WO2018021148A1 - 印刷配線板 - Google Patents

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supply layer
coupling element
capacitive coupling
wiring
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啓孝 豊田
健吾 五百籏頭
星小雨 林
俊之 金子
政則 内藤
上原 利久
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国立大学法人 岡山大学
京セラ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a printed wiring board having an electromagnetic band gap structure.
  • a noise suppressing component or a multilayer printed wiring board having noise propagation suppression can be considered.
  • a capacitor is usually used to reduce power supply system noise in a multilayer printed wiring board.
  • an electromagnetic bandgap (EBG) structure is used for the power supply layer-ground layer.
  • EBG electromagnetic bandgap
  • the printed wiring board of the present disclosure includes a power supply layer and a ground layer.
  • the power supply layer pattern formed in the power supply layer includes a branch that is a DC power supply path that connects adjacent EBG unit cells, and a power supply layer electrode.
  • a capacitive coupling element including a capacitive coupling element body is arranged with an interlayer so as to face the power supply layer electrode.
  • the power supply layer pattern further includes power supply layer wiring formed so as to extend from the power supply layer electrode and surround at least a part of the periphery of the electrode, or a capacitive coupling element extends from the capacitive coupling element body.
  • the power supply layer pattern and the capacitive coupling element have an EBG structure in which EBG unit cells are connected periodically via vias connected to at least one of the power supply layer wiring and the capacitive coupling element wiring.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an embodiment of a printed wiring board according to the present disclosure.
  • 2A is an explanatory view showing an embodiment of the EBG structure provided on the printed wiring board shown in FIG. 1
  • FIG. 2B is an explanatory view showing a power supply layer pattern included in the EBG structure.
  • FIG. 2C is an explanatory diagram showing a capacitive coupling element included in the EBG structure.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit of a resonance circuit portion included in the EBG unit cell constituting the EBG structure shown in FIG.
  • FIG. 4 is a graph showing electromagnetic field simulation results for obtaining the resonance frequency of the resonance circuit in the EBG unit cell shown in FIG.
  • FIG. 5A is an explanatory view showing another embodiment of the EBG structure, FIG.
  • FIG. 5B is an explanatory view showing a power supply layer pattern included in the EBG structure
  • FIG. 5C is a view showing the EBG structure. It is explanatory drawing which shows the capacitive coupling element contained.
  • FIG. 6 is a graph showing electromagnetic field simulation results for obtaining the resonance frequency of the resonance circuit of the EBG unit cell shown in FIG.
  • EBG equivalent series inductance
  • the EBG structure provided in the printed wiring board according to the present disclosure has a two-layer structure of the power supply electrode by adding a capacitive coupling element to the power supply layer even if no via is formed between the power supply layer and the ground layer. Further downsizing can be realized.
  • the printed wiring board of the present disclosure will be described in detail.
  • FIG. 1 shows a printed wiring board according to an embodiment of the present disclosure.
  • a printed wiring board 1 shown in FIG. 1 includes a power supply layer 2 and a ground layer 3, and the power supply layer 2 has an EBG structure 4 in a part thereof.
  • the power supply layer 2 and the ground layer 3 are formed with a solid pattern including a conductive material such as copper, for example.
  • the thickness of the power supply layer 2 is not particularly limited, and is about 18 to 70 ⁇ m, for example.
  • the thickness of the ground layer 3 is not particularly limited, and is about 18 to 70 ⁇ m, for example.
  • An insulating layer 5 is formed between the power supply layer 2 and the ground layer 3, on the upper surface of the power supply layer 2, and on the lower surface of the ground layer 3.
  • the insulating layer 5 is not particularly limited as long as it is made of an insulating material.
  • the insulating material include organic resins such as epoxy resin, bismaleimide-triazine resin, polyimide resin, and polyphenylene ether resin. These organic resins may be used in combination of two or more.
  • a reinforcing material may be blended in the organic resin.
  • the reinforcing material include insulating fabric materials such as glass fiber, glass nonwoven fabric, aramid nonwoven fabric, aramid fiber, and polyester fiber. Two or more reinforcing materials may be used in combination.
  • the insulating material may include inorganic fillers such as silica, barium sulfate, talc, clay, glass, calcium carbonate, and titanium oxide.
  • the printed wiring board 1 shown in FIG. 1 has an EBG structure 4 in a part of the power supply layer 2.
  • An embodiment of the EBG structure 4 will be described based on FIGS. 2 (A) to (C).
  • FIG. 2A shows a part of the EBG structure 4 provided on the printed wiring board 1 shown in FIG.
  • the EBG structure 4 is formed by a plurality of EBG unit cells 41.
  • FIG. 2A shows three EBG unit cells 41 that are arranged side by side in the direction along the branch 422 in the EBG structure 4 shown in FIG.
  • the EBG structure 4 is formed of a power supply layer pattern 42 and a capacitive coupling element 43, and the power supply layer pattern 42 includes a power supply layer electrode 421 and a branch 422 as shown in FIG. That is, the power supply layer pattern 42 is distinguished into a power supply layer electrode 421 and a branch 422 by forming a slit in a part of the power supply layer 2.
  • the power supply layer electrode 421 has a substantially rectangular shape and is connected at a part of the branch 422.
  • a capacitive coupling element 43 is disposed so as to overlap the power supply layer electrode 421, and both are capacitively coupled.
  • a capacitive coupling element wiring 432 extends from a part of the capacitive coupling element 43, and is connected to the branch 422 through the via 44 at the tip thereof.
  • the capacitive coupling element 43 includes a capacitive coupling element main body 431 and capacitive coupling element wiring 432.
  • the capacitive coupling element 43 is made of a conductive material such as copper, for example.
  • the capacitive coupling element 43 may be the same conductive material as the power supply layer pattern 42.
  • the capacitive coupling element body 431 has a substantially rectangular shape and is approximately the same size as the power supply layer electrode 421.
  • the capacitive coupling element wiring 432 extends from the corner portion 431a of the capacitive coupling element main body 431 in the direction in which the branch 422 extends.
  • the power supply layer electrode 421 and the capacitive coupling element 43 are capacitively coupled via the insulating layer 5.
  • a part of the power supply layer electrode 421 and the branch 422 are connected, and at the same time, connected to the branch 422 through a via at the tip of the capacitive coupling element wiring 432 extending from the capacitive coupling element 43.
  • the via is formed of a conductive material such as copper.
  • FIG. 3 shows an equivalent circuit of a resonance circuit portion included in the EBG unit cell 41 constituting the EBG structure 4.
  • each symbol is as follows.
  • Lb an inductance component of the branch portion.
  • Cs Coupling capacitance between the power supply layer pattern and the capacitive coupling element.
  • Lv Inductance component of the via portion connecting the power supply layer pattern and the capacitive coupling element.
  • Lw Inductance component of the capacitive coupling element wiring portion connecting the capacitive coupling element to the via.
  • the thickness between the power supply layer pattern 42 and the capacitive coupling element 43 is not particularly limited. In order to have a coupling capacitance Cs between the power supply layer pattern 42 and the capacitive coupling element 43, the thickness between the power supply layer pattern 42 and the capacitive coupling element 43 may be 25 ⁇ m or less. In order to have a sufficient coupling capacity Cs, the thickness between the layers may be 10 to 20 ⁇ m or less.
  • the EBG structure 4 is resonated by using the inductance Lb generated in the branch 422 formed so that the capacitive coupling Cs is connected via the inductances Lv and Lw and surrounds at least a part of the power supply layer electrode 421.
  • the path of the capacitive coupling element wiring 432 is lengthened so as to surround at least a part of the capacitive coupling element main body 431 in the capacitive coupling element 43, and the inductance Lw is increased. Thereby, since the capacitive coupling Cs can be apparently increased, the parallel resonance frequency can be lowered.
  • the EBG unit cell 41 can be made small, and as a result, the EBG structure 4 can be miniaturized.
  • the size of the EBG unit cell 41 is substantially rectangular, for example, the length and width are each 3 mm or less, and may be 1.5 mm or less.
  • FIG. 4 is a graph showing the electromagnetic field simulation result for obtaining the resonance frequency of the resonance circuit in the EBG unit cell 41. From this resonance analysis result, it can be seen that the EBG structure 4 can set a blocking region that suppresses electromagnetic noise propagation in a band near 2.4 GHz even though the EBG unit cell is 1.95 mm ⁇ 1.85 mm.
  • FIG. 5A shows a part of the EBG structure 4 provided on the printed wiring board 1 shown in FIG. As shown in FIG. 5A, the EBG structure 4 'is formed of a plurality of EBG unit cells 41'.
  • FIG. 5A shows the EBG unit cell 41 ′ extracted from the EBG structure 4 shown in FIG. 1 and arranged in a line along the branch 422.
  • the EBG unit cell 41 ′ shown in FIG. 5A and the EBG unit cell 41 shown in FIG. 2A include a power supply layer wiring 423 provided in the power supply layer pattern and a capacitive coupling element wiring provided in the capacitive coupling element.
  • the length of 432 ′ is different. That is, in the EBG unit cell 41 shown in FIG. 2A, there is no power supply layer wiring in the power supply layer pattern 42 as shown in FIG. 2B, and the capacitive coupling element 43 as shown in FIG.
  • the capacitive coupling element wiring 432 has a length of substantially one side of a substantially rectangular capacitive coupling element body 431.
  • the power supply layer wiring 423 of the power supply layer pattern 42 ′ and the capacitive coupling element wiring 432 ′ of the capacitive coupling element 43 ′ are shown in FIGS.
  • the power supply layer electrode 421 ′ having a substantially rectangular shape and the capacitive coupling element body 431 ′ having a substantially rectangular shape are surrounded by a substantially one side and a substantially half circumference, respectively.
  • the power supply layer pattern 42 ′ is formed by forming slits in a part of the power supply layer 2, thereby providing power supply layer electrodes 421 ′, branches 422 ′, and power supply layer wirings. 423.
  • the power supply layer electrode 421 ' has a substantially rectangular shape.
  • the power supply layer wiring 423 has a length of approximately one side of the power supply layer electrode 421 ′ from one corner 421 a of the power supply layer electrode 421 ′ to one adjacent corner 421 b.
  • the branch 422 ′ is connected to one corner of the power supply layer electrode 421 ′ at the tip thereof via the adjacent power supply layer wiring 423.
  • the connection between the branch 422 ′ and one corner of the power supply layer electrode 421 ′ may be directly connected at a part of both without passing through the adjacent power supply layer wiring 423.
  • the capacitive coupling element main body 431 ' has a substantially rectangular shape and is approximately the same size as the power supply layer electrode 421'.
  • the capacitive coupling element wiring 432 ′ is formed so as to surround the circumference of the capacitive coupling element main body 431 ′ by a half or more so as to be substantially at the same position as one corner 421 a of the branch 422 ′.
  • the power supply layer electrode 421 ′ and the capacitive coupling element 43 ′ are capacitively coupled via the insulating layer 5.
  • a part of the power supply layer electrode 421 ′ and the branch 422 ′ are connected through the adjacent power supply layer wiring 423.
  • the tip of the capacitive coupling element wiring 432 ′ extending from the capacitive coupling element 43 ′ is connected to the branch 422 ′ via a via.
  • the via is formed of a conductive material such as copper.
  • the equivalent circuit of the resonant circuit portion included in the EBG unit cell 41 ′ constituting the EBG structure 4 ′ is equivalent to the equivalent circuit of the resonant circuit portion included in the EBG unit cell 41 constituting the EBG structure 4 shown in FIG. Is the same.
  • the power supply layer pattern 42 ′ the power supply layer wiring 423 that does not exist in the power supply layer pattern 42 is formed.
  • the capacitive coupling element 43 ′ has a longer path for the capacitive coupling element wiring 432 ′ than the capacitive coupling element 43. Therefore, the inductance Lw, which is the sum of both inductance components, can be made larger in the EBG unit cell 41 ′ than in the EBG unit cell 41.
  • the capacitive coupling Cs can be apparently increased, and as a result, the parallel resonance frequency can be lowered.
  • the EBG unit cell 41 ' can be made smaller, and as a result, the EBG structure 4' can be further downsized.
  • FIG. 6 is a graph showing the electromagnetic field simulation result for obtaining the resonance frequency of the resonance circuit of the EBG unit cell 41 '. From this resonance analysis result, it can be seen that the EBG structure 4 ′ can set a blocking region for suppressing electromagnetic noise propagation in a band near 2.4 GHz even though the EBG unit cell is 1.5 mm square.
  • the printed wiring board of the present disclosure is not limited to the above-described embodiment.
  • the above-described EBG structure 4 and EBG structure 4 ′ have a substantially rectangular power supply layer electrode and a capacitive coupling element body.
  • the shapes of the power supply layer electrode and the capacitive coupling element main body are not limited, and may be, for example, circular, polygonal (pentagonal or hexagonal), or other shapes having a dent.
  • the number of EBG unit cells constituting the EBG structure is not particularly limited. Usually, it may be about 2 to 4 in the direction along the branch.

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Abstract

本開示の印刷配線板は、電源層およびグラウンド層を含み、電源層に形成される電源層パターンが、隣接するEBG単位セル間を接続する直流給電路であるブランチと、電源層電極とを含み、容量結合素子本体を含む容量結合素子が、電源層電極と対向するように層間を設けて配置され、電源層パターンが、電源層電極から延在して該電極周囲の少なくとも一部を囲むように形成された電源層配線をさらに含むか、容量結合素子が、容量結合素子本体から延在して該本体周囲の少なくとも一部を囲むように形成された容量結合素子配線をさらに含むか、あるいは電源層パターンが電源層配線をさらに含みかつ容量結合素子が容量結合素子配線をさらに含み、電源層パターンと容量結合素子とが、電源層配線および容量結合素子配線の少なくとも一方に接続されたビアを介して接続されるEBG単位セルが周期的に配置されたEBG構造を有する。

Description

印刷配線板
 本開示は、電磁バンドギャップ構造を有する印刷配線板に関する。
 多層印刷配線板の電源層-グラウンド層で生じる平行平板共振抑制または高周波ノイズ伝搬抑制には、ノイズ抑制部品またはノイズ伝搬抑制を有する多層印刷配線板が考えられる。多層印刷配線板における電源系ノイズの低減には、通常、コンデンサが用いられる。一方、ノイズ伝搬抑制には、電源層-グラウンド層に対して電磁バンドギャップ(Electromagnetic band gap:EBG)構造体が利用される。このようなEBG構造体を利用した印刷配線板は、例えば特許文献1~5に開示されている。
特開2010-10183号公報 特開2013-58585号公報 特開2013-183082号公報 特開2013-255259号公報 特開2014-27559号公報
 本開示の印刷配線板は、電源層およびグラウンド層を含む。電源層に形成される電源層パターンが、隣接するEBG単位セル間を接続する直流給電路であるブランチと、電源層電極とを含む。容量結合素子本体を含む容量結合素子が、電源層電極と対向するように層間を設けて配置される。電源層パターンが、電源層電極から延在して該電極周囲の少なくとも一部を囲むように形成された電源層配線をさらに含むか、容量結合素子が、容量結合素子本体から延在して該本体周囲の少なくとも一部を囲むように形成された容量結合素子配線をさらに含むか、あるいは電源層パターンが電源層配線をさらに含みかつ容量結合素子が容量結合素子配線をさらに含む。電源層パターンと容量結合素子とが、電源層配線および容量結合素子配線の少なくとも一方に接続されたビアを介して接続されるEBG単位セルが周期的に配置されたEBG構造を有する。
図1は、本開示の印刷配線板の一実施形態を示す説明図である。 図2(A)は図1に示す印刷配線板に設けられたEBG構造の一実施形態を示す説明図であり、図2(B)はEBG構造に含まれる電源層パターンを示す説明図であり、図2(C)はEBG構造に含まれる容量結合素子を示す説明図である。 図3は、図2(A)に示すEBG構造を構成しているEBG単位セルに含まれる共振回路部分の等価回路である。 図4は、図2(A)に示すEBG単位セル中の共振回路の共振周波数を求めるための電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。 図5(A)はEBG構造の他の実施形態を示す説明図であり、図5(B)はEBG構造に含まれる電源層パターンを示す説明図であり、図5(C)はEBG構造に含まれる容量結合素子を示す説明図である。 図6は、図5(A)に示すEBG単位セルの共振回路の共振周波数を求めるための電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。
 一般に使用されているコンデンサでは、等価直列インダクタンス(ESL)の影響によって、数百MHz以上でノイズ抑制の効果を期待できない。1GHz以上の周波数でのノイズ伝搬抑制については、EBG構造を基板に設けることが有効とされている。しかし、実用化にはEBG構造の小型化が不可欠であり、小型化が容易なオープンスタブを使用したEBG構造が報告されている。このEBG構造では、電源層-グラウンド層間にビアを形成する必要があり、コスト面で不利となる。一方、電源層-グラウンド層間にビアが形成されていないEBG構造は、一般的に小型化しにくいという問題がある。
 本開示の印刷配線板に設けられているEBG構造は、電源層-グラウンド層間にビアが形成されていなくても、電源層に容量結合素子を付加して電源電極を2層構造とすることによって、より小型化を実現することができる。以下、本開示の印刷配線板について詳細に説明する。
 本開示の一実施形態に係る印刷配線板を図1に示す。図1に示す印刷配線板1は、電源層2とグラウンド層3とを含み、この電源層2は、その一部にEBG構造4を有している。電源層2およびグラウンド層3は、例えば銅などの導電性材料を含むベタパターンで形成されている。電源層2の厚さは特に限定されず、例えば18~70μm程度である。グラウンド層3の厚さも特に限定されず、例えば18~70μm程度である。
 電源層2とグラウンド層3との間、電源層2の上面、およびグラウンド層3の下面には、絶縁層5が形成されている。絶縁層5は絶縁性を有する素材で形成されていれば特に限定されない。絶縁性を有する素材としては、例えば、エポキシ樹脂、ビスマレイミド-トリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂などの有機樹脂などが挙げられる。これらの有機樹脂は2種以上を混合して用いてもよい。
 絶縁性を有する素材として有機樹脂を使用する場合、有機樹脂に補強材を配合して使用してもよい。補強材としては、例えば、ガラス繊維、ガラス不織布、アラミド不織布、アラミド繊維、ポリエステル繊維などの絶縁性布材が挙げられる。補強材は2種以上を併用してもよい。さらに、絶縁性を有する素材には、シリカ、硫酸バリウム、タルク、クレー、ガラス、炭酸カルシウム、酸化チタンなどの無機充填材が含まれていてもよい。
 図1に示す印刷配線板1は、電源層2の一部にEBG構造4を有している。EBG構造4の一実施形態を、図2(A)~(C)に基づいて説明する。図2(A)は、図1に示す印刷配線板1に設けられたEBG構造4の一部分を示す。図2(A)に示すように、EBG構造4は、複数のEBG単位セル41で形成されている。図2(A)は、図1に示すEBG構造4のうち、ブランチ422に沿った方向に3つ並べて配置したEBG単位セル41を抜き出して示している。
 EBG構造4は、電源層パターン42および容量結合素子43で形成されており、電源層パターン42は、図2(B)に示すように、電源層電極421およびブランチ422で構成されている。すなわち、電源層パターン42は、電源層2の一部において、スリットを形成することによって、電源層電極421およびブランチ422に区別されている。電源層電極421は略矩形を有し、ブランチ422の一部で接続されている。電源層電極421の上方に重ねるように容量結合素子43が配置され、両者は容量結合されている。容量結合素子43の一部から容量結合素子配線432が延在し、その先端部でビア44を介してブランチ422と接続されている。
 容量結合素子43は、図2(C)に示すように、容量結合素子本体431および容量結合素子配線432で構成されている。容量結合素子43は、例えば銅などの導電性材料で形成されている。容量結合素子43は電源層パターン42と同じ導電性材料であってもよい。容量結合素子本体431は略矩形を有しており、電源層電極421と略同じ大きさである。一方、容量結合素子配線432は、容量結合素子本体431の角部431aからブランチ422が延在している方向に延在している。
 電源層電極421と容量結合素子43とは絶縁層5を介して容量結合されている。一方、電源層電極421の一部とブランチ422は接続され、同時に、容量結合素子43から延在している容量結合素子配線432の先端部でビアを介してブランチ422と接続されている。ビアは、例えば銅などの導電性材料で形成されている。
 図3は、EBG構造4を構成しているEBG単位セル41に含まれる共振回路部分の等価回路を示している。図3において、各記号は以下のとおりである。
  Lb:ブランチ部分のインダクタンス成分。
  Cs:電源層パターンと容量結合素子との結合容量。
  Lv:電源層パターンと容量結合素子とを接続するビア部分のインダクタンス成分。
  Lw:容量結合素子からビアまでを接続する容量結合素子配線部分のインダクタンス成分。
 電源層パターン42と容量結合素子43との層間の厚さは、特に限定されない。電源層パターン42と容量結合素子43との間に結合容量Csを有するようにするために、電源層パターン42と容量結合素子43との層間の厚さは25μm以下であってもよい。十分な結合容量Csを有するようにするために、層間の厚みは10~20μm以下であってもよい。
 EBG構造4は、この容量結合CsがインダクタンスLvとLwを介して接続され、電源層電極421の少なくとも一部を囲むように形成されたブランチ422で発生するインダクタンスLbを使い共振させる。容量結合素子43に、容量結合素子本体431の少なくとも一部を囲むように容量結合素子配線432の経路を長くし、インダクタンスLwを大きくする。これにより、見かけ上容量結合Csを大きくすることができるため、並列共振周波数を下げることができる。これは、EBG単位セル41を小さくできることを示しており、その結果、EBG構造4を小型化することが可能となる。EBG単位セル41の大きさは、略矩形状の場合、例えば縦横がそれぞれ3mm以下であり、1.5mm以下であってもよい。
 図4は、EBG単位セル41中の共振回路の共振周波数を求めるための電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。この共振解析結果から、EBG構造4は、EBG単位セルが1.95mm×1.85mmにもかかわらず、2.4GHz付近の帯域に電磁ノイズ伝搬を抑制する阻止域を設定できることがわかる。
 次に、本開示の印刷配線板に設けられているEBG構造の他の実施形態を、図5(A)~(C)に基づいて説明する。
 図5(A)は、図1に示す印刷配線板1に設けられたEBG構造4の一部分を示す。図5(A)に示すように、EBG構造4’は、複数のEBG単位セル41’で形成されている。図5(A)は、図1に示すEBG構造4のうち、ブランチ422に沿った方向に3つ並べて配置したEBG単位セル41’を抜き出して示している。
 図5(A)に示すEBG単位セル41’と図2(A)に示すEBG単位セル41とは、電源層パターンに設けられた電源層配線423および容量結合素子に設けられた容量結合素子配線432’の長さが相違する。すなわち、図2(A)に示すEBG単位セル41では、図2(B)に示すように電源層パターン42に電源層配線は存在せず、図2(C)に示すように容量結合素子43の容量結合素子配線432は略矩形状の容量結合素子本体431の略一辺の長さを有している。一方、図5(A)に示すEBG単位セル41’では、電源層パターン42’の電源層配線423および容量結合素子43’の容量結合素子配線432’が、図5(B)および(C)に示すように、略矩形状の電源層電極421’および略矩形状の容量結合素子本体431’の周囲をそれぞれ、略一辺および略半周分囲んでいる。
 具体的には、図5(B)に示すように、電源層パターン42’は、電源層2の一部において、スリットを形成することによって、電源層電極421’、ブランチ422’および電源層配線423に区別されている。電源層電極421’は略矩形を有している。電源層配線423は、電源層電極421’の1つの角部421aから隣接する一方の角部421bまで、電源層電極421’の略一辺の長さを有している。ブランチ422’は、隣接する電源層配線423を介して、その先端部で電源層電極421’の1つの角部と接続されている。ブランチ422’と電源層電極421’の1つの角部との接続は、隣接する電源層配線423を介さないで、両者の一部で直接接続されるのでもよい。
 図5(C)に示すように、容量結合素子本体431’は略矩形を有しており、電源層電極421’と略同じ大きさである。容量結合素子配線432’は、ブランチ422’の1つの角部421aと略同じ位置となるように、容量結合素子本体431’の周囲を半周以上囲むように形成されている。
 電源層電極421’と容量結合素子43’とは絶縁層5を介して容量結合されている。一方、電源層電極421’の一部とブランチ422’は隣接する電源層配線423を介するなどして接続される。同時に、容量結合素子43’から延在している容量結合素子配線432’の先端部でビアを介してブランチ422’と接続されている。ビアは、例えば銅などの導電性材料で形成されている。
 EBG構造4’を構成しているEBG単位セル41’に含まれる共振回路部分の等価回路は、図3に示すEBG構造4を構成しているEBG単位セル41に含まれる共振回路部分の等価回路と同じである。ただし、電源層パターン42’では電源層パターン42に存在しない電源層配線423が形成されている。さらに、容量結合素子43’では容量結合素子43に比べて容量結合素子配線432’の経路をより長くしている。そのため、両者のインダクタンス成分の総和であるインダクタンスLwは、EBG単位セル41’ではEBG単位セル41より大きくすることができる。インダクタンスLwを大きくすることで、見かけ上容量結合Csを大きくすることができるため、結果として並列共振周波数を下げることができる。これは、EBG単位セル41’をより小さくできることを示しており、その結果、EBG構造4’をより小型化することが可能となる。
 図6は、EBG単位セル41’の共振回路の共振周波数を求めるための電磁界シミュレーション結果を示すグラフである。この共振解析結果から、EBG構造4’は、EBG単位セルが1.5mm角にもかかわらず、2.4GHz付近の帯域に電磁ノイズ伝搬を抑制する阻止域を設定できることがわかる。
 本開示の印刷配線板は、上述の実施形態に限定されない。例えば、上述のEBG構造4およびEBG構造4’は、略矩形状の電源層電極および容量結合素子本体を有している。しかし、電源層電極および容量結合素子本体の形状は限定されず、例えば、円形、多角形(五角形や六角形)、凹みがあるような他の形状を有していてもよい。
 さらに、本開示の印刷配線板において、EBG構造を構成しているEBG単位セルの数は、特に限定されない。通常、ブランチに沿った方向に2~4個程度であればよい。
 1 印刷配線板
 2 電源層
 3 グラウンド層
 4 EBG構造
 41、41’ EBG単位セル
 42、42’ 電源層パターン
 421、421’ 電源層電極
 421a、421b 角部
 422、422’ ブランチ
 423 電源層配線
 43、43’ 容量結合素子
 431、431’ 容量結合素子本体
 431a 角部
 432、432’ 容量結合素子配線
 44、44’ ビア
 5 絶縁層

Claims (4)

  1.  電源層およびグラウンド層を含み、
     電源層に形成される電源層パターンが、隣接するEBG単位セル間を接続する直流給電路であるブランチと、電源層電極とを含み、
     容量結合素子本体を含む容量結合素子が、前記電源層電極と対向するように層間を設けて配置され、
     前記電源層パターンが、前記電源層電極から延在して該電極周囲の少なくとも一部を囲むように形成された電源層配線をさらに含むか、前記容量結合素子が、前記容量結合素子本体から延在して該本体周囲の少なくとも一部を囲むように形成された容量結合素子配線をさらに含むか、あるいは前記電源層パターンが前記電源層配線をさらに含みかつ前記容量結合素子が前記容量結合素子配線をさらに含み、
     前記電源層パターンと前記容量結合素子とが、前記電源層配線および前記容量結合素子配線の少なくとも一方に接続されたビアを介して接続されるEBG単位セルが周期的に配置されたEBG構造を有する印刷配線板。
  2.  前記電源層電極および前記容量結合素子本体が略矩形で略同じ大きさを有しており、
     前記ブランチが、スリットを形成することによって区別されている電源層電極の1つの角部から隣接する一方の角部近傍まで延在し、
     前記容量結合素子配線が、容量結合素子本体の角部からブランチが延在している方向に延在し、
     ブランチと容量結合素子配線とが、それぞれの先端部でビアを介して接続されている請求項1に記載の印刷配線板。
  3.  前記電源層電極および前記容量結合素子本体が略矩形で略同じ大きさを有しており、前記電源層配線が電源層電極周囲を少なくとも略一辺の長さを有しており、前記容量結合素子配線が容量結合素子本体周囲を少なくとも半周囲み、
     電源層配線と容量結合素子配線とが、それぞれの先端部でビアを介して接続されている請求項1に記載の印刷配線板。
  4.  前記電源層パターンと前記容量結合素子との層間の厚みが25μm以下である請求項1~3のいずれかに記載の印刷配線板。
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