JPH04302492A - プリント配線基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子機器に使用され
るプリント配線基板に関するものであり、さらに詳しく
は電磁波妨害（ＥＭＩ）の対策を施したプリント配線基
板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達によりプリント配
線基板に形成される回路の高速化と高密度化が促進され
るようになってきているが、これに伴いＥＭＩに対する
規制が厳しくなってきている。従来から考えられている
ＥＭＩ対策のうち典型的な方法は、基板を収納する筐体
をシールドケースにして輻射ノイズの低減と進入ノイズ
の低減を図る方法である。しかし、この方法では、シー
ルドケース内に閉じ込められた電磁波エネルギーがケー
ブルを通して外部に輻射される問題があり、しかも、こ
の方法は基本的に回路の高周波特性に基づいて発生する
電磁波エネルギーを減少するものではないために、輻射
ノイズを完全に抑え込むことはほとんど不可能である。 そこで、新たなＥＭＩ対策用プリント配線基板が提案さ
れている。

【０００３】この配線基板は信号ラインパターン（以下
単に信号パターンと言う），グラウンドラインパターン
（以下単にグラウンドパターンと言う）および電源ライ
ンパターン（以下単に電源パターンと言う）等の回路パ
ターンを形成した基板上に、グラウンドパターンの少な
くとも一部を除いて絶縁層を形成し（以下この絶縁層を
アンダーコート層と言う）、その上にグラウンドパター
ンの絶縁されていない部分と接続されるようにシールド
用の導電層を形成したものである。また、通常はこのシ
ールド用の導電層の上にさらに絶縁層（以下この絶縁層
をオーバーコート層と言う）が形成される。

【０００４】このような構成のプリント配線基板では、
主に４つの理由から放射雑音の低減を図ることができる
。

【０００５】第１は、導電層によるグラウンドパターン
の低インピーダンス化である。

【０００６】第２は接近した導電層による信号パターン
および電源パターンからの高周波成分の除去である。す
なわち、アンダーコート層は所謂ソルダーレジスタで形
成されるが、この膜厚は２０〜４０μｍ程度の薄いもの
であるために、その上に形成され、グラウンドパターン
に接続された導電層に対する信号パターンおよび電源パ
ターンの分布静電容量が大きくなる。従ってリンギング
等により発生する不要な高周波成分がグラウンドパター
ンに高周波的にアースされ、輻射ノイズが抑制される。

【０００７】第３は、導電層による信号パターンおよび
電源パターンのインピーダンスの均一化である。すなわ
ち、導電層によって信号パターン，電源パターンが被わ
れるので、これらの回路パターンと、グラウンドパター
ンに接続された導電層との間の距離が均一化され、各回
路パターンのインピーダンスも均一化される。その結果
、高周波伝送上のインピーダンス不整合部の生成と、そ
れに起因する不要な高周波成分の発生が抑制されること
になる。

【０００８】さらにもう一つの理由は、導電層自身によ
るシールド効果である。

【０００９】以上の４つの理由、すなわち導電層による
グラウンドパターンの低インピーダンス化、接近した導
電層による高周波成分の除去、回路パターンのインピー
ダンスの均一化、および導電層自身による通常のシール
ド効果によって輻射ノイズを効果的に抑制することがで
きる。

【００１０】また、一般に電子回路基板では基板の端部
に配置されるコネクタ部および電源端子およびグラウン
ド端子部に高周波ノイズをバイパスさせるバイパスコン
デンサが取り付けられている。不要な高周波成分をバイ
パスするという機能からこのバイパスコンデンサは容量
の比較的小さなものが使用されるが、従来のプリント配
線基板ではこのバイパスコンデンサがディスクリートの
部品として基板上に実装されていた。このため、コンデ
ンサを基板上に実装するための半田付け作業が必要とな
り、基板の小型化を阻害する欠点があった。また、バイ
パスコンデンサのリード線が高周波に対してインダクタ
ンス分として働き、その結果後述するように、インピー
ダンスの周波数特性が悪くなるという問題がある。

【００１１】そこで、本発明者らは、上記バイパスコン
デンサを上記導電層を使用することによって形成したプ
リント配線基板を提案した（特願平１−４０８３７号）
。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記導電層
を接続するグラウンドパターンまたは電源パターンと裏
面の回路パターンとを接続するためのスルーホールを設
けたプリント配線基板において、スルーホールの導電部
と上記導電層とは異なる材料で別体に形成していたため
、製造工程が複雑になるという問題点があった。

【００１３】この発明の目的は、前記バイパスコンデン
サおよびグラウンドパターンまたは前記電源パターンと
裏面回路パターンとを接続するためのスルーホールを有
するプリント配線基板を安価に提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この出願の請求項１に係
る発明は、基板と、前記基板上に形成されたグラウンド
ラインパターンおよび信号ラインパターンを含む回路パ
ターンと、前記回路パターンを形成した基板上に、前記
グラウンドラインパターンの少なくとも一部を除いて前
記回路パターンを被うように形成された絶縁層と、前記
絶縁層上に前記グラウンドラインパターンの絶縁されて
いない部分と接続されるように形成された導電層とを備
え、前記絶縁層および前記導電層を、コネクタが接続さ
れるコネクタランドまたは電源端子ランドまで延設し、
コネクタランドまたは電源端子ランドとその上方に位置
する導電層部分とでバイパスコンデンサを形成したプリ
ント配線基板において、前記グラウンドラインパターン
と裏面の回路パターンを接続するスルーホールの導電部
を前記導電層と同一の導電塗料で一体に形成してなるこ
とを特徴とする。

【００１５】また、請求項２に係る発明は、基板と、前
記基板上に形成された電源ラインパターンおよび信号ラ
インパターンを含む回路パターンと、前記回路パターン
を形成した基板上に前記電源ラインパターンの少なくと
も一部を除いて前記回路パターンを被うように形成され
た絶縁層と、前記絶縁層上に前記電源ラインパターンの
絶縁されていない部分と接続されるように形成された導
電層とを備え、前記絶縁層および前記導電層を、コネク
タが接続されるコネクタランドまたはグラウンド端子ラ
ンドまで延設し、コネクタランドまたはグラウンド端子
ランドとその上方に位置する導電層部分とでバイパスコ
ンデンサを形成したプリント配線基板において、前記電
源ラインパターンと裏面の回路パターンとを接続するス
ルーホールの導電部を前記導電層と同一の導電塗料で一
体に形成してなることを特徴とする。

【００１６】

【作用】この発明では、コネクタランドの上方に導電層
が存在するために、絶縁層を挟んでこの導電層とコネク
タランドとでコンデンサが形成されることになる。この
コンデンサがバイパスコンデンサ（以下パスコンと言う
）として機能する。

【００１７】このコンデンサの一方の極を形成する導電
層を、グラウンドラインパターンまたは電源ラインパタ
ーンを裏面の回路パターンと接続するスルーホールの導
電部と同一の導電塗料で一体に形成するので、製造が容
易で安価である。

【００１８】

【実施例】図１はこの発明の実施例のプリント配線基板
を示す縦断面図である。エポキシ樹脂，紙フェーノール
樹脂，フェノール樹脂，ガラス繊維，セラミックスなど
の絶縁材料からなる基板１の両面には、回路パターンが
形成される。回路パターンは信号パターン２，グラウン
ドパターン３，図示しない電源パターンを含んでいる。 本実施例ではこの回路パターンに加えてコネクタが接続
されるコネクタランド４が通常のコネクタランドよりも
広面積に回路パターンと同時に基板１の端部に形成され
る。これらの各パターンは公知のフォトリソグラフィ技
術によって形成される。必要なパターンを形成した後、
グラウンドパターン３の中央に孔５を開設する。次いで
グラウンドパターン３の一部の領域Ａの部分を残してア
ンダーコート層６を形成する。このアンダーコート層６
は樹脂絶縁材料からなるソルダレジスト層である。この
アンダーコート層６は、上記回路パターンとともにコネ
クタランド４の上方をも被うようにスクリーン印刷によ
って形成される。アンダーコート層６を形成したのち、
その上に導電塗料７を塗布する。その際、孔５にも導電
塗料７と同一の導電塗料８を充填し、導電塗料７ととも
に加熱硬化して、導電層７およびスルーホールの導電部
８を一体に形成する。この導電層７は上記回路パターン
とともにコネクタランド３の上方を被うようにアンダー
コート層６の上に印刷形成され、さらにその上に保護層
９が形成される。この導電層７とスルーホールの導電部
８は本実施例では銅ペーストからなり次の組成を有する
材料で構成されるが、これに限定されるものではない。

【００１９】すなわち、基本的にはフィラーとしての銅
の微粒子と、これらの微粒子同士を強固に接着するため
のバインダーと導電性を長期安定に維持するための各種
添加剤とを混合して作られるが、具体的には、次のよう
な配合が好ましい。

【００２０】（配合例）（Ａ）　金属銅粉１００重量部
と、（Ｂ）　レゾール型フェノール樹脂５〜３０重量部
と、（Ｃ）　分散剤０．１〜２重量部と、キレート形成
剤３〜１０重量部と、（Ｄ）　チキソトロピック調整剤
０．５〜４重量部と、（Ｅ）　アミノ化合物０．５〜３
．５重量部とを配合して形成される。

【００２１】金属銅粉は、片状、樹枝状、球状、不定形
状などの何れの形状であっても良く、その粒径は１００
μｍ　以下が好ましく、特に１〜３０μｍが好ましい。

【００２２】レゾール型フェノール樹脂は、金属銅粉お
よび他の成分をよくバインドするためのもので、長期の
導電性の維持のために有効に作用する。

【００２３】特に、２−１置換体、２，４−２置換体、
２，４，６−３置換体、メチロール基、ジメチレンエー
テル、フェニル基の各赤外線透過率をｌ，ｍ，ｎ，ａ，
ｂ，ｃとするとき、各透過率間に、 ｌ／ｎ＝０．８〜１．２ ｍ／ｎ＝０．８〜１．２ ｂ／ａ＝０．８〜１．２ ｃ／ａ＝１．２〜１．５ なる関係が成り立つレゾール型フェノール樹脂が好まし
い。

【００２４】分散剤としては、脂肪酸または脂肪酸の金
属塩が好ましい。飽和脂肪酸にあっては、炭酸数１６〜
２０のパルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸など、
不飽和脂肪酸にあっては炭素数１６〜１８のゾーマリン
酸、オレイン酸、リノレン酸などが好ましい。脂肪酸の
金属塩としては前記のような脂肪酸とナトリウム、カリ
ウム、銅、亜鉛、アルミニウムなどの金属との塩が好ま
しい。

【００２５】また、表面に分散剤的機能を有する皮膜を
形成した銅粉を使用するときはこの分散剤を省略するこ
とができる。

【００２６】これらの分散剤は、金属銅粉の樹脂混和物
中への微細分散を促進する。

【００２７】キレート形成剤としては、モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、
エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチレ
ンテトラミンなどの脂肪族アミンから選ばれる少なくと
も１種を用いるのが好ましい。キレート形成剤は、金属
銅粉の酸化を防止し、導電性の維持に寄与する。

【００２８】チキソソロピック調整剤としては、ポリビ
ニルアセタール樹脂，アクリル樹脂，パラビニルフェノ
ール樹脂が好ましい。チキソトロピック調整剤は印刷時
のにじみを防止する。

【００２９】アミノ化合物としては、たとえばアミノフ
ェノールが用いられ、導電性の向上に寄与する。

【００３０】上記の構成において、コネクタランド４と
その上方に位置する導電層７とが重なっている領域Ｂは
アンダーコート層６を挟んでコンデンサを構成している
。アンダーコート層６の厚みはせいぜい２０〜４０μｍ
であるために、領域Ｂでは適当な面積でパスコンに必要
な容量を十分に得ることができる。したがって、各信号
パターンが接続されるコネクタランド全てに対して図１
に示すような領域Ｂのようなコンデンサ部を構成するこ
とによって、ディスクリート部品としてのパスコンを半
田付け接続しなくても、必要なパスコンを形成すること
ができる。

【００３１】なお、図１に示す例ではコネクタランド４
と導電層７との間のパスコンを示したが、基板１の端部
には電源端子ランドを形成されるために、この電源端子
ランドと導電層７との間でパスコンを形成することもも
ちろんできる。また、ディスクリート部品としてのパス
コンを併用して効果を高めることももちろん可能である
。

【００３２】さらに、上記図１に示す実施例では導電層
７をグラウンドパターン３に接続するようにしたが、こ
の導電層７をグラウンドパターン３に代えて電源パター
ンに接続するようにしても良い。図２はこの例を示して
いる。すなわち、アンダーコート層６を印刷形成すると
きに、電源パターン１０の一部を残し、この上に導電層
７を印刷形成することにより、導電層７の電位を電源電
圧に設定することができる。すると、領域Ｂにおいては
、コネクタランド４と電源との間においてパスコンが形
成されることになるが、前述のように電源インピーダン
スが高周波的にほとんど無視できるために、高周波ノイ
ズ（輻射ノイズ）の抑制効果の点では第１図に示す実施
例と全く同じものを得ることができる。なお、図２に示
す実施例の場合には、コネクタランド４の外、グラウン
ド端子ランドと導電層７との間でパスコンを形成するこ
とができる。

【００３３】上記図１および図２に示すように、導電層
７はグラウンドパターン３に接続しても電源パターン１
０に接続しても同じ効果を得ることができるために、基
板のレイアウトから来るグラウンドパターンや電源パタ
ーンの制限がある場合、高周波ノイズの抑制の点から有
利な方の選択することが可能である。

【００３４】

【発明の効果】この発明によれば、従来のＥＭＩ対策プ
リント配線基板のように基板上にパスコンを別途半田付
けなどで実装する必要がないために、基板の小型化が可
能である。また、リード線を必要としないため、インダ
クタンス分がなく、パスコンとして優れた周波数特性が
得られる。さらに、本発明では、パスコンを形成するの
に絶縁層および導電層を延設するだけで良く、しかもグ
ラウンドパターンまたは電源パターンを裏面の回路パタ
ーンと接続するスルーホールの導電部と上記導電層とを
同一の導電塗料で一体に形成するので印刷工程などの工
程数を増やすことなく安価に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は本発明の実施例を示す図、

【図２】は本発明の実施例を示す図、

【符号の説明】

１−基板、２−信号パターン、３−グラウンドパターン
、４−コネクタランド、５−孔、６−絶縁層（アンダー
コート層）、７−導電層、８−スルーホールの導電部、
９−絶縁層（オーバーコート層）、１０−電源パターン
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板と、前記基板上に形成されたグラウン
   ドラインパターンおよび信号ラインパターンを含む回路
   パターンと、前記回路パターンを形成した基板上に、前
   記グラウンドラインパターンの少なくとも一部を除いて
   前記回路パターンを被うように形成された絶縁層と、前
   記絶縁層上に前記グラウンドラインパターンの絶縁され
   ていない部分と接続されるように形成された導電層とを
   備え、前記絶縁層および前記導電層を、コネクタが接続
   されるコネクタランドまたは電源端子ランドまで延設し
   、前記コネクタランドまたは電源端子ランドとその上方
   に位置する導電層部分とでバイパスコンデンサを形成し
   たプリント配線基板において、前記グラウンドラインパ
   ターンと裏面の回路パターンを接続するスルーホールの
   導電部を前記導電層と同一の導電塗料で一体に形成して
   なることを特徴とするプリント配線基板。
2. 【請求項２】基板と、前記基板上に形成された電源ライ
   ンパターンおよび信号ラインパターンを含む回路パター
   ンと、前記回路パターンを形成した基板上に前記電源ラ
   インパターンの少なくとも一部を除いて前記回路パター
   ンを被うように形成された絶縁層と、前記絶縁層上に前
   記電源ラインパターンの絶縁されていない部分と接続さ
   れるように形成された導電層とを備え、前記絶縁層およ
   び前記導電層を、コネクタが接続されるコネクタランド
   またはグラウンド端子ランドまで延設し、コネクタラン
   ドまたはグラウンド端子ランドとその上方に位置する導
   電層部分とでバイパスコンデンサを形成したプリント配
   線基板において、前記電源ラインパターンと裏面の回路
   パターンとを接続するスルーホールの導電部を前記導電
   層と同一の導電塗料で一体に形成してなることを特徴と
   するプリント配線基板。