CN102724809A - 一种多层pcb板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种多层PCB板及其制作方法，该方法通过通过改变金手指处的参考平面高度来改变金手指处的阻抗值，可有效解决高速信号从引出线传输到金手指处的阻抗不连续的问题，从而保证高速信号的完整性及减少信号反射引起的振铃、EMI超标等问题的出现。该发明主要从影响阻抗变化的角度入手，通过改变金手指处的参考平面高度来消除金手指引出线与金手指处的阻抗差异，从而保证阻抗连续。

Description

一种多层PCB板及其制作方法

技术领域

本发明涉及PCB板，尤其涉及PCB板的制作方法。 

背景技术

在多层PCB板中，针对多层XFP、SFP类产品，通常是由金手指连接到主机当中，金手指的宽度与引出线相比一般较宽，且金手指处的铜皮厚度要比引出线厚，按照常规的设计，在介质材料相同的参数下，由于金手指处铜皮和镀金层的厚度较厚以及线较宽的因素，往往生产出来后阻抗比引出线小，在高速信号通过的时候会产生比如，信号不稳定抖动大，振铃，眼图差等阻抗不连续的问题。本发明从PCB设计的角度上提出了一种解决方案。通过改变金手指处的参考平面的高度，从而改变金手指处的阻抗值大小，进而保证金手指处与引出线处阻抗连续。 

按照表层阻抗微带线的经典公式： 

Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] 

其中，W为线宽，T为走线的铜皮厚度，H为走线到参考平面的距离，Er是PCB板材质的介电常数(dielectric constant)。

可以得出线宽和铜皮厚度与阻抗成反比，走线到参考平面的距离与阻抗成正比。金手指由于特殊连接需要，线宽W和铜皮厚度T比高速线引出线宽且厚，在介质常数Er、走线到参考平面距离H相同的条件下，金手指的阻抗肯定要比高速线引出线小，那么，金手指处的阻抗和引出线处的阻抗不连续，在高速信号通过的时候会产生比如，信号不稳定抖动大，振铃，眼图差等问题。 

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种多层PCB板及其制作方法，使引出线处的阻抗与金手指处的阻抗尽量的接近或相等，以克服上述缺陷，达到性能可靠、通用性强的目的。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

一种多层PCB板及其制作方法，原本，由于金手指处的参考平面和引出线处的参考平面是一致的，那么由金手指处走线到参考平面的距离和由引出线处走线到参考平面的距离也是一样的，金手指由于特殊连接需要，线宽W和铜皮厚度T比高速线引出线宽且厚，在介质常数Er、走线到参考平面距离H相同的条件下，按照表层阻抗微带线的经典公式：

Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] 

金手指的阻抗肯定要比高速线引出线小。

把金手指处覆盖的多层铜皮挖去，由于金手指处覆盖的多层铜皮挖去，金手指处的参考平面由上层铜皮移至下层铜皮，金手指处走线到参考平面距离随之增加；而引出线处覆盖的多层铜皮没有挖去，则引出线处的参考平面没有改变，引出线处走线到参考平面距离不变，因此，金手指的参考平面距离大于引出线的参考平面距离，金手指由于特殊连接需要，线宽W和铜皮厚度T比引出线宽且厚，介质常数Er是相等的，由于金手指的参考平面距离大于引出线的参考平面距离，金手指处的阻抗将接近或者等于引出线处的阻抗。 

将金手指覆盖的多层铜皮全部挖空时，由于金手指处走线到参考平面的距离达到最大值，由于走线到参考平面的距离与阻抗成正比，那么此时金手指处的阻抗也达到最大值，如果仍然小于引出线处的阻抗，则此时金手指处的阻值是最接近引出线处的阻值的。 

当将金手指覆盖的多层铜皮挖去其中的几层时，金手指处走线到参考平面的距离未达到最大值，由于走线到参考平面的距离与阻抗成正比，随着金手指处走线到参考平面的距离增加而金手指处的阻抗增加，当挖至多层铜皮的第N层时，金手指处走线到参考平面的距离增加一定值，因此金手指处的阻抗增加一定值，当金手指处的阻抗增加到最接近或者等于引出线处的阻抗时，应挖至第N层铜皮。此时，金手指处的阻抗与引出线处的阻抗最接近连续。 

所述多层PCB板的层数为4层或者4层以上。 

所述挖去的多层铜皮的形状为金手指所覆盖区域的形状。 

所述挖去的多层铜皮的层数是使金手指处与引出线处的阻抗最接近连续的层数。 

金手指和引出线设置在所述多层PCB板的表面层，该表面层应为PCB板的上表面，金手指与引出线相连接，金手指处以下覆盖的铜皮层被挖去。 

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是： 

1、本发明有效地解决了PCB板引出线处和金手指处阻抗不连续的问题，使金手指处的阻抗最大程度地接近于引出线处的阻抗，保障了高速信号传递过程中信号的稳定。

2、本发明实现方式简明，实现步骤少，成本低。 

3、本发明提高了PCB板整体的性能。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图； 

图2为本发明的横截面图；

图3为本发明的截面图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

下面结合附图对本发明做进一步说明。 

本发明采用的技术方案为： 

一种多层PCB板及其制作方法，如图1所示，原本，由于金手指处1的参考平面和引出线处2的参考平面是一致的，那么由金手指处1走线到参考平面的距离H1和由引出线处2走线到参考平面的距离H也是一样的，金手指由于特殊连接需要，线宽W和铜皮厚度T比高速线引出线宽且厚，在介质常数Er、走线到参考平面距离H1相同的条件下，按照表层阻抗微带线的经典公式：

Z={87/[sqrt(Er+1.41)]}ln[5.98H/(0.8W+T)] 

金手指的阻抗肯定要比高速线引出线小。

把金手指处1覆盖的多层铜皮挖去，由于金手指处1覆盖的多层铜皮挖去，金手指处1的参考平面由上层铜皮移至下层铜皮，金手指处1走线到参考平面距离随之增加；而引出线处2覆盖的多层铜皮没有挖去，则引出线处2的参考平面没有改变，引出线处走线到参考平面距离不变，因此，金手指的参考平面距离大于引出线的参考平面距离，金手指由于特殊连接需要，线宽W和铜皮厚度T比引出线宽且厚，介质常数Er是相等的，由于金手指1的参考平面距离大于引出线2的参考平面距离，金手指处1的阻抗将接近或者等于引出线处2的阻抗。 

如图2所示，以一块8层板为例，在高速线金手指处1覆盖有7层，金手指本身就是第一层，它的下面有7层。其中自上而下逐层排列，金手指处1为第一层，以下覆盖的第二层3，第四层5，第七层4为铜皮层，挖出金手指处1以下覆盖的第二层3、第四层5两个铜皮层，则金手指1的参考平面下移至第七层4，金手指1的参考平面距离增加，而线引出线2的参考平面仍然是第二层3，这样使金手指1的参考平面距离大于引出线2的参考平面距离，由于走线到参考平面的距离与阻抗成正比，从而达到了平衡金手指处1阻抗的目地，保证阻抗连续。 

如图2所示，将金手指1覆盖的多层铜皮挖至第七层4时，金手指1的参考平面由第二层3移至第七层4，由于金手指处1走线到参考平面的距离达到最大值H3，由于走线到参考平面的距离H3与阻抗成正比，那么此时金手指处1的阻抗也达到最大值，如果仍然小于引出线处2的阻抗，则此时金手指处1的阻值最接近引出线处2的阻值。 

如图3所示，当将金手指覆盖的多层铜皮挖至其中的第四层5时，金手指1的参考平面由第二层3移至第四层5，相应地，金手指处1走线到参考平面第四层5的距离为H4，走线距离未达到最大值，由于走线到参考平面的距离H4与阻抗成正比，随着金手指处1走线到参考平面的距离H4增加而金手指处的阻抗增加，如果当挖至多层铜皮的第四层5时，金手指处1走线到参考平面的距离增加到H4，因此金手指处1的阻抗增加一定值，如果此时当金手指处1的阻抗增加到最接近或者等于引出线处2的阻抗，此时，金手指处1的阻抗与引出线处2的阻抗最接近连续。 

所述多层PCB板的层数为4层或者4层以上。 

所述挖去的多层铜皮的形状为金手指所覆盖区域的形状。 

所述挖去的多层铜皮的层数是使金手指处1与引出线处2的阻抗最接近连续的层数。 

金手指1和引出线2设置在所述多层PCB板的表面层，金手指与引出线相连接，金手指处以下覆盖的铜皮层被挖去。 

以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (5)

1.一种多层PCB板及其制作方法，其特征是：把金手指处覆盖的多层铜皮挖去，使金手指的参考平面距离大于引出线的参考平面距离，金手指处与引出线处的阻抗连续。

2.根据权利要求1所述的一种多层PCB板及其制作方法，其特征是：所述多层PCB板的层数为4层或者4层以上。

3.根据权利要求1所述的一种多层PCB板及其制作方法，其特征是：所述挖去的多层铜皮的形状为金手指所覆盖区域的形状。

4.根据权利要求1所述的一种多层PCB板及其制作方法，其特征是：所述挖去的多层铜皮的层数是使金手指处与引出线处的阻抗最接近连续的层数。

5.根据权利要求1所述的一种多层PCB板及其制作方法，其特征是：金手指和引出线设置在所述多层PCB板的表面层，金手指与引出线相连接，金手指处以下覆盖的铜皮层被挖去。

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