TW201440309A - 帶線中之串音消除 - Google Patents

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TW201440309A TW102146668A TW102146668A TW201440309A TW 201440309 A TW201440309 A TW 201440309A TW 102146668 A TW102146668 A TW 102146668A TW 102146668 A TW102146668 A TW 102146668A TW 201440309 A TW201440309 A TW 201440309A
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Abstract

本揭露提出用於減少帶線中之垂直串音的技術。一種設備可包括由接地層支撐的一導體。導體可具有一水平串音。垂直元件可耦接至導體。垂直元件可具有被水平串音消除的一垂直串音。

Description

帶線中之串音消除
本發明一般關於帶線傳輸線。尤其是，本發明關於用於減少帶線系統中之串音的技術。
印刷電路板可使用於各種各樣的計算裝置，如膝上型電腦、桌上型電腦、行動電話、平板電腦、及其他計算裝置。然而，計算裝置的效能可能受到印刷電路板內之串音的負面影響。
100‧‧‧帶線拓樸
102‧‧‧水平元件
104‧‧‧垂直元件
106‧‧‧串音縮減器
200‧‧‧電路板
202‧‧‧信號線
204‧‧‧接地層
206‧‧‧介電層
208‧‧‧介電層
210‧‧‧樹脂
502‧‧‧信號線
504‧‧‧信號線
506‧‧‧短管
508‧‧‧短管
602‧‧‧信號線
604‧‧‧短管
606‧‧‧群組
608‧‧‧信號線
610‧‧‧短管
612‧‧‧群組
800‧‧‧方法
802-808‧‧‧方塊
在下面的詳細說明中且參考圖來說明某些示範實施例，其中：第1圖係電路板之一部分的圖；第2圖係電路板之繪示帶線之部分的剖面圖；第3圖係繪示樹脂之相對電容率對串音極性之影響的圖； 第4圖係繪示信號線間隔對串音極性之影響的圖；第5圖係包括短管之帶線的示意圖；第6圖係包括短管之帶線的上視圖；第7圖係比較影響串音極性之方法的圖；及第8圖係形成電路板之方法的程序流程圖。
【發明內容】及【實施方式】
本文所述之實施例提出用於減少帶線系統中之串音的技術。計算系統中的高速效能受到串音的負面影響限制。在平台上，串音能分成兩個元件，即垂直和水平。垂直串音能歸因於垂直元件，如通孔、連接器、和插座，而水平串音係歸因於水平元件，即信號線對信號線。水平與垂直串音之組合降低了整體系統效能。
垂直和水平串音之各者可進一步分成遠端串音和近端串音。近端串音是形成於在干擾線上輸入刺激物之處的受擾信號線之相同端上的串音。近端串音通常表示為準位且為不可消除的。反而，近端串音通常進入受擾線且終止。遠端串音是傳播於遠離在干擾上輸入刺激物之處的端點之受擾線上的串音。遠端串音通常當作脈衝且可能累積，而負面地影響平台(如計算裝置之平台)的效能。
可藉由增加垂直元件之間與水平元件之間兩者的間隔來減少串音。然而，增加間隔可減少板或封裝上的路線密度，導致層數增加且成本增加。另外，垂直元件 由於尺寸限制而不能容易地留有間隔。可藉由在信號垂直元件之間增加更多接地垂直元件來減少垂直串音。然而，增加更多接地垂直元件增加了封裝的成本和尺寸兩者且無法完全地消除垂直元件串音。
第1圖係電路板之一部分的圖。帶線拓樸100可包括水平元件102和垂直元件104。如本文所使用，水平之詞有關留在電路板之單一層內的元件。垂直之詞有關延伸通過電路板之多個層的元件，通常為了連接電路板之層內的電子元件。水平元件102可以是信號線且可由任何類型的導電材料製成。例如，水平元件102可以是信號線，如金屬信號線。垂直元件104可連接水平元件102的層。例如，垂直元件104可以是導體且可包括通孔、插座、封裝、或任何類似元件。
水平串音可能發生於水平元件102之間。垂直串音可能發生於垂直元件104之間。垂直串音的極性與刺激物的極性相反。水平串音將結合帶線拓樸的垂直串音。若水平串音的極性也與刺激物的極性相反，而因此與垂直串音的極性相同，水平和垂直串音會彼此增加且帶線系統的串音會增加。然而，若水平串音的極性與垂直串音相反，則水平串音會破壞地結合垂直串音且帶線拓樸的串音會降低、或甚至完全地停止。
串音縮減器106可設置於水平元件102之間。串音縮減器106可配置以減少串音。例如，串音縮減器106可配置以至少消除垂直元件104之間的一些串音。 在一實例中，串音縮減器106可藉由提高水平元件102之間的串音來消除垂直元件104之間的串音。在一些實施例中，串音縮減器106可以是電路板之材料性質中的改變、水平元件102之幾何形狀的變化、或以上之一些組合。
第2圖係電路板之繪示帶線之部分的剖面圖。在一實例中，電路板200可以是印刷電路板(PCB)。電路板200可包括在主機計算裝置(如膝上型電腦、桌上型電腦、行動電話、個人數位助理、或任何其他類型的計算裝置)中。帶線200可包括水平元件、或信號線202。在一實例中，信號線202可以是水平元件102。信號線202可由接地層204支撐，使得信號線202被完全地封閉。介電層206和208可插入每個接地層204與信號線202之間，使得信號線202設置於至少一個介電層(如介電層206)上。另外，樹脂210可由於製造而置放於信號線202與介電質206和208之間。電路板200可能是對稱的，意味著電路板200在信號線202上面和下面可包括相等數量的介電層、或不對稱的，意味著電路板200在信號線202上面和下面可包括不相等數量的介電層。
介電質206和208可以是單一材料或複合材料。在一實例中，介電層可以是經浸漬樹脂布。在一實例中，介電質206和208可以是玻璃的複合材料，如玻璃織物、和樹脂。在另一實例中，布可以是玻璃纖維且樹脂可以是環氧樹脂。介電質206和208可由相同材料形成。在 另一實例中，介電質206和208可各由不同材料形成。電路板200可包括多個介電層。例如，電路板200可包括兩個介電層。在另一實例中，電路板200可包括四個、六個、八個、或更多介電層。
第一介電層206可被認為是疊層或核心。疊層可包括覆蓋疊層之表面的金屬層。金屬層可被圖案化(如藉由蝕刻)以形成信號線202。在另一實例中，疊層可包括覆蓋疊層的個別信號線。在一特定實例中，疊層可以是完全固化的樹脂/布，如樹脂/玻璃纖維織布、具有銅箔之腐蝕片的覆層或疊層。電路板200的剩餘介電層可以是預浸體的一部分。在一實例中，預浸體可以是部分固化的經浸漬樹脂布。在另一實例中，預浸體可以是部分固化之具有玻璃纖維織布的經浸漬環氧樹脂。
樹脂210可在形成程序期間從在箭頭210方向上的預浸體流動於信號線202之間。在一實例中，樹脂210可以是環氧樹脂。樹脂可具有相對電容率。樹脂的電容率可落在如2-7、2.8-3.3、或5-7的範圍內。樹脂的電容率可影響水平串音的極性。在一實例中，若樹脂之電容率落在低範圍(如2-3)內，則電路板200之串音的極性可能與刺激物的極性相反。例如，若樹脂的電容率很低，則電路板200之串音的極性可能是負。可能因樹脂之電容率與布(如經浸漬樹脂布)之電容率之間的差異引起此相反的串音極性。例如，如與樹脂電容率的一般範圍2-3相比，玻璃布的電容率通常落在如5-7的範圍內。然而，若 樹脂的電容率更精確地符合布的電容率，則串音的極性可符合刺激物的極性。
第3圖係繪示樹脂之相對電容率對串音極性之影響的圖。信號線的間隔在模擬期間不會改變。如圖所示，具有電容率為3的樹脂將引起負串音。然而，具有電容率為5的樹脂將引起正串音。因此，藉由提高樹脂的電容率，如更精準地符合布的電容率，可反向串音的極性。由此，水平串音可具有與垂直串音之極性相反的極性且可用以消除垂直串音。
樹脂的電容率可提高為符合或超過玻璃的電容率。例如，樹脂的電容率可提高為大於5，如在5-7的範圍內。在一實例中，樹脂的電容率可提高為符合布的電容率。在另一實例中，樹脂的電容率可提高為比布更大的電容率。在又一實例中，樹脂的電容率可上升(如高於5)，而布的電容率降低以防止必須改變信號線的幾何形狀。樹脂的電容率也可提高為更準確地符合或甚至超過疊層的電容率。
第4圖係繪示信號線間隔對串音極性之影響的圖。電路板中的信號線之間隔可能影響水平串音的極性。尤其是，若改變間距，則串音的極性可翻轉。在一實例中，隨著信號線之間的距離縮小，串音的極性可從負翻轉為正。本實例係繪示於圖中。特別是，隨著信號線間隔從12哩縮小為8哩，串音的極性可從負翻轉為正。
縮小信號線之間的間隔可結合提高樹脂的電 容率以影響串音的極性。例如，提高樹脂的電容率可翻轉串音的極性，但水平串音的量可能不夠大到足以消除垂直串音。然而，也藉由縮小信號線之間的間隔，現在的正水平串音之量可提高到足以實質上至少消除一些(若不是全部的話)垂直串音。
可藉由改變信號線之幾何形狀來縮小信號線之間的間隔。例如，可藉由增加設置於每個信號線上的短管來修改信號線的幾何形狀。增加短管可建立粗短的信號線。粗短的信號線可包括被橫向增長中斷的縱向長度以形成短管。短管可設置於信號線上，使得短管在不同方向上從信號線延伸。在另一實例中，短管可在單一方向上從信號線延伸。信號線可包括縱向長度。短管可包括縱向剖面和一對橫向剖面，且短管可沿著縱向信號線的長度設置，使得短管的縱向剖面與縱向信號線平行。粗短的信號線之長度相較於非粗短的信號線可能顯著地增加。信號線的短管可與相鄰信號線的短管互鎖。藉由互鎖相鄰信號線的短管，可使信號線彼此更接近達更大的長度。這種增加接近度可使水平串音的極性翻轉，如從正到負。
第5圖係包括短管之信號線的示意圖。短管可放置於群組506和508中的信號線502和504上。在一實例中，信號線502上的短管506之分組可與信號線504上的短管508之分組互鎖。不只一組的短管可沿著信號線的長度置放。可藉由設計者來決定短管組的數量和佈置。例如，可藉由設計者來人工地決定短管的數量和佈置。在 另一實例中，可例如藉由設計者或計算裝置來計算短管的數量和佈置。例如，可計算短管的最佳數量和佈置。另外，可藉由設計者(如人工地)或藉由計算最佳形狀來決定短管的幾何形狀。
第6圖係包括短管之帶線的上視圖。帶線可包括夾在電路板內的信號線。信號線602可包括短管604。短管604可設置於群組606中的信號線602上。信號線608可包括設置於群組612中的信號線上之短管610。短管組610可與短管組612互鎖。藉由互鎖短管組610與短管組612，可將信號線602和608更接近地置放在一起達更大的長度。藉由將信號線602和608更接近達此更大的長度，可克服低電容率樹脂對水平串音極性的影響且可反向極性。藉由反向水平串音的極性，水平串音可至少消除一些垂直串音。
第7圖係繪示粗短線對水平串音極性之影響的圖。如圖所示，增加粗短線可將水平串音的極性反向為正極性。此正串音可具有大到足以克服低電容率樹脂之影響的量。在一實例中，粗短線可結合高電容率樹脂以導致具有與垂直串音的極性相反之極性的水平串音。此外，結合粗短線與高電容率樹脂可提高足以實質上消除垂直串音之水平串音的量。
第8圖係形成電路板之方法的程序流程圖。方法800可在方塊802中開始在電路板中形成第一信號線和第二信號線。可形成電路板，使得信號線可被完全地封 閉於電路板內。例如，信號線可夾在介電層之間。在一實例中，可藉由蝕刻設置於介電層上方的金屬層來形成信號線。在一實例中，電路板可包括單一信號線。在另一實例中，電路板可包括多個信號線，如兩個信號線或超過兩個信號線。
在方塊804中，第一信號線可耦接(如電性耦接)至第一垂直元件且第二信號線可耦接至第二垂直元件。垂直元件可以是通孔、插座、封裝、或類似元件。在一實例中，每個信號線可耦接至單一垂直元件。在另一實例中，每個信號線可耦接至多個垂直元件，如兩個垂直元件。
在方塊806中，串音減少元件可設置於第一信號線與第二信號線之間。在一實例中，串音減少元件可設置於每組信號線之間。例如，若電路板包括三個信號線，則電路板也可包括設置於三個信號線之間的兩個串音減少元件。在另一實例中，串音減少元件可以是影響整個電路板的信號元件。例如，串音減少元件可提高電路板內的樹脂之電容率。在另一實例中，串音減少元件可縮小信號線之間的間隔。可藉由實體上移動信號線更接近在一起來縮小間隔。在另一實例中，可藉由於信號線上設置短管來縮小間隔。第一信號線的短管可與第二信號線(如相鄰信號線)的短管互鎖。
在方塊808中，可以串音減少元件來消除垂直元件之間的至少一些串音。例如，串音減少元件可提高 水平串音且以水平串音來消除垂直串音。串音減少元件可反向水平串音的極性以便以水平串音來消除至少一些垂直串音。
在前面的說明和申請專利範圍中，可使用「耦接」和「連接」之措辭及其衍生詞。應了解這些詞不打算作為彼此的同義詞。反而，在特定實施例中，可使用「連接」來表示兩個或更多元件彼此直接實體或電性接觸。「耦接」可表示兩個或更多元件直接實體或電性接觸。然而，「耦接」也可意味著兩個或更多元件並非彼此直接接觸，但仍彼此合作或互動。
實施例是實作或實例。在本說明書中提到「一實施例」、「一個實施例」、「一些實施例」、「各種實施例」、或「其他實施例」表示關聯於實施例所述之特定特徵、結構、或特性係包括在本發明的至少一些實施例，但不一定所有實施例中。不同出現「一實施例」、「一個實施例」、或「一些實施例」不一定都指相同的實施例。來自一實施例的元件或態樣能結合另一實施例的元件或態樣。
並非本文所述和所示的所有元件、特徵、結構、特性等都必須包括在特定實施例中。若本說明書表明例如「可」、「可能」、「能夠」、或「可以」包括元件、特徵、結構、或特性，則不需要包括特定元件、特徵、結構、或特性。若本說明書或申請專利範圍提到「一個」元件，則這並不意味著只有其中一個元件。若本說明 書或申請專利範圍提到「額外的」元件，則這並不排除有一個以上的額外元件。
應注意雖然已參考特定實作來說明一些實施例，但其他實作根據一些實施例仍是可能的。此外，圖中所示及/或本文所述之配置及/或電路元件順序或其他特徵不必以所示和所述之特定方式來配置。許多其他配置根據一些實施例是可能的。
在圖中所示之每個系統中，元件在一些情況下可各具有相同參考數字或不同參考數字以表明所表現之元件可以是不同及/或類似的。然而，元件可有彈性足以具有不同實作並與本文所示或所述之一些或所有系統一起運作。圖中所示之各種元件可為相同或不同的。何者稱為第一元件且何者稱為第二元件是任意的。
在前面的說明中，已說明了所揭露主題的各種態樣。為了解釋之目的，提出了特定數字、系統及配置以提供對本主題的全面性了解。然而，具有本揭露之利益的本領域之技藝者了解無需具體細節便可實行本主題。在其他實例中，省略、簡化、結合、或分開熟知的特徵、元件、或模組以免模糊所揭露標的。
儘管已參考說明性實施例來說明所揭露主題，但本說明並不打算解釋為限制意義。關於所揭露主題之領域之技藝者所清楚明白之說明性實施例、以及主題之其他實施例的各種修改被視為落在所揭露標的的範圍內。
雖然本技術可容許各種修改及其他形式，但 上述示範實例已僅透過舉例來顯示。應了解技術不意圖受限於本文所揭露之特定實例。事實上，本技術包括落在所附的申請專利範圍之真正精神和範圍內的所有替代方案、修改、及等效物。

Claims (25)

  1. 一種設備，包含：一第一信號線，導電性地耦接至一第一垂直導體；一第二信號線，導電性地耦接至一第二垂直導體；及一串音減少元件，設置於該第一與該第二信號線之間以消除該第一與該第二垂直導體之間的至少一些串音。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一信號線和該第二信號線係設置於包含一經浸漬樹脂布的一介電層上，其中該樹脂的電容率實質上等於該經浸漬樹脂布的電容率。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一信號線和該第二信號線係設置於包含一經浸漬樹脂布的一介電層上，其中該樹脂的電容率大於該布的電容率。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一信號線和該第二信號線係設置於包含一經浸漬樹脂布的一介電層上，其中該樹脂的一相對電容率大於5。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該串音減少元件包含一短管部。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之設備，其中該短管部包含一第一組短管，設置於該第一信號線上，該第一組短管與在該第二信號線上的一第二組短管互鎖。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一垂直導體和該第二垂直導體各包含一通孔、一連接器、及一插座之一或更多者。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該串音減少元件提高該第一信號線與該第二信號線之間的串音。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一信號線與該第二信號線之間的間隔被縮小。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之設備，其中該第一信號線與該第二信號線之間的間隔最大不超過8哩。
  11. 一種計算裝置，包含：一電路板，耦接至主機計算系統，該電路板包含：一第一信號線，導電性地耦接至一第一垂直導體；一第二信號線，導電性地耦接至一第二垂直導體；及一串音減少元件，設置於該第一與該第二信號線之間以消除該第一與該第二垂直導體之間的至少一些串音。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之計算裝置，其中該第一信號線和該第二信號線係設置於包含一經浸漬樹脂布的一介電層上，其中該樹脂的電容率實質上等於該經浸漬樹脂布的電容率。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之計算裝置，其中該第一信號線和該第二信號線係設置於包含一經浸漬樹脂布的一介電層上，其中該樹脂的電容率大於該布的電容率。
  14. 如申請專利範圍第11項所述之計算裝置，其中該第一信號線和該第二信號線係設置於包含一經浸漬樹脂布的一介電層上，其中該樹脂的一相對電容率大於5。
  15. 如申請專利範圍第11項所述之計算裝置，其中該串音減少元件包含一短管部。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之計算裝置，其中該短管部包含一第一組短管，設置於該第一信號線上，該第一組短管與在該第二信號線上的一第二組短管互鎖。
  17. 如申請專利範圍第11項所述之計算裝置，其中該第一垂直導體和該第二垂直導體各包含一通孔、一連接器、及一插座之一或更多者。
  18. 如申請專利範圍第11項所述之計算裝置，其中該串音減少元件提高該第一信號線與該第二信號線之間的串音。
  19. 如申請專利範圍第11項所述之計算裝置，其中該第一信號線與該第二信號線之間的間隔最大不超過8哩。
  20. 一種方法，包含：形成一第一信號線在一電路板上，該第一信號線用以導電性地耦接至一第一垂直導體；形成一第二信號線在一電路板上，該第二信號線用以導電性地耦接至一第二垂直導體；及設置一串音減少元件於該第一與該第二信號線之間以消除該第一與該第二垂直導體之間的至少一些串音。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之方法，包含設置該第一信號線和該第二信號線於包含一經浸漬樹脂布的一介電層上，其中該樹脂的電容率實質上等於該經浸漬樹脂布的電容率。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之方法，包含設置該第一信號線和該第二信號線於包含一經浸漬樹脂布的一介 電層上，其中該樹脂的電容率大於該布的電容率。
  23. 如申請專利範圍第20項所述之方法，包含設置該第一信號線和該第二信號線於包含一經浸漬樹脂布的一介電層上，其中該樹脂的一相對電容率大於5。
  24. 如申請專利範圍第20項所述之方法，其中該串音減少元件包含一短管部。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中該短管部包含一第一組短管，設置於該第一信號線上，該第一組短管與在該第二信號線上的一第二組短管互鎖。
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