CN101282614A - 具有改良过孔的印刷电路板 - Google Patents

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许寿国
刘建宏
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Abstract

一种具有改良过孔的印刷电路板，包括一板体及设于所述板体上的至少一个过孔，所述过孔镀有一电镀层，所述板体包括一上层、一下层以及设于所述上层、下层之间的一第一金属层，所述板体的上层于所述过孔处设有一上层连接垫及一与所述上层连接垫相连的上层传输线，所述印刷电路板的第一金属层在所述过孔的电镀层周围形成一避开孔，所述避开孔沿所述上层传输线走向形成一第一挖开部。所述印刷电路板可有效的改善传输线在过孔处的阻抗不连续效应。

Description

具有改良过孔的印刷电路板
技术领域
本发明涉及一种印刷电路板，特别涉及一种具有改良过孔的印刷电路板。
背景技术
随着数据通信速度的提高，信号完整性对于数据传输的顺利进行至关重要。因此，信号完整性已经成为印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)设计必须考量的因素之一。电子元件和PCB的参数、电子元件在PCB上的布局等，都会影响信号的完整性。对于PCB，保持信号完整性最重要的是保持信号传输线阻抗的匹配和一致连续性。阻抗不连续会导致差分导线信号的反射，而过孔(via)是导致差分导线阻抗不连续的重要因素。
过孔(via)是多层PCB的重要组成部分之一，其按作用可分为两类：一类用作各层间的电气连接；另一类用作器件的固定和定位。按工艺类型可分为盲孔、埋孔和通孔，盲孔位于印刷电路板顶层和底层表面用于表层线路和内层线路的连接，埋孔位于印刷电路板内层，通孔贯穿整个电路板用于实现内部电气互连或作为器件的定位孔。
请参照图1，其为现有一种设有过孔的印刷电路板的剖面图，所述印刷电路板包括一板体100，所述板体100上设有上层传输线110、与上层传输线110相连的上层连接垫120、过孔电镀层130、下层连接垫140、下层传输线150、内部金属层160以及避开孔170。所述上层传输线110通过所述上层连接垫120、所述过孔电镀层130、所述下层连接垫140连接至所述下层传输线150，所述印刷电路板的内部金属层160在所述过孔电镀层130周围形成所述避开孔170。过孔与传输线相比具有较大的电容量及较小的阻抗特性，造成传输线在过孔处阻抗不连续。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种印刷电路板，使其过孔处电容效应较小，从而降低阻抗不连续性效应。
一种具有改良过孔的印刷电路板，包括一板体及设于所述板体上的至少一个过孔，所述过孔镀有一电镀层，所述板体包括一上层、一下层以及设于所述上层、下层之间的一第一金属层，所述板体的上层于所述过孔处设有一上层连接垫及一与所述上层连接垫相连的上层传输线，所述印刷电路板的第一金属层在所述过孔的电镀层周围形成一避开孔，所述避开孔沿所述上层传输线走向形成一第一挖开部。
相较现有技术，所述印刷电路板通过沿传输线走线方向挖开避开孔处的铜箔，在保证了内部金属层具有较好连续性的情况下较好的改善了传输线在过孔处的阻抗不连续效应。
附图说明
下面结合附图及较佳实施方式对本发明作进一步详细描述：
图1是现有一种具有过孔的印刷电路板的剖面图。
图2是本发明具有改良过孔的印刷电路板较佳实施方式的剖面图。
图3是本发明具有改良过孔的印刷电路板较佳实施方式的示意图。
图4是本发明具有改良过孔的印刷电路板较佳实施方式与现有的印刷电路板的信号传输线阻抗曲线的比较图。
具体实施方式
请共同参照图2及图3，本发明具有改良过孔的印刷电路板较佳实施方式包括一板体200及两开设于所述板体200上的过孔280，所述印刷电路板板体200上层在所述过孔280处设有上层连接垫220及与上层连接垫220相连的上层传输线210，下层在过孔280处设有下层连接垫240及与下层连接垫240相连的下层传输线250，所述过孔280内镀有电镀层230，所述板体200上层电路与下层电路之间设有若干内部金属层260。所述上层传输线210通过所述上层连接垫220、所述过孔的电镀层230、所述下层连接垫240与所述下层传输线250电性相连。所述印刷电路板的内部金属层260在所述过孔的电镀层230周围形成若干避开孔，用于切断所述过孔的电镀层230与相应内部金属层260的电连接，其中靠近所述上层传输线210的为第一避开孔271，靠近所述下层传输线250的为第二避开孔272，不与所述上层传输线210及所述下层传输线250相邻的为其它避开孔275。本实施方式中所述避开孔主体部分的直径略大于所述上层连接垫220但满足同一内部金属层中两相邻避开孔不相交，同时靠近所述上层传输线210的第一避开孔271沿所述上层传输线210的走线方向形成一第一挖开部273，靠近所述下层传输线250的第二避开孔272沿所述下层传输线250的走线方向形成一第二挖开部274。本较佳实施方式中所述第一避开孔271、第二避开孔272大致为圆形孔，所述第一、第二挖开部273及274形状可以为矩形或长圆形，其挖开的方向可随相应上层传输线210以及下层传输线250走线方向改变而改变，对电路板布线而言简单易用，不会增加布线负担。本发明还适用于过孔为盲孔时的情况。
请继续参照图4，其为采用时域反射仪方式得出的一对差分信号传输线在过孔结构改良前后差动阻抗值的比较图，横座标为信号传输时间，单位为皮秒(Psec)，纵座标为差分信号传输线的差动阻抗，单位为欧姆(Ohm)。曲线31为改良前差分信号传输线的差动阻抗，曲线30为改良后差分信号传输线的差动阻抗。两条曲线的凹陷处表现了过孔处的阻抗不连续效应，由图可以看出经过补偿后差分信号传输线在过孔处的阻抗不连续效应有了较明显的改善。
本发明具有改良过孔的印刷电路板通过沿信号传输线走线方向挖开避开孔处的内部金属层，降低了过孔处的电容效应，在保证了内部金属层的完整的情况下较好的提高了信号传输线在过孔处阻抗的连续性。

Claims (5)

1. 一种具有改良过孔的印刷电路板，包括一板体及设于所述板体上的至少一个过孔，所述过孔镀有一电镀层，所述板体包括一上层、一下层以及设于所述上层、下层之间的一第一金属层，所述板体的上层于所述过孔处设有一上层连接垫及一与所述上层连接垫相连的上层传输线，所述印刷电路板的第一金属层在所述过孔的电镀层周围形成一避开孔，其特征在于：所述避开孔沿所述上层传输线走向形成一第一挖开部。
2. 如权利要求1所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述板体的上层、下层之间还设有一第二金属层，所述第二金属层在所述过孔的电镀层周围也形成一避开孔，所述板体的下层于所述过孔处设有一下层连接垫及一与所述下层连接垫相连的下层传输线，所述上层传输线通过所述上层连接垫、所述过孔的电镀层、所述下层连接垫与所述下层传输线电性相连，所述第二金属层的避开孔沿所述下层传输线走向形成一第二挖开部。
3. 如权利要求1或2所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述第一挖开部为矩形或长圆形。
4. 如权利要求2所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述第二挖开部为矩形或长圆形。
5. 如权利要求2所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述板体上有复数过孔，所述第一及第二金属层的避开孔大致为圆形，其主体部分的直径略大于所述上层连接垫及下层连接垫且同一金属层中两相邻的避开孔不相交。
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