抑制双倍数据率同步动态随机存取存储器信号的电磁辐射干扰的电路结构的制作方法

抑制双倍数据率同步动态随机存取存储器信号的电磁辐射干扰的电路结构/Circuit structure to suppress electromagnetic interference of DDR SDRAM signals

技术领域

本发明是关于抑制双倍数据率同步动态随机存取存储器(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory，以下简称DDR SDRAM)信号的电磁辐射干扰(electromagnetic interference，EMI)，尤其是关于抑制DDR SDRAM信号的电磁辐射干扰的电路结构。

背景技术：

电路板上的绕线往往是造成电磁辐射干扰的重要因素之一，而当DDR SDRAM的存储器界面单元(Memory Interface Unit,MIU)传输信号时引起电磁辐射干扰时，往往造成DDR SDRAM的效能下降，例如数据的传输速率降低，或是数据错误率升高等等。请参阅图1，其是已知DDR SDRAM的存储器界面单元的局部线路图。框选范围110及120分别表示一条信号线被两旁的接地线包围，框选范围130及140分别表示二条信号线被两旁的接地线包围。信号线可能是用来传送操作DDR SDRAM的指令(command)信号、地址(address)信号、数据信号DQ或是数据触发信号(Data Strobe Signal)DQS等信号。电磁辐射干扰与DDR SDRAM的操作频率及绕线的长度有关，当DDR SDRAM的操作频率愈来愈高，例如高达200MHz，特定的绕线长度会造成在此频率下有相当高的电磁辐射干扰。以一个实际量测的数据为例，在200MHz时的电磁辐射干扰可能高达44dB。如此高的电磁辐射干扰已超过DDR SDRAM的标准规范，容易导致数据传输错误或系统不稳定。传统上遂提出以下常见的数种方法来减低电磁辐射干扰。

其中一种方法是在信号线与接地区域之间耦接电容，耦接此电容的主要目的在于增加信号的上升时间(rising time)，如此一来可以使电磁辐射的能量降低。然而 其副作用是此耦合电容会降低信号的品质，导致电路的整体表现变差。另一种方法是利用金属屏蔽效应(shielding effect)的原理在电路板上覆盖金属盒(metal shielding box)或是金属薄片，例如铜箔(copper foil)，但无论是覆盖金属盒或是金属薄片，都会造成成本提高。

技术实现要素：

鉴于先前技术的不足，本发明之一目的在于提供一种抑制电磁辐射干扰的电路结构，以使用低成本的方式降低电磁辐射干扰，并且不会影响电路的效能。

本发明提供一种电路结构，应用于一双倍数据率同步动态随机存取存储器的存储器界面单元，包含：一第一导线，耦接至一参考电位；一第二导线，平行于该第一导线，耦接至该参考电位；一第三导线，介于该第一导线及该第二导线之间并且平行于该第一导线及该第二导线，用来传输一信号，其中该第一导线、第二导线与第三导线位于同一平面；以及一连接元件，具有两端点，其中一端点电性连接该第一导线，另一端点电性连接该第二导线，该连接元件跨越该第三导线且与该第三导线绝缘。

本发明的抑制电磁辐射干扰的电路结构只需简单地将基本的被动式电子元件，例如电阻元件、电容元件及电感元件，电性连接设置于信号线两旁的接地线或接地区域，并且跨越信号线而不与信号线接触，即可有效地降低电磁辐射干扰。在一个较佳的实施例中，该电子元件可以是电阻值极低的电阻元件，例如一个简单的铜导线，即可有效抑制该信号线所产生的电磁辐射干扰。相较于已知技术，本发明所使用的电子元件简单、成本低廉，而且容易安装设置，因此本发明提供了比起已知技术更易实作且经济的有效方法。

有关本发明的特征、实作与功效，兹配合附图作较佳实施例详细说明如下。

附图说明

图1为已知DDR SDRAM的存储器界面单元的局部线路图；

图2为本发明抑制电磁辐射干扰的电路结构的一实施例的示意图；

图3为本发明抑制电磁辐射干扰的电路结构的另一实施例的示意图；以及

图4为本发明抑制电磁辐射干扰的电路结构的另一实施例的示意图。

符号说明

110、120、130、140：框选范围

210、270、310、350、410、450、490：接地线

230、250、330、430、470：信号线

220、320、420、440、460：连接元件

d1、d2：距离

w：宽度

具体实施方式

以下说明内容的技术用语是参照本技术领域的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释是以本说明书的说明或定义为准。

本发明揭示的内容包含抑制电磁辐射干扰的电路结构，能够有效抑制电路绕线所引起的电磁辐射干扰。该电路结构可应用于DDR SDRAM的存储器界面单元。在实施为可能的前提下，本技术领域具有通常知识者能够依本说明书揭示的内容来选择等效的元件来实现本发明，亦即本发明的实施并不限于后叙的实施例。由于本发明的抑制电磁辐射干扰的电路结构所包含的部分元件单独而言可能为已知元件，因此在不影响该装置发明的充分揭示及可实施性的前提下，以下说明对于已知元件的细节将予以节略。

请参阅图2，其是本发明抑制电磁辐射干扰的电路结构的一实施例的示意图。图2包含接地线210、信号线230、信号线250、接地线270以及连接元件220。接地线210与接地线270实质上平行。信号线230及信号线250介于接地线210与接地线270之间，且实质上与接地线210及接地线270平行。接地线210、信号线230、信号线250以及接地线270位于同一平面。在一个较佳的实施例中，图2所示的线路为DDR SDRAM的存储器界面单元的局部线路。信号线230承载存储器的命令信号，例如对存储器的写入命令或是读取命令，信号线250承载存储器的地址信号，用来指示写入命令或是读取命令所对应存取的存储器地址。如图所示，信号线230与信号线250被接地线210与接地线270包围，接地线210与信号线230的距离为d2，信号线230的宽度为w，信号线230与信号线250的距离为d1，信号线250的宽度为w，信号线250与接地线270的距离为d2。宽度w可以选择介于4～6密耳(mil，千分之一英寸)之间，间距d1可以选择介于8～12密耳之间，以及间距d2可以选择介于4～6密耳之间。以上的数字仅用于例示，非用于限制本发明。在 一个较佳的实施例中，宽度w可以决定为5密耳，间距d1可以决定为10密耳，以及间距d2可以决定为5密耳。

因为信号线230或信号线250本身为一等效天线，在等效天线上跨接连接元件将会改变此等效天线的辐射效率，而且连接元件的两端较佳为连接相同的电压电位，例如接地。因此便于信号线230及信号线250上方跨接连接元件220。连接元件220的一端电性连接接地线210，另一端电性连接接地线270，而中间部分横跨于信号线230与信号线250的上方，而不与信号线230与信号线250电性连接；也就是说，连接元件220与信号线230及信号线250电性绝缘。连接元件220可以由电阻元件构成，电阻值的较佳范围为50欧姆以下，材料可以选自例如铜或锡的其中之一。在一个较佳的实施例中，连接元件220可以使用电阻值等于或接近0欧姆的铜导线，或者其他材料的电阻值等于或接近0欧姆的导线。连接元件220与接地线210连接的部分以及与接地线270连接的部分可以藉由表面黏着技术(surface-mount technology，SMT)使两者电性连接。本发明藉由使用简单的连接元件220连接包围信号线230及250的接地线210及270，可以有效地降低信号线230及250的等效天线的辐射效率，以进一步抑制电磁辐射干扰。在一个实际的测量中，未加连接元件220之前，信号线230及250所承载的信号在200MHz的操作频率下，会产生约44dB的电磁辐射干扰，当此电路结构应用于DDR SDRAM，如此大的电磁辐射干扰已经超出规格标准所制定的范围。然而在本发明设置了连接元件220之后，在同样频率下电磁辐射干扰剩下约20dB，降幅约54％，使得抑制后的电磁辐射干扰达到规格标准的要求。

在其他的实施例中，连接元件220也可以使用电容元件或是电感元件来完成。当应用于上述的DDR SDRAM同样的操作频率，电容元件的电容值较佳为选择0.1μF以上，可以达到较佳的电磁辐射干扰抑制效果。而且不论是电容元件或是电感元件，连接元件220也可以同样利用表面黏着技术来与接地线210及接地线270电性连接。

请参阅图3，其是本发明抑制电磁辐射干扰之电路结构之另一实施例的示意图。图3包含接地线310、信号线330、接地线350以及连接元件320。接地线310与接地线350实质上平行。信号线330介于接地线310与接地线350之间，且实质上与两者平行。接地线310、信号线330以及接地线350位于同一平面。在一个较佳的实施例中，图3所示的线路为DDR SDRAM的存储器界面单元的局部线路。信 号线330承载存储器的命令信号或地址信号。如图所示，信号线330被接地线310与接地线350包围。连接元件320的一端电性连接接地线310，另一端电性连接接地线350，而中间部分横跨于信号线330的上方，而不与信号线330电性连接；也就是说，连接元件320与信号线330电性绝缘。连接元件320可以由电阻元件构成，电阻值的较佳范围为50欧姆以下，材料可以选自例如铜或锡的其中之一。连接元件320亦可以由电容元件或电感元件构成。连接元件320与接地线310连接的部分以及与接地线350连接的部分可以藉由表面黏着技术接合。本发明藉由使用简单的连接元件320连接包围信号线330的接地线310及350，可以有效地抑制电磁辐射干扰。

请参阅图4，其是本发明抑制电磁辐射干扰的电路结构的另一实施例的示意图。图4包含接地线410、信号线430、接地线450、信号线470、接地线490、连接元件420、连接元件440以及连接元件460。接地线410、接地线450与接地线490实质上平行。信号线430介于接地线410与接地线450之间，且实质上与接地线410及接地线450平行；信号线470介于接地线450与接地线490之间，且实质上与接地线450及接地线490平行。接地线410、信号线430、接地线450、信号线470以及接地线490位于同一平面。在一个较佳的实施例中，图4所示的线路为DDR SDRAM的存储器界面单元的局部线路。信号线430及信号线470承载存储器的命令信号或地址信号。连接元件420的一端电性连接接地线410，另一端电性连接接地线490，而中间部分则可与接地线450电性连接或者不与接地线450电性连接，并且横跨于信号线430及信号线470的上方而不与两者电性连接；也就是说，连接元件420与信号线430及信号线470电性绝缘。连接元件440的一端电性连接接地线410，另一端电性连接接地线450，中间部分则横跨于信号线430的上方而不与其电性连接；也就是说，连接元件440与信号线430电性绝缘。连接元件460的一端电性连接接地线450，另一端电性连接接地线490，中间部分则横跨于信号线470的上方而不与其电性连接；也就是说，连接元件460与信号线470电性绝缘。与连接元件220及320类似，连接元件420、440、460可以由电阻元件构成，材料可以选自例如铜或锡的其中之一，也可以由电容元件或电感元件所构成。连接元件420、连接元件440及连接元件460与接地线410、接地线450及接地线490的连接部分可以藉由表面黏着技术接合。如图所示，本发明用来抑制电磁辐射干扰的连接元件可以不只横跨信号线，亦可同时横跨其他的接地线，并且三条接地线的其中 任两条亦可以再藉由其他连接元件跨接，如此一来可以进一步有效地抑制电磁辐射干扰。

综上所述，本发明利用信号线本身为一等效天线的特性，并且简单地藉由将耦接于固定电位的被动式电子元件横跨于其上方，来降低等效天线的辐射效率，以有效抑制电磁辐射干扰。本发明具有成本低廉而且实作简单的优势。请注意，前揭图示中，元件的形状、尺寸以及比例等仅为示意，供本技术领域具有通常知识者了解本发明之用，非用以限制本发明。另外，本技术领域人士可依本发明的揭示内容及自身的需求选择性地实施任一实施例的部分或全部技术特征，或者选择性地实施多个实施例的部分或全部技术特征的组合，藉此增加本发明实施时的弹性。再者，前揭实施例虽以DDR SDRAM的存储器界面单元为例，然此并非对本发明的限制，本技术领域人士可依本发明的揭示适当地将本发明应用于其它电子装置的绕线。

虽然本发明的实施例如上所述，然而该些实施例并非用来限定本发明，本技术领域具有通常知识者可依据本发明的明示或隐含之内容对本发明的技术特征施以变化，凡此种种变化均可能属于本发明所寻求的专利保护范畴，换言之，本发明的专利保护范围应由权利要求书界定为准。