CN1913744A - 具有改良过孔的印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

一种具有改良过孔的印刷电路板，其包括一第一平面层、一第二平面层、一第三平面层及一过孔，所述过孔包括一钻孔、一第一焊盘及一第二焊盘，所述第一焊盘位于所述第一平面层上，所述第二焊盘位于所述第二平面层上，所述钻孔贯穿所述第一平面层及所述第二平面层，所述第三平面层与所述第二焊盘对应的部分挖空形成一圆孔。本发明可改善过孔的特性阻抗，以提高信号传输品质。

Description

具有改良过孔的印刷电路板
【技术领域】
本发明涉及一种印刷电路板(Printed Circuit Board)，特别是一种具有改良过孔可提高信号完整性的印刷电路板。
【背景技术】
随着集成电路输出开关速度的提高以及印刷电路板的布线密度的增加，信号完整性已经成为高速数字印刷电路板设计必须关心的问题之一。元器件和印刷电路板的参数、元器件在印刷电路板上的布局、高速信号的布线等因素，都会引起信号完整性问题。
目前由于印刷电路板上的信号密度的提高，信号传输层也随之增多，于是通过过孔实现层间信号传输是不可避免的。过孔是多层印刷电路板重要组成之一，按工艺类型过孔可分为三类，即盲孔、埋孔和通孔。盲孔位于印刷电路板顶层和底层表面，具有一定深度，用于表层线路和内层线路的连接；埋孔位于印刷电路板内层，不会延伸到线路板的表面，层压前利用过孔成型工艺完成，在过孔形成过程中可能还会重叠做好几个内层；通孔贯穿整个电路板，可实现内部电气互连或作为器件的安装定位孔。
图1为现有技术中具有过孔的八层印刷电路板剖面图。如图1所示，所述印刷电路板30包括一第一平面层31、一第二平面层32、一第三平面层33及一埋孔34，所述埋孔34包括一用于印刷电路板30层间的电性连接通道的钻孔35、一第一焊盘310，一第二焊盘330，所述第一平面层31、第三平面层33为信号层，所述第一焊盘310位于所述第一平面层31上，所述第二焊盘330位于所述第三平面层33上，所述第一焊盘310、第二焊盘330用于所述钻孔35与所述第一平面层31、第三平面层33上走线的连接，所述钻孔35贯穿所述第二平面层32，所述第二平面层32为接地层或电源层，在沿所述第二平面层32与所述钻孔35外形成一环形区域的反焊盘321，用于阻隔所述钻孔35和所述第二平面层32的连接。所述埋孔34的第一焊盘310、第二焊盘330与相邻平面层会耦合产生寄生电容，寄生电容给电路造成的影响是延长了信号的上升时间，降低了电路的速度，信号传输时会失真。使用上述印刷电路板30时，当一信号源端驱动器(图未示出)通过若干信号传输线(图未示出)发送信号，在该信号经过所述埋孔34时因寄生电容的存在使得所述埋孔34的阻抗与传输线的阻抗不连续，就会有信号反射现象发生。
【发明内容】
鉴于以上内容，本发明提供一种改善过孔特性阻抗的印刷电路板。
一种具有改良过孔的印刷电路板，其包括一第一平面层、一第二平面层、一第三平面层及一过孔，所述过孔包括一钻孔、一第一焊盘及一第二焊盘，所述第一焊盘位于所述第一平面层上，所述第二焊盘位于所述第二平面层上，所述钻孔贯穿所述第一平面层及所述第二平面层，所述第三平面层与所述第二焊盘对应的部分挖空形成一圆孔。
将上述具有改良过孔的印刷电路板的平面三维图形输入至一仿真软件，由仿真软件分析出的所述具有改良过孔的印刷电路板的特性阻抗与现有印刷电路板埋孔的阻抗仿真曲线图作比较，可发现采用本发明的过孔的阻抗与信号传输线阻抗较连续，信号传输时反射较小，而采用现有印刷电路板的过孔的阻抗与信号传输线阻较不连续，信号传输时反射较大。
相较现有技术，本发明通过将与焊盘相邻的接地层或电源层与焊盘对应的部分挖空，经仿真软件分析，本发明可改善过孔的特性阻抗，以提高信号传输品质。
【附图说明】
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是现有技术中具有过孔的印刷电路板的剖面图。
图2是本发明第一较佳实施方式的具有改良过孔的印刷电路板的剖面图。
图3是本发明第一较佳实施方式的具有改良过孔的印刷电路板与现有印刷电路板上传输信号时的特性阻抗仿真波形图。
图4是本发明第一较佳实施方式的具有改良过孔的印刷电路板与现有印刷电路板上传输信号时的反射仿真波形图。
图5是本发明第二较佳实施方式的具有改良过孔的印刷电路板的剖面图。
【具体实施方式】
请参照图2，其为本发明第一较佳实施方式的具有改良过孔的印刷电路板的剖面图，该印刷电路板40为一八层板，其包括一第一平面层41、一第二平面层43、一第三平面层47、一第四平面层42、一第五平面层46及一埋孔44，所述埋孔44包括一钻孔45、一第一焊盘410及一第二焊盘430，所述第一焊盘410的直径与所述第二焊盘430的直径相同，所述第一焊盘410位于所述第一平面层41上，所述第二焊盘430位于所述第二平面层43上，所述第一平面层41、第二平面层43为信号层，所述第一焊盘410、第二焊盘430用于所述钻孔45与所述第一平面层41、第二平面层43上走线的连接。所述钻孔45贯穿所述第一平面层41、第二平面层43、及第四平面层42，所述第四平面层42为接地层或电源层，在沿所述第四平面层42与所述钻孔45外形成一环形区域的反焊盘421，用于阻隔所述钻孔45和所述第四平面层42的连接，所述第一焊盘410所在的第一平面层41相邻的第五平面层46与所述第一焊盘410对应的部分挖空形成一圆孔460；所述第二焊盘430所在的第二平面层43相邻的第三平面层47与第二焊盘430对应的部分挖空形成另一圆孔470，所述第五平面层46、第三平面层47为接地层或电源层。与图1现有技术中具有埋孔的印刷电路板30相比，由于本发明较佳实施方式将所述第五平面层46、第三平面层47分别与所述第一焊盘410、第二焊盘430对应的部分挖空形成一圆孔460、另一圆孔470，则所述第五平面层46、第三平面层47的面积相对减小，根据平板电容特点可知在两个平板之间的距离保持不变时，平板面积越小，电容值越小，则所述第一焊盘410与所述第五平面层46之间的寄生电容值减小，所述第二焊盘430与所述第三平面层47之间的寄生电容值减小，即所述埋孔44的寄生电容减小。
在仿真软件CST(Computer Simulation Technology)构建所述印刷电路板40的三维图形，将一信号传输线(图未示)由图2的所述第一焊盘410(或第二焊盘430)引入，从所述第二焊盘430(或第一焊盘410)引出，然后对其进行仿真分析，如图3所示，其为本发明较佳实施方式的具有改良埋孔的印刷电路板与现有印刷电路板上传输信号时的特性阻抗仿真波形图，其中1为信号传输线经过埋孔区域的阻抗仿真曲线，11为信号传输线通过本发明具有改良埋孔的阻抗仿真曲线，12为信号传输线通过现有埋孔的阻抗仿真曲线，从图3中可以看出在没有经过埋孔时两条曲线基本重合，即信号传输线的阻抗较连续；在经过埋孔时将具有改良埋孔的阻抗仿真曲线11与经过现有埋孔的阻抗仿真曲线12相比，可发现本发明具有改良埋孔的阻抗仿真曲线11较平缓，即信号传输线阻抗与具有改良埋孔的阻抗较连续，而采用现有印刷电路板的埋孔的阻抗波动范围大，即信号传输线阻抗与现有印刷电路板的埋孔的阻抗不连续，因此信号传输线在具有改良埋孔的印刷电路板上阻抗匹配程度更好。
利用CST仿真软件可进行信号传输反射分析，具体请参阅图4，其为本发明较佳实施方式的具有改良埋孔的印刷电路板与现有印刷电路板上传输信号时的反射仿真波形图，其中2为信号传输线经过埋孔区域的反射仿真曲线，信号传输线在具有改良埋孔的印刷电路板上传输信号时，其反射曲线21与其在通过现有埋孔的印刷电路板上传输信号时的反射曲线22相比，在没有通过埋孔的区域两条曲线基本重合，当信号传输至埋孔时，反射曲线21较反射曲线22平缓，即信号在具有改良埋孔的印刷电路板上传输反射较小，而信号在现有埋孔的印刷电路板上传输反射较大，对于传输信号整体而言，改善了信号的传输特性，提高了其传输的完整性。
请参照图5，其为本发明的第二较佳实施方式，与上述实施方式不同之处在于所述过孔为一盲孔55，如图5所示印刷电路板50包括一第一平面层51、一第二平面层52及一第三平面层53及所述盲孔55，所述盲孔55包括一钻孔54、一第一焊盘510及一第二焊盘520，所述第一焊盘510位于所述第一平面层51上，所述第二焊盘520位于所述第二平面层52上，所述第一平面层51、第二平面层52为信号层，所述第三平面层53为接地层或电源层，所述钻孔54贯穿所述第一平面层51及所述第二平面层52，所述第三平面层53与所述第二焊盘520对应的地方挖空形成一圆孔530。所述印刷电路板50可以为四层、六层、八层及八层以上的印刷电路板。
同理在仿真软件CST构建所述印刷电路板50的三维图形，对其进行特性阻抗及信号传输反射分析，可发现具有改良盲孔的印刷电路板上阻抗匹配程度更好，传输信号时反射也较小，不再重述。

Claims (7)

1.一种具有改良过孔的印刷电路板，其包括一第一平面层、一第二平面层、一第三平面层及一过孔，所述过孔包括一钻孔、一第一焊盘及一第二焊盘，所述第一焊盘位于所述第一平面层上，所述第二焊盘位于所述第二平面层上，所述钻孔贯穿所述第一平面层及所述第二平面层，其特征在于：所述第三平面层与所述第二焊盘对应的部分挖空形成一圆孔。
2.如权利要求1所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述过孔为一盲孔。
3.如权利要求1所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述过孔为一埋孔。
4.如权利要求3所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述具有改良过孔的印刷电路板还包括一在所述第一平面层与所述第二平面层之间的第四平面层，所述钻孔贯穿所述第四平面层，在沿所述第四平面层与所述钻孔外形成一环形区域的反焊盘，用于阻隔所述钻孔与所述第四平面层走线的连接。
5.如权利要求4所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述具有改良过孔的印刷电路板还包括一与所述第一平面层相邻的第五平面层，所述第五平面层与所述第一焊盘对应的部分挖空形成另一圆孔。
6.如权利要求2或5所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述第一平面层及所述第二平面层为信号层，所述第三平面层、第四平面层及第五平面层为接地层或电源层。
7.如权利要求1所述的具有改良过孔的印刷电路板，其特征在于：所述第一焊盘的直径与所述第二焊盘的直径相同。
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