印刷线路板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有电磁带隙(EBG)结构的印刷线路板及其制造方法。
【背景技术】
[0002]近几年，提出了一种通过使导体贴片等周期性地排列而人工地控制电磁波的频散的结构。其中，电磁带隙(Electromagnetic Band Gap，以下称为“EBG”)结构具有在印刷线路板、器件封装基板的特定的频带下抑制电磁波的传播的特性，使用该特性将其应用于噪声的抑制、干扰对策等。
[0003]作为所述EBG结构，提出了例如具有蘑菇形状的导体的蘑菇型EBG结构、不使用通孔的无通孔EBG结构等。
[0004]在现有的多层的印刷线路板中，设计为在电源层和GND(接地)层中使用满版图案(夂夕Z夕一 >)以低阻抗供给稳定的电压、电流。但是，在将数字电路以及模拟电路与相同的电源连接的情况下，对于现有的满版图案而言，不仅是DC(直流)的连接，关于高频分量也容易进行传输，因而有在数字电路中产生的高频分量的噪声传递到模拟电路这样的问题。具体来说，在与电源层和GND层的形状相应的谐振频率下产生驻波，并在特定的频率下传输特性良好。因此，若谐振频率与在IC等中产生的高频噪声的频率一致，则存在会给模拟电路的动作带来巨大的影响这样的问题。
[0005]为了抑制这样的噪声，已经提出了下述的方案。
[0006]在JP特开2008-131509号公报中所提出的EBG结构体中，设为在上述印刷线路板的电源层加入狭缝的结构，从而不需要通孔等复杂的结构，仅在电源层形成了 EBG结构。
[0007]在JP特开2010-199881号公报中所提出的波导结构中，提出了对通过通孔与GND平面连接的开路短截线结构(Open-stub Structure)的旋祸状布线进行连接的EBG结构。在该EBG结构的情况下，成为经由通孔与短截线布线连接的结构，因而能够由开路短截线的输入阻抗为O的谐振频率来决定阻止频率，能够通过该短截线的长度来控制谐振频率，并通过设为旋涡状布线从而能够减小占有面积，因此适于小型化。
[0008]在JP特开2013-183082号公报中所提出的多层印刷线路板中，作为将电源分割成贴片状并在其一部分导入开路短截线的结构，通过仅在电源层构成EBG从而成为容易小型化的结构。
[0009]在R山大学丰田启孝等2014年3月5日，第28次电子安装学会春季讲演大会讲演论文集“为了带铁氧体膜的平面EBG结构的实用化的研究”中，提出了基于带蜿蜒布线的EBG图案的噪声对策。若设为通过蜿蜒布线对贴片(单元)间进行连接的结构，则能够使电感增加，因此成为旨在实现小型化的EBG结构。
[0010]但是，对于JP特开2008-131509号公报中所提出的EBG结构体而言，虽然通过在满版图案中加入狭缝，能够期待通过狭缝而使高频分量变得难以传递的效果，但若由狭缝完全地分离开则不能供给电源，所以必须设为在一部分连接了电源的结构。若想要阻止在无线通信等中使用的2.5GHz频带的噪声，贝Ij需要16.5mmX 16.5mm程度大小的单位单元，难以应用到笔记本PC等可携带的大小的产品。
[0011]对于JP特开2010-199881号公报中所提出的波导结构而言，需要追加用于形成开路短截线EBG结构的层。由于开路短截线部分的布线与GND平面的连接需要通孔，因而存在印刷线路板制造工序中用于准备专用的通孔的工时增加而导致成本上升的问题。
[0012]对于JP特开2013-183082号公报中所提出的多层印刷线路板而言，为了用布线进行单元间的连接，并为了供给所需要的电流，需要使布线部分变粗。为了扩展截止频带，若如实施例的图3那样增加单元则电流的路径会变得复杂，存在无法计算消耗电流的问题。
[0013]在R山大学丰田启孝等2014年3月5日，第28次电子安装学会春季讲演大会讲演论文集“为了带铁氧体膜的平面EBG结构的实用化的研究”中，通过使单元间的连接成为蜿蜒布线，从而加大电感分量，能够期待单位单元的小型化。但是，在2.5GHz频带的噪声对策中，根据实施例需要7 mm X 7 mm程度的大小的单元。容许电流值由蜿蜓布线部分的粗度来决定，因此在供给较大的电流的情况下，需要使蜿蜒布线变粗，会妨碍单位单元的小型化。
【发明内容】
[0014]本发明的主要目的在于，提供一种在数字电路和模拟电路的混载电路中，能够防止由于在数字电路等产生的高频噪声向模拟电路的混入以及流出而在外部装置产生的电磁干扰的EBG结构的小型化方法以及具备具有该EBG结构的电源层的印刷线路板及其制造方法。
[0015]本发明的实施方式所涉及的印刷线路板是在数字电路与模拟电路之间的绝缘层上配置了电源供给路的印刷线路板，在该印刷线路板中，采用使一方与电源供给路连接并使另一方为开路状态的开路短截线，在电源层(power plane)的桥部的端部配置多个该开路短截线状态的开路短截线EBG结构。
[0016]本发明的实施方式所涉及的印刷线路板的制造方法在数字电路与模拟电路之间的绝缘层上配置电源供给路，将使一方与所述电源供给路连接并使另一方为开路状态的开路短截线配置于电源层的桥部的端部，并在该开路短截线EBG结构上形成磁性体膜。
[0017]本发明的实施方式所涉及的印刷线路板通过在电源层的一部分加入开路短截线EBG结构，从而能够以现有的电源层部分向IC供给所需要的直流电流。并且，通过开路短截线EBG结构的短截线的长度来决定谐振的频率，对于与该谐振频率一致的电流分量而言，由于短截线的输入阻抗为O，因此能够削减高频噪声电流。
【附图说明】
[0018]图1是表示本发明的一实施方式所涉及的印刷线路板的包含开路短截线EBG结构部分的放大图的说明图。
[0019]图2A?D是表示本发明的一实施方式所涉及的印刷线路板中的开路短截线EBG结构的配置方法的电源层的俯视图。
[0020]图3是表示对分别连接了3个、10个开路短截线EBG结构的情况下与未连接的情况下的传输损耗进行解析的结果的曲线图。
[0021]图4是表示对连接了18.7mm或9.35mm的开路短截线EBG结构的情况下与未连接的情况下的传输损耗进行解析的结果的曲线图。
[0022]图5A?C是表示本发明的一实施方式所涉及的印刷线路板中的开路短截线EBG结构的配置方法的其他例的俯视图。
[0023]图6A?C是表示本发明的一实施方式所涉及的印刷线路板中的开路短截线EBG结构的配置方法的其他例的俯视图。
[0024]图7A?F是表示本发明的一实施方式所涉及的印刷线路板的制造方法的剖面图。
【具体实施方式】
[0025]基于附图对本发明的一实施方式所涉及的印刷线路板进行说明。在印刷线路板中，如图1所示，对数字电源模块和模拟电源模块进行连接的部分的电源层宽度(宽度A)是满足IC(半导体集成电路)所需要的电流值的宽度，可以为2?6mm，优选为3?4mm。桥部I可以是I个，也可以是多个。
[0026]在印刷线路板的电源满版图案(电源供给路径)上形成的开路短截线EBG结构4的形状，如图1的局部放大图所示，以敞开部为中心形成为旋涡状并尽可能减小占有面积为好。该旋涡状无论是曲线或是直线都可以折弯，在折弯的情况下折弯位置、次数任意。折弯角度也不限定于直角，可以是圆弧状的弯曲或倒角形状，也可以采用蜿蜒状或螺旋状的形状。
[0027]〈开路短截线的配置方法〉
[0028]图2A?D分别示出了印刷线路板中的开路短截线EBG结构的配置方法。
[0029]图2A?D采用了将开路短截线EBG结构4配置在模拟电路3的周围而使高频噪声不进入到模拟电路的结构。图示的箭头表示高频噪声电流的方向。
[0030]图2A在电源电路23内设置了与外部电源连接线缆21连接的连接器部22，并在数字电路2与模拟电路3之间配置了开路短截线EBG结构4。若这样在其他电路与模拟电路3连接的位置处配置开路短截线EBG结构4，则在数字电路2、电源电路23或者外部电源产生的高频噪声不会进入到模拟电路3。
[0031]图2B在电源电路23内设置了连接器部22，并在该电源电路23与模拟电路3之间以及模拟电路3与数字电路2之间配置了开路短截线EBG结构4。若这样在其他电路与模拟电路3连接的位置处配置开路短