專利名稱：傳輸電路、印刷電路基板的制作方法
技術領域：
本發明涉及傳輸電信號的傳輸電路、以及安裝了該傳輸電路的印刷電路基板。
背景技術：
近年來，伴隨著電子設備的性能的提高，安裝了電子設備的LSI (大規模集成電路)等電子部件之間的信號傳輸速度以每3年2倍左右的比例高速化。特別在服務器、路由器等大容量數據處理裝置 中使用的底板中，預測了 2012年會要求超過作為電氣傳輸的限界的25Gbps的傳輸速度。傳輸速度加快，則印刷基板布線的傳輸損失増大，伴隨著頻率變化的群延遲的異常増大。該傳輸損失和群延遲的差異使信號波形的失真増加。這成為傳輸可能距離變短、傳輸信息的比特錯誤率上升的原因。因此，需要對印刷基板布線的傳輸損失和群延遲的頻率特性進行平滑化，降低信號波形的失真。在下述的專利文獻I中，記載了向發送信號中重疊增強高頻成分的增強信號的技木。在下述專利文獻2中，記載了以下的技術，即在接收電路中安裝均衡器電路，對基板布線的頻率特性進行平滑化。在下述專利文獻3 4中，掲示了以下的技術，即為了降低消耗功率，而使用無源部件構成均衡器電路(無源均衡器)，對印刷基板布線的頻率特性進行平滑化。專利文獻專利文獻I :特開2003-30946號公報專利文獻2 :特開平5-83164號公報專利文獻3 :特開2006-254303號公報專利文獻4 :特開2008-294837號公報在上述專利文獻I所記載的技術中，需要追加實施用于增強高頻信號的預增強處理的電路，而增加了與之相應的消耗功率。在上述專利文獻2所記載的技術中，需要追加基于有源電路的均衡器電路，因此消耗功率増加。另ー方面，在上述專利文獻3 4記載的技術中，通過用無源部件構成的無源均衡器對頻率特性進行平滑化，因此，與專利文獻I 2記載的技術相比，容易降低消耗功率。在專利文獻3中，在傳輸線路的終端連接電感器和電阻，通過電感器的頻率特性，對傳輸線路的特性進行平滑化。在專利文獻4中，在向傳輸線路輸出信號的驅動器中配置由電容器、電阻、電感器構成的均衡器電路，對傳輸線路的特性進行平滑化。但是，在專利文獻3 4記載的技術中，需要與傳輸路徑全體的特性配合地變更電感值等。如果布線長、基板材料變化，則傳輸線路全體的特性變化，因此，為了變更無源均衡器的電感器的值，必須變更所安裝的部件。

發明內容
本發明為了解決上述那樣的課題，其目的在于提供一種不對每個電路變更所安裝的部件就能夠與傳輸路徑的特性配合地對電路的頻率特性進行平滑化的低消耗功率的傳輸電路。本發明的傳輸電路具備具有與信號傳輸線并聯的電感器的無源均衡器，并利用在電路基板的貫通孔側面形成的導體部分構成電感器。根據本發明的傳輸電路，通過使用無源均衡器對信號傳輸線的頻率特性進行平滑化，能夠抑制消耗功率。另外，通過調整形成貫通孔的長度，能夠特征無源均衡器的電感值，因此，不對每個電路變更所安裝的部件，就能夠與傳輸路徑的特性配合地對電路的頻率特性進行平滑化。


圖1是實施例I的傳輸電路100的電路結構圖。圖2是無源均衡器3的斜視圖。圖3是表示傳輸電路100的傳輸損失的頻率特性的圖表。圖4是表示傳輸電路100的群延遲的頻率特性的圖表。圖5是表示LSI接收器4中的接收波形的穿孔圖的圖表。圖6是實施例2的傳輸電路100所具備的無源均衡器3的斜視圖。圖7是實施例3的傳輸電路100所具備的無源均衡器3的斜視圖。圖8是說明貫通孔8的適當的長度的圖。符號說明I LSI驅動器；2 :信號線；3 :無源均衡器；4 =LSI接收器；5 :電感；6 :電阻；7 :連接器；8 :貫通孔；9 :印刷電路基板；10 :電氣布線；100 :傳輸電路
具體實施例方式以下，根據附圖，詳細說明本發明的實施例。另外，在用于說明實施例的全部附圖中，原則上對相同的部件附加相同的符號，省略重復的說明。<實施例1>圖I是本發明的實施例I的傳輸電路100的電路結構圖。傳輸電路100具有LSI驅動器I、信號線2、無源均衡器3、連接器7、LSI接收器4。與LSI驅動器I和LSI接收器4之間的距離對應地，在連接器7與LSI接收器4之間，還可以設置同樣的布線構造。在圖I中，表示了設置信號線2'、無源均衡器3'、連接器7'、信號線2''、無源均衡器3''。LSI驅動器I向LSI接收器4發送電信號。信號線2是傳輸電信號的差動傳輸線，具有與其材質、長度等對應的傳輸損失特性和群延遲特性。無源均衡器3對與信號頻率對應的信號線2的傳輸損失特性和群延遲特性進行平滑化。連接器7將信號2和無源均衡器3連接起來。無源均衡器3具有電感器5和電阻6。電感器5的電感值和電阻6的電阻值被設計為對與信號頻率對應的信號線2的傳輸特性進行平滑化。同樣，無源均衡器3'被設計為對信號線2'的傳輸特性進行平滑化，無源均衡器3''被設計為對信號線2''的傳輸特性進行平滑化。無源均衡器3用不有源地動作的無源部件(在此為電感器5和電阻6)構成，因此與有源均衡器相比，有消耗功率少的優點。其中，由于不有源地動作，所以為了充分發揮對信號線2的頻率特性進行平滑化的效果，必須與信號線2的頻率特性配合地預先調整無源均衡器3的電路特性。
一般，構成無源均衡器3的電子部件的特性是一定的，因此必須安裝與每個信號線2的特性配合的電子部件，因此，不需要對每個信號線2的特性分別替換電子部件。因此，在本發明中，利用形成在電路基板上的貫通孔，形成電感器，使得能夠調整無源均衡器的電路特性。圖2是無源均衡器3的斜視圖。信號線2具有正側信號線2a和負側信號線2b，被安裝在印刷電路基板9上。印刷電路基板9為多層構造，在其任意一個層中安裝信號線2。在印刷電路基板9的層之間，設置有ー對貫通孔8 (8a和8b)。形成在貫通孔8的側面的導體部分具有電感，該電感作為圖I所示的電感器5發揮功能。用電阻6將貫通孔8a和Sb連接起來，由此能夠構成將信號線2a和2b連接起來的無源均衡器3。為了調整無源均衡器3對信號線2的頻率特性進行平滑化的功能，必須調整電感器5的電感值。具體地說，調整貫通孔8的長度。在將傳輸電路100安裝到印刷電路基板9上吋，按照能夠得到希望的電感值的長度形成貫通孔8，也可以在貫通孔8a和Sb之間連接電阻6。另外，在實際的印刷電路基板9中，也有可以安裝電阻6的深度方向的位置有限的情況。在該情況下，能夠調整電感器5的電感值的范圍也被限定。圖3是表示傳輸電路100的傳輸損失的頻率特性的圖表。在此，設貫通孔8的直徑為O. Imm,貫通孔長度為3mm，電感器5的電感值為I. 5nH。電阻6為180 Ω。如圖3所示，信號線2的傳輸損失具有如果頻率上升則信號振幅變小的特性。如果配置本實施例I的無源均衡器3，則特別在低頻帶中與頻率對應的信號振幅的特性接近一定值，可知發揮了對傳輸損失的頻率特性進行平滑化的效果。圖4是表示傳輸電路100的群延遲的頻率特性的圖表。如圖4所示，信號線2的群延遲具有如果頻率上升則延遲時間變小的特性。如果配置本實施例I的無源均衡器3，則特別在低頻帶中與頻率對應的群延遲的特性接近一定值，可知發揮了對群延遲的頻率特性進行平滑化的效果。圖5是表示LSI接收器4中的接收波形的穿孔圖的圖表。圖5(a)是不使用無源均衡器3、3'、3''而對LSI驅動器I的輸出信號實施預增強的情況的接收波形。圖5(b)是不實施預增強處理而使用無源均衡器3、3'、3''的情況下的接收波形。如果對圖5(a)、(b)進行比較，則可知任意的接收波形的穿孔開ロ幅度同等地良好，能夠得到良好的信號波形。〈實施例I:總結〉如上所述，本實施例I的傳輸電路100具備與信號線2并聯的無源均衡器3，利用形成在貫通了印刷電路基板9的貫通孔8的側面的導體部分來構成無源均衡器3的電感器5。通過調整貫通孔8的長度，能夠與信號線2的特性配合地調整電感器5的電感值。由此，不需要對每個信號線2的特性替換無源均衡器3的構成部件，從結構的靈活性、制造期間、成本等的觀點出發，是有利。
<實施例2>圖6是本發明的實施例2的傳輸電路100所具備的無源均衡器3的斜視圖。除了無源均衡器3的外圍結構以外，與實施例I 一樣，因此，以下以圖6所示的結構為中心進行說明。作為芯片部件的電阻6的尺寸一般有比信號線2的配置間隔還大的情況。因此，連接電阻6的貫通孔8a和貫通孔Sb的間隔比信號線2a和2b的間隔小。因此，在本實施例2中，設置將信號線2和貫通孔8之間連接起來的布線圖案。在圖6所示例的情況下，在不與信號線2a和2b正交的從各信號線離開的位置上設置貫通孔8。
在從信號線2離開的位置上設置貫通孔8的情況下，構成與圖I等價的電路，因此需要將設置了貫通孔8的位置與信號線2電連接起來。因此，在本實施例2中，在貫通孔8的附近使信號線2的前進方向彎曲，使得與設置在貫通孔8的側面的導體部分接觸。另外，如果在從信號線2離開的位置上設置貫通孔8，則貫通孔8a和Sb之間的間隔變寬，因此，必須根據需要設置電氣布線10，將貫通孔8側面的導體部分之間連接起來。也可以將電阻6安裝在電氣布線10上。 也可以考慮不使信號線2的前進方向彎曲，而從信號線2引出電氣布線，與貫通孔8的導體部分連接。但是，在該情況下，信號線2的路徑分支，因此被認為信號特性容易惡化。因此，理想的是不使信號線2分支而如圖6那樣構成。〈實施例2:總結〉如上所述，在本實施例2的傳輸電路100中，構成為貫通孔8被設置在不與信號線2正交的從信號線2的延長線離開的位置上，信號線2在貫通孔8的附近其前進方向彎曲而與導體部分接觸。由此，在作為芯片部件的電阻6的尺寸比信號線2的配置間隔大的情況下，能夠構成與圖I等價的電路。<實施例3>圖7是本發明的實施例3的傳輸電路100所具備的無源均衡器3的斜視圖。除了無源均衡器3的外圍結構以外，與實施例I 一樣，因此以下，以圖7所示的結構為中心進行說明。在實施例2說明的圖6中，說明了用電氣布線10將貫通孔8a和8b連接起來的情況。原則上，該電氣布線10直線地將貫通孔8a和Sb之間連接起來，但也可以根據需要如圖7所示那樣設置為迂回布線。在該情況下，電氣布線10的長度比圖6長，結果是電氣布線10自身與貫通孔8的導體部分一起形成有意義的電感。因此，在貫通孔8的長度不充分的情況下，也可以在安裝電阻6的平面內，使電氣布線10向與貫通孔8不平行的方向延伸，將電氣布線10形成得比圖6長。由此，在貫通孔的電感值不充分的情況下，可以通過電氣布線10所形成的電感來對其進行彌補。另外，在直線狀地配置將貫通孔8a和Sb的終端部分連接起來的其他電子部件、構造物的情況下，也可以如圖7所示那樣設置迂回布線。<實施例4>在實施例I 3中，說明了在貫通孔8的側面設置導體部分，通過該導體部分形成電感器5。另外，在實施例3中，說明了利用電氣布線10的電感器成分。
在電感不十分充分的情況下，在實施例I 3中說明了的結構中，也可以在貫通孔8的側面配置Ni、Cr等的磁性體。這是因為通過配置磁性體，貫通孔8的電感值増加。具體地說，例如可以向貫通孔8的側面的導體部分添加磁性體，使貫通孔8的電感成分増加。或者，也可以只在貫通孔8的側面部分的表面通過電鍍等覆蓋磁性體而形成，在磁性體的內側(接近貫通孔8的中心軸的部分)設置導體部分。<實施例5>在以上的實施例I 4中，作為電阻6的具體的安裝方式，可以考慮以下這樣的情況。(電阻6的例子之一)可以將安裝在印刷電路基板9的表面上的芯片電阻(表面安裝芯片部件)用作電阻6。(電阻6的例子之ニ)可以在印刷電路基板9中，在內部埋設電子部件。可以將這樣的作為基板內置型的埋設部件構成的電阻元件用作電阻6。(電阻6的例子之三)在需要將印刷電路基板9形成得薄的情況下，無法使用厚度大的電阻元件。在該情況下，也可以將片狀的電阻元件用作電阻6。為了調整無源均衡器3的特性，電感器5是重要的，這是因為電阻6的精度與電感器5相比并不是那么重要。〈實施例6>圖8是說明貫通孔8的適當的長度的圖。在印刷電路基板9上形成貫通孔8和側面的導體部分時，可以認為一般加工為貫通印刷電路基板9。這時，貫通孔8的長度有可能變得不必要的長。圖8所示的不必要部分Sc相當于此。在這樣的情況下，理想的是從與安裝了信號線2、電阻6的ー側相反的一側面實施背面鉆孔(back drilling)等加工，除去不必要部分8c。這是因為如果剩下了不必要部分8c，則有可能無法得到希望的電感。除去不必要部分Sc的方法也可以在實施例I 5中使用。<實施例7> 在以上的實施例I 6中，說明了信號線2是差動傳輸線路的情況，但在信號線2由ー個信號線構成的情況下，也可以采用同樣的結構得到同樣的效果。在該情況下，無源均衡器3的一端與信號線2連接，另一端與GND連接。以上，根據實施例具體說明了由本發明人提出的發明，但本發明并不限于上述實施例，在不脫離其宗_的范圍內當然可以有各種變形。
權利要求
1.一種傳輸電路,其特征在于包括 信號傳輸線，傳輸電氣信號； 無源均衡器，對上述信號傳輸線的頻率特性進行平滑化，其中 上述無源均衡器具有與上述信號傳輸線并聯的電感和電阻元件， 利用形成在安裝上述信號傳輸線的電路基板所具有的貫通孔的側面的導體部分來形成上述電感。
2.根據權利要求I所述的傳輸電路，其特征在于 上述貫通孔在不與上述信號傳輸線直接交叉的位置貫通上述電路基板， 上述信號傳輸線構成為在上述導體部分的附近使布線方向彎曲而與上述導體部分接觸。
3.根據權利要求I所述的傳輸電路，其特征在于 上述電阻元件經由電氣布線和焊點與上述導體部分連接。
4.根據權利要求3所述的傳輸電路，其特征在于 在上述電路基板中的安裝上述電阻元件的平面上，上述電氣布線形成為在與上述貫通孔的軸方向不平行的方向上延伸。
5.根據權利要求I所述的傳輸電路，其特征在于 上述貫通孔被形成為在側面配置磁性體。
6.根據權利要求5所述的傳輸電路,其特征在于 上述貫通孔被形成為用磁性體覆蓋上述導體部分的表面。
7.根據權利要求I所述的傳輸電路，其特征在于 上述電阻元件被構成為表面安裝芯片部件。
8.根據權利要求I所述的傳輸電路，其特征在于 上述電阻元件被構成為埋設在上述電路基板的內部的內置部件。
9.根據權利要求I所述的傳輸電路，其特征在于 上述電阻元件被構成為片形的電阻部件。
10.根據權利要求I所述的傳輸電路，其特征在于 上述信號傳輸線被形成為差動傳輸線， 上述無源均衡器被構成為將上述差動傳輸線的正側傳輸線和負側傳輸線連接起來。
11.一種印刷電路基板，安裝了權利要求I 10的任意一項所述的傳輸電路。
12.根據權利要求11所述的印刷電路基板，其特征在于 上述印刷電路基板具有多層， 上述貫通孔只被形成在安裝了上述電阻元件的層與安裝了上述信號傳輸線的層之間。
全文摘要
本發明提供一種不對每個電路變更所安裝的部件就能夠與傳輸路徑的特性配合地對電路的頻率特性進行平滑化的消耗功率低的傳輸電路。本發明的傳輸電路基板具備具有與信號傳輸線并聯的電感的無源均衡器，利用形成在電路基板的貫通孔側面的導體部分構成電感。
文檔編號H04L25/02GK102624654SQ20121001867
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月20日 優先權日2011年1月28日
發明者村岡諭 申請人:株式會社日立制作所