CN113709963A - 一种pcb板及其制作方法、设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PCB板及其制作方法、设备，该PCB包括：竖直方向设置的信号过孔，经过信号过孔内部的第一走线、水平方向设置的位于信号过孔外侧的第二走线，其中：第一走线的第一段位于PCB板的第一表面层、第一走线的第二段位于信号过孔内部、第一走线的第三段位于PCB板内部层，第二走线位于PCB板的内部层、且与第一走线无重叠；本发明中PCB板的第一走线的第三段位于PCB板内部层以及第二走线也位于PCB板的内部层，且第二走线与第一走线没有重叠部分，在不增加第二走线与信号过孔间距的情况下，减少第二走线与第一走线之间干扰的产生，有利于实现PCB板的高密度设计。

Description

一种PCB板及其制作方法、设备

技术领域

本发明涉及印制电路技术领域，特别是涉及一种PCB板及其制作方法、设备。

背景技术

随着芯片集成度越来越高，当前社会对电子产品的小型化，高密度要求越来越高。为了在有限的空间实现足够多的功能，不可避免会由于布局限制出现电源过孔和信号走线之间的干扰，为减轻干扰，需要保持电源过孔和走线有足够的间距，这会导致实现高密度PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)设计难度加大。同时，常见的Buck(降压)电路的Phase/FET以及高电压过孔对周边的走线和过孔存在干扰，经常导致产品系统出现概率性问题，由于问题非常规复现，存在在测试验证过程中未被验证或不易验证的风险，导致产品质量风险或验证难度加大。

目标通常通过增加过孔和走线之间的间距或增加隔离抵抗的方式来减少干扰的影响，但是，过孔和走线之间间距的增加需要较大的布局空间，加大了高密PCB产品设计难度，尤其是当前有高电压低电流的技术趋势，当电压越来越高时，对于布局空间的要求也越来越大，同时该方案也无法完全消除干扰的影响；而，通过在过孔干扰源之间增加隔离地孔的方式中，由于隔离地孔也需要一定的布局空间，所以对于布局空间的优化提升不大，同样影响高密PCB产品的设计实现。

鉴于此，如何提供一种降低过孔与走线之间干扰的PCB板及其制作方法、设备成为本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种PCB板及其制作方法、设备，在使用过程中能够在不增加走线与信号过孔间距的情况下，减少走线之间干扰的产生，有利于实现PCB板的高密度设计。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种PCB板，包括：竖直方向设置的信号过孔，经过所述信号过孔内部的第一走线、水平方向设置的位于所述信号过孔外侧的第二走线，其中：

所述第一走线的第一段位于所述PCB板的第一表面层、所述第一走线的第二段位于所述信号过孔内部、所述第一走线的第三段位于所述PCB板内部层，所述第二走线位于所述PCB板的内部层、且与所述第一走线无重叠。

可选的，所述PCB板包括屏蔽层，所述第一走线与所述第二走线分布于所述屏蔽层两侧。

可选的，所述PCB板包括与所述信号过孔同轴的通孔，所述通孔为将位于所述第一走线的第三段所在层至所述PCB板的第二表面之间的信号过孔进行背钻后形成的。

可选的，所述第二走线与所述信号过孔之间的水平距离小于预设值。

本发明实施例提供了一种PCB板的制作方法，包括：

将第一走线设置在PCB板的信号通孔内部，并且使所述第一走线的第一段位于所述PCB板的第一表面层、所述第一走线的第二段位于所述信号过孔内部、所述第一走线的第三段位于所述PCB板内部层；

所述第二走线设置于所述PCB板的内部层中、且使所述第二走线与所述第一走线无重叠。

可选的，将所述第一走线与所述第二走线分别设置于所述PCB板的屏蔽层两侧。

可选的，采用背钻的方式将位于所述第一走线的第三段所在层至所述PCB板的第二表面之间的信号过孔进行背钻去除形成通孔。

本发明实施例还提供了一种PCB板的制作设备，包括：

第一设置模组，用于将第一走线设置在PCB板的信号通孔内部，并且使所述第一走线的第一段位于所述PCB板的第一表面层、所述第一走线的第二段位于所述信号过孔内部、所述第一走线的第三段位于所述PCB板内部层；

第二设置模组，用于所述第二走线设置于所述PCB板的内部层中、且使所述第二走线与所述第一走线无重叠。

本发明提供了一种PCB板及其制作方法、设备，该PCB板包括：竖直方向设置的信号过孔，经过信号过孔内部的第一走线、水平方向设置的位于信号过孔外侧的第二走线，其中：第一走线的第一段位于PCB板的第一表面层、第一走线的第二段位于信号过孔内部、第一走线的第三段位于PCB板内部层，第二走线位于PCB板的内部层、且与第一走线无重叠；本发明中PCB板的第一走线的第三段位于PCB板内部层以及第二走线也位于PCB板的内部层，且第二走线与第一走线没有重叠部分，在不增加走线与信号过孔间距的情况下，减少走线之间干扰的产生，有利于实现PCB板的高密度设计。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图；

图2为另一种PCB板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种PCB板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种PCB板的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种PCB板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种PCB板的制作方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种PCB板的制作设备的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种PCB板及其制作方法、设备，在使用过程中能够在不增加走线与信号过孔间距的情况下，减少走线之间干扰的产生，有利于实现PCB板的高密度设计。

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。

请参照图1，图1为本发明实施例提供的一种PCB板的结构示意图。

该PCB板包括：竖直方向设置的信号过孔1，经过信号过孔1内部的第一走线2、水平方向设置的位于信号过孔外侧的第二走线3，其中：

第一走线2的第一段21位于PCB板的第一表面层、第一走线2的第二段22位于信号过孔1内部、第一走线2的第三段23位于PCB板内部层，第二走线3位于PCB板的内部层、且与第一走线2无重叠。

需要说明的是，目前服务器主板(PCB板)通常为通孔板，也即PCB板的信号过孔从PCB板的顶层至底层，现有技术中的穿过信号过孔的走线通常从PCB板的顶层输入，从信号过孔的内部穿过后从PCB板的底层输出，距离该信号过孔距离较近的、水平设置的走线与穿过信号过孔的走线存在交叉重叠，导致存在信号干扰。本发明实施例中的第一走线2位穿过信号过孔1的走线，并且第一走线2的第一段21位于PCB板的第一表面，其中，该第一表面可以为PCB板的第一层，并且第一走线2的第一段21的端部可以为输入端，第一走线2的第二段22为穿过信号过孔1内部的部分，该部分垂直于PCB板的表面，第一走线2的第三段23位于PCB板的内部层，也即该第三段23不设置在PCB板的第二表面，其中，第一表面和第二表面分别为PCB板的顶层和底层中的一个，也就是说当第一走线2的第一段设置在PCB板的顶层时，第一走线2的第三段23不设置在PCB板的底层，而是设置在PCB板的顶层(TOP)和底层(BOTTOM)之间的某一层中(如图1和图2所示)，其中，若将第二走线3设置在顶层和第一走线2的第三段23所在层之间的某一层中(如图2所示)则，第二走线3会与第一走线2之间有交叉重叠，干扰点如图2的xtalk，则将会存在信号干扰，因此，本发明实施例中水平方向设置的第二走线3也设置在PCB板的顶层和底层之间的某一层中，并且第二走线3与第一走线1之间没有重叠和交叉的部分，具体的，可以将第二走线3设置在位于第一走线1的第三段23所在层之下、PCB板另一个表面(如底层)所在层之上的某一层中，第二走线3所在层与整个第一走线1所穿过的几层均无重合，从而可以有效避免第二走线3与第一走线2之间的信号干扰。其中，本发明实施例中的第二走线3与信号过孔1之间的水平距离小于预设值(如0.05mm)。

具体的，以DDR4信号受到Buck降压电路开关节点(Phase点)的干扰为例进行说明，其中，Buck降压电路Phase点通常存在较大的突变电流和电压，容易对周围的走线产生较大的干扰，本发明实施例中以PCB板具有12层板为例进行说明，由于Buck电路器件必须放在PCB板的顶层，可以将第一走线2的第一段21设在至PCB板的顶层，第一走线2的第三段23可以设置在L6层，可以将第二走线3所在层调整至L8层，也即第二走线3设置在L8层，从而使干扰点下移至L8层，避免第一走线2与第二走线3之间存在重叠交叉，从而避免两者之间的信号干扰。

需要说明的是，为了进一步减少信号干扰，如图3所示，本发明实施例中的PCB板包括屏蔽层4，并且PCB板中的第一走线2与第二走线3分布于屏蔽层4两侧，从而可以通过屏蔽层来将第一走线2的信号与第二走线3的信号进行隔离，使第一走线2和第二走线3之间的信号干扰进一步降低。例如，第一走线2的第一段21设置在顶层、第三段23设置在L6层，第二走线3设置在L8层，并且使屏蔽层在L6层和L8层之间。

更进一步的，请参照图4，PCB板包括与信号过孔1同轴的通孔5，通孔5为将位于第一走线2的第三段23所在层至PCB板的第二表面之间的信号过孔1进行背钻后形成的。

需要说明的是，由于在上述实施例中的第二走线3与信号过孔1之间仍存在交叉，因此第二走线与信号过孔1之间的信号干扰仍旧存在，本发明实施例中为了进一步消除水平方向设置的走线与信号过孔之间的信号干扰，可以采用背钻的方式将PCB板上位于第一走线2的第三段23所在层之下的信号过孔1(也即信号过孔残桩)去除(例如，第一走线2的第一段21设置在顶层、第三段23设置在L6层，第二走线3设置在L8层，则背钻深度为底层至L6层的高度)，也即在确保信号正常流经路径的同时，钻除信号过孔1与第二走线3之间的重合交叠路径，并且在去除信号过孔残桩后会在第一走线2的第三段23所在层的下方形成一个通孔，由于将过孔残桩去除，因此第二走线3与信号过孔之间的干扰也相应被消除。因此，在实际应用中可以对干扰源信号过孔及对应的走线根据本发明提供的结构进行优化，使信号过孔1与水平设置的、与该信号过孔1之间的距离较小的第二走线3之间的信号实际流经路径无重合，从而完全消除信号干扰，进一步实现紧贴信号过孔走线无干扰，有利于实现PCB板的高密度设计。

另外，还需要说明的是这对不同走线及信号过孔的应用场景，还可以采用双面背钻的方式，具体请参照图5，也即针对两个距离较近的信号过孔，为了消除因信号过孔之间的耦合产生的信号干扰，可以采用双面背钻的方式，其中，第一个信号过孔中的第一走线的第三段与底层之间的信号过孔被钻除，另一个信号过孔的第一走线的第三段所在层与顶层之间的信号过孔被钻除。具体的，可以针对其中的第一信号过孔令第一走线从第一信号过孔的顶层输入，从L’层输出，通过背钻的方式将该第一信号过孔的从L’层至底层之间的信号过孔钻除，针对另一个第二信号过孔，可以令对应的第一走线从第二信号过孔的底层输入，从L”层输出，其中，L’层与L”层不同，并且L”层位于L’层的下方，通过背钻的方式将该第二信号过孔的从L”层至顶层之间的信号过孔钻除，其中，针对第一信号过孔和第二信号过孔的第二走线，则将第二走线应设置在L’层与L”层之间，且位于第一屏蔽层和第二屏蔽层之间，其中，第一屏蔽层位于第二屏蔽层上方。

可见，该PCB板包括：竖直方向设置的信号过孔，经过信号过孔内部的第一走线、水平方向设置的位于信号过孔外侧的第二走线，其中：第一走线的第一段位于PCB板的第一表面层、第一走线的第二段位于信号过孔内部、第一走线的第三段位于PCB板内部层，第二走线位于PCB板的内部层、且与第一走线无重叠；本发明中PCB板的第一走线的第三段位于PCB板内部层以及第二走线也位于PCB板的内部层，且第二走线与第一走线没有重叠部分，在不增加第二走线与信号过孔间距的情况下，减少第二走线与第一走线之间干扰的产生，有利于实现PCB板的高密度设计。

在上述实施例的基础上，本发明实施例提供了一种PCB板的制作方法，具体请参照图6。该方法包括：

S110：将第一走线设置在PCB板的信号通孔内部，并且使第一走线的第一段位于PCB板的第一表面层、第一走线的第二段位于信号过孔内部、第一走线的第三段位于PCB板内部层；

具体的，在对设有信号通孔的PCB板进行走线设置时，将第一走线设置在PCB板的信号通孔内部，第一走线的第一段(即输入部分)设置在PCB板的第一表面层(顶层或底层，具体根据实际情况确定)，第一走线的第二段设置在信号过孔的内部，也即另第二段穿过信号过孔，并且在PCB的内部某一层输出，也即第一走线的第三段设置在PCB板的内部层。

S120：第二走线设置于PCB板的内部层中、且使第二走线与第一走线无重叠。

具体的，在设置好第一走线后，在PCB板内进行第二走线的设置，并且将第二走线设置在PCb板的内部层，其中，第二走线和第一走线不在同一层，且第二走线和第一走线之间没有交叉和重叠。

进一步的，将第一走线与第二走线分别设置于PCB板的屏蔽层两侧，以便对第一走线和第二走线进行更好的信号隔离，进一步降低第一走线和第二走线之间的信号干扰。

更进一步的，采用背钻的方式将位于第一走线的第三段所在层至PCB板的第二表面之间的信号过孔进行背钻去除形成通孔。

具体的，由于第二走线与信号过孔之间仍存在交叉，因此第二走线与信号过孔之间的信号干扰仍旧存在，本发明实施例中为了进一步消除水平方向设置的走线与信号过孔之间的信号干扰，可以采用背钻的方式将PCB板上位于第一走线的第三段所在层之下的信号过孔(也即信号过孔残桩)去除，也即在确保信号正常流经路径的同时，钻除信号过孔与第二走线之间的重合交叠路径，并且在去除信号过孔残桩后会在第一走线的第三段所在层的下方形成一个通孔，由于将过孔残桩去除，因此第二走线与信号过孔之间的干扰也相应被消除。

在上述实施例的基础上，本发明实施例还提供了一种PCB板的制作设备，具体请参照图7，该设备包括：

第一设置模71，用于将第一走线设置在PCB板的信号通孔内部，并且使第一走线的第一段位于PCB板的第一表面层、第一走线的第二段位于信号过孔内部、第一走线的第三段位于PCB板内部层；

第二设置模组71，用于第二走线设置于PCB板的内部层中、且使第二走线与第一走线无重叠。

需要说明的是，本发明实施例中的PCB板的制作设备具有与上述实施例中的PCB板的制作方法相同的有益效果，对于本发明实施例中所涉及到的PCB板的制作方法的具体介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等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要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种PCB板，其特征在于，包括：竖直方向设置的信号过孔，经过所述信号过孔内部的第一走线、水平方向设置的位于所述信号过孔外侧的第二走线，其中：

所述第一走线的第一段位于所述PCB板的第一表面层、所述第一走线的第二段位于所述信号过孔内部、所述第一走线的第三段位于所述PCB板内部层，所述第二走线位于所述PCB板的内部层、且与所述第一走线无重叠。

2.根据权利要求1所述的PCB板，其特征在于，所述PCB板包括屏蔽层，所述第一走线与所述第二走线分布于所述屏蔽层两侧。

3.根据权利要求2所述的PCB板，其特征在于，所述PCB板包括与所述信号过孔同轴的通孔，所述通孔为将位于所述第一走线的第三段所在层至所述PCB板的第二表面之间的信号过孔进行背钻后形成的。

4.根据权利要求1所述的PCB板，其特征在于，所述第二走线与所述信号过孔之间的水平距离小于预设值。

5.一种PCB板的制作方法，其特征在于，包括：

将第一走线设置在PCB板的信号通孔内部，并且使所述第一走线的第一段位于所述PCB板的第一表面层、所述第一走线的第二段位于所述信号过孔内部、所述第一走线的第三段位于所述PCB板内部层；

第二走线设置于所述PCB板的内部层中、且使所述第二走线与所述第一走线无重叠。

6.根据权利要求5所述的PCB板的制作方法，其特征在于，将所述第一走线与所述第二走线分别设置于所述PCB板的屏蔽层两侧。

7.根据权利要求5所述的PCB板的制作方法，其特征在于，采用背钻的方式将位于所述第一走线的第三段所在层至所述PCB板的第二表面之间的信号过孔进行背钻去除形成通孔。

8.一种PCB板的制作设备，其特征在于，包括：

第一设置模组，用于将第一走线设置在PCB板的信号通孔内部，并且使所述第一走线的第一段位于所述PCB板的第一表面层、所述第一走线的第二段位于所述信号过孔内部、所述第一走线的第三段位于所述PCB板内部层；

第二设置模组，用于第二走线设置于所述PCB板的内部层中、且使所述第二走线与所述第一走线无重叠。

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