专利名称：印刷电路板及控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法
技术领域：
本发明涉及印刷电路板技术，尤其涉及一种印刷电路板及控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法。
背景技术：
印刷电路板中，影响长距离传输信号质量的原因很多，但归根结底是损耗造成的。 产生损耗的两个根本因素是传输过程中的介质损耗和阻抗不匹配。所谓介质损耗，S卩，由于信号需要在某种绝缘环境如真空、空气或印刷电路板上两个导电层之间的电介质中传输，然而电介质并不是理论上的绝缘体，在实际情况中，尤其在交变信号的作用下，会有部分能量通过电介质回流到信号源，从而使传输中的信号能量受到损失。通常，对同一种介质来说，信号频率越高，介质损耗越大。目前介质损耗的主要解决方法是降低印刷电路板材料的损耗值。而阻抗不匹配的问题就复杂一些。理论上说，在均勻介质中的结构均勻的长直传输结构才能够保持传输线的阻抗恒定。但在实际的电路设计中，这是不可能实现的，并且除了均勻长直传输结构这一种情况，传输结构的任何变化，如果不加以处理的话，都有可能引起传输线的阻抗变化。在影响信号传输的诸多传输线结构中，有一种结构对信号的影响非常大，这就是通孔结构。如图1A、图IB所示，印刷电路板上设置有两个通孔结构3，通孔结构3的孔壁31上设置有金属。参考结构1与通孔结构3之间、两个通孔结构3之间设置有电介质2。传输线结构中的通孔结构主要包括信号换层过孔和压接元件安装孔。所谓换层过孔，指的是多层印刷电路板中，连接不同导电层的走线用的内壁镀有金属的孔结构。这种结构的出现是因为印刷电路板中不同位置器件互联的需要。压接元件安装孔指的是压接元件安装所需要的、内壁镀有金属的孔结构。其中，压接元件不同于插焊器件(插焊器件即将引脚插入安装孔，然后焊接固定的器件)，压接元件安装在电路板上不需要使用焊锡焊接器件引脚，只需通过外部压力将压接元件引脚压入安装孔即可。这样做带来的好处是减少了生产的难度，同时避免了压接元件引脚过长带来尾桩影响信号的问题。所谓尾桩，指的是信号传输通道中无用的分支结构，这些无用的分支结构会使传输到其末端的信号反射到信号传输通道中，从而对有效传输信号造成不良影响。 因此，压接元件通常用于需要传输高速信号的场合。通孔结构由于其属于Z向连接结构(印刷电路板上大部分的互联结构属于XY平面互联结构)，现有技术方案对其进行阻抗控制，通常是控制通孔结构到其参考结构的距离，如图2所示，增加通孔结构3之间及通孔结构3与参考结构1之间的距离，在距离通孔结构适当的位置设置参考结构。其中，参考结构1即系统中的“地”系统。或者修改通孔结构的尺寸，以对通孔结构进行阻抗控制。前一种方法存在的问题是；不仅需要有足够的空间来设计通孔的参考结构，而且对于压接元件安装孔来说，由于这种方法往往需要在过孔结构和参考结构之间设置较大距离，导致目前高密度、高功率的印刷电路板无法实现。后一种方法的问题是如果缩小通孔结构的尺寸，则受限于工艺水平而无法实现；且压接元件的安装孔孔径和相对位置是绝对不能更改的，否则器件无法安装。
发明内容
本发明提出一种印刷电路板及控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，以达到控制印刷电路板上通孔结构的阻抗且不受工艺水平限制的目的。本发明提供了一种印刷电路板，包括至少两个通孔结构，其中，所述至少两个通孔结构之间的电介质上设置有非金属化孔或非金属化槽。本发明还提供了一种印刷电路板，包括通孔结构和参考结构，其中，所述通孔结构与参考结构之间的电介质上设置有非金属化孔或非金属化槽。本发明还提供了一种控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，包括在至少两个通孔结构之间的电介质上开设非金属化孔或非金属化槽。本发明还提供了一种控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，包括在通孔结构与参考结构之间的电介质上开设非金属化孔或非金属化槽。本发明提供的印刷电路板及控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，通过至少两个通孔结构之间或通孔结构与参考结构之间的电介质上设置的非金属化孔或非金属化槽，改变了通孔结构之间或通孔结构与参考结构之间的等效介电常数，进而改变了通孔结构的阻抗，同时避免了现有技术因为增加通孔结构到参考结构的距离而对电路板其他线路布线造成的不良影响。达到了在高密度、高功率的印刷电路板上能够控制通孔结构阻抗且不受工艺水平限制的目的。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的
附图。
图IA为通孔结构的示意图IB为图IA的剖视图2为现有技术控制通孔结构阻抗的示意图3为单端传输线的等效电路模型图4为差分传输线的等效电路模型图5A为本发明实施例提供的一种印刷电路板的部分示意图5B为图5A的剖视图5C为本发明实施例提供的一种印刷电路板的部分示意图5D为图5C的剖视图6A为通孔结构之间的电场示意图6B为图6A所示通孔结构之间设置非金属化孔或非金属化槽后的电场示意图
图7A为本发明实施例提供的另一种印刷电路板的结构示意图7B为图7A在AA方向上的剖视图7C为本发明实施例提供的再一种印刷电路板的结构示意图；图7D为图7C在AA方向上的剖视图；图8A为本发明实施例提供的又一种印刷电路板的结构示意图；图8B为图8A的剖视图；图8C为本发明实施例提供的又一种印刷电路板的结构示意图。
具体实施例方式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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例提供的一种印刷电路板包括至少两个通孔结构，其中，所述至少两个通孔结构之间的电介质上设置有非金属化孔或非金属化槽，即孔壁或槽壁上不附着金属的通孔或槽结构。本实施例中，印刷电路板通过至少两个通孔结构之间的电介质上设置的非金属化孔或非金属化槽，改变了通孔结构之间的等效介电常数，进而改变了通孔结构的阻抗，同时避免了现有技术因为增加通孔结构到参考结构的距离而对电路板其他线路布线造成的不良影响。为了进一步说明上述实施例的技术方案，首先对影响传输线阻抗的因素进行说明。单端传输线的等效电路模型如图3所示，单端传输线的阻抗可以用以下简化的方程式描述
权利要求
1.一种印刷电路板，包括至少两个通孔结构，其特征在于，所述至少两个通孔结构之间的电介质上设置有非金属化孔或非金属化槽。
2.—种印刷电路板，包括通孔结构和参考结构，其特征在于，所述通孔结构与参考结构之间的电介质上设置有非金属化孔或非金属化槽。
3.根据权利要求2所述的印刷电路板，其特征在于，所述通孔结构至少有两个，所述通孔结构中至少有一个与所述参考结构之间的电介质上设置有非金属化孔或非金属化槽。
4.根据权利要求3所述的印刷电路板，其特征在于，所述通孔结构之间的电介质上设置有非金属化孔或金属槽。
5.一种控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，其特征在于，包括在至少两个通孔结构之间的电介质上开设非金属化孔或非金属化槽。
6.一种控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，其特征在于，包括在通孔结构与参考结构之间的电介质上开设非金属化孔或非金属化槽。
7.根据权利要求6所述的控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，其特征在于，所述通孔结构至少有两个，在通孔结构与参考结构之间的电介质上开设非金属化孔或非金属化槽包括在至少一个所述通孔结构与参考结构之间的电介质上开设非金属化孔或非金属化槽。
8.根据权利要求7所述的控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，其特征在于，还包括在所述通孔结构之间的电介质上开设非金属化孔或非金属化槽。
全文摘要
本发明涉及一种印刷电路板及控制印刷电路板上通孔结构的阻抗的方法，通过至少两个通孔结构之间或通孔结构与参考结构之间的电介质上设置的非金属化孔或非金属化槽，改变了通孔结构之间通孔结构与参考结构之间的等效介电常数，进而改变了通孔结构的阻抗，同时避免了现有技术因为增加通孔结构到参考结构的距离而对电路板其他线路布线造成的不良影响。达到了在高密度、高功率的印刷电路板上能够控制通孔结构阻抗且不受工艺水平限制的目的。
文档编号H05K1/02GK102291929SQ20111017397
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者刘韡 申请人:福建星网锐捷网络有限公司