TWI478636B - 印刷電路板 - Google Patents

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Description

印刷電路板
本發明係關於一種印刷電路板。
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。
鑒於此，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
用來傳輸差分訊號的連接器印記，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，該第四開槽向該第五開槽延伸出一與第四開槽連通的第六開槽，第六開槽末端垂直彎折形成第七開槽，該第五開槽向該第四開槽延伸出一與第五開槽連通的第八開槽，第八開槽末端垂直彎折形成第九開槽，其中第七開槽與第九開槽延伸方向相同，該第七開槽向該第九開槽垂直延伸出與第七開槽連通的複數第十開槽，該第九開槽向第七開槽垂直延伸出與第九開槽連通的複數第十一開槽，該等第十開槽與該等第十一開槽交錯排列且均位於差分訊號線所經過的路徑的上方。
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。
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、189、198、199、200、201、202
第一段：210、220
第二段：211、221
第三段：212、222
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習知的印刷電路板的仿真結果比較圖。
下面結合附圖及較佳實施方式對本發明作進一步詳細描述：
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一接地層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連接處被挖空以分別形成兩開槽188、189，該第二過孔192及195與接地層10連接處也被挖空以分別形成兩開槽198、199。而且，該開槽188透過開槽200與開槽198連通。一開槽201與189連通，一開槽202與199連通。
該開槽200為一直線狀開槽，該開槽201包括與開槽189連通的且朝向開槽199延伸的第一段210、自第一段210的末端垂直彎折形成的第二段211、垂直連接於第二段211的複數第三段212，該開槽202包括與開槽199連通的且朝向開槽189延伸的第一段220、自第一段220的末端垂直彎折形成的第二段221、垂直連接於第二段221複數第三段222，其中第二段211及第二段221朝同一方向彎折，這些第三段212與222交錯排列，且這些第三段212、222均位於該差模訊號線20上方。本實施方式中第三段212及222的數量均為3個，在其他實施方式中，第三段212及222的數量可以根據需要進行設置。
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在底層13上相向延伸，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、189、198、199、200、201及202會使得開槽188、189、198、199、200、201及202兩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、189、198、199、200、201及202時，開槽188、189、198、199、200、201及202能使電流改變方向，即必須繞過開槽188、189、198、199、200、201及202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。綜合以上該，開槽188、189、198、199、200、201及202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)模擬結果與習知印刷電路板的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。
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。
無
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
    用來傳輸差分訊號的連接器印記，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，該第四開槽向該第五開槽延伸出一與第四開槽連通的第六開槽，第六開槽末端垂直彎折形成第七開槽，該第五開槽向該第四開槽延伸出一與第五開槽連通的第八開槽，第八開槽末端垂直彎折形成第九開槽，其中第七開槽與第九開槽延伸方向相同，該第七開槽向該第九開槽垂直延伸出與第七開槽連通的複數第十開槽，該第九開槽向第七開槽垂直延伸出與第九開槽連通的複數第十一開槽，該等第十開槽與該等第十一開槽交錯排列且均位於差分訊號線所經過的路徑的上方。
  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，其中該第三開槽呈直線狀。
  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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