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印制电路板

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


印制电路板

技术领域

本申请涉及印制电路板技术领域,尤其涉及一种印制电路板。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)即印制电路板,是电子工业的重要部件之一。印制电路板是电子元器件的支撑体、电子元器件相互连接的载体、且是通信设备的重要组成部分。

随着通信设备功能的增多,印制电路板上需要设置更多的电子元器件,既有各种敏感信号线(例如射频信号线、麦克风信号线等),又有各种干扰源(例如时钟线、数字走线、晶振管脚焊盘、CPU core电源线、GPU电源线等),加上印制电路板尺寸越来越小,印制电路板密度越来越高,各种干扰源与敏感信号线靠近,会影响敏感信号线的功能,严重的甚至会影响产品的正常使用。例如射频信号线(属于敏感信号线的一种)附近要有地铜箔,在地铜箔上需要打较多的通孔(地过孔),但通孔(地过孔)过密会形成开槽效应,导致射频信号线(属于敏感信号线的一种)周围电源走线、数字走线等干扰源距离较近时,会导致射频信号线回波损耗(S11)、电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio,VSWR)、EVM(Error VectorMagnitude)、接受灵敏度等指标受到影响。

发明内容

为了克服相关技术下的上述缺陷,本申请的目的在于提供一种印制电路板,本申请能够降低印制电路板上的电子元器件对敏感信号线产生的影响,保障印制电路板的正常使用。

本申请提供一种印制电路板,包括:

顶层以及底层,所述顶层和/或所述底层设置走线区域,所述走线区域内设置有至少一条敏感信号线;

第一铜箔以及第二铜箔,所述第一铜箔设置于所述走线区域的一侧,所述第二铜箔设置于所述走线区域的另一侧;

一个或多个中间层,设于所述顶层与所述底层之间,所述中间层上设置有第三铜箔;

多个第一过孔,设置于所述第一铜箔,所述第一过孔贯穿所述第一铜箔,且所述第一铜箔通过所述第一过孔的孔壁的铜连接所述第三铜箔;

多个第二过孔,设置于所述第二铜箔,所述第二过孔贯穿所述第二铜箔,且所述第二铜箔通过所述第二过孔的孔壁的铜连接所述第三铜箔。

如上所述的印制电路板,可选地,多个所述第一过孔包括数个第一激光孔和数个第一通孔,多个所述第二过孔包括数个第二激光孔和数个第二通孔。

如上所述的印制电路板,可选地,所述第一通孔以及所述第二通孔贯穿所述印制电路板,所述底层、各个所述中间层以及所述顶层通过所述第一通孔与所述第二通孔电连接;

所述第一激光孔自所述第一铜箔延伸至所述第三铜箔,所述第一激光孔内设有第一铜柱,所述第一铜箔和第三铜箔通过所述第一铜柱电连接;

所述第二激光孔自所述第二铜箔延伸至所述第三铜箔,所述第二激光孔内设有第二铜柱,所述第二铜箔和第三铜箔通过所述第二铜柱电连接。

如上所述的印制电路板,可选地,数个所述第一通孔的排列方向与所述敏感信号线的走线方向相同,相邻的两个所述第一通孔之间设置有一个或多个所述第一激光孔;

数个所述第二通孔的排列方向与所述敏感信号线的走线方向相同,相邻的两个所述第二通孔之间设置有一个或多个所述第二激光孔。

如上所述的印制电路板,可选地,相邻的两个所述第一通孔之间设置有至少一个所述第一激光孔;和/或,相邻的两个所述第二通孔之间设置有至少一个所述第二激光孔。

如上所述的印制电路板,可选地,相邻的两个所述第一通孔之间设置有至少两个所述第一激光孔,至少两个所述第一激光孔的排列方向与所述敏感信号线的走线方向垂直;

相邻的两个所述第二通孔之间设置有至少两个所述第二激光孔,至少两个所述第二激光孔的排列方向与所述敏感信号线的走线方向垂直。

如上所述的印制电路板,可选地,相邻的两个所述第一激光孔相切,或者,相邻的两个所述第一激光孔之间的间距小于等于1.5mm;

相邻的两个所述第二激光孔相切,或者,相邻的两个所述第二激光孔之间的间距小于等于1.5mm;

相邻的所述第一激光孔与所述第一通孔相切,或者,相邻的所述第一激光孔与所述第一通孔之间的间距小于等于1.5mm;

相邻的所述第二激光孔与所述第二通孔相切,或者,相邻的所述第二激光孔与所述第二通孔之间的间距小于等于1.5mm。

如上所述的印制电路板,可选地,数个所述第一通孔的排列方向与所述敏感信号线的走线方向相同,相邻的两个所述第一通孔之间设置有一个或多个所述第一激光孔;

和/或,数个所述第二通孔的排列方向与所述敏感信号线的走线方向相同,所述第二通孔靠近所述印制电路板的板边设置,所述第二铜箔还连接有地线,所述地线与所述敏感信号线的走线方向相同;

和/或,相邻的两个所述第二通孔之间设置有一个或多个所述第二激光孔,多个所述第二激光孔的排列方向与所述敏感信号线的走线方向相同,所述第二通孔靠近所述印制电路板的板边设置,所述第二铜箔还连接有地线,所述地线与所述敏感信号线的走线方向相同。

如上所述的印制电路板,可选地,所述走线区域内设置有多条所述敏感信号线,相邻的两条所述敏感信号线间隔设置,靠近所述第一铜箔一侧的所述敏感信号线与所述第一铜箔间隔设置,靠近所述第二铜箔一侧的所述敏感信号线与所述第二铜箔间隔设置。

如上所述的印制电路板,可选地,还包括至少一个第一线路和/或第一走线;

所述第一线路和/或所述第一走线位于所述第一铜箔背离所述走线区域的一侧;和/或,所述第一线路和/或所述第一走线位于所述第二铜箔背离所述走线区域的一侧;

其中,所述第一线路包括电源焊盘、信号焊盘、信号过孔、电源过孔中的一种或多种;所述第一走线包括电源走线、信号走线中的一种或多种。

如上所述的印制电路板,可选地,所述走线区域设置于所述顶层,所述底层以及各个所述中间层中的至少一者还设置有第二走线和/或第二线路,所述第二走线/或第二线路位于所述第一铜箔、走线区域和第二铜箔的投影范围内;

和/或,所述走线区域设置于所述底层,所述顶层以及各个所述中间层中的至少一者还设置有第二走线和/或第二线路,所述第二走线/或第二线路位于所述第一铜箔、走线区域和第二铜箔的投影范围内。

如上所述的印制电路板,可选地,所述走线区域设置于所述顶层,各个所述中间层中的至少一者还设置有第二走线和第二线路,所述底层设置有电子元器件,所述第二走线、所述第二线路以及所述电子元器件位于所述第一铜箔、走线区域和第二铜箔的投影范围内。

本申请提供一种印制电路板,包括:顶层以及底层,顶层和/或底层设置走线区域,走线区域内设置有至少一条敏感信号线;第一铜箔以及第二铜箔,第一铜箔设置于走线区域的一侧,第二铜箔设置于走线区域的另一侧;一个或多个中间层,设于顶层与底层之间,中间层上设置有第三铜箔;多个第一过孔,设置于第一铜箔,第一过孔贯穿第一铜箔,且第一铜箔通过第一过孔的孔壁的铜连接第三铜箔;多个第二过孔,设置于第二铜箔,第二过孔贯穿第二铜箔,且第二铜箔通过第二过孔的孔壁的铜连接第三铜箔。本申请通过在走线区域两侧的第一铜箔和第二铜箔上分别设置多个第一过孔和多个第二过孔,通过第一过孔和第二过孔与中间层的第三铜箔相连接,印制电路板上的外围电子元器件产生的噪声会耦合到中间层的第三铜箔上,从而增加了敏感信号线与外围电子元器件之间的隔离度,降低了外围电子元器件对走线区域内的敏感信号线产生的影响,有利于保障印制电路板的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的印制电路板的俯视结构简图;

图2为本申请一实施例提供的印制电路板的截面图;

图3为本申请一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图;

图4为图3的印制电路板在一实施方式下的截面图;

图5为图3的印制电路板在另一实施方式下的截面图;

图6为图3的印制电路板在再一实施方式下的截面图;

图7为图3的印制电路板在又一实施方式下的截面图;

图8为图3的印制电路板在又一实施方式下的截面图;

图9为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图;

图10为本申请再一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图;

图11为本申请又一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图;

图12为本申请又一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图;

图13为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图;

图14为本申请实施例提供的印制电路板的顶层及第2层之间局部剖视图;

图15为本申请又一实施例提供的印制电路板的顶层及第2层之间局部剖视图;

图16为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层及第2层之间局部剖视图;

图17为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层及第2层之间局部剖视图;

图18为本申请又一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1为本申请一实施例提供的印制电路板的俯视结构简图;图2为本申请一实施例提供的印制电路板的截面图。

请参照图1-图2,本实施例提供一种印制电路板,包括:

顶层1000以及底层2000,顶层1000和/或底层2000设置走线区域1100,走线区域1100内设置有至少一条敏感信号线1110。

第一铜箔1200以及第二铜箔1300,第一铜箔1200设置于走线区域1100的一侧,第二铜箔1300设置于走线区域1100的另一侧。

一个或多个中间层3000,设于顶层1000与底层2000之间,中间层3000上设置有第三铜箔3100。

多个第一过孔,设置于第一铜箔1200,第一过孔贯穿第一铜箔1200,且第一铜箔1200通过第一过孔的孔壁的铜连接第三铜箔3100。

多个第二过孔,设置于第二铜箔1300,第二过孔贯穿第二铜箔1300,且第二铜箔1300通过第二过孔的孔壁的铜连接第三铜箔3100。

本实施例通过在走线区域1100两侧的第一铜箔1200和第二铜箔1300上分别设置多个第一过孔和多个第二过孔,通过第一过孔和第二过孔与中间层3000的第三铜箔3100相连接,印制电路板上的外围电子元器件产生的噪声会耦合到中间层3000的第三铜箔3100上,从而增加了敏感信号线1110与外围电子元器件之间的隔离度,降低了外围电子元器件对走线区域1100内的敏感信号线1110产生的影响,有利于保障印制电路板的正常使用。

本实施例中,多个第一过孔包括数个第一激光孔1210和数个第一通孔1220,多个第二过孔包括数个第二激光孔1310和数个第二通孔1320。

具体来说,第一通孔1220以及第二通孔1320贯穿印制电路板,底层2000、各个中间层3000以及顶层1000通过第一通孔1220与第二通孔1320电连接。具体来说,设走线区域1100、第一铜箔1200和第二铜箔1300均位于顶层1000,中间层3000上设有第三铜箔3100,底层2000上设有第四铜箔。第一通孔1220开设在第一铜箔1200,通过第一通孔1220的孔壁上的铜将第一铜箔1200、第三铜箔3100和第四铜箔电连接。第二通孔1320开设在第二铜箔1300,通过第二通孔1320的孔壁上的铜将第二铜箔1300、第三铜箔3100和第四铜箔电连接。

第一激光孔1210自第一铜箔1200延伸至第三铜箔3100,第一激光孔1210内设有第一铜柱,第一铜箔1200和第三铜箔3100通过第一铜柱电连接。

第二激光孔1310自第二铜箔1300延伸至第三铜箔3100,第二激光孔1310内设有第二铜柱,第二铜箔1300和第三铜箔3100通过第二铜柱电连接。

在一个可能的实施方式中,本实施例中的数个第一通孔1220的排列方向与敏感信号线1110的走线方向相同,相邻的两个第一通孔1220之间设置有一个或多个第一激光孔1210。数个第二通孔1320的排列方向与敏感信号线1110的走线方向相同,相邻的两个第二通孔1320之间设置有一个或多个第二激光孔1310。

通过上述设置,可以利用激光孔将两个通孔之间的间隙填充,这样印制电路板上的外围电子元器件产生的噪声穿过两个通孔时会被激光孔引导传递至第三层铜箔上,从而降低了噪声对敏感信号线1110的影响。

进一步地,相邻的两个第一通孔1220之间设置有至少一个第一激光孔1210;和/或,相邻的两个第二通孔1320之间设置有至少一个第二激光孔1310。

更近一步地,相邻的两个第一通孔1220之间设置有至少两个第一激光孔1210,至少两个第一激光孔1210的排列方向与敏感信号线1110的走线方向垂直。相邻的两个第二通孔1320之间设置有至少两个第二激光孔1310,至少两个第二激光孔1310的排列方向与敏感信号线1110的走线方向垂直。

可选地,本实施例中相邻的两个第一激光孔1210相切,或者,相邻的两个第一激光孔1210之间的间距小于等于1.5mm。

相邻的两个第二激光孔1310相切,或者,相邻的两个第二激光孔1310之间的间距小于等于1.5mm。

相邻的第一激光孔1210与第一通孔1220相切,或者,相邻的第一激光孔1210与第一通孔1220之间的间距小于等于1.5mm。

相邻的第二激光孔1310与第二通孔1320相切,或者,相邻的第二激光孔1310与第二通孔1320之间的间距小于等于1.5mm。

在一个可能的实施方式中,本实施例的数个第一通孔1220的排列方向与敏感信号线1110的走线方向相同,相邻的两个第一通孔1220之间设置有一个或多个第一激光孔1210;

和/或,数个第二通孔1320的排列方向与敏感信号线1210的走线方向相同,第二通孔1320靠近印制电路板的板边设置,第二铜箔1300还连接有地线,地线与敏感信号线1210的走线方向相同;

和/或,相邻的两个第二通孔1320之间设置有一个或多个第二激光孔1310,多个第二激光孔1310的排列方向与敏感信号线1210的走线方向相同,第二通孔1320靠近印制电路板的板边设置,第二铜箔1300还连接有地线,地线与敏感信号线1210的走线方向相同。

在一个可能的实施方式中,本实施例的走线区域1100内设置有多条敏感信号线1110,相邻的两条敏感信号线1110间隔设置,靠近第一铜箔1200一侧的敏感信号线1110与第一铜箔1200间隔设置,靠近第二铜箔1300一侧的敏感信号线1110与第二铜箔1300间隔设置。

在一个可能的实施方式中,本实施例的印制电路板还包括至少一个第一线路1410和/或第一走线1420;

第一线路1410和/或第一走线1420位于第一铜箔1200背离走线区域1100的一侧;和/或,第一线路1410和/或第一走线1420位于第二铜箔1300背离走线区域1100的一侧;

其中,第一线路1410包括电源焊盘、信号焊盘、信号过孔、电源过孔中的一种或多种;第一走线1420包括电源走线、信号走线中的一种或多种。

在一个可能的实施方式中,本实施例的走线区域1100设置于顶层1000,底层2000以及各个中间层3000中的至少一者还设置有第二走线和第二线路,第二走线和第二线路位于第一铜箔1200、走线区域1100和第二铜箔1300的投影范围内。

在一个可能的实施方式中,本实施例的走线区域1100设置于顶层1000,各个中间层3000中的至少一者还设置有第二走线和第二线路,底层2000设置有电子元器件,第二走线、第二线路以及电子元器件位于第一铜箔1200、走线区域1100和第二铜箔1300的投影范围内。

下面结合具体实施例对本申请的方案进行详细说明。

图3为本申请一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图;图4为图3的印制电路板在一实施方式下的截面图。其中,图4是沿图3中的激光孔206、通孔205、激光孔201、通孔202、激光孔211、激光孔200的剖视图;图中顶层以TOP层示出;底层以BOTTOM层示出;中间层设有四层,分别以L02层、L03层、L04层、L05层示出。图中,敏感信号线40可以为射频走线(例如Wifi射频走线、LTE射频走线、GPS射频走线等)、医疗胎心监护仪胎心采样信号走线(信号摆幅仅为μV级别)、麦克风采样信号走线等,或敏感的MIPI信号走线、差分信号走线,例如25GB/s差分信号走线的摆幅仅为30mV,极其容易受到周围电源走线或过孔、时钟信号走线或过孔等的干扰。图中无论激光孔还是通孔都包含了PAD(孔盘)和钻孔两部分,其中,通孔是先在PCB板上钻孔,然后在孔壁内电镀,孔壁内电镀部分就形成了孔盘,通孔202中设置有钻孔203,通孔205中设置有钻孔204。激光孔采用激光加工钻孔,同时还要对钻孔进行电镀填平,可以认为激光孔是一个实心的铜柱。

请参照图3,在印制电路板310的TOP层某局部区域设置了敏感信号线40(例如射频走线、麦克风采样信号走线等),在敏感信号线40左边设置TOP层的地铜箔207(即第一铜箔),在地铜箔207与敏感信号线40之间设置了间隙51(也就是无铜区域)。在地铜箔207从上至下设置有激光孔30、激光孔206、通孔205、激光孔201、激光孔32、通孔202、激光孔211、激光孔31、激光孔200、激光孔33。其中,激光孔30、激光孔206在水平方面并列设置,且激光孔30的孔盘边缘和激光孔206的孔盘边缘相切;激光孔32、激光孔201在水平方面并列设置,且激光孔32的孔盘边缘和激光孔201的孔盘边缘相切;激光孔31、激光孔211在水平方面并列设置,且激光孔31的孔盘边缘和激光孔211的孔盘边缘相切;激光孔33、激光孔200在水平方面并列设置,且激光孔33的孔盘边缘和激光孔200的孔盘边缘相切。

在敏感信号线40右边设置TOP层的地铜箔52(即第二铜箔),在地铜箔52与敏感信号线40之间设置了间隙50(也就是无铜区域)。在地铜箔52从上至下设置有激光孔41、激光孔34、通孔35、激光孔36、激光孔58、通孔37、激光孔42、激光孔38、激光孔43、激光孔39。其中,激光孔41、激光孔34在水平方面并列设置,且激光孔41的孔盘边缘和激光孔34的孔盘边缘相切;激光孔36、激光孔58在水平方面并列设置,且激光孔36的孔盘边缘和激光孔58的孔盘边缘相切;激光孔42、激光孔38在水平方面并列设置,且激光孔42的孔盘边缘和激光孔38的孔盘边缘相切;激光孔39、激光孔43在水平方面并列设置,且激光孔39的孔盘边缘和激光孔43的孔盘边缘的间距为L23,0≦L23<1.5mm,优选L23=0,也就是激光孔39的孔盘边缘和激光孔43的孔盘边缘相切比较节省空间。

继续参阅图3和图4,TOP层的地铜箔207在TOP层将激光孔211、激光孔200、通孔202、激光孔201、通孔205、激光孔206连接起来。通孔202、通孔202将TOP层的地铜箔207、L02层的地铜箔208、L03层的地铜箔212、L04层的地铜箔213、L05层的地铜箔214、BOTTOM层的地铜箔210连接成一个低阻抗的整体。本实施例中,第三铜箔包括地铜箔208、地铜箔212、地铜箔21 3和地铜箔214。一般情况将L02层的地铜箔208设置为完整的地平面,也就是L02层只设置地铜箔208,在通孔202、通孔202位置的TOP层的地铜箔207、L03层的地铜箔212、L04层的地铜箔213、L05层的地铜箔214、BOTTOM层的地铜箔210中的噪声都会被L02层的地铜箔208吸收、衰减,大大减小通孔202、通孔202位置的TOP层的地铜箔207、L03层的地铜箔212、L04层的地铜箔213、L05层的地铜箔214、BOTTOM层的地铜箔210上的噪声,大大降低整机产品的EMI辐射指标、射频杂散指标。激光孔211、激光孔200、激光孔201、激光孔206从TOP层设置到L02层,而在图4所示方案中,激光孔211、激光孔200、激光孔201、激光孔206将在印制电路板310层叠结构在Z方向将TOP层的地铜箔207与L02层的地铜箔208紧密连接在一起,结合通孔202、通孔205实现了TOP层的地铜箔207与L02层的地铜箔208低阻抗连接,这样可以避免敏感信号线40(例如射频走线)朝周围信号走线及过孔(例如时钟走线,图4未标示)、电源走线及过孔(图4未标示)、TOP层焊盘(图4未标示)泄露,同时孔避免了激光孔211、激光孔200、通孔202、激光孔201、通孔205、激光孔206周围信号走线及过孔(例如时钟走线,图4未标示)、电源走线及过孔(图4未标示)、TOP层焊盘(图4未标示)产生脉冲电场(辐射)泄露对敏感信号线40(例如射频走线)造成干扰,同时由于TOP层的地铜箔207与L02层的地铜箔208低阻抗连接,激光孔211、激光孔200、通孔202、激光孔201、通孔205、激光孔206的周围信号走线及过孔(例如时钟走线,图4未标示)、电源走线及过孔(图4未标示)、TOP层焊盘(图4未标示)在它轨迹产生地噪声(被L02层的地铜箔208吸收)对敏感信号线40(例如射频走线)可以忽略不计。

本实施例中,激光孔211、激光孔200之间边缘间距为L2。为了避免激光孔211、激光孔200的周围信号走线及过孔(例如时钟走线,图4未标示)、电源走线及过孔(图4未标示)、TOP层焊盘(图4未标示)产生脉冲电场辐射对敏感信号线40的泄露干扰,激光孔211、激光孔200之间边缘间距为L2≦1.5mm,优选激光孔211、激光孔200之间边缘间距为L2=0,也就是激光孔211的孔盘边缘与激光孔200的孔盘边缘相切。激光孔211的孔盘边缘与激光孔200的孔盘边缘可以相切,但它们之间不能重叠。

激光孔200的孔盘边缘与通孔202的孔盘边缘相切。激光孔201的孔盘边缘与通孔202的孔盘边缘、通孔205的孔盘边缘分别相切。

激光孔206、通孔205之间边缘间距为L1。为了避免激光孔206、通孔205的周围信号走线及过孔(例如时钟走线,图4未标示)、电源走线及过孔(图4未标示)、TOP层焊盘(图4未标示)产生脉冲电场辐射对敏感信号线40的泄露干扰,激光孔206、通孔205之间边缘间距为L1≦1.5mm,优选激光孔211、激光孔200之间边缘间距为L2=0,也就是激光孔211的孔盘边缘与激光孔200的孔盘边缘相切。激光孔211的孔盘边缘与激光孔200的孔盘边缘可以相切,但它们之间不能重叠。

本实施例中激光孔211、激光孔200、激光孔201、激光孔206是采用激光加工方法从印制电路板310的TOP层加工到L02层,由于受限于现有激光孔加工工艺,TOP层到L02层绝缘介质的厚度H1做到小于等于3mil(0.075mm),BOTTOM层到L05层绝缘介质的厚度H5做到小于等于3mil(0.075mm)。TOP层到L02层绝缘介质的厚度H1和BOTTOM层到L05层绝缘介质的厚度H5要对称分布。

继续参阅图4、图3,在敏感信号线40周围添加了通孔202、通孔205,因此通孔202、通孔205可以将TOP层的地铜箔207、L02层的地铜箔208、L03层的地铜箔212、L04层的地铜箔213、L05层的地铜箔214、BOTTOM层的地铜箔210进行低阻抗连接,降低各层地铜箔之间电压差,以改善板级EMI的性能。

图5为图3的印制电路板在另一实施方式下的截面图。图5的剖切方向与图4相同。

与图4方案比较,图5方案的差异在于将图4中的TOP-L02层中的激光孔206改成TOP-L02-L03层中的激光孔220,也就是激光孔220从TOP层贯穿到L02层、L03层,将TOP层地铜箔207与L02层地铜箔208、L03层地铜箔212低阻抗连接。L02层到L03层绝缘介质的厚度H2小于等于3mil(0.075mm),L05层到L04层绝缘介质的厚度H4小于等于3mil(0.075mm),L02层到L03层绝缘介质的厚度H1和L05层到L04层绝缘介质的厚度H5要对称分布。

除上述差异之外,图5方案中的其它部分与图4都相同,不再重复描述。

图6为图3的印制电路板在再一实施方式下的截面图。图6的剖切方向与图4相同。

与图5方案比较,图6方案的差异在于将图5中的TOP-L02-L03层中的激光孔220改成TOP-L02-L03-L04层中的激光孔221,也就是激光孔221从TOP层贯穿到L02层、L03层、L04层,将TOP层地铜箔207与L02层地铜箔208、L03层地铜箔212、L04层地铜箔213低阻抗连接。L03层到L04层绝缘介质的厚度H2小于等于3mil(0.075mm)。

除上述差异之外,图6方案中的其它部分与图5都相同,不再重复描述。

图7为图3的印制电路板在又一实施方式下的截面图。图7的剖切方向与图4相同。

与图6方案比较,图7方案的差异在于将图6中的TOP-L02-L03-L04层中的激光孔221改成TOP-L02-L03-L04-L05层中的激光孔222,也就是激光孔222从TOP层贯穿到L02层、L03层、L04层、L05层,将TOP层地铜箔207与L02层地铜箔208、L03层地铜箔212、L04层地铜箔213、L05层地铜箔214低阻抗连接。

除上述差异之外,图7方案中的其它部分与图6都相同,不再重复描述。

图8为图3的印制电路板在又一实施方式下的截面图。

与图4方案比较,图8方案的差异在于TOP层激光孔211朝Z方向依次设置激光孔270、激光孔271、激光孔272、激光孔273、激光孔274、激光孔275、激光孔276、激光孔277、激光孔278、通孔295、激光孔268、激光孔262、通孔267。其中激光孔206、激光孔201、激光孔200、激光孔211、激光孔270、激光孔271、激光孔272、激光孔273、激光孔274、激光孔275、激光孔276、激光孔277、激光孔278、、激光孔268、激光孔262从TOP层地铜箔207与L02层地铜箔208实现低阻抗连接。TOP层的敏感信号线40投影完全落在L02层地铜箔208中,L02层地铜箔208完全覆盖TOP层的敏感信号线40在L02层的投影,也就是TOP层的敏感信号线40在相邻的L02层有完整参考平面即地铜箔208。通孔202、通孔205将TOP层地铜箔207、L02层地铜箔208、L03层地铜箔212、L04层地铜箔213、L05层地铜箔214、BOTTOM层地铜箔210实现低阻抗连接。通孔295、通孔267将TOP层地铜箔207、L02层地铜箔208、L03层地铜箔252、L04层地铜箔253、L05层地铜箔254、BOTTOM层地铜箔255实现低阻抗连接。

在印制电路板310BOTTOM层的通孔202与通孔256之间设置了BGA(Ball GridArray,焊球阵列封装)器件297,BGA器件297本体管脚位置分别设置焊盘90、焊盘91、焊盘92、焊盘93、焊盘94、焊盘95、焊盘96;在焊盘90设置L05-BOTTOM层的激光孔80与L05层信号走线70连接;在焊盘91设置L05-BOTTOM层的激光孔81与L05层信号走线71连接;在焊盘92设置L05-BOTTOM层的激光孔82与L05层信号走线72连接;在焊盘93设置L05-BOTTOM层的激光孔83与L05层信号走线73连接;在焊盘94设置L05-BOTTOM层的激光孔84与L05层信号走线74连接;在焊盘95设置L05-BOTTOM层的激光孔85与L05层信号走线75连接。

在L04层设置信号走线285、信号走线286、信号走线287、信号走线288;L03层设置信号走线280、信号走线281、信号走线282、信号走线283。也就是在通孔202与通孔256之间,TOP层的敏感信号线40投影在L03层、L04层、L05层的区域设置了各种信号走线,在TOP层的敏感信号线40投影在BOTTOM层的区域设置BGA器件(仅BGA器件举例说明,不限制器件类型),导致在通孔202与通孔256之间区域无法设置与TOP层地铜箔207、L02层地铜箔208连接的通孔,但在通孔202与通孔256之间区域的TOP层地铜箔207、L02层地铜箔208设置了激光孔200、激光孔211、激光孔270、激光孔271、激光孔272、激光孔273、激光孔274、激光孔275、激光孔276、激光孔277、激光孔278,在TOP层的敏感信号线40的周围TOP层设置电源走线、时钟走线,也不会干扰敏感信号线40,符合设计要求。通孔202与通孔256之间可以设置1~20排激光孔。

除上述差异之外,图8方案中的其它部分与图4都相同的,不再重复描述。

图9为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图。

与图3方案比较,图9方案的差异在于激光孔43的孔盘边缘和激光孔39的孔盘边缘并不相切,激光孔43的孔盘边缘和激光孔39的孔盘边缘间距为L23,其中,0

在地铜箔52和地铜箔207之间设置了敏感信号线53、敏感信号线54,敏感信号线53和敏感信号线54组成敏感的差分走线(例如25GB/S差分走线信号的摆幅仅30mV,极易受到同层周围信号走线、电源走线的产生电场干扰)。敏感信号线53和敏感信号线54之间设置了间隙57(无铜箔区域),敏感信号线53与地铜箔207之间设置了间隙55(无铜箔区域);敏感信号线54与地铜箔52之间设置了间隙56(无铜箔区域)。敏感信号线53和敏感信号线54的线宽、间隙57、间隙55、间隙56、TOP层到L02层绝缘层厚度的设置要满足差分走线的阻抗控制要求(例如100欧姆)。

除上述差异之外,图9方案中的其它部分与图3都相同的,不再重复描述。

图10为本申请再一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图。

与图3方案比较,图10方案的差异在于在TOP层地铜箔52的右边设置了信号走线60(例如时钟走线等),信号走线60与信号通孔803(信号过孔包括信号通孔和信号激光孔,仅以信号通孔803举例,不限制信号过孔类型)连接,信号过孔803在通孔37的右边,在信号过孔803的下方且在激光孔39的右边设置了电源过孔804(电源过孔包括电源通孔和电源激光孔,仅以电源通孔804举例,不限制电源过孔类型)。地铜箔52与信号走线60之间设置了间隙63(也就是无铜区域),间隙63的宽度为L31,L31≧2mil(优选L31≧3mil),主要考虑PCB厂家的蚀刻的加工能力。电源过孔804与TOP层地铜箔52之间间隙(也就是无铜区域)为L34,L34≧2mil(优选L34≧3mil)。信号过孔803与TOP层地铜箔52之间间隙为L32,L32≧2mil(优选L32≧3mil)。

在TOP层地铜箔207的右边设置了电源走线61,地铜箔207与电源走线61之间设置了间隙62(也就是无铜区域),间隙62的宽度为L30,L30≧2mil(优选L30≧3mil),主要考虑PCB厂家的蚀刻的加工能力。电源走线61与电源焊盘811连接,元件801的电源管脚(图10未标示)焊接在电源焊盘811上,电源焊盘811与TOP层地铜箔207之间间隙为L33,L33≧2mil(优选L33≧3mil)。元件801的信号管脚(图10未标示)焊接在信号焊盘802上,信号焊盘802与TOP层地铜箔207之间间隙为L35,L35≧2mil(优选L35≧3mil)。

在TOP层地铜箔52的左边设置了敏感信号线40(例如射频走线、差分走线等),在地铜箔52与敏感信号线40之间设置间隙51,间隙51的宽度为L32。在地铜箔52与敏感信号线40之间设置间隙50,间隙50的宽度为L33。优选L32=L33。当敏感信号线40有阻抗控制要求时,敏感信号线40的线宽、间隙51、间隙50、TOP层到L02层绝缘层厚度要满足敏感信号线40的阻抗控制(例如射频走线要求50欧姆)。敏感信号线40传输是低频的麦克风信号,则不需要考虑阻抗控制。

图10方案中的第一线路包括地铜箔200左边的元件801的电源焊盘811及信号焊盘802等,第一走线包括电源走线61。

图11为本申请又一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图。

与图10比较,图11将图10中的信号走线60(例如时钟走线等)、信号通孔803(信号过孔包括信号通孔和信号激光孔,仅以信号通孔803举例,不限制信号过孔类型)、电源过孔804(电源过孔包括电源通孔和电源激光孔,仅以电源通孔804举例,不限制电源过孔类型)去掉,取而代替为PCB板310的板边333,也就是在电源走线61、元件801的电源焊盘811及信号焊盘802与PCB板310的板边333之间狭窄的空间设置了地铜箔207、地铜箔52,在地铜箔207、地铜箔52之间设置了敏感信号线40,在敏感信号线40与地铜箔207之间设置了间隙51(也就是无铜区域),在敏感信号线40与地铜箔52之间设置了间隙50(也就是无铜区域),在地铜箔52与PCB板310的板边333之间间隙68(也就是无铜区域),间隙68的宽度L50≧0.15mm(优选L50≧0.2mm),间隙68用于保持地铜箔52与PCB板310的板边之间安全的间距,以免PCB厂家在加工PCB板310的板边333时,铣刀刮伤地铜箔52,导致地铜箔52裸露出现氧化问题。图11为敏感信号40走线区域靠近PCB板310右边板边333情况,而PCB板310右边板边331并没有分布第一线路和第一走线,也就是敏感信号40走线区域的左侧分布有第一线路和第一走线的情况。

图11方案中的第一线路包括地铜箔200左边的元件801的电源焊盘811及信号焊盘802等,地铜箔52右边的信号通孔803(信号过孔包括信号通孔和信号激光孔,仅以信号通孔803举例,不限制信号过孔类型)、电源过孔804(电源过孔包括电源通孔和电源激光孔,仅以电源通孔804举例,不限制电源过孔类型)等。第一走线包括信号走线60(例如时钟走线等)、电源走线61。

除上述差异之外,图11方案中的其它部分与图10都相同,不再重复描述。

图12为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图。

与图11比较,图12将图11中的激光孔41与板边333之间的激光孔34、通孔35、激光孔58与板边333之间的激光孔36、通孔37、激光孔42与板边333之间的激光孔38、激光孔43与板边333之间的激光孔39去掉,而在敏感信号线40与板边333之间的地铜箔52中设置了多个单排激光孔:激光孔41、激光孔366、激光孔58、激光孔388、激光孔42、激光孔43,也就是地铜箔52与激光孔41、激光孔366、激光孔58、激光孔388、激光孔42、激光孔43电连接。激光孔41、激光孔366、激光孔58、激光孔388、激光孔42、激光孔43的排列与敏感信号线40在垂直方向的平行。由于PCB板310空间受限,敏感信号线40与板边333之间无法添加通孔。在地铜箔52与PCB板310的板边333之间间隙68(也就是无铜区域),间隙68的宽度L50≧0.15mm(优选L50≧0.2mm),间隙68用于保持地铜箔52与PCB板310的板边之间安全的间距,以免PCB厂家在加工PCB板310的板边333时,铣刀刮伤地铜箔52,导致地铜箔52裸露出现氧化问题。敏感信号线40与地铜箔52之间设置间隙50,间隙宽度为L33。除上述差异之外,图12方案中的其它部分与图11都相同,不再重复描述。

图12所示应用场景主要出现在PCB板尺寸较小,且密度非常高密车载追踪器(属于车载无线设备)、行车记录仪(属于车载无线设备)等,也就是将敏感信号线40(例如射频走线)设置在靠近板边333,而在敏感信号线40右边设置了各种线路及元件(例如图13中的电源走线61、元件801、元件801的电源焊盘811及信号焊盘802),而在各种线路及元件与敏感信号线40之间再设置地铜箔207,在地铜箔207中设置激光孔206、激光孔30、通过205、激光孔201、激光孔32、通孔202、激光孔211、激光孔31、激光孔200、激光孔207等。

图13为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图。图14为本申请实施例提供的印制电路板的顶层及第2层之间局部剖视图;

图15为本申请又一实施例提供的印制电路板的顶层及第2层之间局部剖视图;图16为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层及第2层之间局部剖视图;图17为本申请另一实施例提供的印制电路板的顶层及第2层之间局部剖视图。

与图12比较,图13将图12中的激光孔41、激光孔366去掉,图12中的板边333是规则的直线,而图13中垂直方向从下往上方向:激光孔43、激光孔42、激光孔388、激光孔58分布的位置等及板边334的形状都与图12一样,但在激光孔58位置上方板边334朝左内缩,也就切割了缺口330,而敏感信号线40的左边设置了各种线路及元件(例如图12中的电源走线61、元件801、元件801的电源焊盘811及信号焊盘802),并没有空间左移,所以在缺口330位置无法设置通孔和激光孔,在敏感信号线40与缺口330之间的板边334位置仅添加了地线99,由于敏感信号线40与缺口330之间的板边334并没有干扰源,这种设计基本上符合敏感信号线40(例如射频走线、麦克风采样信号走线等)的设计要求。

由于PCB板310空间受限,敏感信号线40的左边无法添加通孔,在垂直方向从下往上方向:激光孔43到激光孔58分布的位置,只能添加单排激光孔:激光孔43、激光孔42、激光孔388、激光孔58。

敏感信号线40与地铜箔52及地线99之间设置间隙50,间隙宽度为L33。敏感信号线40与之间设置间隙50,间隙宽度为L33。

在地铜箔52与PCB板310的板边334之间间隙689(也就是无铜区域),间隙689的宽度L50≧0.15mm(优选L50≧0.2mm),间隙689用于保持地铜箔52与PCB板310的板边之间安全的间距,以免PCB厂家在加工PCB板310的板边334时,铣刀刮伤地铜箔52,导致地铜箔52裸露出现氧化问题。

在地线99与PCB板310的板边334之间间隙688(也就是无铜区域),间隙688的宽度L50≧0.15mm(优选L50≧0.2mm),间隙688用于保持地线99与PCB板310的板边之间安全的间距,以免PCB厂家在加工PCB板310的板边334时,铣刀刮伤地铜箔52,导致地铜箔52裸露出现氧化问题。除上述差异之外,图13方案中的其它部分与图11都相同,不再重复描述。

图13所示应用场景主要出现在PCB板尺寸较小,且密度非常高密车载追踪器(属于车载无线设备)、行车记录仪(属于车载无线设备)等。

图14就是图13中在激光孔206、激光孔30的水平方向沿A1位置垂直方向的TOP层及L02层(第2层)的局部剖视图;图15就是图13中在通孔205的水平方向沿A2位置垂直方向的TOP层及L02层(第2层)的局部剖视图;

图16就是图13中在通孔202、激光孔388的水平方向沿A3位置垂直方向的TOP层及L02层(第2层)的局部剖视图;图17就是图13中在激光孔211、激光孔31、激光孔42的水平方向沿A4位置垂直方向的TOP层及L02层(第2层)的局部剖视图。图13~图17中L02层的地铜箔208通过激光孔206、激光孔30、通孔205、激光孔201、激光孔32、通孔202、激光孔200、激光孔33与TOP层的地铜箔207电连接,地铜箔208通过激光孔43、激光孔42、激光孔388、激光孔58与TOP层的地铜箔52电连接。

图18为本申请又一实施例提供的印制电路板的顶层的俯视结构简图。

与图10比较,图18将图10中的电源走线61、元件801、元件801的电源焊盘811及信号焊盘802去掉,取而代替为PCB板310的板边331,也就是在信号走线60(例如时钟走线等)、信号通孔803(信号过孔包括信号通孔和信号激光孔,仅以信号通孔803举例,不限制信号过孔类型)、电源过孔804(电源过孔包括电源通孔和电源激光孔,仅以电源通孔804举例,不限制电源过孔类型)与PCB板310的板边333之间狭窄的空间设置了地铜箔207、地铜箔52,在地铜箔207、地铜箔52之间设置了敏感信号线40,在敏感信号线40与地铜箔207之间设置了间隙51(也就是无铜区域),在敏感信号线40与地铜箔52之间设置了间隙50(也就是无铜区域),在地铜箔207与PCB板310的板边331之间间隙69(也就是无铜区域),间隙69的宽度L51≧0.15mm(优选L51≧0.2mm),间隙69用于保持地铜箔207与PCB板310的板边之间安全的间距,以免PCB厂家在加工PCB板310的板边331时,铣刀刮伤地铜箔207,导致地铜箔207裸露出现氧化问题。

图18为敏感信号40走线区域靠近PCB板310左边板边331情况,也就是敏感信号40走线区域的右侧分布有第一线路和第一走线的情况。而PCB板310左边板边331并没有分布第一线路和第一走线。

图18方案中的第一线路包括地铜箔52右边的信号通孔803(信号过孔包括信号通孔和信号激光孔,仅以信号通孔803举例,不限制信号过孔类型)、电源过孔804(电源过孔包括电源通孔和电源激光孔,仅以电源通孔804举例,不限制电源过孔类型)等。第一走线包括信号走线60(例如时钟走线等)。

除上述差异之外,图18方案中的其它部分与图10都相同,不再重复描述。

需要说明的是,为证明上述实施例中本发明实施例提供的印制电路板中射频信号(敏感信号)结构的设计合理性和实用性,以图18中的敏感信号(射频信号)结构配合WiFi天线应用在行车记录仪,以行车记录仪为例,以下是对行车记录仪WiFi有源测试分析的过程:

实验环境包括OTA暗室,网络分析仪。表1给出了行车记录仪中的WiFi天线的S11有源测试数据:WiFi天线在2412MHz频段下S11值为-10.329dB,WiFi天线在2442MHz频段下S11值为-10.387dB,WiFi天线在2484MHz频段下S11值为-11.003dB,WiFi天线在2412MHz、2442MHz、2484MHz三个频段的S11值均小于-10dB,满足行车记录仪(宽带产品)对WiFi天线的S11参数的要求。也就是在2.4GHz~2.5GHz工作的100MHz的带宽范围内,VSWR<2,完全满足行车记录仪(属于宽带产品)2.4G Wi-Fi传输高吞吐量数据对带宽要求,证明本发明实施例提供的印制电路板中射频信号(敏感信号)结构的设计是合理的、科学的。

表1WiFi天线的S11测试数据

此外,本发明实施例提供的印制电路板中射频信号(敏感信号)结构的设计合理性和实用性,以图11中的敏感信号(射频信号)结构配合LTE天线应用在车载追踪器(属于无线车载设备),以车载追踪器为例,以下是对车载追踪器5个Band发射和接收有源测试分析的过程:

实验环境包括OTA暗室,网络分析仪。表2给出了LTE天线在整机4个Band发射和接收有源测试数据表。从表2可以看出,发射测试选取了LTE 5个Band:LTE Band 38、LTE Band39、LTE Band 40、LTE Band 41、LTE Band 34,其中,LTE Band 38选取38150通道时,工作频率为2610MHz,TRP模式下发射功率为20.53dBm;LTE Band 38选取38150通道时,工作频率为2610MHz,TIS模式下接收灵敏度为-95.86dBm。LTE Band 39选取3855通道时,工作频率为1910MHz,TRP模式下发射功率为19.88dBm;LTE Band 39选取3855通道时,工作频率为1910MHz,TIS模式下发射功率为-92.27dBm;LTE Band 40选取39550通道时,工作频率为2390MHz,TRP模式下发射功率为20.89dBm;LTE Band 40选取39550通道时,工作频率为2390MHz,TIS模式下接收灵敏度为-95.97dBm。LTE Band 41选取41490通道时,工作频率为2680MHz,TRP模式下发射功率为20.23dBm;LTE Band 41选取41490通道时,工作频率为2680MHz,TIS模式下接收灵敏度为-95.9dBm。LTE Band 34选取36275通道时,工作频率为2017.5MHz,TRP模式下发射功率为19.25dBm;LTE Band 34选取36275通道时,工作频率为2017.5MHz,TIS模式下接收灵敏度为-93.26dBm。上述测试数据不管在TRP模式发射功率,还是在TIS模式下接收灵敏度都在LTE允许范围内,满足车载追踪器(属于无线车载设备)的设计要求。

表2LTE天线在整机4个Band发射和接收有源测试数据表

在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件,而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本申请中各实施例或实施方式采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。

在本申请的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本申请中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

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06120115930899