本發(fā)明實(shí)施例涉及pcb技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種pcb板、pcb板制備方法及終端。
背景技術(shù):
印制電路板(printedcircuitboard,pcb,又稱印刷線路板或pcb板)作為電子元器件的支撐體以及電子元器件電氣連接的載體,已成為電子產(chǎn)品的重要組成部分。pcb板的設(shè)計(jì)及制造成為影響電子產(chǎn)品性能的重要因素。
為了實(shí)現(xiàn)對pcb板中的信號質(zhì)量進(jìn)行測試,往往需要在pcb板上面設(shè)置測試點(diǎn),測試點(diǎn)與pcb走線電性連接,在測試階段可通過點(diǎn)觸測試點(diǎn)等方式來進(jìn)行信號測試,避免對元器件的焊接以及其他pcb板性能造成影響,為信號測試提供了便利。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明實(shí)施例提供一種pcb板、pcb板制備方法及終端,可以優(yōu)化pcb板中測試點(diǎn)的設(shè)置方案。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種pcb板,包括:
板體;
第一走線,所述第一走線設(shè)置在所述板體上;所述第一走線的第一末端連接信號源端,所述第一走線的第二末端連接信號接收端;
測試點(diǎn),所述測試點(diǎn)設(shè)置在所述板體的表面,所述測試點(diǎn)與所述信號接收端通過走線電性連接,所述測試點(diǎn)與所述信號接收端之間的走線長度小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)值。
第二方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種pcb板的制備方法,所述pcb板為本發(fā)明實(shí)施例提供的pcb板,該制備方法包括:
提供板體;
在所述板體上印制第一走線,使所述第一走線的第一末端連接高速信號的信號源端,所述第一走線的第二末端連接高速信號的信號接收端;
在所述第一走線表面覆蓋絕緣層,并露出與所述信號接收端通過走線電性連接的測試點(diǎn),其中,所述測試點(diǎn)與所述信號接收端之間的走線長度小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)值。
第三方面,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種終端,所述終端包括本發(fā)明實(shí)施例提供的pcb板。
本發(fā)明實(shí)施例中提供的技術(shù)方案是基于發(fā)明人對以下事實(shí)和問題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識作出的:pcb設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行pcb板設(shè)計(jì)時(shí),不會考慮測試點(diǎn)與信號源端或信號接收端的相對位置關(guān)系對測量結(jié)果的影響,普遍認(rèn)為一條pcb走線上任意位置測量得到的波形應(yīng)該是一樣的,而為了便于測試,會把測試點(diǎn)設(shè)置得遠(yuǎn)離信號接收端。對于高速信號來說,信號接收端往往難以做到阻抗匹配,這時(shí)會發(fā)生信號反射,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。本發(fā)明實(shí)施例所采用的技術(shù)方案通過限定測試點(diǎn)與高速信號的信號接收端之間的走線長度來減少信號反射對測量結(jié)果的影響,實(shí)現(xiàn)了測試點(diǎn)位置的合理設(shè)置,有利于得到更加準(zhǔn)確的信號測量結(jié)果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種mipi信號差分?jǐn)?shù)據(jù)走線示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種mipi信號差分時(shí)鐘走線示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量mipi信號差分?jǐn)?shù)據(jù)的波形示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量mipi信號差分時(shí)鐘的波形示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種測量mipi信號差分?jǐn)?shù)據(jù)的波形示意圖;
圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種測量mipi信號差分時(shí)鐘的波形示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種pcb板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種pcb板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種pcb板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種pcb板的制備方法的流程示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。可以理解的是,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
在更加詳細(xì)地討論示例性實(shí)施例之前應(yīng)當(dāng)提到的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,一些示例性實(shí)施例被描述成作為流程圖描繪的處理或方法。雖然流程圖將各步驟描述成順序的處理,但是其中的許多步驟可以被并行地、并發(fā)地或者同時(shí)實(shí)施。此外,各步驟的順序可以被重新安排。當(dāng)其操作完成時(shí)所述處理可以被終止,但是還可以具有未包括在附圖中的附加步驟。所述處理可以對應(yīng)于方法、函數(shù)、規(guī)程、子例程、子程序等等。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種pcb板,包括板體、第一走線和測試點(diǎn)。其中,第一走線設(shè)置在板體上,用于傳輸高速信號,第一走線的第一末端連接信號源端,第一走線的第二末端連接信號接收端。測試點(diǎn)設(shè)置在板體的表面,測試點(diǎn)與信號接收端通過走線電性連接,測試點(diǎn)與信號接收端之間的走線長度小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)值。
示例性的,本發(fā)明實(shí)施例提供的pcb板可用于集成在手機(jī)、平板電腦、個(gè)人電腦以及服務(wù)器等各種類型的電子終端中。pcb板可以是單層板,也可以是多層板,本發(fā)明實(shí)施例不做限定。
本發(fā)明實(shí)施例中所指高速信號包括信號完整性技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員普遍認(rèn)知的所有類型的高速信號,高速信號的上升沿或下降沿的特征描述為陡峭,通常約定如果線傳播延時(shí)大于1/2數(shù)字信號驅(qū)動端的上升時(shí)間,則認(rèn)為此類信號是高速信號。一般的高速信號頻譜可達(dá)到1ghz以上。示例性的,高速信號可包括攝像頭的移動產(chǎn)業(yè)處理器接口(mobileindustryprocessorinterface,mipi)信號,顯示屏的mipi信號以及雙倍速率(dualdatarate,ddr)數(shù)據(jù)信號等等。
目前,本領(lǐng)域技術(shù)人員普遍的認(rèn)知是只要是一條pcb走線,不同位置的信號波形肯定是一樣的,因此不會意識到測試點(diǎn)位置的重要性,會隨意設(shè)置測試點(diǎn),常常為了方便測試(例如方便示波器探頭等測試工具接觸測試點(diǎn),避免信號接收端的器件或器件引腳等對放置測試工具造成阻礙等,又或者需要焊接測試線時(shí)避免連錫等情況發(fā)生),而將測試點(diǎn)設(shè)置得離信號接收端較遠(yuǎn)。然而,對于高速信號來說,其在傳輸過程中遇到阻抗不匹配的情況就會發(fā)生信號反射。例如,芯片的通用輸入輸出(generalpurposeinputoutput,gpio)接口一般都有等效電容,等效電容就影響了阻抗匹配,若阻抗不匹配(或不連續(xù)),遠(yuǎn)端傳輸過來的電磁波能量就無法被接收端負(fù)載消耗完,消耗不完就會發(fā)生信號朝源端反射的情況,因此一條pcb走線上的不同位置,測量到的波形還包括了不同程度的反射波形,導(dǎo)致高速信號測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
為了便于說明,本發(fā)明實(shí)施例以攝像頭高速mipi差分信號為例,信號頻率為300mhz。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種mipi信號差分?jǐn)?shù)據(jù)走線示意圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種mipi信號差分時(shí)鐘走線示意圖。測試點(diǎn)放置在靠近源端的pcb走線上,具體位置為從源端出發(fā)走線長度占整條走線的10%長度左右的位置。圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量mipi信號差分?jǐn)?shù)據(jù)的波形示意圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種測量mipi信號差分時(shí)鐘的波形示意圖。
從圖3和圖4中可以看出,300mhz的mipi波形出現(xiàn)了塌陷。上升或下降沿時(shí)的塌陷一般有兩種情況:第一種是高阻負(fù)載、電感以及電容,這種情況電感電容一般較大,往往伴隨有過沖;第二種是容性負(fù)載負(fù)反射,這種情況可以通過pcb線長計(jì)算反射回測量點(diǎn)的時(shí)間與塌陷位置處的時(shí)間點(diǎn)是否吻合。
攝像頭mipi通路不是高阻負(fù)載,不存在較大的感性和容性,所以容性負(fù)載負(fù)反射的可能性更大。
從圖1和圖2中可查看mipi數(shù)據(jù)及時(shí)鐘測試點(diǎn)到接收端的pcb走線距離,數(shù)據(jù)走線長度為11.96mm,時(shí)鐘走線長度為12.29mm。
本實(shí)驗(yàn)中所采用的pcb板介電常數(shù)為4.4(本發(fā)明實(shí)施例中提供的技術(shù)方案所適用的pcb板對介電常數(shù)并不需要做特殊要求),可以計(jì)算得到微帶線信號的傳播速度是光速/((4.4)^0.5)=0.143mm/ps,假如信號傳播到接收端遇到容性,再負(fù)反射往源端傳播,到達(dá)mipi數(shù)據(jù)測試點(diǎn)的時(shí)間等于171.9ps,到達(dá)mipi時(shí)鐘測試點(diǎn)的時(shí)間等于167.3ps。如果加上過孔對信號的延遲,波形塌陷位置的時(shí)間基本上與計(jì)算的時(shí)間吻合。
發(fā)明人分析,如果是負(fù)載端容性負(fù)反射,則在負(fù)載端測到的波形只會因?yàn)殡娙莸某潆娮兊脠A滑,而不會出現(xiàn)波形塌陷。因此,將測試點(diǎn)的位置設(shè)置得接近接收端,可以避開反射波,對于接收端為芯片的情況來說,可以測量到芯片內(nèi)部所接收到的真實(shí)的波形。將測試點(diǎn)移到接收端(距離接收端1mm左右,占整個(gè)pcb走線的10%左右),重新進(jìn)行測試。圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種測量mipi信號差分?jǐn)?shù)據(jù)的波形示意圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種測量mipi信號差分時(shí)鐘的波形示意圖。
如圖5和圖6所示,將測試點(diǎn)放置在接收端能夠測量到更加準(zhǔn)確的信號波形。由此,可證明本發(fā)明實(shí)施例所提供的技術(shù)方案的有益效果。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,可進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化??蛇x的,所述測試點(diǎn)位于所述第一走線中,所述第一走線上除所述測試點(diǎn)以外的部分覆蓋有絕緣層。這樣設(shè)置的好處在于,減少工序及制作成本,將第一走線上除測試點(diǎn)以外的部分覆蓋絕緣層后,將裸露出來的走線部分作為測試點(diǎn)。示例性的,本發(fā)明實(shí)施例中的pcb走線的材質(zhì)為銅,所述絕緣層為綠油。
進(jìn)一步的,所述測試點(diǎn)可為圓形或正方形,當(dāng)然測試點(diǎn)還可以是長寬不等的矩形等形狀,本實(shí)施例不做限定。當(dāng)所述測試點(diǎn)為圓形時(shí),所述圓形的直徑小于或等于所述第一走線的線寬,優(yōu)選為等于;當(dāng)所述測試點(diǎn)為正方形時(shí),所述正方形的邊長小于或等于所述第一走線的線寬,優(yōu)選為等于。這樣設(shè)置的好處在于,簡化制備工藝,節(jié)省銅箔用量。需要說明的是,對于小于線寬的情況,可增加絕緣層的覆蓋面積,從而使裸露出來的走線面積減小(即測試點(diǎn)面積減小),但不會對信號測量造成影響。
進(jìn)一步的,所述測試點(diǎn)的厚度與所述第一走線的厚度相等。這樣設(shè)置的好處在于,可以保證走線的特性阻抗和測試點(diǎn)的特性阻抗相等,從而不會發(fā)生發(fā)射,也就不會影響信號質(zhì)量。
可選的,pcb板還可包含設(shè)置在板體上的第二走線,所述測試點(diǎn)也可位于第二走線的第一末端,所述第二走線的第二末端連接所述信號接收端。由于pcb板的頁面布局比較復(fù)雜,可能存在布局不方便的情況,所以也可從接收端引出一小段走線連接測試點(diǎn),所引出的一小段走線即為第二走線。
可選的,所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于5毫米;或者,所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于所述第一走線的總長度的10%。優(yōu)選的,所述預(yù)設(shè)數(shù)值等于1毫米。通過上述分析可知,測試點(diǎn)距離接收端越近則測量結(jié)果越準(zhǔn)確,因此,優(yōu)選的,測試點(diǎn)與接收端之間的走線長度小于1mm。示例性的,對于存在第二走線的情況,可將預(yù)設(shè)數(shù)值寬限至5mm。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種pcb板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖7所示,該pcb板包括板體710、第一走線720和測試點(diǎn)740。第一走線720設(shè)置在板體710上,用于傳輸高速信號,第一走線720的第一末端連接信號源端731,第一走線720的第二末端連接信號接收端732。測試點(diǎn)740設(shè)置在板體710的表面,位于第一走線720中,測試點(diǎn)740與信號接收端732通過走線電性連接。測試點(diǎn)740為圓形,該圓形的直徑等于第一走線720的線寬,測試點(diǎn)740的厚度與第一走線720的厚度相等(可視為測試點(diǎn)740為第一走線720的一部分,測試點(diǎn)740未被綠油覆蓋,而是裸露在板體710表面的圓形銅箔),測試點(diǎn)740與信號接收端732之間的走線長度小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)值。所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于5毫米或者所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于所述第一走線的總長度的10%,優(yōu)選的,預(yù)設(shè)數(shù)值為1毫米。
圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種pcb板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖8所示,該pcb板包括板體810、第一走線820和測試點(diǎn)840。第一走線820設(shè)置在板體810上,用于傳輸高速信號,第一走線820的第一末端連接信號源端831,第一走線820的第二末端連接信號接收端832。測試點(diǎn)840設(shè)置在板體810的表面,位于第一走線820中,測試點(diǎn)840與信號接收端832通過走線電性連接,測試點(diǎn)840為正方形,該正方形的邊長等于第一走線820的線寬,測試點(diǎn)840的厚度與第一走線820的厚度相等(可視為測試點(diǎn)840為第一走線820的一部分,測試點(diǎn)840未被綠油覆蓋,而是裸露在板體810表面的正方形銅箔),測試點(diǎn)840與信號接收端832之間的走線長度小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)值。所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于5毫米或者所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于所述第一走線的總長度的10%,優(yōu)選的,預(yù)設(shè)數(shù)值為1毫米。
圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種pcb板的結(jié)構(gòu)示意圖,如圖9所示,該pcb板包括板體910、第一走線920、第二走線950和測試點(diǎn)940。第一走線920和第二走線950設(shè)置在板體910上,第一走線920用于傳輸高速信號,第一走線920的第一末端連接信號源端931,第一走線920的第二末端連接信號接收端932。所述第二走線950的第二末端連接信號接收端,第一末端連接測試點(diǎn)940,測試點(diǎn)940設(shè)置在板體910的表面,測試點(diǎn)940與信號接收端932通過第二走線950電性連接,測試點(diǎn)940為圓形,該圓形的直徑等于第一走線920的線寬(優(yōu)選的,第一走線920的線寬與第一走線950的線寬相等),測試點(diǎn)940的厚度與第一走線920的厚度相等(優(yōu)選的,第一走線920的厚度與第一走線950的厚度相等),測試點(diǎn)940與信號接收端932之間的走線長度小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)值。所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于5毫米或者所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于所述第一走線的總長度的10%,優(yōu)選的,預(yù)設(shè)數(shù)值為1毫米。
可以理解的是,在圖9基礎(chǔ)上,還可以把測試點(diǎn)替換為正方形或其他形狀,本發(fā)明實(shí)施例在此不做贅述。
需要說明的是,圖7-圖9中的走線的形狀以及走向等僅作為示意性說明,本發(fā)明實(shí)施例不作具體限定,可根據(jù)具體的設(shè)計(jì)情況確定。本發(fā)明實(shí)施例提供的pcb板,通過限定測試點(diǎn)與高速信號的信號接收端之間的走線長度來減少信號反射對測量結(jié)果的影響,實(shí)現(xiàn)了測試點(diǎn)位置的合理設(shè)置,有利于得到更加準(zhǔn)確的信號測量結(jié)果。
圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種pcb板的制備方法的流程示意圖,如圖10所示,該方法包括:
步驟1001、提供板體。
步驟1002、在所述板體上印制第一走線,使所述第一走線的第一末端連接高速信號的信號源端,所述第一走線的第二末端連接高速信號的信號接收端。
步驟1003、在所述第一走線表面覆蓋絕緣層,并露出與所述信號接收端通過走線電性連接的測試點(diǎn),其中,所述測試點(diǎn)與所述信號接收端之間的走線長度小于或等于預(yù)設(shè)數(shù)值。
本發(fā)明實(shí)施例提供的pcb板的制備方法,通過限定測試點(diǎn)與高速信號的信號接收端之間的走線長度來減少信號反射對測量結(jié)果的影響,實(shí)現(xiàn)了測試點(diǎn)位置的合理設(shè)置,有利于得到更加準(zhǔn)確的信號測量結(jié)果。
可選的,所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于5毫米;或者,所述預(yù)設(shè)數(shù)值小于或等于所述第一走線的總長度的10%。優(yōu)選的,所述預(yù)設(shè)數(shù)值為1毫米。
所述測試點(diǎn)位于所述第一走線中,所述第一走線上除所述測試點(diǎn)以外的部分覆蓋有絕緣層。
可選的,所述測試點(diǎn)為圓形或正方形;
當(dāng)所述測試點(diǎn)為圓形時(shí),所述圓形的直徑小于或等于所述第一走線的線寬;
當(dāng)所述測試點(diǎn)為正方形時(shí),所述正方形的邊長小于或等于所述第一走線的線寬。
可選的,所述測試點(diǎn)的厚度與所述第一走線的厚度相等。
可選的,該方法還包括在所述板體上印制第二走線,所述測試點(diǎn)位于第二走線的第一末端,所述第二走線的第二末端連接所述信號接收端。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種終端,該終端中包含本發(fā)明實(shí)施例提供的pcb板。
示例性的,所述終端可以是手機(jī)、平板電腦、個(gè)人電腦以及服務(wù)器等各種類型的電子終端。pcb板上可集成有中央處理器、存儲器或攝像頭等電子元件。
本發(fā)明實(shí)施例提供的終端,通過采用上述pcb板,在終端的生產(chǎn)階段測試高速信號時(shí),可通過本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置的測試點(diǎn)進(jìn)行測試,減少信號反射對測量結(jié)果的影響,有利于得到更加準(zhǔn)確的信號測量結(jié)果。在出廠以后的維修或檢測過程中,也可利用本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置的測試點(diǎn)進(jìn)行測試,減少信號反射對測量結(jié)果的影響,得到更加準(zhǔn)確的信號測量結(jié)果。
注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解,本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例,對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,雖然通過以上實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下,還可以包括更多其他等效實(shí)施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。