[发明专利]电磁带隙结构以及印刷电路板

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2010年1月4日向韩国知识产权局提交的第10-2010-0000088号的韩国专利申请的优先权，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种电磁带隙结构，更具体地，涉及一种防止传输特定频带范围内的信号的电磁带隙结构和具有该电磁带隙结构的印刷电路板。

背景技术

新型电子装置和通信装置日益变得更小、更薄、更轻，这反映了当今对增强移动性的注重。

这些电子装置和通信装置具有用于执行其功能和操作的各种复杂的电子电路(即，模拟电路和数字电路)。这些电子电路通常通过在印刷电路板(PCB)中实施来实现其功能。PCB上的电子电路通常具有彼此不同的工作频率。

实施有各种电子电路板的印刷电路板经常具有噪声问题，该问题由一个电子电路到另一电子电路的工作频率及其相应的谐波分量所产生的电磁(EM)波的传输而引起。所传输的噪声可大体分为辐射噪声和传导噪声。

可以通过在电子电路上覆盖保护盖(protective cap)来容易地防止辐射噪声(参考图1的参考标号155)。然而，防止传导噪声(参考图1的参考标号150)却不是那么容易，因为传导噪声是通过板内的信号传输路径而被传输的。

将参考图1来更详细地描述噪声问题。图1示出了包括两个具有不同工作频率的电子电路的印刷电路板的剖面图。尽管图1示出了4层印刷电路板100，但应当清楚，可以将该印刷电路板修改为具有2层、6层或8层的结构。

如图1所示，印刷电路板100包括四个金属层110-1、110-2、110-3和110-4(下文中，统称为110)，以及介于该金属层110之间的介电层120-1、120-2和120-3(下文中，统称为120)。印刷电路板100的顶部金属层110-1以两个具有不同工作频率的电子电路130和140(下文中，分别称为第一电子电路130和第二电子电路140)来实施。这里，假设两个电子电路130和140均为数字电路。

这里，如果假定由参考标号110-2所表示的金属层为接地层，由参考标号110-3所表示的金属层为电源层，则第一电子电路130和第二电子电路140的每个接地引脚均电连接至由参考标号110-2所表示的金属层，每个电源引脚均电连接至由参考标号110-3所表示的金属层。在印刷电路板100中，每个接地层还通过通孔(via)彼此电连接。类似地，每个电源层也通过通孔彼此电连接。作为实例，通孔160电连接如图1所示的参考标号为110-1、110-3和110-4的金属层。

此时，如果第一电子电路130和第二电子电路140具有不同的工作频率，则由第一电子电路130的工作频率及其谐波成分所引起的传导噪声150被传输至第二电子电路140。这对第二电子电路140的准确运行/操作具有不利的效果。

随着电子装置的复杂性增强和数字电路的工作频率增高，越来越难以解决这种传导噪声问题。特别地，由于电子装置使用更高的频带，因此用于解决传导噪声问题的典型旁路电容器方法或去耦合电容器方法已不再适用。

此外，当需要将几个有源器件和无源器件实施(implement)在各种类型的电子电路形成在同一板子上的复杂线路板中或实施在诸如系统封装(system in package)(SiP)的狭窄区域中时，或者当工作频率需要高频带(如在网络板中)时，上述解决方案是不适合的。

因此，近年来，电磁带隙结构(EBG)作为解决前述传导噪声的方案一直受到关注。这是为了通过在印刷电路板中设置具有特定结构的EBG来阻挡特定频带范围内的信号，典型的EBG大概有两种，即蘑菇型EBG(MT-EBG)和平面型EBG(PT-EBG)。

在图2中示出了MT-EBG的一般形式。

例如，该MT-EBG具有这样的结构，其中，具有蘑菇形状的多个EBG单元(指图2的参考标号230)介于用作电源层和接地层的两个金属层之间。为了便于示出，图2仅示出了四个EBG单元。

参考图2，MT-EBG 200还在第一金属层210(用作接地层和电源层中的一个)与第二金属层220(用作接地层和电源层中的另一个)之间形成有金属板231，并且具有其中重复设置有通过通孔232而连接第一金属层210和金属板231的蘑菇型结构230的形式。此时，第一介电层215介于第一金属层210与金属板231之间，而第二介电层225介于金属板231与第二金属层220之间。