一种电路板的制作方法

本发明涉及通讯设备领域，尤其涉及一种电路板。

背景技术：

随着通讯行业的迅猛发展，对通讯设备的要求也越来越高。由于差分对走线能够极大地降低信号的电气噪声效应，因此，在高速电路设计中，差分对走线也被越来越广泛地应用着。通俗地来讲，差分对信号驱动端发送两个等值、反相的信号，接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态为“0”还是“1”，而承载差分信号的那一对走线就称为差分对走线。差分对信号和普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三个方面：

a.抗干扰能力强，因为一个差分对中的两个差分线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两个信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。

b.能有效抑制电磁干扰(electromagneticinterference，emi)，同样的道理，由于两根信号的极性相反，它们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。

c.时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。

但即使差分对走线相较于单端走线的优势明显，其也仍然有缺陷，差分对两条信号线之间的耦合、信号线之间的互感和互容会引起信号线上的噪声，这就是串扰，当两个差分对平行走线，那么串扰就会增加，例如现有技术中常采 用的“gssg”叠层设计，即“接地平面-信号层-信号层-接地平面”，如图1所示的电路板，包括第一信号层1和第二信号层2，其中第一差分对3被设置在第一信号层1上，第二差分对4设置在第二信号层2上：第一差分对3和第二差分对2采用平行走线，而且两个差分对之间的距离较近，所以串扰相当大，信号完整性受到抑制。这时，如果想要减小串扰，常见的做法就是将第一差分对3向右移动，使第一差分对3与第二差分对4的距离较远，如图2所示。这样的做法虽然减小了第一差分对3和第二差分对4之间的串扰，但却同时降低了走线的密度，增加了制板成本。所以说，依照现有技术的电路板设计，在信号的完整性和走线密度之间存在不可调和的矛盾。

技术实现要素：

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种电路板，用以解决现有电路板不能同时保证信号完整性与走线密度的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电路板，其特征在于，包括第一类型走线单元和第二类型走线单元；

所述第一类型走线单元为设置在同一信号层的差分走线单元，每一个所述差分走线单元包括两个差分线；

所述第二类型走线单元设置于所述电路板上电场场强最弱的区域，所述电场场强最弱的区域包括所述第一类型走线单元内两个差分线之间电场场强最弱的区域或所述第一类型走线单元之间电场场强最弱的区域。

在本发明一种实施例中，所述电路板包括m个第一类型走线单元和2m-1个第二类型走线单元，所述m大于等于1。

在本发明一种实施例中，当所述第二类型走线单元设置于所述第一类型走 线单元内两个差分线之间电场场强最弱的区域时，所述第二类型走线单元位于所述第一类型走线单元内两个差分线的中垂线上。

在本发明一种实施例中，当所述第二类型走线单元设置于所述第一类型走线单元之间电场场强最弱的区域时，所述第二类型走线单元位于两个所述第一类型走线单元电场相互抵消的区域。

在本发明一种实施例中，所述第二类型走线单元为差分走线单元，所述第二类型走线单元的两个差分线设置于不同的信号层。

在本发明一种实施例中，所述第二类型走线单元的设置方式包括：

所述第二类型走线单元中两个差分线中的任意一个与所述第一类型走线单元设置在同一信号层；

或，

所述第二类型走线单元中两个差分线都设置在所述第一类型走线单元所在信号层之外的其他信号层。

在本发明一种实施例中，当所述第二类型走线单元设置于所述第一类型走线单元内两个差分线之间电场场强最弱的区域时，所述第二类型走线单元的两个差分线间的中垂线与所述第一类型走线单元的一个差分线到另一个差分线的连线重合；

当所述第二类型走线单元设置于所述第一类型走线单元之间电场场强最弱的区域时，所述第二类型走线单元的两个差分线间的中垂线与两个所述第一类型走线单元之间连线重合。

在本发明一种实施例中，所述第二类型走线单元为单端走线单元。

在本发明一种实施例中，所述单端走线单元为一个单端线的单端走线单元或两个单端线的单端走线单元；

当所述第二类型走线单元为两个单端线的单端走线单元时，两个单端线设置在不同的信号层，所述第二类型走线单元的设置方式包括：

所述第二类型走线单元中两个单端线中的任意一个与所述第一类型走线单元设置在同一信号层；

或，

所述第二类型走线单元中两个单端线都设置在所述第一类型走线单元所在信号层之外的其他信号层。

在本发明一种实施例中，当所述第二类型走线单元为两个单端线的单端走线单元时，

当所述第二类型走线单元设置于所述第一类型走线单元内两个差分线之间电场场强最弱的区域时，所述第二类型走线单元的两个单端线间的中垂线与所述第一类型走线单元的一个差分线到另一个差分线的连线重合；

当所述第二类型走线单元设置于所述第一类型走线单元之间电场场强最弱的区域时，所述第二类型走线单元的两个单端线间的中垂线与两个所述第一类型走线单元之间的连线重合。

本发明的有益效果是：

本发明提供的电路板，通过将第二类型走线单元设置在一个差分走线单元内电场场强最弱的区域或者差分走线单元之间的电场场强最弱的区域，和现有技术相比，在增大了走线密度的同时，又使第二类型走线单元受到第一类型走线单元的电场干扰最小，保证了第一类型走线单元与第二类型走线单元的信号的完整性，从而有效地解决了现有技术中信号的完整性和走线密度之间的矛盾。

附图说明

图1为一种现有电路板的剖面图；

图2为一种现有电路板的剖面图；

图3为电路板上电场场强最弱的区域的分布示意图；

图4为本发明实施例一提供的一种电路板的剖面图；

图5为本发明实施例一提供的另一种电路板的剖面图；

图6为本发明实施例一提供的另一种电路板的剖面图；

图7为本发明实施例一提供的另一种电路板的剖面图；

图8为本发明实施例一提供的另一种电路板的剖面图；

图9为本发明实施例二提供的一种电路板的剖面图；

图10为本发明实施例二提供的另一种电路板的剖面图；

图11为本发明实施例二提供的另一种电路板的剖面图；

图12为本发明实施例二提供的另一种电路板的剖面图；

图13为本发明实施例二提供的另一种电路板的剖面图；

图14为本发明实施例三提供的一种电路板的剖面图；

图15为本发明电路板与现有电路板的串扰仿真结果示意图。

具体实施方式

请参考图3，图3为电路板上电场场强最弱的区域的分布示意图。该电路板包括第一信号层1、第二信号层2和第三信号层3，设置在第二信号层2上的第一类型走线单元4和4’为差分走线单元，将两个差分走线单元设置在同一信号层，即，第二信号层2。按照现有的布线原则，考虑到各个走线单元之间的串扰，会将第二类型走线单元依照相同的设置规则被设置在尽量远离第一类型走线单元4和第一类型走线单元4’的区域来减小串扰，但是这样就会减小电路板的布 线密度，从而提高了制作电路板的成本。

在本发明中，将第二类型走线单元设置在电路板上电场场强最弱的区域，以此保证第二类型走线单元受到第一类型走线单元的电场的影响最小。应当理解的是，这些区域就包括第一类型走线单元内两个差分线之间电场场强最弱的区域和第一类型走线单元之间电场场强最弱的区域，如图3中的第一类型走线单元4中两个差分线之间区域5、第一类型走线单元4’中两个差分线之间区域5’或者是两个第一类型走线单元4和4’之间的区域6。在这些区域内，第一类型走线单元的电场会进行一定的相互抵消，因此会使总的电场场强减小。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

在上述基础上，本实施例以将第二类型走线单元7设置在第一类型走线单元4内两个差分线之间电场场强最弱的区域5为例。优选地，本实施例将第二类型走线单元7设置在第一类型走线单元4内两个差分线的中垂线上，在中垂线这个区域，第一类型走线单元4中第一差分线41和第二差分线42的电场几乎已经完全抵消，因此，第二类型走线单元7受到的影响会很小。

若第二类型走线单元为差分走线单元，为了使其两个差分线都受到较小的电场影响，就将其两个差分线分别设置在不同的信号层，图4至图6给出了第二类型走线单元为差分走线单元时的几种设置方式：

第二类型走线单元7中两个差分线中的任意一个与第一类型走线单元设置在同一信号层，如图4所示：

将第二类型走线单元7中的第四差分线72设置在与第一类型走线单元4所在的信号层。当然也可以将第二类型走线单元7的第三差分线71设置在与第一 类型走线单元4所在的信号层。

第二类型走线单元7中两个差分线都设置在第一类型走线单元4所在信号层之外的其他信号层。请参考图5和图6：

图5中将第二类型走线单元7的两个差分线，即第三差分线71和第四差分线72都设置在与第一类型走线单元4不同的信号层，且第二类型走线单元7的两个差分线所在的信号层都在第一类型走线单元4所在信号层之上。

当然，毫无疑义的是，除图5所示出设置方式以外，第二类型走线单元7的两个差分线所在的信号层也可以在第一类型走线单元4所在信号层之下。或者如图6所示的，将第二类型走线单元7的第三差分线71设置在第一类型走线单元4所在信号层之上的其他信号层，第四差分线72设置在第一类型走线单元4所在信号层之下的其他信号层。优选的，在本实施例提供的电路板为“gsssg”的结构，即“接地平面-信号层-信号层-信号层-接地平面”的结构，其包含三个信号层，第二类型走线单元7的第三差分线71与第四差分线72间的中垂线与第一类型走线单元4的一个差分线到另一个差分线的连线重合，在这种情况下，第一类型走线单元4正好处于第二类型走线单元7中两个差分线之间的中垂线上，在这里，第二类型走线单元7中两个差分线的电场几乎已经完全抵消，第一类型走线单元4受到的电场影响影响也为最小，因此第一类型走线单元4与第二类型走线单元7之间的串扰最小。

当第二类型走线单元7为单端走线单元时，其设置情况可依据第二类型走线单元7的具体类型而定，单端走线单元分为一个单端线的单端走线单元和两个单端线的单端走线单元，当第二类型走线单元7为两个单端线的单端走线单元时，可以参照第二类型走线单元7为差分走线单元的设置情况进行设定，这里就不再赘述。

下面详细介绍第二类型走线单元7为一个单端线的单端走线单元时的设置情况，事实上，当第二类型走线单元7为一个单端线的单端走线单元时，情况简单得多，第二类型走线单元7可以与第一类型走线单元4设置在不同的信号层，如图7，可以理解的是，图7中第二类型走线单元7的位置并不是本发明能给出的唯一位置。第二类型走线单元7也可以与第一类型走线单元4设置在同一信号层，如图8所示。

在本实施例中，第二类型走线单元设置在第一类型走线单元内两个差分线之间电场场强最弱的区域，假设在本实施例中提供的电路板上设置m个第一类型走线单元，那么该电路板上最多可以设置上述第二类型走线单元的个数也为m个。

实施例二：

本实施例以将第二类型走线单元7设置在第一类型走线单元4和4’之间电场场强最弱的区域6为例。优选地，本实施例将第二类型走线单元7设置在两个第一类型走线单元电场相互抵消的区域6，请参照图9，图9中的电路板上设置了两个第一类型走线单元4和4’，由于第一类型走线单元4和4’均为差分走线单元，因此，第一类型走线单元4包括第一差分线41和第二差分线42，第一类型走线单元4’包括第五差分线41’和第六差分线42’。第二差分线42和第五差分线41’之间的中垂线上，两个第一类型走线单元之间的电场几乎已经完全抵消，因此，第二类型走线单元7受到的影响会很小。若第二类型走线单元7为差分走线单元，为了使第三差分线71和第四差分线72都受到较小的电场影响，就将其两个差分线分别设置在不同的信号层，使其整体均处于第二差分线42和第五差分线41’之间的中垂线上，即两个第一类型走线单元4和4’的电场相互抵消的区域6。图9至图11给出了第二类型走线单元7为差分走线 单元时的几种设置方式：

第二类型走线单元7中两个差分线中的任意一个与第一类型走线单元设置在同一信号层，如图9所示：

将第二类型走线单元7中第四差分线72设置在与第一类型走线单元4和4’所在的信号层。当然也可以将第二类型走线单元7的第三差分线71设置在与第一类型走线单元4和4’所在的信号层。

第二类型走线单元7中两个差分线都设置在第一类型走线单元4和4’所在信号层之外的其他信号层。请参考图10和图11：

图10中将第二类型走线单元7的第三差分线71和第四差分线72都设置在与第一类型走线单元4和4’不同的信号层，且第二类型走线单元7的两个差分线所在的信号层都在第一类型走线单元所在信号层之上。

当然，毫无疑义的是，除图10所示出的设置方式以外，第二类型走线单元的两个差分线所在的信号层也可以在第一类型走线单元4和4’所在信号层之下。或者，如图11所示的，将第二走线单元7的第三差分线71设置在第一走线单元4和4’所在信号层之上的其他信号层，第四差分线72设置在第一类型走线单元4和4’所在信号层之下的其他信号层。优选的，在本实施例的设置中，第二类型走线单元7的第三差分线71和第四差分线72间的中垂线与第一类型走线单元4与第一类型走线单元4’之间的连线重合，在这种情况下，两个第一类型走线单元4和4’正好处于第二类型走线单元7中两个差分线之间的中垂线上，在这里，第二类型走线单元7中两个差分线的电场几乎已经完全抵消，两个第一类型走线单元4和4’受到的电场影响影响也为最小，因此第一类型走线单元4和4’与第二类型走线单元7之间的串扰最小。

当第二类型走线单元7为单端走线单元时，其设置情况可依据第二类型走 线单元7的具体类型而定，单端走线单元分为一个单端线的单端走线单元和两个单端线的单端走线单元，当第二类型走线单元7为两个单端线的单端走线单元时，可以参照第二类型走线单元7为差分走线单元的设置情况进行设定，这里就不再赘述。

下面详细介绍第二类型走线单元7为一个单端线的单端走线单元时的设置情况，事实上，当第二类型走线单元7为一个单端线的单端走线单元时，情况简单得多，第二类型走线单元7可以与第一类型走线单元4和4’设置在不同的信号层，如图12，可以理解的是，图12中第二类型走线单元7的位置并不是本发明能给出的唯一位置。第二类型走线单元7也可以与第一类型走线单元4和4’设置在同一信号层，如图13所示。

在本实施例中，第二类型走线单元设置在第一类型走线单元之间电场场强最弱的区域，假设在本实施例中提供的电路板上设置m个第一类型走线单元，那么该电路板上最多可以设置上述第二类型走线单元的个数为m-1个。

实施例三：

可以理解的是，在实施例一和实施例二的基础上，在本发明提供的电路板可以同时在第一类型走线单元内两个差分线之间电场场强最弱的区域和第一类型走线单元之间电场场强最弱的区域设置第二类型走线单元，因此，本发明提供的电路板上最多可以设置第二类型走线单元的个数为2m-1。本实施例提供一种同时在上述两个区域设置第二类型走线单元的电路板，如图14所示。

图15为本发明电路板与现有电路板的串扰测试结果示意图，图中横轴表示频率，纵轴表示串扰大小，曲线a代表现有电路板的串扰仿真结果，曲线b代表本发明电路板的串扰仿真结果。从仿真结果中可以看出，本发明的电路板中个走线单元之间的串扰明显更低。

图14所给出的示例中，三个第二类型走线单元7、7’和7”均为差分走线单元，但本领域技术人员应该知道，在第二类型走线单元7、7’和7”所在的区域设置单端走线单元也是可行的，另外，采用不同型号的差分走线单元，那么两个差分线的间距也会不同，故，差分线的间距不应该限定本发明保护范围。

尽管在上面提供的三个实施例的附图都采用了“gsssg”的设计结构，但是结合上述文字描述，本领域技术人员应该明白，这并不表示本发明一定要在具有三个信号层的电路板上才能实现。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。