專利名稱：低耗損的多層電路板的制作方法
技術領域：
本發明與多層電路板有關，特別是指一種布設高頻電路的多層印刷電 路板。
背景技術：
用于圓片級測試的探針卡中，探針卡電路板周圍上方的焊墊供測試機 臺的測試頭點觸，使各焊墊所對應連接的傳輸線路傳送測試機臺的測試訊 號至電路板下方近中心處所密集設置的探針上，當各探針對應點觸的圓片 電子組件接收測試訊號后，則再通過探針卡回傳所對應的電氣特性至測試 機臺以供分析，如此在整個圓片級測試過程中，探針卡電路板的傳輸線路 設計對電子組件的測試結果占有很重要的影響，尤其隨著電子科技越趨復 雜且高速的運作，測試過程需涵蓋圓片上大量的電路組件且操作于實際對 應的高速運作條件，故不但探針卡的電路空間利用需為高密集度的設置， 傳輸線路的制作更需符合高速訊號的高頻傳輸條件。
如圖1所示于多層印刷電路板1上布設測試線路10時，線路10由外 圍至內圈且由上至下的延伸穿設層迭的各印刷電路板100，制作上，線路 10的縱向傳輸路徑為于各層電路板100穿設貫孔，然后于貫孔設置金屬材 質以形成高導電性的導孔ll，線路10的水平傳輸路徑為于各層電路板100 上對應連接上述導孔11以布設特定寬度的導電金屬片12，最后將各層電 路板100層迭并經高溫壓合而形成延伸于多層電路板1內的傳輸線路10， 因而能應付大量且高密集度的測試傳輸需求；當應用于高頻傳輸時，訊號 質量取決于可傳輸頻寬范圍及能量耗損， 一旦如上述的多層印刷電路板1
4將高頻傳輸線路布設于電路板內部時，不但須著重于傳輸線路的長短以及 層間電路板的材質，以盡可能減少訊號反應的延遲時間及傳輸過程的介電 耗損，且傳輸線路于電路板內的縱向與橫向布設更需著重特性阻抗的匹 配，以盡可能減少訊號特性阻抗不連續導致的接口反射耗損，才能降低高 頻訊號傳輸于整個多層電路板1的穿透耗損而不致影響訊號頻寬范圍，但 由于形成水平線路的金屬片12經高溫壓合后會有線寬延展，因此在布設 金屬片12時僅能使用有限的寬度及厚度以顧及電路空間利用，然一旦金
屬片12構成于水平線路的特性阻抗大于導孔11于縱向線路的特性阻抗，
反而形成阻抗不匹配的問題，且高頻訊號傳輸線路周圍需鄰近設有可連接 至接地電位的接地線路，以維持高頻傳輸所需的特性阻抗，因此若為以低 特性阻抗的傳輸線路提供高速反應以及低耗損的高頻傳輸環境，必定需于 單一層電路板上布設有較寬的水平線路以及更對應于四周的水平及垂直 方向空間并列設置接地線路，如此電路空間的利用效率往往無法兼顧大量 且高密集度的高頻測試傳輸需求。
縱使已有如美國專利公告第6784674號以及第7012442號所提供的測 試訊號分布系統，除了于多層印刷電路板內將特定測試條件的訊號線路展 開成多組傳輸線路，以分別傳遞相同測試條件的傳輸線路至多個待測電子 組件的測試焊墊，當中各展開線路即以較高的特性阻抗相互并接使并聯等 效阻抗相當于原本單一訊號線路的特性阻抗，可避免展開端節點的高頻反 射耗損；然在整個高頻測試環境中，訊號傳送至待測電子組件的前的高頻 傳輸結構上往往皆為低特性阻抗，故上述測試訊號分布系統中，經展開后 的各傳輸線路由于具有較原本的單一訊號線路更為增加的特性阻抗，致使 展開線路后級連接至其它低特性阻抗的傳輸結構時，訊號特性阻抗在連接 接口上必然存在無法匹配的問題；即使將展開線路后級所有接設的傳輸結 構皆調整為相匹配的高特性阻抗，卻不但相對延長了高速傳輸的反應延遲 時間，且等效直流電阻產生的電路功率消耗會提升電路傳輸的環境溫度而
5改變整體電路特性；再者，縱使盡可能減少高特性阻抗的訊號路徑長度以 降低反應延遲時間以及功率消耗，然測試訊號最終抵達待測圓片時，由于 圓片上高頻電路的線路布設必為符合特定設計規則的低特性阻抗傳輸結 構，因此測試裝置與待測電子組件的接觸接口仍然存在訊號阻抗無法匹配 的問題，同樣導致降低訊號傳輸質量。
發明內容
本發明的目的在于提供一種多層印刷電路板，有效增加高頻傳輸結構 的電路空間效率且具有極佳的阻抗匹配特性。
為實現上述目的，本發明提供的多層電路板，具有相對的一上、下表 面，該上表面近周圍處設有多數個上焊點，該下表面近中心處設有多數個 下焊點，該多層電路板包括有
上下相互迭置的多數個基板，為不具導電性的絕緣材質所制成；
一訊號電路，自該上焊點延伸布設至該下焊點，該訊號電路具有水平 延伸的至少二訊號導線設于該些基板之間，該至少二訊號導線為上下相鄰 并列且相互電性短路；以及，
一接地電路，與該訊號電路并列延伸且電性連接于接地電位。 所述的多層電路板，其中，該訊號電路還具有多數個訊號導孔，各該
訊號導孔穿設于單層的該基板，相鄰二該訊號導線之間通過至少一該訊號
導孔以相互耦接。
所述的多層電路板，其中，該至少二訊號導線的兩端分別通過一該訊 號導孔以相互耦接。
所述的多層電路板，其中，該多層電路板具有N個基板，N為大于等 于3的正整數，各該訊號導線的兩端所電性連接該訊號導孔的總數等于 N+l。
所述的多層電路板，其中，各該訊號導線所電性連接該訊號導孔的總數等于該多層電路板的基板個數。
所述的多層電路板，其中，該訊號電路所傳送訊號于該訊號導孔中的 特性阻抗相當于該至少二訊號導線的并聯特性阻抗。
所述的多層電路板，其中，該接地電路具有多數個接地導孔，與各該 訊號導孔相鄰特定間距處并列設有多數個該接地導孔。
所述的多層電路板，其中，該接地電路具有多數個接地導線，與該至 少二訊號導線上、下兩側相鄰的基板上分別設有該接地導線。
所述的多層電路板，其中，該接地電路具有至少四接地導線，各該訊 號導線所位于的同一該基板上水平并列有至少一該接地導線。
所述的多層電路板，其中，各該接地導線的寬度約略相當于該訊號導 線的寬度。
所述的多層電路板，其中，該接地電路為二金屬層，分別設于與該至 少二訊號導線上、下兩側相鄰的基板上。
本發明提供的多層電路板，包括有上下相互迭置的多數個基板，以及 于該基板上設置的訊號電路及接地電路，自最上層該基板所設置的上焊點 延伸布設至最下層該基板所設置的下焊點，訊號于該訊號電路內部傳輸過 程中，鄰近的接地電路設置有接地導孔以及接地導線以提供訊號于水平及 縱向傳輸所需的特性阻抗，且訊號沿訊號電路的縱向訊號導孔傳至水平訊 號導線時，上、下相鄰的二訊號導線所構成的等效并聯特性使特性阻抗相 當于傳輸于訊號導孔的特性阻抗，有效避免訊號傳輸接口的反射耗損以降 低訊號穿透該多層電路板的穿透耗損，并且能有效善用電路空間以容置高 密度的訊號傳輸需求。
圖1是公知多層印刷電路板的結構示意圖； 圖2是本發明所提供最較佳實施例的頂視圖；圖3是圖2中A-A聯機的剖視圖4是最較佳實施例的局部分解立體圖。
附圖中主要組件符號說明 2多層電路板
20基板 201上表面 202下表面 203上焊點 204下焊點 21上基板 22內層基板 23下基板 30訊號電路
31、 311、 312、 313訊號導孔
32訊號導線
40接地電路
41接地導孔
42接地導線
具體實施例方式
以下，配合附圖列舉若干較佳實施例，用以對本發明的結構與功效作 詳細說明。
請參閱如圖2至圖4所示本發明最較佳實施例所提供的一多層電路板 2，為近似集成電路圓片大小的多層印刷電路板，用于圓片測試探針卡上， 可單次對大范圍的圓片電路組件作電性測試，于多數個具良好絕緣特性的 基板20上布設多數個具高頻傳輸線特性的訊號電路30及接地電路40，再將該些基板20相互層迭壓合而成，該多層電路板2具有相對的一上、下
表面201、 202，該上表面201近周圍處設有多數個上焊點203，該下表面 202近中心處設有多數個下焊點204，因此當該多層電路板2應用于測試 探針卡時該些上焊點203為供測試機臺的測試頭點觸以接收測試訊號，該 些下焊點204供測試用探針接設，以由探針點觸圓片電路組件而送出測試 訊號，再接收回傳測試結果至電路板2供測試接臺讀取，其中
請配合參照圖3及圖4，各該訊號電路30自其中一該上焊點203延伸 布設至一該下焊點204，具有縱向貫穿各該基板20的訊號導孔31以及水 平延伸的數條訊號導線32，各該訊號電路30的訊號導線32分別水平延伸 布設于上、下相鄰的不同基板20上，相鄰二訊號導線32的兩端分別接設 于一該訊號導孔31以形成相互耦接的并聯電氣特性，當中設于該上表面 201的上基板21所穿設的訊號導孔311與該上焊點203電性連接，再通過 夾設于內部的內層基板22所穿設的訊號導孔312同時與相并接的該二訊 號導線32電性連接，經該二訊號導線32延伸至內層基板22近中心處后 通過該訊號導孔312與設于該下表面202的下基板23所穿設的訊號導孔 313電性連接，因此各該訊號電路30藉由該些訊號導孔31及該二訊號導 線32可將訊號自其中一該上焊點203電性導通至一該下焊點204，由于內 層基板22所穿設的訊號導孔312抵接于該二訊號導線32后即不再縱向電 性連接其余的訊號導孔312，可使訊號傳輸于該訊號電路30時不至于水平 及縱向的銜接路徑上有傳輸接口不連續的現象。
該些接地電路40鄰近各該訊號電路30而設置，可于該多層電路板2 電性導通后連接至接地電位，以維持高頻訊號于該訊號電路30傳輸時所 需的特性阻抗，各該接地電路40具有縱向貫穿各該基板20的數個接地導 孔41以及水平延伸的數個接地導線42，各該訊號導孔31周圍相鄰特定的 間距上并列有數個接地導孔41，使該訊號導孔31傳遞訊號時具有特定的 特性阻抗，各該訊號電路30的訊號導線32四周相鄰并列有該接地導線42于同一層以及上、下鄰接的該基板20上，以維持該二訊號導線32的并聯 等效特性阻抗與各該訊號導孔31的特性阻抗相當。
綜合上述可知，本發明所提供該多層電路板2在訊號于內部傳輸過程 中，自該上焊點203經過訊號導孔31至并聯的該二訊號導線32，再經過 訊號導孔31以至該下焊點204時，鄰近皆設置有接地導孔41以及接地導 線42以提供訊號傳輸所需的特性阻抗，且由于訊號電路30自該訊號導孔 31傳至訊號導線32時，上、下相鄰的二該訊號導線32所構成的等效并聯 特性使特性阻抗較單一該訊號導線32傳輸時的特性阻抗為低，可不必加 寬單一訊號導線的寬度即使該訊號導孔31與相鄰二該訊號導線32提供為 連續的訊號傳輸接口以及具有相互匹配的特性阻抗，因此有效避免訊號傳 輸接口的反射耗損以降低訊號穿透該多層電路板2的穿透耗損，并且能有 效善用電路空間以容置高密度的訊號傳輸需求。
當然，本發明所提供的多層電路板由接地電路鄰近并列設置于訊號線 路周圍以維持訊號傳輸的特性阻抗，主要保持與訊號電路并列相隔有特定 距離的位置上有可導通接地電位的接地電路，因此并不限定接地電路中如 上述接地導線為相當于訊號導線大小的特定線性布設形狀，若與訊號電路 上、下鄰接的基板上布設大范圍甚至整層的金屬層亦可發揮接地電路所欲 達成的功效，當然更不限定如本發明所提供最佳實施例般僅將接地導線設 于電路板的內層，端視訊號電路所布設的位置而決定接地導線當為設于內 層或上、下表層的基板上。
唯，以上所述，僅為本發明的較佳可行實施例而已，故舉凡應用本發 明說明書及申請的權利要求范圍所為的等效結構變化，理應包含在本發明 的范圍內。
權利要求
1、一種多層電路板，具有相對的一上、下表面，該上表面近周圍處設有多數個上焊點，該下表面近中心處設有多數個下焊點，該多層電路板包括有上下相互迭置的多數個基板，為不具導電性的絕緣材質所制成；一訊號電路，自該上焊點延伸布設至該下焊點，該訊號電路具有水平延伸的至少二訊號導線設于該些基板之間，該至少二訊號導線為上下相鄰并列且相互電性短路；以及，一接地電路，與該訊號電路并列延伸且電性連接于接地電位。
2、 依據權利要求l所述的多層電路板，其中，該訊號電路具有多數 個訊號導孔，各該訊號導孔穿設于單層的該基板，相鄰二該訊號導線之間 通過至少一該訊號導孔以相互耦接。
3、 依據權利要求2所述的多層電路板，其中，該至少二訊號導線的兩端分別通過一該訊號導孔以相互耦接。
4、 依據權利要求3所述的多層電路板，其中，該多層電路板具有N 個基板，N為大于等于3的正整數，各該訊號導線的兩端所電性連接該訊 號導孔的總數等于N+1。
5、 依據權利要求2所述的多層電路板，其中，各該訊號導線所電性連接該訊號導孔的總數等于該多層電路板的基板個數。
6、 依據權利要求2所述的多層電路板，其中，該訊號電路所傳送訊號于該訊號導孔中的特性阻抗相當于該至少二訊號導線的并聯特性阻抗。
7、 依據權利要求6所述的多層電路板，其中，該接地電路具有多數個接地導孔，與各該訊號導孔相鄰特定間距處并列設有多數個該接地導 孔。
8、 依據權利要求l所述的多層電路板，其中，該接地電路具有多數 個接地導線，與該至少二訊號導線上、下兩側相鄰的基板上分別設有該接 地導線。
9、 依據權利要求8所述的多層電路板，其中，該接地電路具有至少 四接地導線，各該訊號導線所位于的同一該基板上水平并列有至少一該接 地導線。
10、依據權利要求9所述的多層電路板，其中，各該接地導線的寬 度約略相當于該訊號導線的寬度。
11、依據權利要求l所述的多層電路板，其中，該接地電路為二金 屬層，分別設于與該至少二訊號導線上、下兩側相鄰的基板上。
全文摘要
一種多層電路板，包括有上下相互迭置的多數個基板，以及于基板上設置的訊號電路及接地電路，自最上層基板所設置的上焊點延伸布設至最下層基板所設置的下焊點，各訊號電路具有水平延伸的至少二訊號導線，為上下相鄰并列且相互電性短路，各訊號電路鄰近設有接地電路與訊號電路并列延伸且電性連接于接地電位。
文檔編號H05K1/02GK101453825SQ20071016208
公開日2009年6月10日 申請日期2007年12月4日 優先權日2007年12月4日
發明者簡志忠, 羅嘉和, 賴俊良, 顧偉正, 黃千惠 申請人:旺矽科技股份有限公司