專(zhuān)利名稱(chēng)：多層印刷電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一般發(fā)明概念涉及多層印刷電路板(PCB)，更具體地說(shuō)，涉及具有一個(gè)壓合電容器(stitching capacitor)的多層PCB。
背景技術(shù)：
一個(gè)多層PCB包括多個(gè)芯片和電子組件，多個(gè)通過(guò)信號(hào)電流互相連通的信號(hào)層，和與該信號(hào)電流相應(yīng)的返回電流流過(guò)的一個(gè)接地層和一個(gè)電源層。在該多層PCB的每一個(gè)層中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)孔(沒(méi)有示出)。在該一個(gè)或多個(gè)孔上設(shè)置一個(gè)通道，與每一個(gè)層電氣上連接。
圖1為表示一個(gè)通常的多層PCB的透視圖，圖2為表示圖1所示的該通常的多層PCB的平面圖。
參見(jiàn)圖1，該通常的多層PCB包括為該P(yáng)CB的最上層的第一個(gè)信號(hào)層10和為該P(yáng)CB的最下層的第二個(gè)信號(hào)層40。在該第一個(gè)信號(hào)層10和第二個(gè)信號(hào)層40之間放置一個(gè)接地層20和一個(gè)電源層30。在該第一個(gè)信號(hào)層10和第二個(gè)信號(hào)層40之間形成一個(gè)信號(hào)通道50，使信號(hào)電流1在其間通過(guò)。
在這種情況下，從放置在該第一個(gè)信號(hào)層10上的一個(gè)源芯片(沒(méi)有示出)傳輸至放在該第二個(gè)信號(hào)層40上的一個(gè)目標(biāo)芯片(沒(méi)有示出)的信號(hào)由圖1中的實(shí)線表示的信號(hào)電流1代表。
另外，根據(jù)該信號(hào)電流1產(chǎn)生返回電流2。該信號(hào)電流1和返回電流2一起形成一個(gè)電流回路。如圖1所示，由于返回電流2通過(guò)最短的可能途徑(即在電源層30和靠近該信號(hào)電流1的接地層20之間)，因此，返回電流2通過(guò)阻抗最小的途徑流動(dòng)。該返回電流2可以流過(guò)一個(gè)覆蓋在該第一個(gè)信號(hào)層10和第二個(gè)信號(hào)層40上的信號(hào)電流1的接地的防護(hù)裝置。該防護(hù)裝置為直接通過(guò)用作參考表面的該接地層20和電源層30延伸的一個(gè)途徑。
另一種方案是，返回電流3通過(guò)一個(gè)退耦電容器60，從該電源層30流至該接地層20。然而，在這種情況下，與返回電流3相應(yīng)的阻抗，比當(dāng)允許返回電流2直接通過(guò)該參考表面(即最短的途徑)流動(dòng)時(shí)大。
這樣，該通常的多層PCB使用全部配置在PCB上的多個(gè)退耦電容器60，形成通過(guò)參考表面的返回電流3的途徑。該退耦電容器60在該第一個(gè)信號(hào)層10上形成，并包括與該電源層30連接的一個(gè)電源通道61和與該接地層20連接的一個(gè)接地通道62。
參見(jiàn)圖1和圖2，退耦電容器60通過(guò)從用作第二個(gè)信號(hào)層40的參考表面的電源層30返回至用作該第一個(gè)信號(hào)層10的參考表面的接地層20，再通過(guò)該退耦電容器60的電源通道61和接地通道62，使返回電流3形成一個(gè)電流回路。
但是，如圖2所示，由信號(hào)電流1和返回電流3形成的回路面積(A)增加?；芈访娣e(A)的增加造成電磁干擾(EMI)增大，對(duì)附近的電子組件有負(fù)面影響。當(dāng)在該第一和第二個(gè)信號(hào)層10和40之間傳輸?shù)男盘?hào)電流1被一個(gè)頻率值控制時(shí)，EMI的增大可以阻止PCB正確地發(fā)揮功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一般發(fā)明概念提供了一種可以形成當(dāng)產(chǎn)生信號(hào)電流時(shí)，產(chǎn)生的EMI最小的返回電流途徑的多層PCB。
本發(fā)明的一般發(fā)明概念的另外一些方面可部分地在下面的說(shuō)明中提出，并且可以部分地從該說(shuō)明中了解，或通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明的一般發(fā)明概念學(xué)習(xí)。
本發(fā)明的一般發(fā)明概念的上述和/或其他方面可通過(guò)提供一個(gè)多層PCB達(dá)到，該多層PCB包括多個(gè)信號(hào)層；放置在該多個(gè)信號(hào)層之間的一個(gè)接地層和一個(gè)電源層；通過(guò)該多個(gè)信號(hào)層延伸，使信號(hào)電流流過(guò)的一個(gè)信號(hào)通道；和至少一個(gè)壓合電容器，它設(shè)在該多個(gè)信號(hào)層的一個(gè)上，可使相應(yīng)于信號(hào)電流的返回電流在該電源層和接地層之間流動(dòng)。
該至少一個(gè)壓合電容器可以放置成使由信號(hào)電流和返回電流產(chǎn)生的電流回路形成的回路面積極小。
該至少一個(gè)壓合電容器放置成使該信號(hào)通道和該至少一個(gè)壓合電容器之間的水平距離極小。
該至少一個(gè)壓合電容器包括電氣上與該接地層連接的一個(gè)接地通道，和電氣上與該電源層連接的一個(gè)電源通道；和該至少一個(gè)壓合電容器放置在該電源通道和該信號(hào)通道之間的第一個(gè)水平距離等于該電源通道和該接地通道之間的第二個(gè)水平距離的位置上。
該至少一個(gè)壓合電容器放置在一個(gè)位置上，使得將該電源通道與該接地通道連接的途徑與在具有所放置的至少一個(gè)壓合電容器的多個(gè)信號(hào)層中的一個(gè)上的信號(hào)電流平行。
該至少一個(gè)壓合電容器放置在一個(gè)位置上，使該電源通道的水平位置與在另一個(gè)信號(hào)層上流動(dòng)的信號(hào)電流的途徑重疊，該另一個(gè)信號(hào)層電氣上與具有所放置的至少一個(gè)壓合電容器的信號(hào)層連接。
該至少一個(gè)壓合電容器包括多個(gè)相對(duì)于該信號(hào)通道對(duì)稱(chēng)配置的壓合電容器。
本發(fā)明的一般發(fā)明概念的上述和/或其他方面還可通過(guò)提供下列的多層PCB達(dá)到，該多層PCB包括至少二個(gè)信號(hào)層和至少二個(gè)電壓層；從一個(gè)源組件直接通過(guò)該至少二個(gè)電壓層流至目標(biāo)組件的一個(gè)信號(hào)電流途徑；和流過(guò)該至少一個(gè)電壓層，使得該返回電流途徑基本上與在不同的信號(hào)和電壓層上的該信號(hào)電流途徑對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)返回電流途徑。
該至少二個(gè)信號(hào)層可包括上面有源組件的第一個(gè)信號(hào)層，和上面有目標(biāo)組件的第二個(gè)信號(hào)層；和該至少二個(gè)電壓層包括放置在該第一和第二個(gè)信號(hào)層之間的至少一個(gè)電源層，和放置在該第一和第二個(gè)信號(hào)層之間的至少一個(gè)接地層。
該多層PCB還可包括連接具有源組件的第一個(gè)信號(hào)層和具有目標(biāo)組件的第二個(gè)信號(hào)層的一個(gè)信號(hào)通道；和一個(gè)壓合電容器，該壓合電容器放置在鄰近該信號(hào)通道的第一個(gè)信號(hào)層上，并具有將該第一個(gè)信號(hào)層與放置在該第一個(gè)信號(hào)層和第二個(gè)信號(hào)層之間的第一個(gè)電壓層連接的第一個(gè)通道；和將該第一個(gè)信號(hào)層與放置在該第一個(gè)信號(hào)層和第二個(gè)信號(hào)層之間的第二個(gè)電壓層連接的第二個(gè)通道。
通過(guò)將該壓合電容器放在靠近該信號(hào)通道處，可減少在信號(hào)電流通道和返回電流通道之間產(chǎn)生的電磁干擾。
本發(fā)明的一般發(fā)明概念的上述和/或其他方面還可通過(guò)提供下列多層PCB達(dá)到。該多層PCB包括包括有至少二個(gè)電子組件層和至少二個(gè)參考平面的多個(gè)層；連接該至少二個(gè)電子組件層的一個(gè)信號(hào)通道；和互相靠近放置的至少二個(gè)參考通道，它們將該至少二個(gè)電子組件層中的一個(gè)與該至少二個(gè)參考平面中的每一個(gè)連接，使得在該信號(hào)通道和該至少二個(gè)參考通道之間的距離極小。
該至少二個(gè)參考通道可包括至少一個(gè)壓合電容器，用以保持與該至少二個(gè)參考平面之間的電壓差相等的電荷。
該至少二個(gè)參考平面可包括至少二個(gè)電壓層，每一個(gè)電壓層具有不同的預(yù)先確定的電壓。
該至少二個(gè)參考平面包括一個(gè)電源平面和一個(gè)接地平面，并放置在該至少二個(gè)電子組件層之間，以提供電源和接地。


從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的說(shuō)明中，將可以了解本發(fā)明的一般發(fā)明概念的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)。其中圖1為表示一個(gè)通常的多層PCB的透視圖；圖2為表示圖1所示的通常的多層PCB的平面圖；圖3為表示根據(jù)本發(fā)明的一般發(fā)明概念的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)多層PCB的透視圖；圖4為表示圖3所示的多層PCB的平面圖；和圖5為表示根據(jù)本發(fā)明的一般發(fā)明概念的另一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)多層PCB的平面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的一般發(fā)明概念的實(shí)施例。實(shí)施例的例子表示在附圖中，其中遍及通篇相同的標(biāo)號(hào)表示相同的零件?，F(xiàn)參照

實(shí)施例，以說(shuō)明本發(fā)明的一般發(fā)明概念。
圖3為表示根據(jù)本發(fā)明的一般發(fā)明概念的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)多層PCB的透視圖。
參見(jiàn)圖3可看出，該多層PCB包括作為該多層PCB的最上層的第一個(gè)信號(hào)層110，和作為該多層PCB的最下層的第二個(gè)信號(hào)層140，在該第一個(gè)信號(hào)層110和第二個(gè)信號(hào)層140之間放置一個(gè)接地層120和一個(gè)電源層130。在該第一個(gè)信號(hào)層110和第二個(gè)信號(hào)層140之間形成信號(hào)電流101通過(guò)的一個(gè)信號(hào)通道150。另外，在該第一個(gè)信號(hào)層110上，鄰近該信號(hào)通道150，形成一個(gè)壓合電容器160。
該壓合電容器160包括一個(gè)與該電源層130連接的電源通道161和與該接地層120連接的一個(gè)接地通道162。
圖4為表示圖3所示的多層PCB的平面圖。
從圖4可看出，該電源通道161的水平位置可與在該第二個(gè)信號(hào)層140上(參見(jiàn)圖3)上流動(dòng)的信號(hào)電流101重疊。
另外，該壓合電容器160可以配置成與在該第一個(gè)信號(hào)層110(參見(jiàn)圖3)上流動(dòng)的信號(hào)電流101平行。如圖4所示，該壓合電容器160放置的位置，使得信號(hào)電流101與將該電源通道161與該接地通道162連接的線路(途徑)平行流動(dòng)。
另外，該壓合電容器160放置在可使該電源通道161和信號(hào)通道150之間的第一個(gè)水平距離(L)等于該電源通道161和接地通道162之間的第二個(gè)水平距離(L′)的一個(gè)位置上。
根據(jù)本實(shí)施例，從放置在第一個(gè)信號(hào)層110上的一個(gè)源芯片(沒(méi)有示出)傳輸至放置在第二個(gè)信號(hào)層140上的一個(gè)目標(biāo)芯片(沒(méi)有示出)的信號(hào)，可用由圖3中的實(shí)線表示的信號(hào)電流101代表。
另外，返回電流102起源于用作第二個(gè)信號(hào)層140的參考表面的電源層130，并通過(guò)該電源通道161流入該壓合電容器160中，然后通過(guò)該接地通道162流至該接地層120。從圖4可看出，除了預(yù)先確定的部分以外，返回電流102與信號(hào)電流101重疊(即對(duì)準(zhǔn))。在鄰近信號(hào)通道150的多層PCB的一部分上，該返回電流102不與信號(hào)電流101對(duì)準(zhǔn)(即不重疊)。換句話說(shuō)，如圖4所示，信號(hào)電流101和返回電流102不對(duì)準(zhǔn)的該預(yù)先確定的部分相應(yīng)于在該壓合電容器160和信號(hào)通道150之間的一個(gè)區(qū)域。
鄰近信號(hào)通道150形成的該預(yù)先確定的部分相應(yīng)于產(chǎn)生某種EMI的一個(gè)回路面積(A′)。這里，與圖2所示的通常的多層PCB的回路面積(A)比較，該回路面積(A′)大大減小。
再參見(jiàn)圖4可看出，回路面積(A′)的尺寸由該電源通道161和接地通道162之間的第二個(gè)水平距離(L′)確定。當(dāng)該壓合電容器160的尺寸減小時(shí)，該回路面積(A′)根據(jù)該壓合電容器160的尺寸也減小。另外，該第一個(gè)水平距離(L)可以等于第二個(gè)水平距離(L′)。
圖5為表示根據(jù)本發(fā)明的一般發(fā)明概念的另一個(gè)實(shí)施例的多層PCB的平面圖。
參見(jiàn)圖5可看出，該多層PCB包括第一個(gè)壓合電容器260和相對(duì)于信號(hào)通道250對(duì)稱(chēng)放置的第二個(gè)壓合電容器270。在這種情況下，當(dāng)信號(hào)電流201流過(guò)該信號(hào)通道250時(shí)，第一個(gè)返回電流202和第二個(gè)返回電流203可以有選擇地流過(guò)在信號(hào)通道250右側(cè)上的第一個(gè)壓合電容器260，或流過(guò)在信號(hào)通道250的左側(cè)上的第二個(gè)壓合電容器270。
另一種方案是，在多層PCB的第二個(gè)信號(hào)層上可以形成一個(gè)壓合電容器。該壓合電容器可以鄰近信號(hào)通道放置，同時(shí)，接地通道和電源通道之間的第二個(gè)水平距離可以與該信號(hào)通道和壓合電容器之間的第一個(gè)水平距離不同。另外該壓合電容器可以包括任何數(shù)目的鄰近該信號(hào)通道放置的壓合電容器。
雖然，本發(fā)明的一般發(fā)明概念的各種實(shí)施例說(shuō)明了第一個(gè)信號(hào)層，第二個(gè)信號(hào)層，一個(gè)電源層和一個(gè)接地層；但應(yīng)當(dāng)理解，也可以使用其他的層。例如，可以加入第三個(gè)信號(hào)層。在另一個(gè)例子中，可以使用二個(gè)不同的電壓層(例如5V和-5V)代替該電源層和接地層。
雖然，示出和說(shuō)明了本發(fā)明的一般發(fā)明概念的幾個(gè)實(shí)施例，但業(yè)內(nèi)人士知道，在不偏離本發(fā)明一般發(fā)明概念的原理和精神的條件下，可對(duì)這些實(shí)施例作改變。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等價(jià)物確定。
權(quán)利要求
1.一種多層PCB，包括多個(gè)信號(hào)層；放置在該多個(gè)信號(hào)層之間的一個(gè)接地層和一個(gè)電源層；通過(guò)該多個(gè)信號(hào)層延伸，使信號(hào)電流流過(guò)的一個(gè)信號(hào)通道；和至少一個(gè)壓合電容器，它設(shè)在該多個(gè)信號(hào)層的一個(gè)上，可使相應(yīng)于信號(hào)電流的返回電流在該電源層和接地層之間流動(dòng)；并且該至少一個(gè)壓合電容器的水平尺寸等于在該至少一個(gè)壓合電容器和該信號(hào)通道之間的水平距離。
2.如權(quán)利要求1所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器，該信號(hào)電流，和返回電流形成一個(gè)電流回路，該電流回路鄰近該信號(hào)通道；并且該至少一個(gè)壓合電容器的水平尺寸與信號(hào)電流沿著它流至該信號(hào)通道中的方向平行。
3.如權(quán)利要求2所述的多層PCB，其特征為，還包括由該至少一個(gè)壓合電容器的水平尺寸確定的方形的回路面積。
4.如權(quán)利要求3所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器包括電氣上與接地層連接的一個(gè)接地通道，和電氣上與該電源層連接的一個(gè)電源通道；和該至少一個(gè)壓合電容器放置在該電源通道和該信號(hào)通道之間的第一個(gè)水平距離等于該電源通道和該接地通道之間的第二個(gè)水平距離的位置上。
5.如權(quán)利要求4所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器放置在一個(gè)位置上，使得將該電源通道與該接地通道連接的途徑與在多個(gè)信號(hào)層中的具有至少一個(gè)壓合電容器的一個(gè)上的信號(hào)電流平行。
6.如權(quán)利要求4所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器放置在一個(gè)位置上，使該電源通道的水平位置與在另一個(gè)信號(hào)層上流動(dòng)的信號(hào)電流的途徑重疊，該另一個(gè)信號(hào)層電氣上與具有該至少一個(gè)壓合電容器的信號(hào)層連接。
7.如權(quán)利要求4所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器包括多個(gè)相對(duì)于該信號(hào)通道對(duì)稱(chēng)配置的壓合電容器。
8.如權(quán)利要求1所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器放置成使該信號(hào)通道和該至少一個(gè)壓合電容器之間的水平距離極小。
9.如權(quán)利要求8所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器包括電氣上與該接地層連接的一個(gè)接地通道，和電氣上與該電源層連接的一個(gè)電源通道；和該至少一個(gè)壓合電容器放置在該電源通道和該信號(hào)通道之間的第一個(gè)水平距離等于該電源通道和該接地通道之間的第二個(gè)水平距離的位置上。
10.如權(quán)利要求9所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器放置在一個(gè)位置上，使得將該電源通道與該接地通道連接的途徑與在多個(gè)信號(hào)層中的具有至少一個(gè)壓合電容器的一個(gè)上的信號(hào)電流平行。
11.如權(quán)利要求9所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器放置在一個(gè)位置上，使該電源通道的水平位置與在另一個(gè)信號(hào)層上流動(dòng)的信號(hào)電流的通道重疊，該另一個(gè)信號(hào)層電氣上與具有該至少一個(gè)壓合電容器的信號(hào)層連接。
12.如權(quán)利要求7所述的多層PCB，其特征為，該至少一個(gè)壓合電容器包括多個(gè)相對(duì)于該信號(hào)通道對(duì)稱(chēng)配置的壓合電容器。
13.一種多層PCB，它包括至少二個(gè)信號(hào)層和至少二個(gè)電壓層；從一個(gè)源組件直接通過(guò)該至少二個(gè)電壓層流至目標(biāo)組件的一個(gè)信號(hào)電流途徑；和流過(guò)該至少一個(gè)電壓層，使得該返回電流途徑基本上與在不同的信號(hào)和電壓層上的該信號(hào)電流途徑對(duì)準(zhǔn)的一個(gè)返回電流途徑。
14.如權(quán)利要求13所述的多層PCB，其特征為，該至少二個(gè)信號(hào)層包括上面有源組件的第一個(gè)信號(hào)層，和上面有目標(biāo)組件的第二個(gè)信號(hào)層；和該至少二個(gè)電壓層包括放置在該第一和第二個(gè)信號(hào)層之間的至少一個(gè)電源層，和放置在該第一和第二個(gè)信號(hào)層之間的至少一個(gè)接地層。
15.如權(quán)利要求13所述的多層PCB，其特征為，它還包括連接具有源組件的第一個(gè)信號(hào)層和具有目標(biāo)組件的第二個(gè)信號(hào)層的一個(gè)信號(hào)通道；和一個(gè)壓合電容器，該壓合電容器放置在鄰近該信號(hào)通道的第一個(gè)信號(hào)層上，并具有將該第一個(gè)信號(hào)層與放置在該第一個(gè)信號(hào)層和第二個(gè)信號(hào)層之間的第一個(gè)電壓層連接的第一個(gè)通道；和將該第一個(gè)信號(hào)層與放置在該第一個(gè)信號(hào)層和第二個(gè)信號(hào)層之間的第二個(gè)電壓層連接的第二個(gè)通道。
16.如權(quán)利要求15所述的多層PCB，其特征為，通過(guò)將該壓合電容器放在靠近該信號(hào)通道處，可減少在信號(hào)電流途徑和返回電流途徑之間產(chǎn)生的電磁干擾。
17.一種多層PCB，它包括包括至少二個(gè)電子組件層和至少二個(gè)參考平面的多個(gè)層；連接該至少二個(gè)電子組件層的一個(gè)信號(hào)通道；和互相靠近放置的至少二個(gè)參考通道，它們將該至少二個(gè)電子組件層中的一個(gè)與該至少二個(gè)參考平面中的每一個(gè)連接，使得在該信號(hào)通道和該至少二個(gè)參考通道之間的距離極小。
18.如權(quán)利要求17所述的多層PCB，其特征為，該至少二個(gè)參考通道包括至少一個(gè)壓合電容器，用以保持與該至少二個(gè)參考平面之間的電壓差相等的電荷。
19.如權(quán)利要求17所述的多層PCB，其特征為，該至少二個(gè)參考平面包括至少二個(gè)電壓層，每一個(gè)電壓層具有不同的預(yù)先確定的電壓。
20.如權(quán)利要求17所述的多層PCB，其特征為，該至少二個(gè)參考平面包括一個(gè)電源平面和一個(gè)接地平面，并放置在該至少二個(gè)電子組件層之間，以提供電源和接地。
全文摘要
一種多層PCB包括多個(gè)信號(hào)層；一個(gè)接地層和放置在該多個(gè)信號(hào)層之間的一個(gè)電源層；通過(guò)該多個(gè)信號(hào)層延伸，使信號(hào)電流流過(guò)的一個(gè)信號(hào)通道；設(shè)在該多個(gè)信號(hào)層的一個(gè)上，使得與該信號(hào)電流相應(yīng)的返回電流在該電源層和接地層之間流動(dòng)的至少一個(gè)壓合電容器。這樣，該多層PCB可以形成一個(gè)當(dāng)產(chǎn)生信號(hào)電流時(shí)可使EMI產(chǎn)生極小的返回電流通道。
文檔編號(hào)H05K1/00GK1809249SQ200610004970
公開(kāi)日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者林正必 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社