专利名称：印刷电路板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种印刷电路板，特别涉及一种传输线阻抗匹配的印刷电路板。
背景技术：
随着系统设计复杂性和集成度的大规模提高，电子系统设计师们正在从事100MHZ以上的 电路设计，总线的工作频率也已经达到或者超过50腿Z，有的甚至超过100腿Z。当系统工作 在50 MHZ时，将产生传输线效应和信号的完整性问题。如果一根传输线没有被正确终结(终 端匹配)，那么来自于驱动端的信号脉冲在接收端被反射，从而引发不预期效应，使信号轮 廓失真。
图1所示的印刷电路板中的微带线10是一种位于介质材料12与空气之间的传输线，所述 微带线10的相邻参考平面层为平面层14，所述平面层14可为电源层或接地层。所述微带线 IO阻抗Z计算公式为
其中f为所述介质材料12的介电常数，H为所述介质材料12的厚度(所述微带线IO与所 述平面层14的间距)，W为所述微带线10的线宽，T为所述微带线10的厚度。由公式(1)可 看出，所述微带线10的阻抗Z与所述介质材料12的介电常数f、所述微带线10的线宽W、所述 微带线10的厚度T成反比，与所述介质材料12的厚度H成正比。
图2为现有技术分支拓扑结构的传输线的结构示意图，其包括一驱动端20、 一与所述驱 动端20连接的主线段22、与所述主线段22的一端连接的两分支线段24及与所述两分支线段 24分别连接的两接收端26，所述两分支线段24的长度相等。若所述主线段22与所述两分支线 段24的阻抗不匹配，所述驱动端20发送的信号将在所述两接收端26发生反射，影响信号完整 性。理论上保持信号完整性的方法是将所述两分支线段24的阻抗调整为所述主线段22阻抗的 两倍，这样就不会发生信号在所述两接收端26反射的情况。要达此目的根据公式(1)需要 将所述两分支线段24的线宽减小到一定数值，但是现今的印刷电路板(printed circuit board, PCB)设计中，由于受限于PCB蚀刻技术及良率和成本的考虑，传输线的最细宽度有 一定的限制，所以通过减小所述两分支线段24线宽以使所述两分支线段24的阻抗调整为所述 主线段22阻抗的两倍的方法比较难以实现
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种可在传输线的宽度受限时进行阻抗匹配的印刷电路板。
一种印刷电路板，包括一信号层、 一设于所述信号层的传输线及一与所述信号层相邻的 参考平面层，所述传输线包括一主线段及与所述主线段的一端连接的两分支线段，所述参考 平面层与所述传输线的两分支线段对应的部分为一铜皮挖空区域。
相较现有技术，所述印刷电路板通过挖空所述两分支线段相邻的参考平面层，使所述两 分支线段直接参考所述参考平面层下方的另一参考平面层，增加了所述传输线的两分支线段 与参考平面的间距，从而增加了所述两分支线段的阻抗，便于在传输线的宽度受限时与所述 主线段进行阻抗匹配，有利于改善信号完整性。
下面参照附图结合具体实施方式
对本发明作进一步的描述。
图l为现有技术印刷电路板的结构示意图。
图2为现有技术分支拓扑结构的传输线的结构示意图。
图3为本发明印刷电路板的较佳实施方式的结构示意图。
图4为本发明印刷电路板的另一较佳实施方式的结构示意图。
具体实施例方式
请参照图3，本发明印刷电路板的较佳实施方式以一四层PCB为例进行说明。所述四层 PCB从上至下依次包括一第一信号层52、 一接地层54、 一电源层56、 一第二信号层58及一分 支拓扑结构的传输线60。图3中画有斜线的部分是铜皮，其余部分由介质填充。所述传输线 60布线于所述第一信号层52上，所述传输线60包括一主线段62及与所述主线段62的一端连接 的两分支线段64。所述传输线60的参考平面即是所述第一信号层52下的接地层54。
本实施方式中，将所述传输线60的两分支线段64正下方所对应的接地层54的部分作挖空 处理，图3中所述接地层54中央的矩形区域542即是铜皮挖空区域。这时，所述传输线60的两 分支线段64的参考平面变为所述接地层54下方的电源层56，所述两分支线段64与所述电源 层56之间的间距相比原来与所述接地层54的间距增大了，相当于增大了公式(1)中的参数 H，相应地所述两分支线段64的阻抗就会增大。
若要使所述两分支线段64的阻抗与所述主线段62的阻抗匹配，需要将所述两分支线段 64的阻抗调整为所述主线段62阻抗的两倍。通过公式(1)计算，再适当调整所述两分支线 段64的线宽即可实现所述两分支线段64的阻抗为所述主线段62阻抗的两倍，就不必受限于所 述两分支线段64的线宽。
请参照图4，本发明印刷电路板的另一较佳实施方式以一六层PCB为例进行说明。所述六层PCB从上至下依次包括一第一信号层81、 一第一接地层82、 一第二信号层83、 一第二接地 层84、 一电源层85、 一第三信号层86及一分支拓扑结构的传输线90。图4中画有斜线的部分 是铜皮，其余部分由介质填充。所述传输线90布线于所述第一信号层81上，所述传输线90包 括一主线段92及与所述主线段92的一端连接的两分支线段94。所述传输线90的参考平面即是 所述第一信号层81下的第一接地层82。
本实施方式中，将所述传输线90的两分支线段94正下方所对应的第一接地层82的部分作 挖空处理，图4中所述第一接地层82中央的矩形区域822即是铜皮挖空区域。这时，所述传输 线90的两分支线段94的参考平面变为所述第二接地层84，所述两分支线段94与所述第二接 地层84之间的间距相比原来与所述第一接地层82的间距增大了，相当于增大了公式(1)中 的参数H，相应地所述两分支线段94的阻抗就会增大。通过公式(1)计算，再适当调整所述 两分支线段94的线宽即可实现所述两分支线段94的阻抗为所述主线段92阻抗的两倍，不必受 限于所述两分支线段94的线宽。
本发明印刷电路板是将一传输线的两分支线段垂直对应的一第一参考平面层部分挖空， 使所述传输线的两分支线段的参考平面变为一第二参考平面(所述第二参考平面位于所述第 一参考平面层下方)，通过增加所述传输线的两分支线段与参考平面的间距，再适当调整所 述传输线的两分支线段的线宽即可达成所述传输线的两分支线段的阻抗为所述传输线的主线 段阻抗两倍的目的，实现所述传输线的两分支线段与主线段的阻抗匹配，改善信号完整性。
本发明印刷电路板的所述传输线的主线段与两分支线段的节点附近可设至少一个缝合过 孔，所述缝合过孔贯穿所述印刷电路板的所有平面层，且与所述印刷电路板的其中一参考平 面层电性连接，以此可使信号以较短路径回流，进而减小信号的电磁干扰( Electromagnetic Interference, EMI)辐射，改善信号完整性。
权利要求
1.一种印刷电路板，包括一信号层、一设于所述信号层的传输线及一与所述信号层相邻的参考平面层，所述传输线包括一主线段及与所述主线段的一端连接的两分支线段，其特征在于所述参考平面层与所述传输线的两分支线段对应的部分为一铜皮挖空区域。
2. 如权利要求l所述的印刷电路板，其特征在于所述参考平面层为 电源层或接地层。
3. 如权利要求l所述的印刷电路板，其特征在于所述两分支线段的长度相等。
4.如权利要求l所述的印刷电路板，其特征在于所述两分支线段的 阻抗为所述主线段阻抗的两倍。
5. 如权利要求l所述的印刷电路板，其特征在于所述印刷电路板还 包括至少一个设于所述传输线的主线段与两分支线段的节点附近的缝合过孔，所述缝合过孔 贯穿所述印刷电路板，且与所述印刷电路板的参考平面层电性连接。
全文摘要
一种印刷电路板，包括一信号层、一设于所述信号层的传输线及一与所述信号层相邻的参考平面层，所述传输线包括一主线段及与所述主线段的一端连接的两分支线段，所述参考平面层与所述传输线的两分支线段对应的部分为一铜皮挖空区域。所述印刷电路板通过挖空所述两分支线段相邻的参考平面层，使所述两分支线段直接参考所述参考平面层下方的另一参考平面层，增加了所述传输线的两分支线段与参考平面的间距，从而增加了所述两分支线段的阻抗，便于在传输线的宽度受限时与所述主线段进行阻抗匹配，有利于改善信号完整性。
文档编号H05K1/11GK101309547SQ20071020064
公开日2008年11月19日 申请日期2007年5月18日 优先权日2007年5月18日
发明者许寿国 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司