CN101400208A - 印刷电路板 - Google Patents

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许寿国
白育彰
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Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
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Abstract

一种印刷电路板，包括一第一信号层、一第二信号层和一介于第一信号层与第二信号层之间的介质层，所述第一信号层与第二信号层中以上下耦合方式布设一差分信号对，所述差分信号对包括分别位于第一信号层和第二信号层中的两条差分信号传输线，所述两差分信号传输线的中心线在水平方向上有一段错位距离，所述错位距离小于每条差分信号传输线的线宽。所述印刷电路板可通过调整两差分信号传输线的中心线在水平方向上的错位距离调整传输线的差分阻抗值，同时减少了信号在差分信号传输线中传输时的时间偏移和共模杂讯。

Description

印刷电路板
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板，特别涉及一种具有上下耦合式差分信号对的印刷电路板。
背景技术
在印刷电路板的布线中，通常采用差分信号对的布线方式以降低信号在传输信道上传输时所产生的串扰。传统印刷电路板中的差分信号对大多采用边缘耦合(edge-couple)的方式布设，所述边缘耦合的方式是指差分信号对的两条差分信号传输线在印刷电路板的同一信号层中相互耦合。在实际布线时为保证信号传输品质在差分信号对的上方或下方必须要设有参考层。如图1所示，印刷电路板1的中间一层布置差分信号对10的两差分信号传输线101、102，外侧两层分别布置参考层31、32。根据印刷电路板设计规范，差分信号传输线差分阻抗的理想值为100ohm。传统的印刷电路板通常是通过调节差分信号传输线101、102之间在水平方向上的间隔距离来调整差分信号传输线的差分阻抗值，但利用传统的边缘耦合方式在调整差分信号传输线差分阻抗的过程中，由于每条差分信号传输线对应介质的介电常数不相同，因此信号在差分信号传输线中传输时会产生较大的时间偏移和共模杂讯。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种印刷电路板，可减少差分信号传输线之间的时间偏移和共模杂讯。
一种印刷电路板，包括一第一信号层、一第二信号层和一介于第一信号层与第二信号层之间的介质层，所述第一信号层与第二信号层中以上下耦合方式布设一差分信号对，所述差分信号对包括分别位于第一信号层和第二信号层中的两条差分信号传输线，所述两差分信号传输线的中心线在水平方向上有一段错位距离，所述错位距离小于每条差分信号传输线的线宽。
所述印刷电路板可通过调整两差分信号传输线的中心线在水平方向上的错位距离调整传输线的差分阻抗值，同时减少了信号在差分信号传输线中传输时的时间偏移和共模杂讯。
附图说明
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1是传统的印刷电路板的示意图。
图2是本发明印刷电路板较佳实施方式的示意图。
具体实施方式
请参照图2，本发明印刷电路板的较佳实施方式包括一第一参考层41、一第一信号层42、一第二信号层43和一第二参考层44。所述第一信号层42和第二信号层43之间布设有介质层，所述第一参考层41和第一信号层42之间以及所述第二信号层43和第二参考层44之间也布设有介质层，其中所述第一参考层41和第二参考层44为金属层。所述第一信号层42和第二信号层43上以上下耦合(broadside-couple)方式布设一差分信号对20。所述上下耦合方式是指一差分信号对中的两条差分信号传输线在印刷电路板的两个相邻层间耦合。所述差分信号对20包括两条差分信号传输线201和202，所述差分信号传输线201布设于所述第一信号层42上，所述差分信号传输线202布设于所述第二信号层43上，所述两条差分信号传输线201和202的中心线在水平方向上的错位距离为S。两条差分信号传输线间的差分阻抗计算方法可参照相应的经验公式，如：
Z Diff ≈ 2 L 11 - L 12 C 22 - C 21
其中ZDiff为传输线的差分阻抗，C22和L11分别为差分信号对的对地电容和对地电感，C21和L12分别为差分信号对的两条传输线间的耦合电容和耦合电感。
当增大错位距离S时，差分信号传输线201和202的正对面积减小，根据电容跟正对面积成正比可知差分信号对20的对地电容C22会减小，差分信号传输线201和202的差分阻抗会增大。因此通过调整错位距离S即可调整传输线的差分阻抗值。在本发明较佳实施方式中，错位距离S越大，差分阻抗ZDiff也越大，因此得到的差分阻抗值越理想。当S增大到4.5mil时，差分阻抗ZDiff也增大到99.91ohm，接近设计规范要求的100ohm的理想值。但在改变错位距离S的过程中应保证两差分信号传输线201和202之间的正对面积不为零，即错位距离S应小于差分信号传输线的线宽。
本发明通过改变两条差分信号传输线的中心线在水平方向上的错位距离来调整两差分信号传输线的正对面积，从而实现改变差分信号传输线差分阻抗值的目的。由于采用了上下耦合布线方式，电场大多分布在两条差分信号传输线之间的同一介质中，因此减少了信号在差分信号传输线中传输时的时间偏移和共模杂讯。

Claims (4)

  1. 【权利要求1】一种印刷电路板，包括一第一信号层、一第二信号层和一介于第一信号层与第二信号层之间的介质层，所述第一信号层与第二信号层中以上下耦合方式布设一差分信号对，所述差分信号对包括分别位于第一信号层和第二信号层中的两条差分信号传输线，所述两差分信号传输线的中心线在水平方向上有一段错位距离，所述错位距离小于每条差分信号传输线的线宽。
  2. 【权利要求2】如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：当所述错位距离为4.5mil时，所述差分信号传输线间的差分阻抗为99.91ohm。
  3. 【权利要求3】如权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：所述印刷电路板还包括一位于所述第一信号层之上的第一参考层和一位于所述第二信号层之下的第二参考层，第一参考层和第一信号层之间以及第二信号层和第二参考层之间均设有介质层。
  4. 【权利要求4】如权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于：所述第一参考层和第二参考层为金属层。
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