印刷線路板、電子器件和線路連接方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及主要在高頻差動信號的傳送中使用的印刷線路板、電子器件和線路連接方法。
【背景技術】
[0002]最近的電子器件中的許多通過使用其中堆疊多個絕緣層和多個導電層(線路層)的印刷線路板來改進電路中的集成程度。在該情況下，在每個線路層中形成的線路通常通過導體(在以下被提及為“通孔”)而被連接到穿透該板中的所有層的孔，該孔的內表面被鍍有所述導體。
[0003]在諸如以太網(注冊商標)的數據通信的領域中，數據轉發速度逐年變得更高。最近，特別是，為了增加傳送電信號的速度，例如已經使用差動信號。這是用于減少來自外部的噪聲的影響并且維持通過傳送路徑而傳播的高頻率電信號的完整性的思想。
[0004]由于進展為更高的頻率，電信號更加受傳送線(線路)中的阻抗的不連續性所影響。作為結果，信號的損失、噪聲和線路之間的串擾發生的傾向變高。相應地，為了維持由使用高頻率的信號獲得的電性能，想要使阻抗在整體傳送線上基本上恒定。
[0005]然而，在上面描述的印刷線路板中形成的通孔整體地穿透印刷線路板。出于該原因，寄生樹粧(stub)將被形成在與形成在線路層中的信號線路的連接點處。已知該寄生樹粧產生傳送線中的阻抗的不連續性，并且變成信號損失等的因素。在IEEE802.3ap中限定的1Gbase-KR是經由背板而被放置的以太網(注冊商標)。已知在1Gbase-KR的情況下，由用于安裝背板連接器的通孔上的樹粧寄生所引起的損失特別大。
[0006]圖9是圖解與本發明的示例性實施例有關的印刷線路板的配置的第一示圖。
[0007]在以下，簡要解釋上面描述的寄生樹粧。如圖9中圖解的那樣，通過堆疊經由絕緣層而被放在彼此上的許多地層和線路層來配置印刷線路板2。地層和線路層每個是導體層。為了解釋的便利性而在省略絕緣層的情況下描繪圖9，但是實際上，由諸如樹脂的電介質物質制成的絕緣層存在于相應的導體層之間。
[0008]在地層處，提供被形成為導體圖案的地平面202。
[0009]地平面202起地的作用。在線路層處，提供也被形成為導體圖案的信號線路203。在導體圖案的基礎上，信號線路203起傳播預定的電信號的傳送線的作用。
[0010]在印刷線路板2中提供接地通孔200a到200c，接地通孔200a到200c穿透板2并且連接到在多個地層處提供的所有地平面202。接地通孔200a到200c被一般性地寫為接地通孔200。
[0011]同樣地，在印刷線路板2中提供信號通孔201a到201c，信號通孔201a到201c穿透板2并且連接到在多個線路層中提供的信號線路203中的至少一個。信號通孔201a到201c被一般性地寫為信號通孔201。信號通孔201起傳送線的作用，傳送線扮演作出到信號線路203的連接并且傳播電信號的角色。
[0012]信號通孔201a和201b被連接到差動信號信號線路，差動信號信號線路傳送電信號，電信號的相位被彼此反轉。如圖9中圖解的那樣，接地通孔200a和200b被布置在信號通孔201a和201b旁邊以便分別與信號通孔201a和201b形成各對。
[0013]通過挖空地層的導體平面202來形成間隙204。間隙204是用于作出如下狀態的非導體圖案:在該狀態中地平面202和信號通孔201在物理上被彼此分離。如圖9中圖解的那樣，間隙204被形成在傳播差動信號的信號通孔201a和201b周圍。同時，為了作出其中地平面202和接地通孔200在物理上與彼此接觸的配置，在所有層處，間隙204不被形成在接地通孔200周圍。
[0014]圖10是圖解與本發明的示例性實施例有關的印刷線路板2的配置的第二示圖。
[0015]圖10是示出圖9中圖解的印刷線路板2的截面示意圖的示圖。如圖10中圖解的那樣，集成電路(IC)的對應信號引腳被插入到通孔201和202中的每個中。絕緣層205存在于相應的導體層之間，并且使導體層與彼此電絕緣。
[0016]如圖10中圖解的那樣，信號通孔201a和201b從上表面到下表面穿透印刷線路板2。信號通孔201a和201b被連接到從印刷線路板2中的上側起的第一線路層的信號線路203，并且根本不被連接到第二和下面的線路層。相應地，如圖10中圖解的那樣，信號通孔201a和201b形成“樹粧St，，。
[0017]如圖10中圖解的那樣，樹粧St變成在樹粧St和導體平面202之間增加“寄生電容PC”的原因。在電信號的傳送線中，通過樹粧St的存在，寄生電容Pc增加。作為結果，傳送線中的阻抗局部地減小。這導致針對設計者并非意圖的阻抗不匹配的原因，并且引起通過傳送線來傳播的高頻率信號的質量上的劣化。
[0018]作為用于應付樹粧St被形成在信號通孔201中的問題的方法，存在被稱作“后鉆方法”的方法。后鉆方法是切除并且去除通孔中的寄生樹粧部分的方法。通過該后鉆方法，能夠在物理上去除寄生樹粧。
[0019]作為針對以上描述的問題的措施，專利文獻I公開了一種用于將地平面連接到通過把相應的地層的地平面與彼此連接而使得電勢均勻的接地通孔的方法。作為連接方法之一，專利文獻I公開了將接地通孔僅連接到鄰近線路層的地層的地平面的方法。
[0020][引用列表]
[專利文獻]
[PTL I]針對作為N0.2007-522679的專利申請(Kohyo)的PCT國際公開的所公開的日文翻譯。
【發明內容】
[0021][技術問題]
以上描述的后鉆方法具有能夠在物理上去除通孔中的寄生樹粧的有利效果。然而，后鉆方法要求精確的鉆處理，并且相應地導致板的成本上的增加。
[0022]在專利文獻I中描述的用于地線路的連接方法中，以相同的晶格形狀形成在所有地層中的地平面。除了鄰近線路層的地層的那些地平面之外的地平面不被連接到接地通孔，但是延伸到接地通孔的壁表面。在該配置中，限制被強加于減少寄生樹粧的影響的有利效果，該效果是通過接地通孔與除了鄰近線路層的地層的那些地平面之外的地平面之間的非接觸來獲得的。
[0023]本發明的目的的一個示例是提供能夠解決以上描述的問題的印刷線路板、電子器件和線路連接方法。
[0024]對于問題的方案
根據本發明的實施例的印刷線路板包括線路層、第一地層、第二地層、接地通孔、信號通孔、第一間隙和第二間隙。線路層包括信號線路。第一地層包括第一地平面。第二地層位于線路層和第一地層之間，并且包括第二地平面。接地通孔穿透線路層以及第一和第二地層，并且連接第二地平面。信號通孔穿透線路層以及第一和第二地層，并且連接信號線路。第一間隙被形成在第一地層中，位于信號通孔和接地通孔周圍，并且將第一地平面與信號通孔和接地通孔分離。第二間隙被形成在第二地層中，位于信號通孔周圍，并且將第二地平面與信號通孔分離。
[0025]根據本發明的實施例的電子器件包括以上描述的印刷線路板。
[0026]根據本發明的實施例的線路連接方法被用于印刷線路板，印刷線路板包括:線路層，包括信號線路；第一地層，包括第一地平面；以及第二地層，位于線路層和第一地層之間并且包括第二地平面。該線路連接方法包括:將穿透線路層以及第一和第二地層的接地通孔連接到第二地平面；將穿透線路層以及第一和第二地層的信號通孔連接到信號線路；在第一地層中形成第一間隙以使得第一間隙位于信號通孔和接地通孔周圍以將第一地平面與信號通孔和接地通孔分離；以及在第二地層中形成第二間隙以使得第二間隙位于信號通孔周圍以將第二地平面與信號通孔分離。
[0027]發明的有利效