(57)【要約】【課題】 異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を提供すること。【解決手段】  回路構造体（１１０）は、アナログ信号ライン（１１２）、デジタル信号ライン（１１４）、アナログ信号基準面（１１６）及びデジタル信号基準面（１１８）とを備え、アナログ信号ラインの線幅は、デジタル信号ラインの線幅と同一であり、更に、アナログ信号ライン（１１２）とアナログ信号基準面（１１６）との間の間隔は、デジタル信号ライン（１１４）とデジタル信号基準面（１１８）との間の間隔より長い。従って、信号送信の間の特性インピーダンス不一致を解消することができ、信号送信の質を向上させることができる。【選択図】  図１
2006086505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体であって、
アナログ信号ラインと、
該アナログ信号ラインと同一の線幅を有するデジタル信号ラインと、
前記アナログ信号ラインに第一間隔をおいて設けられたアナログ信号基準面と、
前記デジタル信号ラインに第二間隔をおいて設けられたデジタル信号基準面とを備え、
前記第二間隔は、前記第一間隔より短いことを特徴とする回路構造体。
【請求項２】
前記アナログ信号ライン及び前記デジタル信号ラインは、同一面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回路構造体。
【請求項３】
前記アナログ信号ライン及び前記デジタル信号ラインは、異なる面に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回路構造体。
【請求項４】
前記アナログ信号基準面は、電源層又は接地層であることを特徴とする請求項１に記載の回路構造体。
【請求項５】
前記デジタル信号基準面は、電源層又は接地層であることを特徴とする請求項１に記載の回路構造体。
【請求項６】
異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体であって、
アナログ信号ラインと、
該アナログ信号ラインと同一の線幅を有するデジタル信号ラインと、
前記アナログ信号ラインに第一間隔をおいて設けられたアナログ信号基準面と、
前記デジタル信号ラインに第二間隔をおいて設けられたデジタル信号基準面と、
前記アナログ信号ラインと前記アナログ信号基準面との間に設けられた第一誘電体層と、
前記デジタル信号ラインと前記デジタル信号基準面との間に設けられた第二誘電体層とを備え、
前記第二間隔は、前記第一間隔より短いことを特徴とする回路構造体。
【請求項７】
前記アナログ信号ライン及び前記デジタル信号ラインは、同一面に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の回路構造体。
【請求項８】
前記アナログ信号ライン及び前記デジタル信号ラインは、異なる面に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の回路構造体。
【請求項９】
前記アナログ信号ラインと前記デジタル信号ラインとの間に設けられた第３誘電体層を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の回路構造体。
【請求項１０】
前記アナログ信号基準面と前記デジタル信号基準面との間に設けられた第３誘電体層を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の回路構造体。
【請求項１１】
前記アナログ信号基準面は、電源層又は接地層であることを特徴とする請求項６に記載の回路構造体。
【請求項１２】
前記デジタル信号基準面は、電源層又は接地層であることを特徴とする請求項６に記載の回路構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に関し、特に、異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体及び回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
マザーボードは、装置間でのデジタル信号及びアナログ信号等の信号及びデータ送信を制御するコンピュータの主要部分である。一般的に、コンピュータ間で送信される信号又はコンピュータに送信された信号は、アナログ信号のように継続的に変化する信号というより、むしろ高電圧及び低電圧レベルの信号等の分離型デジタル信号である。従って、アナログ信号が周辺機器からプロセッサに入力されると、アナログ信号をデジタル信号に変換するアナログ／デジタル変換プロセスが行われ、信号送信を終了する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
更に、回路レイアウトでは、アナログ信号の特性インピーダンスは、デジタル信号の特性インピーダンスよりも高くなければならない。しかしながら、アナログ信号及びデジタル信号が同一のマザーボードに共存する場合、同一面のアナログ信号及びデジタル信号は、アナログ信号及びデジタル信号を送信するための電圧基準としての電源層(Power Plane)及び接地層(Ground Plane)のような同一の基準面を共有する。しかしながら、この方法には次の問題がある。デジタル信号の高特性インピーダンスは、インピーダンス不一致をもたらす。その結果、電磁干渉（EMI）はより深刻となる。
【０００４】
インピーダンス不一致を解消するための従来の方法では、デジタル信号ラインの線幅を増大させ、又は、アナログ信号ラインの線幅を縮小させ、これにより、インピーダンス不一致を調整する。しかしながら、デジタル信号ライン及びアナログ信号ラインは、同一面に設けられているため、デジタル信号ラインの線幅を増大させると、レイアウトのオリジナルラインの間隔が変化してしまい、レイアウトの密度が低下する。更に、アナログ信号ラインの線幅を縮小するには、その工程により精密な装置が必要となるため、マザーボードの製造コストは上昇する。
【０００５】
従って、本発明の目的は、異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を提供することである。この回路構造体は、デジタル信号及びアナログ信号の所望の特性インピーダンスを変更し、特性インピーダンス一致を達成するために用いられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明は、異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を提供し、この回路構造体は、アナログ信号ラインと、デジタル信号ラインと、アナログ信号基準面と、デジタル信号基準面とを備える。この場合、アナログ信号ラインは、デジタル信号ラインの線幅と同一の大きさの線幅を有する。更に、アナログ信号基準面は、アナログ信号に第一間隔をおいて設けられている。デジタル信号基準面は、デジタル信号に第二間隔をおいて設けられており、第二間隔は、第一間隔より短い。
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明は、異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を提供する。この回路構造体は、アナログ信号ラインと、デジタル信号ラインと、アナログ信号基準面と、デジタル信号基準面と、複数の誘電体層とを備える。この場合、デジタル信号ラインは、アナログ信号ラインの線幅と同一の大きさの線幅を有する。更に、アナログ信号基準面は、アナログ信号ラインに第一間隔をおいて設けられている。デジタル信号基準面は、デジタル信号ラインに第二間隔をおいて設けられており、第二間隔は、第一間隔より短い。更に、これらの誘電体層は、アナログ信号ラインとアナログ信号基準面との間及びデジタル信号ラインとデジタル信号基準面との間にそれぞれ設けられている。
【０００８】
本発明の実施例によると、上述のアナログ信号ライン及びデジタル信号ラインは、例えば、同一面又は異なる面に設けられている。
【０００９】
本発明の実施例によると、アナログ信号基準面は、例えば、電源層又は接地層である。更に、デジタル信号基準面は、例えば、電源層又は接地層である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のデジタル信号ライン及びアナログ信号ラインは、異なる基準面を電圧基準として用いており、デジタル信号及びアナログ信号を送信する。従って、同一面のデジタル信号及びアナログ信号の基準面を同一にすることによるインピーダンス不一致の発生を、解消することができ、信号送信の質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態について、以下の実施例を用いて詳細に説明する。本発明の上記及び他の特徴は、添付図面を参照しながら、以下の本発明の実施例により理解することができる。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明の実施例による異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を示す概略断面図である。以下、多層誘電体を有する回路基板１００について説明する。回路基板１００の誘電体１０２及び１０４は、信号ライン１１２及び１１４が基準面１１６及び１１８からそれぞれ適切な間隔で離れるように、回路構造体１１０に積層されている。本実施例では、回路構造体１１０は、アナログ信号ライン１１２、デジタル信号ライン１１４、アナログ信号基準面１１６及びデジタル信号基準面１１８を備える。この場合、アナログ信号ライン１１２は、例えば、図示しない周辺機器から入力された継続的に変化する信号、又は、デジタル／アナログ変換プロセスから生成された信号を送受信する。  更に、デジタル信号ライン１１４は、例えば、図示しないプロセッサから出力された分離型信号、又は、アナログ／デジタル変換プロセスから生成された信号を送受信する。
【００１３】
ここで留意すべきことは、回路レイアウトにおいて、アナログ信号の特性インピーダンスが、デジタル信号の特性インピーダンスより高くなければならないということである。本実施例では、アナログ信号及びデジタル信号の特性インピーダンスを変更するために、異なる基準面が用いられる。この場合、例えば、アナログ信号ライン１１２は、デジタル信号ライン１１４と、同一の面に設けられている。更に、両線は同一の線幅を有するため、製造装置のコストは削減される。例えば、アナログ信号基準面１１６及びデジタル信号基準面１１８は、アナログ信号ライン１１２及びデジタル信号ライン１１４に平行になるように互いに対向して設けられている。アナログ信号ライン１１２は、アナログ信号基準面１１６に第一間隔D1をおいて離間して設けられており、デジタル信号ライン１１４は、でデジタル信号基準面１１８に第二間隔D2をおいて離間して設けられている。
【００１４】
特性インピーダンスZの等価式は、以下の通りである。
【数１】
2006086505.tif 000003
【００１５】
線幅W及び断面積が一定の場合、信号ラインと基準面との間の間隔Dが大きくなると、信号ラインの特性インピーダンスZは増加する。上述の関係によると、本実施例では、アナログ信号ライン１１２及びアナログ信号基準面１１６の間の間隔、即ち、第一間隔D１を増大させ、又は、デジタル信号ライン１１４及びデジタル信号基準面１１８の間の間隔、即ち、第二間隔D２を縮小させることにより、第一間隔D１が第二間隔D２より大きくなるので、アナログ信号及びデジタル信号の特性インピーダンスを変更することができる。従って、信号送信の品質を向上させることができる。
【００１６】
上述の方法により得られた特性インピーダンスZは、アナログ信号の特性インピーダンスをデジタル信号の特性インピーダンスより高くすることができる。従って、同一面のデジタル信号及びアナログ信号の基準面を同一にすることによる高特性インピーダンスの発生を回避することができる。本発明は、線幅を変更することなく、コストを削減し、簡単な回路レイアウトを提供し、電磁干渉（EMI）を低減することができる。
【００１７】
図２は、本発明の別の実施例に係る異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を示す概略断面図である。以下、多層誘電体を有する回路構造体２００について述べる。信号ライン２１２及び２１４が離れるように、又は、信号ライン２１２及び２１４が適切な間隔で基準面２１６及び２１８から離れるように、回路構造体２００の誘電体層２０２、２０４及び２０６は、回路構造体２１０に積層される。本実施例では、回路構造体２１０は、アナログ信号ライン２１２、デジタル信号ライン２１４、アナログ信号基準面２１６及びデジタル信号基準面２１８を備える。上述の実施例と比較し、本実施例におけるアナログ信号ライン２１２及びデジタル信号ライン２１４は、同一の面には設けられていない。アナログ信号ライン２１２及びデジタル信号ライン２１４は、例えば、誘電体層２０４により適切な間隔をおいて離間して設けられている。
【００１８】
上述の式によると、線幅W及び断面積が一定の場合、アナログ信号ライン２１２及びアナログ基準面２１６の間の間隔が大きくなると、アナログ信号ライン２１２の特性インピーダンスZは増加する。上述の関係によると、本実施例では、アナログ信号ライン２１２及びアナログ信号基準面２１６の間の間隔、即ち、第一間隔D１を増大させ、又は、デジタル信号ライン２１４及びデジタル信号基準面２１８の間の間隔、即ち、第二間隔D２を縮小させることにより、第一間隔D１が第二間隔D２より大きくなるので、アナログ信号及びデジタル信号の特性インピーダンスを変更することができる。従って、信号送信の質を向上させることができる。本発明は、アナログ信号ライン２１２及びデジタル信号ライン２１４の線幅を変更することなく電磁干渉を削減することができる。
【００１９】
図３は、本発明の別の実施例による異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を示す断面図である。以下に、多層誘電体を備える回路構造体３００について説明する。信号ライン３１２及び３１４が基準面３１６及び３１８から適切な間隔で離れるように、又は、基準面３１６が基準面３１８から適切な間隔で離れるように、回路基板３００の誘電体層３０２、３０４及び３０６は、回路構造体３１０に積層されている。本実施例では、回路構造体３１０は、アナログ信号ライン３１２、デジタル信号ライン３１４、アナログ信号基準面３１６及びデジタル信号面３１８を備える。上述の２つの実施例と比べて、アナログ信号ライン３１２は、アナログ信号基準面３１６の上に設けられており、デジタル信号ライン３１４は、デジタル信号基準面３１８の下に設けられている。例えば、アナログ信号基準面３１６及びデジタル信号基準面３１８は、誘電体層３０４に適切な間隔をおいて離間して設けられている。
【００２０】
上述の同一の式によると、線幅W及び断面積が一定の場合、アナログ信号ライン３１２とアナログ基準面３１６との間の間隔が大きくなると、アナログ信号ライン３１２の特性インピーダンスZは増加する。上述の関係によると、本実施例では、アナログ信号ライン３１２とアナログ信号基準面３１６との間の間隔、即ち、第一間隔D１を増大させ、又は、デジタル信号ライン３１４とデジタル信号基準面３１８との間の間隔、即ち第二間隔D２を縮小させることにより、第一間隔D１が第二間隔D２より大きくなるので、アナログ信号及びデジタル信号の特性インピーダンスを変更することができる。従って、信号送信の質を向上させることができる。本発明は、アナログ信号ライン３１２及びデジタル信号ライン３１４の線幅を変更することなく電磁干渉を削減することができる。
【００２１】
これらの３つの実施例によると、本発明のデジタル信号ライン及びアナログ信号ラインは、デジタル信号及びアナログ信号の送信のための電圧基準として異なる基準面を用いる。従って、同一面のデジタル信号及びアナログ信号の基準面を同一にすることによる特性インピーダンス不一致の発生を、解消することができる。本発明は、線幅を変更することなく、コストを削減し、簡単な回路レイアウトを提供し、電磁干渉を削減することができる。
【００２２】
本発明は、例示的な実施例に関して述べられたが、本発明は、それらの実施例に限定されることはない。むしろ、添付の請求項は、本発明の範囲及び均等の範囲から逸脱せずに当業者によってなされる本発明の他の変形例及び実施例を含むように広く構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例に係る異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を示す概略断面図である。
【図２】本発明の別の実施例に係る異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を示す概略断面図である。
【図３】本発明の別の実施例に係る異なる基準面を用いて特性インピーダンスを変更するための回路構造体を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１００、２００、３００  回路基板
１１０、２１０、３１０  回路構造体
１１６、２１６、３１６  アナログ信号基準面
１１８、２１８、３１８  デジタル信号基準面
１１２、２１２、３１２  アナログ信号ライン
１１４、２１４、３１４  デジタル信号ライン
１０２、１０４  誘電体層
【図１】
2006086505.tif 000004
【図２】
2006086505.tif 000005
【図３】
2006086505.tif 000006