KR101999509B1 - 회로 기판 - Google Patents

Abstract

회로 기판(100)은 외부 인터페이스 커넥터(40)가 실장되는 제1 프레임 그라운드(12FG)와, 제1 시그널 그라운드(12SG)와, 제1 프레임 그라운드(12FG)와 제1 시그널 그라운드(12SG)의 사이를 고주파 접속하는 접속 부재(13)를 구비한 제1 회로 기판(10)과, 제2 프레임 그라운드(22FG)와, 제2 시그널 그라운드(22SG)와, 제2 프레임 그라운드(22FG)와 제2 시그널 그라운드(22SG)간을 고주파 접속하는 접속 부재(23)가 배치된 제2 회로 기판(20)을 구비한다. 제1 시그널 그라운드(12SG)와 제2 시그널 그라운드(22SG)는 전기적으로 접속된다. 제1 프레임 그라운드(12FG)와 제2 프레임 그라운드(22FG)는 전기적으로 접속된다.

Description

회로 기판

본 발명은 회로 기판에 관한 것으로, 특히, 회로 기판의 노이즈 대책에 관한 것이다.

근래, 전자 기기의 소형화, 고밀도 실장화, 그에 더하여 저전압화가 진행되어, 프린트 회로 기판에 있어서의 내(耐)노이즈성을 확보하는 것이 곤란해지고 있다. 실장 제약, 대책 코스트 제약을 만족시키면서, 요구 사양대로의 노이즈 내성을 개발 재작업없이 확보하는 것이 요구되고 있다.

일반적으로 노이즈 내량(耐量) 향상을 위해서는, 상이한 전위의 패턴간을 고주파 접속시킴으로써 고주파의 전위 변동을 저감시키는 것이 알려져 있지만, 전위 변동을 저감시키는 지점이 한정적인 경우가 많아, 기판 전체에서의 상이한 전위 패턴간의 전위 변동을 충분히 억제하는 것은 곤란했다.

예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 회로 기판에서는 커넥터 주변부의 시그널 그라운드, 및 프레임 그라운드간의 전위 변동을 억제시키기 위해서, 커넥터 바로 옆에 보조 기판을 마련하고, 보조 기판상에 콘덴서를 배치하고 있다.

특허 문헌 1; 일본 특공 평 7－38509호 공보

그렇지만, 커넥터로부터 떨어진 지점의 시그널 그라운드에서는 프레임 그라운드와의 전위 변동이 적잖이 발생하여, 기기의 오동작을 유발시킨다고 하는 과제가 있었다. 추가로 프레임 그라운드와 시그널 그라운드의 고주파 결합이 필요한 지점에 대해서는, 회로 기판의 패턴 레이아웃, 디바이스의 배치 상태, 배선의 라우팅 등에서 상이한 경우가 있다. 이 때문에, 프레임 그라운드를 커넥터 위치로 한정하는 것이 아니라, 상황에 따른 대책이 요구되고 있다.

본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 목표 노이즈 내량을 만족할 수 있는 노이즈 내량을 확보할 수 있는 회로 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 과제를 해결하여 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 회로 기판은, 외부 인터페이스 커넥터가 실장되는 제1 프레임 그라운드와, 제1 프레임 그라운드와의 사이에 제1 절연 영역을 통해서 배치되는 제1 시그널 그라운드와, 제1 프레임 그라운드와 제1 시그널 그라운드 사이의 제1 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제1 기능 소자를 구비한 제1 회로 기판과, 제2 프레임 그라운드와, 제2 프레임 그라운드와의 사이에 제2 절연 영역을 통해서 배치되는 제2 시그널 그라운드와, 제2 프레임 그라운드와 제2 시그널 그라운드 사이의 제2 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제2 기능 소자를 구비한 제2 회로 기판을 구비한다. 제1 시그널 그라운드와 제2 시그널 그라운드는 전기적으로 접속된다. 제1 프레임 그라운드와 제2 프레임 그라운드는 전기적으로 접속된다.

본 발명에 따른 회로 기판에 의하면, 목표 노이즈 내량을 만족시킬 수 있는 고노이즈 내량을 확보할 수 있다.

도 1은 실시 형태 1에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 2는 실시 형태 1에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 1의 II－II 단면도이다.
도 3은 실시 형태 1에 따른 회로 기판의 기판을 생략하고 주요부를 모식적으로 나타내는 상면도이다
도 4는 실시 형태 1에 따른 회로 기판의 기판을 생략하고 주요부를 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 3의 IV－IV 단면도이다.
도 5는 실시 형태 1에 따른 제1 회로 기판을 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 6은 실시 형태 1에 따른 제2 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 4의 VI로 나타내는 측에서 본 평면도이다.
도 7은 실시 형태 1에 따른 제2 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 4의 VII로 나타내는 측에서 본 평면도이다.
도 8은 실시 형태 1에 따른 그라운드 접속 부재에 따른 일례를 나타내는 주요부 단면도이다.
도 9는 실시 형태 2에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 상면도이다
도 10은 실시 형태 2에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 9의 X－X 단면도이다.
도 11은 실시 형태 2에 따른 제2 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 10에 있어서의 XI측의 면을 나타내는 도면이다.
도 12는 실시 형태 2에 따른 제2 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 10에 있어서의 XII측의 면을 나타내는 도면이다.
도 13은 실시 형태 3에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 14는 실시 형태 3에 따른 제2 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 13에 있어서의 XIV측의 면을 나타내는 도면이다.
도 15는 실시 형태 3에 따른 제2 회로 기판을 모식적으로 나타내는 도면으로서, 도 13에 있어서의 XV측의 면을 나타내는 도면이다.
도 16은 실시 형태 3에 따른 제1 회로 기판을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 17은 실시 형태 4에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 18은 실시 형태 5에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 19는 실시 형태 6에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 20은 실시 형태 7에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 21은 실시 형태 7에 따른 회로 기판의 상면도이다
도 22는 실시 형태 7의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 23은 실시 형태 7의 변형예를 나타내는 상면도이다.
도 24는 실시 형태 8에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 따른 회로 기판을 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 덧붙여 이들 실시 형태에 의해, 이 발명이 한정되는 것이 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 적당히 변경 가능하다. 또, 이하에 나타내는 도면에 있어서는, 이해의 용이를 위해 각층 혹은 각 부재의 축척이 현실과 상이한 경우가 있고, 각 도면간에 있어서도 마찬가지이다. 또, 평면도더라도, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 해칭을 부여한 경우가 있는 한편, 단면도더라도, 도면을 보기 쉽게 하기 위해서 해칭을 부여하지 않는 경우가 있다.

실시 형태 1.

도 1은 실시 형태 1에 있어서의 회로 기판을 모식적으로 나타내는 상면도, 도 2는 도 1의 II－II 단면도, 도 3은 실시 형태 1에 있어서의 회로 기판을 설명하기 위해서 절연성 기재를 제거하고 주요부만을 도시한 회로 기판을 모식적으로 나타내는 상면도, 도 4는 도 3의 IV－IV 단면도이다. 실시 형태 1의 회로 기판(100)은 주기판인 제1 회로 기판(10)에 대해, 프레임 그라운드끼리가 접속된 제2 회로 기판(20)을 서로 대향하여 배치한 것을 특징으로 한다. 제1 회로 기판(10)은 표층부(表層部)를 구성하는 제1층 기재(11a)와 하층부를 구성하는 제2층 기재(11b)로 이루어지는 2층 구조의 다층 배선 기판으로 구성된다. 표층부를 구성하는 제1층 기재(11a)에 형성된 동박으로 이루어지는 배선층(12) 중, 최표층의 제1 배선이, 제1 회로 기판(10)의 주연부(周緣部)에서 2변에 걸쳐 배설된 제1 프레임 그라운드(12FG)와, 제1 시그널 그라운드(12SG)와, 주회로부(12M)를 가진다. 여기서 주회로부(12M)는 중간층 배선으로 구성되고, 도 2에서는 스루홀도 패드도 도시되어 있지 않지만, 스루홀로 최표층의 패드와 접속함으로써 제어용 회로인 제어용 IC(15) 등의 부품이 접속된다. 이 부품과 접속되는 패드는, 제1 시그널 그라운드(12SG) 부분의 일부에 패턴 형성되어도 된다. 제1 프레임 그라운드(12FG)에는 외부 인터페이스 커넥터(40)가 탑재된다. 프레임 그라운드는 안정 그라운드에 대해서 직류(DC：Direct Current)적으로 접속되는 그라운드로 한다. 안정 그라운드란 건물의 그라운드, 제어반의 케이스 그라운드 등을 가리킨다. 한편, 시그널 그라운드는 프레임 그라운드와는 DC적으로는 절연되어 있고, 회로 기판의 통신 신호의 레퍼런스가 되는 그라운드로 한다. 제2 회로 기판(20)은 도 2에 도시하는 것처럼, 유리 엑폭시 등의 유전체로 이루어지는 기재(21)상에 제2 배선부(22)가 형성되어 구성된다. 도 2에서는 제1 회로 기판(10)에 근접하는 기재(21)의 하면에 제2 시그널 그라운드가 면으로 형성되어 있지만, 제1 회로 기판(10)에 실장되는 부품과의 고주파 결합을 완화시키기 위해서 기재(21)를 걸친 기재(21)의 상면에 시그널 그라운드를 형성해도 된다. 또, 다층 기판이면 내층(內層)에 시그널 그라운드를 형성해도 된다. 대향층이 시그널 그라운드이면 프레임 그라운드의 경우에 비해 외래 노이즈가 제1 회로 기판(10)에 주는 영향을 저감시킬 수 있다. 도 3 이후의 도면에서는, 제1층 기재(11a) 및 제2층 기재(11b)는, 도시를 생략하고, 주요한 배선부만을 도시하고 있다. 또, 기재(21)에 대해서도, 도 3 이후의 도면에서는, 일부를 제거하여 도시를 생략하고, 주요한 배선부만을 도시하고 있다.

제1 회로 기판(10)에서는, 도 5에 도시하는 것처럼, 제1 회로 기판(10)상의 프레임 그라운드인 제1 프레임 그라운드(12FG)에, 외부 인터페이스 커넥터(40)가 패드 등의 도전성 접속부와의 접압 또는, 땜납에 의해 접속된다.

제2 회로 기판(20)은 도 6 및 도 7에 도시하는 것처럼, 제1 회로 기판(10)과 대향 배치되고, 제1 회로 기판(10)상에 탑재된 외부 인터페이스 커넥터(40)를 수납 가능한 개구부(24)를 가진다. 도 6은 도 4의, VI으로 나타내는 측에서 본 평면도이고, 도 7은 도 4에 있어서의, VII로 나타내는 측에서 본 평면도이다. 또 도 4는 도 6의 IV－IV 단면에 상당한다.

제1 회로 기판(10) 내의 시그널 그라운드인 제1 시그널 그라운드(12SG)와 제1 프레임 그라운드(12FG)의 사이에는 DC적으로 절연시키기 위한 제1 슬릿(12S)이 마련되어 있다. 외래 노이즈에 의한 전위 변동을 억제하기 위해서 제1 프레임 그라운드(12FG)와 제1 시그널 그라운드(12SG)의 사이를 고주파적으로 접속시키기 위해서 접속 부재(13)가 제1 슬릿(12S)상을 걸치도록 배치된다. 접속 부재(13)를 구성하는 기능 소자로서는 칩 캐패시터 등의 용량성 소자가 배치되는 것이 일반적이고, 용량을 선택함으로써 상정되는 노이즈에 대응한 고주파 특성을 가진 캐패시터가 선택된다. 실시 형태 1의 회로 기판에 의하면, 노이즈에 대응하여 특정의 주파수에서 저임피던스로 되는 고주파 특성을 가진 캐패시터를 선택함으로써 고주파 노이즈에 의한 신호선과 시그널 그라운드의 전위 변동을 억제할 수 있다.

또 도 5에 도시하는 것처럼 제1 회로 기판(10)상의 제1 시그널 그라운드(12SG)상에는 제어용 IC(Integrated Circuit)(15), 통신 신호선(17)이 배치되어 있다. 실시 형태 1에서는, 제어용 IC(15) 및 노이즈 대책 부품(16)은 통신 신호선(17)과 접속되어 있으며, 고주파 노이즈의 전파를 억제하여 IC측으로의 영향을 저감시키는 목적으로 배치된다. 구체적으로는 고주파 트랜스나 공통 모드 초크, 선간(線間), 대지(對地)간 콘덴서 등을 들 수 있다. 도 5에서는 노이즈 대책 부품(16)이 외부 인터페이스 커넥터(40)와 IC(15) 사이에 배치되어 있지만, 노이즈 대책 부품(16)이 외부 인터페이스 커넥터(40) 혹은 IC(15)에 내장되는 구성이어도 되고, 내노이즈성에 여유가 있으면 배치하지 않아도 된다. 외부 인터페이스 커넥터(40)의 아래는 제1 프레임 그라운드(12FG)로 되어 있고, 제1 슬릿(12S)을 통해서 전면(全面)이 제1 시그널 그라운드(12SG)로 되어 있다. 제어용 IC(15) 및 노이즈 대책 부품(16)의 배치 지점, 배선 타입 및 라우팅은 이것으로 한정되지 않는다. 주회로부(12M)는 제1 회로 기판(10)의 내층의 배선층(12)에 형성되어 있지만, 제1 시그널 그라운드(12SG)를 배선층(12)의 부분에서 노치를 형성하고, 주회로부의 배선 패턴을 제1 시그널 그라운드(12SG) 및 제1 프레임 그라운드(12FG)와 같은 층에서 형성해도 된다.

또 도 6 및 도 7에 도시하는 것처럼, 제2 회로 기판(20)상에도 제2 프레임 그라운드(22FG)와, 시그널 그라운드에 상당하는 제2 시그널 그라운드(22SG)를 구비하고 있다. 제2 프레임 그라운드(22FG)와 제2 시그널 그라운드(22SG)의 사이에는 제2 슬릿(22S)이 마련되어 있다. 제2 프레임 그라운드(22FG)는 제2 회로 기판(20)의 외주부(外周部)에 배치되어 있고, 중앙부에는 제2 시그널 그라운드(22SG)가 배치되는 구성으로 되어 있다. 대향하는 제1 회로 기판(10)에 배치되는 주회로를 구성하는 제어용 IC(15), 노이즈 대책 부품(16)의 상면에 제2 시그널 그라운드(22SG)가 배치된다. 실시 형태 1에서는, 도 6 및 도 7에 도시하는 것처럼, 프레임 그라운드는 양면에 형성되어 있다. 그렇지만, 프레임 그라운드는 노이즈 경로가 되기 때문에 제2 프레임 그라운드(22FG)는 도 4에 있어서의 VI로 나타내는 측의 편측면에 배치하고, VII로 나타내는 측의 면은 시그널 그라운드 및, 절연 영역으로 하는 것이 바람직하다. 적극적으로 노이즈의 리턴 경로로서 프레임 그라운드를 활용하는 경우는 VII 측에 프레임 그라운드를 배치해도 된다.

외래 노이즈에 의한 전위 변동을 억제하기 위해서 제2 프레임 그라운드(22FG)와 제2 시그널 그라운드(22SG)간을 고주파적으로 접속하는 접속 부재(23)가 제2 슬릿(22S)상을 걸치도록 배치된다. 접속 부재(23)를 구성하는 기능 소자로서는 칩 캐패시터 등의 용량성 소자가 배치되는 것이 일반적이며, 상정되는 노이즈에 대응한 고주파 특성을 가진 캐패시터가 선택된다.

제2 프레임 그라운드(22FG)에는 제1 회로 기판(10)상에 배치되어 있는 외부 인터페이스 커넥터(40)를 수납하는 것이 가능한 개구부(24)를 가지고 있다. 개구부의 형상은 이것으로 한정되지 않는다.

개구부(24)의 주위에는 외부 인터페이스 커넥터(40)의 측면과 압접(壓接)에 의해 접촉시키기 위한 그라운드 접속 부재(14G)를 배치하고 있다. 그라운드 접속 부재(14G)와 제2 프레임 그라운드(22FG)의 접속은 땜납 접속 혹은 도전성 점착제, 금속 구조물에 의한 누름 등으로 도전성을 확보할 수 있으면 된다. 그라운드 접속 부재(14G)는 외부 인터페이스 커넥터(40)와 전기적으로 접속하기 위한 부재이기 때문에, 개스킷, 압접 스프링, 나사 고정에 의한 금속 서포트 등, 전기적으로 접속 가능한 부재이면 된다. 제2 회로 기판(20)은 안정 그라운드와 접속하기 위한 외부 접지용 접속 부재(50)를 제2 프레임 그라운드(22FG)상에 배설하고 있다. 외부 접지용 접속 부재(50)는 제1 프레임 그라운드(12FG)에 배치되어도 된다.

개구부(24)를 가짐으로써 제1 회로 기판(10)상에 제2 회로 기판(20)을 대향 배치할 때 외부 인터페이스 커넥터(40) 등의 높이 제한을 받는 일 없이 제1 회로 기판(10)과 제2 회로 기판(20)의 기판간 거리가 조정 가능해진다. 이것에 의해 회로 기판(100)의 폭방향 즉 회로 기판면에 대해서 수직 방향의 길이를 확장하는 일 없이, 제2 회로 기판(20)을 배치 가능하다. 또, 도 4에 도시하는 것처럼 제1 회로 기판(10)과 제2 회로 기판(20)은 대향하고, 제1 시그널 그라운드(12SG)와 제2 시그널 그라운드(22SG)가 도전성 접속 부재(14)를 통해서 전기적으로 접속된다. 제1 프레임 그라운드(12FG)와 제2 프레임 그라운드(22FG)가 그라운드 접속 부재(14G)를 통해서 전기적으로 접속된다. 그라운드 접속 부재(14G)는 다점 즉 복수의 점에 배치된다.

덧붙여 제1 프레임 그라운드(12FG)와 제1 시그널 그라운드(12SG)를 고주파 접속시키기 위한 접속 부재(13)로서는, 칩 캐패시터 등의 용량성 소자 외, 인덕턴스 소자 혹은, 용량성 소자와 인덕턴스 소자의 조합 부품 등 고주파 접속 가능한 소자를 이용할 수 있다. 제2 프레임 그라운드(22FG)와 제2 시그널 그라운드(22SG)를 고주파 접속시키기 위한 접속 부재(23)에 대해서도, 캐패시터 등의 용량성 소자 외, 인덕턴스 소자 혹은, 용량성 소자와 인덕턴스 소자의 조합 부품 등 고주파 접속 가능한 소자를 이용할 수 있다.

덧붙여 실시 형태 1에서는, 제1 회로 기판(10)상에 형성되는 접속 부재(13)는, 한 지점에 1개만 배치되어 있지만, 동일 지점에 복수의 접속 부재를 인접 배치해도 된다. 용량이 상이한 캐패시터를 인접 배치함으로써 광대역에 있어서 전위 변동을 억제시키는 것이 가능하게 된다. 또, 배치 지점에 대해서도 실시 형태 1에 제시된 구성으로 한정되는 것은 아니다.

또, 제2 회로 기판(20)상에 형성되는 접속 부재(23)에 대해서도, 마찬가지로, 한 지점에 1개만 배치되어 있지만, 동일 지점에 복수의 접속 부재를 인접 배치해도 된다. 제2 회로 기판(20)측에 대해서도 용량이 상이한 캐패시터를 인접 배치함으로써 광대역에 있어서 전위 변동을 억제시키는 것이 가능하게 된다. 또 배치 지점에 대해서도 실시 형태 1에 제시된 구성으로 한정되는 것은 아니다.

또, 그라운드 접속 부재(14G)는 다점에 배치되지만, 배치 지점, 개수는 도시한 것으로 한정되는 일 없이, 적당히 변경 가능하다. 그라운드 접속 부재(14G)의 다른 일례를 도 8에 도시한다. 도 8은 그라운드 접속 부재(14G) 및 그 주변의 주요부 단면도로서, 스프링 형상의 그라운드 접속 부재(14G)로 제1 프레임 그라운드(12FG)상의 도전성 접속부인 제1 신호 배선 접속용 커넥터(18)에 접촉하여, 누르는 구성으로 하고 있다.

이러한 구성으로 함으로써 제1 회로 기판(10)과 제2 회로 기판(20)간의 간극을 유지할 수 있다. 그때에는 제1 회로 기판(10)과 제2 회로 기판(20)간에 절연 스페이서(19)로 서로의 회로 기판간의 간극을 확보해도 된다. 스프링 형상의 도전성 부재를 이용한 유지 구조로 하면 나사 고정 등의 공정수 삭감을 할 수 있다.

덧붙여 도 8에서는 기재를 생략하고 있지만, 시그널 그라운드가 형성된 배선층에 접속하는 스루홀을 형성하고, 기재의 배면측에 접속 부재(23)를 형성한 예를 나타내고 있다. 한편, 접속 부재(23)를 기재상에 형성된 배선층으로 이루어지는 제2 시그널 그라운드(22SG) 및 제2 프레임 그라운드(22FG)상에 형성해도 된다.

이뮤니티(immunity) 시험에서는 배선 라우팅, 개개의 디바이스의 내량, 자기 결합하기 쉬운 부품 배치, 디바이스의 밀집도 등 여러가지 요인으로 내량이 부족하여, 원하는 특성을 얻을 수 없는 경우가 있다.

이뮤니티 시험이란 장치의 전자 방해에 대한 내성을 평가하기 위해서, 장치가 받는 것이 상정되는 전자 방해를 시뮬레이트함과 아울러 그 전자 방해에 피시험 장치를 노출시켜, 그 거동(擧動)을 관찰하는 것에 의해서 행해진다. IEC(International Electrotechnical Commission)로 표준화되어 있는 주된 이뮤니티 시험은, 이하와 같다：

1) 정전기 방전

인체 혹은 그 외의 대전된 물체로부터 장치로의 직접 혹은 장치의 주변에서 발생하는 정전기 방전을 시뮬레이트한다.

기본적으로, 장치를 사용할 때 사람의 손이 접근할 가능성이 있는 모든 지점이 평가의 대상이 되어, 도전성의 부분에 대해서는 접촉 방전 시험이, 비도전성의 부분에 대해서는 기중(氣中) 방전 시험이 적용된다. 장치의 주변에서 발생한 정전기 방전의 영향은, 장치의 주변의 그라운드 프레인 혹은 수직 결합판으로의 방전에 의해서 평가된다.

2) 방사 무선 주파 전자계

무선 송신기로부터의 간섭을 시뮬레이트한다.

시험은 소정의 주파수 범위, 전형적으로는, 80MHz부터 1000MHz였지만, 1 GHz 이상의 주파수의 이용의 증가에 따라 보다 높은 주파수까지의 시험이 요구되게 되어 있는 범위에서 소인(掃引)되는, 진폭 변조된 고주파 전자계를 방사하는 것에 의해서 행해진다.

3) 전기적 퍼스트 트랜션트(transient)

유도성 부하의 스위칭 혹은 릴레이의 채터링(chattering) 등에 따르는 전력선 혹은 신호선상의 펄스성의 고주파 방해를 시뮬레이트한다. 장치로의 전원 혹은 그 외의 케이블이 평가의 대상이 된다. 방해 신호는 그것이 적용 가능하면 결합 및 디커플링(decoupling) 네트워크를 이용하거나, 혹은 용량성 결합 클램프를 이용하여 주입된다.

4) 서지

번개 혹은 전력의 스위칭 등에 따르는 전력선 혹은 장거리 신호선상의 비교적 저주파로 고에너지의 방해를 시뮬레이트한다. 장치로의 전원, 그 외의 케이블이 평가의 대상이 된다. 서지는 결합 및 디커플링 네트워크를 이용하여 주입된다.

5) 전도성 무선 주파 방해

전원 혹은 그 외의 케이블에 대한 무선 송신기로부터의 간섭을 시뮬레이트한다.

기본적으로는 무선 신호에 의한 간섭의 평가를 목적으로 하고 있지만, 시험은 소정의 주파수 범위, 전형적으로 0.15MHz부터 80MHz의 범위에서 소인되는 진폭 변조된 고주파 신호를 결합 및 디커플링 네트워크 혹은 결합 클램프 등을 이용하여 케이블에 주입함으로써 행해진다.

6) 전원 주파수 자계

주변의 대형 변압기 혹은 전력 케이블 등으로부터의 50MHz부터 60MHz의 자계를 시뮬레이트한다. 자계의 영향을 받기 어렵다고 판단할 수 있는 장치는, 시험의 대상으로부터 제외되는 경우가 있다. 시험은 저주파 교류 전류가 흘려진 유도 코일의 내측에 장치를 둠으로써 행해진다.

7) 전압 딥(dip), 및 순간 정전

전원 전압의 일시적인 저하 혹은 정전의 영향을 시뮬레이트한다. 시험은 장치에 공급하는 전원을, 일정 시간, 일정 비율로 저하시킴으로써 행해진다. 통상, 단시간의 전압 딥에 대해서는 장치가 동작을 계속하지만, 장시간의 전압 딥에 대해서는 전원 전압이 정상인 범위로 복귀한 후에 장치가 정상인 동작을 재개(再開)하는 것이 요구된다.

실시 형태 1의 회로 기판에 의하면, 제2 회로 기판으로서, 주회로를 구성하는 제1 회로 기판의 레이아웃에 따라서, 제2 회로 기판의 제2 시그널 그라운드 및 제2 프레임 그라운드의 레이아웃을 자유롭게 행할 수 있기 때문에, 기판 중심부를 비롯한, 어떠한 위치에 있어서도, 시그널 그라운드 혹은 프레임 그라운드를 배치할 수 있다. 따라서 어떠한 종류의 고주파 노이즈에도 대응 가능하고, 상기의 이뮤니티 시험의 원하는 항목에서 정상이라고 판단되는 높은 노이즈 내량을 가지는 회로 기판을 얻을 수 있다.

회로 기판에 있어서의 전위 변동에 대해서는, 해석 등으로 사전에 어느 정도 파악하는 것은 가능하지만 실제 기판에서의 미세 조정이 적잖이 필요한 일이 있다. 그렇지만, 캐패시터의 추가 등의 미세 조정이어도 새롭게 기판을 작성하게 되면 회로 기판의 고주파 특성에 영향을 줄 뿐만 아니라, 스케줄 지연, 공정수 증가가 생긴다. 이러한 재작업을 회피하기 위해서 제1 회로 기판(10)의 회로 특성 및 회로 기판의 설치 환경에 따라서, 제2 시그널 그라운드 및 제2 프레임 그라운드의 레이아웃이 이루어진 제2 회로 기판(20)을 이용함으로써, 작업성 좋게 노이즈 내량을 확보할 수 있다.

특히, 제1 회로 기판상의 제어용 IC를 탑재하는 주회로가 제1 회로 기판의 중앙부에 배치되어 있는 경우에, 다른 회로 기판으로 이루어지는 프레임 그라운드 및 시그널 그라운드를 마련하지 않는 경우는, 제1 회로 기판 외주부에 프레임 그라운드를 배치하고, 절연 영역을 통해서 시그널 그라운드 영역을 형성할 필요가 있다. 이것에 대해, 실시 형태 1의 구성에 의하면 제2 회로 기판상에 제2 프레임 그라운드 및 제2 시그널 그라운드를 마련하고 있기 때문에, 주회로의 레이아웃의 자유도가 크고, 신호선의 최적 배선, 그 외의 노이즈 대책을 실시할 수 있어, 한층 더 내노이즈 성능 향상을 도모할 수 있다. 덧붙여 제1 회로 기판의 제1 시그널 그라운드(12SG)는 제2 회로 기판의 제2 시그널 그라운드(22SG)보다도 크게 돌출되어 형성되어 있지만, 이 형상으로 한정되는 일 없이 제1 시그널 그라운드(12SG)의 대향하는 위치 전체에 제2 시그널 그라운드(22SG)를 마련하는 등 적당히 변경 가능한 것은 말할 필요도 없다. 한편, 프레임 그라운드와 시그널 그라운드를 공통화시켜 1개의 그라운드로 한 수법, 즉 프레임 그라운드를 신호의 기준 그라운드로 하는 수법도 있지만, IC의 허용 DC 전압에는 제한이 있기 때문에, 신뢰성이 요구되는 회로 기판에 있어서는 프레임 그라운드와 시그널 그라운드를 분리하는 것이 바람직하다.

또 제1 회로 기판(10) 및 제2 회로 기판(20)상에는 그라운드 접속 부재(14G)를 배치하기 위한 예비의 도전성 접속부를 복수 지점에서 마련하고 있어도 된다. 이러한 사전 대책을 강구해 둠으로써 대폭적인 대책 재작업을 발생시키는 일 없이 노이즈 내량을 확보할 수 있다.

또 외부 인터페이스 커넥터(40)에 인가된 외래 노이즈는, 외부 인터페이스 커넥터(40)와 동(同)전위의 프레임 그라운드에 가장 전파하기 쉽다. 제2 회로 기판(20)에 배치된 제2 프레임 그라운드(22FG)에도 외래 노이즈는 전파되지만, 제2 프레임 그라운드(22FG)는 외주부에 배치되어 있기 때문에, 제1 시그널 그라운드(12SG)로부터는 멀어, 제어용 IC(15), 노이즈 대책 부품(16)상에는 외래의 노이즈가 전파되기 어려운 구성으로 되어 있다. 따라서, 노이즈 내성이 낮은 제어용 IC(15)에, 자기 결합하여 노이즈 전파 경로가 될 수 있는 노이즈 대책 부품(16)으로의 영향이 적어, 내량을 향상시킬 수 있다.

추가로는 제어용 IC(15), 노이즈 대책 부품(16)상에는 제2 시그널 그라운드(22SG)가 배치되어 있음으로써, 쉴드(shield)의 역할을 달성한다. 이것에 의해 외부 인터페이스 커넥터(40)로부터의 전도 노이즈뿐만이 아니라, 제1 회로 기판(10)으로의 방사 자계 노이즈 내성을 향상시킬 수 있어, 판금 등의 쉴드 대책 부품의 추가 설치가 불필요해진다. 덧붙여 프레임 그라운드로도 쉴드의 역할을 달성할 수 있으므로, 제2 프레임 그라운드(22FG)를 제어용 IC(15), 노이즈 대책 부품(16)상에 배치해도 된다.

실시 형태 1의 회로 기판에 의하면, 외래 노이즈 인가의 영향에 의해서 프레임 그라운드와 시그널 라운드 사이의 고주파에서의 전위차 발생을 억제함으로써 시그널 그라운드와 통신 신호선간의 전위차를 안정화시켜, 노이즈에 의한 오동작을 억제시킬 수 있다.

실시 형태 1의 회로 기판에 의하면, 제1 프레임 그라운드와 제2 프레임 그라운드는, 외부 인터페이스 커넥터로 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 외부 인터페이스 커넥터로부터의 노이즈는, 동전위인 제1 프레임 그라운드와 제2 프레임 그라운드로부터 효율 좋게 전파되어, 제1 회로 기판상의 제1 시그널 그라운드에 전파되는 것이 억제된다.

실시 형태 1의 회로 기판에 의하면, 제1 프레임 그라운드와 제2 프레임 그라운드는, 기판간 접속 부재로 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 접속 위치를 자유롭게 레이아웃할 수 있어 노이즈 대책상 유효한 경로, 부품 실장의 제약을 회피한 경로를 구축할 수 있다.

실시 형태 2.

도 9는 실시 형태 2에 있어서의 회로 기판을 모식적으로 나타내는 상면도, 도 10은 도 9의 X－X 단면도로서, 절연성 기재를 제거하고 주요부만을 도시한 회로 기판을 모식적으로 나타내는 것이다. 도 11 및 도 12는 실시 형태 2의 제2 회로 기판의 도 10에 있어서의 XI측 및 XII측의 면을 나타내는 도면이다. 실시 형태 2의 회로 기판은, 실시 형태 1과 비교하여 제2 회로 기판(20)상의 제2 프레임 그라운드(22FG)가 거의 전면(全面)에 배치되어 있고, 접속 부재(23), 도전성 접속 부재(14)가 배치되는 지점에만 제2 시그널 그라운드(22SG)가 섬 모양으로 배치되어 있는 구성이다.

제2 프레임 그라운드(22FG) 내에 사각링 모양의 절연 영역 즉 제2 절연 영역인 제2 슬릿(22S)을 통해서 사각형의 제2 시그널 그라운드(22SG)가 형성되어 있다. 제2 시그널 그라운드(22SG)는 등간격으로 복수개 배열되어 있다. 다른 것은 실시 형태 1의 회로 기판과 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하지만, 동일 부위에는 동일 부호를 부여했다. 접속 부재(23), 도전성 접속 부재(14)의 설치 지점은 도시한 지점으로 한정되는 것은 아니다. 또, 제2 시그널 그라운드 및 절연 영역은 도 9에 기재되는 형상으로 한정되는 것은 아니다.

또, 도 11 및 도 12에, 도 10에 있어서의 제2 회로 기판의 XI측 및 XII측의 면을 도시하는 것처럼 제2 프레임 그라운드(22FG)는 제2 회로 기판(20)의 XII측의 면 즉, 제1 회로 기판(10)과 반대측의 면에 배치되어 있는 것이 바람직하고, 도 11과 같이 제1 회로 기판(10)에 대향하는 면은 도체부가 아니라 유전체 기판으로 이루어지는 기재(21)로 되어 있다. 즉, 제1 회로 기판(10)의 배선층에 탑재되는 제어용 IC(15) 등의 전자 부품 및 회로부에 대향하는, 제2 회로 기판(20)의 면에는, 배선층은 없고, 유전체 기판으로 이루어지는 기재(21)가 노출되어 있다. XII측의 면 즉, 제1 회로 기판(10)과 반대측의 면에 제2 프레임 그라운드(22FG) 등의 도체층이 존재하기 때문에 제1 회로 기판(10)과는 기재(21)가 개재되기 때문에 멀어, 제1 회로 기판(10)과 제2 회로 기판(20)의 거리가 근접해 있는 경우에도 절연 거리를 확보할 수 있다. 또, 제2 회로 기판(20)의 도전성부로부터 제1 회로 기판(10)으로의 정전기 방전도 억제할 수 있다.

또 제2 회로 기판은 기판간 접속 부재가 배치되는 지점에 선택적으로 섬 모양의 제2 시그널 그라운드가 형성되어 있고, 섬 모양의 제2 시그널 그라운드는 제2 절연 영역을 통해서 제2 프레임 그라운드로 둘러싸여 있다.

따라서, 상기 구성으로 함으로써 고주파 노이즈 인가시에 있어서 기기 동작에 영향을 미치는 통신 신호선과 시그널 그라운드간의 전위차를 안정화시킬 수 있다.

실시 형태 3.

도 13은 실시 형태 3의 회로 기판의 단면도이다. 도 14 및 도 15는 실시 형태 3의 제2 회로 기판의 도 13에 있어서의 XIV측 및 XV측의 면을 나타내는 도면, 도 16은 제1 회로 기판을 나타내는 평면도이다.

실시 형태 3의 회로 기판(100)은 실시 형태 1과 비교하여 제2 회로 기판(20)에 배치된 외부 인터페이스 커넥터(40)의 내측에 배선되는 통신 신호선(26)은 외부 인터페이스 커넥터(40)에 인접 배치되는 제2 신호 배선 접속용 커넥터(28)에 접속되고, 기판간 접속 부재인 기판간 접속 배선(24G)을 통해서 제1 회로 기판(10)에 배치되는 제1 신호 배선 접속용 커넥터(18)에 접속된다. 기판간 접속 부재인 기판간 접속 배선(24G)을 마련함으로써, 접속 위치를 자유롭게 레이아웃할 수 있어, 프레임 그라운드로부터의 노이즈 전파와 신호 배선으로부터의 노이즈 전파를 분리하는 것이 가능하여, 대책의 가능성이 증가한다. 제1 회로 기판(10)상에는 제1 신호 배선 접속용 커넥터(18)에 접속되는 프레임 그라운드는 배치되어 있지 않다.

실시 형태 3에서는, 외부 인터페이스 커넥터(40)는 제2 회로 기판(20)상에 배치되고, 제1 회로 기판(10)상의 외부 인터페이스 커넥터(40)에 인접한 지점에 제1 신호 배선 접속용 커넥터(18)를 구비하고 있고, 제2 회로 기판(20)상에도 제2 신호 배선 접속용 커넥터(28)를 구비하고, 제1 및 제2 신호 배선 접속용 커넥터(18, 28)간은 기판간 접속 배선(24G)으로 접속된다. 다른 것은 실시 형태 1의 회로 기판과 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하지만, 동일 부위에는 동일 부호를 부여했다.

실시 형태 3의 회로 기판의 구성으로 함으로써 외부 인터페이스 커넥터(40)로부터의 각 디바이스로의 노이즈에 의한 여파를 저감시킬 수 있다. 또, 제2 회로 기판(20)은 유전체 기판으로 이루어지는 기재(21)상에 형성된 배선층으로 이루어지는 제2 시그널 그라운드(22SG) 및 제2 프레임 그라운드(22FG)가 형성되어 있다. 제1 회로 기판(10)상에는 제1 신호 배선 접속용 커넥터(18)에 접속되는 프레임 그라운드는 배치되어 있지 않기 때문에, 시그널 그라운드와의 절연 거리를 취하기 위한 슬릿이 불필요해짐으로써 실장 부품의 집약 배치에 의한 주회로 기판 사이즈의 소형화가 가능해진다.

외부 인터페이스 커넥터는 제2 회로 기판상에 배치되어 있다. 제1 회로 기판상의 외부 인터페이스 커넥터에 인접한 지점에 제1 신호 배선 접속용 커넥터를 구비하고, 제2 회로 기판은 제2 신호 배선 접속용 커넥터를 구비한다. 제1 신호 배선 접속용 커넥터와 제2 신호 배선 접속용 커넥터는, 기판간 접속 배선으로 접속되어 있다. 따라서 상술한 것처럼 실장 부품의 집약 배치에 의한 주회로 기판 사이즈의 소형화가 가능해진다.

덧붙여 실시 형태 3의 회로 기판의 구성에서는, 제1 회로 기판(10)상에 프레임 그라운드를 형성하지 않는 예에 대해 설명했지만, 실시 형태 1의 변형예로서, 주기판을 구성하는 제1 회로 기판(10)에는, 시그널 그라운드 및 프레임 그라운드를 형성하고, 대향해서 배치되는 제2 회로 기판(20)상에는 시그널 그라운드만을 형성해도 된다. 즉 도 13에 도시한 실시 형태 3의 회로 기판(100)에 있어서 제1 회로 기판(10)과 제2 회로 기판(20)을 치환하고, 실시 형태 1과 비교하여 제2 회로 기판(20)에 배치된 외부 인터페이스 커넥터(40)의 내측에 배선되는 통신 신호선(26)은 외부 인터페이스 커넥터(40)에 인접 배치되는 제2 신호 배선 접속용 커넥터(28)에 접속되고, 기판간 접속 배선(24G)을 통해서 제1 회로 기판(10)에 배치되는 제1 신호 배선 접속용 커넥터(18)에 접속되는 점은 실시 형태 3과 같지만, 제2 회로 기판(20)상에는 제2 신호 배선 접속용 커넥터(28)에 접속되는 프레임 그라운드는 배치되어 있지 않은 구성으로 하는 것도 가능하다.

변형예의 구성에서는, 외부 인터페이스 커넥터(40)로부터의 각 디바이스로의 노이즈에 의한 직접적인 여파를 저감시킬 수 있다. 또, 제2 회로 기판(20)은 유전체 기판으로 이루어지는 기재(21)상에 형성된 배선층으로 이루어지는 제2 시그널 그라운드(22SG)가 형성되어 있다. 제2 회로 기판(20)상에는 제2 신호 배선 접속용 커넥터(28)에 접속되는 프레임 그라운드는 배치되어 있지 않기 때문에, 실장 부품의 집약 배치에 의한 주회로 기판 사이즈의 소형화가 가능해진다.

실시 형태 4.

도 17은 실시 형태 4의 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 실시 형태 1과 비교하여 제1 회로 기판(10)에 대하여 제2 회로 기판(20) 및 제3 회로 기판(30)이 상하로부터 사이에 끼도록 배치되어 있는 구성으로 되어 있고, 각각의 시그널 그라운드 및 프레임 그라운드간을 접속하고 있다.

즉 제1 회로 기판(10)은 실시 형태 1의 제1 회로 기판(10)과 같이, 제1 시그널 그라운드(12SG)와 제1 프레임 그라운드(12FG)를 가진다. 제1 시그널 그라운드(12SG)와 제1 프레임 그라운드(12FG)간을 고주파적으로 접속시키기 위한 접속 부재(13)가 배치되어 있다.

제2 회로 기판(20)은 실시 형태 1의 제2 회로 기판(20)과 같이, 유전체 기판으로 구성된 기재(21)상에 제2 시그널 그라운드(22SG)와 제2 프레임 그라운드(22FG)를 가진다. 제2 시그널 그라운드(22SG)와 제2 프레임 그라운드(22FG)간을 고주파적으로 접속시키기 위한 접속 부재(23)가 배치되어 있다.

제3 회로 기판(30)은 제3 시그널 그라운드(32SG)와 제3 프레임 그라운드(32FG)를 가진다. 제3 시그널 그라운드(32SG)와 제3 프레임 그라운드(32FG)의 사이를 고주파적으로 접속시키기 위한 접속 부재(33)가 배치되어 있다.

그리고 제1 내지 제3 시그널 그라운드(12SG, 22SG, 32SG)는 도전성 접속 부재(14)를 통해서 접속되어 있다. 제1 내지 제3 프레임 그라운드(12FG, 22FG, 32FG)도, 도전성 접속 부재(14)를 통해서 접속되어 있다. 그리고 제어용 IC(15)는 제3 회로 기판(30)에 탑재되고, 노이즈 대책 부품(16)은 제1 회로 기판(10)의 제1 시그널 그라운드(12SG)에 접속되어 있다. 다른 것은 실시 형태 3의 회로 기판과 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하지만, 동일 부위에는 동일 부호를 부여했다.

실시 형태 4의 회로 기판의 구성으로 함으로써, 시그널 그라운드 및 프레임 그라운드간의 고주파 접속을 강고하게 하고 또한 쉴드 성능도 향상시킬 수 있다. 도전성 접속 부재 및 접속 부재의 설치 지점 및 개수는 이것으로 한정되지 않는다.

실시 형태 5.

도 18은 실시 형태 5에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 실시 형태 1과 비교하여 제2 회로 기판(20)을 대신하여, 제2 회로 기판(20a), 제3 회로 기판(30S)이 외부 인터페이스 커넥터(40)의 커넥터 삽입부 뒤쪽에 제1 회로 기판(10)을 사이에 끼도록 배치되어 있다. 제3 회로 기판(30S)은 제3 프레임 그라운드(32FG) 및 제3 시그널 그라운드(32SG)를 구비하고 있고, 양그라운드간에 제3 절연 영역으로서의 도시하지 않은 슬릿을 구비하고, 제3 절연 영역상을 걸치도록 제3 시그널 그라운드(32SG)와 제3 프레임 그라운드(32FG)간을 고주파적으로 접속시키기 위한 도시하지 않은 접속 부재가 배치되어 있다. 제3 회로 기판(30S)은 제1 회로 기판(10)에 대해서 수직으로 설치되어 있고, 제2 회로 기판(20a)에 비해 설치 방향이 상이할 뿐이고 기판 구조는 같으므로 여기에서는 설명을 생략한다. 제3 시그널 그라운드(32SG) 및 제3 프레임 그라운드(32FG)는 접속 부재에 의해서 각각의 그라운드와 접속된다. 다른 것은 실시 형태 3의 회로 기판과 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하지만, 동일 부위에는 동일 부호를 부여했다.

실시 형태 5의 회로 기판의 구성으로 함으로써, 외부 인터페이스 커넥터(40)에 외래 노이즈가 인가되었을 때 외부 인터페이스 커넥터(40) 본체로부터 발사되는 복사(輻射) 노이즈를 제3 회로 기판의 그라운드부에서 차단하여, 제1 회로 기판의 주회로로의 노이즈의 전파를 저감시킬 수 있다. 또한 제1 및 제2 회로 기판과도 그라운드로 접속됨으로써 보다 그라운드 전위를 안정화시킬 수 있어, 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있다.

실시 형태 6.

도 19는 실시 형태 6에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 실시 형태 5와 비교하여 제3 회로 기판(30S)을 대신하여, 실시 형태 5에 있어서의 제3 회로 기판(30T)에 대해서 외부 인터페이스 커넥터(40)가 삽입 가능한 개구부를 가지고 있고, 개구부에 외부 인터페이스 커넥터(40)가 감합(嵌合, 끼워 맞춤) 배치된다. 제3 회로 기판(30T)은 제3 프레임 그라운드(32FG) 및 제3 시그널 그라운드(32SG)를 구비하고 있고, 양그라운드간에 제3 절연 영역으로서 제3 슬릿(32S)을 구비하고, 제3 절연 영역상을 걸치도록 제3 시그널 그라운드와 제3 프레임 그라운드간을 고주파적으로 접속시키기 위한 접속 부재(33)가 배치되어 있다. 제3 회로 기판(30T)은 제1 회로 기판(10)에 대해서 수직으로 설치되어 있고, 제2 회로 기판(20)에 비해 설치 방향이 상이할 뿐이고 기판 구조는 같으므로 여기에서는 설명을 생략한다. 제3 시그널 그라운드(32SG) 및 제3 프레임 그라운드(32FG)는 도시하지 않은 접속 부재에 의해서 제1 및 제2 회로 기판(10, 20)의 각각의 그라운드와 접속된다. 또, 제3 프레임 그라운드(32FG)와 외부 인터페이스 커넥터(40)를 접속 부재(33)에 의해서 전기적으로 접속시킴으로써, 보다 전위 안정화를 도모하는 것이 가능해진다. 다른 것은 실시 형태 3의 회로 기판과 같기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략하지만, 동일 부위에는 동일 부호를 부여했다.

실시 형태 6의 회로 기판의 구성으로 함으로써 외부 인터페이스 커넥터(40)에 외래 노이즈가 인가되었을 때 외부 인터페이스 커넥터(40) 본체로부터 발사되는 복사 노이즈를 제3 회로 기판(30)의 그라운드부에서 저감시킬 수 있다. 이것에 의해 외부 인터페이스 커넥터(40) 바로 옆에서 복사 노이즈를 차단하기 때문에, 주기판인 제1 회로 기판(10) 내의 제어용 부품으로의 노이즈의 여파를 저감시킬 수 있다. 또한 제1, 제2 회로 기판과도 그라운드로 접속됨으로써 보다 그라운드 전위를 안정화시킬 수 있어, 내노이즈 성능을 향상시킬 수 있다.

또, 실시 형태 5 및 6에 있어서의 제3 회로 기판(30S, 30T)을 양쪽 모두 설치함으로써 한층 더 노이즈 내량의 향상을 도모할 수 있다. 추가로 또, 제3 회로 기판(30S, 30T)에 의해서 외부 인터페이스 커넥터(40)의 사방을 둘러쌈과 아울러 제2 회로 기판에 의해서, 제1 회로 기판(10)과 평행한 면을 둘러쌈으로써 보다 확실히 노이즈 내성을 향상시킬 수 있다.

덧붙여 실시 형태 5 및 6에 있어서, 제3 프레임 그라운드(32FG)는 접속 부재(33)를 통해서 외부 인터페이스 커넥터(40)와 접속되고, 제3 프레임 그라운드(32FG) 및 제3 시그널 그라운드(32SG)는 제1 및 제2 프레임 그라운드 및 제1 및 제2 시그널 그라운드 중 어느 것에 접속되어 있으면 된다.

실시 형태 7.

도 20은 실시 형태 7에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 21은 실시 형태 7에 따른 회로 기판의 상면도이다. 제1 회로 기판(10)상의 제어용 IC(15) 등의 발열체로부터의 발열량이 큰 경우에는, 고열전도율인 구조물을 발열체에 접촉시켜 냉각을 도모하는 경우가 있다.

본 실시 형태 7에서는, 방열용으로 마련된 방열 핀(33FG)을 제1 회로 기판(10)에 대향시켜 마련하고 있다. 방열 핀(33FG)은 금속제의 구조체이며, 외부 접지용 접속 부재(50)가 안정 그라운드에 대해서 접속되어 있기 때문에, 방열 핀(33FG)의 전위는 프레임 그라운드 전위이다. 회로 기판(10)에 외부 접지용 접속 부재(50)는 도시되어 있지 않지만, 외부 접지용 부재(50)가 회로 기판(10)에 배치되어 있어도 된다. 방열 핀(33FG)과 제어용 IC(15)의 사이에는, 방열 시트(15a)가 끼어 있다. 즉, 발열체인 제어용 IC(15)는, 방열 시트(15a)를 통해서 방열 핀(33FG)에 열적으로 접속되어 있다. 제어용 IC(15)에서 발생한 열은, 방열 시트(15a)를 통해서 방열 핀(33FG)에 전해지고, 방열 핀(33FG)으로부터 주위로 방열된다.

본 실시 형태 7에서는, 방열 핀(33FG)에 형성된 패임(71)에 제2 회로 기판(20)이 끼워 넣어져 있다. 방열 핀(33FG)의 패임(71)의 바닥면에는 제1 회로 기판(10)을 향해서 관통하는 관통공(72)이 형성되어 있다. 제2 회로 기판(20)이 가지는 제2 시그널 그라운드(22SG)는 관통공(72)을 통하여 제1 회로 기판(10)측으로 노출된다. 제1 회로 기판(10)측으로 노출된 제2 시그널 그라운드(22SG)는, 관통공(72)을 통과하는 도전성 접속 부재(14)를 통해서 제1 시그널 그라운드(12SG)와 전기적으로 접속되어 있다.

방열 핀(33FG)은 패임(71)의 바닥면 부분에서 접속 부재(23X)를 통해서 제2 프레임 그라운드(22FG)와 전기적으로 접속되어 있다. 또, 방열 핀(33FG)은 외부 인터페이스 커넥터(40)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 제2 회로 기판(20)이 가지는 제2 프레임 그라운드(22FG)는, 방열 핀(33FG)을 통해서 외부 인터페이스(40)와 전기적으로 접속된다.

도 22는 실시 형태 7의 변형예를 나타내는 단면도이다. 도 23은 실시 형태 7의 변형예를 나타내는 상면도이다. 도 22 및 도 23에 도시하는 것처럼, 방열 핀(33FG)에 제2 회로 기판(20)을 끼워넣지 않고, 관통공(72)을 막도록 제2 회로 기판(20)을 방열 핀(33FG)상에 재치해도 된다. 또는, 방열 핀(33FG)의 회로 기판 1측의 면에 제2 회로 기판(20)을 배치해도 된다. 도 20 및 도 21에 도시하는 것처럼 제2 회로 기판(20)을 패임(71)에 끼워넣는 쪽이, 회로 기판(100)의 두께를 억제할 수 있다. 한편, 도 22 및 도 23에 도시하는 것처럼 제2 회로 기판(20)을 방열 핀(33FG)상에 재치하는 쪽이, 방열 핀(33FG)의 형상을 단순화시킬 수 있어, 방열 핀(33FG)과 제2 프레임 그라운드(22FG)를 전기적으로 접속시키는 작업도 용이하게 되기 때문에 제조 비용을 억제할 수 있다. 덧붙여 제2 프레임 그라운드는 프린트 패턴 이외의 금속 구조물 전반을 대상으로 하며, 실시 형태 7에서 예시한 방열 핀 구조로 한정되지 않는다.

실시 형태 7의 구성으로 함으로써, 제2 프레임 그라운드를 가지는 구조물이 프린트 기판이 아닌 경우에 있어서도 기판상의 전위 안정화를 도모하는 것이 가능해진다. 프린트 기판과 같은 박막 패턴의 노이즈 전파에 비해 금속 구조물에서는 임피던스가 낮아지기 때문에, 보다 접속 부재(23)에 의한 노이즈 대책 효과가 현저해진다. 또, 회로 기판이 방열 핀을 필수로 하는 구성인 경우에, 새롭게 제2 회로 기판을 배치하는 일 없이, 최소의 기판 구성으로 노이즈 대책을 행하는 것이 가능해진다. 덧붙여 방열 핀(33FG)에 마련하는 패임(71) 및 관통공(72)은, 복수 지점에 마련되어 있어도 된다.

실시 형태 8.

도 24는 실시 형태 8에 따른 회로 기판을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 본 실시 형태 8에서는, 도전성 접속 부재(14)의 배치에 대해 설명한다. 제어용 IC(15) 중 제1 회로 기판(10)의 내주(內周)측이 되는 단부(端部)의 위치를 X1이라고 하고, 제1 회로 기판(10) 중 외부 인터페이스 커넥터(40)가 마련된 측의 외주(外周) 단부의 위치를 X2라고 했을 경우에, 도전성 접속 부재(14)가 배치되는 위치 X를 이하의 범위 내로 한다.

X1＜X＜(X1＋X2)/2 (1)

상기 수학식 (1)의 관계를 만족하는 위치에 도전성 접속 부재(14)를 배치함으로써, 기판 외주부로부터 전파되는 노이즈를 노이즈 내성이 약한 제어용 IC(15)로 전파되는 도중 경로에서 도전성 접속 부재(14)를 통해서 제2 회로 기판(20)의 제2 프레임 그라운드(22FG)로 적극적으로 전파시킬 수 있어, 시그널 그라운드와 프레임 그라운드간의 고주파 전위 변동을 억제할 수 있다. 따라서 기기의 노이즈 내성을 향상시키는 것이 가능해진다.

덧붙여 실시 형태 1 내지 8에 있어서, 절연성 영역을 걸쳐서 접속되는 기능 소자에 대해서는, 접지 지점, 배치수도 이것으로 한정되지 않는다. 또, 시그널 그라운드 패턴 및 프레임 그라운드 패턴에 대해서도 형상, 배치 지점은 이것으로 한정되지 않는다. 또, 절연성 영역을 걸쳐서 접속되는 기능 소자로서, 칩 캐패시터로 이루어지는 용량성 소자를 이용했지만, 다른 고주파 소자를 통해서 고주파 접속함으로써, 시그널 그라운드와 프레임 그라운드간의 안정된 전위를 얻을 수 있어, 내노이즈 성능의 향상을 도모할 수 있으면 이것으로 한정되지 않는다. 또 용량성 소자로서는, 칩 캐패시터로 한정되는 일 없이, 회로상에 패턴 형성한 집적 회로를 이용해도 된다.

또, 접속 부재를 구성하는 기능 소자는, 예를 들면 캐패시터, 인덕터, 레지스터, 노이즈 필터, 점퍼 배선 등에서 선택하면 된다.

덧붙여 실시 형태 1 내지 8의 회로 기판에 있어서는, 제1 회로 기판을 2층의 유전체층을 포함하는, 3층 구조의 회로 기판을 이용했지만, 실제의 프린트 기판에서는, 편면(片面) 기판, 다층 기판 어느 것이어도 되고, 본 실시 형태에 있어서도 3층으로 한정한 것은 아니다. 또 제2 회로 기판에 대해서도 마찬가지로, 편면 기판, 다층 기판 어느 것이어도 되는 것은 말할 필요도 없다.

각층간에 있어서의 비아 홀에 대해서는, 비아 홀의 수, 지점에 관해서 도면에 기재한 것으로 한정하지 않고, 적당히 변경 가능하다.

본 발명의 몇 개의 실시 형태를 설명했지만, 이들 실시 형태는, 예로서 제시한 것이고, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 이들 신규한 실시 형태는, 그 외의 여러가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지의 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태 및 그 변형은, 발명의 범위에 포함됨과 아울러, 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등 범위에 포함된다.

10: 제1 회로 기판 11a: 제1층 기재
11b: 제2층 기재 12FG: 제1 프레임 그라운드
12SG: 제1 시그널 그라운드 12S: 제1 슬릿
13: 접속 부재 14: 도전성 접속 부재
15: 제어용 IC 15a: 방열 시트
16: 노이즈 대책 부품 17: 통신 신호선
18: 제1 신호 배선 접속용 커넥터 19: 절연 스페이서
20: 제2 회로 기판 21: 기재
22FG: 제2 프레임 그라운드 22SG: 제2 시그널 그라운드
22S: 제2 슬릿 23, 23X: 접속 부재
28: 제2 신호 배선 접속용 커넥터 30, 30S, 30T: 제3 회로 기판
32FG: 제3 프레임 그라운드 32SG: 제3 시그널 그라운드
32S: 제3 슬릿 33: 접속 부재
33FG: 방열 핀 40: 외부 인터페이스 커넥터
71: 패임 72: 관통공
100: 회로 기판

Claims (11)

1. 외부 인터페이스 커넥터가 실장되는 제1 프레임 그라운드와, 상기 제1 프레임 그라운드와의 사이에 제1 절연 영역을 통해서 배치되는 제1 시그널 그라운드와, 상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제1 시그널 그라운드 사이의 상기 제1 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제1 기능 소자를 구비한 제1 회로 기판과,
   제2 프레임 그라운드와, 상기 제2 프레임 그라운드와의 사이에 제2 절연 영역을 통해서 배치되는 제2 시그널 그라운드와, 상기 제2 프레임 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드 사이의 상기 제2 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제2 기능 소자를 구비한 제2 회로 기판을 구비하고,
   상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제2 프레임 그라운드는, 전기적으로 접속되고,
   상기 제1 시그널 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드는, 기판간 접속 부재로 전기적으로 접속되고,
   상기 제2 회로 기판은 상기 기판간 접속 부재가 배치되는 지점에 선택적으로 섬 모양의 제2 시그널 그라운드가 형성되어 있고, 상기 섬 모양의 제2 시그널 그라운드는 상기 제2 절연 영역을 통해서 상기 제2 프레임 그라운드가 주위에 배치된 것을 특징으로 하는 회로 기판.
2. 외부 인터페이스 커넥터가 실장되는 제1 프레임 그라운드와, 상기 제1 프레임 그라운드와의 사이에 제1 절연 영역을 통해서 배치되는 제1 시그널 그라운드와, 상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제1 시그널 그라운드 사이의 상기 제1 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제1 기능 소자를 구비한 제1 회로 기판과,
   제2 프레임 그라운드와, 상기 제2 프레임 그라운드와의 사이에 제2 절연 영역을 통해서 배치되는 제2 시그널 그라운드와, 상기 제2 프레임 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드 사이의 상기 제2 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제2 기능 소자를 구비한 제2 회로 기판과,
   제3 프레임 그라운드와, 상기 제3 프레임 그라운드와의 사이에 제3 절연 영역을 통해서 배치되는 제3 시그널 그라운드와, 상기 제3 프레임 그라운드와 상기 제3 시그널 그라운드간을 고주파 접속하는 제3 기능 소자가 배치된 제3 회로 기판을 구비하고,
   상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제2 프레임 그라운드는, 전기적으로 접속되고,
   상기 제1 시그널 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드는, 전기적으로 접속되고,
   상기 제3 회로 기판은 상기 외부 인터페이스 커넥터의 커넥터 삽입 방향으로 대향해서 배치되어 있고,
   상기 제3 프레임 그라운드는 접속 부재를 통해서 외부 인터페이스 커넥터와 접속되고, 제3 프레임 그라운드는 상기 제1 또는 제2 프레임 그라운드에 접속되고, 제3 시그널 그라운드는 상기 제1 또는 제2 시그널 그라운드에 접속되는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제2 프레임 그라운드는, 상기 외부 인터페이스 커넥터로 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 회로 기판.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제2 프레임 그라운드는, 기판간 접속 부재로 전기적으로 접속된 것을 특징으로 하는 회로 기판.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 또는 제2 기능 소자는, 용량성 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 회로 기판에 탑재된 제어용 회로와,
   상기 제1 시그널 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드를 전기적으로 접속시키는 도전성 접속 부재를 추가로 구비하고,
   상기 제어용 회로 중 상기 제1 회로 기판의 내주(內周)측이 되는 단부(端部)의 위치를 X1이라고 하고, 상기 제1 회로 기판 중 상기 외부 인터페이스 커넥터가 마련된 측의 단부의 위치를 X2라고 했을 경우에, 상기 도전성 접속 부재가 배치되는 위치 X는,
   X1＜X＜(X1＋X2)/2의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 회로 기판에 탑재된 제어용 회로와,
   상기 제1 시그널 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드를 전기적으로 접속시키는 도전성 접속 부재를 추가로 구비하고,
   상기 제어용 회로 중 상기 제1 회로 기판의 내주측이 되는 단부의 위치를 X1이라고 하고, 상기 제1 회로 기판 중 상기 외부 인터페이스 커넥터가 마련된 측의 단부의 위치를 X2라고 했을 경우에, 상기 도전성 접속 부재가 배치되는 위치 X는,
   X1＜X＜(X1＋X2)/2의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
8. 외부 인터페이스 커넥터가 실장되는 제1 프레임 그라운드와, 상기 제1 프레임 그라운드와의 사이에 제1 절연 영역을 통해서 배치되는 제1 시그널 그라운드와, 상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제1 시그널 그라운드 사이의 상기 제1 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제1 기능 소자를 구비한 제1 회로 기판과,
   제2 프레임 그라운드와, 상기 제2 프레임 그라운드와의 사이에 제2 절연 영역을 통해서 배치되는 제2 시그널 그라운드와, 상기 제2 프레임 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드 사이의 상기 제2 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제2 기능 소자를 구비한 제2 회로 기판을 구비하고,
   상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제2 프레임 그라운드는, 전기적으로 접속되고,
   상기 제1 시그널 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드는, 전기적으로 접속되고,
   상기 제1 회로 기판에 탑재된 발열체와,
   상기 발열체에 열적으로 접속되고 상기 제1 회로 기판과 대향하는 방열 핀을 추가로 구비하고,
   상기 제2 회로 기판은 상기 방열 핀상에 배치되고,
   상기 제2 프레임 그라운드와 상기 방열 핀이 전기적으로 접속되고,
   상기 방열 핀에는, 상기 제2 회로 기판이 끼워 넣어지는 패임이 형성되고,
   상기 패임의 바닥면에는 상기 제1 회로 기판을 향해서 관통하는 관통공이 형성되고,
   상기 제2 시그널 그라운드는 상기 관통공을 통하여 상기 제1 회로 기판측으로 노출되는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
9. 외부 인터페이스 커넥터가 실장되는 제1 프레임 그라운드와, 상기 제1 프레임 그라운드와의 사이에 제1 절연 영역을 통해서 배치되는 제1 시그널 그라운드와, 상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제1 시그널 그라운드 사이의 상기 제1 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제1 기능 소자를 구비한 제1 회로 기판과,
   제2 프레임 그라운드와, 상기 제2 프레임 그라운드와의 사이에 제2 절연 영역을 통해서 배치되는 제2 시그널 그라운드와, 상기 제2 프레임 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드 사이의 상기 제2 절연 영역상을 걸쳐서 배치되어, 양자를 고주파 접속하는 제2 기능 소자를 구비한 제2 회로 기판을 구비하고,
   상기 제1 프레임 그라운드와 상기 제2 프레임 그라운드는, 전기적으로 접속되고,
   상기 제1 시그널 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드는, 전기적으로 접속되고,
   상기 제1 회로 기판에 탑재된 발열체와,
   상기 발열체에 열적으로 접속되고 상기 제1 회로 기판과 대향하는 방열 핀을 추가로 구비하고,
   상기 제2 회로 기판은 상기 방열 핀상에 배치되고,
   상기 제2 프레임 그라운드와 상기 방열 핀이 전기적으로 접속되고,
   상기 방열 핀에는 상기 제1 회로 기판을 향해서 관통하는 관통공이 형성되고,
   상기 제2 회로 기판은 상기 관통공을 막도록 상기 방열 핀상에 재치되고,
   상기 제2 시그널 그라운드는 상기 관통공을 통하여 상기 제1 회로 기판측으로 노출되는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
10. 청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 회로 기판에 탑재된 제어용 회로와,
    상기 제1 시그널 그라운드와 상기 제2 시그널 그라운드를 전기적으로 접속시키는 도전성 접속 부재를 추가로 구비하고,
    상기 제어용 회로 중 상기 제1 회로 기판의 내주측이 되는 단부의 위치를 X1이라고 하고, 상기 제1 회로 기판 중 상기 외부 인터페이스 커넥터가 마련된 측의 단부의 위치를 X2라고 했을 경우에, 상기 도전성 접속 부재가 배치되는 위치 X는,
    X1＜X＜(X1＋X2)/2의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 회로 기판.
    
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