CN106604520B - 印刷电路板结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种印刷电路板结构。该印刷电路板结构包括基板、第一导线群组、第二导线群组、第一导体区以及第二导体区。基板包括相对应的第一面和第二面。第一导线群组设置在所述第一面，且第二导线群组设置在所述第二面。第一导体区设置在所述第二面且第一导体区设置在与所述第一导线群组相对应的区域，从而作为第一导线群组的参考面。第二导体区设置在所述第一面且第二导体区设置在与所述第二导线群组相对应的区域，从而作为第二导线群组的参考面。借此，此印刷电路板结构能够减少不同导线群组中所传递的信号相互发生干扰。

Description

印刷电路板结构

技术领域

本发明涉及一种印刷电路板结构，尤其涉及一种避免线路中信号相互干扰的印刷电路板结构。

背景技术

科技日新月异，随着集成电路的处理速度越来越快速，便需要能够让高速变换的信号迅速地在印刷电路板(Printed circuit board；PCB)的电路上顺利地传递。就一个理想的印刷电路板结构的设计流程来说，首先需要考虑信号完整性(Signal integrity)以及电源完整性(Power integrity)，以确保产品的功能完整。由于实体线路的布局面积有限，两条信号传输线可能因布线靠近而产生电磁耦合效应，如串扰(crosstalk)，即是两条信号传输线因电容性耦合及电感性耦合而产生噪声，影响信号传输，轻者将对设置在PCB上的集成电路产生意料之外的噪声问题，重者则使集成电路的功能失常甚至烧毁。因此，在PCB结构的设计及制作上，有诸多事项需要仔细考量。

串扰除了发生于基板上同平面的两平行相邻信号传输线之间，也会发生在位于基板上层以及下层的两平行信号传输线之间。部分的PCB结构经设计以让不同层的线路相互垂直的方式来布线，如此一来虽然可降低耦合效应的发生，但若一信号传输线与另一层中的多个信号传输线密集地交错，也会造成信号传输线的阻抗不连续，因而发生信号反射效应。因此，如何设计出可减少甚至避免信号相互干扰的PCB结构(尤其是双层PCB结构)便是一项重要课题。

发明内容

本发明提出一种印刷电路板结构，可借以减少并行线路之间的耦合效应，进而避免线路中的信号相互干扰，降低噪声的产生。

本发明的印刷电路板结构包括基板、第一导线群组、第二导线群组、第一导体区以及第二导体区。基板包括相对应的第一面和第二面。第一导线群组设置在所述第一面。第二导线群组设置在所述第二面。第一导体区设置在所述第二面且第一导体区设置在与所述第一导线群组相对应的区域，从而作为第一导线群组的参考面。第二导体区设置在所述第一面且第二导体区设置在与所述第二导线群组相对应的区域，从而作为第二导线群组的参考面。

在本发明的一实施例中，上述的第一导线群组以及所述第二导线群组的其中之一包括至少二个导线。

在本发明的一实施例中，上述的第一导线群组与所述第二导线群组用来传输不同字节的数据。

在本发明的一实施例中，上述的印刷电路板结构还包括第三导线群组，其设置在所述第一面。第三导线群组与第一导线群组用来传输第一字节的数据。

在本发明的一实施例中，上述的印刷电路板结构还包括第三导体区。第三导体区设置在所述第二面且与所述第三导线群组相对应的区域，从而作为所述第三导线群组的参考面。

在本发明的一实施例中，上述的印刷电路板结构还包括第四导线群组，其设置在所述第二面。第四导线群组与第二导线群组用来传输第二字节的数据。

在本发明的一实施例中，上述的第一导体区及所述第二导体区通过导体或电性元件来相互电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的第一导线群组的参考面是接地面和电源二者其中之一，且所述第二导线群组的参考面是接地面和电源二者其中之一。

本发明的印刷电路板结构包括基板、第一至第四导线群组以及第一至第四导体区。基板包括相对应的第一面和第二面。第一导线群组与第三导线群组均设置在第一面。第二导线群组与第四导线群组均设置在第二面。第一导体区与第三导体区设置在第二面，且分别设置在与所述第一导线群组及所述第三导线群组相对应的区域，以使所述第一导体区与所述第三导体区分别作为所述第一导线群组和所述第三导线群组的参考面。第二导体区与一第四导体区设置在第一面，且分别设置在与所述第二导线群组及和所述第四导线群组相对应的区域，以使所述第二导体区与所述第四导体区分别作为所述第二和所述第四导线群组的参考面。

在本发明的一实施例中，上述的第一导线群组与第三导线群组用来传输第一字节的数据，上述的第二导线群组与第四导线群组用来传输第二字节的数据。

在本发明的一实施例中，上述的第一、第二、第三以及第四导线群组的其中之一包括至少二条导线。

在本发明的一实施例中，上述的第一、第二、第三以及第四导体区之间通过导体或电性元件来相互电性连接。

在本发明的一实施例中，上述的第一、第二、第三以及第四导线群组其中之一的参考面是接地面和电源二者其中之一。

基于上述，本发明实施例所述的印刷电路结构会在基板的两面交错配置用来传输数据信号的导线群组以及做为参考面的导体区(例如，具备相同电位的接地区或电源区)，且将在其中一面上的每个导体区设置在与另一面上的导线群组相对应的区域。借此，由于每个导线群组在另一面相对应的区域上均具备有相同电位的导体区做为参考面，能够避免信号传输线在上下层平行布线产生串扰，并且避免信号传输线在上下层频繁地垂直交错布线导致阻抗不连续的问题。另一方面，位于同一层的不同的导线群组之间设置有导体区，可借以减少平行导线之间的串扰，进而避免信号传输中的噪声。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明第一实施例的一种印刷电路板结构的剖面示意图；

图2是本发明第二实施例的一种印刷电路板结构的剖面示意图；

图3是本发明第三实施例的一种印刷电路板结构的剖面示意图；

图4是本发明第四实施例的一种印刷电路板结构的剖面示意图；

图5是本发明第四实施例的一种印刷电路板结构看向第一面的俯视示意图；

图6是本发明第四实施例的一种印刷电路板结构的A-A’剖面示意图。

附图标记说明：

100、200、300、400、600：印刷电路板结构；

110、310、410、610：基板；

120、320、420：第一导线群组；

122、322、422：第二导线群组；

130、330、430：第一导体区；

132、332、432：第二导体区；

324、424：第三导线群组；

326、426：第四导线群组；

334、434：第三导体区；

336：第四导体区；

620～628：导线群组；

630～638：导体区；

A、A’：剖面线；

S1：第一面；

S2：第二面；

L1～L8、LC1～LC2：导线。

具体实施方式

在本案说明书全文(包括权利要求书)中所使用的“耦接”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接在第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其它装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/步骤代表相同或类似部分。不同实施例中使用相同标号或使用相同用语的元件/构件/步骤可以相互参照相关说明。

图1是本发明第一实施例的一种印刷电路板结构100的剖面示意图。请参照图1，印刷电路板结构100包括基板110、第一导线群组120、第二导线群组122、第一导体区130以及第二导体区132。基板110包括相对应的第一面S1和第二面S2。本实施例的基板110可以例如是铜箔基板(Copper Clad Laminate；CCL)，也就是说，可利用绝缘纸、玻璃纤维布或其它纤维材料叠合而成为作为基板110使用的积层板，并在高温高压下在单面或双面覆加铜箔以形成此印刷电路板结构100。应用本实施例者也可采用其它材料来做为基板，例如柔性PCB(Flexible Print Circuit Board)。本实施例主要用于双层PCB的电路结构。在本实施例中，第一导线群组120、第二导线群组122、第一导体区130以及第二导体区132可以是由在基板110上依照布局图样来形成的金属导体层。

第一导线群组120及第二导线群组122主要用以作为传递信号的线路，因此每个导线群组可至少包括两条导线，用来传递至少两位或是两位以上的信号。导线的材质可以是由铜线或其它导电材质所形成的线路。请参阅图1，第一导线群组120中包括四条导线L1～L4，且第二导线群组120中也包括四条导线L5～L8。在本实施例中，第一导线群组120与第二导线群组122用来传输不同字节的数据(一字节相当于8位)；第一导线群组120的导线L1～L4传递一第一字节其中的4个位，第二导线群组122的导线L5～L8传递一第二字节其中的4个位。举例来说，在16位的双倍数据率同步动态随机存储器(Double Data Rate SDRAM)中，第一导线群组120的导线L1～L4可用来传递数据信号DQ(Data Queue)的高字节其中的4个位，第二导线群组122的导线L5～L8可用来传递数据信号DQ的低字节其中的4个位。又例如，在32位的双倍数据率同步动态随机存储器中，数据信号DQ共4个字节B0-B3，第一导线群组120可传输字节B1其中的4个位数据，而第二导线群组122可传输三个字节B0、B2、B3其中之一的其中4个位数据。在未示出的另一实施例中，近似于图1，第一导线群组与第二导线群组可分别具有8条导线，用来传输共16位的数据信号。

应用本实施例者可依照其设计需求以及PCB上芯片的接脚而调整每个导线群组(如，第一导线群组120、第二导线群组122)中线路的数量，亦可调整同一字节数据需分为几个导线群组进行传输，例如，其它实施例的第一导线群组(第二导线群组亦然)可能只有两条导线以传输2个位数据，相对的，传输同一字节数据的另一导线群组则有六条导线；或者，第一导线群组包含有多达六条导线以传输6个位数据，而传输同一字节数据的另一导线群组则包含两条导线。在其它实施例中，同一字节的数据可通过三个导线群组来进行传输，例如其中一导线群组有四条导线，另两个导线群组各有两条导线。

第一导体区130以及第二导体区132可以均连接至接地端，以使两个导体区均为接地电位而成为接地区；第一导体区130以及第二导体区132可以均连接至电源端以使第一导体区130以及第二导体区132均为电源电位而成为电源区。第一导体区130及第二导体区132可通过铜线、跳线、贯穿基板110的贯孔…等导体材料或是由电性元件(如，电阻、电容或电感、或由上述三种元件组成的电路)来相互电性连接。在部分实施例中，第一导体区130跟第二导体区132也可以是不同电位，例如，第一导体区130可以是接地区而第二导体区132则为电源区，端视应用本实施例的需求而可受调整。

特别说明的是，本发明实施例会将第一导线群组120设置在基板110的第一面S1，而将第二导线群组122则设置在第二面S2。并且，本发明实施例将第一导体区130设置在第二面S2且第一导体区130设置在与第一导线群组120相对应的区域。借此，第一导体区130便可作为第一导线群组120的参考面。另一方面，第二导体区132则设置在第一面S1，且第二导体区132设置在与第二导线群组122相对应的区域。借此，第二导体区132便可作为第二导线群组122的参考面。如此一来，能够避免习知技术中信号传输线在上下层平行布线产生串扰，并且避免信号传输线在上下层垂直交错布线导致阻抗不连续的问题。此外，由于第一导线群组120的附近具备第二导体区132，使得距离较近的两条平行导线会因为附近具备较大面积的导电域(也就是，第二导体区132)而使得导线相互之间的串扰减弱。

图2是本发明第二实施例的一种印刷电路板结构200的剖面示意图。图2与图1之间不同的地方在于，图2中的印刷电路板结构200中，第一导线群组120或第二导线群组122的旁边可以不须与导体区(第二导体区132或第一导体区130)直接相邻，第一导线群组120或第二导线群组122旁边设置导线LC1及LC2，用以传输数据信号DQ除外的其它信号，例如频率信号或芯片选择(chip select)信号等。在其它实施例中，如图2导线LC2的位置亦可不设置信号线，而是将第一导体区130延伸至此位置，使得第二导线群组122与第一导体区130之间直接相邻。

图3是本发明第三实施例的一种印刷电路板结构300的剖面示意图。印刷电路板结构300除了包括基板310、第一导线群组320、第二导线群组322、第一导体区330以及第二导体区332以外，还包括第三导线群组324、第四导线群组326、第三导体区334以及第四导体区336，是以同一字节的数据分为两个导线群组进行传输为例。此处的基板310、第一导线群组320、第二导线群组322、第一导体区330以及第二导体区332均与图1的相应元件相似，在此不再赘述。第三导线群组324设置在第一面S1。第三导体区334则设置在第二面S2，且第三导体区334设置在与第三导线群组324相对应的区域，从而作为第三导线群组324的参考面。第四导线群组326设置在第二面S2。第四导体区336则设置在第一面S1，且第四导体区336设置在与第四导线群组326相对应的区域，从而作为第四导线群组326的参考面。

特别说明的是，位于第一面S1的第三导线群组324与第一导线群组320用来传输第一字节的数据。换句话说，第一导线群组320可传输在第一字节中4个位的数据，而第三导线群组324则可传输在第一字节中另外4个位的数据。由于第一导线群组320和第三导线群组324之间至少有第二导体区332做为间隔，借此，第一导线群组320跟第三导线群组324中的导线比较不易发生串扰。另一方面，位于第二面S2的第四导线群组326与第二导线群组322则用来传输第二字节的数据。第二导线群组322可传输在第二字节中4个位的数据，而第四导线群组326则可传输在第二字节中另外4个位的数据。由于第二导线群组322和第四导线群组326之间至少有第三导体区334做为间隔，借此，第二导线群组322跟第四导线群组326中传输的数据比较不易相互干扰。举例来说，在16位的双倍数据率同步动态随机存储器中，第一导线群组320和第三导线群组324的导线可传递16位数据信号DQ中的高字节，第二导线群组322和第四导线群组326可传递16位数据信号DQ中的低字节。

图4是本发明第四实施例的一种印刷电路板结构400的剖面示意图。印刷电路板结构400包括基板410、第一至第四导线群组420、422、424、426、第一导体区430、第二导体区432以及第三导体区434。图4与图3之间不同的地方在于，图4中的印刷电路板结构400中的第四导线群组426直接相邻于第二导线群组422，换句话说，在传输同一字节的第二导线群组422和第四导线群组426之间，没有设置其它字节的导线群组的相对应参考面(导体区)。而第二导体区432则设置在与第二导线群组422以及第四导线群组426相对应的区域，作为第二导线群组422以及第四导线群组426的参考面。在未示出的另一实施例中，基于图4的印刷电路板结构，若是应用于双倍数据率同步动态随机存储器中，则传输同一字节数据的第二导线群组422和第四导线群组426之间可设置除了数据信号DQ以外的其它信号的导线。

图5是本发明第四实施例的一种印刷电路板结构600看向第一面S1的俯视示意图。图6是图5的第四实施例的印刷电路板结构600的A-A’剖面示意图。图5至图6是本发明实施例的其中一种电路布局实现方式，应用本实施例者应可依照本发明诸多实施例来得知其它符合本发明的精神的电路布局实现方式。印刷电路板结构600具备基板610、多个导线群组620～628以及多个导体区630～638。图5中具有剖面线A至A’，而图6则是呈现剖面线A至A’的示意图。导线群组620、622、624、625、627配置在基板610的第一面S1，而导线群组621、623、626、628配置在基板610的第二面S2。导体区631、633、636以及638配置在基板610的第一面S1，且分别配置在与导线群组621、623、626、628相对应的区域。导体区630、632、634、635以及637配置在基板610的第二面S2，且分别配置在与导线群组620、622、624、625、627相对应的区域。本实施例的其它组件描述可参考本发明其它实施例的描述。

综上所述，本发明实施例所述的印刷电路结构会在基板的两面交错配置用来传输数据信号的导线群组以及做为参考面的导体区(例如具备相同电位的接地区或电源区)，且让在其中一面上的每个导体区设置在与另一面上的导线群组相对应的区域。借此，由于每个导线群组在另一面相对应的区域上均具备有相同电位的导体区，能够避免信号传输线在上下层平行布线产生串扰，并且避免信号传输线在上下层垂直交错布线导致阻抗不连续的问题。另一方面，位于同一层的不同的导线群组之间设置有导体区，可借以减少平行导线之间的串扰，降低噪声的产生。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种印刷电路板结构，其特征在于，包括：

一基板，包括相对应的一第一面和一第二面；

一第一导线群组，设置在所述第一面；

一第二导线群组，设置在所述第二面；

一第一导体区，设置在所述第二面且与所述第一导线群组相对应的区域，从而作为所述第一导线群组的参考面，其中所述第一导体区不作为传输数据的线路；以及

一第二导体区，设置在所述第一面且与所述第二导线群组相对应的区域，从而作为所述第二导线群组的参考面，其中所述第二导体区不作为传输数据的线路，

其中，所述第一导线群组以及所述第二导线群组的其中之一包括至少二条导线以用来传输数据，且所述至少二条导线的设置区域与相同的参考面相对应。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板结构，其特征在于，所述第一导线群组与所述第二导线群组用来传输不同字节的数据。

3.根据权利要求1所述的印刷电路板结构，其特征在于，还包括：

一第三导线群组，设置在所述第一面，

其中所述第三导线群组与所述第一导线群组用来传输一第一字节的数据。

4.根据权利要求3所述的印刷电路板结构，其特征在于，还包括：

一第三导体区，设置在所述第二面且与所述第三导线群组相对应的区域，从而作为所述第三导线群组的参考面。

5.根据权利要求3所述的印刷电路板结构，其特征在于，还包括：

一第四导线群组，设置在所述第二面，并且所述第四导线群组与所述第二导线群组用来传输一第二字节的数据。

6.根据权利要求1所述的印刷电路板结构，其特征在于，所述第一导体区及所述第二导体区通过导体或电性元件来相互电性连接。

7.根据权利要求1所述的印刷电路板结构，其特征在于，所述第一导线群组的参考面是接地面和电源二者其中之一，且所述第二导线群组的参考面是接地面和电源二者其中之一。

8.根据权利要求1所述的印刷电路板结构，其特征在于，还包括：

一导线，设置在所述第一面且设置在所述第一导线群组以及所述第二导体区之间，其中，所述第一导线群组包含多条导线用来传输一数据信号，所述导线用来传输除了所述数据信号以外的信号。

9.一种印刷电路板结构，其特征在于，包括：

一基板，包括相对应的一第一面和一第二面；

一第一导线群组与一第三导线群组，均设置在所述第一面；

一第二导线群组与一第四导线群组，均设置在所述第二面；

一第一导体区与一第三导体区，设置在所述第二面，且分别设置在与所述第一导线群组及所述第三导线群组相对应的区域，以使所述第一导体区与所述第三导体区分别作为所述第一导线群组和所述第三导线群组的参考面，其中所述第一导体区与所述第三导体区不作为传输数据的线路；以及

一第二导体区与一第四导体区，设置在所述第一面，且分别设置在与所述第二导线群组及所述第四导线群组相对应的区域，以使所述第二导体区与所述第四导体区分别作为所述第二和第四导线群组的参考面，其中所述第二导体区与所述第四导体区不作为传输数据的线路，

其中，所述第一、第二、第三以及第四导线群组的其中之一包括至少二条导线以用来传输数据，且所述至少二条导线的设置区域与相同的参考面相对应。

10.根据权利要求9所述的印刷电路板结构，其特征在于，所述第一导线群组与所述第三导线群组用来传输一第一字节的数据，所述第二导线群组与所述第四导线群组用来传输一第二字节的数据。

11.根据权利要求9所述的印刷电路板结构，其特征在于，所述第一、第二、第三以及第四导体区之间通过导体或电性元件来相互电性连接。

12.根据权利要求9所述的印刷电路板结构，其特征在于，所述第一、第二、第三以及第四导线群组其中之一的参考面是接地面和电源二者其中之一。