印制线路板及其设计方法以及一种终端产品主板技术

本发明专利技术实施例公开一种印制线路板设计方法，包括：将信号线分区布线，且布置在与外表层相邻的内层；将外表层不布线或少布线，并通过过孔连通作为主地；设置线宽和层高参数控制阻抗目标值。相应的本发明专利技术实施例提供一种印制线路板，包括外表层和位于外表层之间的两个内层，与外表层相邻的内层用于布置信号线，且信号线在该内层按分区布线；外表层不布线或少布线，并通过过孔连通作为主地。本发明专利技术还公开了一种应用这种印制电路板的终端产品主板。本发明专利技术实施例提供的技术方案能够通过减层设计在保持原多层印制线路板基本性能情况下降低生产成本，并提高可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印制线路板技术，具体涉及多层印制线路板及其设计方法。 本专利技术还涉及一种釆用这种印制电路板的终端产品主板。
技术介绍
印制线路板PCB ( printed circuit board )是以绝缘材料辅以导体配线所形 成的结构性元件，应用于各种通信及电子设备当中，其技术也不断发展，从 原来的单面板发展到双面板，再发展到多层板，目前主要以四、六层板的应 用较为广泛。高密度互连HDI ( high density interconnection)技术是印制线路 板PCB发展的趋势，主要采用微孔(Microvia)技术，利用微孔搭配细线以 达到高密度互连，从而提高空间利用率。微孔技术一般可采用激光成孔、等 离子成孔或感光成孔。目前终端类主板PCB —般采用六层的HDI板结构，包括六层一阶1+4+1 结构HDI板或六层二阶1+1+2+1+1结构HDI板。随着器件集成度的持续提高， PCB的硬件成本持续降。主板PCB的成本在整机硬件成本中所占比例越来 越高，PCB上信号质量的好坏也直接影响整机性能。可以说主板PCB是影响 终端产品性能价格的主要因素。但是现有的六层的HDI板，由于工艺制程环节多，加工周期长，所用板 材层数多，所以生产成本较高。另外，六层的HDI板厚度不容易做薄，由于 层数多，每层之间要保证一定的绝缘强度，各个信号层之间的介质层不能太 薄，内层介质太薄会直接导致加工良率下降，目前大多数PCB厂家受工艺水 平限制，通常非激光孔介质层要大于4mil，所以目前六层一阶HDI板通常厚度大于等于0.8mm，低于0.8mm时生产成本将按比例增加。专利
技术实现思路
本专利技术实施例要解决的技术问题是提供一种印制线路板及其设计方法， 能够通过减层设计在保持原多层印制线路板基本性能情况下降低生产成本和 提高单板可靠性。本专利技术所要解决的另 一技术问题在于提供一种终端产品主板，能够通过 减层设计而实现降低生产成本和提高低终端产品主板的性能和可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案实现根据本专利技术的一个方面，提供了一种印制线路板设计方法，包括将信 号线分区布线，且布置在与外表层相邻的内层；将外表层不布线或少布线， 并通过过孔连通作为主地；设置线宽和层高参数控制阻抗目标值。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种印制线路板，包括外表层和位于 外表层之间的至少一个内层，与外表层相邻的内层用于布置信号线，且信号 线在该内层按分区布线；外表层不布线或少布线，并通过过孔连通作为主地。根据本专利技术的再一个方面，提供了一种终端产品主板，其上包括基带或 射频模块的核心芯片，所述终端产品主板为四层印制电路板，包括表层以及 位于所述表层之间的两个内层；所述表层包括顶层和底层，分别为以大面积 地铜皮构成的主参考地层，并且所述顶层和底层的大面积地铜皮通过过孔相 互连通；所述内层为主布线层，布线按功能分区；所述内层之间的间距大于 等于所述表层与相邻内层之间的间距；每个所述内层的布线区域对应于相邻 层的大面积地铜皮区域或相邻层的垂直布置的走线。本专利技术所称的终端产品包括但不限于手机、PDA、固定台、数据卡、 MP3/4、 GPS导航定位系统，以及由这类产品派生的模块产品；本专利技术中的终 端产品主板可以是四层印制线路板，包括一个基带或射频模块的一个核心芯 片；该四层印制线路板上包括至少一个BGA封装的器件。该BGA封装的器 件的引脚间距(Pin pitch)包括但不限于lmm、 0.8mm、 0.65mm、 0.5mm、 0.4mm中任意一种或几种的组合。该四层印制线路板板厚在0.4mm-2mm之间变化， 包括0.4mm和2mm。从以上本专利技术实施例技术方案可以看出，现有的六层印制线路板板由于 工艺制程环节多，所用板材层数多等原因导致生产成本较高，而本专利技术实施 例提供的印制线路板的减层设计方案中，将信号线分区布线，且布置在与外 表层相邻的内层；将外表层不布线或少布线，并通过过孔连通作为主地；设 置线宽和层高参数控制阻抗目标值。因为两个主要布线的内层都分别有一个 层间距离很近的相邻外表层，该外表层不布线或很少布线，那么可以通过过 孔良好连通，为相邻内层提供良好的回流地，减少信号串扰，而且两个内层 之间的层间距离远远大于与最近外表层之间的距离(>=2倍，优选>=3倍)， 那么这种间距布置的两个内层走线间的串扰可以做到远远小于分别与最近的 表层走线之间的串扰。根据射频信号线走线的阻抗控制的一致性优先于最终 阻抗控制目标值，则可以通过控制线宽和层高一致性来间接控制最终阻抗目 标值。只要线宽/层高达到设计参数，则能保证最终阻抗控制目标值。因此， 本专利技术实施例提供的印制线路板的减层设计方案可以合理控制信号串扰和进 行阻抗控制，在保持原多层印制线路板基本性能情况下大大降低了生产成本。本专利技术的四层印制线路板及其设计方法，其减层设计方法的理念可以直 接推广用于M层单板减少为N层单板的减层降成本设计过程。其中M>N。本专利技术的2+2机械盲孔结构四层印制板的所述表层与相邻内层用双面板 来实现，且在这个双面板上可以用机械盲孔代替了一般HDI板的激光盲孔； 该多层板要求两个表层的器件布局尽量在投影方向错开；该多层板用通孔代 替一般HDI板中的埋孔。这样就取消了一般HDI板激光钻孔工序，另外本发 明提出用白油涂敷通孔表面区域的工艺要求。本专利技术通过印制电路板减层设计，用四层1+2+1激光盲孔结构或2+2机 械盲孔结构的印制电路板来取代一阶1+4+1结构以及二阶1+1+2+1+1结构的 六层带激光孔HDI板，以便在保持同等线路板性能的同时降低印制电路板成 本，提高印制电路板可靠性。本专利技术提供的技术方案通过合理控制信号串扰，改进无单独完整地层情况下的信号回流，采用地铜皮完整连接技术，以及信号分组处理等手段，合理控制了整板噪声，并有效保证了关键信号质量，顺利保证四层1+2+1激光 盲孔结构或2+2机械盲孔结构PCB板整板性能不低于六层带激光孔HDI板的 设计效果。该创新PCB设计技术的应用可有效降低PCB成本达20。/。以上，极 大地提高了产品竟争力和利润空间，同时提高了产品的可靠性，是终端类产 品设计关键核心技术。本专利技术通过PCB减层设计，比如可以由原来的六层带激光孔埋盲孔板做 到四层1+2+1激光盲孔结构或2+2机械盲孔板，所用材料少，工艺简单，加 工周期短，可选加工厂家多，加工成本和物料成本都降低。这种通过降层和 减少工艺过程来达到降低PCB采购成本的设计思路和技术细节可以推广到M 层单板降低到N层单板的降成本设计，其中M>N。本专利技术解决了信号布线规则、串扰控制、阻抗控制、完整回流地设计、 叠层和过孔设置，因此四层1+2+1激光盲孔结构或2+2机械盲孔PCB可达到 六层带激光孔埋盲孔PCB同样的性能指标要求。而提供的数据仅仅是建议值， 需要根据具体的生产能力来调整。厂家调整参数和本文中给出的优化参数方 向都是本专利涉及范围。本专利技术的四层印制电路板的可靠性优于原六层板。本专利技术的四层印制电路板通过改变芯材的厚度可以方便实现整板厚度调 整。其中芯材都是大规模应用的常规板材，无材料供货风险。由于机械盲孔 板用到两个芯材，在保证单板平整度要求前提下，按目前技术水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印制线路板设计方法，其特征在于，包括：　将信号线分区布线，且布置在与外表层相邻的内层；　将外表层不布线或少布线，并通过过孔连通作为主地；　设置线宽和层高参数控制阻抗目标值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓兰，叶青松，魏孔刚，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]