CN201789682U - 四层通孔印刷电路板及应用该印刷电路板的移动终端 - Google Patents

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    • H05K1/025—Impedance arrangements, e.g. impedance matching, reduction of parasitic impedance
    • H05K1/0251—Impedance arrangements, e.g. impedance matching, reduction of parasitic impedance related to vias or transitions between vias and transmission lines

Abstract

本实用新型公开了一种四层通孔印刷电路板以及应用该印刷电路板的移动终端，克服现有技术中实现更多电路功能和尽量节省成本对同一印刷电路板而言所存在的困难，其中该印刷电路板的芯片内层引脚的信号线和电源线通过表面走线连接到外围电路。与现有技术相比，本实用新型所提供的印刷电路板的实施例采用外部的补偿方式提高了稳定系统的性能，实现了四层通孔板具备六层一阶板所具有的功能，大大节省了成本，可以应用到手机等移动终端中。

Description

四层通孔印刷电路板及应用该印刷电路板的移动终端
技术领域
本实用新型涉及印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)，尤其涉及四层通孔印刷电路板及应用该印刷电路板的移动终端。
背景技术
随着移动终端技术的高速发展，终端设计技术也日益公开化和常规化，导致移动终端设计市场竞争加剧，靠创新技术和成本优势的产品和企业才能在市场中更有话语权。移动终端的核心部件是主板，主板的电路板(即印刷电路板)为控制移动终端总体成本的关键。
根据电路层数分类，PCB板可以分为单面板、双面板和多层板(Multi-Layer Boards)。常见的多层板一般为四层板或六层板。用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料粘结在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板即为四层或者六层印刷电路板。
PCB板的加工过程中，板材的材料量，铜的用量及钻孔工艺主要决定了PCB的成本高低，其它工序为必要工序，降成本空间有限。其中钻孔工艺中，分机械钻孔(钻孔直径较大，设备工艺要求低)和激光钻孔(钻孔直径小，设备工艺要求高)，机械钻孔成本远低于激光钻孔。
实现更多的复杂集成电路功能并尽量节省成本对于同一PCB而言，有较多困难需要加以克服。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种四层通孔PCB，克服现有技术中实现更多电路功能和尽量节省成本对同一PCB而言所存在的困难。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种四层通孔印刷电路板，包括：
所述印刷电路板的芯片内层引脚的信号线和电源线通过表面走线连接到外围电路。
较佳地，所述印刷电路板的导线和焊盘之间的间距为0.075毫米。
较佳地，从所述印刷电路板的中央处理器的内层焊盘散出的电源线的线宽为0.075毫米。
较佳地，所述中央处理器连接存储芯片的出线处设置电容。
较佳地，所述电容的容值大于等于10微法。
较佳地，所述电容包括陶瓷封装电容或钽电容。
较佳地，所述印刷电路板的中央处理器的部分走线通过所述中央处理器的空脚散出。
较佳地，所述部分走线包括中低速数字信号线和/或控制信号线。
较佳地，进一步对所述部分走线串接滤波磁珠或高频电容。
本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种移动终端，通过选择PCB板降低成本。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种移动终端，包含前述的四层通孔印刷电路板。
与现有技术相比，本实用新型所提供的印刷电路板的实施例，突破了传统技术的一些固有理论原则，采用外部的补偿方式提高了稳定系统的性能，实现了四层通孔板具备六层一阶板所具有的功能，大大节省了成本，可以应用到手机等移动终端中。
附图说明
图1是现有技术中联发科基带平台6223D上BGA焊球间距示意图；
图2是本实用新型实施例一的四层通孔印刷电路板的走线示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图对本实用新型作进一步地详细说明。
在基于联发科基带平台6223D的基础上开发的多媒体功能手机，由于中央处理器(CPU)本身的引脚(pin)间距较小，且功能齐全，导致PCB板走线非常困难，联发科提供的CPU MT6223D，该封装为薄型细间距球栅阵列封装(TFBGA)，球栅阵列(BGA)焊球间距如图1所示。
如图1所示，两个pin脚焊盘间距为0.5mm-0.275mm＝0.225mm，但安全走线按目前业界工艺上要求，走线到焊盘距离为0.1mm，这样留下走线宽度仅为0.225mm-0.1mm-0.1mm＝0.025mm，该线宽(0.025mm)基本无法满足任何走线要求，所以只有通过激光孔才能实现PCB板各层间的线路连接，因此现有技术也只能设计成六层一阶以上的PCB板。
实施例一、四层通孔印刷电路板
本实施例在导线与焊盘之间的间距设置为0.075毫米(mm)，这样PCB板的走线宽度就变为0.225mm-0.075mm-0.075mm＝0.075mm，处于芯片内层pin脚的信号线和电源线需要引出连接到外围电路。由于焊盘间距小于机械钻孔的安全距离，无法使用机械钻孔工艺直接从芯片底部将信号线引出，但如果采用激光钻孔工艺，又会导致整个PCB的叠构变化及成本的大幅提高。本实用新型通过表面走线(也称之为走表层线)的方式引出芯片内存pin脚的信号线和电源线，这样就相当于线宽0.075mm*2＝0.15mm的效果。由于表层铜的厚度大于内层铜的厚度，所以可以将走表层线等效于线宽的延伸。
本实施例中，由于有一部分存储芯片(MCP)的电源供电走线上电流较高，甚至达到250毫安(mA)以上，这对电源线的线宽要求较高(要求0.25mm以上)，而且电源pin脚在CPU的内圈。因此本实施例中，集成了电源模块的CPU的内圈电源供电pin脚引线经过外围电路供给存储芯片，其间由于CPU焊盘间距问题，即前述的现有技术所存有的技术困境，从CPU内层焊盘到出CPU外按0.075mm的线宽进行表面走线，即CPU内层焊盘散出的电源线的线宽为0.075毫米。
按理论值而言，本实施例存储芯片的供电线宽需达到0.25mm，而目前的线宽与这个值还有差距，电源的线宽过小会导致存储芯片供电不稳定，存储数据容易出错，严重时可能会导致系统重启。为尽量减小这样的风险，本实施例采用电容蓄电方案，以提高电源供电不足可能导致的系统异常，具体是在CPU连接存储芯片的出线处设置容值大于等于10微法(uF)的陶瓷封装电容或钽电容。在本实施例的实际供电和存储芯片调试测试中，电源供电稳定，保证了系统的正常运行，该10uF的电容起到了关键的作用。
除了以上提到的存储芯片供电电源这样走线，其它从CPU内圈焊盘散出的电源线也按照该规则，从CPU焊盘到CPU封装外执行走线，信号线也实施该规则，但均无需设置电容进行储能。
由于焊盘间距问题，很多信号和电源线无法散出CPU外，芯片中间已被通孔打的饱和，在CPU中有一些空脚(NC脚)，按照常规技术和理论基础，无法使用这些PIN脚，也不排除有电磁干扰(EMI)的影响。
本实施例通过走CPU的NC脚的方式，俗称借桥过河法，如图2中的圆圈标示部位，在焊盘间已无法正常走出线的情况下，将CPU散出来的走线，优先选择中低速数字信号线和/或控制信号线，按走NC脚的方式散出CPU，然后对该走线进行EMI防护保护，即串接滤波磁珠或高频电容到地进行滤波，确保不受到无法预料的干扰。
通孔板采用全机械钻孔工艺，其它类型PCB板采用机械钻孔和激光钻孔工艺相结合，单就这项工艺二者成本差距超过30％。当然六层板和四层板在使用基材和铜的用量上也有较大差距，成本上也同样存有一定差异。四层通孔板只使用机械钻孔工艺，六层一阶板使用机械钻孔加激光钻孔，且基材和铜的使用量大于四层通孔板。由此可见，本实用新型通过四层通孔板实现六层一阶板的功能，大大节省了成本。
与现有技术相比较，本实用新型在无需提高工艺水平的基础上，使得移动终端的成本低廉、功能齐全、性能优越以及竞争力强，突破了传统技术的一些固有理论原则，采用外部的补偿方式提高了稳定系统的性能，保证了低成本高质量。
实施例二、一种采用实施例所述四层通孔印刷电路板的移动终端
在本实施例中，该移动终端的PCB板上，CPU引出电源线预留陶瓷封装电容或胆电容(10uF)，以存储器供电(Vmem)最为重要，其它电源线预留0402封装电容或0603封装电容即可。CPU向外散线，在遇到无法散出的信号线时，采用前述的借桥过河法进行走线(模拟信号线和数字信号线均可采用)，对于模拟信号线和高速数字信号线则在CPU散出后加设高频电容(其他实施例中也可以是串接滤波磁珠)到地的滤波电路。
本实施例是在基于联发科基带平台6223D的基础上开发的多媒体功能手机，该平台虽只支持基本通话和短信功能，但经过本发明技术方案的扩展后，开发成具有双卡功能、外扩存储卡、支持并口彩屏及调频(FM)功能的多媒体手机。
图2为本实施例移动终端中的四层通孔印刷电路板，由于联发科提供的CPU MT6223D，本身CPU的pin脚间距较小且功能齐全，导致PCB走线非常困难，通过图2可以发现，几乎所有的pin脚都被使用了。本实用新型要实现四层通孔板，由于机械钻孔的直径很大，无法在pin脚之间打孔，所以必须把所有的导线引到外面进行打孔走线。

Claims (10)

1.一种四层通孔印刷电路板，其特征在于，包括：
所述印刷电路板的芯片内层引脚的信号线和电源线通过表面走线连接到外围电路。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：
所述印刷电路板的导线和焊盘之间的间距为0.075毫米。
3.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于：
从所述印刷电路板的中央处理器的内层焊盘散出的电源线的线宽为0.075毫米。
4.根据权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于：
所述中央处理器连接存储芯片的出线处设置电容。
5.根据权利要求4所述的印刷电路板，其特征在于：
所述电容的容值大于等于10微法。
6.根据权利要求4或5所述的印刷电路板，其特征在于：
所述电容包括陶瓷封装电容或钽电容。
7.根据权利要求1所述的印刷电路板，其特征在于：
所述印刷电路板的中央处理器的部分走线通过所述中央处理器的空脚散出。
8.根据权利要求7所述的印刷电路板，其特征在于：
所述部分走线包括中低速数字信号线和/或控制信号线。
9.根据权利要求8所述的印刷电路板，其特征在于：
进一步对所述部分走线串接滤波磁珠或高频电容。
10.一种移动终端，其特征在于，包含如权利要求1至9中任一项权利要求所述的四层通孔印刷电路板。
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