一种用于屏蔽串扰的电路板及串扰消除方法与流程

本发明涉及一种电路板及方法，属于电子技术领域，具体是涉及一种用于屏蔽串扰的电路板及串扰消除方法。

背景技术：

柔性印刷电路板flexibleprintedcircuit，fpc自问世以来，由于具有轻薄、灵活、占用空间小、弯折自由度高等优点而广泛应用于电子、电器、汽车、医疗等产品领域。特别是在光通信领域，在光电器件和光电模块的小型化、高集成、高速率的要求下，fpc的应用越来越多，尤其对fpc的可靠性、耐弯折性等要求也越来越高。

微带传输线在传输高频信号时激发的电力线会通过pcb基板和空气介质向相邻线路干扰传输。随着光电器件和光电模块的小型化、高集成、高速率的发展，fpc上需要同时传输多组高频信号，且各组高频信号传输线间距越来越小。一般的柔性电路板在传输多组高频信号时普遍存在相邻通道高频信号相互串扰和相邻网络间绝缘电阻偏小的问题。本发明提供了一种高性能柔性电路板，通过焊盘端添加pcb隔离带、高频信号线正反面交替布线和增加贯通介质切割的方式，不仅解决了相邻网络间绝缘电阻偏小的问题，提升了相邻高频信号传输线间的串扰屏蔽，还有效地增加了电路板的柔韧性。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术所存在的上述的技术问题，提供了一种用于屏蔽串扰的电路板及串扰消除方法。该电路板及方法增大了相邻高频信号传输线间距，降低了高频信号的耦合串扰；在电路板上、下表面间隔传输，进一步提升对串扰信号的屏蔽。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种用于屏蔽串扰的电路板，包括：若干组高频传输线，相邻两组高频传输线分别布置于pcb基板的不同板面上，在各组高频传输线所处pcb基板位置的反面设置有用于接地的gnd网络。

优选的，上述的一种用于屏蔽串扰的电路板，包括：相邻两组高频信号传输线通过焊盘上的金属化通孔延伸到pcb基板的上、下表面间隔传输。

优选的，上述的一种用于屏蔽串扰的电路板，pcb基板两侧接头处设置金手指焊盘，所述金手指焊盘与pcb基板边框处为无敷铜的介质隔离带。

优选的，上述的一种用于屏蔽串扰的电路板，还包括形成于相邻两组高频传输线之间pcb基板上的介质切割槽。

优选的，上述的一种用于屏蔽串扰的电路板，所述介质切割槽的尺寸长度l基于下式计算得到：

式中c为光速，f为所传输高频信号中心频率，

εeff为等效介电常数，εr为介质基板介电常数，h为基板厚度，w为高频信号传输线宽度；

l1为修正补偿值，θ为介质基板损耗正切值，t为基板表面敷铜厚度，β取值范围；0.2≤β≤1.2。

优选的，上述的一种用于屏蔽串扰的电路板，介质切割槽宽度w取值范围0.05mm≤w≤0.45mm；

介质切割槽间距d＝l。

一种用于屏蔽电路板串扰的方法，包括：将相邻两组高频传输线分别布置于pcb基板的不同板面上，在各组高频传输线所处pcb基板位置的反面设置有用于接地的gnd网络。

优选的，上述的一种用于屏蔽电路板串扰的方法，包括：相邻两组高频信号传输线通过焊盘上的金属化通孔延伸到pcb基板的上、下表面间隔传输。

优选的，上述的一种用于屏蔽电路板串扰的方法，在pcb基板两侧接头处设置金手指焊盘，在所述金手指焊盘与pcb基板边框处设置无敷铜的介质隔离带。

优选的，上述的一种用于屏蔽电路板串扰的方法，还包括在相邻两组高频传输线之间pcb基板上形成介质切割槽。

因此，本发明具有如下优点：1、本发明通过在pcb板边沿焊盘处增加一段pcb介质隔离带，有效避免了实际加工中由于激光切割产生碳黑残留造成的相邻焊盘间绝缘电阻偏小，提升了不同网络信号间的隔离度；

2、本发明通过将相邻高频信号传输线在电路板上下两个表面间隔传输，增大了相邻高频信号传输线的间距，降低了相邻传输线间的高频串扰；

3、本发明在相邻高频信号传输线间增加贯通介质切割槽阵列，进一步抑制了相邻高频信号传输线间的串扰，同时提升了电路板的柔韧性和耐弯折性。

附图说明

图1为本发明柔性电路板剖面结构示意图；

图2为本发明柔性电路板平面结构示意图；

图3为相邻高频信号传输线上电力线串扰示意图；

图中：1-金手指焊盘，101-介质隔离带，2-高频信号传输网络，201-高频信号传输线，3-gnd网络，4-pcb基板，401-介质切割槽，5-电力线分布。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明，由此，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。为表述方便，本发明以4组单端信号传输线进行实例说明，传输信号速率为25gb/s。

本发明柔性电路板为双层板，板材使用dupontpyraluxap8525r板材，介电常数3.4，损耗正切角0.002，板材厚度0.05mm。

如图1和图2所示，金手指焊盘1与pcb板边框处添加无敷铜介质隔离带101，通过添加隔离带101，避免了实际加工中由于激光切割产生碳黑残留造成的相邻焊盘间绝缘电阻偏小，提升了不同网络信号间的隔离度；第1和第3组高频信号传输线201位于pcb基板4一侧表面，通过金手指焊盘上的金属化过孔信号换层，第2和第4组高频信号传输线201位于pcb基板4表面另一侧。在每组高频信号传输线201的正下方对应pcb基板另一侧，包含有gnd网络3，用于做参考回路接地。相邻高频信号传输线201在pcb板不同层传输高频信号，同一层面上相邻传输线间距增大一倍，电力线通过空气介质耦合到相邻高频信号传输线上的距离也随之增大一倍。有效地减弱了信号通过空气介质耦合的传输串扰。在第1和第2、第2和第3、第3和第4条高频信号传输线201正中间将pcb基材挖出一个介质切割槽401阵列，根据传输信号的速率、介质基板的厚度和介电常数计算得出：切割槽长度为1.87mm，宽度为0.25mm，切割槽间距亦为1.87mm。相邻高频信号传输线耦合的电力线在介质切割槽形成的谐振腔里谐振抵消，有效的减小了相邻传输线间通过pcb介质材料耦合的串扰信号，切割介质槽阵列使得pcb板更加柔软，也进一步提升了电路板的柔韧性和耐弯折性。

采用上述结构后，金手指焊盘1通过金属化通孔与电路板上下表面网络连通；相邻两组高频信号传输线201通过焊盘上的金属化过孔换层到pcb板的上、下表面间隔传输，由此使得同一层面上的相邻高频信号传输线201间距增大到原来的2倍，从而极大减少了相邻高频信号传输线间的耦合串扰；在相邻高频信号传输线间切挖一条介质切割槽401阵列，介质切割槽401长度为所传输高频信号等效四分之一物理波长，介质切割槽间距亦等于所传输高频信号等效四分之一物理波长，介质切割槽阵列形成一个个谐振回流腔，相邻高频信号传输线耦合的电力线在这些谐振腔里谐振抵消，有效的减小了相邻传输线间通过pcb介质材料耦合的串扰信号，同时由于在pcb基板上挖空了介质槽，pcb板更加柔软，也起到了提升了pcb板的柔韧性的有益效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。