CN209545983U - 一种优化金属化孔阻抗的pcb板结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种优化金属化孔阻抗的PCB板结构，包括设有金属化孔的PCB板，金属化孔的四周设有一圈绝缘的板材介质，板材介质上设有若干个非金属化孔,金属化孔的导电区的宽度大于或等于4mil,金属化孔的左右两侧分别设有3个均匀分布非金属化孔。本实用新型在保证金属化孔阻抗的情况下，减小掏空面积，增加几个非金属化孔，以至于减小金属化孔与参考金属平面之间的介电常数，从而有效的提高了金属化孔的阻抗，提高信号质量，本设计简单，安全可靠，制作成本低，对制板也没有工作量的增加，可进行广泛的生产。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及的是电路板领域，具体来说，是一种优化金属化孔阻抗的PCB板结构。
背景技术
印制电路板（Printed Circuit Board，PCB板）又称印刷电路板，印刷线路板，是电子产品的物理制成以及信号传输的重要组成部分，PCB板中的金属化孔（Plated throughhole，PTH）作为连接不同层面走线的结构在PCB板中起着重要的作用。
金属化孔的阻抗通常会比传输线的阻抗低很多，金属化孔的过孔内径越大，阻抗越低。在PCB设计中为了增加金属化孔的阻抗使其达到与传输线阻抗相匹配，我们通常的做法会将金属化孔周围的金属平面掏空，掏空面积越大，金属化孔阻抗越高。金属化孔的内径越大的话，需要掏空的面积越大，过大的掏空平面会影响其他传输线的空间，同时会导致金属化孔连接的传输线没有金属参考面的区域变大，阻抗偏高。这样使得链路上阻抗不匹配的点更多。
以上问题，有待解决。
发明内容
为了克服现有的技术的不足，本实用新型提供一种优化金属化孔阻抗的PCB板结构。
本实用新型的技术方案如下所述：一种优化金属化孔阻抗的PCB板结构，包括设有金属化孔的PCB板，其特征在于，所述金属化孔的四周设有一圈绝缘的板材介质，所述板材介质上设有若干个非金属化孔。
根据上述结构的本实用新型，其特征还在于，所述金属化孔的导电区的宽度大于或等于4mil。
根据上述结构的本实用新型，其特征还在于，所述金属化孔的左右两侧分别设有3个均匀分布所述非金属化孔。
进一步的，在所述金属化孔的同一侧，相邻两个所述非金属化孔的圆心与所述金属化孔圆心相连所成的夹角为45°。
根据上述结构的本实用新型，其特征还在于，所述金属化孔的内径与所述板材介质的环宽相等。
根据上述结构的本实用新型，其特征还在于，所述非金属化孔的直径是所述板材介质环宽的0.7倍。
根据上述结构的本实用新型，其效果在于，在保证金属化孔阻抗的情况下，减小掏空面积，增加几个非金属化孔，以至于减小金属化孔与参考金属平面之间的介电常数，从而有效的提高了金属化孔的阻抗，提高信号质量，本设计简单，安全可靠，制作成本低，对制板也没有工作量的增加，可进行广泛的生产。
附图说明
图1即为本实用新型结构的俯视图。
图2即为本实用新型与传统结构特征阻抗的仿真数据示意图。
在图中：10.金属化孔；11.导电区；20.非金属化孔；30.板材介质；40.金属参考平面。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本实用新型的一种优化金属化孔阻抗的PCB板结构，包括设有金属化孔10的PCB板，金属化孔10的四周设有一圈绝缘的板材介质30，板材介质30上设有若干个非金属化孔20。
在本实施例中，金属化孔10与板材介质30均设置在金属参考平面40上，其中，板材介质30为绝缘区，金属化孔10的导电区11的宽度大于或等于4mil。
在本实施例中，金属化孔10的内径与板材介质30的环宽相等，非金属化孔20的直径是板材介质30环宽的0.7倍。
在本实施例中，金属化孔10的左右两侧分别设有3个均匀分布非金属化孔20，优选的，根据实际情况非金属化孔20可以为若干个，且数量越多效果越好，但是要注意避免使传输线通过的中间区域空间过小。
在本实施例中，在金属化孔10的同一侧，相邻两个非金属化孔20的圆心与金属化孔10圆心相连所成的夹角为45°，优选的，根据实际情况可以设定为其他角度，但是要注意避免使传输线通过的中间区域空间过小。
在传统设计中，板材介质30是完整的，没有非金属化孔20，一般的，板材的介电常数一般范围在3～5之间，因非金属化孔20中为空气，空气的介电常数为1，这样增加非金属化孔20的做法，即相当于减小非金属化孔20周围的介电常数，使得金属化孔10的阻抗增加。
根据图2的仿真数据来看，40～180ps中，本实用新型的特征阻抗要高出传统设计的特征阻抗很多。
本实用新型在保证金属化孔阻抗的情况下，减小掏空面积，增加几个非金属化孔，以至于减小金属化孔与参考金属平面之间的介电常数，从而有效的提高了金属化孔的阻抗，提高信号质量，本设计简单，安全可靠，制作成本低，对制板也没有工作量的增加，可进行广泛的生产。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本实用新型专利进行了示例性的描述，显然本实用新型专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种优化金属化孔阻抗的PCB板结构，包括设有金属化孔的PCB板，其特征在于：所述金属化孔的四周设有一圈绝缘的板材介质，所述板材介质上设有若干个非金属化孔。
2.根据权利要求1所述的优化金属化孔阻抗的PCB板结构，其特征在于：所述金属化孔的导电区的宽度大于或等于4mil。
3.根据权利要求1所述的优化金属化孔阻抗的PCB板结构，其特征在于：所述金属化孔的左右两侧分别设有3个均匀分布所述非金属化孔。
4.根据权利要求3所述的优化金属化孔阻抗的PCB板结构，其特征在于：在所述金属化孔的同一侧，相邻两个所述非金属化孔的圆心与所述金属化孔圆心相连所成的夹角为45°。
5.根据权利要求1所述的优化金属化孔阻抗的PCB板结构，其特征在于：所述金属化孔的内径与所述板材介质的环宽相等。
6.根据权利要求1所述的优化金属化孔阻抗的PCB板结构，其特征在于：所述非金属化孔的直径是所述板材介质环宽的0.7倍。
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