单层印制电路板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种单层印制电路板。包括第一功能模块、第一差分信号线对、第一匹配阻抗对、第二功能模块、第三功能模块、第二差分信号线对、第二匹配阻抗对、金属连接导线对、第三差分信号线对及第四功能模块，第一功能模块与第二功能模块位于第一水平线上，第三功能模块与第四功能模块位于与第一水平线交错的第二水平线上；第一功能模块，依序通过第一差分信号线对及第一匹配阻抗对连接到第二功能模块；第三功能模块，依序通过第二差分信号线对、第二匹配阻抗对、金属连接导线对及第三差分信号线对连接到第四功能模块；金属连接导线对位于第一差分信号线对上方，且与第一差分信号线对不发生物理连接。应用本实用新型，可以降低走线成本。
【专利说明】单层印制电路板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及印制电路板(PCB, Printed Circuit Board)技术,尤其涉及一种 单层印制电路板。
【背景技术】
[0002]目前，随着电子产品功能日益强大，电路也日趋复杂，越来越多的元件集成在集成 电路(IC，Integrate Circuit)芯片内部，使得IC芯片的引脚数量越来越多，IC芯片引脚 排列方式出现多样化。越来越多的IC芯片需要多层PCB进行布线和排版。
[0003]在PCB中，当需要在两电路模块之间进行信号传输时，通常将待传输信号进行差 分处理，得到差分信号，并设置成靠近平行的差分信号线对。这样，在阻抗匹配的情况下，由 于两平行走线中差分信号的相互耦合，可以抵消外界的共模噪声、有效抑制电磁干扰。
[0004]PCB中，平行走线的差分信号线对之间的距离，沿走线方向，在任意位置都保持为 一个常数。
[0005]图1为现有PCB的结构示意图。以双层板上走线的差分信号线对发生交错为例， 参见图1，包括:第一 PCBll以及第二 PCB12，其中，
[0006]第一 PCBll包括:第一功能模块111、第一差分信号线对112、第一匹配阻抗对 113、第二功能模块114、第三功能模块115、第二差分信号线对116、第二匹配阻抗对117以 及过孔118 ；
[0007]第二 PCB12包括:过孔焊盘121、第三差分信号线对122以及第四功能模块123 ；
[0008]第一PCBll—侧的第一功能模块111，依序通过第一差分信号线对112以及第一匹 配阻抗对113，连接到第一 PCBll的另一侧；
[0009]第一差分信号线对112与第二差分信号线对116在第一 PCBll上发生交错；
[0010]第三功能模块115，依序通过第二差分信号线对112以及第二匹配阻抗对113，连 接到第一 PCBll上设置的过孔118 ；
[0011]过孔118延伸至第二 PCB12中；
[0012]第二 PCB12中设置的过孔焊盘121与延伸至第二 PCB12中的过孔118进行电气连 接，过孔焊盘121再通过第三差分信号线对122连接至第四功能模块123。
[0013]由上述可见，现有的PCB，如果功能模块之间的走线发生交错时，为了避免交错的 走线相连导通，从而导致功能模块异常的情形，需要通过过孔的方式实现走线交集，即将发 生交错的一路差分信号线对走线至另一 PCB，需要设置两层及两层以上的PCB，增加了走线 的成本。
实用新型内容
[0014]本实用新型的实施例提供一种单层印制电路板，降低走线成本。
[0015]为达到上述目的，本实用新型实施例提供的一种单层印制电路板，该单层印制电 路板包括:第一功能模块、第一差分信号线对、第一匹配阻抗对、第二功能模块、第三功能模块、第二差分信号线对、第二匹配阻抗对、金属连接导线对、第三差分信号线对以及第四功能模块，其中，
[0016]第一功能模块与第二功能模块位于第一水平线上，第三功能模块与第四功能模块位于第二水平线上，第一水平线与第二水平线发生交错；
[0017]第一功能模块，依序通过第一差分信号线对以及第一匹配阻抗对，连接到第二功能丰旲块;
[0018]第三功能模块，依序通过第二差分信号线对、第二匹配阻抗对、金属连接导线对以及第三差分信号线对，连接到第四功能模块；
[0019]金属连接导线对位于第一差分信号线对上方，且与第一差分信号线对不发生物理连接。
[0020]较佳地,所述第一功能模块包括第一输出端以及第二输出端，第一差分信号线对包括第一差分信号线以及第二差分信号线，第一匹配阻抗对包括第一阻抗以及第二阻抗，第二功能模块包括第一输入端以及第二输入端，其中，
[0021]第一功能模块的第一输出端与第一差分信号线的一端相连，第一差分信号线的另一端与第一阻抗的一端相连，第一阻抗的另一端与第二功能模块的第一输入端相连；
[0022]第一功能模块的第二输出端与第二差分信号线的一端相连，第二差分信号线的另一端与第二阻抗的一端相连，第二阻抗的另一端与第二功能模块的第二输入端相连。
[0023]较佳地,所述第三功能模块包括第一输出端以及第二输出端，第二差分信号线对包括第三差分信号线以及第四差分信号线，第二匹配阻抗对包括第三阻抗以及第四阻抗，金属连接导线对包括第一金属连接导线以及第二金属连接导线，第三差分信号线对包括第五差分信号线以及第六差分信号线，第四功能模块包括第一输入端以及第二输入端，其中，
[0024]第三功能模块的第一输出端与第三差分信号线的一端相连，第三差分信号线的另一端与第三阻抗的一端相连，第三阻抗的另一端与第一金属连接导线的一端相连，第一金属连接导线的另一端与第五差分信号线的一端相连，第五差分信号线的另一端与第四功能模块的第一输入端相连；
[0025]第三功能模块的第二输出端与第四差分信号线的一端相连，第四差分信号线的另一端与第四阻抗的一端相连，第四阻抗的另一端与第二金属连接导线的一端相连，第二金属连接导线的另一端与第六差分信号线的一端相连，第六差分信号线的另一端与第四功能模块的第二输入端相连。
[0026]较佳地，所述第一金属连接导线与第二金属连接导线之间的间距，与第三差分信号线与第四差分信号线之间的间距相等。
[0027]较佳地，所述第五差分信号线与第六差分信号线之间的间距，与第三差分信号线与第四差分信号线之间的间距相等。
[0028]较佳地，进一步包括:第二金属连接导线对、第四差分信号线对以及第五功能模块，其中，
[0029]第五功能模块与第二功能模块共享第一功能模块；
[0030]第一功能模块，依序通过第一差分信号线对、第一匹配阻抗对、第二金属连接导线对以及第四差分信号线对连接到第五功能模块；
[0031]第二金属连接导线对位于第一差分信号线对上方，且与第一差分信号线对以及金属连接导线对不发生物理连接。
[0032]较佳地，所述第二金属连接导线对包括第三金属连接导线以及第四金属连接导 线，第四差分信号线对包括第七差分信号线以及第八差分信号线，第五功能模块包括第一 输入端以及第二输入端，其中，
[0033]第一功能模块的第一输出端与第一差分信号线的一端相连，第一差分信号线的另 一端与第一阻抗的一端相连，第一阻抗的另一端与第三金属连接导线的一端相连，第三金 属连接导线的另一端与第七差分信号线的一端相连，第七差分信号线的另一端与第五功能 模块的第一输入端相连；
[0034]第一功能模块的第二输出端与第二差分信号线的一端相连，第二差分信号线的另 一端与第二阻抗的一端相连，第二阻抗的另一端与第四金属连接导线的一端相连，第四金 属连接导线的另一端与第八差分信号线的一端相连，第八差分信号线的另一端与第五功能 模块的第二输入端相连。
[0035]较佳地，所述第三金属连接导线与第四金属连接导线之间的间距，与第一差分信 号线与第二差分信号线之间的间距相等。
[0036]较佳地，所述第七差分信号线与第八差分信号线之间的间距，与第一差分信号线 与第二差分信号线之间的间距相等。
[0037]较佳地，所述第一功能模块与第二功能模块组成功能模块对，第三功能模块与第 四功能模块组成功能模块对，所述第一功能模块与第二功能模块的数量为一个以上；所述 第三功能模块与第四功能模块的数量为一个以上，所述功能模块对之间的走线具有交错。
[0038]由上述技术方案可见，本实用新型实施例提供的一种单层印制电路板，当印制电 路板上的功能模块之间的走线发生交错时，将发生交错的一端的一路差分信号线对，通过 跳线的方式走线至发生交错的另一端，从而在不影响另一路差分信号线对所在PCB的布线 方式的情形下，可以在单层PCB上实现交错差分信号线对的走线，有效降低了走线的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例 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，以下描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实 施例得到其它的实施例及其附图。
[0040]图1为现有PCB的结构示意图。
[0041]图2为本实用新型单层印制电路板的结构示意图。
[0042]图3为本实用新型单层印制电路板的另一结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新 型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实 施例，都属于本实用新型所保护的范围。
[0044]现有的PCB，在功能模块之间的走线发生交错时，需要通过过孔的方式，将发生交错的一路差分信号线对走线至另一 PCB，从而需要两层及两层以上的PCB，走线成本高。
[0045]本实用新型中，考虑利用跳线设计的技术方案，在功能模块之间的走线发生交错时，将发生交错的一端的一路差分信号线对，通过跳线的方式走线至发生交错的另一端，不影响另一路差分信号线对所在PCB层的布线方式，从而可以在单层PCB上实现交错差分信号线对的走线，有效降低了走线的成本，从而可大大提高产品的竞争力。
[0046]图2为本实用新型单层印制电路板的结构示意图。参见图2，该单层印制电路板的同一侧包括:第一功能模块211、第一差分信号线对212、第一匹配阻抗对213、第二功能模块214、第三功能模块215、第二差分信号线对216、第二匹配阻抗对217、金属连接导线对218、第三差分信号线对219以及第四功能模块220，其中，
[0047]第一功能模块211与第二功能模块214位于第一水平线上,第三功能模块215与第四功能模块220位于第二水平线上，第一水平线与第二水平线发生交错；
[0048]第一功能模块211，依序通过第一差分信号线对212以及第一匹配阻抗对213，连接到第二功能模块214;
[0049]第三功能模块215，依序通过第二差分信号线对216、第二匹配阻抗对217、金属连接导线对218以及第三差分信号线对219，连接到第四功能模块220 ；
[0050]金属连接导线对218位于第一差分信号线对212上方,且与第一差分信号线对212不发生物理连接。
[0051]本实用新型中，第一功能模块211与第二功能模块214组成功能模块对，第三功能模块215与第四功能模块220组成功能模块对，即功能模块对的两功能模块具有物理的连接关系。其中，第一功能模块211与第二功能模块214只是示例性的，实际应用中，单层PCB可以具有多个第一功能模块211以及多个第二功能模块214;也可以具有多个第三功能模块215以及多个第四功能模块220，只要功能模块对之间的走线具有交错的情形，皆可以采用本实用新型的结构。
[0052]较佳地，
[0053]第一功能模块211包括第一输出端以及第二输出端,第一差分信号线对212包括第一差分信号线以及第二差分信号线，第一匹配阻抗对213包括第一阻抗以及第二阻抗，第二功能模块214包括第一输入端以及第二输入端,其中，
[0054]第一功能模块211的第一输出端与第一差分信号线的一端相连,第一差分信号线的另一端与第一阻抗的一端相连，第一阻抗的另一端与第二功能模块214的第一输入端相连；
[0055]第一功能模块211的第二输出端与第二差分信号线的一端相连，第二差分信号线的另一端与第二阻抗的一端相连，第二阻抗的另一端与第二功能模块214的第二输入端相连。
[0056]较佳地,第三功能模块215包括第一输出端以及第二输出端,第二差分信号线对216包括第三差分信号线以及第四差分信号线，第二匹配阻抗对213包括第三阻抗以及第四阻抗，金属连接导线对218包括第一金属连接导线以及第二金属连接导线，第三差分信号线对219包括第五差分信号线以及第六差分信号线，第四功能模块220包括第一输入端以及第二输入端，其中，
[0057]第三功能模块215的第一输出端与第三差分信号线的一端相连，第三差分信号线的另一端与第三阻抗的一端相连，第三阻抗的另一端与第一金属连接导线的一端相连，第 一金属连接导线的另一端与第五差分信号线的一端相连，第五差分信号线的另一端与第四 功能模块220的第一输入端相连；
[0058]第三功能模块215的第二输出端与第四差分信号线的一端相连，第四差分信号线 的另一端与第四阻抗的一端相连，第四阻抗的另一端与第二金属连接导线的一端相连，第 二金属连接导线的另一端与第六差分信号线的一端相连，第六差分信号线的另一端与第四 功能模块220的第二输入端相连。
[0059]较佳地，第一金属连接导线与第二金属连接导线之间的间距，与第三差分信号线 与第四差分信号线之间的间距相等。
[0060]第五差分信号线与第六差分信号线之间的间距，与第三差分信号线与第四差分信 号线之间的间距相等。
[0061]实际应用中，为保证信号质量，降低信号传输过程中的损耗，根据USB2.0协议定 义，理想的差分阻抗为90±(1±0.1)。因而，本实用新型中，设置第一阻抗的阻抗值与第 二阻抗的阻抗值之和为90土(1±0.1)。第三阻抗的阻抗值与第四阻抗的阻抗值之和为 90土(1±0.1)。
[0062]当然，可以设置第一阻抗的阻抗值与第二阻抗的阻抗值相等，第三阻抗的阻抗值 与第四阻抗的阻抗值相等。
[0063]由上述可见，本实用新型的单层印制电路板，当印制电路板上的功能模块之间的 走线发生交错时，将发生交错的一端的一路差分信号线对，通过跳线的方式走线至发生交 错的另一端，从而在不影响另一路差分信号线对所在PCB的布线方式的情形下，可以在单 层PCB上实现交错差分信号线对的走线，有效降低了走线的成本，从而可大大提高产品的 竞争力；进一步地，由于PCB的生产容易造成环境的污染，因而，本实用新型通过跳线的方 式避开交叉走线，使用单层PCB实现多层PCB的功能，有效减少了材料的浪费，使得有限的 材料能够实现更多的功能，提升了材料的利用率，降低了对环境的污染。
[0064]实际应用中，对于印制电路板来说，可能存在多个功能模块共享一个功能模块的 情形，也可以采用本实用新型的跳线方式实现。
[0065]图3为本实用新型单层印制电路板的另一结构示意图。参见图3，该单层印制电路 板的同一侧包括:第一功能模块211、第一差分信号线对212、第一匹配阻抗对213、第二功 能模块214、第三功能模块215、第二差分信号线对216、第二匹配阻抗对217、金属连接导线 对218、第三差分信号线对219、第四功能模块220、第二金属连接导线对221、第四差分信号 线对222以及第五功能模块223，其中，
[0066]关于第一功能模块211、第一差分信号线对212、第一匹配阻抗对213、第二功能模 块214、第三功能模块215、第二差分信号线对216、第二匹配阻抗对217、金属连接导线对 218、第三差分信号线对219以及第四功能模块220的描述，具体可参见图2，在此略去详述。
[0067]第五功能模块223与第二功能模块214共享第一功能模块211 ；
[0068]第一功能模块211，依序通过第一差分信号线对212、第一匹配阻抗对213、第二金 属连接导线对221以及第四差分信号线对222，连接到第五功能模块223 ；
[0069]第二金属连接导线对221位于第一差分信号线对212上方，且与第一差分信号线 对212以及金属连接导线对218不发生物理连接。[0070]较佳地，第二金属连接导线对221包括第三金属连接导线以及第四金属连接导线，第四差分信号线对222包括第七差分信号线以及第八差分信号线，第五功能模块223包括第一输入端以及第二输入端，其中，
[0071]第一功能模块211的第一输出端与第一差分信号线的一端相连,第一差分信号线的另一端与第一阻抗的一端相连，第一阻抗的另一端与第三金属连接导线的一端相连，第三金属连接导线的另一端与第七差分信号线的一端相连，第七差分信号线的另一端与第五功能模块223的第一输入端相连；
[0072]第一功能模块211的第二输出端与第二差分信号线的一端相连，第二差分信号线的另一端与第二阻抗的一端相连，第二阻抗的另一端与第四金属连接导线的一端相连，第四金属连接导线的另一端与第八差分信号线的一端相连，第八差分信号线的另一端与第五功能模块223的第二输入端相连。
[0073]较佳地，第三金属连接导线与第四金属连接导线之间的间距，与第一差分信号线与第二差分信号线之间的间距相等。
[0074]第七差分信号线与第八差分信号线之间的间距，与第一差分信号线与第二差分信号线之间的间距相等。
[0075]显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种单层印制电路板，其特征在于，该单层印制电路板包括:第一功能模块、第一差分信号线对、第一匹配阻抗对、第二功能模块、第三功能模块、第二差分信号线对、第二匹配阻抗对、金属连接导线对、第三差分信号线对以及第四功能模块，其中，第一功能模块与第二功能模块位于第一水平线上，第三功能模块与第四功能模块位于第二水平线上，第一水平线与第二水平线发生交错；第一功能模块，依序通过第一差分信号线对以及第一匹配阻抗对，连接到第二功能模块；第三功能模块，依序通过第二差分信号线对、第二匹配阻抗对、金属连接导线对以及第三差分信号线对，连接到第四功能模块；金属连接导线对位于第一差分信号线对上方，且与第一差分信号线对不发生物理连接。
2.根据权利要求1所述的单层印制电路板，其特征在于，所述第一功能模块包括第一输出端以及第二输出端，第一差分信号线对包括第一差分信号线以及第二差分信号线，第一匹配阻抗对包括第一阻抗以及第二阻抗，第二功能模块包括第一输入端以及第二输入端，其中，第一功能模块的第一输出端与第一差分信号线的一端相连，第一差分信号线的另一端与第一阻抗的一端相连，第一阻抗的另一端与第二功能模块的第一输入端相连；第一功能模块的第二输出端与第二差分信号线的一端相连，第二差分信号线的另一端与第二阻抗的一端相连，第二阻抗的另一端与第二功能模块的第二输入端相连。
3.根据权利要求2所述的单层印制电路板，其特征在于，所述第三功能模块包括第一输出端以及第二输出端，第二差分信号线对包括第三差分信号线以及·第四差分信号线，第二匹配阻抗对包括第三阻抗以及第四阻抗，金属连接导线对包括第一金属连接导线以及第二金属连接导线，第三差分信号线对包括第五差分信号线以及第六差分信号线，第四功能模块包括第一输入端以及第二输入端，其中，第三功能模块的第一输出端与第三差分信号线的一端相连，第三差分信号线的另一端与第三阻抗的一端相连，第三阻抗的另一端与第一金属连接导线的一端相连，第一金属连接导线的另一端与第五差分信号线的一端相连，第五差分信号线的另一端与第四功能模块的第一输入端相连；第三功能模块的第二输出端与第四差分信号线的一端相连，第四差分信号线的另一端与第四阻抗的一端相连，第四阻抗的另一端与第二金属连接导线的一端相连，第二金属连接导线的另一端与第六差分信号线的一端相连，第六差分信号线的另一端与第四功能模块的第二输入端相连。
4.根据权利要求3所述的单层印制电路板，其特征在于，所述第一金属连接导线与第二金属连接导线之间的间距，与第三差分信号线与第四差分信号线之间的间距相等。
5.根据权利要求3所述的单层印制电路板，其特征在于，所述第五差分信号线与第六差分信号线之间的间距，与第三差分信号线与第四差分信号线之间的间距相等。
6.根据权利要求2至5任一项所述的单层印制电路板，其特征在于，进一步包括:第二金属连接导线对、第四差分信号线对以及第五功能模块，其中，第五功能模块与第二功能模块共享第一功能模块；第一功能模块，依序通过第一差分信号线对、第一匹配阻抗对、第二金属连接导线对以及第四差分信号线对连接到第五功能模块； 第二金属连接导线对位于第一差分信号线对上方，且与第一差分信号线对以及金属连接导线对不发生物理连接。
7.根据权利要求6所述的单层印制电路板，其特征在于，所述第二金属连接导线对包括第三金属连接导线以及第四金属连接导线，第四差分信号线对包括第七差分信号线以及第八差分信号线，第五功能模块包括第一输入端以及第二输入端，其中， 第一功能模块的第一输出端与第一差分信号线的一端相连，第一差分信号线的另一端与第一阻抗的一端相连，第一阻抗的另一端与第三金属连接导线的一端相连，第三金属连接导线的另一端与第七差分信号线的一端相连，第七差分信号线的另一端与第五功能模块的第一输入端相连； 第一功能模块的第二输出端与第二差分信号线的一端相连，第二差分信号线的另一端与第二阻抗的一端相连，第二阻抗的另一端与第四金属连接导线的一端相连，第四金属连接导线的另一端与第八差分信号线的一端相连，第八差分信号线的另一端与第五功能模块的第二输入端相连。
8.根据权利要求7所述的单层印制电路板，其特征在于，所述第三金属连接导线与第四金属连接导线之间的间距，与第一差分信号线与第二差分信号线之间的间距相等。
9.根据权利要求7所述的单层印制电路板，其特征在于，所述第七差分信号线与第八差分信号线之间的间距，与第一差分信号线与第二差分信号线之间的间距相等。
10.根据权利要求6所述的单层印制电路板，其特征在于，所述第一功能模块与第二功能模块组成功能模块对，第三功能模块与第四功能模块组成功能模块对，所述第一功能模块与第二功能模块的数量为一个以上；所述第三功能模块与第四功能模块的数量为一个以上，所述功能模块对之间的走线具有交错。
【文档编号】H05K1/11GK203387777SQ201320316063
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年6月4日 优先权日:2013年6月4日
【发明者】李奎星 申请人:青岛海信宽带多媒体技术有限公司