差分对兼容电路板制造技术

本发明专利技术涉及一种差分对兼容电路板，包括：公共电路、第一分电路和第二分电路；并排布设在印刷电路板的第一表层信号层上的第一焊盘对的分支连接端与所述第一分电路的差分对线连接；并排布设在印刷电路板的第二表层信号层上的第二焊盘对的分支连接端与所述第二分电路的差分对线连接；所述公共电路的差分对线与所述第一焊盘对的公共连接端连接，并通过过孔与所述第二焊盘对的公共连接端连接。本发明专利技术利用印刷电路板二个表层信号层和过孔连接公共电路与二个分电路的差分对信号，实现公共电路与二个分电路的差分对兼容的同时，不需要占用印刷电路板的内层信号层，提高差分对信号的耦合性，明显节约了印刷电路板的布板空间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电路板，特别是一种差分对兼容的电路板。技术背景在通信系统中，传输信号的板内互连基本上是通过印刷电路板(print circuit board, PCB)上的铜线进行连接。在系统的研发初期，系统功能因性 能和成本的差异往往有多种实现电路。如果每种实现电路都制作一块PCB, 这样既浪费时间，成本也高。因此为了减少成本和缩短研发周期，多种电路 在PCB上同时实现，这种多电路的同时实现就是兼容设计。图1为现有技术釆用铜线连接的电路图。如图1所示，现有技术中，多 电路实现兼容的设计是在PCB上，采用铜线对要选通的电路进行简单地连接， 即公共电路300与第一分电路100和第二分电路200之间采用铜线直接连 接。当选通第一分电路100时，期望的信号传输路径是公共电路300到第一 分电路100，这时从分叉点到第二分电路200之间的连线就是在信号传输线 路中出现的短截线，通常，短截线越长会导致信号质量越差。而采用铜线连 接的方式，在PCB制备完成后不易更改信号的传输线路，无法去掉多余的短 截线。因此，该方式只适用于PCB线路上传输的是低速信号的情形，当信号 速率达到几百兆甚至更高时，多电路兼容设计带来的短截线(即尾桩)将 会给传输信号质量带来严重影响。差分对是由两根传输信号幅度相同，相位相反的信号线一起布线形成的， 两根信号线越靠近效果越好。组成一组差分对的两根信号线中，定义其中一 根信号线为正线，标记为"+"，另一根信号线为负线，标记为"-"；正线 和负线的传输信号幅度相同，相位相反。由于差分对的抗干扰能力强、电压 幅度低等特点，非常适合高速信号的传输，因此差分对的兼容设计非常重要。图2为现有技术PCB的分层结构示意图。如图2所示，PCB —般是包括 表面信号层(分为顶层信号层400和底层信号层500 )、内层信号层600、介 质层700 (由绝缘材料组成)、过孔800等。过孔800通常是用于信号层切 换的电气通路，其内壁附有铜，具有导通性，顶层信号层400的铜线和底层 信号层铜线500就通过过孔800连接起来；而不需要与过孔800连接的层面 (如内层信号层600 )，其铜线(或铜皮)则与过孔800保持一定距离。为了消除传输高速信号时，多电路兼容设计带来的尾桩对信号质量的影 响，目前比较通用的方法是采用电阻或者电容将多个分电路相互隔离。图3 为现有技术采用电阻连接的电路图。如图3所示，公共电路300与第一分电 路100和第二分电路200采用电阻相互隔离。当使用第一分电路100时，断 开电阻R3和R4，且R3和R4越靠近分叉点，留下的尾桩将越短，第一分电 路100的信号质量也越好。同理，采用第二分电路200时可以断开R1和R2。 因此，在采用差分对进行多电路兼容设计时，关键的问题是如何在PCB中布 置起隔离作用的电阻，使得既达到消除尾桩的目的，又易于实现。实际工艺中，电子元件引脚与位于PCB表面的焊盘焊接后，电子元件就 与PCB的电路铜线连接起来了 。每个电阻或电容需要通过两个焊盘焊接在PCB 上。在PCB同一表层信号层上，分别选取两个不同电阻或电容的其中一个焊 盘，并重叠放置，如果焊盘是正方形，两个焊盘就会完全重叠。在PCB制作 完成后，两个重叠焊盘合二为一。图4为现有技术PCB顶层信号层上焊盘重叠的示意图。如图4所示，与 第一分电路100的一组差分对线连接的电阻焊盘对和与第二分电路200的一 组差分对线连接的电阻焊盘对均布设在PCB的顶层信号层上。其中，第一子 焊盘对A100的一个焊盘和第三子焊盘对B100的一个焊盘重叠，第二子焊盘 对A200的一个焊盘和第四子焊盘对B200的一个焊盘重叠，当选通第一分电 路100时，期望的信号流向为公共电^各300到第一分电路100,这时可以分 别在第一子焊盘对A100和第二子焊盘对A200的二个焊盘上均焊接电阻，连 通第一分电路100的铜线；第三子焊盘对B100和第四子焊盘对B200的二个悍盘上均不焊接电阻。同理，选通第二分电路200时，第三子焊盘对B100和 第四子焊盘对B200的二个焊盘上均焊接电阻，连通第二分电路200的铜线， 第一子悍盘对A100和第二子焊盘对A200的二个焊盘上均不焊接电阻。参照图2-4所示，公共电路300的差分对铜线和第一分电路100的差分 对铜线与第一子焊盘对A100和第二子焊盘对A200连接，占据了 PCB的顶层 信号层。连接第二分电路200差分对"+"线和"-"线的第三子焊盘对BIOO 和第四子焊盘对B200的焊盘分布在公共电路300的差分对铜线和第一分电路 100的差分对铜线的两侧。由于差分对的"+"线和"-"线必须在一起布线， 且"+，，线和"-"线布线长度必须相同，因此连接第二分电^各200的差分对 的"+，，线不能在顶层信号层绕过公共电路300的差分对铜线或第一分电路 IOO的差分对铜线与"-"线走在一起，只能是"+"线和"-"线都利用过孔 800转到PCB的内层信号层后再一起布线，然后再通过过孔8Q0转到顶层信 号层分别与第三子焊盘对B100和第四子焊盘对B200的焊盘连接(如图4虚 线所示)，这样需利用PCB的顶层信号层和一个内层信号层来实现一组差分 对的兼容。如欲实现两组差分对兼容，可在上述技术方案的基础上，在顶层信号层 上增加布设另一重叠焊盘的焊盘对。由于目前电路模块周围的配置电阻和电 容已经很多，如果将焊盘对都布设在PCB的同一表面信号层，会使电路模块 占用的区域明显增加，导致布板空间更加紧张。此外，如欲实现两组差分对兼容，还可在PCB的顶层信号层和底层信号 层均布:&重叠焊盘的焊盘对。在PCB的底层信号层布"i殳重叠焊盘对，则需要 使用底层信号层和另一个内层信号层完成走线，从而实现两组差分对兼容。 所以，该技术方案布线时，需占用PCB的4个信号层，即顶层信号层、底 层信号层和2个内层信号层。因此，现有技术的缺陷在于现有的在PCB表层信号层上布设重叠焊盘 的电路板存在着占用太多PCB空间，差分对线需绕过一定距离才能彼此靠紧 同时布线，从而影响差分对耦合性的缺陷；特别是针对多组差分对进行兼容设计时，该缺陷显得尤为明显。因此，在PCB表层信号层上布设重叠焊盘的 电路板不能满足PCB上高密度的差分对兼容设计的需要。要实现多组差分对 兼容时，需充分同时利用二个表面信号层，尽量压缩电路模块需要的布板空 间。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种差分对兼容电^各板，以实现一组或多组差分对 兼容的同时，提高差分对的耦合性，节约印刷电路板的布板空间。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种差分对兼容电路板，包括 公共电路、第一分电路和第二分电路；并排布设在印刷电路板的第一表层信号层上的第一焊盘对的分支连 接端与所述第 一分电路的差分对线连接；并排布设在印刷电路板的第二表层信号层上的第二焊盘对的分支连 接端与所述第二分电路的差分对线连接；所述公共电路的差分对线与所述第一焊盘对的公共连接端连接，并通过 过孔与所述第二焊盘对的^^共连接端连接。本专利技术提出了一种差分对兼容设计电路板，充分利用印刷电路板二个表 层信号层(顶层信号层和底层信号层)和过孔连接公共电路与二个分电路的 差分对线，实现了公共电路与二个分电路的差分对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种差分对兼容电路板，其特征在于，包括：公共电路、第一分电路和第二分电路；并排布设在印刷电路板的第一表层信号层上的第一焊盘对的分支连接端与所述第一分电路的差分对线连接；并排布设在印刷电路板的第二表层信号层上的第二焊盘 对的分支连接端与所述第二分电路的差分对线连接；所述公共电路的差分对线与所述第一焊盘对的公共连接端连接，并通过过孔与所述第二焊盘对的公共连接端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭泽林，
申请(专利权)人：福建星网锐捷网络有限公司，
类型：发明
国别省市：35[]