CN101212858B - 线路基板 - Google Patents
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Abstract
一种线路基板，其包括第一线路层、第二线路层、第一参考平面、第二参考平面、第一导通孔以及第二导通孔。第一线路层与第二线路层分别具有第一信号线以及第二信号线。第一导通孔配置于第一线路层与第二线路层之间，用以连接第一信号线与第二信号线。第二导通孔配置于第一参考平面与第二参考平面之间，用以导通第一参考平面与第二参考平面，其中该些第二导通孔环绕于第一导通孔的外围。
Description
技术领域
本发明有关于一种线路基板，且特别是有关于一种具有防止内部线路受到电磁干扰的线路设计的线路基板。
背景技术
随着半导体技术不断地演进，芯片(integrated circuit，IC)制造商通常经由提高芯片的频率(clock)频率、线路密度以及输入/输出(I/O)端子的数目等方式，来制作高集成度(high integration)、多功能(multifunction)以及高处理速度(high speed)的芯片。一般而言，此种芯片通常会经由芯片承载器来与主机板电性连接，以使电子信号可以在芯片与主机板之间传递。然而，在现有芯片承载器的电路设计下，当芯片的频率越高时，电子信号就越容易受到电磁干扰。
一般而言，芯片承载器通常由多层导电层与多层介电层相互堆栈而成，其中这些导电层包括有线路层、接地平面(ground plane)以及电源平面(powerplane)，并且在这些线路层中一线路层经由一电镀通孔来与另一线路层电性连接。
值得注意的是，当两相邻线路层之间具有两接地平面或是两电源平面，并且当电镀通孔贯穿这两个地平面或是电源平面而将一线路层电性连接于另一线路层时，由于两相邻的接地平面或两相邻的电源平面之间会形成共振腔，所以如果在线路层间传递的电子信号的频率刚好为此共振腔的共振频率时，电子信号的部分能量将会传递至此共振腔。换句话说，当电子信号从一线路层经由电镀通孔而传递到另一线路层时，电子信号的信号强度会大幅缩减，进而使线路层之间无法具有良好的信号传递质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种线路基板，以使电子信号在线路基板内部传递时不易受到电磁感应的干扰。
本发明提供一种线路基板，其包括第一线路层、第二线路层、第一参考平面、第二参考平面、第一导通孔以及第二导通孔。第一线路层与第二线路层分别具有第一信号线以及第二信号线。第一导通孔配置于第一线路层与第二线路层之间，用以连接第一信号线与第二信号线。第二导通孔配置于第一参考平面与第二参考平面之间，用以导通第一参考平面与第二参考平面，其中该些第二导通孔环绕于第一导通孔的外围。
依照本发明一实施例所述的线路基板，该些第二导通孔沿圆形轨迹配置于该第一导通孔的外围。
依照本发明一实施例所述的线路基板，第一参考平面与第二参考平面分别为接地平面。
依照本发明一实施例所述的线路基板，第一参考平面与第二参考平面分别为电源平面。
依照本发明一实施例所述的线路基板，第一线路层与第二线路层分别为表层线路层.
依照本发明一实施例所述的线路基板，第一线路层为一表层线路层，而第二线路层为内层线路层。
依照本发明一实施例所述的线路基板，第一参考平面与第二参考平面系位于第一线路层与第二线路层之间。
基于上述，由于流经第二导通孔的电流会形成电墙，因此本发明的第二导通孔的设计可以减少第一参考平面与第二参考平面的噪声对于第一导通孔内电流的电磁干扰。是以流经第一导通孔的电流在信号传递上，能够以较佳的信号传递质量进行信号的传递。
为让本发明上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明。
附图说明
图1是本发明一实施例的线路基板的剖面示意图。
图2显示图1中线路基板上邻近于第一导通孔的局部区域的上视示意图。
图3显示本发明另一实施例的线路基板的剖面示意图。
具体实施方式
图1是本发明一实施例的线路基板的剖面示意图。请参照图1，线路基板100主要包括第一线路层110、第二线路层120、第一参考平面130、第二参考平面140、第一导通孔150以及第二导通孔160。由于本实施例主要是说明第一线路层110、第二线路层120、第一参考平面130、第二参考平面140、第一导通孔150以及多个第二导通孔160的相对位置，因此为了说明上的方便，本实施例并未将其它线路层或是参考平面显示于图1中。
第一线路层110具有第一信号线112。第二线路层120具有第二信号线122。第一参考平面130与第二参考平面140均为接地平面或者均为电源平面，并且第一参考平面130与第二参考平面140介于第一线路层110与第二线路层120之间。
在本实施例中，第一线路层110与第一参考平面130之间、第一参考平面130与第二参考平面140之间以及第二参考平面140与第二线路层120之间均配置有介电材料，用以分别将相邻的第一线路层110与第一参考平面130、第一参考平面130与第二参考平面140以及第二参考平面140与第二线路层120电性隔离。
第一导通孔150配置于第一线路层110与第二线路层120之间，并且贯穿第一参考平面130以及第二参考平面140，以使第一信号线112通过第一导通孔150电性连接于第二信号线122。每一个第二导通孔160均配置于第一参考平面130与第二参考平面140之间，以使第一参考平面130第二导通孔160电性连接于第二参考平面140。
所述第二导通孔160环绕于第一导通孔150外围，用以保护第一导通孔150并且使其不容易受到电磁干扰，其中关于本实施例如何经由第二导通孔160以使第一导通孔150不容易受到电磁干扰的机制，将于下述的段落再作详细的说明.为了使第一导通孔150更不容易受到电磁干扰，本实施例除了将第二导通孔160环绕于第一导通孔150的外围外，更可以将该等第二导通孔160沿着一适当的轨迹排列.请参照图2，其显示图1中线路基板上邻近于第一导通孔局部区域上的上视示意图.本实施例沿着圆形轨迹C将第二导通孔160排列于第一导通孔150的外围.
以下将说明第一导通孔150受到第二导通孔160的保护而如何防止第一导通孔450不容易受到电磁干扰的机制。请继续参照图1与图2，当流经第一导通孔150的电流方向与流经第二导通孔160的电流方向相反时，本实施例可以将第一导通孔150与第二导通孔160的总体电感值(Lloop)等效为L1st+L2nd-2Lm，其中L1st是第一导通孔150的电感值、L2nd是第二导通孔160的电感值并且Lm是第一导通孔150与第二导通孔160之间的互感值。
由于当第二导通孔的160与第一导通孔150之间的距离d越短时，第一导通孔150与第二导通孔160之间的互感值Lm会越大，因此本实施例可以经由调整距离d以获得较小的电感值Lloop。如此一来，经由第二导通孔160的配置，本实施例就可以使得第一导通孔150内的电流不容易受到电磁感应的干扰。
另外就共振腔的观点而言，由于本实施例是沿着圆形轨迹C将第二导通孔160配置于第一导通孔150的周围，因此流经第二导通孔160的电流会形成环绕于第一导通孔外围的电墙。如此一来，当第一参考平面130与第二参考平面140之间具有噪声，并且当此噪声的频率等于第一参考平面130与第二参考平面140所形成的共振腔的共振频率时，此电墙便能够保护第一导通孔150内的电流，并且使其不容易受到噪声的干扰。也就是说，当流经第一导通孔150内的电流是电子信号时，经由第二导通孔160的设计，这个电子信号能够以较佳的信号传递质量在线路基板100内传递。
此外，由于受到流经第二导通孔160的电流所形成的电墙的保护，因此流经第一导通孔150的电子信号的能量也不容易传递至由第一参考平面130与第二参考平面140所形成的共振腔上。因此经由第二导通孔160的设计，本实施例亦可以避免第一导通孔150内电子信号的能量衰减。
以上为本发明概念上的描述，在本发明的其它实施例中更可以将上述第一线路层110、第二线路层120、第一参考平面130、第二参考平面140、第一导通孔150以及多个第二导通孔160的配置方式应用于各种的线路基板中，其中此线路基板可以是多层板，并且第一线路层110与第二线路层120除了可以是表层线路层外，也可以是内层线路层。
请参照图3，其显示本发明另一实施例的线路基板的剖面示意图。线路基板100’是六层板结构，其沿用图2的第一线路层110、第二线路层120、第一参考平面130、第二参考平面140、第一导通孔150以及多个第二导通孔160的配置方式，并将第三线路层170配置于第一参考平面130与第二参考平面140之间，且将第三参考平面180配置于第二参考平面140与第二线路层120之间。在本实施例中，第一参考平面130与第二参考平面140是接地平面，并且第三参考平面180是电源平面。同样地，由于本实施例是将第二导通孔160配置于第一导通孔150的周围，因此线路基板100’的在第一导通孔150内流动的电流不容易受到电磁感应的干扰。当然，为使第一导通孔150内的电流更不容易受到电磁感应的干扰，本实施例更可以沿着圆形轨迹将第二导通孔160配置于第一导通孔150的周围。
需要强调的是，本发明的概念主要是将第二导通孔围绕于第一导通孔的周围，其中第一导通孔是介于两导电层之间并且将两者电性连接，第二导通孔介于两参考平面之间并且将两者电性连接。基于这样的概念，本发明可以依据实际上的需要具有两层以上的线路层、多层的接地平面以及多层的电源平面。
综上所述，本发明至少具有下述优点：
1.当自线路基板的其余部分流入第一参考平面与第二参考平面的电流或从第一参考平面与第二参考平面流出至线路基板的其余部分的电流流经第二导通孔时，由于第二导通孔位于第一导通孔的周围，因此本发明可以利用这流入或流出的电流来降低第一导通孔与第二导通孔的总体电感值(Lloop)。
2.当第一参考平面与第二参考平面具有噪声时，由于流经第二导通孔的电流会形成电墙，因此此噪声不容易干扰到第一导通孔内的电流。
3.就第一导通孔与第二导通孔整体而言，由于其具有较低的总体电感值(Lloop)，因此本发明所提出线路基板在传递信号时具有较低的同步开关噪声(synchronous switching noise，SSN)。
4.由于就第一导通孔与第二导通孔而言，其具有较低的总电感值(Lloop)，并且由于流经第二导通孔的电流会形成一电墙，因此本发明的第二导通孔的设计可以减少第一参考平面与第二参考平面的噪声对于第一导通孔内的电流的电磁干扰。这个电子信号能够以较佳的信号传递质量在线路基板内传递。
Claims (6)
1.一线路基板，包括一第一线路层，其具有一第一信号线；一第二线路层，其具有一第二信号线；一第一参考平面；一第二参考平面；第一导通孔，配置于所述第一线路层与所述第二线路层之间，用以连接所述第一信号线与所述第二信号线；其特征在于：
所述第一参考平面与所述第二参考平面位于所述第一线路层与所述第二线路层之间，并且所述第一导通孔贯穿所述第一参考平面以及第二参考平面；所述线路基板还包括若干个第二导通孔，所述若干个第二导通孔配置于所述第一参考平面与所述第二参考平面之间，用以导通所述第一参考平面与所述第二参考平面，以使所述第一参考平面、所述第二导通孔和所述第二参考平面电性连接，其中所述第二导通孔环绕于所述第一导通孔的外围。
2.如权利要求1所述的线路基板，其特征在于，所述第二导通孔沿圆形轨迹配置于所述第一导通孔的外围。
3.如权利要求1所述的线路基板，其特征在于，所述第一参考平面与所述第二参考平面分别为一接地平面。
4.如权利要求1所述的线路基板，其特征在于，所述第一参考平面与所述第二参考平面分别为一电源平面。
5.如权利要求1所述的线路基板，其特征在于，所述第一线路层与所述第二线路层分别为一表层线路层。
6.如权利要求1所述的线路基板，其特征在于，所述第一线路层为表层线路层，而所述第二线路层为一内层线路层。
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