CN1339939A

CN1339939A - 印刷线路板及具有该印刷线路板的电子设备

Info

Publication number: CN1339939A
Application number: CN01121842A
Authority: CN
Inventors: 古贺裕一
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2002-03-13
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP2002016326A; US20020057144A1; CN1179608C; TWI224485B; US6515563B2

Abstract

一种印刷线路板包括一个接地层(14)、一个绝缘层(16)、形成在该绝缘层上的一个信号层(12)－它形成一个预定线路图案,并且作为用于传输高速信号的传输线路(17)、以及形成在该信号层上的一个焊盘(19)。该信号层具有满足该传输线路所需的特性阻抗的一个线路宽度,并且该信号层的宽度被设置为基本上等于该焊盘的宽度。

Description

印刷线路板及具有该印刷线路板的电子设备

发明背景

1.发明领域

本发明涉及一种具有作为用于高速信号的一条传输线路的信号层的印刷线路板，以及一种电子设备，例如具有该印刷线路板的一个便携式计算机。

2.相关技术的描述

与信号传输速度的增长相适应的一种多层印刷线路板被广泛用于一种电路系统中，例如Rambus存储器，其用于处理在1GHz频带中的高速信号。

已知一种上述类型的印刷线路板，其中都作为表面层的一个信号层和一个接地层相层叠，并且一个绝缘层插入在它们中间。该信号层以预定线路图案形成，并且作为用于传输高速信号的一条传输线路。在这种常规的印刷线路板中，该信号层与接地层相隔离的绝缘层的厚度以及该信号层的线路宽度被适当设置，以把在该接地层上的信号层(传输线路)的特性阻抗保持在一个所需数值。

该印刷线路板的信号层具有在该传输线路的末端和/或中部上的焊盘，用于焊接到各种类型的电路元件，例如一个半导体封装或一个连接器。在该传输线路上的焊盘的尺寸根据焊接这种电路元件或制造该焊盘的条件而确定。相应的，在焊盘的宽度与该信号层的线路宽度之间可以具有差别。

具体来说，如果焊盘比该传输线路的线路宽度更宽，该信号层的阻抗的连续性在该传输线路与每个焊盘的边界处被中断，结果当一个高速信号通过该边界时，阻抗的变化变得明显。这些阻抗变化对在该传输线路上的信号传输具有不利的影响，从而降低了传输质量。

发明概述

相应地，本发明涉及基本上克服由于相关技术的限制和缺点所造成的一个或多个问题的方法和装置。

根据本发明的目的，概括来说，本发明涉及一种印刷线路板，其中包括一个信号层，该信号层形成作为用于传输高速信号的一条传输线路的预定线路图案；以及，一个电连接器，其形成在信号层上，连接到该传输线路，并且其宽度基本上等于该传输线路的宽度。

根据本发明，可以防止传输线路的阻抗变化从而改进传输质量。

本发明的其它目的和优点将在下文的描述中给出，并且部分目的和优点在该描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践而习得。

本发明的目的和优点可以通过在下文中具体指出的方法及组合而实现和获得。

附图简述

包含于此并构成该说明书的一部分的附图显示了本发明的实施例，并且与上文给出的一般描述一同用于解释本发明的原理，其中：

图1为示出根据本发明第一实施例的一种便携式计算机的透视图；

图2为示出具有一个包含印刷线路板的壳体的图1中便携式计算机的侧视图；

图3为示出一个信号层的线路宽度与一个焊盘的宽度之间的关系的平面视图；

图4为一个多层印刷线路板的截面视图；

图5为示出信号层的线路宽度与焊盘宽度之间的差别的用于阻抗匹配的允许范围的视图；

图6为示出信号层的线路宽度、一个测试焊盘的宽度以及一个连接器焊盘的宽度之间的关系的平面视图；

图7为示出该信号层与连接器焊盘之间的位置关系的一个多层印刷线路板的截面视图。

本发明的详细描述

现在将参照附图描述根据本发明的一种印刷线路板的一个实施例。

图1和2示出作为一种电子设备的一个便携式计算机1。该便携式计算机1包括计算机主体2以及由该计算机主体2的旋转支承的一个显示单元3。

该计算机主体2具有作为外壳的壳体4。壳体4为扁盒形状，并且在其上表面5包含一个键盘6。显示单元3包括一个扁盒形状的显示器壳体8、以及一个容纳在显示器壳体8中的液晶显示面板9。该壳体4的后端部使用一个铰接装置(未示出)支承该显示单元3。相应地，该显示单元3可以在盖住键盘6的闭合位置与立起并暴露键盘6的打开位置之间作枢轴转动，如图1中所示。

壳体4包含一个多层印刷线路板11。该印刷线路板11上设置有用于处理高速信号的一个电子器件，例如Rambus存储器，并且位于该壳体4中与壳体4的底部表面4b相平行。

如图4中所示，该多层印刷线路板11具有一个多层板15，其包括作为该板的相反外层面(即相反表面)的信号层12和13，以及作为置于该信号层之间的内层面的一个接地层14。另外，各个绝缘层16被提供在作为一个表面的信号层12与接地层14之间，以及在作为另一个表面的信号层13与接地层14之间。因此，该信号层12和13以及接地层14相层叠，并且绝缘层16夹在它们之间。

信号层12和13以预定的线路图案形成，并且信号层12和13包括用于把一个高速信号传输到该多层板15的表面的一个传输线路17。接地层14以一个普通层面或者网格图案形成，并且与该多层板15中的信号层12和13相平行地设置。在如上述形成的多层印刷线路板11中，把传输高速信号的信号层12和13与接地层14相隔离的绝缘层16的厚度T1以及信号层12和13的线路宽度W1被适当地设置，从而把信号层12和13的特性阻抗置于一个所希望的值。

如图3和4中所示，作为一个电连接元件的焊盘19位于多层板15的一个表面上。该焊盘19要被焊接到上述电子元件的一个端(未示出)。该焊盘19为矩形并且沿着该信号层12延伸。另外，该焊盘19在层面12的一个端部电连接到该信号层12，并且位于该传输线路17的末端。

该焊盘19具有把该电子元件的端子焊接到其所需的宽度W2，并且被调节为等于该信号层12的线路宽度W1。通常，焊盘19的宽度W2比信号层12的线路宽度W1更宽。因此，在该实施例中，焊盘宽度W2被减小为在可以可靠地执行焊接的范围内，并且信号层12的线路宽度W1被增大，从而使得线路宽度W1与焊盘宽度W2相等。相应地，用于传输高速信号的传输线路17在包括焊盘19的全长上具有相等的宽度。

在上述结构中，由于位于传输线路17的端部的焊盘19的宽度W2等于信号层12的线路宽度W1，因此可以实现信号层12与焊盘19之间的阻抗匹配。相应地，传输线路17的特性阻抗的连续性不会在传输线路17的端部中断，从而避免当一个高速信号通过该传输线路17时该特性阻抗发生变化。

结果，该印刷线路板11的电子特性以及信号传输的稳定性增强，从而增加信号传输的质量。

尽管优选的是使信号层12的线路宽度W1与焊盘19的宽度W2相等，它们不需要严格地相等，而是可具有大约1-5％的差别。

如图5中所示，在1GHz频带中的一个高速信号中，当Rambus存储器工作时，具有关于线路宽度W1和焊盘宽度W2之间的差别而造成的阻抗失配的一个许可范围。在图5中，在左栏中的数值表示线路宽度W1与焊盘宽度W2之间的差别，在右栏中的符号表示阻抗匹配的程度。在右栏中，“○”表示该存储器系统可以工作，“△”表示环境影响该存储器系统的工作，“×”表示该存储器系统不能工作。

应当指出，在图5中的数据可适用的存储器系统中，传输线路需要具有±5％的阻抗精度，并且除了线路宽度W1和焊盘宽度之外采用标准电路结构。

如图5中所示，如果线路宽度W1与焊盘宽度W2之间的差别超过10％，则该存储器系统不能工作。如果该差别约为6-9％，则环境影响其工作。从此可以得知尽管最好使线路宽度W1和焊盘宽度W2相等，以保证该存储器系统的工作的稳定性，但是例如约1-5％的差别落在该存储器系统工作的许可范围内。

参见图5和6，下面将描述本发明的第二实施例。

第二实施例与第一实施例的主要不同在于传输线路20的结构。由于第二实施例的印刷线路板11的基本结构与第一实施例相类似，因此在第二实施例中与第一实施例相类似的构成元件用相同的参考标号来表示，并且不给出对它的描述。

如图6所示，构成电连接的一个测试焊盘21和一个连接器焊盘22位于该印刷线路板11的一个表面上。该测试焊盘21被用于测试该印刷线路板11的功能，并且位于该信号层12的中部。该测试焊盘21具有连接一个测试设备的接点所需的宽度W3。该焊盘宽度W3被设为与信号层12的线路宽度W1相等。

连接器焊盘22要被焊接到用于把该印刷线路板11连接到另一个印刷线路板23的一个中继连接器24。该焊盘22为矩形并且沿着该信号线路12延伸。另外，该连接器焊盘22具有把该中继连接器24的端子焊接到其所需的宽度W4，并且被调节为与该信号层12的线路宽度W1相等。该连接器焊盘22电连接到信号层12的一个端部，并且该连接器焊盘22与中继连接器24之间的接点位于该传输线路20的端部。

在上述结构中，由于位于该传输线路20的中部的测试焊盘21的宽度W3等于该信号层12的线路宽度W1，因此传输线路20的特性阻抗的连续性不在其中部中断。因此，测试焊盘21可以位于用于传输高速信号的传输线路20的中部，并且保持高质量的信号传输。

另外，由于在上述结构中，连接器焊盘22与中继连接器24的接点位于该传输线路20的末端，因此没有不需要的电容出现在该传输线路20上。

具体来说，如果传输线路20具有在连接器焊盘22与中继连接器24的接点上延伸的一个延伸部分25，如该双点线所示，通过该传输线路20传输的一个高速信号(电流)通过该中继连接器24被导向另一个印刷线路板23，但不被导向该线路20的延伸部分25，如图7中的箭头所示。相应地，该延伸部分25仍然作为加载在该传输线路20上的一个电容，并且作为造成传输线路的连续性中断的一个原因。

但是，在上述结构中，由于该连接器焊盘22与中继连接器24的接点位于该传输线路20的端部，因此没有使阻抗减小的电容出现在该传输线路20的端部，这意味着传输线路20的特性阻抗的连续性没有在其端部中断。结果，该传输信号稳定并且传输的质量可以保持在一个高水平。

本发明不限于上述实施例，而是可以用各种方式变化。例如，保持在绝缘层之间的层面不限于该接地层，而例如可以是一个电源层。本发明不限于多层印刷线路板，而可以应用于一个单层印刷线路板。

如上文具体所述，在本发明中，可以实现在信号层与一个电连接之间的阻抗匹配，因此传输线路的特性阻抗的连续性不被中断，因此防止当一个高速信号通过该传输线路传输时，该传输线路的特性阻抗发生变化。结果，该印刷线路板的电子特性以及该信号传输的稳定性增强，这意味着信号传输的质量增强。

Claims

1.一种印刷线路板，其特征在于包括：

一个信号层(12)，它形成作为用于传输高速信号的传输线路的预定线路(17)图案；以及

一个电连接器(19)，其形成在信号层上，连接到该传输线路，并且其宽度基本上等于该传输线路的宽度。

2.根据权利要求1所述的印刷线路板，其特征在于，该电连接器包括位于该传输线路的末端的一个焊盘。

3.根据权利要求1所述的印刷线路板，其特征在于，该电连接器位于该传输线路的中部。

4.根据权利要求1所述的印刷线路板，其特征在于，该电连接器包括用于与另一个印刷线路板电连接的一个连接器焊盘，且在该连接器焊盘与该另一个印刷电路板之间的一个接触点位于该传输线路的末端。

5.根据权利要求1所述的印刷线路板，其特征在于，该传输线路的宽度与该电连接器的宽度之差不大于5％。

6.根据权利要求1所述的印刷线路板，其特征在于，该传输线路的宽度是根据该传输线路的阻抗特性而确定的。

7.一种印刷线路板，其特征在于包括：

一个基准电压层(14)；

形成在该基准电压层的两个表面上的第一和第二绝缘层(16)；

形成在第一绝缘层上的一个第一信号层(16)-它形成了一种预定的线路图案以作为用于传输高速信号的一条传输线路(17)；

形成在第二绝缘层上的一个第二信号层(13)；

形成在第一信号层上并具有基本上等于该传输线路的宽度的宽度的一个电连接器(19)。

8.根据权利要求7所述的印刷线路板，其特征在于，该电连接器包括位于该传输线路的末端的一个焊盘。

9.根据权利要求7所述的印刷线路板，其特征在于，该电连接器位于该传输线路的中部。

10.根据权利要求7所述的印刷线路板，其特征在于，该电连接器包括用于与另一个印刷线路板电连接的一个连接器焊盘，且在该连接器焊盘与该另一个印刷电路板之间的一个接触点位于该传输线路的末端。

11.根据权利要求7所述的印刷线路板，其特征在于，该基准电压层包括一个接地层。

12.根据权利要求7所述的印刷线路板，其特征在于，该基准电压层包括一个电源层。

13.根据权利要求7所述的印刷线路板，其特征在于，该第一绝缘层具有为把该传输线路的特性阻抗设定为所希望的值而确定的一个厚度。

14.根据权利要求7所述的印刷线路板，其特征在于，该传输线路的宽度与电连接器的宽度之差不大于5％。

15.根据权利要求7所述的印刷线路板，其特征在于，该传输线路的宽度是根据该传输线路的阻抗特性而确定的。