[發(fā)明專利]直流電源層結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610127009.4
• 申請日: 2006-09-19
• 公開（公告）號: CN101150911A
• 公開（公告）日: 2008-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳彥豪;賴俊佑
• 申請（專利權(quán)）人: 英業(yè)達(dá)股份有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02;H05K1/16
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁揮;徐金國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種直流電源層結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種抑制多層電路板間噪聲的直流電源層結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

近年來，隨著大眾對信息傳送速度的需求越來越快，所傳輸?shù)男盘栴l率也越來越高。因此，高頻數(shù)字電路設(shè)計成為一電路設(shè)計的主要發(fā)展領(lǐng)域，并且不斷朝向更高速、體積小、低電壓的設(shè)計發(fā)展。由于小體積的需求，使得電路設(shè)計廣泛應(yīng)用多層印刷電路板，然而，當(dāng)傳輸信號頻率越來越高，在多層印刷電路板的電源層(Power?Plane)與接地層(Ground?Plane)之間產(chǎn)生噪聲，影響信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。因此，有效抑制噪聲隨著信號傳輸成為高頻數(shù)字電路設(shè)計的重要課題。

形成多層印刷電路板間的噪聲的原因來自于在高頻數(shù)字電路中，當(dāng)信號線與電源層相接，其間存在著寄生的電感、電容及電阻效應(yīng)，當(dāng)電路中的集成電路的信號快速切換時，而導(dǎo)致暫時電壓差產(chǎn)生于電源層中，而造成噪聲，此噪聲更會以平行板波導(dǎo)的形式傳播至電路板中的其它位置，此為數(shù)字系統(tǒng)中主要的噪聲來源之一。

然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，已提出一些抑制寬帶噪聲的常用方法，分別設(shè)置電容墻、設(shè)置大電容值的電容器、以及切割電源層來抑制上述的噪聲。在設(shè)置電容的設(shè)計中，會設(shè)置去耦合的電容于噪聲源的四周，以提供噪聲接地路徑，通常排越多電容在四周，會有越好的抑制噪聲效果，但是，依照上述的設(shè)計，仍然會有一些頻率的共振噪聲存在，并且制造電容墻會對電路板的線路布局造成不便，也會大幅提高制造成本以及無法達(dá)到短、小、輕、薄的設(shè)計概念。

另外，參閱圖1及圖2，分別為現(xiàn)有技術(shù)中多層電路板分解結(jié)構(gòu)圖及電源層的俯視圖。如圖1及圖2所示，提供切割電源層10的方法來抑制寬帶噪聲，利用將電源層10切割成一第一電路區(qū)11及一第二電路區(qū)12，中間間隔一狹縫，其中第一電路區(qū)11具有容易被噪聲干擾而產(chǎn)生共振的組件或集成電路，而第二電路區(qū)12具有一輸入/輸出埠14，因此，此狹縫具有將噪聲隔離的作用。而兩部中間僅以一噪聲濾波器13互相電性連結(jié)，使信號可以通過，且將部分噪聲過濾。其中上述的噪聲濾波器13為一陶鐵磁珠(Ferrite?Bead)，為一鐵磁性材料，陶鐵磁珠具有可以隨頻率的上升產(chǎn)生越來越高的阻抗的性質(zhì)，且其陶鐵材料會與線路產(chǎn)生的磁場發(fā)生作用，產(chǎn)生損耗特性。不同陶鐵材料和幾何結(jié)構(gòu)會對不同頻率產(chǎn)生不同的衰減效果。

如上述的方法，可以改善使用電容墻而產(chǎn)生高成本的問題，然而，被切割的電源層10會導(dǎo)致電源層10與接地層20之間具有高頻的共振，而噪聲濾波器13只能濾掉較低頻率的噪聲，而高頻噪聲卻無法被隔離，使得高頻噪聲也會通過傳輸線隨著信號輸出，為現(xiàn)有技術(shù)中所面對的困難。

而現(xiàn)今高頻信號傳輸成為信號傳輸?shù)闹饕l(fā)展方向，高頻噪聲會對高頻信號產(chǎn)生干擾，使高頻信號失真。因此，有效抑制電源層10上傳輸?shù)母哳l噪聲，為高頻數(shù)字電路設(shè)計的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種抑制高頻噪聲的直流電源層結(jié)構(gòu)，以解決在現(xiàn)有技術(shù)中利用切割電源層的方法只可以抑制較低頻噪聲，卻會產(chǎn)生高頻噪聲的共振，而無法抑制高頻噪聲的問題，且降低因現(xiàn)有技術(shù)中運用大量電容而來的高生產(chǎn)成本，并解決線路布局不易，制造工序復(fù)雜的問題。

為實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明揭露一種直流電源層結(jié)構(gòu)，設(shè)置于一多層電路板中，其包含有一第一電路區(qū)，用以輸入一直流電源，并一噪聲濾波器，其一端電性連接于第一電路區(qū)的直流電源輸出端，以及一第二電路區(qū)與第一電路區(qū)電性隔離，又第二電路區(qū)中設(shè)有一能隙結(jié)構(gòu)，且能隙結(jié)構(gòu)的直流電源輸入端電性連接于噪聲濾波器的另一端。本發(fā)明也可形成能隙結(jié)構(gòu)于第一電路區(qū)，且噪聲濾波器其一端電性連接于能隙結(jié)構(gòu)的直流電源輸出端以及第二電路區(qū)的直流電源輸入端電性連接于該噪聲濾波器的另一端。

本發(fā)明的功效在于提供了一種直流電源層結(jié)構(gòu)，其同時使用分割電源層的技術(shù)及在電源層上形成電磁能隙結(jié)構(gòu)，則可同時抑制低頻及高頻噪聲信號，以大幅提升信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。而上述的設(shè)計，不需使用大量的電容或是設(shè)置大電容值的電容，因此可以降低生產(chǎn)成本，簡化電路板結(jié)構(gòu)的工藝，并且達(dá)到短、小、輕、薄的設(shè)計。

以上的關(guān)于本發(fā)明內(nèi)容的說明及以下的實施方式的說明用以示范與解釋本發(fā)明的原理，并且提供本發(fā)明的權(quán)利要求更進(jìn)一步的解釋。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中多層電路板的分解結(jié)構(gòu)圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)中電源層結(jié)構(gòu)的俯視圖；

圖3為本發(fā)明第一實施例的俯視圖；

圖4為本發(fā)明第二實施例的俯視圖；以及

圖5為一頻率-噪聲信號強(qiáng)度關(guān)圖。