具有降低的串?dāng)_的印刷電路板的制作方法
【專利摘要】多層印刷電路板具有許多被配置成接合固定于其上的連接器的接合襯墊。在與不同的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間的是至少一個(gè)微過孔，微過孔被電連到多層印刷電路板的外表面上的接地層和多層印刷電路板的內(nèi)層上的接地層。
【專利說明】具有降低的串?dāng)_的印刷電路板
[0001]關(guān)于聯(lián)邦政府資助的研究的聲明
[0002]本發(fā)明是由DARPA授予的美國政府支持合約編號(hào)HR0011-07-9-0001所一起完成的。政府對本發(fā)明具有一定的權(quán)利。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文所公開的技術(shù)涉及一般的印刷電路板，并特別涉及，具有用于減少信號(hào)線之間的串?dāng)_結(jié)構(gòu)的印刷電路板。
【背景技術(shù)】
[0004]由于電路板的密度和時(shí)鐘速度的增加，在印刷電路板上路由的信號(hào)之間的電磁場干擾在附近的導(dǎo)線上傳輸?shù)男盘?hào)。這樣的串?dāng)_增加了信號(hào)的信號(hào)噪聲比，這反過來又給出了不同的電路元件彼此進(jìn)行通信的能力的經(jīng)驗(yàn)。
[0005]已被用于降低在印刷電路板的跡線之間串?dāng)_的一種方法是在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域和/或印刷電路板的不同層中放置接地層。這些接地層可以與一個(gè)或多個(gè)接地導(dǎo)過孔連接(即，延伸通過印刷電路板的各層的小導(dǎo)電通道)。而接地層和接地過孔也有助于減少信號(hào)線之間的串?dāng)_，盡可能地進(jìn)一步降低串?dāng)_是有需要的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是根據(jù)本公開的技術(shù)的實(shí)施例構(gòu)造的多層印刷電路板的局部等軸視圖；
[0007]圖2是根據(jù)本公開的技術(shù)的實(shí)施例構(gòu)造的多層印刷電路板的俯視圖；以及
[0008]圖3是根據(jù)本公開的技術(shù)的實(shí)施例構(gòu)造的多層印刷電路板的橫截面圖。
具體實(shí)施例
[0009]正如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)說明的，本文所公開的技術(shù)涉及多層印刷電路板，特別涉及用于減小多層電路板的信號(hào)線之間的串?dāng)_的結(jié)構(gòu)。
[0010]在此公開了一種印刷電路板的設(shè)計(jì)，其包含進(jìn)一步降低發(fā)生在接合電路板連接器的導(dǎo)電襯墊的區(qū)域中的串?dāng)_的特征。特別地，多層印刷電路板包括被配置為做出與連接器進(jìn)行電接觸的外層上的一個(gè)或多個(gè)接合襯墊。與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊的之間是一個(gè)或多個(gè)“微”過孔。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)微過孔被電連到印刷電路板的外層上的接地層和印刷電路板的內(nèi)層上的接地層。
[0011]在一個(gè)公開的實(shí)施例中，在印刷電路板中的信號(hào)被由不同的信號(hào)跡線所承載，以使得每一個(gè)將被傳送到連接器的信號(hào)與兩個(gè)導(dǎo)電接合襯墊相關(guān)聯(lián)。一個(gè)或多個(gè)微過孔被定位在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的相鄰的接觸接合襯墊之間。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，微過孔對稱地放置在印刷電路板上的導(dǎo)電接合襯墊之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，微過孔不對稱放置在導(dǎo)電接合襯墊之間。
[0013]圖1示出了根據(jù)所公開的技術(shù)的實(shí)施例構(gòu)造的多層印刷電路板10的局部等軸視圖。多層電路板包括一外表層12和一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部接地層14、16。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的印刷電路板的設(shè)計(jì)是，在層14和16之間通常有一個(gè)或多個(gè)附加層，如信號(hào)層、電源層，
坐坐寸寸ο
[0014]在所示的多層印刷電路板的實(shí)施例中，信號(hào)由成對的跡線22、24、26差分承載在板上。在所示的實(shí)施例中，每個(gè)這些成對的跡線位于多層印刷電路板的內(nèi)部信號(hào)層上。每一個(gè)單個(gè)的信號(hào)跡線被連接到延伸穿過多層印刷電路板的垂直信號(hào)過孔30，以便在跡線上承載的信號(hào)可以在印刷電路板中變層。
[0015]在所示的實(shí)施例中，每一個(gè)信號(hào)過孔30被電連到配置為接合電連接器(未示出)的導(dǎo)電接合襯墊40，其被安裝到所述多層印刷電路板上。在所示的實(shí)施例中，每個(gè)接合襯墊40是導(dǎo)電金屬的矩形條。接合襯墊40在條中沿印刷電路板10的表層被排列。在所示的實(shí)施例中，每個(gè)接合襯墊被與一對被差分傳輸?shù)男盘?hào)中的一個(gè)信號(hào)相關(guān)聯(lián)。信號(hào)過孔30被布置在電路板10上，使得連接到接合襯墊40的信號(hào)過孔30沿著接合襯墊集合的長度被交替地取向。
[0016]為了降低印刷電路板內(nèi)的信號(hào)跡線之間的串?dāng)_，印刷電路板包括多個(gè)接地過孔50。每個(gè)過孔50被電耦合至多層印刷電路板的外層上的接地層60以及位于多層印刷電路板的不同內(nèi)層上的一個(gè)或多個(gè)其它的接地層。多層印刷電路板的外層上的接地層60也在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊40之間延伸。此外，接地層60包圍接合襯墊40和信號(hào)過孔30，以便提供屏蔽和減少串?dāng)_。在接地層中的切口或“反墊”為每一層上的不同的電觸點(diǎn)和過孔留出空間。
[0017]盡管在印刷電路板中存在接地過孔50，許多多層印刷電路板仍表現(xiàn)出信號(hào)之間的一些水平的串?dāng)_。在根據(jù)本公開的技術(shù)的實(shí)施例中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)串?dāng)_的一個(gè)源發(fā)生在相鄰接合襯墊40之間，該接合襯墊40適于接合在所述印刷電路板上的連接器。盡管存在在與不同信號(hào)跡線相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間延伸的接地層60，串?dāng)_仍然發(fā)生。
[0018]為了進(jìn)一步降低發(fā)生在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間的串?dāng)_，根據(jù)本公開的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的印刷電路板包括一個(gè)或多個(gè)位于接合襯墊40之間的微過孔80。每一個(gè)過孔80被電耦合在多層印刷電路板10的外層12上的接地層60的一端，并被耦合在多層印刷電路板的內(nèi)層14上的接地層的另一端。在所示的實(shí)施例中，內(nèi)層14相鄰于外層12，然而，微過孔80可以根據(jù)需要在多層電路板中進(jìn)一步延伸超過兩層。
[0019]在所示的實(shí)施例中，連接到微過孔80的一端的內(nèi)層14僅包含一個(gè)接地層，并且不包含任何信號(hào)跡線或其他電路板模式(電源襯墊，等)。接地層完全位于每個(gè)接合連接器的接合襯墊40的下方，從而限制電磁場能輻射到印刷電路板的其他層的地方。在其它實(shí)施例中，內(nèi)層14，如果需要，可以包括信號(hào)跡線或其他電路板模式。
[0020]圖2根據(jù)所公開的技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例示出了多層印刷電路板10的俯視圖。印刷電路板10包括標(biāo)記為40a-40f的被分別與差分信號(hào)跡線22、24和26相關(guān)聯(lián)的接合襯墊。過孔80a被定位在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊40b和40c之間。同樣,過孔80b被定位在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊40d和40e之間。在圖2中還示出了接地過孔50，其被定位在連接到接合襯墊40a-40f的信號(hào)過孔30的外側(cè)。
[0021]在所示的實(shí)施例中，微過孔80沿著接合襯墊40的長度對稱放置，但是，微過孔80也可以被非對稱地放置(即，相對于接合襯墊偏離中心)。此外，可能有多于一個(gè)的過孔80被定位在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間。
[0022]圖3示出了根據(jù)所公開的技術(shù)的實(shí)施例構(gòu)造的多層印刷電路板的橫截面。橫截面示出信號(hào)過孔30、接地過孔50和微過孔80之間的長度差。在所示的實(shí)施例中，接地過孔50與信號(hào)過孔30延伸通過多層印刷電路板10的整個(gè)厚度，但是，微過孔80僅在多層印刷電路板的外層和印刷電路板的內(nèi)層之間延伸。在圖示的實(shí)施例中，微過孔80在多層印刷電路板10的外層和第一相鄰層之間延伸。
[0023]在一個(gè)實(shí)施例中，微過孔80通過在多層印刷電路板中鉆孔或激光蝕刻孔以及用導(dǎo)電材料，如焊料填充孔而被制造。在一個(gè)實(shí)施例中，每一個(gè)微過孔80具有約0.008英寸的直徑。電路板稍后被加熱，以形成在電路板的外層和內(nèi)層上的微過孔和接地層之間的電連接。雖然微過孔被示為圓形，但如果需要的話，其他形狀，例如:正方形，矩形，三角形，六邊形等，可以被使用。微過孔80被置于與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊40之間，與沒有微過孔的印刷電路相比，計(jì)算機(jī)建模已經(jīng)顯示在4GHz時(shí)，相鄰信號(hào)之間的串?dāng)_減少了額外的15分貝。
[0024]雖然本公開的實(shí)施例示出了具有與承載差分信號(hào)的連接器一起使用的接合襯墊40的電路板，但應(yīng)理解，所公開的技術(shù)也可以被用來為單端信號(hào)減少與連接器相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間的串?dāng)_。在這種情況下，一個(gè)或多個(gè)微過孔可以放置在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的每個(gè)接合襯墊之間。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，被稱合到多層電路板10的外表面上的接合襯墊40的連接器是由申泰(Samtec)生產(chǎn)的QSH/QTH高速插座連接器，或類似物。然而，可以理解，與接合襯墊的其他形狀或配置相關(guān)聯(lián)的連接器的其他類型的也可以受益于在接合襯墊之間的微過孔。
[0026]基于前述內(nèi)容，可以理解，本發(fā)明的具體實(shí)施方案已經(jīng)在本文中被描述以用于說明的目的，但不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出各種修改。例如，屏蔽的結(jié)構(gòu)的其它配置(例如，導(dǎo)電條板，片，或類似物)可放置在連接到電路板連接器的接合襯墊之間。因此，除了所附權(quán)利要求之外，本發(fā)明不被限制。
【權(quán)利要求】
1.一種多層印刷電路板,包括: 多層板，具有用于承載信號(hào)的多個(gè)導(dǎo)電跡線和由多個(gè)導(dǎo)電接地過孔連接的一個(gè)或多個(gè)接地層； 其中所述印刷電路板包括一系列的在所述印刷板的外層上的導(dǎo)電接合襯墊，所述導(dǎo)電接合襯墊被配置為電接合安裝在所述印刷電路板上的連接器的觸點(diǎn)，并進(jìn)一步包括位于在與不同的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間的一個(gè)或多個(gè)微過孔，其中每一個(gè)微過孔被電連到所述印刷電路板的所述外層上的接地層和所述印刷電路板的內(nèi)層上的接地層。
2.如權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中信號(hào)被差分承載在一對跡線上，以使得被電耦合到所述連接器的每個(gè)信號(hào)都具有兩個(gè)接合襯墊，并且其中每個(gè)微過孔被定位在與不同的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間。
3.如權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中所述接合襯墊被對齊并且所述微過孔被對稱地放置在與不同的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間。
4.如權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中所述接合襯墊被對齊并且所述微過孔被非對稱地放置在與不同的信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間。
5.如權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中所述微過孔在所述印刷電路板的外層和所述印刷電路板的相鄰層之間延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的多層印刷電路板，其中所述微過孔在印刷電路板的外層和所述印刷電路板的非相鄰層之間延伸。
7.一種用于制造多層印刷電路板的方法，包括: 在電連至連接器的所述印刷電路板的外層上形成多個(gè)接合襯墊； 在與不同信號(hào)關(guān)聯(lián)以被耦合到所述連接器的接合襯墊之間形成接地層的一部分；以及 在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的所述接合襯墊之間形成一個(gè)或多個(gè)微過孔，其中所述微過孔被電連到所述電路板的所述外層上的接地層并被電連到所述電路板的內(nèi)層上的接地層。
8.—種多層印刷電路板,包括: 多個(gè)電路板層，包括具有連接到電路板連接器的接合襯墊的外層； 一個(gè)或多個(gè)電路跡線，信號(hào)在其上被路由到不同接合襯墊；以及 一個(gè)或多個(gè)屏蔽結(jié)構(gòu)，被定位在與不同信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接合襯墊之間。
9.如權(quán)利要求8所述的多層印刷電路板，其中所述屏蔽結(jié)構(gòu)是微過孔。
10.如權(quán)利要求9所述的多層印刷電路板，其中所述微過孔具有被電連到相鄰于接合襯墊的接地襯墊的一端，以及被電連到所述多層印刷電路板的內(nèi)層上的接地襯墊的另一段。
【文檔編號(hào)】H01P1/00GK104040787SQ201280065457
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月6日
【發(fā)明者】金賢俊, 杰弗里·斯科特·康格, 格里高利·埃爾文·斯科特 申請人:克雷公司