[发明专利]一种PCB板结构

说明书

本发明涉及PCB制造领域，具体涉及一种PCB板结构。该PCB板结构包括相互层叠设置的至少四层用于传输信号的信号层和至少两层用于接地的接地层；PCB板结构的顶层和底层均为信号层，信号层的相邻层之中的零层以上为接地层信号层内布置有电源平面，电源平面位于信号层的未布线区域。本发明实施例通过分布于信号层上的电源平面实现电源层的功能，并且信号层的相邻层之中至少有一层为接地层，从而保证信号层的回流路径不会在电源平面与接地层之间形成的回流路径内，从而消除电源完整性、信号完整性和电磁兼容性的问题，大大节省开发时间和研发成本。

技术领域

本发明涉及PCB制造领域，具体涉及一种PCB板结构。

背景技术

PCB板(Printed Circuit Board，印制电路板)是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体，广泛应用于在基于X86(一种复杂指令集)平台的工控主板和医疗主板，ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture,高级通讯计算机架构)刀片式服务器主板，基于PowerPC(Performance Optimization With Enhanced RISC–PerformanceComputing，精简指令集架构的)平台的工控主板基于DSP(Digital Signal Processing，数字信号处器)、超大规模FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PowerPC平台的无线基站主板，基于DSP、超大规模FPGA、PowerPC平台的电信主板，基于X86平台的安全存储器、基于交换机芯片平台的100G交换机主板，100G背板等，在这些主板产品开发过程中，经常遇到信号完整性(即信号在传输路径上的质量)问题、电源完整性(即电源在传输路径上的质量)问题和EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)的问题。

关于信号完整性，高速PCB板中高速信号、模拟信号对于噪声余量非常敏感，即正常工作时仅能允许非常小的噪声余量，噪声余量超标时会对高速信号的品质构成直接影响，从而直接影响传输信号的质量；另外，关于电源完整性，高速PCB板中的各种高速器件工作时处于开关状态，产生瞬间变化的电流，在经过回流途径上存在的电感时，形成交流压降，从而引起噪声，这种噪声称为同步开关噪声(简称SSN)，并且随着开关器件数目不断增加，芯片工作电压不断减小，电源平面上电源的波动会给系统带来致命的影响；信号速度加快，电源平面因耦合电感而承受不小的压降，电源质量也直接影响最终PCB的信号完整性和EMC。

现有PCB板结构由于信号层处于接地层和电源层之间，从而电源层上的电源平面的回流路径与信号的回流路径之间会产生回路互感效应，从而影响信号层中信号的品质，此外，电源层与接地层之间还形成平板电容，被夹在平板电容之间的信号层会被电源层和接地层之间产生的电磁场所干扰，从而影响信号层的信号品质，当遇到这些信号完整性和电源完整性导致的例如高速差分信号眼图挣不开，电源平面上有很强的噪声、输入和输出(Input/Output，I/O)端口辐射超标等一系列问题时，就不得不对PCB板进行重新设计，然而对PCB板重新设计需要耗费大量的时间和成本，并且很多时候并非一次重新设计就能解决对应问题，从而大大增加成本和延长开发周期。

发明内容

本发明实施例提供了一种PCB板结构，能够解决PCB板设计带来的信号完整性、电源完整性和电磁兼容的问题。

有鉴于此，本发明实施例第一方面提供一种PCB板结构，可包括：

相互层叠设置的至少四层用于传输信号的信号层和至少两层用于接地的接地层；

PCB板结构的顶层和底层均为信号层，信号层的相邻层之中的零层以上为接地层信号层内布置有电源平面，电源平面位于信号层的未布线区域。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，PCB板结构不包含独立的电源层。