CN111385960B - 一种电路板、制备方法及电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电路板、制备方法及电子装置，电路板至少包括一个第一基层，其中，在第一基层的第一侧的区域内设有第一平面电容组和光波导，其中，第一平面电容组中包括至少一对平面电容，第一平面电容组与光波导沿平行于第一基层所在平面的方向并列设置。通过本发明，解决了相关技术中光电印制电路板中的电源高频段滤波效果较差的问题，达到了提高光电印制电路板的电源稳定性的效果。

Description

一种电路板、制备方法及电子装置
技术领域
本发明涉及电路板技术领域，具体而言，涉及一种电路板、制备方法及电子装置。
背景技术
随着数据流量的爆发式增长，电子电路***由于介质损耗、电磁干扰、串扰等因素不再能满足长线路低损耗传输的需要，为此光电印制电路板(Optical ElectronicPrinted Circuit Board，OE-PCB)应运而生。光电印制电路板是由传统的PCB层和光波导层(optical waveguide layer)叠层压合而成，将目前发展的非常成熟的印制电路板加上一层光波导层，使得线路板的使用由现有的电连接技术延伸到光传输领域。光传输有高密度集成、低串扰、简化物理设计、与传统制造方法兼容、低能量消耗、消除EMI、高带宽、高速等优点，世界上许多PCB生产厂家、PCB用基板材料生产厂家都已经积极的投入到这一新技术及市场的开发之中。
在相关技术中，OE-PCB以光进行传输，以电进行运算，光与电在 OE-PCB上都是重要组成部分，在不断优化光信号传输效率的同时，也需要综合考虑电信号在高速***中的工作状态。作为光信号源头的电子高速芯片、光电芯片工作电压低，速度快，对电源***在整个工作频带内的稳定性提出了更高的要求，需要确保电源质量符合器件及***要求，使器件和***稳定工作。作为传统滤波电路重要组成部分的分立电容已无法满足对高频噪声的滤波需求，分立电容的特性以及分立电容在PCB表面扇出走线产生的寄生电感使其在高频段失去滤波效果。而平行的电源平面和地平面构成的平面电容固然避免了电容引脚产生的寄生电阻和寄生电感，可以滤除一些高频段的噪声，但是相关技术中电源过孔的寄生电感仍然会显著影响平面电容在高频段的滤波效果。如图1与图2所示，图1举例了一种具有8个电信号层和1个光波导层的常规OE-PCB叠层构造，光电芯片安装在TOP层之上，P1为电源平面，G1、G2、G3为地平面，P1与G2 构成平面电容。芯片的电源管脚经位于TOP层的焊盘通过金属化通孔与电源平面P1连接，芯片的地管脚经位于TOP层的焊盘通过金属化通孔与地平面G2连接，如此，芯片电源管脚->电源焊盘->电源过孔->平面电容-> 地过孔->地焊盘->芯片地管脚，构成完整的回路，平面电容为芯片的电源提供高频滤波，而过孔会产生寄生电感，影响平面电容的滤波效果。图2 是一个OE-PCB的局部剖面图，图中显示了OE-PCB中电源过孔(power via)、地过孔(gnd via)的连接关系。电源过孔需要穿过芯板(core)、半固化片(PrePreg)、两个光波导包层(Optical Layer Clad)、光波导芯层 (Optical Layer Core)连接到电源平面P1，由于光波导层包含有芯层和两个包层，以及光波导层与电互联部分之间具有粘合部分，并且这几部分有厚度要求，因此光波导层总厚度较大，配置在电互联部分中的电源-地平面层对在垂直方向上远离安装在OE-PCB表面的相关芯片，使得电源过孔有效长度较长，进而电源过孔产生的寄生电感就会显著影响平面电容在高频段的滤波效果。
针对相关技术中光电印制电路板中的电源高频段滤波效果较差的问题，目前尚不存在解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电路板、制备方法及电子装置，以至少解决相关技术中光电印制电路板中的电容高频段滤波效果较差的问题。
根据本发明的一个实施例，提供了一种电路板，包括：所述电路板至少包括一个第一基层，其中，在所述第一基层的第一侧的区域内设有：第一平面电容组和光波导，其中，所述第一平面电容组中包括至少一对平面电容，所述第一平面电容组与所述光波导沿平行于所述第一基层所在平面的方向并列设置。
根据本发明的另一个实施例，提供了一种电路板的制备方法，包括：在至少一个所述第一基层的第一侧的区域内形成沿平行于所述第一基层所在平面的方向并列分布的所述第一平面电容组和所述光波导。
根据本发明的又一个实施例，还提供了一种电子装置，包括上述的电路板。
通过本发明的实施例，在电路板至少包括一个第一基层，在第一基层的第一侧的区域内设有第一平面电容组和光波导，其中，第一平面电容组中包括至少一对平面电容，第一平面电容组与光波导沿平行于第一基层所在平面的方向并列设置，则电路板上的电源过孔就无需穿过光波导层，大大缩短了电源过孔的有效长度，从而减小了电源过孔的寄生电感，避免电源过孔寄生电感对高频滤波造成严重影响，因此，可以解决相关技术中光电印制电路板中的电源在高频段滤波效果较差的问题，达到了提高光电印制电路板电源稳定性的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是相关技术中的OE-PCB叠层构造示意图；
图2是图1所示OE-PCB中电源过孔和地过孔的连接关系示意图；
图3是光电芯片输出光信号垂直耦合路径示意图；
图4是根据本发明实施例的电路板的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的制备电路板的方法的流程图；
图6是根据本发明实施例具体实施方式一的电路板的局部结构示意图；
图7是根据本发明实施例具体实施方式一的电路板的电信号互联部分的叠层构造示意图；
图8是根据本发明实施例具体实施方式二的电路板的局部结构示意图；
图9是根据本发明实施例具体实施方式二的电路板的电信号互联部分的叠层构造示意图；
图10是根据本发明实施例具体实施方式三的电路板的局部结构示意图；
图11是根据本发明实施例具体实施方式三的电路板的电信号互联部分的叠层构造示意图；
图12是根据本发明实施例具体实施方式四的电路板的局部结构示意图。
图中：
1：第一基层
1-1：第一基层的第一表面
1-2：第一基层的第二表面
2：第一平面电容组
3：光波导
100：光信号芯层
101、102：光信号包层
201、202、203、204：半固化片(PrePreg)
301：地过孔
302、303：电源过孔
500、510、501、600、800：电信号互联的印制电路板(E-PCB)
layer 1：600的第1个铜箔层
layer n：600的第n个铜箔层
S、S’：OE-PCB的表面层
G1、G2、G3、G4、G5：地平面
P1、P2、P5：电源平面
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
实施例1
本实施例1提供了一种电路板，图4是根据本发明实施例的电路板的结构示意图，如图4所示，该电路板至少包括一个第一基层1，其中，在第一基层1的第一侧的区域内设有：第一平面电容组2和光波导3，其中，第一平面电容组中包括至少一对平面电容，第一平面电容组2与光波导3 沿平行于第一基层1所在平面的方向并列设置。
通过本发明的实施例，则电路板上的电源过孔就无需穿过光波导层，大大缩短了电源过孔的有效长度，从而减小了电源过孔的寄生电感，避免电源过孔寄生电感对高频滤波造成严重影响，因此，可以解决相关技术中光电印制电路板中的电源在高频段滤波效果较差的问题，达到了提高光电印制电路板电源稳定性的效果。
需要说明的是，本实施例的第一基层1可以理解为用于承载光电印制电路板中的各种结构的板结构或者层结构，例如第一基层可以是一层绝缘介质板，在该第一基层上可以形成各种其他结构，例如在第一基层表面可以形成铜箔，所形成的铜箔可以用于电信号传输，也可以在第一基层上可以打孔、安装元器件等。
在一个实施方式中，第一基层1可以包括第一表面1-1和第二表面1-2，第一表面1-1可以为元件安装面，第二表面1-2上可以构建第一平面电容组和光波导。光电印制电路板的其他结构可以在第一基层的基础上叠加构建。
需要说明的是，在一个实施方式中，本实施例的光电印制电路板应当包括第一平面电容组和至少一个光波导，并且该第一平面电容组与至少一个该光波导沿平行于第一基层所在平面的方向并列设置。当光电印制板包括两个或两个以上光波导时，可以是部分光波导沿与第一基层所在平面平行的方向并列分布，也可以是全部的光波导均沿与第一基层所在平面平行的方向并列分布。
在一个实施方式中，第一平面电容组可以是环绕设置在光波导周围的电容组结构，即，第一平面电容组在第一基层所在平面上的投影可以是环绕分布在一个或多个光波导在第一基层所在平面上的投影周围的。
需要说明的是，第一平面电容组2与光波导3沿平行于第一基层1所在平面的方向并列设置，并不限定第一平面电容组和光波导严格遵循厚度或高度绝对一致，可以允许合理的误差，例如光波导外表面可以使用半固化片进行位置固定，半固化片的存在可能导致第一平面电容组和光波导的厚度或高度并没有绝对一致，这种情形并不影响本发明实施方式的实现，也不影响本发明实施例产生相应的技术效果。
在一个实施方式中，第一平面电容组与第一基层接触连接。
需要说明的是，在一个实施方式中，第一平面电容组可以与第一基层直接接触连接或者说紧邻第一基层设置。这样可以最大程度缩短电源过孔的长度，从而最大程度减小过孔的寄生电感，避免过孔寄生电感对高频滤波造成严重影响。例如，在第一基层的第一侧，可以直接紧贴第一基层设置一对平面电容对，这样可以有效缩短过孔的长度。
在一个实施方式中，第一平面电容组中包括第一地平面，其中，第一地平面与第一基层接触连接。
需要说明的是，电路板中可以包括多个地平面，第一地平面可以通过若干地过孔与其他地平面相互连接，从而扩大了散热面积，可以达到快速散热的效果。该第一地平面也可以与其他结构连接，从而帮助其他结构散热。
在一个实施方式中，光波导与第一基层接触连接。
需要说明的是，光波导与第一基层的内表面可以直接接触连接，这样可以显著缩短光信号的垂直耦合通道长度，提高光传输的耦合精度。
在一个实施方式中，光波导与第一基层之间设有第一金属层，其中，第一金属层分别与第一基层和光波导接触连接。
需要说明的是，第一金属层既可以为光波导提供稳定的支撑，也可以为光波导提供一个参考平面，便于光波导厚度的控制，提高光波导的制造精度。第一金属层可以是平整的，这样可以使光波导具有良好的平整度，从而减小光传输损耗。该第一金属层上可以不设置信号网络。
在一个实施方式中，第一金属层与电路板所包括的地平面连接。
第一金属层可以具有良好的导热性，与地平面连接有助于帮助光波导散热，防止光波导受热变形增加信号的传输损耗。并且，第一金属层可以设置得比较薄，这样既可以帮助光波导散热，又不会显著增长光信号的垂直耦合通道长度，可以基本保持光耦合精度。
在一个实施方式中，第一金属层与第一平面电容组中的地平面连接。
需要说明的是，由于第一平面电容组和光波导是并列设置的，所以第一金属层可以比较方便地与第一平面电容组中的地平面连接，这样可以降低制造难度，并且可以使得电路板整体结构紧凑。例如，第一金属层可以与上述的第一地平面连接。
在一个实施方式中，在第一基层的第二侧的区域内设置有：第二平面电容组，其中，第二平面电容组中包括至少一对平面电容。
需要说明的是，当电路板上有较多电源需要优化时，只依靠第一平面电容组可能无法支持较多电源分配。第二平面电容组可以增加优化电源的种类，增大电源通流量。
需要说明的是，第一基层的第二侧可以是在第一基层上，相对于上述第一基层的第一侧的另一侧。例如，第一基层的第一侧的区域可以指第一基层的上方，第二侧的区域可以指第一基层的下方；或者，第一基层的第一侧的区域可以指第一基层的下方，第二侧的区域可以指第一基层的上方。
在一个实施方式中，第二平面电容组与第一基层接触连接。
需要说明的是，第一平面电容组与第二平面电容组可以是完全独立的两个电容组，也可以是邻接的关系，例如，第一平面电容组与第二平面电容组可以在邻接处共用一个电源平面或者地平面。第二平面电容组与第一基层接触连接可以使电路板的结构更加紧凑，可以避免电源过孔过长。
在一个实施方式中，第二平面电容组中包括第二地平面，其中，第二地平面与第一基层接触连接；或者，第二平面电容组中包括第一电源平面，其中，第一电源平面与第一基层接触连接。
在一个实施方式中，电路板上的过孔可以开设在电路板的焊盘中。这样焊盘与过孔之间没有引线，从而消除了引线寄生电感，进一步优化滤波效果。
在一个实施方式中，电路板所包括的平面电容的电源平面上可以设置一种或多种电源网络，多种电源网络之间相互隔离。需要说明的是，这样可以提高电路板对多种电源网络种类的支持能力。
在一个可选的实施方式中，电路板的外表面上安装有第一元件，其中，第一元件的电源管脚和地管脚通过金属化孔壁与电路板所包括的平面电容连接，其中，金属化孔壁设置在过孔中并且沿平行于过孔的轴线的方向分布在电路板所包括的平面电容与电路板的外表面之间。
需要说明的是，金属化孔壁可以只分布在平面电容与电路板的外表面之间，即去除上述金属化过孔有效部分以外的金属化孔壁，这样有利于减小过孔之间的串扰耦合。
在一个可选的实施方式中，第一平面电容组包括以下结构：一个或多个绝缘介质层依次间隔多个电源平面和地平面所形成的结构。
需要说明的是，电容组可以是一层电源平面、一层绝缘层、一层地平面，再一层绝缘层、再一层电源平面等等这种依次交替排布的结构。电容对之间可以共用电源平面或地平面。平面电容组可以增加优化电源的种类、增大电源通流量。
需要说明的是，本实施例及可选的实施方式所提供的的电路板，可以包含上、下两个基层，其中，在上基层的内表面的下方区域内，可以设置上述任一项的结构，在下基层的内表面上方的区域内，也可以设置上述任一项的结构，或者，可以是上基层的下方以及下基层的上方均设置有上述任一项的结构。并且，电路板两侧的结构可以是对称的或镜像的，也可以是不对称的。当电路板中包括多组平面电容对以及多个光波导时，可以提高电路板对电信号和光信号的处理容量和处理能力。
为了更好的解释本发明实施例，以下结合具体实施方式举例说明：
在PCB设计领域中，过孔引起的寄生电感L＝5.08H[ln(4H/D)+1]，其中H为过孔长度，D为过孔孔径。从公式可知，过孔的长度和孔径是影响寄生电感的主要因素。要减小寄生电感，可以使用大孔径过孔或者过孔长度尽量短。而高速芯片通常使用高密度封装，大孔径过孔在布线时往往会受到限制，本发明实施例从缩短过孔长度的角度来减小过孔寄生电感。
另外，在OE-PCB中，光电芯片通过垂直耦合将光信号互联到光波导层，而垂直耦合需要控制耦合通道的钻孔深度，钻孔时随着孔深增加，加工公差也随之增加，所以孔越深，耦合精度越差，耦合损耗越大，如图2 所示，图2是一个局部剖面图，显示了OE-PCB中光电芯片输出的光信号垂直耦合到光波导芯层(Optical Layer Core)的路径，如图中虚线及箭头所示。图中的mirror为改变光传输方向的装置，孔深影响mirror的位置，从而影响光信号进入光波导层的位置，只有进入光波导芯层(Optical Layer Core)的光信号才能有效传输。本发明实施例将光波导层配置在靠近元件安装面的位置处以便获得较高耦合精度。
本发明的实施例提供了一种PCB构造，既能优化光电芯片的电源***，减小高频噪声对芯片电源的影响，保障***稳定工作和光信号源的可靠性，同时又能满足垂直耦合光波导的高精度对位，减小耦合损耗。
本发明的实施例中的PCB构造，含有至少一对地平面/电源平面层对 (以下简称层对)，该地平面/电源平面之间以半固化片(绝缘介质层)连接，该层对中的地平面位于芯板一面的铜箔层，元件安装面位于上述芯板另一面的铜箔层，并且，该层对中的地平面与光波导的基板上的铜箔相连。该层对中的电源平面上可以存在一种或一种以上电源网络，如果存在一种以上电源网络，各电源网络所在的铜皮之间是相互隔离的；除了电源铜皮之外，该电源平面上还可以存在部分电信号的互联。需要说明的是，光波导的基板为光波导的支撑部件，光波导需要在基板上构建，本发明的实施例以上述芯板作为光波导的基板。
本发明的实施例中的PCB构造，还含有至少一个光波导层，光信号通过垂直耦合从位于元件安装面的芯片互联到该光波导层。需要说明的是，上述光波导层包括芯层和下包层和上包层，芯层的折射率为t0，下包层的折射率为t1，上包层的折射率为t2，且t1＝t2或者t1≠t2，且t1、t2<t0。
需要说明的是，本实施例中，芯板可以理解为表面具有铜箔层，中间为固态绝缘介质的板，用来制作电路板。芯板中间的绝缘介质层相当于上述实施例中的“第一基层”。基板上对应光波导的位置处的铜箔层相当于上述实施例中的“第一金属层”。
在本发明的实施例中，元件的电源管脚经元件安装面的焊盘通过金属化通孔与上述电源平面连接，元件的地管脚经元件安装面的焊盘通过金属化通孔与上述地平面连接。另外，在一个实施方式中，可以去除上述金属化通孔有效部分以外的金属化孔壁以减小过孔之间的串扰耦合。
本发明实施例提供的PCB构造，可以使OE-PCB在兼顾光波导垂直耦合对位精度的同时，具有寄生电感较小的平面电容，减小高频噪声对芯片电源的影响，使***电源更稳定。同时，缩短的过孔也有利于减小过孔之间的串扰耦合；并且，本发明实施例中的光波导的基板铜箔与地平面连接，使得工作过程中产生的热量通过地平面快速散发，从而使得光波导不易受热变形，传输损耗小；本发明的OE-PCB的板厚可至少减少一个层对所占据的厚度，相比传统OE-PCB更薄，有利于***小型化。
需要说明的是，以下具体实施方式中，光信号芯层的折射率为t0，光信号包层101、102的折射率分别为t1、t2，且t1＝t2或者t1≠t2，且t1、 t2<t0。500、510、501、600为电信号互联的印制电路板(E-PCB)，用于电信号互联。其中500、510、501层数为2，为芯板(芯板也称为Core)，其中600层数为n(n为偶数&n>＝2)。S、S’：OE-PCB的表面层，用于元件的安装和支撑，以及部分电信号的互联。
具体实施方式一
在本具体实施方式中，光波导层与平面电容是并行的构造形式，在同一基板上构建光波导层和平面电容。电源平面P1与地平面G1(相当于上述实施例中的第一地平面)构成的平面电容紧邻元件安装面S，芯片电源管脚只需穿过芯板500和半固化片201即可与电源平面相连，缩短电源过孔有效长度50％以上。同时电源平面P1对应光波导的部分镂空，露出地平面G1，在露出的地铜皮上构建光波导层(露出的地铜皮相当于上述实施例中的第一金属层)。如此，光波导层与安装面也只隔芯板500的厚度，便于控制耦合通道的孔深。以上形成的部件通过半固化片203与电互联部分600连接，构成本实施例的OE-PCB。
图6是根据本发明实施例具体实施方式一的电路板的局部结构示意图，显示了电信号互联部分和光波导部分的连接关系；图7是根据本发明实施例具体实施方式一的电路板的电信号互联部分的叠层构造示意图，显示了电信号互联部分的叠层构造，以及地孔、电源孔的连接关系。
如图6和图7所示，芯板500(芯板500中间的绝缘介质层相当于是上述实施例中的“第一基层”)两面的铜箔分别制作有元件安装面S的图案和地平面G1的图案，地平面G1中对应光波导的部分有完整的铜箔，该铜箔与电信号部分的地平面相连；芯板510两面的铜箔分别制作有电源平面P1的图案和地平面G2的图案，该电源平面P1和地平面G2中对应光波导的部分镂空；上述电源平面P1与地平面G1之间以半固化片201 连接，元件的地管脚经元件安装面S的焊盘通过金属化通孔301与上述地平面G1连接，元件的电源管脚经元件安装面S的焊盘通过金属化通孔302 与上述电源平面P1连接；上述芯板510和半固化片201中对应光波导的部分镂空，露出地平面G1的铜箔；上述露出的地平面G1的铜箔与光波导包层101相连；上述光波导包层101与光波导芯层100相连；上述光波导芯层100中制作有光波导芯层图案；上述光波导芯层100与光波导包层 102相连；以半固化片203连接上述的部件和预先准备的电互联部件600。
另外，还可以去除上述的金属化通孔302有效部分以外的金属化孔壁；还可以将上述的金属化通孔301、302置于元件安装面S的相应焊盘中，即焊盘到相应过孔之间没有引线。
本实施例***号互联部分和光波导部分的连接关系如图6所示，其中：
图6中layer 1可以有任何电信号的互联，一种优选的方式为，layer 1 对应光波导的位置为地平面以提高散热效率，其他位置可以布线其他电信号；
图6中layer n为印制电路板中与元件安装面S相对的另一元件安装面。
本实施例中，电源平面P1与地平面G1可构成平面电容，电源平面 P1与地平面G2也可构成平面电容。该两个平面电容所构成的平面电容组相当于是上述实施例中的“第一平面电容组”。
本实施例中，芯板510的电源平面P1与地平面G2之间的介质也可以是高介电常数的绝缘介质，该绝缘介质可以是，但不限于环氧类树脂、玻璃纤维、聚酰亚胺、钛酸钡。使用高介电常数的绝缘介质可以获得较高的容值，使平面电容的滤波范围更大。
本实施例***号互联部分的叠层构造，以及地孔、电源孔的连接关系示意图如图7所示，需要说明的是：
图7中301、302仅为地孔、电源孔的连接关系之示意，并不代表本实施例的OE-PCB中仅有这两个地/电源孔；电源平面P1上可以存在一种或一种以上电源网络；
如果存在一种以上电源网络，各电源网络所在的铜皮之间是相互隔离的；P1上下均与地平面相邻，也是一个优良的信号层，因此P1上除了电源铜皮之外，还可以存在部分电信号的互联；
图7中地孔301可以与OE-PCB中多个地平面连接；图7中layer n 为印制电路板中与元件安装面S相对的另一元件安装面。
本实施例中的电源平面靠近元件安装面，电源过孔不用穿过光波导层，相比常规OE-PCB，电源过孔的有效长度更短，因而过孔产生的寄生电感较小。同时，过孔有效长度缩短，以及去除过孔有效部分以外的金属化孔壁，也有利于减小过孔之间的串扰耦合。
本实施例的OE-PCB在总厚度中减少了一个层对所占据的厚度，相比常规OE-PCB更薄。如果维持总厚度不变，则可以布置更多的信号层，有利于设计更多功能。
本实施例的OE-PCB具有多个地平面，且以地过孔实现地平面之间的互联，因而能够将热量快速分散，本实施例的光波导层构建在与地平面相连的铜箔上，相比于构建在其他位置受热量影响较小。
具体实施方式二
本具体实施方式二在具体实施方式一中平面电容的基础上增加一张一面是电源平面P2一面是地平面G3的芯板，如果电源种类较多，可以通过2个电源平面分担，或者电源通流量较大，也可以通过2个电源平面分担。增加的芯板与光波导层也是并行的关系。
图8是根据本发明实施例具体实施方式二的电路板的局部结构示意图，显示了电信号互联部分和光波导部分的连接关系；图9是根据本发明实施例具体实施方式二的电路板的电信号互联部分的叠层构造示意图，显示了电信号互联部分的叠层构造，以及地孔、电源孔的连接关系。如图8和图 9所示：
芯板500(芯板500中间的绝缘介质层相当于是上述实施例中的“第一基层”)两面的铜箔分别制作有元件安装面S的图案和地平面G1的图案，地平面G1中对应光波导的部分有完整的铜箔，该铜箔与电信号部分的地平面相连；
芯板501两面的铜箔分别制作有电源平面P1的图案和地平面G2的图案，该电源平面P1和地平面G2中对应光波导的部分镂空；
上述地平面G1和上述电源平面P1之间以半固化片201连接；
芯板510两面的铜箔分别制作有电源平面P2的图案和地平面G3的图案，该电源平面P2和地平面G3中对应光波导的部分镂空；
上述地平面G2和上述电源平面P2之间以半固化片202连接；
元件的地管脚经元件安装面S的焊盘通过金属化通孔301与上述地平面G1和地平面G2连接，元件的电源管脚经元件安装面S的焊盘通过金属化通孔302或303与上述电源平面P1或电源平面P2连接；
上述芯板510、501和半固化片201、202中对应光波导的部分镂空，露出上述地平面G1的铜箔；
上述露出的地平面G1与光波导包层101相连；
上述光波导包层101与光波导芯层100相连；
上述光波导芯层100中制作有光波导芯层图案；
上述光波导芯层100与光波导包层102相连；
以半固化片203连接上述的部件和预先准备的电互联部件600；
另外，一种可选的方式，还可以去除上述金属化通孔302、303有效部分以外的金属化孔壁；还可以将上述的金属化通孔301、302、303置于元件安装面S的相应焊盘中，即焊盘到相应过孔之间没有引线。
本实施例***号互联部分和光波导部分的连接关系如图8所示，其中：图8中layer 1可以有任何电信号的互联，一种可选的方式为，layer 1 对应光波导的位置为地平面以提高散热效率，其他位置可以布线其他电信号；图8中layer n为印制电路板中与元件安装面S相对的另一元件安装面。
本实施例中，电源平面P1与地平面G1可构成平面电容，电源平面 P1与地平面G2也可构成平面电容。电源平面P2与地平面G2可构成平面电容，电源平面P2与地平面G3也可构成平面电容。这些平面电容所构成的平面电容组相当于是上述实施例中的“第一平面电容组”。
本实施例中，芯板501的电源平面P1与地平面G2之间的介质也可以是高介电常数的绝缘介质，该绝缘介质可以是，但不限于环氧类树脂、玻璃纤维、聚酰亚胺、钛酸钡。使用高介电常数的绝缘介质可以获得较高的容值，使平面电容的滤波范围更大。
本实施例***号互联部分的叠层构造，以及地孔、电源孔的连接关系如图9所示，需要说明的是：
图9中301、302、303仅为地孔、电源孔的连接关系之示意，并不代表本OE-PCB中仅有这三个地/电源孔；
电源平面P1、P2上均可以存在一种或一种以上电源网络；如果同一平面上存在一种以上电源网络，各电源网络所在的铜皮之间是相互隔离的； P1、P2上下均与两个地平面相邻，也是优良的信号层，因此P1、P2上除了电源铜皮之外，还可以存在部分电信号的互联；
图9中301地孔可以与OE-PCB中多个地平面连接；
图9中layer n为印制电路板中与元件安装面S相对的另一元件安装面。
相比于具体实施方式一，本实施例增加了一对电源/地平面，尤其适用于电源网络种类较多，或者电源通流量需求较大的设计。
具体实施方式三
本实施例在具体实施方式一的基础上，以另一元件安装面S’所在的芯板为基板再构建一个类似的构造700，并通过半固化片203连接700。本实施例的OE-PCB两个安装面均可装配光电芯片，增加了光传输通道。也比较适合电源种类较多的情况。
图10是根据本发明实施例具体实施方式三的电路板的局部结构示意图，显示了电信号互联部分和光波导部分的连接关系；图11是根据本发明实施例具体实施方式三的电路板的电信号互联部分的叠层构造示意图，显示了电信号互联部分的叠层构造，以及地孔、电源孔的连接关系。如图 10和图11所示：
芯板500(芯板500中间的绝缘介质层相当于是上述实施例中的“第一基层”)两面的铜箔分别制作有元件安装面S的图案和地平面G1的图案，地平面G1中对应光波导的部分有完整的铜箔，该铜箔与电信号部分的地平面相连；
芯板510两面的铜箔分别制作有电源平面P1的图案和地平面G2的图案，该电源平面P1和地平面G2中对应光波导的部分镂空；
上述电源平面P1与地平面G1之间以半固化片201连接，元件的地管脚经元件安装面S的焊盘通过金属化通孔301与上述地平面G1连接，元件的电源管脚经元件安装面S的焊盘通过金属化通孔302与上述电源平面 P1连接；
上述芯板510和半固化片201中对应光波导的部分镂空，露出地平面 G1的铜箔；
上述露出的地平面G1的铜箔与光波导包层101相连；
上述光波导包层101与光波导芯层100相连；
上述光波导芯层100中制作有光波导芯层图案；
上述光波导芯层100与光波导包层102相连；
在另一元件安装面S’处也设置上述的结构得到又一部件700；其中，另一元件安装面S’是与元件安装面S相对的安装面；700中的电源平面为P2，地平面为G3、G4；在700中，元件的电源管脚经元件安装面S’的焊盘通过金属化通孔303与上述电源平面P2连接；
以半固化片203连接上述的部件和预先准备的电互联部件600和上述的部件700；
另外，一种可选的方式，还可以去除上述的金属化通孔302、303有效部分以外的金属化孔壁；还可以将上述的金属化通孔301、302、303置于元件安装面S和S’的相应焊盘中，即焊盘到相应过孔之间没有引线。
本实施例***号互联部分和光波导部分的连接关系如图10所示，其中，图10中layer 1、layer n可以有任何电信号的互联，一种可选的方式为，layer 1、layer n对应光波导的位置为地平面以提高散热效率，其他位置布线其他电信号。
本实施例中，电源平面P1与地平面G1可构成平面电容，电源平面 P1与地平面G2也可构成平面电容。电源平面P2与地平面G3可构成平面电容，电源平面P2与地平面G4也可构成平面电容。G1\P1\G2平面电容所构成的平面电容组相当于是上述实施例中的“第一平面电容组”； G3\P2\G4平面电容所构成的平面电容组也相当于是上述实施例中的“第一平面电容组”。
本实施例中，芯板510的电源平面P1与地平面G2之间的介质，以及电源平面P2与地平面G3之间的介质，也可以是高介电常数的绝缘介质，该绝缘介质可以是，但不限于环氧类树脂、玻璃纤维、聚酰亚胺、钛酸钡。使用高介电常数的绝缘介质可以获得较高的容值，使平面电容的滤波范围更大。
本实施例***号互联部分的叠层构造，以及地孔、电源孔的连接关系示意图如图11所示，需要说明的是：
图11中301、302、303仅为地孔、电源孔的连接关系之示意，并不代表本实施例的OE-PCB中仅有这三个地/电源孔；
电源平面P1、P2上均可以存在一种或一种以上电源网络；如果同一平面上存在一种以上电源网络，各电源网络所在的铜皮之间是相互隔离的； P1、P2上下均与两个地平面相邻，也是优良的信号层，因此P1、P2上除了电源铜皮之外，还可以存在部分电信号的互联；
图11中301地孔可以与OE-PCB中多个地平面连接。
相比于具体实施方式一，本实施例增加了一对电源/地平面，可以满足电源网络种类较多的情况；并且本实施例具有2个光波导层，可以提供更多光传输通道。
具体实施方式四
图12是根据本发明实施例具体实施方式四的电路板的局部结构示意图，如图12所示，本实施例在具体实施方式一的基础上进行的变化，在实施例一的电路板的芯板500的上方增加一层芯板800，并且芯板800和芯板500之间采用半固化片204连接。芯板800的外表面制作有元件安装面S，芯板800的内表面上制作有地平面G5的图案，芯板500两面的铜箔分别制作有电源平面P5的图案和地平面G1的图案，地平面G1所在的铜箔中对应光波导的部分有完整的铜箔，该铜箔与电信号部分的地平面相连；该铜箔上可以不设置信号网络。本实施方式其余部分同实施例一。
增加的一层芯板800并且在芯板800上制作了地平面G5，G5可以与芯板500上制作的电源平面P5构成平面电容，电源平面P5也可与地平面 G1构成平面电容(P5与G5所构成的平面电容相当于上述实施例中的“第二平面电容组”)，该平面电容可以增加优化电源的种类，增大电源通流量。
同样地，在其他具体实施方式中，也可以增加芯板800类似的结构，可以在芯板500外表面上形成一对平面电容，从而增加优化电源的种类，增大电源通流量，不再赘述。
本实施例还提供了一种电子装置，该电子装置包括上述任一项的电路板结构。可选地，本实施例中的具体示例可以参考上述实施例及可选实施方式中所描述的示例，在此不再赘述。
实施例2
本实施例提供了一种制备上述实施例的电路板的方法，图5是根据本发明实施例的制备电路板的方法，如图5所示，方法包括：在至少一个第一基层的第一侧的区域内形成沿平行于第一基层所在平面的方向并列分布的第一平面电容组和光波导。
通过上述方法得到的电路板，电路板上的过孔就无需穿过光波导，大大缩短了过孔的有效长度，从而减小了过孔的寄生电感，避免过孔寄生电感对高频滤波造成严重影响，因此，可以解决相关技术中光电印制电路板中的电容高频段滤波效果较差的问题，达到了提高电路板稳定性的效果。
在一个实施方式中，方法还包括：
将第一平面电容组与第一基层形成接触连接的状态。
在一个实施方式中，将第一平面电容组与第一基层形成接触连接的状态，包括：将第一地平面与第一基层形成接触连接的状态，其中，第一平面电容组中包括第一地平面。
在一个实施方式中，方法还包括：将光波导与第一基层接触连接。
在一个实施方式中，方法还包括：在光波导与第一基层之间形成第一金属层，其中，第一金属层分别与第一基层和光波导接触连接。
在一个实施方式中，方法还包括：将第一金属层与电路板所包括的地平面连接。
在一个实施方式中，方法还包括：将第一金属层与第一平面电容组中的地平面连接。
在一个实施方式中，方法还包括：在第一基层的第二侧的区域内形成第二平面电容组，其中，第二平面电容组中包括至少一对平面电容。
在一个实施方式中，方法还包括：将第二平面电容组与第一基层形成接触连接的状态。
在一个实施方式中，将第二平面电容组与第一基层形成接触连接的状态，包括：将第二地平面与第一基层形成接触连接的状态，其中，第二平面电容组中包括第二地平面；或者，将第一电源平面与第一基层形成接触连接的状态，其中，第二平面电容组中包括第一电源平面。
在一个实施方式中，方法还包括：在电路板的焊盘中开设电路板上的过孔。
在一个实施方式中，方法还包括：在电路板所包括的平面电容的电源平面上设置一种或多种电源网络，其中，多种电源网络之间相互隔离。
在一个实施方式中，方法还包括：将一个或多个绝缘介质层依次间隔多个电源平面和地平面形成第一平面电容组。
需要说明的是，本实施例提供的方法是用于制备上述实施例中的电路板的方法，因此上述电路板的实施例适用于本实施例中的方法，且能达到相同或相近似的技术效果。
需要说明的是，以上制备方法中的“形成”可以理解为一种结构的改变或者结构之间状态的改变，“形成”并不必然意味着是某一种具体的实际动作，也可能是多个/多种实际动作的组合，只要所采用的方法手段能够形成上述制备方法中所述的结构之间的状态，均应该在本专利保护范围之内。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (23)

1.一种电路板，其特征在于，所述电路板至少包括一个第一基层，其中，在所述第一基层的第一侧的区域内设有：
第一平面电容组和光波导，其中，所述第一平面电容组中包括至少一对平面电容，所述第一平面电容组与所述光波导沿平行于所述第一基层所在平面的方向并列设置；
其中，所述光波导与所述第一基层接触连接，所述第一平面电容组紧贴所述第一基层的第一侧；
所述电路板的外表面上安装有第一元件，其中，所述第一元件的电源管脚和地管脚通过金属化孔壁与所述电路板所包括的平面电容连接，其中，所述金属化孔壁设置在过孔中并且沿平行于所述过孔的轴线的方向分布在所述电路板所包括的平面电容与所述电路板的外表面之间。
2.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一平面电容组与所述第一基层接触连接。
3.根据权利要求2所述的电路板，其特征在于，所述第一平面电容组中包括第一地平面，其中，所述第一地平面与所述第一基层接触连接。
4.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述光波导与所述第一基层之间设有第一金属层，其中，所述第一金属层分别与所述第一基层和所述光波导接触连接。
5.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述第一金属层与所述电路板所包括的地平面连接。
6.根据权利要求4所述的电路板，其特征在于，所述第一金属层与所述第一平面电容组中的地平面连接。
7.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，在所述第一基层的第二侧的区域内设置有：
第二平面电容组，其中，所述第二平面电容组中包括至少一对平面电容。
8.根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述第二平面电容组与所述第一基层接触连接。
9.根据权利要求8所述的电路板，其特征在于，所述第二平面电容组中包括第二地平面，其中，所述第二地平面与所述第一基层接触连接；或者，
所述第二平面电容组中包括第一电源平面，其中，所述第一电源平面与所述第一基层接触连接。
10.根据权利要求1至9任一项所述的电路板，其特征在于，所述电路板上的过孔开设在所述电路板的焊盘中。
11.根据权利要求1至9任一项所述的电路板，其特征在于，所述电路板所包括的所述平面电容的电源平面上设置有一种或多种电源网络，所述多种电源网络之间相互隔离。
12.根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述第一平面电容组包括以下结构：
一个或多个绝缘介质层依次间隔多个电源平面和地平面所形成的结构。
13.一种制备方法，用于制备如权利要求1至12任一项所述的电路板，其特征在于，所述制备方法包括：
在至少一个所述第一基层的第一侧的区域内形成沿平行于所述第一基层所在平面的方向并列分布的所述第一平面电容组和所述光波导。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，还包括：
将所述第一平面电容组与所述第一基层形成接触连接的状态。
15.根据权利要求14所述的制备方法，其特征在于，将所述第一平面电容组与所述第一基层形成接触连接的状态，包括：
将第一地平面与所述第一基层形成接触连接的状态，其中，所述第一平面电容组中包括第一地平面。
16.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，还包括：
将所述光波导与所述第一基层接触连接。
17.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，还包括：
在所述光波导与所述第一基层之间形成第一金属层，其中，所述第一金属层分别与所述第一基层和所述光波导接触连接。
18.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，还包括：
将第一金属层与所述电路板所包括的地平面连接。
19.根据权利要求17所述的制备方法，其特征在于，还包括：
将所述第一金属层与所述第一平面电容组中的地平面连接。
20.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，还包括：
在所述第一基层的第二侧的区域内形成第二平面电容组，其中，所述第二平面电容组中包括至少一对平面电容。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，还包括：
将所述第二平面电容组与所述第一基层形成接触连接的状态。
22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于，将所述第二平面电容组与所述第一基层形成接触连接的状态，包括：
将第二地平面与所述第一基层形成接触连接的状态，其中，所述第二平面电容组中包括第二地平面；或者，
将第一电源平面与所述第一基层形成接触连接的状态，其中，所述第二平面电容组中包括第一电源平面。
23.一种电子装置，其特征在于，包括如权利要求1至12任一项所述的电路板。
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