JPH0434997A - プリント配線板 - Google Patents

プリント配線板

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JPH0434997A
JPH0434997A JP14100490A JP14100490A JPH0434997A JP H0434997 A JPH0434997 A JP H0434997A JP 14100490 A JP14100490 A JP 14100490A JP 14100490 A JP14100490 A JP 14100490A JP H0434997 A JPH0434997 A JP H0434997A
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JP
Japan
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printed wiring
wiring board
circuits
circuit
insulating layer
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Pending
Application number
JP14100490A
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English (en)
Inventor
Motomu Yui
由井 求
Yoshitaka Morihara
森原 良隆
Susumu Honda
進 本多
Shigeki Matsunaga
茂樹 松永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0296Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298Multilayer circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電気機器、電子機器などに用いられるプリント
配線板に関するものである。
〔従来の技術〕
従来のノイズ対策されたプリント配線板として、特開昭
58−15300号公報に開示された導電繊維層が基板
中に配設されたもの、特開昭6124300号公報に開
示された導電フィルムが配設されたもの、特開昭62−
295498号公報に開示された導電塗料でなる層を有
するもの、特開昭59−219999号公報に開示され
たシールドケースを有するものなどがある。
第2図に一従来例の導電ペーストでなる層を有するノイ
ズ対策プリント配線板を示す、ガラス布基材エポキシ樹
脂の絶縁層1aの両面銅張積層板の銅箔からサブトラク
ティブ法により回路形成された信号回路2、この信号回
路2の上に形成されたエポキシ樹脂フェスからなる絶縁
層l、さらに、この絶縁層lの上に導電ペーストを塗布
して形成されたアース回路3、このアース回路3上に工
ボキシ樹脂フェスで形成された絶縁膜5を有するプリン
ト配線板である。
前記絶縁層1の形成において、エポキシ樹脂ワニスの1
回の塗布加工で形成される絶縁層の厚みは、樹脂フェス
の粘度、塗布スクリーンの厚みやメツシュなどによって
制限を受けるので、厚い絶縁層を必要とするノイズ対策
プリント配線板では、この工程を繰り返さねばならない
。工程の繰り返しによって生産性は著しく低下すると言
う問題を生じていた。
また、以下の場合にも制限を受け、ノイズ対策プリント
配線板の設計を自由に行うことができない問題も有して
いた。■信号回路2の上に形成されたエポキシ樹脂ワニ
スからなる絶縁層1.絶縁膜5、アース回路3のために
プリント配線板加工後の信号回路2の修正ができない、
■表面実装用部品の取付は接続のためにはガラス布基材
エポキシ樹脂の絶縁層1aの表面の信号回路2を含む回
路の一部を接続箇所6として露出させておく必要がある
。したがって、この接続箇所6には前記エポキシ樹脂ワ
ニスからなる絶縁層1および、アス回路3を形成するこ
とができないので、十分なノイズ対策のプリント配線板
の設計ができない。
■絶縁層1とこの上に形成された導電ペーストのアース
回路3と、さらにこの上に形成されたエポキシ樹脂ワニ
スの絶縁膜5からなる構成材に囲まれ40〜100μ嘗
の深さの凹部の底に、前記表面実装用部品の取付は接続
用の回路は露出する。
したがって、凹部の底に露出するこの接続箇所6の回路
に表面実装用のクリーム半田を塗布したり、接続箇所6
から実装後の半田フラックスを除去するのは困難である
などの場合である。
これらの現象は、回路幅が狭くなる高密度で表面実装用
のプリント配線板において、ますます著しくなるので新
たな構成のノイズ対策プリント配線板が期待されていた
〔発明が解決しようとする問題点〕
合理的に生産できるノイズ対策のプリント配線板および
、設計自由度の高いプリント配線板を提供することにあ
る。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は従来の技術に於ける上述の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その特徴は、絶縁層の表面に信号回路とア
ース回路を有するプリント配線板において、信号回路と
アース回路の間に配設された絶縁層が、シートまたは、
フィルムによって形成された静電容量50〜150PF
/cm2を有するプリント配線板にある。
以下、本発明について図面のもとすいて説明する。
本明細書におけるアース回路とは、グランド層、電源層
も含めた広義の意味である。
本発明のノイズ対策プリント配線板の一実施例を第1図
に示す、アース回路3を絶縁層1aの両表面に有する内
層材4、この内層材4の表面に配設された別の絶縁層1
b、さらに、この別の絶縁層1bの表面に配設された金
属箔をサブトラクティブ法など通常の回路形成方法によ
って形成された信号回路2を有するプリント配線板であ
る。すなわち、絶縁層1bを介在させて信号回路2とそ
の反対側にアース回路3とを配設されてなるプリント配
線板である。
信号回路2とアース回llll3との間に介在する絶縁
層1bはコンデンサーとして機能し、このコンデンサー
としての静電容量が50〜150PF/iの範囲にある
ことが必要である。すなわち、絶縁層1bの誘電率が同
じ場合、静電容量が50PF/c−4未満では、絶縁層
の厚みTが大と成りノイズ対策の効果を示さずVCCI
自主規制値に合格しない、クロストークノイズが大きく
なるなど実用に供さなくなる。また、150PF/cd
を越えると絶縁層の厚みTが薄くなり、信号波形の歪み
が大きくなり回路特性上使用できなくなる。特に、40
MHz以上の周波数でこの問題が顕著になる。
なお、静電容量は、絶縁層1bを形成するシート、フィ
ルムの厚みと誘電率を適宜選ぶことにより任意のものを
組み合、わせで用いることができる信号回路2に相対す
るアース回路3は信号回路2より外側に有っても良く、
又内側に有っても良く、更に両側に構成されても良く任
意である。
しかし、前記信号回路2が外層に配設され、前記アース
回路3が内層に配設された場合は、信号回路2が表面に
露出しているためにプリント配線板加工後の信号回路2
の修正を容易に行うことができる。表面実装部品の取り
付は位置の相対する相当箇所にもアース回路を形成する
ことができるなど十分なノイズ対策を採りつつプリント
配線板の設計を自由度高く行うことができるのである。
介在させる絶縁層1bに樹脂フィルム、樹脂シート、基
材に樹脂を含浸させたプリプレグのシートを、熱硬化性
樹脂の場合はBステージに硬化させたプリプレグのシー
ト(以下、単にプリプレグと記載する)を用いるときは
、絶縁層1bの誘電率も厚みTも任意に選択することが
でき、これらの厚み精度もフィルムやシート状のため制
御し易く、ノイズ対策を施したプリント配線板の設計を
自由にすることができるのである。
また、信号回路2の導体間隙りと前記絶縁層1bの厚み
Tの比T/Dが1.7以下であれば、信号回路2の間の
クロストークノイズの値を小さくできる。1.7を越し
た構成の場合は、絶縁層1の静電容量が50〜150P
F/dの範囲では絶縁層lの厚みが厚くなるのでノイズ
対策の効果を示さずVCCI自主規制値に合格しなくな
るとともに、高密度、微細回路、特に回路の導体間隙、
導体幅がともに200μ−以下ののプリント配線板にお
いては、絶縁層1の厚みTが導体間隙りに比べて大きく
なるのでクロストークノイズが大きくなるなど実用に供
さなくなるのである。
本発明のプリント配線板としては、実施例の多層積層板
をはじめ片面プリント配線板1両面プリント配線板など
プリント配線板全般に適用することが出来る。
本発明に用いる絶縁層1a、Ibとしては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイ
ミド樹脂、ポリブタジェン樹脂、ポリフェニレンオキサ
イド樹脂、フッ素樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂などの熱硬化性樹
脂や熱可塑性樹脂の単独、変成物、混合物から成る樹脂
のみのフィルム、シート状物を用いることができる。他
に、これら樹脂とガラス繊維、セラミック繊維などの無
機繊維やポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリイミ
ド繊維、ポリアクリル繊維、弗素樹脂繊維などの有機合
成繊維や木綿などの天然繊維から成る織布、不織布、マ
ット、および、紙などの基材とからなるフィルムやシー
ト状物を用いることもできる。取扱性が良く、接着性の
強い点などから好ましいのは、熱硬化性の樹脂を基材に
含浸、Bステージ硬化させたプリプレグである。
信号回路2を形成する材料としては、銅、アルミニュウ
ム、ニッケル、亜鉛、鉄などの金属箔を用いることがで
き、なかでも銅が電気特性上、特に好ましい。
アース回路3を形成する材料としては、銅、アルミニニ
ウム、ニッケル、亜鉛、鉄などの金属箔及び銅、銀等の
導電ペーストを用いることができ、特に限定するもので
はないが、銅が電気特性上、特に好ましい。
信号回路2、アース回路3の回路形成方法としては、通
常のサブトラクティブ法やアディティブ法などを用いる
ことができる。
〔作用〕
信号回路とアース回路の間に特定の静電容量を有するフ
ィルム、シートから形成された絶縁層を有することによ
り、ノイズがこの静電容量によって減衰させられ、フィ
ルム、シートの厚み精度の優れた絶縁層のために、生産
性良く、プリント配線板の設計を高い自由度のもとにノ
イズ対策が可能となるのである。
以下に本発明の詳細な説明する。
〔実施例〕
実施例 1 厚み0.2閣のエポキシ樹脂含浸ガラス布プリプレグ8
枚を重ねた最上層プリプレグ表面に厚み35μ■の銅箔
を積み重ねて、積層成形した厚み1.6閣のガラス布基
材エポキシ樹脂両面銅張積層板を用いてその銅箔面にア
ース回路を形成し。
アース回路の上に誘電率4.8の厚み50μ−のガラス
布基材エポキシ樹脂含浸プリプレグを配し、その上に厚
みが35μmの銅箔を重ねた被圧体を成形圧力40kg
/ej、温度170℃で90分間、加熱加圧、積層成形
して得た4層銅張積層板の銅箔に導体間隙りが150μ
■の信号回路を写真製版により回路形成した。内層のア
ース回路と外層の信号回路との間のガラス布基材エポキ
シ樹脂含浸プリプレグからなる絶縁層がコンデンサーと
して静電容量100PF/dで、絶縁層の厚みTと信号
回路の導体間隙りの比T/Dが0.33のプリント配線
板を得た。このプリント配線板を用いた試験用プリント
配線板は、外形寸法170×130閣で、部品として表
面実装部品のみを搭載し、その搭載率は31%のもので
あった。以下、実施例2から8、比較例1、従来例1の
試験用プリント配線板は同仕様のものである。
実施例 2 実施例1の誘電率4.8の厚み50μ−のガラス布基材
エポキシ樹脂含浸プリプレグに変えて誘電率lOの厚み
70μ−のチタン酸バリウム含有エポキシ樹脂含浸ガラ
ス布プリプレグ配し、実施例1と同様にしてプリント配
線板を得た。このプリント配線板は、内層のアース回路
と外層の信号回路の間のチタン酸バリウム含有エポキシ
樹脂含浸ガラス布プリプレグからなる絶縁層がコンデン
サーとして静電容量150PF/dで、T/Dが0.4
7であった。
実施例 3 実施例1の誘電率4.8の厚み50μ−のガラス布基材
エポキシ樹脂含浸プリプレグに変えて誘電率21の厚み
150μ−のチタン酸バリウム含有エポキシ樹脂含浸ガ
ラス布プリプレグを配し、実施例1と同様にしてプリン
ト配線板を得た。このプリント配線板は、内層のアース
回路と外層の信号回路の間のチタン酸バリウム含有エポ
キシ樹脂含浸ガラス布プリプレグからなる絶縁層がコン
デンサーとして静電容量150PF/C4で、T/Dが
1.00であった。
実施例 4 実施例1の厚み1.6閣のガラス布基材エポキシ樹脂両
面銅張積層板、誘電率4.8の厚み50μ−のガラス布
基材エポキシ樹脂含浸プリプレグに変えて、それぞれ厚
み1.6mのガラス布基材ポリイミド樹脂両面銅張積層
板、誘電率2.9の厚み60μ−のガラス布基材弗素樹
脂含浸プリプレグを用い、得られた被圧体を成形圧40
kg/cj、温度210℃で90分、加熱加圧、積層成
形して得た4層銅張積層板の銅箔面に導体間隙りが15
0μ−の信号回路を写真製版により回路形成した。内層
のアース回路と外層の信号回路の間のガラス布基材弗素
樹脂含浸プリプレグからなる絶縁層がコンデンサーとし
て静電容量50PF/cjで、T/Dが0.4のプリン
ト配線板を得た。
実施例 5 実施例4の誘電率2.9の厚み60μ−のガラス布基材
弗素樹脂含浸プリプレグに変えて、誘電率3.6の厚み
36μ■のポリフェニレンオキサイド樹脂含浸プリプレ
グを用い、実施例4と同様にしてプリント配線板を得た
。このプリント配線板は、内層のアース回路と外層の信
号回路の間のポリフェニレンオキサイド樹脂含浸プリプ
レグからなる絶縁層がコンデンサーとして静電容量10
0PF/c(で、T/Dが0.2であった。
実施例 6 実施例4の誘電率2.9の厚み60uIlのガラス布基
材弗素樹脂含浸プリプレグに変えて誘電率2.4の厚み
25μ謡の弗素樹脂フィルムを用い、得られた被正体を
成形圧40jcg/cd、温度230゛Cで100分、
加熱加圧、積層成形して得た4層銅張積層板の銅箔面に
導体間隙りが150μ−の信号回路を写真製版により回
路形成した。内層のアース回路と外層の信号回路の間の
弗素樹脂フィルムからなる絶縁層がコンデンサーとして
静電容量100PF/cdで、T/Dが0.17のプリ
ント配線板を得た。
実施例 7 実施例Iの厚み1.6閤のガラス布基材エポキシ樹脂両
面鋼張積層板を用いてIi4箔面に導体間隙りが150
μmのの信号回路を形成した後に、信号回路の上に誘電
率4.8の厚み50μ厘のエポキシ樹脂含浸ガラス布プ
リプレグ配し、実施例1と同様にしてプリント配線板を
得た。このプリント配線板は、内層の信号回路と外層の
アース回路との間のエポキシ樹脂含浸ガラス布プリプレ
グからなる絶縁層がコンデンサーとして静電容量100
PF/dで、T/Dが0.33であった。
実施例 8 実施例1の厚み1.6閣のガラス布基材エポキシ樹脂積
層板の両表面に、銅を充填材としたエポキシ樹脂の導電
ペーストを塗布、乾燥硬化させてアース回路を形成した
後に、アース回路の上に誘電率4.8厚み50μ−のガ
ラス布基材エポキシ樹脂含浸プリプレグ1枚を配し、実
施例1と同様にしてプリント配線板を得た。このプリン
ト配線板は、内層のアース回路と外層の信号回路の間の
ガラス布基材エポキシ樹脂含浸プリプレグからなる絶縁
層がコンデンサーとして静電容量100PF/cdで、
T/Dが0.33であった。
比較例 l 実施例1の誘電率4.8の厚み50μ−のガラス布基材
エポキシ樹脂含浸プリプレグに変えて誘電率4.8、厚
み500ミクロンのガラス布基材エポキシ樹脂含浸プリ
プレグを配し、実施例1と同様にしてプリント配線板を
得た。このプリント配線板は内層のアース回路と外層の
信号回路の間のガラス布基材エポキシ樹脂含浸プリプレ
グからなる絶縁層がコンデンサーとして静電容量LOP
F/dで、T/Dが3.33であった。
従来例 1 厚み1.6−のガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層
板を用いて銅箔面に導体間隙りが150μ−の信号回路
を形成した後に、信号回路の上に誘電率4.2のエポキ
シ樹脂のフェスを塗布、乾燥硬化させてる工程を2回繰
り返し、厚み40μmの絶縁層を形成した後、この絶縁
層の上に、銅を充填材としたエポキシ樹脂の導電ペース
トを塗布、乾燥硬化させてアース回路を形成して、この
アース回路と信号回路との間の絶縁層がコンデンサーと
して静電容量109PF/cjで、T/Dが0.27の
プリント配線板を得た。
以上で得たプリント配線板を、次の測定方法でノイズの
発生を試験した。ノイズの測定方法は、電子材料198
9年IO月号89〜95頁に記載の方法で、プリント配
線板の回路からの放射電界強度を測定するものである0
発信回路はアルミニウムケースで十分シールドを施し、
電源はACラインからの伝導ノイズを避けるために電池
を用い、発信器内に収めた。このことによって外部への
電磁放射は、各前記プリント配線板の回路に限定される
ため、プリント配線板の構造、構成の差異による電磁放
射特性差が明確になる。測定条件は、回路への印加電圧
5Vpp矩形波、発信器の立ち上がり、立ち下がり時間
約2ns、発信器の出力インピーダンス約50オーム、
周波数20.10.5.2.5MIIzを隣接信号回路
にそれぞれ別個印加した。一方、放射電界強度の測定は
、オープンサイト3m法で実施し、20〜320MHz
 q域はバイコニカルアンテナ、300〜1000MH
100O域はログペリオディックアンテナを用いて、い
ずれも垂直偏波を受信した。なお、プリント配線板は、
この状態で最大の放射電界強度が得られる方向に設置し
、アンテナに誘起したノイズ電圧をスペクトルアナライ
ザーで測定した。
第1表に測定した試験用プリント配線板の内容と試験結
果を示した。
ノイズ対策の効果の結果は、次の評価基準によるもので
ある。すなわち、比較例1は従来構造の4層プリント配
線板の例であるが、100〜160MH2領域、および
、350〜420 MHz 9M域でのノイズ電界強度
は5QdBuV /w (3−値)、ただし10霜僅に
換夏すると40dBllV/蒙 を示した。
VCCI自主規制値は、第1種装置が、30〜230 
MHz 8N域でのノイズ電界強度は40dBIIV 
1m (10w値) 、230〜I000MHz eJ
I域でのノイズ電界強度は47dBttV 1m (1
0s値)であり、第2種装置が、30〜230 MHz
 tip域で40dBt!V /ex (3−値)、2
30〜lO0100Oq域で47dBuV 1m (3
−値)である。
そこで、比較例1のノイズ電界強度を基準値OdBμV
 1mとして、実施例、従来例のノイズ対策効果をdB
で示した。
すなわち1、従来例1はVCCI第1種規制値には合格
できるが第2種規制値には合格できない。
これに対して実施例は、いずれも1種、第2種の自主規
制値に合格できる性能を有することが確認できた。
クロストーク大小は、次の評価基準によるものである。
クロストークノイズの測定は、前記プリント配線板の回
路導体幅200μ−1導体間隙150μ−12回路平行
線長100〜300■の一方の回路に74HCO4のI
Cによって立ち上がり時間2nsの矩形波信号を入力し
、他方の回路に誘起されるクロストークノイズをシンク
ロスコープで測定した。この場合、他方の回路(クロス
トークノイズ測定信号回路)は入出力共にICを接続し
、前段tCの出力電圧は0■になるように前段ICの入
力をプルアップした。
クロストークの大小の判定基準は、ICの一般的ノイズ
マージン0.4■の半分すなわち、クロストークノイズ
電圧が0.2Vを越えたものをクロストーク大、クロス
トークノイズ電圧が0. 2v以下のものをクロストー
ク小とした。
〔発明の効果〕
本発明のプリント配線板は、シート、フィルムから形成
された特定の静電容量を有する絶縁層によって合理的な
生産が可能であり、ノイズ対策のための特定の静電容量
を絶縁層の誘電率と厚みの組合せで自由に選択すること
ができるのでプリント配線板の設計を自由度高く行うこ
とができるのである。
さらに、信号回路が外層に、アース回路が内層に配設さ
て構成されているために信号回路の修正が容易に行なえ
ることやアース回路が実装箇所に関係なく十分に配設で
きるなどプリント配線板の設計を自由度高く行うことが
できるのである。
また、特定の静電容量を有する絶縁層において、信号回
路の導体間隙りと絶縁層の厚みTの比T/Dが1.7以
下の範囲で絶縁層のシート、フィルムの誘電率と厚みを
適宜選ぶことによってクロストークノイズの発生も小さ
いノイズ対策プリント配線板を高い自由度で設計できる
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の断面図、第2図は、−従
来例の断面図である。 1、la、lb・・・絶縁層 2・・・信号回路 3・・・アース回路 4・・・内層材 5・・・絶縁膜 6・・・接続箇所

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁層の表面に信号回路とアース回路を有するプ
    リント配線板において、信号回路とアース回路の間に配
    設された絶縁層がシートまたは、フィルムによって形成
    された静電容量50〜150PF/cm^2を有するこ
    とを特徴とするプリント配線板。
  2. (2)前記信号回路がプリント配線板の外層に配設され
    、前記アース回路がプリント配線板の内層に配設された
    ことを特徴とする請求項1記載のプリント配線板。
  3. (3)前記信号回路の導体間隙Dと前記絶縁層の厚みT
    の比T/Dが1.7以下であることを特徴とる請求項1
    または、請求項2記載のプリント配線板。
JP14100490A 1990-05-30 1990-05-30 プリント配線板 Pending JPH0434997A (ja)

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JPS5368870A (en) * 1976-12-01 1978-06-19 Oki Electric Ind Co Ltd Multilayer board
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