[发明专利]印刷电路板

说明书

技术领域

本发明涉及在其中半导体元件(例如LSI)被安装在印刷布线板上的印刷电路板。

背景技术

由于近来进一步增大了LSI(大规模集成)的集成度和处理速度，因此由LSI电源电位或地电位的变化而引起的问题已经增加。为了操作LSI电路，需要用于施加高电位的电源和用于施加低电位的地。

图13A和13B是示出了在CMOS的反相器电路、它的信号输出和电源电位及地电位的变化之间的关系的图。当如图13A所示配置的CMOS反相器的输出从低电平切换到高电平时，NMOS 805侧关断而PMOS 804侧导通。因此，产生充电电流807使得积累在电源802中的电荷经过PMOS 804并且积累在负载806中。在从低电平到高电平的该切换发生的瞬间，从电源导体释放电荷并且因此出现尖峰噪声使得电源电位即刻降低。

另外，当CMOS反相器的输出从高电平切换到低电平时，产生放电电流808，从而PMOS 804侧关断而NMOS 805侧导通，并且积累在负载806中的电荷通过NMOS 805流到地803中。在从高电平到低电平的该切换发生的瞬间，电荷从负载806流到地803中，结果是地电位即刻增大并且由此产生所谓的尖峰噪声。

因此，在时钟输出809的时间中，尖峰噪声出现在电源电位波形810中并且也出现在地电位波形811中，这些噪声的方向交替地彼此相反。该电路由电源电位与地电位之间的差来操作。因此，电路接收到的电位差受具有半时钟周期性的尖峰噪声812的影响。电位上的这样的变化导致例如LSI的误操作或者信号的输出定时上的变化。

如在日本专利申请公开No.2006-261470中所公开的，近来的LSI通常已经被设计为将电容性组件(例如旁路电容器)布置在电源与地之间。如图14A所示，为防止上述问题而布置的电容器814导致地电位的下降，其跟随(follow)在切换时导致的电源802电位的下降。这引起电源电位波形815的变化并且地电位波形816的变化与其一致，如图14B所示。因此，在电源与地之间的电位差817被极大地减少。

然而，布置在印刷布线板上的旁路电容器仅仅减少了由电源与地之间的差别而引起的噪声。它实际上难以确保理想的地，并且由此不可能抑制共模噪声，在所述共模噪声中即使在使用旁路电容器时电源与地的电位也以相同的相位变化。

类似于差模噪声，共模噪声以电源导体和地导体作为天线被发射到空间中，并且增大辐射噪声变成增大的辐射噪声。

作为用于减少共模噪声的方法，已经提出了一种技术，在其中铁氧体芯附接于印刷布线板并且将共模噪声转换为热。然而，为了在所要求的频带内获得该效果，铁氧体芯需要具有某种程度的电容。另外，因为铁氧体芯为烧结体，所以难以制造小的铁氧体芯。另外，需要将铁氧体芯布置在多个要抑制噪声的区域中。因此，就成本而言这也不是有效的方法。

在US 2006/0125570中提出了一种用于减少两个导体中产生的共模噪声的技术。根据该文献，构造中心抽头端接(center taptermination)，使得在差分信号传输中两个信号导体由串联连接在信号导体与地之间的两个电容器连接，并且这两个电容器的接合点由电阻器连接。

然而，这一技术被设计为减少与差分信号有关的共模噪声，而不能对付由直流电路的电源和地引起的共模噪声。具体地说，在如图13A所示的直流电路的情况下，共模噪声沿相同的方向在电源布线和地布线中流动。因此，如图14A所示的中心抽头终端不适用。具体地说，因为共模噪声出现在电源和地之间，通过电阻器连接的地未被包括在电路内。

众所周知，即使具有微小电流，出现在电源和地之间的这样的共模噪声也可能导致相当大的辐射噪声。因此，由于更高速的LSI，近来减少由出现在电源和地之间的共模噪声所引起的辐射噪声已经变得很重要。

发明内容

因此本发明的目的在于提供一种印刷电路板，其被设计为通过便宜的配置来减少由出现在安装于印刷布线板上的半导体集成电路的电源和地之间的共模噪声所引起的辐射噪声。

该印刷电路板被配置为使得具有电源端子和地端子的半导体集成电路被安装在印刷布线板上，该印刷布线板具有分别连接到该半导体集成电路的电源端子和地端子的电源图案和地图案。该印刷布线板包括：连接到电源图案的电源平面，连接到地图案的地平面，既不连接到电源图案也不连接到地图案的平面导体，以及分别通过电容器连接到电源图案和地图案的导体图案。该平面导体和该导体图案通过滤波器连接。该平面导体具有叠放(superpose)在该半导体集成电路的电源端子和地端子中的至少一个上的区域。