一种改善阻抗连续性的差分过孔结构制造技术

本申请公开了一种改善阻抗连续性的差分过孔结构，该差分过孔结构适用于含有高速传输线的电路板，电路板包括两层相邻的走线参考层和多层非走线参考层，差分过孔结构包括：信号孔，回流孔和差分走线；两个信号孔和两个回流孔穿过电路板，差分走线位于相邻的走线参考层之间，差分走线的出线端位于信号孔和第一回流孔之间；走线参考层上还设置有第一反焊盘，第一反焊盘所在的区域包含两个信号孔并延伸至第二回流孔的焊盘位置，其中，两个回流孔对称设置于两个信号孔的垂直平分线的两侧。通过本申请中的技术方案，增加反焊盘所在区域的面积，保证过孔与走线的阻抗连续性，提高信号质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种改善阻抗连续性的差分过孔结构


[0001]本申请涉及电路板的
，具体而言，涉及一种改善阻抗连续性的差分过孔结构。

技术介绍

[0002]在高速电路的设计中，随着布线密度和信号传输速率不断提高，对信号完整性的要求越来越高，对于高速传输线，多采用差分信号传输方式进行布线，以减小共模干扰。在高速信号传输路径中，不可避免的使用到过孔，来实现表层组件与内层信号线的互联。
[0003]而差分过孔在信号传输路径上表现为阻抗不连续点，当具有快速上升沿的信号遇到阻抗不连续时，会产生信号反射、抖动，影响信号质量。特别是当频率在GHz以上时，过孔寄生参数对信号质量的影响不容忽视，其寄生电容会延长信号上升时间，降低电路速度，寄生电感则会影响旁路电容的滤波效果，因此，需要平衡寄生电容和电感的大小来实现差分过孔的阻抗匹配。
[0004]在PCB电路中，一般通过背钻、增加回流地孔、优化过孔间距以及优化钻孔、反焊盘尺寸等方式对过孔阻抗进行优化，其中，通过优化反焊盘尺寸来控制过孔阻抗最为常用。
[0005]所谓反焊盘，是指电源和地平面内过孔周围的掏空区域，将过孔和电源/地平面进行隔离，防止信号短路。对于高速差分信号传输线，较大的反焊盘尺寸可以减少过孔的边缘电容，提高过孔阻抗，减小信号的传输延时。
[0006]对于现有的反焊盘而言，为了提高过孔阻抗，通常需要增大反焊盘尺寸。但是反焊盘过大会使得反焊盘区域的信号走线缺少参考平面，使这部分走线的阻抗突变，影响信号质量。且对于高密度PCB板或者连接器/BGA Fan Out区域的过孔，反焊盘尺寸过大可能使得其他走线的参考平面不完整，常用的反焊盘往往无法满足过孔阻抗匹配的要求。

技术实现思路

[0007]本申请的目的在于：在不影响其他走线的情况下，增加反焊盘所在区域的面积，保证过孔与走线的阻抗连续性，且通过将走线参考层的反焊盘区域向内凹陷保证差分走线阻抗不会产生突变，提高信号质量。
[0008]本申请的技术方案是：提供了一种改善阻抗连续性的差分过孔结构，该差分过孔结构适用于含有高速传输线的电路板，电路板包括两层相邻的走线参考层和多层非走线参考层，差分过孔结构包括：信号孔，回流孔和差分走线；两个信号孔和两个回流孔穿过电路板，差分走线位于相邻的走线参考层之间，差分走线的出线端位于信号孔和第一回流孔之间；走线参考层上还设置有第一反焊盘，第一反焊盘所在的区域包含两个信号孔并延伸至第二回流孔的焊盘位置，其中，两个回流孔对称设置于两个信号孔的垂直平分线的两侧。
[0009]上述任一项技术方案中，进一步地，第一反焊盘所在的区域的边线与差分走线之间的间距大于或等于5mils。
[0010]上述任一项技术方案中，进一步地，差分走线的出线方式为等长出线。
[0011]上述任一项技术方案中，进一步地，第一反焊盘向两个信号孔之间的内侧凹陷为差分走线提供参考平面。
[0012]上述任一项技术方案中，进一步地，非走线参考层上设置有第二反焊盘，第二反焊盘所在区域的边缘向两侧分别延伸至两个回流孔的焊盘位置。
[0013]上述任一项技术方案中，进一步地，电路板适用于走线换层过孔、连接器Fan Out区域过孔、BGA Fan Out区域过孔。
[0014]本申请的有益效果是：
[0015]本申请中的技术方案，通过优化高速差分过孔(信号孔)反焊盘的结构，在不影响其他走线情况下，将反焊盘尺寸最大化，增加了高速差分过孔的阻抗，减小了过孔与走线的阻抗不匹配性。
[0016]在本申请中，将走线参考层中第一反焊盘所在区域、靠近走线一侧向两个信号孔之间内侧凹陷，为差分走线提供完整的参考平面，减小了信号孔的阻抗突变。同时，将非走线参考层中的第二反焊盘所在区域，向两个回流孔延伸，增加第二反焊盘的面积，进一步提高了差分走线中高速信号的质量。
[0017]在本申请中，由于两个回流孔对称设置于两个信号孔的垂直平分线的两侧，因此，设置的第一反焊盘和第二反焊盘掏空区域不同，可以使得非走线参考层第二反焊盘掏空区域大于走线参考层第一反焊盘掏空区域，约为第一反焊盘面积的两倍，进一步优化了差分过孔的阻抗。
附图说明
[0018]本申请的上述和/或附加方面的优点在结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0019]图1是根据本申请的一个实施例的差分过孔结构的差分走线和走线参考层的示意图；
[0020]图2是根据本申请的一个实施例的信号孔、回流孔和差分走线的示意图；
[0021]图3是根据本申请的一个实施例的走线参考层上第一反焊盘的示意图；
[0022]图4是根据本申请的一个实施例的非走线参考层上第二反焊盘的示意图。
具体实施方式
[0023]为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互结合。
[0024]在下面的描述中，阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0025]如图1所示，本实施例提供了一种改善阻抗连续性的差分过孔结构，可以改善高速信号孔阻抗连续性，该差分过孔结构适用于走线换层过孔、连接器Fan Out区域过孔、BGA Fan Out区域过孔等所有符合此种过孔分布类型的情况。
[0026]本实施例中的电路板包括两层相邻的走线参考层以及多层非走线参考层；该差分
过孔结构包括：信号孔11，回流孔和差分走线12，两个信号孔11和两个回流孔穿过电路板，差分走线12位于相邻的走线参考层之间，差分走线的出线端位于信号孔11和第一回流孔21之间。
[0027]具体的，如图2所示，两个回流孔对称设置于两个信号孔11的垂直平分线的两侧。两个信号孔11的差分走线12从信号孔和第一回流孔21 之间出线，采用等长出线的方式，以保证差分走线极性相反，减小共模分量，提高信号质量。
[0028]如图3所示，走线参考层上还设置有第一反焊盘31，综合考虑PCB 布线密度和差分走线12的出线方式，为了尽大可能的提高信号孔的阻抗，反焊盘尺寸要在不影响其他走线阻抗情况下最大化。
[0029]因此，对于第一反焊盘31，首先可以设定两个信号孔存在一个共用的椭圆形反焊盘，在此基础上，将椭圆形反焊盘的一侧向非差分走线出线方向一侧的回流孔，即第二回流孔22的焊盘位置延伸，以保证第一反焊盘31所在的区域面积最大化。
[0030]进一步的，将椭圆形反焊盘的另一侧向两个信号孔11之间的内侧凹陷，形成第一反焊盘31。通过向两个信号孔11之间的内侧凹陷，为差分走线12提供完整的参考平面，向内凹陷的大小，由差分走线出线方式确定。需要注意的是，考虑到电路板的制作工艺，设定第一反焊盘31所在的区域的边线与差分走线12之间的间距大于或等于5mil本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善阻抗连续性的差分过孔结构，其特征在于，该差分过孔结构适用于含有高速传输线的电路板，所述电路板包括两层相邻的走线参考层和多层非走线参考层，所述差分过孔结构包括：信号孔(11)，回流孔和差分走线(12)；两个所述信号孔(11)和两个所述回流孔穿过所述电路板，所述差分走线(12)位于相邻的所述走线参考层之间，所述差分走线的出线端位于所述信号孔(11)和第一回流孔(21)之间；所述走线参考层上还设置有第一反焊盘(31)，所述第一反焊盘(31)所在的区域包含两个所述信号孔(11)并延伸至第二回流孔(22)的焊盘位置，其中，两个所述回流孔对称设置于两个所述信号孔(11)的垂直平分线的两侧。2.如权利要求1所述的改善阻抗连续性的差分过孔结构，其特征在于，所述第一反焊盘(31)所在的区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军伟，郭燕慧，姜红兵，曹双林，卞恺慧，
申请(专利权)人：中科可控信息产业有限公司，
类型：新型
国别省市：