專利名稱：具有改良差分過孔的印刷電路板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種印刷電路板(Printed Circuit Board，以下簡(jiǎn)稱PCB)，特別涉及一種具有改良差分過孔可提高信號(hào)傳輸特性的印刷電路板。
背景技術(shù)：
隨著集成電路輸出開關(guān)速度的提高以及印刷電路板布線密度的增加，信號(hào)傳輸特性的提高已經(jīng)成為高速數(shù)字印刷電路板設(shè)計(jì)者必須關(guān)心的問題之一。
在數(shù)字電路設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，信號(hào)線之間的串?dāng)_是廣為存在的，串?dāng)_是兩個(gè)信號(hào)線之間的電磁耦合。信號(hào)線之間的互感和互容會(huì)引起線上產(chǎn)生噪音，其中容性耦合對(duì)外表現(xiàn)為耦合電流，感性耦合對(duì)外表現(xiàn)為耦合電壓，串?dāng)_在被干擾的信號(hào)上表現(xiàn)為注入一定的耦合電流和耦合電壓。由于信號(hào)線間過大的串?dāng)_會(huì)影響到系統(tǒng)性能，甚至引起電路的誤觸發(fā)，導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常工作，因此如何在印刷電路板的設(shè)計(jì)過程中充分考慮信號(hào)傳輸中的串?dāng)_因素，并采取有效的控制措施，已經(jīng)成為當(dāng)今印刷電路板設(shè)計(jì)業(yè)的一個(gè)熱門課題。
在印刷電路板信號(hào)線路設(shè)計(jì)中，根據(jù)差分信號(hào)是兩個(gè)等值反相信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)的特點(diǎn)應(yīng)用差分傳輸線來消除串?dāng)_，這樣就大大的提高了信號(hào)的傳輸質(zhì)量，通常所說的差分傳輸線是指承載差分信號(hào)的那一對(duì)走線，差分傳輸線設(shè)計(jì)是高速數(shù)字線路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分。
由于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，于是通過過孔實(shí)現(xiàn)層間信號(hào)傳輸是不可避免的。過孔是多層PCB重要組成之一，按作用過孔可分為兩類一是用作各層間的電氣連接；二是用作器件的固定和定位。按工藝類型過孔可分為三類，即盲孔、埋孔和通孔。盲孔位于印刷電路板頂層和底層表面，用于表層線路和內(nèi)層線路的連接；埋孔位于印刷電路板內(nèi)層；通孔貫穿整個(gè)電路板，可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部電氣互連或作為器件的粘著定位孔。差分傳輸線在板上走線時(shí)，會(huì)遇到與過孔的連接問題，通常就把與差分傳輸線相連的一對(duì)過孔稱為差分過孔。當(dāng)差分傳輸線遇到差分過孔時(shí)，差分過孔的阻抗與差分傳輸線阻抗不匹配，會(huì)造成信號(hào)的反射，不過因差分過孔阻抗不匹配而造成的信號(hào)反射很小，差分過孔產(chǎn)生的問題更多集中在因差分過孔的寄生電容和寄生電感所產(chǎn)生的串?dāng)_上。當(dāng)傳輸線上有電流通過時(shí)，會(huì)在其導(dǎo)線的周圍產(chǎn)生相應(yīng)電磁場(chǎng)，這樣差分過孔固有的寄生電容和寄生電感會(huì)與之相互作用產(chǎn)生串?dāng)_而影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量，這就是差分過孔串?dāng)_。
請(qǐng)參看圖1，為現(xiàn)有PCB上的差分過孔排布，圖中有一組對(duì)信號(hào)傳輸特性影響較大的差分過孔，其包括第一對(duì)差分過孔和第二對(duì)差分過孔。其中第一對(duì)差分過孔包括過孔12和過孔14，第二對(duì)差分過孔包括過孔22和過孔24，該兩對(duì)差分過孔在位置上為平行排布。如果把第二對(duì)差分過孔稱為干擾源，第一對(duì)差分過孔為被干擾對(duì)象。在這種差分過孔排布方式下，當(dāng)與第二對(duì)差分過孔相連的差分傳輸線有210(+)和210(-)差分信號(hào)傳輸時(shí)，由于差分信號(hào)自身的特點(diǎn)，傳輸線間的串?dāng)_互相抵消，所以最終信號(hào)傳輸特性表現(xiàn)的串?dāng)_是差分過孔間的串?dāng)_。對(duì)于第一對(duì)差分過孔中的過孔12來說，由于第二對(duì)差分過孔所包括的過孔22和過孔24相對(duì)于過孔12為非對(duì)稱分布，過孔12受到過孔22和過孔24所分別產(chǎn)生的一正一負(fù)的差分串?dāng)_的影響不能相互抵消，離過孔12較近的過孔22對(duì)過孔12的串?dāng)_占主導(dǎo)地位，所以第二對(duì)差分過孔對(duì)過孔12產(chǎn)生的串?dāng)_為正；同理，在該情況下，第二對(duì)差分過孔對(duì)第一對(duì)差分過孔的另一過孔14產(chǎn)生的串?dāng)_為負(fù)，則對(duì)整個(gè)被干擾對(duì)象第一對(duì)差分過孔整體來說，第二對(duì)差分過孔對(duì)其所造成的串?dāng)_就為對(duì)其中單個(gè)過孔造成串?dāng)_的兩倍，嚴(yán)重影響信號(hào)傳輸質(zhì)量。所以實(shí)際設(shè)計(jì)中差分過孔之間的布局需要盡可能對(duì)稱，才能減小差分過孔間的相互串?dāng)_。雖然，可以采取減小差分過孔間距的做法來使其盡量達(dá)到對(duì)稱效果，但這樣會(huì)提升制作工藝上的難度，增加制造成本。另外，在上述差分過孔的兩側(cè)還有若干接地孔10，該接地孔10用來傳輸接地信號(hào)，上述接地孔10以及接地信號(hào)不會(huì)對(duì)差分信號(hào)傳輸和差分過孔產(chǎn)生任何影響。
在上述情況下，若要有效的消除串?dāng)_，提高信號(hào)的傳輸特性，差分過孔的排布方式就起到至關(guān)重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種具有改良差分過孔的印刷電路板，便于印刷電路板上的信號(hào)傳輸，通過減少差分過孔間的串?dāng)_，提高信號(hào)的傳輸質(zhì)量。
一種具有改良差分過孔的印刷電路板，所述印刷電路板包括若干組差分過孔和與上述差分過孔對(duì)應(yīng)的差分傳輸線，以及通過上述差分傳輸線來確保其電氣連接的若干平面層，上述每組差分過孔包括兩對(duì)差分過孔，其中該組差分過孔中的一對(duì)差分過孔在另外一對(duì)差分過孔中心線連線的垂直平分線上，所述的平面層包括信號(hào)層、電源層和接地層，所述的差分過孔為同一類型，上述類型可以是通孔、盲孔和埋孔。
相較現(xiàn)有技術(shù)，所述PCB差分過孔通過差分過孔對(duì)的對(duì)稱排布使得差分過孔間的串?dāng)_可以相互抵消，從而改善了信號(hào)的傳輸特性。

下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述圖1是現(xiàn)有PCB上具有的差分過孔排布示意圖。
圖2是本發(fā)明具有改良差分過孔的印刷電路板較佳實(shí)施方式的差分過孔排布圖。
圖3是本發(fā)明具有改良差分過孔的印刷電路板另一較佳實(shí)施方式的差分過孔排布圖。
具體實(shí)施方式本發(fā)明較佳實(shí)施方式的具有改良差分過孔的印刷電路板，所述PCB上設(shè)有若干組差分過孔，由于組與組之間距離較遠(yuǎn)，其相互間的串?dāng)_可以忽略不計(jì)，故僅考慮同一組的差分過孔間的串?dāng)_。圖2所示中僅顯示了其中一組差分過孔，該組差分過孔包括一第一對(duì)差分過孔和一第二對(duì)差分過孔，該第一對(duì)差分過孔包括過孔32和過孔34，該第二對(duì)差分過孔包括過孔42和過孔44，上述每對(duì)差分過孔所包含的兩個(gè)過孔為同一類型，所述類型包括盲孔、埋孔和通孔。該設(shè)計(jì)中的第一對(duì)差分過孔位于第二對(duì)差分過孔中心線連線的垂直平分線上，同時(shí)第二對(duì)差分過孔也位于第一對(duì)差分過孔中心線連線的垂直平分線上，即兩對(duì)差分過孔中心線連線互相垂直平分，與上述第一對(duì)差分過孔相連接的差分傳輸線對(duì)稱的分布在第二對(duì)差分過孔兩側(cè)。當(dāng)差分傳輸線有310(+)和310(-)差分信號(hào)傳輸時(shí)，假設(shè)第一對(duì)差分過孔為干擾源，第二對(duì)差分過孔是被干擾對(duì)象。上述差分信號(hào)傳輸時(shí)，第一對(duì)差分過孔就會(huì)對(duì)第二對(duì)差分過孔作用從而產(chǎn)生串?dāng)_，根據(jù)差分信號(hào)的基本特點(diǎn)，由于第一對(duì)差分過孔的過孔32和過孔34相對(duì)第二對(duì)差分過孔的一個(gè)過孔44距離相等且對(duì)稱分布，所以過孔44受到過孔32和過孔34的串?dāng)_大小相等，方向相反，最終作用在過孔44上的串?dāng)_就相互抵消；同理，第一對(duì)差分過孔對(duì)于過孔42所產(chǎn)生的串?dāng)_也相互抵消。若第二對(duì)差分過孔作為干擾源，則第一對(duì)差分過孔受到第二對(duì)差分過孔的串?dāng)_也抵消。這樣就大大的減少了PCB上差分過孔間的串?dāng)_，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。另外，在差分過孔的兩側(cè)還有若干接地孔11，該接地孔11用來傳輸接地信號(hào)，上述接地孔11以及接地信號(hào)不會(huì)對(duì)差分信號(hào)傳輸和差分過孔產(chǎn)生任何影響。
請(qǐng)參閱圖3，是本發(fā)明具有改良差分過孔的印刷電路板另一較佳實(shí)施方式，該實(shí)施方式的差分過孔排布與上述實(shí)施方式相同，其與上述實(shí)施方式的不同之處在于與第一對(duì)差分過孔相連的差分傳輸線510(+)和510(-)的分布相對(duì)第二對(duì)差分過孔不完全對(duì)稱。同理，根據(jù)差分對(duì)的特點(diǎn)，差分傳輸線間的串?dāng)_已經(jīng)為零，最終表現(xiàn)出來的串?dāng)_是差分過孔間的串?dāng)_，對(duì)于差分過孔來說，該實(shí)施方式過孔間的作用方式與上述實(shí)施方式完全相同，所以差分過孔間的串?dāng)_抵消，改善了信號(hào)的傳輸特性，也達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。該示意圖中的接地孔及接地信號(hào)也不會(huì)對(duì)差分信號(hào)傳輸和差分過孔產(chǎn)生影響。
上述實(shí)施方式雖然是以PCB上的過孔排布為例來說明本發(fā)明的，然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可把該差分過孔改良方法應(yīng)用到任何可以應(yīng)用差分過孔的其他設(shè)計(jì)中。
權(quán)利要求
1.一種具有改良差分過孔的印刷電路板，所述印刷電路板包括若干組差分過孔和與上述差分過孔對(duì)應(yīng)的差分傳輸線，以及通過上述差分傳輸線來確保其電氣連接的若干平面層，上述每組差分過孔包括兩對(duì)差分過孔，其特征在于該組差分過孔中的一對(duì)差分過孔在另外一對(duì)差分過孔中心線連線的垂直平分線上。
2.如權(quán)利要求1所述的具有改良差分過孔的印刷電路板，其特征在于所述每對(duì)差分過孔屬于同一類型。
3.如權(quán)利要求2所述的具有改良差分過孔的印刷電路板，其特征在于所述差分過孔是通孔。
4.如權(quán)利要求2所述的具有改良差分過孔的印刷電路板，其特征在于所述差分過孔是盲孔。
5.如權(quán)利要求2所述的具有改良差分過孔的印刷電路板，其特征在于所述差分過孔是埋孔。
6.如權(quán)利要求1至5項(xiàng)中任意一項(xiàng)所述的具有改良差分過孔的印刷電路板，其特征在于所述平面層包括信號(hào)層、電源層和接地層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有改良差分過孔的印刷電路板，所述印刷電路板包括若干組差分過孔和與上述差分過孔對(duì)應(yīng)的差分傳輸線，以及通過上述差分傳輸線來確保其電氣連接的若干平面層，上述每組差分過孔包括兩對(duì)差分過孔，其中該組差分過孔中的一對(duì)差分過孔在另外一對(duì)差分過孔中心線連線的垂直平分線上。通過上述設(shè)計(jì)，印刷電路板上的差分過孔間的串?dāng)_互相抵消，改善了信號(hào)的傳輸質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04B3/32GK1870852SQ20051003495
公開日2006年11月29日 申請(qǐng)日期2005年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月28日
發(fā)明者林有旭, 葉尚蒼, 李傳兵 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司