TWI450657B - 印刷電路板 - Google Patents

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Description

印刷電路板
本發明涉及一種印刷電路板。
在高速電路中，利用差模(Differential Mode)訊號來進行資料的傳遞已經被廣泛地應用於各種電子產品中。差模訊號對雜訊具有較高的耐受度，不易受到高頻雜訊的干擾而造成系統的錯誤。此外，相對於共模(Common Mode)訊號而言，差模訊號因為兩線路中相位相差180度的關係，所產生的輻射(Radiation)會有抵銷的效果，因此在電磁干擾(Electromagnetic Interference)方面較具有優勢。
在電子電路中，諸如線路的轉角、雜訊干擾、差模訊號大小不一致等因素皆會使得少部分的差模訊號轉換成共模型態的雜訊，該雜訊會降低電路中的訊號完整度(Signal Integrity)。對於連接器的印記（footprint）而言，正是因為連接器之結構限制，使得從連接器引出的兩根差模訊號線在進行真正差模訊號走線之前，必須先各拉出一段單端訊號線，不利於整體通道差模表現，易受雜訊干擾。
鑒於以上內容，有必要提供一種印刷電路板，其能較好的解決從印刷電路板上設置的連接器處引出的兩根差模訊號線所引起的噪音干擾問題。
一種印刷電路板，包括：
接地層；
頂層；
底層；以及
連接器印記，用於安裝一連接器，該連接器印記包括設置於頂層上的第一及第二金屬片，該第一金屬片中央設有第一開孔，該第二金屬片中央設有第二開孔，複數第一過孔穿過第一金屬片且電連接於接地層，複數第二過孔穿過第二金屬片且電連接於接地層，其中一第一過孔及一第二過孔與接地層連接處分別被挖空以形成一第一開槽及一第二開槽，且第一開槽還透過一開設於接地層的第三開槽連通於第二開槽，該第三開槽位於由連接器上接出且設置於底層上的差模訊號線所經過的路徑的正上方。
上述印刷電路板中接地層上的開槽能產生電容與電感，且是以並聯的方式組成，因此能在特定的頻段阻擋接地層上的共模雜訊，以達到提升訊號完整性的目的。
請參考圖1，本發明印刷電路板的較佳實施方式包括接地層10、頂層12及底層13、連接器印記（footprint）及一對差模訊號線20。當然，該印刷電路板還包括其他層，比如其他接地層、電源層、訊號層等，本實施方式中僅示出接地層10、頂層12及底層13。
該連接器印記包括複數第一過孔、複數第二過孔、設置於頂層12上的第一金屬圓片18及第二金屬圓片19。該第一金屬圓片18的中央開設有第一圓孔180，該第二金屬圓片19的中央開設有第二圓孔190。
複數第一過孔穿過該第一金屬圓片18且電連接於接地層10。複數第二過孔穿過第二金屬圓片19且電連接於接地層10。本實施方式中，第一金屬圓片18對應八個第一過孔，即八個第一過孔穿過第一金屬圓片18且電連接於接地層10；第二金屬圓片19對應八個第二過孔，即八個第二過孔穿過第二金屬圓片19且電連接於接地層10。圖1中僅標出第一過孔182、185以及第二過孔192、195。當然，其他實施方式中，上述第一及第二過孔還可電連接於印刷電路板的其他接地層，甚至與印刷電路板的所有接地層均電連接。
第一金屬圓片18的兩側還各設置有一第三過孔186，第二金屬圓片19的兩側還各設置有一第四過孔196。每一第三過孔186貫穿整個印刷電路板且電連接於接地層10，每一第四過孔196也貫穿整個印刷電路板且電連接於接地層10。當然，其他實施方式中，上述第三及第四過孔還可電連接於印刷電路板的其他接地層，甚至與印刷電路板的所有接地層均電連接。
本實施方式中，該第一過孔182及185與接地層10連接處被挖空以形成兩開槽188，該第二過孔192及195與接地層10連接處也被挖空以形成兩開槽198。而且，該兩開槽188透過兩開槽200對應與兩開槽198連通。
當連接器安裝於電路板上之後，連接器的兩引腳透過兩第五過孔150及160電連接於底層13。如圖1所示，從連接器的兩引腳處引出的兩根差模訊號線20將在底層13上向相對的方向延伸，之後該兩根差模訊號線20往同一方向彎折90度，之後即可以平行的方式鋪設於底層13上。
請繼續參考圖2，接地層10上的開槽188、198及200會使得開槽188、198及200兩側有電荷的累積而產生電容。另一方面，電路中的共模雜訊回流路徑是在接地層10上，當共模雜訊電流遇到開槽188、198及200時，開槽188、198及200能使電流改變方向，即必須繞過開槽188、198及200才能完成完整的回流路徑，此一繞道的過程即能使電路產生額外的電感。綜合以上所述，開槽188、198及200能產生電容與電感，且是以並聯的方式組成，因此能在特定的頻段阻擋接地層10上的共模雜訊，以達到提升訊號完整性的目的。
請繼續參考圖3，其為本發明中印刷電路板的S參數(S-parameter)模擬結果與現有印刷電路板的S參數模擬結果比較圖。曲線L1及L2是未加上開槽後的類比結果，曲線L3及L4是加上開槽後的類比結果，曲線L1及L3代表差模訊號傳遞的情形，曲線L2及L4代表共模訊號傳遞的情形，其中數值越大表示訊號衰減的幅度越低。從圖3可以看出加上開槽後，可以在不破壞差模訊號的環境下降低共模雜訊的傳送品質，因此可用來抑制共模雜訊，提升訊號完整度。
本實施方式中，該第一過孔182、185及第二過孔192及195與接地層10連接處被挖空以形成開槽188、198。然而，從上面的原理描述可以看出，其他實施方式中也可只將第一過孔182及第二過孔192與接地層10連接處挖空以形成兩開槽，同時將兩開槽透過另一開槽連通即可。當然，也可以將兩金屬圓片上的其他過孔與接地層10連接處挖空以形成開槽，並將兩開槽透過另一開槽連通，只要保證該另一開槽位於差模訊號線所經過的路徑的正上方即可。
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。
接地層：10
頂層：12
底層：13
差模訊號線：20
第一金屬圓片：18
第二金屬圓片：19
第一圓孔：180
第二圓孔：190
第一過孔：182、185
第二過孔：192、195
第三過孔：186
第四過孔：196
第五過孔：150、160
開槽：188、198、200
圖1及圖2是本發明印刷電路板較佳實施方式的示意圖。
圖3是本發明印刷電路板與現有的印刷電路板的仿真結果比較圖。
接地層：10
頂層：12
底層：13
差模訊號線：20
第一金屬圓片：18
第二金屬圓片：19
第一圓孔：180
第二圓孔：190
第一過孔：182、185
第二過孔：192、195
第三過孔：186
第四過孔：196
第五過孔：150、160

Claims (6)

  1. 一種印刷電路板，包括：
    接地層；
    頂層；
    底層；以及
    連接器印記，用於安裝一連接器，該連接器印記包括設置於頂層上的第一及第二金屬片，該第一金屬片中央設有第一開孔，該第二金屬片中央設有第二開孔，複數第一過孔穿過第一金屬片且電連接於接地層，複數第二過孔穿過第二金屬片且電連接於接地層，其中一第一過孔及一第二過孔與接地層連接處分別被挖空以形成一第一開槽及一第二開槽，且第一開槽還透過一開設於接地層的第三開槽連通於第二開槽，該第三開槽位於由連接器上接出且設置於底上的差模訊號線所經過的路徑的正上方。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該第一及第二金屬片均為圓形。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該第一開孔及第二開孔均為圓形。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該等第一過孔中的另一第一過孔及該等第二過孔中的另一第二過孔與接地層連接處分別被挖空以形成一第四開槽及一第五開槽，且第四開槽還透過一開設於接地層的第六開槽連通於第五開槽，該第六開槽位於由連接器上接出的差模訊號線所經過的路徑的正下方。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該第一金屬片的兩側還各設置有一第三過孔，每一第三過孔貫穿整個印刷電路板且電連接於接地層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之印刷電路板，其中該第二金屬片的兩側還各設置有一第四過孔，每一第四過孔貫穿整個印刷電路板且電連接於接地層。
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