一种适用于USB2.0元件的PCB板焊接点布局结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于USB2.0的PCB板焊接点布局结构，所述PCB板上均匀布置有四个焊接点，用于焊接电阻和/或电感，所述焊接点位于差分线上，呈平行四边形顶点位置布置。本实用新型专利技术技术方案针对电阻和电感走线会对差分对的阻抗匹配产生影响的情况，通过对电阻和电感的焊接点进行改进，有效降低了元件布局对差分对阻抗匹配的影响，改善了USB2.0信号的信号传输质量。

A PCB solder joint layout structure for USB2.0 components

The utility model discloses a PCB board welding point layout structure suitable for USB2.0. The PCB board is evenly arranged with four welding points for welding resistance and / or inductance. The welding points are located on the differential line and are arranged in a parallelogram vertex position. The technical scheme of the utility model aims at the situation that the wiring of resistance and inductance will affect the impedance matching of differential pair. Through improving the welding points of resistance and inductance, the influence of component layout on the impedance matching of differential pair is effectively reduced, and the signal transmission quality of USB2.0 signal is improved.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于USB2.0元件的PCB板焊接点布局结构
本技术属于PCB板布板领域，具体涉及一种适用于USB2.0的PCB板焊接点布局结构。
技术介绍
在USB2.0元件的PCB布板方案中，控制差分信号线的差分阻抗对高速数字信号的完整性是非常重要的。差分阻抗的大小会影响到差分信号的眼图、信号带宽、信号抖动，以及信号线上的干扰电压。若PCB板布板设计不当，那么USB元件的传输速率可能根本达不到预期目的，甚至会导致高速USB2.0设备只能工作在全速状态，严重影响USB2.0元件的正常工作。现有技术中针对USB2.0元件的PCB板布局方案如图1所示，PCB板上需要同时放置一对电阻和一个共模电感的焊接点，至少需要八个焊接点才能实现。但是实际制板只会用到一对电阻或者一个共模电感的时，这种设计形式就会导致USB差分线在元件连接处多出一个分支，影响阻抗匹配。具体来说就是，差分信号需要依次经过电阻、电感、电阻后返回，需要绕一个大圈。而实际使用中，两条差分线之间的距离越小，差分匹配的效果越好，现有技术的这种线路布局形式，则会导致差分匹配效果变差。具体来说，如图1所示的情况下，R1,R2分别放在L1两测，在实际制板中，可以能会出现以下情况。情况1：贴L1零件，R1\R2上的走线和焊盘会影响差分对的阻抗匹配；情况2：贴R1,R2零件，L1上的走线和焊盘会影响差分对的阻抗匹配。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供了一种适用于USB2.0元件的PCB板焊接点布局结构，至少可以部分解决上述问题。本技术技术方案针对电阻和电感走线会对差分对的阻抗匹配产生影响的情况，通过对电阻和电感的焊接点进行改进，有效降低了元件布局对差分对阻抗匹配的影响，改善了USB2.0信号的信号质量。为实现上述目的，按照本技术的一个方面，提供了一种适用于USB2.0的PCB板焊接点布局结构，其特征在于，所述PCB板上均匀布置有四个焊接点，用于焊接电阻和/或电感，所述焊接点位于差分线上，呈平行四边形顶点位置布置。作为本专利技术技术方案的一个优选，焊接点设置在差分线上，呈矩形顶点位置布置。作为本专利技术技术方案的一个优选，位于同一差分线上的两个焊接点之间处于断开状态。作为本专利技术技术方案的一个优选，位于不同差分线上的两个相邻焊接点之间处于断开状态。作为本专利技术技术方案的一个优选，位于不同差分线上的两个相邻焊接点之间的距离与电感对应引脚之间的距离相等。作为本专利技术技术方案的一个优选，位于同一差分线上的两个焊接点之间的距离与电感对应引脚之间的距离相等。作为本专利技术技术方案的一个优选，位于同一差分线上的两个焊接点之间的距离与电阻对应引脚之间的距离相等。作为本专利技术技术方案的一个优选，差分线平行布置。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：1)本技术技术方案，针对电阻和电感的焊接点分别设置，使得焊接时额外的焊盘和走线影响到差分线的阻抗匹配的问题，通过电阻和电感的焊盘重叠设置，有效降低了元件布局对差分对阻抗匹配的影响，改善了USB2.0信号的信号质量。2)本技术技术方案，通过电阻和电感的焊盘重叠，有效地节省了PCB半晌的元件布局空间，使用一对电阻或一个共模电感的任何一种情况下，PCB上的焊盘和走线都不会影响差分对的阻抗匹配。附图说明图1是本技术技术方案的实施例中现有技术的PCB板元件布局形式；图2是本技术技术方案的实施例中改进后的PCB板元件布局形式。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本技术进一步详细说明。USB2.0协议定义由两根差分信号线(D、D-)传输高速数字信号，最高的传输速率为480Mbps。差分信号线上的差分电压为400mV，差分阻抗(Zdiff)为90(1±O.1)Ω。差分线由两根平行绘制在PCB板表层(顶层或底层)发生边缘耦合效应的微带线(Microstrip)组成的，其阻抗由两根微带线的阻抗及其和决定，而微带线的阻抗(Zo)由微带线线宽(W)、微带线走线的铜皮厚度(T)、微带线到最近参考平面的距离(H)以及PCB板材料的介电常数(Er)决定，其计算公式为：Zo＝{87/sqrt(Er1.41)]}ln[5.98H/(0.8WT)]。影响差分线阻抗的主要参数为微带线阻抗和两根微带线的线间距(S)。当两根微带线的线间距增加时，差分线的耦合效应减弱，差分阻抗增大；线间距减少时，差分线的耦合效应增强，差分阻抗减小。差分线阻抗的计算公式为：Zdiff＝2Zo(1-0.48exp(-0.96S/H))。PCB的实际使用过程中，虽然同时设置有电阻和电感的焊接点，但是实际上不会同时使用电阻和电感，这就导致为分别设置电阻焊接点和电感焊接点所铺设的支线会对差分阻抗匹配产生影响。为了降低焊盘和走线对于差分线阻抗匹配的影响，本技术实施例中PCB的元件布局方式如下：如图2所示，本实施例中的PCB板上设置有四个焊接点，其中1号和2号焊接点用于安置第一电阻，3号和4号焊接点用于安置第二电阻。同时，电感的四个引脚依次安置在1、2、3、4号焊接点上。也就是说，电感的四个引脚分为两组，分别与第一电阻和第二电阻共用一对焊接点。这样一来，接线直接从四个焊接点上引出，不会形成额外的支线，有效降低了元件布局对差分阻抗匹配的影响，改善了传输的信号质量。从另一个角度来看，本实施中PCB板上的焊接点，是以平行四边形顶点，、尤其是矩形的顶点形式布置的，相互平行的两条差分线分别穿过一组相邻的焊接点。或者说PCB板上的四个焊接点分为两组，每组焊接点为两个相邻的焊接点。每条差分线上设置有一组焊接点，同一差分线上的两个焊接点之间处于断开状态。且，位于不同差分线上的两个相邻焊接点之间也是断开状态。换句话说就是，以平行四边形顶点位置形式布置的四个焊接点，相互之间是处于断开状态的。另外，考虑到元件尺寸问题，本实施例中，两条差分线之间的距离，或者说是不在同一差分线上的两个焊接点之间的距离，优选与电感对应的两个引脚之间的距离相等。同时，在同一差分线上的两个焊接点之间的距离，优选与电阻焊接引脚之间的距离相等，同时也与电感上对应的两个焊接引脚之间的距离相等。最后，根据实际中差分线的布置情况，本实施例中的差分线优选平行布置，进一步地，在同一差分线上的两个焊接点所构成的线段，优选与当前所在差分线平行。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于USB2.0元件的PCB板焊接点布局结构，其特征在于，所述PCB板上均匀布置有四个焊接点，用于焊接电阻和/或电感，所述焊接点位于差分线上，呈平行四边形顶点位置布置。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于USB2.0元件的PCB板焊接点布局结构，其特征在于，所述PCB板上均匀布置有四个焊接点，用于焊接电阻和/或电感，所述焊接点位于差分线上，呈平行四边形顶点位置布置。


2.根据权利要求1所述的一种适用于USB2.0元件的PCB板焊接点布局结构，其中，所述焊接点设置在差分线上，呈矩形顶点位置布置。


3.根据权利要求1或2所述的一种适用于USB2.0元件的PCB板焊接点布局结构，其中，位于同一差分线上的两个焊接点之间处于断开状态。


4.根据权利要求1或2所述的一种适用于USB2.0元件的PCB板焊接点布局结构，其中，位于不同差分线上的两个相邻焊接点之间处于断开状态。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐韵琳，
申请(专利权)人：武汉精立电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42