一种印刷电路板走线回流路径的检查装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种印刷电路板走线回流路径的检查装置及方法，包括：确定印刷电路版的信号层与参考层；获取信号层上的信号路径的位置信息；根据所述位置信息确定回流路径，所述回流路径在参考层上的位置信息与信号路径在信号层上的位置信息相对应；确定所述回流路径上是否存在导体材料，是则确定存在回流路径，否则确定回流路径缺失。使用本发明专利技术可以将所有缺少回流路径的印刷电路板走线都查找并标注出来，避免了人工检查时的繁杂和遗漏，极大地提高了设计时的效率和准确性，节约了人力资源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印刷电路板，特别涉及一种印刷电^各板走线回流^各径的检查装 置及方法。
技术介绍
随着PCB (Print Circuit Board,印刷电路板)上的信号频率越来越高，单 纯用走线将信号互连起来的作法已不再具有可行性，在PCB设计时还须考虑 SI ( Signal Integrity, 4言号完整性)和EMC (Electro Magnetic Compatibility,电 磁兼容性)的设计；其中，回流路径在很大程度上影响这两方面的情况。图1为PCB的结构示意图，如图所示，PCB中包括了顶层信号层、底层 信号层、介质层、内层信号层、地层铜皮、表层信号层铜线(或铜皮)，其中 PCB —般是由表层信号层(顶层信号层和底层信号层)、内层信号层、地层铜 皮、由绝缘材料组成的介质层叠加而成。这种不同的层统称为层叠，信号层与 地层分别为两种不同的层叠类型。在信号层上用来传输电信号的铜线称为传输 线。图2为PCB上正常信号传输路径示意图，如图所示，图中的驱动端是指 在PCB板上，信号从器件发送出来的端口，接收端是在PCB板上，信号流入器件的端口。在PCB板上，电流一定要通过一个闭合环路才能够产生，电流从驱动端 到接收端的路径称为信号路径，信号路径所在的层面称为信号层；电流从接收 端到驱动端的路径称为回流路径，回流路径所在的层面称为参考层，通常地层 是作为参考层的。因为信号路径所在的信号层与参考层相当于两个积聚着电子的导电平板，这就形成了一个平面电容的基本模型，通常将PCB上由此产生的电容称为耦 合电容，其电容的大小与两导电体的距离，叠加的面积相关。交流信号能够通 过耦合电容流到参考层。图2中所示的是信号在PCB板上传输的正常路径，当电流从驱动端流到 接收端时，必有一个回流电流通过与之相邻的导体从接收端流到驱动端，构成 一个闭合的环路，而信号路径和回流路径之间的通道则是耦合电容。这个闭合 的环路会产生一定的电磁干扰，因为一个闭合的环路就等效于一个天线，环路 的面积越大，产生的EMI (Electro Magnetic Interference,电-兹干扰)能量也越 强。图3为缺失回流路径导致信号环路过大的情况示意图，如图所示，由于 PCB布线时会忽略了参考层的完整性，因而出现割断，此时回流信号不得不绕 一个相当远的路径以回到信号的驱动端，由此造成这个闭合环路面积变大，产 生更严重的EMI。图4为缺失回流路径导致传输线阻抗不匹配的情况示意图， 一般定义PCB板上传输线的特征阻抗为 VC ,其中Z为单位长度传输线的电感，C为单位 长度传输线与参考层之间的耦合电容。当传输线的特征阻抗不连续时，信号就 会在不连续的地方产生反射，从而造成信号变恶劣。在高频电路中，电流在传 输过程中遇到的损耗不仅只因为电阻产生损耗，电容和电感也是产生损耗的因 素。当缺失回流路径时，如图所示，信号路径与参考层之间的耦合电容C2和 C4由于缺失回流^各径，以致相应地方的距离增大，而电容的大小与两导体的 距离有关，这也致使耦合电容C2和C4与其它有正常参考层的耦合电容Cl、 C3、 C5电容大小不一样。通常情况下，电感是一个定值，电容C改变了，特征阻抗Z。也随之改变，使传输线上特征阻抗不连续，而信号完整性要求传输线 上的特征阻抗要保持连续性，如此便产生了矛盾。由此可见，有一个完整的回流路径在高速信号的PCB设计中是很重要的。然而现有技术的不足在于现有检查PCB板上传输线是否都存在着回流路径 还须依靠人工，这使得检查过程繁杂，且由于依靠人工检查使得检查出是否存 在回流游4圣的准确性低。
技术实现思路
本专利技术提供，用以提供一 种检查PCB板上所有传输线的是否都存在着回流路径的问题。本专利技术提供了 一种印刷电路板走线回流路径的检查装置，包括 层叠类型确定模块，用于确定PCB的信号层与参考层； 信号路径获取模块，用于获取信号层上的信号路径的位置信息； 回流路径确定模块，用于根据所述位置信息确定回流路径，所述回流路径 在参考层上的位置信息与信号路径在信号层上的位置信息相对应；回流路径分析模块，用于确定所述回流路径上是否存在导体材料，是则确 定存在回流路径，否则确定回流路径缺失。本专利技术还提供了 一种印刷电路板走线回流路径的检查方法，包括如下步骤确定PCB的信号层与参考层； 获取信号层上的信号路径的位置信息；根据所述位置信息确定回流路径，所述回流路径在参考层上的位置信息与 信号路径在信号层上的位置信息相对应；确定所述回流路径上是否存在导体材料，是则确定存在回流路径，否则确 定回流^各径缺失。本专利技术有益效果如下可以将所有缺少回流路径的PCB走线都查找并标注出来，避免了人工检 查时的繁杂和遗漏，极大地提高了设计时的效率和准确性，节约了人力资源。附图说明图1为
技术介绍
中所述PCB的结构示意图；图2为
技术介绍
中所述PCB上正常信号传输路径示意图；图3为
技术介绍
中所述缺失回流路径导致信号环^^过大的情况示意图；图4为
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中所述缺失回流路径导致传输线阻抗不匹配的情况示意图；图5为本专利技术实施例中所述印刷电路板走线回流路径的检查装置结构示意图；图6为本专利技术实施例中所述回流路径分析模块结构示意图；图7为本专利技术实施例中所述水平走线小段端点坐标示意图；图8为本专利技术实施例中所述水平向上斜45。走线小段端点坐标示意图；图9为本专利技术实施例中所述存在过孔的PCB结构示意图；图IO为本专利技术实施例中所述过孔避让示意图；图11为本专利技术实施例中所述印刷电路板走线回流路径的检查方法实施流 程示意图；图12为本专利技术实施例中所述印刷电路板走线回流路径的检查方法的另一 实施流程示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式进行说明。图5为印刷电路板走线回流路径的检查装置结构示意图，如图所示，在检 查装置中可以包括层叠类型确定模块501、信号路径获耳又模块502、回流路 径确定模块503、回流路径分析模块504,其中层叠类型确定模块501用于确定PCB的信号层与参考层； 信号路径获取模块502用于获取信号层上的信号路径的位置信息； 回流路径确定模块503用于根据所述位置信息确定回流路径，所述回流路径在参考层上的位置信息与信号路径在信号层上的位置信息相对应；回流路径分析模块504用于确定所述回流路径上是否存在导体材料，是则确定存在回流^各径，否则确定回流3各径缺失。下面对个模块的具体实施方式进行说明如下层叠类型确定模块在确定PCB的信号层与参考层时，可以读取到PCB板 上各层的信息为信号层还是参考层，以顶层(ETCH/TOP，蚀刻/顶层)为例， 通过ALLEGRO软件可以实现，如可以通过如下函凄t来实现Layer—type=axlDBGetLayerType("ETCH/TOP"); 〃提取ETCH/TOP这个层 面的层叠类型Layer—type便为提取的层叠类型，若为"Conductor"即信号层；若为"Plane" 即为参考层。需要说明的是，在本专利技术中，可以用硬件或者软件来实施各种功能，在以 下的实施例中，都采用ALLEGRO软件来实施，但并不代表仅只有ALLEGRO 软件能够实施，这对本领域技术人员来说是易于理解的。图6为回流路径分析模块结构示意图，如图所示，在回流路径分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷电路板走线回流路径的检查装置，其特征在于，包括：层叠类型确定模块，用于确定印刷电路板的信号层与参考层；信号路径获取模块，用于获取信号层上的信号路径的位置信息；回流路径确定模块，用于根据所述位置信息确定回流路径，所述回流路径在参考层上的位置信息与信号路径在信号层上的位置信息相对应；回流路径分析模块，用于确定所述回流路径上是否存在导体材料，是则确定存在回流路径，否则确定回流路径缺失。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡孝魁，
申请(专利权)人：北京星网锐捷网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]