JPH1154860A - 回路基板装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】情報機器をはじめとする電子機器に用いられる
回路基板において、簡単且つ汎用性のある低コストな構
造により、従来なされている放射防止対策では抑制でき
ない回路基板の電源系に起因する電磁放射を安定して低
減させる。 【解決手段】電源面１１およびグランド面１２とを有す
る回路基板装置１０において、前記電源面と前記グラン
ド面が対向する基板部分の周辺部に沿って、前記電源面
と前記グランド面とを結合する負荷１を間隔をおいて備
え、前記負荷１の有するインピーダンスＺeを、前記電
源面およびグランド面によって定まる実効的な特性イン
ピーダンスＺeffより小さく設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、情報機器をはじ
めとする電子機器に用いる回路基板装置、特に、電源面
及びグランド面が多層に形成された回路基板における電
磁放射を抑制するための回路基板装置の構造に関する。
また、この回路基板装置を使用した情報機器などの電子
機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、様々な情報機器において、電磁波
の不要輻射が問題となっている。そして、その電磁放射
の主要なものが、回路基板上のクロックの高調波に相当
する周波数スペクトルを有するため、これまで、その電
磁放射は、主としてクロック信号やこれに同期したデジ
タル信号の信号線に起因するものと考えられ、そのた
め、回路基板上のプリント配線による信号線やこれと接
続されたワイヤーハーネスなどに対して、様々な電磁放
射防止対策がとられてきた。

【０００３】具体的には、クロック信号やデジタル信
号などの信号に対して低域通過フィルタリング処理を行
って必要な帯域のみを通過させる、信号出力ラインに
ダンピング抵抗を付加して信号の立ち上がりおよび立ち
下がりをなまらせる、信号線の近傍にグランド電位の
ガードパターンを配置して帰還電流ループを小さくす
る、などが提案されている。

【０００４】しかしながら、実際に回路基板で観測され
る電磁波は、信号線上の電流分布から予測されるものと
は周波数分布が異なり、しかも信号線の性質と無関係に
特定の周波数で鋭いピークを示すなどの特徴を有するこ
とが知られてきた。その結果、回路基板からの電磁放射
の主たる要因が、信号線ではなく電源系にあること、す
なわち回路基板の電源面およびグランド面の電気的共振
に起因することが近年明らかになってきている。そし
て、従来の上述した回路基板上の信号線やこれと接続さ
れたワイヤーハーネスなどに対する放射防止対策では、
回路基板の電源系に起因する電磁放射に対して効果が発
揮されないことは明らかである。

【０００５】そこで、電源系に起因する電磁放射の抑制
対策としては、回路基板の基板端でマッチングを取る構
造などが提案されている（第１０回 回路実装学術講演
大会講演論文集第１７５頁「低ＥＭＩ多層回路基板」参
照）。この構造は、回路基板におけるグランド面を二層
化して基板端で抵抗体により終端させるものであり、図
１３に示すように、電源面１０１の両面側において２層
のグランド面１０２，１０３を形成し、そのグランド面
１０２，１０３の端部においてグランド面間に抵抗体１
０４を接続するとともに、電源面１０１とグランド面１
０２，１０３との間の誘電体１０５，１０６の誘電率を
変化させてマッチングを取ることにより、回路基板１０
０の電源面１０１およびグランド面１０２，１０３の電
気的共振を抑制しようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１３
に示した構造によると、二層のグランド面１０２，１０
３を形成して両者間に抵抗体１０４を接続し、電源面１
０１とグランド面１０２，１０３との間の誘電体１０
５，１０６の誘電率を変化させるなど、回路基板自体の
構造を一般的なものに対して大幅に変更しなければなら
ないという問題点があった。また、回路基板の大きさや
形状の違いなどに応じて、個々の回路基板ごとに電磁放
射を抑制するマッチング条件を設定しなければならない
ため、実際上の製品への適用は困難であり、適用できる
としても製造コストが著しく高くなるという問題点があ
った。

【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、情報機器などの電子機器に用いられる回路基板にお
いて、回路基板の構造を一般的なものに対して変更する
ことなく、且つ、回路基板の大きさや形状の違いなどに
応じて個々の回路基板ごとに条件を設定する必要のない
汎用性のある低コストな構造により、従来なされている
放射防止対策では抑制できない回路基板の電源系に起因
する電磁放射を安定して低減させることができる回路基
板装置及びこの回路基板装置を使用した電子機器を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明（請求項１）は、電源面およびグランド面を有す
る回路基板装置において、次の構成を含むことを特徴と
している。前記電源面と前記グランド面とが対向する基
板部分の周辺部に沿って、前記電源面と前記グランド面
とを結合する負荷を間隔をおいて備えている。そして、
前記負荷の有するインピーダンスが、前記電源面および
グランド面によって定まる実効的な特性インピーダンス
より小さく設定されるようになっている。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１に記載の回路
基板装置において、前記負荷がコンデンサであり、この
コンデンサの容量が１ナノファラッド以上であることを
特徴としている。これは、回路基板装置での優れた電磁
放射の抑制効果を発揮させるためには、コンデンサの容
量が１ナノファラッド以上であることが適しているから
である。

【００１０】請求項３の発明は、更なる電磁放射の抑制
効果を図るため、請求項２に記載の回路基板装置におい
て、前記コンデンサの有するインダクタンスおよび前記
コンデンサと前記電源面およびグランド面との接合で発
生するインダクタンスとの合計が５ナノヘンリー以下で
あることを特徴としている。

【００１１】また、請求項４の発明は、回路基板装置を
使用した電子機器において、前記回路基板装置が請求項
１に記載した回路基板装置であることを特徴としてい
る。

【００１２】請求項１における基板部分の周辺部に備え
られる負荷とは、使用する素子自体のインピーダンスに
加え、素子を電源面およびグランド面に接続する際に生
ずるインピーダンスをも含めたものを意味している。ま
た、一般に負荷のインピーダンスは周波数の関数となる
が、本発明の負荷のインピーダンスＺeは、電磁ノイズ
放射、特に電源面およびグランド面からの放射が発生す
る周波数におけるインピーダンスを意味している。

【００１３】一方、請求項１における電源面及びグラン
ド面の実効的な特性インピーダンスは、次のように定義
される。電源面およびグランド面を流れるノイズ電流
は、電源面およびグランド面があたかも伝送線路となっ
ているかのように振る舞うと考えられる。このとき、電
源面およびグランド面を伝送線路と見立てた時の実効的
な特性インピーダンスを本発明における「実効的な特性
インピーダンスＺeff」と定義する。具体的には、電源
面及びグランド面が実効的な幅Ｗeffを有する平行平板
からなる伝送線路と等価であると考えられるとき、平行
平板伝送路の特性インピーダンスを算出する式１で表わ
される量を実効特性インピーダンスＺeffとして取り扱
う。

【００１４】

【式１】Ｚeff＝（３７７／√ε）・（ｈ／Ｗeff）

【００１５】式中、ｈは電源面及びグランド面間の距
離、εは電源面及びグランド面間に存在する誘電体の比
誘電率である。また、Ｗeffは平行平板の伝送線路と考
えた場合の基板の実効的な幅であり、回路基板装置にお
ける基板の大きさや接続する負荷の種類によって異なる
値となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の回路基板装置の実施の形
態の一例について、図１及び図２を参照しながら説明す
る。図１は回路基板装置の概略構成を示すものであり、
図２は回路基板装置において、電源面およびグランド面
上での電流の反射を模式的に説明するためのものであ
る。

【００１７】回路基板装置１０は、図１に示すように、
一定間隔を存しさせて対面するように配置された電源面
１１およびグランド面１２を有し、電源面１１とグラン
ド面１２間には誘電体が配置されている。この回路基板
装置において、電源面１１とグランド面１２が対向する
周辺部に沿って、電源面１１とグランド面１２との間に
負荷１が複数個配置されている。これらの負荷１は、対
向する周辺部に配置された負荷同士がそれぞれ相対向す
るように位置している。そして、負荷の有するインピー
ダンスＺeが、電源面及びグランド面により定まる実効
的な特性インピーダンスＺeffに対して、Ｚe＜Ｚeffな
る関係を満足している。

【００１８】負荷のインピーダンスＺeは、使用する負
荷素子自体のインピーダンスに加え、素子を電源面およ
びグランド面に接続する際に生ずるインピーダンスをも
含めたものである。また、実効的な特性インピーダンス
Ｚeffは、前述した式１により算出されるものである。

【００１９】次に、Ｚe＜Ｚeffなる関係を満足するイン
ピーダンスＺeの負荷が電源面及びグランド面の対向す
る基板周辺部に複数個配置されることによる作用につい
て説明する。前述したように、電源面およびグランド面
は、ノイズ電流に対して実効的な特性インピーダンスＺ
eff（実効特性インピーダンスＺeff）を有する伝送線路
のように作用する。一方、有限長の伝送線路で、線路の
特性インピーダンスより終端負荷のインピーダンスが小
さいときは、負荷をインピーダンスの値に対応した長さ
の線路に置き換え、終端を短絡した線路に置き換えて考
えることができる（「分布定数回路論」（コロナ社）２
９頁参照）。

【００２０】このことから、実効特性インピーダンスＺ
effの伝送路と見なせる電源面およびグランド面にＺe
（Ｚe＜Ｚeff）なる負荷を接続したとき、負荷部は短絡
端として作用する。これに対し負荷の無い部分はインピ
ーダンスが大きいため開放端として作用する。従って、
負荷が間隔をおいて複数個存在すると基板周辺において
短絡端および開放端が複数混在して存在することになり
（図２）、端部における反射条件が乱れて均一な共振電
流の発生が抑制され、電磁放射強度が減少する。

【００２１】なお、放射が問題となる周波数において、
負荷のインピーダンスＺeが実効特性インピーダンスＺe
ffより小さいことが本発明の条件であるが、実際には、
更に、電源面として機能するための条件は当然満足しな
ければならない。すなわち、電源電位を確保し、かつ、
漏洩電流を少なくするために、通常は、周波数ゼロ（直
流）における負荷のインピーダンスは十分大きくなけれ
ばならない。

【００２２】このような条件を満足する負荷として、コ
ンデンサを用いることが最も簡単である。しかし、コン
デンサも容量成分の他にインダクタンス成分を有し、ま
た、コンデンサから電源面及びグランド面までの配線や
ビアホール（コンタクト孔）にはインダクタンス成分が
あり、また、厳密には抵抗成分があるため、これらを含
めて条件を満足させることが必要である。

【００２３】負荷にコンデンサを用いた場合、次のよう
な理由で本発明の効果は更に増大する。すなわち、基板
周辺にコンデンサを配置すると、コンデンサによる位相
条件の変化で放射ノイズのピーク周波数が高周波側にシ
フトする。放射ノイズの元となる電圧ノイズスペクトル
は一般に高周波ほど強度が小さいため、ピーク周波数が
高周波側にシフトすると放射強度が減少する。

【００２４】通常の基板構成における代表的な値とし
て、コンデンサの容量が１０００ｐＦ（ピコファラッ
ト）（＝１ｎＦ（ナノファラッド））以上であることが
望ましく、回路基板装置での優れた電磁放射の抑制効果
を発揮させることができる。

【００２５】また、電磁放射の抑制に適するため、前記
コンデンサの有するインダクタンスおよび前記コンデン
サと電源面およびグランド面との接合で発生するインダ
クタンスとの合計（全インダクタンス）が５ｎＨ（ナノ
ヘンリー）以下であることが望ましい。

【００２６】また当然のことながら本発明の効果を得る
には、上記のような周波数的に非線型な条件を満足すれ
ば良いのであって、負荷はコンデンサに限定されるもの
ではない。また、本発明はＺe＜Ｚeffなる不等号を周辺
部の一部（複数の特定部）で満足すればよいのに対し、
従来技術によるマッチングを取る方法ではＺe＝Ｚeffな
る等号を周辺部全てで満足する必要がある。従って、本
発明は、従来技術に比較して、設計の自由度、効果の安
定性、製造のコストの点で優れている。

【００２７】本発明の回路基板装置の更に具体的な例と
して、基板端部の負荷としてコンデンサを使用した構造
について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３
は回路基板装置の概略構成を示すものであり、図４は回
路基板装置のコンデンサ接続部分における断面説明図で
ある。

【００２８】回路基板装置１０は、例えば図４に示すよ
うに４層配線基板で構成され、平面状をなす電源面１１
およびグランド面１２、配線パターンが形成されている
パターン層１３及びパターン層１４を有している。電源
面１１とグランド面１２の間等の各層間には、誘電体層
１５が配置されている。この回路基板装置において、図
３に示すように、平面状の電源面１１とグランド面１２
が対向している基板部分の周辺部に沿って、電源面１１
とグランド面１２とを接続するためのコンデンサ１６が
複数個配置されている。これら各コンデンサ１６は基板
上の周囲に間隔をあけて配置され、各コンデンサ１６の
両端部は、図４に示すように、基板上に形成された接続
用配線１７及び基板を穿孔するビアホール１８により電
源面１１に接続し、接続用配線１９及びビアホール２０
によりグランド面１２にそれぞれ接続されている。

【００２９】なお、図４では模式的に接続用配線１７，
１９を設けているが、後述するインダクタンス条件を満
足させるには、接続用配線はできるだけ短くし、理想的
にはこの配線を無くしてビアホール上に直接コンデンサ
を配置するなどの構造により、インダクタンスを小さく
するのが好ましい。

【００３０】そして、各コンデンサ１６を接続したこと
により生じる負荷のインピーダンスＺe（コンデンサ１
６自体のインピーダンスに加え、コンデンサ１６を電源
面１１およびグランド面１２に接続する際に生ずるイン
ピーダンスをも含めたもの）と、電源面１１及びグラン
ド面１２により定まる実効的な特性インピーダンスＺef
fとの間には、Ｚe＜Ｚeffなる関係が成立している。電
源面１１及びグランド面１２により定まる実効的な特性
インピーダンスＺeffは、前記した式１で定義されるも
のである。

【００３１】次に、基板端部の負荷として接続するコン
デンサ１６の容量値について、実験により検討する。回
路基板装置１０における電源面１１とグランド面１２と
の距離が ０．８ｍｍの正方形基板（基板サイズ４１４
ｍｍ×４１４ｍｍ）において、ノイズ電流が一方向のみ
に発生する条件において、ノイズ電流が反射する基板辺
に９個のコンデンサ１６を接続したときの放射強度の変
化を測定した。コンデンサが無いとき、電源面１１およ
びグランド面１２に起因する周波数１７０ＭＨｚをピー
クとする放射が観測された。放射の最大強度をプロット
すると図５のようになり、コンデンサ容量が１００[ｐ
Ｆ]では放射は減少しないが、容量１０００［ｐＦ］
（１［ｎＦ］）以上では放射強度が大きく減少した。

【００３２】ここで、実験で使用した回路基板装置１０
の実効特性インピーダンスＺeffを上述した式１を使っ
て求める。基板の実効的な幅Ｗeffは基板の大きさや接
続する負荷の種類によって異なるが、上述の実験に使用
した回路基板装置１０においては、基板の実効的な幅Ｗ
eff＝２５[ｍｍ](基板の実効的な幅Ｗeffの算出方法に
ついては後述する)、面間距離ｈ＝０．８[ｍｍ]、電源
面及びグランド面間の誘電体の比誘導率εが４．７であ
るので基板の実効特性インピーダンスは５．６[Ω]とな
る。一方、周波数１７０ＭＨｚにおけるコンデンサ１６
のインピーダンスＺeは、容量１００ｐＦにおいて９
Ω、容量１０００ｐＦにおいて０．９Ωとなる。 従っ
て、図５の結果はＺe＞Ｚeffでは放射は減少しないが、
Ｚe＜Ｚeffでは放射が減少するということを示してい
る。（なお、容量１０００ｐＦ以上では放射ピークは１
７０ＭＨｚより高周波側にシフトしているが、シフト量
はコンデンサの数によって変化して一義的に決まらない
ため、一義的に決まる値であるコンデンサが無いときの
ピーク周波数１７０ＭＨｚで比較した。）

【００３３】次に、負荷の全インダクタンスＬ（コンデ
ンサ１６の有するインダクタンスおよびコンデンサ１６
と電源面１１およびグランド面１２との接合で発生する
インダクタンスとの合計）の値について検討する。電源
面１１とグランド面１２との間には、コンデンサ１６の
有するインダクタンス（Ｌint）の他に、ビアホール１
８，２０で発生するインダクタンス（Ｌvia）、接続用
配線１７，１９で発生するインダクタンス（Ｌpat）が
存在する。すなわち、回路基板装置１０の電源面１１と
グランド面１２との間にコンデンサ１６を取り付けた場
合、図６のように、コンデンサ１６の容量Ｃのみではな
く、付随したインダクタンスの和Ｌ（全インダクタンス
Ｌ＝Ｌint＋Ｌvia＋Ｌpat）がコンデンサ１６の容量Ｃ
に直列に存在している。

【００３４】負荷として接続するコンデンサ１６の容量
が０．１［μＦ］（マイクロファラッド）である場合
に、負荷の全インダクタンスＬ（コンデンサの有するイ
ンダクタンスおよびコンデンサと電源面およびグランド
面との接合で発生するインダクタンスとの合計）を変化
させた場合の放射の変化を検討する。インダクタンスの
微妙な変化を実験することは難しいので、計算によって
放射強度を求めた。計算結果は図７のようになり、全イ
ンダクタンスＬが５［ｎＨ］以下になると電磁放射強度
Ｅが減少した。

【００３５】また、基板の共振周波数である１７０［Ｍ
Ｈｚ］における負荷のインピーダンスＺeを求めると、
コンデンサ容量０．１［ｕＦ］、全インダクタンスＬ＝
５［ｎＨ］のときＺeは５．３［Ω］となる。基板の実
効特性インピーダンスＺeffは５．６［Ω］であるの
で、図７においても、Ｚe＜Ｚeffで電磁放射が減少する
ということを示している。

【００３６】次に、基板の実効的な幅Ｗeffの算出方法
について説明する。図８は、回路基板装置１０の基板の
一辺の前記コンデンサ密度と電磁放射の抑圧効果との関
係の測定結果を示したものである。図８から明らかなよ
うに基板の一辺につき、コンデンサを４００ｍｍ当り８
個以上、すなわちコンデンサ５０ｍｍ間隔以下で配置す
れば電磁放射の抑制効果が得られる。上記回路基板装置
の構造による電磁放射の抑制効果は、高周波における短
絡端と開放端が交互に存在してはじめて達成されるた
め、効果が現れた５０ｍｍの２分の１である２５ｍｍが
負荷から見た基板の実効的な幅Ｗeffであるとした。

【００３７】また、実効的な幅Ｗeffの求め方の他例と
して、伝送線路の実効特性インピーダンスを線路幅に対
してプロットしたとき、インピーダンスの減少がほぼ飽
和したと見なせるときの線路幅を実効的な幅Ｗeffと考
えることができる。この考え方を採用すると、上記した
例の場合、実効的な幅Ｗeffは２０ｍｍ前後である。

【００３８】次に、上記回路基板装置の構造により達成
される電磁放射の抑制効果について説明する。先ず、電
源面１１とグランド面１２とが対向する基板部分の端部
に負荷を配置していない場合に、電源面およびグランド
面上に共振電流が発生することについて説明する。回路
基板装置１０に、意図的にまたは意図せずに存在してし
まう高周波電流源（例えば、ディシタルＩＣなどの能動
素子など）により生ずる電流が、電源面１１とグランド
面１２が対向する基板部分の端部で開放端反射すること
により、電源面１１上およびグランド面１２上の対向す
る基板部分に電流の定在波が発生する。

【００３９】発生した電流の定在波は、図９に示すよう
に、電源面１１とグランド面１２が対向する基板部分
の、電気的共振電流の方向であるＸ軸方向またはＹ軸方
向における幅Ｗを波長λの１／２とし、周波数がｆ＝ｃ
／（２Ｗ√ε）の基本波Ｓ１に対して（ただし、ｃは光
速、εは基板材料（誘電体１５）の比誘電率であ
る。）、２次高調波Ｓ２、３次高調波Ｓ３などの整数次
高調波が合成されたもので、回路基板に固有の共振条件
によって、Ｘ軸方向もしくはＹ軸方向の定在波、または
その両方が発生する。また、この定在波は固定端反射を
して生ずるので、端部で電流の節を持つ定在波になって
いる。

【００４０】上記構造の回路基板装置１０によれば、上
述した作用で説明したように、実効特性インピーダンス
Ｚeffの伝送路と見なせる電源面１１およびグランド面
１２にＺe＜Ｚeffなる負荷（インピーダンスＺeは、負
荷素子自体のインピーダンスに加え、負荷素子を電源面
１１およびグランド面１２に接続する際に生ずるインピ
ーダンスをも含めたもの）を接続したとき、負荷部は短
絡端として作用する。その一方、負荷の無い部分はイン
ピーダンスが大きいため開放端として作用する。 した
がって、負荷が複数個存在すると基板周辺において短絡
端及び開放端が複数混在して存在することになり（図
２）、端部における反射条件が乱れて均一な共振電流の
発生が抑制され、電磁放射強度が減少することになる。

【００４１】上述したように、電源面１１とグランド面
１２が対向する回路基板１０部分の端部に負荷素子とし
てコンデンサ１６を配置すると、電磁放射強度が低下す
ることが示されたが、コンデンサ１６に付随する全イン
ダクタンスＬが増加し、電源面１１とグランド面１２が
対向する基板部分の端部のインピーダンスが増加する
と、電磁放射強度が十分に低下しなくなる。

【００４２】すなわち、全インダクタンスＬが増加しＺ
e＞Ｚeffとなると、電源面とグランド面が対向する基板
部分の端部のインピーダンスが増加するので、対向部端
部間のコンデンサによる短絡効果が弱くなり、電源面お
よびグランド面上の電流の共振が弱まらず、電磁放射強
度も低下しなくなる。

【００４３】また、全インダクタンスＬが増加すると、
共振ピーク周波数がノイズ電圧の高い低周波側にシフト
してしまう。図１０は、全インダクタンスＬとピーク周
波数の関係をシミュレーションにより明らかにしたもの
である（辺長４１４ｍｍ角、層間距離０．８ｍｍ、容量
０．１マイクロファラッドのコンデンサを１８個取り付
けた例）。図１０から明らかなように、コンデンサに付
随する全インダクタンスＬが増加すると、電磁放射ピー
ク周波数が低下していく。一方、デジタルＩＣのスイッ
チングノイズ電圧は一般に低周波ほど大きくなるため、
ピーク周波数の低下は電源面およびグランド面上のノイ
ズ電圧の増加を生じさせ、従って、電磁ノイズ放射強度
の増加を招く結果となる。

【００４４】以上のことから、コンデンサ１６に付随す
る全インダクタンス成分を減少させて、実効特性インピ
ーダンスＺeffに対して負荷インピーダンスＺeを小さく
する（Ｚe＜Ｚeffを成立させる）ことが必要であり、こ
の条件が電磁放射強度の低下を図るための要件となる。

【００４５】次に、回路基板装置１０において、電源面
１１とグランド面１２の大きさが異なる場合について、
本発明を適用する場合を説明する。このような場合、図
１１に示すように、グランド面１２に対して電源面１１
の面積が小さく対向していない部分が発生している場合
にも、電源面１１とグランド面１２の対向している部分
の周辺部（電源面１１の周辺部）に負荷１を配置するこ
とにより電源面１１とグランド面１２との接続を行な
う。この場合においても、各負荷のインピーダンスＺe
と、電源面１１およびグランド面１２の実効特性インピ
ーダンスＺeffとは、Ｚe＜Ｚeffが成立するように設定
されている。

【００４６】回路基板装置１０の電源面が複数部分に分
割されている場合、すべての電源面とグランド面の対向
する部分の周辺部に負荷を配置して、電源面とグランド
面との接続を行なう。すなわち、図１２に示すように、
二つの電源面１１ａ，１１ｂの周辺部に各負荷１を配置
してグランド面１１と接続するようにする。この場合に
おいても、各負荷のインピーダンスＺeと、各電源面１
１ａ，１１ｂおよびグランド面１２の各実効特性インピ
ーダンスＺeffとが、Ｚe＜Ｚeffの関係を成立させるよ
うに設定されている。

【００４７】上述した各例においては、電源面とグラン
ド面とを結合する負荷は、電源面とグランド面とが対向
する部分の周辺部の全てに配置しているが、周辺部の特
定位置のみに配置する構造であってもよい。例えば、面
形状やデジタルＩＣの位置から特定方向のノイズ電流の
発生が明らかな場合には、この電流に直交する周辺のみ
に負荷を配置しても上述した電磁放射の抑制効果を発揮
させることができる。

【００４８】また、上述した各例においては、電源面と
グランド面が対向する面の周辺部において、一辺当り複
数個の負荷を間隔をおいて配置することにより、基板周
囲に短絡端と開放端とを混在させるように構成したが、
基板の一辺の長さが２Ｗeff程度と短い場合には、一辺
当り一個の負荷でも短絡端と開放端とを混在させること
ができ、上述した電磁放射の抑制効果を発揮させること
ができる。

【００４９】上記構造の回路基板装置によれば、電源面
１１およびグランド面１２の周囲に負荷１（コンデンサ
１６）を間隔をおいて配置することにより電磁放射を抑
制できるので、基板の大きさや形状の違いなどに応じて
個々の条件を設定する必要がなく、汎用性のある低コス
トな構造で効果を発揮させることができる。

【００５０】また、上述したような構造の回路基板装置
を情報機器等の電子機器に使用するようにすれば、電子
機器における電磁放射の抑制を図ることができる。

【００５１】

【発明の効果】本発明によれば、回路基板装置におい
て、実効特性インピーダンスＺeffの伝送路と見なせる
電源面およびグランド面にＺe＜Ｚeffなる負荷を接続す
ることにより、この部分が短絡端として作用し、負荷の
無い部分はインピーダンスが大きいため開放端として作
用するので、基板周辺において短絡端及び開放端が複数
混在して存在させることができ、端部における反射条件
が乱れて均一な共振電流の発生が抑制され、電磁放射強
度を減少させることができる。

【００５２】従って、回路基板の構造を一般的なものに
対して変更する必要がなく、しかも基板の大きさや形状
の違いなどに応じて個々の条件を設定する必要がない、
汎用性のある低コストな構造により、回路基板装置にお
ける電源面およびグランド面に起因する電磁放射を容易
に且つ大幅に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回路基板装置の概略構成を示す構
成説明図である。

【図２】回路基板装置において、電源面およびグランド
面上での電流の反射を模式的に説明するための構成説明
図である。

【図３】本発明の回路基板装置において、負荷としてコ
ンデンサを接続した例の概略構成を示す構成説明図であ
る。

【図４】図３の回路基板装置のコンデンサ接続部分の構
造を示す断面説明図である。

【図５】回路基板装置において、コンデンサ容量と電磁
放射ピーク強度との関係を示すグラフ図である。

【図６】回路基板装置において、コンデンサを取り付け
る際に生じるインダクタンス成分を表す回路図である。

【図７】回路基板装置において、コンデンサの全インダ
クタンス成分と電磁放射ピーク強度との関係を示すグラ
フ図である。

【図８】回路基板装置において、基板端コンデンサ密度
と電磁放射ピーク強度との関係を示すグラフ図である。

【図９】回路基板装置において、電源面およびグランド
面上に生じる定在波を説明するための模式図である。

【図１０】コンデンサの全インダクタンス成分と電磁放
射ピーク周波数との関係を示すグラフ図である。

【図１１】本発明の実施の形態の他の例を示す平面説明
図である。

【図１２】本発明の実施の形態の他の例を示す平面説明
図である。

【図１３】従来の回路基板装置の構造を示す断面説明図
である。

【符号の説明】

１…負荷、 １０…回路基板装置、 １１…電源面、
１２…グランド面、１３，１４…配線パターン層、 １
５…誘電体、 １６…コンデンサ、 １７，１９…接続
用配線、 １８，２０…ビアホール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電源面およびグランド面を有する回路基板
   装置において、 前記電源面と前記グランド面とが対向する基板部分の周
   辺部に沿って、前記電源面と前記グランド面とを結合す
   る負荷を間隔をおいて備える一方、 前記負荷の有するインピーダンスが、前記電源面および
   グランド面によって定まる実効的な特性インピーダンス
   より小さいことを特徴とする回路基板装置。
2. 【請求項２】前記負荷がコンデンサであり、このコンデ
   ンサの容量が１ナノファラッド以上である請求項１に記
   載の回路基板装置。
3. 【請求項３】前記コンデンサの有するインダクタンスお
   よび前記コンデンサと前記電源面およびグランド面との
   接合で発生するインダクタンスとの合計が５ナノヘンリ
   ー以下である請求項２に記載の回路基板装置。
4. 【請求項４】回路基板装置を使用した電子機器におい
   て、 前記回路基板装置が請求項１に記載した回路基板装置で
   あることを特徴とする電子機器。