本发明专利技术公开了一种电磁能隙结构及具该电磁能隙结构的多层印刷电路板，此电磁能隙结构包括接地平面、导电区块及连通柱。导电区块概呈矩形，具有中心端，以及呈螺旋状且自中心端向外扩展的导电走线。导电区块设置于接地平面的上方，且通过连通柱连接至导电区块的中心端与接地平面。本发明专利技术除了可达到地弹噪声抑制，也能节省电磁能隙结构所需的布线空间，且能更弹性设计所需抑制的特定频率噪声。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种印刷电路板，尤其涉及一种电磁能隙结构及具该电磁能隙 结构的多层印刷电路板。
技术介绍
随着电路设计日趋高速、小体积、低电压等趋势发展，印刷电路板上，接地弹跳噪声(Ground Bounce Noise; GBN)(简称地弹噪声)效应对系统的影 响愈加显著，相对地，抑制地弹噪声效应于高频数字电路设计上变得重要且必 须。习知技术已有提出各种方法应用于印刷电路板中，以抑制地弹噪声效应。 其方法包括有于噪声源四周增设去耦合电容，以形成电容墙保护；或者是，在 电源平面间切割一矩形狭缝，以形成隔离的效果等等。传统在多层电路板中，为了抑制电源层与接地层之间的地弹噪声，主要方 式是加去耦合电容于电源层与接地层之间。但是加去耦合电容的方式将会因为 其等效电感的特性，而限制其有效频段。然而，因应于高频数字电路设计上， 朝向更高速、更高频的设计趋势，进而提出有利用电磁能隙结构来抑制高频段 的电源层与接地层之间的地弹噪声。现有的电磁能隙结构主要有下列两种方式电源层切割设计和矩形阵列式 信号层隔绝设计。然而，在电源层切割设计上，由于必须切割电源层，因此会 造成较大的电压损失，并且由于信号线须跨越电源层，因此也会微幅影响到信 号本身的质量。而在矩形阵列式信号层隔绝设计上，需占据较大的信号层空间， 相当浪费布线空间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种电磁能隙结构及具该电磁能隙 结构的多层印刷电路板，借以解决现有技术所揭露的地弹噪声抑制的问题。因此，为实现上述目的，本专利技术所揭露的电磁能隙结构，包括 一接地平面； 一导电区块，包括 一中心端；以及一导电走线，呈螺旋状，从该中心端 向外扩展；以及一连通柱，连接至该中心端与该接地平面。导电区块概呈矩形，具有中心端及导电走线。此导电走线呈螺旋状，且自 中心端向外扩展。其中，导电区块的边长相应于导电区块的螺旋匝数、导电走线的线宽与导电走线间的线距。导电区块设置于接地平面的上方，且通过连通柱连接至导电区块的中心端 与接地平面。于导电区块的上方可设置有一电源平面。此电磁能隙结构可应用于多层电路板上，以抑制电源层与接地层之间的地 弹噪声。导电区块设置于一信号层上，接地平面设置于接地层上，而连通柱则贯穿 信号层以连接导电区块与接地层(B卩，连接导电区块与接地层上的接地平面)。其中，于信号层上可设置一个导电区块，或是设置多个呈矩形排列的导电 区块。并且，多个导电区块分别以所对应的连通柱连接至接地层。于导电区块的上方可设置有电源层，而电源层上则设置有电源平面。而且，为实现上述目的，本专利技术提供一种印刷电路板，包括 一接地层； 至少一信号层，位于该接地层上；多个导电区块，位于该信号层中之一上，呈 矩形排列，每一该导电区块包括 一中心端；以及一导电走线，概呈螺旋状， 从该中心端向外扩展；以及多个连通柱，分别对应于该导电区块，每一该连通 柱贯穿该信号层，且连接于所对应的该导电区块的该中心端与该接地层。综合上述，本专利技术除了可达到地弹噪声抑制，也能节省电磁能隙结构所需 的布线空间，且能更弹性设计所需抑制的特定频率噪声。有关本专利技术的特征与实作，兹配合图示作最佳实施例详细说明如下。附图说明图1为根据本专利技术第一实施例的电磁能隙结构的截面图；图2为于根据本专利技术的电磁能隙结构中导电区块的第一实施例的俯视图；图3为于根据本专利技术的电磁能隙结构中导电区块的第二实施例的俯视图；图4为根据本专利技术第二实施例的电磁能隙结构的截面图；图5为根据本专利技术第一实施例的印刷电路板的截面图； 图6为根据本专利技术第二实施例的印刷电路板的俯视图；图7为根据本专利技术第三实施例的印刷电路板的截面图；图8为根据本专利技术第四实施例的印刷电路板的俯视图；以及图9为裸板、矩形状电磁能隙结构与螺旋状电磁能隙结构的S21模拟示意图。其中，附图标记110:接地平面120:导电区块122:中心端124:导电走线130:连通柱140:电源平面150:接地层160:信号层170:电源层180:信号走线d:导电区块的边长S:导电走线间的线距W:导电走线的线宽具体实施方式以下举出具体实施例以详细说明本专利技术的内容，并以图示作为辅助说明。说明中提及的符号参照图式符号。参照图l，为根据本专利技术一实施例的电磁能隙结构，包括接地平面110、 导电区块120及连通柱130。导电区块120设置于接地平面110的上方，两者之间以连通柱130连接， 连通柱130的结构为贯穿导通孔(Via hole)结构。请再参照图2，导电区块120具有一中心端122及一导电走线124。其中 导电走线124呈螺旋状，且自中心端122向外扩展。连通柱130则连接至接地 平面110与中心端122，在此，连通柱130为贯穿导通孔(Via hole)结构，而中心端122也为空心结构但却与连通柱130电性导通。此导电区块120概呈矩形。其中，导电区块120的边长d相应于导电区块 120的螺旋匝数、导电走线124的线宽w与导电走线124间的线距s (即，s 部份为切割开的部份，以形成导电走线124)。在一实施例中，导电区块120 与导电走线124的关系式可如下列公式d= (2N+l)w+2Ns，其中d代表导电 区块120的边长、N代表导电区块120的螺旋匝数、w代表导电走线124的线 宽，而s代表导电走线124间的线距。以导电区块120的螺旋匝数为1匝(N=l)为例(如图2所示)，其导电 区块120的边长d等于3倍的导电走线124的线宽w加上2倍的导电走线124 间的线距s。以导电区块120的螺旋匝数为2匝(N=2)为例(如图3所示)，其导电 区块120的边长d等于5倍的导电走线124的线宽w加上4倍的导电走线124 间的线距s。于此虽仅以螺旋匝数为1匝和2匝为例，然本专利技术并不以此为限，可配合实际需求，调整导电区块的螺旋匝数为任意匝数。于导电区块120的上方可设置有一电源平面140，如图4所示。 导电区块120与接地平面110形成一电容效应，且此电容效应的电容值相应于导电区块120的面积及导电区块120与接地平面110的距离h。于此，其等效电容值大小如下其中Cl为导电区块120与接地平面110之间的等效电容值、％、 s。为介电 常数、A代表导电区块120的面积，而h代表导电区块120与接地平面110的 距离。导电区块120与电源平面140也会形成一电容效应，且此电容效应的电容 值相应于导电区块120的面积及导电区块120与电源平面140的距离。于此， 其等效电容值大小如下其中C2为导电区块120与电源平面140之间的等效电容值、^s。为常数、d代表导电区块120的面积，而h代表导电区块120与电源平面140的距离。 导电区块120与连通柱130形成一电感效应，且此电感效应的等效电感值 相应于连通柱130的长度。于此，其等效电感值大小如下-<formula>formula see original document page 8</formula>其中L为导电区块120与连通柱130之间的等效电感值，而h代表导电区 块120与电源平面140的距离(即，连通柱130的长度)。此电磁能隙结构可应用于一多层电路板上，以抑制电源层与接地层之间的 地弹噪声。参照图5，为根据本专利技术一实本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电磁能隙结构，其特征在于，包括：一接地平面；一导电区块，包括：一中心端；以及一导电走线，呈螺旋状，从该中心端向外扩展；以及一连通柱，连接至该中心端与该接地平面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨志明，赖俊佑，薛光华，王健霖，郭维德，
申请(专利权)人：英业达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[]
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