專利名稱：降低電磁干擾輻射的電路板、電源轉換器及筆記型計算機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有電源切換電路的電路板、電源轉換器、及筆記型計算機。特別是涉及一種可降低EMI的電路板、電源轉換器、及筆記型計算機。
背景技術：
電源切換電路被廣泛地應用在各種電子產品。一般而言，電源切換電路的切換原理是利用兩顆工業晶體管，例如MOSFET晶體管，產生震蕩以切換電源。然而，為了提高震蕩頻率(提高零件的工作頻率)，這樣的電路往往會提高電磁干擾輻射(EMI)的強度，其噪聲(noise)會超過大部分國家的法規標準，例如30dB。
請參考圖1A的傳統的電源切換電路10，其針對EMI加上許多的對策。通常電源切換電路10利用兩顆晶體管11、12，例如MOSFET，以及電感15使晶體管11、12產生震蕩以切換電源。其中，連接到電源端(例如包含由電容14a-14c形成的電源)的晶體管11通常被稱為『上橋』晶體管，而另一顆連到接地端的晶體管12則被稱作『下橋』晶體管。甚至為了增加下橋晶體管12的效能(performance)，會再耦接一個二極管13，如此一來雖然下橋晶體管12的效能增加，然而卻會使得降低EMI的效果不佳。
傳統的電源切換電路10可由電路板2組成，請參考圖1B，傳統的電路板2包含有基板22及上橋晶體管11與下橋晶體管12。通常上橋晶體管11與下橋晶體管12的布局(placement)將連接電源端的上橋晶體管11的接腳(通常是Drain端)與連接接地端的下橋晶體管12的接腳(通常是Source端)以相反的方向設置，因此上橋晶體管11與下橋晶體管12之間的回路較長(EMI噪聲較大)。甚至在上橋晶體管11與下橋晶體管12之間耦接一電容21作為縮短回路的對策，亦無法使其EMI的效果變好，噪聲仍然會超過法定的標準，因此，設計人員常常還需要針對EMI加上許多對策，使其得以符合EMI的標準(例如在輻射頻率介于30M～230MHz時，噪聲低于30dB)。
傳統的電源切換電路10所增加的對策，舉例來說，包括在上、下橋晶體管11、12的柵極端(Gate)分別耦接一電阻19、18、在下橋晶體管12的柵極與接地之間增加電容20、下橋晶體管12接地之前耦接電感16、以及在電容組14a-14c與上橋晶體管11之間耦接電感17，以實現EMI所要求的法定標準。
如圖2所示，其中曲線CV1即為一般未針對EMI加對策(solution)時，所得的電路測試曲線圖。通常傳統的電源切換電路10需要仰賴增加對策，例如上述的增加電阻18、19、電容20、和/或電感16等等，以實現EMI所須符合的標準。若采用本實用新型所使用的對策，則可有效降低噪聲，例如將噪聲降到30dB以下，如虛線CV2所示。
然而，對于電路板2來說，上橋晶體管11與下橋晶體管12的布局不僅EMI的噪聲大，還必須增加許多的對策。如此一來就增加許多的零件成本，像是電阻18、19、電容20、和/或電感16等等零件，而且這些零件還可能產生其它的問題，例如造成溫度升高及效能不佳的情況。
實用新型內容鑒于已有技術所存在的問題，本實用新型提供一種可降低EMI的電路板及應用該電路板的電源轉換器與筆記型計算機。該電路板包含一基板、一上橋晶體管、及一下橋晶體管。其中，上橋晶體管具有一電源接腳(powerpin)，下橋晶體管具有一接地接腳(ground pin)，該電源接腳與接地接腳彼此相靠近，上橋晶體管與下橋晶體管相互耦接且彼此靠近地并排布局(placement)于基板的同一側，其布局是將電源接腳與接地接腳位于彼此可夾呈一角度的方向，且該角度實質小于90度。在一較佳實施例中，電源接腳與接地接腳彼此夾呈0度。
在一實施例中，電源接腳與接地接腳是通過一電容相耦接。最好是，該電容是0.1μ電容。
在一實施例中，本實用新型的電路板還包含一電感，且上橋晶體管及下橋晶體管與該電感相耦接。
在一實施例中，本實用新型的電路板還包含二極管，且該二極管與下橋晶體管相耦接。
本實用新型的電路板可應用在電源轉換器(adapter)，該電源轉換器包含一電路板以及與該電路板相連的電源供應器。該電源供應器可提供電源。藉由電路板可使該電源轉換器實現降低EMI噪聲的功能。
此外，本實用新型的電路板還可應用在筆記型計算機。該筆記型計算機包含一顯示屏幕、一輸入裝置、一殼體以及該電路板。其中，該殼體包覆著該電路板及該輸入裝置。該電路板具有一零件(component)，其中，該零件在較佳實施例是一需要較大電流的處理器。尤其是，本實用新型的筆記型計算機可藉由該電路板使其符合EMI所訂的規格。
因此，本實用新型的一目的是提供一種可縮短上橋晶體管與下橋晶體管之間的回路的電路板及其應用。
本實用新型的另一目的是提供一種可降低EMI的電路板及其應用。
本實用新型的再一目的是提供一種可降低成本的電路板及其應用。
圖1A是傳統的電源切換電路，其針對EMI加上許多的對策。
圖1B是傳統的電路板，其顯示電源切換電路中的上橋晶體管與下橋晶體管的布局。
圖2是測試傳統的電源切換電路的EMI，顯示其噪聲-頻率圖，以及依據本實用新型的電源切換電路的噪聲-頻率圖。
圖3為依據本實用新型的電路板，顯示其上橋晶體管與下橋晶體管的布局。
圖4A-4C是依據圖3的電路板的上橋晶體管與下橋晶體管的布局，顯示其各種不同實施例的上視示意圖。
圖4D是依據圖3的電路板的上橋晶體管與下橋晶體管的布局，顯示另一實施例的側視示意圖。
圖4E是依據圖3的電路板的上橋晶體管與下橋晶體管的布局旋轉90°，顯示其上視示意圖。
圖4F是依據圖4A，顯示再一實施例的上視示意圖。
圖5是依據圖4A，顯示其電源切換電路圖。
圖6是依據本實用新型的電路板，顯示其應用在電源轉換器的方塊示意圖。
圖7是依據本實用新型的筆記型計算機的立體示意圖。
附圖符號說明10、50、切換電路2、30、電路板11、31、41、上橋晶體管12、32、37、38、42、下橋晶體管311、411、電源接腳 321、421、接地接腳13、36、二極管 14a-14c、20、21、34、電容15、16、17、35、電感18、19、電阻22、33、基板60、電源轉換器61、電源供應器 7、筆記型計算機71、顯示屏幕72、輸入裝置73、殼體具體實施方式
為使本實用新型的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并結合附圖詳細說明如下。
請參考圖3，本實用新型提供一種可降低EMI的電路板30。此電路板30包含一基板33、一上橋晶體管31、及一下橋晶體管32。上橋晶體管31具有一電源接腳(power pin)311，下橋晶體管32具有一接地接腳(ground pin)321。該電源接腳311與接地接腳321彼此靠近。
該上橋晶體管31與下橋晶體管32相互耦接且彼此靠近地并排布局(placement)于基板33的同一側，其布局是將電源接腳311與接地接腳321位于彼此可夾呈一角度的方向。在本較佳實施例中，電源接腳311與接地接腳321彼此夾呈0度(如圖3所示)，換言之，電源接腳311與接地接腳321位在彼此平行的相同方向，藉此可使得上橋晶體管31與下橋晶體管32之間的回路較短。因此其所造成EMI的噪聲較少。
如本領域的技術人員所知，上橋晶體管31與下橋晶體管32的電路可藉由在基板33上涂覆銅箔，使含有電源接腳311的數個接腳形成上橋晶體管31的漏極端(Drain)并可連到電源端(未圖示)，以及含有接地接腳321的數個接腳形成源極端(Source)并可連到接地(未圖示)。因此，電源接腳311或接地接腳321的形狀或態樣并不應被用以限制本實用新型所欲保護的范圍。
請參考圖4A，其所披露的是依據圖3的電路板30的上橋晶體管31與下橋晶體管32的布局，顯示其中的一實施例的上視示意圖。圖4A所顯示的即涂覆銅箔使得圖3的電源接腳311與接地接腳321分別地形成漏極端D與源極端S。在圖4A的實施例中，漏極端D與源極端S是通過一電容34相耦接；最好是，該電容34是0.1μ電容，藉此可使得上橋晶體管31與下橋晶體管32之間的回路更為縮短。
為了實現控制電路的切換，本實用新型的電路板30還包含一電感35，而且上橋晶體管31及下橋晶體管32是與該電感35相耦接。
請參考圖4B，本實用新型的電路板30還包含二極管36，且該二極管36與下橋晶體管32相耦接，以增加下橋晶體管32的效能，而且不會造成EMI噪聲過高。
此外，請參考圖4C，本實用新型的電路板30亦可在下橋晶體管32旁耦接另一下橋晶體管37。相類似地，為了增加整體效能，本實用新型的電路板30亦可分別在上橋晶體管31與下橋晶體管32旁分別耦接另一上橋晶體管(未顯示)與一下橋晶體管37。
請參考圖4D，如圖4A所示的電路板30還可在基板33的另一側穿孔耦接另一下橋晶體管38。
由圖4A至圖4D可知本實用新型的電路板30至少包括基板33以及位于該基板33上的上橋晶體管31與下橋晶體管32，且上橋晶體管31與下橋晶體管32彼此靠近地并排布局于基板33的同一側，其布局可將電源接腳311與接地接腳321位于彼此可夾呈0度的方向。
除此之外，請參考圖4E，本實用新型的電源接腳311(圖4E示為漏極端D)與接地接腳321(圖4E示為源極端S)亦可位于彼此可夾呈90度的方向。換言之，只要電源接腳311與接地接腳321位于彼此可夾呈小于90度的方向即可獲得較少噪聲的EMI(例如在輻射頻率介于30M～230MHz時，其噪聲小于30dB)。
應注意的是，本說明書中所指稱的上橋晶體管31、下橋晶體管32、或晶體管(或稱工業晶體管)可以是任何形式的晶體管，例如MOSFET或類似的晶體管，其外觀可以依據不同的IC包裝而有所不同，例如可以是具有八支接腳、五支接腳、或者三支接腳，這些都不會限制本實用新型所欲保護的范圍。此外，無論是一相、二相、或三相的上、下橋晶體管，本實用新型所欲保護的是上橋晶體管31與下橋晶體管32的布局，其可使EMI的效果為最佳。
請參考圖4F，其所顯示的即是三支腳的上橋晶體管41與下橋晶體管42，同樣地該上橋晶體管41的電源接腳411與下橋晶體管421是位于彼此可夾呈小于90度的方向，在圖4F所顯示的是0度的方向。
經過實際測量，相較于傳統的布局，本實用新型的電路板30的EMI噪聲可以大幅地下降，例如于輻射頻率介于30M～230MHz時，將噪聲下降至低于標準的30dB，因此無須額外的增加其它對策。如圖5所示，依據圖4A所繪制的切換電路50，相較于傳統的切換電路10(圖1A所示)可以省卻許多的對策零件，例如無需增加電阻、電容、或電感。因此，本實用新型可大幅地降低對策成本，并還可降低EMI的噪聲。
請參考圖6，本實用新型的電路板30可應用在電源轉換器(adapter)60。電源轉換器60包含上述的電路板30以及與該電路板30相連的電源供應器61。該電源供應器61可提供電源。藉由電路板30可使該電源轉換器60實現降低EMI噪聲的功能。
此外，如圖7所示，筆記型計算機7包含一顯示屏幕71、一輸入裝置72、一殼體73以及該電路板30(圖未示)。其中，殼體73包覆著該電路板30及輸入裝置72。該電路板30進一步包含一零件(component)(圖未示)以應用在筆記型計算機7中，而該零件在較佳實施例是一需要較大電流的處理器(例如處理器或存儲器)。尤其是，本實用新型的筆記型計算機7可藉由該電路板30使其符合EMI所要求的規格，例如于30M～230MHz的輻射頻率時，其噪聲下降至低于標準的30dB，并且可降低該零件的溫度及提升其效能。
雖然本實用新型已以較佳實施例披露如上，然其并非用以限定本實用新型，本領域的技術人員在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下可作些許的更動與潤飾，因此本實用新型的保護范圍以本發明的權利要求為準。
權利要求1.一種電路板，其特征是包含一基板；一上橋晶體管，具有一電源接腳；以及一下橋晶體管，具有一接地接腳；其中該上橋晶體管與該下橋晶體管相互耦接且彼此靠近地并排布局于該基板的同一側，該電源接腳與該接地接腳相靠近，且該電源接腳與該接地接腳位于彼此可夾呈一角度的方向，且該角度小于90°。
2.如權利要求1所述的電路板，其特征是該電源接腳與該接地接腳位于相同的方向，且該電源接腳與該接地接腳之間的角度等于0°。
3.如權利要求1所述的電路板，其特征是該電源接腳與該接地接腳通過一電容相耦接。
4.如權利要求3所述的電路板，其特征是該電容是0.1μ電容。
5.如權利要求1所述的電路板，其特征是還包含一電感，該上橋晶體管及該下橋晶體管耦接該電感。
6.如權利要求1所述的電路板，其特征是還包含一二極管，該二極管與該下橋晶體管相耦接。
7.一種電源轉換器，其特征是包含一電源供應器，可提供電源；以及一電路板，連接于該電源供應器，該電路板包括一基板；一上橋晶體管，具有一電源接腳；以及一下橋晶體管，具有一接地接腳；其中該上橋晶體管與該下橋晶體管相互耦接且彼此靠近地并排布局于該基板的同一側，該電源接腳與該接地接腳相靠近，且該電源接腳與該接地接腳位于彼此呈一角度的方向，且該角度小于90°。
8.如權利要求7所述的電源轉換器，其特征是該電源接腳與該接地接腳位于相同的方向，且該電源接腳與該接地接腳之間的角度等于0°。
9.如權利要求7所述的電源轉換器，其特征是該電路板的該電源接腳與該接地接腳通過一電容相耦接。
10.如權利要求9所述的電源轉換器，其特征是該電容0.1μ電容。
11.如權利要求7所述的電源轉換器，其特征是該電路板進一步包含一電感，該上橋晶體管及該下橋晶體管耦接該電感。
12.如權利要求7所述的電源轉換器，其特征是該電路板進一步包含一二極管，該二極管與該下橋晶體管相耦接。
13.一種筆記型計算機，其特征是包含一顯示屏幕；一輸入裝置，與該顯示屏幕相連接；一電路板，可控制該輸入裝置及該顯示屏幕；以及一殼體，該殼體包覆著該輸入裝置及該電路板；該電路板包括一基板；一零件，設于該基板上；一上橋晶體管，具有一電源接腳；以及一下橋晶體管，具有一接地接腳；其中該上橋晶體管與該下橋晶體管相互耦接且彼此靠近地并排布局于該基板的同一側，該電源接腳與該接地接腳相靠近，且該電源接腳與該接地接腳位于彼此呈一角度的方向，且該角度小于90°。
14.如權利要求13所述的筆記型計算機，其特征是該零件需要大電流的零件。
15.如權利要求14所述的筆記型計算機，其特征是該零件是一處理器或一存儲器。
16.如權利要求13所述的筆記型計算機，其特征是該電源接腳與該接地接腳位于相同的方向，且該電源接腳與該接地接腳之間的角度等于0°。
17.如權利要求13所述的筆記型計算機，其特征是該電路板的該電源接腳與該接地接腳通過一電容相耦接。
18.如權利要求17所述的筆記型計算機，其特征是該電容是0.1μ電容。
19.如權利要求13所述的筆記型計算機，其特征是該電路板進一步包含一電感，該上橋晶體管及該下橋晶體管耦接該電感。
20.如權利要求13所述的筆記型計算機，其特征是該電路板進一步包含一二極管，該二極管與該下橋晶體管相耦接。
專利摘要本實用新型提供一種可降低EMI的電路板及應用該電路板的電源轉換器與筆記型計算機。該電路板包含一基板、一上橋晶體管、及一下橋晶體管。其中，上橋晶體管具有一電源接腳(power pin)，下橋晶體管具有一接地接腳(ground pin)，該電源接腳與接地接腳相靠近。上橋晶體管與下橋晶體管相互耦接且彼此靠近地并排布局(placement)于基板的同一側，且電源接腳與接地接腳位于彼此可夾呈一角度的方向，該角度實質小于90度。
文檔編號H05K9/00GK2904566SQ20052012933
公開日2007年5月23日 申請日期2005年10月28日 優先權日2005年10月28日
發明者張秋賢, 蘇忠耀 申請人:緯創資通股份有限公司