JPH06216501A

JPH06216501A - プリント配線板及びプリント配線板用部材

Info

Publication number: JPH06216501A
Application number: JP696693A
Authority: JP
Inventors: Toru Otaki; 徹大滝; Hideho Inagawa; 秀穂稲川; Toru Aisaka; 徹逢坂; Yasushi Takeuchi; 靖竹内; Yoshimi Terayama; 芳実寺山; Hideyuki Nishida; 秀之西田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-01-19
Filing date: 1993-01-19
Publication date: 1994-08-05

Abstract

(57)【要約】【目的】信号を伝達する配線パターンの高密度化を図る
ことができ、且つ各信号層における信号の伝搬速度を一
定にすることができるプリント配線板を提供する。【構成】絶縁体からなる配線板本体４，１０と、配線板
本体上４に配置された導体からなる配線パターン６，
８，１２，１４とを備えるプリント配線板２において、
配線パターン１２，１４上に、配線板本体４，１０より
も比誘電率の高い物質からなるソルダーレジスト１６を
配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、絶縁体からなる配線板
本体と、該配線板本体上に配置された導体からなる配線
パターンとを備えるプリント配線板、及びこのプリント
配線板上に貼付されるプリント配線板用部材に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報通信機器に使用されるＩＣ
は、より高速化されてきており、このようなＩＣを実装
するプリント配線板においては、その配線パターンの特
性インピーダンスを一定にして、信号の反射を制御する
ことが重要となってきている。そのため、マイクロスト
リップライン構造のパターンと、ストリップライン構造
のパターンが混在している多層基板の場合、各層での絶
縁層の厚さを一定にしようとすると、マイクロストリッ
プライン構造の最外層の信号線は、ストリップライン構
造の信号線よりも、その太さを太くしなければならな
い。このことはプリント配線板の高密度化の妨げとなっ
ている。また、ストリップライン構造の配線パターンの
みの多層板においても、特性インピーダンスを５０Ω程
度にしようとした場合には、パターン幅が広くなり、や
はりプリント配線板の高密度化の障害となる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のプ
リント配線板においては、特性インピーダンスを一定に
しようとした場合には、マイクロストリップライン構造
の最外層の信号線は幅広となるため、プリント配線板の
高密度化を図ることができないという問題点があった。

【０００４】また、マイクロストリップライン構造の配
線パターンが形成される最外層と、ストリップライン構
造の配線パターンが形成される内層とでは、実効比誘電
率が異なるため、信号の電波速度の差が生ずる。そのた
め、同一配線長でも信号の伝達時間に差ができてしまう
という問題点もあった。従って、本発明の第１の目的
は、信号を伝達する配線パターンの高密度化を図ること
ができ、且つ各信号層における信号の伝搬速度を一定に
することができるプリント配線板を提供することであ
る。

【０００５】また、従来より、図１０に示すように、プ
リント配線板１００の表面には、半田接続される部分を
除いて、配線パターン１０２の電気的な絶縁及び半田の
付着防止のためのソルダーレジスト１０４が塗布されて
いるが、これに加えて、図１１に示す様にソルダーレジ
スト１０４上に銅ペースト１０６を塗布したり、図１２
に示す様に、レジスト１０４上に銅箔１０８を貼り付け
てＧＮＤに接続したりすることにより、配線パターンか
らの放射ノイズを低減させる配慮がなされている。

【０００６】しかしながら、これらの従来例のうち、銅
ペーストを塗布するものにおいては、コストが高くつく
という問題点があった。また、基板製造時に銅ペースト
を塗布するか否かを決定しなければならず、電気部品を
実装し、回路を動作させた後に、その放射ノイズの状態
に応じて、銅ペーストを塗布するということができなか
った。

【０００７】また、銅箔を用いるものにおいては、銅箔
をＧＮＤに接続しなければならないため、接続のための
接点を用意しなければならず、やはりコストが高くなる
という問題点があった。従って、本発明の第２の目的
は、低コストで、電気回路の動作実験後においても、容
易に放射ノイズ対策を行うことができる様なプリント配
線板用部材を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のプリント配線板は、絶縁
体からなる配線板本体と、該配線板本体上に配置された
導体からなる配線パターンとを備えるプリント配線板に
おいて、前記配線パターン上に、前記配線板本体よりも
比誘電率の高い物質を配置したことを特徴としている。

【０００９】また、この発明に係わるプリント配線板に
おいて、前記配線板本体と前記配線パターンは、多層に
積層されていると共に、前記配線パターンは、ストリッ
プライン構造のパターンと、マイクロストリップライン
構造のパターンとから構成されており、前記比誘電率の
高い物質は、前記マイクロストリップライン構造のパタ
ーン上に配置されていることを特徴としている。

【００１０】また、この発明に係わるプリント配線板に
おいて、前記比誘電率の高い物質は、無機物を含むこと
を特徴としている。また、この発明に係わるプリント配
線板において、前記無機物は、セラミックであることを
特徴としている。また、この発明に係わるプリント配線
板において、前記セラミックはチタン酸バリウムである
ことを特徴としている。

【００１１】また、この発明に係わるプリント配線板に
おいて、前記セラミックはアルミナであることを特徴と
している。また、この発明に係わるプリント配線板にお
いて、前記無機物はガラスであることを特徴としてい
る。また、本発明のプリント配線板用部材は、絶縁体か
らなる配線板本体と、該配線板本体上に配置された導体
からなる配線パターンとを備えるプリント配線板上に貼
り付けられるプリント配線板用部材であって、前記配線
板本体の比誘電率よりも比誘電率の高い物質から構成さ
れることを特徴とするプリント配線板用部材。

【００１２】

【作用】以上の様に、この発明に係わるプリント配線板
は構成されているので、配線パターンの上に配線板本体
よりも比誘電率の高い物質を配置することにより、配線
パターンのインピーダンスを低くすることができる。そ
のため、配線パターン幅を細くすることができ、高密度
な配線が可能となる。

【００１３】また、マイクロストリップライン構造の配
線パターン上に、配線板本体よりも比誘電率の高い物質
を配置することにより、マイクロストリップライン構造
のパターンの実効比誘電率を、ストリップライン構造の
パターンの実効比誘電率にそろえることができるので、
信号の伝搬速度も一定にすることができる。また、この
発明に係わるプリント配線板部材は、上記の様に構成さ
れているので、高誘電材料を、放射ノイズが問題となる
基板上のＧＮＤを含む配線部位に貼り付けることによ
り、実効比誘電率を上昇させ、高周波成分をＧＮＤに落
とし、放射ノイズの発生を抑制することができる。

【００１４】また、貼付という簡単な方法により、プリ
ント基板に取り付けられるので、プリント基板への部品
実装の前後を問わず、装着可能であり、また、ＧＮＤと
の接続は不要であるので、低いコストで放射ノイズ対策
を行うことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。（第１の実施例）図１は、第１の実施例のプリント配線
板の構造を示した断面図である。図１において、プリン
ト配線板２は４層構造に構成されており、中心部に、こ
のプリント配線板２の本体を構成する絶縁体からなる配
線板本体４が配置されている。配線板本体４の上下の面
上には、ＧＮＤパターン６，８が配置されており、ＧＮ
Ｄパターン６，８の更に上には、絶縁体からなる基材１
０を介して、信号線１２，１４が配置されている。配線
板本体４と基材１０とは、ともにガラスクロスとエポキ
シ樹脂の複合材料から構成されている。このガラスクロ
スとエポキシ樹脂の複合材料は、例えばＦＲ−４グレー
ドのものでは、その比誘電率の値が４．８程度である。

【００１６】信号線１２，１４の上には、基材１０より
も高い誘電率を有する材料からなるソルダーレジスト１
６が形成されている。このソルダーレジスト１６は、樹
脂材料に無機物を混入させることにより、誘電率を高く
した材料から構成されている。混入させる無機物として
は、例えば、チタン酸バリウム、アルミナ等のセラミッ
ク、またはガラス等が使用される。

【００１７】次に、図１に示した断面構造を有するプリ
ント基板により、図２に示した回路図に基づいて、実際
の回路基板を設計した例を図３に示す。図３において、
参照番号２４は、ＥＣＬＩＣを示しており、このＩＣ２
４の出力ピン２６は、図２における１８に相当してい
る。同様に、参照番号２８はＥＣＬＩＣを示しており、
このＩＣ２８の入力ピン３０は、図２における２０に相
当している。また、チップ抵抗３２は、図２における終
端抵抗２２に相当している。参照番号３４はスルーホー
ルを示しており、図１におけるＧＮＤパターン２，３の
どちらかに接続されている。

【００１８】信号線３６は、ＥＣＬＩＣ２４の出力ピン
２６とＥＣＬＩＣ２８の入力ピン３０とを接続してい
る。また、信号線３６は、図１における信号線１２，１
４に相当する。従来のプリント配線板の構造において
は、例えば、信号線３６の特性インピーダンスを５０Ω
程度にしようとすると、信号線３６の幅は０．３５ｍｍ
程度（ただし、プリント配線板の基材は、その厚みが
０．２２ｍｍで、比誘電率が４．８であるものとする）
と、太いパターン幅となり高密度な配線は困難であっ
た。

【００１９】これに対し、この実施例においては、図１
に示すように、信号線１２，１４の上に、比誘電率が
７．０と高い物質からなるソルダーレジストが０．０８
ｍｍの厚みで形成されているので、信号線３６（図１に
おける１２，１４）の幅を０．２５ｍｍと細くしても、
特性インピーダンスを５０Ω程度に低く抑えることがで
き、配線密度をより高密度にすることができる。（第２の実施例）図４は、第２の実施例のプリント配線
板の構造を示した断面図である。

【００２０】図４において、プリント配線板４０は６層
構造に構成されており、中心部に、このプリント配線板
４０の本体を構成する絶縁体からなる配線板本体４２が
配置されている。この配線板本体４２の内部には、スト
リップライン構造の信号線４４，４６が配置されてい
る。また、配線板本体４２の上下の面上には、電源パタ
ーンまたはＧＮＤパターン４８，５０が配置されてお
り、電源パターンまたはＧＮＤパターン４８，５０の更
に上には、絶縁体からなる基材５２を介して、マイクロ
ストリップライン構造の信号線５４，５６が配置されて
いる。配線板本体４２と基材５２とは、ともにガラスク
ロスとエポキシ樹脂の複合材料から構成されている。こ
のガラスクロスとエポキシ樹脂の複合材料は、例えばＦ
Ｒ−４グレードのものでは、その比誘電率の値が４．８
程度である。

【００２１】信号線５４，５６のさらに上には、基材５
２よりも高い誘電率を有する材料からなるソルダーレジ
スト５８が形成されている。このソルダーレジスト５８
は、樹脂材料に無機物を混入させることにより、誘電率
を高くした材料から構成されている。混入させる無機物
としては、例えば、チタン酸バリウム、アルミナ等のセ
ラミック、またはガラス等が使用される。

【００２２】従来のプリント配線板の構造（すなわち、
信号線５４，５６の上に基材５２よりも誘電率の高い材
料をコートしない場合）では、例えば、ストリップライ
ン構造の信号線４４，４６の信号伝搬速度は１３．５ｃ
ｍ／ｎｓであり、マイクロストリップライン構造の信号
線５４，５６の信号伝搬速度は１６ｃｍ／ｎｓである。
そのため、信号の伝達時間に差ができてしまう。

【００２３】これに対し、この実施例においては、図４
に示すように、信号線５４，５６の上に、基材５２より
も比誘電率が高い物質からなるソルダーレジスト５８を
形成して、実効比誘電率を調整しているので、マイクロ
ストリップライン構造の信号線５４，５６の信号伝搬速
度を１３．５ｃｍ／ｎｓに設定することができる。以上
説明した様に、第１及び第２の実施例のプリント配線板
においては、配線パターン上に配線板本体よりも比誘電
率の高い材料からなるソルダーレジスト層が形成されて
いるので、配線パターンの特性インピーダンスを低くす
ることができ、配線パターンの幅を細くして配線密度を
高めることができる。また、配線パターンの実効比誘電
率を高めることができるので、信号の伝搬速度を他の配
線パターンとそろえることができる。

【００２４】また、通常に使用される基板においても信
号線の容量を大きくする効果により、信号波形の高周波
成分を抑え、不要輻射を低くすることも可能である。（第３の実施例）図５は、本発明に係わるプリント配線
板用部材をプリント配線板に張り付けた状態を示した図
である。

【００２５】図５において、プリント配線板６０は、ガ
ラスエポキシからなる配線板本体６２と、この配線板本
体６２上に形成された配線パターン６４，６６と、この
配線パターン６４，６６上に形成されたソルダーレジス
ト６８とから構成されている。ここで、配線パターン６
４はＧＮＤパターンであり、配線パターン６６は信号線
である。また、ソルダーレジスト６８上には、高い誘電
率を有する材料を長方形の板状に形成したプリント配線
板用部材７０が張り付けられている。この実施例におい
ては、プリント配線板用部材７０を構成する高誘電率材
料として、セラミックスが使用されている。

【００２６】ここで、プリント配線板用部材７０の使用
方法について説明すると、このプリント配線板部材７０
は、例えば、図６に示した様な２つのＩＣ７２，７４を
搭載した回路において、放射ノイズが問題となる配線パ
ターン７６の部分に貼付して使用される。このプリント
配線板用部材７０を配線パターン７６上に貼り付けた状
態を示した図が図７である。このように、放射ノイズを
発生する配線パターン７６の上に、この実施例のプリン
ト配線板用部材７０を貼り付けることにより、配線パタ
ーン７６からの放射ノイズを低減することができる。

【００２７】プリント配線板用部材７０の貼り付け方法
としては、配線板上に接着剤を塗布した後に、プリント
配線板用部材７０を配線板上に張り付けても良いし、プ
リント配線板用部材７０にあらかじめ接着剤を塗布して
おいても良い。（第４の実施例）図８，図９は、プリント配線板用部材
の他の例を示した図である。

【００２８】この実施例においては、プリント配線板用
部材７８は、粘性を持つゲル状物質中に、高誘電率を有
する材料を分散させることにより構成されている。例え
ば、粘土中にマイカを分散したものなどである。このプ
リント配線板用部材７８を、ＩＣ８０，８２が実装され
た基板上の放射ノイズを発生する配線パターン８４上
に、図９に示す様に貼付することにより放射ノイズを低
減することができる。この実施例においては、プリント
配線板用部材７８が粘性を持つゲル状であるため、第３
の実施例の場合に比較して、屈曲したパターンへも追従
性良く貼り付けることができる。

【００２９】以上説明した様に、第３及び第４の実施例
のプリント配線板によれば、プリント配線板の配線パタ
ーン上に板状、又はゲル状の高誘電率材料を貼付するこ
とにより放射ノイズの部分的低減化が、基板製造プロセ
スの変更を行うことなく実現できる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のプリント配
線板によれば、配線パターンの上に配線板本体よりも比
誘電率の高い物質を配置することにより、配線パターン
のインピーダンスを低くすることができる。そのため、
配線パターン幅を細くすることができ、高密度な配線が
可能となる。

【００３１】また、マイクロストリップライン構造の配
線パターン上に、配線板本体よりも比誘電率の高い物質
を配置することにより、マイクロストリップライン構造
のパターンの実効比誘電率を、ストリップライン構造の
パターンの実効比誘電率にそろえることができるので、
信号の伝搬速度も一定にすることができる。また、この
発明に係わるプリント配線板部材は、上記の様に構成さ
れているので、高誘電材料を、放射ノイズが問題となる
基板上のＧＮＤを含む配線部位に貼り付けることによ
り、実効比誘電率を上昇させ、高周波成分をＧＮＤに落
とし、放射ノイズの発生を抑制することができる。

【００３２】また、貼付という簡単な方法により、プリ
ント基板に取り付けられるので、プリント基板への部品
実装の前後を問わず、装着可能であり、また、ＧＮＤと
の接続は不要であるので、低いコストで放射ノイズ対策
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のプリント配線板の構造を示した
断面図である。

【図２】プリント配線板上の回路図である。

【図３】図２に示した回路図に基づいて実際の回路基板
を設計した例を示した図である。

【図４】第２の実施例のプリント配線板の構造を示した
断面図である。

【図５】本発明に係わるプリント配線板用部材をプリン
ト配線板に張り付けた状態を示した斜視図である。

【図６】プリント配線板用部材を貼り付けるプリント配
線板を示した図である。

【図７】プリント配線板用部材をプリント配線板に張り
付けた状態を示した平面図である。

【図８】他の実施例のプリント配線板用部材を貼り付け
るプリント配線板を示した図である。

【図９】他の実施例のプリント配線板用部材をプリント
配線板に張り付けた状態を示した平面図である。

【図１０】従来のプリント配線板の構造を示した図であ
る。

【図１１】従来のプリント配線板の構造を示した図であ
る。

【図１２】従来のプリント配線板の構造を示した図であ
る。

【符号の説明】

２プリント配線板４配線板本体６，８ＧＮＤパターン１０基材１２，１４信号線１６ソルダーレジスト２２終端抵抗２４，２８ＥＣＬＩＣ２６出力ピン３０入力ピン３２チップ抵抗３４スルーホール３６信号線４０プリント配線板４２配線板本体４４，４６信号線４８，５０電源パターン又はＧＮＤパターン５２基材５４，５６信号線５８ソルダーレジスト６０プリント配線板６２配線板本体６４，６６配線パターン６８ソルダーレジスト７０プリント配線板用部材７２，７４ＩＣ７６配線パターン７８プリント配線板用部材８０，８２ＩＣ８４配線パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹内靖東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者寺山芳実東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者西田秀之東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体からなる配線板本体と、該配線板
本体上に配置された導体からなる配線パターンとを備え
るプリント配線板において、前記配線パターン上に、前記配線板本体よりも比誘電率
の高い物質を配置したことを特徴とするプリント配線
板。
【請求項２】前記配線板本体と前記配線パターンは、
多層に積層されていると共に、前記配線パターンは、ス
トリップライン構造のパターンと、マイクロストリップ
ライン構造のパターンとから構成されており、前記比誘
電率の高い物質は、前記マイクロストリップライン構造
のパターン上に配置されていることを特徴とする請求項
１に記載のプリント配線板。
【請求項３】前記比誘電率の高い物質は、無機物を含
むことを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板。
【請求項４】前記無機物は、セラミックであることを
特徴とする請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項５】前記セラミックはチタン酸バリウムであ
ることを特徴とする請求項４に記載のプリント配線板。
【請求項６】前記セラミックはアルミナであることを
特徴とする請求項４に記載のプリント配線板。
【請求項７】前記無機物はガラスであることを特徴と
する請求項３に記載のプリント配線板。
【請求項８】絶縁体からなる配線板本体と、該配線板
本体上に配置された導体からなる配線パターンとを備え
るプリント配線板上に貼り付けられるプリント配線板用
部材であって、前記配線板本体の比誘電率よりも比誘電
率の高い物質から構成されることを特徴とするプリント
配線板用部材。