CN114398850B - 一种防止pcb丝印影响高速信号阻抗变化的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法、系统、设备和存储介质，方法包括：将丝印字体的大小设置为统一大小格式；在PCB板卡上设置油墨阻焊层；将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨；以及使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域。本发明可以有效解决PCB板卡丝印的设计，使得PCB板卡更加美观工整。更加方便PCB板卡小型化及高密度设计，确保电子产品小型化设计，保证了高速信号的传输质量，提高了高速信号完整性。
Description
技术领域
本发明涉及印刷电路板领域，更具体地，特别是指一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法、系统、设备和存储介质。
背景技术
随着当今社会信息技术的飞速发展，电子产品越来越向着高性能发展，致使电子产品中的PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）上信号传输速率越来越快，在PCB设计过程中任何一个细节都可能改变高速信号的传输阻抗，从而影响高速信号的传输质量，进而导致整个PCB板出现问题。丝印是PCB板上必不可少的资料，其表示器件位置等其他诸多PCB信息。当前由于企业的成本控制及电子产品趋于小型化，PCB面积越来越小从而导致PCB上器件及走线越来越密，如果想把PCB丝印挪开表层走线区域是完全不可能的。
根据微带线计算公式，当其他参数不变，相对介电常数ε越大阻抗越小。当PCB板卡中丝印压上高速微带走线时，其相对介电常数会变大，导致高速走线阻抗变小，由此会造成高速信号传输阻抗不连续，其所传输的信号质量变差。常规PCB设计中，为了防止丝印压高速走线，都是需要手动调整，或者改进器件PCB封装，此方式费时费力，且会造成器件封装混乱，同一款器件物料，不同封装，使得PCB检查难度加大；部分丝印高密度区域，不得不将丝印缩小，造成PCB生产加工后，丝印辨识度低，给板卡调试组装带来不便；此外丝印避开高速走线后，难以整齐有序，造成PCB板卡美观度降低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提出一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法、系统、计算机设备及计算机可读存储介质，本发明可以有效解决PCB板卡丝印的设计，使得PCB板卡更加美观工整。更加方便PCB板卡小型化及高密度设计，确保电子产品小型化设计。丝印压高速信号走线，不再使得高速信号走线阻抗突变，保证了高速信号的传输质量，提高了高速信号完整性。
基于上述目的，本发明实施例的一方面提供了一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法，包括如下步骤：将丝印字体的大小设置为统一大小格式；在PCB板卡上设置油墨阻焊层；将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨；以及使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域。
在一些实施方式中，所述将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处包括：将所述第二丝印油墨的厚度与所述第一阻焊油墨的厚度保持一致。
在一些实施方式中，所述将丝印字体的大小设置为统一大小格式包括：保持丝印线宽度大于或等于第一预设长度，并保持丝印线间距大于或等于第二预设长度。
在一些实施方式中，方法还包括：将所述第一阻焊油墨和所述第二丝印油墨设置成不同颜色。
本发明实施例的另一方面，提供了一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的系统，包括：格式模块，配置用于将丝印字体的大小设置为统一大小格式；阻焊模块，配置用于在PCB板卡上设置油墨阻焊层；蚀刻模块，配置用于将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨；以及涂敷模块，配置用于使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域。
在一些实施方式中，所述涂敷模块配置用于：将所述第二丝印油墨的厚度与所述第一阻焊油墨的厚度保持一致。
在一些实施方式中，所述格式模块配置用于：保持丝印线宽度大于或等于第一预设长度，并保持丝印线间距大于或等于第二预设长度。
在一些实施方式中，系统还包括标识模块，配置用于：将所述第一阻焊油墨和所述第二丝印油墨设置成不同颜色。
本发明实施例的又一方面，还提供了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现如上方法的步骤。
本发明实施例的再一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时实现如上方法步骤的计算机程序。
本发明具有以下有益技术效果：可以有效解决PCB板卡丝印的设计，使得PCB板卡更加美观工整。更加方便PCB板卡小型化及高密度设计，确保电子产品小型化设计。丝印压高速信号走线，不再使得高速信号走线阻抗突变，保证了高速信号的传输质量，提高了高速信号完整性。
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实施例。
图1为本发明提供的防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法的实施例的示意图；
图2为常规0402电容封装设计示意图；
图3为常规高速走线串接电容PCB设计示意图；
图4为电容封装改进后高速走线PCB设计示意图；
图5为高速走线连接器PCB设计示意图；
图6为常规高速走线区域PCB丝印设计示意图；
图7为根据本发明实施例设计的PCB板卡纵切示意图；
图8为本发明提供的防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的系统的实施例的示意图；
图9为本发明提供的防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的计算机设备的实施例的硬件结构示意图；
图10为本发明提供的防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的计算机存储介质的实施例的示意图。
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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本发明实施例的第一个方面，提出了一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法的实施例。图1示出的是本发明提供的防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法的实施例的示意图。如图1所示，本发明实施例包括如下步骤：
S1、将丝印字体的大小设置为统一大小格式；
S2、在PCB板卡上设置油墨阻焊层；
S3、将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨；以及
S4、使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域。
在高速差分走线时，发送信号TX走线都需要串接0402电容起到隔直通交的作用，0402的电容器件封装都会有外围丝印边框，如图2所示。此种封装设计方式，无论TX高速走线如何扇出都会造成0402外围丝印上走线，如图3所示。因此需要单独对高速走线的串接电容的封装进行改进设计，单独设计一种高速走线的串接电容封装，将0402封装的窄边上的丝印去掉，保留长边丝印。此封装改进后，高速走线穿过0402电容时器件丝印不会压上高速走线，如图4所示。此方法仅仅是以常用的高速走线所连接的器件进行举例，其同样适用于通用的高速走线的IO连接器封装形式，如图5所示的封装。
通常高速走线BUS都是群组走线，走线区域较为空旷，在PCB设计后期当调整丝印时很容易将丝印调整到空旷区，造成丝印压高速走线。此种情况，PCB设计者很难发现，而且随着PCB器件越来越密集，检查此问题费时费力。首先需要检查是否有丝印调整到高速走线上，如果检查到有丝印压上高速走线上，将丝印位置进行微调移动，放到两对高速走线之间，如图6中的A处所示；如果不能将丝印微调到两对高速走线之间，将丝印位号缩小一个字号，然后继续微调丝印放到两对高速走线之间，如图6中的B处所示；如果仍然不能将丝印调整到两对高速走线之间，报出DRC，如图6中的C处所示。PCB设计者再根据所报出的DRC位置，手动将丝印调整到高速走线以外。
本发明实施例从PCB设计及PCB生产角度，提出了一种新的丝印设计及生产方法，在不影响PCB丝印设计及生产印制的前提下，避免由于丝印压在高速信号传输走线上，造成高速信号传输阻抗变化，从而影响高速信号传输质量。
将丝印字体的大小设置为统一大小格式。
在一些实施方式中，所述将丝印字体的大小设置为统一大小格式包括：保持丝印线宽度大于或等于第一预设长度，并保持丝印线间距大于或等于第二预设长度。在PCB设计过程中将丝印字体的大小设置为统一大小格式，丝印线宽度至少为0.15mm，丝印线间距至少为0.1778mm，否则后续难以加工制作。同时在丝印调整移动过程中，不用为了避让高速信号走线，而将丝印调整至很远位置或者缩小丝印字体，不用考虑高速信号走线的位置，可以将丝印整齐统一调整，保证丝印美观，清晰易识别。
在PCB板卡上设置油墨阻焊层。
将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨。将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的油墨，使得丝印处开窗露铜或者漏基材。
使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域。再次使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在丝印位置处，使得第二丝印油墨填满前期去除的第一阻焊油墨区域，从而完成第二丝印的添加。
在一些实施方式中，方法还包括：将所述第一阻焊油墨和所述第二丝印油墨设置成不同颜色。在本实施例中，第一阻焊油墨为绿色，第二丝印油墨为白色，也即是，再次使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将白色丝印油墨涂敷在丝印位置处，使得白色丝印油墨填满前期去除的绿色阻焊油墨区域，从而完成白色丝印的添加。
在一些实施方式中，所述将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处包括：将所述第二丝印油墨的厚度与所述第一阻焊油墨的厚度保持一致。常规PCB生产加工中，绿色阻焊油墨厚度为12.7um~17.78um，白色丝印油墨厚度为10.16um~15.24um，绿色阻焊油墨与白色丝印油墨的相对介电常数ε相同，因此需要保证绿色阻焊油墨厚度与白色丝印油墨厚度一致，则白色丝印下方的高速信号与绿色阻焊油墨下方的高速信号传输阻抗一致，不会引起传输阻抗突变，因此加工过程中要严格管控白色丝印油墨填充后的厚度与其周围绿色阻焊油墨厚度一致。如图7所示为PCB板卡加工完成后纵切图。如图7所示，PCB板卡加工完成后包括聚丙烯（pp）1、高速走线2、绿色阻焊油墨3和白色丝印油墨4。
本发明实施例可以有效解决PCB板卡丝印的设计，使得PCB板卡更加美观工整。更加方便PCB板卡小型化及高密度设计，确保电子产品小型化设计。丝印压高速信号走线，不再使得高速信号走线阻抗突变，保证了高速信号的传输质量，提高了高速信号完整性。
需要特别指出的是，上述防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法的各个实施例中的各个步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换之于防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在实施例之上。
基于上述目的，本发明实施例的第二个方面，提出了一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的系统。如图8所示，系统200包括如下模块：格式模块，配置用于将丝印字体的大小设置为统一大小格式；阻焊模块，配置用于在PCB板卡上设置油墨阻焊层；蚀刻模块，配置用于将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨；以及涂敷模块，配置用于使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域。
在一些实施方式中，所述涂敷模块配置用于：将所述第二丝印油墨的厚度与所述第一阻焊油墨的厚度保持一致。
在一些实施方式中，所述格式模块配置用于：保持丝印线宽度大于或等于第一预设长度，并保持丝印线间距大于或等于第二预设长度。
在一些实施方式中，系统还包括标识模块，配置用于：将所述第一阻焊油墨和所述第二丝印油墨设置成不同颜色。
基于上述目的，本发明实施例的第三个方面，提出了一种计算机设备，包括：至少一个处理器；以及存储器，存储器存储有可在处理器上运行的计算机指令，指令由处理器执行以实现如下步骤：S1、将丝印字体的大小设置为统一大小格式；S2、在PCB板卡上设置油墨阻焊层；S3、将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨；以及S4、使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域。
在一些实施方式中，所述将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处包括：将所述第二丝印油墨的厚度与所述第一阻焊油墨的厚度保持一致。
在一些实施方式中，所述将丝印字体的大小设置为统一大小格式包括：保持丝印线宽度大于或等于第一预设长度，并保持丝印线间距大于或等于第二预设长度。
在一些实施方式中，步骤还包括：将所述第一阻焊油墨和所述第二丝印油墨设置成不同颜色。
如图9所示，为本发明提供的上述防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的计算机设备的一个实施例的硬件结构示意图。
以如图9所示的装置为例，在该装置中包括一个处理器301以及一个存储器302。
处理器301和存储器302可以通过总线或者其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法对应的程序指令/模块。处理器301通过运行存储在存储器302中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法。
存储器302可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器302可选包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至本地模块。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
一个或者多个防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法对应的计算机指令303存储在存储器302中，当被处理器301执行时，执行上述任意方法实施例中的防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法。
执行上述防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法的计算机设备的任何一个实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有被处理器执行时执行防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法的计算机程序。
如图10所示，为本发明提供的上述防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的计算机存储介质的一个实施例的示意图。以如图10所示的计算机存储介质为例，计算机可读存储介质401存储有被处理器执行时执行如上方法的计算机程序402。
最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，程序的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（ROM）或随机存储记忆体（RAM）等。上述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。
以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。
上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明实施例的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的方法，其特征在于，包括如下步骤：
将丝印字体的大小设置为统一大小格式；
在PCB板卡上设置油墨阻焊层；
将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨；以及
使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域，
其中，所述将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处包括：将所述第二丝印油墨的厚度与所述第一阻焊油墨的厚度保持一致。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将丝印字体的大小设置为统一大小格式包括：
保持丝印线宽度大于或等于第一预设长度，并保持丝印线间距大于或等于第二预设长度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，方法还包括：
将所述第一阻焊油墨和所述第二丝印油墨设置成不同颜色。
4.一种防止PCB丝印影响高速信号阻抗变化的系统，其特征在于，包括：
格式模块，配置用于将丝印字体的大小设置为统一大小格式；
阻焊模块，配置用于在PCB板卡上设置油墨阻焊层；
蚀刻模块，配置用于将丝印层制作成开窗图形，覆盖在PCB板卡上，蚀刻去除丝印位置处的第一阻焊油墨；以及
涂敷模块，配置用于使用丝印层开窗图形，覆盖在PCB板卡上，将第二丝印油墨涂敷在所述丝印位置处，使得第二丝印油墨填满去除第一阻焊油墨的区域，
其中，所述涂敷模块配置用于：将所述第二丝印油墨的厚度与所述第一阻焊油墨的厚度保持一致。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述格式模块配置用于：
保持丝印线宽度大于或等于第一预设长度，并保持丝印线间距大于或等于第二预设长度。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，系统还包括标识模块，配置用于：
将所述第一阻焊油墨和所述第二丝印油墨设置成不同颜色。
7.一种计算机设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
存储器，所述存储器存储有可在所述处理器上运行的计算机指令，所述指令由所述处理器执行时实现权利要求1-3任意一项所述方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-3任意一项所述方法的步骤。
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