CN203416499U - 一种用于阻抗测试的印刷电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于阻抗测试的印刷电路板，用于阻抗测试的印刷电路板，所述印刷电路板的一层或多层中具有测试不同阻抗的多组阻抗线，所述印刷电路板包括：阻抗条，所述阻抗条内具有至少两组同类型的阻抗线。本实用新型可以有效减少阻抗条的数量，降低制作的复杂度及工作量。

Description

一种用于阻抗测试的印刷电路板

技术领域

本实用新型涉及印制电路板（PCB）技术领域，具体而言，涉及一种用于阻抗测试的印刷电路板。

背景技术

在制作PCB时，生产厂家对设计的PCB外延，以拼板的形式制作阻抗条。通过测试阻抗条上的样本走线的阻抗，可以大致确定PCB内同样宽度的走线的阻抗。

该阻抗条内具有特定阻抗值的样本走线称为阻抗线。阻抗线可以分为两种，一种是特性阻抗线，是指在给定线路参数的无限长传输线路上，行波的电压与电流具有固定比值的走线；另一种是差分阻抗线，是指应用于差分放大电路，利用电路参数的对称性和负反馈作用，有效地稳定静态工作点，以放大差模信号抑制共模信号为显著特征，广泛应用于直接耦合电路和测量电路的输入级的两条平行走线。

在现有技术中，每根阻抗条每层只能放一组阻抗线。其中，一组阻抗线是指一根特性阻抗线，或者两根差分阻抗线。如图1所示，图1a示出了PCB的第一层，阻抗条10中设置了一条特性阻抗线20（图中黑色部分）；图1b示出了PCB的第二层，该层无阻抗线，为铜面设计；图1c示出了PCB的第三层，阻抗条10中设置了一条特性阻抗线20。

在现有技术中，当为了阻抗测试需要，在一层中需要制作测试不同阻抗的多组阻抗线时，就需要制作多根阻抗条，阻抗条的多少根据拥有阻抗线最多的层来决定。例如，第二层要求有5组不同阻抗值的阻抗线，是所有拥有阻抗线最多的层，而其他层只要求1-4组不同阻抗值的阻抗线。那么按照现有技术的制作方法，就要制作至少5根阻抗条来满足测试要求。

然而，阻抗条的个数越多，所需的钻孔数量越多，所耗费的材料就越多。不仅制作复杂，而且会造成材料的浪费。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于阻抗测试的印刷电路板，以减少阻抗条的数量，降低制作的复杂度及工作量。

本实用新型实施例提供的用于阻抗测试的印刷电路板，包括：

一种用于阻抗测试的印刷电路板，所述印刷电路板的一层或多层中具有测试不同阻抗的多组阻抗线，所述印刷电路板包括：阻抗条，所述阻抗条内具有至少两组同类型的阻抗线。

优选地，所述同类型的阻抗线为特性阻抗线或差分阻抗线；并且，一组特性阻抗线包含一条特性阻抗线，一组差分阻抗线包含两条差分阻抗线。

优选地，所述印刷电路板各层中，每层只有一组阻抗线或者任意具有阻抗线的两层不相邻，所述阻抗条的宽度为0.3inch；或者

所述印刷电路板各层中，同层具有两种不同类型的阻抗线，或者至少有一组相邻的两层中都具有相同或不同类型的阻抗线，所述阻抗条的宽度为0.4inch；或者

所述印刷电路板各层中，同层具有大于两组阻抗线，所述阻抗条的宽度为0.5inch。

优选地，所述阻抗条的长度为5-8inch。

优选地，具有特性阻抗线的阻抗条长度为5inch+(同一根特性阻抗线)0.2*N；

具有特性阻抗线的阻抗条长度为5inch+(同一根差分阻抗线)0.4*N；

其中，N为所述阻抗条内阻抗线的总组数。

优选地，所述阻抗条中的特性阻抗线为4组；或者所述阻抗条中的差分阻抗线为3组。

优选地，所述印刷电路板具有同层不同组的同类型阻抗线，并且所述同类型阻抗线的参考层不同，所述不同组的同类型阻抗线位于不同的阻抗条内。

优选地，同层不同组的阻抗线间距大于50mil。

本实用新型实施例提供的用于阻抗测试的PCB，其上的阻抗条同时包括至少两组同类型的阻抗线，也就是说，将特性阻抗线尽量做在一根阻抗条上，将测试所需的差分阻抗线也尽量做在一根阻抗条上。从而大大减少了PCB上的阻抗条个数，所需的钻孔数量相应减少，降低制作的复杂度及工作量。并且由于阻抗条所需宽度减少，所耗费的材料减少。

附图说明

图1a示出了现有技术中PCB的第一层；

图1b示出了现有技术中PCB的第二层；

图1c示出了现有技术中PCB的第三层；

图2a示出了本实用新型中PCB的第一层；

图2b示出了本实用新型中PCB的第二层；

图2c示出了本实用新型中PCB的第三层；

图2d示出了本实用新型中PCB的第四层。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

本实用新型的PCB中，将测试所需的同类型的阻抗线放在一根阻抗条上，即将特性阻抗线尽量做在一根阻抗条上，将测试所需的差分阻抗线也尽量做在一根阻抗条上。由于一组差分阻抗线为两条，而一组特性阻抗线为一条，所以即使差分阻抗线的宽度略小于特性阻抗线（通常情况下二者设计宽度一致），在同样的阻抗条宽度下，特性阻抗线的组数要多于差分阻抗线。比如，每根阻抗条每层可以放置的阻抗线分别为：特性阻抗线可以放置4组，差分阻抗线可以放置3组。再比如，第二层有5组不同阻抗值的阻抗线，其中特性阻抗线3组，差分阻抗线2组，按照上述的制作方式，如果第二层是拥有阻抗线最多的层，那么本实用新型制作出来的阻抗条个数就只有2根。

按照现有的电路板对阻抗线的需求，利用本实用新型，可以用两根阻抗条就可以满足阻抗的测试要求。由于阻抗条个数的减少，所需的钻孔数量相应减少，并且由于阻抗条所需宽度减少，所耗费的材料减少。

需要说明的是，在实际应用中，也可以将不同类型的阻抗线设计在一根阻抗条上，即一根阻抗条既包含特性阻抗线，又包含差分阻抗线。但基于现有测量仪器的限制，即测量特性阻抗和差分阻抗的探头不一样，因此，在进行不同性质的阻抗时需要不断更换探头，会降低工作效率。而且，由于特性阻抗线与差分阻抗线阻抗值的产生原理不同，对量测会产生信号干扰，影响测量结构的准确性。但随着测量仪器性能的改进，上述将不同类型的阻抗线设计在一根阻抗条上也是完全可行的，具有实际应用价值。

基于上述思路，本实用新型的阻抗测试板：

可使用如下具体的设置规则：

a.阻抗条宽度

在一个具体例子中，阻抗条宽度可以分别为0.3inch、0.4inch、0.5inch。其中：每层只有一种阻抗或者无两层阻抗相邻情况的均可用0.3inch，同层有两种阻抗线或者有两层阻抗相邻情况的用0.4inch，同层有大于两组阻抗线的用0.5inch。上述数值只是为表明，当区分为三种情况时，阻抗条宽度的大小关系，兼顾了实际制作难度和空间节省，在另外的实施例中，其他数值也是可行的。

一根阻抗条中的特性阻抗线可设4组，差分阻抗线可设3组。

对于特性阻抗条，阻抗条长度可以是5inch+0.2*N；

或者，对于差分阻抗条，阻抗条长度可以是5inch+0.4*N。

其中，5inch为基数，即特性阻抗条最短为5.2inch，差分阻抗条最短为5.4inch。N为阻抗线总组数。

依据现有的阻抗量测工具，阻抗条的量测长度在3-8inch，现有技术将阻抗条固定在比较易量测的6inch。

在本实用新型的实际应用中，为实现效率提升和成本控制，可以将阻抗条的长度范围设计在5-8inch之间。

b.测试孔的设置

测试孔的设置可以与现有技术相同，例如，孔pitch0.1inch，孔径1.1mm，内外层ring环8mil，pad到铜10mil，防焊开窗单边5mil。

c.所有特性阻抗线独立一根阻抗条，所有差分阻抗线独立一根阻抗条。

d.同层不同组的阻抗（特性阻抗线线或差分阻抗线）线参考层（参考层是指为阻抗量测时所需要的接地层，与要量测的信号层相对应，形成一个量测回路）不同，可以新增一根阻抗条。不同层的阻抗（单线或双线）线参考层相同，则无需新增一根阻抗条。

e.如果某一根阻抗条的某一层既是信号层，又是地层，需要新增一根阻抗条分开其不同功能。

f.特性阻抗条每层最多设计4组阻抗线(包括相邻层相加数量)，差分阻抗条每层最多设计3组阻抗线(包括相邻层相加数量)。

g.同层不同组的阻抗线间距保证50mil以上（隔离铜条宽度10mil，线到铜20mil）。间距的计算，以中点为计算点。

h.阻抗线下方参考层设计为铜面，隔层参考相邻层需挖铜。（例如，L3层与L4层都有差分阻抗线，具有共同的参考层为L2和L5，因此，为了把这种相邻的信号层放在同一根阻抗条上，L3层的阻抗线为了与L5层配对，需在L4层挖铜，其位置对应与L3层的阻抗线。

i.排线规则同层由上到下，线宽可以由粗到细。

按照如上规则得到的阻抗条制作信息如下表1。

表1:

阻抗条数量	层别	阻抗线宽度	阻抗线间距	参考层1参考层2
					1	l1	7	0	l2
1	l3	5.3	0	l2l5
					1	l4	5.3	0	l5l2
1	l7	5.3	0	l6l9
					1	l8	5.3	0	l9l6
1	l10	4.7	0	l11l9
					1	l13	5.3	0	l12l15
1	l14	5.3	0	l15l12
					1	l16	7	0	l15
2	l1	6.4	6.6	l2
					2	l3	5.5	7.5	l2l5
2	l4	5.5	7.5	l5l2
					2	l7	5.5	7.5	l6l9
2	l8	5.5	7.5	l9l6
					2	l10	5	8	l11l9
2	l13	5.5	7.5	l12l15
					2	l14	5.5	7.5	l15l12
2	l16	6.4	6.6	l15

需要说明的是，上表中阻抗线间距是特性阻抗线与差分阻抗线的差别属性，当阻抗线间距为0时，表示此阻抗线是特性阻抗线，当阻抗线间距为大于0时，表示此阻抗线为差分阻抗线。

在制作阻抗条时，程序会抓取MI输出的阻抗条制作信息，自动制作出阻抗条。效果如下：

阻抗条的个数是2根，总宽度0.5inch，总长度15.4inch，所需要的钻孔数量是62个。

本实施例中各层的效果如图2a至2d所示。其中：

图2a示出了PCB的第一层，第一层放置阻抗条的层辨认标识，同时放置两组差分阻抗线。

图2b示出了PCB的第二层，第二层放置阻抗条的层辨认标识。

图2c示出了PCB的第三层，第三层从第一层的标识可以辨认出，同时，与第四层为相邻层。

图2d示出了PCB的第四层，第四层从第一层的标识可以辨认出，同时，与第三层为相邻层。

上述第一层的阻抗条有两组差分阻抗线。需要说明的是，如果第三层也有差分阻抗线，并且与第一层的差分阻抗线具有不同的参考层，则需要新增一条阻抗条；如果与第一层的差分阻抗线具有同一参考层，则不需新增阻抗条。

为了与现有技术进行比较，下面表2是现有技术阻抗条的输出信息:

表2:

按照上述表2的信息，制作出来的阻抗条的效果如下：

阻抗条的个数是5根，总宽度0.9inch，总长度16inch，所需要的钻孔数量是224个。

对比这两种阻抗条可以看出，本实用新型的上述实施例即用于阻抗测试的PCB中，阻抗条相对现有技术中PCB的阻抗条钻孔数减少了162个，所需阻抗条个数减少了3根，并且每根阻抗条的面积也相应减少。

由此可见，利用本实用新型的设计方案，可以大大提升板材的利用率、钻针使用寿命及产出时效性。

需要说明的是，本实用新型用于阻抗测试的PCB中的阻抗条的阻抗线可以用CITS900阻抗量测仪进行量测，而且，一根阻抗条上阻抗线的多少不影响测试性能。

当然，为了制作和测试的方便，可以设定一根阻抗条宽度设计为0.3INCH，长度设计为8INCH，钻孔数为22个。

从以上的描述中可以看出，本实用新型实施例提供的用于阻抗测试的PCB，其上的阻抗条同时包括至少两组同类型的阻抗线，也就是说，将特性阻抗线尽量做在一根阻抗条上，将测试所需的差分阻抗线也尽量做在一根阻抗条上。从而大大减少了PCB上的阻抗条个数，所需的钻孔数量相应减少，降低制作的复杂度及工作量。并且由于阻抗条所需宽度减少，所耗费的材料减少。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于阻抗测试的印刷电路板，所述印刷电路板的一层或多层中具有测试不同阻抗的多组阻抗线，其特征在于，所述印刷电路板包括：阻抗条，所述阻抗条内具有至少两组同类型的阻抗线。

2.根据权利要求1所述的用于阻抗测试的印刷电路板，其特征在于，所述同类型的阻抗线为特性阻抗线或差分阻抗线；并且，一组特性阻抗线包含一条特性阻抗线，一组差分阻抗线包含两条差分阻抗线。

3.根据权利要求2所述的用于阻抗测试的印刷电路板，其特征在于，

所述印刷电路板各层中，每层只有一组阻抗线或者任意具有阻抗线的两层不相邻，所述阻抗条的宽度为0.3inch；或者

所述印刷电路板各层中，同层具有两种不同类型的阻抗线，或者至少有一组相邻的两层中都具有相同或不同类型的阻抗线，所述阻抗条的宽度为0.4inch；或者

所述印刷电路板各层中，同层具有大于两组阻抗线，所述阻抗条的宽度为0.5inch。

4.根据权利要求2所述的用于阻抗测试的印刷电路板，其特征在于，所述阻抗条的长度为5-8inch。

5.根据权利要求4所述的用于阻抗测试的印刷电路板，其特征在于，

具有特性阻抗线的阻抗条长度为5inch+0.2*N；

具有特性阻抗线的阻抗条长度为5inch+0.4*N；

其中，N为所述阻抗条内阻抗线的总组数。

6.根据权利要求2所述的用于阻抗测试的印刷电路板，其特征在于，所述阻抗条中的特性阻抗线为4组；或者所述阻抗条中的差分阻抗线为3组。

7.根据权利要求2所述的用于阻抗测试的印刷电路板，其特征在于，所述印刷电路板具有同层不同组的同类型阻抗线，并且所述同类型阻抗线的参考层不同，所述不同组的同类型阻抗线位于不同的阻抗条内。

8.根据权利要求2～7任一所述的用于阻抗测试的印刷电路板，其特征在于，同层不同组的阻抗线间距大于50mil。

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