印刷電路板及其布線方法
2023-05-23 21:44:31 1
專利名稱：印刷電路板及其布線方法
技術領域：
本發明是關於一種印刷電路板布線技術，特別是關於一種應用在通過差分方式傳輸電子元件信號的印刷電路板及其布線方法。
背景技術：
目前，隨著印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)上集成的功能越來越多，設置在上面的電子元件也越來越多。同時，電子產品小型化的發展也使印刷電路板的尺寸減小。因此，要在如此小面積的印刷電路板上為該如此多的元件間的連接進行布線，對布線技術產生更高要求。
現有印刷電路板布線方式主要有直角布線、45度角布線、差分布線以及蛇形布線等。以差分布線為例，與單端布線相比，因差分布線採用了兩個同長度且保持固定距離的信號線，具備更強的抗幹擾能力及較小的對外輻射。因此，差分布線主要應用在傳輸易受幹擾的高速信號。如圖1A及圖1B所示的即為現有對印刷電路板進行差分布線示意圖。
如圖1A所示，將一對差分信號線10a、10b位設在印刷電路板1的同一信號層10上，由該對差分信號線10a、10b傳輸高速差分信號。如圖1B所示，布線時為了匹配線長，該對差分信號線10a、10b之間須至少保持距離d，以便滿足抗幹擾的要求。同時，為符合阻抗需求，該對差分信號線10a、10b也須與其它信號線保持一定距離，避免受到幹擾或者幹擾其它信號線。
應用上述布線技術時，由於該對差分信號線10a、10b之間須保持一定安全距離，且該對差分信號線10a、10b與其它信號線之間也須保持一定安全距離，導致該對差分信號線10a、10b佔用大量電路板布線空間。同時，為匹配線長所需的大間距，不僅繞線較多，相對使布線設計受限制。
另外，中國臺灣專利證書第I237536號案中提出一種印刷電路板及其布線方法。該專利令一信號層的差分對與其相鄰信號層內的相對位置的差分對相互交錯式布線，該相互交錯位置布線的差分對數據流向相反，達到減少差分對間幹擾及節省印刷電路板布線空間的目的。
由於該專利是差分對交錯堆棧在不同的信號層中，不同信號層產生的諸如阻抗、過孔的差別會降低差分布線的效果。如此，對高速信號的傳輸造成不利影響。
因此，如何提供一種可節省印刷電路板布線空間的布線技術，解決現有衍生技術的種種缺失，實為當前業界亟待解決的問題。
發明內容
為克服上述現有技術的缺點，本發明的主要目的在於提供一種節省布線空間的印刷電路板及其布線方法。
本發明的另一目的在於提供一種提高差分傳輸效果的印刷電路板及其布線方法。
為實現上述及其它目的，本發明是在印刷電路板設置至少一電子元件，該印刷電路板包括多個信號層；多個介質層，夾設在各該信號層之間；以及多個差分信號線，用於傳輸該電子元件的信號，並分別對稱設在各該信號層中，節省布線空間。
在上述印刷電路板中，該信號層是由電氣性能以及孔(via)的分布均對稱且相鄰的成對信號層構成，其中，該電氣對稱是指該成對信號層的布線寬度以及布線間距相等。該成對信號層的布線寬度以及布線間距相等，且該介質層與各該差分信號線間的布線間距也可相等，藉此使該差分信號線之間完全可以上下層走線，並提供相同阻抗。
本發明還公開一種印刷電路板的布線方法，該布線方法應用在具有多個信號層、多個介質層以及以差分方式傳輸信號的至少一電子元件的印刷電路板，其中，該布線方法將通過差分方式傳輸該電子元件信號的成對差分信號線分別對稱設置在不同信號層中。
在上述布線方法中還包括重複將各該差分信號線分別對稱設置在不同的信號層中。該信號層是由電氣性能以及孔(via)的分布均對稱且相鄰的成對信號層構成，該成對信號層的布線寬度以及布線間距相等，該介質層與各該差分信號線間的布線間距相等。
與現有印刷電路板及其布線方法相比，本發明將兩個差分信號線分別對稱設置在夾設有該介質層的上下信號層中，使該差分信號線之間完全可以上下層走線，並提供相同阻抗，且使成對信號層間的距離作為對稱設置的差分信號線間的間距，大大節省了電路板的布線空間，使電路板有進一步縮小面積的可能性，符合電子產品小型化的發展趨勢，克服了現有技術的缺失。
圖1A是現有的印刷電路板及其布線方法的平面示意圖；圖1B是現有的印刷電路板及其布線方法的剖面示意圖；圖2是本發明印刷電路板及其布線方法實施例1的平面示意圖；圖3是圖2的印刷電路板布線方法的流程示意圖；圖4是本發明實施例2的印刷電路板及其布線方法的平面示意圖；以及圖5是圖4的印刷電路板布線方法的流程示意圖。
具體實施例方式
實施例1圖2及圖3是依本發明印刷電路板及其布線方法實施例1繪製的附圖。圖2是本發明實施例1的印刷電路板及其布線示意圖，如圖所示，本發明的印刷電路板2包括第一信號層20、第二信號層21、第一介質層22、第二介質層23以及第三介質層24。其中，該第一信號層20與第二信號層21是二個電氣性能以及孔(via)的分布均對稱且相鄰的信號層構成，其中該電氣對稱是指該二個信號層的布線寬度以及布線間距相等。
印刷電路板2還具有一對差分信號線，即第一差分信號線20a、第二差分信號線21a。藉由該對差分信號線20a、21a傳輸設在該印刷電路板2上的電子元件(未標出)的信號。在本實施例中，該第一差分信號線20a設在第一信號層20上，該第二差分信號線21a設在第一信號層20上。同時，雖然在本實施例中是在印刷電路板2設置一對差分信號線為例進行說明，但並非以此為限。
該第一介質層22，夾設在第一信號層20以及第二信號層21之間，其厚度應滿足該二個差分信號線20a、21a之間布線間距要求。例如，該第一介質層22與該二個差分信號線20a、21a間的布線間距相等。
該第二介質層23以及該第三介質層24分別位於第一信號層20及第二信號層21的外側，用於隔離和保護該第一及第二信號層20、21。
如圖3所示，它是本實施例的印刷電路板的布線方法的流程圖。請一併參閱圖2，該方法應用在一印刷電路板2，對印刷電路板2上可設置電子元件的差分信號線布線。本發明的印刷電路板的布線方法主要將通過差分方式傳輸該電子元件信號的成對差分信號線，分別對稱地設置在不同信號層中。由於將電子元件設在印刷電路板上的技術是現有技術，於此不再說明。
在本實施例中，首先可進行步驟S30，將該電子元件通過差分方式傳輸信號的成對差分信號線(例如該二個差分信號線20a、21a)，分別設置在該對信號層(例如該第一及第二信號層20、21)的不同層。如圖2所示，第一差分信號線20a設置在第一信號層20，第二差分信號線21a設置在第二信號層21。
接著，繼續步驟S31。在步驟S31中，進行有關印刷電路板的其它布線程序，完成印刷電路板的布線作業。由於印刷電路板其它布線程序是業界現有技術，不是本發明的技術特徵，在此不再為文贅述。
本發明是將成對的差分信號線分別對稱設置在夾設有該介質層的上下信號層中，可在該差分信號線之間上下走線並提供相同阻抗，可由成對的信號層間的距離作為對稱設置的差分信號線間的間距，節省布線空間，解決現有技術的缺失。
實施例2圖4及圖5是依照本發明印刷電路板及其布線方法的實施例2繪製的附圖，其中，與上述實施例1相同或近似的元件用相同或近似的元件符號表示，並省略詳細敘述，使本案的說明更清楚易懂。
本實施例2與實施例1最大不同之處在於，實施例1在印刷電路板設置一對差分信號線，實施例2中則在印刷電路板設置多個對差分信號線。
應用在多層電路板時，該印刷電路板包括多個信號層、夾設在該對信號層之間的多個介質層以及用於以差分方式傳輸電子元件信號並分別對稱設置在不同該信號層的多個差分信號線。
如圖4所示，本發明的印刷電路板包括第一信號層20、第二信號層21、夾設在第一信號層20與第二信號層21間的第一介質層22、第三信號層25、第四信號層26、夾設在第一信號層20與第三信號層25間的第二介質層23、夾設在第二信號層21與第四信號層26間的第三介質層24、設在第一信號層20的第一差分信號線20a、設在第二信號層21的第二差分信號線21a、設在第三信號層25的第三差分信號線25a以及設在第四信號層26的第四差分信號線26a。
該第一差分信號線20a與第二差分信號線21a是成對設置的，該第三差分信號線25a與第四差分信號線26a也是成對設置的。在本實施例中，該第三信號層25與該第四信號層26遠離信號層的表面還可設置諸如供電的線路層27、28。
如圖5所示，在本實施例的印刷電路板的布線方法中，如實施例1的步驟S30，將通過差分方式傳輸該電子元件信號的成對差分信號線，分別對稱設置在不同信號層中。接著，如步驟S30』，重複該步驟S30，用於在該電路板上進行增層。最後，再進行如實施例1的步驟S31，形成多層電路板。由於相關增層技術是現有技術，故不再說明。
與現有的印刷電路板及其布線方法相比，本發明的印刷電路板及其布線方法通過將原布設在同一信號層的差分信號線布設在相鄰的信號層，大大節省了印刷電路板的布線空間，使電路板可進一步縮小面積，順應了電子產品小型化的發展趨勢。
權利要求
1.一種印刷電路板，設置至少一電子元件，其特徵在於，該印刷電路板包括多個信號層；多個介質層，夾設在各該信號層之間；以及多個差分信號線，用於傳輸該電子元件的信號，並分別對稱設在各該信號層中，節省布線空間。
2.如權利要求1所述的印刷電路板，其特徵在於，該信號層是由電氣性能以及孔的分布均對稱且相鄰的成對信號層構成。
3.如權利要求2所述的印刷電路板，其特徵在於，該成對信號層的布線寬度以及布線間距相等。
4.如權利要求1所述的印刷電路板，其特徵在於，至少一介質層與對稱的差分信號線間的布線間距相等。
5.一種印刷電路板的布線方法，應用在具有多個信號層、多個介質層以及以差分方式傳輸信號的至少一電子元件的印刷電路板，其特徵在於，該布線方法是將通過差分方式傳輸該電子元件信號的成對差分信號線分別對稱設置在不同信號層中。
6.如權利要求5所述的印刷電路板的布線方法，其特徵在於，該布線方法還包括重複將各該差分信號線分別對稱設置在不同信號層中。
7.如權利要求5所述的印刷電路板的布線方法，其特徵在於，該信號層是由電氣性能以及孔的分布均對稱且相鄰的成對信號層構成。
8.如權利要求7所述的印刷電路板的布線方法，其特徵在於，該成對信號層的布線寬度以及布線間距相等。
9.如權利要求5所述的印刷電路板的布線方法，其特徵在於，至少一介質層與對稱的差分信號線間的布線間距相等。
全文摘要
本發明公開一種印刷電路板及其布線方法。該印刷電路板設置至少一電子元件，該印刷電路板包括多個信號層；多個介質層，夾設在各該信號層之間；以及多個差分信號線，用於傳輸該電子元件的信號，並分別對稱設在各該信號層中，節省布線空間。該印刷電路板的布線方法，應用在具有多個信號層、多個介質層以及以差分方式傳輸信號的至少一電子元件的印刷電路板，該布線方法將通過差分方式傳輸該電子元件信號的成對差分信號線分別對稱設置在不同信號層中。本發明的印刷電路板及其布線方法可節省布線空間，提高差分傳輸效果。
文檔編號H05K1/00GK101064992SQ200610078069
公開日2007年10月31日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者楊淑敏, 楊曉萍 申請人:英業達股份有限公司