JP4675387B2 - 多層印刷回路基板 - Google Patents

Description

本発明は、多層印刷回路基板に関するもので、より詳細には、多層印刷回路基板の断面内に放射される電磁波を減少できる多層印刷回路基板に関するものである。

一般的に、多層印刷回路基板は、複数の層からなる印刷回路基板である。従来の多層印刷回路基板は、特許文献１（多層回路基板での電磁波遮蔽構造）に開示されたように、電子回路を構成する多様な部品及びこれら部品を互いに連結する複数のパターンが形成された第１層の上面及び第４層の下面と、部品動作のための直流電源を供給するために、１．５Ｖ、３．３Ｖ、５Ｖなどの面に分割された第３層の電源面と、基準電圧が形成された第２層のグラウンド面とを含んで構成される。また、従来の多層印刷回路基板は、特許文献１に詳細に記載されていないが、各部品を互いに連結するために電源面とグラウンド面との間に配置されるストリップラインを含む。

上記のような従来の多層印刷回路基板においては、ストリップラインを通した電流流れによって各部品の間に信号が伝達されたが、ストリップラインを通して電流が流れると、マクスウェル方程式による電磁波が生成された。そして、この電磁波は、伝送線路の役割をする電源面とグラウンド面によって多層印刷回路基板の断面に伝播された。

しかしながら、上記のような従来の多層印刷回路基板では、ストリップラインから発生した電磁波が伝播されることで、多層印刷回路基板の断面周囲に電磁波が放出される。多層印刷回路基板が放送受信用機器に使用される場合、多層印刷回路基板の断面周囲に放送受信用アンテナが設置されるが、この場合、多層印刷回路基板の断面周囲に放射される電磁波からの干渉のために、放送受信用アンテナの受信感度が低下するという問題点があった。

すなわち、放送受信用機器においては、製品の構造上、一般的に多層印刷回路基板の断面周囲に放送受信用アンテナが配置されるが、この場合、多層印刷回路基板の断面周囲に放射された電磁波が干渉を引き起こすことで、放送受信用アンテナの信号対雑音比が低下するという問題点があった。
大韓民国公開特許特２００６―９３５１９号公報

本発明は、上述したような問題点を解決するためのもので、その目的は、多層印刷回路基板の断面周囲に放射される電磁波を減少できる多層印刷回路基板を提供することにある。

上述した目的を達成するための本発明に係る多層印刷回路基板は、複数の電気部品に電源を供給する電源面と、基準電圧が形成される接地面と、前記電源面及び／または接地面を通過し、複数の電気部品のうち少なくとも二つの間に信号を伝達するために形成されるストリップラインと、前記電源面及び接地面の断面に近接して設置されたアンテナと、前記アンテナに近接して前記電源面と接地面との間に配置され、前記ストリップラインから発生した電磁波を減少させる電磁波減少部材とを含む。

また、前記電磁波減少部材は、キャパシタ及びレジスタを含む。
また、前記キャパシタ及びレジスタは直列に配置され、前記キャパシタとレジスタとの間にはインタープレーン接地面が設置される。
また、前記インタープレーン接地面は、前記電源面または接地面方向に折り曲げられる。
また、前記インタープレーン接地面は、波形状に形成される。
また、前記電磁波減少部材は、高誘電率物質及びレジスタによって形成される。

また、本発明に係る多層印刷回路基板は、複数の部品に電源を供給する電源面と、基準電圧が形成される接地面と、前記電源面及び／または接地面を通過し、複数の部品のうち少なくとも二つの間に信号を伝達するために形成されるストリップラインと、前記ストリップラインから発生した電磁波の散乱パラメータ効果を減少させるために、前記電源面と接地面との間に配置されるキャパシタ及びレジスタとを含む。

また、前記キャパシタは、高誘電率物質に取り替えられる。
また、本発明に係る多層印刷回路基板は、上部に配置された電気部品を有する電源面と、基準電圧が形成される接地面と、前記電源面と接地面との間に配置される散乱パターン効果減少ユニットと、少なくとも前記電源面を通過し、前記電気部品の間に電気信号を伝達するために形成されるストリップラインと、前記ストリップラインと前記散乱パターン効果減少ユニットに近接して配置されるアンテナとを含む。

また、前記散乱パターン効果減少ユニットは、埋め込まれたインピーダンス要素を含む。
また、前記散乱パターン効果減少ユニットは、高誘電率物質で形成される埋め込まれたインピーダンス要素を含む。
また、前記ストリップライン周囲で発生した電磁波によって引き起こされるアンテナへの干渉効果は、効果的に減少する。

また、前記干渉効果は、Ｓパラメータによって測定される。
また、本発明に係る多層印刷回路基板は、電源面と、基準電圧を有する接地面と、前記電源面と前記接地面を通過するために形成されるストリップラインと、前記電源面と前記接地面との間に及び前記ストリップラインに近接して配置される電磁波減少部材とを含む。

本発明に係る多層印刷回路基板は、ストリップライン１４から発生し、多層印刷回路基板１０の断面内に放射される電磁波の影響を効果的に減少させることができる。

特に、多層印刷回路基板１０の断面内またはその断面に近接して放送受信用アンテナ１１が設置される場合にも、放送受信用アンテナ１１周囲で発生する電磁波を効果的に減少させることで、放送受信用アンテナ１１の受信感度低下を効果的に防止することができる。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図３に示すように、本発明の一実施例に係る多層印刷回路基板１０は、各種部品１５が配置される部品配置面１６と、部品１５に電源を供給する電源面１２と、基準電圧が形成された接地面１３とを含む。

また、本発明の多層印刷回路基板１０は、放送信号を受信するために多層印刷回路基板１０の断面周囲に設置された放送受信用アンテナ１１と、各部品の間に信号を伝達するために電源面１２及び／または接地面１３を通過するストリップライン１４とを含む。

電源面１２と接地面１３との間には、ストリップライン１４から発生し、放送受信用アンテナ１１方向に伝播される電磁波を減少させるために電磁波減少部材２０（図３を参照）が設置される。電磁波減少部材２０は、埋め込まれたキャパシタ１７、埋め込まれたレジスタ１８、キャパシタ１７とレジスタ１８との間に設置されたインタープレーン（ｉｎｔｅｒｐｌａｎｅ）接地面１９を含む。

キャパシタ１７は、一つの端子が電源面１２に連結され、他の端子がインタープレーン接地面１９に連結される。さらに、レジスタ１８は、一つの端子が接地面１３に連結され、他の端子がインタープレーン接地面１９に連結される。参考に、キャパシタ１７とレジスタ１８の位置は、互いに取り替えることもできる。すなわち、上述したキャパシタ１７の位置にレジスタ１８が配置され、上述したレジスタ１８の位置にキャパシタ１７が配置されることもある。言い換えれば、キャパシタ１７とレジスタ１８の位置が逆になることもある。

キャパシタ１７とレジスタ１８は、放送受信用アンテナ１１周囲で発生する電磁波を減少させるために設置されるもので、放送受信用アンテナ１１に近接した多層印刷回路基板１０の電源面１２と接地面１３との間に設置されることが好ましい。

上記のように電源面１２と接地面１３との間にキャパシタ１７を設置すると、電源面１２と接地面１３との間のインピーダンスが高周波状態から減少するが、これは、キャパシタ１７によって発生するインピーダンスが、伝播される電磁波の周波数に反比例するためである。そのため、電磁波の周波数が増加すると、キャパシタ１７によって発生するインピーダンスが減少する。このようなインピーダンスの減少は、キャパシタ１７が設置された多層印刷回路基板１０の断面周辺の電界強度を弱化させ、その結果、ストリップライン１４から発生し、放送受信用アンテナ１１に干渉する電磁波を減少させる。

キャパシタ１７が埋め込まれると、電源面１２と接地面１３との間の寄生インダクタンスによって共振が発生する。この場合、レジスタ１８は、共振を緩和させるダンパーとして作用する。

インタープレーン接地面１９は、銅箔板として、キャパシタ１７とレジスタ１８とを連結する役割と、ストリップライン１４から発生した電磁波を減少させる役割をする。ストリップライン１４の機能を強化させるために、インタープレーン接地面（より正確には、インタープレーン接地面１９の断面）１９を電源面１２または接地面１３方向に折り曲げるか、波形状のインタープレーン接地面１９をキャパシタ１７とレジスタ１８との間に設置することができる。このようにすると、シールド効果（ｓｈｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ）が増大し、放送受信用アンテナ１１に近接した多層印刷回路基板１０の断面に発生及び伝播される電磁波が減少する。

上述したキャパシタ１７は、高誘電率の物質に取り替えることもできる。すなわち、図３のキャパシタ１７が設置された位置に、大きなキャパシタンスを有する高誘電率の物質を挿入することで、 高誘電率の物質がキャパシタ１７の役割を行うようになる。

以下、本発明の一実施例に係る多層印刷回路基板１０の動作を説明する。各部品１５の間に信号を伝達するためにストリップライン１４を通して電流が流れると、ストリップライン１４の周辺に電磁波が生成される。そして、この電磁波は、電源面１２と接地面１３を通して、電界強度の大きな損失なしに多層印刷回路基板１０の断面方向に伝達される。

その後、放送受信用アンテナ１１に近接した多層印刷回路基板１０の断面に電磁波が到達すると、キャパシタ１７によって発生するインピーダンス減少効果のためにキャパシタの断面周囲で放射される電磁波が減少し、その結果、放送受信用アンテナ１１に対する電磁波の干渉効果が減少する。

このとき、干渉効果は、ストリップライン１４によって発生する電磁波が放送受信用アンテナ１１に与える影響の範囲を示し、図４Ａ及び図４Ｂは、干渉効果の散乱パラメータ（例えばＳパラメータ）を数値的に分析した結果を示す。Ｓパラメータの入力値は、ストリップライン１４に入力される単位電圧値であり、Ｓパラメータの出力値は、放送受信用アンテナ１１での電圧値である。そして、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、Ｘ軸は周波数（ＧＨｚ）を示し、Ｙ軸はデシベル（ｄＢ）を示す。

図４Ａは、従来の多層印刷回路基板でのＳパラメータを示し、図４Ｂは、本発明による多層印刷回路基板１０でのＳパラメータを示す。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、本発明の多層印刷回路基板１０でのＳパラメータ値は、従来の多層印刷回路基板でのＳパラメータ値より全体的に減少（約７ｄＢ減少）している。特に、ＤＭＢ放送周波数帯域である２００ＭＨｚでは、本発明のＳパラメータ値が従来のＳパラメータ値より大幅に減少（約２０ｄＢ減少）している。これは、本発明の多層印刷回路基板１０を使用したとき、ストリップライン１４による放送受信用アンテナ１１の干渉効果が効果的に減少することを意味する。

本実施例では、発生した電磁波の影響を受けるアンテナとして放送受信用アンテナ１１を例示したが、本発明は、多層印刷回路基板の断面に近接して他の種類のアンテナ（例えば移動通信用アンテナ）が設置された多層印刷回路基板にも適用されうる。

本発明の一実施例に係る多層印刷回路基板を示した斜視図である。 図１に示した多層印刷回路基板のＩＩ−ＩＩ線断面図である。 図１に示した多層印刷回路基板のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 従来の多層印刷回路基板での電磁波減少効果を示したグラフである。 本発明の一実施例に係る多層印刷回路基板での電磁波減少効果を示したグラフである。

符号の説明

１０ 多層印刷回路基板
１１ 放送受信用アンテナ
１２ 電源面
１３ 接地面
１４ ストリップライン
１５ 部品
１６ 部品配置面
１７ キャパシタ
１８ レジスタ
１９ インタープレーン接地面

Claims (4)

1. 複数の電気部品に電源電圧を供給する電源面と、
   基準電圧を形成する第１の接地面と、
   前記電源面及び／または前記第１の接地面を通過し、複数の電気部品のうち少なくとも二つの間で信号を伝達するストリップラインと、
   前記電源面及び前記第１の接地面の断面に近接して設置されたアンテナと、
   前記アンテナに近接して前記電源面と前記第１の接地面との間に配置され、前記ストリップラインから発生した電磁波を減少させる電磁波減少部材と、
   を含み、前記電磁波減少部材は、前記電源面及び前記第１の接地面の間で直列に配置されたキャパシタ及びレジスタを含み、前記キャパシタ及び前記レジスタの間には第２の接地面が設けられ、前記電源面と前記第１の接地面との間の寄生インダクタンス及び前記キャパシタによる共振が、前記レジスタにより緩和される、多層印刷回路基板。
2. 前記第２の接地面は、前記電源面または前記第１の接地面方向に折り曲げられている、請求項１に記載の多層印刷回路基板。
3. 前記第２の接地面は、波形状に形成されている、請求項１に記載の多層印刷回路基板。
4. 前記電磁波減少部材は、高誘電率物質によって形成されている、請求項１に記載の多層印刷回路基板。

Images