專利名稱：印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，特別涉及一種應(yīng)
用于至少具有第一、第二信號(hào)線、及多襯底的印刷電路板(PCB)上 的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電子科技的不斷研發(fā)與精進(jìn)，印刷電路板的設(shè)計(jì)也在不斷發(fā) 現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題的過(guò)程中向高性能、好質(zhì)量的共同目標(biāo)發(fā)展。因此， 在印刷電路板相關(guān)設(shè)計(jì)中，任何一項(xiàng)改進(jìn)，只要有益于使用者使用、 提高產(chǎn)品質(zhì)量及性能、改善功能等實(shí)質(zhì)性的功效增進(jìn)，均為具有產(chǎn)業(yè) 利用價(jià)值的創(chuàng)作，也符合專利法鼓勵(lì)、保護(hù)與利用創(chuàng)作的精神。
目前，印刷電路板的設(shè)計(jì)過(guò)程中，會(huì)遇到許許多多的貫孔，這些 貫孔通常是用以將由多層面組成的電路板中的某些層面進(jìn)行電性連通 (通過(guò)該些貫孔內(nèi)緣鋪設(shè)的導(dǎo)電材質(zhì))，或是當(dāng)某些層面的信號(hào)線需 要走向其它層面時(shí)，即可通過(guò)該些貫孔進(jìn)行換層。而對(duì)于某些成對(duì)的 信號(hào)線，如差分信號(hào)線，不僅是最為常用信號(hào)線，出現(xiàn)頻率很高(如 目前大多主板上的CLK、 LAN、 USB等都是差分信號(hào)線)，而且由于 是成對(duì)出現(xiàn)且有阻抗匹配的要求(若在走線路徑的某個(gè)地方不滿足阻 抗匹配要求將導(dǎo)致傳輸出錯(cuò)、系統(tǒng)不穩(wěn)定或傳輸數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問(wèn)題)， 所以對(duì)該差分信號(hào)線布線走線路徑的要求比較高，例如布設(shè)兩差分信 號(hào)線時(shí)，需要適當(dāng)靠近且盡量保持平行，以滿足其阻抗匹配的要求。
盡管能夠按照上述要求對(duì)這類信號(hào)線進(jìn)行布線，但是，要將上述 兩信號(hào)線進(jìn)行阻抗匹配仍然不容易。例如，差分信號(hào)線在電路板中需 要進(jìn)行上述換層或是與其它電子組件連接時(shí)，電路板上的相關(guān)貫孔就 會(huì)對(duì)兩信號(hào)線阻抗匹配產(chǎn)生干擾，甚至出現(xiàn)電磁干擾(EMI)的狀況， 如圖1，是一立體示意圖，其顯示差分信號(hào)線換層時(shí)通過(guò)貫孔區(qū)域的立 體示意圖，如圖所示，圖中所示由第一信號(hào)線1及第二信號(hào)線2組成
差分信號(hào)線，分別經(jīng)由電路板的第一貫孔10及第二貫孔20貫穿電源 層(power) 41和接地層(ground) 43。
由于兩差分信號(hào)線對(duì)應(yīng)的兩貫孔(即第一貫孔10及第二貫孔20)之 間的區(qū)域存在貫孔間隙3，而在此貫孔間隙3中具有導(dǎo)電材質(zhì)會(huì)對(duì)該差 分信號(hào)線(即第一信號(hào)線1及第二信號(hào)線2)產(chǎn)生干擾，例如，該貫孔間 隙3處的電源層41或接地層43中具有導(dǎo)電材質(zhì)，抑或是其間走線層 (圖中未示)具有其它信號(hào)線，那么對(duì)于貫穿于該電源層41或該接地 層43的差分信號(hào)線，極易受到該電源層41或該接地層43的貫孔間隙 3上的導(dǎo)電材質(zhì)干擾，使得該貫孔區(qū)域內(nèi)的差分信號(hào)線的阻抗與其它區(qū) 域內(nèi)的差分信號(hào)線的阻抗有所不同。為更清晰呈現(xiàn)該貫孔區(qū)域，如圖2， 是一平面示意圖，其顯示貫孔的截面示意圖。如圖所示，該貫孔(即第 一貫孔10及第二貫孔20)區(qū)域中，該第一信號(hào)線1與第二信號(hào)線2之 間存在貫孔間隙3，而該貫孔間隙3中的導(dǎo)電材質(zhì)會(huì)使得該差分信號(hào)線 的阻抗與其它區(qū)域內(nèi)的差分信號(hào)線的阻抗不匹配。且，由于上述貫孔 區(qū)域的導(dǎo)電材質(zhì)與該差分信號(hào)線能夠產(chǎn)生電磁干擾(EMI)，從而影響 該差分信號(hào)線的傳輸質(zhì)量，使得原本布線走線路徑的要求較高的差分 信號(hào)線在進(jìn)行布線時(shí)變得更加困難。
因此，如何提供一種印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，以消除該貫 孔間的間隙上的導(dǎo)電材質(zhì)對(duì)差分信號(hào)線所產(chǎn)生的干擾，進(jìn)而可避免該 差分信號(hào)線在走線過(guò)程中產(chǎn)生阻抗不相匹配及電磁干擾的弊端，實(shí)為 此領(lǐng)域中亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的主要目的在于提供一種印刷 電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，以消除該貫孔之間存在的導(dǎo)電材質(zhì)對(duì)差分 信號(hào)線產(chǎn)生的干擾，進(jìn)而可避免該差分信號(hào)線在走線過(guò)程中產(chǎn)生阻抗 不相匹配及電磁干擾的弊端。
為達(dá)上述目的以及其它目的，本發(fā)明提供一種印刷電路板的組合 式貫孔結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于至少具有第一、第二信號(hào)線、及多襯底的印刷電 路板(PCB)上，多襯底至少包括電源層、接地層、及走線層，該印 刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)則至少包括第一貫孔，貫穿該多襯底，
以供穿設(shè)該第一信號(hào)線；第二貫孔，與該第一貫孔間隔一預(yù)定距離， 并貫穿該多襯底，用以供穿設(shè)該第二信號(hào)線；以及絕緣區(qū)域，對(duì)應(yīng)設(shè) 于該第一貫孔及該第二貫孔周邊的電源層與接地層上，并至少涵蓋由 該第一貫孔的外緣向外延伸第一安全距離的區(qū)域、該第二貫孔的外緣 向外延伸第二安全距離的區(qū)域、以及該第一貫孔與該第二貫孔間的區(qū) 域。
其中，該第一信號(hào)線與該第二信號(hào)線為組成差分信號(hào)線對(duì)的兩信 號(hào)線，該第一貫孔與該第二貫孔則為差分對(duì)的貫孔。該第一貫孔半徑 與該第二貫孔半徑相等；該預(yù)定距離大于該第一安全距離與第二安全 距離；該第一安全距離是該第一信號(hào)線與其它信號(hào)線之間不會(huì)發(fā)生信 號(hào)干擾的距離；該第二安全距離是該第二信號(hào)線與其它信號(hào)線之間不 會(huì)發(fā)生信號(hào)干擾的距離；該第一安全距離與該第二安全距離相等；其 中，該第一貫孔的半徑與該第一安全距離相加的長(zhǎng)度為第一安全半徑， 該第二貫孔的半徑與該第二安全距離相加的長(zhǎng)度為第二安全半徑，且 該第一安全半徑與該第二安全半徑相等。在該電源層及接地層的該絕 緣區(qū)域?yàn)榻^緣材質(zhì)；在該走線層中的該絕緣區(qū)域則不布設(shè)導(dǎo)線。
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，主要 是在對(duì)應(yīng)差分信號(hào)線對(duì)的差分對(duì)貫孔周邊設(shè)有一絕緣區(qū)域，由該絕緣 區(qū)域保護(hù)組合式的差分貫孔結(jié)構(gòu)，從而可消除現(xiàn)有技術(shù)中由于貫孔之 間存在的導(dǎo)電材質(zhì)對(duì)差分信號(hào)線對(duì)產(chǎn)生的干擾，進(jìn)而避免該差分信號(hào) 線對(duì)在走線過(guò)程中產(chǎn)生阻抗不相匹配及電磁干擾的弊端。


圖1為一立體示意圖，其顯示差分信號(hào)線換層時(shí)通過(guò)現(xiàn)有貫孔結(jié)
構(gòu)的立體示意圖2為一平面示意圖，其顯示現(xiàn)有貫孔結(jié)構(gòu)的橫截面示意圖3為一平面示意圖，其顯示本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫孔 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的橫截面示意圖；以及
圖4為一立體示意圖，其顯示差分信號(hào)線換層時(shí)通過(guò)本發(fā)明的印 刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖。
符號(hào)說(shuō)明
1第一信號(hào)線2第二信號(hào)線
10第一貫孔20第一貫孑L
廳預(yù)定距離3貫孔間隙
4襯底41電源層
43接地層5絕緣區(qū)域
101第一貫孔的半徑201第二貫孔的半徑
103第一安全距離203第二安全距離
105第一安全半徑205第二安全半徑
具體實(shí)施例方式
以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可由本說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)與功效。 本發(fā)明也可通過(guò)其它不同的具體實(shí)例加以施行或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的 各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各 種修飾與變更。
如圖3，為一平面示意圖，其顯示本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫 孔結(jié)構(gòu)應(yīng)用于印刷電路板(PCB)的橫截面示意圖。如圖所示，本發(fā) 明的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，供一印刷電路板的組合式信號(hào)線 換層或是與其它電子組件連接所需，其中，該印刷電路板具有多襯底4。 在本實(shí)施例中，該組合式信號(hào)線以第一信號(hào)線1及第二信號(hào)線2組成 的差分信號(hào)線為例，加以說(shuō)明，但不僅限于此。
本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，用以消除由于該第一及 第二貫孔之間存在的導(dǎo)電材質(zhì)對(duì)該差分信號(hào)線產(chǎn)生的干擾，其中，該 第一信號(hào)線1與其它信號(hào)線之間不會(huì)發(fā)生信號(hào)干擾的距離為第一安全 距離103;該第二信號(hào)線2與其它信號(hào)線之間不會(huì)發(fā)生信號(hào)干擾的距離 為第二安全距離203,該印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)至少包括對(duì)應(yīng) 該第一信號(hào)線1且貫穿該襯底4而設(shè)置的第一貫孔10;對(duì)應(yīng)該第二信 號(hào)線2且貫穿該襯底4而設(shè)置的第二貫孔20;以及對(duì)應(yīng)該第一貫孔10 及該第二貫孔20而設(shè)置的絕緣區(qū)域5。
該第一貫孔10，對(duì)應(yīng)該第一信號(hào)線1貫穿于該襯底4，以供該第 一信號(hào)線1貫穿該襯底4后，換至其它襯底4進(jìn)行走線或與其它電子
組件連接。且該第一貫孔的半徑101與該第一安全距離103相加的長(zhǎng) 度為第一安全半徑105。
該第二貫孔20，與該第一貫孔間隔一預(yù)定距離100，對(duì)應(yīng)該第二 信號(hào)線2貫穿于該襯底4，以供該第二信號(hào)線2貫穿該襯底4后，換至 其它襯底4進(jìn)行走線或與其它電子組件連接，其中，該預(yù)定距離100 大于該第一安全距離103與第二安全距離203。且該第二貫孔的半徑 201與該第二安全距離203相加的長(zhǎng)度為第二安全半徑205。
該絕緣區(qū)域5，對(duì)應(yīng)該第一貫孔10及該第二貫孔20設(shè)置于該襯底 4上，并至少涵蓋三個(gè)區(qū)域該第一貫孔10的外緣向外延伸第一安全 距離103的區(qū)域、該第二貫孔20的外緣向外延伸第二安全距離203的 區(qū)域以及該第一貫孔10與該第二貫孔20間的區(qū)域，在該絕緣區(qū)域5 內(nèi)禁止導(dǎo)體的布設(shè)。該絕緣區(qū)域5橫截面外緣是一除去第一貫孔10及 該第二貫孔20的封閉圖形，該封閉圖形包括以該第一貫孔10的圓 心及該第一安全半徑105所對(duì)應(yīng)圓形除去該第一貫孔10的圓環(huán)、以該 第二貫孔20的圓心及該第二安全半徑205對(duì)應(yīng)另一圓形除去該第二貫 孔20的圓環(huán)、以及上述兩個(gè)圓環(huán)兩外側(cè)切線相連接線內(nèi)部區(qū)域。艮P， 本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)依據(jù)該封閉圖形貫穿于該襯底 4，以形成該絕緣區(qū)域5。
如圖4，是一立體示意圖，其顯示差分信號(hào)線換層時(shí)通過(guò)本發(fā)明的 印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的實(shí)施例示意圖。如圖所示，由第 一信號(hào)線1及第二信號(hào)線2組成差分信號(hào)線，分別經(jīng)過(guò)由電源層41和 接地層43兩襯底上對(duì)應(yīng)的第一貫孔10及第二貫孔20貫穿該電源層41 和該接地層43。由于本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)在該第一 貫孔10與該第二貫孔20之間具有該絕緣區(qū)域5，而該絕緣區(qū)域5內(nèi)為 未布設(shè)導(dǎo)線，具體的，由于電路板具有多襯底4，其中至少具有電源層 41、接地層43、及走線層(未圖示)，而在該電源層41及接地層43 中的該絕緣區(qū)域5為絕緣材質(zhì)，其中該電源層41及接地層43 —般來(lái) 說(shuō)即為本產(chǎn)業(yè)中所稱的"負(fù)片層"；在走線層中的該絕緣區(qū)域5則不 布設(shè)導(dǎo)線。也就是，該第一貫孔10及第二貫孔20周圍的絕緣區(qū)域5 僅在負(fù)片層，而其它走線層不會(huì)出現(xiàn)該形狀的絕緣區(qū)域，僅表現(xiàn)為該 區(qū)域內(nèi)無(wú)走線穿過(guò)。
本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)具有該絕緣區(qū)域5，達(dá)到在 此處的差分信號(hào)線與其它位置的差分信號(hào)線阻抗相互匹配，也不會(huì)產(chǎn) 生電磁干擾。需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，該第一信號(hào)線1與該第 二信號(hào)2線為組成差分信號(hào)線對(duì)的兩信號(hào)線，該第一貫孔10與該第二 貫孔20則為差分對(duì)的貫孔。所以，相對(duì)應(yīng)的，該第一貫孔10與該第 二貫孔20的尺寸與特性應(yīng)相同；例如，該第一貫孔10半徑與該第二 貫孔20半徑相等；上述第一安全距離103與第二安全距離203相等； 上述第一安全半徑105與第二安全半徑205相等，以配合差分信號(hào)線 對(duì)特有的屬性。
最后，需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所示的是貫孔周圍無(wú)電性連接 墊(Pad)，而直接是絕緣區(qū)域的情況，因?yàn)樵诖藢訜o(wú)需與其它零件電 性連接而不具有該電性連接墊；當(dāng)在其它實(shí)施例中，貫孔周圍可具有 相應(yīng)的電性連接墊時(shí)，此時(shí)在本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu) 中該第一貫孔10及該第二貫孔20的外圍也可具有該電性連接墊(未 圖示)，相應(yīng)的，該絕緣區(qū)域5則設(shè)于該電性連接墊外圍。因此是所 屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)的技術(shù)人員可理解的，故不再另繪圖示表 示的。
綜上所述，本發(fā)明的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，主要通過(guò)在 差分信號(hào)線對(duì)應(yīng)的第一貫孔及第二貫孔周邊以及該第一及第二貫孔之 間的區(qū)域設(shè)計(jì)一絕緣區(qū)域，以禁止導(dǎo)體的布設(shè)，從而可消除現(xiàn)有技術(shù) 中由于貫孔之間存在的導(dǎo)電材質(zhì)對(duì)差分信號(hào)線產(chǎn)生的干擾，進(jìn)而避免 該差分信號(hào)線在走線過(guò)程中產(chǎn)生阻抗不相匹配及電磁干擾的弊端。
上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制 本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下， 對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如 權(quán)利要求所列。
權(quán)利要求
1. 一種印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于至少具有第一、第二信號(hào)線、及多襯底的印刷電路板(PCB)上，多襯底至少包括電源層、接地層、及走線層，該印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)至少包括第一貫孔，貫穿該多襯底，用以供穿設(shè)該第一信號(hào)線；第二貫孔，與該第一貫孔間隔一預(yù)定距離而貫穿該多襯底，用以供穿設(shè)該第二信號(hào)線；以及絕緣區(qū)域，對(duì)應(yīng)設(shè)于該第一貫孔及該第二貫孔周邊的電源層與接地層上，并至少包括由該第一貫孔的外緣向外延伸第一安全距離的區(qū)域、該第二貫孔的外緣向外延伸第二安全距離的區(qū)域、以及該第一貫孔與該第二貫孔間的區(qū)域。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中，該 第一信號(hào)線與該第二信號(hào)線為組成差分信號(hào)線對(duì)的兩信號(hào)線，該第一 貫孔與該第二貫孔則為差分對(duì)的貫孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中，該 第一貫孔半徑與該第二貫孔半徑相等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中，該 預(yù)定距離大于該第一安全距離與第二安全距離。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中，該 第一安全距離為該第一信號(hào)線與其它信號(hào)線之間不會(huì)發(fā)生信號(hào)干擾的 距離。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中，該 第二安全距離為該第二信號(hào)線與其它信號(hào)線之間不會(huì)發(fā)生信號(hào)干擾的 距離。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中，該 第一安全距離與該第二安全距離相等。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中，該 第一貫孔的半徑與該第一安全距離相加的長(zhǎng)度為第一安全半徑，該第 二貫孔的半徑與該第二安全距離相加的長(zhǎng)度為第二安全半徑，且該第 一安全半徑與該第二安全半徑相等。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中，于 該電源層及接地層的絕緣區(qū)域?yàn)榻^緣材質(zhì)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，其中， 在該走線層的絕緣區(qū)域不布設(shè)導(dǎo)線。
全文摘要
一種印刷電路板的組合式貫孔結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于至少具有第一、第二信號(hào)線、及多襯底的印刷電路板上，該組合式貫孔結(jié)構(gòu)具有分別對(duì)應(yīng)該第一及第二信號(hào)線貫穿于該多襯底且彼此間隔一預(yù)定距離的第一及第二貫孔、以及對(duì)應(yīng)設(shè)于該第一貫孔及該第二貫孔周邊的絕緣區(qū)域，該絕緣區(qū)域至少包括由該第一貫孔的外緣向外延伸第一安全距離的區(qū)域、該第二貫孔的外緣向外延伸第二安全距離的區(qū)域、以及該第一貫孔與該第二貫孔間的區(qū)域，通過(guò)該絕緣區(qū)域可避免現(xiàn)有的在該第一及第二貫孔之間走線所造成阻抗不相匹配及電磁干擾的弊端。
文檔編號(hào)H05K1/02GK101389184SQ200710149260
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者范文綱, 韋啟鋅 申請(qǐng)人:英業(yè)達(dá)股份有限公司