| 【発明の名称】 |
プリント配線基板 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 薫
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| 【要約】 |
【課題】ノイズ電流吸収用のガードパターンの低インピーダンス化を図りながら、電子部品の実装上の制約を低減する。
【解決手段】プリント配線基板１２の基板本体１２´の内層には内層パターン１７が形成されていると共に、基板本体１２´を貫通するミニバイヤホール１８が形成されており、ミニバイヤホール１８により複数の内層パターン１７が接続されることによりガードパターン１６が構成されている。この場合、内層パターン１７は電子部品に邪魔されることなく大面積に形成することができるので、ガードパターン１６の低インピーダンス化を図ることができる。これにより、端子台１３のターミナルと接続された配線パターンにサージ電圧が発生した場合には、ターミナルが接続された配線パターンからガードパターン１６にノイズ電流が流れて吸収されるようになる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ノイズ電流吸収用のガードパターンを備えたプリント配線基板において、前記ガードパターンは、多層基板からなる基板本体の内層に形成された内層パターンと、この内層パターンに電気的に接続した状態で前記基板本体を小領域で貫通する導電性部材とから構成されていることを特徴とするプリント配線基板。
【請求項２】 前記導電性部材は前記基板本体を貫通したスルーホールであることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板。
【請求項３】 前記内層パターンは複数の内層に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のプリント配線基板。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノイズ電流を吸収するガードパターンを備えたプリント配線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばプログラマブルコントローラでは、入出力用基板に搭載された端子台に接続されたケーブルを通じて外部機器を制御したり、外部から外部機器の動作状態を示すオンオフ信号を入力するようにしている。
【０００３】ところで、工場内では機械の動作に伴って大きな電気的ノイズが発生しているので、外部機器とプログラマブルコントローラとを接続するケーブルにサージ電圧が発生し易い。このようにケーブルにサージ電圧が発生すると、端子台が搭載されたプリント配線用基板においては端子台のターミナルと接続された配線パターンの電圧が瞬間的に極めて高くなるので、その配線パターンから周辺に位置する低インピーダンスの電子部品に向かってノイズ電流が流れて電子回路が誤作動してしまう虞がある。そこで、端子台のターミナルが接続される配線パターンと周辺に位置する電子部品が接続される配線パターンとの間に低インピーダンスのガードパターンを設け、端子台のターミナルが接続された配線パターンから発生したノイズ電流をガードパターンで吸収するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４はこの種のプリント配線基板の平面を示している。この図４において、プリント配線基板１には図示しない端子台のターミナルが接続されるスルーホール２が形成されていると共に、そのスルーホール２と電子部品３が実装される配線パターンとの間にはガードパターン４が形成されている。このガードパターン４はプリント配線基板１の両面に形成した配線パターンを接続した状態で電源ラインに接続してなるもので、ターミナルに印加したサージ電圧に伴って発生した高電圧なノイズ電流を電源に吸収するようになっている。
【０００５】しかしながら、ガードパターン４はノイズ電流を吸収して逃がすために低インピーダンスであることが必要であることから、ガードパターン４の配線パターンとしては比較的大きな幅を設定する必要がある。このため、幅広なガードパターン４から安全なギャップを確保して電子部品をプリント配線基板１に実装するには、電子部品の実装上の制約が大きくなる。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ノイズ電流吸収用のガードパターンの低インピーダンスを図りながら、電子部品の実装上の制約を低減することができるプリント配線基板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれば、プリント配線基板における配線パターンに高電圧なサージ電圧が発生すると、その部位から低インピーダンスの電子部品に向かってノイズ電流が流れようとするものの、ノイズ電流吸収用のガードパターンは大面積を確保可能な内層パターンから構成されているので、ガードパターンのインピーダンスは極めて小さくすることができる。これにより、ノイズ電流が発生したときは、ノイズ電流はガードパターンに向かって流れて吸収されるようになる。
【０００８】この場合、ガードパターンとして基板本体を貫通する導電性部材は小領域であるので、ガードパターンから安全なギャップを確保しなければならない電子部品の実装上の制約を低減することができる。
【０００９】請求項２の発明によれば、基板本体にスルーホールを小径に形成することができるので、基板本体の表面に露出するスルーホールの領域を極めて小さくすることができ、部品実装の自由度を高めることができる。
【００１０】請求項３の発明によれば、内層パターンは複数の内層に設けられているので、内層パターンとして十分に大面積を確保することができ、ガードパターンの低インピーダンス化を容易に図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明をプログラマブルコントローラの入力用基板に適用した一実施の形態を図１乃至図３を参照して説明する。図２は入力用基板の側面図である。この図２において、入力用基板１１は、プリント配線基板１２に端子台１３を搭載して構成されている。この端子台１３のターミナルにはケーブルを通じて外部機器が接続されるもので、例えば近接スイッチからのオン信号をケーブルを通じて入力するようになっている。また、端子台１３に隣接してチップ部品などの電子部品１４が実装されている。
【００１２】図１はプリント配線基板１２の要部の断面を示す模式図、図３はプリント配線基板１２の要部の平面図である。これらの図１及び図３において、プリント配線基板１２の基板本体１２´は多層基板から構成されており、端子台１３の実装領域には端子台１３のターミナルが接続されるスルーホール１５が基板本体１２´を貫通するように形成されている。
【００１３】ここで、基板本体１２´において端子台１３の実装領域と電子部品１４の実装領域との間にはガードパターン１６が形成されている。つまり、基板本体１２´を構成する内層には内層パターン１７が形成されていると共に、基板本体１２´に導電性のミニバイヤホール１８（導電性部材に相当）が貫通形成されている。ミニバイヤホール１８は内層パターン１７と電気的に接続されており、そのミニバイヤーホール１８の頭部が基板本体１２´の表面及び裏面に小領域で露出している。内層パターン１７は電源ラインであるＶcc，ＧＮＤ，ＦＧ（フレームグランド）等と接続されている。そして、端子台１３のターミナルには例えば近接スイッチからのオン信号を入力するためのケーブルが接続されている。
【００１４】さて、端子台１３に接続されたケーブルに高電圧のサージ電圧が印加したときは、プリント配線基板１２において端子台１３のターミナルが接続されたスルーホール１５の電圧が極めて高くなり、そのスルーホール１５から低インピーダンスの電子部品１４に向かってノイズ電流が発生するようになるものの、本実施の形態では、次のようにしてノイズ電流が電子部品１４に向かって流れることを防止するようにしている。
【００１５】即ち、ミニバイヤホール１８は大面積に形成された内層パターン１７と接続されているので、これらの内層パターン１７及びミニバイヤホール１８からなるガードパターン１６のインピーダンスは極めて小さい。これにより、端子台１３のターミナルが接続されたスルーホール１５がサージ電圧により瞬間的に高電圧となったときは、極めて低インピーダンスであるミニバイヤホール１８に向かってノイズ電流が流れるようになるので、ミニバイヤホール１８に到達したノイズ電流は電源ラインを介して電源に吸収されてしまうようになる。従って、プリント配線基板１２に実装された電子部品１４がノイズ電流により誤動作することはない。
【００１６】本実施の形態によれば、プリント配線基板１２の基板本体１２´の内層に内層パターン１７を形成し、それらの内層パターン１７を基板本体１２´を貫通するミニバイヤホール１８により接続するようにしたので、内層パターン１７をプリント配線基板１２の表面に実装された電子部品１４に邪魔されることなく大面積に形成することができ、ガードパターン１６の低インピーダンス化を図ることができる。従って、プリント配線基板の表面にガードパターンを形成している従来例のものと違って、ガードパターン１６とのギャップを確保する必要がある電子部品の実装領域の制限を低減することができる。
【００１７】この場合、基板本体１２´の内層パターン１７としては大面積に形成することができるので、ガードパターン１６のインピーダンスを十分に低下させることができる。
【００１８】また、内層パターン１７に接続した状態で基板本体１２´の表面に露出する手段としてミニバイヤホール１８を用いるようにしたので、プリント配線基板の表面に露出する領域を極めて小さく設定でき、プリント配線基板１２における部品の実装領域を拡大することができる。
【００１９】さらに、プリント配線基板１２を構成する複数の内層に内層パターンを形成するようにしたので、１つの内層に内層パターン１７を形成する構成に比較して、ガードパターン１６の領域を十分に拡大して低インピーダンス化を容易に図ることができる。
【００２０】本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、内層パターンに接続した状態でプリント配線基板の表面に露出する手段としては、スルーホール或いはブラインドスルーホールを利用したり、プリント配線基板にピンを打込むようにしてもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
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| 【出願日】 |
平成１０年１１月６日（１９９８．１１．６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７１１３５
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 強
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１５１１８０（Ｐ２０００−１５１１８０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年５月３０日（２０００．５．３０） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３１６０７０ |
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