CN110798962A - 印刷电路板、光学模块和光学传输设备 - Google Patents

印刷电路板、光学模块和光学传输设备 Download PDF

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Abstract

提供一种印刷电路板，其实现对电磁噪声的选择性抑制并且能够在不增加成本的情况下实现差分传输线的高密度布置。所述印刷电路板包括一对条形导体(第一层)，第一谐振导体板，包括开口部分的接地导电层(一起为第二层)，第二谐振导体板(第三层)，第三谐振导体板(第四层)，连接第一和第二谐振导体板的第一通孔，连接第二和第三谐振导体板的第二通孔，以及连接第三谐振导体板和接地导电层的第三通孔，其中，通过顺序连接相邻的第三通孔的中心而获得的多边形重叠以包括第一谐振导体板，并且相邻的第三通孔之间的中心到中心的距离为与比特率对应的频率下的波长的0.5倍以下。

Description

印刷电路板、光学模块和光学传输设备
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年08月02日提交的日本申请JP2018-146067的优先权，其内容通过引用并入本申请中。
技术领域
本发明涉及印刷电路板、光学模块和光学传输设备，更具体地，涉及抑制不必要的电磁波传播到微带线型的差分传输线的印刷电路板。
背景技术
在印刷电路板中，在某些情况下可以形成用于传输串行数据信号的差分传输线。在这种差分传输线中可能发生不必要的高频电磁噪声。
在现有技术的设置有印刷电路板的光学模块(光学收发器)中，通过减小与外壳相对应的金属壳体的间隙来尽可能地屏蔽电磁波的空间传播，并通过在壳体内布置电磁波吸收材料来衰减电磁波的空间传播，已经抑制了来自光学收发器的不必要的电磁波的泄漏。另外，对于这种高频噪声，已经提出了一种选择性地抑制共模信号分量的传导传播而不会对传导和传播差分传输线的差分信号分量产生不良影响(不会使差分信号质量恶化)的方法。WO2011/004453和JP2012-227887A公开了一种构造，其中配置有通过通孔连接到接地导电层的谐振器，矩形导体膜设置在通孔的中心处，并且通过将谐振器设置在差分传输线下方来联接谐振器。US2011/0298563A1公开了一种构造，其中通过在接地导电层中提供多个螺旋形开口部分(槽)并将开口部分设置在差分传输线的两侧以将两侧上的开口部分与线形开口部分连接来配置谐振器，并且谐振器联接到差分传输线。
发明内容
在不必要的电磁噪声中，优选地选择性地抑制包括成为差分传输线的共模信号分量的频率的频域中的不必要的电磁噪声的传导传播，因此，考虑将谐振器结构耦合到差分传输线。
另外，近年来，期望在印刷电路板上高密度地布置多个部件。因此，期望减小谐振器结构(谐振电路)的区域(面积)，同时抑制成本的增加。
本发明是鉴于这样的问题而完成的，其目的在于提供一种印刷电路板，光学模块以及光学传输设备，其能够实现选择性地抑制不必要的电磁噪声中共模信号分量到差分传输线的传导传播，并且能够在抑制成本增加的同时实现差分传输线的高密度布置。
(1)根据本发明的一个方面，提供了一种印刷电路板，包括：一对条形导体，其布置在第一层中并沿第一方向排列；第一谐振导体板，其布置在位于第一层下方的第二层中，在平面图中与沿着第一方向具有第一长度的该对条形导体的第一部分重叠，并且沿着与第一方向相交的第二方向从该对条形导体的第一部分的每个外边缘进一步向外延伸；接地导电层，其布置在第二层中，并且具有围绕第一谐振导体板而不与第一谐振导体板接触的开口部分；第二谐振导体板，其布置在位于第二层下方的第三层中，在平面图中重叠以包括在第一谐振导体板中，并且沿着该对条形导体的中心线在第一方向上延伸；第三谐振导体板，其布置在位于第三层下方的第四层中，并且在平面图中重叠以包括第一谐振导体板；多个第一通孔，连接第一谐振导体板和第二谐振导体板；第二通孔，连接第二谐振导体板和第三谐振导体板；以及多个第三通孔，连接第三谐振导体板和接地导电层，其中，通过顺序连接多个第三通孔中的两个相邻的第三通孔的中心而获得的多边形在平面图中重叠以包括第一谐振导体板，并且多个第三通孔中的两个相邻的第三通孔之间的中心到中心的距离为对应于要传输的数字调制信号的比特率的频率下的波长的0.5倍以下。
(2)在根据(1)所述的印刷电路板中，第一谐振导体板可以具有相对于该对条形导体的中心线基本线对称的形状。
(3)在根据(1)或(2)所述的印刷电路板中，第二谐振导体板可以具有相对于该对条形导体的中心线基本线对称的形状。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的印刷电路板，还包括：多对条形导体，其布置在第一层中并沿第二方向顺序排列；多个第一谐振导体板，其布置在第二层中并沿第二方向顺序排列；多个第二谐振导体板，其布置在第三层中并沿第二方向顺序排列，并且在平面图中重叠以包括在相应的第一谐振导体板中；多个第一通孔，分别连接多个第一谐振导体板和相应的多个第二谐振导体板；以及多个第二通孔，分别连接多个第二谐振导体板和第三谐振导体板，其中，接地导电层可以包括围绕多个第一谐振导体板中的每一个而不与多个第一谐振导体板接触的多个开口部分，第三谐振导体板在平面图中重叠以包括多个第一谐振导体板，通过顺序连接作为多个第三通孔的一部分的第三通孔中的两个相邻的第三通孔的中心而获得的多边形在平面图中重叠以包括相应的第一谐振导体板，并且多个第三通孔中的两个相邻的第三通孔之间的中心到中心的距离为对应于要传输的数字调制信号的比特率的频率下的波长的0.5倍以下。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的印刷电路板，第一方向和第二方向之间的角度可以为85°以上且90°以下。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的印刷电路板，第一方向和第二方向可以基本上彼此垂直。
(7)根据本发明的一个方面，提供了一种光学模块，其包括根据(1)至(6)中任一项所述的印刷电路板，其中，印刷电路板还包括驱动数字调制信号的IC。
(8)根据(7)所述的光学模块，还可以包括金属壳体，其覆盖印刷电路板以配置电磁屏蔽并包括用于将印刷电路板的一部分暴露到外部的开口部分。
(9)根据本发明的一个方面，提供了一种光学传输设备，根据(7)或(8)所述的光学模块安装在其上。
(10)根据本发明的一个方面，提供了一种光学传输设备，其包括根据(1)至(6)中任一项所述的印刷电路板，其中，印刷电路板还包括驱动数字调制信号的IC。
根据本发明，可以提供一种印刷电路板、光学模块以及光学传输设备，其能够实现选择性地抑制不必要的电磁噪声中共模信号分量到差分传输线的传导传播，并且能够在抑制成本增加的同时实现差分传输线的高密度布置。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的光学传输设备和光学模块的构造的示意图；
图2是示出根据本发明第一实施例的印刷电路板的一部分的平面的示意图；
图3A是示出根据本发明第一实施例的印刷电路板的一部分的横截面的示意图；
图3B是示出根据本发明第一实施例的印刷电路板的一部分的横截面的示意图；
图4A是示出根据本发明第一实施例的印刷电路板的多层结构中的第二导电层的构造的示意图；
图4B是示出根据本发明第一实施例的印刷电路板的多层结构中的第三导电层的构造的示意图；
图4C是示出根据本发明第一实施例的印刷电路板的多层结构中的第四导电层的构造的示意图；
图5是示出根据本发明第一实施例的差分传输线的特性的曲线图；
图6是示出根据本发明第一实施例的印刷电路板的另一示例的一部分的平面的示意图；
图7是示出根据本发明第一实施例的差动传输线的另一示例的特性的视图；
图8是示出根据本发明第一实施例的光学模块的外形的示意透视图。
图9是示出根据本发明第一实施例的光学模块的结构的示意透视图；
图10是示出根据本发明第二实施例的印刷电路板的一部分的平面的示意图；
图11是示出根据本发明第二实施例的差分传输线的特性的视图；
图12是示出根据本发明第二实施例的差分传输线的特性的视图；
图13是示出根据本发明第三实施例的印刷电路板的一部分的平面的示意图；
图14是示出根据本发明第四实施例的印刷电路板的一部分的平面的示意图；
图15是示出根据本发明第四实施例的差分传输线的特性的视图；
图16是示出根据本发明第五实施例的印刷电路板的一部分的平面的示意图；
图17是示出根据本发明第五实施例的差分传输线的特性的视图；
图18是示出根据本发明第五实施例的印刷电路板的一部分的平面的示意图；以及
图19是示出根据本发明第五实施例的印刷电路板的一部分的横截面的示意图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图具体并详细描述本发明的实施例。在用于描述实施例的所有附图中，相同的附图标记被赋予具有相同功能的构件，并且将省略其重复描述。以下示出的附图仅示出了实施例的示例，并且附图中的尺寸和实施例中描述的比例尺不一定彼此一致。
[第一实施例]
图1是示出根据本发明第一实施例的光学传输设备1和光学模块2的构造的示意图。光学传输设备1包括印刷电路板11。光学模块2包括印刷电路板21。根据第一实施例的印刷电路板是印刷电路板11和21中的一个或两个。
光学传输设备1还包括IC 12。光学传输设备1例如是大容量路由器或交换机。光学传输设备1例如具有交换设备的功能，并且设置在基站等中。光学传输设备1从光学模块2获取用于接收的数据(用于接收的电信号)，确定使用IC 12等将什么数据传输到哪里，生成用于传输的数据(用于传输的电信号)，并通过印刷电路板11将数据传输到相应的光学模块2。
光学模块2是具有光学传输功能和光学接收功能的收发器。光学模块2包括ROSA23A和TOSA 23B，ROSA 23A将通过光纤3A接收的光信号转换为电信号，TOSA 23B将电信号转换为光信号并将光信号传输到光纤3B。印刷电路板21分别通过柔性印刷电路22A和22B(FPC)连接到ROSA 23A和TOSA 23B。电信号通过柔性印刷电路22A从ROSA 23A传输到印刷电路板21，并且电信号通过柔性印刷电路22B从印刷电路板21传输到TOSA 23B。光学模块2和光学传输设备1通过电连接器5彼此连接。ROSA 23A和TOSA 23B电连接到印刷电路板21并将光/电信号转换成电/光信号。
根据第一实施例的传输***包括两个或更多个光学传输设备1，两个或更多个光学模块2，以及一个或多个光纤3(图1中未示出：例如，光纤3A和3B)。一个或多个光学模块2连接到每个光学传输设备1。光纤3分别连接在安装在两个光学传输设备1上的光学模块2之间。由两个光学传输设备1中的一个产生的传输数据通过安装的光学模块2转换为光信号，并且这种光信号被传输到光纤3。通过光纤3传输的光信号由安装在两个光学传输设备1中的另一个上的光学模块2接收，并且光学模块2将光信号转换为电信号并将电信号传输到两个光学传输设备1中的另一个作为接收数据。
这里，每个光学模块2传输/接收的电信号的比特率为100Gbit/s级，光学模块2是多信道***，包括4个传输信道和4个接收信道。在每个信道上传输的电信号的比特率在25Gbit/s到28Gbit/s的范围内。这里，在每个信道上传输的电信号的比特率是25.78Gbit/s。差分传输线用于传播比特率为25.78Gbit/s的电串行数据信号。
图2是示出根据该实施例的印刷电路板31的一部分的平面的示意图。图3A和3B是各自示出根据该实施例的印刷电路板31的一部分的横截面的示意图。图2、3A和3B分别示意性地示出了平面和横截面，以便理解印刷电路板31的结构，并且其不同于实际的平面图和横截面图。印刷电路板31是具有多层结构的印刷线路板，其中分别通过介电层形成多个导电层，并且图2、图3A和图3B示出了在印刷电路板31的多层结构中的差分传输线的一个区域和形成有谐振器结构的部分(四个导电层)。差分传输线32通常用作数字调制信号的信号线。图3A示出了沿图2中所示的线IIIA-IIIA截取的横截面，图3B示出了沿图2中所示的线IIIB-IIIB截取的横截面。
根据该实施例的印刷电路板31包括用于高速数字信号的多个差分传输线，并且印刷电路板31包括多个信道。图2、3A和3B示出多个差分传输线中的一个差分传输线32(一个信道)。这里，在差分传输线32上传输的电信号的比特率是25.78Gbit/s。另外，这里，尽管印刷电路板31是光学模块2的印刷电路板21，但是印刷电路板31可以是如上所述的光学传输设备1的印刷电路板11。
如图2、3A和3B所示，印刷电路板31包括介电层100，一对条形导体101和102，接地导电层103，第一谐振导体板104，第二谐振导体板105，第三谐振导体板106，多个(这里是一对)第一通孔110，第二通孔111，多个(这里是六个)第三通孔112和多个焊盘113。尽管在图2所示的顶表面上的整个表面上布置保护介电膜107，但是为了便于理解印刷电路板31的多层结构，省略了保护介电膜107。保护介电膜107是用于焊料附着防止的介电膜，称为阻焊剂，并且具有约40μm的厚度。类似地，图2中未示出介电层100。另外，在图3A和3B的横截面中，尽管布置了介电层100，但是为了便于理解印刷电路板31的多层结构，保护介电膜107和介电层100布置的截面部分没有阴影线，并且示出了布置在横截面后部(穿透纸的前侧)的构件。
如上所述，参照图2、3A和3B，示出了印刷电路板31的多层结构的四个导电层。从印刷电路板31的上表面向下，四个导电层是第一金属层ML1(第一层)，第二金属层ML2(第二层)，第三金属层ML3(第三层)和第四金属层ML4(第四层)。另外，尽管为了方便起见将堆叠方向设置为“向下”，但是堆叠方向可以是任何方向，只要四个导电层沿堆叠方向依次排列即可。一对条形导体101和102布置在第一金属层ML1中，并且是厚度为37μm的铜箔。接地导电层103和第一谐振导体板104均布置在第二金属层ML2中，并且是厚度为32μm的铜箔。第二谐振导体板105和焊盘113均布置在第三金属层ML3中，并且是厚度为32μm的铜箔。第三谐振导体板106布置在第四金属层ML4中，并且是厚度为32μm的铜箔。第一金属层ML1和第二金属层ML2之间的层间距离(第一金属层ML1的下表面与第二金属层ML2的上表面之间的距离)、第二金属层ML2和第三金属层ML3之间的层间距离、以及第三金属层ML3和第四金属层ML4之间的层间距离均设定为75μm。通过图案化处理并形成每个导电层的平面形状。
由玻璃布基底和环氧树脂制成的材料(玻璃环氧树脂)用于介电层100。例如，介电层100的相对介电常数设定为3.5。在印刷电路板31的多层结构中，介电层100分别布置在相邻的导电层之间。另外，在每个导电层的平面形状中，介电层100布置在布置成彼此分离的两个构件之间。
一对条形导体101和102布置在第一层(第一金属层ML1)中，并且两者都延伸以沿第一方向(图2中所示的垂直方向)对齐。一对条形导体101和102中的每一个的宽度W是0.09mm，间隙G是0.23mm。这里，间隙G是从条形导体101的内边缘到条形导体102的内边缘的距离。优选的是，一对条形导体101和102在第一方向上以宽度W彼此平行地以线性形状延伸，同时由间隙G彼此分开。然而，在一些情况下，根据与安装在印刷电路板31上的其他部件的关系，可以认为一对条形导体101和102的形状是弯曲的。即使在这种情况下，如果一对条形导体101和102在面对第一谐振导体板104的区域和其附近区域中具有彼此平行的线性形状也是足够的。
图4A是示出根据实施例的印刷电路板31的多层结构中的第二导电层的构造的示意图。第一谐振导体板104布置在第二层(第二金属层ML2)中，并且第一谐振导体板104与在平面图中沿着第一方向具有第一长度L1的一对条形导体101和102的第一部分重叠，并且沿着第二方向(图2和4A中所示的水平方向)从每个第一部分的外边缘向外扩展。这里，如图2所示，一对条形导体101和102的第一部分是在平面图中与第一谐振导体板104重叠的部分，并且沿第一方向的长度是第一长度L1。另外，这里，第一谐振导体板104具有矩形形状，并且第一长度L1为1.6mm，第一方向设定为纵向方向。第一宽度W1为0.7mm，第二方向设定为横向方向。第一谐振导体板104优选地具有相对于一对条形导体101和102的中心线基本上线对称的形状，并且进一步优选地具有理想地线对称的形状。另外，这里，尽管第一谐振导体板104具有矩形形状，但是本发明不限于此。第二方向是与第一方向交叉的方向，但是第一方向和第二方向之间的角度优选为85°以上且90°以下，并且第一方向和第二方向更优选地基本垂直(具有90°的角度)。在该实施例中，第一方向(图2中的垂直方向)和第二方向(图2中的水平方向)彼此垂直。第一谐振导体板104的矩形形状的中心用O表示。中心O位于沿着第一方向距两端第一长度L1的一半的距离处，并且沿着第二方向距两端第一宽度W1的一半的距离处。另外，尽管第一谐振导体板104和第二谐振导体板105通过一对第一通孔110连接，但是第一通孔110在图4A中用虚线示出，以阐明其位置关系。另外，第三通孔112分别布置在六个焊盘113上方，但是，六个第三通孔112(布置在焊盘113上方)在图4A中用虚线示出，以阐明其位置关系。
接地导电层103布置在第二层(第二金属层ML2)中并且具有围绕第一谐振导体板104而不与第一谐振导体板104接触的开口部分108。开口部分108表示未形成接地导电层103的区域。这里，开口部分108具有矩形形状，沿第一方向的第二长度L2为1.8mm，沿第二方向的第二宽度W2为0.9mm(参见图2)。接地导电层103与第一谐振导体板104隔开0.1mm的间隙。除了开口部分108，接地导电层103形成为除了面对一对条形导体101和102的区域之外从一对条形导体101和102的两侧向外延伸。因此，微带线型的差分传输线32被配置为包括一对条形导体101和102，接地导电层103和介电层100。这里，差分模式下的特征阻抗可以是100Ω。
图4B是示出根据实施例的印刷电路板31的多层结构中的第三导电层的构造的示意图。第二谐振导体板105布置在第三层(第三金属层ML3)中，在平面图中重叠以包括在第一谐振导体板104中，并且沿着一对条形导体101和102的中心线在第一方向上(图4B中的垂直方向)延伸。第二谐振导体板105具有沿着一对条形导体101和102的中心线在第一方向上延伸的形状，并且第二谐振导体板105在平面图中包括在第一谐振导体板104中。在平面图中，第一谐振导体板104从第二谐振导体板105的边缘进一步向外扩展。这里，第二谐振导体板105具有半径为0.15mm的半圆被添加到沿着第一方向的长度为0.8mm且沿第二方向的宽度为0.3mm的矩形形状的两端(沿着第一方向的两端)。第二谐振导体板105优选地具有相对于一对条形导体101和102的中心线基本上线对称的形状，并且进一步优选地具有理想地线对称的形状。另外，关于沿第一方向的布置，第二谐振导体板105的沿着第一方向的两端的中点优选地在平面图中位于中心O附近，更优选地基本上与中心O重合。一对第一通孔110布置在第二谐振导体板105上方，但是一对第一通孔110在图4B中由双点划线示出，以阐明位置关系。尽管第二谐振导体板105通过第二通孔111连接到第三谐振导体板106，但是第二通孔111在图4B中用虚线示出，以阐明位置关系。另外，第三通孔112布置在六个焊盘113中的每一个的上方和下方，但是六个第三通孔112(布置在焊盘113上方)在图4B中用双点划线示出，以阐明位置关系。
图4C是示出根据实施例的印刷电路板31的多层结构中的第四导电层的构造的示意图。第三谐振导体板106布置在第四层(第四金属层ML4)中并且在平面图中重叠以包括第一谐振导体板104。第三谐振导体板106具有矩形形状，沿第一方向具有2.2mm的长度，沿第二方向具有1.5mm的宽度。对于第三谐振导体板106的布置，第三谐振导体板106的矩形形状的中心优选地接近中心O，并且更优选地基本上与中心O重合。为了阐明位置关系，第二通孔111和六个第三通孔112(布置在焊盘113下方)在图4C中用双点划线示出。
一对第一通孔110连接第一谐振导体板104和第二谐振导体板105。第二通孔111连接第二谐振导体板105和第三谐振导体板106。多个第三通孔112连接第三谐振导体板106和接地导电层103。在印刷电路板31的多层结构中，相邻的导电层通过通孔(过孔)电连接。根据实施例的所有通孔都通过激光通孔(LVH)实现。在激光通孔中，通过在设置在相邻导电层之间的介电层100的预定位置处用激光钻细孔，并在孔的内侧进行镀铜，相邻的导电层彼此电连接。在该实施例中，所有通孔都具有直径为0.1mm的圆柱形状。根据该实施例的通孔在孔的侧面镀有铜并且形成为中空的。然而，本发明不限于此，孔可以用铜掩埋。也就是说，通孔的圆柱形状可以是中空的或实心的。另外，布置在通孔中的导体不限于铜，也可以采用其他金属或除金属之外的导体。
在平面图中，一对第一通孔110布置在第二谐振导体板105的两端处的半圆的中心处。因此，一对第一通孔110之间的中心到中心的距离为0.8mm。一对第一通孔110优选地靠近在第一方向上延伸的第二谐振导体板105的两端。另外，更优选的是，第一通孔110相对于穿过中心O的第二方向基本上线对称。在平面图中，一个第二通孔111布置在第二谐振导体板105的中心(中心O)处。第二通孔111优选在平面图中靠近中心O，更优选与中心O重合。
通过顺序连接多个(这里是六个)第三通孔112中的两个相邻的第三通孔112的中心而获得的多边形在平面图中重叠以包括第一谐振导体板104。在该实施例中，六个第三通孔112布置成在平面图中围绕第一谐振导体板104。通过顺序连接六个第三通孔112中的两个相邻的第三通孔112的中心而获得的多边形基本上是矩形并且在平面图中重叠以包括第一谐振导体板104。沿第一方向的矩形长度为1.9mm，沿第二方向的宽度为1.2mm。两个相邻的第三通孔112之间的中心到中心的距离在第一方向上为0.95mm，并且中心到中心的距离在第二方向上为1.2mm。多个第三通孔112连接第三谐振导体板106(第四层)和接地导电层103(第二层)，并配置有两级激光通孔。在第三层中，如图4B所示，布置多个(这里是六个)焊盘113，每个第三通孔112具有两级结构，并且这些级分别布置在相应焊盘113的上部(上方)和下部(下方)。每个焊盘113的直径为0.3mm。焊盘113是布置在第三层中的圆形导电板，并且具有中继配置有两级激光通孔的第三通孔112的连接的功能。
多个第三通孔112中的两个相邻的第三通孔112之间的中心到中心的距离为对应于要传输的数字调制信号的比特率的频率下的波长的0.5倍以下。在该实施例中，多个第三通孔埋在介电层100中，介电层100的相对介电常数εr为3.5。真空中介电层100的波长缩短系数(1/√εr)为0.535。在对应于要传输的数字调制信号的比特率的25.78GHz频率下，介电层100中的一个波长λg被计算为6.22mm。因此，六个第三通孔112中的两个相邻的第三通孔112之间的中心到中心的距离的最大值为1.2mm。1.2mm的长度为0.19λg，单位为波长λg，远小于0.5λg。第一至第三谐振导体板和第一至第三通孔构成谐振器。由于谐振器结构，可以充分地抑制所产生的电磁噪声泄漏到外部，因此，可以改善谐振特性。
图5是示出根据该实施例的差分传输线32的特性的视图。通过使用三维电磁场分析工具计算特性。一对条形导体101和102的沿着第一方向的长度设定为14mm，包括第一部分(与谐振器结构相交的部分)。如图5所示，尽管允许谐振器结构(谐振电路)与差分传输线32交叉，但差模反射特性(Sdd11和Sdd22)几乎没有恶化，并且在0至26GHz的频率范围内保持非常好的值-30dB或以下。这是通过将第一谐振导体板104布置在与接地导电层103相同的层(第二层)中并且使第一谐振导体板104的形状和第二谐振导体板105的形状形成为相对于一对条形导体101和102的中心线基本上线对称而获得的效果。另外，差模通过特性(Sdd21)也表现出良好的特性。另一方面，在共模通过特性(Scc21)中，产生以25.8GHz的频率为中心的衰减区域，并且可以将频率为25.78GHz的共模信号分量的传导传播抑制30dB以上。这些衰减特性是通过配置包括第一至第三谐振导体板和第一至第三通孔(其布置在介电层100内)的谐振器结构而获得的特性。
图6是示出根据该实施例的印刷电路板31的另一示例的一部分的平面的示意图。考虑到在制造印刷电路板31的过程中可能发生的制造变化，将描述制造变化对共模信号分量的衰减特性的影响。在制造印刷电路板31的过程中，在制造印刷电路板31的多层结构的过程中，多个导电层(铜箔)中的每一个的图案化过程和用于形成各个通孔的激光通孔的钻孔过程通过使用不同的制造设备分别执行。因此，由于在导电层(铜箔)的图案的位置和通孔的位置之间发生一定程度的偏移，因此必须允许偏移。鉴于激光通孔的钻孔过程中的加工精度，尽管允许偏移的最大值取决于制造印刷电路板31的过程的条件，但是为了提高制造产量并减少制造成本，例如，从设计中心值开始的位置偏移优选在x方向上最大为±0.10mm，在y方向上最大为±0.10mm。由于偏移的最大值，焊盘113的直径为0.3mm，其基于激光通孔(第一至第三通孔)的0.1mm的直径与允许的偏移之间的关系。即使激光通孔的位置和导电层(铜箔)的图案相对偏移，激光通孔也设定为不会从焊盘113突出。
图6所示的印刷电路板31表示通孔的偏移位置，其中对共模信号分量的衰减特性的影响在允许位置偏移的范围内最大化。在图6中，当第二方向(水平方向)上的右方向被设定为+x方向时，作为连接第二层和第三层的激光通孔的第一通孔110的中心位置和作为连接第二层和第三层的激光通孔的第三通孔112的上部的中心位置从图2所示的中心位置沿-x方向偏移0.10mm(x＝-0.10mm)。另外，作为连接第三层和第四层的激光通孔的第二通孔111的中心位置和作为连接第三层和第四层的激光通孔的第三通孔112的下部的中心位置从图2所示的中心位置沿+x方向偏移0.10mm(x＝+0.10mm)。连接第二层和第三层的激光通孔与连接第三层和第四层的激光通孔之间的相对偏移量Δx为0.20mm。类似地，作为相对偏移量Δx为0.20mm的示例，即使连接第二层和第三层的激光通孔的偏移设定为在+x方向上0.10mm(x＝+0.10mm)，并且连接第三层和第四层的激光通孔的偏移设定为在-x方向上0.10mm(x＝-0.10mm)，图6中所示的激光通孔的位置以左-右反转方式布置，从而获得相同的特性。
图7是示出根据该实施例的差分传输线32的另一示例的特性的视图。图7示出了根据另一示例的共模通过特性(Scc21)(相对偏移量Δx＝0.20mm)以及根据图2所示的相对偏移量Δx＝0的共模通过特性(Scc21)。在另一示例中(相对偏移量Δx＝0.20mm)，衰减区域的中心频率是24.8GHz并且被偏移到比图2所示的相对偏移量Δx＝0的示例的频率低约1.0GHz的频率。然而，具有25.78GHz频率的共模信号分量的传导传播可以被抑制20dB以上。根据发明人的研究，当图2所示的相对偏移量x＝0中的通孔的位置在平面的任何方向上移动第一方向和第二方向时，衰减区域的中心频率变为下侧。认为这种现象导致通孔中的电感分量随着偏移量而显著增加，因此谐振器的谐振频率降低。
根据该实施例的印刷电路板31可以实现仅选择性地抑制电磁噪声中共模信号分量到差分传输线的传导传播，同时抑制数字电信号的差分信号分量的传导传播的恶化。由于可以在不对制造印刷电路板31的过程增加新步骤的情况下制造根据本实施例的印刷电路板31，因此抑制了成本的增加。另外，关于在制造印刷电路板31时可能发生的通孔相对于导电层图案的位置偏移，可以获得相对于共模信号分量的20dB以上的足够衰减量。
近年来，随着宽带网络的普及，用于光纤传输的光学模块(光学收发器模块或光学收发器)已经加速、小型化和成本降低，并且在加速方面，目前，具有比特率为100Gbit/s的光学模块已被广泛使用。在小型化和成本降低方面，壳体容量已经减少，并且部件的数量已经从CFP多源协议(MSA)标准降低到CFP 2，CFP 4和QSFP 28(每个MSA标准)。
另外，在安装有光学模块的光学传输设备(网络设备)中，需要将由设备产生的不必要的电磁波的强度抑制到法律规定中限定的极限值以下。例如，在美国，必须满足53.9dB(μV/m)的限制值(在距离为3m且频率范围为1GHz至40GHz的情况下的B类标准)或在“FCCPart 15Subpart B”标准中定义的更低值。在光学模块中，因为在许多情况下由于嵌入式IC的开关噪声而在GHz以上的高频下产生不必要的电磁波，所以减少这些不必要的电磁波辐射到设备外部的设计技术对于光学传输设备和光学模块二者都很重要。
在光学模块中，不必要的电磁波的主要激发源是放大并输出电串行数据信号(调制信号)的IC(CDR、驱动器、TIA等)。与时钟信号不同，由于理想的串行数据信号不包括重复信号模式，因此理想的串行数据信号在频谱上不具有大的峰值强度。然而，在IC内部的实际差分放大器电路中，由于晶体管的非线性而发生开关噪声，并且当观察到输出信号的共模信号分量的频谱时，在对应于比特率的频率下出现大的峰值。共模信号分量的一部分作为辐射损耗传播到空间，同时通过差分传输线和印刷电路板上的连接器部分传导和传播。除此之外，在100Gbit/s的光学模块中，由于使用比特率为25.78Gbit/s的电串行数据信号，因此产生对应于比特率的频率为25.78GHz的不必要的电磁波。
近年来，光学传输设备(网络设备)的容量已经增加，因此，安装了具有大功耗(发热量)的LSI(FPGA)。在光学传输设备中，布置了大量通风口以增强空气冷却和吹风，并且设备的屏蔽效果趋于低。大量的100Gbit/s级的光学模块也安装在光学传输设备上。在根据主要MSA标准的光学模块中，例如，QSFP28，用于外部连接的部件布置在印刷电路板的一端上，并且在金属壳体外部连接到安装在光学传输设备上的连接器。作为由于这种配置的缺点，存在的问题是，主要由于从金属壳体和连接器部分提取的从差分传输线辐射的不必要的电磁波，不能充分地抑制光学传输设备的不必要的电磁波。
在根据QSFP28的光学模块中，需要将用于传输电路的4通道差分传输线和用于接收电路的4通道差分传输线布置在板宽度为约16mm的小尺寸印刷电路板上。在现有技术中，关于要联接到差分传输线的谐振器的尺寸(长度，宽度)，需要相对大的面积来获得期望的谐振频率，并且根据发明人的研究，根据QSFP 28，难以将差分传输线布置在光学收发器的印刷电路板上。然而，根据该实施例的印刷电路板31具有适合于解决该问题的结构。
在该实施例中，一对第一通孔110沿第一方向布置在第二谐振导体板105的两个端部位置处，以连接第一谐振导体板104和第二谐振导体板105。然而，本发明不限于此。例如，关于第一通孔，除了布置在第二谐振导体板105的两个端部位置处的一对第一通孔110之外，第一通孔110可以在平面图中设置在中心O的位置处。在这种情况下，根据通孔的位置偏移的衰减区域的中心频率的变化量可以减小到大约0.86GHz，因此，可以实现相对于制造变化方面特性具有较小变化的共模滤波器结构。
相反，已经认为，当第一通孔的数量从两个减少到一个时，发生特性的劣化。例如，当在第二谐振导体板105的中心位置(中心O)处设置一个第一通孔时，根据发明人的研究等，根据通孔的位置偏移的衰减区域的中心频率的变化量增加到1.4GHz，并且在25.78GHz的频率下共模信号分量的衰减量减小到大约15dB。优选布置两个或更多个第一通孔。
在该实施例中，尽管一对第一通孔110之间的中心到中心的距离是0.8mm，但是本发明不限于中心到中心的距离。例如，当一对第一通孔110之间的中心到中心的距离增加到1.13mm，因此，第二谐振导体板105的形状被设定为通过将半径为0.15mm的半圆添加到长度为1.13mm且宽度为0.3mm的矩形的两端而形成的形状时，根据本发明的发明人的研究，通过将第一谐振导体板104的形状的第一长度L1减小到1.43mm并且将接地导电层103的开口部分108的形状的第二长度L2减小到1.63mm，可以将谐振器的谐振频率调节到期望值，并且共模通过特性(Scc21)可以是与图5基本相同的特性。
另外，在本实施例中，尽管第二谐振导体板105的宽度设定为0.3mm，但是第二谐振导体板的宽度不限于此。就避免与接地导电层103的不必要的电容耦合而言，第一谐振导体板104优选地具有第一宽度W1以下(0.7mm以下)。随着第二谐振导体板105的宽度的变化，通过沿着第一方向调节第二谐振导体板105的长度和接地导电层103的开口部分108的第二长度L2，谐振器的谐振频率可以调节到期望值。
在本实施例中，作为介电材料层100，使用由玻璃布基材和环氧树脂构成的材料(玻璃环氧树脂)。然而，本发明不限于此，可以使用液晶聚合物(LCP)或氟基树脂(PTFE：聚四氟乙烯)。
图8是示出根据该实施例的光学模块2的外形的示意透视图。图9是示出根据该实施例的光学模块2的结构的示意透视图。图9示出了光学模块2安装在光学传输设备1上的状态。这里，根据该实施例的印刷电路板31是印刷电路板21。
根据该实施例的光学模块2是根据QSFP 28(MSA标准)的光学模块。如图8所示，光学模块2包括上壳体200，下壳体201，闩锁202和卡缘连接器210。诸如锌或铝的金属用作上壳体200和下壳体201的材料，并且金属壳体配置为包括上壳体200和下壳体201。上壳体200和下壳体201在除了用于通过卡缘连接器210的开口部分之外的部分处无间隙地彼此紧密接触并且覆盖印刷电路板21以构成电磁屏蔽。也就是说，金属壳体(上壳体200和下壳体201)用作抵抗来自金属壳体内的印刷电路板21的辐射的电磁屏蔽。尽管金属壳体具有开口部分，但金属壳体足以用作电磁屏蔽。另一方面，金属壳体不具有防止包括在从光学模块到光学传输设备的输出信号中的不必要噪声分量的传导传播的功能，并且由于不必要的噪声分量传导并传播到通过开口部分从金属壳体引出的连接器部位和差分传输线，可以辐射不必要的电磁波。卡缘连接器210是印刷电路板21的端部，并且用于连接器连接的多个接触端子布置在一条线上。卡缘连接器210从上壳体200和下壳体201的后侧(图8中的右侧)的开口部分(槽开口部分)暴露到外部，并且具有热插拔功能。另外，开口部分设置为将印刷电路板21的一部分暴露到外部。
图9示出了光学模块2安装在光学传输设备1上的状态，并且为了示出光学模块2的内部结构，不显示上壳体200和下壳体201的一部分。在图9中，示出了光学传输设备1内部的印刷电路板11的一部分和前面板204。另外，印刷电路板11还包括根据QSFP 28(MSA标准)的连接器208，并且连接器208安装在印刷电路板11上。在光学模块2的上壳体200和下壳体201内，安装了接收器光学子组件(ROSA)23A、发射器光学子组件(TOSA)23B(未示出)和柔性印刷电路22A和22B(22B未示出)。印刷电路板21包括多个IC。例如，接收侧的时钟数据恢复IC(CDR-IC)207安装在印刷电路板21上，CDR-IC 207输出比特率为25.78Gbit/s的4通道差分数字调制信号。该输出信号通过布置在印刷电路板21、卡缘连接器210和连接器208上的4通道差分传输线32(未示出)传导并传播到光学传输设备1内的印刷电路板11。图2所示的谐振器结构布置在印刷电路板21上的四对差分传输线32中的每一对中。
当测量CDR-IC 207的输出频谱时，观察到原始不必要的时钟噪声分量作为对应于比特率的25.78GHz频率的单个峰值。然而，通过在四通道差分传输线32中的每一个中布置图2所示的谐振器结构，可以在光学模块2的上壳体200和下壳体201内部抑制25.78GHz频率的共模信号分量的传导传播。因此，在光学传输设备1的印刷电路板11、连接器208和卡缘连接器210中，可以减少由共模信号分量引起的不必要的电磁波的辐射。与该机构类似，通过将图2所示的谐振器结构布置在光学传输设备1的印刷电路板11上的差分传输线上，可以减少通过用于光学传输设备1的空气冷却和吹风等的通风孔而辐射到光学传输设备1的外部的不必要的电磁波和辐射到光学传输设备1内部的不必要的电磁波。
另外，在图8和9中所示的印刷电路板21中，用于接收的CDR-IC 207布置在印刷电路板21上。然而，本发明不限于此，CDR-IC 207可以安装在ROSA 23A内。在这种情况下，由于不需要将CDR-IC 207布置在印刷电路板21上，因此对于每个四通道差分传输线，印刷电路板21用于布置图2所示的第一谐振导体板104的区域可以更广泛地分配，因此，改善了印刷电路板21的电路设计的自由度。
[第二实施例]
图10是示出根据本发明第二实施例的印刷电路板31的一部分的示意图。图11和12是示出根据该实施例的差分传输线32的特性的视图。图11示出了根据该实施例的差分传输线32的差模通过特性(Sdd21)，差模反射特性(Sdd11，Sdd22)和共模通过特性(Scc21)的频率依赖性。图12示出了根据该实施例的差分传输线32的差分模式中的正向串扰特性(Sdd41)和反向串扰特性(Sdd31)的频率依赖性。
根据该实施例的印刷电路板31包括双通道差分传输线32，并且每个差分传输线32具有谐振器结构。该实施例与根据第一实施例的两个差分传输线32按顺序排列的结构不同在于，第三谐振导体板106和第三通孔112的一部分被共同使用，但除了上述构造，根据本实施例的印刷电路板31具有与第一实施例相同的结构。
根据该实施例的印刷电路板31包括：多对(这里是两对)条形导体101和102，它们布置在第一层中并沿第二方向依次排列；多个(这里是两个)第一谐振导体板104，其布置在第二层中并沿第二方向依次排列；接地导电层103，其具有分别围绕多个第一谐振导体板104而不与多个第一谐振导体板104接触的多个(这里是两个)开口部分108；多个(这里是两个)第二谐振导体板105，其布置在第三层中并且沿第二方向依次排列并且在平面图中重叠以便包括在相应的第一谐振导体板104中；第三谐振导体板106，其布置在第四层中并且在平面图中重叠以包括多个第一谐振导体板104；多个(这里是两对)第一通孔110，其分别连接第一谐振导体板104和相应的多个第二谐振导体板105；多个(这里是两个)第二通孔111，其分别连接多个第二谐振导体板105和第三谐振导体板106；以及多个(这里是9个)第三通孔112，其连接第三谐振导体板106和接地导电层103。
通过顺序连接多个第三通孔112的一部分(这里是六个)中的两个相邻的第三通孔112的中心而获得的多边形在平面图中重叠以包括相应的第一谐振导体板104。多个第三通孔112中的两个相邻的第三通孔112之间的中心到中心的距离为对应于要传输的数字调制信号的比特率的频率下的波长的0.5倍以下。
如图10所示，相邻的双通道差分传输线32包括两对条形导体101和102。两对相邻的条形导体101和102之间的中心到中心的距离(通道间距)为1.2mm。其他尺寸符合第一实施例。
在该实施例中，在每个差分传输线32中设置的一对条形导体101和102，第一谐振导体板104，第二谐振导体板105，一对第一通孔110和第二通孔111的构造与第一实施例的相同。接地导电层103具有两个开口部分108，两个开口部分108分别围绕两个第一谐振导体板104而不与两个第一谐振导体板104接触。第三谐振导体板106在平面图中重叠以包括两个第一谐振导体板104。根据实施例，九个第三通孔112布置在印刷电路板31上。在九个第三通孔112中，六个第三通孔112(排列在左列和中间列中)布置成围绕图10中所示的左侧的第一谐振导体板104，并且六个第三通孔112(排列在中间列和右列中)布置成围绕图10中所示的右侧的第一谐振导体板104。在以三列排列的九个第三通孔112中，在中心排列的三个第三通孔112共同用于围绕左侧的第一谐振导体板104和围绕右侧的第一谐振导体板104。
通过顺序连接六个第三通孔112(左列和中间列)中的两个相邻的第三通孔112的中心而获得的多边形是矩形并且在平面图中重叠以便包括左侧的第一谐振导体板104，并且在六个第三通孔112中的两个相邻的第三通孔112之间的中心到中心的距离为与要传输的数字调制信号的比特率相对应的频率下的波长的0.5倍以下。类似地，通过顺序连接六个第三通孔112(中间列和右列)中的两个相邻的第三通孔112的中心而获得的多边形是矩形并且在平面图中重叠以便包括右侧的第一谐振导体板104，并且在六个第三通孔112中的两个相邻的第三通孔112之间的中心到中心的距离为与要传输的数字调制信号的比特率相对应的频率下的波长的0.5倍以下。
如图11所示，在共模通过特性(Scc21)中，产生以25.3GHz的频率为中心的衰减区域，并且可以将频率为25.78GHz的共模信号分量的传导传播抑制25dB以上。另外，如图12所示，尽管双通道差分传输线32和双通道差分传输线32的谐振器结构布置成彼此靠近，但不会发生正向串扰特性(Sdd41)的恶化，并且在0到25.78GHz的频率范围内保持-40dB以下的非常好的值。
在根据本实施例的印刷电路板31中，沿第二方向排列的多个差分传输线32彼此靠近地布置，并且谐振器结构可以与其相邻地布置。在根据本实施例的印刷电路板31中，可以仅选择性地抑制共模信号分量到差分传输线的传导传播，同时抑制差分传输线32之间的串扰特性的恶化。
[第三实施例]
图13是示出根据本发明第三实施例的印刷电路板31的一部分的平面的示意图。在根据第二实施例的印刷电路板31中，两个谐振器结构分别与两个差分传输线32相邻地布置。然而，根据第三实施例的印刷电路板31与根据第二实施例的印刷电路板31的不同在于，四个谐振器结构分别与沿第二方向顺序排列的四通道差分传输线32相邻地布置。除了这种配置之外，根据第三实施例的印刷电路板31具有与根据第二实施例的印刷电路板31相同的结构。
根据该实施例的印刷电路板31包括在第二方向上顺序排列的4通道差分传输线32，并且每个差分传输线32具有谐振器结构。四对条形导体101和102中的相邻两对条形导体101和102之间的中心到中心的距离(通道间距)为1.2mm。其他尺寸符合第一和第二实施例。布置在四通道差分传输线32中的四个谐振器结构的布置所需的宽度是5.1mm。第三谐振导体板106在平面图中重叠以包括四个第一谐振导体板104。
根据实施例，十五个第三通孔112布置在印刷电路板31上。作为十五个第三通孔112的一部分的六个第三通孔112布置成围绕图13中所示的相应的第一谐振导体板104。图13中所示的布置在从左侧开始第二列中的三个第三通孔112与布置在从左侧开始第一列中的三个第三通孔112一起围绕作为从左侧开始第一板的第一谐振导体板104，并且布置在从左侧开始第二列中的三个第三通孔112与布置在从左侧开始第三列中的三个第三通孔112一起围绕作为从左侧开始第二板的第一谐振导体板104。也就是说，布置在从左侧开始第二列中的三个第三通孔112共同围绕作为从左侧开始第一板的第一谐振导体板104和作为从左侧开始第二板的第一谐振导体板104。相同的布置适用于布置在从左侧开始第三列中的三个第三通孔112和布置在从左侧开始第四列中的三个第三通孔112。
根据本实施例的光学模块2符合QSFP 28，并且需要将用于传输的四个差分传输线和用于接收的四个差分传输线布置在板宽度约16mm的小尺寸的印刷电路板31上。在根据该实施例的印刷电路板中，布置在四个差分传输线32中的四个谐振器结构的布置所需的宽度是5.1mm，其足够小以小于16mm的板宽的一半，并且根据实施例的光学模块2对于应用于QSFP 28是最佳的。
如上所述，在根据第二和第三实施例的印刷电路板31中，相对于多个(这里是四通道)差分传输线，相邻的双通道差分传输线彼此靠近地布置，并且多个谐振器结构可以布置在多个差分传输线中的每一个中，其中沿第二方向的宽度减小。此外，可以仅选择性地抑制共模信号分量到差分传输线的传导传播，同时抑制差分传输线之间的串扰特性的恶化。特别地，该实施例非常适合于根据QSFP 28将印刷电路板安装在光学模块2上，因为可以减少多个差分传输线的安装区域。
[第四实施例]
图14是示出根据本发明第四实施例的印刷电路板31的一部分的平面的示意图。图15是示出根据该实施例的差分传输线32的特性的视图。图15示出了根据该实施例的差分传输线32的差模通过特性(Sdd21)，差模反射特性(Sdd11，Sdd22)和共模通过特性(Scc21)的频率依赖性。
类似于根据第二实施例的印刷电路板31，根据该实施例的印刷电路板31包括两个差分传输线32，并且每个差分传输线32具有谐振器结构。然而，该实施例与第二实施例的不同在于，差分传输线32的谐振器结构彼此独立地布置。尽管根据第一实施例的两个差分传输线32顺序排列，但是谐振器结构沿第一方向的位置是不同的。除了这种配置之外，根据该实施例的印刷电路板31具有与第一和第二实施例相同的结构。
如图14所示，相邻的双通道差分传输线32包括两对条形导体101和102。与第二实施例类似，两对相邻的条形导体101和102之间的中心到中心的距离(通道间距)为1.2mm。布置在双通道差分传输线32中的两个第一谐振导体板104沿第一方向的位置偏移2.85mm。也就是说，在平面图中与左侧的一对条形导体101和102重叠的第一谐振导体板104从在平面图中与右侧的一对条形导体101和102重叠的第一谐振导体板104向图14中的上侧偏移2.85mm。其他尺寸符合第一实施例。
如图15所示，在共模通过特性(Scc21)中，尽管由于谐振器之间的相互作用而在衰减区域中产生多个谷，但是频率为25.78GHz的共模信号分量的传导传播可以抑制30dB以上。
在根据该实施例的印刷电路板31中，与第二实施例相比，两个谐振器结构的尺寸在第一方向上增加。然而，对于两个差分传输线32中的每一个，改善了布置谐振器结构的自由度，因此，可以仅选择性地抑制共模信号分量到差分传输线32的传导传播。
另外，在该实施例中，分别布置在相邻的双通道差分传输线32中的两个谐振器结构布置成沿第一方向偏移2.85mm，但是本发明不限于该距离。另外，差分传输线的信道数不限于两个，也可以是其他数量的信道。
[第五实施例]
图16是示出根据本发明第五实施例的印刷电路板31的一部分的平面的示意图。图17是示出根据该实施例的差分传输线32的特性的视图。图17示出了根据该实施例的差分传输线32的差模通过特性(Sdd21)，差模反射特性(Sdd11和Sdd22)和共模通过特性(Scc21)的频率依赖性。
根据该实施例的差分传输线32的谐振器结构的形状与第一实施例的形状不同，但是其他结构是相同的。与第一实施例类似，第一谐振导体板104沿第一方向的第一长度L1为1.3mm，沿第二方向的第一宽度W1为0.7mm。与此同时，接地导电层103的开口部分108的第二长度L2为1.5mm。与第一实施例类似，第一宽度W2为0.9mm。第二谐振导体板105的形状是这样的形状，其中宽度为0.1mm的矩形与以0.4mm的间隔排列、直径为0.3mm的三个圆形形状(焊盘形状)重叠，以便彼此连接。为了将谐振器结构的谐振频率保持在期望值并且调整将第二谐振导体板105的矩形部分的宽度变窄为0.1mm的效果，改变第一谐振导体板104的形状。其他尺寸符合第一实施例。在第一至第四实施例中，第二谐振导体板105的形状是除了两端之外沿第一方向延伸的矩形形状，但是本发明不限于此。与实施例类似，可以采用沿第一方向延伸的任何形状。
如图17所示，在共模通过特性(Scc21)中，产生以25.9GHz的频率为中心的衰减区域，并且可以将频率为25.78GHz的共模信号分量的传导传播抑制28dB以上。另外，尽管谐振电路与差分传输线32相交，但差模反射特性(Sdd11和Sdd22)几乎没有恶化，并且在0至32GHz的较宽频率范围内保持非常好的值-30dB以下。根据该实施例的印刷电路板31表现出比第一实施例更好的特性，并且认为第一谐振导体板104的第一长度L1的缩短对此有贡献。
[第六实施例]
图18是示出根据本发明第六实施例的印刷电路板31的一部分的平面的示意图。图19是示出根据该实施例的印刷电路板31的一部分的横截面的示意图。图19示出了沿图18中所示的线XIX-XIX截取的横截面。
根据该实施例的印刷电路板31与第一实施例的不同在于，连接第三层和第四层的通孔是由钻头而不是激光通孔形成的通孔。因此，接地导电层103，第一谐振导体板104，第二谐振导体板105，第三谐振导体板105，第二通孔111，第三通孔112和焊盘113的形状和布置与第一实施例不同，但除了该构造之外，该实施例具有与第一实施例相同的结构。这里，第一谐振导体板104具有矩形形状，其具有1.7mm的第一长度L1和0.7mm的第一宽度W1。接地导电层103的开口部分108具有矩形形状，其具有1.9mm的第二长度L2和0.9mm的第二宽度W2。第二谐振导体板105具有通过重叠直径为0.45mm且具有在平面图中与中心O重叠的中心的圆形形状、沿第一方向位于分别相隔0.4mm的位置处的直径为0.3mm的圆形形状、以及连接圆形形状的宽度为0.3mm的矩形形状而获得的形状。
如图18和19所示，根据实施例，八个第三通孔112布置在印刷电路板31上。与第一实施例类似，用激光通孔形成连接第二层(第二金属层ML2)和第三层(第三金属层ML3)的一对第一通孔110和八个第三通孔112的上部。相反，与第一实施例不同，第二通孔111和八个第三通孔112的下部通过钻孔形成。为了通过钻孔稳定地形成通孔，焊盘113分别布置在通孔的上层和下层上。焊盘113布置在第三层(第三金属层ML3)和第五层(第五金属层ML5)中。另外，第五层布置在第四层下方。第二通孔111形成在具有焊盘功能的第二谐振导体板105(直径为0.45mm的圆形形状)和布置在第五层中的直径为0.45mm的焊盘113之间。通过用钻孔在介电层100中形成沿堆叠方向延伸的圆柱形孔，并在孔的侧面上施加铜镀层来形成通孔。这里，由钻孔形成的通孔的直径为0.2mm。
在该实施例中，八个第三通孔112布置成在平面图中围绕第一谐振导体板104。通过顺序连接八个第三通孔112中的两个相邻的第三通孔112的中心而获得的多边形基本上是矩形并且在平面图中重叠以包括第一谐振导体板104。沿第一方向的矩形长度为2.4mm，沿第二方向的宽度为1.35mm。两个相邻的第三通孔112之间的中心到中心的距离在第一方向上为0.80mm，在第二方向上为1.35mm。可以根据要施加的每个层的厚度等来选择其他尺寸，使得共模通过特性(Scc21)中的衰减区域具有期望的频率。优选使用三维电磁场分析工具来计算尺寸。
根据该实施例，形成激光通孔所需的相对昂贵的构建工艺可以减少至少一层，因此，可以以低成本制造印刷电路板。
上面已经描述了根据本发明实施例的印刷电路板，光学模块和光学传输设备。本发明不限于上述实施例，并且可以广泛地应用于具有微带线型差分传输线的印刷电路板，该差分传输线具有谐振器结构。根据本发明的印刷电路板是设置在光学传输设备或光学模块中的印刷电路板，但也可以是可以设置在另一装置中的印刷电路板。另外，在根据本发明实施例的印刷电路板中，描述了通过每个信道传输的数字电信号的比特率是25.78Gbit/s的情况。然而，本发明不限于上述比特率，而是也可以应用于更高的比特率。
虽然已经描述了目前被认为是本发明的某些实施例的内容，但是应该理解，可以对其进行各种修改，并且所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所有这些修改。

Claims (10)

1.一种印刷电路板，包括：
一对条形导体，其布置在第一层中并沿第一方向排列；
第一谐振导体板，其布置在位于第一层下方的第二层中，在平面图中与沿着第一方向具有第一长度的该对条形导体的第一部分重叠，并且沿着与第一方向相交的第二方向从该对条形导体的第一部分的每个外边缘进一步向外延伸；
接地导电层，其布置在第二层中，并且包括围绕第一谐振导体板而不与第一谐振导体板接触的开口部分；
第二谐振导体板，其布置在位于第二层下方的第三层中，在平面图中重叠以包括在第一谐振导体板中，并且沿着该对条形导体的中心线在第一方向上延伸；
第三谐振导体板，其布置在位于第三层下方的第四层中，并且在平面图中重叠以包括第一谐振导体板；
多个第一通孔，其连接第一谐振导体板和第二谐振导体板；
第二通孔，其连接第二谐振导体板和第三谐振导体板；以及
多个第三通孔，其连接第三谐振导体板和接地导电层，
其中，通过顺序连接多个第三通孔中的两个相邻的第三通孔的中心而获得的多边形在平面图中重叠以包括第一谐振导体板，并且
其中，多个第三通孔中的两个相邻的第三通孔之间的中心到中心的距离为对应于要传输的数字调制信号的比特率的频率下的波长的0.5倍以下。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板，
其中，第一谐振导体板具有相对于该对条形导体的中心线基本线对称的形状。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板，
其中，第二谐振导体板具有相对于该对条形导体的中心线基本线对称的形状。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板，还包括：
多对条形导体，其布置在第一层中并沿第二方向顺序排列；
多个第一谐振导体板，其布置在第二层中并沿第二方向顺序排列；
多个第二谐振导体板，其布置在第三层中并沿第二方向顺序排列，并且在平面图中重叠以包括在相应的第一谐振导体板中；
多个第一通孔，分别连接多个第一谐振导体板和相应的多个第二谐振导体板；以及
多个第二通孔，分别连接多个第二谐振导体板和第三谐振导体板，
其中，接地导电层包括围绕多个第一谐振导体板中的每一个而不与多个第一谐振导体板接触的多个开口部分，
其中，第三谐振导体板在平面图中重叠以包括多个第一谐振导体板，
其中，通过顺序连接作为所述多个第三通孔的一部分的第三通孔中的两个相邻的第三通孔的中心而获得的多边形在平面图中重叠以包括相应的第一谐振导体板，并且
其中，多个第三通孔中的两个相邻的第三通孔之间的中心到中心的距离为对应于要传输的数字调制信号的比特率的频率下的波长的0.5倍以下。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板，
其中，第一方向和第二方向之间的角度为85°以上且90°以下。
6.根据权利要求1所述的印刷电路板，
其中，第一方向和第二方向基本上彼此垂直。
7.一种光学模块，包括根据权利要求1所述的印刷电路板，
其中，印刷电路板还包括驱动数字调制信号的IC。
8.根据权利要求7所述的光学模块，还包括金属壳体，其覆盖印刷电路板以形成电磁屏蔽并包括用于将印刷电路板的一部分暴露到外部的开口部分。
9.一种光学传输设备，根据权利要求7所述的光学模块安装在其上。
10.一种光学传输设备，包括根据权利要求1所述的印刷电路板，
其中，印刷电路板还包括驱动数字调制信号的IC。
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