[發(fā)明專利]減小電源對高速信號線干擾的印制電路板及其設(shè)計方法

在審

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• 申請日: 2017-09-18
• 公開（公告）號: CN107645825A
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉;崔銘航;于治樓
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南浪潮高新科技投資發(fā)展有限公司
• 主分類號: H05K1/02
• 分類號: H05K1/02
• 代理公司: 濟(jì)南信達(dá)專利事務(wù)所有限公司37100
• 代理人: 李世喆

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及減小電源對高速信號線干擾的印制電路板及其設(shè)計方法。

背景技術(shù)

印制電路板是一種重要的電子部件，也是電子元器件的支撐體，更是電子元器件電氣連接的載體。采用印制電路板不僅可以大大減少布線和裝配的差錯，更能提高自動化水平和生產(chǎn)勞動效率。

目前，隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，服務(wù)器性能的不斷提升，系統(tǒng)的運(yùn)行速度也是越來越快，系統(tǒng)內(nèi)部芯片的傳輸信號的運(yùn)行速度也是呈現(xiàn)快速上升的趨勢，而這些高速信號的傳輸質(zhì)量更是關(guān)系到整個服務(wù)器系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。但是，目前的服務(wù)器的主板面積較大且元器件密度較高，高速線號很容易受到具有高輻射能量的電感和MOS管及匯集大電流的電源銅面和密集電源過孔的干擾，導(dǎo)致服務(wù)器系統(tǒng)的整體性能較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了減小電源對高速信號線干擾的印制電路板及其設(shè)計方法，能夠降低高速信號所受到的干擾。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種減小電源對高速信號線干擾的印制電路板，包括：至少一個信號層、至少一個電源層和至少一個地層；

每一個所述信號層上設(shè)置有至少一條高速信號線；

每一個所述電源層上連接有至少一個開關(guān)電源模塊；

在每一個所述地層上設(shè)置有至少一個隔離帶，其中，所述隔離帶通過挖空導(dǎo)電介質(zhì)形成，且所述隔離帶呈非閉合的帶狀結(jié)構(gòu)；

所述至少一個隔離帶中的每一個當(dāng)前隔離帶，用于在所述當(dāng)前隔離帶所在當(dāng)前地層上，將與當(dāng)前電源層上相應(yīng)的所述開關(guān)電源模塊參考的第一GND區(qū)域與當(dāng)前信號層上所述至少一條高速信號線參考的第二GND區(qū)域隔離開，其中，所述當(dāng)前地層為所述當(dāng)前電源層和所述當(dāng)前信號層的參考地層。

優(yōu)選地，所述隔離帶呈非閉合環(huán)形的帶狀結(jié)構(gòu)；

所述第一GND區(qū)域位于所述當(dāng)前隔離帶的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述第二GND區(qū)域位于所述當(dāng)前隔離帶的環(huán)形區(qū)域外。

優(yōu)選地，每一個所述開關(guān)電源模塊包括：至少一個輸出濾波電容；

所述當(dāng)前隔離帶上非閉合環(huán)形的開口在所述當(dāng)前地層上的位置，與所述當(dāng)前隔離帶相對應(yīng)的當(dāng)前開關(guān)電源模塊中所述至少一個輸出濾波電容在所述當(dāng)前電源層上的位置相對應(yīng)。

優(yōu)選地，所述當(dāng)前開關(guān)模塊中所述至少一個輸出濾波電容在所述當(dāng)前地層上的投影，位于所述當(dāng)前隔離帶的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，并且，所述投影與所述當(dāng)前隔離帶上非閉合環(huán)形的開口之間的距離不大于預(yù)設(shè)距離閾值。

優(yōu)選地，所述隔離帶上非閉合環(huán)形的開口寬度滿足以下公式：

W＝α·I·1mm

其中，W表征所述隔離帶上非閉合環(huán)形的開口寬度，α表征大于或等于1的縮放系數(shù)，I表征所述開關(guān)電源模塊輸出的電流的數(shù)值。

優(yōu)選地，當(dāng)所述地層的層數(shù)大于或等于2時，各個所述地層上所述隔離帶的布置位置均相同。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種如上述實(shí)施例中任一所述的減小電源對高速信號線干擾的印制電路板的設(shè)計方法，包括：

在至少一個信號層中的每一個所述信號層上設(shè)置至少一條高速信號線；

在至少一個電源層中的每一個所述電源層上連接至少一個開關(guān)電源模塊；

在至少一個地層中的每一個所述地層上，通過挖空導(dǎo)電介質(zhì)形成呈非閉合的帶狀結(jié)構(gòu)的至少一個隔離帶，使得所述至少一個隔離帶中的每一個當(dāng)前隔離帶，可以在所述當(dāng)前隔離帶所在當(dāng)前地層上，將與當(dāng)前電源層上相應(yīng)的所述開關(guān)電源模塊參考的第一GND區(qū)域與當(dāng)前信號層上所述至少一條高速信號線參考的第二GND區(qū)域隔離開，其中，所述當(dāng)前地層為所述當(dāng)前電源層和所述當(dāng)前信號層的參考地層。

優(yōu)選地，所述通過挖空導(dǎo)電介質(zhì)形成呈非閉合的帶狀結(jié)構(gòu)的至少一個隔離帶，包括：

通過挖空導(dǎo)電介質(zhì)形成至少一個呈非閉合環(huán)形的帶狀結(jié)構(gòu)的所述隔離帶，使得所述第一GND區(qū)域位于所述當(dāng)前隔離帶的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，所述第二GND區(qū)域位于所述當(dāng)前隔離帶的環(huán)形區(qū)域外。

優(yōu)選地，所述通過挖空導(dǎo)電介質(zhì)形成至少一個呈非閉合環(huán)形的帶狀結(jié)構(gòu)的所述隔離帶，包括：

根據(jù)所述當(dāng)前開關(guān)電源模塊中所述至少一個輸出濾波電容在所述當(dāng)前電源層上的位置，通過挖空導(dǎo)電介質(zhì)在所述當(dāng)前電源層上形成與所述當(dāng)前開關(guān)電源模塊相對應(yīng)的當(dāng)前隔離帶，使得所述當(dāng)前隔離帶上非閉合環(huán)形的開口的位置與所述當(dāng)前開關(guān)電源模塊中所述至少一個輸出濾波電容的位置相對應(yīng)。

優(yōu)選地，在所述通過挖空導(dǎo)電介質(zhì)形成呈非閉合的帶狀結(jié)構(gòu)的至少一個隔離帶之前，進(jìn)一步包括：

根據(jù)以下公式確定所述隔離帶上非閉合環(huán)形的開口寬度：