TWI883401B - 電路板及其佈局方法 - Google Patents

Abstract

一種電路板及其佈局方法被提出。電路板包括第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層。第一金屬層形成多條第一參考導線。第二金屬層形成至少一信號傳輸導線。第三金屬層形成多條第二參考導線。其中，第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層相互重疊配置，各第一參考導線與各第二參考導線不完全重疊。

Description

電路板及其佈局方法

本發明是有關於一種電路板及其佈局方法，且特別是有關於一種可提升信號傳輸效率的電路板及其佈局方法。

在電路板中，關於高速傳輸的信號傳輸導線，常因為信號傳輸導線的走向、尺寸、以及其間的寄生效應，而影響到信號傳輸的品質。

在習知的技術領域中，設計人員在在電路板中針對高速傳輸的信號傳輸導線設置相應的參考導線。並透過參考導線的屏蔽效應，來降低信號傳輸導線受到外界的電磁波的干擾而造成傳輸阻抗的提升。然而，受到佈局面積的限制，參考導線常只能在有限的區域中對信號傳輸導線產生屏蔽效果。如此一來，習知的技術的信號傳輸導線常發生信號傳輸阻抗的均勻度不佳的狀況，而降低了信號傳輸的品質。

本發明提供一種電路板及其佈局方法，可提升信號傳輸導線的傳輸阻抗的均勻度。

本發明的電路板包括第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層。第一金屬層形成多條第一參考導線。第二金屬層形成至少一信號傳輸導線。第三金屬層形成多條第二參考導線。其中，第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層相互重疊配置，各第一參考導線與各第二參考導線不完全重疊。

本發明的佈局方法包括：在第一金屬層中形成多條第一參考導線；在第二金屬層中形成至少一信號傳輸導線；在第三金屬層中形成多條第二參考導線，其中第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層相互重疊配置；以及，使各第一參考導線與各第二參考導線不完全重疊。

基於上述，本發明透過使電路板中，在不同金屬層中的各第一參考導線與各第二參考導線不完全重疊。如此一來，可使信號傳輸導線與第一參考導線以及第二參考導線具有多個重疊的部分，可提升信號傳輸導線的傳輸阻抗的均勻度，並提升其信號傳輸的效益。

100、200、300、400:電路板

111~113、131~133、211~215、231~235、411~414、431~434:參考導線

121、221、421、422:信號傳輸導線

310、320、330:層次

311:第一金屬層

321:第二金屬層

331:第三金屬層

D1、DT、D2、D3、D4:方向

S510~S540:步驟

圖1繪示本發明一實施例的電路板的俯視示意圖。

圖2繪示本發明另一實施例的電路板的俯視示意圖。

圖3繪示本發明實施例的電路板的架構示意圖。

圖4繪示本發明另一實施例的電路板的俯視示意圖。

圖5繪示本發明一實施例的電路板的電路佈局方法的流程圖。

請參照圖1，圖1繪示本發明一實施例的電路板的俯視示意圖。電路板100可以為多層次的電路板，在其中的多個層次中，電路板100可分別具有第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層。第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層相互堆疊。其中，第一金屬層中可形成多條參考導線111~113。參考導線111~113可沿方向D1延伸，且參考導線111~113的任兩者間可相互平行。第二金屬層中可形成至少一條的信號傳輸導線121。在本實施例中，信號傳輸導線121可沿方向DT延伸，其中方向DT與方向D1不相互平行，並可具有一非零度的夾角。此外，第三金屬層中可形成多條參考導線131~133。參考導線131~133可沿方向D2延伸，且參考導線131~133的任兩者間可相互平行。此外，在本實施例中，方向D2可以與方向D1相互平行。也就是說，方向DT與方向D2同樣不相互平行，並可具有一非零度的夾角。

在本實施例中，信號傳輸導線121可與分別於參考導線111、132、112、133具有部分重疊的區域。其中，參考導線111、132、112、133可接收參考接地電壓，並透過多個部分重疊的區域 來提供信號傳輸導線121多個參考平面。如此一來，基於上述的多個部分重疊的區域，信號傳輸導線121的信號傳輸阻抗的連續度可以被提升，有效提升信號傳輸的效益。

附帶一提的，在本實施例中，形成參考導線111~113的第一金屬層可以設置在電路板100的最表層；形成參考導線131~133的第三金屬層可以設置在電路板100的最底層；而信號傳輸導線121的第二金屬層，則可以設置在電路板100的中間層，也就是在第一金屬層以及第三金屬層之間。

在本實施例中，參考導線111~113、131~133的長度與寬度都沒有一定的限制，可根據電路板100的尺寸，以及實際的佈局狀況來進行調整。參考導線111~113、131~133的每一者的寬度可以均相同、部分相同或均不相同，沒有特別的限制。

另外，在本實施例中，第二金層中的信號傳輸導線121可以為高速信號傳輸導線。信號傳輸導線121的數量可以為一條或多條。在本發明其他實施例中，信號傳輸導線121可以不僅沿單一方向DT進行延伸，而可分段的具有多個延伸方向。

重點在於，本發明實施例的電路板100，透過使不同金屬層的參考導線111~113、131~133可以錯開來進行設置，如此可有效增加信號傳輸導線121與參考導線111~113、131~133發生重疊的區域，並藉以提升信號傳輸導線121的信號傳輸阻抗的均勻度。

附帶一提的，參考導線111~113、131~133以及信號傳輸導線121的材質沒有特定的限制，凡本領域具通常知識者熟知的， 可應用在印刷電路板上的金屬導線的材質均可應以實施參考導線111~113、131~133以及信號傳輸導線121，沒有特定的限制。

以下請參考圖2，圖2繪示本發明另一實施例的電路板的俯視示意圖。電路板200同樣可以為多層次的電路板，在其中的多個層次中，電路板200可分別具有第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層。第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層相互堆疊。其中，第一金屬層中可形成多條參考導線211~215。其中的參考導線211~213可沿方向D1延伸，且參考導線211~213的任兩者間可相互平行。參考導線214~215則可沿方向D3延伸，且參考導線214~215的任兩者間可相互平行。第三金屬層中可形成多條參考導線231~235。其中的參考導線231~233可沿方向D2延伸，且參考導線231~233的任兩者間可相互平行。參考導線234~235則可沿方向D4延伸，且參考導線234~235的任兩者間可相互平行。

在本實施例中，方向D1、D3可以相互平行；方向D2、D4可以相互平行；方向D1與方向D2則不相互平行。

在本實施例中，方向D1以及方向D2的斜率可以互為加法反元素。在本發明其他實施例中，方向D1以及方向D2的斜率也可以任意設置，沒有一定的限制。

在另一方面，第二金屬層用以形成信號傳輸導線221。信號傳輸導線221可沿任意方向進行單段或多段式的延伸，並與參考導線211、212、214、215以及參考導線232~235分別具有多個部分重疊的區域。

與前述的實施例相同，本發明實施例的電路板200，透過使不同金屬層的參考導線211~215、231~235可以錯開來進行設置，如此可有效增加信號傳輸導線221與參考導線211~215、231~235發生重疊的區域，並藉以提升信號傳輸導線221的信號傳輸阻抗的均勻度。本實施例並透過不同的方向D1、D3來延伸設置參考導線211~213、214~215，以及透過不同的方向D2、D4來延伸設置參考導線231~233、234~235，進一步提升信號傳輸導線221與參考導線211~215、231~235發生重疊的區域。

請參照圖3，圖3繪示本發明實施例的電路板的架構示意圖。電路板300具有多個層次310、320以及330。層次310、320以及330上分別具有第一金屬層311、第二金屬層321以及第三金屬層331。其中，第一金屬層311以及第三金屬層331的每一者中均可形成多條參考導線。第二金屬層321中則形成一條或多條的信號傳輸導線。參考導線接收參考接地電壓，並可提供信號傳輸導線的參考平面。

關於信號傳輸導線以及參考導線的設置方式，在前述圖1、2的實施例中已有詳細的說明，在此恕不多贅述。

請參照圖4，圖4繪示本發明另一實施例的電路板的俯視示意圖。電路板400可以為多層次的電路板，在其中的多個層次中，電路板400可分別具有第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層。第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層相互堆疊。其中，第一金屬層中可形成多條參考導線411~414。參考導線411與參考 導線412相互平行，並具有一偏移距離。參考導線411與參考導線413則相互交叉配置以形成”X”型。參考導線413與參考導線414相互平行，並具有一偏移距離。參考導線412與參考導線414則相互交叉配置以形成”X”型。

另外，第三金屬層中可形成多條參考導線431~434。參考導線431與參考導線432相互平行，並具有一偏移距離。參考導線431與參考導線433則相互交叉配置以形成”X”型。參考導線433與參考導線434相互平行，並具有一偏移距離。參考導線432與參考導線434則相互交叉配置以形成”X”型。並且，參考導線431、433、434分別與參考導線411、413、414具有另一偏移距離，並使參考導線431、433、434分別與參考導線411、413、414不相重疊。在本實施例中，參考導線413與參考導線431、432部分重疊；參考導線411與參考導線433、434部分重疊；參考導線414與參考導線431部分重疊；參考導線412與參考導線434部分重疊。

第二金屬層中形成信號傳輸導線421以及422。在本實施例中，信號傳輸導線421可與參考導線432、411、433、413、431、434、412以及414具有多個部分重疊的區域。相類似的，信號傳輸導線422則可與參考導線433、432、413、411、434、414、421以及412具有多個部分重疊的區域。透過上述的多個部分重疊區域，本發明實施例的信號傳輸導線421以及422的傳輸阻抗的均勻度可以有效被提升，進以提升信號傳輸的效益。

請參照圖5，圖5繪示本發明一實施例的電路板的電路佈局方法的流程圖。其中，在步驟S510中，在第一金屬層中形成多條第一參考導線。在步驟S520中，則在第二金屬層中形成至少一信號傳輸導線。在步驟S530中，在第三金屬層中形成多條第二參考導線，其中第一金屬層、第二金屬層以及第三金屬層相互重疊配置。在步驟S540中，則使各第一參考導線與各第二參考導線不完全重疊。

關於上述步驟的實施細節，在前述的多個實施例中已有詳細的說明，在此恕不多贅述。

綜上所述，本發明的電路板透過使在不同金屬層中的參考導線相互錯開以進行配置，並藉此使信號傳輸導線與參考導線的部分重疊的區域的面積可以有效的增加，有效提升信號傳輸導線的傳輸阻抗的均勻度，並有效提升信號的傳輸效益。

100:電路板

111~113、131~133:參考導線

121:信號傳輸導線

D1、DT、D2:方向

Claims (18)

1. 一種電路板，包括：一第一金屬層，形成多條第一參考導線；一第二金屬層，形成至少一信號傳輸導線；以及一第三金屬層，形成多條第二參考導線，其中該些第一參考導線與該至少一信號傳輸導線部分重疊，該些第二參考導線與該至少一信號傳輸導線部分重疊，各該第一參考導線與各該第二參考導線完全不重疊。
2. 如請求項1所述的電路板，其中該第二金屬層設置在該第一金屬層以及該第三金屬層間。
3. 如請求項1所述的電路板，其中該些第一參考導線沿一第一方向延伸，該些第一參考導線彼此間相互平行配置。
4. 如請求項3所述的電路板，其中該些第二參考導線沿該第一方向延伸，該些第二參考導線彼此間相互平行配置，並與該些第一參考導線彼此間相互平行。
5. 如請求項4所述的電路板，其中該第一金屬層還形成多條第三參考導線，其中該些第三參考導線沿一第二方向延伸，該些第三參考導線彼此間相互平行配置，該第一方向與該第二方向不相同。
6. 如請求項5所述的電路板，其中該第三金屬層還形成多條第四參考導線，其中該些第四參考導線沿該第二方向延伸， 該些第四參考導線彼此間相互平行配置，並與該些第三參考導線相互平行。
7. 如請求項5所述的電路板，其中該第一方向的斜率於該第二方向的斜率互為加法反元素。
8. 如請求項1所述的電路板，其中該些第一參考導線以及該些第二參考導線接收一參考接地電壓。
9. 如請求項1所述的電路板，其中該至少一信號傳輸導線與該些第一參考導線中的多個以及該些第二參考導線中的多個部分重疊。
10. 一種電路佈局方法，包括：在一第一金屬層中形成多條第一參考導線；在一第二金屬層中形成至少一信號傳輸導線，其中該些第一參考導線與該至少一信號傳輸導線部分重疊；在一第三金屬層中形成多條第二參考導線，其中該些第二參考導線與該至少一信號傳輸導線部分重疊；以及使各該第一參考導線與各該第二參考導線完全不重疊。
11. 如請求項10所述的電路佈局方法，其中該第二金屬層設置在該第一金屬層以及該第三金屬層間。
12. 如請求項10所述的電路佈局方法，更包括：使該些第一參考導線沿一第一方向延伸，該些第一參考導線彼此間相互平行配置。
13. 如請求項12所述的電路佈局方法，更包括： 使該些第二參考導線沿該第一方向延伸，使該些第二參考導線彼此間相互平行配置，並與該些第一參考導線彼此間相互平行。
14. 如請求項13所述的電路佈局方法，更包括：在該第一金屬層形成多條第三參考導線，其中該些第三參考導線沿一第二方向延伸，該些第三參考導線彼此間相互平行配置，該第一方向與該第二方向不相同。
15. 如請求項14所述的電路佈局方法，更包括：在該第三金屬層形成多條第四參考導線，其中該些第四參考導線沿該第二方向延伸，該些第四參考導線彼此間相互平行配置，並與該些第三參考導線相互平行。
16. 如請求項14所述的電路佈局方法，其中該第一方向的斜率於該第二方向的斜率互為加法反元素。
17. 如請求項10所述的電路佈局方法，更包括：使該些第一參考導線以及該些第二參考導線接收一參考接地電壓。
18. 如請求項10所述的電路佈局方法，更包括：使該至少一信號傳輸導線與該些第一參考導線中的多個以及該些第二參考導線中的多個部分重疊。

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