[发明专利]具有改善的差分信号对的信号完整性的印刷电路板等

说明书

技术领域

这里公开的典型实施例涉及电子印刷电路板，其为电子元件提供支撑和互连以形成电子电路设备。更具体而言，这里公开的典型实施例涉及设有差分信号对的印刷电路板。

背景技术

今天的电子产品，包括计算机、电信设备和网络系统，正在被设计成以不断增加的数据传输速率工作。传统上认为印刷电路板、底板、中平面、印刷线路板、柔性电路、刚性柔性电路、多芯片模块(MCM)、内插结构等(这里总称为“PCB”)仅仅是无源的互连，不过人们越来越认识到PCB对由PCB所承载的信号的完整性或保真度具有潜在的有害影响。

一种用于改善PCB中的信号完整性的方法包括利用差分信号对。通常，将差分信号对的两个导体设计成在PCB中彼此靠近地延伸，使得耦合到差分对的电噪声源表现为“共模噪声”，其相对容易被最小化或消除。定义差分对的导体之间的分隔距离影响差分对的特性阻抗。

通常在z轴方向(即，垂直于PCB的x-y平面)上由过孔结构提供导电层之间的导电通路。由各种技术，包括但不限于激光打孔、机械打孔和基于照相定义(photo definition)的技术形成过孔。接下来用导电材料，通常为金属部分地或全部地填充所述过孔。如PCB设计领域的技术人员所公知的，这些过孔结构可以是盲孔、埋孔、通孔，并且可以包括或不包括导电层上的焊盘。

用于在PCB的导电层之间传送差分对信号的PCB过孔结构会将PCB的特性阻抗降低到不可接受的低水平。在PCB过孔结构中，由于通过过孔结构对差分对布线，因此焊盘(如果有的话)和间隙盘(antipad)的尺寸和形状影响差分对的特性阻抗。

现有技术的一个局限是缺乏对差分对的阻抗控制，因为焊盘(如果有的话)和间隙盘的形状主要是圆形的，且尺寸受到PCB设计考虑的限制。如上所述，这可能会导致不可接受的低阻抗。

美国专利6607402描述了一种用于在通过一组PCB过孔对差分对布线的情况下通过以下方式增加差分对的特性阻抗的构造：去除用于对导电平面层之间的差分对布线的两个过孔结构之间的导电材料，使得来自包括差分对的两个过孔结构的间隙盘区形成一个大的间隙盘区。

现有技术的一个典型局限是缺乏对差分对的阻抗调整(impedance tailoring)。由于缺乏与差分对上的信号的最佳阻抗匹配，这会导致系统性能的降低。

通过阅读以下描述并研究附图中的几幅图，现有技术的这些和其它局限对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

发明内容

在某些典型实施例中，一个或多个差分信号对的信号完整性得到改善的印刷电路板(PCB)引入一个或多个导电区。在某些实施例中，通过被限定为过孔结构周围的非导电区的“间隙盘”将使两个或多个信号迹线层互连的用于差分对的过孔与导电区隔离开。在一些情况下，用于过孔的间隙盘区可以包括过孔结构之间的导电“桥”。

通过非限制性例子的方式，一个实施例包括：第一过孔结构，将其配置为用于差分对的电路的第一部分；第二过孔结构，将其配置为用于差分对的电路的第二部分；第一间隙盘区，其围绕第一过孔结构且将第一过孔结构与和间隙盘处于印刷电路板的同一层上的导电区隔离开；第二间隙盘区，其围绕第二过孔结构且形状和功能类似于第一间隙盘区；以及导电桥，其设置在与第一和第二过孔结构相关的间隙盘区之间。导电桥的端部可以连接到围绕整组过孔结构和间隙盘的导电区。

该桥所提供的一个优点在于能够相对于导电区调整差分对的阻抗，导致电子电路装置性能的提高和信号完整性的改善。

在阅读以下描述并研究附图中的几副图之后，这里所公开的这些和其它实施例以及所述桥和其它特征的优点对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

现在将参考附图描述几个典型实施例，在附图中类似的元件用类似的参考标记标注。典型实施例旨在说明本发明，而非限制本发明。

附图包括以下的图：

图1示出典型实施例中的多层PCB的截面图；

图2示出图1的导电区的一部分，用于说明典型间隙盘区和导电桥的进一步细节；以及

图3示出图1的导电区110c的一部分，示出可选典型实施例的典型间隙盘区130和131以及导电桥132的进一步细节。

具体实施方式