CN114980480A - 印刷电路基板和光收发器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种印刷电路基板和光收发器，其目的在于减少无用电磁波。印刷电路基板具有：导体板(30)，其位于内部电介质层的下方；导通孔(32)，其贯通内部电介质层并与导体板接合且中心分别位于导体板的上表面的点；接地导体(24)，其在内部电介质层的上方与导通孔接合，且从以点的最接近的四个点为顶点的四边形进一步向外侧扩展；电磁谐振板(34)，其在内部电介质层的上方位于四边形的内侧，且除凸状外缘以外的部分成为接合部，并与接地导体和导通孔电连接；上电介质层(18)，其位于电磁谐振板的上方；差动传输线路(12)，其位于上电介质层的上方，且由与电磁谐振板重叠的一对带状导体(14)构成。导体板和导通孔构成了电磁场封闭结构。

Description

印刷电路基板和光收发器
技术领域
本发明涉及印刷电路基板和光收发器。
背景技术
光收发器内置有集成电路(IC)。在IC内部的差动放大电路中，会由于晶体管的非线性特性而产生开关噪声。因此，关于输出信号的共模成分的频谱，在与调制率(或者调制速度、符号率)对应的频率下，呈现较大的峰值。共模成分的一部分作为放射损失向空间传播。例如，100Gbit/s的光收发器采用调制率为25.78Gbit/s的串行数据电信号，会产生与该调制率对应的频率为25.78GHz的无用电磁波。作为针对无用电磁波的措施，可以设置谐振体(专利文献1、2、3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2011/004453号
专利文献2：日本特开2012－227887号公报
专利文献3：美国专利申请公开第2011/0298563号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
就现有的谐振体而言，为了获得所需的谐振频率，需要比较大的面积，且无法满足高密度配置的要求。
本发明目的在于减少无用电磁波。
用于解决课题的方案
本发明的印刷电路基板具有：内部电介质层；导体板，其位于所述内部电介质层的下方；多个导通孔，其贯通所述内部电介质层并与所述导体板接合，且中心分别位于所述导体板的上表面的多个点；接地导体，其在所述内部电介质层的上方与所述多个导通孔接合，且从以所述多个点的最接近的四个点为顶点的任一四边形进一步向外侧扩展；电磁谐振板，其在所述内部电介质层的上方位于所述四边形的内侧，且除凸状外缘以外的部分成为接合部，并与所述接地导体及所述多个导通孔电连接；上电介质层，其位于所述电磁谐振板的上方；以及差动传输线路，其位于所述上电介质层的上方，且由与所述电磁谐振板重叠的一对带状导体构成，所述导体板及所述多个导通孔构成了电磁场封闭结构，所述电磁谐振板能够与沿所述差动传输线路传播的无用电磁波谐振。
根据本发明，能够利用电磁谐振板的谐振来阻碍无用电磁波的传播。另外，因为由导体板和多个导通孔构成了电磁场封闭结构，从而能够充分抑制谐振能量向外部的泄漏。
本发明的光收发器具有：上述印刷电路基板、以及与所述印刷电路基板电连接的光次级组件。
附图说明
图1是第一实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。
图2是图1所示印刷电路基板的II－II线剖视图。
图3是接地导体和浮动导体的俯视图。
图4是电磁谐振板的俯视图。
图5是第一实施方式的差动传输线路的特性图。
图6是第一实施方式的变形例的印刷电路基板的局部俯视图。
图7是第一实施方式的变形例的差动传输线路的特性图。
图8是光收发器的立体图。
图9是网络装置和构成其一部分的光收发器的剖视图。
图10是第二实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。
图11是第二实施方式的差动传输线路的特性图。
图12是第二实施方式的差动传输线路的另一特性图。
图13是第二实施方式的变形例的印刷电路基板的局部俯视图。
图14是第三实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。
图15是第三实施方式的差动传输线路的特性图。
图16是第四实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。
图17是第四实施方式的差动传输线路的特性图。
图18是第五实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。
图19是第五实施方式的差动传输线路的特性图。
图20是第六实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。
图21是图20所示印刷电路基板的XXI－XXI线剖视图。
图22是第七实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。
图23是图22所示印刷电路基板的XXIII－XXIII线剖视图。
图24是接地导体和电磁谐振板的俯视图。
图25是第七实施方式的差动传输线路的特性图。
图中：
10—印刷电路基板；12—差动传输线路；14—带状导体；16—保护膜；18—上电介质层；20—上层；22—下层；24—接地导体；26—开口；28—内部电介质层；30—导体板；32—导通孔；32A—第一对导通孔；32B—第二对导通孔；32D—下导通孔；32L—左导通孔；32R—右导通孔；32U—上导通孔；34—电磁谐振板；36—凸状外缘；38—接合部；40—主体；42—焊盘部；44—孤立焊盘；45—凸部；46—凹部；47—凹部；48—浮动导体；100—网络装置；102—光收发器；104前面板；106—连接器；108—上部壳；110—下部壳；112—闩锁；114—卡缘连接器；116—光次级组件；118—集成电路芯片；120—柔性印刷基板；212—差动传输线路；224—接地导体；226—开口；232—导通孔；234—电磁谐振板；248—浮动导体；312—差动传输线路；326—开口；332—导通孔；334—电磁谐振板；348—浮动导体；412—差动传输线路；426—开口；432—导通孔；434—电磁谐振板；436—凸状外缘；448—浮动导体；512—差动传输线路；514—带状导体；532—导通孔；532A—第一对导通孔；532B—第二对导通孔；532L—左导通孔；532R—右导通孔；534—电磁谐振板；628—内部电介质层；632—导通孔；632D—下导通孔；632U—上导通孔；634—电磁谐振板；642—焊盘部；644—孤立焊盘；712—差动传输线路；714—带状导体；718—上电介质层；724—接地导体；728—内部电介质层；732—导通孔；732D—下导通孔；732U—上导通孔；734—电磁谐振板；736—凸状外缘；738—接合部；750—狭缝；A—对称轴；P—点；PX—点；Q—四边形；R1—矩形；R2—矩形。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式具体且详细地进行说明。各图中标记相同符号的部件具有相同或同等的功能，对其省略重复说明。此外，图形的大小不一定与倍率一致。
[第一实施方式]
图1是第一实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。图2是图1所示印刷电路基板的II－II线剖视图。
[差动传输线路]
印刷电路基板10具有差动传输线路12。差动传输线路12是数字调制信号的信号线路，由一对带状导体14构成。一对带状导体14具有线对称的位置关系。一对带状导体14的宽度为0.09mm，两者的间隙为0.23mm。一对带状导体14具有相互平行的直线部。
无用电磁波从差动传输线路12放射。无用电磁波的频率是与在差动传输线路12中传输的数字调制信号的调制率对应的频率(例如25.78GHz)。
可以配置将差动传输线路12覆盖的保护膜16。保护膜16是被称为抗焊剂的用于防止焊料附着的电介质膜，厚度为40μm左右。
[上电介质层]
印刷电路基板10具有上电介质层18。差动传输线路12位于上电介质层18的上方。上电介质层18包含上层20和下层22。上电介质层18的材料可以是玻璃环氧树脂，也可以是液晶聚合物(LCP；Liquid Crystal Polymer)、氟树脂(PTFE；polytetrafluoroethylene：聚四氟乙烯)。
[接地导体]
印刷电路基板10具有接地导体24。接地导体24连接于基准电位(例如接地)。接地导体24介于上层20和下层22之间。即，上电介质层18(上层20)介于差动传输线路12与接地导体24之间。接地导体24呈在下方将一对带状导体14大范围地覆盖的形状。由此构成微带线。差动模式的特性阻抗设定为100Ω。
图3是接地导体24和浮动导体的俯视图。接地导体24从以多个点P的最接近的四个点P为顶点的任一四边形Q进一步向外侧扩展。四个点P的距离设定为纵向1.3mm、横向1.2mm。接地导体24在四边形Q的内侧具有开口26。开口26为纵向1.3mm、横向1.2mm的尺寸，且为四边形Q的内角部向内侧圆化的形状。
[内部电介质层]
印刷电路基板10具有内部电介质层28(图2)。内部电介质层28可以由与上电介质层18相同的材料形成。接地导体24位于内部电介质层28的上方。
[导体板]
印刷电路基板10具有导体板30。导体板30位于内部电介质层28的下方。导体板30的平面形状为纵向1.6mm、横向1.5mm的矩形。
[导通孔]
印刷电路基板10具有多个导通孔32。导通孔32是激光导通孔。导通孔32呈直径为0.1mm的圆柱形状。多个导通孔32分别由上导通孔32U和下导通孔32D构成。多个导通孔32各自的(上导通孔32U)贯通上电介质层18的下层22并与接地导体24接合。
多个导通孔32各自的(下导通孔32D)贯通内部电介质层28并与导体板30接合。多个导通孔32的中心分别位于导体板30上表面的多个点P。多个导通孔32包括中心分别位于四个点P的、右侧一对导通孔32R和左侧一对导通孔32L。右侧一对导通孔32R和左侧一对导通孔32L具有线对称的位置关系。多个点P的间隔为1.3mm或1.2mm。即，导通孔32的中心间距离为1.3mm或1.2mm。
上电介质层18和内部电介质层28的相对介电常数εγ为3.5，对在真空中而言的波长缩短率(1/√εγ)为0.535。因此，在上电介质层18和内部电介质层28中，算出频率25.78GHz的无用电磁波的一波长λg为6.22mm。导通孔32的(最大的)中心间距离即1.3mm或1.2mm小于无用电磁波的波长的1/2(0.5λg)。导体板30和多个导通孔32构成了电磁场封闭结构。
[电磁谐振板]
印刷电路基板10具有电磁谐振板34(图2)。电磁谐振板34位于内部电介质层28的上方。电磁谐振板34介于上电介质层18的下层22和内部电介质层28之间。上电介质层18位于电磁谐振板34的上方。
电磁谐振板34与接地导体24和多个导通孔32中的数个电连接。电磁谐振板34的除凸状外缘36以外的部分成为接合部38。电磁谐振板34的凸状外缘36不与接地导体24重叠。
图4是电磁谐振板34的俯视图。电磁谐振板34(凸状外缘36)位于将接地导体24的开口26(图3)包围的四边形Q的内侧。差动传输线路12与电磁谐振板34重叠。电磁谐振板34是相对于一对带状导体14的对称轴A呈线对称的形状。图1所示的导体板30与电磁谐振板34的整体重叠。
电磁谐振板34是由与纵向1.2mm、横向1.1mm的矩形R1的全部的边内接的主体40、和一对焊盘部42组合而成的平面形状。一对焊盘部42位于矩形R1的、沿着一边相邻的一对角。以中心(点P)位于矩形R1的另外一对角旁边的方式存在一对孤立焊盘44。此外，主体40的平面形状具有避开了一对孤立焊盘44的凹部46。
多个导通孔32包括与电磁谐振板34接合的第一对导通孔32A。第一对导通孔32A分别与一对焊盘部42接合。多个导通孔32包括不与电磁谐振板34接合的第二对导通孔32B。第二对导通孔32B分别与一对孤立焊盘44接合。焊盘部42或孤立焊盘44的直径选取能够应对导通孔32的位置偏移的尺寸，例如是0.3mm。
电磁谐振板34能够针对在差动传输线路12中传播的无用电磁波进行谐振。换言之，电磁谐振板34设计为能够通过谐振来阻碍共模信号成分的传导传播。通常可以根据印刷电路基板10的层结构、电介质的相对介电常数等来进行设计。
此外，由导通孔32和导体板30构成了电磁场封闭结构，因此能够充分抑制谐振能量向外部的泄漏，能够使谐振特性良好。
[浮动导体]
印刷电路基板10具有浮动导体48(图3)。浮动导体48介于上电介质层18的上层20和下层22之间(图2)。浮动导体48与接地导体24同层。浮动导体48位于接地导体24的开口26的内侧。浮动导体48不与接地导体24接触。接地导体24的开口26与浮动导体48的间隙为0.1mm。
浮动导体48在传输路径的途中与差动传输线路12重叠。浮动导体48具有与一对带状导体14重叠的区域。一对带状导体14的直线部至少位于浮动导体48的上方。浮动导体48是相对于一对带状导体14的对称轴A呈线对称的形状。
浮动导体48的形状是与沿着一对带状导体14的纵向1.1mm、横向1.0mm的矩形R2的全部的边进行线接触的形状。接地导体24的开口26是在四边形Q的内角部具有凸部45的形状，浮动导体48以避免与凸部45接触的方式具有凹部47。
浮动导体48不与其他导体连接，在电气上独立。电磁谐振板34与浮动导体48的整体重叠。浮动导体48能够针对无用电磁波进行谐振。
[导体形成过程]
在形成一对带状导体14时，采用厚度为37μm的第一层铜箔。在形成接地导体24和浮动导体48时，采用厚度为32μm的第二层铜箔。在形成电磁谐振板34和孤立焊盘44时，采用厚度为32μm的第三层铜箔。在形成导体板30时，采用厚度为32μm的第四层铜箔。这些通过形成图案而加工形成。第一层铜箔和第二层铜箔的距离、第二层铜箔和第三层铜箔的距离设定为75μm，第三层铜箔和第四层铜箔的距离设定为300μm。
[特性]
图5是第一实施方式的差动传输线路的特性图。具体而言，示出了差动传输线路12的差动模式通过特性(Sdd21)、差动模式反射特性(Sdd11、Sdd22)、和共模通过特性(Scc21)的频率依存性。特性通过三维电磁场解析工具算出。在解析中将差动传输线路12的长度设定为14mm。
差动模式反射特性(Sdd11、Sdd22)基本上无劣化，在0～35GHz的频率范围确保了－25dB以下的值而为非常良好的值。产生这种效果是由于，浮动导体48与接地导体24同层，浮动导体48的形状和电磁谐振板34的形状是相对于一对带状导体14的对称轴A呈线对称的形状。
差动模式通过特性(Sdd21)也呈现良好特性。另一方面，关于共模通过特性(Scc21)，产生了以频率26GHz为中心的衰减区域，将频率25.78GHz的共模信号成分(无用电磁波)的传导传播阻碍了20dB以上。该衰减特性是电磁场封闭结构、和电磁谐振板34的谐振的效果。
根据本实施方式，不会使差动信号成分的传导传播劣化，能够选择性地仅阻止共模信号成分在差动传输线路12中的传导传播，能够实现高密度配置。另外，由于在制造过程中没有追加工序，因为不会增加成本。即，能够兼顾无用电磁波的减少和低成本化。
[变形例]
图6是第一实施方式的变形例的印刷电路基板的局部俯视图。多个导体板30分别与多个电磁谐振板34重叠。多个差动传输线路12分别与多个电磁谐振板34中对应的一个重叠。两对差动传输线路12的中心间距离(Lane Pitch)为1.8mm。彼此相邻者的导体板30的、最接近的导通孔32的中心间距离近至0.6mm。
接地导体24具有多个开口26。多个开口26分别与多个四边形Q重叠。位于多个导通孔32的中心的多个点P是多个四边形Q的顶点。多个浮动导体48分别位于多个四边形Q的内侧。
图7是第一实施方式的变形例的差动传输线路的特性图。关于共模通过特性(Scc21)，产生了以频率26GHz为中心的衰减区域，将频率为25.78GHz的共模信号成分(无用电磁波)的传导传播阻碍了20dB以上。
关于图7所示的特性，与第一实施方式(图5)的特性大致相同，能够确保良好的谐振特性。产生这种效果是由于，能够利用电磁场封闭结构充分抑制谐振能量向外部的泄漏。
这样，即使在多个差动传输线路12接近配置的情况下，也不会导致差动传输线路12之间的串扰特性劣化，能够选择性地仅阻碍共模信号成分在差动传输线路12中的传导传播。
[光收发器]
图8是光收发器的立体图。图9是网络装置和构成其一部分的光收发器的剖视图。网络装置100包含前面板104、光收发器102和连接器106。
光收发器102依据QSFP28 MSA标准。光收发器102包含上部壳108、下部壳110、闩锁112、卡缘连接器114。上部壳108和下部壳110的材料采用锌或者铝等金属。上部壳108和下部壳110除了供卡缘连接器114插通的槽开口以外，无间隙地紧贴而构成电磁屏蔽。
卡缘连接器114设置于印刷电路基板10的端部，且设置有用于与连接器106连接的接点端子列。卡缘连接器114从上部壳108和下部壳110的后方的槽开口向外部露出，承担线缆插拔的功能。
光收发器102具有与印刷电路基板10电连接的光次级组件116。光次级组件116是光接收次级组件(ROSA)，未图示的光发射次级组件(TOSA)也是光次级组件。光收发器102具有印刷电路基板10。光次级组件116和印刷电路基板10通过柔性印刷基板(FPC)120进行连接。
多个集成电路芯片安装于印刷电路基板10。图9所示的集成电路芯片118具备接收侧的时钟数据恢复功能，能够将4信道的差动数字调制信号以调制率25.78Gbit/s输出。调制方式为NRZ(non-return-to-zero；非归零)。输出信号经由在印刷电路基板10上配置的四对差动传输线路12(图1)、卡缘连接器114、连接器106向网络装置100内部的印刷电路基板传导传播。
在对集成电路芯片118的输出频谱进行测定时，在与调制率对应的频率25.78GHz下，将本来无用的时钟噪声成分作为单一的峰值进行观测。通过对于四对差动传输线路12分别应用第一实施方式的结构，从而能够在光收发器102的上部壳108、下部壳110的内部，阻碍频率为25.78GHz的共模信号成分的传导传播。由此，能够利用上部壳108、下部壳110抑制不能形成电磁屏蔽的卡缘连接器114、连接器106、印刷电路基板10中的因共模信号成分引起的不必要辐射。由于该机制，能够在100Gbit/s级的光收发器102中抑制向网络装置100内部传播的无用辐射、和经由网络装置100的冷却送风用的通气孔等向网络装置100外部传播的不必要辐射。
此外，集成电路芯片118如果安装于光次级组件116的内部，则不需要在印刷电路基板10上安装的空间，从能够扩展多对差动传输线路12的间隔，提高了配置的自由度。
光收发器102例如可以是基于QSFP56－DD MSA标准的400Gbit/s级的光收发器102。此时，作为集成电路芯片118，可采用DSP(Digital Signal Processor；数字信号处理器)，作为光接收用输出，可将8信道的差动数字调制信号以调制率26.56Gbaud输出。调制方式可采用PAM4(4值的脉冲振幅调制)。
对于八对差动传输线路12分别应用了第一实施方式的结构。对DSP的输出信号进行观测，在与调制率对应的频率26.56GHz下，观测到开关噪声成分的单一峰值。通过在八对差动传输线路12中分别配置第一实施方式的结构，从而能够在光收发器102的上部壳108、下部壳110的内部，阻碍频率26.56GHz的共模信号成分的传导传播。由此，能够抑制不能形成电磁屏蔽的卡缘连接器114、连接器106、印刷电路基板10中的因共模信号成分引起的不必要辐射。由于该机制，也能够在400Gbit/s级的光收发器102中抑制向网络装置100内部传播的不必要辐射、和经由网络装置100的冷却送风用的通气孔等向网络装置100外部传播的不必要辐射。
此外，关于阻碍共模信号成分的传导传播的结构，不限于第一实施方式，也可以应用后述的实施方式。
[第二实施方式]
图10是第二实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。相邻的两对差动传输线路212的中心间距离(Lane Pitch)为1.2mm。其他尺寸可采用在第一实施方式中说明的内容。
分别位于多个导通孔232的中心的多个点P是多个四边形Q的顶点。接地导体224包含与多个四边形Q分别重叠的多个开口226。多个浮动导体248分别位于多个四边形Q的内侧。
多个四边形Q的彼此相邻的四边形共有成为顶点的四个点P的一个点PX。位于共有的一个点PX的导通孔232与彼此相邻的电磁谐振板234接合。多个差动传输线路212分别与多个电磁谐振板234的对应的一个重叠。多个电磁谐振板234分别位于多个四边形Q的内侧。
图11是第二实施方式的差动传输线路的特性图。具体而言，示出了差动传输线路212的差动模式通过特性(Sdd21)、差动模式反射特性(Sdd11、Sdd22)、和共模通过特性(Scc21)的频率依存性。
关于共模通过特性(Scc21)，产生了以频率26GHz为中心的衰减区域，将频率25.78GHz的共模信号成分的传导传播阻碍了20dB以上。
图11所示的特性与图5所示的特性大致相同，示出了良好的谐振特性。产生该效果是由于，利用电磁场封闭结构充分抑制了谐振能量向外部的泄漏。
图12是第二实施方式的差动传输线路的其他的特性图。具体而言，示出了差动模式下的前向串扰特性和后向串扰特性的频率依存性。
在本实施方式中，不论多个差动传输线路212和多个电磁谐振板234是否接近配置，如图12所示，都不会发生前向串扰特性的劣化，在0～25.78GHz的频率范围示出了－40dB以下的值，是非常良好的值。
根据本实施方式，能够使多个差动传输线路212接近配置，并且能够在差动传输线路212延伸的方向上以最小尺寸配置多个电磁场封闭结构。另外，不会导致差动传输线路212之间的串扰特性劣化，能够选择性地仅阻碍共模信号成分的传导传播。
[第二实施方式的变形例]
图13是第二实施方式的变形例的印刷电路基板的局部俯视图。多个四边形Q呈交错状排列。或者是多个电磁场封闭结构呈交错状排列。配置四个电磁场封闭结构所需的宽度为5.1mm。其他详细情况如同在第二实施方式中说明的那样。
在基于QSFP28的光收发器中，需要在基板宽度为16mm左右的小型的印刷电路基板上，配置用于发送的四对差动传输线路212，且配置用于接收的四对差动传输线路212。配置四个电磁场封闭结构所需的宽度为5.1mm，小于16mm的一半而足够小，适合其所需特性而优选。尤其是在基于QSFP28的光收发器中，能够减小安装面积而优选。
[第三实施方式]
图14是第三实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。多个点P是多个四边形Q的顶点。多个四边形Q的彼此相邻的四边形共有成为顶点的四个点P的一对点PX。多个导通孔332包括中心位于一对点PX的一对导通孔332。一个开口326与多个四边形Q连续地重叠。
多个浮动导体348分别位于多个四边形Q的内侧。多个电磁谐振板334与多个四边形Q分别重叠。差动传输线路312与多个电磁谐振板334重叠。差动传输线路312处在中心位于一对点PX的一对导通孔332之间。
在本实施方式中，一对电磁谐振板334在差动传输线路312延伸的方向上接近配置。一对电磁谐振板334在传输线路延伸的方向上相互错开1.3mm。六个导通孔332将一对电磁谐振板334包围。
如图14所示，上段的两个导通孔332与一个电磁谐振板334接合，中段的两个导通孔332与另一个电磁谐振板334接合，下段的两个导通孔332不与任一电磁谐振板334接合。
图15是第三实施方式的差动传输线路的特性图。具体而言，示出了差动传输线路312的差动模式通过特性(Sdd21)、差动模式反射特性(Sdd11、Sdd22)、和共模通过特性(Scc21)的频率依存性。
两个电磁谐振板334接近，因此会由于它们的相互作用，在共模通过特性(Scc21)中产生多个谷(衰减区域)，但是能够将频率25.78GHz的共模信号成分的传导传播阻碍20dB以上。此外，关于能够将共模信号成分的传导传播阻碍10dB以上的频率范围，存在24GHz至30GHz的6GHz的宽度，能够在宽带中获得衰减效果。
[第四实施方式]
图16是第四实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。多个点P是多个四边形Q的顶点。多个四边形Q的彼此相邻的四边形共有成为顶点的四个点P的一对点PX(或者四边形Q的一边)。多个导通孔432包括中心位于一对点PX的一对导通孔432。一个开口426与多个四边形Q连续地重叠。一个浮动导体448连续地位于多个四边形Q的内侧。
六个导通孔432将电磁谐振板434包围。如图16所示，上段的两个导通孔432不与电磁谐振板434接合，中段的两个导通孔432与电磁谐振板434接合，下段的两个导通孔432不与电磁谐振板434接合。电磁谐振板434与中心位于一对点PX的一对导通孔432接合。电磁谐振板434的凸状外缘436从一对导通孔432分别向相反方向突出。差动传输线路412处在中心位于一对点PX的一对导通孔432之间。
图17是第四实施方式的差动传输线路的特性图。具体而言，示出了差动传输线路412的差动模式通过特性(Sdd21)、差动模式反射特性(Sdd11、Sdd22)、和共模通过特性(Scc21)的频率依存性。
电磁谐振板434的凸状外缘436分别向相反方向突出。由于它们的相互作用，会在共模通过特性(Scc21)中产生多个谷(衰减区域)，但是能够将频率24GHz的共模信号成分的传导传播阻碍30dB以上。此外，关于能够将共模信号成分的传导传播阻碍10dB以上的频率范围，存在22GHz至29GHz的7GHz的宽度，能够在宽带中获得衰减效果。
[第五实施方式]
图18是第五实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。在本实施方式中，关于差动传输线路512延伸的方向、或者接合有电磁谐振板534的一对导通孔532的位置，与图1所示的结构不同。电磁谐振板534是相对于一对带状导体514呈不对称的形状。
多个导通孔532包括与电磁谐振板534接合的第一对导通孔532A。多个导通孔532包括不与电磁谐振板534接合的第二对导通孔532B。在第一实施方式(图1)中，差动传输线路12位于第一对导通孔32A之间，且位于第二对导通孔32B之间。与此相对，在第五实施方式(图18)中，差动传输线路512位于第一对导通孔532A和第二对导通孔532B之间。
四个导通孔532包括中心分别位于四个点P的、右侧一对导通孔532R和左侧一对导通孔532L。在第一实施方式(图1)中，差动传输线路12位于右侧一对导通孔32R和左侧一对导通孔32L之间。与此相对，在第五实施方式(图18)中，差动传输线路512位于右侧一对导通孔532R之间，且位于左侧一对导通孔532L之间。
图19是第五实施方式的差动传输线路的特性图。具体而言，示出了差动传输线路512的差动模式通过特性(Sdd21)、差动模式反射特性(Sdd11、Sdd22)、和共模通过特性(Scc21)的频率依存性。
由于使差动传输线路512的形状呈左右不对称的影响，会发生差动模式－共模变换特性(Scd21、Sdc21)的増大(劣化)，但是如共模通过特性(Scc21)所示，在频率25GHz下获得了将共模信号成分的传导传播阻碍20dB左右的效果。
[第六实施方式]
图20是第六实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。图21是图20所示的印刷电路基板的XXI－XXI线剖视图。
多个导通孔632分别以直径不同的下导通孔632D和上导通孔632U重叠的方式构成。下导通孔632D是钻孔导通孔。通过钻头而在内部电介质层628穿设垂直的圆柱状的孔，并在该孔的侧面镀铜而形成下导通孔632D。其直径例如为0.2mm。在圆柱状的孔的上下以0.45mm的直径设置孤立焊盘644和电磁谐振板634的焊盘部642。上导通孔632U是激光导通孔。
关于主要尺寸，只要是以使得共模通过特性(Scc21)中的衰减区域成为所需的频率的方式，按照采用的各层的厚度等进行选择即可。在计算尺寸时，优选采用三维电磁场解析工具。例如，上导通孔632U和下导通孔632D的中心间距离为纵向1.4mm、横向1.2mm。关于其他尺寸，可以按照第一实施方式。根据本实施方式，能够使得形成激光导通孔所需的相对而言成本较高的构建工序至少减少相当于一层的程度，降低了成本。
[第七实施方式]
图22是第七实施方式的印刷电路基板的局部俯视图。图23是图22所示的印刷电路基板的XXIII－XXIII线剖视图。
多个导通孔732各自以直径不同的下导通孔732D和上导通孔732U重叠的方式构成。详细情况如在第六实施方式中说明的那样。电磁谐振板734和接地导体724都介于内部电介质层728和上电介质层718之间。
图24是接地导体和电磁谐振板的俯视图。电磁谐振板734和接地导体724局部一体化，且因狭缝750而局部分离。狭缝750沿着电磁谐振板734的凸状外缘736，例如为U字状。一对上导通孔732U与狭缝750的两端相邻(图22)。电磁谐振板734的除凸状外缘736以外的部分(接合部738)与接地导体724一体化。
图25是第七实施方式的差动传输线路的特性图。具体而言，示出了差动传输线路712的差动模式通过特性(Sdd21)、差动模式反射特性(Sdd11、Sdd22)、和共模通过特性(Scc21)的频率依存性。
差动模式反射特性(Sdd11、Sdd22)基本上无劣化，在0～35GHz的频率范围确保了－20dB以下的非常良好的值。产生该效果是由于，电磁谐振板734的形状是相对于一对带状导体714的对称轴A呈线对称的形状。差动模式通过特性(Sdd21)也呈现良好特性。另外，关于共模通过特性(Scc21)，产生了以频率26.8GHz为中心的衰减区域，将频率26.56GHz的共模信号成分的传导传播阻碍了30dB以上。此外，频率26.56GHz例如与400Gbit/s级的光收发器102的调制率26.56Gbaud对应。
此外，关于能够将共模信号成分的传导传播阻碍10dB以上的频率范围，存在24.1GHz至30GHz的5.9GHz的宽度，能够在宽带中获得衰减效果。该衰减特性是电磁场封闭结构、和电磁谐振板734的谐振的效果。
根据本实施方式，不会导致差动信号成分的传导传播劣化，能够选择性地仅阻碍共模信号成分在差动传输线路712中的传导传播。另外，由于制造印刷电路基板不必追加新工序，因此具有不会增加成本的优点。
根据本实施方式，与第一实施方式相比，能够进一步获得良好的共模阻碍特性。此外，能够使形成激光导通孔所需的相对而言成本较高的构建工序至少减少相当于一层的程度，从而能够更加廉价地提供印刷电路基板。
[实施方式的概要]
(1)一种印刷电路基板10，其特征在于，具有：内部电介质层28；导体板30，其位于内部电介质层28的下方；多个导通孔32，其贯通内部电介质层28并与导体板30接合，且中心分别位于导体板30的上表面的多个点P；接地导体24，其在内部电介质层28的上方与多个导通孔32接合，且从以多个点P的最接近的四个点P为顶点的任一四边形Q进一步向外侧扩展；电磁谐振板34，其在内部电介质层28的上方位于四边形Q的内侧，且除凸状外缘36以外的部分成为接合部38，并与接地导体24及多个导通孔32电连接；上电介质层18，其位于电磁谐振板34的上方；以及差动传输线路12，其位于上电介质层18的上方，且由与电磁谐振板34重叠的一对带状导体14构成，导体板30及多个导通孔32构成了电磁场封闭结构，电磁谐振板34能够与在差动传输线路12中传播的无用电磁波谐振。
(2)根据(1)所述的印刷电路基板10，其特征在于，导体板30与电磁谐振板34的整体重叠。
(3)根据(1)或(2)所述的印刷电路基板10，其特征在于，电磁谐振板34的凸状外缘36不与接地导体24重叠。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的印刷电路基板10，其特征在于，多个导通孔32包括中心分别位于四个点P的、右侧一对导通孔32R和左侧一对导通孔32L，右侧一对导通孔32R和左侧一对导通孔32L具有线对称的位置关系。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的印刷电路基板10，其特征在于，一对带状导体14具有线对称的位置关系，电磁谐振板34为相对于一对带状导体14的对称轴A呈线对称的形状。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的印刷电路基板10，其特征在于，上电介质层18包括上层20和下层22，接地导体24介于上层20和下层22之间，多个导通孔32分别进一步贯通下层22并与接地导体24接合，电磁谐振板34介于下层22和内部电介质层28之间，多个导通孔32包括与电磁谐振板34接合的第一对导通孔32A、以及不与电磁谐振板34接合的第二对导通孔32B。
(7)根据(6)所述的印刷电路基板10，其特征在于，接地导体24具有开口26，所述印刷电路基板10还具有浮动导体48，该浮动导体48介于上层20和下层22之间，且在开口26的内侧不与接地导体24接触，并能够与无用电磁波谐振。
(8)根据(7)所述的印刷电路基板10，其特征在于，电磁谐振板34与浮动导体48的整体重叠。
(9)根据(7)或(8)所述的印刷电路基板，其特征在于，多个点P是多个四边形Q的顶点。
(10)根据(9)所述的印刷电路基板，其特征在于，开口26包括与多个四边形Q分别重叠的多个开口26，浮动导体48包括分别位于多个四边形Q的内侧的多个浮动导体48。
(11)根据(9)所述的印刷电路基板，其特征在于，开口326是与多个四边形Q连续地重叠的一个开口326，浮动导体348包括分别位于多个四边形Q的内侧的多个浮动导体348。
(12)根据(9)所述的印刷电路基板，其特征在于，开口426是与多个四边形Q连续地重叠的一个开口426，浮动导体448是连续地位于多个四边形Q的内侧的一个浮动导体448。
(13)根据(9)或(10)所述的印刷电路基板，其特征在于，电磁谐振板34包括多个电磁谐振板34，差动传输线路12包括多个差动传输线路12，多个差动传输线路12分别与多个电磁谐振板34中的对应的一个重叠。
(14)根据(13)所述的印刷电路基板，其特征在于，导体板30包括与多个电磁谐振板34分别重叠的多个导体板30。
(15)根据(13)所述的印刷电路基板，其特征在于，多个四边形Q的彼此相邻的四边形共有成为顶点的四个点P中的一个，多个电磁谐振板234分别位于多个四边形Q的内侧。
(16)根据(15)所述的印刷电路基板，其特征在于，多个四边形Q呈交错状排列。
(17)根据(9)、(11)和(1)中任一项所述的印刷电路基板，其特征在于，多个四边形Q的彼此相邻的四边形共有成为顶点的四个点P中的一对点PX，多个导通孔332包括中心位于一对点PX的一对导通孔332。
(18)根据(17)所述的印刷电路基板，其特征在于，电磁谐振板334包括与多个四边形Q分别重叠的多个电磁谐振板334，差动传输线路312与多个电磁谐振板334重叠。
(19)根据(17)所述的印刷电路基板，其特征在于，电磁谐振板434与一对导通孔432接合，凸状外缘436从一对导通孔432彼此分别向相反方向突出。
(20)根据(17)至(19)中任一项所述的印刷电路基板，其特征在于，差动传输线路312位于一对导通孔332之间。
(21)根据(1)至(5)中任一项所述的印刷电路基板，其特征在于，电磁谐振板734及接地导体724均介于内部电介质层728和上电介质层718之间，且局部一体化并通过狭缝750而局部分离。
(22)根据(1)至(21)中任一项所述的印刷电路基板，其特征在于，多个导通孔632分别以直径不同的下导通孔632D和上导通孔632U重叠的方式构成。
(23)根据(1)至(22)中任一项所述的印刷电路基板10，其特征在于，多个点P的间隔小于电磁谐振板34能够谐振的无用电磁波的波长的1/2。
(24)一种光收发器102，其特征在于，具有：(1)至(23)中任一项所述的印刷电路基板10、以及与印刷电路基板10电连接的光次级组件116。
本发明不限于上述实施方式，能够进行多种变形。例如，可以将在实施方式中说明的结构置换为实质上相同的结构、发挥相同作用效果的结构或实现相同目的的结构。

Claims (24)

1.一种印刷电路基板，其特征在于，具有：
内部电介质层；
导体板，其位于所述内部电介质层的下方；
多个导通孔，其贯通所述内部电介质层并与所述导体板接合，且中心分别位于所述导体板的上表面的多个点；
接地导体，其在所述内部电介质层的上方与所述多个导通孔接合，且从以所述多个点的最接近的四个点为顶点的任一四边形进一步向外侧扩展；
电磁谐振板，其在所述内部电介质层的上方位于所述四边形的内侧，且除凸状外缘以外的部分成为接合部，并与所述接地导体及所述多个导通孔电连接；
上电介质层，其位于所述电磁谐振板的上方；以及
差动传输线路，其位于所述上电介质层的上方，且由与所述电磁谐振板重叠的一对带状导体构成，
所述导体板及所述多个导通孔构成了电磁场封闭结构，
所述电磁谐振板能够与沿所述差动传输线路传播的无用电磁波谐振。
2.根据权利要求1所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述导体板与所述电磁谐振板的整体重叠。
3.根据权利要求1所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述电磁谐振板的所述凸状外缘不与所述接地导体重叠。
4.根据权利要求1所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述多个导通孔包括所述中心分别位于所述四个点的右侧一对导通孔和左侧一对导通孔，
所述右侧一对导通孔和所述左侧一对导通孔具有线对称的位置关系。
5.根据权利要求1所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述一对带状导体具有线对称的位置关系，
所述电磁谐振板为相对于所述一对带状导体的对称轴呈线对称的形状。
6.根据权利要求1所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述上电介质层包括上层和下层，
所述接地导体介于所述上层和所述下层之间，
所述多个导通孔分别进一步贯通所述下层并与所述接地导体接合，
所述电磁谐振板介于所述下层和所述内部电介质层之间，
所述多个导通孔包括：与所述电磁谐振板接合的第一对导通孔；以及不与所述电磁谐振板接合的第二对导通孔。
7.根据权利要求6所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述接地导体具有开口，
所述印刷电路基板还具有浮动导体，该浮动导体介于所述上层和所述下层之间，且在所述开口的内侧不与所述接地导体接触，并能够与所述无用电磁波谐振。
8.根据权利要求7所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述电磁谐振板与所述浮动导体的整体重叠。
9.根据权利要求7所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述多个点是多个四边形的顶点。
10.根据权利要求9所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述开口包括与所述多个四边形分别重叠的多个开口，
所述浮动导体包括分别位于所述多个四边形的内侧的多个浮动导体。
11.根据权利要求9所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述开口是与所述多个四边形连续地重叠的一个开口，
所述浮动导体包括分别位于所述多个四边形的内侧的多个浮动导体。
12.根据权利要求9所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述开口是与所述多个四边形连续地重叠的一个开口，
所述浮动导体是连续地位于所述多个四边形的内侧的一个浮动导体。
13.根据权利要求9所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述电磁谐振板包括多个电磁谐振板，
所述差动传输线路包括多个差动传输线路，
所述多个差动传输线路分别与所述多个电磁谐振板中对应的一个重叠。
14.根据权利要求13所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述导体板包括与所述多个电磁谐振板分别重叠的多个导电板。
15.根据权利要求13所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述多个四边形的彼此相邻的四边形共有成为所述顶点的所述四个点中的一个，
所述多个电磁谐振板分别位于所述多个四边形的内侧。
16.根据权利要求15所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述多个四边形呈交错状排列。
17.根据权利要求9所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述多个四边形的彼此相邻的四边形共有成为所述顶点的所述四个点中的一对点，
所述多个导通孔包括所述中心位于所述一对点的一对导通孔。
18.根据权利要求17所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述电磁谐振板包括与所述多个四边形分别重叠的多个电磁谐振板，
所述差动传输线路与所述多个电磁谐振板重叠。
19.根据权利要求17所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述电磁谐振板与所述一对导通孔接合，所述凸状外缘从所述一对导通孔彼此分别向相反方向突出。
20.根据权利要求17所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述差动传输线路位于所述一对导通孔之间。
21.根据权利要求1所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述电磁谐振板及所述接地导体均介于所述内部电介质层和所述上电介质层之间，且局部一体化并通过狭缝而局部分离。
22.根据权利要求1所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述多个导通孔分别以直径不同的下导通孔和上导通孔重叠的方式构成。
23.根据权利要求1所述的印刷电路基板，其特征在于，
所述多个点的间隔小于所述电磁谐振板能够谐振的所述无用电磁波的波长的1/2。
24.一种光收发器，其特征在于，具有：
权利要求1至23中任一项所述的印刷电路基板；以及
与所述印刷电路基板电连接的光次级组件。
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