CN104582260A - 电路板高频信号连接垫的抗衰减结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,该结构是在一电路板的高频信号连接垫与地线层之间具有一扩大厚度,且该扩大厚度大于地线层与该高频信号线之间的基准厚度。电路板的材料可选用聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺两种软性材料中的一种,也可选用包括有树脂与纤维材料的硬板、或软硬结合板。该电路板的结构可为一单层电路板、二层以上单层电路板结合而成的多层板。一增厚垫可结合在电路板的高频信号连接垫与地线层之间或增加电路板中的黏着层厚度而实现该扩大厚度。本发明降低了信号传输时高频成份的反射与损耗,进而改善该软性电路板的高频信号线的信号传输质量。
Description
技术领域
本发明是关于一种改善电路板高频信号传输质量的结构设计,特别关于一种电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其在基板的连接垫布设区段与地线层之间具有一扩大厚度,以降低高频信号连接垫与地线层之间的电容效应,进而降低高频信号在传送时的衰减效果。
背景技术
在现今使用的各种电子装置中,由于信号线传输数据量越来越大,因此所需要的信号传输线数量不但越来越多,传输信号的频率也越来越高。
要抑制高频信号线所产生的噪声的方法有很多种,现代的电路还是以常见的共模电感(common mode chock)做为抑制共模噪声,但不适合应用在高速/高频讯号电路板里。
在高频信号传输的技术中,主要是以两条高频信号线组成一信号对,传送振幅相等、相位相反的信号。由于外来干扰信号于两条信号线内感应出的是振幅与相位均相等的共模噪声,该共模噪声被集成组件的差动输入对抑制,因此使电路具有较佳的电磁干扰防制效果。
虽然高频信号传输的技术可以大大地改善信号传送可能发生的问题,但若设计不良,则在实际应用时,往往会有信号反射、电磁波发散、信号传送接收漏失、信号波形变形等问题。特别是在软性电路板的基板厚度薄的状况下,这些信号传送的问题会较为严重。造成这些问题的原因包括:高频信号线在长度延伸方向之特性阻抗匹配不良、高频信号线与地线层多余之杂散电容效应控制不良、连接垫布设区段与地线层多余之杂散电容效应控制不良、高频信号线与连接垫布设区段的特性阻抗不匹配等。
在现有的技术下,就如何防止软性电路板在高频信号线的长度延伸方向受到电磁波辐射干扰及阻抗匹配的问题而言,已研发出来的许多技术足以克服这些问题。然而,在高频信号线与软性电路板上所布设的连接垫布设区段连接处及邻近区域,由于受到高频信号线的线宽(线宽极小)与连接器之信号导接脚及零组件尺寸规格(相对于信号线的线宽具有较大的尺寸)的限制,到目前为止,此技术领域的从业人员尚缺少有效的解决方法来确保高频信号传送的质量。
发明内容
据此,本发明的一个目的是提供一种电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,通过增加电路板的高频信号连接垫与地线层之间的厚度使高频信号连接垫与地线层之间的对应距离增加,降低了信号传输时高频成份的反射与损耗,进而改善该软性电路板的高频信号线的信号传输质量。
本发明为解决传统技术存在的问题所采用的技术手段是使电路板在高频信号连接垫与地线层之间具有一扩大厚度,且该扩大厚度大于地线层与该高频信号线之间的基准厚度。
本发明较佳实施方式中,电路板可为一单层电路板,亦可为二层以上单层电路板结合而成的多层板。一增厚垫,嵌置在第一基板的连接垫布设区段与第二基板的对应区段之间。
本发明另一实施方式中,一增厚垫可结合在电路板的高频信号连接垫与地线层之间或增加电路板中的黏着层厚度而实现该扩大厚度。
本发明另一实施方式中,电路板的该地线布设面在对应于该连接垫布设区段处,结合有一延伸地线层,且该延伸地线层是电连接于该地线层;一增厚垫,结合在该电路板的该地线布设面与该延伸地线层之间。
本发明中的电路板可开设有至少一观察孔,作为检察确认增厚垫是否确实定位之用。另外,本发明中的电路板还可结合有一补强板。
本发明中的电路板的地线层还可包括有一抗衰减图案,且该抗衰减图案包括有多个彼此相隔一距离的多个开口结构。
就效果来看,本发明通过在电路板中结合至少一增厚垫或增加黏着层的局部厚度,而使得高频信号线在传送高频信号时,降低了高频信号线的电容效应,进而降低了高频差模信号传送失误的机率并确保了高频信号传输的质量。
本发明所采用的具体实施方式,将通过以下实例及附图作进一步说明。
附图说明
图1是显示本发明第一实施方式电路板高频信号连接垫的抗衰减结构的立体图。
图2是显示图1中M-M剖面图。
图3是显示本发明电路板结合连接器的剖面图。
图4是显示本发明第二实施方式的剖面图。
图5是显示本发明第三实施方式的剖面图。
图6是显示本发明第四实施方式的剖面图。
图7是显示本发明第五实施方式的剖面图。
图8是显示本发明第六实施方式的剖面图。
图9是显示本发明第七实施方式的剖面图。
图10是显示本发明第八实施方式的剖面图。
图11是显示本发明第九实施方式的剖面图。
符号说明:
100 电路板
200 电路板
300 电路板
400 电路板
1 第一基板
11、11a 线路布设面
12 第一贴合面
13 第一延伸区段
14 高频信号连接垫
15 高频信号线
16、16a 绝缘覆层
2 第二基板
21、21a 地线布设面
22 第二贴合面
23 第二延伸区段
3 黏着层
31 较厚黏着区
4 地线层
41 延伸地线层
42 导电材料
5、5a 增厚垫
51 第一增厚垫
52 第二增厚垫
53 第三增厚垫
54 第四增厚垫
6 补强板
7 连接器
8、8a 观察孔
9 抗衰减图案
91 开口结构
A 连接垫布设区段
B 对应区段
H1 扩大厚度
H2 基准厚度
M-M 第二基板剖面
具体实施方式
请参阅图1及图2,本发明第一实施方式的电路板100具有一线路布设面11以及一地线布设面21,且在该线路布设面11设有一连接垫布设区段A以及对应于该连接垫布设区段A的对应区段B。在本实施方式的电路板100结构中包括有一第一基板1、一第二基板2、一黏着层3、一地线层4、多个高频信号连接垫14及多条高频信号线15。
第一基板1具有一线路布设面11以及一第一贴合面12,其中该线路布设面11定义有一连接垫布设区段A以及一由该连接垫布设区段A延伸出的一第一延伸区段13。
多个高频信号连接垫14彼此相邻且絶缘地布设在该第一基板1的该连接垫布设区段A。该高频信号连接垫14连接有多条高频信号线15布设在该第一基板1的该线路布设面11。第一基板1的线路布设面11上一般覆盖有一绝缘覆层16。
该高频信号连接垫14中包括有至少一对差模信号连接垫,而连接于该高频信号连接垫14的对应高频信号线15则可用来传送差模信号。
第二基板2具有一地线布设面21以及一第二贴合面22,其中该第二基板2具有一对应于该第一基板1的该连接垫布设区段A的一对应区段B、以及对应于该第一延伸区段13的一第二延伸区段23。
黏着层3黏着在该第一基板1的该第一贴合面12与该第二基板2的该第二贴合面22之间。该第一基板1的该连接垫布设区段A与该第二基板的对应区段B相对应黏着、以及使该第一延伸区13段与该第二延伸区段23相对应黏着。
地线层4结合在第二基板2的地线布设面21。第一基板1位于该第一延伸区段13的该高频信号线15与该第二基板2位于该第二延伸区段23的该地线层4之间具有一基准厚度H2。该地线层4的底面位于该对应区段B处,还结合有一补强板6,用来作为电路板100的端部强度补强作用、以及调节厚度的作用。
第一基板1的第一贴合面12位于该连接垫布设区段A与第二基板2的第二贴合面22位于该对应区段B,嵌置有至少一增厚垫5。该增厚垫5使第一基板1的连接垫布设区段A所布设的各个高频信号连接垫14与第二基板2的对应区段B之地线层4之间具有一扩大厚度H1,且该扩大厚度H1大于该第一基板1位在该第一延伸区段13的该高频信号线15与该第二基板2位在该第二延伸区段23的该地线层4之间的该基准厚度H2。
请参阅图3,当电路板100结合连接器7时,高频信号线15在传送高频信号,该高频信号经由连接器7导送至电子装置时,因为将第一基板1与第二基板2的对应距离提升且将一增厚垫5嵌入,使得高频信号线15在传送高频信号时所产生的电容效应降低,进而使高频差模信号传送失误的机率降低并确保高频信号传输的质量。
参阅图4,显示本发明第二实施方式可在电路板100位于连接垫布设区段A处的线路布设面11开设有至少一观察孔8,使该增厚垫5的至少一部份表面曝露于该观察孔8。经由该观察孔8可供操作人员观察增厚垫5是否正确嵌入定位。再者,该电路板100位于对应区段B处的该地线布设面21,也可开设有至少一观察孔8a,使该增厚垫5的至少一部份表面曝露于该观察孔8a。经由该观察孔8a可供操作人员观察增厚垫5是否正确嵌入定位。
另外,地线层4还可包括有一抗衰减图案9,该抗衰减图案9包括有多个彼此相隔一距离的多个开口结构91,且开口结构91可为圆形、方型、菱形等任一几何结构。通过该抗衰减图案9可以达到降低高频信号衰减的效果。
请参阅图5,显示本发明第三实施方式的剖面图。此实施方式与图2所示的实施方式大致相同,其差异在于增厚垫包括有一第一增厚垫51及至少一叠置的第二增厚垫52,且该第二增厚垫52的长度与该第一增厚垫51的长度不同,以处理高频信号连接垫14与相对应的高频信号线15在连接交界处的渐缩面积结构所产生的渐变电容量。
请参阅图6,是显示本发明第四实施方式的剖面图。此实施方式与图5所示的实施方式大致相同,其差异在于第一增厚垫51、第二增厚垫52、第三增厚垫53的长度不同,以处理高频信号连接垫14与相对应的高频信号线15在连接交界处的渐缩面积结构所产生的渐变电容量。
请参阅图7,是显示本发明第五实施方式的剖面图,此实施方式与图6所示的实施方式大致相同,其差异在于图6中的第三增厚垫53用一长度较短的第四增厚垫54代替。
请参阅图8,是显示本发明第六实施方式的剖面图。本实施方式的大部份组成构件与第一实施方式相同,故相同组件仍标示相同的组件编号,以资对应。在本实施方式中,电路板200中的第一基板1的该第一贴合面12位于该连接垫布设区段A与该第二基板2的该第二贴合面22位于该对应区段B具有一较厚黏着区31,该较厚黏着区31的厚度比该第一基板1的该第一贴合面12位于该第一延伸区段13与该第二基板2的该第二贴合面22位于该第二延伸区段23的黏着层3的厚度为厚,该较厚黏着区31使该第一基板1的该连接垫布设区段A所布设的各个高频信号连接垫14与该第二基板2的该对应区段B之地线层4之间具有一扩大厚度H1,且该扩大厚度H1大于该第一基板位于该第一延伸区段的该高频信号线与该第二基板位于该第二延伸区段的该地线层之间的该基准厚度H2。
参阅图9,显示本发明第七实施方式的剖面图。本实施方式的大部分组成构件与图8所示的实施方式相同。在本实施方式中,可在电路板200位于连接垫布设区段A处的线路布设面11开设有至少一观察孔8,使较厚黏着区31的至少一部份表面曝露于该观察孔8。经由该观察孔8可供操作人员观察到较厚黏着区31。再者,该电路板200位于对应区段B处的该地线布设面21,也可开设有至少一观察孔8a,使较厚黏着区31的至少一部份表面曝露于该观察孔8a。经由该观察孔8a可供操作人员观察到较厚黏着区31。
请参阅图10,是显示本发明第八实施方式的剖面图。本实施方式的大部份组成构件与第一实施方式相同,故相同组件仍标示相同的组件编号,以资对应。而其差异在于电路板300为一单层电路板,且在该电路板300的线路布设面11a定义有一连接垫布设区段A以及一由该连接垫布设区段A延伸出的一第一延伸区段13。
多个高频信号连接垫14彼此相邻且絶缘地布设在该电路板300位于连接垫布设区段A的线路布设面11a上。线路布设面11a上也布设有多条高频信号线15,对应地连接于该高频信号连接垫14。
电路板300的地线布设面21a具有一对应于该连接垫布设区段A的一对应区段B、以及对应于该第一延伸区段13的一第二延伸区段23。
电路板300的连接垫布设区段A与对应区段B之间,嵌置有至少一增厚垫5。该增厚垫5使电路板300的连接垫布设区段A所布设的各个高频信号连接垫14与电路板300的对应区段B之地线层4之间具有一扩大厚度H1,且该扩大厚度H1大于该电路板300位于该第一延伸区段13的该高频信号线15与该电路板300位于该第二延伸区段23的该地线层4之间的该基准厚度H2。通过该增厚垫5,同样可以实现限制高频信号在传送时所产生的电容效应及反射损耗,进而降低高频信号传送失误的机率并确保高频信号传输的质量。
在本实施方式中,电路板300位于连接垫布设区段A处的线路布设面11a也可开设有至少一观察孔8,而在电路板300位于对应区段B处的地线布设面21也可开设有至少一观察孔8a。
请参阅图11,是显示本发明第九实施方式的剖面图。本实施方式的电路板400也为一单层电路板,在该电路板400的线路布设面11a定义有一连接垫布设区段A以及一由该连接垫布设区段A延伸出的一第一延伸区段13。
多个高频信号连接垫14彼此相邻且絶缘地布设在该电路板400位于连接垫布设区段A的线路布设面11a上。线路布设面11a上也布设有多条高频信号线15,对应地连接于该高频信号连接垫14。
电路板400的地线布设面21a具有一对应于该连接垫布设区段A的一对应区段B、以及对应于该第一延伸区段13的一第二延伸区段23。
在电路板400的第二延伸区段23布设有一地线层4,且此地线层4并未延伸到对应区段B,而在对应区段B处的电路板400的地线布设面21a则先结合至少一增厚垫5a后,再于增厚垫5a的底面结合一延伸地线层41,且延伸地线层41可经由导电材料42(例如银浆、铜浆、焊料等)导电接通地线层4。最后可在该地线层4及延伸地线层41的底面形成一绝缘覆层16a。
通过延伸地线层41及增厚垫5a,同样可使电路板400的连接垫布设区段A所布设的各个高频信号连接垫14与电路板400的对应区段B的地线层41之间具有一扩大厚度H1,且该扩大厚度H1大于该电路板400位于该第一延伸区段13的该高频信号线15与该电路板400位于该第二延伸区段23的该地线层4之间的该基准厚度H2,以降低高频信号在传送时所产生的电容效应及反射损耗,进而降低高频信号传送失误的机率并确保高频信号传输的质量。
前述各实施方式中的电路板可为软性电路板、硬板或软硬结合板三者中的一种。其中,软性电路板所使用的材料可为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰亚胺(PI)两种软性材料中的一种,硬板的材料可包括有预定比例的树脂与纤维材料混合所制成的材料,而软硬结合板则结合了软性电路板与硬板的组合结构。
另外,前述各实施方式图式中仅以高频信号连接垫位于电路板的端部作为实施方式说明。该技术领域的技术人员可以理解,本发明的技术同样可以适用于高频信号连接垫位于电路板任一位置的情况,而该高频信号连接垫可作为电子组件脚位的焊接垫。
以上实施方式仅为实例性说明本发明的结构设计,而非用于限制本发明。凡属于此技术领域的技术人员均可在本发明的结构设计及精神下,对上述实施方式进行修改及变化,但这些改变仍属本发明的精神并属于前文所述的权利要求书之内容范围以内。因此本发明的权利保护范围应参照前文所列的权利要求书。
Claims (14)
1.一种电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,包括有:
一电路板,具有一线路布设面以及一地线布设面,且在该线路布设面设有一连接垫布设区段;
多个高频信号连接垫,彼此相邻且絶缘地布设在该连接垫布设区段;
至少一高频信号线,布设在该电路板,并且电连接于该高频信号连接垫;
一地线层,形成在该电路板的该地线布设面,该地线层与该高频信号线之间具有一基准厚度;
其特征在于,
该电路板于该高频信号连接垫与该地线层之间具有一扩大厚度,且该扩大厚度大于该基准厚度。
2.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该电路板的材料为聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺两种软性材料中的一种。
3.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该电路板的材料包括有树脂与纤维材料。
4.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该电路板于该高频信号连接垫与该地线层之间嵌置有至少一增厚垫。
5.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该电路板包括有:
一第一基板,其一表面作为该线路布设面,而另一面则为一第一贴合面,该线路布设面由该连接垫布设区段延伸出一第一延伸区段;
一第二基板,其一表面作为该地线布设面,而另一面则为一第二贴合面,该第二基板具有一对应于该第一基板的该连接垫布设区段的一对应区段、以及对应于该第一延伸区段的一第二延伸区段;
其中该第一基板的该连接垫布设区段与该第二基板的对应区段相对应黏着、该第一延伸区段与该第二延伸区段相对应黏着;
一增厚垫,嵌置在该第一基板的该连接垫布设区段与该第二基板的该对应区段之间。
6.根据权利要求5所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该第一基板的该第一贴合面与该第二基板的该第二贴合面之间通过一黏着层实现黏着结合。
7.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该电路板包括有:
一第一基板,其一表面作为该线路布设面,而另一面则为一第一贴合面,该线路布设面由该连接垫布设区段延伸出一第一延伸区段;
一第二基板,其一表面作为该地线布设面,而另一面则为一第二贴合面,该第二基板具有一对应于该第一基板的该连接垫布设区段的一对应区段、以及对应于该第一延伸区段的一第二延伸区段;
一黏着层,黏着在该第一基板的该第一贴合面与该第二基板的该第二贴合面之间,以使该第一基板的该连接垫布设区段与该第二基板的对应区段相对应黏着、以及使该第一延伸区段与该第二延伸区段相对应黏着;
其中该黏着层位于该第一基板的该连接垫布设区段与该第二基板的该对应区段之间且具有一较厚黏着区,该较厚黏着区的厚度大于该第一基板的该第一延伸区段与该第二基板的该第二延伸区段之间的厚度;
该较厚黏着区使该第一基板的该连接垫布设区段所布设的各个高频信号连接垫与该第二基板的该对应区段的地线层之间具有一扩大厚度,且该扩大厚度大于该第一延伸区段的该高频信号线与该第二延伸区段的该地线层之间的该基准厚度。
8.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该电路板的该地线布设面在对应于该连接垫布设区段处,结合有一延伸地线层,且该延伸地线层是电连接于该地线层;一增厚垫,结合在该电路板的该地线布设面与该延伸地线层之间。
9.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该电路板于该连接垫布设区段处的该线路布设面开设有至少一观察孔,该增厚垫的至少一部份表面曝露于该观察孔。
10.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该电路板于该对应区段处的该地线布设面开设有至少一观察孔,该增厚垫的至少一部份表面曝露于该观察孔。
11.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该地线层在对应于该连接垫布设区段处,还结合有一补强板。
12.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该增厚垫包括有;
一第一增厚垫;
至少一第二增厚垫,叠置在该第一增厚垫上,且该第二增厚垫的长度与该第一增厚垫的长度不同。
13.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该高频信号连接垫包括有至少一对差模信号连接垫。
14.根据权利要求1所述的电路板高频信号连接垫的抗衰减结构,其特征在于,该地线层还包括有一抗衰减图案,且该抗衰减图案包括有多个彼此相隔一距离的多个开口结构。
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