TWI393514B - 軟性電路板 - Google Patents

Description

軟性電路板

本發明係關於一種軟性電路板，尤指一種可傳輸高速差分訊號的軟性電路板。

軟性電路板是用柔性的絕緣基材製成的印刷電路板，具有許多硬性印刷電路板不具備的優點。例如軟性電路板厚度較薄，可以自由彎曲、捲繞、折疊，可依照空間佈局要求任意安排，並在三維空間任意移動和伸縮，從而達到元器件裝配和導線連接的一體化。利用軟性電路板可大大縮小電子產品的體積，適用電子產品向高密度、小型化、高可靠性方向發展的需要。因此，軟性電路板在航天、軍事、移動通訊、手提電腦、電腦週邊、PDA、數碼相機等領域或產品上得到了廣泛的應用。

因為軟性電路板厚度極薄，軟性電路板上的傳輸線的阻抗偏低，因為傳輸高速訊號要求較高的傳輸線阻抗，在軟性電路板上，即使一般製程可達到的最細傳輸線寬度，例如4密爾(mils)(1密爾(mil)=0.0254毫米(mm))，也難以達到高速訊號傳輸線阻抗的要求。

參考圖1，習知技術提高傳輸線阻抗的方法，是將軟性電路板50的接地層參考銅箔切割成網格狀。但如果在訊號層上傳輸差分對51時，會因為差分傳輸線52和差分傳輸線54對應的接地層銅箔網格排列佈局不同，導致共模噪音的產生，這也是一般軟性電路板無法傳輸高速差分訊號的原因。

鑒於上述內容，有必要提供一種可傳輸高速差分訊號的軟性電路板。

一種軟性電路板，包括至少一訊號層，該訊號層的上方和下方分別設有一接地層，該訊號層與相鄰的接地層之間分別設有一絕緣介質層，該訊號層上佈設一差分對，該差分對包括兩條差分傳輸線，該兩絕緣介質層的相對介電常數不同，每一接地層上與該差分對垂直相對的部分為一挖空區域，該兩接地層上挖空區域的兩邊緣分別與其相鄰的差分傳輸線間具有一第一水平間距及一第二水平間距，且該第一水平間距與該第二水平間距不相等。

該軟性電路板是在該接地層上，將與該差分對垂直對應的兩相鄰接地層部分挖空，避免差分對與相鄰接地層的間距太近所導致的傳輸線阻抗偏低問題的產生。本發明軟性電路板可傳輸高速訊號，並消除習知技術中網格化接地層所衍生的共模噪音問題。本發明軟性電路板無需增加額外成本，只需調整習知佈線方式即可實現。

10‧‧‧訊號層

11‧‧‧差分對

12、14‧‧‧差分傳輸線

16‧‧‧接地銅箔

20‧‧‧絕緣介質層

30‧‧‧接地層

32‧‧‧挖空區域

圖1係習知軟性電路板的結構示意圖。

圖2係本發明軟性電路板較佳實施方式的結構示意圖。

請參照圖2，本發明軟性電路板的較佳實施方式包括一訊號層10及分別位於該訊號層10上、下的兩接地層30，在訊號層10及每一接地層30之間設有一絕緣介質層20。其中，該兩絕緣介質層20的相對介電係數不同，即由兩種不同性質的絕緣介質構成，該兩絕緣介質層20的厚度可以相同也可以不同。

一差分對11包括兩條差分傳輸線12及14，並佈線於該訊號層10上。每一接 地層30上，與該差分傳輸線12及14所垂直相對的部分作挖空處理，以避免差分對11與相鄰接地層30之間的垂直距離太近所導致的傳輸線阻抗偏低問題的產生，上層接地層30未挖空的部分與其相鄰差分傳輸線12或14具有一第一水平間距d1，下層接地層30未挖空的部分與其相鄰差分傳輸線12或14具有一第二水平間距d2，該第一水平間距d1與該第二水平間距d2不相等，圖2中每一接地層30上覆蓋的材料為銅箔，其中央的矩形挖空區域32即是將接地層30上的銅箔挖空所形成的。在該訊號層10上，該差分對11的兩側平行設置有與差分對11長度相等的接地導電材料，本較佳實施方式中該兩接地導電材料為銅箔16，每一接地銅箔16與其對應相鄰的傳輸線12及14具有一第三水平間距d。該第一、第二及第三水平間距d1、d2及d根據差分對11傳輸的訊號不同而不同，該第一、第二及第三水平間距d1、d2及d可根據差分對11傳輸不同訊號時的阻抗要求，考慮軟性電路板上每條差分傳輸線12及14的線寬、該兩差分傳輸線12及14的間距、該訊號層10上接地銅箔16的寬度、該兩絕緣介質層20的厚度、該兩絕緣介質層20的相對介電常數等參數經由仿真軟體仿真後確定。其他實施方式中，也可不在該訊號層10上佈設接地銅箔，僅透過調整該第一及第二水平間距d1及d2來調整該兩差分傳輸線12及14的阻抗，以實現高速差分訊號的傳輸。

該軟性電路板是在佈有差分對11的訊號層10的上下兩相鄰的接地層30上，將與差分對11的兩傳輸線12、14垂直對應的部分挖空，避免差分對11與相鄰接地層30的間距太近所導致的傳輸線阻抗偏低問題的產生，並選擇性地在差分對11的兩側平行設置接地銅箔16，透過仿真軟體仿真後設定每一接地層30未挖空的部分與其相鄰差分傳輸線12或14的第一及第二水平間距d1及d2，以及該兩接地銅箔16與傳輸線12、14的第三水平間距d。本發明軟性電路板可傳輸高速訊號，並消除習知技術中網格化接地層所衍生的共模噪音問題。本發明軟性電路板無需增加額外成本，只需調整習知佈線方式 即可實現。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，在爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍內。

10‧‧‧訊號層

11‧‧‧差分對

12、14‧‧‧差分傳輸線

16‧‧‧接地銅箔

20‧‧‧絕緣介質層

30‧‧‧接地層

32‧‧‧挖空區域

Claims (5)

1. 一種軟性電路板，包括至少一訊號層，該訊號層的上方設有一第一接地层，該訊號層的下方設有一第二接地層，該訊號層與該第一及第二接地層之間分別設有一絕緣介質層，該訊號層上佈設一差分對，該差分對包括兩條差分傳輸線，其改良在於：該兩絕緣介質層的相對介電常數不同，該第一接地層上與該差分對垂直相對的部分為一第一挖空區域，該第二接地層上與該差分對垂直相對的部分為一第二挖空區域，該第一挖空區域的兩邊緣分別與其最接近的差分傳輸線間具有一第一水平間距，該第二挖空區域的兩邊緣分別與其最接近的差分傳輸線間具有一第二水平間距，且該第一水平間距與該第二水平間距不相等。
2. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該訊號層上，在該差分對兩側分別平行設置有一條接地導電材料，每一條接地導電材料與其相鄰的差分傳輸線間具有一第三水平間距。
3. 如申請專利範圍第2項所述之軟性電路板，其中該兩接地導電材料為銅箔。
4. 如申請專利範圍第2項所述之軟性電路板，其中該兩接地導電材料的長度與該兩差分傳輸線的長度相等。
5. 如申請專利範圍第1項所述之軟性電路板，其中該第一及第二接地層上的材料為銅箔。