专利名称：印刷电路板的新型布线方法、印刷电路板和电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及印刷电路板的新型布线方法、印刷电路板和电子设备。
背景技术：
在近来的电子设备中，由于结构设计及外观的需要，主机系统部分可能被设计成轻薄的长条形。图1是电子设备的一种外观设计示例的示意图。如图1所示，这种设计方式极大地压缩了主机系统中PCB(印刷电路板)主板在平面内的尺寸，在某些情况下，其宽度几乎仅和一张名片宽度相仿。并且，对于这种狭长的板型设计，极大地限制了信号层中走线的灵活度，大部分信号甚至可能只有唯一可行的出线、绕线方案，并且在路由过程中，也将不可避免地发生高速信号线跨不同参考平面的问题。在现有的PCB叠构技术中，为了解决上述问题，通常增加PCB主板的层数以增加具有完整参考平面的信号层，并将原来跨导的高速信号线挪至具有完整参考平面的信号层。或者，增大PCB主板在长度方向的尺寸，将电源平面分割、参考平面分割的地方远离高速信号线的走线区域。但是，这些方法将增加PCB主板的厚度或者长度方向的尺寸，从而增大PCB主板的制造成本和制造周期。而且，在目前以及未来，消费电子产品均持续朝着更轻薄、更小的方向发展，PCB主板的厚度、面积、叠层结构方式将成为主要的限制。因此，需要能够进一步减小印刷电路板的厚度和尺寸以促进电子设备的小型化。
发明内容
因此，针对上述现有技术中存在的问题和需求做出本发明。本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法、印刷电路板和电子设备的目的是减小印刷电路板的厚度和尺寸以促进电子设备的小型化。根据本发明实施例的一个方面，提供了一种印刷电路板的新型布线方法，应用于一电子设备中，所述印刷电路板为叠层结构，所述叠层结构至少包括多个信号层和多个参考地层，所述叠层结构至少能够形成参考地层/信号层/参考地层的整体叠层结构或者参考地层/信号层/信号层/参考地层的整体叠层结构，其特征在于，所述方法包括:确定部分所述多个参考地层中存在的间隔区域；在所述间隔区域的上方或者下方引入新的参考地层，以形成局部叠层结构。在上述印刷电路板的新型布线方法中，所述引入新的参考地层的步骤具体包括:利用半导体制造工艺形成一金属层，将所述金属层与临近的参考地层电性连接。在上述印刷电路板的新型布线方法中，所述将所述金属层与临近的参考地层电性连接的步骤具体包括:利用穿过多个通孔的金属导体连接所述金属层与所述临近的参考地层。在上述印刷电路板的新型布线方法中，所述引入新的参考地层的步骤具体包括:在所述局部叠层结构需要高阻抗的间隔区域中，在更加远离信号层的参考平面中引入新的参考地层。在上述印刷电路板的新型布线方法中，所述在更加远离信号层的参考平面中引入新的参考地层的步骤具体包括:依据所述间隔区域的阻抗控制要求，确定所述新引入的参考地层所在的参考平面与其原参考平面之间的距离。在上述印刷电路板的新型布线方法中，所述引入新的参考地层的步骤之后进一步包括:在新引入的参考地层与存在间隔区域的参考平面相对一侧的参考平面内设置信号层。在上述印刷电路板的新型布线方法中，依据不同的局部叠层结构，将所述信号线的宽度设置为不同，其中，在信号线两侧的两个参考地层之间的距离越大的情况下，将信号线的宽度设置得越宽。根据本发明实施例的另一方面，提供了一种印刷电路板，应用于一电子设备中，所述印刷电路板具有叠层结构，所述叠层结构至少包括多个信号层和多个参考地层，所述叠层结构至少能够形成参考地层/信号层/参考地层的整体叠层结构或者参考地层/信号层/信号层/参考地层的整体叠层结构，其特征在于，所述印刷电路板包括:局部叠层结构，其位于部分所述多个参考地层中存在的间隔区域，并包括在所述间隔区域的上方或者下方引入的新的参考地层。在上述印刷电路板中，所述局部叠层结构包括:金属层，利用半导体制造工艺形成，其中所述金属层与临近的参考地层电性连接。在上述印刷电路板中，所述局部叠层结构包括:金属导体，其穿过所述金属层的多个通孔；其中，所述金属层通过所述金属导体与所述临近的参考地层电性连接。在上述印刷电路板中，在所述局部叠层结构需要高阻抗的间隔区域中，所述新的参考地层位于更加远离信号层的参考平面中。在上述印刷电路板中，依据所述间隔区域的阻抗控制要求，确定所述新引入的参考地层所在的参考平面与其原参考平面之间的距离。在上述印刷电路板中，所述局部叠层结构在新引入的参考地层与存在间隔区域的参考平面相对一侧的参考平面内包含新设置的信号层。在上述印刷电路板中，依据不同的局部叠层结构，所述信号线的宽度不同，其中，信号线两侧的两个参考地层之间的距离越大，信号线的宽度越宽。根据本发明实施例的又一方面，提供了一种电子设备，其包含如上所述的印刷电路板。通过根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法、印刷电路板和电子设备，可以在印刷电路板中采用局部叠层结构以灵活地配置参考地层和信号层，从而减小印刷电路板的厚度和尺寸以促进电子设备的小型化。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面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，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1是电子设备的一种外观设计示例的示意图；图2是示出根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法的示意性流程图；图3是现有的存在间隔区域的整体叠层结构的示意图；图4是示出根据本发明实施例的局部叠层结构中消除跨导影响的叠层结构设计的不意图；图5是根据本发明实施例的多个局部叠层结构的示意图；图6是用于解释根据本发明实施例的多个局部叠层结构中高速信号线的线宽线距的示意图。
具体实施例方式下面，将结合附图详细描述根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法、印刷电路板和电子设备。如上所述，在现有的解决方案中，如果通过增加PCB主板的层数以获得更多的内层走线层，则该PCB主板的层数的增加将增加成本，并导致生产周期加长,此外,该PCB主板的层数的增加还将导致PCB主板的厚度显著增加。此外，还存在双重带状线(Dual-Strip Line)的叠层结构，在这种叠层结构中，采用G/S/S/G的叠层结构来代替通常的G/S/G的叠层结构，从而使得增加可以布线信号线的信号层的数目。但是，在相同层数的叠层结构下，多G/S/S/G的叠层结构虽然能增加信号内层的数目，但是由于两个信号层相邻，将会造成较严重的串扰(Cross Talk)。因此，在实际走线过程中，必须使信号线做出相应的偏移，反而使得各个信号层走线受到更多的限制，而无法体现出信号层数目增加的优势。并且，由于上述相邻的两个信号层之间的串扰，使得G/S/S/G结构下S/S之间的半固化片(PrePreg)需要较厚，从而使得多G/S/S/G叠层结构中PCB主板的厚度相应地增加。在上文和以下的本发明实施例的描述中，G表示叠层结构中的参考地层，而S表不叠层结构中的信号层。因此，本发明的实施例提供了一种印刷电路板的新型布线方法，应用于一电子设备中，所述印刷电路板为叠层结构，所述叠层结构至少包括多个信号层和多个参考地层，所述叠层结构至少能够形成参考地层/信号层/参考地层的整体叠层结构或者参考地层/信号层/信号层/参考地层的整体叠层结构，其特征在于，所述方法包括:确定部分所述多个参考地层中存在的间隔区域；在所述间隔区域的上方或者下方引入新的参考地层，以形成局部叠层结构。图2是示出根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法的示意性流程图。如图2所示，根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法应用于一电子设备中，该印刷电路板为叠层结构，且至少包括多个信号层和多个参考地层，并且，在该叠层结构中，至少能够形成G/S/G的整体叠层结构或者G/S/S/G的整体叠层结构，该方法包括:S1，确定部分所述多个参考地层中存在的间隔区域；以及S2，在所述间隔区域的上方或者下方引入新的参考地层，以形成局部叠层结构。通过根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法，突破了现有技术中整体叠层结构的限制，从而采用局部叠层结构来灵活地布置参考地层和信号层，其成功地解决了PCB主板的面积减小与层数增加和厚度增加之间的矛盾，并解决了在小尺寸PCB主板的布局中路由跨导的问题，有效地增加信号线布局的灵活度，从而进一步促进PCB主板面积的减小。在上述根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，取消了现有的印刷电路板中整体叠层结构的概念，从而并不将某一平面整体地限定为参考地层平面或信号层平面，而是基于参考地层中存在的间隔区域在原来可能不属于参考地层的参考平面，例如原信号层的参考平面内引入新的参考地层，这样，就能够在原来不能布置信号线的位置布置信号线，从而增大了内层信号走线的利用率。在根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，并没有固定的参考地层和信号层的定义，即，对于如现有技术的PCB主板的每一层来说，按照需要，可以在原参考地层的参考平面内局部设置信号线内层，而原信号层所在的参考平面内也可以局部设置新的参考地层，从而在PCB主板的任何具体位置，都可以设计并生产出类似G/S/G或G/S/S/G的局部叠层结构，而不限于现有PCB主板中G/S/G或者G/S/S/G的整体叠层结构。这样，当在参考地层中存在间隔区域时，如在G/S/G或G/S/S/G叠层结构中存在跨导或者需要高阻抗的间隔区域中，可以在该间隔区域的上方或者下方引入新的参考地层，从而解决由上述间隔区域带来的在与该间隔区域相应的区域内无法进行高速信号线走线的问题。在根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，所述弓I入新的参考地层的步骤具体包括:利用半导体制造工艺形成一金属层，将所述金属层与临近的参考地层电性连接。在根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，所述将所述金属层与临近的参考地层电性连接的步骤具体包括:利用穿过多个通孔的金属导体连接所述金属层与所述临近的参考地层。图3是现有的存在间隔区域的整体叠层结构的示意图。如图3所示，当在整体叠层结构中的某个参考地层，例如，如图3所示的G7层中存在间隔区域时(这里，该间隔区域可能是由于跨导问题而产生的)，在如图3所示的第5层S5和第6层S6的叠层结构中与间隔区域对应的区域内，由于存在间隔区域，严格禁止走高速差分信号线以及高速敏感信号(如DDR信号)的信号线，使得无法布置高速信号线的信号层。或者，在上述与间隔区域对应的区域内只能走单独的低速信号，这也失去了其作为信号内层的意义。并且，本领域技术人员可以理解，虽然在图3中没有示出，由于间隔区域的存在，在第8层S8的叠层结构中与间隔区域对应的区域内，同样无法布置高速信号线的信号层。而在根据本发明实施例的局部叠层结构的具体实现过程当中，可以以金属层来作为新的参考地层，并且在存在间隔区域的参考地层和新引入的参考地层上设置通孔，并通过金属导体穿过该多个通孔，以将新引入的参考地层与其邻近的参考地层电性连接，从而在电特性上使得存在间隔区域的邻近的参考地层与新引入的参考地层一起显现为一完整的参考地层，保持参考的一致性和回流路径的完整性。如图4所示。图4是示出根据本发明实施例的局部叠层结构中消除跨导影响的叠层结构设计的示意图。这里，本领域技术人员可以理解，虽然在上述描述中，以金属层和金属导体为例进行了描述，这里新引入的参考地层也可以是其它导电材料，并通过其它导体的方式与存在间隔区域的邻近的参考地层电性连接，只要新引入的参考地层能够与其邻近的存在间隔区域的参考地层在电特性上显现为一完整的参考地层，从而保持参考的一致性和回流路径的完整性即可，本发明的实施例并不意在对此进行任何限制。在根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，所述引入新的参考地层的步骤具体包括:在所述局部叠层结构需要高阻抗的间隔区域中，在更加远离信号层的参考平面中引入新的参考地层。在根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，所述在更加远离信号层的参考平面中引入新的参考地层的步骤具体包括:依据所述间隔区域的阻抗控制要求，确定所述新引入的参考地层所在的参考平面与其原参考平面之间的距离。图5是根据本发明实施例的多个局部叠层结构的示意图。如图5的左边部分所示，在PCB主板的叠层结构中，可能存在需要高阻抗的间隔区域，而为了实现高阻抗，则需要增大该区域中相邻的两个参考地层之间的距离。因此，为了在局部叠层结构中实现高阻抗，需要增大相应的高速信号线的信号层两侧的两个参考地层之间的距离。具体地说，这可以通过在更加远离信号层的参考平面中引入新的参考地层，并通过例如如上所述的金属导体的方式与原参考地层连接，来实现局部的高阻抗控制。这里，由于局部叠层结构中的阻抗与相邻的两个参考地层之间的距离成正比的，因此，可以根据该局部叠层结构中具体的阻抗控制要求，来确定新引入的参考地层所在的参考平面与其原参考平面之间的距离。例如，在图5中，示出了在与原参考平面G7相邻的原参考平面S8中引入新的参考地层，这里，本领域技术人员可以理解，如果需要的阻抗高于如图5所示的情况下的阻抗，也可以在更加远离参考平面G7的参考平面，例如参考平面G9或SlO中引入新的参考地层。或者，由于在根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，可以灵活地配置信号层和参考地层的位置，也可以同时更改信号层另一侧的参考地层的位置，例如，将如图5中所述的信号层上方的参考地层从G参考平面移到更加远离信号层的参考平面，例如，S3、G2或SI中，从而满足其阻抗控制要求。这里，虽然在图5中没有示出，但本领域技术人员可以理解，为了保持该高阻抗的局部叠层结构中参考的一致性和回流路径的完整性，仍需要将新引入的参考地层与邻近的参考地层，即，图5所示的S8中的参考地层和G7的参考地层电性连接，从而使得其在电特性上显现为一完整的参考地层。并且，这种电性连接可以通过例如相应的参考地层上的通孔和穿过通孔的金属导体的方式实现。当然，这里本领域技术人员可以理解，在局部叠层结构需要低阻抗的情况下，也可以将新引入的参考地层移到比原参考地层更加接近信号层的参考平面，并基于阻抗控制的要求确定新引入的参考地层具体移到哪个参考平面，其过程与上述高阻抗情况下的类似，这里便不再赘述。在根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，所述弓I入新的参考地层的步骤之后进一步包括:在新引入的参考地层与存在间隔区域的参考平面相对一侧的参考平面内设置信号层。如图4和图5所示，当在根据本发明实施例的印刷电路板的局部叠层结构中引入了新的参考地层之后，就可以在如图3所示的原来不能布置高速信号线的信号层的区域内布置信号层，从而增加了 PCB板中能够走高速信号线的区域，增加了信号路由的灵活性。这里，如图4和图5所示，当通过根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方案，对应于原参考平面中存在的间隔区域而引入了新的参考地层之后，将信号线布置在新引入的参考地层与相对侧的参考平面之间。例如，如图4所示，当在参考平面S6引入新的参考地层之后，将信号层布置在参考平面S6和参考平面G之间，即参考平面S5内。而如图5的中间部分所示，当在参考平面S5引入新的参考地层之后，将信号层布置在参考平面S5和参考平面S2之间，即，可以将信号层布置在参考平面S3内或者参考平面G内已形成G/S/G叠层结构，或者将信号层布置在参考平面S3和G两者之内以形成G/S/S/G叠层结构。在上面已经提到，虽然在图3中，仅将间隔区域上方的到参考平面G的区域显示为无法布置信号层的区域，但实际上，该间隔区域下方到参考平面G9的区域也应当是无法布置信号层的区域。因此，当在间隔区域的上方或下方引入了新的参考地层之后，由于实现了该局部叠层结构中参考地层中参考的一致性和回流路径的完整性，也可以如图4所示的间隔区域下方的参考平面S8内布置信号层。即，在存在间隔区域的参考地层与引入的新的参考地层构成在电特性上完整的参考地层之后，便可以在该新构成的参考地层与其相邻的两个参考地层之间的参考平面内布置高速信号线，本发明的实施例并不意在对此进行任何限制。另外，在本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，可以根据参考地层中间隔区域的位置和形状引入新的参考地层，以使得新引入的参考地层的位置和形状与间隔区域的位置和形状对应，从而覆盖该间隔区域，以保证参考的一致性和回流路径的完整性。例如，如果如图4所述的局部叠层结构中，该间隔区域的形状为一矩形，则该新引入的参考地层的形状也可以是矩形，并比该间隔区域的矩形形状的面积略大，使得在通过通孔和金属导体与存在间隔区域的参考地层连接之后，可以完全覆盖该参考地层中存在的间隔区域。这样的好处是由于新引入的参考地层完全了覆盖了原参考地层中的间隔区域，从而在整个参考平面的范围内与该存在间隔区域的参考地层构成了新的电特性上的完整参考地层，这就使得可以在该新构成的参考地层与其相邻的两个参考地层，例如图4中的G和G9之间的参考平面，具体地S5和S8参考平面内任意布置信号线，这显著增大了信号内层中可以走高速信号线的区域的面积，从而提高了对信号内层的利用率，并扩展了 PCB主板中高速信号线的路由的灵活性。此外，代替使得新引入的参考地层的位置和形状与间隔区域的位置和形状完全对应，也可以根据高速信号线的走线的要求，仅在需要走高速信号线的位置引入新的参考地层，从而使得新引入的参考地层仅能覆盖间隔区域的一部分。例如，当在如图4所示的间隔区域上方的参考平面S5中仅需要走单条高速信号线时，便不需要引入能够覆盖整个间隔区域的新的参考地层，而仅需要引入与该单条信号线对应的条形的参考地层即可。这样，通过将该新引入的条形的参考地层的两端与存在间隔区域的参考地层进行电性连接，已经可以保证对于该单条信号线来说参考的一致性和回流路径的完整性，而不需要更大面积的新引入的参考地层。因此，如果根据信号走线的需要来具体设置新引入的参考地层的位置和形状，则可以进一步增加根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法的灵活性。综上所述，为了解决电子设备的PCB主板在极限的平面尺寸下，由于现有的PCB主板的整体叠层结构、板厚限制所造成的高速信号线在信号内层走线时遇到的例如跨导(跨参考层、电源平面分割)的问题，根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法通过在间隔区域的上方和下方引入新的参考地层来形成完整的参考电流回路，从而解决在间隔区域上方和下方与相邻的参考地层之间的区域中无法布置高速信号线的信号层的问题。这种PCB主板的局部叠层结构可以很好地解决G/S/G和G/S/S/G叠层结构中存在的跨导问题，也可以很好地解决超薄的PCB主板厚度下高阻抗的实现问题，但是，当采用这种局部叠层结构时，如图5所示，可能会存在多个局部叠层结构，因此，有的高速信号线可能在整个走线路径上会经过多处不同的局部叠层结构，例如，如图6所示，当同一根高速信号线(或一对差分信号线)在图6中从左到右的路径上走线时，会跨越多个局部叠层结构，从而造成信号阻抗的变化，这会导致信号走线路径上的瞬态阻抗不一致和不连续，从而造成信号的多次反射和叠加，导致信号质量的恶化。因此，在对于高速信号线采用局部叠层结构设计概念的情况下，优选地还需要解决多个局部叠层结构所造成的走线阻抗不连续的问题。这里，图6是用于解释根据本发明实施例的多个局部叠层结构中高速信号线的线宽线距的示意图。并且，本领域技术人员可以理解，虽然在图6中将高速信号线在三个区域中的线宽线距(即，W1/S1/S2，W2/S2/W2和W3/S3/W3)示为相等的，但这只是为了示意的目的，实际上，在根据本发明实施例的多个局部叠层结构中高速信号线应具有不同的线宽线距。对于印刷电路板的阻抗控制来说，实际上就是导线线宽和线距的控制。在叠层结构一定的条件下，单端高速信号线的线宽是唯一确定的，此外，对差分信号对而言，虽然并非唯一确定，但由于PCB主板的工艺制程的限制，会有优先选择的线宽和线距。因此，在现有的PCB主板的整体叠层结构下，同层的同一阻抗线的线宽和线距都是唯一确定的。但是，在本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，由于采用了局部叠层结构，所以也相应地提出同一阻抗线在同一层中的不同局部叠层结构段具有不同的线宽的配置，从而满足阻抗的一致性。在上述根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，依据不同的局部叠层结构，将所述信号线的宽度设置为不同，其中，在信号线两侧的两个参考地层之间的距离越大的情况下，将信号线的宽度设置得越宽。通过这种预设线宽与预设局部叠层结构交互应用的PCB主板的新型布线方法，可以满足生产工艺需求、阻抗控制和局部最优走线需求。下面，将参考图6来具体描述同一高速信号线在不同局部叠层结构中应具有的线宽线距。如图6所示，参考平面S5内示例的高速信号在多个局部叠层结构走线时，其在不同的局部叠层结构段的线宽线距也应该不同(W为线宽、S为差分信号对内线距)。基于上面所述，当信号线两侧的两个参考地层之间的距离越大的情况下，信号线的宽度应设置地越宽，在图6所示的示例中，由于在参考平面S5内的信号线经过的左边区域、中间区域和后边区域中，其两侧的参考地层之间的距离满足右边区域 > 左边区域>中间区域的关系，因此，该信号线的线宽也应该满足右边区域>左边区域>中间区域的关系。具体地说，对于在左边区域的高速信号走线段，可以依据阻抗要求和PCB板厂的制程工艺要求，按照G/S/S/G叠层结构来计算并选择该局部叠层结构的线宽线距，例如，如果以85-ohm差分信号线为例，则计算出W1/S1/W1为3.8/7/3.8mil ;对于中间区域的高速信号走线段，依据阻抗要求，按照G/S/G叠层结构来计算出该部分的线宽线距，同样以85-ohm差分信号线为例，计算得到W2/S2/W2为3/6.3/3mil ;对于右边区域的高速信号走线段，依据阻抗要求，按照G/S/G叠层结构(此处虽然类似G/S/G结构，但G/S之间的距离改变，阻抗需重新计算)来计算出该部分的线宽线距，仍以上述85-ohm差分信号线为例，计算得到W3/S3/W3为5.1/4.6/5.1mil。基于上述计算结果，在完成上述三段的线宽线距计算之后，则可以在信号走线路径处按照相应线宽线距将线走完。并且，在上述示例中，在各个分段的临界处，由于信号走线的线宽线距不同，可以按135°导角进行处理(S卩，左边区域和中间区域的临界处以及中间区域和右边区域的临界处)。这里，本领域技术人员可以理解，虽然在上述示例中，是以高速差分信号线为例来进行描述，但对于单端高速信号线来说，也同样适用，只是对于单端高速信号线的阻抗控制来说，仅需要考虑线宽这一项参数即可。因此，对于单端高速信号线来说，也可以按照上述差分信号线类似的方式，计算出在各个局部叠层结构端不同的线宽。这里，其线宽满足信号线两侧的两个参考地层之间的距离越大则信号线的宽度越宽的条件。基于上面所述，对于根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法来说，针对局部叠层结构，破除了同一层同一高速信号线只有唯一的线宽线距的限定，从而可以根据阻抗要求来确定局部叠层结构，随后再确定局部叠层结构中的高速信号线(单端或差分对信号)的线宽和线距。这样，解决了高速信号线在多个局部叠层结构段走线的阻抗一致性、连续性的问题，使高速信号线的走线具有更大的灵活度，同时使得局部阻抗控制方法可以满足生产工艺制程需求、阻抗控制要求等，从而实现超薄PCB主板厚度下高阻抗信号线的设计。如上所述，对于电子设备的PCB主板趋向于薄和小尺寸的趋势，现有解决方案都是将高速信号线换至无跨导的G/S/G内层结构，造成G/S/S/G结构的信号层浪费，且导致内层结构信号线的拥挤，甚至无法走开。因此，在当前PCB主板越做越小，走线空间被压缩得越来越有限的趋势下，现有PCB主板的整体叠层结构设计已经无法满足需要，无法同时兼顾信号质量、压缩的走线空间等要求。而采用根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法，可以有效地针对G/S/S/G双重带状线的叠层结构，解决内层信号层由于参考平面电源分割等产生的跨导而无法布线的问题。通过采用局部叠层结构代替整体叠层结构，在PCB主板中，主要器件可以随便摆，参考平面可以随便割，走线可以随便走，从而显著减小了 PCB主板的平面尺寸。并且，由于能够最大限度地利用现有的PCB主板进行高速信号线走线，不需要新增信号层和参考地层，可以显著减小多层PCB主板的厚度，并降低高阻抗线的阻抗控制对PCB主板制程的要求。此外，由于有效增加了叠层结构中内层信号走线的利用率，可以有效地减小PCB主板的面积，并可以适当地将走线密度均匀化，即，将原来现有整体叠层结构下走线高密区域，通过局部叠层结构进行优化，将部分信号线挪至走线较稀疏的地方，从而提高整个PCB主板的有效走线空间以及走线均匀度。另外，由于在根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中，信号层、参考地层将无固定区隔，因此可以按照局部需求互为置换，从而满足阻抗控制和走线的灵活要求。这里，根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法可以应用于PCB板的布局走线阶段，从而解决高速信号线跨参考层并保持阻抗连续性的问题。此外，根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法的方案也可以应用于在PCB主板的布局走线阶段之前，从而作为确定PCB主板的叠层结构、层数、阻抗线结构等的重要参考。
本发明的实施例还提供了一种印刷电路板，应用于一电子设备中，所述印刷电路板具有叠层结构，所述叠层结构至少包括多个信号层和多个参考地层，所述叠层结构至少能够形成参考地层/信号层/参考地层的整体叠层结构或者参考地层/信号层/信号层/参考地层的整体叠层结构，其特征在于，所述印刷电路板包括:局部叠层结构，其位于部分所述多个参考地层中存在的间隔区域，并包括在所述间隔区域的上方或者下方引入的新的参考地层。在上述印刷电路板中，所述局部叠层结构包括:金属层，利用半导体制造工艺形成，其中所述金属层与临近的参考地层电性连接。在上述印刷电路板中，所述局部叠层结构包括:金属导体，其穿过所述金属层的多个通孔；其中，所述金属层通过所述金属导体与所述临近的参考地层电性连接。在上述印刷电路板中，在所述局部叠层结构需要高阻抗的间隔区域中，所述新的参考地层位于更加远离信号层的参考平面中。在上述印刷电路板中，依据所述间隔区域的阻抗控制要求，确定所述新引入的参考地层所在的参考平面与其原参考平面之间的距离。在上述印刷电路板中，所述局部叠层结构在新引入的参考地层与存在间隔区域的参考平面相对一侧的参考平面内包含新设置的信号层。在上述印刷电路板中，依据不同的局部叠层结构，所述信号线的宽度不同，其中，信号线两侧的两个参考地层之间的距离越大，信号线的宽度越宽。为了在上述印刷电路板中实现局部叠层结构，首先，需要找到参考地层中的间隔区域，例如，G/S/S/G结构跨导处，随后，在存在信号跨导或需要高阻抗的参考地层的参考平面的正上方或正下方引入新的参考地层，并将新增加的参考地层与原参考地层进行电性连接，例如通过通孔连接，从而保持参考的一致性和回流路径的完整性，最后将高速信号线在新的参考平面(例如，跨导屏蔽处)内走线走完。这里，本领域技术人员可以理解，在上面关于根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法中描述的其它细节也可以等效地应用于在此关于印刷电路板的描述，为了简洁将不再赘述。在上述印刷电路板中，通过叠层结构方式的突破，成功解决其面积减小和层数增力口、厚度增加之间的矛盾，解决极限尺寸的印刷电路板中有效地增加布线路由灵活度的问题，从而反过来进一步促进印刷电路板的平面面积的缩小和厚度的降低。此外，本发明的实施例还提供了 一种电子设备，其包含如上所述的印刷电路板。
上文中关于根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法和印刷电路板中描述的其它细节均可以等效地应用于该电子设备，因此这里为了简洁将不再赘述。通过根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法、印刷电路板和电子设备，可以在印刷电路板中采用局部叠层结构以灵活地配置参考地层和信号层，从而减小印刷电路板的厚度和尺寸以促进电子设备的小型化。本发明已经参考具体实施例进行了详细说明。然而，很明显，在不背离本发明的精神的情况下，本领域技术人员能够对实施例执行更改和替换。换句话说，本发明用说明的形式公开，而不是被限制地解释。要判断本发明的要旨，应该考虑所附的权利要求。
权利要求
1.一种印刷电路板的新型布线方法，应用于一电子设备中，所述印刷电路板为叠层结构，所述叠层结构至少包括多个信号层和多个参考地层，所述叠层结构至少能够形成参考地层/信号层/参考地层的整体叠层结构或者参考地层/信号层/信号层/参考地层的整体叠层结构，其特征在于，所述方法包括: 确定部分所述多个参考地层中存在的间隔区域； 在所述间隔区域的上方或者下方引入新的参考地层，以形成局部叠层结构。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述引入新的参考地层的步骤具体包括: 利用半导体制造工艺形成一金属层，将所述金属层与临近的参考地层电性连接。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述将所述金属层与临近的参考地层电性连接的步骤具体包括: 利用穿过多个通孔的金属导体连接所述金属层与所述临近的参考地层。
4.如权利要求1到3中任意一个所述的方法，其中，所述引入新的参考地层的步骤具体包括: 在所述局部叠层结构需要高阻抗的间隔区域中，在更加远离信号层的参考平面中引入新的参考地层。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述在更加远离信号层的参考平面中引入新的参考地层的步骤具体包括: 依据所述间隔区域 的阻抗控制要求，确定所述新引入的参考地层所在的参考平面与其原参考平面之间的距离。
6.如权利要求1到3中任意一个所述的方法，其中，所述引入新的参考地层的步骤之后进一步包括: 在新引入的参考地层与存在间隔区域的参考平面相对一侧的参考平面内设置信号层。
7.如权利要求1到6中任意一个所述的方法，其中 依据不同的局部叠层结构，将所述信号线的宽度设置为不同，其中，在信号线两侧的两个参考地层之间的距离越大的情况下，将信号线的宽度设置得越宽。
8.—种印刷电路板，应用于一电子设备中，所述印刷电路板具有叠层结构，所述叠层结构至少包括多个信号层和多个参考地层，所述叠层结构至少能够形成参考地层/信号层/参考地层的整体叠层结构或者参考地层/信号层/信号层/参考地层的整体叠层结构，其特征在于，所述印刷电路板包括: 局部叠层结构，其位于部分所述多个参考地层中存在的间隔区域，并包括在所述间隔区域的上方或者下方引入的新的参考地层。
9.如权利要求8所述的印刷电路板，其中，所述局部叠层结构包括: 金属层，利用半导体制造工艺形成，其中所述金属层与临近的参考地层电性连接。
10.如权利要求9所述的印刷电路板，其中，所述局部叠层结构包括: 金属导体，其穿过所述金属层的多个通孔； 其中，所述金属层通过所述金属导体与所述临近的参考地层电性连接。
11.如权利要求8到10中任意一个所述的印刷电路板，其中，在所述局部叠层结构需要高阻抗的间隔区域中，所述新的参考地层位于更加远离信号层的参考平面中。
12.如权利要求11所述的印刷电路板，其中，依据所述间隔区域的阻抗控制要求，确定所述新引入的参考地层所在的参考平面与其原参考平面之间的距离。
13.如权利要求8到10中任意一个所述的印刷电路板，其中，所述局部叠层结构在新引入的参考地层与存在间隔区域的参考平面相对一侧的参考平面内包含新设置的信号层。
14.如权利要求8到13中任意一个所述的印刷电路板，其中 依据不同的局部叠层结构，所述信号线的宽度不同，其中，信号线两侧的两个参考地层之间的距离越大，信号线的宽度越宽。
15.一种电子设备， 其包含如权利要求8到14中任意一个所述的印刷电路板。
全文摘要
提供了印刷电路板的新型布线方法、印刷电路板和电子设备。该印刷电路板为叠层结构，该叠层结构至少包括多个信号层和多个参考地层，且至少能够形成参考地层/信号层/参考地层的整体叠层结构或者参考地层/信号层/信号层/参考地层的整体叠层结构，该印刷电路板的新型布线方法包括确定部分所述多个参考地层中存在的间隔区域；在所述间隔区域的上方或者下方引入新的参考地层，以形成局部叠层结构。通过根据本发明实施例的印刷电路板的新型布线方法、印刷电路板和电子设备，可以在印刷电路板中采用局部叠层结构以灵活地配置参考地层和信号层，从而减小印刷电路板的厚度和尺寸以促进电子设备的小型化。
文档编号H05K1/00GK103167719SQ201110427499
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者王培 , 张伟 申请人:联想(北京)有限公司