一種線路板與在pcb基板上形成線路的方法
【專利摘要】一種線路板及線路設(shè)計(jì)方法，在平行的兩條差分線之間有第一屏蔽線，所述第一屏蔽線是與差分線平行的導(dǎo)電線，并且位于兩條差分線的對稱線上。還可以增設(shè)相互平行的第二屏蔽線與第三屏蔽線，第二屏蔽線與第三屏蔽線相對于差分線的對稱軸對稱，以及增設(shè)第四屏蔽線，四屏蔽線與第一屏蔽線、第二屏蔽線以及第三屏蔽線垂直連接，且第四屏蔽線相對于兩條差分線的對稱線對稱。通過屏蔽線結(jié)構(gòu)可以降低差分線對外輻射。
【專利說明】—種線路板與在PCB基板上形成線路的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電路領(lǐng)域，特別有關(guān)于一種降低線路電磁干擾技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，芯片的工作速率迅速增加，因此產(chǎn)生的電磁輻射會(huì)對其他電子設(shè)備造成電磁干擾。例如很多電子產(chǎn)品都會(huì)在速率為6GHz、10.3125GHz的高頻產(chǎn)生明顯的電磁輻射。產(chǎn)生這些電磁干擾的原因是:從芯片出來的傳導(dǎo)噪聲通過PCB走線傳播，然后傳播到各類高速連接器(比如背板連接器、硬盤連接器)，這些連接器通常都是輻射能力較強(qiáng)的天線，它們會(huì)將傳導(dǎo)噪聲輻射出去，對其他器件或者設(shè)備造成電磁干擾。
[0003]為了滿足電磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility,EMC)認(rèn)證的要求,現(xiàn)有技術(shù)中，采用整機(jī)屏蔽的方式。整機(jī)屏蔽是指在設(shè)備外包裹金屬外殼，依靠物理結(jié)構(gòu)形成的靜電屏蔽效應(yīng)來屏蔽高速連接器的對外輻射。但是在高頻情況下，即使很小的孔縫也會(huì)有明顯的電磁干擾泄露出去。而設(shè)備無法是保證完全密封的，例如為了滿足散熱要求，會(huì)在機(jī)箱上開通風(fēng)孔，因此整機(jī)屏蔽的做法效果有限。
[0004]如何提供一種減少差分線電磁干擾的新方案，是急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例提供一種線路板和一種PCB基板上形成線路的方法，可以屏蔽差分線路的輻射。
[0006]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種線路板，布設(shè)有平行的兩條差分線，差分線之間有第一屏蔽線，所述第一屏蔽線是與差分線平行的導(dǎo)電線，并且位于兩條差分線的對稱線上。
[0007]在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，兩條差分線之間還包括:第二屏蔽線，與所述第一屏蔽線平行；第三屏蔽線，與所述第二屏蔽線相對于兩條差分線的對稱線對稱；以及第四屏蔽線，與所述第一屏蔽線、所述第二屏蔽線以及所述第三屏蔽線垂直連接，且所述第四屏蔽線相對于兩條差分線的對稱線對稱。
[0008]在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，兩條差分線之間還包括:附加結(jié)構(gòu)，所述附加結(jié)構(gòu)與所述線路板中至少一個(gè)屏蔽線連接，且相對于兩條差分線的對稱線對稱。
[0009]在第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一屏蔽線的長度是四分之一所述差分線噪聲信號波長。
[0010]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種在PCB基板上形成線路的方法，所述基板包括介電層與導(dǎo)電層，包括步驟:在導(dǎo)電層上形成感光材料；對感光材料進(jìn)行部分曝光，未曝光的部分形成線路圖形，所述線路圖形包括第一屏蔽線圖形和兩條差分線圖形，兩條差分線圖形相互平行，第一屏蔽線圖形位于兩條所述差分線圖形之間，所述第一屏蔽線圖形與所述差分線圖形平行，所述第一屏蔽并且位于兩條差分線圖形的對稱線上；在線路圖形上形成無法被蝕刻的保護(hù)層；蝕刻掉非線路圖形部分形成線路，所述線路上有平行的兩條差分線，差分線之間有第一屏蔽線，所述第一屏蔽線是與所述差分線平行的導(dǎo)線，并且位于兩條差分線的對稱線上。
[0011]在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，兩條所述差分線圖形之間還包括:第二屏蔽線圖形，與所述第二屏蔽線平行；第三屏蔽線圖形，與所述第二屏蔽線平行，所述第二屏蔽線圖形與所述第三屏蔽線圖形相對于兩條所述差分線的對稱線對稱；第四屏蔽線圖形，與所述第一屏蔽線圖形、所述第二屏蔽線圖形以及所述第三屏蔽線圖形垂直連接，且所述第四屏蔽線圖形線相對于兩條所述差分線圖形的對稱線對稱；相應(yīng)的，所述線路包括第二屏蔽線、第三屏蔽線以及第三屏蔽線。
[0012]在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，還包括附加結(jié)構(gòu)圖形，附加結(jié)構(gòu)圖形與所述線路圖形中至少一個(gè)屏蔽線圖形連接，且相對于兩條所述差分線圖形的對稱線對稱；相應(yīng)的，所述線路中也包括附加結(jié)構(gòu)。
[0013]在第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一屏蔽線是四分之一所述差分線噪聲信號波長的整數(shù)倍。
[0014]應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方法，可以減小差分線對外的電磁干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0016]圖1A為本發(fā)明線路實(shí)施例示意圖；
[0017]圖1B為本發(fā)明線路實(shí)施例示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明線路實(shí)施例示意圖；
[0019]圖3A為本發(fā)明線路實(shí)施例示意圖；
[0020]圖3B為本發(fā)明線路實(shí)施例示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明在PCB基板上形成線路的方法實(shí)施例流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023]差分信號，有些也稱差動(dòng)信號，用兩條完全一樣，極性相反的信號線傳輸一路數(shù)據(jù)，依靠兩條信號線電平差進(jìn)行信號的判決。在布線時(shí)保持兩條差分線的平行，可以更大的保證兩條信號線的一致。當(dāng)然，在實(shí)際工程應(yīng)用中，絕對的平行是無法做到的，線間距基本保持不變也符合本發(fā)明實(shí)施例的要求，例如兩條差分線之間或者兩條差分線的某一段的夾角不超過5°。同一組的兩條差分線，一條可以稱為P線，另外一條可以稱為N線，差分線之間軸對稱，差分線的對稱線也稱為軸線。差分線也稱為差分信號線。
[0024]由于同一組的兩條差分線之間具有耦合性，當(dāng)外界存在噪聲干擾時(shí)，幾乎是同時(shí)被耦合到兩條線上，而信號的接收方只關(guān)心兩個(gè)信號的差值，所以外界的共模噪聲可以被抵消。
[0025]差分線可以一定程度的抑制EMI，因?yàn)閮蓷l信號線的極性相反，他們對外輻射的電磁場可以相互抵消。但是在實(shí)際情況下仍然有少量輻射產(chǎn)品，尤其是在信號頻率較高時(shí)，對外有明顯輻射。本發(fā)明實(shí)施例中，屏蔽結(jié)構(gòu)可以是一條屏蔽線，或者多條屏蔽線的組合，或者屏蔽線與附加結(jié)構(gòu)的組合，通過屏蔽結(jié)構(gòu)屏蔽差分信號的噪聲，抑制EMI，減少對外輻射的產(chǎn)生。本發(fā)明實(shí)施例中提到的屏蔽線、屏蔽結(jié)構(gòu)、附加結(jié)構(gòu)的材料都是導(dǎo)電的材料，例如使用銅作為材料。
[0026]現(xiàn)有技術(shù)中的整機(jī)屏蔽技術(shù)有諸多缺點(diǎn)，一方面因?yàn)闊o可避免的縫隙、通孔會(huì)影響屏蔽效率；另一方面，金屬外殼增加了設(shè)備的體積和重量；再者，耗費(fèi)了更多的金屬材料，也造成了成本的提高，并且不利于環(huán)保。
[0027]圖1A為本發(fā)明一種線路的一個(gè)實(shí)施例。如圖1所不，導(dǎo)線Ila和導(dǎo)線Ilb形成一組差分線，差分線之間設(shè)有第一屏蔽線21。本發(fā)明實(shí)施例中，屏蔽線位于差分線之間不包括屏蔽線與差分線連接的情況。
[0028]第一屏蔽線21上可以有接地的過孔22。
[0029]導(dǎo)線Ila與導(dǎo)線Ilb在傳輸差分信號時(shí),會(huì)產(chǎn)生噪聲信號引起對外福射。第一屏蔽線的長度可以是四分之一噪聲信號波長，可以抑制差分線的對外輻射。根據(jù)傳輸線的理論，1/4波長的開路線相當(dāng)于一個(gè)串聯(lián)諧振電路，負(fù)載呈電阻性。在其他實(shí)施例中，第一屏蔽線的長度可以是四分之一噪聲信號波長的整數(shù)倍，如果噪聲信號的波長用λ表示，第一屏蔽線的長度可以是1/4 λ的整數(shù)倍，例如1/4λ、3/4λ或者5/4 λ。λ的值可以通過公式C= λ f確定。其中C是光速，f是噪聲信號的頻率，由于線路設(shè)計(jì)本身的復(fù)雜性，在具體實(shí)現(xiàn)中，也可以通過仿真來獲得第一屏蔽線的長度，此時(shí)第一屏蔽線的長度可以不使用1/4 λ的整數(shù)倍的長度，而以仿真獲得的長度為準(zhǔn)。
[0030]圖1B是本發(fā)明另外一個(gè)實(shí)施例，在一對差分線的某一段或者說一部分，可以擴(kuò)大差分線之間的距離。這樣可以更方便的布設(shè)包括第一屏蔽線在內(nèi)的各種屏蔽線。這種做法對其他實(shí)施例同樣適用。增加舉例的方式，可以拉伸一條的差分線，也可以兩條都拉伸，圖1B的方式是兩條差分線都拉伸。
[0031]參見圖2，是本發(fā)明又一種實(shí)施例，本實(shí)施例在第一屏蔽線21的基礎(chǔ)上，增加了第二屏蔽線31、第三屏蔽線32以及第三屏蔽線33。其中第二屏蔽線31和第一屏蔽線21平行，第三屏蔽線32和第一屏蔽線21平行。第三屏蔽線和第一屏蔽線21、第二屏蔽線31以及第三屏蔽線32垂直連接。第二屏蔽線31和第三屏蔽線32之間也相對于差分線的對稱線對稱。
[0032]在這個(gè)實(shí)施例中，各條屏蔽線的尺寸可以比前兩個(gè)實(shí)施例更短，例如各條屏蔽線的長度可以比1/4λ小一個(gè)數(shù)量級。第一屏蔽線31與差分線Ila之間以及第二屏蔽線32與差分線Ilb之間相當(dāng)于形成了電容。而第一屏蔽線21與第四屏蔽線33相當(dāng)于電感。這四條屏蔽線中，每條屏蔽線的長度，根據(jù)噪聲頻率不同而不同，其具體數(shù)值可以根據(jù)仿真獲得，當(dāng)屏蔽線的諧振頻點(diǎn)和差分線噪聲的頻率相同或者相近時(shí)，可以抑制噪聲。同樣的，第一屏蔽線21上可以沒有接地過孔，也可以有一個(gè)或多個(gè)接地的過孔22。
[0033]在本發(fā)明實(shí)施例中，可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加一個(gè)或者多個(gè)附加結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)，新增的附加結(jié)構(gòu)相對于差分線的對稱線對稱，并且和原有屏蔽線結(jié)構(gòu)連接。附加結(jié)構(gòu)可以有過孔也可以沒有過孔，過孔相對于差分線的對稱線對稱。例如圖3A是本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例，這個(gè)實(shí)施例相對于上一實(shí)施例的區(qū)別是，增加了屏蔽線34。圖3B和圖3A相比，區(qū)別點(diǎn)是屏蔽線34變成了屏蔽線35。屏蔽線34和屏蔽線35都屬于附加結(jié)構(gòu)，其共同點(diǎn)是相對于差分線的對稱線對稱。如果保持原屏蔽線不變，增加了附加結(jié)構(gòu)后諧振頻點(diǎn)發(fā)生變化，需要再次仿真來確定新的諧振頻點(diǎn)。
[0034]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種形成線路的方法，可以在PCB基板上形成上述包括屏蔽結(jié)構(gòu)的線路，基板包括介電層與導(dǎo)電層。屏蔽線的具體結(jié)構(gòu)參見前述實(shí)施例。參見圖5。
[0035]本實(shí)施例形成線路的方法包括以下步驟:S1.在導(dǎo)電層上形成感光材料；S2.對感光材料進(jìn)行部分曝光，未曝光的部分形成線路圖形，線路圖形的形狀和希望制成的線路相同，線路圖形中包括屏蔽線圖形和一組差分線圖形，兩條差分線圖形相互平行，差分線圖形之間包括有屏蔽線圖形，所述屏蔽線圖形是與差分線圖形平行的線段，并且位于兩條差分線圖形的對稱線上；S3.在線路圖形上形成無法被蝕刻的保護(hù)層；S4.蝕刻掉非線路圖形部分形成線路，所述線路上有平行的兩條差分線，差分線之間有第一屏蔽線，所述第一屏蔽線是與差分線平行的線段，并且位于兩條差分線的對稱線上。第一屏蔽線的長度可以是1/4噪聲波長。
[0036]在線路的實(shí)施例可知，除了第一屏蔽線，差分線之間的屏蔽結(jié)構(gòu)也可以是多條屏蔽線的組合，例如第一屏蔽線、第二屏蔽線、第三屏蔽線與第四屏蔽線的組合，多條屏蔽線的組合形成的屏蔽結(jié)構(gòu)的諧振頻點(diǎn)和差分信號噪聲頻率相同。屏蔽結(jié)構(gòu)之外還可以包括附加結(jié)構(gòu)。
[0037]上述形成線路的方法可以由一種裝置來完成，該裝置包括CPU與計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，CPU可以執(zhí)行內(nèi)存中的程序，從而完成形成線路的方法的步驟。
[0038]實(shí)現(xiàn)上述形成線路的方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0039]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種線路板，布設(shè)有平行的兩條差分線，其特征在于: 差分線之間有第一屏蔽線，所述第一屏蔽線是與差分線平行的導(dǎo)電線，并且位于兩條差分線的對稱線上。
2.如權(quán)利要求1所述的線路板，其特征在于，所述兩條差分線之間還包括: 第二屏蔽線，與所述第一屏蔽線平行； 第三屏蔽線，與所述第二屏蔽線相對于兩條差分線的對稱線對稱； 第四屏蔽線，與所述第一屏蔽線、所述第二屏蔽線以及所述第三屏蔽線垂直連接，且所述第四屏蔽線相對于兩條差分線的對稱線對稱。
3.如權(quán)利要求1或2所述的線路板，其特征在于，所述兩條差分線之間還包括: 至少一個(gè)過孔，所述過孔位于所述第一屏蔽線上。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的線路板，其特征在于，所述兩條差分線之間還包括: 附加結(jié)構(gòu)，所述附加結(jié)構(gòu)與所述線路板中至少一個(gè)屏蔽線連接，且相對于兩條差分線的對稱線對稱。
5.如權(quán)利要求1所述的線路板，其特征在: 所述第一屏蔽線的長度是四分之一所述差分線噪聲信號波長。
6.如權(quán)利要求1所述的線路板，其特征在:· 所述第一屏蔽線的長度是四分之一所述差分線噪聲信號波長的整數(shù)倍。
7.—種在PCB基板上形成線路的方法，所述基板包括介電層與導(dǎo)電層，其特征在于: 在導(dǎo)電層上形成感光材料； 對感光材料進(jìn)行部分曝光，未曝光的部分形成線路圖形，所述線路圖形包括第一屏蔽線圖形和兩條差分線圖形，兩條差分線圖形相互平行，第一屏蔽線圖形位于兩條所述差分線圖形之間，所述第一屏蔽線圖形與所述差分線圖形平行，所述第一屏蔽并且位于兩條差分線圖形的對稱線上； 在線路圖形上形成無法被蝕刻的保護(hù)層； 蝕刻掉非線路圖形部分形成線路，所述線路上有平行的兩條差分線，差分線之間有第一屏蔽線，所述第一屏蔽線是與所述差分線平行的導(dǎo)線，并且位于兩條差分線的對稱線上。
8.如權(quán)利要求7所述的在PCB基板上形成線路的方法，其特征在于，兩條所述差分線圖形之間還包括: 第二屏蔽線圖形，與所述第二屏蔽線平行； 第三屏蔽線圖形，與所述第二屏蔽線平行，所述第二屏蔽線圖形與所述第三屏蔽線圖形相對于兩條所述差分線的對稱線對稱； 第四屏蔽線圖形，與所述第一屏蔽線圖形、所述第二屏蔽線圖形以及所述第三屏蔽線圖形垂直連接，且所述第四屏蔽線圖形線相對于兩條所述差分線圖形的對稱線對稱；相應(yīng)的，所述線路包括第二屏蔽線、第三屏蔽線以及第三屏蔽線。
9.如權(quán)利要求7或8所述的在PCB基板上形成線路的方法，其特征在于，兩條所述差分線圖形之間還包括: 附加結(jié)構(gòu)圖形，與所述線路圖形中至少一個(gè)屏蔽線圖形連接，且相對于兩條所述差分線圖形的對稱線對稱； 相應(yīng)的，所述線路中也包括附加結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求7所述的在PCB基板上形成線路的方法，其特征在:所述第一屏蔽線是四分之一所·述差分線噪聲信號波長的整數(shù)倍。
【文檔編號】H05K1/02GK103858526SQ201380003210
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月23日
【發(fā)明者】許帥, 李靜, 周明, 章光華 申請人:華為技術(shù)有限公司