JP2015216363A - 電気信号劣化を抑制するように構成される回路及びその形成方法 - Google Patents

電気信号劣化を抑制するように構成される回路及びその形成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】
電気信号劣化を抑制するように構成され得る回路を提供する。
【解決手段】
当該回路は、第1のグランドプレーンと第2のグランドプレーンとの間に、ブロードサイド結合され得る第1の配線及び第2の配線を含み得る。第1及び第2の配線は、それぞれ、差動信号の第1及び第2の信号を搬送するように構成され得る。当該回路はまた、第1の配線と第2の配線との間に配置された第1の誘電体材料を含み得る。さらに、当該回路は、第1の配線と第1のグランドプレーンとの間に配置され且つ第2の配線と第2のグランドプレーンとの間に配置された第2の誘電体材料を含み得る。第1の誘電体材料の第1の誘電率と第2の誘電体材料の第2の誘電率との間の差が、ディファレンシャルモードからコモンモードへの差動信号のモード変換を抑圧し得る。
【選択図】 図1A

Description

ここに説明される実施形態は、差動シグナリングにおいてイントラペア(対内)スキューを補償することに関する。
差動信号は典型的に、2つの異なる信号経路に沿って送られる2つの別々の信号を含む。これら2つの別信号間の比較に基づいて、情報が差動信号から読み出され、また、情報が差動信号に書き込まれる。差動信号の2つの信号によって行き来される2つの異なる信号経路は、回路基板の上又は中の別々の配線であり得る。差動信号の2つの信号は、しかしながら、配線を取り囲む材料における不均一性のために、同じ速さで伝播しないことがあり、それにより、差動信号の2つの信号間にイントラペアスキューが発生し得る。イントラペアスキューは差動信号の劣化及び/又は損失を引き起こし得る。
本願にて特許請求される事項は、上述のような欠点を解決したり上述のような環境においてのみ動作したりする実施形態に限定されるものではない。むしろ、この背景技術は、ここに記載される一部の実施形態が実施され得る一例に係る技術分野を例示するために提示されるに過ぎない。
電気信号劣化を抑制するように構成され得る回路及びその形成方法を提供する。
一実施形態の一態様によれば、当該回路は、第1のグランドプレーン及び第2のグランドプレーンを含み得る。当該回路はまた、第1のグランドプレーンと第2のグランドプレーンとの間に配置された第1の配線を含み得る。第1の配線は、差動信号の第1の信号を搬送するように構成され得る。当該回路はまた、第1の配線と第2のグランドプレーンとの間に配置された第2の配線を含み得る。第2の配線は、第1の配線に実質的に平行にし得るとともに、その少なくとも一部を第1の配線と実質的にアライメントさせ得る。第2の配線はまた、差動信号の第2の信号を搬送するように構成され得る。当該回路はまた、第1の配線と第2の配線との間に配置された、第1の誘電率を有する第1の誘電体材料を含み得る。さらに、当該回路は、第1の配線と第1のグランドプレーンとの間に配置され且つ第2の配線と第2のグランドプレーンとの間に配置された第2の誘電体材料を含み得る。第2の誘電体材料は、第1の誘電率とは異なる第2の誘電率を有し得る。第1の誘電率と第2の誘電率との間の差が、ディファレンシャルモードからコモンモードへの差動信号のモード変換を抑圧するのに十分な大きさにされ得る。
実施形態の目的及び利点は、少なくとも請求項にて特定的に列挙される要素、機構及び組み合わせによって、実現され達成されることになる。
理解されるように、以上の概要説明及び以下の詳細説明はどちらも、例示的且つ説明的なものであり、特許請求に係る発明を限定するものではない。
以下の図を含む添付図面を使用して、更なる具体性及び詳細性をもって、実施形態例の記述及び説明を行う。
差動信号によって経験され得るイントラペアスキューを補償するように構成された一回路例を示す断面図である。 比較的弱い容量結合に関しての、コモンモードパルス、ディファレンシャルモードパルス及びモード変換パルスのミックストモードパルス応答の一例を示すプロットある。 比較的強い容量結合に関しての、コモンモードパルス、ディファレンシャルモードパルス及びモード変換パルスのミックストモードパルス応答の一例を示すプロットある。 比較的弱い誘導結合に関しての、コモンモードパルス、ディファレンシャルモードパルス及びモード変換パルスのミックストモードパルス応答の一例を示すプロットある。 容量結合されているブロードサイド結合された差動ストリップラインの周波数応答の一例を示すプロットある。 誘導結合されているブロードサイド結合された差動ストリップラインの周波数応答の一例を示すプロットある。 差動信号の信号用の2つの配線が同一層上で互いに並んで走る、従来型の疎にエッジ結合された差動ストリップラインの、周波数応答の一例を示すプロットある。 PCPスタック構成を有する回路の一実施形態例を示す図である。 CPCスタック構成を有する回路の一実施形態例を示す図である。 電気信号劣化を抑制するように構成された回路をモデル化する一方法例を示すフローチャートである。 電気信号劣化を抑制するように構成された回路を形成する一方法例を示すフローチャートである。
以下の詳細に説明されるように、差動信号によって経験され得るイントラペアスキューを補償するように回路が構成され得る。イントラペアスキューは、差動信号の2つの信号が異なる速さで伝播することによって引き起こされ得る。イントラペアスキューは、差動信号の信号劣化をもたらし得る。例えば、差動信号の2つの信号が有意に異なる速さで伝播するとき、それらは互いに位相が不一致になり、それ故に、例えばディファレンシャルモードからコモンモードに変化するなど、差動信号がモードを変化させ得る。ディファレンシャルモードからコモンモードへの変化は、差動信号によって搬送される情報の損失をもたらし得る。イントラペアスキューによって引き起こされるモード変換は典型的に、差動信号の周波数が高くされるときに増大する。従って、イントラペアスキューは、差動信号に関して得ることができる最大データレートを制限してしまい得る。
ここに記載される一部の実施形態によれば、イントラペアスキューを補償するように構成される回路は、差動信号の第1の信号を搬送するように構成される第1の配線を含み得る。この回路はまた、差動信号の第2の信号を搬送するように構成される第2の配線を含み得る。第1の配線は、回路の第1のグランドプレーンと第2の配線との間に配置されることができ、第2の配線は、第1の配線と回路の第2のグランドプレーンとの間に配置され得る。従って、第1及び第2の配線は、回路の相異なる層(レイヤ)上に配置され得る。さらに、第1及び第2の配線は、互いに実質的に平行とすることができ、また、第1の配線と第2の配線とがブロードサイド結合され得るように、自身の少なくとも一部を互いにアライメントされ得る。
この回路は更に、第1の誘電率を有する第1の誘電体材料と、第1の誘電率とは異なる第2の誘電率を有する第2の誘電体材料とを含み得る。第1の誘電体材料は、第1の配線と第2の配線との間に配置され、第2の誘電体材料は、第1の配線と第1のグランドプレーンとの間、及び第2の配線と第2のグランドプレーンとの間に配置され得る。第1及び第2の誘電率は、それらの間の差が第1の信号と第2の信号との間のイントラペアスキューを補償し得るように設定されることができ、それにより、差動信号のモード変換が抑圧されて、差動信号のディファレンシャルモードが維持され得る。このモード変換抑圧は、差動信号の広い周波数域にわたって維持され、それ故に、この回路では、ここに記載される教示を組み入れない回路と比較して、差動信号のデータレートが増大され得る。
本開示に係る実施形態を、添付図面を参照して説明する。
図1Aは、ここに開示される少なくとも1つの実施形態に従った、差動信号によって経験され得るイントラペアスキューを補償するように構成された一回路例100の断面図を示している。回路100は、2つ以上の層(レイヤ)を含み得る例えば印刷回路基板(PCB)又は集積回路(IC)又はICパッケージなどの積層回路とし得る。
図示した実施形態において、回路100は、例えば図1Aに示されるものなどの回路100の相異なる層に各々が関連付けられ得る第1のグランドプレーン102a及び第2のグランドプレーン102bを含み得る。グランドプレーン102a及び102bは、図1Aにおいて“GND”としてラベルを付されており、電流がグランドプレーン102a及び102bの至る所を通り得るようにそれらそれぞれの層の相当の部分をカバーし得る如何なる好適種類の導電体を含んでいてもよい。
回路100はまた、第1のグランドプレーン102aと第2のグランドプレーン102bとの間に配置された第1の配線108a及び第2の配線108bを含み得る。第1の配線108a及び第2の配線108bは、電流を搬送するように構成される如何なる好適種類の導電体を含んでいてもよい。第1の配線108a及び第2の配線108bは、第1の配線108aが差動信号の第1の信号を搬送するように構成され且つ第2の配線108bが差動信号の第2の信号を搬送するように構成され得るように、差動ペアとして構成され得る。
第1の配線108a及び第2の配線108bは、ブロードサイド結合され得る。例えば、第2の配線108bの少なくとも一部が、第1の配線108aの真下にあり且つ第1の配線108aに対して実質的に平行に走るようにして、第1の配線108aは回路100の或る層に配置され、第2の配線108bは回路100の別の層に配置され得る。
回路100はまた、第1の誘電体材料104及び第2の誘電体材料106を含み得る。第1の誘電体材料104は、回路100の第1の誘電体層110を形成するように、例えば図1Aに示されるようにして、第1の配線108aと第2の配線108bとの間に配置され得る。第2の誘電体材料106は、第2の誘電体層112を形成するように、図1Aに示されるように第1の誘電体材料104と第1のグランドプレーン102aとの間に配置され得る。第2の誘電体材料106はまた、第3の誘電体層114を形成するように、図1Aに示されるように第1の誘電体材料104と第2のグランドプレーン102bとの間に配置され得る。
第1の誘電体材料104は第1の誘電率(“Dk1”)を有することができ、第2の誘電体材料106は第2の誘電率(“Dk2”)を有することができる。第1の誘電体材料104及び第2の誘電体材料106は、第1の配線108a及び第2の配線108bに沿って伝播し得る差動信号のイントラペアスキューを補償して該差動信号のモード変換を抑圧するように第1の誘電率と第2の誘電率とが互いに異なるように設定され得る。
一部の実施形態において、第1の誘電率は、第2の誘電率より高く設定されることができ、それにより第1の配線108aと第2の配線108bとの間に容量結合が作り出され得る。他の実施形態において、第1の誘電率は、第2の誘電率より低く設定されることができ、それにより第1の配線108aと第2の配線108bとの間に誘導結合が作り出され得る。この容量結合又は誘導結合は、差動信号のディファレンシャルモード成分が、広い周波数域にわたって、差動信号から変換されるコモンモード成分より高い利得を有するようにさせ得る。モード変換は、差動信号から変換されるコモンモード成分の利得が差動信号のディファレンシャルモード成分の利得より高いときに問題となり得る。従って、この誘導結合又は容量結合は、差動信号から変換されるコモンモード成分に対してよりも差動信号のディファレンシャルモード成分に対して高い利得を広い周波数域にわたって維持することによって、広い周波数域でモード変換の問題を抑圧し得る。
第1の誘電体材料104及び第2の誘電体材料106は、第1の誘電率と第2の誘電率との間の差が、差動信号のモード変換を抑圧するのに十分な容量結合又は誘導結合を第1の配線108aと第2の配線108bとの間に提供しながら、また、第1の誘電率と第2の誘電率との間の過大な差によって引き起こされ得る回路100内での大きいクロストークを回避するように構成され得る。一部の実施形態において、第1の誘電率及び第2の誘電率は、第1の配線108a及び第2の配線108bに沿って伝播し得る差動信号におけるイントラペアスキューの影響の抑制を表現し得る式に基づいて決定され得る。イントラペアスキューの影響の抑制は、“スキュー抑制係数”(Skew Reduction Factor;“SRF”)として参照されることができ、次式:
SRF=(Dk1−Dk2)/ΔDk
によって表現され得る。
上の式において、“SRF”はスキュー抑制係数を表すことができ、“Dk1”は第1の誘電率を表すことができ、“Dk2”は第2の誘電率を表すことができる。また、上の式において、“ΔDk”は、Dk2における最悪の偏差、又はDk1及びDk2における最悪の偏差を結合したものを表すことができ、これは、第1の誘電体材料104及び第2の誘電体材料106が均質な材料でないことの係数とし得る。
例えば、均質ではない第1の誘電体材料104及び第2の誘電体材料106を用いると、第1の誘電率に対する第2の誘電体層112の第2の誘電率が、第1の誘電率に対する第3の誘電体層114の第2の誘電率と異なることがあり得る。第1の誘電体材料104が単層(シングルプライ)材料であるとき、第1の誘電体材料104は(例えそうでないことがあっても)均質であるとしてモデル化され得る。何故なら、第1の誘電体材料104及び第1の誘電率は、第1の配線108aの視点と第2の配線108bの視点とで実質的に同じであり得るからである。故に、“ΔDk”は、第2の誘電体層112と第3の誘電体層114との間での第2の誘電率の最悪の偏差を表し得る。
第1の誘電体材料104が多層(マルチプライ)材料であるとき、第1の誘電体材料104及び付随する第1の誘電率は、第1の配線108aの視点と第2の配線108bの視点とで異なり得る。故に、“ΔDk”は、第1の誘電体材料104の異なるプライ(層)間での第1の誘電率の最悪の偏差と、第2の誘電体層112及び第3の誘電体層114の第2の誘電体材料106の第2の誘電率の偏差とを表し得る。
容量結合に関し、第1の誘電体材料104及び第2の誘電体材料106は、第1の誘電率、第2の誘電率、及び最悪偏差“ΔDk”が、およそ“1”と“6”との間のスキュー抑制係数をもたらすように構成され得る。このようなスキュー抑制係数は、スキュー抑制に十分な量の結合を提供し得るとともに、余分なクロストークを回避し得るものでもある。誘導結合に関し、第1の誘電体材料104及び第2の誘電体材料106は、第1の誘電率、第2の誘電率、及び最悪偏差“ΔDk”が、およそ“−1”と“−6”との間のスキュー抑制係数をもたらすように構成され得る。このようなスキュー抑制係数は、スキュー抑制に十分な量の結合を提供し得るとともに、余分なクロストークを回避し得るものでもある。
一部の実施形態において、誘導結合に使用される結合の量は、所望のスキュー効果抑制を達成しながらプレカーサISI(シンボル間干渉)を回避するために容量結合に使用される結合の量より小さくなり得る。誘導結合の量が低くなり得るのは、誘導結合は、比較的弱いときであっても、プレカーサISIを生じさせないとし得るからである。対照的に、容量結合は、容量結合の量が比較的弱いとき、相当量のプレカーサISIを生じさせ得る。従来からのイコライザでは相当量のプレカーサISIを補償することができない場合があるので、プレカーサISIは望ましくないとし得る。
相当量のプレカーサISIは、比較的弱い誘導結合では発生せずに、比較的弱い容量結合に伴って発生し得る。何故なら、誘導結合では、ディファレンシャルモードパルスがコモンモードパルスより高速に伝播するのに対し、容量結合では、ディファレンシャルモードパルスがコモンモードパルスより低速に伝播するからである。結合(容量性又は誘導性のいずれにせよ)の量が実質的に弱い場合、コモンモードパルスとディファレンシャルモードパルスとの間の分離が低減されて、モード変換パルスの大きさが増大し得る。容量結合においては、モード変換パルスがディファレンシャルモードパルスより先に到着することができ、容量結合が弱いときに大きさが増大するモード変換パルスが、対応するディファレンシャルモードパルスに有意量のプレカーサISIを生じさせ得る。対照的に、誘導結合においては、モード変換パルスはディファレンシャルモードパルスの後に到着し、誘導結合が弱い場合であっても、モード変換パルスが対応するディファレンシャルモードパルスに有意量のプレカーサISIを生じさせないようにし得る。従って、誘導結合は、一部の例における容量結合より小さいクロストーク(例えば、プレカーサISIによって引き起こされる)を可能にし得る。
例として、図1Bは、比較的弱い容量結合に関しての、コモンモードパルス107、ディファレンシャルモードパルス109及びモード変換パルス111のミックストモードパルス応答の一例のプロット105を示し、図1Cは、比較的強い容量結合に関しての、コモンモードパルス116、ディファレンシャルモードパルス117及びモード変換パルス118のミックストモードパルス応答の一例のプロット115を示し、そして、図1Dは、比較的弱い誘導結合に関しての、コモンモードパルス125、ディファレンシャルモードパルス123及びモード変換パルス127のミックストモードパルス応答の一例のプロット121を示している。
図1Bのプロット105の領域113に示されるように、領域113内のモード変換パルス111は、弱い容量結合がコモンモードパルス107とディファレンシャルモードパルス109との間に大きい度合いの分離を提供しないために、比較的強くなり得る。領域113内のモード変換パルス111は、ディファレンシャルモードパルス109へと逆変換されるのに十分な強さになることがあり、従って、ディファレンシャルモードパルス109の早過ぎる上昇を生じさせ、それにより、有意量のプレカーサISIが示され得る。
対照的に、図1Cに示されるように、容量結合が、コモンモードパルス116及びディファレンシャルモードパルス117が十分に分離され得るのに十分な強さにされることで、領域119内のモード変換パルス118が比較的弱くなるようにし得る。領域119内のモード変換パルス118は、ディファレンシャルモードパルス117へと逆変換されてディファレンシャルモードパルス109の有意な早過ぎる上昇を生じさせることがないように十分な弱さになることができ、それにより、プレカーサISIは殆ど又は全く示されない。
また、図1Dに示されるように、比較的弱い誘導結合においては、ディファレンシャルモードパルス123は、コモンモードパルス125より早く到着することができるとともに、モード変換パルス127より早く、あるいは最も遅くてもモード変換パルス127と同時に到着することができる。故に、ディファレンシャルモードパルス123とコモンモードパルス125との間の分離が比較的小さく、モード変換パルス127が比較的強く、そしてモード変換パルス127がディファレンシャルモードパルス123へと逆変換され得るとしても、モード変換パルス127は、領域129に示されるように、ディファレンシャルモードパルス123に早過ぎる上昇を生じさせず、それにより、プレカーサISIは殆ど又は全く示されない。従って、比較的弱い誘導結合であっても、有意量のプレカーサISIは存在しないとし得る。
図1Eは、ここに記載される少なくとも1つの実施形態に従った、容量結合されているブロードサイド結合された差動ストリップライン(例えば、図1Aの配線108a及び108b)の周波数応答の一例のプロット120を示している。図1Fは、ここに記載される少なくとも1つの実施形態に従った、誘導結合されているブロードサイド結合された差動ストリップライン(例えば、図1Aの配線108a及び108b)の周波数応答の一例のプロット122を示している。図1Gは、差動信号の信号用の2つの配線が同一層上で互いに並んで走る、従来型の疎にエッジ結合された差動ストリップラインの、周波数応答の一例のプロット124を示している。
図示した図1Eの例において、第1の誘電率は3.42に等しく、第2の誘電率は3.22に等しく、そして、第2の誘電率の偏差“ΔDk2”は0.05に等しいとし得る(第1の誘電率における如何なる偏差も無視する)。これらの値の例に基づくと、スキュー抑制係数は4に等しくなり得る。プロット120によって示されるように、4に等しいスキュー抑制係数では、容量結合を有する差動ストリップライン(例えば、図1Aの配線108a及び108b)を通って伝播する差動信号のディファレンシャルモード成分の利得は、0Hzから70GHzまでの周波数域にわたって、モード変換された成分の利得より少なくとも4.76dBだけ大きくなり得る(プロット120中に“マージン=4.76dB”によって指し示される)。従って、0Hzから70GHzまでの周波数域にわたって、差動信号のディファレンシャルモードが容量結合で維持され得る。
同様に、図示した図1Fの例において、第1の誘電率は3.22に等しく、第2の誘電率は3.42に等しく、そして、第2の誘電率の偏差“ΔDk2”は0.05に等しいとし得る(第1の誘電率における如何なる偏差も無視する)。これらの値の例に基づくと、スキュー抑制係数は−4に等しくなり得る。プロット122によって示されるように、−4に等しいスキュー抑制係数では、誘導結合を有する差動ストリップライン(例えば、図1Aの配線108a及び108b)を通って伝播する差動信号のディファレンシャルモード成分の利得は、0Hzから70GHzまでの周波数域にわたって、モード変換された成分の利得より少なくとも3.43dBだけ大きくなり得る(プロット122中に“マージン=3.43dB”によって指し示される)。従って、0Hzから70GHzまでの周波数域にわたって、差動信号のディファレンシャルモードが誘導結合で維持され得る。
対照的に、図1Gのプロット124に示されるように、従来型の疎にエッジ結合された差動ストリップラインにおけるディファレンシャルモード成分の利得は、70GHzの周波数域上の特定の複数の周波数で、モード変換された成分の利得より、50dBより大きいファクタだけ小さくなり得る(プロット124中に“マージン<−50dB”によって指し示される)。また、図示した例において、従来型の疎にエッジ結合された差動ストリップラインにおけるディファレンシャルモード成分の利得は、0Hzからおよそ19GHzまでの周波数域でのみ維持され得る。
差動ストリップラインの容量結合又は誘導結合は、第1の誘電体材料104に望ましい第1の誘電率を達成し且つ第2の誘電体材料106に望ましい第2の誘電率を達成するように、特定の特性を有する特定の材料を選択することによって達成され得る。例えば、第1及び第2の誘電率並びにそれらの偏差は、それらそれぞれの誘電体材料がプリプレグ材又はコア材の何れから作製されるかに基づき得る。プリプレグ材及びコア材はどちらも、あるタイプの樹脂を含浸されたガラス繊維材料とし得る。コア材は、導電体パターン(例えば、信号配線)が当該コア材の表面に作製される前に硬化されているとし得る。プリプレグ材は、既に硬化されて表面に導電体パターンを有するコア材とラミネートされた後に、硬化され得る。同じガラス繊維及び樹脂がコア材とプリプレグ材とに使用されるとき、一般に、コア材が典型的にプリプレグ材より高いガラス繊維濃度を有することに起因して、コア材の誘電率の方がプリプレグ材の誘電率よりも高くなり得る。
コア又はプリプレグに使用されるガラス又は樹脂のタイプは、誘電率にも影響を及ぼし得る。例えば、ガラス繊維に使用されるガラスは、相異なる誘電特性を有し得るものであるEガラス(1w/w%未満のアルカリ酸化物を有するアルミノホウケイ酸ガラス)又はNEガラスとし得る。同様に、樹脂タイプは、第1の誘電体材料104及び第2の誘電体材料106の誘電率に影響を及ぼし得る。例えば、樹脂タイプは、相異なる誘電特性を有し得るものであるMegtron6、FX2、又はFL700樹脂タイプとし得る。
さらに、第1の誘電体材料104又は第2の誘電体材料106内の樹脂の割合が、それぞれ、第1または第2の誘電率に影響を及ぼし得る。例えば、57%の樹脂割合を有する誘電体材料は、他の特性(例えば、ガラス種類、樹脂タイプ、ガラス繊維スタイルなど)が同じであり且つ樹脂の誘電率がガラス繊維の誘電率より低いと仮定すると、77%の樹脂割合を有する誘電体材料より高い誘電率を有し得る。
また、ガラス繊維に使用されるガラスクロスのスタイルも、或る特定の誘電体材料の誘電率に影響を及ぼし得る。例えば、異なるガラスクロスは異なる織目を有することがあり、これが誘電特性に影響を及ぼし得る。同様に、ガラスクロスのプライ(層)数も、第1の誘電体材料104又は第2の誘電体材料106の誘電特性に影響を及ぼし得る。例えば、第2の誘電体材料106の第2の誘電率の偏差は、マルチプライ(例えば、2プライ)のガラスクロスを用いることによって、シングルプライのガラスクロスと比較して低減され得る。何故なら、マルチプライの誘電効果が平均化され得ることで、第2の誘電体層112及び第3の誘電体層の第2の誘電体材料106の第2の誘電率の間の偏差が低減され得るからである。逆に、上述のように、第1の誘電体材料104の第1の誘電率のバラつきは、2プライ以上のガラスクロスが第1の誘電体材料104に使用されるとき、無視できないものになり得る。
一部の実施形態において、第1の誘電体材料104はコア材であるとすることができ、第2の誘電体材料106はプリプレグ材であるとすることができ、これは、PCP(プリプレグ−コア−プリプレグ)スタック構成の回路100をもたらし得る。他の実施形態において、第1の誘電体材料104はプリプレグ材であるとすることができ、第2の誘電体材料106はコア材であるとすることができ、これは、CPC(コア−プリプレグ−コア)スタック構成の回路100をもたらし得る。
図2は、ここに記載される少なくとも1つの実施形態に従ったPCPスタック構成を有する回路200の一実施形態例を示している。回路200は、第1のグランドプレーン202aと、第2のグランドプレーン202bと、第1の誘電体層210を形成する第1の誘電体材料204と、第2の誘電体層212及び第3の誘電体層214を形成する第2の誘電体材料206と、第1の配線208aと、第2の配線208bとを含むことができ、これらは、それぞれ、図1Aの第1のグランドプレーン102a、第2のグランドプレーン102bと、第1の誘電体層110、第1の誘電体材料104、第2の誘電体層112、第3の誘電体層114、第2の誘電体材料106、第1の配線108a、第2の配線108bと同様とし得る。図示されるように、図2においては、回路200がPCPスタック構成を有し得るように、第1の誘電体材料204はコア材を含み、第2の誘電体材料206はプリプレグ材を含み得る。
図3は、ここに記載される少なくとも1つの実施形態に従ったCPCスタック構成を有する回路300の一実施形態例を示している。回路300は、第1のグランドプレーン302aと、第2のグランドプレーン302bと、第1の誘電体層310を形成する第1の誘電体材料304と、第2の誘電体層312及び第3の誘電体層314を形成する第2の誘電体材料306と、第1の配線308aと、第2の配線308bとを含むことができ、これらは、それぞれ、図1Aの第1のグランドプレーン102a、第2のグランドプレーン102bと、第1の誘電体層110、第1の誘電体材料104、第2の誘電体層112、第3の誘電体層114、第2の誘電体材料106、第1の配線108a、第2の配線108bと同様とし得る。図示されるように、図3においては、回路300がCPCスタック構成を有し得るように、第1の誘電体材料304はプリプレグ材を含み、第2の誘電体材料306はコア材を含み得る。
一部の例において、回路200のPCPスタック構成は、回路300のCPCスタック構成よりも増大されたインピーダンス制御を可能にし得る。例えば、配線のアライメントが、配線のインピーダンス及び配線間のインピーダンスに影響を及ぼし得る。回路200のPCPスタック構成においては、配線208a及び208bは、同一のコア材(例えば、第1の誘電体層210の第1の誘電体材料204)の上でエッチングされることができ、それ故に、配線208aと208bとのアライメントがかなり正確になり得る。対照的に、CPCスタック構成における配線308a及び308bは、第1の誘電体層310にラミネートされ得る別々のコア材(例えば、第2の誘電体層312の第2の誘電体層306と、第3の誘電体層314の第2の誘電体材料306)の上でエッチングされ、それにより、配線308aと308bとが所望のようにはアライメントされない可能性が増大することがもたらされ得る。
さらに、配線のインピーダンス及び配線間のインピーダンスは、配線間の距離によって影響され得る。回路200のPCPスタック構成においては、配線208a及び208bが、比較的堅いものであり得るコア材によって分離されることができ、それ故に、配線208aと208bとの間の距離が比較的均一になり得る。対照的に、回路300のCPCスタック構成においては、配線308a及び308bが、コア材より柔らかいプリプレグ材によって分離され、それ故に、配線308aと308bとの間の距離があまり均一にならないことがある。従って、CPCスタック構成の配線308a及び308b間のインピーダンスは、PCPスタック構成の配線208a及び208b間のインピーダンスより大きいバラつきを有し得る。
また、配線のインピーダンス及び配線間のインピーダンスは、配線の幅によって影響され得る。狙ったインピーダンスを得るという制約があるとして、配線幅は配線間の誘電体材料の厚さの関数であり、厚い誘電体材料ほど幅広の配線を可能にし得る。回路200のPCPスタック構成において、配線208aと208bとの間の第1の誘電体層210の厚さは、回路300のCPCスタック構成における配線308aと308bとの間の第1の誘電体層310の厚さより大きくされ得る。何故なら、PCPスタックにおいては、第1の誘電体層210の厚さから配線208a及び208bの厚さが減じられることはないが、CPCスタックにおいては、第1の誘電体層310の厚さから配線308a及び308bの厚さが減じられ得る。故に、回路200のPCPスタック構成では、所望のインピーダンスを達成するために、配線208a及び208bが、回路300のCPCスタック構成での配線308a及び308bより幅広にされ得る。従って、CPCスタック構成は、第1の誘電体層210と比較して低減される第1の誘電体層310の厚さに起因して、PCP構成ほど幅広の配線を可能にしないので、CPCスタック構成の配線308a及び308bの所望のインピーダンスは、PCPスタック構成の配線208a及び208bの所望のインピーダンスよりも、得ることが困難であり得る。
回路200のPCPスタック構成は、概して容量結合に使用され得る。何故なら、上述のように、コア材は、同じ樹脂を使用するプリプレグより高い誘電率を有することができ、そして、容量結合は、第1の誘電率を第2の誘電率より高くすることによって得られるからである。しかしながら、回路200のPCPスタック構成は、プリプレグ材と比較して増大されるコア材の誘電率のために、異なる樹脂を用いずに誘導結合を達成する能力を制限し得る。
同様に、回路300のCPCスタック構成は、プリプレグ材より高いコア材の誘電率のために、概して誘導結合に使用され得る。しかしながら、一部の例において、回路300のCPCスタック構成はまた、コア材が一般的にはプリプレグより高い誘電率を有するといっても、コア材及びプリプレグ材に同じ樹脂を用いながら、容量結合にも使用され得る。一部の例において、差は比較的小さくなり得るが、プリプレグ材より低い誘電率を有するようにコア材が構成され得る。しかしながら、上述のように、一部の例において、所望量のスキュー効果抑制が、プレカーサISIを回避しながら、容量結合より小さい誘導結合で達成され得る。従って、第1の誘電率と第2の誘電率との間の差は、誘導結合の場合、容量結合の場合より小さくてよい。故に、コア材がプリプレグ材より高い誘電率を有するように構成され得るCPCスタック構成が、同じコア材及びプリプレグ材が十分な容量結合に有効なPCPスタック構成を作り出さないに場合に、誘導結合に使用され得る。
以下の表1は、上述の特性を用いて得ることができる誘導結合を有する回路の特性を例示している。
Figure 2015216363
以下の表2は、上述の特性を用いて得ることができる容量結合を有する回路の特性を例示している。
Figure 2015216363
従って、上述のように、回路100、200及び300は、広い周波数域でイントラペアスキューを補償して差動信号のディファレンシャルモードを維持するようにして、ブロードサイド結合された差動ストリップライン間に誘導結合又は容量結合を作り出すように構成され得る。図1A−1G、2及び3には、本開示の範囲を逸脱することなく、変更、付加又は省略が為され得る。例えば、記載された誘電率及び材料は、例示目的でのものであり、限定的なものではない。
図4は、ここに記載される少なくとも1つの実施形態に従って構成された、電気信号劣化を抑制するように構成された回路をモデル化する一方法例400のフローチャートである。方法400は、一部の実施形態において、図1A、2及び3それぞれの回路100、200、及び300に関して上述した原理に従って、コンピュータ読み取り可能記憶媒体に格納された適用可能な設計ソフトウェアを用いて実装され得る。個別のブロックとして図示しているが、様々なブロックが、所望の実装に応じて、更なるブロックへと分割され、より少ないブロックへと結合され、あるいは排除されてもよい。
従って、方法400は、例えば図1A、2及び3それぞれに関して上述した第1の誘電体層110、210及び310を形成する第1の誘電体材料104、204及び/又は304などの、第1の誘電体層を形成する第1の誘電体材料を含む回路をモデル化するために使用され得る。モデル化される回路はまた、例えば図1A、2及び3の第2の誘電体材料106、206及び/又は306、第2の誘電体層112、212及び/又は312、並びに第3の誘電体層114、214及び/又は314に関して上述したものなどの、第2の誘電体層及び第3の誘電体層を形成する第2の誘電体材料を含み得る。さらに、モデル化される回路は、例えば図1A、2及び3に関して上述した第1及び第2の配線108a及び108b、208a及び208b、並びに308a及び308bなどの、第1及び第2の配線を含み得る。
第1及び第2の配線は、差動ブロードサイド結合ストリップラインとして構成されることができ、方法400は、イントラペアスキューを補償し得るようにして、第1及び第2の配線が、容量結合あるいは誘導結合された差動ブロードサイド結合ストリップラインであるように、第1及び第2の誘電体材料を構成するために使用され得る。個別のブロックとして図示しているが、様々なブロックが、所望の実装に応じて、更なるブロックへと分割され、より少ないブロックへと結合され、あるいは排除されてもよい。
方法400は、ブロック402で開始することができ、該ブロックにて、積層回路に関してPCPスタック構成又はCPCスタック構成が選択され得る。PCPスタック構成又はCPCスタック構成の選択は、例えばその差動ブロードサイド結合ストリップラインには容量結合又は誘導結合の何れが望ましいかや、所望される結合及びインピーダンス制御の量などの、幾つもの数のファクタに基づき得る。
ブロック404にて、積層回路の第1の誘電体材料のガラス繊維に関して、また、積層回路の第2の誘電体材料のガラス繊維に関して、ガラスクロスのスタイルが選択され得る。一部の実施形態において、第1の誘電体材料及び第2の誘電体材料に関して、ガラスクロスのスタイルは同じであってもよいし、異なっていてもよい。ブロック406にて、選択されたガラスクロススタイルに基づいて、予期される誘電率偏差(例えば、上述の“ΔDk”)が決定され得る。
ブロック408にて、第1の誘電体材料の第1の誘電率(“Dk1”)と第2の誘電体材料の第2の誘電率(“Dk2”)との間の差の目標範囲が決定され得る。例えば、容量結合又は誘導結合に関連付けられ得る“Dk1−Dk2”の目標範囲が、ブロック408で決定され得る。
ブロック410にて、第1の誘電体材料及び第2の誘電体材料が選定され得る。第1及び第2の誘電体材料は、“Dk1−Dk2”の目標範囲及び/又は選択されたガラスクロススタイルに基づいて選定され得る。例えば、第1の誘電体材料及び第2の誘電体材料は、ブロック408で決定された“Dk1−Dk2”の目標範囲を可能にし得る誘電特性に基づいて選定され得る。
ブロック412にて、これらの材料を選定した後、第1の誘電体材料及び第2の誘電体材料に関して選定された材料が、“Dk1−Dk2”の目標範囲内にある“Dk1−Dk2”の値を生み出すかが決定され得る。“Dk1−Dk2”の値が目標範囲内でないとき、方法400はブロック402に戻り得る。“Dk1−Dk2”の値が目標範囲内であるとき、方法400はブロック414に進み得る。
ブロック414にて、第1の誘電体材料及び第2の誘電体材料に関する材料のガラスクロスのプライ数が決定され得る。上述のように、一部の例において、第1の誘電体材料に関して選択されるプライ数は1とすることができ、第2の誘電体材料に関するプライ数は、誘電率の偏差(“ΔDk”)を低減するために2以上とし得る。
ブロック416にて、第1及び第2の配線に使用され得る導電体材料の厚さが決定され得る。この厚さは、第1の配線と第2の配線との間の所望の差動インピーダンスに基づいて選定され得る。ブロック418にて、第1の配線と第2の配線との間に所望の差動インピーダンスを得るために、第1及び第2の配線に関して幅が決定され得る。ブロック420にて、第1及び第2の配線が所望の差動インピーダンスを得るのに十分な幅であるかが決定され得る。配線が十分に広いとき、方法400は終了し得る。配線が十分に広くないとき、方法400は繰り返し得る。
方法400に従って回路をモデル化することは、回路の差動信号のイントラペアスキューを少なくとも部分的に補償し得る回路を作製するために使用され得る。方法400には、本開示の範囲を逸脱することなく変更が為され得る。例えば、これらのブロックに関連付けられたステップは、提示した順序とは異なる順序で実行されてもよい。
ここに記載の方法400は、コンピュータ読み取り可能命令を担持あるいは有するコンピュータ読み取り可能媒体又はそれに格納されたデータ構造を用いて実装され得る。そのようなコンピュータ読み取り可能媒体は、汎用又は専用のコンピュータ(例えば、プロセッサ)によってアクセスされることが可能な如何なる利用可能な媒体であってもよい。非限定的な例として、そのようなコンピュータ読み取り可能媒体は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、電気的消去プログラム可能読み出し専用メモリ(EEPROM)、コンパクトディスク読み出し専用メモリ(CD−ROM)若しくはその他の光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ若しくはその他の磁気記憶装置、又は、コンピュータ実行可能命令の形態の所望のプログラムコード若しくはデータ構造を担持あるいは格納するために使用されることができ且つ汎用あるいは専用のコンピュータによってアクセスされることが可能なその他の記憶媒体を含む、非一時的あるいは有形のコンピュータ読み取り可能記憶媒体を含み得る。以上のものの組合せもコンピュータ読み取り可能媒体の範囲に含まれ得る。
コンピュータ実行可能命令は、例えば、汎用コンピュータ、専用コンピュータ又は専用処理装置に特定の機能又は機能群を実行させる命令及びデータを含む。ここでは構造上の機構及び/又は方法のステップに特有の言葉にて説明してきたが、理解されるように、請求項に規定される事項は必ずしも、ここで説明された具体的な機構又はステップに限定されるものではない。むしろ、ここで説明された具体的な機構及びステップは、請求項に規定される事項を実現する形態の例として開示されたものである。
図5は、ここに記載される少なくとも1つの実施形態に従って構成された、電気信号劣化を抑制するように構成された回路を形成する一方法例500のフローチャートである。方法500は、一部の実施形態において、図1A、2及び3それぞれの回路100、200及び300に関して上述した原理に従って積層回路を形成あるいは製造することによって実行され得る。個別のブロックとして図示しているが、様々なブロックが、所望の実装に応じて、更なるブロックへと分割され、より少ないブロックへと結合され、あるいは排除されてもよい。
方法500はブロック502で開始することができ、該ブロックにて、第1のグランドプレーンが形成され得る。例えば、図1Aの第2のグランドプレーン102bがブロック502形成され得る。ブロック504にて、第1のグランドプレーンに隣接して(例えば、直に接触して)第1の誘電体材料が配置されて、第1の誘電率を有する第1の誘電体層が形成され得る。例えば、図1Aに関して、ブロック504で、第2のグランドプレーン102bに隣接して第2の誘電体材料106が配置されて、第2の誘電率を有する第3の誘電体層が形成され得る。
ブロック506にて、ブロック504で形成された第1の誘電体層に隣接して第2の誘電体材料が配置されて、ブロック504で配置された第1の誘電体材料の第1の誘電率とは異なる第2の誘電率を有する第2の誘電体材料が形成され得る。例えば、図1Aに関して、ブロック506で、第3の誘電体層114に隣接して第1の誘電体材料104が配置されて、第1の誘電率を有する第1の誘電体層110が形成され得る。
ブロック508にて、ブロック506で形成された第2の誘電体層に隣接して、ブロック504で配置された第1の誘電体材料が配置されて、第3の誘電体材料が形成され得る。例えば、図1Aに関して、ブロック508で、第1の誘電体層110に隣接して第2の誘電体材料106が配置されて、第2の誘電率を有する第2の誘電体層112が形成され得る。ブロック510にて、ブロック508で形成された第3の誘電体層に隣接して第2のグランドプレーンが形成され得る。例えば、図1Aに関して、ブロック510で、第2の誘電体層112に隣接して第1のグランドプレーン102aが形成され得る。
ブロック512にて、ブロック504で形成された第1の誘電体層とブロック506で形成された第2の誘電体層との境界面に、第1の配線が配設され得る。第1の配線は、差動信号の第1の信号を搬送するように構成され得る。例えば、図1Aに関して、第2の配線108bがブロック512で形成され得る。ブロック514にて、ブロック506で形成された第2の誘電体層とブロック508で形成された第3の誘電体層との境界面に、第2の配線が配設され得る。第2の配線は、ブロック512で配設された第1の配線に対して実質的に平行とすることができるとともに、少なくともその一部を、ブロック512で配設された第1の配線と実質的にアライメントさせ得る。また、第2の配線は、差動信号の第2の信号を搬送するように構成され得る。例えば、図1Aに関して、第1の配線108aがブロック514で配設され得る。
ブロック506で形成される第2の誘電体層の第2の誘電率と、ブロック504及び508で形成される第1及び第3の誘電体層の第1の誘電率との間の差が、広い周波数域にわたって差動信号のディファレンシャルモードが維持されるように、差動信号のモード変換を抑圧し得る。一部の実施形態において、第1の誘電率は、第1の配線と第2の配線との間に誘導結合を形成するよう、第2の誘電率より高くされ得る。他の実施形態において、第1の誘電率は、第1の配線と第2の配線との間に容量結合を形成するよう、第2の誘電率より低くされ得る。また、一部の実施形態において、第1及び第2の誘電率は、上述のスキュー抑制係数が、誘導結合に関して−1より小さく且つ−6より大きくなり得るように、あるいは容量結合に関して1より大きく且つ6より小さくなり得るように設定され得る。
方法500に従って回路を形成することは、回路の差動信号のイントラペアスキューを少なくとも補償する回路を作製するために使用され得る。方法500には、本開示の範囲を逸脱することなく変更が為され得る。例えば、これらのブロックに関連付けられたステップは、提示した順序とは異なる順序で実行されてもよい。また、一部の実施形態において、第1の誘電体材料はプリプレグ材とすることができ、第2の誘電体材料はコア材とすることができる。他の実施形態において、第1の誘電体材料はコア材とすることができ、第2の誘電体材料はプリプレグ材とすることができる。
さらに、一部の実施形態において、方法500は、第1の誘電体材料の、樹脂含有量、樹脂のタイプ、及び/又はガラス材料の種類に基づいて、第1の誘電率を有するように第1の誘電体材料を構成することを含み得る。これら又は他の実施形態において、方法500は同様に、第2の誘電体材料の、樹脂含有量、樹脂のタイプ、及び/又はガラス材料の種類に基づいて、第2の誘電率を有するように第2の誘電体材料を構成することを含み得る。
ここに記載された全ての例及び条件付きの言葉は、技術を前進させるために本願の発明者によって与えられる概念と本発明とを読者が理解することを支援するための教育的な目的を意図したものであり、そのように具体的に記載した例及び条件への限定ではないと解釈されるべきである。本開示に係る実施形態を詳細に説明したが、理解されるべきことには、これらの実施形態には、本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な変形、代用及び改変が為され得る。
以上の説明に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1) 電気信号劣化を抑制するように構成された回路であって、
第1のグランドプレーンと、
第2のグランドプレーンと、
前記第1のグランドプレーンと前記第2のグランドプレーンとの間に配置された第1の配線であり、差動信号の第1の信号を搬送するように構成された第1の配線と、
前記第1の配線と前記第2のグランドプレーンとの間に配置された第2の配線であり、該第2の配線は、前記第1の配線に実質的に平行であり且つその少なくとも一部を前記第1の配線と実質的にアライメントさせており、該第2の配線は、前記差動信号の第2の信号を搬送するように構成されている、第2の配線と、
前記第1の配線と前記第2の配線との間に配置され且つ第1の誘電率を有する第1の誘電体材料と、
前記第1の配線と前記第1のグランドプレーンとの間に配置され且つ前記第2の配線と前記第2のグランドプレーンとの間に配置された第2の誘電体材料であり、該第2の誘電体材料は、前記第1の誘電率とは異なる第2の誘電率を有し、前記第1の誘電率と前記第2の誘電率との間の差が、ディファレンシャルモードからコモンモードへの前記差動信号のモード変換を抑圧する、第2の誘電体材料と、
を有する回路。
(付記2) 前記第1の誘電率は、前記第1の配線と前記第2の配線とが容量結合を有するよう、前記第2の誘電率より高い、付記1に記載の回路。
(付記3) 前記第1の誘電率は、前記第1の配線と前記第2の配線とが誘導結合を有するよう、前記第2の誘電率より低い、付記1に記載の回路。
(付記4) 前記第1の誘電体材料は回路基板プリプレグ材であり、前記第2の誘電体材料は回路基板コア材である、付記1に記載の回路。
(付記5) 前記第1の誘電体材料は回路基板コア材であり、前記第2の誘電体材料は回路基板プリプレグ材である、付記1に記載の回路。
(付記6) 前記第1の誘電体材料は第1の樹脂タイプを含み、前記第2の誘電体材料は、前記第1の樹脂タイプとは異なる第2の樹脂タイプを含む、付記1に記載の回路。
(付記7) 前記第1の誘電率は“Dk1”によって表され、
前記第2の誘電率は“Dk2”によって表され、
Dk1及びDk2のうちの1つ以上に関する誘電率の最悪のバラつきが“ΔDk”によって表され、
前記第1の誘電率及び前記第2の誘電率は、次式:
SRF=(Dk1−Dk2)/ΔDk
によって表現される所望のスキュー抑制係数(“SRF”)に基づく、
付記1に記載の回路。
(付記8) Dk1及びDk2は、前記SRFが−1より小さく且つ−6より大きくあるように設定される、付記7に記載の回路。
(付記9) Dk1及びDk2は、前記SRFが1より大きく且つ6より小さくあるように設定される、付記7に記載の回路。
(付記10) ΔDkは、前記第1の誘電体材料及び前記第2の誘電体材料のうちの一方又は双方の1つ以上の特性に基づき、前記1つ以上の特性は、ガラスクロスのスタイル、前記ガラスクロスのプライ数、樹脂含有量、及びガラスの種類のうちの1つ以上を含む、付記7に記載の回路。
(付記11) 樹脂含有量、樹脂のタイプ、及びガラスの種類のうちの1つ以上に基づいて、前記第1の誘電体材料は前記第1の誘電率を有するように構成され、前記第2の誘電体材料は前記第2の誘電率を有するように構成される、付記1に記載の回路。
(付記12) 回路を形成する方法であって、
第1のグランドプレーンを形成し、
前記第1のグランドプレーンに隣接して第1の誘電体材料を配置して、第1の誘電率を有する第1の誘電体層を形成し、
前記第1の誘電体層に隣接して第2の誘電体材料を配置して、前記第1の誘電率とは異なる第2の誘電率を有する第2の誘電体層を形成し、
前記第2の誘電体層に隣接して前記第1の誘電体材料を配置して、前記第1の誘電率を有する第3の誘電体層を形成し、
前記第3の誘電体層に隣接して第2のグランドプレーンを配置し、
前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層との境界面に第1の配線を配設し、該第1の配線は、差動信号の第1の信号を搬送するように構成され、
前記第2の誘電体層と前記第3の誘電体層との境界面に第2の配線を配設し、該第2の配線は、前記第1の配線に実質的に平行にされ且つ少なくとも一部を前記第1の配線と実質的にアライメントされ、該第2の配線は、前記差動信号の第2の信号を搬送するように構成され、前記第1の誘電率と前記第2の誘電率との間の差が、ディファレンシャルモードからコモンモードへの前記差動信号のモード変換を抑圧する、
ことを有する方法。
(付記13) 前記第1の誘電率は、前記第1の配線と前記第2の配線とが誘導結合を有するよう、前記第2の誘電率より高い、付記12に記載の方法。
(付記14) 前記第1の誘電率は、前記第1の配線と前記第2の配線とが容量結合を有するよう、前記第2の誘電率より低い、付記12に記載の方法。
(付記15) 前記第1の誘電体材料は回路基板プリプレグ材であり、前記第2の誘電体材料は回路基板コア材である、付記12に記載の方法。
(付記16) 前記第1の誘電体材料は回路基板コア材であり、前記第2の誘電体材料は回路基板プリプレグ材である、付記12に記載の方法。
(付記17) 前記第1の誘電率は“Dk1”によって表され、
前記第2の誘電率は“Dk2”によって表され、
Dk1及びDk2のうちの1つ以上に関する誘電率の最悪のバラつきが“ΔDk”によって表され、
前記第1の誘電率及び前記第2の誘電率は、次式:
SRF=(Dk1−Dk2)/ΔDk
によって表現される所望のスキュー抑制係数(“SRF”)に基づく、
付記12に記載の方法。
(付記18) Dk1及びDk2は、前記SRFが−1より小さく且つ−6より大きいか、あるいは1より大きく且つ6より小さいかであるように設定される、付記17に記載の方法。
(付記19) ΔDkは、前記第1の誘電体材料及び前記第2の誘電体材料のうちの一方又は双方の1つ以上の特性に基づき、前記1つ以上の特性は、ガラスクロスのスタイル、前記ガラスクロスのプライ数、樹脂含有量、及びガラスの種類のうちの1つ以上を含む、付記17に記載の方法。
(付記20) 樹脂含有量、樹脂のタイプ、及びガラスの種類のうちの1つ以上に基づいて、前記第1の誘電率を有するように前記第1の誘電体材料を構成し、前記第2の誘電率を有するように前記第2の誘電体材料を構成する、ことを更に有する付記12に記載の方法。
100、200、300 回路
102、202、302 グランドプレーン
104、204、304 第1の誘電体材料
106、206、306 第2の誘電体材料
108、208、308 配線
110、210、310 誘電体層
112、212、312 誘電体層
114、214、314 誘電体層
107、116、125 コモンモードパルスのパルス応答
109、117、123 ディファレンシャルモードパルスのパルス応答
111、118、127 モード変換パルスのパルス応答

Claims (12)

  1. 電気信号劣化を抑制するように構成された回路であって、
    第1のグランドプレーンと、
    第2のグランドプレーンと、
    前記第1のグランドプレーンと前記第2のグランドプレーンとの間に配置された第1の配線であり、差動信号の第1の信号を搬送するように構成された第1の配線と、
    前記第1の配線と前記第2のグランドプレーンとの間に配置された第2の配線であり、該第2の配線は、前記第1の配線に実質的に平行であり且つその少なくとも一部を前記第1の配線と実質的にアライメントさせており、該第2の配線は、前記差動信号の第2の信号を搬送するように構成されている、第2の配線と、
    前記第1の配線と前記第2の配線との間に配置され且つ第1の誘電率を有する第1の誘電体材料と、
    前記第1の配線と前記第1のグランドプレーンとの間に配置され且つ前記第2の配線と前記第2のグランドプレーンとの間に配置された第2の誘電体材料であり、該第2の誘電体材料は、前記第1の誘電率とは異なる第2の誘電率を有し、前記第1の誘電率と前記第2の誘電率との間の差が、ディファレンシャルモードからコモンモードへの前記差動信号のモード変換を抑圧する、第2の誘電体材料と、
    を有する回路。
  2. 前記第1の誘電率は、前記第1の配線と前記第2の配線とが容量結合を有するよう、前記第2の誘電率より高い、請求項1に記載の回路。
  3. 前記第1の誘電率は、前記第1の配線と前記第2の配線とが誘導結合を有するよう、前記第2の誘電率より低い、請求項1に記載の回路。
  4. 前記第1の誘電体材料は回路基板プリプレグ材であり、前記第2の誘電体材料は回路基板コア材である、請求項1に記載の回路。
  5. 前記第1の誘電体材料は回路基板コア材であり、前記第2の誘電体材料は回路基板プリプレグ材である、請求項1に記載の回路。
  6. 前記第1の誘電体材料は第1の樹脂タイプを含み、前記第2の誘電体材料は、前記第1の樹脂タイプとは異なる第2の樹脂タイプを含む、請求項1に記載の回路。
  7. 前記第1の誘電率は“Dk1”によって表され、
    前記第2の誘電率は“Dk2”によって表され、
    Dk1及びDk2のうちの1つ以上に関する誘電率の最悪のバラつきが“ΔDk”によって表され、
    前記第1の誘電率及び前記第2の誘電率は、次式:
    SRF=(Dk1−Dk2)/ΔDk
    によって表現される所望のスキュー抑制係数(“SRF”)に基づく、
    請求項1に記載の回路。
  8. Dk1及びDk2は、前記SRFが−1より小さく且つ−6より大きくあるように設定される、請求項7に記載の回路。
  9. Dk1及びDk2は、前記SRFが1より大きく且つ6より小さくあるように設定される、請求項7に記載の回路。
  10. ΔDkは、前記第1の誘電体材料及び前記第2の誘電体材料のうちの一方又は双方の1つ以上の特性に基づき、前記1つ以上の特性は、ガラスクロスのスタイル、前記ガラスクロスのプライ数、樹脂含有量、及びガラスの種類のうちの1つ以上を含む、請求項7に記載の回路。
  11. 樹脂含有量、樹脂のタイプ、及びガラスの種類のうちの1つ以上に基づいて、前記第1の誘電体材料は前記第1の誘電率を有するように構成され、前記第2の誘電体材料は前記第2の誘電率を有するように構成される、請求項1に記載の回路。
  12. 回路を形成する方法であって、
    第1のグランドプレーンを形成し、
    前記第1のグランドプレーンに隣接して第1の誘電体材料を配置して、第1の誘電率を有する第1の誘電体層を形成し、
    前記第1の誘電体層に隣接して第2の誘電体材料を配置して、前記第1の誘電率とは異なる第2の誘電率を有する第2の誘電体層を形成し、
    前記第2の誘電体層に隣接して前記第1の誘電体材料を配置して、前記第1の誘電率を有する第3の誘電体層を形成し、
    前記第3の誘電体層に隣接して第2のグランドプレーンを配置し、
    前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層との境界面に第1の配線を配設し、該第1の配線は、差動信号の第1の信号を搬送するように構成され、
    前記第2の誘電体層と前記第3の誘電体層との境界面に第2の配線を配設し、該第2の配線は、前記第1の配線に実質的に平行にされ且つ少なくとも一部を前記第1の配線と実質的にアライメントされ、該第2の配線は、前記差動信号の第2の信号を搬送するように構成され、前記第1の誘電率と前記第2の誘電率との間の差が、ディファレンシャルモードからコモンモードへの前記差動信号のモード変換を抑圧する、
    ことを有する方法。
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