[發(fā)明專利]印刷線路板、電子器件和線路連接方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201480005938.0
• 申請(qǐng)日: 2014-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN104937767B
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柏倉和弘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01P3/08
• 分類號(hào): H01P3/08;H05K3/46
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 張濤,陳嵐

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及主要在高頻差動(dòng)信號(hào)的傳送中使用的印刷線路板、電子器件和線路連接方法。

背景技術(shù)

最近的電子器件中的許多通過使用其中堆疊多個(gè)絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電層（線路層）的印刷線路板來改進(jìn)電路中的集成程度。在該情況下，在每個(gè)線路層中形成的線路通常通過導(dǎo)體（在以下被提及為“通孔”）而被連接到穿透該板中的所有層的孔，該孔的內(nèi)表面被鍍有所述導(dǎo)體。

在諸如以太網(wǎng)（注冊(cè)商標(biāo)）的數(shù)據(jù)通信的領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速度逐年變得更高。最近，特別是，為了增加傳送電信號(hào)的速度，例如已經(jīng)使用差動(dòng)信號(hào)。這是用于減少來自外部的噪聲的影響并且維持通過傳送路徑而傳播的高頻率電信號(hào)的完整性的思想。

由于進(jìn)展為更高的頻率，電信號(hào)更加受傳送線（線路）中的阻抗的不連續(xù)性所影響。作為結(jié)果，信號(hào)的損失、噪聲和線路之間的串?dāng)_發(fā)生的傾向變高。相應(yīng)地，為了維持由使用高頻率的信號(hào)獲得的電性能，想要使阻抗在整體傳送線上基本上恒定。

然而，在上面描述的印刷線路板中形成的通孔整體地穿透印刷線路板。出于該原因，寄生樹樁（stub）將被形成在與形成在線路層中的信號(hào)線路的連接點(diǎn)處。已知該寄生樹樁產(chǎn)生傳送線中的阻抗的不連續(xù)性，并且變成信號(hào)損失等的因素。在IEEE802.3ap中限定的10Gbase-KR是經(jīng)由背板而被放置的以太網(wǎng)（注冊(cè)商標(biāo)）。已知在10Gbase-KR的情況下，由用于安裝背板連接器的通孔上的樹樁寄生所引起的損失特別大。

圖9是圖解與本發(fā)明的示例性實(shí)施例有關(guān)的印刷線路板的配置的第一示圖。

在以下，簡要解釋上面描述的寄生樹樁。如圖9中圖解的那樣，通過堆疊經(jīng)由絕緣層而被放在彼此上的許多地層和線路層來配置印刷線路板2。地層和線路層每個(gè)是導(dǎo)體層。為了解釋的便利性而在省略絕緣層的情況下描繪圖9，但是實(shí)際上，由諸如樹脂的電介質(zhì)物質(zhì)制成的絕緣層存在于相應(yīng)的導(dǎo)體層之間。

在地層處，提供被形成為導(dǎo)體圖案的地平面202。

地平面202起地的作用。在線路層處，提供也被形成為導(dǎo)體圖案的信號(hào)線路203。在導(dǎo)體圖案的基礎(chǔ)上，信號(hào)線路203起傳播預(yù)定的電信號(hào)的傳送線的作用。

在印刷線路板2中提供接地通孔200a到200c，接地通孔200a到200c穿透板2并且連接到在多個(gè)地層處提供的所有地平面202。接地通孔200a到200c被一般性地寫為接地通孔200。

同樣地，在印刷線路板2中提供信號(hào)通孔201a到201c，信號(hào)通孔201a到201c穿透板2并且連接到在多個(gè)線路層中提供的信號(hào)線路203中的至少一個(gè)。信號(hào)通孔201a到201c被一般性地寫為信號(hào)通孔201。信號(hào)通孔201起傳送線的作用，傳送線扮演作出到信號(hào)線路203的連接并且傳播電信號(hào)的角色。

信號(hào)通孔201a和201b被連接到差動(dòng)信號(hào)信號(hào)線路，差動(dòng)信號(hào)信號(hào)線路傳送電信號(hào)，電信號(hào)的相位被彼此反轉(zhuǎn)。如圖9中圖解的那樣，接地通孔200a和200b被布置在信號(hào)通孔201a和201b旁邊以便分別與信號(hào)通孔201a和201b形成各對(duì)。

通過挖空地層的導(dǎo)體平面202來形成間隙204。間隙204是用于作出如下狀態(tài)的非導(dǎo)體圖案：在該狀態(tài)中地平面202和信號(hào)通孔201在物理上被彼此分離。如圖9中圖解的那樣，間隙204被形成在傳播差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)通孔201a和201b周圍。同時(shí)，為了作出其中地平面202和接地通孔200在物理上與彼此接觸的配置，在所有層處，間隙204不被形成在接地通孔200周圍。

圖10是圖解與本發(fā)明的示例性實(shí)施例有關(guān)的印刷線路板2的配置的第二示圖。

圖10是示出圖9中圖解的印刷線路板2的截面示意圖的示圖。如圖10中圖解的那樣，集成電路（IC）的對(duì)應(yīng)信號(hào)引腳被插入到通孔201和202中的每個(gè)中。絕緣層205存在于相應(yīng)的導(dǎo)體層之間，并且使導(dǎo)體層與彼此電絕緣。

如圖10中圖解的那樣，信號(hào)通孔201a和201b從上表面到下表面穿透印刷線路板2。信號(hào)通孔201a和201b被連接到從印刷線路板2中的上側(cè)起的第一線路層的信號(hào)線路203，并且根本不被連接到第二和下面的線路層。相應(yīng)地，如圖10中圖解的那樣，信號(hào)通孔201a和201b形成“樹樁St”。

如圖10中圖解的那樣，樹樁St變成在樹樁St和導(dǎo)體平面202之間增加“寄生電容Pc”的原因。在電信號(hào)的傳送線中，通過樹樁St的存在，寄生電容Pc增加。作為結(jié)果，傳送線中的阻抗局部地減小。這導(dǎo)致針對(duì)設(shè)計(jì)者并非意圖的阻抗不匹配的原因，并且引起通過傳送線來傳播的高頻率信號(hào)的質(zhì)量上的劣化。