JPH11317572A - 特性インピーダンス調整プリント基板 - Google Patents
特性インピーダンス調整プリント基板Info
- Publication number
- JPH11317572A JPH11317572A JP12306998A JP12306998A JPH11317572A JP H11317572 A JPH11317572 A JP H11317572A JP 12306998 A JP12306998 A JP 12306998A JP 12306998 A JP12306998 A JP 12306998A JP H11317572 A JPH11317572 A JP H11317572A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- slit
- signal wiring
- signal
- wiring pattern
- 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
Links
Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高速な電子機器で反射ノイズによる誤動作を低
減するためのプリント基板を提供する。 【解決手段】プリント基板の信号配線の近くのＶ／Ｇ層
の信号配線の直下部分の脇にスリット状の開口部を設
け、このスリットの幅の設定値を変えることにより、こ
の信号配線の特性インピーダンスを調整する。
減するためのプリント基板を提供する。 【解決手段】プリント基板の信号配線の近くのＶ／Ｇ層
の信号配線の直下部分の脇にスリット状の開口部を設
け、このスリットの幅の設定値を変えることにより、こ
の信号配線の特性インピーダンスを調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高速な電子機器のプ
リント基板に係り、反射ノイズを低減するため、信号配
線パターンの特性インピーダンスを個々に調整する必要
のあるプリント基板に関する。
リント基板に係り、反射ノイズを低減するため、信号配
線パターンの特性インピーダンスを個々に調整する必要
のあるプリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】２層を越えるプリント基板においては、
基板全面にベタとなる電源層またはグランド層を持つの
が一般的であり、信号配線パターンはストリップライン
または、マイクロストリップラインとなっている。ま
た、一般的には電源層とグランド層はペアとして隣接し
た層とする層構成になっているが、これらは充分大きな
対向面を持っているため大きなコンデンサで接続されて
いるのと同等であり、交流的にみると短絡していると考
えることが出来る。その為電源層に隣接した層の信号配
線のリターン電流は電源層を流れ、リターン電流につい
て考えた場合、電源層とグランド層は同等であると考え
ることが出来る。故に、以降は電源層とグランド層を併
せてＶ／Ｇ層と記述する。
基板全面にベタとなる電源層またはグランド層を持つの
が一般的であり、信号配線パターンはストリップライン
または、マイクロストリップラインとなっている。ま
た、一般的には電源層とグランド層はペアとして隣接し
た層とする層構成になっているが、これらは充分大きな
対向面を持っているため大きなコンデンサで接続されて
いるのと同等であり、交流的にみると短絡していると考
えることが出来る。その為電源層に隣接した層の信号配
線のリターン電流は電源層を流れ、リターン電流につい
て考えた場合、電源層とグランド層は同等であると考え
ることが出来る。故に、以降は電源層とグランド層を併
せてＶ／Ｇ層と記述する。
【０００３】信号配線においては、インピーダンスの違
いがあると反射ノイズを発生し、機器の誤動作の原因と
もなるので、インピーダンスの整合をとる必要がある場
合がある。信号配線パターンのインピーダンスを変える
方法としては、配線パターンの幅を変える、配線パター
ンとＶ／Ｇ層との距離を変える、または特開平９−３６
５０４に記述されているようにＶ／Ｇ層の信号配線パタ
ーンの真下に開口部を作る、等の方法がある。
いがあると反射ノイズを発生し、機器の誤動作の原因と
もなるので、インピーダンスの整合をとる必要がある場
合がある。信号配線パターンのインピーダンスを変える
方法としては、配線パターンの幅を変える、配線パター
ンとＶ／Ｇ層との距離を変える、または特開平９−３６
５０４に記述されているようにＶ／Ｇ層の信号配線パタ
ーンの真下に開口部を作る、等の方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】信号配線パターンのイ
ンピーダンスを変える方法のうち、配線パターンの幅を
変える方法では配線の幅を広くする部分が出来てしまう
ため、配線効率が悪くなり高密度実装の要求に答えられ
なくなる。また、配線パターンとＶ／Ｇ層との距離を変
える方法では同じ信号層内では実現不可能なため、信号
層の数を増やすことになり、コストアップとなってしま
う。そして、特開平９−３６５０４に記述されているよ
うにＶ／Ｇ層の信号配線パターンの真下に開口部を作る
方法では、信号配線での電流の流れに対してＶ／Ｇ層に
流れるリターン電流の通る経路を長くしてしまうため不
要輻射が多くなり、ＥＭＩという観点で悪い副作用が出
てしまう。
ンピーダンスを変える方法のうち、配線パターンの幅を
変える方法では配線の幅を広くする部分が出来てしまう
ため、配線効率が悪くなり高密度実装の要求に答えられ
なくなる。また、配線パターンとＶ／Ｇ層との距離を変
える方法では同じ信号層内では実現不可能なため、信号
層の数を増やすことになり、コストアップとなってしま
う。そして、特開平９−３６５０４に記述されているよ
うにＶ／Ｇ層の信号配線パターンの真下に開口部を作る
方法では、信号配線での電流の流れに対してＶ／Ｇ層に
流れるリターン電流の通る経路を長くしてしまうため不
要輻射が多くなり、ＥＭＩという観点で悪い副作用が出
てしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、ベタのＶ／
Ｇ層を持つプリント基板において、信号配線パターンに
対して、該信号層に近いＶ／Ｇ層での投影部の一部また
は全部にリターン電流を信号配線パターンの直下で流す
ための導体を残し、その脇にベタを開口したスリットを
設け、該スリットの幅を変化させることによって、該信
号配線パターンの特性インピーダンスを調整可能とす
る。
Ｇ層を持つプリント基板において、信号配線パターンに
対して、該信号層に近いＶ／Ｇ層での投影部の一部また
は全部にリターン電流を信号配線パターンの直下で流す
ための導体を残し、その脇にベタを開口したスリットを
設け、該スリットの幅を変化させることによって、該信
号配線パターンの特性インピーダンスを調整可能とす
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１はプリント基板の一部の斜視
図で、本発明の１実施例である。ベタのＶ／Ｇ層の導体
２の上に信号配線パターン１がある。尚、実際にはＶ／
Ｇ層と信号層の間には絶縁層があるが、見易くするため
透明にしてある。特性インピーダンスを調整する配線部
分の直下のＶ／Ｇ層導体の脇にスリット状の開口部があ
る。図２はこれを上からみた図で、信号配線パターン１
の脇にスリット３がある。また、図３はこのプリント基
板の断面であり、層構成を示したものである。導体層は
全部で４層で、上から信号層、Ｖ／Ｇ層、Ｖ／Ｇ層、信
号層となっており、信号配線パターン１、１’、Ｖ／Ｇ
層の導体２、２’があり、それらの間が絶縁物４で満た
されている。Ｖ／Ｇ層に開口部を設けることによりリタ
ーン電流が流れ難くなり、配線の特性インピーダンス
は、高くなる。信号配線の特性インピーダンスは、その
形状を基に有限要素法、または境界要素法により電磁界
解析計算を行うことにより求めることが出来る。コンピ
ュータを用いてこの計算を行うプログラムは一般に市販
されており、入手が可能である。
図で、本発明の１実施例である。ベタのＶ／Ｇ層の導体
２の上に信号配線パターン１がある。尚、実際にはＶ／
Ｇ層と信号層の間には絶縁層があるが、見易くするため
透明にしてある。特性インピーダンスを調整する配線部
分の直下のＶ／Ｇ層導体の脇にスリット状の開口部があ
る。図２はこれを上からみた図で、信号配線パターン１
の脇にスリット３がある。また、図３はこのプリント基
板の断面であり、層構成を示したものである。導体層は
全部で４層で、上から信号層、Ｖ／Ｇ層、Ｖ／Ｇ層、信
号層となっており、信号配線パターン１、１’、Ｖ／Ｇ
層の導体２、２’があり、それらの間が絶縁物４で満た
されている。Ｖ／Ｇ層に開口部を設けることによりリタ
ーン電流が流れ難くなり、配線の特性インピーダンス
は、高くなる。信号配線の特性インピーダンスは、その
形状を基に有限要素法、または境界要素法により電磁界
解析計算を行うことにより求めることが出来る。コンピ
ュータを用いてこの計算を行うプログラムは一般に市販
されており、入手が可能である。
【０００７】図４に信号配線の特性インピーダンスの計
算例を示す。（ａ）は計算モデルで、プリント基板の断
面を示し、紙面に垂直方向に無限に延びていると仮定し
て計算を行う。（ｂ）は特性インピーダンスＺｏの計算
結果である。スリットの幅Ｓを変更することにより特性
インピーダンスＺｏが変化しており、スリットの幅の値
により、特性インピーダンスを調整することが出来る。
算例を示す。（ａ）は計算モデルで、プリント基板の断
面を示し、紙面に垂直方向に無限に延びていると仮定し
て計算を行う。（ｂ）は特性インピーダンスＺｏの計算
結果である。スリットの幅Ｓを変更することにより特性
インピーダンスＺｏが変化しており、スリットの幅の値
により、特性インピーダンスを調整することが出来る。
【０００８】図５は図２に示す実施例のうち、スリット
３の端部をなめらかにした例である。スリットの端部が
直角になっていると、リターン電流も直角で信号配線パ
ターンの直下に行こうとして曲がり電磁放射の原因とな
る。そこで、端部をなめらかにして急な曲がりが発生し
ないようにしてある。
３の端部をなめらかにした例である。スリットの端部が
直角になっていると、リターン電流も直角で信号配線パ
ターンの直下に行こうとして曲がり電磁放射の原因とな
る。そこで、端部をなめらかにして急な曲がりが発生し
ないようにしてある。
【０００９】図６は本発明の別の実施例である。７５Ω
系の電子部品のピンをプリント基板に接続する為のフッ
トプリント５と、５０Ω系の電子部品のピンをプリント
基板に接続する為のフットプリント６が信号配線１によ
り接続されている。信号層とＶ／Ｇ層の間の絶縁層の厚
さが調整されていて、スリットの無い状態での信号配線
の特性インピーダンスは５０Ωに設定されている。
系の電子部品のピンをプリント基板に接続する為のフッ
トプリント５と、５０Ω系の電子部品のピンをプリント
基板に接続する為のフットプリント６が信号配線１によ
り接続されている。信号層とＶ／Ｇ層の間の絶縁層の厚
さが調整されていて、スリットの無い状態での信号配線
の特性インピーダンスは５０Ωに設定されている。
【００１０】この信号配線に対して設置されているＶ／
Ｇ層のスリット３は一定の幅ではなく、７５Ω系の電子
部品のピンをプリント基板に接続する為のフットプリン
ト５の近くでは、配線の特性インピーダンスが７５Ωに
近づくようにスリット３の幅が除々に広くしてある。ピ
ンの接続点では、それぞれの電子部品とインピーダンス
が合うため、反射が起こらす、配線のインピーダンスの
変化も反射の影響があまり出ないように除々に変えてあ
る。
Ｇ層のスリット３は一定の幅ではなく、７５Ω系の電子
部品のピンをプリント基板に接続する為のフットプリン
ト５の近くでは、配線の特性インピーダンスが７５Ωに
近づくようにスリット３の幅が除々に広くしてある。ピ
ンの接続点では、それぞれの電子部品とインピーダンス
が合うため、反射が起こらす、配線のインピーダンスの
変化も反射の影響があまり出ないように除々に変えてあ
る。
【００１１】ここで、以上述べたいくつかの実施例を実
施するに当たって、層構成によっては、ある１つのＶ／
Ｇ層に対して、このＶ／Ｇ層が一番近くのＶ／Ｇ層とな
る信号層が２つ以上になる場合があるが、図７に示すよ
うに、Ｖ／Ｇ層にもっとも近い信号層の配線１ａに本発
明のスリットを設定してある時に、上になる信号層の配
線１ｂが交差する場合には、スリット３は交差点では中
断した方が望ましい。
施するに当たって、層構成によっては、ある１つのＶ／
Ｇ層に対して、このＶ／Ｇ層が一番近くのＶ／Ｇ層とな
る信号層が２つ以上になる場合があるが、図７に示すよ
うに、Ｖ／Ｇ層にもっとも近い信号層の配線１ａに本発
明のスリットを設定してある時に、上になる信号層の配
線１ｂが交差する場合には、スリット３は交差点では中
断した方が望ましい。
【００１２】図４に示してあるこれから多く使われるで
あろうプリント基板仕様を基に、効果を計算してみる。
図４のモデルでは、スリットが無い場合の信号配線の特
性インピーダンスは５８Ωであり、スリットの幅Ｓ＝２
２０（μｍ）の場合の信号配線の特性インピーダンスは
６８Ωである。
あろうプリント基板仕様を基に、効果を計算してみる。
図４のモデルでは、スリットが無い場合の信号配線の特
性インピーダンスは５８Ωであり、スリットの幅Ｓ＝２
２０（μｍ）の場合の信号配線の特性インピーダンスは
６８Ωである。
【００１３】これを図２に示す信号配線が分岐している
部分に適用してみる。信号は左からきて、分岐点で別れ
て、右及び下に向かうものとする。尚、ここでは、分岐
点の右側と下側の信号配線は同じ特性インピーダンスに
なるように設計することとする。信号配線の特性インピ
ーダンスをそれぞれ、分岐点の左側はＺｏ１、右側はＺ
ｏ２、下側はＺｏ３（＝Ｚｏ２）とする。左側からみた
分岐点から先の特性インピーダンスＺｏｂは、２つの配
線が並列接続してあるので、数式１で計算することが出
来もしスリットが無い場合には２９Ω、スリットがある
場合には３４Ωとなる。分岐点での反射係数Γは数式２
で計算することが出来、もしスリットが無い場合には−
０．３３、スリットがある場合には−０．２６となり、
スリットを設定することにより２１％改善することが出
来る。
部分に適用してみる。信号は左からきて、分岐点で別れ
て、右及び下に向かうものとする。尚、ここでは、分岐
点の右側と下側の信号配線は同じ特性インピーダンスに
なるように設計することとする。信号配線の特性インピ
ーダンスをそれぞれ、分岐点の左側はＺｏ１、右側はＺ
ｏ２、下側はＺｏ３（＝Ｚｏ２）とする。左側からみた
分岐点から先の特性インピーダンスＺｏｂは、２つの配
線が並列接続してあるので、数式１で計算することが出
来もしスリットが無い場合には２９Ω、スリットがある
場合には３４Ωとなる。分岐点での反射係数Γは数式２
で計算することが出来、もしスリットが無い場合には−
０．３３、スリットがある場合には−０．２６となり、
スリットを設定することにより２１％改善することが出
来る。
【００１４】
【発明の効果】以上の説明のようにプリント基板実装設
計に本発明を適用することにより、信号配線の特性イン
ピーダンスを調整することができ、反射ノイズを低減す
ることができる。
計に本発明を適用することにより、信号配線の特性イン
ピーダンスを調整することができ、反射ノイズを低減す
ることができる。
【図１】 本発明の実施例を示すプリント基板の一部の
斜視図である。
斜視図である。
【図２】 図１のプリント基板を上からみた図である。
【図３】 図１のプリント基板の断面層構成図である。
【図４】 特性インピーダンスの計算例である。
【図５】 端部をなめらかにしたスリットを使用した場
合の実施例を示す図である。
合の実施例を示す図である。
【図６】 本発明の別の実施例を示す図である。
【図７】 本発明を実施する場合に望ましいことを示し
た図である。
た図である。
１，１’，１ａ，１ｂ 信号配線 ２，２’ 電源またはグランド導体 ３ Ｖ／Ｇ層の開口スリット ４ 絶縁体 ５，６ 電子部品を接続するためのプットプリント
Claims (4)
- 【請求項１】 ２つ以上の導電層を有するプリント基板
において、前記導電層の少なくとも１つの層は基板全面
にベタの電源層またはグランド層であり、前記導電層の
少なくとも１つの層は信号配線パターンを配置する信号
層であり、前記信号層は、前記信号配線パターンに対し
て該信号層に近い電源層またはグランド層での前記信号
配線パターンの投影部の一部または全部にリターン電流
を流すための導体と、、前記導体の長軸方向に沿ってベ
タを開口したスリットを備え、前記スリットの幅を変化
させることによって、該信号配線パターンの特性インピ
ーダンスを調整することを特徴とするプリント基板。 - 【請求項２】 前記スリットの端部を直角ではなく、な
めらかにした請求項１のプリント基板。 - 【請求項３】 前記スリットの幅を前記導体の長軸方向
に一定ではなく、除々に変化させた請求項１または請求
項２のプリント基板。 - 【請求項４】 前記のスリットを配線の分岐点における
分岐した前記信号配線に設置した請求項１、請求項２ま
たは請求項３のプリント基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12306998A JPH11317572A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 特性インピーダンス調整プリント基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12306998A JPH11317572A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 特性インピーダンス調整プリント基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11317572A true JPH11317572A (ja) | 1999-11-16 |
Family
ID=14851432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12306998A Pending JPH11317572A (ja) | 1998-05-06 | 1998-05-06 | 特性インピーダンス調整プリント基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11317572A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7043704B2 (en) * | 2002-06-28 | 2006-05-09 | Sony Corporation | Methods and apparatus for verifying circuit board design |
| JP2006173400A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Canon Inc | プリント配線板 |
| CN1326431C (zh) * | 2001-04-24 | 2007-07-11 | 日本特殊陶业株式会社 | 布线基板 |
| JP2010050298A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Canon Inc | プリント回路板 |
| JP2012138471A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Kyocer Slc Technologies Corp | 配線基板 |
| US8296715B2 (en) | 2009-07-22 | 2012-10-23 | Fujitsu Limited | Wiring design assisting apparatus, wiring design assisting method, and computer-readable information recording medium |
-
1998
- 1998-05-06 JP JP12306998A patent/JPH11317572A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1326431C (zh) * | 2001-04-24 | 2007-07-11 | 日本特殊陶业株式会社 | 布线基板 |
| US7043704B2 (en) * | 2002-06-28 | 2006-05-09 | Sony Corporation | Methods and apparatus for verifying circuit board design |
| JP2006173400A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Canon Inc | プリント配線板 |
| JP4717431B2 (ja) * | 2004-12-16 | 2011-07-06 | キヤノン株式会社 | プリント配線板 |
| JP2010050298A (ja) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Canon Inc | プリント回路板 |
| US8296715B2 (en) | 2009-07-22 | 2012-10-23 | Fujitsu Limited | Wiring design assisting apparatus, wiring design assisting method, and computer-readable information recording medium |
| JP2012138471A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Kyocer Slc Technologies Corp | 配線基板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5682124A (en) | Technique for increasing the range of impedances for circuit board transmission lines | |
| JP5384947B2 (ja) | 多層基板におけるバイア相互接続から平面状伝送線への広帯域遷移部構造 | |
| US6677831B1 (en) | Differential impedance control on printed circuit | |
| US6624729B2 (en) | Slotted ground plane for controlling the impedance of high speed signals on a printed circuit board | |
| JP4283841B2 (ja) | 調整可能な遅延線 | |
| US9214713B2 (en) | Method of fabricating a microstrip line dielectric overlay | |
| US5278524A (en) | Multi-layered printed circuit board with transmission line capabilities | |
| JP4373531B2 (ja) | 差動平衡信号伝送基板 | |
| US20090027137A1 (en) | Tapered dielectric and conductor structures and applications thereof | |
| US20050083147A1 (en) | Circuit board and method in which the impedance of a transmission-path is selected by varying at least one opening in a proximate conductive plane | |
| JP3610225B2 (ja) | プリント配線板 | |
| JPH11317572A (ja) | 特性インピーダンス調整プリント基板 | |
| US6670558B2 (en) | Inline and “Y” input-output bus topology | |
| US7875826B2 (en) | Variable width conductive lines having substantially constant impedance | |
| JP2012069815A (ja) | プリント回路板 | |
| KR20090078287A (ko) | 전기기기 | |
| JP2004015534A (ja) | クロストーク抑制部材及びデジタル信号伝送線路 | |
| JP3173059B2 (ja) | 多層配線ディジタル装置 | |
| JPH0936504A (ja) | プリント基板の信号伝送線路の配線構造 | |
| CN112004307A (zh) | 一种差分线布线结构及差分线布线结构生成方法 | |
| JP4717431B2 (ja) | プリント配線板 | |
| JPH10302899A (ja) | コネクタ及びマザーボード | |
| JPH11112113A (ja) | 電子装置 | |
| US20010018988A1 (en) | Apparatus and method for reducing propagation delay in a conductor | |
| JP2000349403A (ja) | 回路基板及び配線設計支援装置 |