JPH08274427A - プリント基板のパターン配線方法および該方法によるプリント基板 - Google Patents

プリント基板のパターン配線方法および該方法によるプリント基板

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JPH08274427A
JPH08274427A JP7165395A JP7165395A JPH08274427A JP H08274427 A JPH08274427 A JP H08274427A JP 7165395 A JP7165395 A JP 7165395A JP 7165395 A JP7165395 A JP 7165395A JP H08274427 A JPH08274427 A JP H08274427A
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Japan
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pattern
printed circuit
signal wiring
circuit board
gnd
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JP7165395A
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Hideho Inagawa
秀穂 稲川
Toru Otaki
徹 大滝
Tomoyasu Arakawa
智安 荒川
Yasushi Takeuchi
靖 竹内
Toru Aisaka
徹 逢坂
Yoshimi Terayama
芳実 寺山
Koji Hirai
宏治 平井
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Original Assignee
Canon Inc
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0296—Conductive pattern lay-out details not covered by sub groups H05K1/02 - H05K1/0295
    • H05K1/0298—Multilayer circuits

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズ源となる高周波電流自体を抑制するこ
となく、高周波電流によって発生する磁界を抑制し、放
射ノイズを軽減するプリント基板のパターン配線方法お
よび該方法によるプリント基板を提供する。 【構成】 一つの信号回路が並列する２本に分岐された
信号配線パターン１１、１２で構成され、分岐された信
号配線パターンはＧＮＤパターン１３ａ、１３ｂの形成
された層を挟んだ２つの層の対向する位置にそれぞれ形
成され、それぞれが内部の次の層に形成されたＧＮＤパ
ターン１３ａ、１３ｂと対応している。高速信号の流れ
る信号配線パターン１１、１２からは、ＧＮＤパターン
１３ａ、１３ｂへと、対向面に略垂直に高周波電流１５
ａ、１５ｂが方向が互いに対向するように流れる。従っ
て発生する磁界１６ａ、１６ｂも逆向きになるので互い
に打ち消し合い電磁波１７の発生は減少し外部に放射さ
れるノイズも減少する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプリント基板の信号線回
路に起因する電磁波障害を防止するためのプリント基板
のパターン配線方法および該方法によるプリント基板に
関し、特に高周波成分を含むデジタル回路の電磁波障害
を防止するためのプリント基板のパターン配線方法およ
び該方法によるプリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント基板上に形成される信号配線パ
ターンは、通常一つの回路に対して１本の信号配線パタ
ーンが用いられている。この場合特にシステムクロック
やビデオクロックなどの高速信号が信号配線を流れる際
に、信号配線パターンとＧＮＤパターンとの間で作られ
る電流ループによって電磁波の放射ノイズが発生する。
図３は、多層基板における通常の信号配線パターンとＧ
ＮＤパターンの関係と、その関係によって発生する高周
波電流と、高周波電流によって発生する磁界の状況の模
式図である。
【０００３】３１は信号配線パターン、３３はＧＮＤパ
ターン、３４は基板の誘電体、３５は信号配線パターン
３１とＧＮＤパターン３３との間に発生する高周波電流
のイメージ、３６は高周波電流３５によって発生する磁
界のイメージ、３７は磁界３６から放射される電磁波の
イメージである。
【０００４】高速信号の流れる信号配線パターン３１か
らは、異なる層に形成されたＧＮＤパターン３３へと、
対向面に略垂直に高周波電流３５（実線方向）が流れる
（位相の逆転したときは点線方向）。その高周波電流３
５によって発生する磁界３６は図３の信号配線パターン
３１側から見て右廻りとなる。この磁界３６によって電
磁波３７が発生し外部に放射される。
【０００５】図４は、配線パターンを基板の両面にのみ
有する両面基板における通常の信号配線パターンとＧＮ
Ｄパターンの関係と、その関係によって発生する高周波
電流と、高周波電流によって発生する磁界の状況の模式
図である。
【０００６】４１は信号配線パターン、４３ａ、４３ｂ
はＧＮＤパターン、４４は基板の誘電体、４５ａ、４５
ｂは信号配線パターン４１とＧＮＤパターン４３ａ、４
３ｂとの間にそれぞれ発生する高周波電流のイメージ、
４６ａ、４６ｂは高周波電流４３ａ、４３ｂによって発
生する磁界のイメージ、４７は磁界４６ａ、４６ｂから
放射される電磁波のイメージである。
【０００７】高速信号の流れる信号配線パターン４１か
らは、同じ面のＧＮＤパターン４３ｂに対しては、両パ
ターンの基板との接合面を結んで両パターンの形成され
た基板内部と表面の近傍を高周波電流４５ｂ（実線方
向）が流れる（位相の逆転したときは点線方向）。その
高周波電流４５ｂによって発生する磁界４６ｂは図４の
信号配線パターン側から見て右廻りとなる。
【０００８】また反対面に形成されたＧＮＤパターン４
３ａに対しては、対向面に略垂直に高周波電流４５ａ
（実線方向）が流れる（位相の逆転したときは点線方
向）。その高周波電流４５ａによって発生する磁界４６
ａも図４の信号配線パターン側から見て右廻りとなる。
これらの磁界４６ａ、４６ｂによって電磁波４７が発生
し外部に放射される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】高速信号がプリント基
板の信号配線パターンを流れる際に、信号配線パターン
とＧＮＤパターンとの間で作られる電流ループによって
両パターン間に高周波電流が流れ、それによって磁界が
発生し、磁界によって電磁波を発生する。その電磁波が
外部に放射されてノイズとなり、電磁波障害規制上大き
な問題となっている。
【００１０】この障害を軽減するためには、ノイズ源と
なる信号配線パターンとＧＮＤパターンで作られる電流
ループを抑制する、即ち信号配線パターンを流れる高周
波電流を抑制することが望ましい。
【００１１】しかし、信号配線パターンを流れる高周波
電流をカットしてしまうことは、信号波形を鈍化させた
りディレイを生じさせて、タイミング設計上問題を起こ
すおそれがある。
【００１２】本発明の目的は、ノイズ源となる高周波電
流自体を抑制することなく、高周波電流によって発生す
る磁界を抑制し、放射ノイズを軽減するプリント基板の
パターン配線方法および該方法によるプリント基板を提
供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のプリント基板の
パターン配線方法は、出力デバイスと入力デバイスを結
ぶ信号線回路のプリント基板のパターン配線方法におい
て、信号線回路を並列する２本に分岐された信号配線パ
ターンで構成し、相互に対応して高周波電流を発生させ
る原因となる信号配線パターンとＧＮＤパターンとの位
置関係を、２本の信号配線パターンのそれぞれから発生
する高周波電流の方向が互いに対向するように配置す
る。
【００１４】プリント基板が中間にＧＮＤ層を含む多層
基板であり、分岐された信号配線パターンはＧＮＤ層を
挟んだ２つの層の対向する位置にそれぞれ形成してもよ
く、プリント基板が両面基板であり、分岐された各信号
配線パターンおよび同一面に設けられ該信号配線パター
ンと対応するＧＮＤパターンはその間の面がプリント基
板面に垂直な方向で一致し、かつ各信号配線パターンが
反対面のＧＮＤパターンと対向するようにプリント基板
の両面にそれぞれ形成してもよい。
【００１５】また本発明のプリント基板は、信号線回路
が並列する２本の信号配線パターンで構成され、双互に
対応して高周波電流を発生させる原因となる信号配線パ
ターンとＧＮＤパターンとの位置関係は、２本の信号配
線パターンのそれぞれから発生する高周波電流の方向が
互いに対向するように配置される。
【００１６】プリント基板が中間にＧＮＤ層を含む多層
基板であり、分岐された信号配線パターンはＧＮＤ層を
挟んだ２つの層の対向する位置にそれぞれ形成されても
よく、プリント基板が両面基板であり、分岐された各信
号配線パターンおよび同一面に設けられ該信号配線パタ
ーンと対応するＧＮＤパターンはその間の面がプリント
基板面に垂直な方向で一致し、かつ各信号配線パターン
が反対面のＧＮＤパターンと対向するようにプリント基
板の両面にそれぞれ形成されていてもよい。
【００１７】信号線回路は、高周波成分を含む高速信号
が流れるデジタル回路であってもよい。
【００１８】
【作用】高速信号がプリント基板の信号配線パターンを
流れる際に、信号配線パターンとＧＮＤパターンとの間
で作られる電流ループによって両パターン間に高周波電
流が流れ、それによって磁界が発生し、磁界によって電
磁波を発生する。その電磁波が外部に放射されてノイズ
となる。
【００１９】本発明によるプリント基板のパターン配線
方法とその方法を用いたプリント基板によれば、信号線
回路を並列する２本に分岐された信号配線パターンで構
成し、双互に対応して高周波電流を発生させる原因とな
る信号配線パターンとＧＮＤパターンとの位置関係を、
２本の信号配線パターンのそれぞれから発生する高周波
電流の方向が互いに対向するように配置するので高周波
電流によって発生する磁界の方向が同時点において反対
方向となって互いに打ち消すので、放射ノイズのとなる
電磁波の発生が減少する。
【００２０】プリント基板が中間にＧＮＤ層を含む多層
基板であり、分岐された信号配線パターンはＧＮＤ層を
挟んだ２つの層の対向する位置にそれぞれ形成されてい
る場合には、それぞれの信号配線パターンとＧＮＤ層と
の間で発生する高周波電流が近接位置で反対方向とな
り、発生する磁界も反対方向となって互いに打ち消すの
で、放射ノイズとなる電磁波の発生が減少する。
【００２１】プリント基板が両面基板であり、分岐され
た各信号配線パターンおよび同一面に設けられ該信号配
線パターンと対応するＧＮＤパターンはその間の面がプ
リント基板面に垂直な方向で一致し、かつ各信号配線パ
ターンが反対面のＧＮＤパターンと対向するようにプリ
ント基板の両面にそれぞれ形成されている場合には、同
一面の信号配線パターンとＧＮＤ層との間で発生する高
周波電流も、反対面の信号配線パターンとＧＮＤ層との
間で発生する高周波電流も近接位置で反対方向となり、
発生する磁界も反対方向となって互いに打ち消すので、
放射ノイズとなる電磁波の発生が減少する。
【００２２】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００２３】図１は本発明の第１の実施例の多層基板に
おける信号配線パターンとＧＮＤパターンの関係と、そ
の関係によって発生する高周波電流と、高周波電流によ
って発生する磁界の状況の模式図である。
【００２４】１１は第１の信号配線パターン、１２は第
２の信号配線パターン、１３ａ、１３ｂはＧＮＤパター
ン、１４は基板の誘電体、１５ａ、１５ｂは信号配線パ
ターン１１、１２とＧＮＤパターン１３ａ、１３ｂとの
間にそれぞれ発生する高周波電流のイメージ、１６ａ、
１６ｂは高周波電流１５ａ、１５ｂによって発生する磁
界のイメージ、１７は磁界１６ａ、１６ｂから放射され
る電磁波のイメージである。 図１の第１の実施例にお
いては、一つの信号回路が並列する２本に分岐された信
号配線パターン１１、１２で構成され、分岐された信号
配線パターン１１、１２はＧＮＤパターン１３ａ、１３
ｂの形成された層を挟んだ２つの層の対向する位置にそ
れぞれ形成され、それぞれが内部の次の層に形成された
ＧＮＤパターン１３ａ、１３ｂと対応している。
【００２５】高速信号の流れる信号配線パターン１１、
１２からは、ＧＮＤパターン１３ａ、１３ｂへと、対向
面に略垂直に高周波電流１５ａ、１５ｂ（実線方向）が
方向が互いに対向するように流れる（位相の逆転したと
きは点線方向）。その高周波電流によって発生する磁界
１６ａ、１６ｂは図１のそれぞれの信号配線パターン側
から見て右廻りとなる。即ち信号配線パターン１１側か
ら見た場合、磁界１６ａは右廻り、１６ｂは左廻りとな
る。このためそれぞれの磁界１６ａ、１６ｂは同時点で
逆向きになるので互いに打ち消し合い、電磁波１７の発
生は減少し、外部に放射されるノイズも減少する。
【００２６】図２は本発明の第２の実施例の両面基板に
おける信号配線パターンとＧＮＤパターンの関係と、そ
の関係によって発生する高周波電流と、高周波電流によ
って発生する磁界の状況の模式図である。
【００２７】２１は第１の信号配線パターン、２２は第
２の信号配線パターン、２３ａ、２３ｂはＧＮＤパター
ン、２４は基板の誘電体、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２
５ｄは信号配線パターン２１とＧＮＤパターン２３ａ、
２３ｂとの間にそれぞれ発生する高周波電流のイメー
ジ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは高周波電流２５
ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄによって発生する磁界のイ
メージ、２７は磁界２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄか
ら放射される電磁波のイメージである。
【００２８】図２の第２の実施例においては、一つの信
号回路が並列する２本に分岐された信号配線パターン２
１、２２で構成され、分岐された各信号配線パターン２
１、２２および同一面に設けられ該信号配線パターンと
対応するＧＮＤパターン２３ａ、２３ｂはその間の面が
プリント基板面に垂直な方向で一致し、かつ各信号配線
パターン２１、２２が反対面のＧＮＤパターン２３ｂ、
２３ａと対向するようにプリント基板の両面にそれぞれ
形成されている。
【００２９】高速信号の流れる信号配線パターン２１、
２２からは、同じ面のＧＮＤパターン２３ａ、２３ｂに
対しては、両パターンの基板との接合面を結んで対応す
る両パターンの形成された基板内部と表面近傍を高周波
電流２５ｃ、２５ｄ（実線方向）が方向が互いに対向す
るように流れる（位相の逆転したときは点線方向）。そ
の高周波電流によって発生する磁界２６ｃ、２６ｄも図
２の信号配線パターン側から見てそれぞれ右廻りとな
る。即ち信号配線パターン２１側から見た場合、磁界２
６ｃは右廻り、２６ｄは左廻りとなる。このためそれぞ
れの磁界２６ｃ、２６ｄは同時点で逆向きになるので互
いに打ち消し合う。
【００３０】また反対面のＧＮＤパターン２３ｂ、２３
ａへと、対向面に略垂直に高周波電流２５ａ、２５ｂ
（実線方向）が方向が互いに対向するように流れる（位
相の逆転したときは点線方向）。その高周波電流によっ
て発生する磁界２６ａ、２６ｂは図２のそれぞれの信号
配線パターン側から見て右廻りとなる。即ち信号配線パ
ターン２１側から見た場合、磁界２６ａは右廻り、２６
ｂは左廻りとなる。このためそれぞれの磁界２６ａ、２
６ｂは同時点で逆向きになるので互いに打ち消し合う。
それらの作用によって電磁波１７の発生は減少し、外
部に放射されるノイズも減少する。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるプリ
ント基板のパターン配線方法とその方法を用いたプリン
ト基板では、信号線回路を並列する２本に分岐された信
号配線パターンで構成し、双互に対応して高周波電流を
発生させる原因となる信号配線パターンとＧＮＤパター
ンとの位置関係を、２本の信号配線パターンのそれぞれ
から発生する高周波電流の方向が互いに対向するように
配置するので、高周波電流によって発生する磁界の方向
が同時点において反対方向となって互いに打ち消しあっ
て電磁波の発生は減少し、外部に放射されるノイズも減
少する。
【００３２】このことによって、電磁波障害の防止のた
めに信号線回路にフィルタを入れて高周波成分をカット
し、その結果タイミングディレイを生ずるといった問題
を生ずることなく、全体として放射ノイズを低減させる
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の多層基板における信号
配線パターンとＧＮＤパターンの関係と、その関係によ
って発生する高周波電流と、高周波電流によって発生す
る磁界の状況の模式図である。
【図２】本発明の第２の実施例の両面基板における信号
配線パターンとＧＮＤパターンの関係と、その関係によ
って発生する高周波電流と、高周波電流によって発生す
る磁界の状況の模式図である。
【図３】従来例の多層基板における信号配線パターンと
ＧＮＤパターンの関係と、その関係によって発生する高
周波電流と、高周波電流によって発生する磁界の状況の
模式図である。
【図４】従来例の両面基板における信号配線パターンと
ＧＮＤパターンの関係と、その関係によって発生する高
周波電流と、高周波電流によって発生する磁界の状況の
模式図である。
【符号の説明】
１１、２１ 第１の信号配線パターン １２、２２ 第２の信号配線パターン １３ａ、１３ｂ、２３ａ、２３ｂ、３３、４３ａ、４３
ｂ ＧＮＤパターン １４、２４、３４、４４ 基板の誘電体 １５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、３
５、４５ａ、４５ｂ信号配線パターンとＧＮＤパターン
との間に発生する高周波電流のイメージ １６ａ、１６ｂ、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、３
６、４６ａ、４６ｂ高周波電流によって発生する磁界の
イメージ １７、２７、３７、４７ 磁界から放射される電磁波
のイメージ ３１、４１ 信号配線パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 靖 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 逢坂 徹 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 寺山 芳実 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 平井 宏治 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 出力デバイスと入力デバイスを結ぶ信号
    線回路のプリント基板のパターン配線方法において、 前記信号線回路を並列する２本に分岐された信号配線パ
    ターンで構成し、相互に対応して高周波電流を発生させ
    る原因となる前記信号配線パターンとＧＮＤパターンと
    の位置関係を、前記２本の信号配線パターンのそれぞれ
    から発生する前記高周波電流の方向が互いに対向するよ
    うに配置することを特徴とするプリント基板のパターン
    配線方法。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のプリント基板のパターン
    配線方法において、 プリント基板が中間にＧＮＤ層を含む多層基板であり、
    前記分岐された信号配線パターンはＧＮＤ層を挟んだ２
    つの層の対向する位置にそれぞれ形成することを特徴と
    するプリント基板のパターン配線方法。
  3. 【請求項３】 請求項１記載のプリント基板のパターン
    配線方法において、 プリント基板が両面基板であり、前記分岐された各信号
    配線パターンおよび同一面に設けられ該信号配線パター
    ンと対応するＧＮＤパターンはその間の面がプリント基
    板面に垂直な方向で一致し、かつ各信号配線パターンが
    反対面のＧＮＤパターンと対向するようにプリント基板
    の両面にそれぞれ形成することを特徴とするプリント基
    板のパターン配線方法。
  4. 【請求項４】 出力デバイスと入力デバイスを結ぶ信号
    線回路のプリント基板において、 前記信号線回路が並列する２本の信号配線パターンで構
    成され、双互に対応して高周波電流を発生させる原因と
    なる前記信号配線パターンとＧＮＤパターンとの位置関
    係は、前記２本の信号配線パターンのそれぞれから発生
    する前記高周波電流の方向が互いに対向するように配置
    されることを特徴とするプリント基板。
  5. 【請求項５】 請求項４記載のプリント基板において、 プリント基板が中間にＧＮＤ層を含む多層基板であり、
    前記分岐された信号配線パターンはＧＮＤ層を挟んだ２
    つの層の対向する位置にそれぞれ形成されることを特徴
    とするプリント基板。
  6. 【請求項６】 請求項４記載のプリント基板において、 プリント基板が両面基板であり、前記分岐された各信号
    配線パターンおよび同一面に設けられ該信号配線パター
    ンと対応するＧＮＤパターンはその間の面がプリント基
    板面に垂直な方向で一致し、かつ各信号配線パターンが
    反対面のＧＮＤパターンと対向するようにプリント基板
    の両面にそれぞれ形成されていることを特徴とするプリ
    ント基板。
  7. 【請求項７】 前記信号線回路は、高周波成分を含む高
    速信号が流れるデジタル回路であることを特徴とする請
    求項４から請求項６のいずれかに記載のプリント基板。
JP7165395A 1995-03-29 1995-03-29 プリント基板のパターン配線方法および該方法によるプリント基板 Pending JPH08274427A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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