JP6448501B2 - プリント回路基板 - Google Patents
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Description
図1及び図2は、この発明の実施の形態1によるプリント回路基板を示す構成図であり、図1はプリント回路基板を模式的に示す平面図、図2は図1のA−A線断面図である。
図1及び図2において、プリント回路基板1は、配線及び部品を実装する層とグラウンド層70とを有している。第1の導体11と第2の導体12は、配線及び部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第1の部品31及び第2の部品32は、差動線路を挟み近接した位置に置かれる。第1の接続導体21は、第1の部品31と第1の導体11とを接続する。第2の接続導体22は、第2の部品32と第2の導体12とを接続する。第1の金属パターン51は、配線及び部品を実装する層及びグラウンド層70の間の層に、第1の接続導体21及び第1の部品31の直下の位置に形成される。第2の金属パターン52は、配線及び部品を実装する層及びグラウンド層70の間の層に、第2の接続導体22及び第2の部品32の直下の位置に形成される。第1のビア41は、第1の金属パターン51とグラウンド層70を電気的に接続する。第2のビア42は第2の金属パターン52とグラウンド層70を電気的に接続する。
このように、第1の接続導体21と第1の部品31が第1の金属パターン51のエリア内に配置され、かつ第2の接続導体22と第2の部品32が第2の金属パターンのエリア内に配置される場合、第1の接続導体21及び第1の部品31と第1の金属パターン51との間の静電容量、すなわち第1の容量と、第2の接続導体及び第2の部品32と第2の金属パターン52との間の静電容量、すなわち第2の容量との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
このように、接続導体と部品が金属パターンのエリア内に配置されるときには、接続導体及び部品と金属パターンとの間に生じる静電容量だけ考慮すればよい。
そこで、まず、第1の金属パターン51の面積が第1の接続導体21と第1の部品31を合わせた面積よりも小さく、かつ第2の金属パターン52の面積が第2の接続導体22と第2の部品32を合わせた面積よりも小さくなる場合について説明する。
図3及び図4は、この発明の実施の形態2に係るプリント回路基板の一例を示す構成図である。図3は、プリント回路基板を模式的に示す平面図、図4は図3のB−B線断面図である。
まず、第1の金属パターン51の面積が第1の接続導体21と第1の部品31を合わせた面積に対して同一または大きく、かつ第2の金属パターン52の面積が第2の接続導体22と第2の部品32を合わせた面積に対して同一または大きい場合について説明する。
第1の接続導体21と第1の部品31が第1の金属パターン51のエリア内に配置され、かつ第2の接続導体22と第2の部品32が第2の金属パターンのエリア内に配置される場合、第1の接続導体21及び第1の部品31と第1の金属パターン51との間の静電容量(第1の容量)と、第2の金属パターン52とグラウンド層70との間の静電容量(第2の容量)との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
第1の接続導体21及び第1の部品31における少なくともいずれかの一部が第1の金属パターン51のエリア外に配置され、かつ第2の接続導体22及び第2の部品32における少なくともいずれかの一部が第2の金属パターン52のエリア外に配置される場合、第1の接続導体21及び第1の部品31における第1の金属パターン51のエリア外に配置された部分とグラウンド層70との間に生じる静電容量と、第1の接続導体21及び第1の部品31と第1の金属パターン51との間の静電容量の合成容量(第1の容量)と、第2の接続導体22及び第2の部品32における第2の金属パターン52のエリア外に配置された部分とグラウンド層70との間に生じる静電容量と、第2の金属パターン52とグラウンド層70との間の静電容量の合成容量(第2の容量)との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
図6及び図7は、この発明の実施の形態3に係るプリント回路基板の一例を示す構成図であり、図6はプリント回路基板の模式平面図、図7は図6のC−C線断面図である。
これらの図において、プリント回路基板1は、配線及び部品を実装する層とグラウンド層とを有している。第1の導体11と第2の導体12は、配線及び部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第1の部品31及び第2の部品32は、差動線路を挟み近接した位置に置かれる。第1の接続導体21は、第1の部品31と第1の導体11とを接続する。第2の接続導体22は、第2の部品32と第2の導体12とを接続する。第1の金属パターン51は、配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層で、かつ、第1の接続導体21及び第1の部品31の直下の位置に形成される。第2の金属パターン52は、グラウンド層70を挟んで第1の金属パターン51を形成した層とは異なる層に形成される。第1のビア41は、第1の金属パターン51とグラウンド層70を電気的に接続する。第2のビア42は、第2の導体12と第2の金属パターン52を電気的に接続する。
まず、第1の金属パターン51の面積が第1の接続導体21と第1の部品31を合わせた面積に対して同一または大きい場合について説明する。
第1の接続導体21と第1の部品31が第1の金属パターン51のエリア内に配置される場合、第1の接続導体21及び第1の部品31と第1の金属パターン51との間に生じる静電容量(第1の容量)と、第2の接続導体22及び第2の部品32とグラウンド層70との間に生じる静電容量と第2の金属パターン52とグラウンド層70との間に生じる静電容量の合成容量(第2の容量)との差分が設計目標の範囲内となるように調整することで、差動線路の平衡度を高くすることができる。
第1の金属パターン51の面積が第1の接続導体21と第1の部品31を合わせた面積よりも小さければ、第1の接続導体21、第1の部品31の少なくとも一方の全部または一部が第1の金属パターン51のエリア外に配置される場合がある。
例えば、第1の接続導体21及び第1の部品31の少なくとも一部が、第1の金属パターン51のエリア外に配置された場合、そのエリア外に配置された部分とグラウンド層70との間に生じる静電容量が、第1の接続導体21及び第1の部品31と第1の金属パターン51との間の静電容量以外に発生することになる。
図8及び図9は、この発明の実施の形態4に係るプリント回路基板の一例を示す構成図であり、図8は、プリント回路基板の模式平面図、図9は図8のD−D線断面図である。
これらの図において、プリント回路基板1は、配線及び部品を実装する層とグラウンド層とを有している。第1の導体11と第2の導体12は、配線及び部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第1の部品31及び第2の部品32は、差動線路を挟み近接した位置に置かれる。第1の接続導体21は、第1の部品31と第1の導体11とを接続する。第2の接続導体22は、第2の部品32と第2の導体12とを接続する。第1の接続導体21及び第1の部品31とグラウンド層70の間には誘電率ε1の第1の誘電体61が、第2の接続導体22及び第2の部品32とグラウンド層70の間には誘電率ε2の第2の誘電体62がある。
図10及び図11は、この発明の実施の形態5に係るプリント回路基板の一例を示す構成図であり、図10は、プリント回路基板の模式平面図、図11は図10のE−E線断面図である。
これらの図において、プリント回路基板1は、配線及び部品を実装する層とグラウンド層とを有している。第1の導体11と第2の導体12は、配線及び部品を実装する層に形成された差動線路を成す。第1の部品31及び第2の部品32は、差動線路を挟み近接した位置に置かれる。第1の接続導体21は、第1の部品31と第1の導体11とを接続する。第2の接続導体22は、第2の部品32と第2の導体12とを接続する。第3の導体80は第2の導体12に接続される。配線及び部品を実装する層とグラウンド層間は誘電体60があるものとする。
Claims (13)
- 配線及び部品を実装する層に形成された第1の導体と第2の導体から成る差動線路と、
前記差動線路を挟んで前記第1の導体側に設けられた第1の部品と前記第2の導体側に設けられた第2の部品と、
前記第1の部品と前記第1の導体とを接続する第1の接続導体と、
前記第2の部品と前記第2の導体とを接続する第2の接続導体と、
前記配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、前記第1の接続導体及び前記第1の部品の直下の位置に形成された第1の金属パターンと、
前記配線及び部品を実装する層と前記グラウンド層との間の層に設けられ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品の直下の位置に形成された第2の金属パターンとを備え、
前記第1の金属パターン及び前記第2の金属パターンが、それぞれ前記グラウンド層に電気的に接続されたことを特徴とするプリント回路基板。 - 前記第1の接続導体及び前記第1の部品が前記第1の金属パターンのエリア内に配置され、かつ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品が前記第2の金属パターンのエリア内に配置される場合、
前記第1の接続導体及び前記第1の部品と前記第1の金属パターンとの間に生じる静電容量である第1の容量と、前記第2の接続導体及び前記第2の部品と前記第2の金属パターンとの間に生じる静電容量である第2の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項1記載のプリント回路基板。 - 前記第1の接続導体及び前記第1の部品のうち、少なくともいずれかの一部が前記第1の金属パターンのエリア外に配置され、かつ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品のうち、少なくともいずれかの一部が前記第2の金属パターンのエリア外に配置される場合、
前記第1の接続導体及び前記第1の部品のうち、前記第1の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第1の接続導体及び前記第1の部品と前記第1の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第1の容量と、前記第2の接続導体及び前記第2の部品のうち、前記第2の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第2の接続導体及び前記第2の部品と前記第2の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第2の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項1記載のプリント回路基板。 - 前記第1の接続導体及び前記第1の部品が前記第1の金属パターンのエリア内に配置され、かつ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品のうち、少なくともいずれかの一部が前記第2の金属パターンのエリア外に配置される場合、
前記第1の接続導体及び前記第1の部品と前記第1の金属パターンとの間に生じる静電容量である第1の容量と、前記第2の接続導体及び前記第2の部品のうち、前記第2の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第2の接続導体及び前記第2の部品と前記第2の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第2の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項1記載のプリント回路基板。 - 配線及び部品を実装する層に形成された第1の導体と第2の導体から成る差動線路と、
前記差動線路を挟んで前記第1の導体側に設けられた第1の部品と前記第2の導体側に設けられた第2の部品と、
前記第1の部品と前記第1の導体とを接続する第1の接続導体と、
前記第2の部品と前記第2の導体とを接続する第2の接続導体と、
前記配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、前記第1の接続導体及び前記第1の部品の直下の位置に形成された第1の金属パターンと、
前記配線及び部品を実装する層と前記グラウンド層との間の層に設けられ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品の直下の位置に形成された第2の金属パターンとを備え、
前記第1の金属パターンと前記グラウンド層とが電気的に接続され、かつ、前記第2の導体または前記第2の接続導体と前記第2の金属パターンとが電気的に接続されたことを特徴とするプリント回路基板。 - 前記第1の接続導体及び前記第1の部品が前記第1の金属パターンのエリア内に配置され、かつ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品が前記第2の金属パターンのエリア内に配置される場合、
前記第1の接続導体及び前記第1の部品と前記第1の金属パターンとの間に生じる静電容量である第1の容量と、前記第2の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量である第2の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項5記載のプリント回路基板。 - 前記第1の接続導体及び前記第1の部品のうち、少なくともいずれかの一部が前記第1の金属パターンのエリア外に配置され、かつ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品のうち、少なくともいずれかの一部が前記第2の金属パターンのエリア外に配置される場合、
前記第1の接続導体及び前記第1の部品のうち、前記第1の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第1の接続導体及び前記第1の部品と前記第1の金属パターンとの間に生じる静電容量との合成容量である第1の容量と、前記第2の接続導体及び前記第2の部品のうち、前記第2の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第2の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第2の容量の差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項5記載のプリント回路基板。 - 前記第1の接続導体及び前記第1の部品が前記第1の金属パターンのエリア内に配置され、かつ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品のうち、少なくともいずれかの一部が前記第2の金属パターンのエリア外に配置される場合、
前記第1の接続導体及び前記第1の部品と前記第1の金属パターンとの間に生じる静電容量である第1の容量と、前記第2の接続導体及び前記第2の部品のうち、前記第2の金属パターンのエリア外に配置された部分と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第2の金属パターンと前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第2の容量との差分を設定範囲内の値とすることを特徴とする請求項5記載のプリント回路基板。 - 前記第1の金属パターンと前記第2の金属パターンとが同一の層に形成されることを特徴とする請求項1から請求項4及び請求項5から請求項8のうちのいずれか1項記載のプリント回路基板。
- 前記第1の金属パターンと前記第2の金属パターンとが異なる層に形成されることを特徴とする請求項1から請求項4及び請求項5から請求項8のうちのいずれか1項記載のプリント回路基板。
- 配線及び部品を実装する層に形成された第1の導体と第2の導体から成る差動線路と、
前記差動線路を挟んで前記第1の導体側に設けられた第1の部品と前記第2の導体側に設けられた第2の部品と、
前記第1の部品と前記第1の導体とを接続する第1の接続導体と、
前記第2の部品と前記第2の導体とを接続する第2の接続導体と、
前記配線及び部品を実装する層とグラウンド層との間の層に設けられ、前記第1の接続導体及び前記第1の部品の直下の位置に形成された第1の金属パターンと、
前記グラウンド層を挟んで前記第1の金属パターンとは異なる層に設けられ、前記第2の接続導体及び前記第2の部品の直下の位置に形成された第2の金属パターンとを備え、
前記第1の金属パターンと前記グラウンド層とが電気的に接続され、かつ、前記第2の導体または前記第2の接続導体と前記第2の金属パターンとが電気的に接続されたことを特徴とするプリント回路基板。 - 配線及び部品を実装する層に形成された第1の導体と第2の導体から成る差動線路と、
前記差動線路を挟んで前記第1の導体側に設けられた第1の部品と前記第2の導体側に設けられた第2の部品と、
前記第1の部品と前記第1の導体とを接続する第1の接続導体と、
前記第2の部品と前記第2の導体とを接続する第2の接続導体と、
前記第1の接続導体及び前記第1の部品とグラウンド層との間に設けられた第1の誘電体と、
前記第2の接続導体及び前記第2の部品とグラウンド層との間に設けられた第2の誘電体とを備え、
前記第1の誘電体および前記第2の誘電体の誘電率は、それぞれ、前記第1の部品と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第1の接続導体と前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第1の容量と、前記第2の部品と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第2の接続導体と前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第2の容量との差分が設定範囲内の値となるように、調整された異なる誘電率であることを特徴とするプリント回路基板。 - 配線及び部品を実装する層に形成された第1の導体と第2の導体から成る差動線路と、
前記差動線路を挟んで前記第1の導体側に設けられた第1の部品と前記第2の導体側に設けられた第2の部品と、
前記第1の部品と前記第1の導体とを接続する第1の接続導体と、
前記第2の部品と前記第2の導体とを接続する第2の接続導体と、
前記第2の導体に接続する第3の導体とを備え、
前記第1の接続導体及び前記第1の部品の面積と、前記第2の接続導体及び前記第2の部品の面積と、前記第3の導体の面積とは、それぞれ、前記第1の部品とグラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第1の接続導体と前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第1の容量と、前記第2の部品と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第2の接続導体と前記グラウンド層との間に生じる静電容量と、前記第3の導体と前記グラウンド層との間に生じる静電容量との合成容量である第2の容量との差分が設定範囲内の値となるように、調整された面積であることを特徴とするプリント回路基板。
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