JP2011171900A - Electromagnetic band gap structure element and printed circuit substrate - Google Patents
Electromagnetic band gap structure element and printed circuit substrate Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011171900A JP2011171900A JP2010032265A JP2010032265A JP2011171900A JP 2011171900 A JP2011171900 A JP 2011171900A JP 2010032265 A JP2010032265 A JP 2010032265A JP 2010032265 A JP2010032265 A JP 2010032265A JP 2011171900 A JP2011171900 A JP 2011171900A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- plane
- conductive layer
- ebg
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
【課題】
小型、薄型化可能なEBG構造にて、所望の周波数帯域のバンドギャップ特性を容易に制御することができるEBG構造及び基板を提供する。
【解決手段】
本発明の一実施形態に示されるEBGの単位構造は、AA‘平面に形成された第1の導電体101と、AA’平面とは異なる平面に形成された第2の導電体(102.1、102.2)と第1の導電体101と隣接した第2の導電体(102.1、102.2)とを直列に接続する第3の導電体(103.1、103.2)と、第1の導電体101と接続されたチップコンデンサ104と、チップコンデンサ104と接続された導電層105を備えているので、容易にEBG構造のキャパシタンスCを調整することができる。
【選択図】 図1【Task】
Provided is an EBG structure and a substrate that can easily control the band gap characteristics of a desired frequency band with a small and thin EBG structure.
[Solution]
The unit structure of the EBG shown in one embodiment of the present invention includes a first conductor 101 formed in the AA ′ plane and a second conductor (102.1 formed in a plane different from the AA ′ plane. 102.2) and the third conductor (103.1, 103.2) connecting the first conductor 101 and the adjacent second conductor (102.1, 102.2) in series; Since the chip capacitor 104 connected to the first conductor 101 and the conductive layer 105 connected to the chip capacitor 104 are provided, the capacitance C of the EBG structure can be easily adjusted.
[Selection] Figure 1
Description
本発明はプリント回路基板に関するもので、プリント回路基板上に伝播する特定周波数帯の電磁波を除去する電磁バンドギャップ構造(EBG:electromagnetic bandgap structure)に関する。 The present invention relates to a printed circuit board, and more particularly to an electromagnetic bandgap structure (EBG) that removes electromagnetic waves in a specific frequency band that propagates on the printed circuit board.
近年、映像信号を受信するアンテナやチューナーを内蔵した電子機器及び移動体通信機器は、設置、持ち運びの利便性から小型、薄型化への研究開発が進められている。これらの電子機器には、多種多様な機能を実現するためにアナログ回路やLSIやメモリなどのデジタル回路など複数の電子回路が同一のプリント回路基板に搭載されている。このプリント回路基板上の複数の電子回路は互いに異なった動作周波数を有し、複数の電子回路から生じる不要電磁放射による回路間の電磁干渉が生じる。電磁干渉は信号入力部にノイズとして伝播し、受信周波数帯域の信号受信を妨害するため、ノイズ伝播を抑制する対策が必要になっている。 2. Description of the Related Art In recent years, research and development of electronic devices and mobile communication devices with built-in antennas and tuners that receive video signals have been promoted to be small and thin for convenience of installation and carrying. In these electronic devices, a plurality of electronic circuits such as analog circuits, digital circuits such as LSIs and memories are mounted on the same printed circuit board in order to realize various functions. The plurality of electronic circuits on the printed circuit board have different operating frequencies, and electromagnetic interference occurs between the circuits due to unnecessary electromagnetic radiation generated from the plurality of electronic circuits. Since electromagnetic interference propagates to the signal input unit as noise and interferes with signal reception in the reception frequency band, measures to suppress noise propagation are required.
そこで、不要電磁放射に関連するノイズ対策手法の1つとして、電磁バンドギャップ構造(EBG:electromagnetic bandgap 以下「EBG構造」という)による対策が注目を集めている。EBG構造とは、誘電体または導体を2次元あるいは3次元的な周期構造として形成させ、特定周波数帯の電磁波及びノイズ電流の伝播を抑制する特性(バンドギャップ特性)を得るための構造をいう。新たな材料やプロセスを用いず、従来の基板設計に適用して、ノイズを防ぐことが可能なため、低コストなシールド方法として有望視されている。 Therefore, as one of noise countermeasure methods related to unnecessary electromagnetic radiation, a countermeasure by an electromagnetic bandgap structure (EBG: electromagnetic bandgap hereinafter referred to as “EBG structure”) is attracting attention. The EBG structure is a structure for obtaining a characteristic (band gap characteristic) for suppressing propagation of electromagnetic waves and noise currents in a specific frequency band by forming a dielectric or conductor as a two-dimensional or three-dimensional periodic structure. Since it can be applied to a conventional substrate design without using new materials and processes to prevent noise, it is considered promising as a low-cost shielding method.
また、EBG構造はインダクタンスLとキャパシタンスCからなる共振回路の周波数帯域でインピーダンスが高くなるため、LおよびCの逆数に比例するバンドギャップ特性を得ることができることが知られている。すなわち、近年のデジタル機器に必要な低周波数帯域でのバンドギャップ特性を得るためには、インダクタンスLとキャパシタンスCの値を高く設定することが求められる。 Further, it is known that the EBG structure has a high impedance in the frequency band of a resonance circuit composed of an inductance L and a capacitance C, so that a band gap characteristic proportional to the reciprocal of L and C can be obtained. That is, in order to obtain a band gap characteristic in a low frequency band necessary for recent digital equipment, it is required to set the inductance L and the capacitance C to be high.
例えば特許文献1には、電流経路を2層に跨がせた配線形状を周期的に形成させたEBG構造が開示されている。低周波数帯域でのバンドギャップ特性を得るため、電流経路を2層に跨らせた配線形状にすることで、遮蔽経路を増加させ、インダクタンスLとキャパシタンスCの値を増加させている。 For example, Patent Document 1 discloses an EBG structure in which a wiring shape having a current path straddling two layers is periodically formed. In order to obtain a band gap characteristic in a low frequency band, the wiring path is formed so as to straddle two layers, thereby increasing the shielding path and increasing the values of the inductance L and the capacitance C.
しかしながら、上述した従来技術を用い、低周波数帯域(10MHz〜1GHz)のバンドギャップ特性を得るためには、より高いインダクタンスL及びキャパシタンスCの値を設定することが必要なため、高いインダクタンスLの値を得るため、基板に対して垂直な方向に形成された導電体の長さの延長が必要になり、高いキャパシタンスCの値を得るため、基板方向に形成された導電体面積の拡大が必要になる。この結果、EBG構造が大型化してしまうという問題を内在している。このようにEBG構造の低帯域化と小型化とはトレードオフの関係になっている。 However, in order to obtain the band gap characteristics in the low frequency band (10 MHz to 1 GHz) using the above-described conventional technology, it is necessary to set higher inductance L and capacitance C values. Therefore, it is necessary to extend the length of the conductor formed in a direction perpendicular to the substrate, and to increase the area of the conductor formed in the substrate direction in order to obtain a high capacitance C value. Become. As a result, the problem that the EBG structure becomes large is inherent. Thus, there is a trade-off relationship between the reduction in bandwidth and the reduction in size of the EBG structure.
また、上述した従来技術を用い、所望の周波数帯域のバンドギャップ特性を得るためには、EBG構造の形状自体を変え、積層プロセスを変更することが必要になり、容易に設計を変更することが不可能という問題を有している。 Further, in order to obtain the band gap characteristics of a desired frequency band using the above-described conventional technology, it is necessary to change the shape of the EBG structure itself and change the stacking process, and the design can be easily changed. It has the problem of impossible.
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、小型、薄型化可能な構造にて、所望の周波数帯域のバンドギャップ特性を容易に制御することができるEBG構造及び基板を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an EBG structure capable of easily controlling the band gap characteristics of a desired frequency band with a structure that can be reduced in size and thickness. It is to provide a substrate.
本発明に係るEBG構造素子は第1の導電体と、前記第1の導電体が形成された平面とは異なる平面に形成された複数の第2の導電体と、前記第1の導電体と隣接する前記第2の導電体とを直列に接続する第3の導電体と、接地層と接続された導電層とを備え、前記第1の導電体と前記導電層とをコンデンサを介して接続していることを特徴としている。 An EBG structure element according to the present invention includes a first conductor, a plurality of second conductors formed on a plane different from the plane on which the first conductor is formed, the first conductor, A third conductor that connects the adjacent second conductors in series and a conductive layer that is connected to a ground layer are provided, and the first conductor and the conductive layer are connected via a capacitor. It is characterized by that.
上記の構成によれば、導電体に設けたコンデンサのキャパシタンスを容易に増減させることができ、小型な構成にて所望のバンドギャップ特性を得ることが可能であるという効果を奏する。 According to said structure, the capacitance of the capacitor | condenser provided in the conductor can be increased / decreased easily and there exists an effect that a desired band gap characteristic can be acquired with a small structure.
前記導電層は前記第1の導電体に近接した平面上に形成することが好ましい。 The conductive layer is preferably formed on a plane close to the first conductor.
上記の構成では第1の導電体とコンデンサとの接続及びコンデンサと導電層との接続に、比較的短い配線または直接、接続することができ、新たな配線によるインダクタンスL及びキャパシタンスCの固定値の多大な増加を妨げることができる。このため、コンデンサCの値を変更することにより、バンドギャップ特性を容易に制御するというさらなる効果を奏する。 In the above configuration, a relatively short wiring or a direct connection can be made to the connection between the first conductor and the capacitor and the connection between the capacitor and the conductive layer, and the fixed values of the inductance L and the capacitance C due to the new wiring. A great increase can be prevented. For this reason, by changing the value of the capacitor C, the band gap characteristic can be easily controlled.
前記導電層は前記第1の導電体と同一層に形成され、前記導電層は前記第3の導電体を収容するようにクリアランスホールを形成することが好ましい。 The conductive layer is preferably formed in the same layer as the first conductor, and the conductive layer preferably forms a clearance hole so as to accommodate the third conductor.
上記の構成では、積層基板の最上部で第1の導電体とコンデンサ、及びコンデンサと導電層との接続を行うことができ、容易にコンデンサを交換することが可能となる。このため、多様な設計変更に対応することが可能というさらなる効果を奏する。 In the above configuration, the first conductor and the capacitor, and the capacitor and the conductive layer can be connected at the top of the multilayer substrate, and the capacitor can be easily replaced. For this reason, there is an additional effect that it is possible to cope with various design changes.
前記コンデンサとして、端子を備えたチップコンデンサを備え、少なくとも前記チップコンデンサと前記第1の導電体との接続部における前記導電パターンの幅の長さを、前記チップコンデンサの端子の幅の長さ以下となるように配置することが好ましい。 A chip capacitor having a terminal is provided as the capacitor, and at least a width of the conductive pattern in a connection portion between the chip capacitor and the first conductor is equal to or less than a width of a terminal of the chip capacitor. It is preferable to arrange so that.
上記の構成では、第1の導電体を伝播するノイズ電流を確実にチップコンデンサへ伝播させることができる。このため、効率的にノイズ電流の除去が可能という効果を有する。 In the above configuration, the noise current propagating through the first conductor can be reliably propagated to the chip capacitor. For this reason, the noise current can be efficiently removed.
本発明に係るEBG構造素子は第1の平面に形成された複数の第1の導電体と、前記第1の平面とは異なる平面に形成された複数の第2の導電体と、前記第1の導電体と隣接する前記第2の導電体とを直列に接続する第3の導電体と、接地層と接続された導電層と、前記複数の第1の導電体と前記導電層とを接続するチップコンデンサとを備え、少なくとも隣接する2つの前記チップコンデンサのキャパシタンスが異なることを特徴としている。 An EBG structure element according to the present invention includes a plurality of first conductors formed on a first plane, a plurality of second conductors formed on a plane different from the first plane, and the first A third conductor for connecting the second conductor adjacent to the second conductor in series, a conductive layer connected to the ground layer, and connecting the plurality of first conductors and the conductive layer And at least two adjacent chip capacitors have different capacitances.
上記の構成によれば、キャパシタンスの異なる少なくとも隣接する2つのコンデンサの配置により、少なくとも2つのバンドギャップ特性を兼ね備え、広範囲な周波数帯域の電磁波を抑制することが可能という効果を奏する。 According to the above configuration, the arrangement of at least two adjacent capacitors having different capacitances has an effect of having at least two band gap characteristics and suppressing electromagnetic waves in a wide frequency band.
本発明に係るEBG構造素子は、第1の平面に形成された第1の導電体と、前記第1の平面とは異なる平面に形成された複数の第2の導電体と、前記第1の導電体と隣接する前記第2の導電体とを直列に接続する第3の導電体と、接地層と接続された導電層とを備え、前記第1の導電体と前記導電層とを複数のチップコンデンサを介して並列に接続することを特徴としている。 An EBG structure element according to the present invention includes a first conductor formed on a first plane, a plurality of second conductors formed on a plane different from the first plane, and the first conductor A third conductor that connects the conductor and the second conductor adjacent to each other in series; and a conductive layer that is connected to a ground layer; and the first conductor and the conductive layer include a plurality of conductors. It is characterized by being connected in parallel via a chip capacitor.
上記の構成によれば、電気的に並列に接続されたチップコンデンサの組み合わせにより、広範囲のバンドギャップ特性をより効果的に制御することができるという効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect that a wide band gap characteristic can be more effectively controlled by the combination of the chip capacitor electrically connected in parallel.
本発明に係るプリント回路基板はEBG構造素子を少なくとも電気回路の周囲の一部に形成させることを特徴とする。 The printed circuit board according to the present invention is characterized in that the EBG structure element is formed at least in a part around the electric circuit.
上記の構成によれば、プリント回路基板を伝播するノイズ電流が電気回路に伝播することを抑制するという効果を奏する。 According to said structure, there exists an effect of suppressing that the noise current which propagates a printed circuit board propagates to an electric circuit.
本発明に係るEBG構造は、上述のように第1の導電体に接続されたコンデンサを備え、キャパシタンスCの値を容易に増加させることができるため、小型、薄型化の構造を備え、かつ、低周波域のバンドギャップ特性を有するという効果を奏する。 Since the EBG structure according to the present invention includes the capacitor connected to the first conductor as described above and can easily increase the value of the capacitance C, the EBG structure includes a small and thin structure, and There is an effect of having a band gap characteristic in a low frequency range.
また、本発明に係るEBG構造素子は、異なるキャパシタンスCを有するコンデンサを交換するだけでEBG構造のキャパシタンスCを調整することが可能なため、EBG構造を形成する積層プロセスを変更することなく、容易に設計変更が可能という効果を奏する。 In addition, since the EBG structure element according to the present invention can adjust the capacitance C of the EBG structure simply by exchanging capacitors having different capacitances C, it is easy without changing the stacking process for forming the EBG structure. There is an effect that the design can be changed.
〔第1の実施形態〕
本発明の第1の実施形態について図1ないし図4に基づいて説明すると以下の通りである。
[First Embodiment]
The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 as follows.
図1は本発明の第1の実施形態によるEBG構造素子の単位構造を示す断面図である。図2aは図1に示されたEBG構造のAA’平面を示す平面図、図2bは図1に示されたEBG構造のBB’平面を示す平面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view showing a unit structure of an EBG structure element according to the first embodiment of the present invention. 2A is a plan view showing an AA 'plane of the EBG structure shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a plan view showing a BB' plane of the EBG structure shown in FIG.
図1に示されるEBG構造の単位構造は、AA‘平面に形成された第1の導電体101と、AA’平面とは異なる平面に形成された第2の導電体(102.1、102.2)と第1の導電体101と隣接した第2の導電体(102.1、102.2)とを直列に接続する第3の導電体(103.1、103.2)と、第1の導電体101と接続されたチップコンデンサ104と、チップコンデンサ104と接続された導電層105が含まれる。ここで、導電層105は第1の導電体101の同一層の周囲あるいは近接層に接地層として形成される。 The unit structure of the EBG structure shown in FIG. 1 includes a first conductor 101 formed in the AA ′ plane and a second conductor (102.1, 102... Formed in a plane different from the AA ′ plane. 2) and the third conductor (103.1, 103.2) connecting the first conductor 101 and the second conductor (102.1, 102.2) adjacent to each other in series; The chip capacitor 104 connected to the conductor 101 and the conductive layer 105 connected to the chip capacitor 104 are included. Here, the conductive layer 105 is formed as a ground layer around or in the vicinity of the same layer of the first conductor 101.
また、第1の導電体101が形成されたAA'平面と第2の導電体(102.1、102.2)が形成されたBB'平面との間に誘電層106が介在されていてもよい。 Even if the dielectric layer 106 is interposed between the AA ′ plane where the first conductor 101 is formed and the BB ′ plane where the second conductor (102.1, 102.2) is formed. Good.
ここで、第1の導電体101が形成されたAA'平面と第2の導電体(102.1、102.2)が形成されたBB'平面との間に誘電層106が形成されている場合、誘電層106はスルーホールが形成され、第3の導電体(103.1、103.2)が収容される。 Here, the dielectric layer 106 is formed between the AA ′ plane where the first conductor 101 is formed and the BB ′ plane where the second conductor (102.1, 102.2) is formed. In the case, the dielectric layer 106 is formed with a through hole and accommodates a third conductor (103.1, 103.2).
また、導電層105は第1の導電体101の近接層及び同一層に形成されることが好ましい。導電層105と第1の導電体101との距離を隔てて形成する場合、導電層105と第1の導電体101とを接続する接続配線として新たな導電体の形成が必要になり、固定値としてインダクタンスLが生じる。このため、下限周波数の設定の際に、チップコンデンサに対する依存度が低下し、所望の周波数特性を容易に制御することが困難となる。このため、導電層105を第1の導電体101の近接層及び同一層に形成することで、固定のインダクタンスL及びキャパシタンスCの発生を防ぐことが好ましい。 In addition, the conductive layer 105 is preferably formed in the adjacent layer and the same layer of the first conductor 101. In the case where the conductive layer 105 and the first conductor 101 are formed at a distance, a new conductor needs to be formed as a connection wiring for connecting the conductive layer 105 and the first conductor 101, and the fixed value is set. As a result, an inductance L is generated. For this reason, when setting the lower limit frequency, the dependence on the chip capacitor is reduced, and it becomes difficult to easily control the desired frequency characteristics. For this reason, it is preferable to prevent the generation of the fixed inductance L and the capacitance C by forming the conductive layer 105 in the proximity layer and the same layer of the first conductor 101.
また、導電層105と第1の導電体101を同一層に形成する場合、導電層105はクリアランスホール107が形成され、第1の導電体101が収容される。 Further, in the case where the conductive layer 105 and the first conductor 101 are formed in the same layer, a clearance hole 107 is formed in the conductive layer 105 and the first conductor 101 is accommodated.
図2a及び図2bに示すEBG構造の平面図には、第1の導電体101と、第1の導電体101の周囲に導電層105が形成される。第1の導電体101の両端は第3の導電体(103.1、103.2)が形成される。第1の導電体101と導電層105はチップコンデンサ104を介して接続されている。 In the plan view of the EBG structure shown in FIGS. 2 a and 2 b, a first conductor 101 and a conductive layer 105 are formed around the first conductor 101. Third conductors (103.1, 103.2) are formed at both ends of the first conductor 101. The first conductor 101 and the conductive layer 105 are connected via a chip capacitor 104.
ここで、図面では導電体を線状の形状に記載しているが、多角形、円形、楕円形を含む任意の形状にて形成してもよい。また、図面では、第2の導電体(102.1、102.2)を同一平面上に形成させているが、異なる層に形成させてもよい。 Here, although the conductor is illustrated in a linear shape in the drawings, it may be formed in any shape including a polygon, a circle, and an ellipse. In the drawings, the second conductors (102.1, 102.2) are formed on the same plane, but may be formed in different layers.
図3(a)、(b)は図2のAA’平面の平面図に示されるチップコンデンサの詳細な接続部を示す平面図である。第1の導電体101と導電層105はチップコンデンサ104を介して接続され、第1の導電体101の幅sは第1の導電体101に接続されるチップコンデンサ105の端子幅tに比べて同一あるいは短くなるように配置されている。このため、第1の導電体101に流れるノイズ電流は確実にチップコンデンサ104に伝わり、効率的にノイズ電流の除去が可能になる。例えば図3(c) のようにチップコンデンサの端子を配置した場合、第1の導電体を流れるノイズ電流はチップコンデンサの端子を迂回し、抑制されることなく隣接したEBG素子へ伝播される。このため、第1の導電体101の幅sは第1の導電体101に接続されるチップコンデンサ104の端子幅tに比べて同一あるいは短くなるように配置されることが好ましい。 FIGS. 3A and 3B are plan views showing detailed connection portions of the chip capacitor shown in the plan view of the AA ′ plane of FIG. 2. The first conductor 101 and the conductive layer 105 are connected via a chip capacitor 104, and the width s of the first conductor 101 is larger than the terminal width t of the chip capacitor 105 connected to the first conductor 101. They are arranged to be the same or shorter. For this reason, the noise current flowing through the first conductor 101 is reliably transmitted to the chip capacitor 104, and the noise current can be efficiently removed. For example, when the chip capacitor terminals are arranged as shown in FIG. 3C, the noise current flowing through the first conductor bypasses the chip capacitor terminals and propagates to the adjacent EBG element without being suppressed. For this reason, the width s of the first conductor 101 is preferably arranged to be the same or shorter than the terminal width t of the chip capacitor 104 connected to the first conductor 101.
ここで、チップコンデンサ104が接続される端子幅は第1の導電体101の幅に対して全範囲にわたり長くなるように配置する必要はない。例えば、図3(d)の導電層105のようにチップコンデンサ104の接続部分の幅だけを短くさせた構成としてもよい。 Here, the terminal width to which the chip capacitor 104 is connected does not have to be long over the entire range with respect to the width of the first conductor 101. For example, a configuration in which only the width of the connection portion of the chip capacitor 104 is shortened as in the conductive layer 105 in FIG.
また、より好ましくは図3(e)のように、チップコンデンサとして三端子のチップコンデンサを配置することがよい。三端子のチップコンデンサを配置することで、ノイズ電流をより確実にチップコンデンサへ伝える電流経路を形成することが可能である。また、三端子のチップコンデンサはノイズ電流が接地層へ流れる電流経路を増加させるため、固定値としてのインダクタンスLをより低く抑えることが可能であり、バンドギャップ特性の制御が容易である。 More preferably, a three-terminal chip capacitor is arranged as the chip capacitor as shown in FIG. By disposing a three-terminal chip capacitor, it is possible to form a current path that more reliably transmits noise current to the chip capacitor. In addition, since the three-terminal chip capacitor increases the current path through which the noise current flows to the ground layer, the inductance L as a fixed value can be kept lower, and the band gap characteristics can be easily controlled.
ここで三端子のコンデンサは貫通コンデンサと呼ばれるチップコンデンサを配置するため、図3(f)のような第1の導電体101の形状にしてもよい。図3(f)の第1の導電体101は物理的に分離されており、分離された2つの第1の導電体を貫通コンデンサにより接続する。第1の導電体101に接続された貫通コンデンサは、接続配線を介し導電層105と接続される。このため、ノイズ電流の電流経路は貫通コンデンサ内を貫通する経路となるため、確実にチップコンデンサ内へ伝播させることが可能である。 Here, since the three-terminal capacitor is a chip capacitor called a feedthrough capacitor, the first conductor 101 may be shaped as shown in FIG. The first conductor 101 in FIG. 3F is physically separated, and the two separated first conductors are connected by a feedthrough capacitor. The feedthrough capacitor connected to the first conductor 101 is connected to the conductive layer 105 through a connection wiring. For this reason, since the current path of the noise current is a path that penetrates the feedthrough capacitor, the noise current can be reliably propagated into the chip capacitor.
本発明の第1の実施形態の構造は、周期的な導電体を流れる電流経路(第2の導電体102.1→第3の導電体103.1→第1の導電体101→第3の導電体103.2→第2の導電体102.2→)と、第1の導電体101に接続されたチップコンデンサ104の端子を経由して導電層105に電流が流れる電流経路(第1の導電体101→チップコンデンサ104→導電層105)とをもつ。上記に示す本発明の第1の実施形態の単位構造を周期的に配列させることで、バンドギャップ特性が顕著に表れる。 The structure of the first embodiment of the present invention has a current path (second conductor 102.1 → third conductor 103.1 → first conductor 101 → third conductor flowing through a periodic conductor). A current path through which the current flows to the conductive layer 105 via the conductor 103.2 → second conductor 102.2 →) and the terminal of the chip capacitor 104 connected to the first conductor 101. Conductor 101 → chip capacitor 104 → conductive layer 105). By periodically arranging the unit structures of the first embodiment of the present invention described above, the band gap characteristics are remarkably exhibited.
図4は本発明の第1の実施形態によるEBG構造の単位構造を回路モデルとして示した等価回路図である。C0は単位構造の電流経路のキャパシタンス(第2の導電体102.1→第3の導電体103.1→第1の導電体101→第3の導電体103.2→第2の導電体102.2)、L0は単位構造の電流経路のインダクタンス(電流経路を2つに分割しL0/2として表現)、C1はチップコンデンサがもつキャパシタンス、L1はチップコンデンサがもつ寄生インダクタンスである。 FIG. 4 is an equivalent circuit diagram showing the unit structure of the EBG structure according to the first embodiment of the present invention as a circuit model. C 0 is the capacitance of the current path of the unit structure (second conductor 102.1 → third conductor 103.1 → first conductor 101 → third conductor 103.2 → second conductor 102.2), L 0 is the current path of unit structures inductance (expressed as dividing the current path into two L 0/2), C 1 is the capacitance held by the chip capacitor, the parasitic inductance L 1 is held by the chip capacitor It is.
本発明の第1の実施形態のEBG構造は上記単位構造を周期的に配列させることでバンドギャップ特性を有し、以下の上限周波数、下限周波数及び共振周波数を数式として表わすことができる。すなわち、第1の実施形態のバンドギャップ特性は下限周波数と上限周波数との間の周波数帯域の電磁波を抑制する特性であるといえる。 The EBG structure according to the first embodiment of the present invention has band gap characteristics by periodically arranging the unit structures, and the following upper limit frequency, lower limit frequency, and resonance frequency can be expressed as mathematical expressions. That is, it can be said that the band gap characteristic of the first embodiment is a characteristic that suppresses electromagnetic waves in a frequency band between the lower limit frequency and the upper limit frequency.
ここでプリント回路基板上に生じる不要電磁放射による電磁波は、複数の回路間の干渉により複合的に生じるため、プリント回路基板ごとに一定の周波数帯域を有していない。このため、多種多様な電磁波の抑制には、EBG構造の上限周波数及び下限周波数の制御が必要であるが、本発明の第1の実施形態はチップコンデンサ104を交換することが可能なため、上記の式を満たす所望のバンドギャップ特性をもつEBG構造を容易に形成することが可能である。 Here, electromagnetic waves caused by unnecessary electromagnetic radiation generated on the printed circuit board are generated in a complex manner due to interference between a plurality of circuits, and therefore do not have a certain frequency band for each printed circuit board. For this reason, in order to suppress a wide variety of electromagnetic waves, it is necessary to control the upper limit frequency and the lower limit frequency of the EBG structure. However, since the first embodiment of the present invention can replace the chip capacitor 104, It is possible to easily form an EBG structure having a desired band gap characteristic that satisfies the following equation.
ここで、より精密な上限周波数及び下限周波数の制御を行うためには、値の設定変更が可能なチップコンデンサ104のキャパシタンスC1に及びインダクタンスL1に依存させることが必要である。このため、固定値をもつ新たな接続配線によるインダクタンスL及びキャパシタンスCの発生を防ぐため、導電層105と第1の導電体101は近接して配置されることが好ましい。 Here, in order to perform more precise control of the upper limit frequency and the lower limit frequency, it is necessary to depend on the capacitance C 1 of the chip capacitor 104 whose value can be changed and the inductance L 1 . For this reason, in order to prevent the generation of the inductance L and the capacitance C due to the new connection wiring having a fixed value, it is preferable that the conductive layer 105 and the first conductor 101 are arranged close to each other.
図5は本発明の第1の実施形態のシミュレーション解析に適用したシミュレーションモデル図である。第1の実施形態に表わされるEBGの単位構造を周期的に配列し、配列方向に信号を伝播させることができる。 FIG. 5 is a simulation model diagram applied to the simulation analysis of the first embodiment of the present invention. It is possible to periodically arrange the EBG unit structures represented in the first embodiment and to propagate signals in the arrangement direction.
図6は本発明の第1の実施形態によるEBGの単位構造の周期特性を図5に示されるシミュレーションモデルに基づき解析したグラフである。X軸に周波数(GHz)、Y軸に減衰量(db)をとり、EBGの単位構造を周期的に1つから5つまで配列した際の比較を示したものである。シミュレーションには図4の等価回路で示されるキャパシタンス及びリアクタンスとして以下の値を適用した。C0=10pF、L0=1.4n、C1=0.1μF、L1=0.45nH。 FIG. 6 is a graph obtained by analyzing the periodic characteristics of the unit structure of the EBG according to the first embodiment of the present invention based on the simulation model shown in FIG. The comparison is shown when one to five EBG unit structures are periodically arranged with the frequency (GHz) on the X axis and the attenuation (db) on the Y axis. In the simulation, the following values were applied as the capacitance and reactance shown in the equivalent circuit of FIG. C 0 = 10 pF, L 0 = 1.4 n, C 1 = 0.1 μF, L 1 = 0.45 nH.
図6を参照すると単位構造の周期数が増加するにともない、減衰量の絶対値が増加する傾向を確認することができる。 Referring to FIG. 6, it can be confirmed that the absolute value of the attenuation amount increases as the number of periods of the unit structure increases.
図7は本発明の第1の実施形態によるEBG構造で、異なるキャパシタンスCをもつチップコンデンサを配置した場合のバンドギャップ特性を図4に示されるシミュレーションモデルに基づき解析したグラフである。EBGの単位構造を5つ配列させ、チップコンデンサのキャパシタンスCを1000p〜0.1μFに変化させたときのバンドギャップ特性の変化を示しており、コンデンサのキャパシタンスCを大きくするにつれ、低周波域側に下限周波数がシフトしていることを示している。 FIG. 7 is a graph obtained by analyzing the band gap characteristics in the case where chip capacitors having different capacitances C are arranged in the EBG structure according to the first embodiment of the present invention based on the simulation model shown in FIG. This shows the change in band gap characteristics when five unit structures of EBG are arranged and the capacitance C of the chip capacitor is changed from 1000 p to 0.1 μF. As the capacitance C of the capacitor is increased, the low frequency side Indicates that the lower limit frequency is shifted.
上述より、本発明の第1の実施形態に設けられたチップコンデンサのキャパシタンスCを変化させることにより、所望のバンドギャップ特性を得ることが確認できる。 From the above, it can be confirmed that desired band gap characteristics can be obtained by changing the capacitance C of the chip capacitor provided in the first embodiment of the present invention.
〔第2の実施形態〕
本発明の第2の実施形態について図8に基づいて説明すると以下の通りである。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図8は本発明の第2の実施形態によるEBG構造の単位構造を示す断面図である。図8に示されるEBG構造の単位構造は第1の平面であるAA‘平面に形成された第1の導電体(101.1、101.2)と、AA’平面とは異なる平面に形成された第2の導電体(102.1、102.2、102.3)と第1の導電体(101.1、101.2)と隣接した第2の導電体(102.1、102.2、102.3)とを直列に接続する第3の導電体(103.1、103.2)と、第1の導電体(101.1、101.2)と接続されたチップコンデンサ(104.1、104.2)と、チップコンデンサ(104.1、104.2)と接続された導電層105が含まれる。ここで、隣接して配置されたチップコンデンサ(104.1)のキャパシタンスとチップコンデンサ(104.2)のキャパシタンスは異なるように配置される。導電層105は第1の導電体(101.1、101.2)の同一層の周囲あるいは近接層に接地層として形成される。 FIG. 8 is a sectional view showing a unit structure of an EBG structure according to the second embodiment of the present invention. The unit structure of the EBG structure shown in FIG. 8 is formed on a first conductor (101.1, 101.2) formed on the first plane AA ′ plane and on a plane different from the AA ′ plane. The second conductor (102.1, 102.2, 102.3) and the second conductor (102.1, 102.2) adjacent to the first conductor (101.1, 101.2). , 102.3) in series with the third conductor (103.1, 103.2) and the chip capacitor (104.101.2) connected with the first conductor (101.1, 101.2). 1, 104.2) and a conductive layer 105 connected to the chip capacitors (104.1, 104.2). Here, the capacitance of the chip capacitor (104.1) arranged adjacent to the capacitance of the chip capacitor (104.2) is arranged differently. The conductive layer 105 is formed as a ground layer around or in the vicinity of the same layer of the first conductor (101.1, 101.2).
また、第1の導電体(101.1、101.2)が形成されたAA'平面と第2の導電体(102.1、102.2、102.3)が形成されたBB'平面との間に誘電層109が介在されていてもよい。ここで、第1の導電体(101.1、101.2)が形成されたAA'平面と第2の導電体(102.1、102.2、102.3)が形成されたBB'平面との間に誘電層106が形成されている場合、誘電層106はスルーホールが形成され、第3の導電体(103.1、103.2)が収容される。 Also, the AA ′ plane on which the first conductor (101.1, 101.2) is formed and the BB ′ plane on which the second conductor (102.1, 102.2, 102.3) is formed, A dielectric layer 109 may be interposed therebetween. Here, the AA ′ plane on which the first conductor (101.1, 101.2) is formed and the BB ′ plane on which the second conductor (102.1, 102.2, 102.3) is formed. When the dielectric layer 106 is formed between the first and second dielectric layers 106, through holes are formed in the dielectric layer 106 and the third conductors (103.1, 103.2) are accommodated.
ここで、第2の実施形態は、第1の実施形態のEBGの単位構造を隣接して2つ配置したものと考えてもよいため、詳細な説明は省略するが、導電体の形状、大きさ、配置される層をそれぞれ任意に異ならせてもよい。また、図面では第2の導電体(102.1、102.2、102.3)を同一平面上に形成させているが、それぞれ異なる層に形成させてもよい。また、導電層105及び誘電層106の形成も第1の実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略するが、隣接する導電体の形成にともない、導電層を多層構造にしてもよいことはいうまでもない。 Here, in the second embodiment, since it may be considered that two EBG unit structures of the first embodiment are arranged adjacent to each other, detailed description is omitted, but the shape and size of the conductor are omitted. In addition, the layers to be arranged may be arbitrarily different from each other. In the drawings, the second conductors (102.1, 102.2, 102.3) are formed on the same plane, but may be formed in different layers. Further, since the formation of the conductive layer 105 and the dielectric layer 106 is the same as that of the first embodiment, the detailed description is omitted, but the conductive layer may have a multi-layer structure as the adjacent conductors are formed. Needless to say.
ここで第1の実施形態と同様であるためチップコンデンサを介して接続する第1の導電体(101.1、101.2)と導電層105の詳細説明は省略するが、それぞれのチップコンデンサを図3(a)から(f)と同様に配置してよく、チップコンデンサの接続部において、第1の導電体(101.1、101.2)の幅をチップコンデンサの端子幅以下となるように配置することが好ましい。 Here, since it is the same as that of the first embodiment, a detailed description of the first conductor (101.1, 101.2) and the conductive layer 105 connected via the chip capacitor is omitted. 3 (a) to 3 (f) may be arranged so that the width of the first conductor (101.1, 101.2) is equal to or smaller than the terminal width of the chip capacitor at the connection portion of the chip capacitor. It is preferable to arrange in.
図9は本発明の第2の実施形態と第1の実施形態とが有するバンドギャップ特性を比較したシミュレーションの結果を示す図である。ここで、図9に用いたシミュレーションモデルは、図5に用いたシミュレーションモデルと同一であり、EBGの単位構造を5つ配列させてシミュレーションを行った。第1の実施形態のシミュレーションは、キャパシタンスCの値が0.1μFのチップコンデンサを5つ配列させた。第2の実施形態のシミュレーションは、キャパシタンスCの値が0.1μFの3つのチップコンデンサとキャパシタンスCの値が100pFの2つのチップコンデンサとを交互に配列させた。すなわち第2の実施形態を示すEBG構造素子のチップキャパシタは0.1μF、100pF、0.1μF、100pF、0.1μFの順に配列されている。 FIG. 9 is a diagram showing the result of a simulation comparing the band gap characteristics of the second embodiment and the first embodiment of the present invention. Here, the simulation model used in FIG. 9 is the same as the simulation model used in FIG. 5, and the simulation was performed by arranging five unit structures of EBG. In the simulation of the first embodiment, five chip capacitors having a capacitance C value of 0.1 μF are arranged. In the simulation of the second embodiment, three chip capacitors having a capacitance C value of 0.1 μF and two chip capacitors having a capacitance C value of 100 pF were alternately arranged. That is, the chip capacitors of the EBG structure element showing the second embodiment are arranged in the order of 0.1 μF, 100 pF, 0.1 μF, 100 pF, and 0.1 μF.
図9を参照すると、0.1μFと100pFのチップキャパシタを隣接して配置した第2の実施形態のシミュレーションモデルは上限周波数が低周波数帯域にシフトしていることが確認できる。また、第1の実施形態と第2の実施形態の下限周波数のシフトは見られなかった。 Referring to FIG. 9, it can be confirmed that the upper limit frequency is shifted to the low frequency band in the simulation model of the second embodiment in which the chip capacitors of 0.1 μF and 100 pF are arranged adjacent to each other. Moreover, the shift of the lower limit frequency of 1st Embodiment and 2nd Embodiment was not seen.
すなわち、第2の実施形態のEBG構造は、第1のチップコンデンサを含むEBGの単位構造によるバンドギャップ特性と、第2のチップコンデンサを含むEBGの単位構造によるバンドギャップ特性を兼ね備え、多種多様な電磁波の抑制が可能という効果を奏する。 That is, the EBG structure of the second embodiment has a band gap characteristic due to the unit structure of the EBG including the first chip capacitor and a band gap characteristic due to the unit structure of the EBG including the second chip capacitor. There is an effect that electromagnetic waves can be suppressed.
ここで、第2の実施形態は、キャパシタンスCが異なる2種類のチップコンデンサを隣接して配置した構造をEBGの単位構造としているが、キャパシタンスCが異なる3種類以上のチップコンデンサを隣接して任意に配置した構造をEBGの単位構造としてもよい。例えば、EBGの単位構造に配置されるキャパシタンスCの異なるコンデンサをそれぞれC1、C2、C3とした場合、C1、C2、C3、C1、C2、C3、C1・・・の周期配列やC1、C3、C2、C1、C3、C2、C1・・・の周期配列としてもよい。 Here, in the second embodiment, a structure in which two types of chip capacitors having different capacitances C are arranged adjacent to each other is used as an EBG unit structure. However, three or more types of chip capacitors having different capacitances C may be adjacent to each other. The structure arranged in the above may be an EBG unit structure. For example, when capacitors having different capacitances C arranged in the unit structure of EBG are C1, C2, and C3, respectively, a periodic arrangement of C1, C2, C3, C1, C2, C3, C1,. It is good also as a periodic arrangement of C2, C1, C3, C2, C1,.
また、周期配列は、必ずしも異なるキャパシタンスCを隣接して配置する必要はない。すなわち、上記コンデンサC1が配置されるEBGの単位構造を少なくとも隣接して2つ以上配置したEBG構造素子のグループと上記コンデンサC2が配置されるEBGの単位構造を少なくとも隣接して2つ以上配置したEBG構造素子のグループとを含むような周期配列にしてもよい。例えば、C1、C1、C1、C2、C2、C2、C1、C1・・・の周期配列や、C1、C1、C1、C3、C3,C3、C2、C2、C2、C1、C1・・・の周期配列としてもよい。 In the periodic array, different capacitances C are not necessarily arranged adjacent to each other. That is, a group of EBG structure elements in which at least two EBG unit structures in which the capacitor C1 is disposed are disposed adjacently and two or more EBG unit structures in which the capacitor C2 is disposed are disposed adjacently. A periodic array including a group of EBG structure elements may be used. For example, C1, C1, C1, C2, C2, C2, C1, C1,... Periodic arrangement, C1, C1, C1, C3, C3, C3, C2, C2, C2, C1, C1,. It may be a periodic array.
〔第3の実施形態〕
本発明の第3の実施形態について、図10及び図11に基づいて説明すると以下の通りである。
[Third Embodiment]
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図10は本発明の第3の実施形態によるEBG構造素子の単位構造を示す断面図である。図11aは図10に示されたEBG構造のAA’平面を示す平面図、図11bは図10に示されたEBG構造のBB’平面を示す平面図である。 FIG. 10 is a sectional view showing a unit structure of an EBG structure element according to the third embodiment of the present invention. 11A is a plan view showing an AA ′ plane of the EBG structure shown in FIG. 10, and FIG. 11B is a plan view showing a BB ′ plane of the EBG structure shown in FIG.
図10に示されるEBG構造の単位構造は第1の平面であるAA’平面に形成された第1の導電体101とAA’平面とは異なる平面に形成された第2の導電体(102.1、102.2)と、第1の導電体101と隣接した第2の導電体(102.1、102.2)とを直列に接続する第3の導電体(103.1、103.2)と、第1の導電体101と並列に接続された少なくとも2つのチップコンデンサ(104.1、104.2)と、チップコンデンサ(104.1、104.2)と接続された導電層105が含まれる。 The unit structure of the EBG structure shown in FIG. 10 includes a first conductor 101 formed on the first plane AA ′ plane and a second conductor (102... 102 formed on a plane different from the AA ′ plane. 1, 102.2) and the third conductor (103.1, 103.2) connecting the first conductor 101 and the adjacent second conductor (102.1, 102.2) in series. ), At least two chip capacitors (104.1, 104.2) connected in parallel to the first conductor 101, and a conductive layer 105 connected to the chip capacitors (104.1, 104.2) included.
ここで、導電層105は第1の導電体101の同一層の周囲あるいは近接層に接地層として形成される。 Here, the conductive layer 105 is formed as a ground layer around or in the vicinity of the same layer of the first conductor 101.
また、第1の導電体101が形成されたAA'平面と第2の導電体(102.1、102.2)が形成されたBB'平面との間に誘電層106が介在されていてもよい。 Even if the dielectric layer 106 is interposed between the AA ′ plane where the first conductor 101 is formed and the BB ′ plane where the second conductor (102.1, 102.2) is formed. Good.
ここで、第1の導電体101が形成されたAA'平面と第2の導電体(102.1、102.2)が形成されたBB'平面との間に誘電層106が形成されている場合、誘電層106はスルーホールが形成され、第3の導電体(103.1、103.2)が収容される。 Here, the dielectric layer 106 is formed between the AA ′ plane where the first conductor 101 is formed and the BB ′ plane where the second conductor (102.1, 102.2) is formed. In the case, the dielectric layer 106 is formed with a through hole and accommodates a third conductor (103.1, 103.2).
また、導電層105は第1の導電体101の近接層及び同一層に形成されることが好ましい。導電層105と第1の導電体101との距離を隔てて形成する場合、接続配線として新たな導電体の形成が必要になり、固定値としてインダクタンスLが生じる。このため、下限周波数の設定の際に、チップコンデンサに対する依存度が低下し、所望の周波数特性を容易に制御することが困難となる。このため、導電層105を第1の導電体101の近接層及び同一層に形成することで、固定のインダクタンスL及びキャパシタンスCの発生を防ぐ。 In addition, the conductive layer 105 is preferably formed in the adjacent layer and the same layer of the first conductor 101. When the conductive layer 105 and the first conductor 101 are formed at a distance from each other, it is necessary to form a new conductor as a connection wiring, and an inductance L is generated as a fixed value. For this reason, when setting the lower limit frequency, the dependence on the chip capacitor is reduced, and it becomes difficult to easily control the desired frequency characteristics. For this reason, by forming the conductive layer 105 in the proximity layer and the same layer of the first conductor 101, generation of a fixed inductance L and capacitance C is prevented.
また、導電層105と第1の導電体101を同一層に形成する場合、導電層105はクリアランスホール107が形成され、第1の導電体101が収容される。 Further, in the case where the conductive layer 105 and the first conductor 101 are formed in the same layer, a clearance hole 107 is formed in the conductive layer 105 and the first conductor 101 is accommodated.
図11a及び図11bに示されるEBG構造の平面図には、第1の導電体101と、第1の導電体101の周囲に導電層105が形成されている。第1の導電体101の両端は第3の導電体(103.1、103.2)が形成される。第1の導電体101と導電層105はチップコンデンサ104を介して接続されている。 In the plan view of the EBG structure shown in FIGS. 11 a and 11 b, a first conductor 101 and a conductive layer 105 are formed around the first conductor 101. Third conductors (103.1, 103.2) are formed at both ends of the first conductor 101. The first conductor 101 and the conductive layer 105 are connected via a chip capacitor 104.
ここで、導電体は、図面では線状の形状が記載されているが、多角形、円形、楕円形を含む任意の形状により形成してもよい。また、図面では、説明のため、複数の第2の導電体(102.1、102.2)を同一平面上に形成させているが、異なる層に形成させてもよい。 Here, although the linear shape is described in the drawings, the conductor may be formed in any shape including a polygon, a circle, and an ellipse. In the drawings, for the sake of explanation, a plurality of second conductors (102.1, 102.2) are formed on the same plane, but may be formed on different layers.
ここで第1の実施形態の記載と同様であるため、チップコンデンサを介して接続する第1の導電体と導電層の詳細説明は省略するが、それぞれのチップコンデンサを図3(a)から(f)と同様に配置してよく、チップコンデンサの接続部において、第1の導電体101の幅をチップコンデンサの端子幅以下となるように配置することが好ましい。 Here, since it is the same as the description of the first embodiment, detailed description of the first conductor and the conductive layer connected via the chip capacitor is omitted, but each chip capacitor is shown in FIG. It may be arranged in the same manner as in f), and is preferably arranged so that the width of the first conductor 101 is equal to or less than the terminal width of the chip capacitor at the connection portion of the chip capacitor.
図12及び図13は本発明の第3の実施形態と第1の実施形態が有するバンドギャップ特性を比較するシミュレーションの結果を示す図である。 12 and 13 are diagrams showing the results of a simulation comparing the band gap characteristics of the third embodiment and the first embodiment of the present invention.
図12は1つのEBGの単位構造に同じキャパシタの値をもつ2つのチップコンデンサを配置した第3の実施形態と第1の実施形態とのバンドギャップ特性を比較したシミュレーション結果の図である。図12に用いた第3の実施形態のシミュレーションモデルは図5に用いたシミュレーションモデルと同一であり、EBGの単位構造を5つ配列させた。第1の実施形態のシミュレーションは、キャパシタ0.1μFの値をもつチップコンデンサを5つ配列させた。第3の実施形態のシミュレーションは、1つのEBGの単位構造に同じキャパシタ0.1μFの値をもつチップコンデンサを並列に2つ接続し、上記単位構造を隣接して5つ配列させた。 FIG. 12 is a diagram of simulation results comparing the band gap characteristics of the third embodiment and the first embodiment in which two chip capacitors having the same capacitor value are arranged in one EBG unit structure. The simulation model of the third embodiment used in FIG. 12 is the same as the simulation model used in FIG. 5, and five unit structures of EBG are arranged. In the simulation of the first embodiment, five chip capacitors having a capacitor value of 0.1 μF were arranged. In the simulation of the third embodiment, two chip capacitors having the same capacitor value of 0.1 μF are connected in parallel to one EBG unit structure, and five unit structures are arranged adjacent to each other.
図13に用いた第3の実施形態のシミュレーションモデルは図5に用いたシミュレーションモデルと同一であり、EBGの単位構造を5つ配列させた。第1の実施形態のシミュレーションは図12と同様にキャパシタ0.1μFの値をもつチップコンデンサを5つ配列させた。第3の実施形態のシミュレーションは、1つのEBGの単位構造にキャパシタンス0.1μFの値をもつ1つのチップキャパシタとキャパシタンス100pFの値を持つ1つのチップキャパシタとを並列に接続させ、上記単位構造を隣接して5つ配列させた。 The simulation model of the third embodiment used in FIG. 13 is the same as the simulation model used in FIG. 5, and five EBG unit structures are arranged. In the simulation of the first embodiment, five chip capacitors having a value of 0.1 μF of capacitor are arranged as in FIG. In the simulation of the third embodiment, one chip capacitor having a capacitance of 0.1 μF and one chip capacitor having a capacitance of 100 pF are connected in parallel to one EBG unit structure. Five were arranged adjacent to each other.
図12を参照すると、1つの単位構造に2つの同じキャパシタCのコンデンサを配置したシミュレーションモデルは、上限周波数が高くなることが確認できる。 Referring to FIG. 12, it can be confirmed that the simulation model in which two capacitors of the same capacitor C are arranged in one unit structure has a higher upper limit frequency.
図13を参照すると、1つの単位構造に異なるキャパシタCの値のコンデンサを使用したシミュレーションモデルは、より広範囲な周波数帯域を形成するだけでなく、反共振周波数が表れていることが確認できる。また、通過帯域の周波数はキャパシタCの低い値をもつチップコンデンサ100pFの共振周波数に依存し、下限周波数はキャパシタCの高い値のチップコンデンサ0.1μFの値に依存していることが確認できる。すなわち、配列されるチップコンデンサのキャパシタCの値を変更することにより、より広範囲な周波数帯域をもつだけでなく、所望のバンドギャップ特性の制御が可能である。 Referring to FIG. 13, it can be confirmed that the simulation model using capacitors having different values of the capacitor C in one unit structure not only forms a wider frequency band but also exhibits an anti-resonance frequency. Further, it can be confirmed that the frequency of the pass band depends on the resonance frequency of the chip capacitor 100 pF having a low value of the capacitor C, and the lower limit frequency depends on the value of the chip capacitor of 0.1 μF having a high value of the capacitor C. That is, by changing the value of the capacitor C of the arranged chip capacitor, it is possible to control not only a wider frequency band but also a desired band gap characteristic.
第3の実施形態のEBG構造は、並列に接続されたチップコンデンサの組み合わせにより、多種多様な電磁波を抑制するため、より広範囲な周波数帯域をもつバンドギャップ特性を得ることができる。 Since the EBG structure of the third embodiment suppresses a wide variety of electromagnetic waves by combining chip capacitors connected in parallel, a bandgap characteristic having a wider frequency band can be obtained.
〔第4の実施形態〕
本発明の第4の実施形態について、図14及び図15に基づいて説明すると以下の通りである。
[Fourth Embodiment]
The following describes the fourth embodiment of the present invention with reference to FIG. 14 and FIG.
図14及び図15は本発明の第1から第3の実施形態に係るEBG構造素子を形成したプリント回路基板の断面図である。 14 and 15 are cross-sectional views of a printed circuit board on which an EBG structure element according to the first to third embodiments of the present invention is formed.
図14はプリント回路基板108上に接続部109により接続されたLSI回路基板110を配置し、LSI回路基板110上にLSI111を設置する。LSI回路基板110のLSI111の周囲にEBG構造素子112を形成する。このため、プリント回路基板を伝播するノイズ電流がLSIへ伝播することを抑制することができる。 In FIG. 14, an LSI circuit board 110 connected by a connection unit 109 is arranged on a printed circuit board 108, and an LSI 111 is installed on the LSI circuit board 110. An EBG structure element 112 is formed around the LSI 111 of the LSI circuit board 110. For this reason, it is possible to suppress the noise current propagating through the printed circuit board from propagating to the LSI.
図15はプリント回路基板108上に接続部109を介してLSI111を配置する。プリント回路基板108のLSI111の周囲にEBG構造素子112を形成する。このため、プリント回路基板を伝播するノイズ電流がLSIへ伝播することを抑制することができる。 In FIG. 15, the LSI 111 is arranged on the printed circuit board 108 via the connection unit 109. An EBG structure element 112 is formed around the LSI 111 of the printed circuit board 108. For this reason, it is possible to suppress the noise current propagating through the printed circuit board from propagating to the LSI.
ここで、図14、及び図15のEBG構造素子の配置はLSIの全周囲にわたって配置する必要はなく、ノイズ電流の経路を遮断できるLSIの周囲の一部に形成させてもよい。また、EBGの単位構造の周期数はノイズ電流に応じて、適宜、変更してよい。 Here, the EBG structure elements shown in FIGS. 14 and 15 do not have to be arranged over the entire periphery of the LSI, and may be formed in a part of the periphery of the LSI that can block the path of the noise current. Further, the number of periods of the unit structure of the EBG may be appropriately changed according to the noise current.
図14及び図15ではLSIを配置した一実施例を記載しているが、電気的なノイズ伝播の抑制が必要な電気回路の周囲または周囲の一部に形成させてもよい。 Although FIG. 14 and FIG. 15 show an embodiment in which LSIs are arranged, they may be formed around or part of an electric circuit that needs to suppress electrical noise propagation.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims. Embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments respectively. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明によれば、EBG構造のサイズに関わらず、チップコンデンサのキャパシタンスCを変化させることができるので、電磁ノイズが発生するあらゆる電子機器及び基板に利用することができる。 According to the present invention, since the capacitance C of the chip capacitor can be changed regardless of the size of the EBG structure, it can be used for any electronic devices and substrates that generate electromagnetic noise.
101、101.1、101.2 第1の導電体
102.1、102.2 、102.3 第2の導電体
103.1、103.2 第3の導電体
104、104.1、104.2 チップコンデンサ
105 導電層
106 誘電層
107 クリアランスホール
108 プリント回路基板
109 接続部
110 LSI回路基板
111 LSI
112 EBG構造素子
101, 101.1, 101.2 First conductor 102.1, 102.2, 102.3 Second conductor 103.1, 103.2 Third conductor
104, 104.1, 104.2 Chip capacitor 105 Conductive layer 106 Dielectric layer 107 Clearance hole 108 Printed circuit board 109 Connection part 110 LSI circuit board 111 LSI
112 EBG structure element
Claims (7)
前記第1の導電体が形成された平面とは異なる平面に形成された複数の第2の導電体と、
前記第1の導電体と隣接する前記第2の導電体とを直列に接続する第3の導電体と、
接地層と接続された導電層とを備え、
前記第1の導電体と前記導電層とをコンデンサを介して接続することを特徴とするEBG構造素子。 A first conductor;
A plurality of second conductors formed on a plane different from the plane on which the first conductor is formed;
A third conductor for connecting the first conductor and the adjacent second conductor in series;
A conductive layer connected to the ground layer,
An EBG structure element, wherein the first conductor and the conductive layer are connected via a capacitor.
前記第1の平面とは異なる平面に形成された複数の第2の導電体と、
前記第1の導電体と隣接する前記第2の導電体とを直列に接続する第3の導電体と、
接地層と接続された導電層と、
前記複数の第1の導電体と前記導電層とを接続するチップコンデンサとを備え、
少なくとも隣接する2つの前記チップコンデンサのキャパシタンスが異なることを特徴とするEBG構造素子。 A plurality of first conductors formed in a first plane;
A plurality of second conductors formed in a plane different from the first plane;
A third conductor for connecting the first conductor and the adjacent second conductor in series;
A conductive layer connected to the ground layer;
A chip capacitor connecting the plurality of first conductors and the conductive layer;
An EBG structure element, wherein at least two adjacent chip capacitors have different capacitances.
前記第1の平面とは異なる平面に形成された複数の第2の導電体と、
前記第1の導電体と隣接する前記第2の導電体とを直列に接続する第3の導電体と、
接地層と接続された導電層とを備え、
前記第1の導電体と前記導電層とを複数のチップコンデンサを介して並列に接続することを特徴とするEBG構造素子。 A first conductor formed in a first plane;
A plurality of second conductors formed in a plane different from the first plane;
A third conductor for connecting the first conductor and the adjacent second conductor in series;
A conductive layer connected to the ground layer,
An EBG structure element, wherein the first conductor and the conductive layer are connected in parallel via a plurality of chip capacitors.
7. A printed circuit board, wherein the EBG structure element according to claim 1 is formed on at least a part of the periphery of an electric circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010032265A JP2011171900A (en) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Electromagnetic band gap structure element and printed circuit substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010032265A JP2011171900A (en) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Electromagnetic band gap structure element and printed circuit substrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011171900A true JP2011171900A (en) | 2011-09-01 |
Family
ID=44685572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010032265A Pending JP2011171900A (en) | 2010-02-17 | 2010-02-17 | Electromagnetic band gap structure element and printed circuit substrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011171900A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110289469A (en) * | 2018-08-17 | 2019-09-27 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | A bandpass filter based on a tunable one-dimensional filter array and its design method |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008288770A (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | EBG material |
| JP2009044151A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Electromagnetic band gap structure and printed circuit board |
| JP2009088468A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Printed circuit board with built-in chip capacitor and method for incorporating chip capacitor |
-
2010
- 2010-02-17 JP JP2010032265A patent/JP2011171900A/en active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008288770A (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Mitsubishi Electric Corp | EBG material |
| JP2009044151A (en) * | 2007-08-07 | 2009-02-26 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Electromagnetic band gap structure and printed circuit board |
| JP2009088468A (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Samsung Electro Mech Co Ltd | Printed circuit board with built-in chip capacitor and method for incorporating chip capacitor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110289469A (en) * | 2018-08-17 | 2019-09-27 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | A bandpass filter based on a tunable one-dimensional filter array and its design method |
| CN110289469B (en) * | 2018-08-17 | 2020-04-07 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | Band-pass filter based on tunable one-dimensional filter array and design method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5931851B2 (en) | Circuit board having noise suppression structure | |
| JP5550100B2 (en) | Electromagnetic bandgap element, antenna and filter using the same | |
| JP5725013B2 (en) | Structure, wiring board, and method of manufacturing wiring board | |
| JP4659051B2 (en) | Printed circuit board with built-in chip capacitor | |
| US9468089B2 (en) | EBG structure, semiconductor device, and circuit board | |
| US7973619B2 (en) | Electro-magnetic bandgap structure | |
| US8330048B2 (en) | Electromagnetic bandgap structure and printed circuit board having the same | |
| JP4808755B2 (en) | Electromagnetic band gap structure and printed circuit board | |
| JP2013232613A (en) | Wiring board and electronic apparatus | |
| KR101021548B1 (en) | Printed Circuit Board with Electromagnetic Bandgap Structure | |
| JP6176242B2 (en) | Waveguide structure having EBG characteristics | |
| CN104685703A (en) | Structural body and wiring board | |
| JPWO2012176933A1 (en) | Noise suppression device and multilayer printed circuit board equipped with the same | |
| JP5556162B2 (en) | Electronic device and noise suppression method | |
| JP2009088471A (en) | Printed circuit board having conductive layer with step formed | |
| JP4494714B2 (en) | Printed wiring board | |
| US8399777B2 (en) | Electromagnetic bandgap structure and printed circuit board having the same | |
| JP6565938B2 (en) | Structure and wiring board | |
| JP2011171900A (en) | Electromagnetic band gap structure element and printed circuit substrate | |
| JP2013153041A (en) | Noise suppression structure | |
| JP6593350B2 (en) | Structure and wiring board | |
| Ndip et al. | A novel interconnected patch-ring (IPR) structure for noise isolation | |
| JP2016219615A (en) | Printed wiring board |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120223 |
|
| RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20130131 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130228 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130319 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130709 |