TWI228025B - Multi-layer substrate structure for reducing layout area - Google Patents

Description

1228025 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種多層φ物 動訊號線形成立體式堆疊佈線方式之^ : f ’尤指將差 多層電路板堆疊結構。 減 >、佈線面積之 【先前技術】 由於近年來高科技技術之突飛猛進， 關技術製程之領域中更是曰新月*，故電子相關】 一部份。 战為現代生活中不可或缺之 須人類的需求越來越’，相對使得電子裝置必 結構以；^ f功能性之使用，i各電子產品更朝向短小輕薄 ^品必項多兀化ϊ效的目標邁進，該短小輕薄結構之電子 由:雷=f有更密集之電子元件方能減少所佔據之空間， 進行佈綠吐上之電子70件已佔去大部分之電路板面積，在 則等問ί時考量傳輸線阻抗、線與線的間距、訊號佈線規 時，更使得訊號的電路佈局日形困難。 面妗ί參閱圖一所示，其係為習用多層電路板堆疊側視剖 心ί S1不意圖。該多層電路板堆疊結構1其係於一第一核 處理Ϊ，11與一第二核心電路板12之間設置有一差動訊號 應層q 3，且該第一核心電路板11之另一侧設有一電源供 ^ 4，而該第二核心電路板1 2之另一側設有與該電源供 理屉14相對應之一第〆接地層15，一般說來該差動訊號處 913就是從差動式訊號發送器（圖中未示出）上，透過 第5頁 1228025 五、發明說明（2) 兩條路徑（traces)而發送出完全相同的非反向（non-inverted)以及反向（inverted)資料，為便於說明，圖中 係以+及一表示合先敘明，最後並且由差動式接收器（圖 中未示出）進行接收，由於透過差動訊號的方式，可以降 低電壓轉換的幅度（voltage swing)，進而加快電路速 度’降低耗電量和電磁干擾（EMI)的影響的優點。而該電 源供應層14上更堆疊有一單一傳輸線層16，該單一傳輸線 層1 6其係以一介電質層1 7和該電源供應層1 4相隔離，以利 於該單一傳輸線層16之訊號傳遞，之後再堆疊設有一第二 接地層19之一第三核心電路板18於該單一傳輸線層16上， 此時該第一接地層15與該第二接地層19上分別設置有一電 路層2 1 ’而為保護電路層2 1上線路，避免因刮傷造成短、 斷路現象和達成防焊功能，故在該電路層2 1上塗上一層保 護膜，稱之為防焊綠漆22。 ' 但以上習用之多層電路板堆疊結構1之該差動訊號處 理層13其係為平面結構，且設計時必須為配對，因此隨著 設計的，雜度、困難性越來越高時，平面電路板表面積不 足會使侍不佳之佈線造成雜訊耦合、訊號失真等不完整訊 號傳^問題’此乃產業間急需解決之問豸，以降低支付 ^本提昇產業之競爭力’該問題之突破解決實為刻不容 【發明内容】 本發明之主要目的係在於提供一種減少佈線面積之多

第6頁 丄228025 層電路板堆 分層佈線， 本發明 層電路板堆 到減少雜訊 本發明 層電路板堆 k昇電路性 為達上 層電路板堆 核心層以及 該第一 相訝應之一 接。 疊結構 以達到 之次要 疊結榍: 搞合以 之另一 疊結構 能之功 述目的 疊結構 ’其係藉由 具有更大電 目的係在於 ’其係藉由 及訊號失真 目的係在於 ’其係可提 效。 ’本發明係 ’其係包括 一組耦合傳輪線 核心層 第二表 其係具有一 面，該第一 將訊號傳輸線與差動訊號線 路設計空間之功效。 提供一種減少佈線面積之多 立體式堆疊佈線方式，以達 之功效。 提供一種減少佈線面積之多 供較佳的佈線空間，以達到 提供一種減少佈線面積之多 有：一第一核心層、一第二 第一表面以及與該第一表面 表面其係與一電源層相連 該第二核心層其係具有一第三表面以及與該第三表面 =對應之一第四表面，該第三表面其係與一第一接地層相 運> 接。 1 一組該耦合傳輸線其係於該第二表面上佈設有具有一 A號線寬之複數個第一差動訊號線，以及於該第四表面上 伟設有具與該第一差動訊號線相對應訊號線寬之複數個第 一差動訊號線。 其中藉由一第一介電質層連接該第二表面與該第四表 面’使得該第二表面與該第四表面相距一適當高度，且該 第一差動訊號線與該第二差動訊號線至少一部份訊號線寬

ΙΕΙΗΗΒΙ 第7頁 !228〇25 五、發明說明⑷ 相對饭。 為達^ i 之多層電路 多層電路板 —楚 第二堆疊 該第一 心層、一第 核心層其係 第一表面相 一第一接地 應之一第四 佈設有具有 該第四表面 寬之複數個 第二表面與 動訊號線至 包覆該第一 該第二差動 該第二 心層、一第 #心層其係 第五表面相 /第二接地 應之一第八 :一第一 及一第一 連接之一 ，該第二 表面以及 合傳輸其 個第一差 一差動訊 該第^一介 第一差動 相對位， 使得將該 〇 :一第三 及一第二 連接之一 ，該第四 表面以及 合傳輸線 更提供另一種減少佈線面積 實施例，該減少佈線面積之 括有：一第一堆疊結構以及 核心層、 介電質層 第一表面 核心層其 與該第三 係於該第 動訊號線 號線相對 電質層其 述目的，本發明係 板堆疊結構之較佳 堆疊結構，其係包 結構。 堆疊結構其係具有 一組耦合傳輸線以 具有與一電源層相 對應之一第二表面 層相連接之一第三 表面，該第一組耦 一訊號線寬之複數 上佈設有具與該第 第二差動訊號線， 該第四表面，將該 少一部份訊號線寬 組耦合傳輸線，且 訊號線相距一距離 堆疊結構其係具有 二組耦合傳輸線以 具有與該電源層相 對應之一第六表面 層相連接之一第七 表面，該第二組耦 一第二核 。該第S 以及與讀 係具有輿 表面相斟 一表面上 ，以及於 應訊號線 係連接該 訊號線與該第二差 該第一介 第一差動 核心層、 介電質層 第五表面 核心層其 與該第七 其係於該 電質層更 訊號線與 一第四核 。該第三 以及與該 係具有與 表面相對 第六表面 第8頁 1228025 五、發明說明（5) " 上佈設有具有一訊號線寬之複數個第三差動訊號線，以 於該第八表面上佈設有具與該第三差動訊號線相對應訊 線寬之複數個第四差動訊號線，該第二介電質層其係連接U 該第六表面與該第八表面，將該第三差動訊號線與該第四 差動訊號線至少一部份訊號線寬相對位，該第二介電質屛 更包覆該第二組耦合傳輸線，且使得將該第三差動訊號^ 與該第四差動訊號線相距一距離。 〜綠 為使貴審查委員對於本發明能有更進一步的了解盥 認同，茲配合圖式作一詳細說明如后。 /、 【實施方式】 體4主要技術精神係藉由差動訊號線分層佈線立 :線面積不夠且有多對麵合或差動訊號之結構，以 ν雜訊耦合、訊號失真以及提昇電路性能之功效。 積之：：：舉出較佳實施例詳細說明本發明之減少佈線面 效，以及本發明的其他技術特徵。動作方式，達成功 請參閱圖二Α至圖三所示，係為本發明多層雷敗格 二結構數個較佳實施例立體結其差多板隹 結構示咅国 ,^ , 初成就處理層側視 3其係“有··一%明少、佈線面積一之多層電路板堆疊結構 組耦合傳替雄μ 乂〜曰31、一第二核心層32以及一 311, Λ Λ Λ 3 Π f 31 ^ ^ ^ ^ Φ …亥第-表面311相對應之一第二表面312，該第

1228025 五、發明說明（6) 一表面311其係與一電源層34相連接，該第二核心層32其 係具有一第三表面321以及與該第三表面321相對應之一第 四表面322 ’該第三表面321其係與一第一接地層35相連 接’該組耦合傳輸線33其係於該第二表面312上佈設有具 有一說號線寬d之複數個第一差動訊號線3 31以及於該第四 表面322上佈設有具與該第一差動訊號線"I相對應訊號線 寬d之複數個第二差動訊號線332，此時該電源層34與該第 一接地層35提供進行差動訊號處理之電能量，再由一第一 介電質層36連接該第二表面312與該第四表面322，使得該 第二表面312與該第四表面322相距一適當高度h，於本發 明較佳實施例中，該第一差動訊號線331與該第二差動訊 號線3 3 2之訊號線寬d係為完全對應叠合，因此當從差動式 訊號發送器（圖中未示出）上，透過兩條路徑（第一差動 訊號線331與第二差動訊號線332)而發送出完全相同的非 反向（non-inverted)以及反向（inverted)資料，為便於說 明’圖中係以+及一表示，最後並且由差動式接收器（圖 中未示出）進行接收，此時之電磁干擾（EMI)會相互抵消 利於電路佈局，本發明減少佈線面積之多層電路板堆臺結 構3中，因堆疊該第一差動訊號線331與該第二差動訊號線 332會使得二側多出空間提供一般訊號線（圖中未示出） 之傳輸，以利於複雜度以及困難性更高之佈線設計。 以下所述之本發明其他較佳實施例中，因大部份的元 件係相同或類似於前述實施例，因此相同之元件將直接給 予相同之名稱及編號，且對於類似之元件則給予相同名稱

第10頁 1228025 五、發明說明（7) 但在原編號後另增加一英文字母以資區別且不予贅述，合 先敘明。本發明另一較佳實施例中，該第一差動訊號線 331a與該第二差動訊號線332a之訊號線寬d係為僅有部分 對應疊合d’ ，因此當從差動式訊號發送器（圖中未示出） 上，亦可達到透過兩條路徑（第一差動訊號線331a與第二 差動訊號線332a)而發送出完全相同的非反向以及反向資 料（圖中係以+及一表示），最後並且由差動式接收器 (圖中未示出）進行接收，由於本發明較佳實施例中必須 進行阻抗之調整，因此設計將該第二表面312與該第四表 面3 22相距之原有高度h調整為一較低高度h，，即該第一介 電質層36a之厚度h’較原先之該第一介電質層36之厚度h為 小 〇 以上本發明減少佈線面積之多層電路板堆疊結構3數 個較佳實施更包括有：一第三核心層41、一訊號傳輸線層 43以及一第二介電質層44，該第三核心層41其係具有一第 五表面411以及與該第五表面411相對應之一第六表面 412，該第五表面411其係與一第二接地層42相連接，該訊 號傳輸線層43其係與該第六表面412相連接，且該訊號傳 輸線層4 3更具有適當排列之複數個訊號傳輸線43 1，該第 二介電質層44其係連接該第六表面412以及該電源層34， 且該第一介電質層44其係包覆該訊號傳輸線層43，使得該 訊號傳輸線層43與該電源層34相距一厚度s，藉由上述結/ 構可使得該訊號傳輸線層43可位於該電源層34與該第二接 地層4 2之間提供進行一般訊號處理之電能量，且現階段最

第11頁 1228025 五、發明說明（8) 外層皆是為接地層，最後再將該第一接地層35與該第二接 地層42上更分別具有一外覆結構5，該外覆結構^ ^係^ 一 預浸材層5 1與該接地層相連接後，再提供印刷一訊號層52 於其上，此為一般多層電路板之印刷電路層，最後^二一 綠漆層53與該訊號層52相連接且包覆該訊號層52，以保古蔓 訊號層5 2上線路，避免因刮傷造成短、斷路現象和達成防 焊之效果。 請參閱圖四所示’其係為本發明多層電路板堆疊結構 另一車父佳實施例立體結構不意圖。本發明之較佳實施中， 該減少佈線面積之多層電路板堆疊結構其係包括有：一第 一堆疊結構6以及一第二堆疊結構7。該第一堆疊結構6其 係具有一第一核心層61、一第二核心層62、一第一組麵合 傳輸線63以及一第一介電質層66，該第一核心層61其係^ 有一第一表面611以及與該第一表面611相對應之一第二表 面612，該第一表面611其係與一電源層64相連接，該第二 核心層62其係具有一第三表面621以及與該第三表面62ι相 對應之一第四表面622，該第三表面621其係與一第一接地 層65相連接，該第一組耦合傳輸線63其係於該第二表面 612上佈設有具有一訊號線寬d之複數個第一差動訊號線 631以及於該第四表面622上佈設有具與該第一差動訊號線 6 3 1相對應訊號線寬d之複數個第二差動訊號線6 3 2，且由 該第一介電質層66包覆該第一組粞合傳輸線63。 而該第二堆疊結構7其係與該第一堆疊結構6共用其電 源層64 ’且藉由該電源層64進行堆疊，該第二堆疊結構7

第12頁 1228025 五、發明說明（9) '~' 更具有：一第三核心層71、一第四核心層72、一第二組麵 合傳輸線73以及一第二介電質層76。該第三核心層71其係 具有與該電源層64相連接之一第五表面711以及與該第五 表面711相對應之一第六表面7丨2，該第四核心層72其係具 有與一第二接地層75相連接之一第七表面721以及與該第、 七表面721相對應之一第八表面722，而該第二組耦合傳輸 線73其係於該第六表面上712佈設有複數個第三差動訊號 線731以及於該第八表面72 2上佈設有具與該第三差動訊號 線731相對應之複數個第四差動訊號線732，且由該第二介 電質層76包覆該第二組耦合傳輸線73，此時藉由該電源層 64與該第二接地層75提供進行差動訊號處理之電能量，^ 然該，最後由上述之堆疊結構可使得現階段最外層皆是為 接地層’最後再將該第一接地層65與該第二接地層了5上^ 分別具有一外覆結構5，該外覆結構5其係以一預浸材層51 與該接地層相連接後，再提供印刷一訊號層52於其上，此 為一般多層電路板之印刷電路層，最後再以一綠漆層53與 該訊號層52相連接且包覆該訊號層52，以保護訊號層52上 線路，避免因刮傷造成短、斷路現象和達成防焊之效果。 請參閱圖五A及圖五B所示，其係為習用差動訊號處理佈線 所佔面積與本發明差動訊號處理佈線所佔面積比較示意 圖。習用差動汛號處理之佈線所佔面積為訊號線寬d + 2木 差動訊號耦合間距H2+差動訊號耦合線對與對間距，而 本發明差動訊號處理之佈線所佔面積為2*訊號線寬仏差動 訊號耦合線對與對間距H1，明顯減少2*訊號線寬d + 2*差動

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1228025 圖式簡單說明 【圖式簡單說明— 圖一係為習用多 圖二A係為本發板堆疊側視剖面結構示意圖。 例立體結構示意圖。層電路板堆疊結構第一較佳實施 例差動訊號Λ本層發结層上路意板圖堆養結構第一較佳實施 差動層本堆疊結構第二較佳實施例 立體發明多層電路板堆叠結構第三較佳實施例 圖。圖五Α其係為習用差動訊號處理佈線所佔面積示意 圖五B其係為本發明差動訊號處理佈線所佔面積示意 圖0 圖號說明： 1〜多層電路板堆疊結構 11 ~第一核心電路板 1 2〜第二核心電路板 1 3〜差動訊號處理層 W〜電源供應層 1 5〜第一接地層 16〜單一傳輸線層 17〜介電質層

Hirai 第15頁 1228025 圖式簡單說明 1 8〜第三核心電路板 1 9〜第二接地層 2 1〜保護電路層 2 2〜防焊綠漆 3〜多層電路板堆疊結構 3 1〜第一核心層 311〜第一表面 312〜第二表面 32〜第二核心層 321〜第三表面 322〜第四表面 33、33a〜麵合傳輸線 331、 331a〜第一差動訊號線 332、 332a〜第二差動訊號線 3 4〜電源層 35〜第一接地層 36、36a〜第一介電質層 41〜第三核心層 411〜第五表面 412〜第六表面 42〜第二接地層 4 3〜訊號傳輸線層 44〜第二介電質層 5〜外覆結構

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Claims (1)

1228025 六、申請專利範圍 1. 一種減少佈線面積之多層電路板堆疊結構，其係包括 有： 一第一核心層，其係具有一第一表面以及與該第一表面 相對應之一第二表面，該第一表面其係與一電源層相 連接， 一第二核心層，其係具有一第三表面以及與該第三表面 相對應之一第四表面，該第三表面其係與一第一接地 層相連接；以及 一組耦合傳輸線，其係於該第二表面上佈設有具有一訊 號線寬之複數個第一差動訊號線以及於該第四表面上 佈設有具與該第一差動訊號線相對應訊號線寬之複數 個第二差動訊號線； 其中，藉由一第一介電質層連接該第二表面與該第四表 面，使得該第二表面與該第四表面相距一適當高度， 且該第一差動訊號線與該第二差動訊號線至少一部份 訊號線寬相對位。 2. 如申請專利範圍第1項所述之減少佈線面積之多層電路 板堆疊結構，其中該第一介電質層其係包覆該耦合傳輸 線，且使得將該第一差動訊號線與該第二差動訊號線相 距一距離。 3. 如申請專利範圍第1項所述之減少佈線面積之多層電路 板堆疊結構，其中該堆疊結構更包括有： 一第三核心層，其係具有一第五表面以及與該第五表面 相對應之一第六表面，該第五表面其係與一第二接地

第19頁 1228025 六、申請專利範圍 層相連接； 一訊號傳輸線層，其係與該第六表面相連接； 一第二介電質層，其係連接該第六表面以及該電源層。 4·如申請專利範圍第3項所述之減少佈線面積之多層電路 板堆疊結構，其中該訊號傳輸線層更具有適當排列之複 數個訊號傳輸線。 5·如申請專利範圍第3項所述之減少佈線面積之多層電路 板堆疊結構，其中該第二介電質層其係包覆該訊號傳輸 線層’使得該訊號傳輸線層與該電源層相距一厚度。 6·如申請專利範圍第3項所述之減少佈線面積之多層電路 板堆疊結構，其中該第一接地層與該第二接地層上更分 別具有一外覆結構，該外覆結構包括有·· 一預浸材層，其係與該接地層相連接； 一訊號層’其係與該預浸材層相連接；以及 一綠漆層，其係與該訊號層相連接且包覆該訊號層。 7 · —種減少佈線面積之多層電路板堆疊結構，其係包括 有·· 一第一堆疊結構，其係具有： 一第一核心層，其係具有與一電源層相連接之一第一表 面以及與該第一表面相對應之一第二表面； 一第二核心層，其係具有與—第—接地層相連接之一第 二表面以及與該第三表面相對應之一第四表面； 一第一組耦合傳輸線，其係於該第-女 _ ^ ^ x弗一表面上佈設有具有 一汛號線寬之複數個第一姜無 後双1固乐聂動矾號線以及於該第四表

1228025 六、申請專利範圍 --~— 面上佈設有具與該第一差動訊號線相對應訊號線寬之 複數個第二差動訊號線； 、 一第一介電質層，其係連接該第二表面與該第四表面， 將^第一差動訊號線與該第二差動訊號線至少一部严 訊號線寬相對位，該第一介電質層更包覆該第一組^ 合傳輸線，且使得將該第一差動訊號線與該第二差 訊號線相距一距離；以及 第一堆疊結構，其係具有： 一第三核心層，其係具有與該電源層相連接之一第五 面以及與該第五表面相對應之一第六表面； 一第四核心層，其係具有與一第二接地層相連接之一第 七表面以及與該第七表面相對應之一第八表面； 一組耦合傳輸線，其係於該第六表面上佈設有具有 一訊说線寬之複數個第三差動訊號線以及於該第八表 面上佈設有具與該第三差動訊號線相對應訊號線寬之 複數個第四差動訊號線； 一第二介電質層，其係連接該第六表面與該第八表面， 將，第三差動訊號線與該第四差動訊號線至少一部份 訊號線寬相對位，該第二介電質層更包覆該第二組耦 合傳輸線’且使得將該第三差動訊號線與該第四差動 訊號線相距一距離。 8·如申請專利範圍第7所述之減少佈線面積之多層電路板 堆疊結構，其中該第一接地層與該第二接地層上更分別 具有一外覆結構，該外覆結構包括有··

第21頁 1228025 六 申請專利範圍 一預浸材層，其係與該接地層相連接； 一訊號層，其係與該預浸材層相連接；以及 一綠漆層，其係與該訊號層相連接且包覆 丨又％ δ凡请 9 ·如申請專利範圍第7所述之減少佈線面積之多屛曰。 堆疊結構，其中該第一堆疊結構其係與另一第曰—電路板 構相連接，使得該第一接地層與另一第二接地〜堆疊結 成一體，且使得該另一第二堆疊結構與另一第一層相結合 構以另一電源層相結合。 堆疊結 1 0·如申請專利範圍第9述之減少佈線面積之多居。 疊結構，其中該第二接地層與另一第一接地"舞電路板堆 別具有一外覆結構，該外覆結構包括有：層上更分 一預浸材層，其係與該接地層相連接； :訊號層，其係與該預浸材層相連接；以及 一綠漆層，其係與該訊號層相連接且肖麓 U.;申請專利範圍第7所述之減少佈線面積覆二訊號層。 J結構，其中該第二堆疊結構其係與另—夕電路板 :::構:另且使得該另-第-堆:結相 且、、〇構以另一電源層相結合。 第一 • t申請專利範圍第丨丨減少佈線面積之 m構，其中該第一接地層與二=路板堆疊 *有-外覆結構，該外覆、4包接地層上更分別 以及 -訊號層，其係與該預浸材層相= Ha 第22頁 1228025 六、申請專利範圍 一綠漆層，其係與該訊號層相連接且包覆該訊號層。

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