本實(shí)用新型涉及電路技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種印刷電路板。
背景技術(shù):
隨著印刷電路板上的信號(hào)密度的提高,需要更多的信號(hào)傳輸層,于是通過(guò)過(guò)孔實(shí)現(xiàn)層間信號(hào)傳輸是不可避免的。隨著高速時(shí)代的發(fā)展,信號(hào)的傳輸速度越來(lái)越快,芯片集成度越來(lái)越高,這對(duì)高速信號(hào)布線以及信號(hào)完整性來(lái)說(shuō)是巨大的挑戰(zhàn)。
印刷電路板至少包括元器件層和走線層,走線層包括信號(hào)線。目前的走線方式是直接將信號(hào)線通過(guò)過(guò)孔引出,難以保證信號(hào)線的阻抗一致性,從而造成阻抗波動(dòng),影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。尤其是伴隨著4G、5G高速通訊網(wǎng)絡(luò)的蓬勃發(fā)展,在高速信號(hào)傳輸過(guò)程中,對(duì)鏈路阻抗一致性要求越來(lái)越高,維持高質(zhì)量的高速信號(hào)傳輸質(zhì)量須控制傳輸通道阻抗非常穩(wěn)定。傳統(tǒng)的印刷電路板走線方式將無(wú)法滿足高速信號(hào)質(zhì)量需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種印刷電路板,以提高高速線阻抗連續(xù)性和信號(hào)完整性。
為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的,本實(shí)用新型實(shí)施例提供了以下技術(shù)方案:
一種印刷電路板,包括元器件層、走線層和信號(hào)線,所述元器件層和所述走線層均設(shè)置有兩個(gè)差分過(guò)孔,所述信號(hào)線通過(guò)所述差分過(guò)孔從所述元器件層穿至所述走線層,所述兩個(gè)差分過(guò)孔被一金屬層包圍,所述兩個(gè)差分過(guò)孔之間的距離為20~50mil,和/或,所述金屬層至所述差分過(guò)孔的最小距離為10~35mil。
較佳地,上述印刷電路板中,所述兩個(gè)差分過(guò)孔之間的距離為30~40mil。
較佳地,上述印刷電路板中,所述金屬層至所述差分過(guò)孔的最小距離為15~27.5mil。
進(jìn)一步地,上述印刷電路板還包括第一接地層和第二接地層,所述走線層位于所述第一接地層和第二接地層之間,所述差分過(guò)孔穿過(guò)所述第一接地層連通所述元器件層和所述走線層。走線層通過(guò)兩個(gè)接地層屏蔽,這樣設(shè)置可以消除干擾,進(jìn)一步提高信號(hào)傳輸質(zhì)量。
進(jìn)一步地,上述印刷電路板中,所述差分過(guò)孔的內(nèi)表面設(shè)置有焊環(huán),所述焊環(huán)的內(nèi)徑與外徑的比值為0.3~0.6。進(jìn)一步優(yōu)選地,所述焊環(huán)的內(nèi)徑與外徑的比值為0.4~0.5。
較優(yōu)地,所述金屬層為銅皮層。
本實(shí)用新型實(shí)施例提供的印刷電路板,通過(guò)擴(kuò)大兩個(gè)差分過(guò)孔之間的距離,和/或擴(kuò)大金屬層到差分過(guò)孔的距離,可以保持信號(hào)線的阻抗連續(xù)性和信號(hào)完整性,提高信號(hào)傳輸質(zhì)量,保障高速信號(hào)傳輸,本實(shí)用新型印刷電路板設(shè)計(jì)合理,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹, 應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中差分過(guò)孔與銅皮層的距離示意圖。
圖3為實(shí)施例1中的阻抗-時(shí)域的仿真圖。
圖4為實(shí)施例3中的阻抗-時(shí)域的仿真圖。
主要元件符號(hào)說(shuō)明
元器件層100;第一接地層200;走線層300;第二接地層400;焊環(huán)500,差分過(guò)孔600;銅皮層700。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。因此,以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
請(qǐng)參閱圖1(圖1中僅示出了一個(gè)差分過(guò)孔600),本實(shí)施例中提供的印刷電路板包括元器件層100、走線層300和兩個(gè)接地層,兩個(gè)接地層分別為第一接地層200和第二接地層400,元器件層100、第一接地層200、走線層300、第二接地層400依次布置,即,元器件層100與走線層300之間通過(guò)第一接地層200屏蔽,走線層300位于第一接地層200和第二接地層400之間,起到屏蔽作用。元器件層100、第一接地層200、走線層300均設(shè)置有兩個(gè)差分過(guò)孔600,兩個(gè)差分過(guò)孔600從元器件層100穿透第一接地層200,直至走線層300。差分過(guò)孔600外設(shè)置有金屬層,即兩個(gè)差分過(guò)孔600均被該金屬層包圍接地,通過(guò)金屬層包圍接地,可以消除干擾,提高信號(hào)傳輸質(zhì)量。一般地,金屬層為銅皮層700,成本低且性能好。
印刷電路板還包括從元器件層100引出的信號(hào)線,信號(hào)線通過(guò)差分過(guò)孔600從元器件層100走線至走線層300。具體地,差分過(guò)孔600的內(nèi)表面設(shè)置有焊環(huán)500,信號(hào)線通過(guò)焊環(huán)500從元器件層100走線至走線層300。
如圖2所示,定義兩個(gè)差分過(guò)孔600之間的距離為x1,本實(shí)施例中,x1=30mil。
本實(shí)施例提供的印刷電路板,走線層300布置于第一接地層200與和第二接地層400之間,可以起到很好的屏蔽作用;通過(guò)擴(kuò)大兩個(gè)差分過(guò)孔600之間的距離,可以補(bǔ)償焊環(huán)500造成的TDR阻抗減小,消除第一接地層200、第二接地層400的stub,改善傳統(tǒng)印刷電路板阻抗連續(xù)性較差的缺陷,較好地保持信號(hào)線阻抗的連續(xù)性和信號(hào)完整性。如圖3所示,圖3示出了x1取不同值時(shí)的阻抗-時(shí)序關(guān)系,從圖中可以看出,大約在70ms后阻抗就保持一致了。
需要說(shuō)明的是,擴(kuò)大兩個(gè)差分過(guò)孔600之間的距離可以保持阻抗一致性,但是距離越大相應(yīng)地會(huì)導(dǎo)致電路板的尺寸越大,且隨著距離的增大阻抗的變化并不是呈線性減?。▓D中可看出,40ms以后x1取不同值時(shí)的阻抗相差很?。虼?,基于尺寸及阻抗一致性的綜合考慮,優(yōu)選x1=20~50mil,如20mil、30mil、35mil、40mil、45mil,尤其以x1=30~40mil為佳。
實(shí)施例2
請(qǐng)參閱圖1,本實(shí)施例中提供的印刷電路板包括元器件層100、走線層300、第一接地層200和第二接地層400,元器件層100、第一接地層200、走線層300、第二接地層400依次布置,元器件層100、第一接地層200、走線層300均設(shè)置有兩個(gè)差分過(guò)孔600,兩個(gè)差分過(guò)孔600從元器件層100穿透第一接地層200,直至走線層300,差分過(guò)孔600外設(shè)置有銅皮層700,差分過(guò)孔600的內(nèi)表面設(shè)置有焊環(huán)500,信號(hào)線通過(guò)焊環(huán)500從元器件層100走線至走線層300。
如圖2所示,本實(shí)施例中,定義銅皮層700到差分過(guò)孔600(差分過(guò)孔600的中心)的最小距離為r1,差分過(guò)孔600的半徑為R1,差分過(guò)孔600的中心到焊環(huán)500的內(nèi)徑的距離為R2(R1與R2的差值即為焊環(huán)500的寬度),本實(shí)施例中,r1=25mil。
本實(shí)施例提供的印刷電路板,通過(guò)擴(kuò)大銅皮層700到差分過(guò)孔600的距離,可以保障阻抗連續(xù)性。
需要說(shuō)明的是,擴(kuò)大銅皮層700到差分過(guò)孔600的距離可以保持阻抗一致性,但是距離越大相應(yīng)地會(huì)導(dǎo)致電路板的尺寸越大,且隨著距離的增大阻抗的變化并不是呈線性減小,因此,基于尺寸及阻抗一致性的綜合考慮,優(yōu)選r1=10~35mil,如10mil、15mil、20mil、25mil、35mil,尤其以r1=15~27.5mil為佳。
實(shí)施例3
如圖2所示,本實(shí)施例中,定義差分過(guò)孔600的半徑為R1(直徑為2R1,即焊環(huán)的外徑為2R1),焊環(huán)500的內(nèi)圓半徑為R2(焊環(huán)的內(nèi)徑為2R2)(R1與R2的差值即為焊環(huán)500的寬度)。
與實(shí)施例2相比,本實(shí)施例中提供的印刷電路板,區(qū)別在于:定義兩個(gè)差分過(guò)孔600之間的距離為x1,x1=38mil,R2/R1=0.4。
需要說(shuō)明的是,經(jīng)過(guò)仿真檢測(cè),R2/R1=0.3~0.6都是比較好的選擇,如0.3、0.4、0.46、0.55、0.6,尤其以R2/R1=0.4~0.5為佳。
經(jīng)過(guò)分析檢測(cè),焊環(huán)的寬度占差分過(guò)孔孔徑的比例對(duì)阻抗一致性也有輕微的影響,本實(shí)施例提供的印刷電路板,既擴(kuò)大了兩個(gè)差分過(guò)孔600之間的距離,又?jǐn)U大了銅皮層700到差分過(guò)孔600的距離,還限制了R1與R2的比例,進(jìn)一步提高了保持阻抗一致性的效果,如圖4所示。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。