一种优化连接器串扰的PCB板、实现方法与流程

一种优化连接器串扰的pcb板、实现方法
技术领域
1.本发明涉及pcb抗干扰设计技术领域，具体设计一种优化连接器串扰的pcb板、实现方法。


背景技术：

2.在服务器设计中，尤其pcie5.0高速信号互联拓扑链路中，随着信号速率的增大，板卡密集度增加，叠层板厚越来越大，在高速互联架构中，针对连接器的选择，高密连接器因为体积小、密度高、易插拔被广泛的应用在系统互联架构中。
3.因为高密口密度高，导致实际应用中，各个高速差分port端口的pin脚及焊垫footprint距离非常近，这就带来信号之间串扰的增加，因此设计中通常会忽略高速线连接器差分孔间的串扰，尤其是在叠层很厚的情况下，过孔间串扰更是不能忽略，而在设计中，信号过孔间距太小，串扰会过大；有的设计师则定制高速差分port端口的pin脚及footprint距离比较远的高密口来设计pcb板，来避免串扰，这样则带来高密连接器及板内空间利用过大，造成成本浪费。


技术实现要素：

4.针对定制高速差分port端口的pin脚及footprint距离比较远的高密口来避免串扰，这样则带来高密连接器及板内空间利用过大，造成成本浪费的问题，本发明一种优化连接器串扰的pcb板、实现方法。
5.本发明的技术方案是：
6.第一方面，本发明技术方案提供一种优化连接器串扰的pcb板，包括多层的板卡本体，板卡本体上设置有若干排高密口焊垫，相邻的两排高密口焊垫之间设置有地孔；
7.板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密口焊垫的pin；
8.沿板卡本体的板层依次往下，板卡本体的下层出线，连接到远离板卡本体出线侧的一排高密口的焊垫的pin；
9.将若干排高密焊垫平分成两个区域，且同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。
10.优选地，板卡本体上距离出线侧距离最近的一排高密口焊垫为第一排高密口焊垫，依次类推，板卡本体上距离出线侧距离最远的一排高密口焊垫为第n排高密口焊垫；
11.板卡本体向出线侧出线的层从上到下依次为第一层到第n层；
12.板卡本体的第一层的出线连接到第一排高密口焊垫的pin；
13.依次往下，板卡本体的第n层的出线连接到第n排高密口焊垫的pin。
14.优选地，地孔设置在每排高密焊垫的同一侧，且每排地孔距离该排高密焊垫pin的距离为设定阈值。
15.优选地，每排高密口焊垫包括若干对高密口的差分信号pin；
16.同一排中相邻的每对高密口的差分信号pin之间设置有地孔。
17.优选地，高密口焊垫的pin和该高密口焊垫的pin在板卡本体除顶层之外的层的出线构成l型单元，各l型单元之间无相交点，高密口焊垫的pin在板卡本体顶层的出线与各l型单元无相交点。
18.优选地，板卡本体上高密口焊垫的位置设置有高密连接器；相邻的两排高密连接器的pin之间设置有一排地孔；
19.板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密连接器的pin；
20.板卡本体的层依次往下进行出线连接，板卡本体的下层出线，连接到远离板卡本体出线侧的一排高密连接器的pin；
21.将若干排高密连接器的pin平分成两个区域，且同一个区域的多排高密连接器的pin定义成同一个信号。
22.第二方面，本发明技术方案还提供一种优化连接器串扰pcb板的实现方法，包括如下步骤：
23.设置若干排高密口焊垫到板卡本体上；
24.在相邻的两排高密口焊垫之间设置地孔；
25.设置将板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密口焊垫的pin；沿板卡本体的板层依次往下，设置板卡本体的下层出线连接到远离板卡本体出线侧的一排高密口的焊垫的pin；
26.将若干排高密连接器的焊垫平分成两个区域，且将同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。
27.优选地，设置将板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密口焊垫的pin；依次往下，设置板卡本体的下层出线连接到远离板卡本体出线侧的一排高密口的焊垫的pin的步骤具体包括：
28.定义板卡本体上距离出线侧距离最近的一排高密口焊垫为第一排高密口焊垫，依次类推，定义板卡本体上距离出线侧距离最远的一排高密口焊垫为第n排高密口焊垫；
29.定义板卡本体向出线侧出线的层从上到下依次为第一层到第n层；
30.设置板卡本体的第一层的出线连接到第一排高密口焊垫的pin；
31.依次往下，设置板卡本体的第n层的出线连接到第n排高密口焊垫的pin。
32.优选地，所述的在相邻的两排高密口焊垫之间设置地孔的步骤还包括：
33.将地孔设置在每排高密焊垫的同一侧，且每排地孔距离该排高密焊垫pin的距离为设定阈值。
34.优选地，每排高密口焊垫包括若干对高密口的差分信号pin；该方法还包括：
35.将同一排中相邻的每对高密口的差分信号pin之间设置地孔。
36.优选地，该方法还包括：
37.设置将高密口焊垫的pin和该高密口焊垫的pin在板卡本体除顶层之外的层的出线构成l型单元，各l型单元之间无相交点；
38.设置高密口焊垫的pin在板卡本体顶层的出线与各l型单元无相交点。
39.优选地，该方法还包括：
40.在板卡本体上高密口的焊垫的位置设置高密连接器。
41.这样，相邻的两排高密连接器的pin之间设置有一排地孔；板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密连接器的pin；依次往下，板卡本体的下层出线，连接到远离板卡本体出线侧的一排高密连接器的pin；将若干排高密连接器的pin平分成两个区域，且同一个区域的多排高密连接器的pin定义成同一个信号。
42.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：避免了高速差分信号的pin脚及焊垫之间的串扰，确保了链路的信号完整性，避免串扰带来的信号失效；同时合理利用板卡上的走线空间，避免过设计带来的成本浪费；该方法简洁高效易实现，同时增加了系统设计可靠性。
43.此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
44.由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明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，对于本领域普通技术人员而言，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。
46.图1是本发明一个实施例的部分板卡本体结构示意图。
47.图2是本发明一个实施例的部分板卡本体各层出线示意图。
48.图中，1
‑
板卡本体，102
‑
板卡本体出线侧，103
‑
板卡本体的层，104
‑
出线，105
‑
差分信号pin。
具体实施方式
49.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
50.如图1、图2所示，本发明一个实施例提供一种优化连接器串扰的pcb板，包括多层的板卡本体1，板卡本体1上设置有若干排高密口焊垫，相邻的两排高密口焊垫之间设置有一排地孔；
51.板卡本体1的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧102最近的一排高密口焊垫的pin；
52.沿板卡本体的板层依次往下，板卡本体的下层出线104，连接到远离板卡本体出线侧102的一排高密口的焊垫102的pin；
53.将若干排高密焊垫平分成两个区域，且同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。
54.本发明另一个实施例还提供一种优化连接器串扰的pcb板，包括多层的板卡本体1，板卡本体1上设置有若干排高密口焊垫，相邻的两排高密口焊垫之间设置有一排地孔；
55.板卡本体1的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧102最近的一排高密口焊垫的pin；
56.板卡本体的层依次往下进行出线连接，板卡本体的下层出线104，连接到远离板卡本体出线侧102的一排高密口的焊垫102的pin；
57.将若干排高密焊垫平分成两个区域，且同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。
58.在本实施例中，板卡本体1上距离出线侧102距离最近的一排高密口焊垫为第一排高密口焊垫，依次类推，板卡本体上距离出线侧102距离最远的一排高密口焊垫为第n排高密口焊垫；
59.板卡本体1向出线侧102出线的层从上到下依次为第一层到第n层；
60.板卡本体1的第一层的出线104连接到第一排高密口焊垫的pin；
61.依次往下，板卡本体1的第n层的出线104连接到第n排高密口焊垫的pin。
62.本发明另一个实施例还提供一种优化连接器串扰的pcb板，包括多层的板卡本体1，板卡本体1上设置有若干排高密口焊垫，相邻的两排高密口焊垫之间设置有一排地孔；
63.板卡本体1的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧102最近的一排高密口焊垫的pin；
64.依次往下，板卡本体的下层出线104，连接到远离板卡本体出线侧102的一排高密口的焊垫102的pin；
65.将若干排高密焊垫平分成两个区域，且同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。
66.在本实施例中，板卡本体1上距离出线侧102距离最近的一排高密口焊垫为第一排高密口焊垫，依次类推，板卡本体上距离出线侧102距离最远的一排高密口焊垫为第n排高密口焊垫；
67.板卡本体1向出线侧102出线的层从上到下依次为第一层到第n层；
68.板卡本体1的第一层的出线104连接到第一排高密口焊垫的pin；
69.依次往下，板卡本体1的第n层的出线104连接到第n排高密口焊垫的pin。
70.地孔g设置在每排高密焊垫的同一侧，且每排地孔距离该排高密焊垫pin中心线的距离为设定阈值。
71.每排高密口焊垫包括若干对高密口的差分信号pin105；
72.同一排中相邻的每对高密口的差分信号pin之间设置有地孔g。
73.本发明另一个实施例还提供一种优化连接器串扰的pcb板，包括多层的板卡本体1，板卡本体1上设置有若干排高密口焊垫，相邻的两排高密口焊垫之间设置有一排地孔；
74.板卡本体1的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧102最近的一排高密口焊垫的pin；
75.依次往下，板卡本体的下层出线104，连接到远离板卡本体出线侧102的一排高密口的焊垫102的pin；
76.将若干排高密焊垫平分成两个区域，且同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。
77.在本实施例中，板卡本体1上距离出线侧102距离最近的一排高密口焊垫为第一排
高密口焊垫，依次类推，板卡本体上距离出线侧102距离最远的一排高密口焊垫为第n排高密口焊垫；
78.板卡本体1向出线侧102出线的层从上到下依次为第一层到第n层；
79.板卡本体1的第一层的出线104连接到第一排高密口焊垫的pin；
80.依次往下，板卡本体1的第n层的出线104连接到第n排高密口焊垫的pin。
81.地孔g设置在每排高密焊垫的同一侧，且每排地孔距离该排高密焊垫pin中心线的距离为设定阈值。
82.每排高密口焊垫包括若干对高密口的差分信号pin105；
83.同一排中相邻的每对高密口的差分信号pin之间设置有地孔g。
84.高密口焊垫的pin和该高密口焊垫的pin在板卡本体除顶层之外的层的出线构成l型单元，各l型单元之间无相交点，高密口焊垫的pin在板卡本体顶层的出线与各l型单元无相交点。
85.本发明另一个实施例还提供一种优化连接器串扰的pcb板，包括多层的板卡本体1，板卡本体1上设置有若干排高密口焊垫，相邻的两排高密口焊垫之间设置有一排地孔；板卡本体包括若干板卡本体的层103；
86.板卡本体1的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧102最近的一排高密口焊垫的pin；
87.沿板卡本体的板层依次往下，板卡本体的下层出线104，连接到远离板卡本体出线侧102的一排高密口的焊垫102的pin；
88.实际上在高密口焊垫的pin在走线时，上层出线接在靠近出线方向的pin,以此往下，下层出线接在靠近远离出线方向的pin。
89.将若干排高密焊垫平分成两个区域，且同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。需要说明的是，tx
‑
tx或rx
‑
rx靠近分布，也就是一个区域定义成tx，另一个区域定义成rx，这样在背钻后，高速走线就不会和高速的孔产生串扰。
90.在本实施例中，板卡本体1上距离出线侧102距离最近的一排高密口焊垫为第一排高密口焊垫，依次类推，板卡本体上距离出线侧102距离最远的一排高密口焊垫为第n排高密口焊垫；
91.板卡本体1向出线侧102出线的层从上到下依次为第一层到第n层；
92.板卡本体1的第一层的出线104连接到第一排高密口焊垫的pin；
93.依次往下，板卡本体1的第n层的出线104连接到第n排高密口焊垫的pin。
94.地孔g设置在每排高密焊垫的同一侧，且每排地孔距离该排高密焊垫pin中心线的距离为设定阈值。实际生产时，需要跟pcb板厂确认加的地孔g和高密连接器差分信号pin105间距满足制作要求。
95.每排高密口焊垫包括若干对高密口的差分信号pin105；
96.同一排中相邻的每对高密口的差分信号pin之间设置有地孔g。
97.高密口焊垫的pin和该高密口焊垫的pin在板卡本体除顶层之外的层的出线构成l型单元，各l型单元之间无相交点，高密口焊垫的pin在板卡本体顶层的出线与各l型单元无相交点。
98.板卡本体上高密口焊垫的位置设置有高密连接器；相邻的两排高密连接器的pin
之间设置有一排地孔；
99.板卡本体1的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧102最近的一排高密连接器的pin；
100.依次往下，板卡本体1的下层出线，连接到远离板卡本体出线侧的一排高密连接器的pin；
101.将若干排高密连接器的pin平分成两个区域，且同一个区域的多排高密连接器的pin定义成同一个信号。
102.在高密口连接器pin处，在每排pin之间加打地孔g，可有效避免前后左右的差分孔之间的串扰。
103.本发明另一个实施例还提供一种优化连接器串扰pcb板的实现方法，包括如下步骤：
104.步骤1：设置若干排高密口焊垫到板卡本体上；
105.步骤2：在相邻的两排高密口焊垫之间设置地孔；
106.步骤3：设置将板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密口焊垫的pin；依次往下，设置板卡本体的下层出线连接到远离板卡本体出线侧的一排高密口的焊垫的pin；
107.步骤4：将若干排高密连接器的焊垫平分成两个区域，且将同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。
108.本发明另一个实施例还提供一种优化连接器串扰pcb板的实现方法，包括如下步骤：
109.步骤1：设置若干排高密口焊垫到板卡本体上；
110.步骤2：在相邻的两排高密口焊垫之间设置地孔；需要说明的是，将地孔设置在每排高密焊垫的同一侧，且每排地孔距离该排高密焊垫pin中心线的距离为设定阈值；
111.步骤3：设置将板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密口焊垫的pin；沿板卡本体的板层依次往下，设置板卡本体的下层出线连接到远离板卡本体出线侧的一排高密口的焊垫的pin；
112.本步骤中，设置将板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密口焊垫的pin；依次往下，设置板卡本体的下层出线连接到远离板卡本体出线侧的一排高密口的焊垫的pin的步骤具体包括：定义板卡本体上距离出线侧距离最近的一排高密口焊垫为第一排高密口焊垫，依次类推，定义板卡本体上距离出线侧距离最远的一排高密口焊垫为第n排高密口焊垫；定义板卡本体向出线侧出线的层从上到下依次为第一层到第n层；设置板卡本体的第一层的出线连接到第一排高密口焊垫的pin；依次往下，设置板卡本体的第n层的出线连接到第n排高密口焊垫的pin。
113.步骤4：将若干排高密连接器的焊垫平分成两个区域，且将同一个区域的多排高密焊垫的pin定义成同一个信号。需要说明的是，tx
‑
tx或rx
‑
rx靠近分布，也就是一个区域定义成tx，另一个区域定义成rx，这样在背钻后，高速走线就不会和高速的孔产生串扰。
114.需要说明的是，每排高密口焊垫包括若干对高密口的差分信号pin；该方法还包括：将同一排中相邻的每对高密口的差分信号pin之间设置地孔。设置将高密口焊垫的pin和该高密口焊垫的pin在板卡本体除顶层之外的层的出线构成l型单元，各l型单元之间无
相交点；设置高密口焊垫的pin在板卡本体顶层的出线与各l型单元无相交点。
115.在板卡本体上高密口的焊垫的位置设置高密连接器。这样，相邻的两排高密连接器的pin之间设置有一排地孔；板卡本体的最上层的出线连接到距离板卡本体出线侧最近的一排高密连接器的pin；依次往下，板卡本体的下层出线，连接到远离板卡本体出线侧的一排高密连接器的pin；将若干排高密连接器的pin平分成两个区域，且同一个区域的多排高密连接器的pin定义成同一个信号。
116.针对高密连接器，通过合理分布tx/rx差分信号pin的分布，上层出线接在靠近出线方向的pin,以此往下，下层出线接在靠近远离出线方向的pin，tx
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tx或rx
‑
rx靠近分布，这样在背钻后，避免信号线及过孔之间的串扰；同时在高密连接器pin分布之间加打地孔g，可有效达到隔离串扰的作用，避免了高速差分信号pin脚及焊垫之间的串扰，确保了链路的信号完整性，避免串扰带来的信号失效；同时合理利用板卡上的的走线空间，避免过设计带来的成本浪费；该方法简洁高效易实现，同时增加了系统设计可靠性。
117.尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。