CN107734833A - 一种优化高速信号过孔处回流路径的方法 - Google Patents

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    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0216—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference
    • H05K1/0218—Reduction of cross-talk, noise or electromagnetic interference by printed shielding conductors, ground planes or power plane
    • H05K1/0219—Printed shielding conductors for shielding around or between signal conductors, e.g. coplanar or coaxial printed shielding conductors

Abstract

本发明公开一种优化高速信号过孔处回流路径的方法,涉及PCB设计领域；在高速线换层处添加接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在接地孔内填充绝缘材料，同时在接地孔中心位置添加与接地孔形状相同的金属柱，金属柱连接两个参考地层，且绝缘材料支撑金属柱并给高速信号提供参考面；不受PCB空间的限制，节省换层孔的空间，还优化了高速信号的回流路径，进一步减少回流路径的长度，来减少回流路径的阻抗，防止地弹电压的产生，提高高速信号质量。

Description

一种优化高速信号过孔处回流路径的方法
技术领域
本发明公开一种优化过孔处回流路径的方法,涉及PCB设计领域，具体的说是一种优化高速信号过孔处回流路径的方法。
背景技术
PCB( Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为"印刷"电路板。随着PCB设计制作工艺能力的提升和对PCB越来越快的速度要求，PCB上设计的高速信号越来越多，并且高速信号的传输速率越来越快，对高速信号的信号质量要求也越来越严格。通常情况下，高速线在PCB中传输将在相邻的层面感应出回流电流，这个电流的路径就是高速线的回流路径。当高速信号换层时，如果高速信号的参考层有变化，那么高速信号在换层处需要两个不同的参考层之间进行耦合来构成回流路径，但这种耦合会增加回流路径的阻抗，而当回流路径的阻抗太大时会产生地弹电压，影响信号质量。为了减少参考层之间的耦合影响，如果两个参考层是地层，通常会在换层的过孔附近增加回流过孔把两个参考底层直接连通，减少回流路径的阻抗，但是，因为高速线换层过孔和参考层的连接过孔之间有一段距离，并且这个过孔占用PCB空间，而另一方面高速线的回流路径还是很长，所以，本发明提供一种优化高速信号过孔处回流路径的方法，进一步减少回流路径的长度，来减少回流路径的阻抗，防止地弹电压的产生，提高高速信号质量。
发明内容
本发明针对目前技术发展的需求和不足之处，提供一种优化高速信号过孔处回流路径的方法。
一种优化高速信号过孔处回流路径的方法，在高速线换层处添加接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在接地孔内填充绝缘材料，同时在接地孔中心位置添加与接地孔形状相同的金属柱，金属柱连接两个参考地层，且绝缘材料支撑金属柱并给高速信号提供参考面。
所述的方法在接地孔内填满绝缘材料，在接地孔中心位置再次钻孔，通过电镀植入金属柱。
所述的方法在其他条件允许的情况下，金属柱外壁尽量接近接地孔的外壁。
所述的方法中金属柱采用常见的铜族金属制作。
所述的方法中绝缘材料采用热塑性塑料。
一种优化高速信号过孔处回流路径的PCB，在高速线换层处添加接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在接地孔内填充绝缘材料，同时在接地孔中心位置添加与接地孔形状相同的金属柱，金属柱连接两个参考地层，且绝缘材料支撑金属柱并给高速信号提供参考面。
所述的PCB中接地孔内填满绝缘材料，在接地孔中心位置再次钻孔，通过电镀植入金属柱。
所述的PCB中在其他条件允许的情况下，金属柱外壁尽量接近接地孔的外壁。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：
本发明提供一种优化高速信号过孔处回流路径的方法，在高速线换层处添加接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在接地孔内填充绝缘材料，同时在接地孔中心位置添加与接地孔形状相同的金属柱，金属柱连接两个参考地层，且绝缘材料支撑金属柱并给高速信号提供参考面；不受PCB空间的限制，节省换层孔的空间，还优化了高速信号的回流路径，进一步减少回流路径的长度，来减少回流路径的阻抗，防止地弹电压的产生，提高高速信号质量。
附图说明
图1 现有技术中PCB高速信号的回流方式示意图；
图2 本发明中PCB高速信号的回流方式示意图。
附图中箭头表示信号回流的方向。
具体实施方式
本发明提供一种优化高速信号过孔处回流路径的方法，在高速线换层处添加接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在接地孔内填充绝缘材料，同时在接地孔中心位置添加与接地孔形状相同的金属柱，金属柱连接两个参考地层，且绝缘材料支撑金属柱并给高速信号提供参考面。
同时提供与上述方法相对应的一种优化高速信号过孔处回流路径的PCB，在高速线换层处添加接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在接地孔内填充绝缘材料，同时在接地孔中心位置添加与接地孔形状相同的金属柱，金属柱连接两个参考地层，且绝缘材料支撑金属柱并给高速信号提供参考面。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。
利用本发明方法，在PCB高速线换层处添加圆柱形接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在圆柱形接地孔内填满绝缘材料PP，在接地孔中间位置的绝缘材料中再次钻孔，通过电镀植入圆柱形金属铜柱，与接地孔壁构成同心圆，金属铜柱连接两个参考地层，且绝缘材料PP支撑金属铜柱并给高速信号提供参考面，
上述金属铜柱在其他条件允许的情况下，金属铜柱的外壁尽量接近接地孔的外壁。
上述实施中，根据本发明的技术方案可进行适当的调整，比如金属柱的材料，绝缘材料的选择，还有金属柱与接地孔的尺寸均可根据实际情况进行调整，并不脱离本发明技术方案的内容。
利用本发明方法在PCB 设计的时候不用添加高速信号回流孔，同时也不用再担心高速信号换层处没有空间加回流地孔和回流地孔太远而造成回流路径阻抗变大的情况发生，同时PCB厂在生产PCB的时候可节省PCB空间和减少回流路径，防止地弹电压的产生，提高高速信号质量。

Claims (8)

1.一种优化高速信号过孔处回流路径的方法，其特征在于在高速线换层处添加接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在接地孔内填充绝缘材料，同时在接地孔中心位置添加与接地孔形状相同的金属柱，金属柱连接两个参考地层，且绝缘材料支撑金属柱并给高速信号提供参考面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在接地孔内填满绝缘材料，在接地孔中心位置再次钻孔，通过电镀植入金属柱。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在其他条件允许的情况下，金属柱外壁尽量接近接地孔的外壁。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于金属柱采用常见的铜族金属制作。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于绝缘材料采用热塑性塑料。
6.一种优化高速信号过孔处回流路径的PCB，其特征在于在PCB的高速线换层处添加接地孔来联通换层前后的两个参考地层，在接地孔内填充绝缘材料，同时在接地孔中心位置添加与接地孔形状相同的金属柱，金属柱连接两个参考地层，且绝缘材料支撑金属柱并给高速信号提供参考面。
7.根据权利要求6所述的PCB，其特征在于在接地孔内填满绝缘材料，在接地孔中心位置再次钻孔，通过电镀植入金属柱。
8.根据权利要求6或7所述的PCB，其特征在于在其他条件允许的情况下，金属柱外壁尽量接近接地孔的外壁。
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