电路板以及布局结构的制作方法

本发明是有关于一种电路板以及布局结构，且特别是有关于一种虚拟的模块系统(virtualsystemonmodule,vsom)的电路板的布局结构。

背景技术：

请参照图1，图1绘示已知技术的模块系统(systemonmodule,som)的架构图。为整合多个芯片于单一模块中，已知技术通过载板110以承载芯片111、112，并通过在载板110进行芯片111、112在模块内以及对模块外的导线的布局。在应用时，载板110可通过连接器或是表面贴焊技术(surfacemounttechnology,smt)来配置在电路板120的表面，并使芯片111、112可与电路板120上的电子元件，产生电连接的效果。

在这类型的模块系统100中，为了容置模块系统100，电子装置设置较大的空间，对于电子装置的薄型化设计的要求，无异是一种挑战。

技术实现要素：

本发明提供一种布局结构，可减低电子装置所需要的认证费用。

本发明的布局结构包括多个芯片承载区、多个层内导线连接垫以及多条外引导线。芯片承载区用以分别承载多个芯片。层内导线连接垫配置在布局结构的边缘上。外引导线配置在层内导线连接垫与芯片承载区间。其中，布局结构配置在至少一第一电路板上，并通过外引导线连接至少一第一电路板的多条导线。且外引导线与至少一第一电路板的导线共用至少一第一金属层来形成。

在本发明的一实施例中，上述的布局结构更包括多条内部导线。内部导线配置在芯片承载区间，其中，布局结构具有一分布范围，芯片承载区、内部导线均完整设置在分布范围内。

在本发明的一实施例中，上述的层内导线连接垫设置在分布范围的边缘上。

在本发明的一实施例中，上述的层内导线连接垫对应多种信号种类来被区分为多个连接点群组。连接点群组分别被配置在布局结构的边缘的多个区域中。

在本发明的一实施例中，上述的各外引导线为行动产业处理器介面(mobileindustryprocessorinterface,mipi)导线、通用输入输出(generalpurposeinputoutput,gpio)介面导线、射频(radiofrequency,rf)信号输入输出导线或串列传输介面导线。

在本发明的一实施例中，上述的各外引导线为行动产业处理器介面导线或通用输入输出介面导线时，各外引导线在分布范围内以正交接面方式进行布局。

在本发明的一实施例中，上述的各外引导线沿第一方向延伸以连接至对应的层内导线连接垫，对应的层内导线连接垫对应的边缘沿一第二方向延伸，第一方向与第二方向实质上正交。

在本发明的一实施例中，上述的各外引导线通过布局结构的分布范围的边缘次数不大于1。

在本发明的一实施例中，上述的各芯片承载区用以承载中央处理器芯片、电源管理芯片、射频信号处理芯片或存储器芯片。

在本发明的一实施例中，上述的内部导线包括多条电压轨线以及至少一关键路径导线，其中，电压轨线用以提供电源电压至芯片承载区。

在本发明的一实施例中，布局结构更用以配置在至少一第二电路板上，至少一第一电路板与至少一第二电路板不相同。其中，布局结构通过外引导线连接至少一第二电路板的多条导线。外引导线与至少一第二电路板的导线共用至少一第二金属层以进行布局。

在本发明的一实施例中，布局结构在至少一第一电路板上的分布范围与在至少一第二电路板上的分布范围相同。

一种电路板包括多条导线以及至少一布局结构。布局结构包括多个芯片承载区、多个层内导线连接垫以及多条外引导线。芯片承载区用以分别承载多个芯片。层内导线连接垫配置在布局结构的边缘上。外引导线配置在层内导线连接垫与芯片承载区间。其中，布局结构配置电路板上，并通过外引导线连接电路板的导线，外引导线与电路板的导线共用至少一第一金属层来形成。

基于上述，本发明提供一种电路板及布局结构，并使所述的布局结构形成一个虚拟模块系统。所述的布局结构上配置芯片承载区、内部导线、层内导线连接垫以及外引导线。通过使外引导线与电路板的导线共用相同的金属层以进行布局，并使外引导线与电路板的导线相互连接。在不增加电路板高度的条件下，使虚拟模块系统可以被设置在多种不同类型的电路板上，降低设计成本。并且，在电路板进行认证时，可不需对虚拟模块系统的部分进行重复认证，减低认证所需的成本及时间。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1绘示已知技术的模块系统(systemonmodule,som)的架构图。

图2绘示本发明一实施例的布局结构的示意图。

图3a绘示本发明实施例的布局结构200与电路板的配置关系示意图。

图3b绘示的本发明实施例的布局结构的剖面示意图。

图4a以及图4b分别绘示本发明实施例的布局结构的内部导线以及外引导线的配置方法。

图5绘示本发明实施例的布局结构的层内导线连接垫的示意图。

图6绘示本发明实施例的布局结构的一应用方式的示意图。

图7绘示本发明实施例的布局结构的另一应用方式的示意图。

附图标号

110：载板

111、112：芯片

200、401、402、610、720-740：布局结构

201-203：芯片承载区

il1-il6、il41-il46：内部导线

ol1-ol15、ol41、ol42、ola3-ola8：外引导线

vpd1-vpd15：层内导线连接垫

310、620、630、710：电路板

cw1-cw15：导线

chip1、chip2、450-480：芯片

rg：分布范围

410：中央处理芯片

420：内嵌式多媒体卡芯片

430：电源管理芯片

440：存储器芯片

d1、d2：延伸方向

510-540：剖面结构

511、521、531、532、541：连接点群组

具体实施方式

请参照图2，图2绘示本发明一实施例的布局结构的示意图。布局结构200包括芯片承载区201-203、内部导线il1-il6、外引导线ol1-ol15以及层内导线连接垫(innerlayerconnectionpads)vpd1-vpd15。布局结构200具有分布范围rg。其中，芯片承载区201-203以及内部导线il1-il6完整设置在分布范围rg内。层内导线连接垫vpd1-vpd15则可设置在分布范围rg的边缘上。外引导线ol1-ol15则分别设置于层内导线连接垫vpd1-vpd15以及芯片承载区201-203间。其中，层内导线连接垫vpd1-vpd15用以作为虚设连接垫，并作为布局结构200设置外引导线ol1-ol15的参考连接垫。

进一步来说明，芯片承载区201-203用以分别承载多个芯片。在本发明实施例中，各芯片承载区201-203可用以承载中央处理器芯片(centralprocessingunit,cpu)、电源管理芯片(powermanagementintegratedcircuit,pmic)、射频(radiofrequency,rf)信号处理芯片或存储器芯片。其中，射频信号处理芯片可以是射频信号传收器(transciever)芯片或射频信号前端(frontend,fe)电路芯片。存储器芯片则可以是任意形式的存储器电路芯片，也可以是内嵌式多媒体卡芯片。

内部导线il1-il6用以作为芯片承载区201-203上分别承载的芯片彼此间的信号及/或电源的传输导线。在本实施例中，内部导线il1、il2耦接在芯片承载区201以及202间，内部导线il3-il5耦接在芯片承载区201以及203间，而内部导线il6则耦接在芯片承载区202以及203间。

在另一方面，外引导线ol1-ol15外以作为芯片承载区201-203上分别承载的芯片，与布局结构200外部的电子元件进行信号及/或电源传输的传输导线。其中，外引导线ol1-ol15分别通过层内导线连接垫vpd1-vpd15以与布局结构200外部的电子元件进行电连接。

值得注意的，在此请同时参照图2以及图3a，其中，图3a绘示本发明实施例的布局结构200与电路板的配置关系示意图。在图3a中，布局结构200用以设置在电路板310上，并且，布局结构200通过外引导线ol1-ol15连接至所述的电路板310。其中，布局结构200的外引导线ol1-ol15分别与电路板310上的多条导线cw1-cw15连接。重点在于，外引导线ol1-ol15与电路板310的导线cw1-cw15是共用相同的一层或多层的金属层来进行布局。

也就是说，在本实施例中，外引导线ol1-ol15与电路板310的导线cw1-cw15是通过电路板310上的一层或多层的金属层来形成的，并非通过连接器或焊接的方式来进行连接。而本实施例的布局结构200则是以虚拟模块系统(virtualsystemonmodule,vsom)的方式，通过布局在电路板310上来形成，并不会造成电路板310产生额外的高度(厚度)上的增加。而本发明图3a的实施例的剖面图则可以如图3b所绘示的本发明实施例的布局结构的剖面示意图。除了布局结构200上所承载芯片chip1以及chip2的高度外，布局结构200等效于嵌入于电路板310中，不会造成额外的高度增加。

附带一提的，基于布局结构200是通过布局在电路板310上来形成，布局结构200中的芯片承载区201-203以及内部导线il1-il6也可以通过电路板310所提供的一层或多层的金属层来形成。

请重新参照图2，在实际的设计上，设计者可以依据布局结构200的设计需求，来在布局结构200设置芯片承载区201-203至合适的位置，并使层内导线连接垫vpd1-vpd15设置在分布范围rg的边缘的合适的位置上。接着，设计者可设置内部导线il1-il6以连接在芯片承载区201-203间，并设置外引导线ol1-ol15在层内导线连接垫vpd1-vpd15与芯片承载区201-203间。

设置完成的布局结构200可以应用在多种不同的产品中。也就是说，设置完成的布局结构200可以被配置在多种不同型式或相同型式的电路板上。在图3a的绘示中，当布局结构200被设置在电路板310上时，设计者仅需使电路板310的导线cw1-cw15分别连接至对应的层内导线连接垫vpd1-vpd15即可，无需更动布局结构200内的布局架构，有效简化设计上的复杂程度。

关于本发明实施例中的布局结构200的布局规则，请参见图4a以及图4b，图4a以及图4b分别绘示本发明实施例的布局结构的内部导线以及外引导线的配置方法。在图4a中，布局结构401上承载中央处理芯片410、内嵌式多媒体卡芯片420、电源管理芯片430以及存储器芯片440。中央处理芯片410与内嵌式多媒体卡芯片420间通过内部导线il41-il43相互连接，并进行彼此间的信息或电源的传输动作。中央处理芯片410与存储器芯片4400间通过内部导线il44-il45相互连接，并进行彼此间的信息或电源的传输动作。内嵌式多媒体卡芯片420与电源管理芯片430间则通过内部导线il46相互连接，并进行彼此间的信息或电源的传输动作。

在此请注意，上述的内部导线il41-il46均需完整的布局在布局结构401的分布范围rg中。而以内部导线il47为范例，连接于中央处理芯片410与电源管理芯片430间的内部导线il47，有一部分被布局于布局结构401的分布范围rg外，是不符合规定的内部导线。并且，布局结构401所承载的芯片间的电压轨线以及关键路径(criticalpath)导线，都可通过内部导线的方式来布局，以确保信号以及电源的传输品质。

另外，关于外引导线的布局规则，本发明实施例的外引导线必须遵守单进单出的原则。在图4b中，布局结构402上承载多个芯片450-480，芯片450通过外引导线ol41以及ol42以与外部进行信号及电源传输的动作。其中，外引导线ol41以及ol42在离开布局结构402的分布范围rg后，又有部分线路的布局回到布局结构402的分布范围rg内，是不符合规定的做法。

另外，如芯片460所耦接的外引导线ola3以及ola4，其中，外引导线ola3以及ola4分别用以传送信号及电源。且外引导线ola3以及ola4对于布局结构402的分布范围rg，是依据单进单出的方式进行布局。外引导线ola3以及ola4为符合规定的外引导线。

也就是说，本发明实施例的布局结构401的外引导线通过布局结构401的分布范围rg的边缘次数不大于1。

在另一方面，外引导线ola3以及ola4的延伸方向d1，与外引导线ola3以及ola4所连接的层内导线连接垫对应的边缘的延伸方向d2，实质上是相互正交的。

另外，在图4b中，例如芯片460所连接的外引导线ola3-ola5为行动产业处理器介面导线时，外引导线ola3-ola5在布局结构402的分布范围rg内可以正交接面方式进行布局。若芯片470连接的外引导线ola6-ola8为通用输入输出介面导线，外引导线ola6-ola8在布局结构402的分布范围rg内，同样可以正交接面方式进行布局。

以下请参照图5，图5绘示本发明实施例的布局结构的层内导线连接垫的示意图。本发明实施例的布局结构的层内导线连接垫设置在分布范围的边缘上。以布局结构的分布范围具有4个边缘为范例，其中4个边缘分别具有剖面结构510-540。其中，层内导线连接垫可对应多种信号种类被区分为多个连接点群组511、521、531、532及541。在本实施例中，连接点群组511配置在分布范围的剖面结构510上，连接点群组521配置在分布范围的剖面结构520上，连接点群组531、532分别被配置在分布范围的剖面结构530的两个侧边，连接点群组541则配置在分布范围的剖面结构540上。其中，连接点群组511对应连接的外引导线可以为传输显示装置的显示数据的行动产业处理器介面的传输导线；连接点群组521对应连接的外引导线可以为串列传输介面(例如通用串列汇流排(universalserialbus,usb))的传输导线；连接点群组531对应连接的外引导线可以为射频信号输入输出的传输导线；连接点群组532对应连接的外引导线可以为通用输入输出介面的传输导线；连接点群组541对应连接的外引导线则可以为摄像装置(例如为照相机、摄影机)的行动产业处理器介面的传输导线。

通过上述的分类方式，外引导线上传输的信号(或电源)，受到不同种类的信号(或电源)的干扰状态可以有效的被降低，确保外引导线上传输的信号(或电源)的品质。

值得注意的，层内导线连接垫可以分别设置在不同的金属层上，此些金属层分别对应所连接的电路板所提供的多个金属层。

请参照图6，图6绘示本发明实施例的布局结构的一应用方式的示意图。本发明实施例的虚拟模块系统的布局结构610可以被设置在相同类型的多个电路板上，也可以被设置在不同类型的多个电路板上。在图6中，布局结构610可以被设置在电路板620上，也可以被设置在电路板630上，其中，电路板620以及电路板630，是不相同的电路板，且设置在电路板620的布局结构610以及设置在电路板630的布局结构610是完全相同的，并且具有相同大小的分布范围。

值得注意的，基于在电路板620、630中的布局结构610是相同的，在布局结构610以完成认证的前提下，当电路板620、630执行认证动作时，不需针对完整的电路板进行认证。如此一来，可降低认证所需要的费用，并可减低认证所需的时间。

请参照图7，图7绘示本发明实施例的布局结构的另一应用方式的示意图。在图7中，单一电路板710上可设置多个本发明实施例的虚拟模块系统的布局结构720-740。其中，布局结构730与740可以是相同的，布局结构720与730则可以是不相同的。也就是说，在同一电路板710上可通过设置多个相同或不相同的虚拟模块系统的布局结构720-740，以简化电路板710布局的复杂度。

综上所述，本发明提供虚拟模块系统的布局结构，通过将虚拟模块系统的布局结构布局在所应用的电路板上，不影响电路板的高度。并且，通过虚拟模块系统的布局结构的设置，电子装置的电路板的设计复杂度可以减低，并且，针对电路板所进行的认证费用以及认证时间也可以减低。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中相关技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定者为准。