CN102970822A

CN102970822A - 一种热风焊盘结构

Info

Publication number: CN102970822A
Application number: CN 201110259752
Authority: CN
Inventors: 王端形
Original assignee: Inventec Pudong Technology Corp; Inventec Corp
Current assignee: Inventec Pudong Technology Corp; Inventec Corp
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-03-13

Abstract

本发明提供了一种热风焊盘结构，适用于印刷电路板，该PCB具有沿第一方向走线的多条高速信号线，热风焊盘结构包括：连接区域，用于固定电子元件；以及第一和第二扇环状镂空区域，围绕在连接区域外，以与第一方向相互垂直的第二方向上的轴线为中线进行分布，二者之间的间隔距离至少两倍于高速信号线的线宽，且该区域与邻近的高速信号线之间具有一防护距离。与现有技术相比，本发明的热风焊盘结构使用在布设高速信号线的印刷电路板时，可节省出更多的空间以利于信号走线。此外，扇环状镂空区域与邻近的高速信号线之间具有一防护距离，可避免高速信号线与该区域电性连接，进而可保持PCB板的回流平面层完整，提高信号传输质量。

Description

一种热风焊盘结构

技术领域

本发明涉及印刷电路板的布线技术，尤其涉及一种印刷电路板布线时的热风焊盘结构。

背景技术

随着电子产品的快速发展，诸如服务器等各类高端的电子产品，更多地趋向于电路设计中的高速、高性能考虑。在此，高速电路主要包括两个方面的含义：其一是频率高，通常认为，若数字逻辑电路设计的频率达到或者超过45MHz～50MHz，并且工作在上述频率的电路部分占到整个电路中的至少三分之一。如果整个电路中仅有***时钟等极少数模块工作于上述频率范围，则并不能称之为高速***设计(HSSD，High Speed System Design)；其二是数字信号的上升沿与下降沿(或称为信号的跳变)非常快。但是，在需要特别考虑信号沿的场合，其中的高频成分越多，越容易造成串扰、过冲、下冲、振荡等等问题。

一般来说，物理焊盘包括三个焊盘，即，正规焊盘(RegularPad)，通孔焊盘的基本焊盘；热风焊盘(Thermal Relief)，也称为花焊盘，通常布设于包含大片铜箔的电源层和/或接地层，以便防止散热和防止因热胀冷缩造成过孔及孔壁遭挤压而变形；以及隔离焊盘(Anti Pad)，用于在负片中焊盘与敷铜进行隔离。以印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)的布板设计为例，当在PCB板进行高速信号线的走线设计时，往往会碰到高速信号线接触到热风焊盘的情形，从而导致信号传输不连续，进而使正常的信号传输失效。另外，PCB板上的每条信号传输线都会有自己的回流信号，为了使板上的回流平面层保持完整，也需要设计人员花费大量的时间来调整或优化信号走线，如，对高速信号线的走线路径跨越了热风焊盘的现象进行调整。

有鉴于此，如何在PCB板上设计出一种能够有效抑制高速信号线跨越热风焊盘的新结构或新制程，保证高速信号传输的稳定性，提高信号质量，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中PCB板上的高速信号线在走线设计时所存在的上述缺陷，本发明提供了一种热风焊盘结构。

依据本发明的一个方面，提供了一种热风焊盘结构，适用于一印刷电路板，所述印刷电路板具有沿第一方向走线的多条高速信号线，其中，所述热风焊盘结构包括：

一连接区域，用于固定一电子元件；以及

一对扇环状镂空区域，包括一第一扇环状镂空区域和一第二扇环状镂空区域，所述第一扇环状镂空区域和所述第二扇环状镂空区域围绕在所述连接区域外，以与所述第一方向相互垂直的一第二方向上的一轴线为中线进行分布，所述第一扇环状镂空区域和所述第二扇环状镂空区域之间的间隔距离至少两倍于所述高速信号线的线宽，且所述第一扇环状镂空区域和所述第二扇环状镂空区域与邻近的所述高速信号线之间均具有一防护距离。

优选地，所述连接区域为一通孔。

优选地，所述一对扇环状镂空区域沿所述轴线呈轴对称。

在一实施例中，所述印刷电路板更具有一中间电源层，并且所述热风焊盘结构位于所述中间电源层。在另一实施例中，所述印刷电路板更具有一中间接地层，并且所述热风焊盘结构位于所述中间接地层。

优选地，所述印刷电路板具有多个所述热风焊盘结构。

采用本发明的热风焊盘结构，通过其连接区域来固定电子元件，并利用一对扇环状镂空区域来防止散热速度过快，与现有技术相比，将所述热风焊盘结构使用在布设高速信号线的印刷电路板上时，可节省出更多的空间以利于信号走线。与此同时，扇环状镂空区域与邻近的高速信号线之间具有一防护距离，可避免高速信号线与该区域电性连接，进而能够保持PCB板的回流平面层完整，提高信号传输质量。

附图说明

读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，

图1示出现有技术的热风焊盘结构的组成示意图；

图2示出依据本发明一个方面的热风焊盘结构的组成示意图；以及

图3示出图2中的热风焊盘结构用于高速信号线走线时的状态示意图。

具体实施方式

为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。

下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。

图1示出现有技术的热风焊盘结构的组成示意图。如前所述，热风焊盘通过布设于包含大片铜箔的电源层和/或接地层，以便防止散热和防止因热胀冷缩造成过孔及孔壁遭挤压而变形。例如，所述热风焊盘可以是围绕一个通孔蚀刻在底面铜体部分的轮辐式散热焊盘，它并非直接与底面相连接，而是通过底面的开口，经由一个或几个狭窄的轨道与底面相连，最大限度地减少焊接过程中传递到底面的热量，以避免散热太快而造成虚焊，进而影响电路中各种信号传送时的稳定性。此外，PCB在高速信号线的走线设计时，应当极力避免高速信号线与热风焊盘相接触，从而防止信号传输不连续，并保持PCB板上的回流平面层的完整性。

参照图1，所述热风焊盘结构包括四个扇形的轮辐部，即，左上方的轮辐部11，右上方的轮辐部12，左下方的轮辐部13和右下方的轮辐部14。其中，轮辐部11和12之间沿水平方向的开口距离、轮辐部13和14之间沿水平方向的开口距离均为w1，如10mil(1mil等于0.0254毫米)，以及轮辐部11和13之间沿竖直方向的开口距离、轮辐部12和14之间沿竖直方向的开口距离均为w2，如10mil。

由于热风焊盘的轮辐部11和12、轮辐部13和14间隔上述开口距离w1，则热风焊盘的轮辐部11的最左端与轮辐部12的最右端、轮辐部13的最左端与轮辐部14的最右端将会占用更多的布板空间。对于高速信号线的走线设计来说，将会增加走线难度和耗费相关人员的调整和优化所需的大量时间。

为了解决上述图1所存在的不足，图2示出依据本发明一个方面的热风焊盘结构的组成示意图，以及图3示出图2中的热风焊盘结构用于高速信号线走线时的状态示意图。

参照图2，所述PCB板上的热风焊盘结构包括一连接区域和一对扇环状镂空区域，即，扇环状镂空区域21和扇环状镂空区域22。例如，该连接区域为一通孔。该对扇环状镂空区域围绕在连接区域外，以与高速信号线的竖直走线方向相垂直的水平方向上的一轴线为中线进行分布，并且，扇环状镂空区域21和扇环状镂空区域22之间的间隔距离w3至少两倍于所述高速信号线的线宽，以及该扇环状镂空区域(如扇环状镂空区域21和扇环状镂空区域22)与邻近的高速信号线之间具有一防护距离。例如，该扇环状镂空区域的最左端与相邻的高速信号线之间具有该防护距离，以及该扇环状镂空区域的最右端与相邻的高速信号线之间也具有该防护距离。

在一实施例中，所述印刷电路板还包括一中间电源层，并且该热风焊盘结构位于所述中间电源层。在另一实施例中，所述印刷电路板还包括一中间接地层，并且该热风焊盘结构位于所述中间接地层。在又一实施例中，所述印刷电路板还包括一中间电源层和一中间接地层，并且一部分热风焊盘结构位于所述中间电源层，另一部分热风焊盘结构位于所述中间接地层。

在一实施例中，所述一对扇环状镂空区域沿上述轴线呈轴对称。也就是说，扇环状镂空区域21与扇环状镂空区域22完全对等，并且扇环状镂空区域21和22中相应位置的两点之间的连线与该轴线垂直，并且每一点到该轴线的距离相等。

更为详细地，扇环状镂空区域21具有一左开口端和一右开口端，扇环状镂空区域22与扇环状镂空区域21相对设置，也具有一左开口端和一右开口端。其中，扇环状镂空区域22的左开口端与扇环状镂空区域21的左开口端位于同一竖直线上，二者之间的开口距离(即，扇环状镂空区域21与扇环状镂空区域22之间的间隔距离)为w3，如20mil。扇环状镂空区域22的右开口端与扇环状镂空区域21的右开口端也位于同一竖直线，二者之间的开口距离也为w3，如20mil。扇环状镂空区域21和扇环状镂空区域22沿水平方向延伸，并且扇环状镂空区域21和扇环状镂空区域22均与高速信号线之间具有一防护距离，以避免或防止其与相邻的高速信号线电性接触，因而可保持PCB板中的回流平面层完整。

与图1不同的是，图2的热风焊盘结构仅包括一对扇环状镂空区域，相比于现有技术，本发明的热风焊盘结构只保留扇环状镂空区域21和22的左、右开口端之间的开口，而取消现有热风焊盘结构的上、下开口端之间的开口。因此，当高速信号线在PCB板上统一为沿竖直方向走线时，采用本发明改进后的热风焊盘结构，可为高速信号线腾出更多的走线空间，进而降低高速信号线与热风焊盘结构电性接触的可能性，保持PCB板地回流平面层完整，提高信号传输质量。

参照图3，具有扇环状镂空区域21和扇环状镂空区域22的热风焊盘结构设置于任意相邻的两条高速信号线之间。当高速信号线在沿竖直方向走线时，并不会接触到热风焊盘结构的最左端或最右端，从而保证了PCB板中的回流平面层的完整性。另外，在开口距离相同的情形下(如，现有技术中沿水平方向和竖直方向的开口距离总和为40mil，而本发明沿竖直方向的开口距离也为40mil)，本发明的热风焊盘结构具有更小的尺寸，可将腾出的空间用于更多的高速信号线走线设计。

本领域的技术人员应当理解，本发明所示的热风焊盘结构中的扇环状镂空区域均沿水平方向布设，即，两个扇环状镂空区域21和22之间沿竖直方向的开口距离为w3，这对于竖直方向的高速信号线走线是非常有好处的，不仅可避免高速信号线在走线时与热风焊盘电性接触，破坏PCB板中的回流平面层的完整性，而且还压缩了热风焊盘的尺寸，进而减小热风焊盘所占用的布板空间。然而，本发明并不只局限于此，例如，所述热风焊盘结构还可沿竖直方向布设，两个轮辐部之间沿水平方向设置开口距离，以满足高速信号线可能沿水平方向走线的情形。又如，所述热风焊盘结构可设置为水平方向布设和竖直方向布设两种可供选择的类型，以便根据具体的走线需要而进行相应调整。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims

1.一种热风焊盘结构，适用于一印刷电路板，所述印刷电路板具有沿第一方向走线的多条高速信号线，其特征在于，所述热风焊盘结构包括：

一连接区域，用于固定一电子元件；以及

一对扇环状镂空区域，包括一第一扇环状镂空区域和一第二扇环状镂空区域，所述第一扇环状镂空区域和所述第二扇环状镂空区域围绕在所述连接区域外，以与所述第一方向相互垂直的一第二方向上的一轴线为中线进行分布，所述第一扇环状镂空区域和所述第二扇环状镂空区域之间的间隔距离至少两倍于所述高速信号线的线宽，并且所述第一扇环状镂空区域和所述第二扇环状镂空区域与邻近的所述高速信号线之间均具有一防护距离。

2.根据权利要求1所述的热风焊盘结构，其特征在于，所述连接区域为一通孔。

3.根据权利要求1所述的热风焊盘结构，其特征在于，所述第一扇环状镂空区域和所述第二扇环状镂空区域沿所述轴线呈轴对称。

4.根据权利要求1所述的热风焊盘结构，其特征在于，所述印刷电路板更具有一中间电源层，并且所述热风焊盘结构位于所述中间电源层。

5.根据权利要求1所述的热风焊盘结构，其特征在于，所述印刷电路板更具有一中间接地层，并且所述热风焊盘结构位于所述中间接地层。

6.根据权利要求1所述的热风焊盘结构，其特征在于，所述印刷电路板具有多个所述热风焊盘结构。