一种过孔阻抗调节的方法、结构与流程

专利2026-07-19  11


本发明实施例涉及印制电路板过孔阻抗调节,特别是涉及一种过孔阻抗调节的方法、一种过孔阻抗调节的结构。


背景技术:

1、近年来,通信服务器系统的带宽越来越大,印制电路板(printedcircuitboard,pcb)上的信号速率越来越高,为解决信号速率增高带来的损耗问题,pcb板材等级已经发展到m8甚至m9等级,以尽可能跟上高速高带宽的需求,相应地造成pcb成本大幅提升;高速信号的传输质量与信号插入损耗、回波损耗、串扰以及辐射等因素直接相关,pcb材料等级的提升可以降低信号插入损耗,但对于其他方面几乎没有提升。为应对材料升级带来的成本问题,需要考虑从提升回波损耗的角度提升信号质量,进而降低对材料及插损的依赖,降低材料成本。过孔是高速信号传输中影响回损的重要部分,过孔的阻抗连续性和回损直接相关,过孔阻抗和链路传输线阻抗一致时,高速信号传输的回损低,信号传输质量高。反之,孔阻抗和链路传输线阻抗不一致时,高速信号传输的回损高,信号传输质量低。

2、传统的过孔阻抗调节方式是依据参数计算和仿真,然而参数计算只能使用简单公式计算低带宽的单端过孔损耗,无法计算高带宽差分过孔损耗,仿真则必须利用三维电磁场建模,计算量大,仿真时间长,不利于满足系统快速开发的需求的同时,兼顾调节过孔阻抗的精度,进而降低对高等级pcb的依赖,降低pcb成本。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,提出了以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种过孔阻抗调节的方法、一种过孔阻抗调节的结构。

2、根据本发明的第一方面,提供一种过孔阻抗调节的方法,所述方法包括:

3、基于所述印制电路板的板卡信息定义基础过孔规格;

4、对所述基础过孔规格在预设层面范围内进行仿真,获取所述预设层面范围内各层面的层面过孔阻抗,根据所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值制定调节策略;

5、在所述预设层面范围内选取基准层面,基于所述调节策略对所述基准层面的所述基础过孔规格进行调节;

6、基于调节后的所述基准层面的所述基础过孔规格设置调节变量,对所述调节变量进行变量参数扫描,确定各调节变量的影响因子;

7、基于所述影响因子和所述偏差值对所述预设层面范围内所述层面过孔阻抗与所述目标过孔阻抗不相等的层面进行调节,以使各层面的所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗。

8、进一步的,所述基础过孔规格包括:所述印制电路板中差分过孔和伴地孔的钻孔直径、所述差分过孔的钻孔间距、反焊盘长度、反焊盘宽度以及所述差分过孔和所述伴地孔的钻孔间距。

9、进一步地,基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值;

10、所述根据所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗制定调节策略,包括:

11、基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值与预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值的对比关系制定所述调节策略。

12、进一步的,所述调节策略至少包括:粗调节,中等调节以及细调节;

13、所述粗调节为对钻孔直径进行调节;

14、所述中等调节为对反焊盘宽度和/或反焊盘长度进行调节;

15、所述细调节为对差分过孔的钻孔间距和/或差分过孔和伴地孔的钻孔间距进行调节。

16、进一步的,所述基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值与预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值的对比关系制定所述调节策略,包括:

17、当所述板卡信息为开放区域过孔时,所述根据所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗制定调节策略,包括:

18、当所述层面过孔阻抗和所述目标过孔阻抗的偏差值大于所述第一偏差阈值时,对该层面进行所述粗调节,若调节后的所述层面过孔阻抗和所述目标过孔阻抗不相等,依次对该层面进行所述中等调节和所述细调节,以使所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗;

19、当所述层面过孔阻抗和所述目标过孔阻抗的偏差值大于所述第二偏差阈值,且小于所述第一偏差阈值时,对该层面进行所述中等调节,若调节后的所述层面过孔阻抗和所述目标过孔阻抗不相等,对该层面进行所述细调节,以使所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗;

20、当所述层面过孔阻抗和所述目标过孔阻抗的偏差值小于所述第二偏差阈值时,对该层面进行所述细调节,以使所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗。

21、进一步的,所述基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值与预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值的对比关系制定所述调节策略,还包括:

22、当所述板卡信息为球栅阵列bga过孔时,所述根据所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗制定调节策略,包括:

23、当所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值大于所述第一偏差阈值时,对该层面进行所述粗调节,若调节后的所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗不相等,再对该层面进行所述中等调节,以使所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗;

24、当所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值小于所述第一偏差阈值,对该层面进行所述中等调节,以使所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗;

25、进一步的,所述基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值与预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值的对比关系制定所述调节策略,还包括:

26、当所述板卡信息为连接器过孔时,所述根据所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗制定调节策略,包括:

27、对该层面进行所述中等调节,以使所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗。

28、进一步的,所述在所述预设层面范围内选取基准层面,基于所述调节策略对所述基准层面的所述基础过孔规格进行调节,包括:

29、选取所述预设层面范围内的中间层面作为基准层面;

30、基于所述调节策略对所述预设层面范围内的中间层面的所述基础过孔规格进行调节。

31、进一步的,所述基于调节后的所述基准层面的所述基础过孔规格设置调节变量,对所述调节变量进行变量参数扫描,确定各调节变量的影响因子,包括:

32、基于调节后的所述基础过孔规格将所述钻孔直径、所述差分过孔的钻孔间距、所述反焊盘长度、所述反焊盘宽度以及所述差分过孔和所述伴地孔的钻孔间距的参数设置为调节变量;

33、在预设范围内对所述调节变量进行变量参数扫描,获取各调节变量在不同调节参数下对应的影响因子;

34、基于所述各调节变量在不同调节参数下对应的影响因子建立影响因子数据表。

35、进一步的,所述基于所述影响因子和所述偏差值对所述预设层面范围内所述层面过孔阻抗与所述目标过孔阻抗不相等的层面进行调节,以使各层面的所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗,包括:

36、基于各层面的所述层面过孔阻抗、所述基础过孔规格、所述目标过孔阻抗建立目标过孔阻抗调节表;

37、基于所述目标过孔阻抗调节表中各层面的所述偏差值在所述影响因子数据表中确定所述调节变量的参数;

38、依据所述调节变量的参数对所述层面的调节变量进行调节,以使所述各层面的层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗。

39、根据本发明的第二方面,提供一种过孔阻抗调节的结构,所述过孔阻抗调节的结构包括有:差分过孔和伴地孔;其中,所述差分过孔包括两个过孔,所述过孔和所述伴地孔由钻孔和焊盘组成,所述过孔的网络和内层的地网络之间存在有反焊盘;所述伴地孔分布于所述过孔周围,用于隔离所述差分过孔和其余信号之间的干扰。

40、本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:

41、本发明实施例公开了一种过孔阻抗调节的方法,方法包括:基于印制电路板的板卡信息定义基础过孔规格并获取预设层面范围内各层面的层面过孔阻抗,根据层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值制定调节策略,对基准层面的基础过孔规格进行调节;基于调节后的基准层面的基础过孔规格设置调节变量,对调节变量进行变量参数扫描,确定各调节变量的影响因子,进而基于影响因子和偏差值对预设层面范围内层面过孔阻抗与目标过孔阻抗不相等的层面进行调节,以使各层面的层面过孔阻抗等于目标过孔阻抗,通过影响因子和偏差值,快速调节过孔阻抗,满足系统快速开发的需求的同时,兼顾调节过孔阻抗的精度,进而降低对高等级pcb的依赖,降低pcb成本。


技术特征:

1.一种过孔阻抗调节的方法,其特征在于,应用于印制电路板,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基础过孔规格包括:所述印制电路板中差分过孔和伴地孔的钻孔直径、所述差分过孔的钻孔间距、反焊盘长度、反焊盘宽度以及所述差分过孔和所述伴地孔的钻孔间距。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值;

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述调节策略至少包括:粗调节,中等调节以及细调节;

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值与预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值的对比关系制定所述调节策略,包括:

6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值与预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值的对比关系制定所述调节策略,还包括:

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值与预设第一偏差阈值和\或第二偏差阈值的对比关系制定所述调节策略,还包括:

8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述预设层面范围内选取基准层面,基于所述调节策略对所述基准层面的所述基础过孔规格进行调节,包括:

9.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于调节后的所述基准层面的所述基础过孔规格设置调节变量,对所述调节变量进行变量参数扫描,确定各调节变量的影响因子,包括:

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述基于所述影响因子和所述偏差值对所述预设层面范围内所述层面过孔阻抗与所述目标过孔阻抗不相等的层面进行调节,以使各层面的所述层面过孔阻抗等于所述目标过孔阻抗,包括:

11.一种过孔阻抗调节的结构,其特征在于,用于实现如权利要求1-10任一项所述的方法;所述过孔阻抗调节的结构包括:差分过孔和伴地孔;其中,所述差分过孔包括两个过孔,所述过孔和所述伴地孔由钻孔和焊盘组成,所述过孔的网络和内层的地网络之间存在有反焊盘;所述伴地孔分布于所述过孔周围,用于隔离所述差分过孔和其余信号之间的干扰。


技术总结
本发明涉及一种过孔阻抗调节的方法、结构,包括:基于印制电路板的板卡信息定义基础过孔规格并获取预设层面范围内各层面的层面过孔阻抗,根据层面过孔阻抗和目标过孔阻抗的偏差值制定调节策略,对基准层面的基础过孔规格进行调节;基于调节后的基准层面的基础过孔规格设置调节变量,对调节变量进行变量参数扫描,确定各调节变量的影响因子,进而基于影响因子和偏差值对预设层面范围内层面过孔阻抗与目标过孔阻抗不相等的层面进行调节,以使各层面的层面过孔阻抗等于目标过孔阻抗,通过影响因子和偏差值,快速调节过孔阻抗,满足系统快速开发的需求的同时,兼顾调节过孔阻抗的精度,进而降低对高等级PCB的依赖,降低PCB成本。

技术研发人员:梁磊
受保护的技术使用者:苏州元脑智能科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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