記大変動端子が前記接地端子における互いに隣接する長さは、前記小変動端子が当該接地端子に隣接する長さより長い
請求項2記載の画像形成装置。 - 前記接地端子は、前記裏面における中央側に設けられるとともに4辺以上の辺からなる形状で形成され、
前記大変動端子は、前記接地端子における互いに隣接する3辺に沿って設けられ、
前記小変動端子は、前記接地端子における前記3辺以外の辺に沿って設けられる
請求項3記載の画像形成装置。 - 前記大変動端子および前記接地端子が対向する部分に設けられ当該大変動端子および当該接地端子と接続される第1コンデンサと、
前記小変動端子および前記接地端子が対向する部分に設けられ当該小変動端子および当該接地端子と接続される第2コンデンサと
を有する請求項4記載の画像形成装置。 - 前記裏面において前記小変動端子の外周に沿って配置され、かつ接地して設けられる他の接地端子を有する
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記小変動端子および前記他の接地端子が対向する部分に設けられ当該小変動端子および当該他の接地端子と接続されるコンデンサを有する請求項6記載の画像形成装置。
- 前記裏面において前記他の接地端子の外周に沿って配置され、前記複数の素子のうちの前記過渡的な電流変動が大きい素子および前記過渡的な電流変動が小さい素子以外の他の素子に電圧を印加する他の動作端子を有する
請求項7記載の画像形成装置。 - 前記基板は、
前記裏面に形成され、前記接地端子、前記大変動端子、および前記小変動端子を有する裏面層と、
前記大変動端子と接続される高動作層および前記小変動端子と接続される低動作層が並べて設けられる動作層と、
前記接地端子と接続して設けられる接地層と、
前記領域側に形成され、前記半導体集積回路が搭載される搭載層と
を有する
請求項1記載の画像形成装置。 - 前記動作層において前記高動作層および前記低動作層は対向して設けられ、
前記高動作層および前記低動作層の少なくとも一方は凹部を有し、他方の先端が当該凹部内に配置される
請求項9記載の画像形成装置。 - 過渡的な電流変動の大きさが異なる複数の素子を有する半導体集積回路を搭載する基板本体と、
前記基板本体における前記半導体集積回路が搭載されている領域の裏面に接地して設けられる接地端子と、
前記接地端子の外周に沿って設けられ、前記複数の素子のうち過渡的な電流変動が大きい素子に電圧を印加する大変動端子と、
前記大変動端子を挟んで前記接地端子とは反対側において当該大変動端子に沿って設けられ、前記複数の素子のうち過渡的な電流変動が小さい素子に電圧を印加する小変動端子と
を備える基板。
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