一種pcb層疊方法及pcb的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種PCB層疊方法及PCB，方法包括：確定需要進(jìn)行換層操作的信號發(fā)送端和信號接收端；確定PCB各布線層中滿足對信號發(fā)送端進(jìn)行布置的至少一個發(fā)送層，以及確定PCB各布線層中滿足對信號接收端進(jìn)行布置的至少一個接收層；根據(jù)確定的至少一個發(fā)送層和至少一個接收層，選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層；根據(jù)目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，利用過孔實(shí)現(xiàn)對信號發(fā)送端和信號接收端的換層操作，以使換層操作之后過孔的stub長度不大于第一長度閾值；其中，目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層位于PCB中不同的布線層。根據(jù)上述方案，可以降低過孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊憽?br>【專利說明】
一種PCB層疊方法及PCB
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本發(fā)明涉及集成電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種PCB(Printed Circuit Board，印制電路板)層疊方法及PCB。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，服務(wù)器產(chǎn)品的發(fā)展迅速崛起，在服務(wù)器的設(shè)計(jì)中，信號速率越來越高，高速信號對板卡的設(shè)計(jì)需求在不斷提升。
[0003]在PCB設(shè)計(jì)中，一般可以包括多個布線層，在傳輸線進(jìn)行布線時，可能需要在多個布線層中進(jìn)行布線，并利用過孔實(shí)現(xiàn)換層操作。然而，過孔stub(銅柱)會對傳輸線的信號傳輸造成影響，如何降低過孔stub對信號傳輸帶來的影響，成為急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PCB層疊方法及PCB，以降低過孔stub對信號傳輸帶來的影響。
[0005]第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PCB層疊方法，預(yù)先設(shè)置銅柱stub的第一長度閾值，包括:
[0006]確定需要進(jìn)行換層操作的信號發(fā)送端和信號接收端；
[0007]確定PCB各布線層中滿足對所述信號發(fā)送端進(jìn)行布置的至少一個發(fā)送層，以及確定PCB各布線層中滿足對所述信號接收端進(jìn)行布置的至少一個接收層；
[0008]根據(jù)確定的所述至少一個發(fā)送層和所述至少一個接收層，選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層；
[0009]根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層，利用過孔實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作，以使換層操作之后所述過孔的stub長度不大于所述第一長度閾值；
[0010]其中，所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層位于PCB中不同的布線層。
[0011 ]優(yōu)選地，所述選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，包括:在所述至少一個發(fā)送層包括位于PCB—個表層的布線層時，將位于PCB—個表層的布線層作為所述目標(biāo)發(fā)送層;在所述至少一個接收層包括位于PCB表層另一個的布線層時，將位于PCB另一個表層的布線層作為所述目標(biāo)接收層。
[0012]優(yōu)選地，所述選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，包括:計(jì)算每一個發(fā)送層與每一個接收層之間的距離值，將最大距離值對應(yīng)的發(fā)送層和接收層分別作為所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層。
[0013]優(yōu)選地，在所述實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作之后，進(jìn)一步包括:
[0014]判斷所述過孔是否包括stub;
[0015]在判斷結(jié)果為所述過孔包括stub時，進(jìn)一步判斷所述過孔的stub長度是否不大于所述第一長度閾值；
[0016]在進(jìn)一步的判斷結(jié)果包括所述過孔的stub長度大于所述第一長度閾值時，對所述過孔的Stub進(jìn)行背鉆操作，以使背鉆操作后所述過孔的stub長度不大于所述第一長度閾值。
[0017]優(yōu)選地，背鉆操作后所述過孔的stub長度為O。
[0018]優(yōu)選地，所述實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作，包括:
[0019]在PCB中確定用于設(shè)置所述過孔的至少一個位置點(diǎn)；
[0020]計(jì)算在每一個位置點(diǎn)設(shè)置所述過孔時，用于連接所述信號發(fā)送端與所述過孔的第一傳輸線的布線長度，以及用于連接所述信號接收端與所述過孔的第二傳輸線的布線長度；
[0021]根據(jù)每一個位置點(diǎn)對應(yīng)的第一傳輸線的布線長度與第二傳輸線的布線長度，選擇目標(biāo)位置點(diǎn)；
[0022]利用所述過孔在所述目標(biāo)位置點(diǎn)處將PCB的所有布線層穿透；
[0023]將所述第一傳輸線布線在所述目標(biāo)發(fā)送層，將所述第二傳輸線布線在所述目標(biāo)接收層；
[0024]利用所述第一傳輸線連接所述信號發(fā)送端和所述過孔，利用所述第二傳輸線連接所述信號接收端和所述過孔。
[0025]優(yōu)選地，所述選擇目標(biāo)位置點(diǎn)，包括:將所述第一傳輸線的布線長度大于所述第二傳輸線的布線長度時對應(yīng)的位置點(diǎn)選擇作為所述目標(biāo)位置點(diǎn)。
[0026]優(yōu)選地，所述選擇目標(biāo)位置點(diǎn)，包括:將所述第二傳輸線的布線長度最小時對應(yīng)的位置點(diǎn)選擇作為所述目標(biāo)位置點(diǎn)。
[0027]優(yōu)選地，進(jìn)一步包括:預(yù)先設(shè)置過孔阻抗的突變幅度閾值；
[0028]在所述信號發(fā)送端與所述信號接收端之間傳輸?shù)男盘枮椴罘中盘枙r，進(jìn)一步包括:調(diào)整兩個差分過孔之間的距離，以保證在利用兩個差分過孔實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作之后，差分過孔阻抗突變幅度不大于所述突變幅度閾值。
[0029]第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種PCB，利用上述任一所述的PCB層疊方法進(jìn)行層疊形成。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PCB層疊方法及PCB，在信號發(fā)送端和信號接收端需要進(jìn)行換層操作時，可以確定出滿足對信號發(fā)送端進(jìn)行布置的至少一個發(fā)送層，滿足對信號接收端進(jìn)行布置的至少一個接收層，通過選擇合適的目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，來保證換層操作后stub長度小于設(shè)定的長度閾值，在信號傳輸過程中信號經(jīng)過過孔時，過孔阻抗的變化幅度稍小，從而可以降低過孔Stub對信號傳輸帶來的影響。
【附圖說明】
[0031]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0032]圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例提供的一種方法流程圖；
[0033]圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例提供的另一種方法流程圖；
[0034]圖3是本發(fā)明一個實(shí)施例提供的casel&case2&case3無損傳輸時過孔阻抗突變幅度示意圖；
[0035]圖4是本發(fā)明一個實(shí)施例提供的casel&case2&case3有損傳輸時過孔阻抗突變幅度示意圖；
[0036]圖5是本發(fā)明一個實(shí)施例提供的caseI有損傳輸時第一傳輸線布線長度不同時過孔阻抗突變幅度示意圖；
[0037]圖6是本發(fā)明一個實(shí)施例提供的case2&case3&case4有損傳輸時過孔阻抗突變幅度示意圖；
[0038]圖7是本發(fā)明一個實(shí)施例提供的casel&case2&case3對Insert1n Loss進(jìn)行分析的不意圖；
[0039]圖8本發(fā)明一個實(shí)施例提供的casel&case2&case3對Return Loss進(jìn)行分析的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PCB層疊方法，該方法可以包括以下步驟:
[0042]步驟101:預(yù)先設(shè)置stub的第一長度閾值。
[0043]步驟102:確定需要進(jìn)行換層操作的信號發(fā)送端和信號接收端。
[0044]步驟103:確定PCB各布線層中滿足對所述信號發(fā)送端進(jìn)行布置的至少一個發(fā)送層，以及確定PCB各布線層中滿足對所述信號接收端進(jìn)行布置的至少一個接收層。
[0045]步驟104:根據(jù)確定的所述至少一個發(fā)送層和所述至少一個接收層，選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層。
[0046]步驟105:根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層，利用過孔實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作，以使換層操作之后所述過孔的stub長度不大于所述第一長度閾值。
[0047]其中，所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層位于PCB中不同的布線層。
[0048]根據(jù)上述實(shí)施例，在信號發(fā)送端和信號接收端需要進(jìn)行換層操作時，可以根據(jù)PCB中各個布線層中器件排布，確定出滿足對信號發(fā)送端進(jìn)行布置的至少一個發(fā)送層，滿足對信號接收端進(jìn)行布置的至少一個接收層，通過選擇合適的目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，來保證換層操作后stub長度小于設(shè)定的長度閾值，在信號傳輸過程中信號經(jīng)過過孔時，過孔阻抗的變化幅度稍小，從而可以降低過孔Stub對信號傳輸帶來的影響。
[0049]其中，過孔stub是指在過孔實(shí)現(xiàn)換層操作時，沒有被使用到的那一部分銅柱。例如，PCB包括16層布線層，信號發(fā)送端布置在PCB的第I層，信號接收端布置在PCB的第3層，而過孔是直接穿透PCB的16層布線層的，因此，從第3層到第16層之間的過孔沒有被使用到，這一部分的銅柱稱之為stub。
[0050]當(dāng)高速信號傳輸?shù)竭^孔時，在過孔處會產(chǎn)生一個阻抗的突變點(diǎn)，阻止信號的有效傳輸，導(dǎo)致信號的損失，而過孔阻抗的突變越大，對信號有效傳輸?shù)淖柚乖酱螅M(jìn)而造成更多的信號損失，因此，為了保證信號的有效傳輸，需要降低信號傳輸?shù)竭^孔時過孔阻抗的突變幅度。
[0051]通過設(shè)置過孔的stub對應(yīng)的第一長度閾值，以使換層操作后過孔的stub長度不超過該第一長度閾值，可以保證信號的有效傳輸。其中，該第一長度閾值可以為15mil。
[0052]在本發(fā)明一個實(shí)施例中，目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層的選擇對信號傳輸具有一定的影響，其中可以通過如下方式選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層:
[0053]在所述至少一個發(fā)送層包括位于PCB—個表層的布線層時，將位于PCB—個表層的布線層作為所述目標(biāo)發(fā)送層;在所述至少一個接收層包括位于PCB另一個表層的布線層時，將位于PCB另一個表層的布線層作為所述目標(biāo)接收層。
[0054]例如，PCB包括16層布線層，每一個布線層中分布著器件，根據(jù)PCB各個布線層中器件的分布情況，可以確定出能夠滿足信號發(fā)送端進(jìn)行布置的發(fā)送層分別為:第I層(表層)、第3層、第4層，可以確定出能夠滿足信號接收端進(jìn)行布置的接收層分別為:第7層、第9層和第16層(表層)。
[0055]那么，發(fā)送層中包括位于PCB表層的布線層，即第I層，可以將第I層布線層作為目標(biāo)發(fā)送層，同樣的，接收層中包括位于PCB表層的布線層，即第16層，可以將第16層布線層作為目標(biāo)接收層。
[0056]在本發(fā)明一個實(shí)施例中，還可以通過如下方式選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層:
[0057]計(jì)算每一個發(fā)送層與每一個接收層之間的距離值，將最大距離值對應(yīng)的發(fā)送層和接收層分別作為所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層。
[0058]同樣以PCB包括16層布線層為例進(jìn)行說明，確定出能夠滿足信號發(fā)送端進(jìn)行布置的發(fā)送層分別為:第I層(表層)、第3層，可以確定出能夠滿足信號接收端進(jìn)行布置的接收層分別為:第7層和第10層。
[0059]那么，以PCB中每兩層之間的距離為3mm為例，計(jì)算出每一個發(fā)送層與每一個接收層之間的距離分別為:第I層與第7層之間的距離為18mm，第I層與第10層之間的距離為27mm，第3層與第7層之間的距離為12mm，第3層與第10層之間的距離為21mm。
[0060]將距離最大(27mm)時對應(yīng)的發(fā)送層(第I層)和接收層(第10層)分別作為目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層。
[0061]在本發(fā)明一個實(shí)施例中，為了保證在實(shí)現(xiàn)了換層操作之后，過孔中的stub長度不大于第一長度閾值，可以采用如下方式來實(shí)現(xiàn):
[0062]判斷所述過孔是否包括stub;
[0063]在判斷結(jié)果為所述過孔包括stub時，進(jìn)一步判斷所述過孔的stub長度是否不大于所述第一長度閾值；
[0064]在進(jìn)一步的判斷結(jié)果包括所述過孔的stub長度大于所述第一長度閾值時，對所述過孔的Stub進(jìn)行背鉆操作，以使背鉆操作后所述過孔的stub長度不大于所述第一長度閾值。
[0065]由于過孔stub對信號傳輸?shù)挠绊?，可以通過背鉆操作來降低來影響。背鉆是指利用背鉆工藝將過孔中的多余銅柱的一部分或全部鉆掉。
[0066]在過孔包括兩部分stub時，即換層操作是發(fā)生在內(nèi)層到內(nèi)層，需要對過孔的上部分stub和下部分stub分別一次背鉆操作。因此，在選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層時，盡量選擇在表層，這樣如需進(jìn)行背鉆操作，只需要進(jìn)行一次背鉆操作即可，降低背鉆操作的復(fù)雜度，進(jìn)而降低PCB的層疊成本。
[0067]優(yōu)選地，將過孔的全部stub進(jìn)行背鉆操作，以使背鉆操作后過孔的stub長度為O。
[0068]在本發(fā)明一個實(shí)施例中，過孔位置的選擇也會影響到信號傳輸效果，為了進(jìn)一步降低過孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊?，所述?shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作，可以包括:
[0069]在PCB中確定用于設(shè)置所述過孔的至少一個位置點(diǎn)；
[0070]計(jì)算在每一個位置點(diǎn)設(shè)置所述過孔時，用于連接所述信號發(fā)送端與所述過孔的第一傳輸線的布線長度，以及用于連接所述信號接收端與所述過孔的第二傳輸線的布線長度；
[0071]根據(jù)每一個位置點(diǎn)對應(yīng)的第一傳輸線的布線長度與第二傳輸線的布線長度，選擇目標(biāo)位置點(diǎn)；
[0072]利用所述過孔在所述目標(biāo)位置點(diǎn)處將PCB的所有布線層穿透；
[0073]將所述第一傳輸線布線在所述目標(biāo)發(fā)送層，將所述第二傳輸線布線在所述目標(biāo)接收層；
[0074]利用所述第一傳輸線連接所述信號發(fā)送端和所述過孔，利用所述第二傳輸線連接所述信號接收端和所述過孔。
[0075]對于目標(biāo)位置點(diǎn)的選擇，目標(biāo)位置點(diǎn)與信號接收端越近，對信號傳輸?shù)挠绊懺叫?，因此在本發(fā)明一個實(shí)施例中，可以通過如下方式進(jìn)行選擇:所述選擇目標(biāo)位置點(diǎn)，包括:將所述第一傳輸線的布線長度大于所述第二傳輸線的布線長度時對應(yīng)的位置點(diǎn)選擇作為所述目標(biāo)位置點(diǎn)。
[0076]優(yōu)選地，所述選擇目標(biāo)位置點(diǎn)，包括:將所述第二傳輸線的布線長度最小時對應(yīng)的位置點(diǎn)選擇作為所述目標(biāo)位置點(diǎn)。
[0077]當(dāng)信號發(fā)送端和信號接收端之間傳輸?shù)男盘枮椴罘中盘枙r，那么需要使用差分過孔對相應(yīng)的差分信號進(jìn)行傳輸，而兩個差分過孔之間的距離也會影響到差分信號的傳輸效果，因此，在本發(fā)明一個實(shí)施例中，可以進(jìn)一步包括:預(yù)先設(shè)置過孔阻抗的突變幅度閾值；
[0078]在所述信號發(fā)送端與所述信號接收端之間傳輸?shù)男盘枮椴罘中盘枙r，進(jìn)一步包括:調(diào)整兩個差分過孔之間的距離，以保證在利用兩個差分過孔實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作之后，差分過孔阻抗突變幅度不大于所述突變幅度閾值。
[0079]例如，設(shè)置的阻抗幅度閾值3歐姆。根據(jù)SPEC標(biāo)準(zhǔn)對差分過孔間距的要求，例如為45mil，可以通過在45mil的基礎(chǔ)上，對差分過孔進(jìn)行調(diào)整，并利用調(diào)整后的仿真圖確定滿足差分過孔阻抗突變幅度不大于3歐姆的差分過孔間距，以此作為最終的差分過孔間距。
[0080]優(yōu)選地，通過對差分過孔進(jìn)行調(diào)整，將滿足差分過孔阻抗突變幅度最小時對應(yīng)的差分過孔間距作為最終的差分過孔間距。
[0081]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖及信號發(fā)送端和信號接收端之間傳輸?shù)男盘柌粸椴罘中盘枙r的實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0082]如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種PCB層疊方法，該方法可以包括以下步驟:
[0083]步驟201:設(shè)置過孔stub的第一長度閾值為15mil。
[0084]其中，lmil= 0.0254mm，那么 15mil = 0.381mm。
[0085]步驟202:確定需要進(jìn)行換層操作的信號發(fā)送端和信號接收端。
[0086]步驟203:確定PCB各布線層中滿足對所述信號發(fā)送端進(jìn)行布置的至少一個發(fā)送層，以及確定PCB各布線層中滿足對所述信號接收端進(jìn)行布置的至少一個接收層。
[0087]以PCB包括16層布線層為例，根據(jù)PCB各個布線層中器件的分布情況，可以確定出能夠滿足信號發(fā)送端進(jìn)行布置的發(fā)送層分別為:第I層(表層)、第3層、第4層，可以確定出能夠滿足信號接收端進(jìn)行布置的接收層分別為:第7層、第9層。
[0088]步驟204:根據(jù)確定的所述至少一個發(fā)送層和所述至少一個接收層，選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層。
[0089]根據(jù)步驟203可知，發(fā)送層中包括位于PCB表層的布線層，即第I層，可以將第I層布線層作為目標(biāo)發(fā)送層，對于接收層的選擇，可以通過每一個接收層與第I層之間的距離來確定，通過計(jì)算可以將第9層布線層作為目標(biāo)接收層。
[0090]步驟205:在PCB中確定用于設(shè)置過孔的至少一個位置點(diǎn)。
[0091 ]步驟206:計(jì)算在每一個位置點(diǎn)設(shè)置過孔時，用于連接信號發(fā)送端與過孔的第一傳輸線的布線長度，以及用于連接信號接收端與過孔的第二傳輸線的布線長度。
[0092]步驟207:根據(jù)每一個位置點(diǎn)對應(yīng)的第一傳輸線的布線長度與第二傳輸線的布線長度，選擇目標(biāo)位置點(diǎn)。
[0093]例如，得到的位置點(diǎn)包括:位置點(diǎn)A、位置點(diǎn)B和位置點(diǎn)C。
[0094]針對位置點(diǎn)A進(jìn)行布線時:第一傳輸線的布線長度為4000mil，第二傳輸線的布線長度為5000mil。
[0095]針對位置點(diǎn)B進(jìn)行布線時:第一傳輸線的布線長度為4000mil，第二傳輸線的布線長度為200mil。
[0096]針對位置點(diǎn)C進(jìn)行布線時:第一傳輸線的布線長度為3000mil，第二傳輸線的布線長度為200mil。
[0097]比較位置點(diǎn)A和位置點(diǎn)B，其第一傳輸線的布線長度均大于第二傳輸線的布線長度，其第一傳輸線的布線長度相同，而位置點(diǎn)B的第二傳輸線的布線長度小于位置點(diǎn)A的第二傳輸線的布線長度，因此，在位置點(diǎn)A和位置點(diǎn)B中，優(yōu)先選擇位置點(diǎn)B。
[0098]比較位置點(diǎn)B和位置點(diǎn)C，其第一傳輸線的布線長度均大于第二傳輸線的布線長度，其第二傳輸線的布線長度相同，而位置點(diǎn)C的第一傳輸線的布線長度小于位置點(diǎn)B的第一傳輸線的布線長度，因此，在位置點(diǎn)B和位置點(diǎn)C中，優(yōu)先選擇位置點(diǎn)C。
[0099]綜上，選擇位置點(diǎn)C作為目標(biāo)位置點(diǎn)。
[0100]步驟208:利用所述過孔在所述目標(biāo)位置點(diǎn)處將PCB的所有布線層穿透。
[0101]步驟209:將第一傳輸線布線在目標(biāo)發(fā)送層，將第二傳輸線布線在目標(biāo)接收層。
[0102]步驟210:利用第一傳輸線連接信號發(fā)送端和過孔，利用第二傳輸線連接信號接收端和過孔。
[0?03] 步驟211:判斷過孔是否包括stub，在判斷結(jié)果中不包括stub時，結(jié)束;在判斷結(jié)果為過孔包括stub中時，執(zhí)行步驟212。
[0104]步驟212:進(jìn)一步判斷stub長度是否不大于第一長度閾值，若是，則執(zhí)行步驟216;否則，執(zhí)行步驟213。
[0105]步驟213:判斷是否需要將全部stub進(jìn)行背鉆操作，若是，執(zhí)行步驟214;否則，執(zhí)行步驟215。
[O10?]步驟214:將stub全部進(jìn)行背鉆操作，以使背鉆操作后的stub長度為O，結(jié)束。
[0107]步驟215:對部分stub進(jìn)行背鉆操作，以使背鉆操作后的stub長度不大于第一長度閾值，結(jié)束。
[0108]步驟216:判斷是否需要將全部stub進(jìn)行背鉆操作，若是，執(zhí)行步驟214，否則，結(jié)束。
[0109]為了確定本發(fā)明提供的PCB層疊方法中涉及到的如下操作可以降低過孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊?
[0110]1、將stub進(jìn)行背鉆操作。
[0111]2、選擇距離較大的目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層。
[0112]3、過孔的位置靠近信號接收端。
[0113]4、調(diào)整差分過孔之間的距離。
[0114]可以利用如下四種情況對上述每一條進(jìn)行仿真驗(yàn)證:
[0115]easel:實(shí)現(xiàn)L3(第3層)到L5(第5層)的換層，不使用背鉆操作，差分過孔間距為45milo
[0116]Case2:實(shí)現(xiàn)L3到L5的換層，使用背鉆操作，差分過孔間距為45mil。
[0117]Case3:實(shí)現(xiàn)LI到L5的換層，使用背鉆操作，差分過孔間距為45mil。
[0118]Case4:實(shí)現(xiàn)L3到L5的換層，不使用背鉆操作，差分過孔間距為50mil。
[0119]在相同的PCB疊層設(shè)計(jì)下，對如上四種情況的過孔模型進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)。并對上述四種過孔模型的設(shè)計(jì)進(jìn)行過孔stub對阻抗和信號損失影響的仿真，并針對每一個仿真得出相應(yīng)結(jié)論:
[0120]a、對casel&case2&case3進(jìn)行無損傳輸線過孔阻抗對比分析，由于傳輸線為無損狀態(tài)，因此Pulse rising time(脈沖上升時間)不受傳輸線的影響，僅觀察高頻下過孔阻抗的特性，如圖3所示。
[0121 ]其中，各個仿真圖中的橫坐標(biāo)為時間，縱坐標(biāo)為阻抗，在阻抗幅度變化較大的部分為信號傳輸?shù)竭^孔時的阻抗變化。
[0122]其中，無損傳輸線只是一個理想狀態(tài)，只能通過軟件模擬來實(shí)現(xiàn)，在現(xiàn)實(shí)中，傳輸線都是有損傳輸。
[0123]b、對casel&case2&case3進(jìn)行有損傳輸線過孔阻抗對比分析:Pulse rising time受傳輸線損耗的影響，過孔阻抗因上升時間不同而發(fā)生變化，過孔阻抗特性如圖4所示。
[0124]根據(jù)圖3、圖4可知，case2和case3的阻抗突變幅度相對于easel小，因此，其對信號傳輸?shù)挠绊懽钚?，因此得出結(jié)論:采用背鉆操作之后可以降低對信號傳輸?shù)挠绊憽?br>[0125]根據(jù)圖3、圖4可知，case3的阻抗突變幅度相對于case2小，因此，得出結(jié)論:選擇距離較大的目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，可以降低過孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊憽?br>[0126]C、對easel的無背鉆情況進(jìn)行有損傳輸線過孔阻抗對比分析，請參考圖5為第一傳輸線的長度Ll = 4000mil，第二傳輸線的長度L2 = 500mil時和第一傳輸線的長度LI =8000mi I，第二傳輸線的長度L2 = 500mi I時，進(jìn)行模擬對比結(jié)果。
[0127]根據(jù)圖5可知，第二傳輸線的長度相對于第一傳輸線的長度越小，即過孔位置更接近接收端，其過孔阻抗的突變幅度越低，因此得出結(jié)論:過孔的位置越靠近信號接收端，可以更降低過孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊憽?br>[0128]d、根據(jù)case4設(shè)置進(jìn)行有損傳輸線過孔阻抗對比分析，增大差分過孔的間距進(jìn)行對比結(jié)果。如圖6所示。
[0129]根據(jù)圖6中case2和case4的仿真可知，差分過孔的間距對過孔阻抗的突變幅度有影響，因此得出結(jié)論:適當(dāng)調(diào)整差分過孔的間距，可以影響過孔阻抗的突變幅度。
[0130]e、分析case I&case2&case3的過孔s tub對信號傳輸?shù)挠绊懀垍⒖紙D7為Insert1n Loss的分析結(jié)果。其中，圖7中橫坐標(biāo)為信號傳輸?shù)拈L度，縱坐標(biāo)為Insert1n
Loss0
[0131]其中，Insert1n Loss指信號在線路中插入了一個連接器后傳輸?shù)较乱患墪r的損失，該Insert1n Loss越小越好。
[0132]根據(jù)圖7可知，03861相對于03862、03863，其1]1861'1:;[011 Loss存在較大的諧振點(diǎn)，且損耗更大。
[0133]；1!\分析03861&03862&03863的過孔81:1113對信號傳輸?shù)挠绊?，請參考圖8為1^1:111.]!Loss的分析結(jié)果。其中，圖8中橫坐標(biāo)為信號傳輸?shù)拈L度，縱坐標(biāo)為Return Loss。
[0134]Return Loss是指經(jīng)過連接器時會有一部分反射回來，這個參數(shù)指的是返回的損失，我們希望Return Loss越大越好。
[0135]根據(jù)圖8可知，case I的Re turn Loss明顯大于case2&case3，阻止有效能量的傳播。
[0136]綜上，驗(yàn)證得出本發(fā)明提供的PCB層疊方法中涉及到的上述4種操作為正確的。
[0137]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種PCB，利用上述任一所述的PCB層疊方法進(jìn)行層疊形成。
[0138]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例至少可以實(shí)現(xiàn)如下有益效果:
[0139]1、在本發(fā)明實(shí)施例中，在信號發(fā)送端和信號接收端需要進(jìn)行換層操作時，可以根據(jù)PCB中每一個布線層上的器件分布，確定可以布置信號發(fā)送端的至少一個發(fā)送層，以及確定可以布置信號接收端的至少一個接收層，通過選擇合適的目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，以保證換層操作后stub長度小于設(shè)定的長度閾值，stub長度越小，在信號傳輸過程中信號經(jīng)過過孔時阻抗幅度的變化越小，從而可以降低過孔阻抗對信號傳輸帶來的影響。
[0140]2、在本發(fā)明實(shí)施例中，在換層操作之后的過孔包括stub時，可以對stub進(jìn)行背鉆操作，以使背鉆操作后的Stub長度小于設(shè)定的長度閾值，進(jìn)而可以降低過孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊憽?br>[0141]3、在本發(fā)明實(shí)施例中，在選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層時，可以優(yōu)先選擇位于PCB表層的布線層作為目標(biāo)發(fā)送層和/或目標(biāo)接收層，這樣在需要對stub進(jìn)行背鉆操作時，可以只在PCB的一個方向上進(jìn)行一次背鉆操作即可，從而可以降低成本，降低背鉆操作的復(fù)雜度，進(jìn)而降低過孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊憽?br>[0142]4、在本發(fā)明實(shí)施例中，在選擇過孔的位置時，可以優(yōu)先選擇過孔與信號接收端的傳輸線長度最低的那個位置，如此可以進(jìn)一步降低過孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊憽?br>[0143]5、在本發(fā)明實(shí)施例中，通過仿真圖來對差分過孔之間的距離進(jìn)行調(diào)整，相對于經(jīng)驗(yàn)值或者SPEC標(biāo)準(zhǔn)值，可以適當(dāng)調(diào)大差分過孔的間距，來進(jìn)一步降低孔阻抗對信號傳輸?shù)挠绊憽?br>[0144]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同因素。
[0145]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲在計(jì)算機(jī)可讀取的存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)中。
[0146]最后需要說明的是:以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種PCB層疊方法，其特征在于，預(yù)先設(shè)置銅柱Stub的第一長度閾值，包括: 確定需要進(jìn)行換層操作的信號發(fā)送端和信號接收端； 確定PCB各布線層中滿足對所述信號發(fā)送端進(jìn)行布置的至少一個發(fā)送層，以及確定PCB各布線層中滿足對所述信號接收端進(jìn)行布置的至少一個接收層； 根據(jù)確定的所述至少一個發(fā)送層和所述至少一個接收層，選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層； 根據(jù)所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層，利用過孔實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作，以使換層操作之后所述過孔的stub長度不大于所述第一長度閾值；其中，所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層位于PCB中不同的布線層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，包括: 在所述至少一個發(fā)送層包括位于PCB—個表層的布線層時，將位于PCB—個表層的布線層作為所述目標(biāo)發(fā)送層； 在所述至少一個接收層包括位于PCB另一個表層的布線層時，將位于PCB另一個表層的布線層作為所述目標(biāo)接收層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述選擇目標(biāo)發(fā)送層和目標(biāo)接收層，包括: 計(jì)算每一個發(fā)送層與每一個接收層之間的距離值，將最大距離值對應(yīng)的發(fā)送層和接收層分別作為所述目標(biāo)發(fā)送層和所述目標(biāo)接收層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作之后，進(jìn)一步包括: 判斷所述過孔是否包括stub ； 在判斷結(jié)果為所述過孔包括stub時，進(jìn)一步判斷所述過孔的stub長度是否不大于所述第一長度閾值； 在進(jìn)一步的判斷結(jié)果包括所述過孔的stub長度大于所述第一長度閾值時，對所述過孔的stub進(jìn)行背鉆操作，以使背鉆操作后所述過孔的stub長度不大于所述第一長度閾值。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，背鉆操作后所述過孔的stub長度為O。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作，包括: 在PCB中確定用于設(shè)置所述過孔的至少一個位置點(diǎn)； 計(jì)算在每一個位置點(diǎn)設(shè)置所述過孔時，用于連接所述信號發(fā)送端與所述過孔的第一傳輸線的布線長度，以及用于連接所述信號接收端與所述過孔的第二傳輸線的布線長度；根據(jù)每一個位置點(diǎn)對應(yīng)的第一傳輸線的布線長度與第二傳輸線的布線長度，選擇目標(biāo)位置點(diǎn)； 利用所述過孔在所述目標(biāo)位置點(diǎn)處將PCB的所有布線層穿透； 將所述第一傳輸線布線在所述目標(biāo)發(fā)送層，將所述第二傳輸線布線在所述目標(biāo)接收層； 利用所述第一傳輸線連接所述信號發(fā)送端和所述過孔，利用所述第二傳輸線連接所述信號接收端和所述過孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述選擇目標(biāo)位置點(diǎn)，包括: 將所述第一傳輸線的布線長度大于所述第二傳輸線的布線長度時對應(yīng)的位置點(diǎn)選擇作為所述目標(biāo)位置點(diǎn)。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述選擇目標(biāo)位置點(diǎn)，包括: 將所述第二傳輸線的布線長度最小時對應(yīng)的位置點(diǎn)選擇作為所述目標(biāo)位置點(diǎn)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 進(jìn)一步包括:預(yù)先設(shè)置過孔阻抗的突變幅度閾值； 在所述信號發(fā)送端與所述信號接收端之間傳輸?shù)男盘枮椴罘中盘枙r，進(jìn)一步包括:調(diào)整兩個差分過孔之間的距離，以保證在利用兩個差分過孔實(shí)現(xiàn)對所述信號發(fā)送端和所述信號接收端的換層操作之后，差分過孔阻抗突變幅度不大于所述突變幅度閾值。10.—種PCB，其特征在于，利用上述權(quán)利要求1-9中任一所述的PCB層疊方法進(jìn)行層疊形成。
【文檔編號】H05K1/02GK105873355SQ201610265646
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】王英娜, 武寧
【申請人】浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司