JPS62259500A

JPS62259500A - 回路基板

Info

Publication number: JPS62259500A
Application number: JP61102457A
Authority: JP
Inventors: 吉原　邦夫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-02
Filing date: 1986-05-02
Publication date: 1987-11-11
Anticipated expiration: 2010-03-29
Also published as: JPH0728133B2

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】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は回路基板、特にマイクロアンペアからフェムト
アンペアのオーダーの微小電流を扱う回路基板に関する
。

（従来の技術〉一般に、とコアンペアオーダーの微小電流を電圧に変換
する第２図の如き電流−電圧変換回路では、演算増幅器
ＯＡの出力端から反転入力端への帰還抵抗Ｒｆと、その
両端に入る寄生容ｆｆ１ｃ。

との時定数（τ＝Ｒｆ　−Ｃｐ　）で応答速度が決まる
。帰還抵抗Ｒｒの値は必要な出力電圧で決まり、例えば
入力電流が１ｎＡのとき１Ｖの出力電圧が得られるよう
にすると、Ｒｆの値は１ＧΩとなる。

従って、寄生容ｆｆ１ｃｌ）によって周波数特性の上限
が決まってしまう。

この寄生容ｆｆ１ｃｌ）を小さくするため、第２図に示
すように入力端子から＠樟増幅器ＯＡの入力塙および帰
還抵抗Ｒｆの一端に至る信号配線Ｓ１を接地導体Ｇでガ
ードする方法がとられる。従来ではこの接地導体Ｇとし
て、信号配線＄１が形成された絶縁性基体の表面に信号
配線Ｓ１の両側に位置しかつこれと平行な接地配線を形
成し、ざらに絶縁性基体の裏面に接地導体層を形成して
いた。

しかしながら、このような構造では信号配線Ｓ１から側
方および下方に向かう電気力線はそれぞれ接地配線およ
び接地導体層によってほぼ遮断されるが、信号配線Ｓ１
から上方への電気力線の漏れを防ぐことはできない。従
って、信号配線Ｓ１の近傍に出力の信号配ＩＳ２がある
と両信号配ＩＳｘ　、３２間の結合が生じ、その結合容
量によって奇生容置Ｃｐを十分に小さくできないという
問題がある。

また、信号配線Ｓ１の周囲を絶縁体（誘電体）を介して
接地導体で覆った完全な同軸構造にできれば理想的であ
るが、回路基板上で完全な同軸構造を突堤することは困
難である。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の回路基板では、特に微小な電流が流れ
る信号配線と他の信号配線等との間の結合容はを小さく
することが難しく、回路の応答速度等の面で障害となっ
ていた。

本発明は微小電流が流れる信号配線と他の信号配線等と
の間の結合容量を糧力小さくできる回路基板を提供する
ことを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は微小電流が流れる信号配線が形成された絶縁性
基体の表面に、該信号配線の両側に位置しかつ該信号配
線と平行な接地配線を形成し、裏面に第１の接地導体層
を設けるとともに、絶縁性基体の表面上に絶縁層を設け
、この絶縁層上の該信号配線に対向した位置に第２の接
地導体層を形成して、微小電流が流れる信号配線をか右
上下から接地導体で囲んだ疑似同軸構造としたものであ
る。

（作用）本発明においては、微小電流が流れる信号配線の両側に
形成された接地配線によって、該信号配線から側方への
電気力線の漏れが抑制されるととともに、絶縁性基体の
裏面側にある第１の接地導体層によって下方への電気力
線の漏れが防止され、さらに絶縁層を介して設けられた
第２の接地導体層によって上方への電気力線の漏れも防
止される。

（実施例）第１図は本発明の一実塵例に係る回路基板の構遍を示す
断面図である。図において、絶縁性基板１は例えばセラ
ミック基板であり、この基板１上に第１の接地導体層２
が形成されている。この第１の接地導体層２の上に第１
の絶縁層３が形成され、この絶縁層３の上に微小電流が
流れる信号配線４と、その両側に位置してこれと平行に
接地配線５．６が形成されている。信号配線４は例えば
第２図における入力側信号配線Ｓ１である。

そして、第１の絶縁層３の上に第２の絶縁層７が形成さ
れ、この第２の絶縁層７の上に第２の接地導体層８が形
成されている。第２の接地導体層８は少なくとも信号配
′ｆＡ４に対向した位置、図の例では信号配線４および
接地配線５，６に対向した位置に形成されている。第１
および第２の接地導体層２，８および接地配線５，６は
、図示しないスルーホールにより電気的に接続され、全
て接地電位に保たれているものとする。

＄２の絶縁層７の上にさらに第３の絶縁筒９が設けられ
、この絶縁層９の上に例えば第２図における演算増幅器
ＯＡに相当するＩＣチップ１０かダイポンディングパッ
ド１コを介して実装されるとともに、第２図における出
力側信号配線Ｓ２に相当する信号配Ｐｉｉ１３等が形成
されている。信号配線１３とＩＣチップ１０とはワイヤ
１４により接続されている。また、入力側信号配線Ｓ１
に相当する信号配線４は、例えば第２．第３の絶縁層７
．９を貫通する図示しないスルーホールを介して、第３
の絶縁層９０表面上に形成された信号配線に接続され、
その信号配線とＩＣチップ１０とが同様にワイヤボンデ
ィングにより接続される。

上述した多層の回路基板は、例えば厚摸印刷法によって
所定パターンのタングステン等による導体層が形成され
た未焼成のセラミックシート（グリーンシートと呼ばれ
る）を所定枚数積層した後、焼成を行なう、いわゆるグ
リーンシー１−積層法により作製することができる。勿
論、印刷回路基板の製造法として知られている他の方法
を用いてもよい。例えば絶縁体としてポリイミド、エポ
キシ等の樹脂を用いてもよいし、導体材料として金。

銅、銀等を用いてもよい。

上記の１シ成によれば、微小電流が流れる信号配線４か
ら出る電気力線のうち、左右方向への漏れは信号配置４
と同一平面上にある接地配線５，６によって抑制され、
また下方への漏れは第１の接地導体層２によって防止さ
れ、さらに上方への漏れも絶縁層７を介して新たに設け
られた第２の接地導体層８によって防止される。従って
、第１図に示すように該信号配線４の上に他の信号配線
１３が存在する場合でも、両信号配線４，１３間の結合
容量を小さくできる。これにより例えば第２図における
入力側信号配線Ｓ１と出力側信号配？！Ｓ２との結合容
量を小さくして、帰還抵抗Ｒｆに並列に入る寄生容量Ｃ
ｐを大幅に低下させ、応答速度の向上を図ることが可能
となる。

第３図（ａ）（ｂ）は第１図に示した本発明に基づく構
造の回路基板と、第２の接地導体層８を有しない従来構
造の回路基板とについて、信号配置ｉ１４と信号配？！
１３との間の静電容量（結合容量）を比較した結果を示
したものである。前者は後者に比べ結合容量が約１／　
３００００唖に減少しており、本発明の有用性が明らか
である。

なお、第１図において信号配線４の上方に設けた第２の
接地導体層８は、信号配線４から上方へ向かう電気力線
を遮蔽する効果を持つが、信号配線４から上方を経て側
方への電気力線の回り込みをも防止する効果を持つ。従
って、この信号配線４との結合を極力小さくすべき他の
信号配、￥Ｓが上方のみでなく、側方や斜め上方等にあ
る場合でも、第２の接地導体層８を設けることは有効で
ある。

第４図は本発明の他の実施例であり、接地配線５．６と
、第１．第２の接地導体層２．８との間を、第１．第２
の絶縁層３．７をそれぞれ貫通し、かつ信号配、１４お
よび接地配線５．６の長手方向に沿って配列された各々
複数のスルーホール１４゜１５および１６．１７によっ
て接続したものである。

このようにスルーホールを配列すると、信号配線４から
側方への電気力線の漏れがスルーボールによってざらに
抑制されるという利点がある。

また、この場合スルーホールは製造上の制約から一定間
隔を置いて配列する必要があるため、その相互間からの
電気力線の漏れが若干残ることなるが、第４図に示すよ
うに信号配線４の両側にそれぞれ二列のスルーホールを
配列し、かつその二列のスルーホールを千鳥状に配列す
れば、信号配線４の長手方向におけるスルーホールの実
効間隔を１／２にでき、それだけ電気力線の漏れは少な
くなる。スルーホールをさらに多数列設けたり、網目状
に配列したりすることによって、電気力１線の漏れ防止
効果をざらに上げることも可能である。

［発明の効果］本発明によれば、微小電流が流れる信号配線において特
に問題となる他の信号配線との結合容量を極力小さくす
ることができ、応答速度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る回路基板の断面図、第
２図は本発明の回路基板が適用される回路装置の一例で
ある微小電流−電圧変換回路を示す図、第３図（ａ）（
ｂ）は同実施例の効果を説明するための図、第４図（ａ
）（ｂ）は本発明の他の実施例に係る回路基板の断面図
およびＡ−Ａ断面図である。１・・・絶縁性基板、２・・・第１の接地導体層、３・
・・第１の絶縁層（絶縁性基体）、４・・・微小電流が
流れる信号配線、５，６・・・接地配線、７・・・第２
の絶縁糸、８・・・第２の接地導体、＠、１０・・・Ｉ
Ｃチップ、１１・・・グイポンディングパッド、１３・
・・信号配線、１４．１５．１６．１７・・・スルーホ
ール。出願人代理人　弁理士　鈴？ｙＬ弐尽第１図黒第２図 □　２４００ｕｍ　　−一−−−−−−−（ａ）（ｂ）第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）微小電流が流れる信号配線が形成された絶縁性基
体の表面に、該信号配線の両側に位置しかつ該信号配線
と平行な接地配線を形成するとともに、前記絶縁性基体
の裏面に第１の接地導体層を有する回路基板において、
前記絶縁性基体の表面上に絶縁層を設け、この絶縁層上
の少なくとも前記信号配線に対向した位置に第２の接地
導体層を形成したことを特徴とする回路基板。
（２）前記接地配線と前記第１および／または第２の接
地導体層は、前記絶縁層を貫通しかつ前記信号配線の長
手方向に沿つて配列された複数のスルーホールによって
接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の回路基板。
（３）前記スルーホールは前記信号配線の両側に少なく
とも二列ずつ設けられ、該少なくとも二列のスルーホー
ルは千鳥状に配列されていることを特徴とする特許請求
の範囲第２項記載の回路基板。