JP2007088104A - カードエッジ基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 カードエッジ基板の内部に発生したノイズが、外部へ放射されるのを防止することを課題とする。
【解決手段】 電源プレーン２４に電流が流れることにより、電源プレーン２４からノイズが発生する。そこで、電源プレーン２４が形成された電源層１４に、電源プレーン２４を包囲するようにしてグランド部２６を形成する。これにより、電源プレーン２４から発生したノイズは、グランド部２６によってシールドされる。そして、グランド部２６でシールドしたノイズは、スルーホール３０を介してグランドプレーン２８に落とされるので、カードエッジ基板１０の外にノイズが放射されるのを防止することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、所定のコネクタの接続端子に対して電気的に接続されるカードエッジ部を備えたカードエッジ基板に関する。

マザーボードに実装されたコネクタに挿抜可能とされ、電源を供給されると共に、信号のやりとりを行うカードエッジ部を有するカードエッジ基板がある（特許文献１参照）。

このようなカードエッジ基板では、電源ラインに接続される電源領域などからノイズが発生すると、カードエッジ基板や、カードエッジ基板が接続されたマザーボード上に実装された電子部品等の誤作動を引き起こしてしまうことがある。
特開２００２−３４３４６７号公報

本発明は、カードエッジ基板の内部に発生したノイズが、外部へ放射されるのを防止することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、所定のコネクタに対して挿抜可能なカードエッジ部を有するカードエッジ基板において、前記カードエッジ部を通じてグランドに接続されるグランド層と、前記カードエッジ部を通じて電源に接続される電源層と、前記電源層の端部外側に所定のクリアランスを置いて配置され、グランドに接続される第１グランド部と、を有することを特徴としている。

請求項１の発明によれば、電源層の端部外側には、グランドに接続された第１グランド部が、所定のクリアランスを置いて配置されている。

これにより、電源層から発生したノイズは、第１グランド部によってシールドされてグランドに落とされるので、カードエッジ基板の外にノイズが放射されるのを防止することができる。

請求項２に記載の本発明は、前記１グランド部は、前記カードエッジ部に延出していることを特徴とすることを特徴としている。

請求項２の発明によれば、カードエッジ部にも第１グランド部が形成されている。これにより、カードエッジ部近傍で発生するノイズもシールドされる。

また、電源層の端部外側にのみ第１グランド部を設けた場合と比較して、カードエッジ部に第１グランド部を延出させた方が、第１グランド部の面積が大きくなるので、ノイズのシールド効果が高くなる。

請求項３に記載の本発明は、前記第１グランド部は、前記カードエッジ部全域に渡って設けられていることを特徴としている。

請求項３の発明によれば、カードエッジ部全域に渡って第１グランド部が設けられている。これにより、第１グランド部の面積が更に大きくなるので、大きな面積でノイズをシールドすることになり、ノイズのシールド性が向上する。

請求項４に記載の本発明は、前記グランド層のカードエッジ部には、グランドに接続される第２グランド部が設けられていることを特徴としている。

請求項４の発明によれば、グランドに接続される第２グランド部が、グランド層のカードエッジ部にも設けられている。これにより、電源層から発生したノイズは、第１グランド部だけでなく第２グランド部によってシールドされる。したがって、ノイズをシールドするグランド部の面積がより大きくなり、ノイズのシールド効果がより高くなる。

請求項５に記載の本発明は、前記グランド層及び前記電源層に加え、信号線が配線された信号配線層が複数積層されているとき、外層以外の前記信号配線層のカードエッジ部に、グランドに接続された第３グランド部が設けられていることを特徴としている。

請求項５の発明によれば、グランド層と電源層に加えて、複数の信号配線層が積層されているとき、外層以外の信号配線層のカードエッジ部に、第３グランド部を設けることで、信号層からのノイズも効率良く抑えることができる。

請求項６に記載の本発明は、前記第３グランド部が設けられた前記信号配線層同士が隣接していないことを特徴としている。

請求項６の発明によれば、信号配線層を隣接させて（重ねて）カードエッジ基板を構成すると、各信号配線層には、信号線に流れる電流から発生し、グランド部で収束される磁界が干渉して、ノイズが発生する。

そこで、第３グランド部が設けられた信号配線層同士を隣接させない構成とする。つまり、複数の信号配線層が隣接して積層されているとき、３つの信号配線層の間に第３グランド部を設けた状態とする。これにより、信号線に流れる電流から発生し、グランド部で収束される磁界が干渉することがなく、ノイズの発生を抑えることができる。

請求項７に記載の本発明は、前記第１グランド部、前記第２グランド部及び前記第３グランド部は、スルーホールで前記グランド領域と導通していることを特徴としている。

請求項７の発明によれば、スルーホールによって、第１グランド部、第２グランド部、第３グランド部が、グランド層と導通している。これにより、各層（電源層や信号配線層）に発生したノイズは、各層に設けられたグランド部（第１グランド部、第２グランド部、第３グランド部）でシールドされて、スルーホールを介してグランド層からグランドに落とされる。したがって、第１グランド部、第２グランド部、第３グランド部のグランドが強化され、ノイズのシールド性が向上する。

本発明は上記構成としたので、カードエッジ基板の内部に発生したノイズが、外部へ放射されるのを防止することができる。

ここで、本発明の第１の実施形態に係るカードエッジ基板１０について説明する。

図１には、カードエッジ基板１０の各層を分離した状態が模式的に示されている。また、図２（Ａ）には、カードエッジ基板１０を構成する電源層１４の正面図が示されている。

図１に示すように、カードエッジ基板１０は、電子部品が実装される第１信号配線層１２、電源層１４、グランド層１６、第２信号配線層１８が、絶縁層１９を介して積層された多層構造の４層基板となっている。

カードエッジ基板１０は、カードエッジ部１０Ａを有しており、第１信号配線層１２、電源層１４、グランド層１６、第２信号配線層１８には、それぞれカードエッジ部１２Ａ、１４Ａ、１６Ａ、１８Ａが設けられている。

カードエッジ基板１０の外層の第１信号配線層１２及び第２信号配線層１８のカードエッジ部１２Ａ、１８Ａには、複数の電極２０、２２が形成されている。これにより、カードエッジ基板１０のカードエッジ部１０Ａを、図示しないマザーボードに実装されたカードエッジコネクターに嵌合すると、カードエッジ基板１０は、マザーボードと電気的に接続するようになっている。

第１信号配線層１２及び第２信号配線層１８には、図示しない信号配線が形成されている。また、図２（Ａ）に示すように、電源層１４には、カードエッジ部１４Ａを除いた部分に、外部の電源ラインに接続される電源プレーン２４が形成されている。この電源プレーン２４の周囲には、グランド部２６が設けられている。

これより、電源プレーン２４はグランド部２６によって包囲された状態とされ、電源プレーン２４から発生したノイズが、グランド部２６でシールドされるようになっている。さらに、図１に示すように、グランド層１６には、カードエッジ部１６Ａを除いた部分に、外部のグランドラインに接続されるグランドプレーン２８が形成されている。

一方、カードエッジ基板１０には、電極２０に隣接するようにして、スルーホール３０が形成されている。スルーホール３０の内壁には導通部材がめっきされており、電極２０、２２、グランド部２６及びグランドプレーン２８が導通部材に接続され、これら（電極２０、２２、グランド部２６及びグランドプレーン２８）は、導通された状態とされている。

このような構成により、カードエッジ基板１０のカードエッジ部１０Ａを、カードエッジコネクター等に嵌合させると、電源プレーン２４から発生したノイズは、スルーホール３０を介してグランドプレーン２８及びグランド部２６から外部のグランドラインに落とされるようになっている。

次に、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。

電源プレーン２４に電流が流れることにより、電源プレーン２４からノイズが発生する。そこで、電源プレーン２４が形成された電源層１４に、電源プレーン２４を包囲するようにしてグランド部２６を形成する。

これにより、電源プレーン２４から発生したノイズは、グランド部２６によってシールドされる。そして、グランド部２６でシールドしたノイズは、スルーホール３０を介してグランドプレーン２８に落とされるので、カードエッジ基板１０の外にノイズが放射されるのを防止することができる。

なお、本実施形態では、図２（Ａ）に示すように、電源層１４に形成された電源プレーン２４の周囲にのみグランド部２６を設ける構成としたが、図２（Ｂ）に示すように、カードエッジ部１４Ａの端部に沿ってグランド部３２を設ける構成としてもよい。これにより、カードエッジ部１４Ａ近傍で発生するノイズは、グランド部３２でシールドされる。また、電源プレーン２４を包囲するように形成したグランド部２６と比較して、電源層１４の端部に沿って形成したグランド部３２の方が、グランド面積が大きくなるので、ノイズのシールド効果が高くなる。

また、図２（Ｃ）に示すように、カードエッジ部１４Ａの全域にグランド部３４を形成してもよい。これにより、カードエッジ部１４Ａの端部に沿ってグランド部３２を設けた図２（Ｂ）の場合と比較して、グランド面積が大きくなるので、大きな面積でノイズをシールドすることになり、ノイズのシールド性が向上する。したがって、多量の電流が流れることによって、電源プレーン２４から放射されるノイズが多い場合でも、カードエッジ基板１０の外にノイズが放射されることがない。

さらに、図３に示すように、グランド層１６の全域に渡ってグランドプレーン４２を形成してもよい。つまり、カードエッジ部１６Ａにもグランドプレーン４２が設けられている。これにより、カードエッジ基板４０内に設けられたグランド部の総面積が大きくなるので、カードエッジ基板１０内に発生したノイズをシールドする効果が高くなる。

次に、本発明の第２の実施形態に係るカードエッジ基板５０について説明する。なお、第１の実施形態と同様の部分についての説明は割愛する。

図４（Ａ）には、カードエッジ基板５０の内層（第２信号配線層５４、第３信号配線層５６、第４信号配線層６２、第５信号配線層６４）の正面図が示されており、図４（Ｂ）には、カードエッジ基板５０の側面断面図が示されている。

図４（Ｂ）に示すように、カードエッジ基板５０は、電子部品が実装される第１信号配線層５２、第２信号配線層５４、第３信号配線層５６、電源層５８、グランド層６０、第４信号配線層６２、第５信号配線層６４、第６信号配線層６６が、絶縁層４８を介して積層された多層構造の８層基板となっている。

カードエッジ基板５０は、カードエッジ部５０Ａを有しており、第１信号配線層５２、第２信号配線層５４、第３信号配線層５６、電源層５８、グランド層６０、第４信号配線層６２、第５信号配線層６４、第６信号配線層６６には、それぞれカードエッジ部５２Ａ、５４Ａ、５６Ａ、５８Ａ、６０Ａ、６２Ａ、６４Ａ、６６Ａが設けられている。

第１信号配線層５２、第２信号配線層５４、第３信号配線層５６、第４信号配線層６２、第５信号配線層６４、第６信号配線層６６には、図示しない信号配線が形成されている。

カードエッジ基板５０の外層の第１信号配線層５２及び第６信号配線層６６のカードエッジ部５２Ａ、６６Ａには、複数の電極４４、４６が形成されている。また、図４（Ａ）に示すように、カードエッジ基板５０の内層の第２信号配線層５４、第３信号配線層５６、第４信号配線層６２、第５信号配線層６４のカードエッジ部５４Ａ、５６Ａ、６２Ａ、６４Ａには、それぞれグランド部７６、７８、８０、８２が形成されている。

また、図４（Ｂ）に示すように、電源層５８には、カードエッジ部５８Ａを除いた部分に、外部の電源ラインに接続される電源プレーン６８が形成されている。電源プレーン６８の周囲及びカードエッジ部５８Ａには、グランド部７０が設けられている。これより、電源プレーン６８はグランド部７０によって包囲された状態とされ、電源プレーン６８から発生したノイズが、グランド部７０でシールドされるようになっている。

さらに、グランド層６０には、全域に渡って（カードエッジ部６０Ａも含めた領域で）、外部のグランドラインに接続されるグランドプレーン７２が形成されている。

一方、カードエッジ基板５０にはスルーホール（図示省略）が形成されている。スルーホールの内壁には導通部材がめっきされており、スルーホールによって電極４４、グランド部７６、７８、７０、グランドプレーン７２、グランド部８０、８２及び電極４６が導通されている。

このように、カードエッジ基板５０の外層の第１信号配線層５２と第６信号配線層６６の間に、第２信号配線層５４、第３信号配線層５６、第４信号配線層６２、第５信号配線層６４が絶縁層４８を介在して積層されているとき、内層の第２信号配線層５４、第３信号配線層５６、第４信号配線層６２、第５信号配線層６４のカードエッジ部５４Ａ、５６Ａ、６２Ａ、６４Ａにも、グランド部７６、７８、８０、８２を設けることで、カードエッジ基板５０内に設けられたグランド部の総面積を更に大きくすることができる。

ところで、信号配線層を隣接させて（重ねて）カードエッジ基板を構成すると、各信号配線層には、信号パターンに流れる電流から発生し、グランド部で収束される磁界が干渉して、ノイズを発生させることがある。

そこで、図５に示すように、第２信号配線層５４と、第５信号配線層６４のカードエッジ部５４Ａ、６４Ａにグランド部７６、８２を形成して、第３信号配線層５６、第４信号配線層６２のカードエッジ部５６Ａ、６２Ａにはグランド部を形成しない構成としてもよい。つまり、カードエッジ部にグランド部が形成された信号配線層を隣接させずに、グランド部が形成された信号配線層を、グランド部が形成されていない信号配線層の間に設ける。

これにより、第１信号配線層５２と第３信号配線層５６及び第４信号配線層６２と第６信号配線層６６の信号パターンに流れる電流から発生し、第２信号配線層５４のグランド部７６及び第５信号配線層６４のグランド部８２に収束される磁界が干渉することがなく、ノイズの発生を抑えることができる。

なお、本実施形態では、８層基板を例にとって説明したが、本発明は、８層基板以外にも、６層基板や１０層基板等にも適用される。

本発明の第１の実施形態に係るカードエッジ基板を構成する層を分解した状態を示す斜視図である。 本発明の他の形態のカードエッジ基板の電源層の正面図である。 本発明の他の形態のカードエッジ基板を構成する層を分解した状態を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るカードエッジ基板を示す図であり、（Ａ）は信号配線層の正面図であり、（Ｂ）は側面断面図である。 本発明の他の形態のカードエッジ基板を示す図であり、（Ａ）は信号配線層の正面図であり、（Ｂ）は側面断面図である。

符号の説明

１０ カードエッジ基板
１４ 電源層
１６ グランド層
１９ 絶縁層
２４ 電源プレーン
２６ グランド部（第１グランド部）
２８ グランドプレーン
３０ スルーホール
３２ グランド部（第１グランド部）
３４ グランド部（第１グランド部）
４０ カードエッジ基板
４２ グランドプレーン（第２グランド部）
４８ 絶縁層
５０ カードエッジ基板
５２ 信号配線層
５４ 信号配線層
５６ 信号配線層
５８ 電源層
６０ グランド層
６２ 信号配線層
６４ 信号配線層
６６ 信号配線層
６８ 電源プレーン
７０ グランド部（第３グランド部）
７２ グランドプレーン
７６ グランド部（第３グランド部）
８０ グランド部（第３グランド部）
８２ グランド部（第３グランド部）

Claims (7)

1. 所定のコネクタに対して挿抜可能なカードエッジ部を有するカードエッジ基板において、
   前記カードエッジ部を通じてグランドに接続されるグランド層と、
   前記カードエッジ部を通じて電源に接続される電源層と、
   前記電源層の端部外側に所定のクリアランスを置いて配置され、グランドに接続される第１グランド部と、
   を有することを特徴とするカードエッジ基板。
2. 前記１グランド部は、前記カードエッジ部に延出していることを特徴とする請求項１に記載のカードエッジ基板。
3. 前記第１グランド部は、前記カードエッジ部全域に渡って設けられていることを特徴とする請求項１に記載のカードエッジ基板。
4. 前記グランド層のカードエッジ部には、グランドに接続される第２グランド部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のカードエッジ基板。
5. 前記グランド層及び前記電源層に加え、信号線が配線された信号配線層が複数積層されているとき、外層以外の前記信号配線層のカードエッジ部に、グランドに接続された第３グランド部が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のカードエッジ基板。
6. 前記第３グランド部が設けられた前記信号配線層同士が隣接していないことを特徴とする請求項５に記載のカードエッジ基板。
7. 前記第１グランド部、前記第２グランド部及び前記第３グランド部は、スルーホールで前記グランド層と導通していることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のカードエッジ基板。

Images