CN106954337A - 一种pcb板、pcb板制备方法及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种PCB板、PCB板制备方法及终端。该PCB板包括板体、第一走线和测试点。第一走线设置在所述板体上，用于传输高速信号；第一走线的第一末端连接信号源端，第一走线的第二末端连接信号接收端；测试点设置在板体的表面，测试点与信号接收端通过走线电性连接，测试点与信号接收端之间的走线长度小于或等于预设数值。本发明实施例通过采用上述技术方案，限定测试点与高速信号的信号接收端之间的走线长度来减少信号反射对测量结果的影响，实现了测试点位置的合理设置，有利于得到更加准确的信号测量结果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及PCB技术领域，尤其涉及一种PCB板、PCB板制备方法及终端。
背景技术
印制电路板(Printed Circuit Board，PCB，又称印刷线路板或PCB板)作为电子元器件的支撑体以及电子元器件电气连接的载体，已成为电子产品的重要组成部分。PCB板的设计及制造成为影响电子产品性能的重要因素。
为了实现对PCB板中的信号质量进行测试，往往需要在PCB板上面设置测试点，测试点与PCB走线电性连接，在测试阶段可通过点触测试点等方式来进行信号测试，避免对元器件的焊接以及其他PCB板性能造成影响，为信号测试提供了便利。
发明内容
本发明实施例提供一种PCB板、PCB板制备方法及终端，可以优化PCB板中测试点的设置方案。
第一方面，本发明实施例提供了一种PCB板，包括：
板体；
第一走线，所述第一走线设置在所述板体上；所述第一走线的第一末端连接信号源端，所述第一走线的第二末端连接信号接收端；
测试点，所述测试点设置在所述板体的表面，所述测试点与所述信号接收端通过走线电性连接，所述测试点与所述信号接收端之间的走线长度小于或等于预设数值。
第二方面，本发明实施例提供了一种PCB板的制备方法，所述PCB板为本发明实施例提供的PCB板，该制备方法包括：
提供板体；
在所述板体上印制第一走线，使所述第一走线的第一末端连接高速信号的信号源端，所述第一走线的第二末端连接高速信号的信号接收端；
在所述第一走线表面覆盖绝缘层，并露出与所述信号接收端通过走线电性连接的测试点，其中，所述测试点与所述信号接收端之间的走线长度小于或等于预设数值。
第三方面，本发明实施例提供了一种终端，所述终端包括本发明实施例提供的PCB板。
本发明实施例中提供的技术方案是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：PCB设计人员在进行PCB板设计时，不会考虑测试点与信号源端或信号接收端的相对位置关系对测量结果的影响，普遍认为一条PCB走线上任意位置测量得到的波形应该是一样的，而为了便于测试，会把测试点设置得远离信号接收端。对于高速信号来说，信号接收端往往难以做到阻抗匹配，这时会发生信号反射，导致测量结果不准确。本发明实施例所采用的技术方案通过限定测试点与高速信号的信号接收端之间的走线长度来减少信号反射对测量结果的影响，实现了测试点位置的合理设置，有利于得到更加准确的信号测量结果。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种MIPI信号差分数据走线示意图；
图2为本发明实施例提供的一种MIPI信号差分时钟走线示意图；
图3为本发明实施例提供的一种测量MIPI信号差分数据的波形示意图；
图4为本发明实施例提供的一种测量MIPI信号差分时钟的波形示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种测量MIPI信号差分数据的波形示意图；
图6为本发明实施例提供的又一种测量MIPI信号差分时钟的波形示意图；
图7为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的另一种PCB板的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种PCB板的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种PCB板的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
本发明实施例提供了一种PCB板，包括板体、第一走线和测试点。其中，第一走线设置在板体上，用于传输高速信号，第一走线的第一末端连接信号源端，第一走线的第二末端连接信号接收端。测试点设置在板体的表面，测试点与信号接收端通过走线电性连接，测试点与信号接收端之间的走线长度小于或等于预设数值。
示例性的，本发明实施例提供的PCB板可用于集成在手机、平板电脑、个人电脑以及服务器等各种类型的电子终端中。PCB板可以是单层板，也可以是多层板，本发明实施例不做限定。
本发明实施例中所指高速信号包括信号完整性技术领域中技术人员普遍认知的所有类型的高速信号，高速信号的上升沿或下降沿的特征描述为陡峭，通常约定如果线传播延时大于1/2数字信号驱动端的上升时间，则认为此类信号是高速信号。一般的高速信号频谱可达到1GHz以上。示例性的，高速信号可包括摄像头的移动产业处理器接口(MobileIndustry Processor Interface，MIPI)信号，显示屏的MIPI信号以及双倍速率(Dual DataRate,DDR)数据信号等等。
目前，本领域技术人员普遍的认知是只要是一条PCB走线，不同位置的信号波形肯定是一样的，因此不会意识到测试点位置的重要性，会随意设置测试点，常常为了方便测试(例如方便示波器探头等测试工具接触测试点，避免信号接收端的器件或器件引脚等对放置测试工具造成阻碍等，又或者需要焊接测试线时避免连锡等情况发生)，而将测试点设置得离信号接收端较远。然而，对于高速信号来说，其在传输过程中遇到阻抗不匹配的情况就会发生信号反射。例如，芯片的通用输入输出(General Purpose Input Output,GPIO)接口一般都有等效电容，等效电容就影响了阻抗匹配，若阻抗不匹配(或不连续)，远端传输过来的电磁波能量就无法被接收端负载消耗完，消耗不完就会发生信号朝源端反射的情况，因此一条PCB走线上的不同位置，测量到的波形还包括了不同程度的反射波形，导致高速信号测量结果不准确。
为了便于说明，本发明实施例以摄像头高速MIPI差分信号为例，信号频率为300MHz。图1为本发明实施例提供的一种MIPI信号差分数据走线示意图；图2为本发明实施例提供的一种MIPI信号差分时钟走线示意图。测试点放置在靠近源端的PCB走线上，具体位置为从源端出发走线长度占整条走线的10％长度左右的位置。图3为本发明实施例提供的一种测量MIPI信号差分数据的波形示意图；图4为本发明实施例提供的一种测量MIPI信号差分时钟的波形示意图。
从图3和图4中可以看出，300MHz的MIPI波形出现了塌陷。上升或下降沿时的塌陷一般有两种情况：第一种是高阻负载、电感以及电容，这种情况电感电容一般较大，往往伴随有过冲；第二种是容性负载负反射，这种情况可以通过PCB线长计算反射回测量点的时间与塌陷位置处的时间点是否吻合。
摄像头MIPI通路不是高阻负载，不存在较大的感性和容性，所以容性负载负反射的可能性更大。
从图1和图2中可查看MIPI数据及时钟测试点到接收端的PCB走线距离，数据走线长度为11.96mm，时钟走线长度为12.29mm。
本实验中所采用的PCB板介电常数为4.4(本发明实施例中提供的技术方案所适用的PCB板对介电常数并不需要做特殊要求)，可以计算得到微带线信号的传播速度是光速/((4.4)^0.5)＝0.143mm/ps，假如信号传播到接收端遇到容性，再负反射往源端传播，到达MIPI数据测试点的时间等于171.9ps，到达MIPI时钟测试点的时间等于167.3ps。如果加上过孔对信号的延迟，波形塌陷位置的时间基本上与计算的时间吻合。
发明人分析，如果是负载端容性负反射，则在负载端测到的波形只会因为电容的充电变得圆滑，而不会出现波形塌陷。因此，将测试点的位置设置得接近接收端，可以避开反射波，对于接收端为芯片的情况来说，可以测量到芯片内部所接收到的真实的波形。将测试点移到接收端(距离接收端1mm左右，占整个PCB走线的10％左右)，重新进行测试。图5为本发明实施例提供的又一种测量MIPI信号差分数据的波形示意图；图6为本发明实施例提供的又一种测量MIPI信号差分时钟的波形示意图。
如图5和图6所示，将测试点放置在接收端能够测量到更加准确的信号波形。由此，可证明本发明实施例所提供的技术方案的有益效果。
在上述技术方案的基础上，可进行进一步的优化。可选的，所述测试点位于所述第一走线中，所述第一走线上除所述测试点以外的部分覆盖有绝缘层。这样设置的好处在于，减少工序及制作成本，将第一走线上除测试点以外的部分覆盖绝缘层后，将裸露出来的走线部分作为测试点。示例性的，本发明实施例中的PCB走线的材质为铜，所述绝缘层为绿油。
进一步的，所述测试点可为圆形或正方形，当然测试点还可以是长宽不等的矩形等形状，本实施例不做限定。当所述测试点为圆形时，所述圆形的直径小于或等于所述第一走线的线宽，优选为等于；当所述测试点为正方形时，所述正方形的边长小于或等于所述第一走线的线宽，优选为等于。这样设置的好处在于，简化制备工艺，节省铜箔用量。需要说明的是，对于小于线宽的情况，可增加绝缘层的覆盖面积，从而使裸露出来的走线面积减小(即测试点面积减小)，但不会对信号测量造成影响。
进一步的，所述测试点的厚度与所述第一走线的厚度相等。这样设置的好处在于，可以保证走线的特性阻抗和测试点的特性阻抗相等，从而不会发生发射，也就不会影响信号质量。
可选的，PCB板还可包含设置在板体上的第二走线，所述测试点也可位于第二走线的第一末端，所述第二走线的第二末端连接所述信号接收端。由于PCB板的页面布局比较复杂，可能存在布局不方便的情况，所以也可从接收端引出一小段走线连接测试点，所引出的一小段走线即为第二走线。
可选的，所述预设数值小于或等于5毫米；或者，所述预设数值小于或等于所述第一走线的总长度的10％。优选的，所述预设数值等于1毫米。通过上述分析可知，测试点距离接收端越近则测量结果越准确，因此，优选的，测试点与接收端之间的走线长度小于1mm。示例性的，对于存在第二走线的情况，可将预设数值宽限至5mm。
图7为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图，如图7所示，该PCB板包括板体710、第一走线720和测试点740。第一走线720设置在板体710上，用于传输高速信号，第一走线720的第一末端连接信号源端731，第一走线720的第二末端连接信号接收端732。测试点740设置在板体710的表面，位于第一走线720中，测试点740与信号接收端732通过走线电性连接。测试点740为圆形，该圆形的直径等于第一走线720的线宽，测试点740的厚度与第一走线720的厚度相等(可视为测试点740为第一走线720的一部分，测试点740未被绿油覆盖，而是裸露在板体710表面的圆形铜箔)，测试点740与信号接收端732之间的走线长度小于或等于预设数值。所述预设数值小于或等于5毫米或者所述预设数值小于或等于所述第一走线的总长度的10％，优选的，预设数值为1毫米。
图8为本发明实施例提供的另一种PCB板的结构示意图，如图8所示，该PCB板包括板体810、第一走线820和测试点840。第一走线820设置在板体810上，用于传输高速信号，第一走线820的第一末端连接信号源端831，第一走线820的第二末端连接信号接收端832。测试点840设置在板体810的表面，位于第一走线820中，测试点840与信号接收端832通过走线电性连接，测试点840为正方形，该正方形的边长等于第一走线820的线宽，测试点840的厚度与第一走线820的厚度相等(可视为测试点840为第一走线820的一部分，测试点840未被绿油覆盖，而是裸露在板体810表面的正方形铜箔)，测试点840与信号接收端832之间的走线长度小于或等于预设数值。所述预设数值小于或等于5毫米或者所述预设数值小于或等于所述第一走线的总长度的10％，优选的，预设数值为1毫米。
图9为本发明实施例提供的又一种PCB板的结构示意图，如图9所示，该PCB板包括板体910、第一走线920、第二走线950和测试点940。第一走线920和第二走线950设置在板体910上，第一走线920用于传输高速信号，第一走线920的第一末端连接信号源端931，第一走线920的第二末端连接信号接收端932。所述第二走线950的第二末端连接信号接收端，第一末端连接测试点940，测试点940设置在板体910的表面，测试点940与信号接收端932通过第二走线950电性连接，测试点940为圆形，该圆形的直径等于第一走线920的线宽(优选的，第一走线920的线宽与第一走线950的线宽相等)，测试点940的厚度与第一走线920的厚度相等(优选的，第一走线920的厚度与第一走线950的厚度相等)，测试点940与信号接收端932之间的走线长度小于或等于预设数值。所述预设数值小于或等于5毫米或者所述预设数值小于或等于所述第一走线的总长度的10％，优选的，预设数值为1毫米。
可以理解的是，在图9基础上，还可以把测试点替换为正方形或其他形状，本发明实施例在此不做赘述。
需要说明的是，图7-图9中的走线的形状以及走向等仅作为示意性说明，本发明实施例不作具体限定，可根据具体的设计情况确定。本发明实施例提供的PCB板，通过限定测试点与高速信号的信号接收端之间的走线长度来减少信号反射对测量结果的影响，实现了测试点位置的合理设置，有利于得到更加准确的信号测量结果。
图10为本发明实施例提供的一种PCB板的制备方法的流程示意图，如图10所示，该方法包括：
步骤1001、提供板体。
步骤1002、在所述板体上印制第一走线，使所述第一走线的第一末端连接高速信号的信号源端，所述第一走线的第二末端连接高速信号的信号接收端。
步骤1003、在所述第一走线表面覆盖绝缘层，并露出与所述信号接收端通过走线电性连接的测试点，其中，所述测试点与所述信号接收端之间的走线长度小于或等于预设数值。
本发明实施例提供的PCB板的制备方法，通过限定测试点与高速信号的信号接收端之间的走线长度来减少信号反射对测量结果的影响，实现了测试点位置的合理设置，有利于得到更加准确的信号测量结果。
可选的，所述预设数值小于或等于5毫米；或者，所述预设数值小于或等于所述第一走线的总长度的10％。优选的，所述预设数值为1毫米。
所述测试点位于所述第一走线中，所述第一走线上除所述测试点以外的部分覆盖有绝缘层。
可选的，所述测试点为圆形或正方形；
当所述测试点为圆形时，所述圆形的直径小于或等于所述第一走线的线宽；
当所述测试点为正方形时，所述正方形的边长小于或等于所述第一走线的线宽。
可选的，所述测试点的厚度与所述第一走线的厚度相等。
可选的，该方法还包括在所述板体上印制第二走线，所述测试点位于第二走线的第一末端，所述第二走线的第二末端连接所述信号接收端。
本发明实施例还提供一种终端，该终端中包含本发明实施例提供的PCB板。
示例性的，所述终端可以是手机、平板电脑、个人电脑以及服务器等各种类型的电子终端。PCB板上可集成有中央处理器、存储器或摄像头等电子元件。
本发明实施例提供的终端，通过采用上述PCB板，在终端的生产阶段测试高速信号时，可通过本发明实施例中设置的测试点进行测试，减少信号反射对测量结果的影响，有利于得到更加准确的信号测量结果。在出厂以后的维修或检测过程中，也可利用本发明实施例中设置的测试点进行测试，减少信号反射对测量结果的影响，得到更加准确的信号测量结果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，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各种明显的变化、重新调整和替代而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，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种PCB板，其特征在于，包括：
板体；
第一走线，所述第一走线设置在所述板体上，用于传输高速信号；所述第一走线的第一末端连接信号源端，所述第一走线的第二末端连接信号接收端；
测试点，所述测试点设置在所述板体的表面，所述测试点与所述信号接收端通过走线电性连接，所述测试点与所述信号接收端之间的走线长度小于或等于预设数值。
2.根据权利要求1所述的PCB板，其特征在于，所述测试点位于所述第一走线中，所述第一走线上除所述测试点以外的部分覆盖有绝缘层。
3.根据权利要求2所述的PCB板，其特征在于，所述测试点为圆形或正方形；
当所述测试点为圆形时，所述圆形的直径小于或等于所述第一走线的线宽；
当所述测试点为正方形时，所述正方形的边长小于或等于所述第一走线的线宽。
4.根据权利要求3所述的PCB板，其特征在于，所述测试点的厚度与所述第一走线的厚度相等。
5.根据权利要求1所述的PCB板，其特征在于，还包括设置在所述板体上的第二走线，所述测试点位于第二走线的第一末端，所述第二走线的第二末端连接所述信号接收端。
6.根据权利要求1-5任一所述的PCB板，其特征在于，
所述预设数值小于或等于5毫米；或者，
所述预设数值小于或等于所述第一走线的总长度的10％。
7.根据权利要求4所述的PCB板，其特征在于，所述预设数值等于1毫米。
8.一种PCB板的制备方法，其特征在于，所述PCB板为权利要求1-7任一所述的PCB板，所述制备方法包括：
提供板体；
在所述板体上印制第一走线，使所述第一走线的第一末端连接高速信号的信号源端，所述第一走线的第二末端连接高速信号的信号接收端；
在所述第一走线表面覆盖绝缘层，并露出与所述信号接收端通过走线电性连接的测试点，其中，所述测试点与所述信号接收端之间的走线长度小于或等于预设数值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
所述预设数值小于或等于5毫米；或者，
所述预设数值小于或等于所述第一走线的总长度的10％。
10.一种终端，其特征在于，所述终端包括权利要求1-7任一所述的PCB板。
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