CN102970814B - 一种印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种印刷电路板，包括一顶层、一底层以及一中间接地层，其上布设有一滤波电路，具有：第一电源端，位于其顶层，用于提供电源信号；第一接地端，位于其顶层，连接至中间接地层；滤波电容，位于第一电源端和第一接地端之间；第二电源端和第二接地端，均位于其底层，经由相应的过孔分别连接至滤波电容的两端；其中，该中间接地层还包括一隔离区域，并且从第二过孔至滤波电容之间的电性通路与中间接地层电性绝缘。采用本发明的印刷电路板，于该印刷电路板的中间接地层形成一隔离区域，以便底层的第二接地端经由过孔到达顶层上的滤波电容的电性通路不会提前与中间接地层电性接触，从而可提升滤波电路的滤波性能。

Description

一种印刷电路板

技术领域

本发明涉及印刷电路板的布线技术，尤其涉及用于滤波电路的印刷电路板的布线结构。

背景技术

当前，为了使电路持续保持正常运行状态，提升电路的稳定性和可靠性，并避免外来干扰和噪声对电路中的各种信号造成不良影响，电源滤波器在绝大多数电路设计中已逐渐成为十分重要的环节而予以关注。以开关电源为例，它以功耗小、效率高、体积小、重量轻、稳压范围宽等特点，广泛应用于计算机及外围设备、通信设备、自动控制设备、家用电器等，然而，开关电源也因其瞬态噪声干扰上升速度快、持续时间短、电压振幅高、随机性强等缺陷，严重影响了其电源品质。因而，需要设计一种电源滤波器，以便将输入或输出的电源电压经由滤波处理来得到纯净的直流电。

在现有技术中，虽然滤波电路的设计过程已考虑到，对于电源信号中的高频成分和低频成分进行滤除。但是，具体进行实验测试时，仍然发现滤波效果并无法达到预期目标。这主要是因为，在将滤波电路布设于印刷电路板时，板上的关键信号(如电源信号、接地信号)之间的走线不够讲究，从而在很大程度上影响了信号的质量。

有鉴于此，如何设计一种印刷电路板，当滤波电路布设于该印刷电路板时，可显著改进该滤波电路的滤波效果，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术的布设有滤波电路的印刷电路板在设计上所存在的上述缺陷，本发明提供了一种新型的印刷电路板。

依据本发明的一个方面，提供了一种印刷电路板，包括一顶层、一底层以及一中间接地层，该印刷电路板布设有一滤波电路，其中，该滤波电路包括：

一第一电源端，位于所述印刷电路板的顶层，用于提供一电源信号；

一第一接地端，位于所述印刷电路板的顶层，与所述第一电源端相对设置，电性连接至所述中间接地层；

一滤波电容，位于所述第一电源端和所述第一接地端之间，以对所述电源信号进行滤波处理；

一第二电源端，位于所述印刷电路板的底层，经由一第一过孔电性连接至所述滤波电容的一第一端；以及

一第二接地端，位于所述印刷电路板的底层，经由一第二过孔电性连接至所述滤波电容的一第二端；

其中，所述中间接地层还包括一隔离区域，所述第二接地端经由所述第二过孔，穿越所述隔离区域后抵达所述滤波电容的第二端，并且，从所述第二过孔至所述滤波电容的第二端之间的电性通路与所述中间接地层上的接地电压电性绝缘。

优选地，所述滤波电路还包括一电感，位于所述第一电源端和所述滤波电容的第一端之间，以平滑所述滤波电路的输出电流。

优选地，所述滤波电容为一低频滤波电容，用于滤除所述电源信号的低频部分。

优选地，所述滤波电路还包括一第二电容，位于所述第一电源端和所述第一接地端之间，以滤除所述电源信号中的高频部分。在一实施例中，所述第二电容的第一端和第二端分别藉由各自的过孔紧邻所述第二电源端以及所述第二接地端。在另一实施例中，所述滤波电容与所述第二电容的电容值之比不小于100倍。进一步，所述滤波电容为22uF，以及所述第二电容为0.1uF。

采用本发明的印刷电路板，当滤波电路布设于该印刷电路板时，于该印刷电路板的中间接地层的相应位置形成一隔离区域，以便印刷电路板底层上的第二接地端经由过孔到达印刷电路板顶层上的滤波电容的电性通路不会提前与中间接地层上的接地电压电性接触，从而可确保滤波电容的滤除功能，进而提升滤波电路的滤波性能。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出依据本发明的印刷电路板所布设的滤波电路的电路原理示意图；以及

图2示出图1中的滤波电路布设于印刷电路板的电路连接示意图。

具体实施方式

为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。

下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。

图1示出依据本发明的印刷电路板所布设的滤波电路的电路原理示意图，以及图2示出图1中的滤波电路布设于印刷电路板的电路连接示意图。参照图1，该滤波电路包括一第一电源端VDD、一第一接地端GND、一滤波电容C、一第二电源端AVDD和一第二接地端AGND。其中，滤波电容C的一端电性连接至第二电源端AVDD，另一端电性连接至第二接地端AGND。

在现有技术中，对于此滤波电路的布板方式，通常将诸如VGA接口的接脚AVDD和AGND放置在PCB板的一层，而将用于实现滤波功能的电容放置在PCB板的另一层。从图1的电路图可知，滤波电容C的两端电性连接至该第二电源端AVDD和该第二接地端AGND，由于电容所在的PCB层不同于第二电源端AVDD和第二接地端AGND所在的PCB层，若使二者电性连接，需通过在PCB上增加相应的过孔来实现。例如，第二电源端AVDD通过一过孔电性连接至滤波电容C的一端，而第二接地端AGND通过另一过孔电性连接至滤波电容C的另一端。

但是，需要特别指出的是，为增强PCB板上的电路的抗干扰性能，在PCB板的顶层和底层之间一般设置有一个或多个中间层，如中间电源层、中间接地层。尤其是对于中间接地层来说，由于该滤波电路的GND过孔须对应在第一电源端VDD一侧进行接地，而不能够在第二接地端AGND接地，也就是说，在第一接地端GND和第二接地端AGND之间，需要先经由电容C进行滤波处理。然而，现有技术中，在第二接地端AGND经由过孔达到该滤波电容之前，该第二接地端AGND已提前与第一接地端GND电性连通，因此，滤波电容会丧失原有的滤波功能。

相比之下，本发明的滤波电路在布设于印刷电路板时，该滤波电路包括一第一电源端VDD、一第一接地端GND、一滤波电容C、一第二电源端AVDD和一第二接地端AGND。第一电源端VDD和第一接地端GND位于PCB的顶层(如图2中的层11)，并且第一电源端VDD提供一电源信号，以及第一接地端GND与第一电源端VDD相对设置，电性连接至中间接地层(如图2中的层12)。滤波电容C也位于PCB的顶层，具有一第一端Pin1和一第二端Pin2，位于第一电源端VDD和第一接地端GND之间，用于对电源信号进行滤波处理。例如，该滤波电容C可选为低频滤波电容，以滤波该电源信号中的低频成分。

在PCB的底层(如图2中的层13)，放置有第二电源端AVDD和第二接地端AGND。其中，第二电源端AVDD经由一第一过孔Via1电性连接至滤波电容的第一端Pin1，且第二接地端AGND经由一第二过孔Via2电性连接至滤波电容的第二端Pin2。为了使PCB的布线设计更加精准地反映图1所示的滤波电路原理，本发明的印刷电路板布设该滤波电路时，该中间接地层还包括一隔离区域123，当第二接地端AGND经由第二过孔Via2，穿越隔离区域123并抵达滤波电容C的第二端Pin2时，从第二过孔Via2至滤波电容C的第二端Pin2之间的电性通路与中间接地层12上的接地电压电性绝缘。由于隔离区域123中的上述电性通路与中间接地层12电性绝缘，因而该第二过孔Via2仅仅用于电性导通第二接地端AGND和滤波电容的第二端Pin2，并不会使第二接地端AGND提前与第一接地端GND电性接触。由此可知，采用本发明的印刷电路板来布设该滤波电路，滤波电容C可真正地发挥滤波作用，进而提升该滤波电路的滤波性能。

在一具体实施例中，该滤波电路还包括一电感L，位于第一电源端VDD和滤波电容C的第一端Pin1之间，用于平滑滤波电路的输出电流。

在另一具体实施例中，该滤波电路还包括一第二电容(图中未示)，位于第一电源端VDD和第一接地端GND之间，与滤波电容C并联连接，以滤除电源信号中的高频部分。较佳地，第二电容位于PCB的顶层，即层11，其第一端和第二端分别藉由各自的过孔紧邻第二电源端AVDD以及第二接地端AGND，以缩短高频成分的吸收路径。较佳地，为显著滤除电压信号中的高频成分和低频成分，滤波电容C与第二电容的电容值至少相差两个数量级，即二者的电容比值不小于100倍。例如，可选择滤波电容为22uF，以及第二电容为0.1uF。

采用本发明的印刷电路板，当滤波电路布设于该印刷电路板时，于该印刷电路板的中间接地层的相应位置形成一隔离区域，以便印刷电路板底层上的第二接地端经由过孔到达印刷电路板顶层上的滤波电容的电性通路不会提前与中间接地层上的接地电压电性接触，从而可确保滤波电容的滤除功能，进而提升滤波电路的滤波性能。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种印刷电路板，包括一顶层、一底层以及一中间接地层，所述印刷电路板布设有一滤波电路，其特征在于，所述滤波电路包括：

一第一电源端，位于所述印刷电路板的顶层，用于提供一电源信号；

一第一接地端，位于所述印刷电路板的顶层，与所述第一电源端相对设置，电性连接至所述中间接地层；

一滤波电容，位于所述第一电源端和所述第一接地端之间，以对所述电源信号进行滤波处理；

一第二电源端，位于所述印刷电路板的底层，经由一第一过孔电性连接至所述滤波电容的一第一端；以及

一第二接地端，位于所述印刷电路板的底层，经由一第二过孔电性连接至所述滤波电容的一第二端；

其中，所述中间接地层还包括一隔离区域，所述第二接地端经由所述第二过孔，穿越所述隔离区域后抵达所述滤波电容的第二端，并且，从所述第二过孔至所述滤波电容的第二端之间的电性通路与所述中间接地层上的接地电压电性绝缘。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述滤波电路还包括一电感，位于所述第一电源端和所述滤波电容的第一端之间，以平滑所述滤波电路的输出电流。

3.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述滤波电容为一低频滤波电容，用于滤除所述电源信号的低频部分。

4.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述滤波电路还包括一第二电容，位于所述第一电源端和所述第一接地端之间，以滤除所述电源信号中的高频部分。

5.根据权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，所述第二电容的第一端和第二端分别借由各自的过孔紧邻所述第二电源端以及所述第二接地端。

6.根据权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于，所述滤波电容与所述第二电容的电容值之比不小于100倍。

7.根据权利要求6所述的印刷电路板，其特征在于，所述滤波电容为22μF，以及所述第二电容为0.1μF。