电路结构制造技术

本发明专利技术提供了一种电路结构，该电路结构包括：电路板，安装在电路板上的第一电路元件，以及安装在电路板上的第二电路元件。电路板具有包括至少一个接地平面的第一接地平面布局，以及包括至少一个接地平面的第二接地平面布局，其中电路板的第一接地平面布局与第二接地平面之间没有电性连接。第一电路元件电性连接于第一接地平面布局，且第二电路元件电性连接于第二接地平面布局。本发明专利技术提供的电路结构，通过将共同接地平面所建立的热传导路径完全切断，来阻止电路板的接地平面上其它电路元件产生的热量扩散到参考时钟源，因此可以减少其它电路元件产生的热量对参考时钟源造成的影响，可以使参考时钟源的频率漂移达到最小。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于电路板设计，特别是有关于一种应用在电路板上具有独立 接地平面布局的电路结构。
技术介绍
具有独立接地平面布局的电路结构可分别用于例如，全球定位系统(global positioning system,以下简称为GPS)芯片以及温度补偿晶体振荡器 (temperature compensation crystal oscillator, TCXO)等电路元件中。一般来说，电路元件被安装在电路板(例如,印刷电路板)上，并通过电路 板上的导电通路互连。以全球导航卫星系统(global navigation satellite system, 以下简称为GNSS)为例，例如GPS，GPS接收器包括GPS芯片以及振荡器(例 如，温度补偿晶体振荡器)，GPS芯片用于处理射频信号以及基频信号以计 算出定位信息，振荡器是用来作为高频准确度的参考时钟源。也就是说，GPS 芯片是根据产生于振荡器的参考振荡信号来运作的，其中该振荡器与电路板 导通连接，且GPS芯片以及振荡器均安装在电路板上。由于GPS接收器的 定位特性很大程度上取决于振荡器的频率准确度，因此振荡器的参考振荡信 号需要尽可能稳定。甚至是通常作为参考时钟源的温度补偿晶体振荡器，也 对周围环境温度的变化非常敏感，这会导致实际的频率与目标频率之间产生 偏差。也就是说，当周围环境温度有任何变化的时候，由温度补偿晶体振荡 器产生的参考振荡信号会产生频率漂移。因此，GPS接收器的定位性能将下 降。在相关技术中，在电路板上，GPS芯片以及温度补偿晶体振荡器被设计 在共同接地平面上；但是，因为共同接地平面通常是由具有高导热性的金属材料(例如铜)组成，这种典型的接地平面结构可能会导致温度补偿晶体振荡 器的周围环境温度更容易变化。例如，关于装配有GPS接收器的手持装置， 例如移动电话或便携式导航装置，手持装置通常是以电池作为电源，因此其 电能及电流消耗是一个很重要的问题。为了延长手持装置的操作时间，如果开启省电功能，GPS芯片被设计为可在主动模式以及省电模式(或睡眠模式)之间作切换。因为在主动模式的电流消耗与在省电模式的电流消耗不同，因此GPS芯片在主动模式产生的热量与在省电模式产生的热量不同。换句话 说，在主动模式下从GPS芯片扩散到振荡器的总热量与在省电模式下从GPS 芯片扩散到振荡器的总热量不同。由GPS芯片通过共同接地平面传送到振 荡器的热量的改变引起了环境温度的变化，因此，由于周围环境温度的变化， 振荡器产生的参考振荡信号将发生频率漂移。 一般来说，温度补偿晶体振荡 器包括一个典型的晶体振荡器以及一个用于稳定晶体振荡器的频率的补偿 电路。但是，由于温度补偿晶体振荡器的补偿电路的固有的非线性补偿特性， 温度补偿晶体振荡器的补偿电路不能有效地稳定微小温度变化下的输出参 考振荡信号。另外，由主动模式与省电模式之间切换引起的频率漂移的总量 是在温度补偿晶体振荡器的硬件规范的范围内，所以实际的且低成本的解决 方法是，避免或减少由GPS芯片或安装在同一电路板上的其它芯片所产生 并经由共同接地平面传送到温度补偿晶体振荡器的热量，而不是提高温度补 偿晶体振荡器的补偿特性。总的来说，为提高GPS芯片的性能，需要一种 新的且低成本的解决方案来解决上述频率漂移的问题。
技术实现思路
为解决参考时钟源受周围环境温度干扰的技术问题，本专利技术提供了一种具有独立接地平面布局的电路结构。本专利技术提供的电路结构，包括第一电路板。第一电路板包括第一接地 平面布局以及第二接地平面布局，第一接地平面布局具有至少一个接地平面，第二接地平面布局具有至少一个接地平面，其中，第一电路板的第一接地平面布局与第二接地平面布局之间没有电性连接。本专利技术另提供了一种电路结构，包括电路板以及至少一个被动元件。电路板包括第一接地平面布局以及第二接地平面布局，第一接地平面布局具 有至少一个接地平面；且第二接地平面布局具有至少一个接地平面，其中，电路板的第一接地平面布局与第二接地平面之间没有电性连接。被动元件， 安装于电路板，用来电性连接第一接地平面布局与第二接地平面布局。本专利技术提供的电路结构，通过将共同接地平面所建立的热传导路径完全 切断，来阻止电路板的接地平面上其它电路元件产生的热量扩散到参考时钟 源，因此可以减少其它电路元件产生的热量对参考时钟源造成的影响，可以 使参考时钟源的频率漂移达到最小。附图说明图1为本专利技术模块设计的接地平面的布局以及电路结构的电路元件的俯 视图。图2为沿着图i所示的电路结构的i-r线的剖视图。 图3为本专利技术一实施例的具有图i所示的安装于底板的模块的电路结构 的俯视图。图4为沿着图3所示的电路结构300的3-3'线的剖视图。 图5为本专利技术的模块设计的第一变化例的示意图。 图6为本专利技术的模块设计的第二变化例的示意图。 图7为本专利技术的模块设计的第三变化例的示意图。 图8为本专利技术的模块设计的第四变化例的示意图。 图9为本专利技术板上芯片设计的接地平面的布局以及电路结构的电路元件 的俯视图。图10为沿着图9所示的电路结构的9-9'线的剖视图。图11为应用于板上芯片设计的可选的电路结构的示意图。图12为本专利技术板上芯片设计的又一变化电路结构的示意图。具体实施方式本专利技术揭露了一种新的且低成本的解决方法，用以防止电路板的接地平 面上其它电路元件(例如，集成电路)产生的热量扩散到参考时钟源，以保护 参考时钟源(例如，振荡器)不受这些热量的影响。以下将进行更详细的描述。请同时参考图1以及图2。图1为本专利技术模块设计的电路结构100的接 地平面布局以及电路元件的俯视图。图2为沿着图1所示的电路结构100的 1-1'线的剖视图。如图1以及图2所示，电路结构100包括电路板120以及 安装在电路板120上的多个电路元件的模块。为了便于举例，安装在电路板 120上的电路元件包括但不限于全球导航卫星系统(global navigation satellite system,以下简称为GNSS)的信号处理器，例如，GPS芯片104，至少一个 可选的特定用途芯片105，特定用途芯片105用以执行预设的功能，以及振 荡器，用以通过信号处理器提供参考时钟，例如温度补偿晶体振荡器 (temperature compensation crystal oscillator, 以下简称为TCXO)102。在本实 施例中，电路板120为多层电路板，包括多个层112以及多个接地平面布局。 TCXO 102专用一个接地平面布局，该接地平面布局包括位于电路板120的 一个特定层表面的接地平面106，而另一接地平面布局被其它电路元件(包括 GPS芯片104以及特定用途芯片105)共享，另一接地平面布局具有位于电路 板120的一个特定层表面的多个接地平面108。可以看到，接地平面108可 以通过导通的通孔U4彼此电性连接。另外，多个焊接点110用于将模块(也 就是说，电路结构IOO)安装于底板上，并用于提供模块以及底板之间所需的 电性连接。因为电路板的组成是所属
中的技术人员所了解的，所以 在此不作详细描述。需要注意的是，在此只显示了与本专利技术相关的元件。例如，在图1以及图2中，只描述了接地平面；但是，所属
中的技术人员应知道电路板12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路结构，其特征在于，该电路结构包括：第一电路板，其包括：第一接地平面布局，包括至少一个接地平面；以及第二接地平面布局，包括至少一个接地平面，其中，所述第一电路板的第一接地平面布局与第二接地平面布局之间没有电性连接。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳正一，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]