印刷电路板和印刷电路板布线方法与流程

1.本技术涉及印刷电路板技术领域，特别是涉及一种印刷电路板和印刷电路板布线方法。


背景技术：

2.随着5g(5th generation mobile communication，第五代移动通信技术technology)的发展，对于高速信号传输的要求越来越高，在高速pcb(printed circuit board，印刷电路板)设计时，为了满足高速信号的时序要求，需要进行信号等长绕线。
3.目前，通常采用蛇形走线的方式，将一组信号线中总长度较短的信号线绕到组内最长信号线长度公差范围内，从对延时进行控制。然而蛇形走线中信号线间距很近的部分会存在串扰问题(由于线与线之间的距离很近，走线上的信号可以通过空间耦合到其相邻的一些传输线上去，这个过程就叫串扰)，串扰不仅会影响受害线上的电压幅值，同时还会影响到受害线上信号的传输时延，影响信号质量。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供一种印刷电路板和印刷电路板布线方法，以期提高印刷电路板蛇形信号线间电磁屏蔽效果，改善蛇形信号线串扰问题。
5.第一方面，本技术提供一种印刷电路板布线方法，所述印刷电路板包括层叠设置的布线层和地平面层，所述布线层设置有第一信号线，所述第一信号线弯曲形成至少一个凹槽区域，每个凹槽区域包括开口和底部；所述方法包括：
6.在所述至少一个凹槽区域中的第一凹槽区域设置屏蔽部件；
7.在所述屏蔽部件上开设通孔，所述通孔位于所述第一凹槽区域的开口处；
8.将所述屏蔽部件通过所述通孔连接所述地平面层的系统地。
9.可选的，所述至少一个凹槽区域中每个凹槽区域均为所述第一凹槽区域。
10.可选的，所述方法还包括：将所述第一凹槽区域的底部的地线开路。
11.可选的，所述屏蔽部件为接地线；或者，所述屏蔽部件为铜皮。
12.可选的，所述第一信号线为单端信号线；或者，所述第一信号线为差分信号线，所述第一凹槽区域的开口方向背离第二信号线，所述第二信号线为与所述第一信号线形成差分信号线组的另一差分信号线。
13.第二方面，本技术提供一种印刷电路板，所述印刷电路板包括层叠设置的布线层和地平面层，所述布线层设置有第一信号线，所述第一信号线弯曲形成至少一个凹槽区域，每个凹槽区域包括开口和底部；
14.所述至少一个凹槽区域中的第一凹槽区域设置有屏蔽部件，所述屏蔽部件上开设有通孔，所述通孔位于所述第一凹槽区域的开口处，所述屏蔽部件通过所述通孔连接所述地平面层的系统地。
15.可选的，所述至少一个凹槽区域中每个凹槽区域均为所述第一凹槽区域。
16.可选的，所述屏蔽部件为接地线；或者，所述屏蔽部件为铜皮。
17.可选的，所述第一信号线为单端信号线；或者，所述第一信号线为差分信号线，所述第一凹槽区域的开口方向背离第二信号线，所述第二信号线为与所述第一信号线形成差分信号线组的另一差分信号线。
18.可以看出，本技术实施例中，在印刷电路板布线层的蛇形信号线弯曲形成的凹槽区域设置屏蔽部件，并在该屏蔽部件上开设通孔，该通孔位于凹槽区域的开口处，然后将该屏蔽部件通过该通孔连接该印刷电路板地平面层的系统地，有利于提高蛇形信号线间电磁屏蔽效果，改善蛇形信号线串扰问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本技术实施例提供的一种印刷电路板布线方法的流程示意图；
21.图2为本技术实施例提供的一种屏蔽部件的位置示意图；
22.图3为本技术实施例提供的一种印刷电路板布线结构仿真图；
23.图4为本技术实施例提供的印刷电路板布线结构仿真图中端口电压示意图；
24.图5为本技术实施例提供的印刷电路板布线结构仿真结果示意图；
25.图6为本技术实施例提供的另一种屏蔽部件的位置示意图；
26.图7为本技术实施例提供的另一种屏蔽部件的位置示意图；
27.图8为本技术实施例提供的另一种屏蔽部件的位置示意图；
28.图9为本技术实施例提供的另一种屏蔽部件的位置示意图。
具体实施方式
29.为了便于理解本技术，为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，附图中给出了本技术的较佳实施方式。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本技术的公开内容理解的更加透彻全面。本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
30.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。
31.如图1所示，本技术实施例提供一种印刷电路板布线方法，所述印刷电路板包括层叠设置的布线层和地平面层，所述布线层设置有第一信号线，所述第一信号线弯曲形成至
少一个凹槽区域，每个凹槽区域包括开口和底部；所述方法包括：
32.步骤101，在所述至少一个凹槽区域中的第一凹槽区域设置屏蔽部件；
33.步骤102，在所述屏蔽部件上开设通孔，所述通孔位于所述第一凹槽区域的开口处；
34.步骤103，将所述屏蔽部件通过所述通孔连接所述地平面层的系统地。
35.具体的，请参照图2，第一信号线可以是采用蛇形布线方式的信号线，如图2中灰色线条所示，第一信号线弯曲形成至少一个凹槽区域，每个凹槽区域被第一信号线围合封闭的一端为该凹槽区域的底部，未被第一信号线封闭的一端为该凹槽区域的开口。
36.以图2中所指示的区域1为第一凹槽区域为例，第一凹槽区域内设置有屏蔽部件2，该屏蔽部件2上开设有通孔3，该通孔3位于第一凹槽区域1的开口处。屏蔽部件2通过通孔3可以实现与印刷电路板地平面层的就近连接，以减少屏蔽部件的接地路径，进一步提高电磁屏蔽效果，改善信号线间串扰问题。
37.其中，通孔的开口方式此处不做具体限制，屏蔽部件可以通过通孔连接地平面层即可。
38.具体实现中，由于通孔的直径通常比信号线直径大很多，而蛇形布线本身因为占用的印刷电路板空间较大，出于节省布线空间的考虑，蛇形布线的信号线间隙即弯曲形成的每个凹槽区域的宽度通常不会超过三倍线宽，有时每个间隙的宽度甚至可能采用两倍线宽，即通孔的直径可能会超过第一凹槽区域的宽度，此时，通孔的位置设置具体可以满足下述条件：通孔落在第一凹槽区域内的部分的最大宽度不超过第一凹槽区域的宽度，也就是说，不需要因为开设通孔而增大第一凹槽区域的宽度，通孔的开设不会占用印刷电路板过多额外的布线空间。
39.需要说明的是，图2中示出的第一信号线仅为说明屏蔽部件位置，实际应用中，第一信号线的布线结构是根据其实际信号传输需求进行设置的，其具体弯曲布线的方式以及弯曲形成的凹槽区域的数量均可能和图2所示的不同；另外，图2中仅示例性的示出了一个第一凹槽区域，实际应用中第一凹槽区域的数量可以更多，例如可以每个凹槽区域均为第一凹槽区域，此处不做具体限定。
40.可以看出，本技术实施例中，在印刷电路板布线层的蛇形信号线弯曲形成的凹槽区域设置屏蔽部件，并在该屏蔽部件上开设通孔，该通孔位于凹槽区域的开口处，然后将该屏蔽部件通过该通孔连接该印刷电路板地平面层的系统地，有利于提高蛇形信号线间电磁屏蔽效果，改善蛇形信号线串扰问题。
41.在一些可能的示例中，所述至少一个凹槽区域中每个凹槽区域均为所述第一凹槽区域。
42.具体的，至少一个凹槽区域中每个凹槽区域均为第一凹槽区域，即第一信号线弯曲形成的每个凹槽区域均设置屏蔽部件，且每个屏蔽部件上开设有通孔，通孔的位置位于每个凹槽区域的开口处，每个屏蔽部件通过开设在其上通孔即可实现与印刷电路板地平面层的连接，即每个屏蔽部件均就近接地，减短每个屏蔽部件接地的路径。
43.可见，本示例中，第一信号线弯曲形成的至少一个凹槽区域中每个凹槽区域都是第一凹槽区域，即在第一信号线完全形成的每个凹槽区域中均设置有屏蔽部件，且每个屏蔽部件上开设有通孔，每个屏蔽部件就近接地，有利于进一步提高蛇形信号线之间的电磁
屏蔽效果，改善信号线间串扰问题。
44.在一些可能的示例中，所述方法还包括：将所述第一凹槽区域的底部的屏蔽部件开路。
45.具体实现中，考虑到目前例如手机等终端的功能繁多，终端内印刷电路板单位面积的电子元器件数量也越来越多，但终端整机尺寸受限，蛇形布线本身会占用较大的布线空间，且通孔本身会占用较大的布线空间，因此，将第一凹槽区域的底部的屏蔽部件开路，即第一凹槽区域底部(或第一凹槽区域内部其他位置)不开设通孔，可进一步节省印刷电路板的空间。
46.可见，本示例中，第一凹槽区域的底部的屏蔽部件开路，有利于在提高电磁屏蔽效果，改善蛇形信号线间串扰问题的同时，节省印刷电路板的布线空间。
47.或者，在其他实施例中，若印刷电路板布线空间本身比较充裕的情况下，屏蔽部件上可以开设多个通孔，通孔的位置可以在第一凹槽区域内部，例如图3中端口1和端口2中间的信号线所示，通孔的位置可以在第一凹槽区域的底部。
48.具体的，图3中示出了三种印刷电路板布线结构，其中，对于端口1和端口2之间的信号线a，在信号线a弯折形成的多个凹槽区域均设置了屏蔽部件，每个屏蔽部件上开设有两个通孔，一个通孔位于凹槽区域的底部，一个通孔位于凹槽区域的开口；对于端口3和端口4之间的信号线b，在信号线b弯折形成的多个凹槽区域中均设置了屏蔽部件，每个屏蔽部件上仅开设了一个通孔，通孔位置位于凹槽区域的开口处，凹槽区域内部没有开设通孔，每个凹槽区域的底部的屏蔽部件开路；对于端口5和端口6之间的信号线c，并未在信号线间设置屏蔽部件。
49.按照图4所示的条件对图3所示的三种布线结构进行仿真，其中，端口1、端口3和端口5处的电压v1、v2和v3在相同时间点幅值相同，r1、r2和r3也相同。端口2、端口4和端口6处的信号仿真结果如图5所示，其中，黑色实线为端口6的仿真结果、黑色虚线为端口4的仿真结果、灰色实线为端口2的仿真结果，横轴表示端口的信号时延，单位为ns，纵轴表示端口电压幅值，单位为mv，从图5中可以看出，端口2和端口4处仿测的信号由于在信号线间隙中设置了屏蔽部件，减小了自身的电磁耦合，所以信号时延基本一致，而在端口6处仿测的信号由于自身未作串扰布线防护，所以电磁能力部分相互耦合，以致信号在时延上提前到达，信号时延的控制未能达到期望。
50.在一些可能的示例中，所述屏蔽部件为接地线；或者，所述屏蔽部件为铜皮。
51.具体实现中，屏蔽部件的导电图形既可以是线的形式也可以是铜皮。
52.具体的，以至少一个凹槽区域中每个凹槽区域均为第一凹槽区域为例，当屏蔽部件为接地线时，屏蔽部件的设置可以如图6所示，图6中灰色线条为第一信号线，黑色线条为接地线；当屏蔽部件为铜皮时，屏蔽部件的设置可以如图7所示。图7中黑色线条为第一信号线，阴影部分为铜皮。
53.实际应用中，接地线的宽度可以根据需要进行选择设置，图6中示出的屏蔽部件仅为描述屏蔽部件的位置，屏蔽部件的宽度可以根据需要进行选择，具体的，屏蔽部件宽度的取值可以在满足导电图形安全间隙的情况下尽量取大。
54.可见，本示例中，屏蔽部件可以是接地线或者铜皮，即屏蔽部件的形式可以灵活选择。
55.在一些可能的示例中，所述第一信号线为单端信号线；或者，所述第一信号线为差分信号线，所述第一凹槽区域的开口方向背离第二信号线，所述第二信号线为与所述第一信号线形成差分信号线组的另一差分信号线。
56.其中，单端信号线可以是单端高速信号线，差分信号线可以是差分高速信号线，用于传输高速数字信号。
57.其中，第二信号线弯曲形成的至少一个凹槽区域中也可以包括第一凹槽区域，该第一凹槽区域的开口方向背离第一信号线。
58.具体的，参见图8和图9，第一信号线弯曲形成的至少一个凹槽区域中，每个开口方向背离第二信号线的凹槽区域都可以是第一凹槽区域，同样的，第二信号线弯曲形成的至少一个凹槽区域中，每个开口方向背离第一信号线的凹槽区域都可以是第一凹槽区域。其中，图8中以接地线的形式示出了屏蔽部件，图8中灰色线条为第一信号线和第二信号线，黑色线条为接地线；图9中以铜皮的形式示出了屏蔽部件，图9中黑色线条为第一信号线和第二信号线，阴影部分为铜皮。
59.可见，本示例中，第一信号线可以是单端信号线或者是差分高速信号线，即本方法可以应用到多种形式的信号线中，以改善信号线间串扰问题。
60.本技术实施例还提供一种印刷电路板，所述印刷电路板包括层叠设置的布线层和地平面层，所述布线层设置有第一信号线，所述第一信号线弯曲形成至少一个凹槽区域，每个凹槽区域包括开口和底部；所述至少一个凹槽区域中的第一凹槽区域设置有屏蔽部件，所述屏蔽部件上开设有通孔，所述通孔位于所述第一凹槽区域的开口处，所述屏蔽部件通过所述通孔连接所述地平面层的系统地。
61.在一些可能的示例中，所述至少一个凹槽区域中每个凹槽区域均为所述第一凹槽区域。
62.在一些可能的示例中，所述第一凹槽区域的底部的屏蔽部件开路。
63.在一些可能的示例中，所述屏蔽部件为接地线；或者，所述屏蔽部件为铜皮。
64.在一些可能的示例中，所述第一信号线为单端信号线；或者，所述第一信号线为差分信号线，所述第一凹槽区域的开口方向背离第二信号线，所述第二信号线为与所述第一信号线形成差分信号线组的另一差分信号线。
65.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。