CN1852636A - 具有改良焊盘的印刷电路板 - Google Patents

具有改良焊盘的印刷电路板 Download PDF

Info

Publication number
CN1852636A
CN1852636A CNA2005100344274A CN200510034427A CN1852636A CN 1852636 A CN1852636 A CN 1852636A CN A2005100344274 A CNA2005100344274 A CN A2005100344274A CN 200510034427 A CN200510034427 A CN 200510034427A CN 1852636 A CN1852636 A CN 1852636A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pad
pcb
circuit board
printed circuit
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005100344274A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100518435C (zh
Inventor
林有旭
叶尚苍
李传兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Original Assignee
Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd, Hon Hai Precision Industry Co Ltd filed Critical Hongfujin Precision Industry Shenzhen Co Ltd
Priority to CNB2005100344274A priority Critical patent/CN100518435C/zh
Priority to US11/403,667 priority patent/US20060237228A1/en
Publication of CN1852636A publication Critical patent/CN1852636A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100518435C publication Critical patent/CN100518435C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K1/115—Via connections; Lands around holes or via connections
    • H05K1/116—Lands, clearance holes or other lay-out details concerning the surrounding of a via
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/07—Electric details
    • H05K2201/0776—Resistance and impedance
    • H05K2201/0792—Means against parasitic impedance; Means against eddy currents
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09372—Pads and lands
    • H05K2201/09381—Shape of non-curved single flat metallic pad, land or exposed part thereof; Shape of electrode of leadless component
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09209—Shape and layout details of conductors
    • H05K2201/09654—Shape and layout details of conductors covering at least two types of conductors provided for in H05K2201/09218 - H05K2201/095
    • H05K2201/09727—Varying width along a single conductor; Conductors or pads having different widths
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
    • H05K3/429—Plated through-holes specially for multilayer circuits, e.g. having connections to inner circuit layers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

本发明提供一种具有改良焊盘的印刷电路板，所述印刷电路板包括若干钻孔和所述钻孔贯穿的若干平面层，所述平面层包括信号层、电源层和接地层，所述平面层为一信号层时，在所述钻孔周围环绕一焊盘，所述焊盘包括一环形区域，在所述环形区域向外延伸有四个延长部，所述四个延长部在所述环形区域上均匀分部，呈十字花型，所述延长部用于所述焊盘与所述印刷电路板信号层走线的连接。

Description

具有改良焊盘的印刷电路板
【技术领域】
本发明涉及一种印刷电路板(Printed Circuit Board，以下简称PCB)，特别是一种具有改良焊盘可提高信号完整性的印刷电路板。
【背景技术】
随着集成电路输出开关速度提高以及印刷电路板的布线密度增加，信号完整性已经成为高速数字印刷电路板设计必须关心的问题之一。元器件和印刷电路板的参数、元器件在印刷电路板上的布局、高速信号的布线等因素，都会引起信号完整性问题，导致系统工作不稳定，甚至完全不工作。如何在印刷电路板的设计过程中充分考虑到信号完整性的因素，并采取有效的控制措施，已经成为当今印刷电路板设计业界中的一个热门课题。
由于印刷电路板上的信号密度的提高，就需要更多的信号传输层，而且通过通孔实现层间信号传输也是不可避免的。通孔主要由两个部分组成，一是中间的钻孔(drill hole)，用于PCB层间的电性连接通道；二是钻孔周围的焊盘(via pad)，所述焊盘存在信号层上，用于钻孔和信号层上走线的焊接。在高速、高密度的PCB设计时，设计者总是希望通孔越小越好，这样板上可以留有更多的布线空间，此外，通孔越小，其自身的寄生电容也越小，更适合用于高速电路。
图1为现有PCB的竖直剖面示意图，如图1所示，该PCB40包括若干平面层41和42，所述平面层41和42用钻孔43贯穿，所述平面层41为一信号层，在钻孔43周围有一环形焊盘44，所述焊盘44用于钻孔43和所述平面层41上走线的焊接，所述平面层42为一电源层或接地层，且不需要与钻孔43连接，则在所述钻孔43周围有一反焊盘45，所述反焊盘为一绝缘区域，用于阻隔所述钻孔43和所述平面层42的连接。
图2为图1的平面示意图，如图2所示，当该PCB40上被钻孔43贯穿的平面层为平面层41时，在所述钻孔43周围有一环形焊盘44，所述焊盘44为一环形区域；当被所述钻孔43贯窜的平面层为平面层42时，在所述钻孔43周围有一反焊盘45，所述PCB 40的寄生电容主要由所述平面层41上的焊盘44和平面层42耦合产生，产生的寄生电容给电路带来的影响是延长了信号上升的时间，使信号产生失真，并降低电路的速度。通孔电容的计算公式为
                    C＝1.41ξD1T/(D2-D1)
其中，ξ为PCB介电常数，T为PCB板厚，D1为焊盘直径，D2为平面层反焊盘直径。假设PCB40板厚T为50mil(1mil＝0.0254mm)，焊盘44直径D1为20mil，平面层42上反焊盘45直径为32mil，假设PCB40介电常数ξ为4.4，通过上公式近似算出该通孔寄生电容值大致是(假设所述通孔电容值为C1)
        C1＝1.41*4.4*0.050*0.020/(0.032-0.020)≈0.517pF
这部分电容引起的上升时间变化量
            t＝2.2C(Z0/2)＝2.2*0.517*(55/2)＝31.28ps
其中Z0为信号传输线的特性阻抗，从这些数值可以看出，单个通孔的寄生电容引起的信号上升延变缓不是很明显，但是如果走线中多次使用通孔进行层间切换，则在设计时需要认真考虑。由于现有通孔的焊盘设计为环形，且考虑到寄生电容影响，焊盘直径不能太大，所以焊盘面积比较小，这样又不便于焊盘与印刷电路板层间走线的焊接，会造成虚焊或者焊盘与走线的断开。
因为通孔由钻孔和钻孔周围的焊盘组成，这两部分的尺寸大小决定了通孔的大小，如果通孔越小，则焊盘直径D1减小，在平面层反焊盘直径D2不变的情况下(D2-D1)值增大，根据通孔电容的计算公式其寄生电容就越小，所以对信号的传输影响就越小。目前通孔的减小主要是通过减小钻孔内径实现的，但是钻孔的尺寸不可能无限制的减小，它受到钻孔和电镀等工艺技术的限制：钻孔越小，钻孔需花费的时间越长，也越容易偏离中心位置；且当钻孔的深度超过钻孔直径的6倍时，就无法保证钻孔壁能均匀镀铜，所以通过减小钻孔大小以使通孔寄生电容减小的方法很难实现。电路板设计人员要么尝试避免在高速线路上使用通孔，要么尝试采用新技术，例如镗孔或盲孔。这些方法虽然有用，但却会增加复杂度，并大大提高电路板成本。
【发明内容】
鉴于上述内容，有必要提供一种具有改良焊盘的印刷电路板，便于焊盘与印刷电路板信号层走线的焊接，并减小通孔电容，从而减少信号上升时间，改善信号完整性。
一种具有改良焊盘的印刷电路板，所述印刷电路板包括若干钻孔和所述钻孔贯穿的若干平面层，所述平面层包括信号层、电源层和接地层，所述平面层为一信号层时，在所述钻孔周围环绕一焊盘，所述焊盘包括一环形区域，在所述环形区域向外延伸有四个延长部，所述四个延长部在所述环形区域上均匀分部，呈十字花型，所述延长部用于焊盘与所述印刷电路板信号层走线的连接。将所述PCB平面二维图形输入至一仿真软件，由仿真软件计算出的所述PCB通孔的电容值与目前常见的PCB通孔的电容值比较，可发现本发明采用的特殊形状和大小的焊盘的PCB通孔电容值比采用目前环形焊盘的PCB通孔的电容值小。
相较现有技术，所述PCB通孔的电容值减小，从而可减少信号上升时间，改善信号完整性。
【附图说明】
图1为现有PCB的竖直剖面示意图。
图2为图1的平面示意图。
图3为本发明较佳实施方式的PCB平面示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图说明本发明较佳实施方式，如图3所示，为本发明较佳实施方式的PCB平面示意图。
本发明较佳实施方式所述PCB50包括若干钻孔51和所述钻孔51贯穿的平面层52，所述平面层包括信号层、电源层和接地层，当所述平面层52为一信号层时，在所述钻孔51周围环绕有一焊盘53；当所述平面层52为一电源层或接地层时，在做述钻孔51周围环绕有一反焊盘54，所述反焊盘54为一环形绝缘区域，用于阻隔所述钻孔51和电源层或接地层的连接，其虚线框为所述焊盘53形状改变前环形区域外圆边界，与图2所示焊盘44相比，本发明较佳实施例所述焊盘53环形区域55外圆直径减小，由于所述环形区域55面积减小，在PCB工业制造时不易使焊盘与PCB信号层走线焊接，所以本发明较佳实施方式在所述焊盘53环形区域55向外延伸四个延长部56，且所述四个延长部56在所述环形区域55上均匀分部，呈十字花形，所述延长部56用来在PCB工业制造时便于焊盘与PCB信号层走线的连接，避免造成虚焊，且使焊盘与走线不容易断开。由于生产工艺的公差和技术限制，焊盘面积也不能无限制的减小，通常情况下焊盘直径为钻孔直径加1.2mm，最小应该为钻孔直径加1.0mm。所以本发明所述较佳实施例所述PCB可使焊盘直径减小，使之小于1.0mm，且通过减小焊盘外圆直径所减小的面积大于所增加的四个延长部的面积，从而达到减小焊盘面积的目的。由于本发明较佳实施方式所述通孔的焊盘面积减小，根据平板电容特点：平板面积越大，电容值越大；平板距离越近，电容值越大，所以所述PCB50的焊盘53面积减小，所述焊盘53与接地层的寄生电容值减小。
现有PCB通孔焊盘为规则环形，可用公式算出近似电容值的大小，本发明所设计的通孔为不规则图形，不能使用公式进行数值计算。将本发明所述通孔平面二维图形输入一仿真软件，参数设置与计算前述PCB40通孔电容时保持一致，假设本发明所述PCB50通孔的电容值为C2，测得
                       C2≈0.288pF由测试结果可以看出，本发明所设计具有改良焊盘的PCB50的通孔电容值比目前常见环形焊盘的PCB40的通孔电容值要小，所以可使信号上升时间减少，减少信号失真，改善了信号完整性。

Claims (3)

1.一种具有改良焊盘的印刷电路板，所述印刷电路板包括若干钻孔和所述钻孔贯穿的若干平面层，所述平面层包括信号层、电源层和接地层，所述平面层为一信号层时，在所述钻孔周围环绕一焊盘，其特征在于：所述焊盘包括一环形区域，且在所述环形区域向外延伸至少一个延长部。
2.如权利要求1所述的具有改良焊盘的印刷电路板，其特征在于：所述环形区域向外延伸有四个延长部，且所述四个延长部在所述环形区域上均匀分部，呈十字花型。
3.如权利要求1或2所述的所述的具有改良焊盘的印刷电路板，其特征在于：所述延长部用于所述焊盘与所述信号层上走线的焊接。
CNB2005100344274A 2005-04-23 2005-04-23 具有改良焊盘的印刷电路板 Expired - Fee Related CN100518435C (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100344274A CN100518435C (zh) 2005-04-23 2005-04-23 具有改良焊盘的印刷电路板
US11/403,667 US20060237228A1 (en) 2005-04-23 2006-04-13 Printed circuit board having reduced parasitic capacitance pad

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100344274A CN100518435C (zh) 2005-04-23 2005-04-23 具有改良焊盘的印刷电路板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1852636A true CN1852636A (zh) 2006-10-25
CN100518435C CN100518435C (zh) 2009-07-22

Family

ID=37134098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100344274A Expired - Fee Related CN100518435C (zh) 2005-04-23 2005-04-23 具有改良焊盘的印刷电路板

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20060237228A1 (zh)
CN (1) CN100518435C (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101600293B (zh) * 2008-06-05 2012-05-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 印刷电路板
CN101336042B (zh) * 2007-06-29 2012-05-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 焊盘、具有该焊盘的电路板和电子装置
CN102651944A (zh) * 2011-02-22 2012-08-29 矢崎总业株式会社 布线板及其制造方法
CN103458613A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 佳能株式会社 电路板和成像装置
CN104105340A (zh) * 2014-07-22 2014-10-15 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种封装基板导通孔结构及制作方法
CN104270903A (zh) * 2014-10-13 2015-01-07 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种实现pcb上锡的方法和装置
WO2015154243A1 (zh) * 2014-04-09 2015-10-15 魏晓敏 印刷线路板
CN106658953A (zh) * 2017-03-13 2017-05-10 深圳天珑无线科技有限公司 一种移动终端的pcb板以及移动终端
CN109246926A (zh) * 2017-07-10 2019-01-18 中兴通讯股份有限公司 一种pcb布设方法及装置
WO2021052327A1 (zh) * 2019-09-16 2021-03-25 中兴通讯股份有限公司 一种电路板
CN115348721A (zh) * 2022-07-28 2022-11-15 苏州浪潮智能科技有限公司 一种信号连接结构和电路板

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8389870B2 (en) 2010-03-09 2013-03-05 International Business Machines Corporation Coreless multi-layer circuit substrate with minimized pad capacitance
CN104302097B (zh) * 2014-10-16 2017-07-21 深圳市华星光电技术有限公司 一种多层印刷电路板
CN105025654A (zh) * 2015-07-24 2015-11-04 李梅霞 一种柔性电路板焊盘底座
CN114071857B (zh) * 2020-08-05 2024-04-05 深南电路股份有限公司 线路板

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5414223A (en) * 1994-08-10 1995-05-09 Ast Research, Inc. Solder pad for printed circuit boards
KR100216839B1 (ko) * 1996-04-01 1999-09-01 김규현 Bga 반도체 패키지의 솔더 볼 랜드 메탈 구조
US6115262A (en) * 1998-06-08 2000-09-05 Ford Motor Company Enhanced mounting pads for printed circuit boards
US6201305B1 (en) * 2000-06-09 2001-03-13 Amkor Technology, Inc. Making solder ball mounting pads on substrates
US6828513B2 (en) * 2002-04-30 2004-12-07 Texas Instruments Incorporated Electrical connector pad assembly for printed circuit board
US6825513B2 (en) * 2002-09-27 2004-11-30 Xerox Corporation High power mosfet semiconductor device
JP2004241680A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Mitsubishi Electric Corp 多層プリント基板

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101336042B (zh) * 2007-06-29 2012-05-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 焊盘、具有该焊盘的电路板和电子装置
CN101600293B (zh) * 2008-06-05 2012-05-16 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 印刷电路板
CN102651944A (zh) * 2011-02-22 2012-08-29 矢崎总业株式会社 布线板及其制造方法
US9693466B2 (en) 2011-02-22 2017-06-27 Yazaki Corporation Wiring board and manufacturing method thereof
CN103458613B (zh) * 2012-05-31 2016-08-10 佳能株式会社 电路板和成像装置
CN103458613A (zh) * 2012-05-31 2013-12-18 佳能株式会社 电路板和成像装置
US9307634B2 (en) 2012-05-31 2016-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Circuit board and image forming apparatus
WO2015154243A1 (zh) * 2014-04-09 2015-10-15 魏晓敏 印刷线路板
CN104105340A (zh) * 2014-07-22 2014-10-15 华进半导体封装先导技术研发中心有限公司 一种封装基板导通孔结构及制作方法
CN104270903B (zh) * 2014-10-13 2017-05-31 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种实现pcb上锡的方法和装置
CN104270903A (zh) * 2014-10-13 2015-01-07 浪潮(北京)电子信息产业有限公司 一种实现pcb上锡的方法和装置
CN106658953A (zh) * 2017-03-13 2017-05-10 深圳天珑无线科技有限公司 一种移动终端的pcb板以及移动终端
CN109246926A (zh) * 2017-07-10 2019-01-18 中兴通讯股份有限公司 一种pcb布设方法及装置
WO2021052327A1 (zh) * 2019-09-16 2021-03-25 中兴通讯股份有限公司 一种电路板
US11696399B2 (en) 2019-09-16 2023-07-04 Zte Corporation Circuit board
CN115348721A (zh) * 2022-07-28 2022-11-15 苏州浪潮智能科技有限公司 一种信号连接结构和电路板
CN115348721B (zh) * 2022-07-28 2024-01-23 苏州浪潮智能科技有限公司 一种信号连接结构和电路板

Also Published As

Publication number Publication date
CN100518435C (zh) 2009-07-22
US20060237228A1 (en) 2006-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100518435C (zh) 具有改良焊盘的印刷电路板
CN100463585C (zh) 具有改良过孔的印刷电路板
CN2886982Y (zh) 印刷电路板
CN106132115B (zh) 一种控制背钻深度的方法
CN1916915A (zh) 改良过孔阻抗的方法
CN1901366A (zh) 差分过孔阻抗与差分导线阻抗匹配的方法
CN101031182A (zh) 印制线路板及其设计方法
CN211297148U (zh) 一种pcb板结构及信号测试设备
CN1758828A (zh) 适用于高速信号的印刷电路板结构
CN1753597A (zh) 可实现阻抗控制的两层印制电路板
CN1889810A (zh) 具有改良过孔的印刷电路板
CN101048033A (zh) 印刷电路板
CN200969706Y (zh) 设有过孔的印刷电路板
CN112996286B (zh) 一种基于sfp+系列光模块的金手指出线设计方法
Liu et al. Analysis of power supply and signal integrity of high speed pcb board
CN103491708A (zh) 一种高密度互连集成印制电路板及其制作方法
CN101282614A (zh) 具有改良过孔的印刷电路板
CN113709962B (zh) 一种差分信号传输多层pcb板结构
CN203722923U (zh) 一种pcb板
CN111610432B (zh) 一种印制电路内层线路损耗测试结构
CN114222430A (zh) 一种基于微带线远端串扰的高密度pcb板设计方法
CN201230403Y (zh) 印刷电路板
CN106981745B (zh) 一种sma连接器的板边连接结构
CN206100611U (zh) 一种带双盲孔的印刷电路板
CN201243405Y (zh) 线路板的图案化结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Baicheng Technology (kunshan) Co., Ltd.

Assignor: Hung Fujin Precision Industry (Shenzhen) Co., Ltd.|Hon Hai Precision Industry Co

Contract record no.: 2010990000541

Denomination of invention: Printed circuit board with improved welded plate

Granted publication date: 20090722

License type: Exclusive License

Open date: 20061025

Record date: 20100723

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090722

Termination date: 20160423

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee