DE112007000628B4

DE112007000628B4 - Ein Herstellungsgegenstand und ein System

Info

Publication number: DE112007000628B4
Application number: DE112007000628.5T
Authority: DE
Inventors: Tao Liang; Stephen Hall; Howard Heck; Gary Brist; Bryce Horine
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2006-03-21
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2027-03-15
Also published as: TWI334758B; US20080308306A1; WO2007109483A1; US7977581B2; US20100202118A1; DE112007000628T5; GB2450280B; US7723618B2; GB0818538D0; US20070223205A1; CN101406114B; GB2450280A; CN101406114A; TW200806143A; US7427719B2

Abstract

Ein Herstellungsgegenstand mit einer Schaltkarte und einem Paar von Bahnen auf oder in der Schaltkarte, wobei das Paar von Bahnen eine erste Bahn (116) und eine zweite Bahn (118) aufweist und die erste Bahn (116) ein erstes Segment (120) und ein zweites Segment (122) aufweist, das mit dem ersten Segment (120) verbunden ist, das erste Segment (120) mit einer ersten Längsachse übereinstimmt, die zweite Bahn (118) ein erstes Segment (126) aufweist, das entlang dem ersten Segment (120) der ersten Bahn (116) verläuft, die zweite Bahn (118) ebenfalls ein zweites Segment (128) aufweist, das entlang dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) verläuft, das zweite Segment (128) der zweiten Bahn (118) mit dem ersten Segment (126) der zweiten Bahn (118) verbunden ist und das zweite Segment (128) der zweiten Bahn (118) mit der ersten Längsachse übereinstimmt, wobei das erste (120) und zweite (122) Segment der ersten Bahn (116) und das erste (126) und zweite (128) Segment der zweiten Bahn (118) eine gleiche Länge haben.

Description

HINTERGRUND
Die Kernkomponente einiger üblicher gedruckter Schaltkarten (PCB) ist nicht homogen. Beispielsweise wird das übliche FR4 Material aus einem Geflecht aus Glasfaserbündeln, die in einem Epoxyharz eingebettet sind, gebildet. Die Nicht-Homogenität des Plattenmaterials kann nachteilige Effekte auf das Fortschreiten des Signals in einem differentiellen Bus auf der Karte haben, insbesondere in dem Fall, in dem die Datenraten höher als 1 Gb/s bis 2 Gb/s sind. Dieser nachteilige Effekt kann hier als „Bündelgeflechteffekt” bezeichnet werden.
Der Bündelgeflechteffekt ist eine Folge des Unterschiedes der dielektrischen Konstante zwischen dem Glasfasermaterial und dem Epoxyharz. Typischerweise kann die Richtung eines Paares von Bahnen für einen differentiellen Bus parallel sein zu einer der Webrichtungen. Infolgedessen kann in einigen Fällen eine der Bahnen entlang der Länge der Bahn über einem Glasfaserbündel liegen, während die andere Bahn entlang der Länge der Bahn liegt über Epoxyharz (dies vernachlässigt die querverlaufenden Bündel in dem Gewebe). Die Differenz der dielektrischen Konstante zwischen den beiden Materialien verursacht, dass die Signale in den beiden Bahnen mit differentiellen Ausbreitungsgeschwindigkeiten fortschreiten, was zu einer Phasenverschiebung und einer Reduktion oder Verringerung der Signalaugenbreite (auch als Zeitfenster bekannt) führt. Infolgedessen kann das übertragene Signal nicht richtig empfangen werden. Der Bündelgeflechteffekt nimmt linear mit der Länge des Busses zu und erhöht sich weiter linear mit der Datenrate. Der Bündelgeflechteffekt gewinnt daher mit der Erhöhung der Datenraten zunehmend an Bedeutung.
In US 6459049 B1 sind parallele Leiterbahnen offenbart, die in Segmente unterteilt sind. Einzelne Segmente sind versetzt.
In US 6423909 B1 sind parallele Busleitungen offenbart, deren Segmente teilweise versetzt sind. Die Längen der Segmente sind unterschiedlich und richten sich allein nach der Topologie der zu verbindenden Schaltelemente.
US 6107578 A offenbart Reduzieren von Übersprechen (cross talk) in einem elektrischen Anschluss. Dabei werden Leiterbahnen derart versetzt, dass ein versetztes Segment auf einer Längsachse eines Nachbarsegments zu liegen kommt.
Die US 2004/0 262 036 A1 offenbart „zig-zag traces” als Bestandteil eines differenzierten Busses. Durch ein solches Zick-Zack-Muster der Busbahn wird gewährleistet, dass mehrere Abschnitte eines darunterliegenden Gewebemusters überquert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rauschen auf einer differenziellen Busstruktur zu unterdrücken. Diese Aufgabe wird durch die nebengeordneten Patentansprüche gelöst.
KURZE ERLÄUTERUNGEN DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Draufsicht auf ein Layout mit einer differentiellen Busbahn nach einigen Ausführungsbeispielen.
2 ist eine schematische Draufsicht auf ein Layout mit einer differentiellen Busbahn nach einigen anderen Ausführungsbeispielen.
3 ist eine Darstellung, die das abgeschätzte Ausmaß im schlimmsten Fall des Bündelgeflechteffekts bei verschiedenen Datenraten und Buslängen zeigt, wenn übliche gerade Bahnlayouts verwendet werden.
4 ist ein Beispiel, das das Ausmaß im schlimmsten Fall des Bündelgeflechteffekts für verschiedene Datenraten und Buslängen zeigt, wenn vier-segmentige Bahnlayouts in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel von 2 verwendet werden.
5 ist eine schematische Seitenansicht einer PCB nach einigen Ausführungsbeispielen.
6 ist eine schematische Draufsicht auf das PCB von 5.
EINGEHENDE BESCHREIBUNG
1 ist eine schematische Draufsicht auf ein differentielles Busbahnlayout nach einigen Ausführungsbeispielen. In 1 entsprechen die leicht geschatteten Bereiche 102, 104, 106 den Bereichen der Fläche einer PCB, die über Glasbündeln liegen (unter Vernachlässigung der Querbündel in der Gewebestruktur, die nicht angegeben sind) und dunkel schattierte Bereiche 108, 110, 112 entsprechen den Bereichen auf der Fläche der PCB, die über Epoxyharzbereichen zwischen den Glasbündeln liegen (wiederum unter Vernachlässigung der Querbündel in der Gewebestruktur). Das Bezugszeichen 114 gibt einen differentiellen Bus an, der aus parallelen Bahnen 116, 118 gebildet wird (in Übereinstimmung mit der üblichen Praxis können die Bahnen 116, 118 aus Kupfer gebildet sein). Die Bahnen sind relativ zueinander in der Querrichtung um einen Bahnabstand versetzt, der für eine gegebene Bahngeometrie standardisiert sein kann,
Die Bahn 116 weist ein erstes Segment 120 und ein zweites Segment 122 auf, das an dem ersten Segment 120 (bei 124) kontinuierlich verbunden ist und in der Querrichtung des Abstands relativ zu dem ersten Segment 120 versetzt ist. Die Segmente 120 und 122 sind im Wesentlichen einander in der Länge gleich.
Die Bahn 118 weist ein erstes Segment 126 auf, das entlang dem Segment 120 der Bahn 116 verläuft und ein zweites Segment 128, das längs dem Segment 122 der Bahn 116 läuft. Das Segment 128 ist (bei 130) mit dem Segment 126 kontinuierlich verbunden. Die Segmente 126 und 128 sind in der Länge zueinander und zu den Segmenten 120 und 122 gleich. Das Segment 128 ist relativ zu dem Segment 126 in derselben Weise versetzt, in der das Segment 122 relativ zu dem Segment 120 versetzt ist, so dass da Segment 128 der Bahn 118 mit dem Segment 120 der Bahn 116 ausgerichtet ist. Infolgedessen ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals im Segment 128 der Bahn 118 im Wesentlichen gleich der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Signals in dem Segment 120 der Bahn 116. Mit anderen Worten zeigt nicht mehr als die Hälfte der Bahnen 116, 118 einen wesentlichen Unterschied in der Ausbreitungsgeschwindigkeit voneinander. Der Bündelgeflechteffekt wird so wenigstens zur Hälfte gegenüber dem schlimmsten Fall reduziert, in dem alle Bahnen über einem Epoxybereich liegen (d. h., dem Bereich 110) und alle anderen Bahnen über einem Glasbündelbereich liegen (beispielsweise dem Bereich 104).
(Das illustrative Beispiel, das in 1 gezeigt ist, nimmt an, wie es in dem Fall der Herstellung von PCB typisch ist, dass die Geweberichtung parallel zu den Rändern der Platte ist und die Bahnrichtungen ebenfalls parallel zu den Rändern der Karte ist. Es versteht sich, dass die Form der Platte typischerweise rechteckig ist. Der Abstand zwischen den Glasbündeln kann, muss aber nicht, doppelt so groß wie der Bahnabstand sein, wie in 1 gezeigt).
Variationen des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels sind möglich. Beispielsweise können die zweiten Segmente jeder Bahn nach rechts versetzt werden statt nach links versetzt zu sein, wie in 1 gezeigt. Auch die Anzahl der Segmente in jeder Bahn kann erhöht werden, um eine noch größere Reduktion des maximal möglichen Bündelgeflechteffekts zu erreichen, dem der differentielle Bus unterworfen ist. Beispielsweise kann jede Bahn vier Segmente haben, wie in dem Ausführungsbeispiel von 2 gezeigt.
Wie 1 ist 2 eine schematische Draufsicht auf ein Layout einer differentiellen Busbahn. Die leicht geschatteten Bereiche 202, 204, 206, 208, 210, 212 entsprechen den Bereichen auf der Fläche einer PCB, die über Glasbündeln liegen (unter Vernachlässigung von quer verlaufenden Bündeln der Gewebestruktur, die nicht angegeben sind). Die dunkel schattierten Bereiche 214, 216, 218, 220, 222, 224 entsprechen den Bereichen auf der Fläche der PCB, die über Epoxybereichen zwischen den Glasbündeln liegen (wiederum unter Vernachlässigung der querverlaufenden Bündel der Gewebestruktur). Das Bezugszeichen 226 gibt einen differentiellen Bus an, der aus parallelen Bahnen 228, 230 besteht, die ein Paar von Bahnen bilden.
Wie in dem vorgenannten Ausführungsbeispiel können die Bahnen 228, 230 beispielsweise aus Kupfer gebildet sein. Obwohl die Bahnen so angegeben sind, dass sie auf der Oberfläche der PCB liegen, können die Bahnen bei alternativen Ausführungsbeispielen ein Teil einer Metallisierungsschicht im Inneren der PCB sein. Die Bahnen können daher auf oder in der PCB sein.
Die Bahn 228 weist ein erstes Segment 232 und ein zweites Segment 234 auf, das (bei 236) kontinuierlich mit dem ersten Segment 232 verbunden ist. Die Bahn 228 weist weiter ein drittes Segment 238 auf, das (bei 240) kontinuierlich mit dem Segment 234 verbunden ist und ein viertes Segment 242, das (bei 244) kontinuierlich mit dem Segment 238 verbunden ist.
Die Bahn 230 weist ein erstes Segment 246 auf, das entlang dem Segment 232 der Bahn 228 verläuft. Die Bahn 230 weist ein zweites Segment 248 auf, das längs zu dem Segment 234 der Bahn 228 verläuft. Das Segment 248 der Bahn 230 ist (bei 250) kontinuierlich mit dem Segment 246 der Bahn 230 verbunden.
Die Bahn 230 weist weiter ein drittes Segment 252 auf, das längs dem Segment 238 der Bahn 228 verläuft. Das Segment 252 der Bahn 230 ist (bei 254) kontinuierlich mit dem Segment 248 der Bahn 230 verbunden. Zusätzlich weist die Bahn 230 ein weiteres Segment 256 auf, das längs dem Segment 242 der Bahn 228 verläuft. Das Segment 256 der Bahn 230 ist (bei 258) kontinuierlich mit dem Segment 252 der Bahn 230 verbunden.
Das Segment 232 der Bahn 228 und das Segment 248 der Bahn 230 stimmen beide mit einer Längsachse 260 überein und zeigen infolgedessen im wesentlichen dieselbe darunter liegende örtliche Plattenzusammensetzung auf. Das Segment 246 stimmt mit einer Längsachse 262 überein, die parallel zu der Längsachse 260 verläuft. Die Längsachse 262 ist von der Längsachse 260 um den Bahnabstand versetzt und in einer Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 gegeben ist. Die Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben wird, ist senkrecht zu der Längsachse 260.
Das Segment 234 der Bahn 228 und das Segment 252 der Bahn 230 stimmen mit einer Längsachse 266 überein und zeigen infolgedessen dieselbe darunter liegende örtliche Plattenzusammensetzung auf. Die Längsachse 266 ist parallel zu der Längsachse 260 und ist gegenüber der Längsachse 260 um den Bahnabstand versetzt und in gegenüberliegenden Richtung von der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben wird.
Das Segment 238 der Bahn 228 und das Segment 256 der Bahn 230 stimmen beide mit einer Längsachse 268 überein und zeigen infolgedessen im wesentlichen dieselbe darunter liegende Plattenzusammensetzung. Die Längsachse 268 verläuft parallel zu der Längsachse 266 und ist gegenüber der Längsachse 266 um den Bahnabstand und entgegengesetzt zu der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben ist, versetzt.
Das Segment 242 der Bahn 228 stimmt mit einer Längsachse 270 überein, die parallel zu der Längsachse 268 verläuft. Die Längsachse 270 ist gegenüber der Längsachse 268 durch den Bahnabstand in der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben ist, gegenüber liegenden Richtung versetzt.
Alle Segmente 232, 234, 238, 242, 246, 248, 252 und 256 können im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und zu einer der Richtungen der Bündelgeflechtstruktur. Alle Segmente 232, 234, 238, 242, 246, 248, 252 und 256 können im wesentlichen gleich zueinander in ihrer Länge sein. Alle Längsachsen 260, 262, 266, 268 und 270 können parallel zu einem (nicht gezeigten) Rand der PCB sein und alle Segmenten 232, 234, 238, 242, 248, 252 und 256 können parallel zu allen Längsachsen 260, 262, 266, 268 und 270 und zu dem Rand der PCB verlaufen. In Übereinstimmung mit üblichen Praktiken können sowohl die Geweberichtungen der Bündelgewebestruktur parallel zu den Rändern der PCB sein. Die PCB kann in Übereinstimmung mit üblichen Praktiken rechteckig sein.
Es ist festzustellen, dass das Segment 232 der Bahn 228 gegenüber dem Segment 246 der Bahn 230 um den Bahnabstand in der Richtung die der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben ist, entgegengesetzt ist, versetzt ist. Beide Richtungen, die in dem vorangehenden Satz erwähnt worden sind, können als Querrichtung relativ zu den Längsachsen der Segmente betrachtet werden. Das Segment 234 der Bahn 228 wird gegenüber dem Segment 232 der Bahn 228 um den Bahnabstand in der Richtung, die der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben ist, gegenüberliegt versetzt. Das Segment 234 ist gegenüber dem Segment 232 in der Längsrichtung der Segmente um einen Abstand, der geringfügig größer ist als die Länge jedes Segments, versetzt. Das Segment 248 der Bahn 230 ist gegenüber dem Segment 246 der Bahn 230 um den Bahnabstand in der Richtung gegenüber liegend zu der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben ist, versetzt. Das Segment 248 ist ebenfalls gegenüber dem Segment 246 in der Längsrichtung der Segmente um einen Abstand, der geringfügig größer ist als die Länge jedes Segment, versetzt.
Das Segment 238 der Bahn 228 ist gegenüber dem Segment 234 der Bahn 228 um den Bahnabstand in der Richtung, die der durch die Pfeilmarkierung 264 angegebenen Richtung gegenüberliegt versetzt. Das Segment 238 ist ebenfalls gegenüber dem Segment 234 in der Längsrichtung der Segmente um einen Abstand, der geringfügig größer ist als die Länge jedes Segments, versetzt. Das Segment 252 der Bahn 230 ist gegenüber dem Segment 232 der Bahn 228 um den Bahnabstand in einer Richtung gegenüber liegend zu der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben ist, versetzt. Das Segment 252 ist weiter gegenüber dem Segment 248 der Bahn 230 in der Längsrichtung des Segments um einen Abstand, der geringfügig größer als die Länge jedes Segments, versetzt.
Das Segment 242 der Bahn 228 ist gegenüber dem Segment 238 der Bahn 228 um den Bahnabstand in der gegenüberliegenden Richtung zu der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben ist, versetzt. Das Segment 242 ist ebenfalls gegenüber dem Segment 238 in der Längsrichtung der Segmente um einen Abstand, der geringfügig größer ist als die Länge jedes Segments, versetzt. Das Segment 256 der Bahn 230 ist gegenüber dem Segment 234 der Bahn 228 um den Bahnabstand in einer Richtung gegenüber liegend zu der Richtung, die durch die Pfeilmarkierung 264 angegeben ist, versetzt. Das Segment 262 ist weiter gegenüber dem Segment 252 der Bahn 230 in der Längsrichtung des Segments um einen Abstand, der geringfügig größer als die Länge jedes Segments, versetzt.
Wie bei 272 angegeben, ist das Segment 248 der Bahn 230 mit dem Segment 232 der Bahn 228 ausgerichtet, so dass die beiden Segmente wirksam miteinander gepaart sind im Hinblick auf die darunter liegende Plattenzusammensetzung, die von den beiden Segmenten erfahren wird. (Der Begriff „ausgerichtet” wie er hier und in den beiliegenden Ansprüchen verwendet wird, bedeutet, dass die Segmente „ausgerichtet” sind, wenn ihre jeweiligen Längsachsen übereinstimmen.) Wie bei 274 angegeben, ist das Segment 252 der Bahn 230 mit Segmenten 234 der Bahn 228 ausgerichtet, so dass die beiden Segmente effektiv miteinander gepaart sind hinsichtlich der darunter liegenden Plattenzusammensetzung, die die beiden Segmente erfahren. Wie bei 276 angegeben, ist das Segment 256 der Bahn 230 mit Segmenten 238 der Bahn 228 ausgerichtet, so dass die beiden Segmente wirksam miteinander gepaart sind im Hinblick auf die darunter liegende Plattenzusammensetzung, die von den beiden Segmenten erfahren wird. Infolgedessen wird die Bahn 228 bis auf ein Viertel bei diesem Bahnlayout im wesentlichen dieselbe Ausbreitungsgeschwindigkeit „sehen”, wie alle aus einem Viertel der Bahn 230, so dass die Bahnkonfiguration, die in 2 gezeigt ist, den Bündelgewebeeffekt um wenigstens drei Viertel relativ zu dem schlimmsten Fall reduziert, in dem beide Bahnen gestreckt sind und die eine Bahn über einem Epoxybereich und die andere Bahn über einem Glasbündelbereich liegt. Die hier gezeigte Layouttechnik ist kostengünstig und erfordert nur eine geringe Erhöhung der Kartenfläche, die zum Layout des differentiellen Busses erforderlich ist. Es besteht kein Erfordernis, dass der Abstand der Glasbündel (der nicht bekannt sein muss) oder ein Vielfaches des Glasbündelabstands übereinstimmt und mit der Ausnahme für kleine laterale Verschiebungen von einem Segment zu dem Nächsten kann die Bahnrichtung mit üblichen Praktiken übereinstimmen durch Parallelführen der Bahnränder, so dass das Bahnlayout nicht erheblich komplizierter wird als bei den üblichen Bahnlayouttechniken.
Die Anzahl der Segmente in dem differentiellen Bus kann zwei, drei, vier oder jede andere große Zahl sein. Für manche Zwecke werden vier Segmente (was zu einer Reduzierung gegenüber dem Bündelgeflechteffekt im schlimmsten Fall um 75% führt) adäquat sein. Die Anzahl der Segmente, die auszubilden sind, können entschieden werden auf der Basis der Länge des Busses, der Datenrate oder dem gewünschtem Ausmaß der Verringerung des Bündelgeflechteffektes. Anleitung für bestimmte Anwendungen dieser Bahnlayouttechniken wird jetzt durch die nachfolgende Diskussion gegeben.
Wie oben erwähnt, ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit eine Funktion der dielektrischen Konstante. Insbesondere gilt
wobei:

ν: die Ausbreitungsgeschwindigkeit ist;
ε_reff: die effektive dielektrische Konstante ist; und
c₀: die Lichtgeschwindigkeit ist.

Eine Abschätzung des Zeitrauschens T_noise kann berechnet werden wir folgt:
wobei:

z: die Länge des differentiellen Busses ist;
ν_D+: die Ausbreitungsgeschwindigkeit in eine der Bahnen ist;
ν_D–: die Ausbreitungsgeschwindigkeit in der anderen der Bahnen ist;
ε_{reff_D+}: die effektive dielektrische Konstante ist, die von den Bahnen gesehen wird;
ε_{reff_D–}: die effektive dielektrische Konstante ist, die von der anderen der Bahnen gesehen wird und
UI: das eine Intervall, das Inverse der Datenrate ist.

Unter Verwendung der Zeitdomainenreflektometrie auf Mikrostripteststrukturen kann ein Unterschied in der effektiven dielektrischen Konstante zwischen den Epoxybereichen und Glasbündelbereichen abgeschätzt werden auf 0,23.
3 ist eine Darstellung, die das abgeschätzte schlimmste Ausmaß des Bündesgewebeffektes für verschiedene Datenraten und Buslängen zeigt, wenn übliche gestreckte Bahnlayouts verwendet werden.
Die Linie 302 in 3 zeigt, dass abgeschätzte zeitliche Rauschen im schlimmsten Fall (als % der UI) als eine Funktion der Buslänge, wenn die Datenrate weiter 2 Gb/s beträgt. Die Linie 304 zeigt das zeitliche Rauschen des schlimmsten Falls als eine Funktion der Buslänge, wenn die Datenrate 5 Gb/s beträgt. Die Linie 306 zeigt das abgeschätzte zeitliche Rauschen als eine Funktion der Buslänge, wenn die Datenrate 10/Gb/s beträgt.
4 ist eine Darstellung, die das Ausmaß des Bündelgewebeeffektes im schlimmsten Fall zeigt für verschiedene Datenraten und Buslängen, wenn Vier-Segment Bahnlayouts in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel von 2 (d. h., mit einer Reduzierung gegenüber dem schlimmsten Fall von 75%).
Die Linie 402 in 4 zeigt das abgeschätzte zeitliche Rauschen im schlimmsten Fall als eine Funktion der Buslänge (für ein Vier-Segment Bahnlayout), wenn die Datenrate 2 Gb/s beträgt.
Die Linie 404 zeigt das zeitliche Rauschen im schlimmsten Fall als eine Funktion der Buslänge (für ein Vier-Segment Bahnlayout) wenn die Datenrate 5 Gb/s beträgt. Die Linie 406 zeigt das abgeschätzte zeitliche Rauschen im schlimmsten Fall als eine Funktion der Buslänge (für ein Vier-Segment Bahnlayout), wenn die Datenrate 10 Gb/s beträgt.
Aus 4 ergibt sich, dass dann, wenn gefordert wird, dass das zeitliche Rauschen im schlimmsten Fall unter 10% des UI gehalten wird, das Vier-Segment Layout diese Anforderung für eine Buslänge bis zu 8 Inch bei einer 10 Gb/s Datenrate einhalten würde und diese Anforderungen erfüllen würde bei Buslängen bis zu 16 Inch bei einer 5 Gb/s Datenrate.
3 ist eine schematische Seitenansicht eines PCB 500 nach einigen Ausführungsbeispielen. 6 ist eine schematische Draufsicht auf das PCB.
Das PCB 500 weist ein Substrat 502, ein erstes elektronisches Bauteil 504, das auf dem Substrat 502 montiert ist und ein zweites elektronisches Bauteil 506, das auf dem Substrat 502 montiert ist, auf (in üblicher Sprache bezieht sich der Begriff „PCB” sowohl auf das fertige PCB mit elektronischen Bauelementen als auch auf das Substrat, wie es vorhanden ist, bevor eine oder mehrere Bauelemente oder Komponenten auf dieses montiert sind. In Übereinstimmung mit der üblichen Terminologie wird der Begriff „Schaltkarte” hier und in den beiliegenden Ansprüchen sowohl für das Substrat als auch für das PCB als Ganzes mit einem oder mehreren der erforderlichen elektronischen Bauteile oder Komponenten, die darauf montiert sind, verwendet). Die elektronischen Bauteile 504, 506 können jeweils die Form einer gepackten integrierten Schaltung (oder Schaltungen), die jeweils über einen Sockel (nicht gesondert gezeigt) oder eine andere Technik auf dem Substrat 502 montiert sind, haben. Beispielsweise kann eines oder können die Bauteile ein System-CPU (Mikroprozessor) haben und das andere der Bauteile kann ein Chipsatz sein, wobei das PCB das Motherboard eines Desktoprechners ist. Obwohl nur zwei elektronische Bauteile gezeigt sind, versteht es sich, dass die Anzahl von elektronischen Bauteilen und andere Komponenten, die auf dem Substrat 502 montiert sind, größer als zwei sein kann.
Die gestrichelte Linie 508 in 5 zeigt schematisch einen differentiellen Signalbus, der die elektronischen Bauteile 504, 506 miteinander verbindet. Der differentielle Bus 508 besteht aus einem Paar von Signalbahnen, die auf oder in dem Substrat 502 ausgelegt sind in Übereinstimmung beispielsweise mit den Layouts, die in den 1 und 2 gezeigt sind oder mit einer Gesamtanzahl von Segmenten pro Bahn, abweichend von zwei oder vier. (Es versteht sich, dass ein Bahnlayout, das eine Gesamtzahl von vier Segmenten pro Bahn aufweist, betrachtet werden kann als ob es zwei Segmente pro Bahn aufweist, was auch für jedes Bahnlayout mit einer Gesamtanzahl von zwei oder mehr Segmenten pro Bahn der Fall ist). Das Bezugszeichen 510 in 6 gibt einen Rand des Substrats 502 an. Alle Segmente der Bahnen (wie, beispielsweise, in den 1 und 2 gezeigt) des Differentialbus 508 können im Wesentlichen parallel zum Rand 510 eines Substrats 502 sein. Durch dasselbe Merkmal können die Längsachsen, die in 2 gezeigt sind, alle im Wesentlichen parallel zum Rand 510 sein. Wie es oft der Fall bei PCB ist, kann das Substrat 502 primär aus FR4 gebildet sein unter Einschluss einer Glasbündelgewebestruktur, wie oben beschrieben.
Die Begriffe „übereinstimmend” oder „übereinstimmen” werden hier und in den beiliegenden Ansprüchen so verwendet, dass ein Bahnsegment mit einer Längsachse „übereinstimmt”, wenn sowohl die Endpunkte des Bahnsegments auf die Längsachse fällt und zwei Achsen miteinander „übereinstimmen”, wenn jeder Punkt auf einer Achse auf die andere Achse fällt. Eine „Achse” ist eine gestreckte Linie. Hier und in den beiliegenden Ansprüchen wird der Begriff „ein Segment” verwendet als ein Abschnitt einer Bahn, der in einer Querrichtung relativ zum anderen Abschnitt der Bahn versetzt ist.
Obwohl alle Bahnsegmente in der Länge in den gezeigten Ausführungsbeispielen gleich sind, muss dies nicht der Fall sein.
Bei verschiedenen, hier beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt dies nur zum Zwecke der Illustration. Die verschiedenen hier beschriebenen Merkmale müssen nicht alle gemeinsam genutzt werden und jeder oder eines oder mehrere dieser Merkmale kann in einem einzigen Ausführungsbeispiel vorgesehen sein. Der Fachmann wird daher aus dieser Beschreibung erkennen, dass andere Ausführungsbeispiele mit verschiedenen Modifikationen und Abweichungen verwendet werden kann.

Claims

Ein Herstellungsgegenstand mit einer Schaltkarte und einem Paar von Bahnen auf oder in der Schaltkarte, wobei das Paar von Bahnen eine erste Bahn (116) und eine zweite Bahn (118) aufweist und die erste Bahn (116) ein erstes Segment (120) und ein zweites Segment (122) aufweist, das mit dem ersten Segment (120) verbunden ist, das erste Segment (120) mit einer ersten Längsachse übereinstimmt, die zweite Bahn (118) ein erstes Segment (126) aufweist, das entlang dem ersten Segment (120) der ersten Bahn (116) verläuft, die zweite Bahn (118) ebenfalls ein zweites Segment (128) aufweist, das entlang dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) verläuft, das zweite Segment (128) der zweiten Bahn (118) mit dem ersten Segment (126) der zweiten Bahn (118) verbunden ist und das zweite Segment (128) der zweiten Bahn (118) mit der ersten Längsachse übereinstimmt, wobei das erste (120) und zweite (122) Segment der ersten Bahn (116) und das erste (126) und zweite (128) Segment der zweiten Bahn (118) eine gleiche Länge haben.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 1, wobei: das erste Segment (126) der zweiten Bahn (118) mit einer zweiten Längsachse übereinstimmt, wobei die zweite Längsachse parallel zu der ersten Längsachse und gegenüber der ersten Längsachse um einen ersten Abstand in einer ersten Richtung, die senkrecht zu der ersten Längsachse ist, versetzt ist; und das zweite Segment (122) der ersten Bahn (116) mit einer dritten Längsachse übereinstimmt, wobei die dritte Längsachse parallel zu der ersten Längsachse und gegenüber der ersten Längsachse um einen zweiten Abstand in der zweiten Richtung, die der ersten Richtung gegenüberliegt, wobei der zweite Abstand gleich dem ersten Abstand ist, versetzt ist.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 2, wobei: die erste Bahn (116) ein drittes Segment aufweist, das mit dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) verbunden ist, das dritte Segment mit einer vierten Längsachse übereinstimmt, wobei die vierte Längsachse parallel zu der dritten Längsachse verläuft und gegenüber der dritten Längsachse um einen dritten Abstand in der zweiten Richtung versetzt ist, wobei der dritte Abstand gleich dem zweiten Abstand ist; und die zweite Bahn (118) ein drittes Segment aufweist, das mit dem zweiten Segment (128) der zweiten Bahn (118) verbunden ist und entlang dem dritten Segment der ersten Bahn (116) verläuft, wobei das dritte Segment der zweiten Bahn (118) mit der dritten Längsachse zusammen fällt.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 3, wobei: die erste Bahn (116) ein viertes Segment aufweist, das mit dem dritten Segment der ersten Bahn (116) verbunden ist, das vierte Segment mit einer fünften Längsachse übereinstimmt, die parallel zu der vierten Längsachse ist und gegenüber der vierten Längsachse um einen vierten Abstand in der zweiten Richtung versetzt ist, wobei der vierte Abstand dem dritten Abstand gleich ist; und die zweite Bahn (118) ein viertes Segment aufweist, das mit dem dritten Segment der zweiten Bahn (118) verbunden ist und längs dem vierten Segment der ersten Bahn (116) verläuft, wobei das vierte Segment der zweiten Bahn (118) mit der vierten Längsachse übereinstimmt.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 4, wobei das erste (120), zweite (122), dritte und vierte Segment der ersten Bahn (116) und das erste (126), zweite (128), dritte und vierte Segment der zweiten Bahn (118) eine gleiche Länge haben.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 1, wobei die erste (116) und die zweite (118) Bahn aus Kupfer gebildet sind.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 1, wobei die erste Längsachse im Wesentlichen parallel zu einem Rand der Schaltkarte läuft.
Ein Herstellungsgegenstand mit einer gedruckten Schaltkarte und einem Paar von Bahnen auf oder in der Schaltkarte, wobei das Paar von Bahnen eine erste Bahn (116) und eine zweite Bahn (118) aufweist, die erste Bahn (116) ein erstes Segment (120) und die zweite Bahn (118) ein erstes Segment (126) aufweisen, das entlang dem ersten Segment (120) der ersten Bahn (116) verläuft, das erste Segment (120) der ersten Bahn (116) gegenüber dem ersten Segment (126) der zweiten Bahn (118) um einen Bahnabstand in einer Querrichtung senkrecht zu der Längsachse des ersten Segments (126) der zweiten Bahn (118) versetzt ist, die erste Bahn (116) ein zweites Segment (122) aufweist, das mit dem ersten Segment (120) der ersten Bahn (116) verbunden ist, das zweite Segment (122) gegenüber dem ersten Segment (120) der ersten Bahn (116) um den Bahnabstand in der Querrichtung versetzt ist, die zweite Bahn (118) ein zweites Segment (128) aufweist, das längs dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) verläuft, das zweite Segment (128) der zweiten Bahn (118) mit dem ersten Segment (128) der zweiten Bahn (118) verbunden ist, und das zweite Segment (128) der zweiten Bahn (118) gegenüber dem ersten Segment (126) der zweiten Bahn (118) um den Bahnabstand in der Querrichtung versetzt ist, wobei das erste (120) und zweite (122) Segment der ersten Bahn (116) und das erste (126) und zweite (128) Segment der zweiten Bahn (118) im Wesentlichen eine gleiche Länge haben.
Der Herstellungsgegenstand von Anspruch 8, wobei: die erste Bahn (116) ein drittes Segment aufweist, das mit dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) verbunden ist, das dritte Segment gegenüber dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) und mit dem Bahnabstand in der Querrichtung versetzt ist; und die zweite Bahn (118) ein drittes Segment aufweist, das längs dem dritten Segment der ersten Bahn (126) verläuft und mit dem zweiten Segment (128) der zweiten Bahn (118) verbunden ist, und das dritte Segment der zweiten Bahn (118) gegenüber dem ersten Segment (120) der ersten Bahn (116) um den Bahnabstand in der Querrichtung versetzt ist.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 9, wobei: die erste Bahn (116) ein viertes Segment aufweist, das mit dem dritten Segment der ersten Bahn (116) verbunden ist, das vierte Segment gegenüber dem dritten Segment der ersten Bahn (116) um den Bahnabstand in der Querrichtung versetzt ist; und die zweite Bahn (118) ein viertes Segment aufweist, das längs dem vierten Segment der ersten Bahn verläuft und mit dem dritten Segment der zweiten Bahn (116) verbunden ist, und das vierte Segment der zweiten Bahn (118) gegenüber dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) um den Bahnabstand in der Querrichtung versetzt ist.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 10, wobei das erste (120), zweite (122), dritte und vierte Segment der ersten Bahn (116) und das erste (126), zweite (128), dritte und vierte Segment der zweiten Bahn (118) in ihrer Länge einander gleich sind.
Der Herstellungsgegenstand nach Anspruch 8, wobei das erste (120) und das zweite (122) Segment der ersten Bahn (116) und das erste (126) und das zweite (128) Segment der zweiten Bahn (118) parallel zu einem Rand der Schaltkarte verlaufen.
Ein System mit: einer Schaltkarte; einem ersten Bauelement, das auf der Schaltkarte montiert ist; und einem zweiten Bauelement, das auf der Schaltkarte montiert ist; wobei die Schaltkarte ein Paar von Signalbahnen aufweist zum Schaffen eines differentiellen Signalbusses zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteil, das Paar von Signalbahnen eine erste Bahn (116) und eine zweite Bahn (118) aufweist, die erste Bahn (116) ein erstes Segment (120) und ein zweites Segment (122) aufweist, das mit dem ersten Segment (120) verbunden ist, das erste Segment (120) mit einer ersten Längsachse übereinstimmt, die zweite Bahn (118) ein erstes Segment (126) aufweist, das entlang dem ersten Segment (120) der ersten Bahn (116) verläuft, die zweite Bahn (118) weiter ein zweites Segment (128) aufweist, das entlang dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) verläuft, das zweite Segment (128) der zweiten Bahn (118) mit dem ersten Segment (126) der zweiten Bahn (118) verbunden ist, das zweite Segment (128) der zweiten Bahn (118) mit der ersten Längsachse übereinstimmt, wobei das erste (120) und zweite (122) Segment der ersten Bahn (116) und das erste (126) und zweite (128) Segment der zweiten Bahn (118) eine gleiche Länge haben.
Das System nach Anspruch 13, wobei: das erste Segment (126) der zweiten Bahn (118) mit einer zweiten Längsachse übereinstimmt, die parallel zu der ersten Längsachse verläuft und gegenüber der ersten Längsachse um einen ersten Abstand in einer ersten Richtung versetzt ist, die senkrecht zu der ersten Längsachse verläuft; und das zweite Segment (122) der ersten Bahn (116) mit einer dritten Längsachse übereinstimmt, wobei die dritte Längsachse parallel zu der ersten Längsachse verläuft und gegenüber der ersten Längsachse um einen zweiten Abstand in der zweiten Richtung versetzt ist, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, wobei der zweite Abstand gleich dem ersten Abstand ist.
Das System nach Anspruch 14, wobei: die erste Bahn (116) ein drittes Segment aufweist, das mit dem zweiten Segment (122) der ersten Bahn (116) verbunden ist, das dritte Segment mit einer vierten Längsachse übereinstimmt, die parallel zu der dritten Längsachse verläuft und gegenüber der dritten Längsachse um einen dritten Abstand in der zweiten Richtung versetzt ist, der dem zweiten Abstand gleich ist; und die zweite Bahn (118) ein drittes Segment aufweist, das mit dem zweiten Segment (128) der zweiten Bahn (118) verbunden ist und längs dem dritten Segment der ersten Bahn (116) verläuft, wobei das dritte Segment der zweiten Bahn (118) mit der dritten Längsachse übereinstimmt.
Das System nach Anspruch 15, wobei: die erste Bahn (116) ein viertes Segment aufweist, das mit dem dritten Segment der ersten Bahn (116) verbunden ist, das vierte Segment mit einer fünften Längsachse übereinstimmt, die parallel zu der vierten Längsachse verläuft und von der vierten Längsachse um einen vierten Abstand in der zweiten Richtung versetzt ist, der gleich dem dritten Abstand ist; und die zweite Bahn (118) ein viertes Segment aufweist, das mit dem dritten Segment der zweiten Bahn (118) verbunden ist und längs dem vierten Segment der ersten Bahn (116) verläuft, und das vierte Segment der zweiten Bahn (118) mit der vierten Längsachse übereinstimmt.