CN2414585Y - 多层印刷电路板的噪音抑制装置 - Google Patents

Abstract

一种多层印刷电路板的噪音抑制装置,包括多层印刷电路板以及阻隔装置;多层印刷电路板包括多层信号层,装设电子元件,并使电子元件致能;电源层,供电子元件电源;接地层,使电子元件接地;及多层绝缘层;其中各信号层、电源层及各绝缘层均位于接地层及阻隔装置之间,且各信号层、电源层及接地层各层之间均配置各绝缘层中的一层,以形成电隔离;各讯号层、电源层、接地层及阻隔装置均为导电性材料。

Description

多层印刷电路板的噪音抑制装置

本实用新型涉及一种电磁介入隔离结构(electric magnetic introducedinsulator-EMI insulator)，特别是涉及一种多层印刷电路板的噪音抑制装置。

由于消费者对电子产品的要求除了功能强大外，更需要的是轻、薄、短、小，因此市面上的电子产品的集成度越来越高，功能越来越强。同时用以装设电子元件的印刷电路板也由单层开始逐渐发展成多层，由1层、2层而变为6层、8层，甚至到10层以上，以便使电子元件可以更密集地装设在印刷电路板上，使电子产品所占的空间能更小。

一般而言，多层印刷电路板的第一层都是线路层，用以装设电子元件，其中会有包括信号线(trace)的线路。电子元件是装设在信号线上，以便与其他元件电连接并发挥其功效。

请参照图1，其为市面上常见一种四层的多层印刷电路板19的结构。其中信号层16为布满线路的金属层，电子元件17可以装设在信号层16上，以便与其他元件电连接。由于电子元件17的日趋复杂，要靠一层信号层16而使电子元件17可以致能(enablement)则将需要非常大的面积，因此除了信号层16以外，还另外设置了信号层10。信号层10也是一层布满线路的金属层，同样与电子元件17电连接，如此利用立体的信号层结构便可以有效地缩小印刷电路板的面积。由于电子元件17的集成度与操作频率日渐增高，因此若是具有信号线的信号层16、10相隔距离过近会产生干扰的情形。因此将电源层12以及接地层14设置在两层信号层10、16之间。其中电源层12用于连接外部的电源，用以驱动装设于多层印刷电路板19上的电子元件17。接地层14的用途则是接地，电源层12的电流在流经电子元件17之後会经由接地层14流出。由于电源层12、接地层14以及两层信号层10、16均为金属制成，因此在各层之间均设有绝缘层18，以便分隔各层。至于各层之间的导通则通过在绝缘层18中挖孔并填入金属插塞(via)的方式来实现。

然而，随着电子元件的集成度越来越高，功能也日益强大，电子元件的操作速度也跟着越来越快，操作频率也越来越高。然而，电子元件在运行的时候，会因为电流的流动而产生电磁波，对附近的元件产生干扰，这种现象俗称电磁介入(electric magnetic introduced-EMI)。相对于电子元件的操作频率越来越高，电子元件中电流的频率也越来越高，如此使得因电磁波所产生的干扰，也就是电磁介入越来越严重。由于电子元件的操作频率极高，相对的因电磁介入效应所产生的高频噪音对其他元件的影响也会变大。电子元件的操作频率高时，用以驱动电子元件的多层印刷电路板的操作频率当然也需要高，使得用以装设电子元件的多层印刷电路板也因电磁介入会产生噪音。虽然电子元件已经在封装的过程中被封起来，以便避免影响到多层印刷电路板上的其他元件，但是电子元件是装设在多层印刷电路板上，并连接到多层印刷电路板上的信号层中的信号线上，因此电子元件所产生的高频噪音可以通过装有电子元件的信号层上的信号线，很容易地辐射到外界，使外界受到影响。

由于电磁介入会对周围的电器用品产生影响，严重者甚至会造成安全上的危害，因此几乎所有的国家对于电器用品所产生的电磁介入的效应均定有相当严格的规定。因此减少电磁介入的效应对大部分的电器用品制造者而言都是一种非常重要的课题。在减少电磁介入的方法中，最常使用的就是在会产生电磁介入的元件外围包上一层可以导电的物质，例如金属箔。例如电脑主机板外的机壳(case)，一般除了具有保护内部装置不受外部冲击、防止内部元件沾染尘灰的功能外，还具有降低电磁介入效应的功效。可以保护主机中的元件不受外界干扰，并防止主机中的元件干扰主机外的电器用品。

然而，有许多消费者为了拆卸方便，或是观察电子元件的操作情形的方便，并未将机壳完全装好，就将其打开使用，甚至有些新颖设计会采用透明的绝缘材料作为机壳。为了避免此时主机中的印刷电路板上的电子元件所产生的电磁波对消费者造成过大影响，一般电脑的安全规定系统中，在测试的时候会要求将机壳打开而直接对未被机壳所覆盖的电子元件做测试。因此虽然有机壳的屏障功能，但是裸露的电子元件及印刷电路板还是不能有太强的电磁波，以符合安全规定。

本实用新型的目的在于提出一种多层印刷电路板的噪音抑制结构，利用多层印刷电路板自身以及一个相配合的阻隔结构，可以降低多层印刷电路板，以及其上的电子元件在操作时因电磁介入效应所产生的高频噪音。

本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种多层印刷电路板的噪音抑制装置，它包括：一多层印刷电路板以及一阻隔装置；所述多层印刷电路板包括：用于装设一电子元件并使所述电子元件致能的多层信号层；一供所述电子元件电源的电源层；一使所述电子元件接地的接地层；以及多层绝缘层；其中所述各信号层、所述电源层以及所述各绝缘层均位于所述接地层以及所述阻隔装置之间，且所述各信号层、所述电源层及所述接地层各层之间均配置所述各绝缘层中的一层，以形成电隔离；所述各信号层、所述电源层、所述接地层以及所述阻隔装置均为导电性材料。

本实用新型还提供一种多层印刷电路板的噪音抑制装置，它包括：一多层印刷电路板以及一阻隔装置；所述多层印刷电路板包括：一用以装设一电子元件的第一信号层；一第二信号层，结合所述第一信号层而使所述电子元件致能；一供所述电子元件电源的电源层；以及一接地层，包括一暴露导电区以及一防焊接地区，所述暴露导电区围绕所述防焊接地区；一绝缘层；其中所述第一信号层、所述第二信号层、所述电源层以及所述绝缘层均位于所述接地层以及所述阻隔装置之间，所述电源层位于所述第一信号层及第二信号层之间，且所述第一信号层、第二信号层、电源层以及所述接地层各层之间均具有所述绝缘层；所述阻隔结构包括：一机壳；一包括一支架顶部的支架，所述支架装设在所述机壳上，围绕所述多层印刷电路板四周，所述支架顶部紧贴所述多层印刷电路板的所述暴露导电区，使所述机壳支架以及所述多层印刷电路板围绕出一电子元件容纳空间，容纳装设于所述多层印刷电路板上的所述电子元件；以及一固定装置，用以使所述多层印刷电路板紧贴所述支架；其中所述第一信号层、所述电源层、所述接地层以及所述阻隔装置均为导电性材料。

本实用新型装置的优点在于，其由于最外层的接地层与阻隔装置都是由导电性材料所制成，因此会构成一个简单的电磁介入隔离结构，可以有效地抑制多层印刷电路板以及其上的电子元件在操作的时候所产生的噪音。

下面结合附图，详细说明本实用新型的实施例，其中：

图1为一种传统的多层印刷电路板的剖视图；

图2为本实用新型中的多层印刷电路板噪音抑制结构中的多层印刷电路板的剖视图；

图3为本实用新型中多层印刷电路板的噪音抑制结构中的多层印刷电路板的俯视图；

图4为本实用新型中多层印刷电路板的噪音抑制结构中的剖视图。

图2是根据本实用新型一较佳实施例的多层印刷电路板的剖视图。图3中绘示的是本实用新型中的一较佳实施例中的多层印刷电路板的俯视图。

请参照图2，其中多层印刷电路板29为一个四层的多层印刷电路板。其中包括接地层24、信号层20、电源层22与信号层26。接地层24、信号层20、电源层22与信号层26均为具有线路图案的例如为铜质的金属层，各层之间分别被绝缘层28分隔开来。接地层24、信号层20、电源层22与信号层26之间通过位于绝缘层28中的插塞(图中并未绘示)而电相连。其中电子元件27装设在信号层26上，并连接信号层26。

请同时参照图2与图3，接地层24用以作为多层印刷电路板29中的各层，以及装设在多层印刷电路板29上的电子元件27接地时连接之处。由于接地层24位于最外层，因此有一面并未连接绝缘层。接地层24在没有连接绝缘层28的那一面上具有两个部分，包括防焊接地区24’以及暴露导电区24”。暴露导电区24”位于沿着多层印刷电路板29的周围地区，包围防焊接地区24’。防焊接地区24’与各层信号层26、20电相连，且上方有一层焊罩40(solder mask)，可以避免焊锡沾上金属层，并可保护金属层，避免金属氧化，暴露导电区24”上则是镀上了一层锡或是锡合金，可以防止铜质的金属层氧化，并使接地层24中的金属层还是可以直接与外界电相连。

在接地层24与信号层26之间则有一层信号层20以及一层电源层22。其中电源层22是与外部的电源(未绘示)连接，用以提供多层印刷电路板29上的电子元件27的电源。信号层20的设置则是因为电子元件27的集成度高，仅靠一层信号层26会使多层印刷电路板的面积大幅增加，因此还利用其他层的信号层而形成立体的结构，以便减少多层印刷电路板的面积。为了避免信号层26与信号层20相互干扰，因此本实用新型在此将电源层22设于信号层26与信号层20之间，以便有效地隔离信号层26、20。

请参照图4，其绘示的是本实用新型中的多层印刷电路板的噪音抑制结构的较佳实施例的剖视图。其中多层印刷电路板29是装设在一个支架30上，支架30紧接多层印刷电路板29的侧面，且支架顶部30’紧贴住接地层24的暴露导电区24”。支架30通过一底部30”装设在一个机壳32上。支架30与机壳32均为对电磁波可以形成较佳屏障的材料，例如铁。此外，铜、铝等金属均可以作为支架30与机壳32的材料，支架30与机壳32共同构成一阻隔装置38。多层印刷电路板29是通过螺丝之类的固定装置34来固定在支架30与机壳32上，使暴露导电区24”可以紧贴支架30，使接地层24、支架30以及机壳32共同形成一个电磁介入的屏障结构。

由于电子元件27是装设于由多层印刷电路板29的接地层24、支架30以及机壳32所围绕出来的空间36中，信号层20、26也为其所包覆。多层印刷电路板29的接地层24、支架30以及机壳32可以对电磁波形成屏障，因此电子元件27所产生的高频噪音虽然会以电磁波的形式，通过信号层26中的信号线辐射出来，但还是会被接地层24、支架30以及机壳32所形成的屏障挡住，而无法辐射到外界，因此可以减少电子元件对外界所产生的高频噪音。此外，虽然上述实施例是以四层印刷电路板为例，然而对于其他层数的印刷电路板也适用，本发明的特点在于将印刷电路板接地层的一配置于整个噪音抑制结构的最外层，并与支架及机壳所构成的阻隔装置连接，以形成一噪音的封闭空间，无论电子元件或信号层均配置在此封闭空间中。至于信号层与其他接地层、电源层可以任意配置，然而较佳的方式是在信号层间穿插接地层或电源层，以避免信号干扰。

综上所述，多层印刷电路板中包括用以装设一电子元件的信号层，用以提供操作电源的电源层以及用以使电源回路流通的接地层。其中信号层、电源层、接地层以及阻隔装置是由导电材料所制成，且信号层、电源层、接地层之间均以绝缘层隔离开来，使各层之间不会全部连在一起。信号层与电源层均在为最外层的接地层以及阻隔装置之间。

Claims (7)

1．一种多层印刷电路板的噪音抑制装置，其特征在于，它包括：一多层印刷电路板以及一阻隔装置；所述多层印刷电路板包括：用于装设一电子元件并使所述电子元件致能的多层信号层；一供所述电子元件电源的电源层；一使所述电子元件接地的接地层；以及多层绝缘层；其中所述各信号层、所述电源层以及所述各绝缘层均位于所述接地层以及所述阻隔装置之间，且所述各信号层、所述电源层及所述接地层各层之间均配置所述各绝缘层中的一层，以形成电隔离；所述各信号层、所述电源层、所述接地层以及所述阻隔装置均为导电性材料。

2．如权利要求1所述的多层印刷电路板的噪音抑制装置，其特征在于，所述接地层包括一暴露导电区，所述暴露导电区上形成有一层导电层，接触所述阻隔装置。

3．如权利要求2所述的多层印刷电路板的噪音抑制装置，其特征在于，所述接地层还包括一防焊接地区，使所述暴露导电区围绕所述防焊接地区；其中，所述防焊接地区上形成有一防止所述接地层氧化的焊罩。

4．如权利要求3所述的多层印刷电路板的噪音抑制装置，其特征在于，所述阻隔装置包围所述多层印刷电路板，暴露出所述防焊接地区，并覆盖所述暴露导电区的导电层。

5．如权利要求2所述的多层印刷电路板的噪音抑制装置，其特征在于，所述阻隔结构包括：一机壳；一装设在所述机壳上的支架，其围绕所述多层印刷电路板四周，并覆盖所述多层印刷电路板的所述暴露导电区，使所述机壳、所述支架以及所述多层印刷电路板围绕出一电子元件容纳空间，用以容纳装设在所述第一信号层上的所述电子元件；以及一将所述多层印刷电路板固定在所述支架上的固定装置。

6．如权利要求5所述的多层印刷电路板的噪音抑制装置，其特征在于，所述固定装置为螺丝。

7．一种多层印刷电路板的噪音抑制装置，其特征在于，它包括：一多层印刷电路板以及一阻隔装置；所述多层印刷电路板包括：一用以装设一电子元件的第一信号层，；一第二信号层，结合所述第一信号层而使所述电子元件致能；一供所述电子元件电源的电源层；以及一接地层，包括一暴露导电区以及一防焊接地区，所述暴露导电区围绕所述防焊接地区；一绝缘层；其中所述第一信号层、所述第二信号层、所述电源层以及所述绝缘层均位于所述接地层以及所述阻隔装置之间，所述电源层位于所述第一信号层及第二信号层之间，且所述第一信号层、第二信号层、电源层以及所述接地层各层之间均具有所述绝缘层；所述阻隔结构包括：一机壳；一包括一支架顶部的支架，所述支架装设在所述机壳上，围绕所述多层印刷电路板四周，所述支架顶部紧贴所述多层印刷电路板的所述暴露导电区，使所述机壳支架以及所述多层印刷电路板围绕出一电子元件容纳空间，容纳装设于所述多层印刷电路板上的所述电子元件；以及一固定装置，用以使所述多层印刷电路板紧贴所述支架；其中所述第一信号层、所述电源层、所述接地层以及所述阻隔装置均为导电性材料。

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