CN101472388B - 线路板的布局结构 - Google Patents

Abstract

一种线路板的布局结构包括一第一信号层、一第二信号层及一第三信号层。第一信号层具有一传输线。第二信号层与第一信号层相重叠，第二信号层具有一开口。第三信号层与第一信号层及第二信号层相重叠，而第二信号层位于第一信号层及第三信号层之间。第三信号层电性连接第二信号层，且第二信号层及第三信号层同为接地层或电源层。传输线的一线段在第三信号层上的正投影重叠于开口在第三信号层上的正投影。因此，传输线的线段参考第二信号层及第三信号层所得的等效阻抗得以增减。

Description

线路板的布局结构 

技术领域

本发明涉及一种线路板的布局结构，且特别是有关于一种可以改变同一条传输线两端的阻抗值的线路板的布局结构。 

背景技术

线路板已广泛地应用于各种电子装置中。线路板可让多个电子组件安装其上，并通过线路板的线路将这些电子零件相互电性连接，且可通过线路板的金属部分将这些电子零件的部分热能导出。在实际应用上，笔记型计算机的主机板即是线路板上安装许多电子组件的一应用例。 

为了将线路板的传输线的某一线段两端参考位于传输线旁侧的接地层或电源层时所得的等效阻抗调整至特定值，在传统上可通过改变传输线线段的线厚、线宽或线距，或改变传输线线段及与其相邻的参考平面之间的距离，以调整传输线线段两端的等效阻抗。 

然而，为了增加传输线的线段参考接地层或电源层所得的等效阻抗，受限于线路板工艺的精度及质量，线路板的传输线线段的线厚、线宽及线距也都无法减少。并且，受限于线路板的薄化，传输线线段及与其相邻的参考平面之间的距离也无法增加。基于上述这些因素，目前线路板的布局结构在设计上将有所限制。 

发明内容

本发明提供一种线路基板的布局结构，其可增加传输线的线段参考接地层或电源层所得的等效阻抗。 

本发明提出一种线路板的布局结构，其包括一第一信号层、一第二信号层及一第三信号层。第一信号层具有一传输线。第二信号层与第一信号层相重叠，第二信号层具有一开口。第三信号层与第一信号层及第二信号层相重叠，而第二信号层位于第一信号层及第三信号层之间。第三信号层电性连接第二信号层，且第二信号层及第三信号层同为接地层或电源层。传输线的一线段在第三信号层上的正投影重叠于开口在第三信号层上的正投影。一接地线，与该第三信号层位于同一阶层，并电性连接该第二信号层，其中该传输线的一线段在该接地线的正投影重叠于该开口在该接地线的正投影以增加该传输线的该线段的阻抗值并使该传输线包含两阻抗值。

在本发明的一实施例中，上述传输线的线段在接地在线的正投影的宽度小于开口在接地在线的正投影的宽度。 

在本发明的一实施例中，上述传输线的线段的等效阻抗大于传输线的其它区域的等效阻抗。本发明可通过在第二信号层上形成开口来增加传输线的线段与第三信号层(即接地层或电源层)之间的距离，因而增加传输线的线段参考第二信号层及第三信号层所得的等效阻抗，以符合线路板在电路设计上的需求。此外，本发明也可通过在第二信号层上形成开口，并将接地线设定与第三信号层位于同一阶层，因而增加传输线的线段参考第二信号层及接地线所得的等效阻抗，以符合线路板在电路设计上的需求。另外，本发明也可应用于具有差动对的线路板。 

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明如下。 

附图说明

图1A为本发明的一实施例的一种线路板的布局结构。 

图1B为图1A的布局结构的分解图。 

图1C为图1B的布局结构的俯视图。 

图1D为图1A的线路板的剖面图。 

图1E为本发明又一实施例的一种线路板的布局结构的剖面图。 

图2A为本发明另一实施例的一种线路板的布局结构。 

图2B为图2A的布局结构的分解图。 

图2C为图2B的布局结构的俯视图。 

符号说明 

10：线路板              10A：线路板 

20：介电层              100：布局结构 

100A：布局结构          110：第一信号层 

110A：第一信号层        112：传输线 

112a：线段              114：传输线 

116：差动对             116a：区段 

120：第二信号层         122：开口 

130：第三信号层         140：导电孔 

W1：宽度                W2：宽度 

W3：宽度 

具体实施方式

在下文的两个实施例中，相同的标号代表相同或相似的组件。 

图1A绘示本发明的一实施例的一种线路板的布局结构应用于线路板，图 1B绘示图1A的布局结构的分解图，图1C绘示图1B的布局结构的俯视图。请参考图1A至图1C，本实施例的线路板10具有一布局结构100，其包括一第一信号层110、一第二信号层120及一第三信号层130，其依序重叠，且第二信号层120位于第一信号层110及第三信号层130之间。此外，线路板10还包括具有多层介电层20，其分别位于这些信号层110、120及130之间，以电性隔绝这些信号层110、120及130，如图1A所示。 

第一信号层110具有一传输线112，而第二信号层120为一接地层。为了增加传输线112的一线段112a相对于第二信号层120所得的等效阻抗，第二信号层120具有一开口122，且第三信号层130电性连接第二信号层120。在本实施例中，第三信号层130可经由多个导电孔140(图1B仅绘示一个导电孔140)来电性连接第二信号层120。 

第三信号层130与第二信号层120可为接地层或电源层，以让传输线112的线段112a来参考。 

传输线112的线段112a在第三信号层130上的正投影重叠于开口122在第三信号层130上的正投影。换句话说，传输线112的线段112a在第二信号层120上的正投影重叠于开口122。在本实施例中，传输线112的线段112a在第三信号层130上的正投影的宽度W1可小于开口122在第三信号层130上的正投影的宽度W2。 

通过在第二信号层120上形成开口122来增加传输线112的线段112a与第三信号层130之间的距离，使得传输线112的线段112a参考第二信号层120及第三信号层130所得的等效阻抗将会大于传输线112的线段112a以外的线段参考第二信号层120的对应部分所得的等效阻抗。因此，同一传输线112的任意截取的线段的等效阻抗均可受到调整，以符合线路板10在电路设计上的需求。 

图1D为图1A的线路板的剖面图。请参考图C及图1D，通过开口122使得传输线112的线段112a与接地层(电源层)的距离增加，并让传输线112的线段112a参考第三信号层130(也为接地层)。在本实施例中，所应用到 的等效阻抗的公式如下： 

$\mathrm{Zo}=\frac{87}{\sqrt{\mathrm{Er}+1.41}}\ln \frac{5.98h}{0.87w+t}$

在上述公式中，Zo为等效阻抗，Er为相关介电常数(Relative DielectricConstant)，h为传输线至接地层之间的距离，w为传输线的宽度，而t为传输线的厚度。可作为介电层20的材质的环氧玻璃(epoxy glass)的相关介电常数为4.8～5.0。在宽度w及厚度t不变的条件下，距离h将正比于等效阻抗Zo。 

在无开口122的情况下，传输线112的线段112a将参考第二信号层120(接地层/电源层)，其中传输线112的线段112a及第二信号层120之间的距离为h1。然而，在有开口122的情况下，传输线112的线段112a将参考第三信号层120(接地层/电源层)，其中传输线112的线段112a及第三信号层130之间的距离为h2。 

因此，通过本实施例的开口122，传输线112的线段112a与第三信号层130的距离h2大于传输线112的其它区域与第二信号层120的距离h1，这可使得传输线112的线段112a的等效阻抗大于传输线112的其它区域的等效阻抗。 

图1E为本发明又一实施例的一种线路板的布局结构的剖面图。请参考图1E，相较于图1D的布局结构100，本实施例的线路板的布局结构100’还可包括一接地线122a，其与第三信号层130位于同一阶层(level)，并可通过至少一个导电孔140来电性连接第二信号层120。第一信号层110的传输线112的一线段112a在接地线122a上的正投影重叠于第二信号层120的开口122在接地线122a上的正投影。同样地，这可使得传输线112的线段112a的等效阻抗大于传输线112的其它区域的等效阻抗。在本实施例中，传输线112的线段112a在接地线122a上的正投影的宽度小于开口122在接地线122a上的正投影的宽度，而第三信号层130可为一传输信号用的信号层。 

图2A为本发明另一实施例的一种线路板的布局结构，图2B为图2A的布局结构的分解图，图2C为图2B的布局结构的俯视图。请参考图2A至图2C，本实施例的线路板10A具有一布局结构100A，其包括一第一信号层110A、一第二信号层120及一第三信号层130，其依序重叠，且第二信号层120位于第一信号层110A及第三信号层130的间。此外，线路板10A还包括具有多层介电层20，其分别位于这些信号层110A、120及130之间，以电性隔绝这些信号层110A、120及130，如图2A所示。 

在本实施例中，第一信号层110A具有一传输线112及另一传输线114，其二者构成一差动对(differential pair)116，而第二信号层120为一接地层或电源层。为了增加差动对116的一区段116a在整体上相对于第二信号层120所得的等效阻抗，第二信号层120具有一开口122，且第三信号层130电性连接第二信号层120。在本实施例中，第三信号层130可经由多个导电孔140(图1B仅为一个导电孔140)来电性连接第二信号层120。 

在本实施例中，第三信号层130与第二信号层120可为接地层或电源层，以让差动对116的一区段116a来参考。 

差动对116的区段116a在第三信号层130上的正投影重叠于开口122在第三信号层130上的正投影。换句话说，差动对116的区段116a在第二信号层120上的正投影重叠于开口122。在本实施例中，差动对116的一区段116a在第三信号层130上的正投影的宽度W3小于开口122在第三信号层130上的正投影的宽度W2。 

通过在第二信号层120上形成开口122来增加差动对116的区段116a与第三信号层130之间的距离，使得差动对116的线段116a参考第二信号层120及第三信号层130所得的等效阻抗将会大于传输线116的线段116a以外的线段参考第二信号层120的对应部分所得的等效阻抗。因此，由传输线112及传输线114所构成的差动对116的任意截取的线段的等效阻抗均可受到调整，以符合线路板10A在电路设计上的需求。 

综上所述，本发明可通过在第一信号层的传输线的线段正下方的第二信 号层(接地层/电源层)上形成开口来增加传输线的线段与接地层(电源层)之间的距离，因而增加传输线的线段参考第二信号层及电性连接第二信号层且位于第二信号层下方的第三信号层(接地层/电源层)所得的等效阻抗。此外，本发明还可通过在第一信号层的传输线的线段正下方的第二信号层(接地层/电源层)上形成开口，并将一接地线设置于第二信号层的下方及电性连接第二信号层，以增加传输线的线段与接地层(电源层)之间的距离，因而增加传输线的线段参考第二信号层及电性连接第二信号层且位于第二信号层下方的接地线所得的等效阻抗。 

另外，本发明也可应用于具有差动对的线路板，以增加差动对的某一区段参考接地层/电源层的等效阻抗。 

虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，所以本发明的保护范围当根据权利要求所界定的为准。 

Claims (5)

1.一种线路板的布局结构，其特征在于，包括：

一第一信号层，具有一传输线；

一第二信号层，与该第一信号层相重叠，并具有一开口；

一第三信号层，与该第一信号层及该第二信号层相重叠，其中该第二信号层位于该第一信号层及该第三信号层之间；以及

一接地线，与该第三信号层位于同一阶层，并电性连接该第二信号层，其中该传输线的一线段在该接地线的正投影重叠于该开口在该接地线的正投影以增加该传输线的该线段的阻抗值并使该传输线包含两阻抗值。

2.如权利要求1所述的线路板的布局结构，其特征在于，该传输线的该线段在该接地线的正投影的宽度小于该开口在该接地线的正投影的宽度。

3.如权利要求1所述的线路板的布局结构，其特征在于，该传输线的该线段的等效阻抗大于该传输线的其它区域的等效阻抗。

4.如权利要求1所述的线路板的布局结构，其特征在于，该接地线利用一导电洞连接该第二信号层。

5.如权利要求1所述的线路板的布局结构，其特征在于，该第二信号层为一接地层。

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