TWI712358B - 電路板裝置 - Google Patents

Abstract

一種電路板裝置，包含一第一電路層、一第一絕緣層及一第一繞線層。該第一電路層包括一適用於供一第一電路元件設置的第一敏感電路區、一與該第一敏感電路區相連接的第一普通電路區，及複數位於該第一敏感電路區且環繞該第一電路元件外圍的第一電連接點。該第一絕緣層包括複數位置重合於該等第一電連接點的第一導電穿孔。該第一繞線層包括一第一繞線區及一第一電性屏蔽區，該第一電性屏蔽區面積大於該第一電路元件且位置重合於該等第一導電穿孔，該第一電性屏蔽區、該等第一電連接點與該等第一導電穿孔相互電連接且電位皆為一第一屏蔽電壓。藉此，能達到提高抵抗雜訊干擾的功效。

Description

電路板裝置

本發明是有關於一種電路板裝置，特別是指一種可降低雜訊干擾的多層電路板裝置。

電路板裝置中，由於電子元件、信號布線(layout)彼此距離靠近，因此，除了外部雜訊(如ESD、電源雜訊等)的干擾問題外，也會有電子元件自身產生的訊號互相干擾的內部雜訊問題。

為了解決上述問題，台灣證書號數第I393492、I290449、M318881號專利各公開了一種可降低雜訊的電路板裝置。證書號數第I393492號專利是藉由將供電子元件設置的第一層電路層進行分割，以隔離方式達到降低電子元件彼此干擾(內部雜訊)的功效，然而，此法由於切斷了電子元件的電源與訊號在第一層電路層上的直接電流路徑，導致電子元件的電源與訊號在接收到外部雜訊時，沒有快速的路徑可以疏導雜訊，造成抗外部雜訊效果較差。證書號數第I290449號專利是藉由在供電子元件設置的第一層電路層上使用金屬線路將敏感電子元件圍繞隔離，僅留一細長通道供訊號進出，因此，同樣地，此法也切斷了電子元件的電源與訊號的直接電流路徑，導致抗外部雜訊效果較差。證書號數第M318881專利是藉由在電路板裝置外附加一塊金屬板，藉以隔絕外部雜訊干擾，然而，此法不僅會增加電路板裝置的成本與體積，且無法降低內部電子元件的相互雜訊干擾。

因此，本發明的目的，即在提供一種可降低雜訊干擾的電路板裝置。

於是，本發明電路板裝置，包含一第一電路層、一第一絕緣層及一第一繞線層。

該第一電路層包括一適用於供一第一電路元件設置的第一敏感電路區、一與該第一敏感電路區相連接的第一普通電路區，及複數位於該第一敏感電路區且環繞該第一電路元件外圍的第一電連接點。

該第一絕緣層其中一側面供該第一電路層設置，且包括複數位置重合於該等第一電連接點且分別電連接該等第一電連接點的第一導電穿孔。

該第一繞線層設置於該第一絕緣層相反於該第一電路層的一側面，包括一第一繞線區及一第一電性屏蔽區，該第一繞線區用以供電路繞線分布，該第一電性屏蔽區為導電材質，面積大於該第一電路元件且位置重合於該等第一導電穿孔，該第一電性屏蔽區、該等第一電連接點與該等第一導電穿孔相互電連接且電位皆為一第一屏蔽電壓。

本發明之功效在於：藉由將該第一敏感電路區與該第一普通電路區相連接，並搭配對應該第一電路元件設置該等第一電連接點、該等第一導電穿孔與該第一電性屏蔽區，可以藉由提供快速疏導的路徑，及藉該第一電性屏蔽區提供屏蔽，而達到提高抵抗雜訊干擾的功效。

在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明電路板裝置之一第一實施例，包含一第一電路層2、一第一絕緣層3，及一第一繞線層4。於本實施例中，該電路板裝置為二層印刷電路板(Printed circuit board，縮寫為PCB)，且該第一絕緣層3為印刷電路板之板體，該第一電路層2與該第一繞線層4則分別為該板體兩側面所形成之印刷電路。

該第一電路層2包括一適用於供一第一電路元件91設置的第一敏感電路區21、一與該第一敏感電路區21相連接的第一普通電路區22，及複數位於該第一敏感電路區21且環繞該第一電路元件91外圍的第一電連接點23。

其中，該第一敏感電路區21由於僅為一個虛擬分隔的區域，因此，以假想線繪製。該第一電路元件91是指對雜訊敏感的電路，例如，主要控制晶片等。

該第一普通電路區22用以供對雜訊較不敏感的電子元件設置，並供設置電路繞線，例如，設置接地布線、電源布線與訊號布線等。其中，較佳的設置是，該第一敏感電路區21之接地布線與該第一普通電路區22之接地布線於該第一電路層2上相連接。該第一敏感電路區21之電源布線與該第一普通電路區22之電源布線於該第一電路層2上相連接，該第一敏感電路區21之訊號布線與該第一普通電路區22之訊號布線於該第一電路層2上相連接。由於上述接地布線、電源布線與訊號布線皆為本發明所屬技術領域中具有通常知識者可依實際需求而進行繪製變化，因此，在圖示中並未繪出。值得一提的是，上述接地布線、電源布線與訊號布線於該第一電路層2上之電路繞線，是以具有良好的電流路徑為目的進行繞線，亦即，本發明該第一普通電路區22之電路繞線不會具有過度蜿蜒的細長路徑，以確保電流路徑暢通。尤其是需要確保該第一電路層2的該第一敏感電路區21中的任何一點接地點到該第一普通電路區22的接地點間之路徑連續性是順暢的，不因兩者被劃分在不同電路區而導致電流的迴流路徑受到阻擋。

該第一絕緣層3其中一側面供該第一電路層2設置，且包括複數位置重合於該等第一電連接點23且分別電連接該等第一電連接點23的第一導電穿孔31。

該第一繞線層4設置於該第一絕緣層3相反於該第一電路層2的一側面，包括一第一繞線區41及一第一電性屏蔽區42，該第一繞線區41用以供電路繞線分布，用以補足該第一電路層2於繞線時所需的跨線設置，於該第一繞線區41中，同樣可依實際需求而設置有接地布線、電源布線與訊號布線等。該第一電性屏蔽區42為整片完整連接的導電材質，面積大於該第一電路元件91且位置重合於該等第一導電穿孔31。

該第一電性屏蔽區42、該等第一電連接點23與該等第一導電穿孔31相互電連接且電位皆為一第一屏蔽電壓。其中，該第一屏蔽電壓較佳為接地電壓。其中，該第一電性屏蔽區42較佳是連接至一供應電源(圖未示)的接地電壓點(0V)，並透過該等第一導電穿孔31與該等第一電連接點23連接到該第一電路層2內，以電連接至該第一敏感電路區21與該第一普通電路區22的接地布線(同樣為0V)，如此，以形成良好的電流迴流路徑。

於本實施例中，以該第一電性屏蔽區42呈方形，該等第一導電穿孔31數量為四且分別鄰近該第一電性屏蔽區42的各頂點作為說明，但不限於此。該第一電性屏蔽區42可呈簡單多邊形，較佳為凸多邊形。該等第一導電穿孔31較佳是分別鄰近該第一電性屏蔽區42的各頂點。該等第一導電穿孔31數量較佳是至少為四。

參閱圖3及圖4，以該第一電路層2、該第一絕緣層3與該第一繞線層4說明本發明之功效，為了說明清楚起見，將該第一繞線層4脫離該第一絕緣層3繪製，並以假想線繪製該第一繞線層4對應之外框。

如圖3所示，由於該第一電性屏蔽區42是對應設置在該第一電路元件91的正投影位置，因此，該第一電性屏蔽區42可以提供該第一電路元件91屏蔽，以及吸收該第一電路元件91附近的外部雜訊(如圖3中彎曲箭頭所示)而防護該第一電路元件91，再者，如圖4所示，該第一電路元件91周遭的電子元件(圖未示)所產生的內部雜訊，可以是例如透過圖4中右側的該等第一電連接點23、該等第一導電穿孔31快速導入該第一電性屏蔽區42，並經圖4中左側的的該等第一導電穿孔31、該等第一電連接點23再流出，並朝圖4中左側的接地點(圖未示)流去而宣洩(如圖4中一細一粗的兩個長箭頭所示)，從而減少該第一電路元件91受到的內部雜訊干擾。值得一提的是，上述內部雜訊也可以是直接經由該第一電路層2的接地布線而導流至圖4中左側的接地點，然而，由於該第一電路層2主要用於供電路元件設置，因此，其接地布線提供的導流效果或有需補強之處，藉由增加上述經由該等第一導電穿孔31、該第一電性屏蔽區42的導流路徑，可以增加導出雜訊的能力，從而提高抗雜訊的功效。

經由以上的說明，可將本實施例的優點歸納如下：

一、藉由對應該第一電路元件91設置該等第一電連接點23、該等第一導電穿孔31與該第一電性屏蔽區42，可以藉由使該第一電性屏蔽區42靠近該第一電路元件91而提供屏蔽，提高抵抗外部雜訊的效果

並且，藉由將該第一敏感電路區21與該第一普通電路區22相連接設置，可以提供該第一敏感電路區21在接收到外部雜訊時經該第一普通電路區22快速疏導的路徑，因此，當遭遇外界干擾如靜電、雜訊或任何造成電路異常之突波時，因該第一電路層2為完整未分割，具有良好的電流迴流路徑，故可以疏導雜訊，避免系統產生異常，並且，當外部雜訊較大，該第一電路層2之疏導路徑不足以快速宣洩時，還可以由該等第一電連接點23、該等第一導電穿孔31快速導入該第一電性屏蔽區42，並由該第一電性屏蔽區42經該第一繞線區41或是再向上回到該第一電路層2經該第一普通電路區22疏導宣洩，因此，具有良好的抗雜訊功效。

二、藉由使該第一敏感電路區21之接地布線與該第一普通電路區22之接地布線於該第一電路層2上相連接，該第一敏感電路區21之電源布線與該第一普通電路區22之電源布線於該第一電路層2上相連接，該第一敏感電路區21之訊號布線與該第一普通電路區22之訊號布線於該第一電路層2上相連接，可以提供該第一敏感電路區21的接地布線、電源布線與訊號布線都有直接經由該第一普通電路區22而疏導雜訊的路徑。因此，可以提高抗雜訊干擾的功效。

本案經實驗測試，可以確實提升抗內部與外部雜訊干擾之效果，能符合EMC認證，並通過工業等級測試。

參閱圖5，為本發明電路板裝置的一第二實施例，該第二實施例是類似於該第一實施例，該第二實施例與該第一實施例的差異在於：

該電路板裝置還包含依次設置的一絕緣內層5、一第二繞線層6、一第二絕緣層7及一第二電路層8。

於本實施例中，該電路板裝置為四層印刷電路板，且該第一絕緣層3、該第二絕緣層7為印刷電路板之二板體，該第一電路層2與該第二電路層8分別為該等板體位於外側面之印刷電路，該第一繞線層4與該第二繞線層6分別為該等板體位於內側面之印刷電路，該絕緣內層5為夾設於該等板體間的絕緣材質。

該絕緣內層5設置於該第一繞線層4相反於該第一絕緣層3的一側面，該第二電路層8包括一適用於供一第二電路元件92設置的第二敏感電路區81、一與該第二敏感電路區81相連接的第二普通電路區82，及複數位於該第二敏感電路區81且環繞該第二電路元件92外圍的第二電連接點83。其中，該第二敏感電路區81由於僅為一個虛擬分隔的區域，因此，以假想線繪製。該第二電路元件92是指對雜訊敏感的電路，例如，控制晶片等。

該第二普通電路區82用以供對雜訊較不敏感的電子元件設置，並供設置電路繞線，例如，設置接地布線、電源布線與訊號布線等。其中，較佳的設置是，該第二敏感電路區81之接地布線與該第二普通電路區82之接地布線於該第二電路層8上相連接。該第二敏感電路區81之電源布線與該第二普通電路區82之電源布線於該第二電路層8上相連接，該第二敏感電路區81之訊號布線與該第二普通電路區82之訊號布線於該第二電路層8上相連接。由於上述接地布線、電源布線與訊號布線皆為該發明所屬技術領域中具有通常知識者可依實際需求而進行繪製變化，因此，在圖示中並未繪出。值得一提的是，上述接地布線、電源布線與訊號布線於該第二電路層8上之電路繞線，是以具有良好的電流路徑為目的進行繞線，亦即，本發明該第二普通電路區82之電路繞線不會具有過度蜿蜒的細長路徑，以確保電流路徑暢通。尤其是需要確保該第二電路層8的該第二敏感電路區81中的任何一點接地點到該第二普通電路區82的接地點間之路徑連續性是順暢的，不因兩者被劃分在不同電路區而導致電流的迴流路徑受到阻擋。

該第二絕緣層7其中一側面供該第二電路層8設置，且包括複數位置重合於該等第二電連接點83且分別電連接該等第二電連接點83的第二導電穿孔71。

該第二繞線層6設置於該第二絕緣層7相反於該第二電路層8的一側面，包括一第二繞線區61及一第二電性屏蔽區62，該第二繞線區61用以供電路繞線分布，用以補足該第二電路層8於繞線時所需的跨線設置，於該第二繞線區61中，同樣可依實際需求而設置有接地布線、電源布線與訊號布線等。該第二電性屏蔽區62為整片完整連接的導電材質，面積大於該第二電路元件92且位置重合於該等第二導電穿孔71。

該第二電性屏蔽區62、該等第二電連接點83與該等第二導電穿孔71之電位皆為一第二屏蔽電壓。其中，該第二屏蔽電壓較佳為接地電壓。其中，該第二電性屏蔽區62較佳是連接至該供應電源的接地電壓點(0V)，並透過該等第二導電穿孔71與該等第二電連接點83連接到該第二電路層8內，以電連接至該第二敏感電路區82與該第二普通電路區82的接地布線(同樣為0V)，如此，以形成良好的電流迴流路徑。

於本實施例中，以該第二電性屏蔽區62呈方形，該等第二導電穿孔71數量為四且分別鄰近該第二電性屏蔽區62的各頂點作為說明，但不限於此。該第二電性屏蔽區62可呈簡單多邊形，較佳為凸多邊形。該等第二導電穿孔71較佳是分別鄰近該第二電性屏蔽區62的各頂點。該等第二導電穿孔71數量較佳是至少為四。

如此，該第二實施例亦可達到與上述第一實施例相同的目的與功效。並且，藉由增加該第二絕緣層7，可供設置該第二電路層8與該第二繞線層6，能提供更多空間供電路元件設置，再者，藉由將該第一繞線區41與該第一電性屏蔽區42設置在同一層(該第一繞線層4)、該第二繞線區61與該第二電性屏蔽區62設置在同一層(該第二繞線層6)，使該第一繞線層4與該第二繞線層6，皆可以同時達到電路繞線與電性屏蔽的功效，因此，還可以在不過多地增加電路板裝置層數的成本下，達到提高抗雜訊干擾的效果，或者，可以在達到相似抗雜訊干擾效果的情況下，縮減電路板裝置層數以降低成本，例如，可將六層印刷電路板中，作為電性屏蔽的其中兩鋪地層與兩繞線層分別以上述架構進行合併，而使六層印刷電路板縮減為四層印刷電路板，如此，可以在達到相似抗雜訊干擾效果的情況下，大幅降低製作成本。

綜上所述，本發明電路板裝置，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

2:第一電路層 21:第一敏感電路區 22:第一普通電路區 23:第一電連接點 3:第一絕緣層 31:第一導電穿孔 4:第一繞線層 41:第一繞線區 42:第一電性屏蔽區 5:絕緣內層 6:第二繞線層 61:第二繞線區 62:第二電性屏蔽區 7:第二絕緣層 71:第二導電穿孔 8:第二電路層 81:第二敏感電路區 82:第二普通電路區 83:第二電連接點 91:第一電路元件 92:第二電路元件

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是本發明電路板裝置的一第一實施例的一頂面示意圖； 圖2是該第一實施例的一底面示意圖； 圖3、圖4是該第一實施例的不完整的示意圖；及 圖5是本發明電路板裝置的一第二實施例的一分解示意圖。

2:第一電路層

21:第一敏感電路區

22:第一普通電路區

23:第一電連接點

3:第一絕緣層

31:第一導電穿孔

91:第一電路元件

Claims (9)

1. 一種電路板裝置，包含：一第一電路層，包括一適用於供一第一電路元件設置的第一敏感電路區、一與該第一敏感電路區相連接的第一普通電路區，及複數位於該第一敏感電路區且環繞該第一電路元件外圍的第一電連接點；一第一絕緣層，其中一側面供該第一電路層設置，且包括複數位置重合於該等第一電連接點且分別電連接該等第一電連接點的第一導電穿孔；及一第一繞線層，設置於該第一絕緣層相反於該第一電路層的一側面，包括一第一繞線區及一第一電性屏蔽區，該第一繞線區用以供電路繞線分布，該第一電性屏蔽區為導電材質，面積大於該第一電路元件且位置重合於該等第一導電穿孔，該第一電性屏蔽區、該等第一導電穿孔與該等第一電連接點相互電連接且電位皆為一第一屏蔽電壓；其中，該第一敏感電路區之接地布線與該第一普通電路區之接地布線於該第一電路層上相連接，該第一敏感電路區之電源布線與該第一普通電路區之電源布線於該第一電路層上相連接。
2. 如請求項1所述的電路板裝置，其中，該第一屏蔽電壓為接地電壓。
3. 如請求項1所述的電路板裝置，其中，該第一電性屏蔽區呈簡單多邊形。
4. 如請求項3所述的電路板裝置，其中，該等第一導電穿孔 分別鄰近該第一電性屏蔽區的各頂點。
5. 如請求項1所述的電路板裝置，其中，該第一敏感電路區之訊號布線與該第一普通電路區之訊號布線於該第一電路層上相連接。
6. 如請求項1所述的電路板裝置，其中，還包含依次設置的一絕緣內層、一第二繞線層、一第二絕緣層及一第二電路層，該絕緣內層設置於該第一繞線層相反於該第一絕緣層的一側面，該第二電路層包括一適用於供一第二電路元件設置的第二敏感電路區、一與該第二敏感電路區相連接的第二普通電路區，及複數位於該第二敏感電路區且環繞該第二電路元件外圍的第二電連接點，該第二絕緣層其中一側面供該第二電路層設置，且包括複數位置重合於該等第二電連接點且分別電連接該等第二電連接點的第二導電穿孔，該第二繞線層設置於該第二絕緣層相反於該第二電路層的一側面，包括一第二繞線區及一第二電性屏蔽區，該第二繞線區用以供電路繞線分布，該第二電性屏蔽區為導電材質，面積大於該第二電路元件且位置重合於該等第二導電穿孔，該第二電性屏蔽區、該等第二導電穿孔與該等第二電連接點相互電連接且電位皆為一第二屏蔽電壓。
7. 如請求項6所述的電路板裝置，其中，該第一屏蔽電壓與該第二屏蔽電壓皆為接地電壓。
8. 如請求項6所述的電路板裝置，其中，該第二電性屏蔽區呈簡單多邊形，該等第二導電穿孔分別鄰近該第二電性屏蔽區的各頂點。
9. 如請求項6所述的電路板裝置，其中，該第二敏感電路區之接地布線與該第二普通電路區之接地布線於該第二電路層上相連接，該第二敏感電路區之電源布線與該第二普通電路區之電源布線於該第二電路層上相連接，該第二敏感電路區之訊號布線與該第二普通電路區之訊號布線於該第二電路層上相連接。

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