CN105228334A - 一种印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷电路板，包括至少一层布线层，以及设置在所述至少一层布线层上的差分走线和滤波结构，所述滤波结构用于滤除所述差分走线中传输的待滤除波，所述滤波结构两端间的直线间距为所述待滤除波的波长的四分之一，所述差分走线与所述滤波结构位于同一层所述布线层，或者不同层所述布线层。本发明提供的印刷电路板不需要利用滤波元件进行滤波，降低了成本，且降低了布局设计过程中设计人员的绘制难度。

Description

一种印刷电路板

技术领域

本发明涉及电子产品的电路滤波技术领域，尤其涉及一种印刷电路板。

背景技术

随着第三代移动通信技术(3G)和第四代移动通信技术(4G)网络的普及，客户对电子产品的电磁兼容性(ElectroMagneticCompatibility，EMC)指标要求越来越高，在EMC测试过程中的测试标准也越来越严格。针对日益严格的测试标准，在电子产品的电路设计过程中，需要添加一些滤波元件(如：磁珠、电容或共模滤波器等)来滤除噪声。上述设计不仅在生产中需要增加元件成本，而且在布局设计的过程中也会增加设计人员的绘制难度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种印刷电路板，能够解决现有技术中具有滤波功能的电路成本较高，且布局设计过程中设计人员绘制难度高的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种印刷电路板，包括至少一层布线层，以及设置在所述至少一层布线层上的差分走线和滤波结构，

所述滤波结构用于滤除所述差分走线中传输的待滤除波，所述滤波结构两端间的直线间距为所述待滤除波的波长的四分之一，

所述差分走线与所述滤波结构位于同一层所述布线层，或者不同层所述布线层。

进一步地，所述滤波结构为导电金属线，所述导电金属线的一端与所述差分走线电连接，所述导电金属线的另一端悬空设置。

进一步地，当所述差分走线与所述滤波结构位于同一层所述布线层时，所述导电金属线的一端通过第一导电引线与所述差分走线电连接。

进一步地，当所述差分走线与所述滤波结构位于不同层所述布线层时，所述导电金属线的一端通过第一过孔与所述差分走线电连接，所述第一过孔中填充有导电物质，或者，

与所述滤波结构所在的布线层相邻的布线层上设置有导电块，所述导电块分别与所述差分走线和所述滤波结构电连接，

当所述导电块与所述差分走线位于同一层所述布线层时，所述导电块与所述差分走线接触或所述导电块通过第二导电引线与所述差分走线电连接，所述导电块通过第二过孔与所述导电金属线的一端电连接，所述第二过孔中填充有导电物质；

当所述导电块与所述差分走线位于不同层所述布线层时，所述导电块通过第三过孔与所述差分走线电连接，所述导电块通过第四过孔与所述导电金属线的一端电连接，所述第三过孔和所述第四过孔中填充有导电物质。

进一步地，还包括设置有开口的金属片，所述设置有开口的金属片复用为所述滤波结构，所述开口的深度为所述待滤除波的波长的四分之一。

进一步地，当所述差分走线与所述滤波结构位于同一层所述布线层时，所述设置有开口的金属片与所述差分走线绝缘且相邻设置。

进一步地，当所述差分走线与所述滤波结构位于不同层所述布线层时，所述设置有开口的金属片所在的布线层与所述差分走线所在的布线层相邻，且所述设置有开口的金属片的开口的内侧位于所述差分走线的正上方或正下方。

进一步地，所述开口的形状为矩形、扇形或弧形。

进一步地，所述滤波结构所在的布线层为所述印刷电路板的顶层布线层或底层布线层。

进一步地，所述滤波结构所在的布线层利用贴片工艺形成。

进一步地，所述滤波结构所在的布线层与相邻的布线层之间设置有绝缘层。

进一步地，所述绝缘层的材料为聚脂薄膜。

进一步地，所述滤波结构所在的布线层与所述绝缘层构成所述贴片工艺的贴片结构。

本发明实施例提供的印刷电路板，通过两端间的直线距离为待滤除波的波长的四分之一的滤波结构，滤除差分走线中传输的待滤除波，不再需要利用滤波元件来进行滤波，进而降低了成本，且降低了布局设计过程中设计人员的绘制难度。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的印刷电路板的剖面图。

图2是本发明实施例一提供的印刷电路板的滤波结构所在的布线层的俯视图。

图3是本发明实施例二提供的印刷电路板的剖面图。

图4是本发明实施例二提供的印刷电路板的差分走线所在的布线层的俯视图。

图5是本发明实施例二提供的印刷电路板的导电金属线所在的布线层的俯视图。

图6是本发明实施例三提供的印刷电路板的剖面图。

图7是本发明实施例三提供的印刷电路板的差分走线所在的布线层的俯视图。

图8是本发明实施例四提供的印刷电路板的剖面图。

图9是本发明实施例五提供的印刷电路板的滤波结构所在的布线层的俯视图。

图10是本发明实施例六提供的印刷电路板的结构的分解图。

图11是本发明实施例七提供的印刷电路板中贴片工艺用到的贴片结构的剖面图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。

实施例一：

图1是本发明实施例一提供的印刷电路板的剖面图。如图1所示，该印刷电路板包括至少一层布线层101。可以理解的是：当该印刷电路板包括至少两层布线层101时，相邻的两层布线层101之间还设置有绝缘层102，以绝缘相邻的两层布线层101上的布线。图2是本发明实施例一提供的印刷电路板的滤波结构所在的布线层的俯视图。如图2所示，该印刷电路板还包括设置在同一层布线层101上的差分走线201(包括平行设置的第一导电金属线211和第二导电金属线221)和导电金属线202。其中，导电金属线202的一端通过第一导电引线203与差分走线201电连接，导电金属线202的另一端悬空设置，且导电金属线202两端间的直线间距为差分走线201中传输的待滤除波的波长的四分之一；导电金属线202作为滤波结构，用来滤除差分走线201中传输的待滤除波。

由于导电金属线202两端间的直线间距为差分走线201中传输的待滤除波的波长的四分之一，且导电金属线202的一端与差分走线201电连接，导电金属线202的另一端悬空设置(即开路)，根据传输线理论可知，导电金属线202中与差分走线201电连接的一端的阻抗为零(即与地等电位)。因此，导电金属线202能够作为滤波结构，将差分走线201中传输的待滤除波滤除，实现滤波作用。

需要说明的是，差分走线201和导电金属线202所在的布线层可以是至少一层布线层101中的任意一层，可以根据实际需要进行设计，即：可以根据实际需要设计差分走线201和导电金属线202所在的布线层在印刷电路板中的位置。差分走线201和导电金属线202所在的布线层上除了设置有差分走线201和导电金属线202外，还可以设置其它的电路元件。布线层101的材料可以是铜。导电金属线202的一端与第一导电金属线211或第二导电金属线221中的任意一点电连接即可。为了节省导电引线203，导电金属线202可以设置于差分走线201的附近；为了节省导电金属线202，导电金属线202可以是直线，即导电金属线202的长度为待滤除波的波长的四分之一，此种直线结构设置的导电金属线202还能够节省导电金属线202在布线层上所占的面积，进而能够使得布线层具有较多的面积来设置其它的电路元件，从而能够减小印刷电路板的尺寸。

导线金属线202的长度可以根据差分走线201中传输的待滤除波的传输速率和频率进行计算，其计算公式如下：

$L=\frac{\mathrm{\λ}}{4}=\frac{V\×T}{4}=\frac{V}{4f}=\frac{C}{4f\sqrt{\mathrm{\ϵ}}}$ (式1)

其中，L为导线金属线202的长度；λ为待滤除波的波长；V为待滤除波的传输速率；T为待滤除波的周期；f为待滤除波的频率；C为光速，其值为3×10^8m/s；ε为印刷电路板的材料的介电常数。

在电子产品的测量过程中发现，出现EMC问题的频段主要集中在900MHz(此时，待滤除波的波长为0.16m)左右，印刷电路板的材料大部分采用环氧玻璃布层压板(FR-4)，其介电常数为4.4。f和ε的值分别为900MHz和4.4，由(式1)可知，L的值为0.04m。因此，导线金属线202的长度优选为0.04m，即可将出现EMC问题的频段的波滤除。

需要说明的是，在需要滤除任何波长的波时，导线金属线的长度均可以通过(式1)获得。

本发明实施例一提供的印刷电路板，通过在设置有差分走线的印刷电路板上设置一端与差分走线电连接，另一端悬空设置，且两端间的直线距离为待滤除波的波长的四分之一的导电金属线对差分走线中传输的待滤除波进行滤除，不需要再利用滤波元件来进行滤波，进而降低了成本，且降低了布局设计过程中设计人员的绘制难度。

实施例二：

图3是本发明实施例二提供的印刷电路板的剖面图。如图3所示，与本发明实施例一不同的是，本发明实施例二提供的印刷电路板中的布线层101有至少两层，差分走线201和导电金属线202位于不同层布线层。其中，导电金属线202的一端通过第一过孔301(第一过孔301中填充有导电物质)与差分走线201电连接，导电金属线202的另一端悬空设置。

图4是本发明实施例二提供的印刷电路板的差分走线所在的布线层的俯视图。如图4所示，差分走线201包括平行设置的第一导电金属线211和第二导电金属线221。图5是本发明实施例二提供的印刷电路板的导电金属线所在的布线层的俯视图。如图5所示，导电金属线202优选为直线结构，此种直线结构设置的导电金属线202的优点可以参见实施例一。

需要说明的是，差分走线201所在的布线层可以是上述至少两层布线层101中的任意一层；导电金属线202所在的布线层可以是除了差分走线201所在的布线层之外的所有布线层中的任意一层，差分走线201所在的布线层可以在导电金属线202所在的布线层之上，也可以在之下；差分走线201所在的布线层与导电金属线202所在的布线层可以相邻，也可以不相邻。

基于与实施例一中相同的原理，导电金属线202能够作为滤波结构，将差分走线201中传输的待滤除波滤除，实现滤波作用。导线金属线202的长度可根据实施例一中的(式1)得到。在本实施例二中未详细描述的内容，可以参见实施例一。

与本发明实施例一提供的印刷电路板相比，本发明实施例二提供的印刷电路板不再将导电金属线与差分走线同层设置，而是将两者不同层设置，本发明实施例二提供的这种设置方式避免了由于差分走线附近没有太大空间引起导电金属线设置不方便的缺陷，使得该印刷电路板制作时更加方便。

实施例三：

图6是本发明实施例三提供的印刷电路板的剖面图。如图6所示，与本发明实施例二提供的印刷电路板不同的是，本发明实施例三提供的印刷电路板还包括导电块601，且导电块601与差分走线201位于同一层布线层。导电块通过第二过孔602(第二过孔602中填充有导电物质)与导电金属线202的一端电连接。图7是本发明实施例三提供的印刷电路板的差分走线所在的布线层的俯视图。如图7所示，导电块601与差分走线201接触，实现了导电块601与差分走线201的电连接。因此，导电块将差分走线201和导电金属线202实现电连接。

需要说明的是，导电块601与差分走线201可以通过直接接触实现电连接，也可以通过第二导电引线实现电连接。

基于与实施例二中相同的原理，导电金属线202能够作为滤波结构，将差分走线201中传输的待滤除波滤除，实现滤波作用。导线金属线202的长度可根据实施例一中的(式1)得到。在本实施例三中未详细描述的内容，可以参见实施例一。

与本发明实施例二提供的印刷电路板相比，本发明实施例三提供的印刷电路板，在与导电金属线所在的布线层相邻的布线层上设置导电块，且导电块与差分走线位于同一层布线层，通过导电块将差分走线和导电金属线实现电连接，使得在将差分走线和导电金属线电连接时的对准操作较简便。

实施例四：

图8是本发明实施例四提供的印刷电路板的剖面图。如图8所示，与本发明实施例三提供的印刷电路板不同的是，本发明实施例四提供的印刷电路板的导电块601与差分走线201位于不同层布线层。其中，导电块601通过第三过孔801(第三过孔801中填充有导电物质)与差分走线201电连接；导电块601通过第四过孔802(第四过孔802中填充有导电物质)与导电金属线202的一端电连接。

需要说明的是，导电块601可以设置在除差分走线201所在的布线层和导电金属线202所在的布线层之外的任意一层布线层。

基于与本发明实施例三中相同的原理，导电金属线202能够作为滤波结构，将差分走线201中传输的待滤除波滤除，实现滤波作用。导线金属线202的长度可根据实施例一中的(式1)得到。在本发明实施例四中未详细描述的内容，可以参见实施例一。

与本发明实施例三提供的印刷电路板相比，本发明实施例四提供的印刷电路板不再将导电块与差分走线同层设置，而是将两者不同层设置，能够避免由于差分走线附近没有太大空间引起导电块设置不方便的缺陷。

实施例五：

图9是本发明实施例五提供的印刷电路板的滤波结构所在的布线层的俯视图。如图9所示，与本发明实施例一提供的印刷电路板不同的是，本发明实施例五提供的印刷电路板的滤波结构不再是导电金属线，而是设置有开口901的金属片902，开口901的深度A为差分走线201中传输的待滤除波的波长的四分之一，且设置有开口901的金属片902与差分走线201绝缘且相邻设置。

将设置有开口901的金属片902与差分走线201绝缘且相邻设置时，金属片902的两个侧壁(第一侧壁912和第二侧壁922)与差分走线201产生寄生电容，金属片902与差分走线201发生磁耦合，开口901能够起到滤波的作用，将差分走线201中传输的待滤除波滤除，实现滤波作用。

需要说明的是，开口901的宽度B越大，滤波结构的带宽越大。金属片902的形状可以为任何一种形状，其可以根据实际需要或者滤波结构所在的布线层的实际设计结构进行设计。图9仅示出了开口901为长方形的结构图，开口901还可以是弧形或扇形，当开口901为弧形或扇形时，该滤波结构的带宽大于开口901为长方形时的带宽。在本实施例中未详细描述的内容，可以参见实施例一。

本发明实施五提供的印刷电路板，通过在设置有差分走线的印刷电路板上设置与差分走线绝缘且相邻的设置有开口的金属片来对差分走线中传输的待滤除波进行滤除。该实施例五能够避免实施例一至实施例四中因差分走线较细，将导电金属线与差分走线电连接的难度较高的缺陷。

实施例六：

图10是本发明实施例六提供的印刷电路板的结构的分解图。如图10所示，与本发明实施例五提供的印刷电路板不同的是，本发明实施例六提供的印刷电路板的设置有开口901的金属片902所在的布线层与差分走线201所在的布线层相邻，即：设置有开口901的金属片902所在的布线层在差分走线201所在的布线层的上方，或者设置有开口901的金属片902所在的布线层在差分走线201所在的布线层的下方。而且，当设置有开口901的金属片902所在的布线层在差分走线201所在的布线层的上方时，设置有开口901的金属片902的开口的内侧C位于差分走线201的正上方；当设置有开口901的金属片902所在的布线层在差分走线201所在的布线层的下方时，设置有开口901的金属片902的开口的内侧C位于差分走线201的正下方。

需要说明的是，当设置有开口901的金属片902所在的布线层在差分走线201所在的布线层的上方时，设置有开口901的金属片902所在的布线层的上方，和/或差分走线201所在的布线层的下方还可以设置有至少一层布线层101；当设置有开口901的金属片902所在的布线层在差分走线201所在的布线层的下方时，设置有开口901的金属片902所在的布线层的下方，和/或差分走线201所在的布线层的上方还可以设置有至少一层布线层101。本实施例中未详细描述的内容，可以参见实施例五。

与本发明实施例五提供的印刷电路板相比，本发明实施例六提供的印刷电路板不再将滤波结构与差分走线同层设置，而是将两者不同层设置，本发明实施例六提供的这种设置方式避免了由于差分走线附近没有太大空间引起滤波结构设置不方便的缺陷，使得该印刷电路板制作时更加方便。

实施例七：

与本发明实施例二至实施例四，以及实施例六提供的印刷电路板不同的是，本发明实施例七提供的印刷电路板的滤波结构所在的布线层为印刷电路板的顶层布线层或底层布线层。本实施例七提供的印刷电路板的滤波结构可以是实施例二至实施例四中提供的导电金属线，也可以是实施例六中提供的设置有开口的金属片。

由于滤波结构所在的布线层为印刷电路板的顶层布线层或底层布线层，因此，滤波结构所在的布线层优选为利用贴片工艺形成。此种贴片工艺形成滤波结构所在的布线层可以先制备除该滤波结构所在的布线层之外的部分，再利用贴片工艺制作该滤波结构所在的布线层，能够简化除该滤波结构所在的布线层之外的部分的布局设计。

可以理解的是，当滤波结构为实施例二提供的导电金属线时，在制作除滤波结构所在的布线层之外的其余结构时，需要预留与差分走线电连接的第一过孔；当滤波结构为实施例三或实施例四中提供的导电金属线时，在制作除滤波结构所在的布线层之外的其余结构时，需要预留与差分走线电连接的导电块及过孔，此处，导电块所在的布线层优选为与滤波结构所在的布线层相邻，此种结构的设计使得贴片工艺较简单；当滤波结构为实施例六中提供的设置有开口的金属片时，在制作除滤波结构所在的布线层之外的其余结构时，差分走线所在的布线层与滤波结构所在的布线层相邻。

滤波结构所在的布线层与相邻的布线层之间优选为设置有绝缘层，该绝缘层能够绝缘滤波结构与相邻的布线层上除差分走线之外的布线，使得相邻的布线层上除了可以设置有差分走线外，还可以设置其它的布线，进而能够减小印刷电路板的尺寸。该绝缘层的材料可以是聚酯薄膜。

滤波结构所在的布线层与上述绝缘层可以构成贴片工艺的贴片结构，利用该贴片结构和贴片工艺制作滤波结构所在的布线层。图11是本发明实施例七提供的印刷电路板中贴片工艺用到的贴片结构的剖面图。如图11所示，该贴片结构包括依次层叠的绝缘层1101和滤波结构1102所在的布线层1103。

与本发明实施例二至实施例四，以及实施例六提供的印刷电路板相比，本发明实施例七提供的印刷电路板，通过将滤波结构所在的布线层为所述印刷电路板的顶层布线层或底层布线层，可以利用贴片工艺来制作滤波结构所在的布线层，使得印刷电路板的制作较简单。

上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。

Claims (10)

1.一种印刷电路板，其特征在于，包括至少一层布线层，以及设置在所述至少一层布线层上的差分走线和滤波结构，

所述滤波结构用于滤除所述差分走线中传输的待滤除波，所述滤波结构两端间的直线间距为所述待滤除波的波长的四分之一，

所述差分走线与所述滤波结构位于同一层所述布线层，或者不同层所述布线层。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，所述滤波结构为导电金属线，所述导电金属线的一端与所述差分走线电连接，所述导电金属线的另一端悬空设置。

3.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，当所述差分走线与所述滤波结构位于同一层所述布线层时，所述导电金属线的一端通过第一导电引线与所述差分走线电连接。

4.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，当所述差分走线与所述滤波结构位于不同层所述布线层时，所述导电金属线的一端通过第一过孔与所述差分走线电连接，所述第一过孔中填充有导电物质，或者，

与所述滤波结构所在的布线层相邻的布线层上设置有导电块，所述导电块分别与所述差分走线和所述滤波结构电连接，

当所述导电块与所述差分走线位于同一层所述布线层时，所述导电块与所述差分走线接触或所述导电块通过第二导电引线与所述差分走线电连接，所述导电块通过第二过孔与所述导电金属线的一端电连接，所述第二过孔中填充有导电物质；

当所述导电块与所述差分走线位于不同层所述布线层时，所述导电块通过第三过孔与所述差分走线电连接，所述导电块通过第四过孔与所述导电金属线的一端电连接，所述第三过孔和所述第四过孔中填充有导电物质。

5.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于，还包括设置有开口的金属片，所述设置有开口的金属片复用为所述滤波结构，所述开口的深度为所述待滤除波的波长的四分之一。

6.根据权利要求5所述的印刷电路板，其特征在于，当所述差分走线与所述滤波结构位于同一层所述布线层时，所述设置有开口的金属片与所述差分走线绝缘且相邻设置。

7.根据权利要求5所述的印刷电路板，其特征在于，当所述差分走线与所述滤波结构位于不同层所述布线层时，所述设置有开口的金属片所在的布线层与所述差分走线所在的布线层相邻，且所述设置有开口的金属片的开口的内侧位于所述差分走线的正上方或正下方。

8.根据权利要求5-7任一所述的印刷电路板，其特征在于，所述开口的形状为矩形、扇形或弧形。

9.根据权利要求4或7所述的印刷电路板，其特征在于，所述滤波结构所在的布线层为所述印刷电路板的顶层布线层或底层布线层。

10.根据权利要求9所述的印刷电路板，其特征在于，所述滤波结构所在的布线层利用贴片工艺形成，所述滤波结构所在的布线层与相邻的布线层之间设置有绝缘层，所述滤波结构所在的布线层与所述绝缘层构成所述贴片工艺的贴片结构。