CN105955437A - 一种电源过孔的位置摆放方法及一种pcb - Google Patents

一种电源过孔的位置摆放方法及一种pcb Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电源过孔的位置摆放方法及一种PCB，该方法包括：首先根据预先确定的供电电流的参数信息和电源过孔的参数信息，确定至少一个电源过孔；然后再根据供电电流的参数信息、电源过孔的参数信息，以及预先确定的电源过孔摆放规则，摆放该至少一个电源过孔。通过这一方式进行电源过孔的位置摆放，可以使供电电流尽可能短距离的直接流向任一电源过孔，使电流流向集中以减小供电损耗。因此，本方案能够减少因电源过孔所引起的供电损耗。

Description

一种电源过孔的位置摆放方法及一种PCB
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种电源过孔的位置摆放方法及一种PCB。
背景技术
随着电子信息市场竞争的不断加剧，主芯片及其外围配置芯片的复杂度越来越高，故对相应供电电源的质量要求也愈加严格。在服务器产品开发中，供电电流通过板卡上的电源过孔传输至电源层，以供给各个负载。其中，电源过孔的摆放规则会对供电损耗造成一定的影响。
目前，电源过孔可以按照串簇摆放的方式进行摆放。
由于串簇摆放的电源过孔摆放方式，易导致供电电流流向电源过孔时较为分散，从而导致产生的电压降较大，进而增大供电损耗。由此可见，现有的过孔摆放方式的供电损耗较大。
发明内容
本发明提供了一种电源过孔的位置摆放方法及一种PCB，能够减少因电源过孔所引起的供电损耗。
为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：
一方面，本发明提供了一种电源过孔的位置摆放方法，预先确定供电电流的第一参数信息，确定电源过孔的第二参数信息，确定电源过孔摆放规则，还包括：
根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，确定第一数量的所述电源过孔；
根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔。
进一步地，所述供电电流的第一参数信息包括：供电电流的电流量和供电电流的电流通路的宽度。
进一步地，所述电源过孔的第二参数信息包括：电源过孔的内径尺寸、电源过孔的外径尺寸和任意两个电源过孔的中心间距的最小值。
进一步地，所述根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，确定第一数量的所述电源过孔，包括：根据所述内径尺寸和所述外径尺寸，确定所述电源过孔的最大允许电流通量；根据所述电流量和所述最大允许电流通量，确定第一数量的所述电源过孔。
进一步地，所述根据所述电流量和所述最大允许电流通量，确定第一数量的所述电源过孔，包括：
根据所述电流量和所述最大允许电流通量，通过公式一以确定第一数量的所述电源过孔，其中，
所述公式一包括：N＝I/Imax，
其中，N为所述第一数量，且采用四舍五入取整计数保留法，I为所述电流量，Imax为所述最大允许电流通量。
进一步地，所述根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔，包括：根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，确定相应的单排最大摆放数；根据所述单排最大摆放数、所述中心间距的最小值和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔。
进一步地，所述根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，确定相应的单排最大摆放数，包括：
根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，通过公式二以确定相应的单排最大摆放数，其中，
所述公式二包括：
其中，Nmax为所述单排最大摆放数，且采用去尾取整计数保留法，W为所述电流通路的宽度，D为所述外径尺寸，Lmin为所述中心间距的最小值。
进一步地，在所述摆放所述第一数量的所述电源过孔之后，还包括：在接收到输入的携带移动方向和移动量的电源过孔移动指令时，通过执行所述电源过孔移动指令，将相应的电源过孔移动至与所述移动方向和所述移动量相对应的位置处。
进一步地，所述根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔，包括：
根据所述第一数量，确定每一排中所布置的所述电源过孔的个数；
根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，确定每一排中的每一个所述电源过孔的布置位置，其中，
每一排中相邻的任意两个电源过孔的中心，与其他排中相邻的任意两个电源过孔的中心，组成平行四边形。
进一步地，所述电源过孔摆放规则包括：菱形摆放规则。
进一步地，在所述菱形摆放规则中，所述菱形的任意相邻两边的夹角为60°或120°。
另一方面，本发明提供了一种印制电路板PCB，包括利用上述任意一种电源过孔的位置摆放方法摆放的电源过孔。
本发明提供了一种电源过孔的位置摆放方法及一种PCB，首先根据预先确定的供电电流的参数信息和电源过孔的参数信息，确定至少一个电源过孔；然后再根据供电电流的参数信息、电源过孔的参数信息，以及预先确定的电源过孔摆放规则，摆放该至少一个电源过孔。通过这一方式进行电源过孔的位置摆放，可以使供电电流尽可能短距离的直接流向任一电源过孔，使电流流向集中以减小供电损耗。因此，本发明能够减少因电源过孔所引起的供电损耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例提供的一种电源过孔的位置摆放方法的流程图；
图2是本发明一实施例提供的另一种电源过孔的位置摆放方法的流程图；
图3是本发明一实施例提供的一种电源过孔摆放方式的示意图；
图4是本发明一实施例提供的另一种电源过孔摆放方式的示意图；
图5是本发明一实施例提供的又一种电源过孔摆放方式的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电源过孔的位置摆放方法，可以包括以下步骤：
步骤101：预先确定供电电流的第一参数信息，确定电源过孔的第二参数信息，确定电源过孔摆放规则。
步骤102：根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，确定第一数量的所述电源过孔。
步骤103：根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔。
本发明实施例提供了一种电源过孔的位置摆放方法，首先根据预先确定的供电电流的参数信息和电源过孔的参数信息，确定至少一个电源过孔；然后再根据供电电流的参数信息、电源过孔的参数信息，以及预先确定的电源过孔摆放规则，摆放该至少一个电源过孔。通过这一方式进行电源过孔的位置摆放，可以使供电电流尽可能短距离的直接流向任一电源过孔，使电流流向集中以减小供电损耗。因此，本发明实施例能够减少因电源过孔所引起的供电损耗。
在一种可能的实现方式中，为了能够准确摆放电源过孔，需要明确供电电流的相关参数信息，所以，所述供电电流的第一参数信息包括：供电电流的电流量和供电电流的电流通路的宽度。
在一种可能的实现方式中，为了能够准确摆放电源过孔，需要明确电源过孔的相关参数信息，所以，所述电源过孔的第二参数信息包括：电源过孔的内径尺寸、电源过孔的外径尺寸和任意两个电源过孔的中心间距的最小值。
在一种可能的实现方式中，为了说明电源过孔数量的确定方式，所以，所述根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，确定第一数量的所述电源过孔，包括：根据所述内径尺寸和所述外径尺寸，确定所述电源过孔的最大允许电流通量；根据所述电流量和所述最大允许电流通量，确定第一数量的所述电源过孔。
在一种可能的实现方式中，为了说明电源过孔的数量确定方式，所以，所述根据所述电流量和所述最大允许电流通量，确定第一数量的所述电源过孔，包括：
根据所述电流量和所述最大允许电流通量，通过公式一以确定第一数量的所述电源过孔，其中，
所述公式一包括：N＝I/Imax (1)
其中，N为所述第一数量，且采用四舍五入取整计数保留法，I为所述电流量，Imax为所述最大允许电流通量。
在一种可能的实现方式中，为了说明电源过孔的摆放方式，所以，所述根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔，包括：根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，确定相应的单排最大摆放数；根据所述单排最大摆放数、所述中心间距的最小值和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔。
在一种可能的实现方式中，为了说明单排最大摆放数的确定方式，所以，所述根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，确定相应的单排最大摆放数，包括：
根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，通过公式二以确定相应的单排最大摆放数，其中，
所述公式二包括：
其中，Nmax为所述单排最大摆放数，且采用去尾取整计数保留法，W为所述电流通路的宽度，D为所述外径尺寸，Lmin为所述中心间距的最小值。
在一种可能的实现方式中，为了能够根据实际需求，以对确定的电源过孔摆放位置进行调整，所以，在所述摆放所述第一数量的所述电源过孔之后，进一步包括：在接收到输入的携带移动方向和移动量的电源过孔移动指令时，通过执行所述电源过孔移动指令，将相应的电源过孔移动至与所述移动方向和所述移动量相对应的位置处。
在一种可能的实现方式中，为了说明摆放电源过孔的具体实现方式，所以，所述根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔，包括：
根据所述第一数量，确定每一排中所布置的所述电源过孔的个数；
根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，确定每一排中的每一个所述电源过孔的布置位置，其中，
每一排中相邻的任意两个电源过孔的中心，与其他排中相邻的任意两个电源过孔的中心，组成平行四边形。
在一种可能的实现方式中，为了可以使供电电流尽可能短距离的直接流向任一电源过孔，所以，所述电源过孔摆放规则包括：菱形摆放规则。
在一种可能的实现方式中，为了能够使电源过孔摆放紧凑，所以，在所述菱形摆放规则中，所述菱形的任意相邻两边的夹角为60°或120°。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。
如图2所示，本发明一个实施例提供了电源过孔的位置摆放方法，该方法可以包括以下步骤：
步骤201：确定供电电流的电流量、供电电流的电流通路的宽度、电源过孔的内径尺寸、电源过孔的外径尺寸、任意两个电源过孔的中心间距的最小值，以及电源过孔摆放规则。
举例来说，由于电子信息市场竞争不断加剧，在满足电源功耗的同时，芯片厂商为降低芯片制作的工艺难度，会采用低电压、大电流的设计方案。由于芯片工作压力值较低，故相应的抗干扰能力较弱，且电流值大，易造成供电路径上的大电压降，从而影响供电质量。
在服务器产品开发中，供电电流可以依次经过供电connector(连接器)和电源转换芯片，以及经过滤波处理后通过电源过孔传输至内层电源层，以最终供给各个负载。其中，电源过孔的摆放情况不同，其对供电质量的影响也会随之变化。
为了能够选用最佳实现方案以摆放电源过孔，首先可以确定供电电流的电流量及电流通路的宽度。比如，在本实施例中，供电电流的电流量为10A，电流通路的宽度为130Mil。
为了满足电源过孔的工艺制造要求，以及尽可能地避免任意两个电源过孔之间的干扰作用，故需要确定两个电源过孔之间的最小间距。例如，在本实施例中，电源过孔的内径尺寸为10Mil，电源过孔的外径尺寸为20Mil。对于这一尺寸的电源过孔，可以预先确定任意两个电源过孔的外表面之间的间距最小值为10Mil。
因此，任意两个电源过孔的中心间距的最小值，可以为该外表面间距最小值与两个电源过孔的外半径的总和，即10+20/2+20/2＝30Mil。
详细地，电源过孔摆放规则可以包括菱形摆放规则。其中，菱形边长应不小于任意两个电源过孔的中心间距的最小值，即菱形边长可以大于或等于30Mil。此外，菱形的相邻两边所形成的夹角可以为60°、90°、120°，以及除此之外的其他角度值。
其中，当菱形的相邻两边的夹角为90°时，可以存在就近相邻的四个电源过孔的中心，分别位于一个正方形的四个顶点位置处。
在一种优选的实现方式中，菱形摆放规则中的每一个菱形的任意相邻两边的夹角可以为60°或120°，即每一个菱形均可以拆分成两个相同的正三角形，以使任意两个就近相邻电源过孔的中心间距始终为相应的最小值。
步骤202：根据电源过孔的内径尺寸和电源过孔的外径尺寸，确定电源过孔的最大允许电流通量。
根据电源过孔的内径尺寸10Mil和外径尺寸20Mil，可以确定出该电源过孔的最大允许电流通量，比如为0.9A。
步骤203：根据供电电流的电流量和电源过孔的最大允许电流通量，确定第一数量的电源过孔。
详细地，可以根据上述公式(1)以确定第一数量的电源过孔。
由于供电电流的电流量为10A，电源过孔的最大允许电流通量为0.9A，则可以确定出电源过孔的数量为10A÷0.9A≈11(个)。
此外，在一种可能的实现方式中，除四舍五入取整计数保留法外，电源过孔的数量同样可以采用进位计数保留法，则电源过孔的数量还可以为12个。
在本实施例中，对计算结果进行四舍五入，可以确定电源过孔的数量为11个。
步骤204：根据供电电流的电流通路的宽度、电源过孔的外径尺寸和任意两个电源过孔的中心间距的最小值，确定相应的单排最大摆放数。
为了缩短供电电流流向电源过孔的路径，可以在与供电电流流向的垂直方向上，摆放尽可能多的电源过孔。其中，由上述公式(2)可知，电源过孔在该垂直方向上的单排最大摆放数，可以由供电电流的电流通路的宽度、电源过孔的外径尺寸和任意两个电源过孔的中心间距的最小值以确定。
在本实施例中，单排最大摆放数为此外，对于宽度为130Mil的电流通路，在单排最大摆放4个电源过孔的同时，还可以留有20Mil的多余空间。
步骤205：根据电源过孔的第一数量，确定每一排中所布置的电源过孔的个数。
由于共有11个电源过孔，且单排最大摆放4个电源过孔，则可以确定相应的摆放方案为：分3排摆放，第一排摆放4个电源过孔，第二排摆放3个电源过孔，第三批摆放4个电源过孔。
步骤206：根据单排最大摆放数、任意两个电源过孔的中心间距的最小值和电源过孔摆放规则，通过确定每一排中的每一个电源过孔的布置位置，以摆放第一数量的电源过孔。
详细地，每一排中相邻的任意两个电源过孔的中心，与其他排中相邻的任意两个电源过孔的中心，可以组成平行四边形。
详细地，根据菱形摆放规则，摆放第一数量的电源过孔，且就近相邻的四个电源过孔的中心可以分别对应于一个平行四边形的四个顶点。其中，该平行四边形可以为菱形。
如图3所示，本发明实施例提供了一种电源过孔的菱形摆放方式。在图3中，c1、c2、……、c11分别为平行四边形的其中一个顶点。其中，该平行四边形中存在一定数量的菱形。
例如，c2、c5、c6、c9这四个顶点可以为一个平行四边形的四个顶点，且该平行四边形可以为菱形。当然，基于同样的原理，c3、c6、c7、c10这四个顶点所组成的平行四边形也可以为菱形。但由于菱形的夹角并未确定，则部分平行四边形，如c1、c2、c5、c6这四个顶点所组成的平行四边形不一定为菱形。
在本发明实施例中，可以将一个电源过孔摆放在一个平行四边形的顶点位置处，且电源过孔的中心与平行四边形的顶点相重合。因此，这11个电源过孔的中心可以分别位于这11个平行四边形的顶点位置处，以根据菱形摆放规则，完成11个电源过孔的摆放。
每一个菱形的任意一个边长，均需不小于任意两个电源过孔的中心间距的最小值，即不小于30Mil。在一种可能的实现方式中，为了尽可能地节省空间资源，每一个菱形的任意一个边长均等于该最小值，即等于30Mil。因此，在本实施例中，可以设定菱形的四个边长均等于30Mil。
在本发明实施例中，菱形的顶角角度可以有三种实现方式：
方式A：等于90°；
方式B：等于60°或120°；
方式C：等于60°～90°或90°～120°之间的角度。
其中，对于方式C，在一种可能的实现方式中，若平行四边形，如菱形的边长大于30Mil时，相应的顶角角度还可以等于除90°、60°和120°之外的所有其他角度。
以c2、c5、c6、c9这四个顶点所组成的菱形为例，对于上述方式A，当该菱形的任一顶角，如由c2、c5、c9所组成的夹角等于90°时，该菱形为正方形。由于正方形的四个边长均等于30Mil，故正方形的两个对角线长度均等于Mil，即c5和c6所组成的连线长度为Mil。
由于c2和c6所组成的连线长度为30Mil，c5和c6所组成的连线长度为Mil，则以c1、c2、c5、c6这四个顶点所组成的平行四边形不为菱形。同样的，以c2、c3、c5、c6这四个顶点所组成的平行四边形不为菱形，等等。
对于上述方式B，当该菱形的任一顶角，如由c2、c5、c9所组成的夹角等于60°或120°时，该菱形通过其中一条对角线，可以拆分成两个正三角形。该菱形的四个边长均等于30Mil，其中一条对角线长也等于30Mil，另一条对角线长等于Mil。因此，在图3中，就近相邻的四个顶点所组成的平行四边形可以均为菱形。
对于上述方式C，当该菱形的任一顶角，如由c2、c5、c9所组成的夹角等于60°～90°或90°～120°之间的角度时，该菱形通过其中一条对角线，可以拆分成两个等腰三角形。该菱形的四个边长均等于30Mil，相应的两条对角线长不相等，但均介于Mil至Mil之间。
因此，与上述方式A相似，由于菱形的对角线长大于菱形的边长，则在图3中，除c2、c5、c6、c9这四个顶点和c3、c6、c7、c10这四个顶点可以组成菱形外，其他就近相邻的四个顶点仅可以组成平行四边形。
对于上述三种实现方式，当菱形的顶角角度不同时，所摆放的11个电源过孔所占用的范围长宽比均不相同，工作人员可以根据实际应用需求，如供电电流的电流通路的宽度、单排最大摆放数以及相应的单排摆放后的剩余空间，以进行合适选择。比如，当单排最大摆放电源过孔数达不到4个，但摆放3个又绰绰有余时，可以选择单排摆放三个电源过孔，且摆放方式可以选择上述方式A或方式C。
在本实施例中，对于130Mil的电流通路宽度，在单排最大摆放4个电源过孔后，同时剩余20Mil的多余空间。为了能够使供电电流尽可能短距离的直接流向电源过孔，可以选择上述方式B。因此，在图3中，由c2、c5、c9所组成的夹角可以等于120°，由c6、c2、c5所组成的夹角可以等于60°，且就近相邻的四个顶点均可以组成菱形，且菱形的边长均为30Mil。
总体来说，对于本发明实施例提供的菱形摆放规则，由于菱形的顶角角度不同，所造成的电源过孔摆放占用空间大小存在一定程度的差异，故可以根据实际应用需求进行适宜选择。当然，在空间大小资源限定不严格的情况下，为了能够使就近相邻的电源过孔之间的距离达到最小值，以尽可能地节省空间资源，可以优先选择存在60°菱形顶角的菱形摆放规则。
传统的串簇摆放规则，可以将需要摆放的所有电源过孔进行串簇摆放。这一摆放方式使得电源过孔的摆放位置分散、无规则，且摆放占用空间大。通过串簇摆放规则以摆放电源过孔时，由于电源过孔摆放分散，供电电流流向电源过孔时的电流通路较大，会造成Power平面(电源平面)电压降低。同时，由于串簇摆放的电源过孔会形成大的Slot槽，增大了回流路径，会引起GND平面(地平面)上的回路阻抗增大，使得GND平面电压提升。
由于芯片终端的工作电压等于Power平面的电压值减去GND平面的电压值，由于Power平面电压降低，GND平面电压提升，故相应的芯片终端的工作电压将会降低，供电损耗大，从而影响供电质量。
由图3可以看出，与传统串簇摆放规则相比，通过菱形摆放规则可以将电源过孔进行规则整齐摆放，相应的摆放占用空间较小，有益于空间资源的节省。
此外，通过菱形摆放规则以摆放电源过孔，可以使供电电流尽可能短距离、直接的流向每一个电源过孔，从而可以避免或减缓因传统串簇摆放所引起的电流通路过大、回流路径大、电流流经路径长、电流通路阻抗大、产生的电压降大等问题。
因此，通过菱形摆放规则以摆放电源过孔，有益于降低供电电流在Power平面和GND平面上的能量损耗，减少通路阻抗，减小因过孔所引起的电压降以相对提高芯片终端的工作电压，从而减少供电损耗、提升供电质量。
同时，与传统串簇摆放规则相比，由于通过菱形摆放规则以摆放电源过孔，可以减少供电损耗、减小因过孔所引起的电压降，从而提升供电质量、相对提高芯片终端的工作电压，因此，本发明实施例所提出的电源过孔菱形摆放方式尤其适用于低电压、大电流的设计方案，保证供电质量的效果更为显著。
针对传统串簇摆放规则和本发明实施例提供的菱形摆放规则，分别进行电源过孔的摆放，并根据两种电源过孔摆放结果，进行layout摆放分析，并查看仿真结果。
由于供电电流的电流量、电流通路的宽度等影响因素均相同，则相应的仿真结果一般仅受电源过孔摆放方式的影响。仿真结果显示，对于传统串簇摆放规则，GND Net电压为0.138324V、Power Net电压为0.920914V、终端电压为0.78259V；对于菱形摆放规则，GND Net电压为0.134736V、Power Net电压为0.949721V、终端电压为0.814984V。与传统串簇摆放规则相比，菱形摆放规则所对应的终端电压值有明显提高，这一仿真结果与上述所描述的内容相一致。
此外，对应于图3所示的菱形摆放方式，在一种可能的实现方式中，根据不同的实际应用需求，如考虑电源过孔摆放位置的所占空间范围等，还可以采用另一种菱形摆放方式，如图4所示。
在图4中，a1、a2、……、a11分别为平行四边形的其中一个顶点。其中，该平行四边形中存在一定数量的菱形。因此，可以将11个电源过孔的中心，分别位于这11个平行四边形的顶点位置处，以根据菱形摆放规则，完成11个电源过孔的摆放。由于与图3的上述实现原理相似，本发明实施例在此不做重复描述。
步骤207：在接收到输入的携带移动方向和移动量的电源过孔移动指令时，通过执行电源过孔移动指令，将相应的电源过孔移动至与移动方向和移动量相对应的位置处。
在本实施例中，由于对于宽度为130Mil的电流通路，在单排最大摆放4个电源过孔的同时，还可以留有20Mil的多余空间，即可以上下各预留10Mil的多余空间。
基于图3所示的电源过孔菱形摆放方式，针对供电电流的流向来看，c1和c8位于同一水平线上。因此，当供电电流流向摆放在c8位置处的电源过孔时，摆放在c1位置处的电源过孔会存在一定程度的干扰和阻挡。
针对这一问题，在存在多余预留空间的情况下，可以通过输入的携带移动方向和移动量的电源过孔移动指令，以对电源过孔的摆放位置进行调整，以使每一个电源过孔的中心尽可能地没有处于同一电流流向上，以缓解各个电源过孔之间的干扰和阻挡影响。
在本实施例中，如图4所示，可以将摆放在c8位置处的电源过孔，摆放至c8′位置处，且c5和c8′的连线长度可以不小于c5和c8的连线长度，例如在本实施例中选择两者相等。
此外，由c9、c8、c8′所组成的夹角可以为45°，且c8和c8′的垂直距离可以为c8和c9的垂直距离的1/4，即可以为c8和c5的垂直距离的1/2，那么c1和c8′的垂直距离同样可以为c8和c5的垂直距离的1/2。通过这一实现方式，可以使c1、c5和c8′不在同一水平方向上，以使摆放在这三个顶点位置处的电源过孔之间可以处于不阻挡或部分阻挡的状态，而非全阻挡的状态。
由于c5和c9的连线长度小于c5和c9′的连线长度，所以由c5、c6、c8′、c9′所组成的菱形的顶角角度将不等于60°或120°。
当然，基于同样的实现原理，可以对应的将摆放在c9位置处的电源过孔，摆放至c9′位置处，将摆放在c10位置处的电源过孔，摆放至c10′位置处，将摆放在c11位置处的电源过孔，摆放至c11′位置处。
在根据菱形摆放规则进行电源过孔位置摆放的基础之上，当存在多余预留空间时，还可以根据实际应用需求，对部分电源过孔的摆放位置进行调整，以使每一个电源过孔的中心尽可能地不处于同一电流流向上，以缓解各个电源过孔之间的干扰和阻挡影响，以使供电电流可以短距离、直接的流向每一个电源过孔。
最后，本发明实施例提供了一种PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)，包括利用上述任意一种电源过孔的位置摆放方法摆放的电源过孔。
在本实施例中，PCB上可以包含至少一个电源过孔，且电源过孔的摆放方式可以参照上述任意一种电源过孔的位置摆放方法。
上述PCB内的电源过孔摆放方式等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。
综上所述，本发明的各个实施例至少具有如下有益效果：
1、本发明实施例中，首先根据预先确定的供电电流的参数信息和电源过孔的参数信息，确定至少一个电源过孔；然后再根据供电电流的参数信息、电源过孔的参数信息，以及预先确定的电源过孔摆放规则，摆放该至少一个电源过孔。通过这一方式进行电源过孔的位置摆放，可以使供电电流尽可能短距离的直接流向任一电源过孔，使电流流向集中以减小供电损耗。因此，本发明实施例能够减少因电源过孔所引起的供电损耗。
2、本发明实施例中，对于本发明实施例提供的菱形摆放规则，由于菱形的顶角角度不同，所造成的电源过孔摆放占用空间大小存在一定程度的差异，故可以根据实际应用需求进行适宜选择。当然，在空间大小资源限定不严格的情况下，为了能够使就近相邻的电源过孔之间的距离达到最小值，以尽可能地节省空间资源，可以优先选择存在60°菱形顶角的菱形摆放规则。
3、本发明实施例中，与传统串簇摆放规则相比，通过菱形摆放规则可以将电源过孔进行规则整齐摆放，相应的摆放占用空间较小，有益于空间资源的节省。
4、本发明实施例中，通过菱形摆放规则以摆放电源过孔，可以使供电电流尽可能短距离、直接的流向每一个电源过孔，从而可以避免或减缓因传统串簇摆放所引起的电流通路过大、回流路径大、电流流经路径长、电流通路阻抗大、产生的电压降大等问题。因此，通过菱形摆放规则以摆放电源过孔，有益于降低供电电流在Power平面和GND平面上的能量损耗，减少通路阻抗，减小因过孔所引起的电压降以相对提高芯片终端的工作电压，从而减少供电损耗、提升供电质量。
5、本发明实施例中，与传统串簇摆放规则相比，由于通过菱形摆放规则以摆放电源过孔，可以减少供电损耗、减小因过孔所引起的电压降，从而提升供电质量、相对提高芯片终端的工作电压，因此，本发明实施例所提出的电源过孔菱形摆放方式尤其适用于低电压、大电流的设计方案，保证供电质量的效果更为显著。
6、本发明实施例中，在根据菱形摆放规则进行电源过孔位置摆放的基础之上，当存在多余预留空间时，还可以根据实际应用需求，对部分电源过孔的摆放位置进行调整，以使每一个电源过孔的中心尽可能地不处于同一电流流向上，以缓解各个电源过孔之间的干扰和阻挡影响，以使供电电流可以短距离、直接的流向每一个电源过孔。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个······”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同因素。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储在计算机可读取的存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质中。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电源过孔的位置摆放方法，其特征在于，预先确定供电电流的第一参数信息，确定电源过孔的第二参数信息，确定电源过孔摆放规则，还包括：
根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，确定第一数量的所述电源过孔；
根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述供电电流的第一参数信息包括：供电电流的电流量和供电电流的电流通路的宽度；
和/或，
所述电源过孔的第二参数信息包括：电源过孔的内径尺寸、电源过孔的外径尺寸和任意两个电源过孔的中心间距的最小值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，确定第一数量的所述电源过孔，包括：
根据所述内径尺寸和所述外径尺寸，确定所述电源过孔的最大允许电流通量；
根据所述电流量和所述最大允许电流通量，确定第一数量的所述电源过孔。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流量和所述最大允许电流通量，确定第一数量的所述电源过孔，包括：
根据所述电流量和所述最大允许电流通量，通过公式一以确定第一数量的所述电源过孔，其中，
所述公式一包括：N＝I/Imax，
其中，N为所述第一数量，且采用四舍五入取整计数保留法，I为所述电流量，Imax为所述最大允许电流通量。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔，包括：
根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，确定相应的单排最大摆放数；
根据所述单排最大摆放数、所述中心间距的最小值和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，确定相应的单排最大摆放数，包括：
根据所述电流通路的宽度、所述外径尺寸和所述中心间距的最小值，通过公式二以确定相应的单排最大摆放数，其中，
所述公式二包括：
其中，Nmax为所述单排最大摆放数，且采用去尾取整计数保留法，W为所述电流通路的宽度，D为所述外径尺寸，Lmin为所述中心间距的最小值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
在所述摆放所述第一数量的所述电源过孔之后，进一步包括：
在接收到输入的携带移动方向和移动量的电源过孔移动指令时，通过执行所述电源过孔移动指令，将相应的电源过孔移动至与所述移动方向和所述移动量相对应的位置处；
和/或，
所述根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，摆放所述第一数量的所述电源过孔，包括：
根据所述第一数量，确定每一排中所布置的所述电源过孔的个数；
根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述电源过孔摆放规则，确定每一排中的每一个所述电源过孔的布置位置，其中，
每一排中相邻的任意两个电源过孔的中心，与其他排中相邻的任意两个电源过孔的中心，组成平行四边形。
8.根据权利要求1至7中任一所述的方法，其特征在于，所述电源过孔摆放规则包括：菱形摆放规则。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述菱形摆放规则中，所述菱形的任意相邻两边的夹角为60°或120°。
10.一种印制电路板PCB，其特征在于，包括利用如权利要求1至9中任一所述的一种电源过孔的位置摆放方法摆放的电源过孔。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062585A1 (en) * 1999-04-14 2000-10-19 Nokia Networks Oy Circuit board with arrangement for cooling power components
US20020172023A1 (en) * 2001-03-06 2002-11-21 Blakely Robert J. Method for high-density, low-via-count, decoupling capacitor placement
CN103501577A (zh) * 2013-10-21 2014-01-08 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种pcb电源过孔的摆放方法
CN103974545A (zh) * 2014-05-20 2014-08-06 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种设置过孔的方法和装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000062585A1 (en) * 1999-04-14 2000-10-19 Nokia Networks Oy Circuit board with arrangement for cooling power components
US20020172023A1 (en) * 2001-03-06 2002-11-21 Blakely Robert J. Method for high-density, low-via-count, decoupling capacitor placement
CN103501577A (zh) * 2013-10-21 2014-01-08 浪潮电子信息产业股份有限公司 一种pcb电源过孔的摆放方法
CN103974545A (zh) * 2014-05-20 2014-08-06 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种设置过孔的方法和装置

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