一种用于连接器压接的PCB板及其加工方法和装置与流程

本发明涉及pcb加工领域，特别是涉及一种用于连接器压接的pcb板及其加工方法和装置。

背景技术：

随着互联网+时代的到来，互联网的用户数量也在急剧增加，渗透率已经接近50％。随着移动互联网技术的普及，高清视频等各种高流量的业务也随之不断涌现，数据流量的井喷式增长给传输网络带来了巨大的带宽压力。

同时，ptp视频等分布式业务使得网络拓扑日益复杂，大带宽专线租赁、大型idc互联等新型业务对于高带宽也有着迫切需求，网络供应商只能不断增加系统的通讯容量来满足不断增加的业务需求。

为了解决这一问题，网络供应商除了在有限的空间内铺设更多的网络以外，还在不断提升每条网络的输出速率，目前pcb上单线速率已经达到25gbps，未来会达到56gbps，或者更高。

pcb加连接器的组装方式已经被广泛应用在通信系统中，为了增加通讯容量，需要连接器越做越小，以便在有限的空间内可以提供更多的互连通道；同时，需要速率不断提升，从6.25gbps，提升到12.5gbps，25gbps，甚至是56gbps。密度的提升，以及速率的激剧增加，对于连接器装配到pcb上后的性能提出了极大的挑战。连接器厂家为了保障密度，同时保障性能，在连接器内部会大量使用屏蔽材料，以满足速率和密度激增的需求。然而，最终系统容量的提升，需要系统厂商在pcb上予以实现。而在pcb设计上，由于pcb结构的原因，这种屏蔽效果会大打折扣，往往很难达到预定的设计目标。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明提供一种用于连接器压接的pcb板及其加工方法和装置，用以解决现有技术在连接器封装固定的情况下连接器装配到pcb中，无法有效减少串扰的技术问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种用于连接器压接的pcb板包括：在pcb板的连接器扇出部分设置有地过孔。

进一步，所述地过孔的个数为两个或两个以上。

进一步，所述地过孔与压接孔之间的距离大于等于第一安全距离，所述地过孔与走线之间的距离大于等于第二安全距离，其中，所述第一安全距离为地过孔与压接孔不产生破孔时的最小安全距离，所述第二安全距离为地过孔与走线不产生短路时的最小安全距离。

另一方面，本发明还提供一种加工上述用于连接器压接的pcb板的方法，包括：确定待添加的地过孔的位置和大小；根据确定的位置和大小，在用于连接器压接的pcb板上添加地过孔。

进一步，所述确定待添加的地过孔的大小包括：获取所述pcb板的最大厚径比；获取所述pcb板的厚度；根据所述最大厚径比和所述厚度，计算得到所述待添加的地过孔的最小孔径。

进一步，根据所述最大厚径比和所述厚度，按照以下公式计算得到所述待添加的地过孔的最小孔径：d1＝h/n其中，d1表示最小孔径，h表示厚度，n表示最大厚径比。

进一步，所述确定待添加的地过孔的位置包括：确定待添加的地过孔与压接孔不产生破孔时的第一最小安全距离；确定待添加的地过孔与走线不产生短路时的第二最小安全距离；选择与压接孔之间的距离大于等于所述第一最小安全距离，与走线之间的距离大于等于所述第二最小安全距离的位置，作为确定 的所述待添加的地过孔的位置。

进一步，在选择与压接孔之间的距离大于等于所述第一最小安全距离，与走线之间的距离大于等于所述第二最小安全距离的位置，作为确定的所述待添加的地过孔的位置的过程中，所述方法还包括：在所述待添加的地过孔与走线之间的距离始终小于所述第二最小安全距离的情况下，改变走线的位置，直至所述待添加的地过孔与走线之间的距离大于等于所述第二最小安全距离。

进一步，所述第一最小安全距离与所述第二最小安全距离相等，等于所述待添加的地过孔的最小孔径。

进一步，在pcb板上添加两个或两个以上地过孔。

又一方面，本发明还提供一种加工上述用于连接器压接的pcb板的装置，包括：确定模块，用于确定待添加的地过孔的位置和大小；添加模块，用于根据确定的位置和大小，在用于连接器压接的pcb板上添加地过孔。

进一步，所述确定模块包括：第一获取单元，用于获取所述pcb板的最大厚径比；第二获取单元，用于获取所述pcb板的厚度；计算单元，用于根据所述最大厚径比和所述厚度，计算得到所述待添加的地过孔的最小孔径。

进一步，所述确定模块包括：第一确定单元，用于确定待添加的地过孔与压接孔不产生破孔时的第一最小安全距离；第二确定单元，用于确定待添加的地过孔与走线不产生短路时的第二最小安全距离；选择单元，用于选择与压接孔之间的距离大于等于所述第一最小安全距离，与走线之间的距离大于等于所述第二最小安全距离的位置，作为确定的所述待添加的地过孔的位置。

本发明有益效果如下：通过在用于连接器压接的pcb板上添加地过孔，因为地过孔可以起到一定的隔离作用，从而可以有效提升连接器装配到pcb后的电气性能，特别是能明显降低系统的串扰，从而解决了现有技术在连接器封装固定的情况下连接器装配到pcb中，无法有效减少串扰的技术问题，达到了降低串扰，提升电气性能的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例中用于连接器压接的pcb板的加工方法的方法流程图；

图2是本发明实施例中用于连接器压接的pcb板的加工装置的结构框图；

图3是本发明实施例中确定模块的一种结构框图；

图4是本发明实施例中确定模块的另一种结构框图；

图5是本发明实施例中可加工孔径示意图；

图6是本发明实施例中孔与孔之间安全距离示意图；

图7是本发明实施例中孔与线之间安全距离示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术在连接器封装固定的情况下连接器装配到pcb中，无法有效减少串扰的技术问题，本发明提供了一种用于连接器压接的pcb板的加工方法和装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。

本发明实施例提供了一种用于连接器压接的pcb板，在pcb板的连接器扇出部分设置地过孔，因为地过孔可以起到一定的隔离作用，从而可以有效提升连接器装配到pcb后的电气性能，特别是能明显降低系统的串扰。

在具体实现的时候，地过孔的数量可以设置一个、两个或者两个以上，只要地过孔的大小大小能满足电镀要求，而且添加的地过孔不导致连接器压接地过孔有破孔的风险，同时还不影响连接器信号线的扇出，那么地过孔的数量是越多越好的，具体的数量，本申请不作限定。

为了保证添加的地过孔不导致连接器压接地过孔有破孔的风险，同时还不影响连接器信号线的扇出，可以设置地过孔与压接孔之间的距离大于等于第一安全距离，地过孔与走线之间的距离大于等于第二安全距离，其中，第一安全距离为地过孔与压接孔不产生破孔时的最小安全距离，第二安全距离为地过孔 与走线不产生短路时的最小安全距离。

本发明实施例还提供了一种加工上述用于连接器压接的pcb板的方法，该方法的流程如图1所示，包括步骤s102至s104：

步骤s102：确定待添加的地过孔的位置和大小；

步骤s104：根据确定的位置和大小，在用于连接器压接的pcb板上添加地过孔。

本发明通过在用于连接器压接的pcb板上添加地过孔，因为地过孔可以起到一定的隔离作用，从而可以有效提升连接器装配到pcb后的电气性能，特别是能明显降低系统的串扰，从而解决了现有技术在连接器封装固定的情况下连接器装配到pcb中，无法有效减少串扰的技术问题，达到了降低串扰，提升电气性能的技术效果。

在上述步骤s102中，主要包括两个操作，一个是确定待添加的地过孔的位置，一个是确定待添加的地过孔的大小。具体地，可以按照以下步骤确定地过孔的大小，即确定地过孔的孔径：

s1：获取所述pcb板的最大厚径比；

s2：获取所述pcb板的厚度；

s3：根据所述最大厚径比和所述厚度，计算得到所述待添加的地过孔的最小孔径，可以按照以下公式进行计算：

d1＝h/n

其中，d1表示最小孔径，h表示厚度，n表示最大厚径比。

上述厚径比定义为pcb板厚与孔径之比，体现的板厂的一个加工能力，假设厚径比为n，那么只有需要加工的过孔厚径比小于n，才认为该孔具备可加工性。在确定了厚径比后，就需要先根据板厚，确定最小可加工孔径。

具体地，可以按照以下方式确定待添加的地过孔的位置：

s1：确定待添加的地过孔与压接孔不产生破孔时的第一最小安全距离；

s2：确定待添加的地过孔与走线不产生短路时的第二最小安全距离；

s3：选择与压接孔之间的距离大于等于所述第一最小安全距离，与走线之间的距离大于等于所述第二最小安全距离的位置，作为确定的所述待添加的地过孔的位置。

即，确定出保证与压接孔和走线之间安全的安全距离，在保证该安全距离的前提下确定地过孔的加工位置。

进一步的，考虑到有的时候，地过孔位置与走线之间总是难以满足安全距离的限制，为此，可以适当调整走线的位置，以便给地过孔留出一定的空间。即，在待添加的地过孔与走线之间的距离始终小于第二最小安全距离的情况下，改变走线的位置，直至待添加的地过孔与走线之间的距离大于等于第二最小安全距离。

在实际实现的时候，可以设置第一最小安全距离和第二最小安全距离相等，另两者都等于待添加的地过孔的最小孔径。

如果pcb板的空间和位置允许，可以在在pcb板上添加两个或两个以上的地过孔。

在本实施例中还提供了一种用于连接器压接的pcb板的加工装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图2是根据本发明实施例的用于连接器压接的pcb板的加工装置的一种优选结构框图，如图2所示，可以包括：确定模块201和添加模块202。

确定模块201，用于确定待添加的地过孔的位置和大小；

添加模块202，用于根据确定的位置和大小，在用于连接器压接的pcb板上添加地过孔。

在一个实施方式中，如图3所示，确定模块201可以包括：第一获取单元2011，用于获取所述pcb板的最大厚径比；第二获取单元2012，用于获取所 述pcb板的厚度；计算单元2013，用于根据所述最大厚径比和所述厚度，计算得到所述待添加的地过孔的最小孔径。

在一个实施方式中，如图4所示，确定模块201可以包括：第一确定单元2014，用于确定待添加的地过孔与压接孔不产生破孔时的第一最小安全距离；第二确定单元2015，用于确定待添加的地过孔与走线不产生短路时的第二最小安全距离；选择单元2016，用于选择与压接孔之间的距离大于等于所述第一最小安全距离，与走线之间的距离大于等于所述第二最小安全距离的位置，作为确定的所述待添加的地过孔的位置。

优选实施例

为了更好地说明本发明，在本例中还提供了一个具体实施例进行说明，然而这仅是作为一个具体实例，并不构成对本发明的不当限定。

主要是考虑到连接器厂家仅会考虑连接器自身性能的提升，而不会全面考虑连接器装配到pcb以后的整体性能，且连接器已经设计了相对好的屏蔽管脚，pcb上很难采取更好的屏蔽方案，为了保障性能，只能牺牲密度，或者增加pcb的成本。

在本例中，通过在pcb上，连接器扇出部分合适的位置添加适宜大小的地过孔以保障连接器装配到pcb上以后有优异的电气性能，其中，地过孔的大小需要满足电镀要求，且必须保证添加的地过孔不导致连接器压接地过孔有破孔的风险，同时还不影响连接器信号线的扇出。

如果需要进一步提升连接器装配到pcb以后的性能，可以考虑孔与连接器pin，孔与走线的安全距离以后，添加2个或者更多的地过孔。

通过合理添加地过孔，可以有效提升提升连接器装配到pcb后的电气性能，特别是能明显降低系统的串扰。经过试验数据得出，如果增加1个地过孔，串扰可降低3db以上。

如图5所示，为两个过孔之间的耦合示意图，根据两个过孔之间的距离(s)，以及过孔的尺寸(r)可以算出耦合电感，以及耦合电容。

耦合电容：

耦合电感：

则两个过孔之间的阻抗为：

其中，dk表示pcb材料的等效介电常数，len表示过孔长度。

由上述公式可以看出，两个过孔之间的阻抗越小，说明过孔之间的耦合越强，那么它们对外的串扰就越小。如果在原有的基础上，再增加1个地过孔，就相当于电容量增加1倍，电感减小。根据阻抗计算公式，等效阻抗比原来减小很多，过孔之间的耦合能量大大加强，因此对外的串扰就会减小。

具体地，可以采用以下方式进行加工，包括：

步骤1：厚径比定义为pcb板厚与孔径之比，是板厂的一项加工能力，假设为n，只有需要加工的过孔厚径比(厚径比：板厚/孔径)小于n，即认为该孔具备可加工性。因此，需要先根据板厚h，以确定最小可加工孔径d1＝h/n，如图6所示，如果板厚h＝3.0mm，厚径比为n＝15，则最小可加工孔径d1＝3/15＝0.2mm。

步骤2：根据步骤1确定的最小孔径d1，计算所加孔与压接孔不产生破孔时的最小安全距离s1，如图7所示，s1可以取值为0.2mm。

步骤3：根据步骤1确定的最小孔径d1，计算所加孔与走线不产生短路时的最小安全距离s2，可以取值为0.2mm。

步骤4：根据步骤1确定的最小孔径d1，步骤2确定的孔与压接孔的安全距离s1，步骤3确定的孔与线的安全距离s2，来确定所加孔的具体位置。具体地，需要满足：s3>＝s1且s4>＝s2，即，s3需要大于0.2mm，s4也需要大于0.2mm。

步骤5：如果孔到线的距离s4不能满足要求，则需要调整走线的位置，给地过孔留出一定的空间。

通过上述方式进行设计后，就可以在保障不改变连接器结构的情况下，提升连接器装配到pcb以后的电气性能，以便提升产品的性能。

综上所述，通过本发明实施例提供的技术，本发明通过在用于连接器压接的pcb板上添加地过孔，因为地过孔可以起到一定的隔离作用，从而可以有效提升连接器装配到pcb后的电气性能，特别是能明显降低系统的串扰，从而解决了现有技术在连接器封装固定的情况下连接器装配到pcb中，无法有效减少串扰的技术问题，达到了降低串扰，提升电气性能的技术效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施例，本领域的技术人员将意识到各种改进、增加和取代也是可能的，因此，本发明的范围应当不限于上述实施例。