專利名稱：一種差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計技術(shù)，更具體涉及用 以消除貫孔區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電材質(zhì)對差分信號線產(chǎn)生的干擾的貫孔區(qū)域設(shè) 計技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著電子科技的不斷研發(fā)與精進，電子線路的設(shè)計也在不斷發(fā)現(xiàn) 問題與解決中朝向高性能與高品質(zhì)的共同目標發(fā)展?，F(xiàn)有電子工程師
對于印刷電路板的線路布局(Layout)通常通過各類印刷電路板布線軟 件中(例如Protel軟件)完成。在線路布局過程中，對于電子工程師 而言，差分信號線作為最為常用信號線出現(xiàn)頻率很高，差分信號線可 例如應(yīng)用于主機板上的CLK、 LAN、 USB等信號線。由于使用頻率頗 高，因此對差分信號線的布線技術(shù)也變得尤為重要。具體言之，由于 差分信號線是成對出現(xiàn)且要求阻抗匹配，若在走線路徑的某個地方不 滿足阻抗匹配要求將導(dǎo)致傳輸出錯、系統(tǒng)不穩(wěn)定或傳輸數(shù)據(jù)錯誤等問 題，所以在對該差分信號線布線作業(yè)時其走線路徑要求較高，例如布 設(shè)兩差分信號線時需要適當靠近且盡量保持平行，以滿足其阻抗匹配 的要求。
但是，盡管電子工程師能夠按照上述要求對差分信號線進行布線， 但是，要做到兩差分信號線阻抗匹配仍然不容易。布線軟件中差分信 號線在電路板中走線，進行換層或是與其他電子元件連接時，需要對 電路板作貫孔處理。請參閱圖l,其為一立體示意圖，用以顯示布線軟 件中差分信號線換層時通過貫孔區(qū)域的狀態(tài)，如圖所示，由第一信號 線1及第二信號線2組成差分信號線，分別經(jīng)由電路板的第一貫孔101 及第二貫孔201貫穿走線層11和電源層13。
由于兩差分信號線對應(yīng)的兩貫孔之間的區(qū)域存在貫孔間隙20，而 在此貫孔間隙20中具有導(dǎo)電材質(zhì)會對該差分信號線產(chǎn)生干擾，例如，
該貫孔間隙20所在的電源層13中具有導(dǎo)電材質(zhì)，也或是走線層11具 有其他信號線，則對于在其自身走線層沒有如導(dǎo)電材質(zhì)對其阻抗匹配 的干擾等干擾的差分信號線,在此貫孔間隙20中會受到導(dǎo)電材質(zhì)干擾， 使得該貫孔區(qū)域內(nèi)的差分信號線的阻抗與其他區(qū)域內(nèi)的差分信號線的 阻抗有所不同。
為更清晰呈現(xiàn)該貫孔區(qū)域，請參閱圖2，其是一平面示意圖，用以 顯示布線軟件中貫孔區(qū)域的形態(tài)。如圖所示，該貫孔區(qū)域5中，該第 一信號線1與第二信號線2之間存在貫孔間隙20，而該貫孔間隙20 中的導(dǎo)電材質(zhì)會使得該差分信號線的阻抗與其他區(qū)域內(nèi)的差分信號線 的阻抗不匹配。且由于上述貫孔區(qū)域的導(dǎo)電材質(zhì)，如具有其他信號線 的走線層ll，與該差分信號線會產(chǎn)生電磁干擾(EMI)，從而影響該 差分信號線的傳輸品質(zhì)，使得原本要求較高的差分信號線布線變得更 加困難重重。
因此，如何提供一種差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計技術(shù)，以消除該 貫孔區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電材質(zhì)對差分信號線產(chǎn)生的干擾，避免由于此干擾， 該差分信號線在走線過程中產(chǎn)生阻抗不相匹配及電磁干擾的弊端。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的主要目的在于提供一種差分 信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)及方法，以消除貫孔區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電材質(zhì)對 差分信號線產(chǎn)生的干擾，避免該差分信號線在走線過程中產(chǎn)生阻抗不 相匹配及電磁干擾的弊端。
為達上述目的，本發(fā)明提供一種差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng) 及方法。本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)應(yīng)用于通過數(shù)據(jù)處 理裝置執(zhí)行的印刷電路板的布線軟件中，用以消除貫孔區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電 材質(zhì)對由第一及第二信號線組成的差分信號線產(chǎn)生的干擾，于該布線 軟件中設(shè)有各信號線的線路屬性，且該線路屬性至少包括該信號線與
其他信號線間的安全距離、及該信號線的貫孔半徑，其主要包括用 以于該第一信號線的第一線路屬性中擷取第一安全距離及第一貫孔半 徑，以及于該第二信號線的第二線路屬性中擷取第二安全距離及第二 貫孔半徑的擷取模塊；用以依據(jù)該第一安全距離及第一貫孔半徑通過
特定運算規(guī)則運算得到第一安全半徑，依據(jù)該第二安全距離及第二貫 孔半徑由該特定運算規(guī)則運算得到第二安全半徑的運算模塊；以及用 以依據(jù)該第一及第二安全半徑通過設(shè)定規(guī)則設(shè)定一禁止布線區(qū)域的設(shè) 定模塊。
通過上述本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)，執(zhí)行本發(fā)明 的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計的方法至少包括以下步驟首先，選取 第一及第二信號線并讀取第一及第二線路屬性；接著，于該第一信號 線的第一線路屬性中擷取第一安全距離及第一貫孔半徑，以及于該第 二信號線的第二線路屬性中擷取第二安全距離及第二貫孔半徑；然后， 依據(jù)該第一安全距離及第一貫孔半徑通過特定運算規(guī)則運算得到第一 安全半徑，依據(jù)該第二安全距離及第二貫孔半徑由該特定運算規(guī)則運 算得到第二安全半徑；最后，依據(jù)該第一及第二安全半徑通過設(shè)定規(guī) 則設(shè)定一禁止布線區(qū)域，以禁止該布線軟件在該禁止布線區(qū)域內(nèi)布設(shè) 該導(dǎo)電材質(zhì)。
其中，上述本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)及方法中， 該特定運算規(guī)則是將該第一安全距離、及該第二安全距與該第一貫孔 半徑、及第二貫孔半徑相加；該設(shè)定規(guī)則以該第一及第二安全半徑分 別形成兩圓形，并將兩圓形的切線相連接以形成一封閉圖形，以該封 閉圖形貫穿該貫孔區(qū)域形成該禁止布線區(qū)域。
相比于現(xiàn)有的線路布局技術(shù)，本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè) 計系統(tǒng)及方法，主要是通過在差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計一禁止布線 區(qū)域，以令該布線軟件在該禁止布線區(qū)域內(nèi)禁止布設(shè)該導(dǎo)電材質(zhì)，從 而消除了現(xiàn)有技術(shù)中該貫孔區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電材質(zhì)對差分信號線產(chǎn)生的干 擾，進而克服由于此干擾，而使該差分信號線在走線過程中產(chǎn)生阻抗 不相匹配及電磁干擾的缺點。


圖1是現(xiàn)有布線軟件中差分信號線換層時通過貫孔區(qū)域的立體示 意圖2是現(xiàn)有布線軟件中貫孔區(qū)域的平面示意圖3是本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)的方塊示意圖4是本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計的平面示意圖5是本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計方法的運作流程示意
圖6 (A)是本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于布線 軟件中，差分信號線換層時通過禁止布線區(qū)域的效果平面示意圖；以 及
圖6 (B)是本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于布線 軟件中，差分信號線與其他電子元件連接時通過禁止布線區(qū)域的效果 平面示意圖。
主要元件符號說明
1 第一信號線
2 第二信號線 11 走線層
13 電源層 101第一貫孔 201第二貫孔 20 貫孔間隙
3 差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)
4 布線軟件
5 貫孔區(qū)域 31 擷取模塊 33 運算模塊 35 設(shè)定模塊
131第一安全距離 133第一貫孔半徑 135第一安全半徑 231第二安全距離 233第二貫孔半徑 235第二安全半徑
6 禁止布線區(qū)域 Sl-S7步驟
具體實施例方式
以下是通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功 效。本發(fā)明也可通過其他不同的具體實例加以施行或應(yīng)用，本說明書 中的各項細節(jié)也可基于不同觀點與應(yīng)用，在不背離本發(fā)明的精神下進 行各種修飾與變更。
請參閱圖3，是一方塊示意圖，其顯示本發(fā)明的差分信號線的貫孔 區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)的方塊示意圖。本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系 統(tǒng)3，應(yīng)用于通過如個人電腦、筆記型電腦、工作站等數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí) 行的一印刷電路板的布線軟件4中，用以消除貫孔區(qū)域內(nèi)的例如為銅、 金或銅金合金等導(dǎo)電材質(zhì)對由第一及信號線1第二信號線2組成的差 分信號線產(chǎn)生的干擾，于該布線軟件4是電子工程師對于印刷電路板 的線路布局時所用的各類印刷電路板布線軟件，于本實施例中以Protel 軟件為例，該布線軟件4中設(shè)有各信號線的線路屬性(net)，且該線 路屬性至少包括該信號線與其他信號線間的安全距離、及該信號線的 貫孔半徑，該差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)3至少包括擷取模塊 31、運算模塊33以及設(shè)定模塊35。
為更明確的說明本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)，請結(jié) 合圖4參閱圖3，圖4是一平面示意圖，用以顯示布線軟件中本發(fā)明的 差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計的平面示意圖。
該擷取模塊31，于使用者利用上述布線軟件4選取該第一信號線 1及第二信號線2后讀取得到與該第一信號線1對應(yīng)的第一線路屬性及 與該第二信號線2對應(yīng)的第二線路屬性，并于該第一線路屬性中擷取 第一安全距離131及第一貫孔半徑133，以及于該第二線路屬性中擷取 第二安全距離231及第二貫孔半徑233。
該運算模塊33，依據(jù)該第一安全距離131及第一貫孔半徑133通 過特定運算規(guī)則運算得到第一安全半徑135;依據(jù)該第二安全距離231 及第二貫孔半徑233由該特定運算規(guī)則運算得到第二安全半徑235，其 中，該特定運算規(guī)則將該第一安全距離131、及該第二安全距離231 與該第一貫孔半徑133、及第二貫孔半徑233作相加運算。
該設(shè)定模塊35，依據(jù)該第一安全半徑135及第二安全半徑235通
過設(shè)定規(guī)則設(shè)定一禁止布線區(qū)域6，以令該布線軟件4在該禁止布線區(qū) 域6內(nèi)禁止布設(shè)該導(dǎo)電材質(zhì)。其中，該設(shè)定規(guī)則以該第一安全半徑155 及第二安全半徑255分別形成兩圓形，并將兩圓形的切線相連接以形 成一封閉圖形，以該封閉圖形貫穿該貫孔區(qū)域5形成該禁止布線區(qū)域 6。
請參閱圖5，是一流程示意圖，其顯示本發(fā)明的差分信號線的貫孔 區(qū)域設(shè)計方法的運作流程示意圖。本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè) 計方法，應(yīng)用于上述差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)中，用以消除貫 孔區(qū)域5內(nèi)的導(dǎo)電材質(zhì)對由第一及信號線1第二信號線2組成的差分 信號線產(chǎn)生的干擾，于布線軟件4中設(shè)有各信號線的線路屬性(net)， 且該線路屬性至少包括該信號線與其他信號線間的安全距離、及該信 號線的貫孔半徑，該差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計方法至少包括以下步 驟首先，進行步驟S1，選取第一信號線1及第二信號線2并讀取第 一及第二線路屬性；接著，進至步驟S3。
在步驟S3中，于該第一信號線1的第一線路屬性中擷取第一安全 距離131及第一貫孔半徑133，以及于該第二信號線2的第二線路屬性 中擷取第二安全距離231及第二貫孔半徑233;然后，進至步驟S5。
在步驟S5中，將該第一安全距離131與該第一貫孔半徑133相加 運算得到第一安全半徑135，及將該第二安全距離231與該第二貫孔半 徑233相加運算得到第二安全半徑235;最后，進至步驟S7。
在步驟S7中，依據(jù)該第一安全半徑135及第二安全半徑235通過 設(shè)定規(guī)則設(shè)定一禁止布線區(qū)域，以令該布線軟件4在該禁止布線區(qū)域 內(nèi)禁止布設(shè)該導(dǎo)電材質(zhì)。其中，該設(shè)定規(guī)則是以該第一安全半徑155 及第二安全半徑255分別形成兩圓形，并將兩圓形的切線相連接以形 成一封閉圖形，以該封閉圖形貫穿該貫孔區(qū)域5形成該禁止布線區(qū)域 6。
請參閱圖6 (a)及圖6 (b)，圖6 (a)用以顯示本發(fā)明的差分信 號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)與方法應(yīng)用于布線軟件中，差分信號線換層 時通過禁止布線區(qū)域的效果平面示意圖；以及圖6 (b)則是用以顯示 本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)與方法應(yīng)用于布線軟件中， 差分信號線與其他電子元件連接時通過禁止布線區(qū)域的效果平面示意 圖。
如圖6 (a)所示，由于該禁止布線區(qū)域6設(shè)于該第一信號線1及 該第二信號線2換層時經(jīng)過的該第一貫孔101及第二貫孔201的部分 處于該禁止布線區(qū)域6中，使得該布線軟件4在該禁止布線區(qū)域6內(nèi) 的其他走線避開，且在該禁止布線區(qū)域6內(nèi)無任何導(dǎo)電材質(zhì)，故能克 服該差分信號線在走線過程中產(chǎn)生阻抗不相匹配及電磁干擾的缺點。 同樣的，如圖6 (b)所示，由于該禁止布線區(qū)域6，使得差分信號線 與其他電子元件連接時不受該貫孔區(qū)域5記憶體在的導(dǎo)電材質(zhì)的干擾， 故能克服該差分信號線在走線過程中產(chǎn)生阻抗不相匹配及電磁干擾的 缺點。
綜上所述，本發(fā)明的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)及方法，主 要是通過在差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計一禁止布線區(qū)域，以令該布線 軟件在該禁止布線區(qū)域內(nèi)禁止布設(shè)該導(dǎo)電材質(zhì)，從而消除了現(xiàn)有技術(shù) 中該貫孔區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電材質(zhì)對差分信號線產(chǎn)生的干擾，避免了由于此 千擾，該差分信號線在走線過程中產(chǎn)生阻抗不相匹配及電磁干擾的弊 端。
上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制 本發(fā)明。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下， 對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍，應(yīng)如 后述的權(quán)利要求范圍所列。
權(quán)利要求
1. 一種差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)，應(yīng)用于通過數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的印刷電路板PCB的布線軟件中，用以消除貫孔區(qū)域內(nèi)的導(dǎo)電材質(zhì)對由第一及第二信號線組成的差分信號線所產(chǎn)生的干擾，于該布線軟件中設(shè)有各信號線的線路屬性，且該線路屬性至少包括該信號線與其他信號線間的安全距離以及該信號線的貫孔半徑，該差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)包括有擷取模塊，用以于該第一信號線的第一線路屬性中擷取第一安全距離及第一貫孔半徑，以及于該第二信號線的第二線路屬性中擷取第二安全距離及第二貫孔半徑；運算模塊，用以依據(jù)該第一安全距離及第一貫孔半徑通過特定運算規(guī)則運算得到第一安全半徑，并依據(jù)該第二安全距離及第二貫孔半徑通過該特定運算規(guī)則運算得到第二安全半徑；以及設(shè)定模塊，用以依據(jù)該第一及第二安全半徑并通過設(shè)定規(guī)則設(shè)定一禁止布線區(qū)域，以禁止該布線軟件在該禁止布線區(qū)域內(nèi)布設(shè)該導(dǎo)電材質(zhì)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)，其中， 該特定運算規(guī)則是指將該第一安全距離、及該第二安全距與該第一貫 孔半徑、及第二貫孔半徑相加。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)，其中， 該設(shè)定規(guī)則是指以該第一及第二安全半徑分別形成兩圓形，并將該兩 圓形的切線相連接以形成一封閉圖形，再以該封閉圖形貫穿該貫孔區(qū) 域以形成該禁止布線區(qū)域。
4. 一種差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計方法，應(yīng)用于通過數(shù)據(jù)處理裝 置執(zhí)行的一印刷電路板PCB的布線軟件中，用以消除貫孔區(qū)域內(nèi)的導(dǎo) 電材質(zhì)對由第一及第二信號線組成的差分信號線產(chǎn)生的干擾，于該布 線軟件中設(shè)有各信號線的線路屬性，且該線路屬性至少包括該信號線與其他信號線間的安全距離以及該信號線的貫孔半徑，該差分信號線 的貫孔區(qū)域設(shè)計方法至少包括以下步驟(1) 選取該第一及第二信號線，并于該第一信號線的第一線路屬 性中擷取第一安全距離及第一貫孔半徑，以及于該第二信號線的第二 線路屬性中擷取第二安全距離及第二貫孔半徑；(2) 依據(jù)該第一安全距離及第一貫孔半徑通過特定運算規(guī)則運算 得到第一安全半徑，并依據(jù)該第二安全距離及第二貫孔半徑通過該特 定運算規(guī)則運算得到第二安全半徑；以及(3) 依據(jù)該第一及第二安全半徑并通過設(shè)定規(guī)則設(shè)定一禁止布線 區(qū)域，以禁止該布線軟件在該禁止布線區(qū)域內(nèi)布設(shè)該導(dǎo)電材質(zhì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計方法，其中， 該特定運算規(guī)則是指將該第一安全距離與該第一貫孔半徑、及該第二 安全距與該第二貫孔半徑相加。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計方法，其中， 該設(shè)定規(guī)則是指以該第一及第二安全半徑分別形成兩圓形，并將該兩 圓形的切線相連接以形成一封閉圖形，且以該封閉圖形貫穿該貫孔區(qū) 域以形成該禁止布線區(qū)域。
全文摘要
一種差分信號線的貫孔區(qū)域設(shè)計系統(tǒng)及方法，應(yīng)用于一印刷電路板(PCB)的布線軟件中，首先，選取第一及第二信號線并讀取第一及第二線路屬性；接著，于該第一信號線的第一線路屬性中擷取第一安全距離及第一貫孔半徑，以及于該第二信號線的第二線路屬性中擷取第二安全距離及第二貫孔半徑；然后，依據(jù)該第一安全距離及第一貫孔半徑通過特定運算規(guī)則運算得到第一安全半徑，依據(jù)該第二安全距離及第二貫孔半徑由該特定運算規(guī)則運算得到第二安全半徑；最后，依據(jù)該第一及第二安全半徑通過設(shè)定規(guī)則設(shè)定一禁止布線區(qū)域，以令該布線軟件在該禁止布線區(qū)域內(nèi)禁止布設(shè)該導(dǎo)電材質(zhì)。從而避免了該差分信號線在走線過程中產(chǎn)生阻抗不相匹配及電磁干擾的弊端。
文檔編號H05K1/02GK101389183SQ200710149259
公開日2009年3月18日 申請日期2007年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月10日
發(fā)明者范文綱, 韋啟鋅 申請人:英業(yè)達股份有限公司