JPH11112113A - 電子装置 - Google Patents
電子装置Info
- Publication number
- JPH11112113A JPH11112113A JP26545397A JP26545397A JPH11112113A JP H11112113 A JPH11112113 A JP H11112113A JP 26545397 A JP26545397 A JP 26545397A JP 26545397 A JP26545397 A JP 26545397A JP H11112113 A JPH11112113 A JP H11112113A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring
- conductor
- insulator
- layer
- irregularities
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0237—High frequency adaptations
-
- 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
- H05K1/0286—Programmable, customizable or modifiable circuits
-
- 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
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/382—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】複数の配線層を持つ基板を搭載する電子装置
で、信号周波数が高くなることにより表皮効果により抵
抗が大きくなってしまい損失が増え、信号が伝わらなく
なることを防ぐ。 【解決手段】主配線と同じ方向に筋状の凹凸を基板の配
線導体につけ、配線導体の表面積を増やして、抵抗値が
高くならないようにする。
で、信号周波数が高くなることにより表皮効果により抵
抗が大きくなってしまい損失が増え、信号が伝わらなく
なることを防ぐ。 【解決手段】主配線と同じ方向に筋状の凹凸を基板の配
線導体につけ、配線導体の表面積を増やして、抵抗値が
高くならないようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、部品間を電気的に
接続する配線を、層状に持つ電子装置に係り、特に、高
速な信号を使用するの好適な電子装置に関する。
接続する配線を、層状に持つ電子装置に係り、特に、高
速な信号を使用するの好適な電子装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子装置を構成する部品間を電気的に接
続するため、プリント基板、ＬＳＩ等で層状にした配線
を使用しており、また、その層も複数の層を使用するよ
うになっている。複数の配線層を使用する場合、異なる
信号の配線がクロスして接触することが無いよう配線パ
ターンの設計を行うが、この時、設計を容易にするため
に配線層毎に主配線方向を決めており、該層内の配線の
大部分がその主配線方向と同じ方向になるようにしてい
る。
続するため、プリント基板、ＬＳＩ等で層状にした配線
を使用しており、また、その層も複数の層を使用するよ
うになっている。複数の配線層を使用する場合、異なる
信号の配線がクロスして接触することが無いよう配線パ
ターンの設計を行うが、この時、設計を容易にするため
に配線層毎に主配線方向を決めており、該層内の配線の
大部分がその主配線方向と同じ方向になるようにしてい
る。
【０００３】プリント基板では、一般的に銅と絶縁体を
交互に重ねて接着しているが、日刊工業社刊 伊藤謹司
著「プリント配線技術読本第２版」２８頁に記載されて
いるように、接着強度を高めるため、銅の接着面に、表
面処理により微細な凹凸を形成している。
交互に重ねて接着しているが、日刊工業社刊 伊藤謹司
著「プリント配線技術読本第２版」２８頁に記載されて
いるように、接着強度を高めるため、銅の接着面に、表
面処理により微細な凹凸を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】部品間を伝わる信号が
高速になってくると、表皮効果の影響が現れる。表皮深
さが配線導体の厚さより浅くなると、配線導体の断面積
が小さくなったことと同等であり、配線の抵抗値が上が
り、損失が大きくなり、高速に信号が伝えられなくな
る。信号の周波数と導体の材料が決まると、表皮深さは
変えられないので、抵抗値を下げるためには、導体の接
続面の面積を大きくする必要があるが、前記従来の技術
で記述してある微細な凹凸では、方向性が無く、接続面
の面積が大きくなると共に、配線の長さも増えてしまう
ので、抵抗値を下げる効果が期待できない。
高速になってくると、表皮効果の影響が現れる。表皮深
さが配線導体の厚さより浅くなると、配線導体の断面積
が小さくなったことと同等であり、配線の抵抗値が上が
り、損失が大きくなり、高速に信号が伝えられなくな
る。信号の周波数と導体の材料が決まると、表皮深さは
変えられないので、抵抗値を下げるためには、導体の接
続面の面積を大きくする必要があるが、前記従来の技術
で記述してある微細な凹凸では、方向性が無く、接続面
の面積が大きくなると共に、配線の長さも増えてしまう
ので、抵抗値を下げる効果が期待できない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】一般的に、複数の配線層
を用いる場合には、異なる信号の配線がクロスして接触
することが無いよう配線層毎に主配線方向を決めている
ので、本発明では、配線に、該配線が属する配線層に決
められた主配線方向と同じ方向に筋状の凹凸を形成し
て、接続面の面積を大きくし、抵抗値を下げる。凹凸の
形状は、筋状になって接続面が大きくなるようになれ
ば、半円形、三角形、四角形、その中間と、任意であ
る。
を用いる場合には、異なる信号の配線がクロスして接触
することが無いよう配線層毎に主配線方向を決めている
ので、本発明では、配線に、該配線が属する配線層に決
められた主配線方向と同じ方向に筋状の凹凸を形成し
て、接続面の面積を大きくし、抵抗値を下げる。凹凸の
形状は、筋状になって接続面が大きくなるようになれ
ば、半円形、三角形、四角形、その中間と、任意であ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図を用い
て説明する。
て説明する。
【０００７】図１は、本発明をプリント基板で実施した
場合の、プリント基板の一部を断面で切り斜め上から眺
めた図である。絶縁体１０２の上側には、主配線方向を
Ｙ方向とした配線層があり、そこに配線導体１０１があ
る。また、絶縁体１０２の下側には、主配線方向をＸ方
向とした配線層があり、そこに配線導体１０３がある。
図１では省略してあるが、主配線方向がＹ方向の配線層
の上側または、主配線方向がＸ方向の配線層の下側に
は、さらに絶縁体そして、電源層がある。この電源層
は、配線パターンの入っていないベタの導体で、プリン
ト基板に搭載された部品に電源を供給するためのもの
で、配線に流れる電流のリターン電流も流す。
場合の、プリント基板の一部を断面で切り斜め上から眺
めた図である。絶縁体１０２の上側には、主配線方向を
Ｙ方向とした配線層があり、そこに配線導体１０１があ
る。また、絶縁体１０２の下側には、主配線方向をＸ方
向とした配線層があり、そこに配線導体１０３がある。
図１では省略してあるが、主配線方向がＹ方向の配線層
の上側または、主配線方向がＸ方向の配線層の下側に
は、さらに絶縁体そして、電源層がある。この電源層
は、配線パターンの入っていないベタの導体で、プリン
ト基板に搭載された部品に電源を供給するためのもの
で、配線に流れる電流のリターン電流も流す。
【０００８】主配線方向がＹ方向の配線層では、配線が
Ｙ方向に長くなるように配線パターンの設計が行われて
ある。この配線層では、配線導体１０１と絶縁体の接続
面が、Ｙ方向に筋となる凹凸がつけてあり、接続面の面
積が大きくなるようになっている。
Ｙ方向に長くなるように配線パターンの設計が行われて
ある。この配線層では、配線導体１０１と絶縁体の接続
面が、Ｙ方向に筋となる凹凸がつけてあり、接続面の面
積が大きくなるようになっている。
【０００９】また、主配線方向がＸ方向の配線層では、
配線がＸ方向に長くなるように配線パターンの設計が行
われてある。この配線層では、配線導体１０２と絶縁体
の接続面が、Ｘ方向に筋となる凹凸がつけてあり、接続
面の面積が大きくなるようになっている。
配線がＸ方向に長くなるように配線パターンの設計が行
われてある。この配線層では、配線導体１０２と絶縁体
の接続面が、Ｘ方向に筋となる凹凸がつけてあり、接続
面の面積が大きくなるようになっている。
【００１０】凹凸の深さ，間隔は、用いる信号の周波数
の高さにより、表皮効果により電流が流れる部分の断面
積が大きくなるように設定することも出来る。
の高さにより、表皮効果により電流が流れる部分の断面
積が大きくなるように設定することも出来る。
【００１１】上記の様なプリント基板を作成する一方法
としては、図２に示すように、絶縁体の基材２０２の上
側にＹ方向に筋となる凹凸、下側にＸ方向に筋となる凹
凸をつけ、それぞれの面に銅箔２０１，２０３を接着し
たものを用意し、後は一般的なプリント基板作成方法と
同様に、図３の様な配線パターン３０１を作成し、積
層、接着処理によりプリント基板を作成することが出来
る。
としては、図２に示すように、絶縁体の基材２０２の上
側にＹ方向に筋となる凹凸、下側にＸ方向に筋となる凹
凸をつけ、それぞれの面に銅箔２０１，２０３を接着し
たものを用意し、後は一般的なプリント基板作成方法と
同様に、図３の様な配線パターン３０１を作成し、積
層、接着処理によりプリント基板を作成することが出来
る。
【００１２】上記の様なプリント基板を作成する他の一
方法としては、一般的なプリント基板作成方法と同様に
して絶縁体の基材の片側または両側に配線導体のパター
ンを作成し、その後、フォトプロセスとエッチング処理
を行い配線導体の片側に凹凸を形成するか、または、レ
ーザビームによる焼成により配線導体の片側に凹凸を形
成し、その次に一般的なプリント基板作成方法と同様に
して積層、接着処理によりプリント基板を作成すること
が出来る。この方法の場合には、層毎の主配線方向に凹
凸の方向を全て揃えず、図４に示すように配線導体の部
分毎に凹凸の方向を変えることも出来る。
方法としては、一般的なプリント基板作成方法と同様に
して絶縁体の基材の片側または両側に配線導体のパター
ンを作成し、その後、フォトプロセスとエッチング処理
を行い配線導体の片側に凹凸を形成するか、または、レ
ーザビームによる焼成により配線導体の片側に凹凸を形
成し、その次に一般的なプリント基板作成方法と同様に
して積層、接着処理によりプリント基板を作成すること
が出来る。この方法の場合には、層毎の主配線方向に凹
凸の方向を全て揃えず、図４に示すように配線導体の部
分毎に凹凸の方向を変えることも出来る。
【００１３】この方法では、絶縁体の基材と配線導体の
接着面には凹凸が形成出来ないが、電源層を凹凸のある
側に設けるように層構成を設定すれば、本発明による効
果が得られる。
接着面には凹凸が形成出来ないが、電源層を凹凸のある
側に設けるように層構成を設定すれば、本発明による効
果が得られる。
【００１４】上述の例では、主配線方向がＸ方向、Ｙ方
向の両方の層に対して凹凸をつけるようになっている
が、プリント基板上の部品の位置により、高速な信号の
流れが主に片方向のみである場合には、その方向のみに
凹凸をつけるようにすることも出来る。
向の両方の層に対して凹凸をつけるようになっている
が、プリント基板上の部品の位置により、高速な信号の
流れが主に片方向のみである場合には、その方向のみに
凹凸をつけるようにすることも出来る。
【００１５】
【発明の効果】本発明の効果を図を用いて説明する。
【００１６】図５に、従来技術による筋状の凹凸の無い
プリント基板の断面の一部を示す。
プリント基板の断面の一部を示す。
【００１７】絶縁体５０３の下に電源層の導体５０４が
あり、絶縁体５０３の上に配線導体５０１がある。配線
導体５０１は図面に対して鉛直方向に延びており、その
方向に信号を伝搬する。信号の周波数が高くなり、表皮
深さが、配線導体の厚さｔより浅くなると、信号電流は
配線導体５０１の一部分５０２のみを流れるようにな
る。表皮深さＤｓは、数１のような式で表される。ここ
で、ρは配線導体の抵抗率、μは配線導体の透磁率、ｆ
は信号の周波数である。電流が表皮深さ内のみを流れる
と近似すると、配線導体の単位長さ当たりの抵抗値ＲＬ
１は、数２のように表される。ここで、Ｗは配線導体の
幅である。
あり、絶縁体５０３の上に配線導体５０１がある。配線
導体５０１は図面に対して鉛直方向に延びており、その
方向に信号を伝搬する。信号の周波数が高くなり、表皮
深さが、配線導体の厚さｔより浅くなると、信号電流は
配線導体５０１の一部分５０２のみを流れるようにな
る。表皮深さＤｓは、数１のような式で表される。ここ
で、ρは配線導体の抵抗率、μは配線導体の透磁率、ｆ
は信号の周波数である。電流が表皮深さ内のみを流れる
と近似すると、配線導体の単位長さ当たりの抵抗値ＲＬ
１は、数２のように表される。ここで、Ｗは配線導体の
幅である。
【００１８】
【数１】
【００１９】
【数２】
【００２０】図６に、本発明を適用した一例の、半円状
の凹凸を形成したプリント基板の断面の一部を示す。絶
縁体６０３の下に電源層の導体６０４があり、絶縁体６
０３の上に配線導体６０１がある。配線導体６０１は図
面に対して鉛直方向に延びており、その方向に信号を伝
搬する。この場合、配線導体の単位長さ当たりの抵抗値
ＲＬ２は、数３のように表され、図５で示される従来の
場合に較べて、６４％に低減され、配線導体での損失も
低減される。
の凹凸を形成したプリント基板の断面の一部を示す。絶
縁体６０３の下に電源層の導体６０４があり、絶縁体６
０３の上に配線導体６０１がある。配線導体６０１は図
面に対して鉛直方向に延びており、その方向に信号を伝
搬する。この場合、配線導体の単位長さ当たりの抵抗値
ＲＬ２は、数３のように表され、図５で示される従来の
場合に較べて、６４％に低減され、配線導体での損失も
低減される。
【００２１】
【数３】
【００２２】本発明を適用すると、配線の方向が主配線
方向と異なる部分では、、かえって配線長が長くなって
しまうのと同等であり、逆効果となる。実際の配線パタ
ーンの設計においては、配線の方向を全て主配線方向と
同じにはしていないが、高速な信号を伝える配線につい
ては、最大限に主配線方向と同じにするという配線設計
手法により、この逆効果を回避して、本発明の効果を得
ることが出来る。
方向と異なる部分では、、かえって配線長が長くなって
しまうのと同等であり、逆効果となる。実際の配線パタ
ーンの設計においては、配線の方向を全て主配線方向と
同じにはしていないが、高速な信号を伝える配線につい
ては、最大限に主配線方向と同じにするという配線設計
手法により、この逆効果を回避して、本発明の効果を得
ることが出来る。
【図１】本発明をプリント基板に実施した場合の一実施
例である。
例である。
【図２】本発明をプリント基板に実施する方法を説明す
るための図である。
るための図である。
【図３】本発明をプリント基板に実施する方法を説明す
るための図である。
るための図である。
【図４】本発明をプリント基板に実施する他の方法を説
明するための図である。
明するための図である。
【図５】従来の技術を使った場合の表皮効果の影響を説
明するための図である。
明するための図である。
【図６】本発明を使った場合の表皮効果の影響を説明す
るための図である。
るための図である。
１０１、１０３…配線導体、 １０２…絶縁体、
２０１、２０３…配線導体を作成するための銅泊、
２０２…絶縁体、３０１…配線導体、３０２…絶縁
体、４０１…配線導体、４０２…絶縁体、５０１…配線
導体、５０２…表皮効果により電流の流れる配線導体の
一部、５０３…絶縁体、 ５０４…電源層の導体、
６０１…配線導体、６０２…表皮効果により電流
の流れる配線導体の一部、６０３…絶縁体、６０４…電
源層の導体。
２０１、２０３…配線導体を作成するための銅泊、
２０２…絶縁体、３０１…配線導体、３０２…絶縁
体、４０１…配線導体、４０２…絶縁体、５０１…配線
導体、５０２…表皮効果により電流の流れる配線導体の
一部、５０３…絶縁体、 ５０４…電源層の導体、
６０１…配線導体、６０２…表皮効果により電流
の流れる配線導体の一部、６０３…絶縁体、６０４…電
源層の導体。
Claims (1)
- 【請求項１】２層以上の配線層を持ち、配線層毎に主配
線方向が決まっている電子回路基板の配線において、配
線導体に、配線層毎に決まった１方向に筋状の凹凸を持
たせ、該筋状の凹凸の方向を該配線層の主配線方向と合
致させることを特徴とする電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26545397A JPH11112113A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26545397A JPH11112113A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11112113A true JPH11112113A (ja) | 1999-04-23 |
Family
ID=17417382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26545397A Pending JPH11112113A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | 電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11112113A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004054332A3 (en) * | 2002-12-06 | 2004-11-18 | Igor Anatolievich Abrosimov | Strip-line topology for a high speed pcb with low dissipation |
| WO2010147199A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 株式会社安川電機 | 配線基板および電力変換装置 |
| WO2010147202A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP26545397A patent/JPH11112113A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004054332A3 (en) * | 2002-12-06 | 2004-11-18 | Igor Anatolievich Abrosimov | Strip-line topology for a high speed pcb with low dissipation |
| WO2010147199A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 株式会社安川電機 | 配線基板および電力変換装置 |
| WO2010147202A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | 株式会社安川電機 | 電力変換装置 |
| CN102460693A (zh) * | 2009-06-19 | 2012-05-16 | 株式会社安川电机 | 电力变换装置 |
| CN102460695A (zh) * | 2009-06-19 | 2012-05-16 | 株式会社安川电机 | 布线基板以及电力变换装置 |
| JPWO2010147199A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2012-12-06 | 株式会社安川電機 | 配線基板および電力変換装置 |
| US8537550B2 (en) | 2009-06-19 | 2013-09-17 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Wiring board and power conversion device |
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