[发明专利]内连线结构及使用该结构的装置、线路结构与方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种内连线结构、具有该内连线结构的装置、以及防护内连线结构电磁干扰(EMI)的方法。

背景技术

现有衬底上连通孔的角色是提供连线(interconnection)间的垂直路径。在低工作频率运作时，这些连通孔所形成的路径并不太需要进行阻抗控制，因为其相对尺寸对于低工作频率的波长(λ)来说实在是相当的短(例如＜0.1λ)，因此，这些连通孔可以被视为一个纯粹的电气连接点，此时连通孔的长度可以被忽略，因此其对电路上的影响微乎其微。

但当工作频率增加时，连通孔的物理尺寸已经开始接近工作频率的波长时(例如1λ)，则此时连通孔对电路而言已经是一个额外的元件(Component)，此电路中的额外连通孔元件需要被设计及掌握，使电路功能能够正常地工作。

传统连通孔(Via)只能连接到一端点(Terminal)，要完成信号的传输必须要有回路(Return Path)的设计。因此，传统连通孔完成信号传递过程中，往往需要至少两个连通孔，其中一为信号连通孔(Signal Via)，另一为接地连通孔(Ground Via)和/或电源连通孔(Power Via)，其达到的效果是提供回路(Return Path)，并改善信号传递完整性等相关问题，如图1A与1B所示。

图1A中，例如一个4层的印刷电路板，包括上下信号层120与150，以及位于两信号层之间的接地层130与电源层140。在上信号层120与下信号层150之间有一信号连通孔(Signal Via)110。在图1A中，包括从信号源到负载的电流路径102与电流的回路104。为了改善信号传递的完整性，在设计上往往需要至少两个连通孔，如图1B所示，其中之一为信号连通孔(Signal Via)110，另一为接地连通孔(Ground Via)和/或电源连通孔(Power Via)，在此例子中是以接地连通孔160完成回路，此设计可以减少回路(Return Path)的长度，以及改善信号完整性。实际上，回路需要被有效的设计，以达到阻抗匹配、减少电磁干扰(ElectromagneticInterference，简称EMI)等的设计要求。

发明内容

在一实施例中，提出一种内连线结构(Interconnection structure)，设置于第一导电层与第二导电层之间，其中第一导电层与第二导电实际上相互平行。所述第一导电层与第二导电层分别包括第一信号线与第二信号线。该内连线结构包括导电柱与遮蔽墙柱。所述导电柱穿行于第一导电层与第二导电层之间，并电性连接到第一信号线与第二信号线。所述遮蔽墙柱设置于第一导电层与第二导电层之间，并电性连接到一参考导线，其中，遮蔽墙围绕导电柱位于第一导电层与第二导电层之间外围的局部区域，并且电性耦合到导电柱。

在一实施例中，提出一种线路结构，包括第一导电层、第二导电层、参考导线、导电柱与遮蔽墙柱。所述第一导电层，包括一第一信号线。第二导电层包括一第二信号线，其中第二导电层实际上平行于第一导电层。参考导线位于第、第二导电层之间。导电柱则穿行于第一导电层与第二导电层之间，导电柱连接第一导电层的第一信号线与第二信号线，而与参考导线电性隔离。遮蔽墙柱设置于第一导电层与第二导电层之间，并电性连接到参考导线，其中，遮蔽墙柱围绕导电柱外围的局部区域，并且电性耦合到导电柱。

本发明上述内连线结构设计，可以依照需求改变导电柱以及遮蔽墙柱的形状，增加其电磁屏蔽效果，并达到阻抗控制及设计的效果。

为让本发明的上述特征能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。

附图说明

图1A与1B分别说明一个传统四层的印刷电路板结构与电流路径示意图。

图2A～2C为说明在连通孔结构与信号完整性的问题的说明示意图。

图3A～3D为说明本发明所提出内连线结构与信号完整性的说明示意图，其中图3B与图3C为说明电场的分布强度示意图。

图3E与3F分别说明本发明所提供的内连线结构中，一实施例的导电柱与遮蔽墙柱的配置剖面与立体侧视图。

图4A与4B为说明本发明所提出的内连线结构，运用在三层导体层的一实施例示意图。

图5A与5B为说明本发明所提出的内连线结构，运用在三层导体层的一实施例示意图。

图6A与6B为说明本发明所提出的内连线结构，运用在三层导体层的一实施例示意图。

图7A与7B为说明本发明所提出的内连线结构，运用在四层导体层的一实施例示意图。