專利名稱：改進(jìn)印刷電路板信號層過渡的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一個或多個實(shí)施例一般涉及集成電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。更 具體地說， 一個或多個實(shí)施例涉及一種用于改進(jìn)印刷電路板信號層過 渡的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
通路通常用于在印刷電路板(PCB)上的兩層之間路由信號，本 文中稱為"信號層過渡"。含有通路的PCB通常具有4層或更多金 屬層，且可由阻燃劑4 (FR4)材料組成。例如，在典型的4層板中， 兩層用于布線，兩層用于電源和地。復(fù)雜的電路板可超過40層，有 數(shù)個電源面以及許多地和布線層。PCB的厚度可各不相同，但典型的 在0.060英寸和0.250英寸之間。電路板厚度一般由提供足夠的電力 輸送、平面容量、地基準(zhǔn)、屏蔽、所需跡線阻抗以及方便的布線所需 要的層數(shù)來決定。
如圖1所示，電路板10包含12層(12-26)。典型的是，通路 30在例如電路板10的微帶層12和帶狀線金屬層16之間提供信號層 過渡。鍍通孔(PTH)是實(shí)現(xiàn)通路的一種常用構(gòu)件，在PCB制造期 間形成在層壓之后先機(jī)械鉆孔完全穿過電路板，然后用銅或另一導(dǎo) 體鍍孔壁。這就形成一個管狀或?qū)嵭牡膶?dǎo)電圓筒，它用作穿過電路板 整個厚度的連續(xù)電路徑，將任何金屬層或鄰接圓筒的跡線連接起來。
PTH通路的缺點(diǎn)在于，其電特性取決于哪些信號層穿過其圓筒過 渡。使信號完全通過電路板到板相對側(cè)的通板通路PTH通常可設(shè)計(jì) 成沒有任何明顯的諧振，雖然會造成小量損耗和極大范圍頻率的反 射。如圖1所示，PTH通路30提供的信號層過渡小于電路板的厚度，
在本文中稱為"短層過渡"。例如，用于短層過渡的PTH也許只有 0.092英寸厚電路板的0.010英寸，如圖1所示，導(dǎo)致其相當(dāng)一部分 長度(28)在各層之間不攜帶直接信號，本文中稱為"通路殘端 (stub)"。如圖l所示，PTH通路30的未用長度構(gòu)成通路殘端28, 當(dāng)信號接近于其殘端諧振頻率時，它顯示出強(qiáng)頻率相關(guān)特性。
在PCB中由通路殘端顯示出的高頻諧振是常見問題。殘端諧振 是眾所周知的現(xiàn)象，其中通過具有殘端的通路穿過電路板中各層的任 何信號都會受到通路殘端所顯示出的固有無源諧振的影響。諧振發(fā)生 在由PCB的局部幾何形狀和組成決定的頻率。這種效應(yīng)會急劇減少 到達(dá)預(yù)期接收器的那部分能量，而增加向發(fā)射器的反射。通路殘端還 會增加在電路板諧振和通路-通路串?dāng)_中起作用的平行板模式轉(zhuǎn)換效 應(yīng)。
而且，當(dāng)電路板中所用的數(shù)據(jù)速率增加到多個千兆位/秒(gb/s) 范圍時，通路殘端效應(yīng)就越發(fā)成問題，且相當(dāng)多的信號頻譜含量接近 它們殘端的諧振頻率。通過具有殘端的通路的高反射和低傳輸是進(jìn)一 步增加電路板上數(shù)據(jù)傳輸速度的主要障礙。目前，還沒有經(jīng)濟(jì)、易行 的方法來減輕通路殘端在許多常見通路配置中的影響，這些常見通路 配置可包括普通的開放區(qū)域?qū)舆^渡，或用于連接集成電路封裝、芯片 組插座或連接器的通路。
使用在許多高容量制造(HVM)電路板生產(chǎn)設(shè)施中當(dāng)前可用的 加工技術(shù)，還不能應(yīng)用處理殘端的當(dāng)前技術(shù)。已開發(fā)了幾種方法來減 輕通路諧振效應(yīng)，或者將通路的電寄生效應(yīng)減至最小。這些方法可包 括調(diào)節(jié)通路的焊盤和阻焊盤(anti-pad)的尺寸和形狀或鉆孔的大小。 它們還可包括反鉆通路以及盲通路和掩埋通路。但是，這些方法中的 許多都要求有在HVM工藝中不可用的附加加工操作。


本發(fā)明的各種實(shí)施例在附圖中以舉例的方式而不是以限制的方式示出，附圖包括
圖1示出具有常規(guī)鍍通孔通路的電路板框圖。
圖2示出按照一個實(shí)施例的一對串聯(lián)耦合通路串聯(lián)連接的框圖。
圖3A-3H的框圖示出按照一個或多個實(shí)施例圖2的串聯(lián)耦合通 路的各種實(shí)現(xiàn)方案。
圖4A-4D示出按照一個或多個實(shí)施例在生產(chǎn)連接器管腳區(qū)域中 的差分串聯(lián)耦合的通路。
圖5A和5B示出穿通板通^各相對殘端連接的差分傳輸和反射之 間的比較圖。
圖6A和6B示出按照一個實(shí)施例穿通板通路相對串聯(lián)耦合通路 的差分傳輸和反射。
圖7示出包括常規(guī)反鉆通路、常規(guī)掩埋通路和常規(guī)盲通路的電路板。
圖8的電路板示出按照一個實(shí)施例的串聯(lián)耦合的反鉆通路。 圖9的電路板示出按照一個實(shí)施例的串聯(lián)耦合的掩埋通路。 圖10示出按照一個實(shí)施例包括串聯(lián)耦合的盲通路的電路板。 圖11示出按照一個實(shí)施例的電子系統(tǒng)的框圖，其電路板包括串 聯(lián)耦合的通路。
圖12示出各種設(shè)計(jì)表示或格式的框圖，用于使用所公開的技術(shù) 進(jìn)行設(shè)計(jì)的仿真、模擬和制造。
具體實(shí)施例方式
在以下說明中，闡述了許多具體細(xì)節(jié)，例如邏輯實(shí)現(xiàn)方案、信號 和總線的尺寸和名稱、系統(tǒng)組件的類型和相互關(guān)系以及邏輯劃分/集 成選擇，以提供更透徹的理解。但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解，所述 實(shí)施例不用這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)現(xiàn)。在其它實(shí)例中，控制結(jié)構(gòu)和門級 電路未詳細(xì)示出，以免使所述實(shí)施例模糊。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員用本 文所包含的說明，不必進(jìn)行過度的實(shí)驗(yàn)就能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)碾娐贰?br> 在以下說明中，某些術(shù)語用來說明本發(fā)明的特性。例如術(shù)語"邏 輯"代表配置成執(zhí)行一個或多個功能的硬件和/或軟件。例如，"硬
件"的實(shí)例包括但不限于集成電路、有限態(tài)自動機(jī)、乃至組合邏輯。 集成電路可采取處理器的形式，如微處理器、專用集成電路、數(shù)字信 號處理器、微控制器等。
圖2為按照一個實(shí)施例的電路板100的框圖，包括一對串聯(lián)連接 的通路(132和134)，以在一個或多個電路板層之間提供信號層過 渡。如本文所述，在一個或多個電路板層之間提供信號層過渡的串聯(lián) 連接的通路對在本文中有時稱為"回飛式(boomerang)通路"。在 一個實(shí)施例中，回飛式通路包4舌由串聯(lián)連接的通路組合形成的結(jié)構(gòu)， 以改進(jìn)電路板中的信號傳輸，同時減少反射、串?dāng)_及與平行板諧振模 的耦合。
在一個實(shí)施例中，圖2示出回飛式通路130，它提供電路板布線 的新構(gòu)件，通過此構(gòu)件，執(zhí)行通過電路板的兩個或更多個串聯(lián)通路過 渡能夠使信號層過渡明顯優(yōu)于例如圖1所示的單通路過渡。典型的 是，回飛式通路130在電路板或PCB 100的金屬微帶層102和金屬帶 狀線層106之間提供信號層過渡。和圖1所示的常規(guī)PTH通路30對 比，回飛式通路130包括第一通路132和第二通路134,它們在PCB 100的背面119上串聯(lián)耦合，背面119遠(yuǎn)離包含金屬微帶層102的PCB 100的頂面101。在一個實(shí)施例中，第一通3各132和第二通路134在 PCB100中同時形成。典型的是，第一通路132和第二通路134在金 屬微帶層118處接合，以在第一通路132和第二通路134之間提供串 聯(lián)連接，形成回飛式通路130。典型的是，回飛式通路130的通路殘 端138顯著減小，以在電路板100的層102和106之間提供改進(jìn)的信 號層過渡，這與圖1所示的通路殘端28大不相同。
圖3A示出按照參閱圖2圖示的實(shí)施例電路板100的框圖，它包 括回飛式通路130。典型的是，回飛式通路130提供在電路板100的
第一層102和第三層106之間的信號層過渡。如圖示出，在第一通路 132和第二通路134之間的串聯(lián)連接提供在遠(yuǎn)離金屬微帶層102的電 路板100的背面119上。在一個實(shí)施例中，回飛式通路130的第一通
相同，以控制通路132和134的耦合來"調(diào)諧，，回飛式通路130的性 能，進(jìn)一步改進(jìn)傳輸。在一個實(shí)施例中，通過按照所述實(shí)施例調(diào)節(jié)用 于形成回飛式通路的各種參數(shù)，平行板模式耦合以及其它串?dāng)_機(jī)制可 進(jìn)一步減少。
圖3B示出電路板IOO的框圖，它包含的回飛式通路130具有在 電路板100的背面串聯(lián)耦合的第一通路132和第二通路134。但和圖 3A不同，第一通路132和第二通路134之間的間距增大，以提供第 一通路132和第二通路134之間的松耦合，這與圖3A所示的第一通 路132和第二通路134之間的緊密間距所提供的緊耦合不同。
圖3C進(jìn)一步示出按照一個實(shí)施例的回飛式通路130，其中增加 了阻焊盤。典型地，第一通路132包括阻焊盤136,且第二通路134 包括阻焊盤138。在圖示實(shí)施例中，阻焊盤136大于阻焊盤138。在 一個實(shí)施例中，回飛式通路130形成為在阻焊盤136和阻焊盤138之 間在尺寸上有所不同，以優(yōu)化回飛式通路結(jié)構(gòu)的自感和電容。在備選 實(shí)施例中，阻焊盤136的尺寸可小于或等于阻焊盤138的尺寸，以得 到在第一通路132和第二通路134之間所需的電感性和電容性耦合。 在一個實(shí)施例中，阻焊盤的形狀除圓形(如所示)外還可以是例如方 形或它們的組合，以為微帶連接到地層提供足夠的間距以防止短路。
圖3D的框圖示出按照一個實(shí)施例的回飛式通路130，其中第二 通^各134具有大于第一通路132的直徑。在一個實(shí)施例中，對回飛式 通路130的第一通路132或第二通路134的直徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在常規(guī) 單端或差分通路結(jié)構(gòu)中優(yōu)化分層過渡的特定疊層的自感和電容。在一 些實(shí)施例中，第一通路132可具有大于第二通路134的直徑。
圖3E進(jìn)一步示出了回飛式通路130,在電路板100的內(nèi)部層114
中的第一通路132和第二通路134之間提供了串聯(lián)連接。在一個實(shí)施 例中，提供這種配置以在第一通路132和第二通路134之間產(chǎn)生降低 的互感。如圖3F所示，在一個實(shí)施例中，回飛式通路130可以通過 在多個電路板層(114和118)上提供第一通路132和第二通路134 之間的串聯(lián)連接來形成。典型的是，第一通路132在內(nèi)部層114，如 圖3E所示，以及在電路板100的背面上，如圖3A-3D所示，耦合到 第二通路134。
圖3G和3H示出回飛式通J各130,在電路板100的第五層109 和第七層U2之間提供信號層過渡。如圖3G所示，第一通路132和 第二通路134之間的串聯(lián)連接提供在電路板100的背面。典型的是， 由圖3G所示的串聯(lián)連接造成的剩余殘端對于具有較大厚度的電路板 可能相當(dāng)大。因此，在一個實(shí)施例中，如圖3H所示，回飛式通路130 在電路板100的第一層102和底層118上提供有并聯(lián)連接，以消除如 圖3G所示的殘端。
圖4A的框圖示出按照一個實(shí)施例在生產(chǎn)連接器管腳區(qū)域200中 的差分回飛式通^各(230和260 )。在一些實(shí)施例中， 一個或多個通 路可串聯(lián)耦合。典型的是，回飛式通路230和回飛式通路260形成為 提供在用于形成回飛式通路的各個通路之間的松耦合，以及在差分信 號通路234和264之間的松耦合。因此，如圖所示，第一回飛式通路 230包括第一通路232和第二通路234。同樣，第二回飛式通路260 包括第三通路262和第四通路264。如圖所示，第一回飛式通路230 的第一和第二通路(232和234 )以及第二回飛式通路260的第三和 第四通路(262和264 )是間隔開的，以在各個通路之間提供松耦合。 同樣，如圖所示，第二通路234和第四通路264也是間隔開的，以限 制第二通路234和第四通路264之間的耦合。在一個實(shí)施例中，導(dǎo)電 物質(zhì)可加到第一通路和第二通^各中的至少一個上，形成例如圈環(huán)，以 增加電磁耦合。
如圖4B所示，第一通路232和第二通路234之間以及第三通路 262和第四通路264之間的間距與圖3A所示的相同。但按照一個實(shí) 施例，第二通路234和第四通路264定位為互相接近，以提供第二通 路234和第四通路264之間的緊耦合。在一個實(shí)施例中，第一差分信 號管腳耦合到第一通路232,且第二差分信號管腳耦合到第三通路 262。典型的是，耦合到第二通^吝234的第一信號跡線240和耦合到 第四通路的第二信號跡線270提供差分信號對。
圖4C進(jìn)一步示出圖4A和4B所示的第一回飛式通路230和第二 回飛式通路260的一個實(shí)施例，其中第一通路232和第二通路234之 間以及第三通路262和第四通路264之間的間距減小，以提供第一回 飛式通路230和第二回飛式通^備260的各個通路之間的緊耦合。和圖 4A所示的實(shí)施例類似，第二通路234和第四通路264是間隔開的， 以提供第二通路234和第四通3備264之間的松耦合。
圖4D又示出一個實(shí)施例，其中第一回飛式通路230和第二通路 260，如圖4A所示，提供第一回飛式通路和第二回飛式通路的各個 通路之間的松耦合。但和圖4A所示實(shí)施例不同的是，如圖4D所示， 按照一個實(shí)施例，地通路282提供在第二通路234和第四通路264之 間，以為差分跡線202和204提供屏蔽和改進(jìn)的共模性能。在一個實(shí) 施例中，附加的地通路282提供附加的地返回路徑，以更好地控制環(huán) 路電感，以及對附近信號通路的附加屏蔽，因?yàn)樵诠苣_區(qū)域中所加的 通路可使信號處于更靠近電位源或串?dāng)_接收方。
圖5A和5B示出了通路殘端的影響，方法是在相當(dāng)薄的0.062英 寸厚的12層板上，例如圖2所示，在實(shí)際穿通板連接的通路304和 具有另外相同幾何形狀的殘端連接的通路302之間比較傳輸(插入損 耗)300，如圖5A所示，以及反射(返回?fù)p耗)320，如圖5B所示。 如上所述，穿通板通路說明了一種PTH,它使信號完全穿過板到相對 側(cè)，其通?？梢栽O(shè)計(jì)成沒有任何明顯的諧振，雖然它會造成小量的損 耗和大范圍頻率上的反射。
對于相對薄、層數(shù)少的電3各板，未用通路殘端的第一諧振頻率可
以在15千兆赫(GHz)范圍內(nèi)。較大的電路板，例如在高速底板和 計(jì)算機(jī)服務(wù)器中通常所用的那些電路板，會具有低得多的殘端諧振頻 率，在10GHz以下。殘端諧振的影響通常表現(xiàn)為信號反射增加而信 號傳輸減少。如果在電路板中所用的信令擁有相當(dāng)多的頻率含量接近 諧振頻率，信號就會衰變和失真。
再參閱圖5A和5B，由于差分信令在高數(shù)據(jù)速率時愈加普遍，因 此圖5A和5B中所示的所有曲線都是對于差分路由方案生成的，雖 然類似現(xiàn)象在單端和差分信號路由中都會發(fā)生。典型的是，由于通路 殘端諧振頻率在10 GHz以下，因此其影響即使在GHz范圍內(nèi)也很明 顯。15分貝(dB)的回波損耗閾值常用作對連接器的可接受性量度， 為2.2 GHz。更厚的0.250英寸厚的電路板顯示出甚至更差的性能， 并會具有相應(yīng)更低的諧振頻率，其會妨礙數(shù)據(jù)傳輸，甚至在當(dāng)前的數(shù) 據(jù)速率。
圖6A和6B示出按照一個實(shí)施例與產(chǎn)生圖5A和5B所用的相同 疊層和通路配置的曲線，其中這些同樣的耦合通路對串聯(lián)連接，以為 每個信號形成回飛式通路354。典型地，超過12 GHz時，其性能有 利地與單穿通板過渡352的性能比較，如圖6A和6B所示。典型地， ldB傳輸頻率已從5GHz擴(kuò)展到13GHz。類似地，15dB反射頻率已 從2.2GHz擴(kuò)展到12GHz。這個改進(jìn)是在沒有試圖優(yōu)化時獲得的。
但是，如圖3A到3H和圖4A到4D所示，按照所述實(shí)施例，類 似參數(shù)可用來進(jìn)一步改進(jìn)通路結(jié)構(gòu)如回飛式通路的性能。在一個實(shí)施 例中，使用電磁模擬器就能進(jìn)行優(yōu)化，即通過改變幾個參數(shù)，包括 調(diào)節(jié)孔直徑、焊盤尺寸、阻焊盤尺寸和形狀，以例如優(yōu)化使用回飛式 通路的特定疊層和層過渡的自感和電容。用于差分路由的常規(guī)通路通 常允許通過調(diào)節(jié)它們的間距來優(yōu)化單獨(dú)導(dǎo)體之間的互感和電容。按照 一個實(shí)施例，所有這些因素對單端和差分路由的回飛式通路都可進(jìn)行 類似調(diào)節(jié)。
引入了回飛式通路，用于差分路由(見圖4A-4D)的四個鉆孔中 任一個之間的間距都可提供幾個附加參數(shù)，其可用于進(jìn)一步優(yōu)化。在 一個實(shí)施例中，回飛式連接的通路不必是同樣的直徑，這在保存布線 空間或獲得更佳耦合方面可能是有用的。而且，在一個實(shí)施例中，多 于兩個通路可以串聯(lián)使用，以提供附加益處，但仍在實(shí)施例和所述權(quán) 利要求書的范圍之內(nèi)。在一個實(shí)施例中，回飛式通路可用于提供穿通 孔或壓配合結(jié)構(gòu)，它們用組件側(cè)-微帶線饋電，這一般會有相當(dāng)大的次
諧振困難。例如，如圖4A和4B所示，連接器管腳可插入第一通路 232中，而跡線耦合到第二通路234,如圖4A所示。
圖7示出了電路板400，以示出減輕如圖1A所示的通路諧振效 應(yīng)的方法。典型的是，圖4示出反鉆通路410、掩埋通路430和盲通 路150,如業(yè)界已知。圖7所示的通路配置減小了通路殘端的長度。 典型的是，反鉆通路一般在電路板制品的電鍍之后形成。在這種電鍍 之后，可用一個過大鉆頭對PTH圓筒的未用部分鉆孔，以減少或去 除潛在的諧振步驟，留下圓柱形的氣空隙412。
常規(guī)情況，這種反鉆或控制深度的鉆孔過程要求每個電路板被分 別處理并經(jīng)過附加的鉆孔過程，而常規(guī)的PTH鉆孔可以在單個過程 中在電路板疊層上同時執(zhí)行。此外，對每個反鉆孔都要求有精確的深 度控制和配準(zhǔn)，而穿通孔的鉆孔不需要嚴(yán)格的深度控制，并可允許整 體不太嚴(yán)格的鉆孔配準(zhǔn)。反鉆通路所要求的附加處理和加工增加了電 路板成本，并可對成品率有負(fù)面影響。
如圖7所示，掩埋通路430和盲通路450可用來創(chuàng)建鍍通孔，它 們跨越特定的層過渡，卻沒有對于所需過渡必要之外的殘端和鉆孔。 常規(guī)情況，盲通路和掩埋通路是在各個層中或各組PCB層中創(chuàng)建的， 然后最終層壓為完整的電路板，并隨后進(jìn)行最終穿通孔鉆孔和電鍍過 程。創(chuàng)建掩埋通路430和盲通路450的工藝不同于常規(guī)的鍍通孔技 術(shù)，它對每組過渡要求有單獨(dú)的鉆孔和電鍍步驟。和反鉆一樣，這是 個工藝繁多的方法，會使電路板成本升高并降低成品率。而且，盲通 路和掩埋通路一般與穿通孔引線的和壓配合的組件不兼容。
圖8示出按照一個實(shí)施例的電路板500,以示出耦合反鉆通路 對。典型的是，電路板500包括常規(guī)反鉆通路510，以及耦合反鉆通 路530和耦合反鉆通路550。如圖所示，耦合反鉆通路530包括在內(nèi) 部電路板層中串聯(lián)耦合的第一反鉆通路532和第二反鉆通路534。如 圖所示，孔腔536和538去除了在第一通路532和第二通路534的串 聯(lián)連接下面的任何附加通路殘端。如圖還示出，耦合反鉆通路530包 括在通路552處的鍍通孔，通路552串聯(lián)耦合到反鉆通路554,通路 554包含孔腔556。如圖所示，反鉆耦合信號通^各530和550的形成 要求通向電路板的一側(cè)，并要求有單一的孔深，同時在單個反鉆通路 上提供性能改進(jìn)。
圖9示出按照一個實(shí)施例的電路板600,以示出掩埋耦合信號通 路。典型的是，掩埋通路610不能通過包含一個串聯(lián)連接的通^ 各而得 到改進(jìn)。但與沒有附加耦合信號通路的通路相比，掩埋耦合信號通路 630、 650和670都提供改進(jìn)。典型的是，掩埋耦合信號通路630包 括掩埋通路632和鍍通孔通路634,它們在電路板層內(nèi)串聯(lián)耦合。同 樣，按照一個實(shí)施例，掩埋耦合信號通路650包括在電路板層中串聯(lián) 耦合的掩埋通^各652和鍍通孔通路654。在一個實(shí)施例中，掩埋耦合 信號通路670包括在內(nèi)部電路板層中串聯(lián)耦合的第一掩埋通路672和 第二掩埋通路674。
圖10示出按照一個實(shí)施例的電路板700，其包括盲耦合信號通 路對。典型的是，盲通路710不能因添加串聯(lián)連接的通路而得到改 進(jìn)。典型的是，按照一個實(shí)施例，盲耦合信號通路730包括第一盲通 路732和第二盲通路734,它們在內(nèi)部電路板層中串聯(lián)耦合。按照一 個實(shí)施例，盲耦合信號通路750包括串聯(lián)耦合的鍍通孔通路752和盲 通路754。盲耦合信號通路770包括鍍通孔通^各772，它串聯(lián)耦合到 第一盲通路774-1和第二盲通路774-2。因此，如圖8-10所示，使用 串聯(lián)連接的耦合信號通路，通過進(jìn)一步消除未用殘端以進(jìn)一步減少殘 端諧振，可用來減少諸如反鉆通路、盲通路和掩埋通^^技術(shù)的步長。圖11是結(jié)合有至少一個電子配件如圖2所示電路板100的電子 系統(tǒng)800的框圖。電子系統(tǒng)800可以是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它包括系統(tǒng)總線 810，以將電子系統(tǒng)800的各種iE件電耦合在一起。系統(tǒng)總線810可 以是單個總線或總線的任何組合。電路板100電耦合到系統(tǒng)總線 810，并可包括任何電路或電路的組合。在一個實(shí)施例中，電路4反100 包括處理器140，它可以是任何類型。
如本文所用的，處理器是指任何類型的電路，例如但不限于微 處理器、微控制器、圖形處理器或數(shù)字信號處理器。可包含在電路板 100中的其它類型電路是定制電路或?qū)Ｓ眉呻娐?，例如通信電?150，以供在無線裝置諸如蜂窩電話、傳呼機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、雙向 無線電以及類似電子系統(tǒng)中使用。電子系統(tǒng)800還可包括外部存儲器 840，該外部存儲器又可包括適合于特定應(yīng)用的一個或多個存4諸元 件，例如隨機(jī)存取存儲器(RAM)形式的主存儲器840、 一個或多個 硬盤驅(qū)動器844、和/或處理諸如軟磁盤、光盤(CD)和數(shù)字視頻光 盤(DVD)等可移動介質(zhì)846的一個或多個驅(qū)動器。
電子系統(tǒng)800還可包括顯示裝置820、揚(yáng)聲器830以及控制器 860,諸如鍵盤、鼠標(biāo)、跟蹤球、游戲控制器、擴(kuò)音器、語音識別裝 置、或?qū)⑿畔⑤斎氲诫娮酉到y(tǒng)800中的任何其它裝置。如本文所示， 電路板IOO可在許多不同的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，包括電子封裝、電子系統(tǒng) 和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。元件、材料、幾何形狀和尺寸都可有所不同，以適合 特定的要求。
圖12示出各種表示或格式的框圖，用于使用所公開的技術(shù)作設(shè) 計(jì)的仿真、模擬和制造930。表示設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)可以用許多方式來表示 該設(shè)計(jì)。首先，在模擬中很有用，硬件可使用硬件描述語言或另一種 功能性描述語言來表示，該語言實(shí)質(zhì)上提供了一個預(yù)期所設(shè)計(jì)的硬件 如何執(zhí)行的計(jì)算機(jī)化模型。硬件模型910可存儲在存儲介質(zhì)900中， 例如計(jì)算機(jī)存儲器，這樣可使用模擬軟件920模擬該模型，該模擬軟 件對硬件模型應(yīng)用特定的測試程序組930,來確定它是否確實(shí)如設(shè)想
那樣運(yùn)行。在一些實(shí)施例中，模擬軟件未記錄、捕獲或包含在介質(zhì)中。 此外，具有邏輯和/或晶體管門的電路級模型可在設(shè)計(jì)過程的一 些階段生產(chǎn)。使用可編程邏輯，該模型可由形成模型的專用硬件模擬 器類似地模擬數(shù)次。這種類型的模擬更深層次看可以是一種仿真技 術(shù)。在任何情況下，可重新配置的硬件是另一實(shí)施例，它可涉及采用 所公開的技術(shù)存儲模型的機(jī)器可讀介質(zhì)。
而且，大多數(shù)設(shè)計(jì)在某個階^1可達(dá)到數(shù)據(jù)表示硬件模型中各種器 件的物理布局的水平。在使用常規(guī)半導(dǎo)體制造技術(shù)的情況下，表示硬 件模型的數(shù)據(jù)可以是規(guī)定在生產(chǎn)集成電路所用的不同掩模層或掩模 上有或沒有各種特性的數(shù)據(jù)。再者，表示集成電路的這種數(shù)據(jù)實(shí)施本 文公開的技術(shù)，因?yàn)殡娐愤壿嫼蛿?shù)據(jù)可模擬或制造為執(zhí)行這些技術(shù)。 在設(shè)計(jì)的任何表示中，數(shù)據(jù)都可存儲在任何形式的機(jī)器可讀介質(zhì)
中。為傳送這些信息而調(diào)制或另外產(chǎn)生的光波或電波960、存儲器 950、或者磁或光存儲器940如盤都可以是機(jī)器可讀介質(zhì)。任何這些 介質(zhì)都可以承載設(shè)計(jì)信息。術(shù)語"承載"(例如機(jī)器可讀介質(zhì)承載信 息)由此涵蓋了存儲在存儲裝置上的信息或者編碼或調(diào)制到載波中或 載波上的信息。描述設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)特點(diǎn)的位組(當(dāng)實(shí)施在機(jī)器可讀介質(zhì) 如載波或存儲介質(zhì)中時)是可以被密封在其自身之內(nèi)和之外、或由其 它項(xiàng)用于進(jìn)一步設(shè)計(jì)或制造的制品。 備選實(shí)施例
應(yīng)理解，對于其它實(shí)施例，可以使用不同的系統(tǒng)配置。例如，雖 然系統(tǒng)800包括單個CPU 140，但對于其它實(shí)施例，多處理器系統(tǒng)(其 中一個或多個處理器在配置和操作方面可類似于上述CPU 140 )可從 各種實(shí)施例的串聯(lián)連接耦合通路中受益。其它不同類型的系統(tǒng)或不同 類型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)例如服務(wù)器、工作站、臺式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、游戲系統(tǒng)、 嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、刀片服務(wù)器等等也可用于其它實(shí)施例。
已公開了實(shí)施例及最佳模式，在由以下權(quán)利要求書所定義的本發(fā) 明實(shí)施例的范圍之內(nèi)，對所公開的實(shí)施例可以作修改和改變。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括在電路板內(nèi)形成第一通路；在所述電路板內(nèi)形成第二通路，第二通路定位于第一通路附近，以使第一和第二通路之間能夠電磁耦合；以及串聯(lián)連接第一通路和第二通路。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一通路的直徑大于第二通 3各的直徑。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 在第一通路內(nèi)插入組件管腳，其中跡線連接到第二通路。
4. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括 反鉆第 一通路和第二通路的未用殘端。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一通路包括盲通路，且第 二通路包括鍍通孔通路。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中第一通路包括掩埋通路，且 第二通路包括鍍通孔通路。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括在第 一通路和第二通路中的至少 一個內(nèi)淀積導(dǎo)電材料，以增加第 一通路和第二通路之間的所述電磁耦合。
8. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中形成第二通路包括 將第二通路定位于第一通3各附近，以使第二通路的阻焊盤與第一通路的阻焊盤相交。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括 在所述電路板內(nèi)形成第三通路；在所述電路板內(nèi)形成第四通路，第四通路定位于第三通路附近， 以提供第三和第四通路之間的耦合；以及 串聯(lián)連接第三通路和第四通路。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中形成第四通路包括 將第四通路定位于第二通路附近，以提供第二通路和第四通路之間的耦合。
11. 一種電路板，包括至少一組多個信號通路，它們串聯(lián)連接，以在一個或多個電路板 層之間提供信號層過渡。
12. 如權(quán)利要求11所述的電路板，其中所述多個信號通路包括 第一通路；以及第二通路，第二通路定位于第一通路附近，以使第一和第二通路 之間能夠電磁耦合。
13. 如權(quán)利要求12所述的電路板，其中第一通路的直徑大于第 二通路的直徑。
14. 如權(quán)利要求12所述的電路板，其中第一通路的阻焊盤的尺 寸小于第二通路的阻焊盤的尺寸。
15. 如權(quán)利要求12所述的電路板，還包括 第三通路；第四通路，第四通路定位于第三通路附近，以使第三和第四通路 之間能夠電磁耦合，第三通路和第四通路串聯(lián)連接。
16. 如權(quán)利要求15所述的電路板，還包括 第一連接器管腳，耦合到第一通路； 第一跡線，耦合到第二通路； 第二連接器管腳，耦合到第三通路；以及第二跡線，耦合到第四通路，第一跡線和第二跡線提供差分信號對。
17. 如權(quán)利要求15所述的電路板，還包括 地通路，形成在第二通路和第四通路之間。
18. 如權(quán)利要求15所述的電路板，其中第四通路定位于第二通 路附近，以使第二通路和第四通路之間能夠電磁耦合。
19. 如權(quán)利要求12所述的電路板，其中第二通路的阻焊盤的形狀不同于第 一通路的阻焊盤的形狀。
20. 如權(quán)利要求12所述的電路板，其中第二通路的阻焊盤與第 一通路的阻焊盤相交。
21. —種機(jī)器可讀介質(zhì)，其上實(shí)施有用于制造電路板的電路設(shè) 計(jì)，所述電路板在制造時包括第一通路，以及第二通路，第二通路定位于第一通路附近，以使第一和第二通路 之間能夠電磁耦合，第一通路和第二通路串聯(lián)連接，以提供在一個或 多個電路板層之間的信號層過渡。
22. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中第一通路的直徑 大于第二通路的直徑。
23. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，還包括 第三通路；第四通路，第四通3各定位于第三通路附近，以使第三和第四通路 之間能夠電萬茲耦合，第三通路和第四通路串聯(lián)連接。
24. 如權(quán)利要求23所述的才幾器可讀介質(zhì)，其中所述電路板還包括第一連接器管腳，耦合到第一通路第一跡線，耦合到第二通路；第二連接器管腳，耦合到第三通路以及第二跡線，耦合到第四通路，第一跡線和第二跡線提供差分信號對。
25. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中第二通路的阻焊 盤的尺寸大于第一通路的阻焊盤的尺寸。
26. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中連接第一通路和 第二通路在所述電路板的背面相接合。
27. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中第二通路的阻焊盤的形狀不同于第 一通路的阻焊盤的形狀
28. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，還包括 將第一通路和第二通路在所述電路板的內(nèi)部層上相接合。
29. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，還包括附到第二通路的圓筒上的圈環(huán)，以增加在第 一通路和第二通路之 間的電磁耦合。
30. 如權(quán)利要求21所述的機(jī)器可讀介質(zhì)，其中第一通路包括反 鉆通路、盲通路和掩埋通路之一，且第二通路包括鍍通孔通路。
31. —種電子系統(tǒng)，包括 總線；存儲器，耦合到所述總線；以及電路板，電連接到所述總線，所述電路板包括第一通路和第二通 路，第二通路定位于第一通路附近以使第一和第二通路之間能夠電磁 耦合，第一通路和第二通路串聯(lián)連接以提供在一個或多個電路板層之 間的信號層過渡。
32. 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中第一通^^的直徑大于第二 通路的直徑。
33. 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，還包括 第三通路；以及第四通路，第四通路定位于第三通路附近，以使第三和第四通路 之間能夠電磁耦合，第三通路和第四通路串聯(lián)連接。
34. 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，還包括 第一連接器管腳，耦合到第一通路 第一跡線，耦合到第二通路； 第二連接器管腳，耦合到第三通路以及第二跡線，耦合到第四通路，第一跡線和第二跡線提供差分信號對。
35. 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中第二通路的阻焊盤與第一 通路的阻焊盤相交。
36. 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中第一通路包括盲通路，且 第二通路包括鍍通孔通路。
37. 如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中第一通路包括掩埋通路， 且第二通路包括鍍通孔通路。
38，如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其中第一通路包括反鉆通路， 且第二通if各包括鍍通孔通路。
39. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，還包括 地通路，形成在第二通路和第四通路之間。
40. 如權(quán)利要求33所述的系統(tǒng)，其中第四通路定位于第二通路 附近，以使第二通路和第四通3各之間能夠電^茲耦合。
全文摘要
說明了一種用于改進(jìn)印刷電路板信號層過渡的方法和設(shè)備。在一個實(shí)施例中，該方法包括在印刷電路板(PCB)內(nèi)形成第一通路。第二通路在PCB內(nèi)同時形成。在一個實(shí)施例中，第二通路定位于第一通路附近，以使第一和第二通路之間能夠電磁耦合。第二通路形成之后，第一和第二通路連接起來以在第一和第二通路之間提供串聯(lián)連接。在一個實(shí)施例中，第一和第二通路之間的串聯(lián)連接減少了相對于第一通路的殘端長度，以減少并可能消除例如對于短信號層過渡的殘端諧振。也說明和要求了其它實(shí)施例。
文檔編號H05K3/40GK101341806SQ200580035407
公開日2009年1月7日 申請日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月29日
發(fā)明者T·威格, T·梁 申請人:英特爾公司