CN116113148A - 一种电路板的制造方法、电路板和通信设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种电路板的制造方法、电路板和通信设备。电路板包括至少一层PCB,所述至少一层PCB上设置有至少一个过孔结构,所述过孔结构包括:至少两个金属化过孔,用于分别连接不同的信号,并贯穿所述至少一层PCB设置;贯穿孔,贯穿所述至少一层PCB设置,所述至少两个金属化过孔围绕所述贯穿孔的周向方向间隔设置,所述至少两个金属化过孔的部分与所述贯穿孔的外周部分重叠,且所述至少两个金属化过孔的与所述贯穿孔重叠的部分被去除。该电路板上的过孔结构可连接多个信号网络,且使相邻信号的过孔耦合面积减小,能够降低串扰,有利于减小布局面积和提高信号质量。
Description
技术领域
本申请涉及集成电路技术领域,尤其涉及一种电路板的制造方法、电路板和通信设备。
背景技术
为了能够在有限尺寸的印制电路板(printed circuit board,PCB)上部署更多的信号线路,印制电路板通常包括有多层布线板。在双面板或多层板中,为了连通各层布线板之间的印制导线,在各层布线板需要连通的导线交汇处设置一个公共孔,即为过孔,也称金属化过孔。
目前,一个金属化过孔仅能处于一个网络中,PCB板上的过孔数量较多,由于每个金属化过孔在PCB板面上占据一定面积,PCB容量越大设计网络越多,金属化过孔的数量就越多,导致PCB板面的设计面积就越大,且相邻过孔之间距离较近时会产生串扰,不利于实现高密布局或者小型化设计。
发明内容
本申请实施例提供一种电路板的制造方法、电路板和通信设备,电路板上的过孔结构可连接多个信号网络,且使相邻信号的过孔耦合面积减小,能够降低串扰,可实现高密布局,从而可减小布局面积和提高信号质量。
第一方面,本申请提供一种电路板,所述电路板包括至少一层PCB,所述至少一层PCB上设置有至少一个过孔结构,所述过孔结构包括:至少两个金属化过孔,用于分别连接不同的信号,并贯穿所述至少一层PCB设置;贯穿孔,贯穿所述至少一层PCB设置,所述至少两个金属化过孔围绕所述贯穿孔的周向方向间隔设置,所述至少两个金属化过孔的部分与所述贯穿孔的外周部分重叠,且所述至少两个金属化过孔的与所述贯穿孔重叠的部分被去除。
也就是说,贯穿孔通过将至少两个金属化过孔各自的朝向内侧的部分去除以及将至少两个金属化过孔之间的PCB去除形成,其中,过孔结构可连接多个信号网络,这样可减少过孔数量,且相邻金属化过孔的部分通过贯穿孔被去除,使相邻信号的过孔耦合面积减小,可大大减小信号串扰以提高信号质量,使得相邻金属化过孔之间的距离较小的情况下,也满足使用要求,有利于实现高密布局或节省布局空间以实现小型化设计。
在一种可能的实现方式中,所述至少两个金属化过孔围绕所述贯穿孔的周向方向等间隔设置,所述至少两个金属化过孔的中心轴线位于所述贯穿孔的外周面上。这样方便确定贯穿孔的尺寸。
在一种可能的实现方式中,所述贯穿孔的横截面为圆形;每个所述金属化过孔的横截面为圆形的部分。这样方便加工制造。
在一种可能的实现方式中,所述金属化过孔的半径为r,当所述至少两个金属化过孔的中心轴线位于所述贯穿孔的外周面上时,所述贯穿孔的直径为D,所述贯穿孔的直径的取值范围为大于D-r且小于D+r。这样方便确定贯穿孔的直径,并且,可根据需要适当增大贯穿孔的直径,或者适当减小贯穿孔的直径,以便更好地满足不同场景下的不同需求。
在一种可能的实现方式中,所述至少两个金属化过孔包括第一金属化过孔和第二金属化过孔,所述第一金属化过孔用于连接差分信号的第一信号,所述第二金属化过孔用于连接所述差分信号的第二信号;或,所述至少两个金属化过孔包括第一金属化过孔和第二金属化过孔,所述第一金属化过孔用于连接差分信号的第一信号,所述第二金属化过孔用于连接所述差分信号的第二信号;所述至少两个金属化过孔还包括用于连接接地信号的第三金属化过孔和第四金属化过孔中的至少一者。也就是说,至少两个金属化过孔连接的不同的信号可以是差分信号的第一信号和第二信号。并且,可以设置一个或两个金属化过孔来接地。
在一种可能的实现方式中,每个金属化过孔包括:金属柱,贯穿所述至少一层PCB设置;第一焊盘,与所述金属柱的一端连接并用于设置在所述至少一层PCB的第一侧面;第二焊盘,与所述金属柱的另一端连接并用于设置在所述至少一层PCB的第二侧面。也就是说,可以仅在金属柱的两端设置焊盘,以便连接扇出走线(fanout)。
在一种可能的实现方式中,所述至少一层PCB包括第一PCB和第二PCB,所述第一PCB和所述第二PCB各自至少包括一层PCB,每个所述金属化过孔还包括:第三焊盘,在所述第一PCB和所述第二PCB之间围绕所述金属柱设置。也就是说,还可在金属柱的中部设置焊盘,以便连接内层走线。
在一种可能的实现方式中,所述电路板为双面板,所述金属化过孔为通孔;所述电路板为多层PCB板,所述至少两个金属化过孔包括通孔、盲孔、埋孔中的至少一种。
第二方面,本申请提供一种通信设备,所述通信设备包括上述的电路板。
第三方面,本申请提供一种电路板的制造方法,所述电路板包括至少一层PCB,所述制造方法包括:在至少一层PCB上设置至少两个金属化过孔;在所述至少一层PCB上设置贯穿孔,其中,所述至少两个金属化过孔围绕所述贯穿孔的周向方向间隔设置,所述至少两个金属化过孔的部分与所述贯穿孔的外周部分重叠,且所述至少两个金属化过孔的与所述贯穿孔重叠的部分被去除。
在一种可能的实现方式中,所述在至少一层PCB上设置至少两个金属化过孔,包括:在所述至少一层PCB上设置至少两个通孔;在每个所述通孔的内表面电镀金属形成金属柱,并在所述至少一层PCB的上表面围绕所述金属柱电镀金属形成第一焊盘,在所述至少一层PCB的下表面围绕所述金属柱电镀金属形成第二焊盘。
在一种可能的实现方式中,所述至少两个金属化过孔围绕所述贯穿孔的周向方向等间隔设置,所述至少两个金属化过孔的中心轴线位于所述贯穿孔的外周面上。
在一种可能的实现方式中,所述贯穿孔的横截面为圆形;每个所述金属化过孔的横截面为圆形的部分。
在一种可能的实现方式中,所述金属化过孔的半径为r,当所述至少两个金属化过孔的中心轴线位于所述贯穿孔的外周面上时,所述贯穿孔的直径为D,所述贯穿孔的直径的取值范围为大于D-r且小于D+r。
在一种可能的实现方式中,所述至少两个金属化过孔包括第一金属化过孔和第二金属化过孔,所述第一金属化过孔用于连接差分信号的第一信号,所述第二金属化过孔用于连接所述差分信号的第二信号;或,所述至少两个金属化过孔包括第一金属化过孔和第二金属化过孔,所述第一金属化过孔用于连接差分信号的第一信号,所述第二金属化过孔用于连接所述差分信号的第二信号;所述至少两个金属化过孔还包括用于连接接地信号的第三金属化过孔和第四金属化过孔中的至少一者。
在一种可能的实现方式中,所述电路板为双面板,所述金属化过孔为通孔;或,所述制造方法还包括:将多个所述至少一层PCB层叠设置形成多层PCB,并将不需要使用的焊盘去除,所述至少两个金属化过孔包括通孔、盲孔、埋孔中的至少一种。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施例部分予以详细说明。
附图说明
下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。
图1为一种PCB产品的器件参数的演进趋势图;
图2A为一种电路板的俯视方向的局部结构示意图;
图2B为图2A所示的电路板的过孔结构的放大结构示意图;
图3A为一种高密电路板的俯视方向的局部结构示意图;
图3B为图3A所示的高密电路板的信号过孔串扰的曲线图;
图4A为本申请实施例提供的一种电路板的俯视方向的局部结构示意图;
图4B为图4A所示的电路板未设置贯穿孔时金属化过孔的立体结构示意图;
图4C为图4A所示的电路板的过孔结构的放大结构示意图;
图5A为一种改进前的过孔结构与本申请实施例改进后的过孔结构的对比图;
图5B为另一种改进前的过孔结构与本申请实施例改进后的过孔结构的对比图;
图6为图4A所示的电路板的一种变型的俯视方向的局部结构示意图;
图7为图2A所示的电路板和图6所示的电路板的信号过孔串扰的曲线图;
图8为本申请实施例提供的一种电路板的制造方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
在本申请的描述中,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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申请的限制。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,还可以是抵触连接或一体的连接;对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本说明书的描述中,具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以适合的方式结合。
串扰(crosstalk)是指一个信号在传输通道上传输时,因电磁耦合而对相邻的传输线产生不期望的影响,在被干扰信号表现为被注入了一定的耦合电压和耦合电流。目前,随着电路板不断的向高密小型化趋势演进,电路板上留给器件布局和打孔的空间越来越小,尤其对于一些敏感的信号,间距不断被压缩,间距过近时会产生串扰,不利于实现高密布局或者小型化设计。
图1为一种PCB产品的器件参数的演进趋势图。其中,器件参数可包括引脚(PIN)密度、布线密度和器件单板面积比。如图1所示,该PCB产品是一种高密PCB,目前PIN密度已达到280+,布线密度已达到1700+。可以看出,该高密PCB的器件密度非常高,如果高密趋势再往下演进,普通的技术已经很难实现。
图2A为一种电路板的俯视方向的局部结构示意图。如图2A所示,电路板上设置有多个过孔结构,每个过孔结构包括4个过孔。示例性地,一对高速信号需要两个信号过孔N、P和两个回流地孔GND1、GND2,两个信号过孔N、P可并排设置,两个回流地孔GND1、GND2可并排设置,两个信号过孔N、P与两个回流地孔GND1、GND2间隔设置。或者,也可仅设置一个回流地孔,此时,过孔结构包括三个过孔。并且,两个信号过孔N、P可分别连接信号线如扇出走线(fanout)或内层走线。PCB上的芯片、连接器等器件通常会从表层引一段短线再通过过孔换到PCB内层走线,fanout是指PCB上从器件焊盘到过孔(包含过孔)这一段的走线。
图2B为图2A所示的电路板的过孔结构的放大结构示意图。如图2B所示,两个信号过孔N、P与两个回流地孔GND1、GND2间隔设置的距离可为35mil,信号过孔N、P之间的距离(例如为40mil)小于回流地孔GND1、GND2之间的距离(例如为50mil),使得该四个过孔呈梯形排布。即对于换层过孔,一对高速信号需要两个信号过孔N、P的和两个回流地孔GND1、GND2。另外,信号过孔N、P各自的一端可接分别接fanout或内层走线如远离两个回流地孔GND1、GND2延伸的两条线,信号过孔N、P各自的另一端可接电路板内层的走线如朝向两个回流地孔GND1、GND2延伸的两条线。
在图2A和图2B中,当前过孔一般只传输一个信号,对于高密PCB板高速信号或者时钟信号都需设置两个差分过孔,再设置一个或两个地孔作为信号回流过孔,这样对于时钟芯片,按照传统的方式布局和设计fanout,占用面积比较大,例如,可达到25mmX24mm。
图3A为一种高密电路板的俯视方向的局部结构示意图。图3B为图3A所示的高密电路板的信号过孔串扰的曲线图。如图3A和图3B所示,一个过孔承载一个信号网络传输,常见的一些高密解决方案都是将过孔间距拉近,但是随着高速信号频率不断的升高,当高速链路的过孔距离过近时,过孔之间的串扰将会成为制约信号质量的关键因素。即随着各种高密解决方案的演进,高速信号过孔之间的间距不断缩小,串扰不断加大,留给系统的余量越来越小。
由于按照一个过孔只传输一个信号的fanout方式,一对差分时钟信号至少需要三个过孔,考虑加工和信号串扰的影响,这样就会导致相邻的信号不能靠的很近,完成所有模块布局后占地面积较大,对于高密PCB板来说比较浪费空间,另外,如果PCB板板厚较大的话,相邻过孔的串扰存在出垂直耦合,串扰也比较大。
鉴于此,本申请实施例提供一种电路板的制造方法、电路板和通信设备。该电路板的过孔结构可连接多个信号网络,可减少过孔数量,且相邻金属化过孔的部分通过贯穿孔被去除,使相邻信号的过孔耦合面积减小,可大大减小信号串扰以提高信号质量,使得相邻金属化过孔之间的距离较小的情况下,也满足使用要求,有利于实现高密布局或节省布局空间以实现小型化设计。本申请实施例的方案可以应用在高密PCB板的时钟驱动器、频率合成器、连接器高速信号的fanout处以及高速信号的换层过孔处,结合差分信号和地信号的排布,实现高密布局布线,降低信号串扰等高密设计方案。
图4A为本申请实施例提供的一种电路板的俯视方向的局部结构示意图。如图4A所示,电路板包括至少一层PCB,至少一层PCB上设置有至少一个过孔结构,过孔结构包括至少两个金属化过孔1和贯穿孔2。至少两个金属化过孔1用于分别连接不同的信号,并贯穿至少一层PCB设置。贯穿孔2贯穿至少一层PCB设置,至少两个金属化过孔1围绕贯穿孔2的周向方向间隔设置,至少两个金属化过孔1的部分与贯穿孔2的外周部分重叠,且至少两个金属化过孔1的与贯穿孔2重叠的部分被去除。即贯穿孔通过将至少两个金属化过孔各自的朝向内侧的部分去除以及将至少两个金属化过孔之间的PCB去除形成。
其中,可以是同一个器件产生不同的信号,也可以是不同的器件产生不同的信号,并且,产生不同信号的器件可以设置在电路板上,即电路板包括产生不同信号的器件,或者产生不同信号的器件也可不设置在电路板上,即产生不同信号的器件是与电路板不同的装置,独立于电路板存在。产生不同信号的器件可以是时钟驱动器、频率合成器、连接器中的至少一者。
在一些例子中,电路板可为双面板,此时电路板仅包括一层PCB,金属化过孔1为通孔;在另一些例子中,电路板可为多层PCB板,此时电路板可包括多层PCB,至少两个金属化过孔1可包括通孔、盲孔、埋孔中的至少一种。通孔即为连接电路板上、下表层的贯穿孔,这种孔穿过整个电路板,可用于实现内部互连;盲孔即位于电路板的上表层与下表层之间,并不贯穿下表层,具有一定的深度,用于表层线路和信号层线路的连接;埋孔即位于电路板内层的连接孔,它不会延伸到电路板的表层,用于电路板内信号层之间线路的连接。
在一些例子中,电路板上的金属化过孔1可为通孔、盲孔、埋孔中的一种;在另一些例子中,电路板上的金属化过孔1可包括通孔、盲孔、埋孔,例如,电路板上可设置多个过孔结构,第一部分过孔结构的金属化过孔1可为通孔,第二部分过孔结构的金属化过孔1可为盲孔,第三部分过孔结构的金属化过孔1可为埋孔;在其他例子中,电路板上的金属化过孔1可包括通孔、盲孔、埋孔中的任意两种。
在本申请实施例的电路板中,过孔结构可连接多个信号网络,可减少过孔数量,且相邻金属化过孔的部分通过贯穿孔被去除,使相邻信号的过孔耦合面积减小,可大大减小信号串扰以提高信号质量,使得相邻金属化过孔之间的距离较小的情况下,也满足使用要求,有利于实现高密布局或节省布局空间以实现小型化设计。
进一步地,至少两个金属化过孔1围绕贯穿孔2的周向方向等间隔设置,至少两个金属化过孔1的中心轴线位于贯穿孔2的外周面上。这样当金属化过孔1的位置确定后,便可确定贯穿孔2的尺寸。
继续参考图4A,贯穿孔2的横截面可为圆形;每个金属化过孔1的横截面可为圆形的部分。即在贯穿孔2未去除金属化过孔1的内侧部分时,金属化过孔1的横截面可为圆形。并且,在一些例子中,金属化过孔1的半径为r,当至少两个金属化过孔1的中心轴线位于贯穿孔2的外周面上时,贯穿孔2的直径为D,贯穿孔2的直径的取值范围为大于D-r且小于D+r。当贯穿孔2的直径为D,在同一横截面内,贯穿孔2的外周经过金属化过孔1的圆心。另外,在其他例子中,贯穿孔2的横截面也可为其他形状,例如矩形。
并且,在图4A中,至少两个金属化过孔1可包括第一金属化过孔1a和第二金属化过孔1b,第一金属化过孔1a用于连接差分信号的第一信号,第二金属化过孔1b用于连接差分信号的第二信号。进一步地,至少两个金属化过孔1还可包括第三金属化过孔1c和/或第四金属化过孔1d,第三金属化过孔1c和/或第四金属化过孔1d可用于连接接地信号。
另外,为了阻隔直流,第一金属化过孔1a可连接第一电容,第二金属化过孔1b可连接第二电容,这样差分信号的第一信号通过第一电容隔绝直流后再到达第一金属化过孔1a,差分信号的第二信号通过第二电容隔绝直流后再到达第二金属化过孔1b。
图4B为图4A所示的电路板未设置贯穿孔时金属化过孔的立体结构示意图。如图4B所示,每个金属化过孔1包括金属柱11、第一焊盘12和第二焊盘13。金属柱11贯穿至少一层PCB设置。第一焊盘12与金属柱11的一端连接并用于设置在至少一层PCB的第一侧面。第二焊盘13与金属柱11的另一端连接并用于设置在至少一层PCB的第二侧面。
在一些例子中,至少一层PCB还可包括第一PCB和第二PCB,第一PCB和第二PCB各自至少包括一层PCB,每个金属化过孔1还可包括第三焊盘14,在第一PCB和第二PCB之间围绕金属柱11设置。另外,在其他例子中,若第二PCB不需要与金属化过孔1连接,此时可将第三焊盘14去除。
图4C为图4A所示的电路板的过孔结构的放大结构示意图。在图4C中,示例性地展示了过孔结构的一种具体尺寸,其中,电路板上的钻孔可为8mil,其内镀铜形成金属化过孔1的金属柱11,金属柱11的直径可为6mil,相邻金属化过孔的中心线之间的距离可为21mil,围绕金属柱11设置的焊盘的直径可为16mil,贯穿孔2的直径可为30mil,且为非沉铜孔(nonplating through hole,NPTH)。
示例性地,可以钻四个直径为8mil(根据设计需求选择)的小孔,孔间距可为21mil;再做小孔内外层电镀,即在小孔内层镀铜形成金属柱,并在小孔表层镀铜形成焊盘,并可去除非功能焊盘;电镀完成后再在四个小孔的中心钻一个直径为30mil的NPTH,四个小圆孔被大圆孔覆盖部分内部的区域被钻刻掉,以便绝缘四个小孔,最后完成过孔成型,完成后不同网络的孔盘之间的间距7mil。
图5A为一种改进前的过孔结构与本申请实施例改进后的过孔结构的对比图。如图5A所示,改进前的过孔结构包括两个信号过孔和一个回流地孔,两个信号过孔并排设置,并分别连接电容,回流地孔设置在两个信号过孔的远离电容的一侧。改进后的过孔结构包括三个金属化过孔1,三个金属化过孔1中间设置贯穿孔2后合并为一个孔,这样可减少过孔数量,且相邻金属化过孔1的部分通过贯穿孔2被去除,使相邻信号的过孔耦合面积减小,可大大减小信号串扰以提高信号质量,有利于实现高密布局或节省布局空间以实现小型化设计。
图5B为另一种改进前的过孔结构与本申请实施例改进后的过孔结构的对比图。如图5B所示,改进前的过孔结构有两种情况:情况1——如图5B左侧上方视图所示,过孔结构位于电容的两侧,每个过孔结构包括两个信号过孔和两个回流地孔,两个信号过孔分别与电容上的焊盘连接;情况2——如图5B左侧下方视图所示,每个过孔结构包括两个信号过孔和两个回流地孔,且走线位于相邻过孔结构之间。改进后的过孔结构包括四个金属化过孔1,四个金属化过孔1中间设置贯穿孔2后合并为一个孔,这样可减少过孔数量,且相邻金属化过孔1的部分通过贯穿孔2被去除,使相邻信号的过孔耦合面积减小,可大大减小信号串扰以提高信号质量,有利于实现高密布局或节省布局空间以实现小型化设计。
图6为图4A所示的电路板的一种变型的俯视方向的局部结构示意图。如图6所示,该电路板共设置有八个过孔结构,八个过孔结构可分两排,每排设置四个过孔结构。并且,每个过孔结构均可包括四个金属化过孔1和一个贯穿通孔2,这样使得相邻过孔之间的距离增大,相邻信号的过孔耦合面积减小,可大大减小信号串扰以提高信号质量。
图7为图2A所示的电路板和图6所示的电路板的信号过孔串扰的曲线图。如图7所示,本申请实施例的方案(即图6所示的电路板)在耦合长度不变的情况下,耦合面积减小,串扰可降低6db,串扰优化接近10db。
另外,在图2A所示的电路板中,过孔结构包括四个独立的过孔,过孔结构的布局面积为10mmX4mm(即图2A中矩形框尺寸);在图6所示的电路板中,通过将一个过孔分割为4个不同网络的过孔替换原有的高速信号换层过孔,孔结构的布局面积可减小为8mmX3mm(即图6中矩形框尺寸),可实现布局布线面积缩小40%。
相对于一个过孔传输一个网络,本申请实施例的方案沿周向方向将一个过孔同时传输两个以上如3个或4个网络,通过高速信号P/N过孔和GND回流地孔的fanout方式,可充分利用空间,缩小布局布线面积,提高了时钟、高速信号的信号完整性(signal integrity,SI)。并且,fanout具体排布方式不限于举例的实施例方案。
图8为本申请实施例提供的一种电路板的制造方法的流程图。如图8所示,电路板的制造方法包括以下步骤:
S801,在至少一层PCB上设置至少两个金属化过孔1;
具体地,可先在至少一层PCB上设置至少两个通孔;接着,在每个通孔的内表面电镀金属形成金属柱11,并在至少一层PCB的上表面围绕金属柱11电镀金属形成第一焊盘12,在至少一层PCB的下表面围绕金属柱11电镀金属形成第二焊盘13。
S802,在至少一层PCB上设置贯穿孔2,其中,至少两个金属化过孔1围绕贯穿孔2的周向方向间隔设置,至少两个金属化过孔1的部分与贯穿孔2的外周部分重叠,且至少两个金属化过孔1的与贯穿孔2重叠的部分被去除。
其中,金属化过孔1和贯穿孔2的可能实现方式可参见上面关于电路板的相关介绍。例如,至少两个金属化过孔1围绕贯穿孔2的周向方向等间隔设置,至少两个金属化过孔1的中心轴线位于贯穿孔2的外周面上。贯穿孔2的横截面可为圆形;每个金属化过孔1的横截面可为圆形的部分。
另外,当电路板为双面板时,金属化过孔1为通孔;当电路板为多层板时,可重复S801和S802的过程,制作多个电路板,每个电路板包括至少一层PCB,然后,将不需要使用的焊盘去除,接着,将多个电路板层叠设置即可形成多层PCB,此时,至少两个金属化过孔1包括通孔、盲孔、埋孔中的至少一种。
综上所述,本申请实施例的电路板,利用将一个过孔在水平方向上传输两个以上如3个或4个不同的网络,大大减少过孔数量,结合一些出线密度比较高的高密芯片,可节省布局空间。
也就是说,若过孔只传输一个信号,过孔数量较多,且占地面积较大,如果将一个过孔沿周向方向分为三个或者四个网络来传输信号,例如,两个过孔传输时钟的信号N、P,一个或两个过孔传输信号的回流地,实现一孔多网络横向传输差分信号设计,即一个过孔可分解为3个或4个过孔使用,fanout过孔面积较小,将大大缩小占地面积。另外,跟相邻信号的过孔耦合面积减小,在布局面积和高速信号质量上都可以得到改善,适用于布局高密PCB板。
这样通过改变过孔在周向方向上信号的传输方式,结合高速信号的P/N过孔及回流GND过孔fanout方式,通过巧妙地排布差分信号和地信号,达到高密布局布线和降低信号串扰的目的。另外,通过将一个过孔分割为四个不同网络的过孔替换原有的高速信号换层过孔,可实现布局布线面积缩小例如40%,相邻过孔之间增大,在耦合长度不变的情况下,耦合面积也减小,串扰优化接近10db,例如,串扰降低6db。
最后说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (11)
1.一种电路板,其特征在于,包括至少一层PCB,所述至少一层PCB上设置有至少一个过孔结构,所述过孔结构包括:
至少两个金属化过孔(1),用于分别连接不同的信号,并贯穿所述至少一层PCB设置;
贯穿孔(2),贯穿所述至少一层PCB设置,所述至少两个金属化过孔(1)围绕所述贯穿孔(2)的周向方向间隔设置,所述至少两个金属化过孔(1)的部分与所述贯穿孔(2)的外周部分重叠,且所述至少两个金属化过孔(1)的与所述贯穿孔(2)重叠的部分被去除。
2.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于,所述至少两个金属化过孔(1)围绕所述贯穿孔(2)的周向方向等间隔设置,所述至少两个金属化过孔(1)的中心轴线位于所述贯穿孔(2)的外周面上。
3.根据权利要求1所述的电路板,其特征在于:
所述贯穿孔(2)的横截面为圆形;每个所述金属化过孔(1)的横截面为圆形的部分。
4.根据权利要求3所述的电路板,其特征在于,所述金属化过孔(1)的半径为r,当所述至少两个金属化过孔(1)的中心轴线位于所述贯穿孔(2)的外周面上时,所述贯穿孔(2)的直径为D,所述贯穿孔(2)的直径的取值范围为大于D-r且小于D+r。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的电路板,其特征在于:
所述至少两个金属化过孔(1)包括第一金属化过孔(1a)和第二金属化过孔(1b),所述第一金属化过孔(1a)用于连接差分信号的第一信号,所述第二金属化过孔(1b)用于连接所述差分信号的第二信号;或,
所述至少两个金属化过孔(1)包括第一金属化过孔(1a)和第二金属化过孔(1b),所述第一金属化过孔(1a)用于连接差分信号的第一信号,所述第二金属化过孔(1b)用于连接所述差分信号的第二信号;所述至少两个金属化过孔(1)还包括用于连接接地信号的第三金属化过孔(1c)和第四金属化过孔(1d)中的至少一者。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电路板,其特征在于,每个金属化过孔(1)包括:
金属柱(11),贯穿所述至少一层PCB设置;
第一焊盘(12),与所述金属柱(11)的一端连接并用于设置在所述至少一层PCB的第一侧面;
第二焊盘(13),与所述金属柱(11)的另一端连接并用于设置在所述至少一层PCB的第二侧面。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电路板,其特征在于:
所述电路板为双面板,所述金属化过孔(1)为通孔;或,
所述电路板为多层PCB板,所述至少两个金属化过孔(1)包括通孔、盲孔、埋孔中的至少一种。
8.一种通信设备,其特征在于,包括权利要求1-7中任一项所述的电路板。
9.一种电路板的制造方法,其特征在于,所述电路板包括至少一层PCB,所述制造方法包括:
在至少一层PCB上设置至少两个金属化过孔(1);
在所述至少一层PCB上设置贯穿孔(2),其中,所述至少两个金属化过孔(1)围绕所述贯穿孔(2)的周向方向间隔设置,所述至少两个金属化过孔(1)的部分与所述贯穿孔(2)的外周部分重叠,且所述至少两个金属化过孔(1)的与所述贯穿孔(2)重叠的部分被去除。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述在至少一层PCB上设置至少两个金属化过孔(1),包括:
在所述至少一层PCB上设置至少两个通孔;
在每个所述通孔的内表面电镀金属形成金属柱(11),并在所述至少一层PCB的上表面围绕所述金属柱(11)电镀金属形成第一焊盘(12),在所述至少一层PCB的下表面围绕所述金属柱(11)电镀金属形成第二焊盘(13)。
11.根据权利要求9或10所述的制造方法,其特征在于:
所述电路板为双面板,所述金属化过孔(1)为通孔;或,
所述制造方法还包括:将多个所述至少一层PCB层叠设置形成多层PCB,并将不需要使用的焊盘去除,所述至少两个金属化过孔(1)包括通孔、盲孔、埋孔中的至少一种。
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CN202211694855.XA CN116113148A (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种电路板的制造方法、电路板和通信设备 |
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