印刷電路板和印刷電路板的制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及一種印刷電路板和印刷電路板的制造方法，該印刷電路板包括：多個(gè)布線層和多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔，用于通過(guò)通孔對(duì)在多個(gè)布線層之間建立連接，并且設(shè)置為：指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔布置在距另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔中的每個(gè)通孔的距離相等的點(diǎn)的軌跡上，該指定差動(dòng)信號(hào)通孔用于傳輸與指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔的信號(hào)不同的差動(dòng)信號(hào)。
【專利說(shuō)明】印刷電路板和印刷電路板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本文所討論的實(shí)施方式涉及印刷電路板和印刷電路板的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，如計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備的處理速度已越來(lái)越快。例如，傳輸速度根據(jù)“PCIExpress (注冊(cè)商標(biāo))Gen3”設(shè)置為SGbps的計(jì)算機(jī)總線架構(gòu)被要求今后更快速地進(jìn)行傳輸。對(duì)加速方案的可支持性需要進(jìn)一步改進(jìn)傳輸路徑中的傳輸特性、反射特性以及串?dāng)_。因此，近年來(lái)使用在噪聲容限方面顯示優(yōu)勢(shì)的差動(dòng)信號(hào)而不是單端信號(hào)的多種電子設(shè)備即將廣泛運(yùn)用(例如，參考專利文獻(xiàn)I)。
[0003]【現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)】
[0004]【專利文獻(xiàn)】
[0005]【專利文獻(xiàn)I】日本公開(kāi)特許公報(bào)第2007-287750號(hào)
[0006]【專利文獻(xiàn)2】國(guó)際專利申請(qǐng)的日本國(guó)家公開(kāi)第2008-521180號(hào)
[0007]【專利文獻(xiàn)3】國(guó) 際專利申請(qǐng)的日本國(guó)家公開(kāi)第2008-526034號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]差動(dòng)信號(hào)在噪聲容限方面優(yōu)于單端信號(hào)，但是為了對(duì)于今后的電子設(shè)備的加速方案的可支持性而需要進(jìn)一步改進(jìn)。例如，在包括多個(gè)布線層的印刷電路板上，在傳輸差動(dòng)信號(hào)的情況下，可知在布線層之間建立連接的通孔是成對(duì)的，從而用于傳輸信號(hào)。用于傳輸信號(hào)的通孔是成對(duì)的，用于傳輸信號(hào)的通孔的數(shù)量增加，而用于安裝防止串?dāng)_的GND通孔的空間減少。
[0009]在這樣的情況下，本申請(qǐng)旨在提供一種印刷電路板和印刷電路板的制造方法，以抑制負(fù)責(zé)傳輸差動(dòng)信號(hào)的成對(duì)通孔的串?dāng)_。
[0010]本申請(qǐng)公開(kāi)了一種相應(yīng)的印刷電路板。
[0011]該印刷電路板包括:
[0012]多個(gè)布線層；以及
[0013]多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔，用于通過(guò)通孔對(duì)在該多個(gè)布線層之間建立連接，并且設(shè)置為:指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔布置在距另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔中的每個(gè)通孔的距離相等的點(diǎn)的軌跡上，所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔用于傳輸與指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔的信號(hào)不同的差動(dòng)信號(hào)。
[0014]此外，本申請(qǐng)公開(kāi)了一種印刷電路板的制造方法如下。
[0015]印刷電路板的制造方法，包括:
[0016]在多個(gè)布線層上形成多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔，以通過(guò)通孔對(duì)在所述多個(gè)布線層之間建立連接，并且該多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔設(shè)置為:指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔布置在距另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔中的每個(gè)通孔的距離相等的點(diǎn)的軌跡上，所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔用于傳輸與指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔的信號(hào)不同的差動(dòng)信號(hào)。
[0017]該印刷電路板和該印刷電路板的制造方法抑制了負(fù)責(zé)傳輸差動(dòng)信號(hào)的成對(duì)通孔的串?dāng)_。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是不出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的印刷電路板的圖的一個(gè)不例；
[0019]圖2是模擬了在差動(dòng)信號(hào)流到差動(dòng)信號(hào)通孔和相鄰差動(dòng)信號(hào)通孔時(shí)通孔之間所生成的電場(chǎng)之間的位置關(guān)系的圖的一個(gè)示例；
[0020]圖3是模擬了在差動(dòng)信號(hào)流到差動(dòng)信號(hào)通孔時(shí)所生成的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)分布的圖的一個(gè)示例；
[0021]圖4是示出了根據(jù)第一比較例的印刷電路板的圖的一個(gè)示例；
[0022]圖5是示出了根據(jù)第二比較例的印刷電路板的圖的一個(gè)示例；
[0023]圖6是示出了設(shè)為關(guān)于根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板的計(jì)算目標(biāo)的串?dāng)_的圖的一個(gè)示例；
[0024]圖7是示出了設(shè)為關(guān)于根據(jù)第一比較例的印刷電路板的計(jì)算目標(biāo)的串?dāng)_的圖的一個(gè)示例；
[0025]圖8是描繪了設(shè)為關(guān)于根據(jù)第二比較例的印刷電路板的計(jì)算目標(biāo)的串?dāng)_的圖的一個(gè)示例；
[0026]圖9是描繪了關(guān)于根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板的各差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的圖表的一個(gè)不例；
[0027]圖10是描繪了設(shè)置GND通孔的情形與沒(méi)有設(shè)置GND通孔的情形之間的串?dāng)_量的比較的圖表的一個(gè)不例；
[0028]圖11是描繪了關(guān)于根據(jù)第一比較例的印刷電路板的各差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的圖表的一個(gè)不例；
[0029]圖12是描繪了關(guān)于根據(jù)第二比較例的印刷電路板的各差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的圖表的一個(gè)不例；
[0030]圖13是在比較印刷電路板的差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量時(shí)所繪制的圖表的一個(gè)示例；
[0031]圖14是示出了形成在根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板上的GND層的結(jié)構(gòu)的圖的一個(gè)示例；
[0032]圖15是形成在根據(jù)第一比較例的印刷電路板上的GND層的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例；
[0033]圖16是示出了在根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板采用4層結(jié)構(gòu)的情況下在各布線層上的布線圖案的圖的一個(gè)示例；以及
[0034]圖17是在根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板采用2層結(jié)構(gòu)的情況下在各布線層上的布線圖案的一個(gè)示例。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下文中將描述實(shí)施方式。以下展示的實(shí)施方式是簡(jiǎn)單例示，但本申請(qǐng)的技術(shù)范圍不限于下列方式。[0036][印刷電路板的實(shí)施方式]
[0037]圖1是示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的印刷電路板的圖的一個(gè)示例。印刷電路板I是在其上堆疊有多個(gè)布線層的印刷電路板，并且如圖1所示，設(shè)置有多個(gè)通孔。設(shè)置在印刷電路板I上的多個(gè)通孔分為包括通孔對(duì)的差動(dòng)信號(hào)通孔和設(shè)置在每個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔附近的GND通孔。印刷電路板I可以通過(guò)如下方法來(lái)制造:堆疊形成有布線的印刷板，其后通過(guò)在各處穿過(guò)各層形成穿孔來(lái)設(shè)置通孔。
[0038]差動(dòng)信號(hào)通孔使用通孔對(duì)在多個(gè)布線層之間建立連接。各差動(dòng)信號(hào)通孔設(shè)置為:這些通孔所占有的成對(duì)通孔是基于下列規(guī)則。
[0039]具體來(lái)說(shuō)，差動(dòng)信號(hào)通孔以如下方式設(shè)置:將指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的用于傳輸與其相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔的信號(hào)不同的差動(dòng)信號(hào)的成對(duì)通孔對(duì)準(zhǔn)在距另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的各個(gè)成對(duì)通孔的距離相等的點(diǎn)的軌跡上。例如，對(duì)于指定差動(dòng)信號(hào)通孔
2-1，該差動(dòng)信號(hào)通孔2-1所占有的成對(duì)通孔3-1、3-1對(duì)準(zhǔn)在距成對(duì)通孔3-2、3-2距離相等的點(diǎn)的軌跡4上，成對(duì)通孔3-2、3-2由與差動(dòng)信號(hào)通孔2-1相鄰并且用于傳輸與差動(dòng)信號(hào)通孔2-1的信號(hào)不同的差動(dòng)信號(hào)的另一個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔2-2占有。軌跡4與將差動(dòng)信號(hào)通孔2-2所占有的成對(duì)通孔3-2、3-2連接在一起的線段的垂直二等分線重合。
[0040]各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔根據(jù)上述規(guī)則來(lái)縱向和橫向地設(shè)置，以構(gòu)成矩陣。即，縱向和橫向地布置在構(gòu)成矩陣的排列中的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔被設(shè)置為:通孔所占有的成對(duì)通孔布置在距相鄰的其他差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的各個(gè)成對(duì)通孔的距離相等的點(diǎn)的軌跡上，以構(gòu)成矩陣。
[0041]GND通孔被設(shè)置在形成由差動(dòng)信號(hào)通孔構(gòu)成的矩陣中的傾斜排列的差動(dòng)信號(hào)通孔之間。為了減小形成由差動(dòng)信號(hào)通孔構(gòu)成的矩陣中的傾斜排列的差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_而設(shè)置GND通孔。
[0042]圖2是模擬了在差動(dòng)信號(hào)流到差動(dòng)信號(hào)通孔和相鄰的差動(dòng)信號(hào)通孔時(shí)在通孔之間所生成的電場(chǎng)之間的位置關(guān)系的圖的一個(gè)示例。此外，圖3是模擬了在差動(dòng)信號(hào)流到差動(dòng)信號(hào)通孔時(shí)所生成的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)分布的圖的一個(gè)示例。在差動(dòng)信號(hào)流到差動(dòng)信號(hào)通孔2~2時(shí)，由于差動(dòng)/[目號(hào)通孔2_2的通孔3_2，3-2之間的差動(dòng)彳目號(hào)間電勢(shì)差而廣生電場(chǎng)。此夕卜，在差動(dòng)信號(hào)流到差動(dòng)信號(hào)通孔2-2時(shí)，在差動(dòng)信號(hào)通孔2-2的通孔3-2、3-2的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。磁場(chǎng)強(qiáng)度隨著表示磁場(chǎng)分布的磁場(chǎng)線之間的間隔變窄而變強(qiáng)，但是隨著磁場(chǎng)線之間的間隔變寬而變?nèi)?。例如，如圖3所示，在差動(dòng)信號(hào)通孔2-2周圍所產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度隨著其更接近差動(dòng)信號(hào)通孔2-2而變強(qiáng)，但是隨著其距離差動(dòng)信號(hào)通孔2-2更遠(yuǎn)而變?nèi)?。因此?lái)自與差動(dòng)信號(hào)通孔2-1相鄰的差動(dòng)信號(hào)通孔(例如，差動(dòng)信號(hào)通孔2-2)的串?dāng)_作為影響指定差動(dòng)信號(hào)通孔2-1的串?dāng)_的量是主要因素，并且可以說(shuō)對(duì)較遠(yuǎn)位置的差動(dòng)信號(hào)通孔的影響比對(duì)差動(dòng)信號(hào)通孔2-2的影響程度較小。因此，減小相鄰差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_是有效的，以便有效地抑制串?dāng)_。
[0043]附帶提及，差動(dòng)信號(hào)方法是通過(guò)利用兩條信號(hào)線之間的電勢(shì)差來(lái)傳輸一個(gè)信號(hào)的方法，因此，如果噪聲在兩條信號(hào)線之間均勻混合的話，則噪聲的影響被抵消。在本文中，容性串?dāng)_噪聲是由信號(hào)線之間所生成的電場(chǎng)引起，然而，在用于傳輸差動(dòng)信號(hào)的兩條并聯(lián)信號(hào)線之間所生成的電場(chǎng)的情況下，與這兩條信號(hào)線距離相等的點(diǎn)的軌跡上的電勢(shì)水平近似等于零。此外，感性串?dāng)_噪聲是由在信號(hào)線周圍所生成的磁場(chǎng)引起，然而，在用于傳輸差動(dòng)信號(hào)的兩條并聯(lián)信號(hào)線周圍所生成的磁場(chǎng)的情況下，與這兩條信號(hào)線距離相等的點(diǎn)的軌跡上的磁場(chǎng)強(qiáng)度近似相等。因此，根據(jù)該實(shí)施方式的印刷電路板I通過(guò)設(shè)置通孔使得具有相等量的串?dāng)_噪聲混合在差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔中來(lái)減輕來(lái)自相鄰差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_噪聲的影響。
[0044]S卩，根據(jù)該實(shí)施方式的印刷電路板I具有如下設(shè)計(jì):通過(guò)設(shè)置各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔使得指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔布置在與該指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔距離相等的點(diǎn)的軌跡上來(lái)減輕串?dāng)_噪聲的影響。例如，如圖2和圖3所示，指定差動(dòng)信號(hào)通孔2-1所占有的成對(duì)通孔3-1、3_1設(shè)置為布置在與指定差動(dòng)信號(hào)通孔2-1相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔2-2所占有的成對(duì)通孔3-2、3-2距離相等的點(diǎn)的軌跡4上。由于與差動(dòng)信號(hào)通孔2-2所占有的成對(duì)通孔3-2、3-2距離相等的點(diǎn)的軌跡4垂直于成對(duì)通孔3-2、3-2之間所生成的電場(chǎng)的方向，所以在軌跡4上電場(chǎng)強(qiáng)度固定，并且通孔
3-2,3-2周圍所生成的磁場(chǎng)平衡，因此磁場(chǎng)強(qiáng)度也近似固定。因此，混合在設(shè)置于軌跡4上的成對(duì)通孔3-1、3-1之間的電容性串?dāng)_噪聲和電感性串?dāng)_噪聲的強(qiáng)度在通孔3-1、3-1兩者中相同。因此，由差動(dòng)信號(hào)通孔2-1所占有的成對(duì)通孔3-1、3-1被設(shè)置在軌跡4上，從而顯著地降低串?dāng)_噪聲。
[0045]要注意的是，在圖2和圖3中焦點(diǎn)放在兩個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔上，然而，上述原則是各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔所構(gòu)造的矩陣的縱向排列上和橫向排列上的彼此相鄰的差動(dòng)信號(hào)通孔之間共同的原則。然而，印刷電路板I不限于全部差動(dòng)信號(hào)通孔是根據(jù)上述規(guī)則來(lái)排列的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō)，印刷電路板I可以形成有這樣的差動(dòng)信號(hào)通孔:該差動(dòng)信號(hào)通孔由沒(méi)有布置在與其相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔的每一個(gè)距離相等的點(diǎn)的軌跡上的成對(duì)通孔所占有。
[0046]下文中將證明根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的串?dāng)_減小效果。為了證明根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的串?dāng)_減小效果，以下將給出兩個(gè)比較例。
[0047]圖4是示出了根據(jù)第一比較例的印刷電路板的圖的一個(gè)示例。如圖4所示，多個(gè)通孔設(shè)置在印刷電路板11上。設(shè)置在印刷電路板11上的多個(gè)通孔分為包括通孔對(duì)的差動(dòng)信號(hào)通孔和設(shè)置在每個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔附近的GND通孔。根據(jù)第一比較例的印刷電路板11的差動(dòng)信號(hào)通孔被設(shè)置為使得各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔基于以下規(guī)則來(lái)布置。
[0048]S卩，形成在印刷電路板11中的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔被設(shè)置為使得指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔被布置在把與該差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔連接在一起的線段的延長(zhǎng)線上。GND通孔被設(shè)置在布置于延長(zhǎng)線上的差動(dòng)信號(hào)通孔之間。此外，GND通孔未被設(shè)置在沿著傾斜方向彼此相鄰的差動(dòng)信號(hào)通孔之間。
[0049]圖5是示出了根據(jù)第二比較例的印刷電路板的圖的一個(gè)示例。如圖5所示，多個(gè)通孔設(shè)置在印刷電路板上。設(shè)置在印刷電路板21上的多個(gè)通孔分為包括通孔對(duì)的差動(dòng)信號(hào)通孔和設(shè)置在每個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔附近的GND通孔。根據(jù)第二比較例的印刷電路板21的差動(dòng)信號(hào)通孔被設(shè)置為使得各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔基于以下規(guī)則來(lái)布置。
[0050]S卩，形成在印刷電路板21中的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔被設(shè)置為使得指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔被布置在將與該差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔連接在一起的線段的延長(zhǎng)線上。GND通孔被設(shè)置在布置于延長(zhǎng)線上的差動(dòng)信號(hào)通孔之間。此外，根據(jù)第二比較例的印刷電路板21在各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔被GND通孔完全包圍這一點(diǎn)上與根據(jù)第一比較例的印刷電路板11不同。
[0051]接著，將計(jì)算印刷電路板1、11以及21中的每一個(gè)的差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量。在如下給出的串?dāng)_量的計(jì)算中，根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的GND通孔之間的間距設(shè)為2_，并且每個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔之間的間距設(shè)為1mm。也就是說(shuō)，形成在實(shí)施方式的印刷電路板I中的通孔之間的最小間距被設(shè)計(jì)為不小于1mm。此外，在根據(jù)第一比較例的印刷電路板11和根據(jù)第二比較例的印刷電路板21中，通孔之間的間距設(shè)為1mm。此外，假設(shè)考慮不在連接至每個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔的布線與差動(dòng)信號(hào)通孔之間引起串?dāng)_。此外，每個(gè)印刷電路板的布線層的數(shù)量為“18”，并且，以在頂層的布線處和從下面數(shù)起第三層的連接至差動(dòng)信號(hào)通孔的布線處建立虛擬端口的方式進(jìn)行計(jì)算。假設(shè)布線的線寬設(shè)為0.1mm,并且布線間隔設(shè)為0.2mm。
[0052]圖6是示出了設(shè)為關(guān)于根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的計(jì)算目標(biāo)的串?dāng)_的圖的一個(gè)示例。根據(jù)該實(shí)施方式的印刷電路板I中的串?dāng)_的計(jì)算涉及在計(jì)算與指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的八個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量時(shí)由于存在大的計(jì)算量而把設(shè)為計(jì)算目標(biāo)的相鄰差動(dòng)信號(hào)通孔限制為下面給出的情形，以及設(shè)置通過(guò)將作為差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量的其計(jì)算值變?yōu)樗谋端o出的值。具體來(lái)說(shuō)，在圖6中，根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量的計(jì)算涉及使用具有上下位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔2A、2B之間的串?dāng)_量5AB，具有左右位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔2A、2C之間的串?dāng)_量5AC，以及具有傾斜位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔2B、2C之間的串?dāng)_量5BC，并且采用通過(guò)將串?dāng)_量5AB和串?dāng)_量5AC變?yōu)閮杀逗蛯⒋當(dāng)_量5BC變?yōu)樗谋端o出的值的總值(根據(jù)八個(gè)周圍部分估算出串?dāng)_)作為指定差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量。
[0053]圖7是示出了設(shè)為關(guān)于根據(jù)第一比較例的印刷電路板11的計(jì)算目標(biāo)的串?dāng)_的圖的一個(gè)示例。在圖7中，根據(jù)第一比較例的印刷電路板11的差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量的計(jì)算涉及使用具有右斜位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔12A、12B之間的串?dāng)_量15AB，具有左斜位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔12B、12C之間的串?dāng)_量15BC，以及具有左右位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔12A、12C之間的串?dāng)_量15AC，并且采用通過(guò)將其總值變?yōu)閮杀端o出的值作為所指定的差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量。
[0054]圖8是描繪了設(shè)為關(guān)于根據(jù)第二比較例的印刷電路板21的計(jì)算目標(biāo)的串?dāng)_的圖的一個(gè)示例。在圖8中，根據(jù)第二比較例的印刷電路板21的差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量的計(jì)算涉及使用具有上下位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔22A、22B之間的串?dāng)_量25AB，具有左右位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔22A、22C之間的串?dāng)_量25AC，以及具有傾斜位置關(guān)系的差動(dòng)信號(hào)通孔22B、22C之間的串?dāng)_量25BC，并且采用通過(guò)將串?dāng)_量25AB和串?dāng)_量25AC變?yōu)閮杀逗蛯⒋當(dāng)_量25BC變?yōu)樗谋端o出的值的總值來(lái)作為差動(dòng)信號(hào)通孔的串?dāng)_量。
[0055]接著，如下給出通過(guò)使用分析程序來(lái)計(jì)算根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的計(jì)算結(jié)果。
[0056]圖9是描繪了關(guān)于根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的圖的一個(gè)不例。如圖9中的圖表所不，串?dāng)_量5AB的幅度和串?dāng)_量5AC的幅度相同。此外，串?dāng)_量5AB和串?dāng)_量5AC中的每一個(gè)的幅度小于串?dāng)_量5BC的幅度。因此，應(yīng)理解的是，由于設(shè)置差動(dòng)信號(hào)通孔使得指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的各個(gè)成對(duì)通孔被布置在與該指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的各個(gè)成對(duì)通孔距離相等的點(diǎn)的軌跡上而減小串?dāng)_量的效果大于由于在差動(dòng)信號(hào)通孔之間設(shè)置GND通孔的串?dāng)_量減小效果。
[0057]要注意的是，驗(yàn)證了在從根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I中省去GND通孔的情況下的串?dāng)_量5BC。圖10是描繪了提供GND通孔的情形和不提供GND通孔的情形之間的串?dāng)_量5BC的比較的圖表的一個(gè)示例。如圖10中的圖表所示，在從根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I中省去GND通孔的情況下，串?dāng)_量5BC增加。因此，應(yīng)理解的是，即使當(dāng)差動(dòng)信號(hào)通孔設(shè)置為使得指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔被布置在與該指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔距離相等的點(diǎn)的軌跡上，仍可以通過(guò)將GND通孔設(shè)置在以傾斜方向布置的差動(dòng)信號(hào)通孔之間來(lái)取得效果。
[0058]接著，如下給出通過(guò)使用分析程序來(lái)計(jì)算根據(jù)第一比較例的印刷電路板11的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的計(jì)算結(jié)果。
[0059]圖11是描繪了關(guān)于根據(jù)第一比較例的印刷電路板11的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的圖表的一個(gè)示例。如圖9和圖11之間的比較所示，應(yīng)理解的是，基本上根據(jù)第一比較例的印刷電路板11的每個(gè)串?dāng)_量大于根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的每個(gè)串?dāng)_量。
[0060]接著，如下給出通過(guò)使用分析程序來(lái)計(jì)算根據(jù)第二比較例的印刷電路板21的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的計(jì)算結(jié)果。
[0061]圖12是描繪了關(guān)于根據(jù)第二比較例的印刷電路板21的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的圖表的一個(gè)不例。如圖12的圖表所不，串?dāng)_量25AB的幅度與串?dāng)_量25AC的幅度近似相同。此外，串?dāng)_量25BC的幅度小于串?dāng)_量25AB和串?dāng)_量25AC中的每一個(gè)的幅度。
[0062]接著，如下給出計(jì)算印刷電路板1、11、21的差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的計(jì)算結(jié)果。圖13是在比較印刷電路板1、11、21的差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量時(shí)所繪制的圖表的一個(gè)示例。在圖13中，代表“實(shí)施方式”的線表示通過(guò)將串?dāng)_量5AB和串?dāng)_量5AC變?yōu)閮杀逗蛯⒋當(dāng)_量5BC變?yōu)樗谋端o出的值的總值。此外，在圖13的圖表中，代表“第一比較例”的線表示串?dāng)_量15ABU5AC以及15BC的總值的雙倍值。此外，在圖13的圖表中，代表“第二比較例”的線表示通過(guò)將串?dāng)_量25AB和串?dāng)_量25AC變?yōu)閮杀兑约皩⒋當(dāng)_量25BC變?yōu)樗谋端o出的值的總值。如圖13的圖表所示，應(yīng)理解的是，根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量小于根據(jù)第一比較例的印刷電路板11和根據(jù)第二比較例的印刷電路板21中的每一個(gè)的差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量。
[0063]如圖13的圖表所示，可以看出根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I在差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量方面小于第一比較例和第二比較例。因此，與第二比較例相比，實(shí)施方式使得單位面積的差動(dòng)信號(hào)通孔數(shù)能夠得到增加。此外，與第一比較例和第二比較例相比，實(shí)施方式使得混合在差動(dòng)信號(hào)中的串?dāng)_噪聲能夠得到抑制。此外，與第二比較例相比，實(shí)施方式使得設(shè)置的GND通孔的通孔數(shù)能夠得到減少。特別地，實(shí)施方式使得僅僅通過(guò)在差動(dòng)信號(hào)通孔周圍的四個(gè)位置設(shè)置GND通孔能夠良好地抑制串?dāng)_量，因此，如通過(guò)與第二比較例的比較能夠看出的，能夠通過(guò)大幅減少GND通孔來(lái)高密度地設(shè)置的差動(dòng)信號(hào)通孔。
[0064]例如，根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I的GND通孔之間的間距設(shè)為2mm，并且每個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔之間的間距設(shè)為1_，在這樣的情況下，每一差動(dòng)信號(hào)通孔的專有面積(exclusive area)變?yōu)?mm2。相比之下,根據(jù)第二比較例的印刷電路板21的通孔之間的間距設(shè)為1_，在這樣的情況下，每一差動(dòng)信號(hào)通孔的專有面積變?yōu)?mm2。S卩，應(yīng)理解的是，與根據(jù)第二比較例的印刷電路板21相比，每一差動(dòng)信號(hào)通孔的專有面積可以減至約三分之二。
[0065]圖14是示出了形成在根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I上的GND層的結(jié)構(gòu)的圖的一個(gè)示例。此外，圖15是形成在根據(jù)第一比較例的印刷電路板11上的GND層的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例。為減小各個(gè)布線層之間的串?dāng)_量的目的，GND層形成在印刷電路板上的布線層之間。在印刷電路板I上的GND層中，差動(dòng)信號(hào)通孔的周圍被去掉，從而形成間隙7。類似于印刷電路板1，在印刷電路板11上的GND層16中，在差動(dòng)信號(hào)通孔的周圍設(shè)置有間隙17。然而，在根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I上，每個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔被設(shè)置為布置在連接其相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔的線段的延長(zhǎng)線上，因此，在差動(dòng)信號(hào)通孔之間存在寬間隔。因此，如通過(guò)圖14和圖15的比較能夠看出的，根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I使得間隙能夠大于根據(jù)第一比較例的印刷電路板11上的間隙。因此，根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I在設(shè)計(jì)方面比第一比較例和第二比較例具有更大的自由度。
[0066]附帶提及，在印刷電路板I上，也可以按照如下方式來(lái)形成每個(gè)布線層上的連接至各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔的布線(視情況被稱為差動(dòng)布線)。
[0067]圖16是示出了在根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I所采用的4層結(jié)構(gòu)的情況下各個(gè)布線層上的布線圖案的圖的一個(gè)示例。圖16示出了差動(dòng)信號(hào)通孔和GND通孔，其在層之間分開(kāi)地形成在布線層8A-1至8A-4中的每一個(gè)上，然而，各個(gè)通孔被視為以穿透各個(gè)層的方式形成。例如，如圖16所示，在沿著與差動(dòng)信號(hào)通孔對(duì)準(zhǔn)的矩陣的排列水平或垂直的方向引出布線的情況下，可以通過(guò)利用印制電路板I上的4層布線層來(lái)布置布線。在圖16描繪的示例中，四對(duì)差動(dòng)信號(hào)通孔沿著布線的引出方向設(shè)置。例如，連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第一排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2A-1的布線9A-1和連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第二排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2A-3的布線9A-3形成在從下面起數(shù)的第一布線層8A-1上。此外，連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第一排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2A-2的布線9A-2和連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第二排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2A-6的布線9A-6形成在從下面起數(shù)的第二布線層8A-2上。此外，連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第三排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2A-5的布線9A-5和連接至從引出方向一側(cè)起數(shù)的第四排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2A-8的布線9A-8形成在從下面起數(shù)的第三布線層8A-3上。此外，連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第四排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2A-7的布線9A-7和連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第二排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2A-4的布線9A-4形成在頂部布線層8A-4上。假設(shè)GND通孔以2mm的間距設(shè)置，差動(dòng)信號(hào)通孔以Imm的間距設(shè)置，布線寬度為0.1mm，并且布線之間的間隔為0.2_。要注意的是，這里描述了圖16中左側(cè)示出的差動(dòng)信號(hào)通孔和布線，然而，同樣的描述也適用于右側(cè)上描繪的差動(dòng)信號(hào)通孔和布線。根據(jù)圖16中的上述條件，沿著橫向反復(fù)形成布線，從而使得能夠在彼此沒(méi)有任何干擾的情況下形成布線。
[0068]圖17是在根據(jù)實(shí)施方式的印刷電路板I所采用的2層結(jié)構(gòu)的情況下各個(gè)布線層上的布線圖案的一個(gè)示例。圖17示出了差動(dòng)信號(hào)通孔和GND通孔，其在層之間分開(kāi)地形成在布線層8A-1和8A-2的每一個(gè)上，然而，各個(gè)通孔被視為以到處穿透層的方式形成。在對(duì)連接至差動(dòng)信號(hào)通孔的布線應(yīng)用2層結(jié)構(gòu)的情況下，存在布線彼此干擾從而導(dǎo)致串?dāng)_增加的可能性。例如，在將圖16所示的采用4層結(jié)構(gòu)的印刷電路板I構(gòu)造成實(shí)際2層結(jié)構(gòu)的情況下，在布置差動(dòng)信號(hào)通孔2Α-1、2Α-2的最深的排列中集中地布置布線，導(dǎo)致布線之間的間隔變窄。在這種情況下，如果擴(kuò)大布線之間的間隔，則存在布線與差動(dòng)信號(hào)通孔之間的間隔變窄并且差動(dòng)信號(hào)通孔與布線之間的串?dāng)_量增加的可能性。于是，圖17展示了即使當(dāng)減少布線層數(shù)量時(shí)也能夠抑制布線之間的串?dāng)_量以及布線與差動(dòng)信號(hào)通孔之間的串?dāng)_量的布線圖案的一個(gè)示例。
[0069]在圖17中所示的印刷電路板I上，布線的引出方向以45度傾斜于差動(dòng)信號(hào)通孔被對(duì)準(zhǔn)的矩陣的排列。在圖17中所示的印刷電路板I上，類似于圖16中的情況，假設(shè)布線寬度為0.1_，并且布線間隔為0.2_。根據(jù)下述條件，連接至各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔的布線形成在采用2層結(jié)構(gòu)的布線層上。例如，連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第一排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2B-1的布線9B-1和連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第二排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2B-2的布線9B-2形成在下側(cè)的布線層8B-1上。此外，連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第三排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2B-3的布線9B-3和連接至位于從引出方向一側(cè)起數(shù)的第四排列處的差動(dòng)信號(hào)通孔2B-4的布線9B-4形成在上側(cè)的布線層8B-2上。布線根據(jù)這樣的規(guī)則來(lái)形成，從而，布線可以在與差動(dòng)信號(hào)通孔和相鄰布線沒(méi)有任何干擾的情況下形成。此外，如果各個(gè)布線在與各個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔的布置所沿的方向平行的方向上形成，則由布線作用于差動(dòng)信號(hào)通孔的成對(duì)通孔上的串?dāng)_近似均勻。因此，如圖17中所示，布線在與差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔的布置所沿的方向平行的方向上形成，從而使得差動(dòng)信號(hào)通孔與布線之間的串?dāng)_能夠減小。
[0070]要注意的是，布線的引出方向以45度傾斜于差動(dòng)信號(hào)通孔被對(duì)準(zhǔn)的矩陣的排列，以使得圖17中所示的印刷電路板I上的串?dāng)_能夠有效減小，但是對(duì)于傾斜的程度，引出方向不限于這個(gè)角度。S卩，布線的引出方向與矩陣的排列的角度可以在O度到90度的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈兓?br> [0071]此外，雖然是作為圖16和圖17中描繪的印刷電路板I共同的項(xiàng)目，但是差動(dòng)信號(hào)通孔被設(shè)置為沒(méi)有形成在整個(gè)布線層上方的盲孔以及穿過(guò)指定布線層的跳孔，從而可以進(jìn)一步減小差動(dòng)信號(hào)通孔與布線之間的串?dāng)_。
【權(quán)利要求】
1.一種印刷電路板,包括: 多個(gè)布線層；以及 多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔，用于通過(guò)通孔對(duì)在所述多個(gè)布線層之間建立連接，并且設(shè)置為:指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔布置在距另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔中的每個(gè)通孔的距離相等的點(diǎn)的軌跡上，所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔用于傳輸與所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔的信號(hào)不同的差動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其中，所述軌跡是將另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的所述成對(duì)通孔連接在一起的線段的垂直二等分線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其中，所述多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔構(gòu)成包括縱向和橫向設(shè)置的排列的矩陣，其中所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔和另一差動(dòng)信號(hào)通孔交替地布置，以及 所述印刷電路板還包括GND通孔，所述GND通孔設(shè)置在構(gòu)成所述矩陣的傾斜排列的所述差動(dòng)信號(hào)通孔之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其中，所述布線層形成有連接至所述差動(dòng)信號(hào)通孔的布線，以及 所述布線是以下述圖案在所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔側(cè)面形成的:所述圖案與布置所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔的方向平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印刷電路板，其中，所述布線層形成有從所述差動(dòng)信號(hào)通孔沿著預(yù)定方向連接至所述差動(dòng)信號(hào)通孔的布線，以及 所述多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔形成為:通過(guò)縱向和橫向地設(shè)置排列所構(gòu)成的矩陣的所述排列沿著傾斜于所述預(yù)定方向的方向被定向，所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔和另一差動(dòng)信號(hào)通孔在所述排列中交替地布置。
6.一種印刷電路板的制造方法，所述制造方法包括: 在多個(gè)布線層上形成多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔，以通過(guò)通孔對(duì)在所述多個(gè)布線層之間建立連接，并且所述多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔設(shè)置為:指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔布置在距另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔中的每個(gè)通孔的距離相等的點(diǎn)的軌跡上，所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔用于傳輸與所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔相鄰的另一差動(dòng)信號(hào)通孔的信號(hào)不同的差動(dòng)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板的制造方法，其中，所述軌跡是將另一差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的所述成對(duì)通孔連接在一起的線段的垂直二等分線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板的制造方法，其中，所述多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔構(gòu)成包括縱向和橫向設(shè)置的排列的矩陣，其中所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔和另一差動(dòng)信號(hào)通孔交替地布置，以及 所述印刷電路板還包括設(shè)置在構(gòu)成所述矩陣的傾斜排列的所述差動(dòng)信號(hào)通孔之間的GND通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板的制造方法，其中，所述布線層形成有連接至所述差動(dòng)信號(hào)通孔的布線，以及 所述布線是以下述圖案在所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔側(cè)面形成的:所述圖案與布置所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔所占有的成對(duì)通孔的方向平行。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的印刷電路板的制造方法，其中，所述布線層形成有沿著從所述差動(dòng)信號(hào)通孔的預(yù)定方向連接至所述差動(dòng)信號(hào)通孔的布線，以及 所述多個(gè)差動(dòng)信號(hào)通孔形成為:通過(guò)縱向和橫向設(shè)置排列來(lái)構(gòu)成的矩陣的所述排列沿著傾斜于所述預(yù)定方向的方向被定向，所述指定差動(dòng)信號(hào)通孔和另一差動(dòng)信號(hào)通孔在所述排列中交替地布置。
【文檔編號(hào)】H05K3/46GK103929877SQ201310629666
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月15日
【發(fā)明者】河合憲一 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社