特許 6238605 プリント回路板及び電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6238605

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】プリント回路板及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/46 20060101AFI20171120BHJP

   H05K 1/02 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/46 Z

   H05K3/46 N

   H05K1/02 N

【請求項の数】10

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-145306(P2013-145306)

(22)【出願日】2013年7月11日

(65)【公開番号】特開2015-18944(P2015-18944A)

(43)【公開日】2015年1月29日

【審査請求日】2016年6月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100082337

【弁理士】

【氏名又は名称】近島 一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100141508

【弁理士】

【氏名又は名称】大田 隆史

(72)【発明者】

【氏名】井出 武

【審査官】 小林 大介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０９７９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１０８９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７３７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１８１４５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ １／０２

Ｈ０５Ｋ １／１６

Ｈ０５Ｋ ３／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の導体層が積層されたプリント配線板と、
前記プリント配線板に実装され、信号端子及びグラウンド端子を有し、前記信号端子から信号を送信する送信回路と、を備えたプリント回路板であって、
前記プリント配線板は、
前記送信回路の前記信号端子に電気的に導通し、前記信号の伝送線路となる信号導体と、
前記信号導体から分岐する分岐導体と、
前記送信回路に導通する第１グラウンド導体パターンと、を有しており、
前記分岐導体は、前記第１グラウンド導体パターンに対向して配置され、第１導体部分と、電気経路上、前記第１導体部分よりも前記信号導体から遠い第２導体部分と、からなる導体パターンを有し、
前記導体パターンは、前記電気経路に対する、前記第１導体部分の幅をｗ、長さをｌ、前記第２導体部分の幅をｓとすると、０．０５＜ｗ／ｓ＜０．２、かつ、ｗ＜ｌの関係を満たすことを特徴とするプリント回路板。

【請求項2】

前記信号導体は、前記複数の導体層のうち前記第１グラウンド導体パターンが配置された導体層並びに前記第１及び第２導体部分が配置された導体層とは異なる導体層に配置された信号導体パターンを有し、
前記分岐導体は、前記信号導体パターンと前記第１導体部分とを電気的に接続するヴィア導体を有することを特徴とする請求項１に記載のプリント回路板。

【請求項3】

前記第１グラウンド導体パターンは、前記第１導体部分に対向する第３導体部分と、前記第２導体部分に対向する第４導体部分と、を有し、
前記第３導体部分は前記第１導体部分と、前記第４導体部分は前記第２導体部分と、それぞれ同様の形状に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のプリント回路板。

【請求項4】

前記グラウンド導体は、
前記複数の導体層のうち前記第１グラウンド導体パターンが配置された導体層並びに前記第１及び第２導体部分が配置された導体層とは異なる導体層に配置され、前記第１グラウンド導体パターンよりも面積が大きい第２グラウンド導体パターンと、
前記第２グラウンド導体パターンと前記第４導体部分とを電気的に接続するグラウンドヴィア導体と、を有することを特徴とする請求項３に記載のプリント回路板。

【請求項5】

複数の導体層が積層されたプリント配線板と、
前記プリント配線板に実装され、信号端子、電源端子及びグラウンド端子を有し、前記信号端子から信号を送信する送信回路と、を備えたプリント回路板であって、
前記プリント配線板は、
前記送信回路の前記電源端子に電気的に導通し、前記送信回路に電力供給する電源線路となる電源導体と、
前記電源導体から分岐する分岐導体と、
前記送信回路に導通する第１グラウンド導体パターンと、を有しており、
前記分岐導体は、前記第１グラウンド導体パターンに対向して配置され、第１導体部分と、電気経路上、前記第１導体部分よりも前記電源導体から遠い第２導体部分と、からなる導体パターンを有し、
前記導体パターンは、前記電気経路に対する、前記第１導体部分の幅をｗ、長さをｌ、前記第２導体部分の幅をｓとすると、０．０５＜ｗ／ｓ＜０．２、かつ、ｗ＜ｌの関係を満たすことを特徴とするプリント回路板。

【請求項6】

前記電源導体は、前記複数の導体層のうち前記第１グラウンド導体パターンが配置された導体層並びに前記第１及び第２導体部分が配置された導体層とは異なる導体層に配置された電源導体パターンを有し、
前記分岐導体は、前記電源導体パターンと前記第１導体部分とを電気的に接続するヴィア導体を有することを特徴とする請求項５に記載のプリント回路板。

【請求項7】

前記第１グラウンド導体パターンは、前記第１導体部分に対向する第３導体部分と、前記第２導体部分に対向する第４導体部分と、を有し、
前記第３導体部分は前記第１導体部分と、前記第４導体部分は前記第２導体部分と、それぞれ同様の形状に形成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のプリント回路板。

【請求項8】

前記グラウンド導体は、
前記複数の導体層のうち前記第１グラウンド導体パターンが配置された導体層並びに前記第１及び第２導体部分が配置された導体層とは異なる導体層に配置され、前記第１グラウンド導体パターンよりも面積が大きい第２グラウンド導体パターンと、
前記第２グラウンド導体パターンと前記第４導体部分とを電気的に接続するグラウンドヴィア導体と、を有することを特徴とする請求項７に記載のプリント回路板。

【請求項9】

請求項１乃至４のいずれか一項に記載のプリント回路板と、
前記信号導体に電気的に接続される受信回路と、を備えた電子機器。

【請求項10】

請求項５乃至８のいずれか一項に記載のプリント回路板と、
前記電源導体に電気的に接続される電源回路と、を備えた電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、送信回路が実装されたプリント配線板を備えたプリント回路板及び電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、デジタル複写機やデジタルカメラ等の電子機器は、高速化・高精細化を実現するため、大容量のデジタル信号を高速に伝送する必要がある。そのため、少ない伝送線路で高速に大容量のデータを伝送することが可能なシリアル伝送が広く用いられるようになっている。

【0003】

シリアル伝送とは、データやアドレス、制御線といった低速なパラレル信号をシリアル化して伝送線路に出力し、送られてきたシリアル信号を受信側でデシリアライズしてパラレル信号に変換するものである。シリアル化したデータ列にクロック信号を埋め込んで伝送し、受信側ではクロックとデータが再生される。

【0004】

一方、デジタル信号がプリント配線板上を伝送すると、プリント配線板に接続されたケーブル等をアンテナとして不要電磁波（ＥＭＩ：Electro Magnetic Interference）が発生し、他の電子機器の動作に影響を与える恐れがある。そのため、高速なデジタル信号に起因するＥＭＩを抑制する必要がある。

【0005】

クロック埋め込み型のシリアル伝送では、データと同期クロックが一緒にシリアル化され、ハイレベルとローレベルの論理遷移率が５０％になるように符号化されたデータが伝送される。そのため、伝送されるシリアル信号は、ローレベル又はハイレベルが多ビットで連続することがなく、１ビットを基本周期とした繰り返し波形が支配的に現れることになる。従って、シリアル伝送系からの強いＥＭＩが、シリアル信号の１ビット周期の整数倍で観測される。また、矩形波で伝送されるシリアル信号のスペクトラムは、ｓｉｎｃ関数で表され、１ビット周期の整数倍の周波数にはスペクトラムを持たないことが知られている。つまり、伝送信号のスペクトラムが無い周波数においてＥＭＩが発生することになる。

【0006】

また、送信回路が動作すると、電源導体を介して送信回路の電源端子に電流が引き込まれることにより、電源電位変動が発生する。つまり、送信回路がノイズ源となり、ノイズ電流が電源導体を流れることとなる。このノイズ電流によるノイズ電圧は、送信回路が送信するデジタル信号の伝送レートに相当する基本周波数の整数倍の周波数でピークを持つ。したがって、デジタル信号の基本周波数の整数倍の周波数においてＥＭＩが発生する。

【0007】

ＥＭＩの発生を抑制する手段の１つとして、ＥＭＩの原因となるデジタル信号の不要な高調波成分を除去するＬＣ共振型フィルタを用いることが知られている。ＬＣ共振型フィルタは、インダクタンスとキャパシタンスとの直列共振又は並列共振を利用し、不要な高調波成分にフィルタの共振周波数を合わせることで、デジタル信号の不要な高調波成分を遮断し、拡散を抑制するものである。

【0008】

このＬＣ共振型フィルタにおいて、デジタル信号が高速になると不要な高調波成分もより高周波となるため、ＬＣ共振型フィルタの共振周波数も高周波に設定することが必要となる。しかし、高周波のＬＣ共振型フィルタを市販部品で構成しようとすると、部品の素子値が非常に小さな値となり、標準的な部品では希望の共振周波数を得ることが難しくなる。

【0009】

このような問題に対し、プリント配線板の導体パターンでインダクタンス及びキャパシタンスを形成することで、希望の共振周波数を得る方法が知られている。この方法では、細長い導体パターンやヴィア導体に生じるインダクタンスや、対向した一対の面状導体パターンに生じるキャパシタンスを利用する（特許文献１参照）。プリント配線板の導体パターンを希望のインダクタンス及びキャパシタンスが得られるような形状に設計することで、希望の共振周波数を得るというものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開平７−１４２８７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、上記特許文献１のプリント配線板において、ＩＣなど実装部品の配置や配線等の制約がある場合、キャパシタを形成する一対の面状導体パターンの対向面積をより小さくすることが必要となる。キャパシタンス値を変えずに対向面積を小さくするためには、対向した一対の面状導体パターンの対向間隔をより狭く、すなわち層間厚（絶縁体層の厚さ）をより薄くする必要がある。

【0012】

層間厚を薄くするに従い、層間厚に対する製造誤差の割合が大きくなる。層間厚が設計値からずれると、キャパシタンス値がずれるため、希望の共振周波数に対して得られる共振周波数がずれてしまう。その結果、不要な高調波成分を遮断する充分な効果が得られず、ＥＭＩの発生を抑制する効果が低下することがあった。

【0013】

そこで、本発明は、送信回路の動作に起因したＥＭＩを効果的に低減することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明のプリント回路板は、複数の導体層が積層されたプリント配線板と、前記プリント配線板に実装され、信号端子及びグラウンド端子を有し、前記信号端子から信号を送信する送信回路と、を備えたプリント回路板であって、前記プリント配線板は、前記送信回路の前記信号端子に電気的に導通し、前記信号の伝送線路となる信号導体と、前記信号導体から分岐する分岐導体と、前記送信回路に導通する第１グラウンド導体パターンと、を有しており、前記分岐導体は、前記第１グラウンド導体パターンに対向して配置され、第１導体部分と、電気経路上、前記第１導体部分よりも前記信号導体から遠い第２導体部分と、からなる導体パターンを有し、前記導体パターンは、前記電気経路に対する、前記第１導体部分の幅をｗ、長さをｌ、前記第２導体部分の幅をｓとすると、０．０５＜ｗ／ｓ＜０．２、かつ、ｗ＜ｌの関係を満たすことを特徴とする。
また、本発明のプリント回路板は、複数の導体層が積層されたプリント配線板と、前記プリント配線板に実装され、信号端子、電源端子及びグラウンド端子を有し、前記信号端子から信号を送信する送信回路と、を備えたプリント回路板であって、前記プリント配線板は、前記送信回路の前記電源端子に電気的に導通し、前記送信回路に電力供給する電源線路となる電源導体と、前記電源導体から分岐する分岐導体と、前記送信回路に導通する第１グラウンド導体パターンと、を有しており、前記分岐導体は、前記第１グラウンド導体パターンに対向して配置され、第１導体部分と、電気経路上、前記第１導体部分よりも前記電源導体から遠い第２導体部分と、からなる導体パターンを有し、前記導体パターンは、前記電気経路に対する、前記第１導体部分の幅をｗ、長さをｌ、前記第２導体部分の幅をｓとすると、０．０５＜ｗ／ｓ＜０．２、かつ、ｗ＜ｌの関係を満たすことを特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、分岐導体の導体パターンと、第１グラウンド導体パターンとの間の絶縁体層の層厚が製造誤差によりばらついても、分岐導体及び第１グラウンド導体パターンによる直列共振回路の共振周波数のばらつきを抑制することができる。したがって、直列共振回路による遮断効果の低下を抑制することができ、デジタル信号を送信する送信回路の動作に起因したＥＭＩを効果的に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。

【図2】層間厚の変化量に対する共振周波数の変化量を示すグラフである。

【図3】第２実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。

【図4】第３実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。

【図5】第４実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。

【図6】層間厚に対する共振周波数を示すグラフである。

【図7】第１導体部分の配線幅と第２導体部分の配線幅の比に対する共振周波数の変化量を示すグラフである。

【図8】層間厚に対する共振周波数を示すグラフである。

【図9】比較例のプリント回路板の概略構成を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0018】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図１（ａ）は第１実施形態のプリント回路板を示す模式図であり、図１（ｂ）は第１実施形態のプリント回路板の等価回路を示す回路図である。プリント回路板１００は、例えば複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらのデジタル複合機、或いはデジタルカメラ等の電子機器に搭載され、データ通信を行うためのデジタル信号を伝送させるために用いられるものである。

【0019】

図１（ａ）に示すように、プリント回路板１００は、プリント配線板２００と、プリント配線板２００に実装された送信回路３００及びコネクタ４００と、を備えている。

【0020】

送信回路３００は、例えば半導体パッケージで構成されており、信号端子３０１、電源端子３０２及びグラウンド端子３０３を有している。送信回路３００は、電源端子３０２とグラウンド端子３０３との間に印加された直流電圧により動作し、信号端子３０１から所定の伝送レート［ｂｐｓ］でデジタル信号を送信する。

【0021】

デジタル信号の伝送レートに相当する周波数が基本周波数（繰り返し周波数）［Ｈｚ］であり、例えば、デジタル信号の伝送レートが１［Ｇｂｐｓ］の場合、デジタル信号の基本周波数は１［ＧＨｚ］である。換言すると、基本周波数は、１ビット当たりの周期に対応する周波数である。

【0022】

コネクタ４００には、他のプリント配線板や他の電子機器に搭載された受信回路６００（図１（ｂ））にデジタル信号を伝送するためのケーブル５００が接続される。

【0023】

プリント配線板２００は、複数（本第１実施形態では３つ）の導体層２０１，２０２，２０３が絶縁体層２０５及び不図示の絶縁体層を介して積層されて構成された多層基板（３層基板）である。第１導体層としての導体層２０１には、第２導体層としての導体層２０２が、絶縁体層２０５を介して隣接して配置されている。導体層２０１及び導体層２０２とは異なる第３導体層としての導体層２０３は、表層であり、送信回路３００及びコネクタ４００が実装されている。

【0024】

プリント配線板２００は、送信回路３００の信号端子３０１に電気的に導通し、デジタル信号の伝送線路となる信号導体２１１と、信号導体２１１から分岐する分岐導体２１２と、を有する。また、プリント配線板２００は、送信回路３００のグラウンド端子３０３に電気的に導通するグラウンド導体２１３を有する。

【0025】

信号導体２１１は、一端が送信回路３００の信号端子３０１に電気的に接続され、他端がコネクタ４００の端子に電気的に接続されている。本第１実施形態では、信号導体２１１は、導体層２０３に配置された信号導体パターン２２１である。そして、信号導体パターン２２１の一端に送信回路３００の信号端子３０１がはんだ等で接合され、他端にコネクタ４００の端子がはんだ等で接合されている。

【0026】

グラウンド導体２１３は、導体層２０１に配置された第１グラウンド導体パターンであるグラウンド導体パターン２３１と、導体層２０３に配置され、送信回路３００のグラウンド端子３０３が接合されるグラウンド導体パターン２３２とを有する。また、グラウンド導体２１３は、グラウンド導体パターン２３１と、グラウンド導体パターン２３２とを電気的に接続するグラウンドヴィア導体２３３を有する。グラウンド導体パターン２３１は、面状の導体パターンであり、導体層２０１において、例えば全面に亘って形成されている。なお、グラウンド導体２１３の構成は、これに限定するものではなく、少なくともグラウンド導体パターン２３１を有していればよい。また、このグラウンド導体２１３は、不図示の電源回路のグラウンド端子に電気的に導通しており、送信回路３００のグラウンド端子３０３には、グラウンド導体２１３を介してグラウンド電位が印加される。なお、プリント配線板２００は、送信回路３００の電源端子３０２に電気的に導通する不図示の電源導体を有している。送信回路３００の電源端子３０２には、不図示の電源回路により、不図示の電源導体を介して電源電位が印加される。

【0027】

分岐導体２１２は、導体層２０２に配置された導体パターン２５１と、信号導体パターン２２１と導体パターン２５１とを電気的に接続するヴィア導体２５２と、を有する。

【0028】

導体パターン２５１は、グラウンド導体パターン２３１に対向して配置されている。導体パターン２５１は、送信回路３００で発生したノイズ電流を送信回路３００のグラウンド端子３０３に帰還させる電気経路Ｌ_ｅ１に沿う第１区間Ｓ１の第１導体部分である導体パターン２５５を有する。また、導体パターン２５１は、電気経路Ｌ_ｅ１に沿う区間であって、第１区間Ｓ１よりも信号導体２１１から遠い第２区間Ｓ２の第２導体部分である導体パターン２５６を有する。

【0029】

導体パターン２５５は、電気経路Ｌ_ｅ１の方向に対して交差（直交）する幅方向の大きさが導体パターン２５６よりも小さく形成されている。即ち、導体パターン２５５の幅方向の幅ｗが、導体パターン２５６の幅方向の幅ｓよりも小さく形成されている。

【0030】

本実施形態では、導体パターン２５５は、直線状に延びて形成された帯状の導体パターンである。導体パターン２５６は、面状の導体パターンである。導体パターン２５５の一端がヴィア導体２５２に接続され、他端が導体パターン２５６に接続されている。

【0031】

導体パターン２５５は、細長の帯状の導体パターンであるので、主にインダクタとして作用する。また、導体パターン２５６は、面状の導体パターンであるので、対向するグラウンド導体パターン２３１と対で主にキャパシタとして作用する。なお、ヴィア導体２５２は、主にインダクタとして作用する。

【0032】

したがって、ヴィア導体２５２及び導体パターン２５５によるインダクタと、互いに対向する導体パターン２５６及びグラウンド導体パターン２３１によるキャパシタとにより、図１（ｂ）に示すようなＬＣ直列共振回路Ｑ_１が形成される。

【0033】

ここで、ヴィア導体２５２のインダクタンスをＬ_１［Ｈ］、導体パターン２５５のインダクタンスをＬ_２［Ｈ］、対向した導体パターン２５６及びグラウンド導体パターン２３１のキャパシタンスをＣ［Ｆ］とする。このＬＣ直列共振回路Ｑ_１の共振周波数ｆ_１は、以下の式（１）で表せる。

【0034】

【数1】

【0035】

この共振周波数ｆ_１においては、信号導体２１１（信号導体パターン２２１）とグラウンド導体２１３（グラウンド導体パターン２３１）との間のインピーダンスが小さくなる。そのため、送信回路３００から送信されるデジタル信号の周波数成分のうち、ＬＣ直列共振回路Ｑ_１の共振周波数ｆ_１と合致する成分は遮断される。つまり、共振周波数ｆ_１と合致する成分がＬＣ直列共振回路Ｑ_１を通じて送信回路３００のグラウンド端子３０３に帰還される。これにより、ＬＣ直列共振回路Ｑ_１の共振周波数ｆ_１と合致する成分は、受信回路６００（つまり、ケーブル５００）へ伝送されず、ケーブル５００からのＥＭＩが抑制される。

【0036】

図９は、比較例のプリント回路板の概略構造を示す説明図である。図９（ａ）は比較例のプリント回路板を示す模式図であり、図９（ｂ）は比較例のプリント回路板の等価回路を示す回路図である。なお、本第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

【0037】

図９（ａ）では、ヴィア導体２５２と面状の導体パターン２５６とが直接接続されている。そのため、図９（ｂ）に示すようにヴィア導体２５２、導体パターン２５６及びグラウンド導体パターン２３１でＬＣ直列共振回路Ｑ_２が形成される。ヴィア導体２５２のインダクタンスをＬ_１［Ｈ］、対向した導体パターン２５６及びグラウンド導体パターン２３１のキャパシタンスをＣ［Ｆ］とすると、この場合のＬＣ直列共振回路Ｑ_２の共振周波数ｆ_２は、以下の式（２）で表せる。

【0038】

【数2】

【0039】

ここで、導体パターン２５６とグラウンド導体パターン２３１との対向面積をＳ［ｍ^２］、導体パターン２５６とグラウンド導体パターン２３１との対向距離、すなわち層間厚（絶縁体層の層厚）をｔ［ｍ］とする。また、プリント配線板の絶縁体層（つまり、絶縁体）の比誘電率をε_ｒとする。キャパシタのキャパシタンスＣ［Ｆ］は、以下の式（３）で表せる。

【0040】

【数3】

【0041】

高密度実装が求められるプリント配線板では、ＩＣなど実装部品の配置や配線等の制約により、対向面積Ｓをより小さく抑えることが必要とされる。そのような場合では、層間厚ｔをより小さくすることで、対向面積Ｓが小さくても所望の容量値を得ることができる。

【0042】

一方、プリント配線板は製造ばらつき等の影響により、層間厚ｔが設計値と実物値とでずれることがある。このずれは、層間厚ｔが小さいほどその割合も大きくなる。

【0043】

製造誤差で層間厚ｔの設計値と実物値とにずれが生じると、式（３）より容量値（キャパシタンス値）が変化し、結果として式（２）の関係から共振周波数が設計値からずれる。

【0044】

デジタル信号の高調波成分の周波数に設計した共振周波数と実物の共振周波数がずれると、ＬＣ直列共振回路（フィルタ回路）Ｑ_２の低インピーダンスのピーク周波数が高調波成分の周波数と合わなくなる。そのため、充分な高調波成分の遮断効果が得られない。

【0045】

これに対し本第１実施形態のプリント回路板１００では、ヴィア導体２５２と面状の導体パターン２５６との間に、導体パターン２５６より配線幅の小さい帯状の導体パターン２５５が設けられている。この導体パターン２５５により、層間厚ｔの設計値からのずれによる共振周波数の設計値からのずれを抑制する。

【0046】

以下にその原理を説明する。層間厚、つまり絶縁体層２０５の層厚をｔ［ｍ］、導体パターン２５５の配線幅をｗ［ｍ］、導体パターン２５５の電気経路Ｌ_ｅ１の方向の配線長をｌ［ｍ］とする。グラウンド導体パターン２３１に絶縁体層２０５を介して対向して配置された導体パターン２５６のインダクタンス値Ｌ_２［Ｈ］は、以下の近似式（４）で表される。

【0047】

【数4】

【0048】

式（３）と式（４）とを比較するとわかる通り、層間厚ｔの変化に対し、ＣとＬ_２は増減が逆に変化する。すなわち、層間厚ｔが設計値よりも実物値が大きかった場合、Ｃは設計値より小さくなるが、Ｌ_２は設計値より大きくなる。逆に、層間厚ｔが設計値よりも実物値が小さかった場合、Ｃは設計値より大きくなるが、Ｌ_２は設計値より小さくなる。

【0049】

その結果、導体パターン２５５を設けず、Ｌ_２がない図９のような比較例と比較して、式（１）より、層間厚ｔの変化に対する共振周波数ｆ_１の変化が少なくなる。したがって、製造誤差による層間厚ｔのずれが生じても、充分な高調波成分の遮断効果を得ることができる。

【0050】

共振周波数を層間厚ｔの関数としてｆ（ｔ）とおき、層間厚ｔの変化量δｔに対する共振周波数ｆ（ｔ）の変化量をδｆ（ｔ）とすると、それらの関係は以下の式（５）で表せる。

【0051】

【数5】

【0052】

図１に示した本実施形態のＬＣ直列共振回路Ｑ_１における共振周波数ｆ_１は、式（１）、式（３）及び式（４）より、以下の式（６）と表せる。

【0053】

【数6】

【0054】

また、図９に示した比較例のＬＣ直列共振回路Ｑ_２における共振周波数ｆ_２は、式（２）及び式（３）より、以下の式（７）と表せる。

【0055】

【数7】

【0056】

式（６）及び式（７）を層間厚ｔについて微分し、一例としてｔ＝１．０×１０^−４［ｍ］における層間厚ｔの変化量δｔに対する共振周波数ｆ（ｔ）の変化量δｆ（ｔ）を、式（５）より求めた。その結果を図２に示す。

【0057】

ここで、Ｌ_１はヴィア導体２５２のインダクタンスであり、層間厚ｔに対してほとんど影響がないことから定数とし、一例として１．０×１０^−９［Ｈ］とした。また、プリント配線板の絶縁体層（絶縁体）の比誘電率ε_ｒ＝４．３、面状の導体パターン２５６とグラウンド導体パターン２３１との対向面積Ｓ＝１．０×１０^−４［ｍ^２］とした。また、帯状の導体パターン２５５の配線幅ｗ＝１．０×１０^−３［ｍ］、導体パターン２５５の配線長ｌ＝２．０×１０^−３［ｍ］とした。

【0058】

図２において、実線が層間厚の変化に対する本第１実施形態のＬＣ直列共振回路Ｑ_１の共振周波数の変化、破線が層間厚の変化に対する比較例のＬＣ直列共振回路Ｑ_２の共振周波数の変化を示している。このグラフより、比較例に対して本第１実施形態では、層間厚の変化に対する共振周波数の変化が少なくなっている。

【0059】

以上、本第１実施形態によれば、分岐導体２１２の導体パターン２５１と、グラウンド導体パターン２３１との間の絶縁体層２０５の層厚が製造誤差によりばらついても、ＬＣ直列共振回路Ｑ_１の共振周波数ｆ_１のばらつきを抑制することができる。したがって、ＬＣ直列共振回路Ｑ_１による遮断効果の低下を抑制することができ、デジタル信号を送信する送信回路３００の動作に起因したケーブル５００からのＥＭＩを効果的に低減することができる。

【0060】

また、本第１実施形態では、分岐導体２１２はヴィア導体２５２を有している。つまり、信号導体パターン２２１と導体パターン２５１とは、異なる導体層に配置されている。したがって、信号導体パターン２２１を導体層２０３に多数配置する必要がある場合であっても、導体パターン２５１が別の導体層２０２に配置されるので、プリント配線板２００の大型化を抑制することができる。

【0061】

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るプリント回路板について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図３（ａ）は第２実施形態のプリント回路板を示す模式図であり、図３（ｂ）は第２実施形態のプリント回路板の等価回路を示す回路図である。なお、本第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

【0062】

図３（ａ）に示すように、プリント回路板１００Ａは、プリント配線板２００Ａと、プリント配線板２００Ａに実装された送信回路３００及びコネクタ４００と、を備えている。

【0063】

プリント配線板２００Ａは、複数（本第２実施形態では４つ）の導体層２０１Ａ，２０２Ａ，２０３Ａ，２０４Ａが不図示の絶縁体層を介して積層されて構成された多層基板（４層基板）である。第１導体層としての導体層２０１Ａには、第２導体層としての導体層２０２Ａが、絶縁体層を介して隣接して配置されている。導体層２０１Ａ及び導体層２０２Ａとは異なる第３導体層としての導体層２０３Ａは、表層であり、送信回路３００及びコネクタ４００が実装されている。導体層２０１Ａ，２０２Ａ，２０３Ａとは異なる第４導体層としての導体層２０４Ａは、導体層２０３Ａとは反対側の表層である。

【0064】

プリント配線板２００Ａは、上記第１実施形態と同様、信号導体２１１と、信号導体２１１から分岐する分岐導体２１２と、を有する。また、プリント配線板２００Ａは、送信回路３００のグラウンド端子３０３に電気的に導通するグラウンド導体２１３Ａを有する。

【0065】

グラウンド導体２１３Ａは、導体層２０１Ａに配置された第１グラウンド導体パターンであるグラウンド導体パターン２３１Ａと、上記第１実施形態と同様のグラウンド導体パターン２３２と、を有する。

【0066】

また、グラウンド導体２１３Ａは、グラウンド導体パターン２３１Ａよりも面積が大きい第２グラウンド導体パターンであるグラウンド導体パターン２３６を有している。また、グラウンド導体２１３Ａは、グラウンド導体パターン２３６とグラウンド導体パターン２３１Ａとを電気的に接続するグラウンドヴィア導体２３７を有している。更に、グラウンド導体２１３Ａは、グラウンド導体パターン２３２とグラウンド導体パターン２３６とを電気的に接続するグラウンドヴィア導体２３８を有している。

【0067】

グラウンド導体パターン２３１Ａは、第１導体部分である導体パターン２５５に絶縁体層を介して対向する第３導体部分である導体パターン２３４を有する。また、グラウンド導体パターン２３１Ａは、第２導体部分である導体パターン２５６に絶縁体層を介して対向する第４導体部分である導体パターン２３５を有する。導体パターン２３４は、電気経路の方向に交差（直交）する幅方向の大きさが導体パターン２３５よりも小さく形成されている。

【0068】

本第２実施形態では、導体パターン２３４は、直線状に延びて形成された帯状の導体パターンである。導体パターン２３５は、面状の導体パターンである。導体パターン２３４の一端がグラウンドヴィア導体２３７に接続され、他端が導体パターン２３５に接続されている。

【0069】

帯状の導体パターン２３４は、導体パターン２５５と同一形状かつ同一面積に形成され、面状の導体パターン２３５は、導体パターン２５６と同一形状かつ同一面積に形成されている。

【0070】

グラウンド導体パターン２３６は、面状の導体パターンであり、導体層２０４Ａに配置されており、導体層２０４Ａにおいて例えば全面に亘って形成されている。また、このグラウンド導体２１３Ａは、不図示の電源回路のグラウンド端子に電気的に導通しており、送信回路３００のグラウンド端子３０３には、グラウンド導体２１３Ａを介してグラウンド電位が印加される。なお、プリント配線板２００Ａは、送信回路３００の電源端子３０２に電気的に導通する不図示の電源導体を有している。送信回路３００の電源端子３０２には、不図示の電源回路により、不図示の電源導体を介して電源電位が印加される。

【0071】

導体パターン２３４，２５５は、細長の帯状の導体パターンであるので、主にインダクタとして作用する。また、導体パターン２３５，２５６は、面状の導体パターンであるので、互いに対向する導体パターン２３５，２５６で主にキャパシタとして作用する。なお、ヴィア導体２３７，２５２は、主にインダクタとして作用する。

【0072】

したがって、ヴィア導体２５２、導体パターン２５５、一対の導体パターン２３５，２５６、導体パターン２３４及びグラウンドヴィア導体２３７により、図３（ｂ）に示すようなＬＣ直列共振回路Ｑ_３が形成される。

【0073】

グラウンドヴィア導体２３７のインダクタンスをＬ_３［Ｈ］、帯状の導体パターン２３４のインダクタンスをＬ_４［Ｈ］、面状の導体パターン２５６と面状の導体パターン２３５のキャパシタンスをＣ［Ｆ］とする。ＬＣ直列共振回路Ｑ_３の共振周波数ｆ_３は、以下の式（８）と表される。

【0074】

【数8】

【0075】

本第２実施形態では、グラウンド導体パターン２３１Ａが、導体パターン２５５に対向する帯状の導体パターン２３４を有することで、帯状の導体パターン２５５とグラウンド導体パターン２３１Ａとの誘導結合が、上記第１実施形態よりも大きくなる。したがって、層間厚ｔに対する導体パターン２５５のインダクタンスＬ_２の変化量が第１実施形態よりも大きい。その結果、上記第１実施形態よりも、層間厚ｔの変化に対するキャパシタンスＣの変化を相殺する効果が大きくなり、ＬＣ直列共振回路Ｑ_３の共振周波数ｆ_３のばらつきをより効果的に抑制することができる。したがって、ＬＣ直列共振回路Ｑ_３による遮断効果の低下を抑制することができ、デジタル信号を送信する送信回路３００の動作に起因したケーブル５００からのＥＭＩを効果的に低減することができる。

【0076】

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係るプリント回路板について説明する。図４は、本発明の第３実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図４（ａ）は第３実施形態のプリント回路板を示す模式図であり、図４（ｂ）は第３実施形態のプリント回路板の等価回路を示す回路図である。なお、本第３実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

【0077】

図４（ａ）に示すように、プリント回路板１００Ｂは、プリント配線板７００と、プリント配線板７００に実装された送信回路３００及びコネクタ８００と、を備えている。

【0078】

プリント配線板７００は、複数（本第３実施形態では３つ）の導体層７０１，７０２，７０３が絶縁体層７０５及び不図示の絶縁体層を介して積層されて構成された多層基板（３層基板）である。第１導体層としての導体層７０１には、第２導体層としての導体層７０２が、絶縁体層７０５を介して隣接して配置されている。導体層７０１及び導体層７０２とは異なる第３導体層としての導体層７０３は、表層であり、送信回路３００及びコネクタ８００が実装されている。

【0079】

プリント配線板７００は、送信回路３００の電源端子３０２に電気的に導通し、送信回路３００に電力供給する電源線路となる電源導体７１１と、電源導体７１１から分岐する分岐導体７１２と、を有する。また、プリント配線板７００は、送信回路３００のグラウンド端子３０３に電気的に導通するグラウンド導体７１３を有する。なお、プリント配線板７００は、送信回路３００の信号端子３０１に電気的に導通し、デジタル信号の伝送線路となる不図示の信号導体を有している。

【0080】

電源導体７１１は、一端が送信回路３００の電源端子３０２に電気的に接続され、他端がコネクタ８００の端子に電気的に接続されている。本第３実施形態では、電源導体７１１は、導体層７０３に配置された電源導体パターン７２１である。そして、電源導体パターン７２１の一端に送信回路３００の電源端子３０２がはんだ等で接合され、他端にコネクタ８００の端子がはんだ等で接合されている。

【0081】

グラウンド導体７１３は、導体層７０１に配置された第１グラウンド導体パターンであるグラウンド導体パターン７３１と、導体層７０３に配置され、送信回路３００のグラウンド端子３０３が接合されるグラウンド導体パターン７３２とを有する。また、グラウンド導体７１３は、グラウンド導体パターン７３１と、グラウンド導体パターン７３２とを電気的に接続するグラウンドヴィア導体７３３を有する。グラウンド導体パターン７３１は、面状の導体パターンであり、導体層７０１において、例えば全面に亘って形成されている。なお、グラウンド導体７１３の構成は、これに限定するものではなく、少なくともグラウンド導体パターン７３１を有していればよい。また、このグラウンド導体７１３は、電源ケーブルであるケーブル９００を介して不図示の電源回路のグラウンド端子に電気的に導通しており、送信回路３００のグラウンド端子３０３には、グラウンド導体７１３を介してグラウンド電位が印加される。なお、送信回路３００の電源端子３０２は、電源導体７１１及びケーブル９００を介して、不図示の電源回路の電源端子に電気的に導通している。したがって、送信回路３００の電源端子３０２には、不図示の電源回路により、電源電位が印加される。

【0082】

分岐導体７１２は、導体層７０２に配置された導体パターン７５１と、電源導体パターン７２１と導体パターン７５１とを電気的に接続するヴィア導体７５２と、を有する。

【0083】

導体パターン７５１は、グラウンド導体パターン７３１に対向して配置されている。導体パターン７５１は、送信回路３００で発生したノイズ電流を送信回路３００のグラウンド端子３０３に帰還させる電気経路Ｌ_ｅ２に沿う第１区間Ｓ１１の第１導体部分である導体パターン７５５を有する。また、導体パターン７５１は、電気経路Ｌ_ｅ２に沿う区間であって、第１区間Ｓ１１よりも電源導体７１１から遠い第２区間Ｓ１２の第２導体部分である導体パターン７５６を有する。

【0084】

導体パターン７５５は、電気経路Ｌ_ｅ２の方向に対して交差（直交）する幅方向の大きさが導体パターン７５６よりも小さく形成されている。即ち、導体パターン７５５の幅方向の幅ｗが、導体パターン７５６の幅方向の幅ｓよりも小さく形成されている。

【0085】

本第３実施形態では、導体パターン７５５は、直線状に延びて形成された帯状の導体パターンである。導体パターン７５６は、面状の導体パターンである。導体パターン７５５の一端がヴィア導体７５２に接続され、他端が導体パターン７５６に接続されている。

【0086】

導体パターン７５５は、細長の帯状の導体パターンであるので、主にインダクタとして作用する。また、導体パターン７５６は、面状の導体パターンであるので、対向するグラウンド導体パターン７３１と対で主にキャパシタとして作用する。なお、ヴィア導体７５２は、主にインダクタとして作用する。ヴィア導体７５２及び導体パターン７５５によるインダクタと、互いに対向する導体パターン７５６及びグラウンド導体パターン７３１によるキャパシタとにより、図４（ｂ）に示すような上記第１実施形態と同様のＬＣ直列共振回路Ｑ_１が形成される。

【0087】

以上、本第３実施形態によれば、分岐導体７１２の導体パターン７５１と、グラウンド導体パターン７３１との間の絶縁体層７０５の層厚が製造誤差によりばらついても、ＬＣ直列共振回路Ｑ_１の共振周波数のばらつきを抑制することができる。したがって、ＬＣ直列共振回路Ｑ_１による遮断効果の低下を抑制することができ、デジタル信号を送信する送信回路３００の動作に起因したケーブル９００からのＥＭＩを効果的に低減することができる。

【0088】

また、本第３実施形態では、分岐導体７１２はヴィア導体７５２を有している。つまり、電源導体パターン７２１と導体パターン７５１とは、異なる導体層に配置されている。したがって、電源導体パターン７２１の幅を導体層７０３において大きくする場合であっても、導体パターン７５１が別の導体層７０２に配置されるので、プリント配線板７００の大型化を抑制することができる。

【0089】

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係るプリント回路板について説明する。図５は、本発明の第４実施形態に係るプリント回路板の概略構成を示す説明図である。図５（ａ）は第４実施形態のプリント回路板を示す模式図であり、図５（ｂ）は第４実施形態のプリント回路板の等価回路を示す回路図である。なお、本第４実施形態において、上記第３実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。

【0090】

図５（ａ）に示すように、プリント回路板１００Ｃは、プリント配線板７００Ａと、プリント配線板７００Ａに実装された送信回路３００及びコネクタ８００と、を備えている。

【0091】

プリント配線板７００Ａは、複数（本第４実施形態では４つ）の導体層７０１Ａ，７０２Ａ，７０３Ａ，７０４Ａが不図示の絶縁体層を介して積層されて構成された多層基板（４層基板）である。第１導体層としての導体層７０１Ａには、第２導体層としての導体層７０２Ａが、絶縁体層を介して隣接して配置されている。導体層７０１Ａ及び導体層７０２Ａとは異なる第３導体層としての導体層７０３Ａは、表層であり、送信回路３００及びコネクタ８００が実装されている。導体層７０１Ａ，７０２Ａ，７０３Ａとは異なる第４導体層としての導体層７０４Ａは、導体層７０３Ａとは反対側の表層である。

【0092】

プリント配線板７００Ａは、上記第３実施形態と同様、電源導体７１１と、電源導体７１１から分岐する分岐導体７１２と、を有する。また、プリント配線板７００Ａは、送信回路３００のグラウンド端子３０３に電気的に導通するグラウンド導体７１３Ａを有する。

【0093】

グラウンド導体７１３Ａは、導体層７０１Ａに配置された第１グラウンド導体パターンであるグラウンド導体パターン７３１Ａと、上記第３実施形態と同様のグラウンド導体パターン７３２と、を有する。

【0094】

また、グラウンド導体７１３Ａは、グラウンド導体パターン７３１Ａよりも面積が大きい第２グラウンド導体パターンであるグラウンド導体パターン７３６を有している。また、グラウンド導体７１３Ａは、グラウンド導体パターン７３６とグラウンド導体パターン７３１Ａとを電気的に接続するグラウンドヴィア導体７３７を有している。更に、グラウンド導体７１３Ａは、グラウンド導体パターン７３２とグラウンド導体パターン７３６とを電気的に接続するグラウンドヴィア導体７３８を有している。

【0095】

グラウンド導体パターン７３１Ａは、第１導体部分である導体パターン７５５に絶縁体層を介して対向する第３導体部分である導体パターン７３４を有する。また、グラウンド導体パターン７３１Ａは、第２導体部分である導体パターン７５６に絶縁体層を介して対向する第４導体部分である導体パターン７３５を有する。導体パターン７３４は、電気経路の方向に交差（直交）する幅方向の大きさが導体パターン７３５よりも小さく形成されている。

【0096】

本第４実施形態では、導体パターン７３４は、直線状に延びて形成された帯状の導体パターンである。導体パターン７３５は、面状の導体パターンである。導体パターン７３４の一端がグラウンドヴィア導体７３７に接続され、他端が導体パターン７３５に接続されている。

【0097】

帯状の導体パターン７３４は、導体パターン７５５と同一形状かつ同一面積に形成され、面状の導体パターン７３５は、導体パターン７５６と同一形状かつ同一面積に形成されている。

【0098】

グラウンド導体パターン７３６は、面状の導体パターンであり、導体層７０４Ａに配置され、導体層７０４Ａにおいて例えば全面に亘って形成されている。また、グラウンド導体７１３Ａは、ケーブル９００を介して不図示の電源回路のグラウンド端子に電気的に導通しており、送信回路３００のグラウンド端子３０３には、グラウンド導体７１３Ａを介してグラウンド電位が印加される。

【0099】

導体パターン７３４，７５５は、細長の帯状の導体パターンであるので、主にインダクタとして作用する。また、導体パターン７３５，７５６は、面状の導体パターンであるので、互いに対向する導体パターン７３５，７５６で主にキャパシタとして作用する。なお、ヴィア導体７３７，７５２は、主にインダクタとして作用する。

【0100】

したがって、ヴィア導体７５２、導体パターン７５５、一対の導体パターン７３５，７５６、導体パターン７３４及びグラウンドヴィア導体７３７により、図５（ｂ）に示すような、上記第２実施形態と同様のＬＣ直列共振回路Ｑ_３が形成される。

【0101】

本第４実施形態では、グラウンド導体パターン７３１Ａが、導体パターン７５５に対向する帯状の導体パターン７３４を有することで、帯状の導体パターン７５５とグラウンド導体パターン７３１Ａとの誘導結合が、上記第３実施形態よりも大きくなる。したがって、層間厚に対する導体パターン７５５のインダクタンスＬ_２の変化量が第３実施形態よりも大きい。その結果、上記第３実施形態よりも、層間厚の変化に対するキャパシタンスＣの変化を相殺する効果が大きくなり、ＬＣ直列共振回路Ｑ_３の共振周波数のばらつきをより効果的に抑制することができる。したがって、ＬＣ直列共振回路Ｑ_３による遮断効果の低下を抑制することができ、デジタル信号を送信する送信回路３００の動作に起因したケーブル９００からのＥＭＩを効果的に低減することができる。

【実施例】

【0102】

［実施例１］
実施例１として、図１（ａ）に示す上記第１実施形態のプリント回路板１００をモデル化し、３次元電磁界シミュレーションを実施して効果の検証を行った結果について説明する。シミュレーションモデルとして、プリント配線板２００は、外形が幅１００［ｍｍ］、長さ１００［ｍｍ］、厚さ１．６７［ｍｍ］とした。導体層２０３には、信号導体２１１として幅３［ｍｍ］、長さ１００［ｍｍ］、厚さ０．０３５［ｍｍ］の信号導体パターン２２１を設けたマイクロストリップ構造とした。導体層２０１には、幅１００［ｍｍ］、長さ１００［ｍｍ］、厚さ０．０３５［ｍｍ］のグラウンド導体パターン２３１を設けた。

【0103】

絶縁体層の絶縁体（誘電体）はＦＲ４（比誘電率４．３）とし、導体は銅（導電率５．８×１０^７［Ｓ／ｍ］）を用いた。

【0104】

送信回路３００と受信回路６００は、Ｓパラメータのポート１及びポート２として信号導体２１１の両端とグラウンド導体２１３の間に設定した。

【0105】

さらに、信号導体２１１の中点に径０．２［ｍｍ］、長さ１．５３５［ｍｍ］のヴィア導体２５２を設け、ヴィア導体２５２の先端に幅０．２［ｍｍ］、長さ１．５［ｍｍ］、厚さ０．０３５［ｍｍ］の帯状の導体パターン２５５を設けた。さらにその先端に、幅４．３［ｍｍ］、長さ４．３［ｍｍ］、厚さ０．０３５［ｍｍ］の面状の導体パターン２５６を設けた。面状の導体パターン２５６とグラウンド導体パターン２３１との間の層間厚は３０［μｍ］とした。

【0106】

また、図９（ａ）に示す比較例のプリント回路板についても同様にモデル化した。実施例１のシミュレーションモデルと異なる点のみ説明すると、ヴィア導体２５２の先端に直接幅４．９４［ｍｍ］、長さ４．９４［ｍｍ］、厚さ０．０３５［ｍｍ］の面状の導体パターン２５６を接続した。各々、一例としてＬＣ共振周波数が１［ＧＨｚ］となるように寸法を決めた。

【0107】

それぞれのモデルについて、層間厚を３０［μｍ］から１［μｍ］ずつ４０［μｍ］まで変化させた場合のフィルタ透過特性として、ＳパラメータのＳ２１をシミュレーションから求めた。求めたＳ２１の結果から得られた層間厚に対する共振周波数の値をプロットしたものを図６に示す。図６中、実線が実施例１、破線が比較例のシミュレーション結果である。

【0108】

この結果より、層間厚が３０［μｍ］から４０［μｍ］へ変化した場合、比較例では１５１．５［ＭＨｚ］変化したのに対して、本実施例１では１２３［ＭＨｚ］の変化であり、共振周波数の変化を約２０［％］抑制していることが確認できた。

【0109】

共振周波数のずれを抑制する効果の大きい導体パターン２５６の配線幅ｓと導体パターン２５５の配線幅ｗの範囲について説明する。

【0110】

ある所望の共振周波数を実現する導体パターン２５６の配線幅ｓと導体パターン２５５の配線幅ｗの組み合わせは、導体パターン２５６の配線長ｌを調整することで多数ある。ここでも一例として１［ＧＨｚ］を所望の共振周波数としたときの組み合わせ例と、それぞれの場合に層間厚を３０［μｍ］から４０［μｍ］に変化させた場合の共振周波数の変化量をシミュレーションによって求めた結果を表１に示す。面状の導体パターン２５６は、ここでも一例として幅と長さが等しい四角形状としている。

【0111】

【表1】

【0112】

これらの結果について、横軸を配線幅ｗ／配線幅ｓ、縦軸を共振周波数の変化量としてプロットしたグラフを図７に示す。実線の菱形のプロットがｓ＝２．７［ｍｍ］の場合、実線の四角形のプロットがｓ＝４．２［ｍｍ］の場合、実線の三角形のプロットがｓ＝６．３６［ｍｍ］の場合、破線が比較例の形状の場合の値を示す。

【0113】

図７より、まず導体パターン２５６の配線幅ｓが大きくなっていくと、共振周波数の変化量が導体パターン２５５の配線幅ｗによらず増えることがわかる。導体パターン２５６の配線幅ｓを大きくすると、式（３）において対向面積Ｓが大きくなり、キャパシタの容量値が大きくなる。よって式（１）より、所望の共振周波数を得るためには導体パターン２５５のインダクタンスＬ_２を小さくしなければならない。しかし、インダクタンスＬ_２が小さくなるほど、層間厚ｔの変化に対するインダクタンスＬ_２の変化量が減り、共振周波数のずれの抑制効果が減少していく。そのため、導体パターン２５６の配線幅ｓの範囲には上限がある。

【0114】

導体パターン２５５のインダクタンスＬ_２が存在する条件は、

【0115】

【数9】

であり、式（１）を用いて導体パターン２５６の配線幅ｓの範囲を導出すると、

【0116】

【数10】

となる。ここで、Ｌ_１はヴィア導体２５２のインダクタンスであり、例えばヴィア径が０．２［ｍｍ］の場合、およそ１［ｎＨ／ｍｍ］である。

【0117】

次に、図７より、導体パターン２５６の配線幅ｓの値によらず、ｗ／ｓの値が大きくなると共振周波数の変化量が増えることがわかる。導体パターン２５６の配線幅ｓに対して導体パターン２５５の配線幅ｗが近づいていくと、導体パターン２５５がインダクタンスとして働かなくなっていくためである。また、ｗ／ｓの値が小さすぎても、共振周波数の変化量が増えることがわかる。これは、導体パターン２５５の配線幅ｗが小さくなると、式（４）より導体パターン２５５の配線長ｌが小さくなるため、層間厚ｔの変化に対するＬ_２の変化量が小さくなるためである。図７より、共振周波数の変化量が最も少なくなる極値の範囲は、およそ、

【0118】

【数11】

である。

【0119】

［実施例２］
実施例２として、図３（ａ）に示す上記第２実施形態のプリント回路板１００Ａをモデル化し、３次元電磁界シミュレーションを実施して効果の検証を行った結果について説明する。シミュレーションモデルについは、実施例１で用いたモデルと異なる部分のみ説明する。

【0120】

信号導体２１１の中点に径０．２［ｍｍ］、長さ０．７５［ｍｍ］のヴィア導体２５２を設け、ヴィア導体２５２の先端に幅０．２［ｍｍ］、長さ１．５［ｍｍ］、厚さ０．０３５［ｍｍ］の導体パターン２５５を設けた。さらにその先端に、幅４．３８［ｍｍ］、長さ４．３８［ｍｍ］、厚さ０．０３５［ｍｍ］の導体パターン２５６を設けた。さらに、導体パターン２５６と層間厚３０［μｍ］で対向する面状の導体パターン２３５を設け、導体パターン２３５と接続され、導体パターン２５５と層間厚３０［μｍ］で対向する帯状の導体パターン２３４を設けた。そしてヴィア導体２５２と対称となる位置に径０．２［ｍｍ］、長さ０．７５［ｍｍ］のグラウンドヴィア導体２３７を設けた。これらの寸法は、一例としてＬＣ共振周波数が１［ＧＨｚ］となるように決めた。

【0121】

このモデルと上記比較例のモデルのそれぞれについて、層間厚を３０［μｍ］から１［μｍ］ずつ４０［μｍ］まで変化させた場合のフィルタ透過特性としてＳパラメータのＳ２１をシミュレーションから求めた。求めたＳ２１の結果から、層間厚に対する共振周波数の値をプロットしたものを図８に示す。図８中、実線が実施例２、破線が比較例のシミュレーション結果である。

【0122】

この結果より、層間厚が３０［μｍ］から４０［μｍ］へ変化した場合、比較例では１５１．５［ＭＨｚ］変化したのに対して、本実施例２では１０５［ＭＨｚ］の変化であり、共振周波数の変化を約３０［％］抑制していることが確認できた。

【0123】

なお、本発明は、以上説明した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

【0124】

上記第１、第２実施形態では、ヴィア導体２５２、導体パターン２５５，２５６で構成されるＬＣ共振型フィルタ構造を、信号導体２１１とグラウンド導体２１３との間に１つ設けた場合について説明したがこれに限定するものではない。伝送するデジタル信号の不要な高調波は複数あるため、その周波数に合わせて複数のＬＣ共振型フィルタ構造を設けてもよい。

【0125】

同様に、上記第３、第４実施形態では、ヴィア導体７５２、導体パターン７５５，７５６で構成されるＬＣ共振型フィルタ構造を、電源導体７１１とグラウンド導体７１３との間に１つ設けた場合について説明したがこれに限定するものではない。電源導体７１１に発生する不要な高調波は複数あるため、その周波数に合わせて複数のＬＣ共振型フィルタ構造を設けてもよい。

【0126】

また、上記第１、第３実施形態では、プリント配線板が３つの導体層を有する３層基板である場合について説明したが、これに限定するものではなく、４つ以上の導体層を有する多層基板であってもよい。同様に、上記第２、第４実施形態では、プリント配線板が４つの導体層を有する４層基板である場合について説明したが、これに限定するものではなく、５つ以上の導体層を有する多層基板であってもよい。

【0127】

また、上記第１、第２実施形態では、信号導体２１１が信号導体パターン２２１である場合について説明したが、信号導体２１１が信号導体パターン２２１の他、信号ヴィア導体や他の信号導体パターン等を有していてもよい。同様に、上記第３、第４実施形態では、電源導体７１１が電源導体パターン７２１である場合について説明したが、電源導体７１１が電源導体パターン７２１の他、電源ヴィア導体や他の電源導体パターン等を有していてもよい。

【0128】

また、上記第１実施形態では、分岐導体２１２がヴィア導体２５２を有する場合について説明したが、これに限定するものではない。導体パターン２５１が、導体層２０３に配置される場合には、ヴィア導体２５２は省略可能である。この場合、導体層２０３が第２導体層である。

【0129】

同様に、上記第３実施形態では、分岐導体７１２がヴィア導体７５２を有する場合について説明したが、これに限定するものではない。導体パターン７５１が、導体層７０３に配置される場合には、ヴィア導体７５２は省略可能である。この場合、導体層７０３が第２導体層である。

【0130】

また、上記第１〜第４実施形態において、分岐導体２１２，７１２の導体パターン２５１，７５１の第２区間Ｓ２，Ｓ１２の後段に更に別の導体パターンやヴィア導体等の導体が形成されていてもよい。

【符号の説明】

【0131】

１００…プリント回路板、２００…プリント配線板、２０１…導体層（第１導体層）、２０２…導体層（第２導体層）、２０３…導体層（第３導体層）、２０５…絶縁体層、２１１…信号導体、２１２…分岐導体、２１３…グラウンド導体、２２１…信号導体パターン、２３１…グラウンド導体パターン（第１グラウンド導体パターン）、２５１…導体パターン、２５２…ヴィア導体、２５５…導体パターン（第１導体部分）、２５６…導体パターン（第２導体部分）、３００…送信回路、３０１…信号端子、３０２…電源端子、３０３…グラウンド端子

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】