EMIノイズ低減印刷回路基板
【課題】EMIノイズ低減印刷回路基板を提供する。
【解決手段】本発明によるEMIノイズ低減印刷回路基板は、帯域阻止周波数特性を有する電磁気バンドギャップ構造が内部に挿入される多層印刷回路基板であって、グラウンド層と電源層が設けられる第1領域と、第1領域の側面に位置し、第1領域の側面から外部に放射されるEMIノイズを遮蔽するように、電磁気バンドギャップ構造が設けられる第2領域と、を含み、電磁気バンドギャップ構造は、第1領域の側面に沿って位置する複数の第1導電板と、第1導電板とは異なる平面上に、第1導電板と交互に配置される複数の第2導電板と、第1導電板と第2導電板を接続するビアと、を含むことを特徴とする。
【解決手段】本発明によるEMIノイズ低減印刷回路基板は、帯域阻止周波数特性を有する電磁気バンドギャップ構造が内部に挿入される多層印刷回路基板であって、グラウンド層と電源層が設けられる第1領域と、第1領域の側面に位置し、第1領域の側面から外部に放射されるEMIノイズを遮蔽するように、電磁気バンドギャップ構造が設けられる第2領域と、を含み、電磁気バンドギャップ構造は、第1領域の側面に沿って位置する複数の第1導電板と、第1導電板とは異なる平面上に、第1導電板と交互に配置される複数の第2導電板と、第1導電板と第2導電板を接続するビアと、を含むことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板に関するもので、より詳細には、電磁気バンドギャップ構造(EBG structure)を用いて電磁気干渉ノイズ(EMI noise)を低減できるノイズ低減印刷回路基板に関する。
【背景技術】
【0002】
EMI(Electromagnetic interference)問題は、電子製品の動作周波数の高速化につれて慢性的なノイズ問題となっている。近年、電子製品の動作周波数が数十MHz〜数GHz帯となり、このようなEMI問題はさらに深刻化している。このため、上記問題の解決策に対する要求が高まっている。特に、基板のEMI問題にあって、基板エッジ(edge)から発生するノイズの解決策に関する研究はなされていなかったため、基板におけるノイズを全面的に遮断するには限界があった。
【0003】
EMIノイズとは、ある一つの電子回路、素子、部品などから発生した電磁波(EM wave)が他の回路、素子、部品などに伝達されて、干渉によるノイズ問題を生じさせる原因となるノイズをいう。このようなEMIノイズを大きく分けると、図1に示す放射ノイズ(radiation noise)10,30と伝導ノイズ(conduction noise)20がある。
【0004】
このような状況にあって、基板上部、すなわち電子部品の搭載面に放射される放射ノイズ10は、通常メタルキャップなどの電磁気遮蔽用キャップで基板上部領域をシールド(shield)することにより解決される。しかし、基板内部を流れる伝導ノイズ120が基板のエッジまで伝導されて基板外部に放射される放射ノイズ30(以下、単に「エッジノイズ」という)に対する効果的な解決策は提示されていない。
【0005】
若し基板構造を簡単に変更するだけで基板エッジにおけるエッジノイズを低減できる技術が開発されれば、メタルキャップや回路方式による解決方法に比べて、開発期間や費用を著しく低減できると期待される。また、空間活用や消費電力の側面からも利点があり、数GHz以上の帯域でもノイズを容易に除去できるようになり、基板エッジにおけるEMIノイズ問題を解決するのに効果的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は、特定周波数帯域のノイズを遮蔽できる電磁気バンドギャップ構造を基板のエッジに該当する基板内部に挿入することにより、基板エッジから放射される放射ノイズを遮蔽できるEMIノイズ低減印刷回路基板を提供することを目的とする。
【0007】
本発明の他の目的は、基板の簡単な構造変更だけで基板エッジから放射される放射ノイズを容易に遮蔽できるようになり、空間活用度、製造費用、消費電力などの面からも有利な利点を有するEMIノイズ低減印刷回路基板を提供することにある。
【0008】
本発明のまた他の目的は下記の説明を通して容易に理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一実施形態によれば、帯域阻止周波数特性を有する電磁気バンドギャップ構造が内部に挿入される多層印刷回路基板であって、グラウンド層と電源層が設けられる第1領域と、上記第1領域の側面に位置し、上記第1領域の側面から外部に放射されるEMIノイズを遮蔽するように、上記電磁気バンドギャップ構造が設けられる第2領域と、を含み、上記電磁気バンドギャップ構造は、上記第1領域の側面に沿って位置する複数の第1導電板と、上記第1導電板とは異なる平面上に、上記第1導電板と交互に配置される複数の第2導電板と、上記第1導電板と上記第2導電板を接続するビアと、を含むことを特徴とするEMIノイズ低減印刷回路基板が提供される。
【0010】
上記第1領域と上記第2領域は4層以上の多層で形成され、上記ビアは上記第2領域の上下を貫通する貫通ビアであってもよい。
【0011】
また、上記ビアはブラインドビアであってもよい。
【0012】
一方、上記第1導電板と上記第2導電板のうち少なくとも何れか1つは、上記第1領域のエッジ形状に対応して屈曲された形状を有することができ、上記複数の第1導電板のうち互いに隣接する少なくとも一対は連結ラインを介して互いに電気的に接続することができる。
【0013】
上記第1導電板は接続ラインを介して上記グラウンド層に電気的に接続されることができ、上記第2領域は上記第1領域の側面の一部だけに選択的に配置されることもできる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の実施形態によれば、特定周波数帯域のノイズを遮蔽できる電磁気バンドギャップ構造を基板のエッジに該当する基板内部に挿入することにより、基板エッジから放射される放射ノイズを遮蔽することができる。
【0015】
また、基板の簡単な構造変更だけで基板エッジから放射される放射ノイズを容易に遮蔽できるようになり、空間活用度、製造費用、消費電力などの面から有利である。
【0016】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】電子素子が実装された印刷回路基板からノイズが放射される状態を示す図面である。
【図2】本発明の一実施例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す側面図である。
【図4】本発明の一実施例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図5】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図6】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図7】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図8】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図9】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図10】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図11】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図12】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図13】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図14】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図15】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図16】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図17】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図18】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図19】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図20】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図21】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図22】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図23】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す平面図である。
【図24】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す平面図である。
【図25】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す平面図である。
【図26】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。
【0019】
本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、「第1」、「第2」などの用語は、多様な構成要素を説明するのに用いることに過ぎなく、上記構成要素が上記用語により限定されるものではない。上記用語は一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的だけに用いられる。
【0020】
本発明のEMIノイズ低減印刷回路基板は、基板内部の「伝導ノイズ」を遮蔽することが目的ではなく、その伝導ノイズが基板のエッジ部分にまで伝導されて基板外部に放射されることを防止(すなわち「エッジノイズ」を遮蔽)することを目的としている。このために、本実施例による印刷回路基板は、図1に斜視図を、図2に側面図を示すように、グラウンド層110と電源層120が設けられる第1領域100と、上記第1領域100の側面に位置し、その内部に電磁気バンドギャップ構造(以下、EBG構造)が設けられる第2領域200と、を含む。ここで、EBG構造は、上記第1領域100の側面に沿って位置する複数の第1導電板210と、上記第1導電板210とは異なる平面上に、上記第1導電板210と交互に配置される複数の第2導電板220と、上記第1導電板210と上記第2導電板220を接続するビア250,250aと、を含む。
【0021】
上述した第1及び第2導電板210,220は、その間に介在される誘電体と共にキャパシタンス成分を構成し、ビア250はインダクタンス成分を構成することになる。このようなキャパシタンス成分とインダクタンス成分の組合せでノイズを遮蔽するEBG構造、すなわちL−Cフィルタが構成される。
【0022】
すなわち、図2に示すように、本実施例による印刷回路基板は基板のエッジ(edge)部分に分離された導電板210,220,230,240を形成し、これらを交互に構成してビア250を介して接続することにより、基板のエッジ部分から側面に放射されるEMIノイズを遮蔽する構造を有する。
【0023】
第1領域100にはグラウンド層110と電源層120などが設けられる。図2には、最上層にグラウンド層110が設けられ、その下に電源層120が設けられた構造が示されている。電源層120の下に設けられる2つの層130,140はビア150を介してグラウンド層110に接地される構造を有する。電源層120には、ビア150との電気的な分離のためにクリアランスホール125が形成される。各層間には絶縁体または誘電体105が介在される。
【0024】
しかし、上記のような第1領域100の構成は一例に過ぎず、第1領域100の構造及び配置を多様に変更できることは明らかである。
【0025】
グラウンド層110と電源層120が設けられた第1領域100の側面に位置する第2領域200には、本実施例による印刷回路基板の側面図及び正面図である図3及び図4に示すように、複数の導電板210,220,230,240が上下交互に配置される。より具体的に、複数の第1導電板210が第1領域100の側面に沿って同一平面上に配置され、第1導電板210とは異なる平面上に第2導電板220が第1領域100の側面に沿って配置される。このとき、第2導電板220と第1導電板210は交互に配置される。すなわち、第1導電板210と第2導電板220は、互いの両端部がオーバーラップするように配置される。このようにオーバーラップした第1導電板210と第2導電板220の端部はビア250を介して互いに接続される。
【0026】
ここで、第1導電板と第2導電板とは、特定の機能を行う導電板のことではなく、互いに異なる平面上に配置される導電板210,220,230,240を区分するためのものに過ぎない。また、それぞれの導電板210,220,230,240は互いに同一の大きさや形状を有してもよく、設計上の必要により異なる大きさや形状を有してもよい。
【0027】
また、図示されていないが、これら導電板210,220,230,240の間には層間絶縁のための絶縁体または誘電体105が介在されてもよい。
【0028】
一方、図2から図4に示すように、第1領域100と第2領域200は4層以上の多層に形成することができ、このとき、ビアは第2領域200の上下を貫通する貫通ビア250であることができる。第2領域200が多層に形成される場合、各層の導電板210,220,230,240は、互いに異なる層に位置する導電板とはその一部がオーバーラップするため、そのオーバーラップされる部分に貫通ビア250を形成することにより、層間接続を簡単に実現することができる。その結果、製造工程を非常に単純化でき、全般的な製造費用を節減することができる。
【0029】
また、図2及び図3に示すように、第1導電板210は、接続ライン260を介して第1領域100、より具体的には、グラウンド層110に電気的に接続されることができる。このように第1導電板210がグラウンド層110に接続されることにより、グラウンドをより広く確保することができてノイズ遮蔽効果をさらに向上させることができる。
【0030】
図5から図10には第2領域200に挿入されるEBG構造の様々な変形例が示されている。図5に示すように、複数の第1導電板210のうち互いに隣接する少なくとも一対は、連結ライン215を介して互いに電気的に接続することができる。このように互いに隣接する第1導電板210の間に連結ライン215を形成すると、第1導電板210の間にインダクタンス成分をさらに加えることができ、より効率的なノイズ遮蔽のための設計自由度を向上させることができるという長所がある。図5から図7に示されているEBG構造の場合は、第2領域200に設けられる全ての導電板が、貫通ビア250と連結ライン215を介して第2領域200内で電気的に接続される構造を有する。
【0031】
一方、図8から図10に示されたEBG構造の場合は、複数の導電板が独立したパスを形成し、これらそれぞれが第1領域100のグラウンド層110に少なくとも1つ以上の接続ライン260を介して接続される。
【0032】
一方、上述した実施例では第2領域200に設けられるそれぞれの導電板210,220,230,240が第2領域200を貫通する貫通ビア250を介して電気的に接続される構造を提示したが、図11から図22に示すように、ブラインドビア250aを介して個別的に接続されることもできる。図11の(a)及び(b)に示すように、第1導電板210は接続ライン260を介して第1領域100のグラウンド層110に接続されることができ、場合によって図11の(a)に示すように、他の導電板も接続ライン260を介して第1領域100に接続されることもできる。
【0033】
図12から図16に示されているEBG構造の場合は、第2領域200に設けられる全ての導電板210,220,230,240がブラインドビア250aと連結ライン215を介して第2領域200内で電気的に接続される構造を有する。
【0034】
これに対して、図17から図22に示されているEBG構造の場合は、複数の導電板が連結ライン215及び/またはブラインドビア250aを用いて独立したパスを形成し、これらそれぞれが第1領域100のグラウンド層110に少なくとも1つ以上の接続ライン260を介して接続される。
【0035】
一方、図23に示すように、第1領域100の側面が矩形である場合は、第2領域200の第1導電板210及び/または第2導電板220も矩形を有し、図24及び図25に示すように、第1領域100が矩形以外の形状を有する場合は、第2領域200の第1導電板210及び/または第2導電板220もこれに対応してその外郭が屈曲された形状を有することができる。具体的に、第1導電板210は、図24に示すように屈曲された形状を有することができ、図25に示すように曲面を有することもでき、図26に示すように三角形の形状を有することもできる。
【0036】
一方、内部にEBG構造が挿入される第2領域200は、第1領域100の側面全体に亘って配置されてもよいが、特定部分だけに選択的に配置されてもよい。このように特定部分だけに第2領域200を選択的に配置することにより、ユーザが所望する部分に対してのみ選択的にノイズを遮蔽することができ、費用節減の効果を期待できる。
【0037】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、様々な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0038】
100 第1領域
200 第2領域
210 第1導電板
215 連結ライン
220 第2導電板
250 貫通ビア
260 接続ライン
【技術分野】
【0001】
本発明は基板に関するもので、より詳細には、電磁気バンドギャップ構造(EBG structure)を用いて電磁気干渉ノイズ(EMI noise)を低減できるノイズ低減印刷回路基板に関する。
【背景技術】
【0002】
EMI(Electromagnetic interference)問題は、電子製品の動作周波数の高速化につれて慢性的なノイズ問題となっている。近年、電子製品の動作周波数が数十MHz〜数GHz帯となり、このようなEMI問題はさらに深刻化している。このため、上記問題の解決策に対する要求が高まっている。特に、基板のEMI問題にあって、基板エッジ(edge)から発生するノイズの解決策に関する研究はなされていなかったため、基板におけるノイズを全面的に遮断するには限界があった。
【0003】
EMIノイズとは、ある一つの電子回路、素子、部品などから発生した電磁波(EM wave)が他の回路、素子、部品などに伝達されて、干渉によるノイズ問題を生じさせる原因となるノイズをいう。このようなEMIノイズを大きく分けると、図1に示す放射ノイズ(radiation noise)10,30と伝導ノイズ(conduction noise)20がある。
【0004】
このような状況にあって、基板上部、すなわち電子部品の搭載面に放射される放射ノイズ10は、通常メタルキャップなどの電磁気遮蔽用キャップで基板上部領域をシールド(shield)することにより解決される。しかし、基板内部を流れる伝導ノイズ120が基板のエッジまで伝導されて基板外部に放射される放射ノイズ30(以下、単に「エッジノイズ」という)に対する効果的な解決策は提示されていない。
【0005】
若し基板構造を簡単に変更するだけで基板エッジにおけるエッジノイズを低減できる技術が開発されれば、メタルキャップや回路方式による解決方法に比べて、開発期間や費用を著しく低減できると期待される。また、空間活用や消費電力の側面からも利点があり、数GHz以上の帯域でもノイズを容易に除去できるようになり、基板エッジにおけるEMIノイズ問題を解決するのに効果的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は、特定周波数帯域のノイズを遮蔽できる電磁気バンドギャップ構造を基板のエッジに該当する基板内部に挿入することにより、基板エッジから放射される放射ノイズを遮蔽できるEMIノイズ低減印刷回路基板を提供することを目的とする。
【0007】
本発明の他の目的は、基板の簡単な構造変更だけで基板エッジから放射される放射ノイズを容易に遮蔽できるようになり、空間活用度、製造費用、消費電力などの面からも有利な利点を有するEMIノイズ低減印刷回路基板を提供することにある。
【0008】
本発明のまた他の目的は下記の説明を通して容易に理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の一実施形態によれば、帯域阻止周波数特性を有する電磁気バンドギャップ構造が内部に挿入される多層印刷回路基板であって、グラウンド層と電源層が設けられる第1領域と、上記第1領域の側面に位置し、上記第1領域の側面から外部に放射されるEMIノイズを遮蔽するように、上記電磁気バンドギャップ構造が設けられる第2領域と、を含み、上記電磁気バンドギャップ構造は、上記第1領域の側面に沿って位置する複数の第1導電板と、上記第1導電板とは異なる平面上に、上記第1導電板と交互に配置される複数の第2導電板と、上記第1導電板と上記第2導電板を接続するビアと、を含むことを特徴とするEMIノイズ低減印刷回路基板が提供される。
【0010】
上記第1領域と上記第2領域は4層以上の多層で形成され、上記ビアは上記第2領域の上下を貫通する貫通ビアであってもよい。
【0011】
また、上記ビアはブラインドビアであってもよい。
【0012】
一方、上記第1導電板と上記第2導電板のうち少なくとも何れか1つは、上記第1領域のエッジ形状に対応して屈曲された形状を有することができ、上記複数の第1導電板のうち互いに隣接する少なくとも一対は連結ラインを介して互いに電気的に接続することができる。
【0013】
上記第1導電板は接続ラインを介して上記グラウンド層に電気的に接続されることができ、上記第2領域は上記第1領域の側面の一部だけに選択的に配置されることもできる。
【発明の効果】
【0014】
本発明の実施形態によれば、特定周波数帯域のノイズを遮蔽できる電磁気バンドギャップ構造を基板のエッジに該当する基板内部に挿入することにより、基板エッジから放射される放射ノイズを遮蔽することができる。
【0015】
また、基板の簡単な構造変更だけで基板エッジから放射される放射ノイズを容易に遮蔽できるようになり、空間活用度、製造費用、消費電力などの面から有利である。
【0016】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】電子素子が実装された印刷回路基板からノイズが放射される状態を示す図面である。
【図2】本発明の一実施例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す斜視図である。
【図3】本発明の一実施例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す側面図である。
【図4】本発明の一実施例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図5】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図6】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図7】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図8】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図9】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図10】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図11】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図12】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図13】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図14】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図15】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図16】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図17】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図18】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図19】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図20】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図21】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図22】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す正面図である。
【図23】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す平面図である。
【図24】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す平面図である。
【図25】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す平面図である。
【図26】本発明の様々な実施例の一例によるEMIノイズ低減印刷回路基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施例を有することができるため、本願では特定実施例を図面に例示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。
【0019】
本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、「第1」、「第2」などの用語は、多様な構成要素を説明するのに用いることに過ぎなく、上記構成要素が上記用語により限定されるものではない。上記用語は一つの構成要素を他の構成要素と区別する目的だけに用いられる。
【0020】
本発明のEMIノイズ低減印刷回路基板は、基板内部の「伝導ノイズ」を遮蔽することが目的ではなく、その伝導ノイズが基板のエッジ部分にまで伝導されて基板外部に放射されることを防止(すなわち「エッジノイズ」を遮蔽)することを目的としている。このために、本実施例による印刷回路基板は、図1に斜視図を、図2に側面図を示すように、グラウンド層110と電源層120が設けられる第1領域100と、上記第1領域100の側面に位置し、その内部に電磁気バンドギャップ構造(以下、EBG構造)が設けられる第2領域200と、を含む。ここで、EBG構造は、上記第1領域100の側面に沿って位置する複数の第1導電板210と、上記第1導電板210とは異なる平面上に、上記第1導電板210と交互に配置される複数の第2導電板220と、上記第1導電板210と上記第2導電板220を接続するビア250,250aと、を含む。
【0021】
上述した第1及び第2導電板210,220は、その間に介在される誘電体と共にキャパシタンス成分を構成し、ビア250はインダクタンス成分を構成することになる。このようなキャパシタンス成分とインダクタンス成分の組合せでノイズを遮蔽するEBG構造、すなわちL−Cフィルタが構成される。
【0022】
すなわち、図2に示すように、本実施例による印刷回路基板は基板のエッジ(edge)部分に分離された導電板210,220,230,240を形成し、これらを交互に構成してビア250を介して接続することにより、基板のエッジ部分から側面に放射されるEMIノイズを遮蔽する構造を有する。
【0023】
第1領域100にはグラウンド層110と電源層120などが設けられる。図2には、最上層にグラウンド層110が設けられ、その下に電源層120が設けられた構造が示されている。電源層120の下に設けられる2つの層130,140はビア150を介してグラウンド層110に接地される構造を有する。電源層120には、ビア150との電気的な分離のためにクリアランスホール125が形成される。各層間には絶縁体または誘電体105が介在される。
【0024】
しかし、上記のような第1領域100の構成は一例に過ぎず、第1領域100の構造及び配置を多様に変更できることは明らかである。
【0025】
グラウンド層110と電源層120が設けられた第1領域100の側面に位置する第2領域200には、本実施例による印刷回路基板の側面図及び正面図である図3及び図4に示すように、複数の導電板210,220,230,240が上下交互に配置される。より具体的に、複数の第1導電板210が第1領域100の側面に沿って同一平面上に配置され、第1導電板210とは異なる平面上に第2導電板220が第1領域100の側面に沿って配置される。このとき、第2導電板220と第1導電板210は交互に配置される。すなわち、第1導電板210と第2導電板220は、互いの両端部がオーバーラップするように配置される。このようにオーバーラップした第1導電板210と第2導電板220の端部はビア250を介して互いに接続される。
【0026】
ここで、第1導電板と第2導電板とは、特定の機能を行う導電板のことではなく、互いに異なる平面上に配置される導電板210,220,230,240を区分するためのものに過ぎない。また、それぞれの導電板210,220,230,240は互いに同一の大きさや形状を有してもよく、設計上の必要により異なる大きさや形状を有してもよい。
【0027】
また、図示されていないが、これら導電板210,220,230,240の間には層間絶縁のための絶縁体または誘電体105が介在されてもよい。
【0028】
一方、図2から図4に示すように、第1領域100と第2領域200は4層以上の多層に形成することができ、このとき、ビアは第2領域200の上下を貫通する貫通ビア250であることができる。第2領域200が多層に形成される場合、各層の導電板210,220,230,240は、互いに異なる層に位置する導電板とはその一部がオーバーラップするため、そのオーバーラップされる部分に貫通ビア250を形成することにより、層間接続を簡単に実現することができる。その結果、製造工程を非常に単純化でき、全般的な製造費用を節減することができる。
【0029】
また、図2及び図3に示すように、第1導電板210は、接続ライン260を介して第1領域100、より具体的には、グラウンド層110に電気的に接続されることができる。このように第1導電板210がグラウンド層110に接続されることにより、グラウンドをより広く確保することができてノイズ遮蔽効果をさらに向上させることができる。
【0030】
図5から図10には第2領域200に挿入されるEBG構造の様々な変形例が示されている。図5に示すように、複数の第1導電板210のうち互いに隣接する少なくとも一対は、連結ライン215を介して互いに電気的に接続することができる。このように互いに隣接する第1導電板210の間に連結ライン215を形成すると、第1導電板210の間にインダクタンス成分をさらに加えることができ、より効率的なノイズ遮蔽のための設計自由度を向上させることができるという長所がある。図5から図7に示されているEBG構造の場合は、第2領域200に設けられる全ての導電板が、貫通ビア250と連結ライン215を介して第2領域200内で電気的に接続される構造を有する。
【0031】
一方、図8から図10に示されたEBG構造の場合は、複数の導電板が独立したパスを形成し、これらそれぞれが第1領域100のグラウンド層110に少なくとも1つ以上の接続ライン260を介して接続される。
【0032】
一方、上述した実施例では第2領域200に設けられるそれぞれの導電板210,220,230,240が第2領域200を貫通する貫通ビア250を介して電気的に接続される構造を提示したが、図11から図22に示すように、ブラインドビア250aを介して個別的に接続されることもできる。図11の(a)及び(b)に示すように、第1導電板210は接続ライン260を介して第1領域100のグラウンド層110に接続されることができ、場合によって図11の(a)に示すように、他の導電板も接続ライン260を介して第1領域100に接続されることもできる。
【0033】
図12から図16に示されているEBG構造の場合は、第2領域200に設けられる全ての導電板210,220,230,240がブラインドビア250aと連結ライン215を介して第2領域200内で電気的に接続される構造を有する。
【0034】
これに対して、図17から図22に示されているEBG構造の場合は、複数の導電板が連結ライン215及び/またはブラインドビア250aを用いて独立したパスを形成し、これらそれぞれが第1領域100のグラウンド層110に少なくとも1つ以上の接続ライン260を介して接続される。
【0035】
一方、図23に示すように、第1領域100の側面が矩形である場合は、第2領域200の第1導電板210及び/または第2導電板220も矩形を有し、図24及び図25に示すように、第1領域100が矩形以外の形状を有する場合は、第2領域200の第1導電板210及び/または第2導電板220もこれに対応してその外郭が屈曲された形状を有することができる。具体的に、第1導電板210は、図24に示すように屈曲された形状を有することができ、図25に示すように曲面を有することもでき、図26に示すように三角形の形状を有することもできる。
【0036】
一方、内部にEBG構造が挿入される第2領域200は、第1領域100の側面全体に亘って配置されてもよいが、特定部分だけに選択的に配置されてもよい。このように特定部分だけに第2領域200を選択的に配置することにより、ユーザが所望する部分に対してのみ選択的にノイズを遮蔽することができ、費用節減の効果を期待できる。
【0037】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、様々な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【0038】
100 第1領域
200 第2領域
210 第1導電板
215 連結ライン
220 第2導電板
250 貫通ビア
260 接続ライン
【特許請求の範囲】
【請求項1】
帯域阻止周波数特性を有する電磁気バンドギャップ構造が内部に挿入される多層印刷回路基板であって、
グラウンド層と電源層が設けられる第1領域と、
前記第1領域の側面に位置し、前記第1領域の側面から外部に放射されるEMIノイズを遮蔽するように、前記電磁気バンドギャップ構造が設けられる第2領域と、を含み、
前記電磁気バンドギャップ構造は、
前記第1領域の側面に沿って位置する複数の第1導電板と、
前記第1導電板とは異なる平面上に、前記第1導電板に対して交互に配置される複数の第2導電板と、
前記第1導電板と前記第2導電板を接続するビアと、
を含むことを特徴とするEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項2】
前記第1導電板と前記第2導電板は、互いの両端部がオーバーラップするように配置されることを特徴とする請求項1に記載のEMIノイズ低減印刷回路。
【請求項3】
オーバーラップした前記第1導電板と前記第2導電板の端部は前記ビアを介して互いに接続されることを特徴とする請求項2に記載のEMIノイズ低減印刷回路。
【請求項4】
前記第1領域と前記第2領域が4層以上の多層で形成され、
前記ビアは前記第2領域の上下を貫通する貫通ビアであることを特徴とする請求項1に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項5】
前記第2領域を形成する多層のうち上下方向に対向する各2つの導電板は、互いの両端部がオーバーラップするように配置されることを特徴とする請求項4に記載のEMIノイズ低減印刷回路。
【請求項6】
オーバーラップした前記各2つの導電板は、前記ビアを介して互いに接続されることを特徴とする請求項5に記載のEMIノイズ低減印刷回路。
【請求項7】
前記ビアがブラインドビアであることを特徴とする請求項1に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項8】
前記第1導電板と前記第2導電板のうち少なくとも何れか1つが、
前記第1領域のエッジ形状に対応して屈曲された形状を有することを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項9】
前記複数の第1導電板のうち互いに隣接する少なくとも一対は、連結ラインを介して電気的に接続することを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項10】
前記第1導電板は、接続ラインを介して前記グラウンド層に電気的に接続されることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項11】
前記第2領域が、前記第1領域の側面の一部だけに選択的に配置されることを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項1】
帯域阻止周波数特性を有する電磁気バンドギャップ構造が内部に挿入される多層印刷回路基板であって、
グラウンド層と電源層が設けられる第1領域と、
前記第1領域の側面に位置し、前記第1領域の側面から外部に放射されるEMIノイズを遮蔽するように、前記電磁気バンドギャップ構造が設けられる第2領域と、を含み、
前記電磁気バンドギャップ構造は、
前記第1領域の側面に沿って位置する複数の第1導電板と、
前記第1導電板とは異なる平面上に、前記第1導電板に対して交互に配置される複数の第2導電板と、
前記第1導電板と前記第2導電板を接続するビアと、
を含むことを特徴とするEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項2】
前記第1導電板と前記第2導電板は、互いの両端部がオーバーラップするように配置されることを特徴とする請求項1に記載のEMIノイズ低減印刷回路。
【請求項3】
オーバーラップした前記第1導電板と前記第2導電板の端部は前記ビアを介して互いに接続されることを特徴とする請求項2に記載のEMIノイズ低減印刷回路。
【請求項4】
前記第1領域と前記第2領域が4層以上の多層で形成され、
前記ビアは前記第2領域の上下を貫通する貫通ビアであることを特徴とする請求項1に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項5】
前記第2領域を形成する多層のうち上下方向に対向する各2つの導電板は、互いの両端部がオーバーラップするように配置されることを特徴とする請求項4に記載のEMIノイズ低減印刷回路。
【請求項6】
オーバーラップした前記各2つの導電板は、前記ビアを介して互いに接続されることを特徴とする請求項5に記載のEMIノイズ低減印刷回路。
【請求項7】
前記ビアがブラインドビアであることを特徴とする請求項1に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項8】
前記第1導電板と前記第2導電板のうち少なくとも何れか1つが、
前記第1領域のエッジ形状に対応して屈曲された形状を有することを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項9】
前記複数の第1導電板のうち互いに隣接する少なくとも一対は、連結ラインを介して電気的に接続することを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項10】
前記第1導電板は、接続ラインを介して前記グラウンド層に電気的に接続されることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【請求項11】
前記第2領域が、前記第1領域の側面の一部だけに選択的に配置されることを特徴とする請求項1から10の何れか1項に記載のEMIノイズ低減印刷回路基板。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【公開番号】特開2011−40703(P2011−40703A)
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−293154(P2009−293154)
【出願日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年12月24日(2009.12.24)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
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