專利名稱：多層印刷電路板的防電磁干擾結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種防電磁干擾技術，具體而言，涉及一種應用于具 有至少一高頻元件的多層印刷電路板的防電磁干擾結構。
背景技術：
隨著電子科技的不斷研發與進步，印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)的設計也在不斷發現問題與解決問題的過程中朝向高性 能、好品質的共同目標發展。因此，在印刷電路板相關設計中，任何 一項改進，只要有益于使用者使用、提高了產品品質及性能、改善了 功能等實質性的功效增進，均為具有產業利用價值的創作，也符合專 利法鼓勵、保護與利用創作的精神。
同時，由于電子元件功能的不斷提升，電子產品的更新速度加快、 性能提高及可攜式發展的同時，也帶來許多電磁相容性問題，從而產 生電磁干擾(Electro Magnetic Interference; EMI)問題，而上述電磁干 擾現象在印刷電路板設計中也不可避免的存在著。 一般來說，印刷電 路板中的電磁干擾大多由例如電晶體(Ciystal)、振蕩器(Oscillator)、 或時鐘產生器(ClockGenerator)等高頻元件所產生。
此外，由于電子產品功能的不斷提升，為順應此趨勢，應用于該 電子產品的印刷電路板中需布設的電子元件也愈來愈多，如此，表層 (即元件層)用以布設電子元件、而內層用于布設信號線的多層印刷 電路板(Multilayer Printed Circuit Board)便應運而生。
目前，在通過例如Protel、 Allegro等布線軟件進行多層印刷電路 板設計過程中，通常在多層印刷電路板的例如頂層(Top Layer)或底 層(Bottom Layer)的元件層(Component Layer)布設包含上述各該高 頻元件的電子元件之后，再在印刷電路板的例如信號層(SignalLayer) 的內層執行布線(Routing)工作。此時，操作者一般不會在布線軟件 中開啟對應已布設好電子元件的元件層介面，以免因同一視窗中呈現物件(電子元件、導電通孔、文字面等)過多，而擾亂視線，進而影
響信號線的布設。現有的方式即如圖l所示。請參閱圖l，高頻元件2 設于元件層31，相鄰該元件層31的信號層33中具有一區域A，該區 域A對應于上述高頻元件2而設置。
但是，由于操作者可能在信號層33中對應于該高頻元件2的區域 A布設其他信號線4， 一旦信號線4布設于該區域A，則會受到由高頻 元件2所產生的電磁波的干擾，進而影響信號線4的信號完整性。此 外，若該高頻元件2為時鐘產生器且布設于區域A中的信號線4為高 速信號線，則信號線4在受該高頻元件2產生的電磁波干擾的同時， 也會與高頻元件2的時鐘信號耦合，進而影響高頻元件2的時鐘信號 品質，造成時鐘的偏差，從而影響整個電腦系統的工作。
為避免上述問題的產生， 一般在多層印刷電路板的所有信號線均 布設完畢后，再進行各布設于該區域A的信號線的調整作業。然而， 由于現今電子產品朝越來越小型化方向發展，使得應用于電子產品中 的印刷電路板也朝小型化方向發展，造成多層印刷電路板中的電子元 件及信號線等物件的布設密度越來越高，如此，則相對增加了各信號 線的調整難度，從而大幅地增加了調整時間。而且，朝小型化方向發 展的趨勢也使布線空間越來越有限，因而要在線路如此密集的情況下 修改布線將會非常麻煩且費時，進而影響整個多層印刷電路板的設計 進程。
綜上所述，如何提出一種可解決現有技術的種種缺失的多層印刷 電路板的防電磁干擾技術，實為目前急需解決的問題。

發明內容
鑒于上述現有技術的缺點，本發明的主要目的在于提供一種多層 印刷電路板的防電磁干擾結構，以消除高頻元件所產生的電磁干擾。
本發明的另一目的在于提供一種多層印刷電路板的防電磁干擾結 構，以確保信號完整性，進而提升布線品質。本發明的再一目的在于 提供一種多層印刷電路板的防電磁干擾結構，以節約設計時間，進而 提高工作效率。
為達上述目的及其他目的，本發明提供一種多層印刷電路板的防電磁干擾結構，此結構應用于至少布設一可產生電磁波的高頻元件的 多層印刷電路板，且該高頻元件具有至少一接地引腳及其他引腳。多 層印刷電路板的防電磁干擾結構包括對應高頻元件設置于與高頻元 件所布設的層面相鄰的層面中的導磁部，且導磁部的尺寸對應該高頻 元件的尺寸；以及貫穿多層印刷電路板且兩端分別電性連接接地引腳 與導磁部的傳導部，用以將高頻元件產生的電磁波傳導至導磁部。
前述的防電磁干擾結構中，多層印刷電路板至少包括元件層、以 及相鄰該元件層的信號層，相應地，高頻元件設置于該元件層，導磁 部則設置于信號層。導磁部為接地平面(Ground Shape),較佳地，該 導磁部的尺寸大于等于該高頻元件及其所有引腳的尺寸。同時，由于 多層印刷電路板至少包括元件層、以及相鄰該元件層的層面(例如信 號層(Signal Layer)、電源層、及接地層)，高頻元件設置于元件層， 導磁部則設置于，但不限于相鄰該元件層的其中一層面。
在一實施例中，傳導部包括布設于元件層，且用以電性連接高頻 元件的至少一接地引腳的信號線、及貫穿多層印刷電路板且兩端分別 用以電性連接信號線與導磁部的導電通孔(Via);在另一實施例中， 傳導部包括布設于元件層以供電性連接接地引腳的第一信號線、貫穿 多層印刷電路板以電性連接第一信號線的導電通孔、以及設置于導磁 部所在的信號層且兩端分別用以電性連接導電通孔與導磁部的第二信 號線；在又一實施例中，多層印刷電路板包括元件層及其他層面，高 頻元件設置于元件層，導磁部還可設置于其他層面的至少其中一層面， 其中，其他層面包括信號層、電源層、及接地層的至少其中之一。再 者，傳導部的數量對應接地引腳的數量而設置，其中，導電通孔設在 接地引腳的鄰側，以使高頻元件所產生的電磁波快速接地。
相比于現有技術，本發明的多層印刷電路板的防電磁干擾結構利 用對應高頻元件設置于與高頻元件所布設的層面相鄰的層面中用以禁 止導體布設的導磁部、以及貫穿多層印刷電路板且兩端分別電性連接 高頻元件與導磁部的傳導部，以通過該傳導部將高頻元件產生的電磁 波有效傳導至導磁部；進而通過該導磁部避免其他信號線尤其是高速 信號線布設其中，以相對降低信號線與髙頻元件相互之間的信號千擾， 進而提升布設品質；此外，由于應用本發明的防電磁干擾結構可避免其他信號線(尤其是高速信號線)對應高頻元件布設于與該高頻元件 所布設的層面相鄰的層面中，即可相對省去后續信號線調整時間，以 相對節約多層印刷電路板設計時間，進而提高工作效率。


圖1為顯示布設有高頻元件的多層印刷電路板的布局結構立體圖； 圖2A為顯示本發明的多層印刷電路板的防電磁干擾結構的一實
施例的布局立體圖；以及
圖2B為顯示本發明的多層印刷電路板的防電磁干擾結構的另一
實施例的布局立體圖。
具體實施例方式
以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人 員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。
請參閱圖2A，顯示了本發明的多層印刷電路板的防電磁干擾結構 的布局結構示意圖。如圖所示，本發明的防電磁干擾結構1應用于布 設有至少一可產生電磁波的高頻元件(在本實施例中，以高頻元件2 為例)的多層印刷電路板3中。具體而言，多層印刷電路板3至少包 括用以布設高頻元件2的元件層31、以及相鄰元件層31的信號層33。 元件層31指多層印刷電路板3的表層，且相鄰于元件層31的層面并 非一定為信號層，而視多層印刷電路板3的層數與構成而定，于此僅 為例示性說明。其中，高頻元件2具有至少一接地引腳21及其他引腳， 本實施例中，高頻元件2具有多接地引腳21。高頻元件2為電晶體 (Crystal)、振蕩器(Oscillator)、或時鐘產生器(ClockGenerator)等 高頻元件，但并非以此為限；同時，由于前述高頻元件的結構與作用 原理都是現有的，在此不再多說明。
應注意的是，本領域技術人員皆知，高頻元件通過貼片或插接的 方式安裝在多層印刷電路板上，對于一塊空的電路板或者未安裝該高 頻元件的電路板而言，元件符號2及21指預留安裝該高頻元件的位置, 而非實際的元件。但為了使本發明的技術特征更為具體易懂，在此顯 示該高頻元件2及接地引腳21，以便于說明，而非用以限制本發明。因此，本領域技術人員可理解，此預留的安裝位置可視不同高頻元件 而定，而非局限于本實施例。
如圖2A所示，本發明的多層印刷電路板的防電磁干擾結構1包括 導磁部ll、以及電性連接接地引腳21與導磁部11的傳導部13，下文 將對上述各物體進行詳細說明。
導磁部11對應高頻元件2設置于與高頻元件2所布設的層面31 (元件層31)相鄰的層面33 (信號層33)中，且導磁部ll的尺寸對 應該高頻元件2的尺寸，在導磁部區域11內可防止電磁干擾。換言之， 導磁部11為在層面33中，對應高頻元件2投影形成的大于等于高頻 元件2加上其所有引腳(包括接地引腳21及其他引腳)的尺寸總和的 區域。較佳地，導磁部11為具有絕緣材質的接地平面(Ground Shape)。 由于導磁部11為接地平面且設于信號層33中，可防止信號層33中其 他信號線布設于該導磁部11，以避免高頻元件2對其他信號線的信號 千擾，稍后將詳細介紹。
傳導部13貫穿多層印刷電路板3，且兩端分別電性連接高頻元件 2的接地引腳21與導磁部11，用以將高頻元件11產生的電磁波通過 其接地引腳21傳導至導磁部11。在本實施例中，請參閱圖2A，傳導 部13包括信號線131、以及電性連接信號線131與導磁部11的導電通 孔133。
信號線131布設于元件層31，且用以電性連接高頻元件2的至少 一接地引腳21。導電通孔133則貫穿多層印刷電路板3的層面31 (元 件層31),較佳的為令導電通孔133設在接地引腳21的鄰側，且導電 通孔133的長度等于元件層31的厚度，導電通孔133的兩端可分別電 性連接信號線131與導磁部11。同時，為使高頻元件2產生的電磁波 可快速地接地，如果空間允許，導電通孔133所設置的位置越靠近該 接地引腳21越好，而非以本實施例中的圖示為限。如此，當導磁部ll 為接地平面，通過導電通孔133可電性連接導磁部11與多層印刷電路 板3的接地層(未顯示)，而達到接地的效果。
較佳地，傳導部13的數量對應高頻元件2的接地引腳21數量而 設置。在本實施例中，傳導部13的數量與該接地引腳21的數量相同， 即傳導部13與高頻元件2的接地引腳21以一對一的方式進行設置，但不以此為限。在其他實施例中，在多層印刷電路板3布設空間允許 的前提下，也可將傳導部13的數量與高頻元件2的接地引腳21的數 量以多對一的方式設置，例如設置多個導電通孔133，以提供更多的管 道將高頻元件2產生的電磁波有效地傳導至導磁部11,以達到更佳的 消除電磁干擾功效。
同時，雖然前述實施例中，導磁部11設于元件層31的鄰層(即 多層印刷電路板3表層的鄰層)，但本領域技術人員可理解的是，視多 層印刷電路板3的層數與構成不同，相鄰于元件層31的層面可為例如 電源層或接地層，而不一定是信號層。
此外，傳導部13作為高頻元件2與導磁部11之間的傳導管道， 傳導部13長度越短，高頻元件2的接地引腳21與導磁部11之間的距 離越近，則越有利于將高頻元件2產生的電磁波于短時間內有效地傳 導至導磁部11，而得到更佳的電磁千擾防制效果。但是，由于導電通 孔133可設置于元件層31以外的層面，因此，導電通孔133可為例如 盲孑L、埋孔、貫穿孔等。而且，當多層印刷電路板3中元件層31以外 的其他層面均設置導磁部11時，可利用導電通孔133連接各層面的導 磁部ll，較佳為令導電通孔133垂直于各層面。另外，在多層印刷電 路板3布設空間允許的前提下，也可選擇相應改變傳導部13的信號線 131的長度，以相對調整傳導部13的長度，從而盡可能拉近接地引腳 21與導磁部11之間的距離，進而快速地將高頻元件2產生的電磁波傳 導至導磁部11。再者，此處需予以說明的是，上述實施例中以防電磁 干擾結構1的包含信號線131及導電通孔133的傳導部13為例進行說 明，但不以此為限。在其他實施例中，請參閱圖2B，出于對多層印刷 電路板布設空間的考量，傳導部13'也可為包括布設于元件層31的第 一信號線131'、電性連接第一信號線131'的導電通孔133'、以及電性 連接導電通孔133'與導磁部ll'的第二信號線135，。第一信號線131' 用以電性連接高頻元件2的至少一接地引腳21。導電通孔133'貫穿多 層印刷電路板3并設在接地引腳21的鄰側，且導電通孔133'的長度等 于該元件層31的厚度。第二信號線135'則設置于導磁部ll'所在的信 號層33。如此，也可通過傳導部13'有效地將高頻元件2產生的電磁波 傳導至導磁部11'。前述不同實施例的多層印刷電路板的防電磁干擾結構1中，導電
通孔133、 133'的設置數量可由高頻元件2的接地引腳21來決定。舉 例來說，當高頻元件2為電晶體或振蕩器的高頻元件時，由于電晶體 與振蕩器本身作為接地引腳21的接地墊(Ground Pad)較大，因此可 設置例如3至6個導電通孔133、 133'，但非以此為限。當高頻元件2 為時鐘產生器的高頻元件時，原則上是一個接地引腳21設置一個導電 通孔133、 133'，如有空間則可多設幾個導電通孔133、 133'，以提高 防電磁干擾的效果，也非以一個為限。
同時，雖然前述實施例中，導磁部11設于元件層31的鄰層(即 多層印刷電路板3表層的鄰層)，但本領域技術人員可知，導磁部11 可設于元件層31以外的所有層面，以達到最佳的防電磁干擾效果。由 于此種變化為本領域技術人員可理解且據以實施的，因此在此不再多 作說明，也不另外繪制圖式顯示。
綜上所述，本發明的多層印刷電路板的防電磁干擾結構為在多層 印刷電路板的元件層正下方設置導磁部作為接地平面，利用貫穿多層 印刷電路板的傳導部將導磁部連接至高頻元件的接地弓I腳，使高頻元 件產生的電磁波有效傳導至導磁部而快速接地。同時，應用本發明可 在布線之前設置導磁部，預防其他信號線(尤其是高速信號線)布設 其中，以相對降低信號線與高頻元件相互之間的信號干擾，進而提高 布設品質。此外，應用本發明的防電磁干擾結構，可避免其他信號線 (尤其是高速信號線)正對高頻元件布設于與高頻元件所布設的層面 相鄰的層面中，如此，可避免現有技術中需額外增加信號線調整工作， 而相對增加多層印刷電路板設計時間，進而降低工作效率的弊端。
上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制 本發明。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下， 對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明的權利保護范圍，應如 后述的權利要求所列。
權利要求
1. 一種多層印刷電路板的防電磁干擾結構，應用于至少布設一可產生電磁波的高頻元件的多層印刷電路板，且該高頻元件具有至少一接地引腳及其他引腳，該多層印刷電路板的防電磁干擾結構包括對應高頻元件設置于與高頻元件所布設的層面相鄰的層面中的導磁部，且導磁部的尺寸對應該高頻元件的尺寸；以及貫穿多層印刷電路板且兩端分別電性連接接地引腳與導磁部的傳導部，用以將電磁波傳導至導磁部。
2. 根據權利要求1所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構，其 中，導磁部為接地平面。
3. 根據權利要求1所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構，其 中，導磁部的尺寸大于等于高頻元件及其所有引腳的尺寸。
4. 根據權利要求1所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構，其 中，多層印刷電路板至少包括元件層、以及相鄰元件層的層面，高頻 元件設置于元件層，導磁部則設置于相鄰元件層的層面。
5. 根據權利要求4所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構，其 中，層面包括信號層、電源層、及接地層其中之一。
6. 根據權利要求4所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構，其 中，傳導部包括布設于元件層以電性連接接地引腳的信號線、以及貫 穿多層印刷電路板且兩端分別電性連接信號線與導磁部的至少一導電 通孔。
7. 根據權利要求6所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構，其 中，導電通孔設在接地引腳的鄰側。
8. 根據權利要求4所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構，其中，傳導部包括布設于元件層以電性連接接地引腳的第一信號線、貫 穿多層印刷電路板以電性連接第一信號線的至少一導電通孔、以及設 置于導磁部所在的層面以電性連接導電通孔與導磁部的第二信號線。
9. 根據權利要求8所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構，其 中，導電通孔設在接地引腳的鄰側。
10. 根據權利要求8所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構， 其中，層面包括信號層、電源層、及接地層的其中之一。
11. 根據權利要求1所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構， 其中，多層印刷電路板包括元件層及其他層面，高頻元件設置于元件 層，導磁部還可設置于其他層面的至少其中一層面。
12. 根據權利要求11所述的多層印刷電路板的防電磁干擾結構， 其中，其他層面包括信號層、電源層、及接地層的至少其中之一。
全文摘要
一種多層印刷電路板的防電磁干擾結構，應用于至少布設一可產生電磁波的高頻元件的多層印刷電路板。高頻元件具有至少一接地引腳，在對應該高頻元件設置于與高頻元件所布設的層面相鄰的層面中設有導磁部，并設置一貫穿多層印刷電路板且電性連接接地引腳與導磁部的傳導部，以通過傳導部將電磁波有效傳導至導磁部，從而相對降低其他信號線與高頻元件相互之間的信號干擾。
文檔編號H05K9/00GK101415317SQ20071018234
公開日2009年4月22日 申請日期2007年10月18日 優先權日2007年10月18日
發明者龍 楊, 范文綱 申請人:英業達股份有限公司