JPH02290092A - プリント配線基板 - Google Patents

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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明は、電子機器に使用されるプリント配線基板に
関するものであり、さらに詳しくは電磁波妨害（ＥＭＩ
）の対策を施したプリント配線基板に関するものである
。

（ｂ）従来の技術 近年、電子機器の発達によりプリント配線基板に形成さ
れる回路の高速化と高密度化が促進されるようになって
きているが、これに伴いＥＭＩに対する規制が厳し《な
ってきている。従来から考えられているＥＭＴ対策のう
ち典型的な方法は、基板を収納する筐体をシールドケー
スにして輻射ノイズの低減と進入ノイズの低減を図る方
法である。しかし、この方法では、シールドケース内に
閉じ込められた電磁波エネルギーがケーブルを通して外
部に輻射される問題があり、しかも、この方法は基本的
に回路の高周波特性に基づいて発生する電磁波エネルギ
ーを減少するものではないために、輻射ノイズを完全に
抑え込むことはほとんど不可能である。そこで新たなＥ
ＭＩ対策として、電磁波シールドプリント配線基板が提
案されている。この配線基板は信号ラインパターン（以
下単に信号パターンと言うう．グラウンドラインパター
ン（以下単にグラウンドパターンと言う）および電源ラ
インパターン（以下単に電源パターンと言う）等の回路
パターンを形成した基板上に、グラウンドパターンの少
なくとも一部を除いて絶縁層を形成し（以下この絶縁層
をアンダーコート層と言う）、その上にグラウンドパタ
ーンの絶縁されていない部分と接続されるように導電ペ
ースト層等の導電層を形成したものである。また、通常
はこの導電層の上にさらに絶縁層（以下この絶縁層をオ
ーバーコート層と言う）が形成される。

このような構成のプリント配線基板では、主に４つの理
由から放射雑音の低減を図ることができる。

第１は、導電層によるグラウンドパターンの低インピー
ダンス化である。

第２は接近した導電層による信号パターンおよび電源パ
ターンからの高周波成分の除去である。

すなわち、アンダーコート層は所謂ソルダーレジスタで
形成されるが、この膜厚は２０〜４０μｍ程度の薄いも
のであるために、その上に形成され、グラウンドパター
ンに接続された導電層に対する信号パターンおよび電源
パターンの分布静電容量が大きくなる。従ってリンギン
グ等により発生する不要な高周波成分がグラウンドパタ
ーンに高周波的にアースされ、輻射ノイズが抑制される
。

第３は、導電層による信号パターンおよび電源パターン
のインピーダンスの均一化である。すなわち、導電層に
よって信号パターン，電源パターンが被われるので、こ
れらの回路パターンと、グラウンドパターンに接続され
た導電層との間の距離が均一化され、各回路パターンの
インピーダンスも均一化される。その結果、高周波伝送
上のインピーダンス不整合部の生成と、それに起因する
不要な高周波成分の発生が抑制されることになるさらに
もう一つの理由は、導電層自身によるシールド効果であ
る。

以上の４つの理由、すなわち導電層によるグラウンドパ
ターンの低インピーダンス化、接近した導電層による高
周波成分の除去、回路パターンのインピーダンスの均一
化、および導電層自身による通常のシールド効果によっ
て輻射ノイズを効果的に抑制することができる。

（Ｃ）発明が解決しようとする課題 しかし、従来のＥＭＩ対策プリント配線基板では、ＩＣ
のグラウンドピンに至るグラウンドパターンの幅が狭い
ため、高周波に対するインピーダンスが高く、その長さ
方向に沿って電位差を生じるため、ＩＣのグラウンドレ
ベルを不安定にし、このグラウンドレベルの変動によっ
て輻射ノイズを発生し、また、同様の理由でＩＣの出力
信号に輻射ノイズを発生する原因となり、その結果充分
なＥＭＩ対策効果が得られないという問題があった。

この発明の目的は、レイアウトの制限上の問題等により
、ＩＣグラウンドピンに至るグラウンドパターンの幅が
狭い等のためインピーダンスを小さくすることが困難な
場合にもＥＭＩ対策上優れた効果を得ることのできるブ
リンＩ・配線基板の捉供を目的とする。

（ｄ）課題を解決するための手段 請求項１にかかる発明では、基板と、前記基板上に形成
されたグラウンドラインパターンおよび信号ラインバク
ーンを含む回路パターンと、、前記基板上にグラウンド
ラインバクーンの少なくとも一部を除いて前記回路パタ
ーンを被うように形成された絶縁層と、前記絶縁層上に
前記グラウンドラインパターンの絶縁されていない部分
と接続されるように形成された導電層と、を備えたプリ
ント配線基十反において、 前記絶縁層のパターンを、前記回路パターンのうちのＩ
Ｃグラウンドピン接続用ランド部をも除いたパターンに
設定し、このランド部と前記導電層とを接続したことを
特徴とする。

請求項２にかかる発明では、請求項１において、ＩＣグ
ラウンドピン接続用ランド部の面積は、他のＩＣ信号ピ
ン接続用ランド部よりも広いことを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明では、基板と、前記基板上
に形成された電源ラインパターンおよび信号ラインパタ
ーンを含む回路パターンと、前記基板上に電源ラインパ
ターンの少なくとも一部を除いて前記回路パターンを被
うように形成された絶縁層と、前記絶縁層上に、前記電
源ラインパターンと接続されるように形成された導電層
と、を備えたプリント配線基板において、 前記絶縁層のパターンを、前記回路パターンのうちのＩ
Ｃ電源ピン接続用ランド部をも除いたパターンに設定し
、このランド部と前記導電層とを接続したことを特徴と
する。

請求項４にかかる発明では、請求項３において、ＩＣ電
源ピン接続用ランド部の面積は、他のＩＣ信号ピン接続
用ランド部よりも広いことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明では、ノイズ発生源であるＩＣのグラウンドピ
ン接続用ランド部と導電層とを直接接続することにより
、ＩＣのグラウンドピン接続用ランド部とグラウンドパ
ターンの別の箇所とが導電層を介して接続されることに
なるので、その間のグラうンドパターンの高周波におけ
るインピーダンスが低下し、したがってＩＣグラウンド
ピンの電位が安定し、電位変動によって発生する輻射ノ
イズは効果的に抑制される。

また、グラウンドピン接続用ランド部の面積を広くとる
ことによって接続部のインピーダンスが小さくなり、そ
の分さらに輻射ノイズの抑制効果が増大する。

また、導電層をグラウンドパターンに代えて電源パター
ンに接続したＥＭＩ対策プリント基板においても、ＩＣ
電源ピン接続用ランド部と導電層とを直接接続すること
により、ＩＣの電源ピン接続用ランド部と、電源パター
ンの別の箇所とが導電層を介して接続されることになる
ので、その間の電源パターンの高周波におけるインピー
ダンスが低下し、したがってＩＣ電源ピンの電位が安定
し、電位変動によって発生する輻射ノイズは効果的に抑
制される。

また、そのＩＣ電源ピン接続用ランド部の面積を他のｒ
ｃ信号ピン接続用ランド部よりも広くすることにより、
さらにＩＣの基準電位が安定し、その分さらに輻射ノイ
ズの抑制効果が増大する。

（ｆ）実施例 第１図（Ａ）．　　（Ｂ）はこの発明の実施例のプリン
ト配線基板の断面図をそれぞれ示している。

エボキシ樹脂，フェノール樹脂，ガラス繊維，セラミク
スなどの絶縁材料からなる基板１の上面には、銅箔から
なる回路パターン２が形成される。

この回路パターン２は、信号パターン２０，グラウンド
パターン２１，電源パターン２２，およびＩＣグラウン
ドピン接続用ランド部２３とＩＣ信号ピン接続用ランド
部２４とを含んでいる。図の３はスルーボールを示して
いる。回路パターンのうちＩＣグラウントピン接続用ラ
ント部２３の面積は、他のＩＣ信号ピン接続用ランド部
２４よりも面積が数倍大きく設定されている。このＩＣ
グラウンドピン接続用ランド部の面積はパターンのレイ
アウトが許す限りできるだけ大きいほうが望ましい。こ
れらの各パターンは公知のフォトリソグラフィ技術によ
って形成される。

必要なパターンを形成したのちグラウンドパターン２１
の一部の領域Ａ、およびＩＣグラウンドピン接続用ラン
ド部２３の一部の領域Ｂおよびグラウンドパターンの一
部の領域Ａの部分を残してアンダーコート層４を形成す
る。このアンダーコート層４は樹脂絶縁材料からなるソ
ルダレジスト層である。このアンダーコート層４はスク
リーン印刷によって簡単に形成することが可能である。

アンダーコート層を形成すると、その上に導電ペースト
層５をスクリーン印刷によって形成する。

この導電層は本実施例では銅ペース１・からなり、アン
ダーコート層４の略全面を被うように形成される。銅ペ
ーストの材料は、例えば次の組成を有するものが使用可
能であるが、これに限定されるものではない。

すなわち、基本的にはフィラーとしての銅の微粒子と、
これら微粒子同士を強固に接着するためのバインダと、
導電性を長期安定に維持するための各種添加剤とを混合
して造られるが、具体的には次のような配合が好ましい
。

（配合例１） （Ａ）金属銅粉１００重量部と、（Ｂ）　レゾール型フ
ェノール樹脂５〜３０重量部と、（Ｃ）分散剤０．１〜
２重景部と、キレート形成剤０．５〜４重量部と、（Ｄ
）密着性向上剤０．１〜５重量部と、（Ｅ）導電性向上
剤０．５〜７重量部とを配合して形成される。

金属銅粉は、片状、樹枝状、球状、不定形状などの何れ
の形状であっても良く、その粒径は１００μＭ以下が好
ましく、特に１〜３０μｍが好ましい。

レヅール型フェノール樹脂は、金属銅粉および他の成分
をよくハインドするためのもので、長期の導電性の維持
のために有効に作用する。

分散剤としては、脂肪酸または脂肪酸の金属塩が好まし
い。飽和脂肪酸にあっては、炭酸数１６〜２０のパルミ
チン酸、ステアリン酸、アラキン酸など、不飽和脂肪酸
にあっては炭素数１６〜１８のゾーマリン酸、オレイン
酸、リノレン酸などが好ましい。脂肪酸の金属塩として
は前記のような脂肪酸とナトリウム、カリウム、銅、亜
鉛、アルミニウムなどの金属との塩が好ましい。

これらの分散剤は、金属銅粉の樹脂混和物中への微細分
散を促進する。

キレート形成剤としては、モノエタノールアミン、ジエ
タノールアミン、トリエタノールアミン、エチレンジア
ミン、トリエチレンジアミン、１・リエチレンテトラミ
ンなどの脂肪族アミンから選ばれる少なくとも１種を用
いるのが好ましい。キレート形成剤は、金属銅粉の酸化
を防止し、導電性の維持に寄与する。

密着性向上剖としては、各種の接着剤が含まれる。

天然樹脂系のものとしては、ロジン（ガム系、トール油
系、ウソド系）、ロジン誘電体、テルベンｍ脂系＜テル
ペン系、テルベンフェノール系）等が好ましい。合成樹
脂系のものとしては、石油樹脂系、ブチラール樹脂系、
フェノール樹脂系、キシレン樹脂系などの熱硬化性のも
の、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、セルロース、フェ
ノキシ樹脂などの熱可塑性のもの、再生ゴム、スチレン
ブタジエンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴムなどの合成
ゴムが好ましい。これらは、バインダーであるレゾール
型フェノール樹脂の内部応力を低下させる性質を有する
もの、または接着性を発現する官能基（カルポキシル基
、水酸基、長鎖のアルキル基など）を有するものである
。

導電性向上剤としては、フェニル基を有する窒素含有化
合物または複素環状化合物からなるもの、特に化学酸化
重合または電解重合により導電性を発現し得る化合物が
好ましい。

なお、この配合例については、特願平１−，３＋Ｏｙ８
２に詳しく例示されている。

（配合例２） （Ａ）金属銅粉１００重量部と、（Ｂ）メラミン樹脂３
５〜５０重量％、ポリエステル系樹脂２０〜３５重量％
およびレゾール型フェノール樹脂１５〜３０重量％から
なる樹脂混和物１０〜２５重量部ｌ３ と、（Ｃ）分散剤０．１〜２重量部と、（Ｄ）キレート
形成剤０．５〜４重量部とを配合して形成される。

上記において金属銅粉、分散剤およびキレート形成剤の
好ましい具体例およびその作用は上記配合例１と同様で
ある。

樹脂混和物中のメラミン樹脂とは、アルキル化メラミン
樹脂であって、メチル化メラミン又はブチル化メラミン
樹脂などから選ばれる少なくとも一種を使用する。

樹脂混和物中のポリエステル系樹脂とは、多価アルコー
ルと多塩基酸との重縮合により生成する樹脂であり、ア
ルキド樹脂、マレイン酸樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
等が挙げられる。

樹脂混和物をメラミン樹脂３５〜５０重量％、ポリエス
テル系樹脂２０〜３５重量％、レゾール型フェノール樹
脂１５〜３０重量％からなるものとすることにより、金
属銅粉および他の成分をよくバインドするとともに、長
期の導電性を維持し、銅箔との密着性がよく、半田耐熱
性の良い導電塗料が得られる。

なお、この配合例については、特願昭６２−３２８０９
５号に詳しく例示されている。

導電ペースＩ・層５を塗布したのち、加熱することによ
って硬化し、さらにその上に絶縁樹脂材料からなるオー
ハーコート層６を導電ペースト層５の上面全体に形成す
る。このオーバーコート層６はアンダーコート層４と全
く同じ材料で構成することができ、導電ペースト層５お
よびアンダーコート層４とともに印刷工程によって簡単
に形成することができる。

上記の構成において、導電ペースト層５はＩＣグラウン
ドピン接続用ランド部２３に直接接続されているために
、このＩＣグラウントピンの電位が安定し、電位変動に
よる輻射ノイズの発生が抑制される。また、第１図に示
すようにこのＩＣグラウンドピン接続用ランド部２３は
、他のＩＣ信号ピン接続用ランド部２４よりも広い面積
で形成されているために、導電ペースト層５との接続に
かかるインピーダンスをより低く抑えることができ、輻
射ノイズの抑制効果をより高めることができる。

なお、第１図に示す実施例では、導電ペースト層５とオ
ーバーコート層６を基板ｌの表面にのみ形成しているが
、もちろん基板１の裏面にも形成するのが望ましく、さ
らに導電ペースト層５と接続する領域Ａ，領域Ｂの箇所
を増やせば増やすほどよい。

第２図（Ａ），　　（Ｂ）はこの発明の他の実施例を示
している。構成において第１図に示すプリント配線基板
と相違する点は、導電ペースト層５と接続されるＩＣピ
ン接続用ランド部がＩＣ電源ピン接続用ランド部２５で
あって、また導電ペースト層５と接続する部分が電源パ
ターンの一部になっている点である。その他の点につい
ては第１図と全く同様である。このように構成したプリ
ン１〜配線基板であってもＩＣの基準電位がＩＣ電源ピ
ンのところで安定化するために、ＥＭＩに対する抑制効
果としては第１図に示す配線基板と全《同様のものを得
ることができる。

（ｇｌ発明の効果 以上のようにこの発明によれば、ＩＣグラウンドピンを
そのランド部を通して導電層に直接接続するようにして
いることから、基板のグラウンドパターンを介してＩＣ
グラウンドピンを間接的に導電層に接続する従来のＥＭ
Ｉ対策プリント配線基板に比較して、輻射ノイズの抑制
効果の大幅の向上を期待することができる。また、その
ＩＣグラウンドピン接続用ランド部の面積を広くするこ
とによって上記の効果をさらに高めることができる。

さらに、レイアウｌ・上導電層をグラウンド回路と接続
できない場合、しかし電源パターンとの接続には充分な
面積が取れる場合には、上記導電層をこの電源パターン
に接続することによって導電層をグラウンドパターンに
接続するようにした配線基板と全く同じＥＭＩ抑制効果
を得ることができる。従って、この電源パターンと導電
層を接続した配線基板でもＩＣ電源ピン接続用面積の拡
大によるＥＭＩ抑制効果も勿論得ることができる。

ｌ７

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は本発明の実施例の配線基板の断面図を
示している。 基板、 回路パターン、 信号パターン、 グラウンドパターン、 電源パターン、 ＩＣグラウンドピン接続用ランド部、 ＩＣ信号ピン接続用ランド部、 ＩＣ電源ピン接続用ランド部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板と、前記基板上に形成されたグランドライン
   パターンおよび信号ラインパターンを含む回路パターン
   と、、前記基板上にグランドラインパターンの少なくと
   も一部を除いて前記回路パターンを被うように形成され
   た絶縁層と、前記絶縁層上に前記グランドラインパター
   ンの絶縁されていない部分と接続されるように形成され
   た導電層と、を備えたプリント配線基板において、 前記絶縁層のパターンを、前記回路パターンのうちのＩ
   Ｃグランドピン接続用ランド部をも除いたパターンに設
   定し、このランド部と前記導電層とを接続したことを特
   徴とするプリント配線基板。
2. （２）請求項１において、ＩＣグランドピン接続用ラン
   ド部の面積は、他のＩＣ信号ピン接続用ランド部よりも
   広いことを特徴とするプリント配線基板。
3. （３）基板と、前記基板上に形成された電源ラインパタ
   ーンおよび信号ラインパターンを含む回路パターンと、
   前記基板上に電源ラインパターンの少なくとも一部を除
   いて前記回路パターンを被うように形成された絶縁層と
   、前記絶縁層上に、前記電源ラインパターンと接続され
   るように形成された導電層と、を備えたプリント配線基
   板において、 前記絶縁層のパターンを、前記回路パターンのうちのＩ
   Ｃ電源ピン接続用ランド部をも除いたパターンに設定し
   、このランド部と前記導電層とを接続したことを特徴と
   するプリント配線基板。
4. （４）請求項４において、ＩＣ電源ピン接続用ランド部
   の面積は、他のＩＣ信号ピン接続用ランド部よりも広い
   ことを特徴とするプリント配線基板。